JPS63222322A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば磁気テープ、磁気ディスク等の磁気
記録媒体に関し、特にその表面の保護膜の改良に関する
。

（従来の技術〕 磁気記録媒体の磁性膜の表面は、通常、当該磁性膜の機
械的保護、酸化防止等のために、保護膜で被覆されてい
る。

そのような保護膜としては、従来、■Ｒｈ　、　Ｃｒ等
のメッキ膜、■磁性膜表面の加熱処理により得られる金
属酸化膜、■ポリイミド等のを機系樹脂膜、等が用いら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記■〜■いずれの保護膜においても、その
耐摩耗性においてなお改善の余地があり、また上記■の
金属酸化膜や■の樹脂膜においては、表面の潤滑性（こ
の明細書では、表面がなめらかで滑りが良好なことを意
味する。）が悪く磁気ヘッドの摺動面との機械的ななじ
みが悪いという問題もある。

そこでこの発明は、保護膜を改良することによって、表
面の耐摩耗性および潤滑性に優れた磁気記録媒体を提供
することを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明の磁気記録媒体は、基体の表面に磁性膜を形成
し、その磁性膜の表面をダイヤモンド結晶とアモルファ
ス炭素とを含む炭素系の保護膜で被覆していることを特
徴とする。

〔作用〕

上記炭素系の保護膜は、そこに含まれるダイヤモンド結
晶が高硬度であるため耐摩耗性に優れており、しかもア
モルファス炭素の粒子が細かいため表面がなめらかで潤
滑性にも優れている。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に係る磁気記録媒体を部
分的に示す概略断面図である。

この磁気記録媒体２は、基体４の表面に磁性膜５を形成
し、その磁性膜５の表面をダイヤモンド結晶とアモルフ
ァス炭素とを含む炭素系の保護膜６で被覆して成る。

基体４としては、非磁性の材料で耐熱性、寸法安定性が
優れ、抗張力の大きいものが好ましく、例えばポリエス
テル、ポリオレフィン、プラスチック類、セラミックス
等が利用できる。またその形態としては、例えばテープ
状、フィルム状、シート状、ディスク状、カード状、ド
ラム状等が採り得る。

磁性膜５に用いる磁性材料としては、例えばγ−Ｆｅ、
Ｏ，、Ｃｒｙ、等のいわゆる酸化物系のものや、例えば
Ｆｅ　ＳＣｏ　５Ｃｏ−Ｎｉｓ　Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ等のいわゆるメタル系のもの等が採り得る。またその
層数は、単層でも複数層でも良い。

上記磁気記録媒体２においては、炭素系の保護［６は、
機械的強度が大きくかつ化学的にも安定であるため、磁
性膜５の機械的保護、酸化防止等のための保護膜として
作用する。しかも当該炭素系の保護膜６は、そこに含ま
れるダイヤモンド結晶が高硬度であるため耐摩耗性に優
れており、かつアモルファス炭素の粒子が細かいため表
面がなめらかで潤滑性にも優れている。

従って上記磁気記録媒体２は、耐摩耗性に優れていて長
寿命であるのみならず、潤滑性にも優れているため磁気
ヘッドの摺動面との機械的ななじみも良い。

尚、炭素系の保護膜６の膜厚は、あまり厚（せずに例え
ば数百人程度以下にするのが好ましい。

これは、その膜厚が大きくなる程、当該磁気記録媒体２
の使用時に磁性膜５と相手側の磁気ヘッドとの間の空隙
長が大きくなって損失が増大し、それによって記録密度
や感度（ＳＮ比）等の磁気特性が低下する傾向にあるか
らである。

次に、上記のような炭素系の保護膜６の被覆方法の一例
を第２図を参照して説明する。

前述したような基体４上に磁性ｌＩ！５を形成したもの
が例えばホルダ１５に取付けられて真空容器（図示省略
）内に収納されており、それに向けて蒸発源８およびイ
オン源１６が配置されている。

蒸発源８は、図示例のものは電子ビーム蒸発源であり、
蒸発材料ｌＯとして炭素ペレットを有しており、それを
電子ビームによって加熱蒸気化して得られる炭素１２を
磁性膜５の表面に蒸着させることができる。もっとも、
炭素は昇華性であるため電子ビーム蒸発源では膜形成速
度が遅い場合もあり、その場合は蒸発源８として、炭素
から成るターゲットを不活性ガスイオンの照射やマグネ
トロン放電によってスパッタさせる方式のもの、あるい
は炭素から成るカソードにおける真空アーク放電によっ
て炭素を蒸発させる方式のもの等としても良く、更には
これらを併用しても良い。

イオン源１６としても、特定の方式のものに限定される
ものではないが、例えばプラズマ閉込めにカスブ磁場を
用いるパケット型イオン源が好ましく、それによれば供
給されたガスＧをイオン化して均一で大面積のイオンビ
ーム１８を磁性膜５の表面に向けて照射することができ
るので、一度に大面積の処理が可能になる。尚、１４は
磁性膜５の表面に作製される膜の膜厚モニタである。

イオン源１６に供給するガスＧとしては、後述するよう
な理由から、不活性ガス（例えばヘリウムガス、アルゴ
ンガス等）、炭化水素系ガス（例えばメタンガス、エタ
ンガス等）および有機化合物系ガス（例えばアセトン等
）の内の少なくとも一種、即ちこれらの単一ガスまたは
混合ガスを用いる。

膜作製に際しては、真空容器内を例えば１０−’〜ｌ　
Ｏ−’Ｔｏ　ｒ　ｒ程度にまで排気した後、蒸発源８か
らの炭素１２を磁性膜５の表面に蒸着させるのと同時に
、またはそれと交互に、あるいは間歇的にイオン源１６
からのイオンビーム１８を磁性膜５の表面に向けて照射
する。その際、磁性膜５の表面に蒸着させる炭素量に対
する照射イオン量の割合、即ちイオン／炭素は、例えば
０．１％〜１００％程度の範囲内にする。

その結果、磁性膜５の表面に、ダイヤモンド結晶とアモ
ルファス炭素とがほぼ偏在することなく混在した炭素系
の保護膜６が被覆され、前述したような磁気記録媒体２
が得られる。これは、イオン照射によって、磁性膜５の
表面に蒸着された炭素がアモルファス化する一方、照射
イオンが、磁性ＩＩＩ　５の表面に蒸着されたグラファ
イト構造の炭素をダイヤモンドに結晶成長させるための
核形成エネルギー供給源として作用するからであると考
えられる。

その場合、ガスＧに上記のような種類のものを用いるの
は、不活性ガスを用いれば、イオンビーム１８として照
射される不活性元素は反応性が乏しいため、不純物混入
の無い良質の炭素系の保護膜６が得られるからであり、
炭化水素系ガスや有機化合物系ガスを用いれば、蒸着炭
素にそれと同系の、即ち炭素系のイオンビーム１８が照
射されるため、それによって蒸着炭素をより励起し易く
なるからであり、またこれらの混合ガスを用いれば、上
記のような各作用を併合した結果を得ることができるか
らである。

また、ガスＧとして、上記のような単一ガスまたは混合
ガスに、ケイ素系ガス（例えばモノシランガス、ジシラ
ンガス等）および水素ガスの内の少なくとも一方を混合
したガスを用いても良（、そのようにすれば、イオンビ
ームｌＢとして照射されたケイ素はＳＰ３混成軌道しか
取らず、蒸着炭素中におけるグラファイトの析出を抑制
すると共にダイヤモンド形成に有効に作用するため、ま
たイオンビーム１８として照射された水素は、蒸着炭素
中のグラファイトをメタン、エタン等の炭化水素系のガ
スとして取り除く作用をするため、ダイヤモンド結晶が
より効果的に形成されるようになる。

上記の場合、炭素系の保護膜６中におけるダイヤモンド
結晶とアモルファス炭素との割合は、前述した磁性膜５
の表面に入射させるイオン／炭素の割合、イオン源１６
に供給する上記のような各種ガスの混合比、イオンビー
ム１８のエネルギー等の条件によって変化するので、こ
れらの条件によって所望のものに制御することができる
。

尚、イオンビーム１８のエネルギーは、その照射によっ
て炭素系の保護膜６や磁性膜５の内部にダメージ（欠陥
部）が発生するのを極力少なくする観点から、１０Ｋｅ
Ｖ程度以下の低エネルギー、より好ましくは数百ｅＶ程
度以下にするのが良く、またその下限は特にないが、イ
オン源１６からイオンビーム１８を引き出せる限度から
、現実的には１ＱｅＶ程度以上になる。

また、磁性膜５に対するイオンビーム１８の照射角度（
即ち第１図に示すように磁性膜５の表面に対する垂線と
の間の角度）θは、０°〜５０゛程度の範囲内にするの
が好ましく、そのようにすれば、イオンビーム１８の照
射に伴う蒸着炭素のスパッタを小さく抑えることができ
る。

また、膜作製時には、必要に応じて基体４および磁性膜
５を冷却手段（図示省略）によって例えば室温〜１００
℃程度以内になるように冷却しても良く、そのようにす
ればイオンビーム１８の照射による基体４や磁性膜５に
対する熱的損傷をより完全に防止することができる。

上記方法の特徴を列挙すれば次の通りである。

■　前述した従来のメッキ膜では、膜厚が大き過ぎる（
例えば０．２μｍ程度）ため、磁性膜と磁気ヘッドとの
間の空隙長が大きくなって磁気記録媒体の記録密度や感
度（ＳＮ比）等の磁気特性を低下させるという問題もあ
ったが、上記方法によれば非常に薄い炭素系の保護膜６
を容易に被覆することができるので、そのような問題が
起こるのを防止することができる。

■　前述した従来の金属酸化膜は酸素雰囲気中で大気圧
下で形成するため、異物の混入が避けられずそのため良
質の膜ができないという問題もあったが、上記方法では
真空雰囲気中で膜形成するためそのような問題は無い。

■　室温付近のような低温で炭素系の保護膜６の形成が
可能であるため、基体４や磁性膜５に与える熱的損傷が
少ない。

■　イオンビーム照射を併用するため、イオンの押込み
（ノックオン）作用により母材と炭素系保護膜との混合
層の形成が期待でき、基体４に対する密着性の良い炭素
系の保護膜６が得られる。

■　炭素系の保護膜６中のダイヤモンド結晶とアモルフ
ァス炭素との割合が、前述したイオン／炭素の割合等の
条件によって制御可能であり、しかもそのような条件の
制御は容易であるので、被覆する炭素系の保護１１！　
６の耐摩耗性、潤滑性等の機械的特性を目的等に応じて
容易に変えることができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明に係る磁気記録媒体は１、　　ダ
イヤモンド結晶とアモルファス炭素とを含む炭素系の保
護膜によって、表面の耐摩耗性に優れていると共に、潤
滑性にも優れているため磁気ヘッドの摺動面との機械的
ななじみも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る磁気記録媒体を部
分的に示す概略断面図である。第２図は、ダイヤモンド
結晶とアモルファス炭素とを含む炭素系の保護膜の被覆
に用いられる装置の一例を示す概略図である。 ２・・・この発明に係る磁気記録媒体、４・・・基体、
５・・・磁性膜、６・・・ダイヤモンド結晶とアモルフ
ァス炭素とを含む炭素系の保護膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体の表面に磁性膜を形成し、その磁性膜の表面
   をダイヤモンド結晶とアモルファス炭素とを含む炭素系
   の保護膜で被覆していることを特徴とする磁気記録媒体
   。