JPS62239420A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は４喜気記録装置に用いられる磁気ディスクなど
の磁気記録媒体に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年磁気記録装置に用いられる磁気ディスクなどのイ鍔
気記録媒体はますます高記録密度となる傾向にあり、こ
れに伴い磁気記録媒体の磁性層の膜厚を従来の約ｌμｆ
ｒＬ程度から０．１μｍ以下まで薄くし、保磁力（　１
−１ｃ　）もより高くする必要が生じている。そのため
磁気記録媒体の製造方法もサブミクロンオーダでは磁性
層の膜厚が不均一になるスピンコート法に代って、均一
な薄膜を容易に形成することが可能なスパッタ法やメン
キ法が注目される七ともに、従来の鉄酸化物例えばｒ−
Ｆｅ２０３の１の付層はその磁気特性、特に残留磁束密
度が小さく出力が低いということから、磁性層としてス
パッタ法によって形成されるコバルト（ＣＯ）系合金例
エばコバルト−ニッケル（Ｎｉ）合金磁性薄膜が使用さ
れるようになった。Ｎｉ含有量の範囲は加〜３０ａｔ％
がよいことが知られている。

第４図に例えばＣｏ−Ｎｉ合金磁性薄膜の磁性層をイ賄
えたディスク状磁気記録媒体の要部構成断面図を示す。

第４図の磁気記録媒体は合金箔版１上に非磁性基体層２
を被堕し、この非磁性基体層２の上にさらに非６Ｂ性金
属下地層３を介してＣｏ−Ｎｉ＠金薄膜の磁性層４ａを
被覆し、磁性層４ａ上に保護潤滑層５を被覆したもので
ある。

このよつに構成された磁気記録媒体の合金基板ｌはアル
ミニウム合金が多用されているが、場合によってはツー
ラスチックを用いてもよく、所定の面粗さ、平行度およ
び平面度に仕上げられる。非磁性基体層２はニッケルー
りん（Ｎｉ−Ｐ）合金を無電解メッキしたもの、もしく
は基板ｌ自体をアルマイト処理して得たものが好ましく
、いずれも所定の硬さを必要とし、表面は機械的研磨に
より表面仕上げを行なう。非磁性金属下地層３は一般に
クロム（Ｃｒ）を用いてスバ、り法などにより形成する
。

この下地層３はＣｏ−Ｎｉ合金薄膜磁性層４ａの保磁力
（Ｈｅ　）を高める作用をもつものであり、下地層３の
ＪＷ、さによっても磁９　Ｉｕ　４　ａの保磁力が変化
する。下地層３は膜厚の増加とともに舟性Ｎ４ａの保磁
力を飽和させる傾向があり、その保磁力を晧オＵさせる
下地層３の膜厚は材料によって大きく異なる。したがっ
て実用的ｆ、Ｋ　ｍ気記録媒体を炸裂するときは下地層
３の膜厚はあまり厚くすることなく、薄膜の形成時間を
短かくし適当な保磁力を磁性層４ａに付与するようにし
ている。下地ツヤ噌３に磁性層４ａをスパツクにより形
成した後、引き続き最後にカーボンもしくは二酸化珪素
（５ｉ０２　）などの保獲潤滑層５を連続して被覆する
。

以上のようにして得られるＣｏ−Ｎｉ合金薄膜をスパッ
タ法により形成した磁性層をもつ磁気記録媒体は良好な
磁気特性を示すという点で有効なものである。しかしな
がら、このＣｏ　−Ｎ　ｉ合金薄膜についてその後の研
究が進むにつれて、初期の磁気特性はすぐれているが、
薄膜磁性層自体の耐食性が十分でないために、使用され
る環境によっては遂には磁気特性の劣化を起こすことが
わかった。

これに対して種々の対策も試みられている。その一つは
耐食性という点からみれば鉄酸化物は周囲環境に対して
安定しているから、例えばｒ−Ｆｅ２０３をスパツクに
よって薄膜化するのがよいが、その反面前述のように鉄
酸化物薄膜は磁気４ｆ往のつち特に残留磁束活度が低く
、しかも鉄酸化物をスパッタ法により薄膜として形成す
るには、スパッタ条件や熱処理など初雑な手順を要する
ので問題点が多く好ましくない。第２の対策は例えば金
属材料の分野で屡々行なわれているようにクロム（Ｃｒ
）を添加することによって耐食性を向上させるという手
法を利用することであるが、Ｃｏ系合金にＣｒを単独添
加しても耐食性は向上するものの逆に磁気特性が低下す
るのを避けることができない。第３の対策としてＣｏ−
Ｎｉ合金薄膜の表面に周囲環境の影響を完全に遮断する
ことのできる保護膜を形成することも効果的とみられる
が、磁気ヘッドとの潤滑性や薄膜状の保護膜に必要な硬
さや緻密性を保持することなどを同時に満足する保護膜
は未だ見られない。

これらのことから、磁気記録媒体にスパッタ法により形
成される磁性層は、保護膜には補助的な効果を期待し、
従来相反間ｑ・にあるとみなされていたＨμ磁気特性耐
食性を両室させたすぐれたものを開発する必要がある。

そこで本発明者らは鋭意研究の結果、磁気特性と耐食性
の間顧を克服して白金（、ｐ、Ｂを４〜１４４ｔ％含む
Ｃｏ　−２０〜３０　ａ　ｔ％Ｎｉ合金が磁性層の磁気
特性と耐食性の双方を兼備するものとして効果的である
ことを見出し、この磁性層を有する磁気記録媒体を特願
昭６０−２８２５５９号として向１−出願人により出願
中である。またＣＯ−Δ）〜３０ａｔ％Ｎｉ合金に対し
てはサマリウム（Ｓｍ）を１〜１３ａｔ％添加すること
が有効であることがわかり、その磁気記録媒体を同様に
特願昭ｔ；０−２８９７４０号として出願している。

しかし、例えばサーボ面記録媒体として用いるときは、
上記先願のように磁気特性と耐食性を両ブさせることは
もちろんであるが、磁気特性の中でも特に高１−１ｃを
有する磁性層とすることが望ましＧ）。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点にルみてなされたものであり、その目
的はＣｏ−Ｎｉ系合金の良好な耐食性を保持したまま、
磁気特性のＨｃをさらに高めた４１′会性層を形成した
磁気記録媒体を提供することにある。

〔発明内要点〕

本発明は不活性ガス雰囲気中でアルミニウム基板上のＮ
１−Ｐ層の上に連続的にスパッタして形成した下地層、
磁ａ：鳩および保護潤滑膜からなる積層薄膜の１１イ性
順に良好な耐食付とより高い保磁力（Ｈｃ　）を付与さ
せるためには、有効成分を複合添加することが効果的で
あるとの認識に基づき、白金（Ｐｔ）およびサマリウム
（ｓｍ）をＡｍ含有したＣｏ−Ｎｉ合金磁性薄膜とした
ものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。

第１図に本発明により得られた磁気記録媒体の要部構成
断面図を示し、第４図と共通部分を園−省号で表わしで
ある。第１図は第４図と基本的な構成は同じであるが、
第１図が第４図と異なる点は磁性層４にＣｏ−Ｎｉ　−
Ｐｔ−８ｍ合金薄膜を用いたことである。

第１図の磁気記録媒体はまず非磁性合金基板１として旋
盤加工および加工焼鈍により表面のうねりを十分小さく
し、円周、半径方向とも加μｍ以下の面に仕上げたディ
スク状アルミニウム板を用い、この上にＮ１−Ｐ合金の
無電解メッキを約加μｍの厚さに被＋１１’ＡＩ　Ｌ　
、メッキ破膜を平均表面粗さ０．０２μｍ。

岸さ１５μｍまでに面仕上げを行なうこ（！：ζこより
非磁性基体２を形成した後、この非磁性基体２の上に非
磁性金属下地７＃３として本発明では要用的観点からＣ
ｒを１５００　Ａの膜厚にスパッタし、直ちに引き続き
同じスパッタ槽内でＣｒ下地層３の上に磁性／＃４をス
パッタにより５００Ａの厚さに設けることにより得られ
る。

このとき磁性ＷＪ４の組成は、先願のｆＰ顯昭６０−２
８２５５９号明細書に記載したように、Ｃｏ−３０ａｔ
％Ｎｉ合金にｐｔを単独添加する効果的な範四は１〜１
４ａｔ％であり、最高の保磁力（Ｈｃ）が得られるｐｔ
の量は７．５８ｔ％であるから、Ｐｔ含有量の代表的な
ものとしてＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉ−７．５ａｔ％Ｐｔを
選び第４元素としてＳｍを添加する効果を明らかにする
ために、Ｓｍの含有量を１５８ｔ％まで変えたものを作
製した。なお磁性）−４を形成する過程で下地層３に枡
いて磁性層４をスパッタするまでにあまりに′長い時間
スバ、り槽内に放置したり、大気に曝したりすると、下
地層３の効果を発揮することができず、磁性１ｉ２ｉ４
の必要とする大きな保磁力が得られなくなる。例えば下
地層３を形成した後、大気に昨して磁性層４をその上に
形成した場合、磁性層４の保磁力は僅か２０００ｅｌ、
か得られない。このことはスパッタ槽内に長時間放置し
たときも同様の結果となるから、下地層３の形成後は直
ちに＄性Ｊｄ　４のスパッタを実施しなければならない
。最後に表面保獲潤滑鳩５としてカーボンをスパッタし
て膜厚５００Ａに形成することによりこの磁気記録媒体
を作製した。

次に以上のごとくして得られた磁気記録媒体の緒特性に
ついて述べる。第２図（ａｌ〜（ｄｉは磁性層４として
設げたＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉ−７．５ａｔ％Ｐｔ合金に
添加するＳｍの含有量を変えたときの磁気特性との関係
を示した線図であり、いずれも横軸をＳｍ含有量とし、
縦軸を磁気特性としてそれぞれ３個の測定値の平均値を
プロットしたものである。すなわちＳｍ含有量に対して
第２図（ａｌは保磁力、第２図（ｂｌは保磁力角形比（
Ｓ”）、第２図（ＣＩは残留磁束密度／　１−１ｒ　１
　ｋ　１ｌｆｆ　直ｆ／１１　ｋ　／ｌ’ｌ　得ｊ　　
”Ｆｒ　Ｑ　ｂｌ　１ｒｌｌｌ→Ｉ’ｒｋ　’Ｌｌｌ　
ＣＪ：ｙ　宙官）１’Ｆ（ＢＳ）と膜厚（δ）との待の
関係を表わす線図である。

ただし、このときその他の条件は全て同じとなるように
設定してあり、いずれもＩ（Ｆスパッタ装置を用いて出
力５００Ｗ、全ガス圧４．　Ｏｘ　１Ｏ−２Ｔｏｒ　ｒ
　、基板温度は室温とし、下地ＪｆＪ　３のＣｒ膜厚は
すべて前述したごと＜　１５０ＯＡとしである。

第２図（ａ１〜（ｄｉかられかるようにＳｍ含有量に対
して最も大きく変る磁気特性は（ａｌ図のＨｃである。

すなわち前述の特願昭６（１−２８２５５９号および特
願昭間−２８９７４０号によれば、Ｃｏ　−３０ａ　ｔ
％Ｎｉ合金にｐｔおよびＳｍをそれぞれ単独に添加した
場合、Ｈｃ’の最高値はいずれもほぼ１１０００ｅであ
ったのに対し、第２図（ａｌはｐｔ金含有１ｊｔ７．５
ａｔ％のときＳｍ含有’ｉ７．５ａｔ％において最大の
Ｈｃを示し、その値は１７０゜Ｏｅにも達する。このよ
うに高いＨｅ−１；’−得られるのはＰｔ、Ｓｍをそれ
ぞれ単独添加するよりも、これら両元素を同時に含有さ
せる複合添加の効果によることが明らかである。

本実施例ではＰｔ単独添加のとき最大１−１ｃの得られ
る７、５ａｔ％０）ものについて述べていＡ六−社加昭
６０−２８２５５９号明細書に記載したＨｃ　９００〜
１１０００ｅが得られるＰｔ含有量１〜１４ａｔ％の範
囲でＳｍを初会添加することにより、Ｈｅの値を１１０
００ｅ以上となし得ることは以上の結果から当然理解で
きる。

したがってＰｔを１〜１４ａｔ％含直したＣｏ−３０ａ
ｔ％Ｎｉ合金のＨｅを１１０００９．、以ｒ上とするた
めに含まれるＳｍの量を求めた結果、ここには図示して
ないがＳｍの含有量の範囲は４〜１２ａｔ％であること
がわかった。

なお＋ｂ＋　ｗｓのＳ”　、　（Ｃ１図のＢｒ・δ、（
ｄ）図のＢｓ・δについてはＳｍの含有量の増加ととも
に低下するが、低下する即１合は非常に小さいので特に
問題となることはない。これはＰｉ　１〜１４　ａｔ％
、Ｓｍ４〜１２ａｔ％の範囲で同時添加したものについ
ても同様である。このようにＰｔとＳｍを添加したＣｏ
−３０ａｔ％Ｎ１纏性層４は高いＨｃを得られるので、
例えばＣｒ下地層３の膜厚を５００　Ａ程度に薄くして
も磁性層４のＨｃの値は１１００（Ｊｅ以上を維持する
ことができる。したがって特に経済性を考）３７．　ｔ
、た媒体とじて製造するときは下地Ｊ曽３のＣｒ膜厚を
薄くするか、ま、たは磁性層４の膜厚をｌ＃＜シてスパ
ッタ時間を短１縮し製造効率をあげることが可能であり
、また高記録密度化を目脂した記毎媒体にも使用するこ
とができる。

次に本発明の磁気記録媒体の磁性１荀４の耐食性につい
て、例えばＣｏ　−３０ａ　ｔ％Ｎｉ−７，５ａｔ％ｉ
’ｔ−５ａｔ％Ｓｍを磁性／ｉ！４とする第１図の構成
をもつものを温度４０℃、相対湿度８０％の雰囲気中に
曝した後、これを記録装置に用いたときの放置期間に対
するエラー個数の変化を第３図の線図で示した。

第３図には、ほかに二つの比較例を併記し、本発明と従
来例とを対比させ、本発明の有効性を明らかにしている
。比較例１の磁気記録媒体の製造方法は本実施例の場合
と同“じであるが、磁性層がＣ。

単独の薄膜である点のみが異なり、比較例２では同様に
Ｍｉ住ＷｊをＣｏ−３０ａｔ％Ｎｉの薄膜とし、ｐｔ　
オよびＳｍを添加してないものである。

第３図にみられるように、エラー個数は本発明の記録媒
体は１２週間放置してはじめて僅かにエラーかカウント
されるのに対し°〔、比較例１と比較例２のものは、短
い日数のうちにエラー個数が急檄に増加し、使用に堪え
なくなる。このことは磁性心全体の磁気特性は臘境条件
によって比較的長時間にわたり大きな変化を生ずること
がないとしても、湿気などの雰囲気に曝されたとき、従
来の磁性層は表面の微小な局部から順次腐食されて変質
が進行するのに対し、ｐｔおよびＳｍの適量を複合帖加
した磁性層を有する本発明の磁気記録媒体は、第３図か
ら耐食性もすぐれたものであることかわかる。耐食性に
関しては前述の先願明細書に述べたように、Ｐｔ、Ｓｍ
をそれぞれ単独で添加したときも第３図とほぼ同じ結果
が得られているので、本発明のＰｔとＳｍを複合添加し
たものは、すぐれた耐食性を保持したまま、特に磁気特
性のＨｅを高めるという大きな効果を有するものである
ということかできる。

また本発明の磁気記録媒体を記録装置に組み込んでＣ８
Ｓ試験を行なった結果、２万回のコンタクト・スｉ−ト
、プｌ＋−、ブｔｒ釉１イｔ、目−ξ羞ヤイ＋↓石にな
んら傷を発生せず、再生出力もほとんど低下することな
く、十分な耐久性をもっていることが実証された。

〔発明の効果〕

磁気ディスクなどの磁気記録媒体は記録密度をあげるた
め、磁性層の膜厚を薄＜シ、磁気特性を向上させるＣｏ
−Ｎｉ系合金をスパッタした薄膜が用いられるようにな
った。しかし、このＣｏ−Ｎｉ合金ａ性付層使用環境に
おける耐食性が例えは鉄酸化物膜なとより劣るという欠
点をもっていることから、本発明者らは既にＣｏ−Ｎｉ
系合金に第３元素としてＰｔやＳｍをそれぞれ単独添加
することにより、良好な磁気特性と耐食性を兼備させる
ことに成功したが、磁気特性としてさらに保磁力（Ｈｃ
　）の高い磁気記録媒体の開発を必要とし、そのため本
発明では実施例で述べたように、基板上に非磁性基体層
、下地層、磁性層および保画潤滑層をこの順に積層した
磁気記録媒体の磁性層としてｐｔを１〜１４ａｔ％、　
　Ｓｍを４〜１２ａｔ％同時に姫加したものであり、そ
の結果Ｐｔ、Ｓｒｎをそれぞれ単独添加したＣ０−＋Ｎ
ｉ合金砧性層付層Ｈｅが最大でも１１００（Ｊｅである
のに対して本発明のＰｔとＳｍを同時添加したものは、
Ｈｃは少なくとも１１０００ｅ、最大１７００Ｕｅとい
う大きな値がイυられた。このことはＰｔとＳｍの最適
量を複合添加したための効果であって、しかもＨｅを高
めるだけでなく、ＰｔやＳｍをそれぞれ単独に添加して
も向上する耐食性をなＡ７ら損うものではない。さらに
本発明の磁気記録媒体はＨｃの値を広範囲に変えること
ができ、下地層の膜厚を従来より薄くすることも可能で
あるから、スパッタ時間の蝮動により製造効率をあげる
ことができる。

以上のことから、本発明の磁気記録媒体は記録装置に用
いて十分な出力を与えるとともに安定して艮寿命を株持
・を−ることかでき、経済性もう１ηえているなど多く
の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の磁気記録媒体の要部構成断面図、第２
図は磁性層のＣｏ−３ｕａｔ％Ｎｉ−７．５％ａｔＰｔ
合貧へのＳｍ含有敏と磁気特性との関係を斥す線図、第
３図は温度４０　”Ｃ１相対湿度８０％の雰囲気下に徒
した磁気記録媒体のｊ〃置期１１１とエラー：固数の関
係を示す線図、′ｇ、４図は従来の磁気記録媒体の要部
構成断面図である。 ｌ・・・合〈ｔ７基板、２・・・非磁性基体層、３・・
・非磁性金属ド地バり、４，４ａ・・・磁性層、５・・
・保護潤滑層。 第１図 族１期間（週） 第３図 第４図 Ｓｍ含有量（ａｔ　’／ａ）　　　　　　　　５ｒｎ含
１％　（ａｔ　’／、　）（ａ）　　　　　　　　　　
　　　（ｂ）Ｓｍ含有量（ａｔ’／Ｊ　　　　　　　Ｓ
ｍａｌｉ量（ａｔ’１０）（ｃ）　　　　　　　　　　
　　　　（ｄ）第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上の主表面を被覆した非磁性基体上に、非磁性
   金属下地層、磁性層および保護潤滑層をこの順に連続ス
   パッタして積層形成した磁気記録媒体において、前記磁
   性層がＰｔを１〜１４ａｔ％およびＳｍを４〜１２ａｔ
   ％含むＣｏ−Ｎｉ合金からなることを特徴とする磁気記
   録媒体。 ２）特許請求の範囲第１項記載の媒体において非磁性金
   属下地層としてＣｒを用いることを特徴とする磁気記録
   媒体。