JPS6398824A - 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 本発明は、強磁性体金属の薄膜を記録膜とし、ビデオ、
オーディオ、データ等の信号を記録する磁気記・録媒体
に関するものである。

従来の技術 最近、高密度磁気記録を実現するだめの記録媒体として
Ｇｏ、Ｎｉ、Ｏｒ、Ｆｅ等の強磁性体金属の薄膜を用い
るものが注目され、その実用化が検討されている。この
記録媒体は保磁力が大きく高密度記録化に適している。

しかし、強磁性体金属の薄膜は柱状結晶構造で、これを
構成する柱状結晶粒が強磁性的に結合して磁区分大きく
するために磁性ノイズが大きく、これを低減しＳ／Ｎ比
を向上させることが１つの課題となっている。。

寸だ表面がＧｏ、Ｎｉ、Ｏｒ等の強磁性体金属薄膜であ
るため動摩擦係数が大きく、磁気ヘッドなどとの摺動に
より短時間で記録膜がはく離するなどの損傷をうける。

条件によっては磁気ヘッドが損傷をうける場合もある。

このため例えば磁性層表面を酸化させる等の手法で磁性
層自身の耐久性を向上させるとともに、磁性層を保護す
る有効な保護膜の開発が重要な課題であった。

従来から一般に使用されている磁性扮末をバインダと混
合してベースフィルムに塗布した磁気記録媒体はバイン
ダ中に耐摩耗性、潤滑性に優れた物質を添加することに
より磁気ヘッドなどとの摺動に関する間厘を回避してき
たが、強磁性体金属薄膜を磁性層とする磁気記録媒体の
場合には、磁性層そのものに例えば表面を酸化するなど
の方法で耐摩耗性、潤滑性、耐環境性などの向上を求め
るとともに、磁性層の表面に保護膜を形成して耐摩耗性
などの特性を確保することが必要となる。

しかし、その様な酸化層や保護膜は磁気ヘッドと記録膜
との間に間隙を生じるものであシ、その厚みは極力小さ
いことが望ましい。

従来から保護膜としては有機系物質の潤滑材料を塗布も
しくは真空蒸着したものが試みられているが、未だ実用
特性を満足するものは得られていない。

発明が解決しようとする問題点 先にも述べたように、強磁性体金属薄膜を記録膜とする
磁気記録媒体を実用化するためＫは、少なくとも （１）磁性ノイズを低減しＳ／Ｎ比を向上する。

（２）薄く耐久性に優れた保護膜の開発の２つの課ｉ岨
を角で決しなければなら々い、っ磁性ノイズは結晶構造
を細分化することで低減すると考えられ、第３図に示す
ように、柱状結晶粒の周囲に酸化膜を形成したり、磁性
層を柱状結晶粒の多層構造にするなどの対策がなされて
きた。

しかしこのような構成では磁性層表面の酸化層が磁気ヘ
ッドと磁性層との間の間隙となり、スペーシング損失が
生じて出力が低下するという問題があった。また、強磁
性体金属を酸化すると、一般に硬質化する傾向にあり、
表面の酸化層は記録膜の機械強度を向上する効果も兼ね
ている場合が多い。このためこの酸化層を排除すると磁
気へノドなどとの摺動に対する耐久性が著しく低下し、
次に述べるような従来から検討されている有機系物質の
潤滑材料だけでは十分に対処しきれないという問題があ
る。

さらに有機系物質の潤滑材料を強磁性体金属薄膜を磁性
層とする記録媒体の保護膜として使用する場合には、耐
摩耗性が不十分であるために厚くせざるを得す、磁気ヘ
ッドと記録膜との間隔が大きくなりスペーシング損失が
生じる。また、これら保護膜は磁気ヘッドとの摺動によ
り摩耗するため、生じた粉末が磁気ヘッドに付着し、時
として著しい再生出力の低下（例えばヘッド目づまり。

ドロップアウト）の原因に々る。

以上の問題点により強磁性体金属薄膜を磁性層とする高
密度記録媒体の実用化は著しく制限され、これらを解決
しない限り本来の高密度記録は達成できないと考えられ
る。

問題点を解決するだめの手段 本発明はこれらの問題点を解決するものである。

磁性ノイズの低減には例えば蒸着中に酸素又は酸素プラ
ズマを混入して結晶粒果面を酸化層で形成するなどの方
法により結晶粒を見かけ上分離することが効果的である
。

磁性層表面の酸化層は、磁性ヘッドと磁性層との間隙と
なるためできるだけ薄いことが望まれるが、先にも述べ
たように、この酸化層は媒体の耐久性、耐候性を向上す
る効果を兼ねていることが多いため、むやみに薄くする
と耐久性、ｌｔＩ候性が著しく低下する。そこで耐久性
、耐候性に優れた保護膜が必要になってくる。

我々は、保護膜にダイヤモンドを応用することを考えた
。ダイヤモンドは物質中で最高の硬さを示し、化学的に
も極めて安定であるため、耐久性。

耐候性に優れた理想的な保護膜材料と考えられる。

ダイヤモンドの薄膜を合成する方法に関しては、従来か
ら多くの方法が報告されている。

（参考文献） （１）難波義提；ダイヤモンド薄膜の低圧合成の研究、
応用機械工学 （２）松本精一部；ダイヤモンドの低圧合成、現代化学
、１９８４年９月号 （３）瀬高信雄；ダイヤモンドの低圧合成９日本産業技
術振興協会、技術資料Ｎｏ　１３Ｂ、５９／ｓ　ｏ　／
　２０ しかしながら、いずれも未だ研究段階であり、実用化に
は至っていない。また、いずれの方法も（１）基板の高
温加熱を必要とする（４００℃以上）（２）成膜速度が
遅い（最高でも２００〜３００人／分） の理由しから、磁気記録媒体の保護膜形成手段として利
用することは極めて難しかった。

我々は、ダイヤモンドに近い特性を示す高硬度の炭素膜
を形成する方法を開発した（特願昭６０−８０５１６号
、膜形成方法及び膜形成装置）。

この方法は、例えばメタンガスなどの炭化水素ガスを材
料ガスとして、１０〜１００　ＰＩＬの低圧でこれをプ
ラズマ化し、少なくともイオンを加速しつつこのプラズ
マを基板に噴射して成膜する方法で、我々はプラズマイ
ンジェクションＣＶＤ法（ＰＩ−ＩＶＤ法）と称シテイ
ル。ＰＩ−ＣＶＤ法によれば、基板を加熱することなく
室温程度の低温で、ビッカース硬さ２０００ｋｑ／−以
上の高硬度炭素膜を最高５０００人／ｍｉｎ　　程度の
高速で成膜することができ、磁気記録媒体の保護膜とし
て適応することが可能となった。

そこで本発明は非磁性材料の基板上に強磁性体金属から
なる柱状結晶構造の磁性層を有し、柱状結晶構造を構成
する柱状結晶粒の界面に：吐強磁性体金属化層が形成さ
れ、前記磁ｉ牛層の表面にはダイヤモンド又はダイヤモ
ンド状炭素膜を備えた磁気記録媒体である。

作用 ＰＩ−ＩＶＤ法で形成した高硬度炭素膜は硬さだけでな
く良好なすべり性を示し、また耐蝕性にも優れているこ
とから磁気記録媒体の保護膜とｌ〜ては理想的なもので
ある。これを保護膜に用いれば、磁性層表面の酸化層が
なくても耐久性、信頼性に優れた磁気記録媒体を得るこ
とができる。また結晶粒界面の酸化層は磁性ノイズの低
減を目的として備えられているが、これは酸化層により
結晶粒が分離され磁区が細分化されるためで、磁性層表
面の酸化層は磁性ノイズに関与しない。このため磁性層
表面の酸化層をなくしても磁性ノイズは変化しない。

そこで磁性層表面の酸化層を除去し、酸化層の代わりに
耐久性に優れたダイヤモンド又はダイヤモンド状炭素膜
を保護膜として用いることにより、高出力でＳ／Ｎ比に
優れ、高密度記録化に適した面１久性、信頼性の高い磁
気記録媒体を得ることができる。

実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。非磁性材料の基板１
の上には、Ｃｏ　−Ｎｉからなる磁性層２が形成される
。磁性層２は例えば蒸着法により形成され、蒸着角度を
選定することで基板１に対して斜方向に成長した柱状結
晶粒（Ｇｏ−Ｎｉ）ｓから構成される。蒸着時に酸素ガ
スを導入すると柱状結晶粒界面および磁性層表面に金属
酸化層４が形成される。柱状結晶粒界面の金属酸化層４
は、柱状結晶粒３を細分化し磁区を小さくするため、磁
性ノイズは低減される。先にも述べたように磁性層最表
面の金属酸化層は、主に磁性層２の耐久性を高める効果
はあるものの磁性ノイズ低減には関係なく、また磁気ヘ
ッドと磁性層との間の間隙となるために出力低下の原因
となり好壕しくない。

そのだめスパッタリング等により除去されている。

磁性層２の表面には、ダイヤモンド状炭素膜５が例えば
ＰＩ−ＣＶＤ法により合成される。ダイヤモンド状炭素
膜は硬さ、すべり性に優れた理想的な保護膜で、磁性層
表面の金属酸化層を除去したことによる耐久性の劣化を
十分に補い、むしろそれ以上の耐久性を得ることができ
る。下表に直径４０１１１（磁気ヘッド：フェライト、
アモルファス各１個９回転数：　１ｓｏｏｒｐｍ　、テ
ープ巻付角度、１００度）の回転シリンダを用い、テー
プテンション１ｏｙ（通常環境）の条件でメチル耐久試
験を行った結果を示す。

（以下余白） １−−−”ｉ　　　　　　ｌ”　：−一−−−薯冒；１
０１（’Ｊ’ １・こｉ　ｉ”−１ヱｉ □ 従来の磁性層に、例えば弗素系有機物の保護膜を用いた
場合は、２〜３時間で磁性層が削Ｊ１て出力が低下する
のて対し、表面の金属酸化層を除去した磁性層２でもダ
イヤモンド状炭素膜を保証膜として用いれば、その膜厚
が２００八以下でも従来の６０倍以上にスチル耐久性を
向上させることが可能で、しかも出力、Ｓ／Ｎ比が高い
。

第２図に示すように、磁性層７を柱状結晶粒８から構成
される多層構造とし、その界面シて金属酸化層９を形成
すれば、柱状結晶粒８ばさらに細分化され、磁性ノイズ
が低減してＳ／Ｎ比がさらに高くなる。

ダイヤモンド状炭素膜５の合成方法は、ＰＩ−ＣＶＤ法
以外に各種スパッタリング法、ＣＶＤ法を用いてもかま
わない。また、すべり性、耐久性をさらに向上させるた
めに、ダイヤモンド状炭素膜５の表面に例えば弗素系有
機物などの潤滑層を周知の方法により形成してもかまわ
ない。

発明の効果 以上のように本発明は、強磁性体金属からなる柱状結晶
構造の磁性層を備えた磁気記録媒体において、磁性層の
表面を除く柱状結晶粒界面に金属酸化層を形成するとと
もに、磁性層表面にダイヤモンド状炭素膜を保護膜とし
て形成することＫより、高出力、高Ｓ／Ｎ比でかつ耐久
性、信頼性に優れた磁気記録媒体を提供するもので、そ
の実用効果は大きい、。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例における磁気記録媒体
の断面図、第３図は従来例における磁気記録媒体の断面
図である。 ２・・・・・・磁性層、３・・・・・・柱状結晶粒、４
・・・・・・金属酸化層、５・・・・・ダイヤモンド状
炭素膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性材料の基板上に強磁性体金属からなる柱状
   結晶構造の磁性層を有し、柱状結晶構造を構成する柱状
   結晶粒の界面には強磁性体金属酸化層が形成され、前記
   磁性層の表面にはダイヤモンド又はダイヤモンド状炭素
   膜を備えた磁気記録媒体。
2. （２）磁性層が、柱状結晶粒の多層構造である特許請求
   の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
3. （３）ダイヤモンド又はダイヤモンド状炭素膜が、膜厚
   ２００Å以下である特許請求の範囲第１項記載の磁気記
   録媒体。