JP2558653B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JP2558653B2 JP2558653B2 JP61243437A JP24343786A JP2558653B2 JP 2558653 B2 JP2558653 B2 JP 2558653B2 JP 61243437 A JP61243437 A JP 61243437A JP 24343786 A JP24343786 A JP 24343786A JP 2558653 B2 JP2558653 B2 JP 2558653B2
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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。
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ための記録媒体とし
てCo,Ni,Cr,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を大きくするため
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。
てCo,Ni,Cr,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を大きくするため
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。
また表面がCo,Ni,Cr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。
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粉末をバインダと
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問題を回避して
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り、その厚みは極力小さいことが望
ましい。
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問題を回避して
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り、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。
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には、少なくとも （１） 磁性ノイズを低減しS/N比を向上する。
る磁気記録媒体を実用化するためには、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つの課題を解決しなければならない。
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ヘッドなどとの摺動に
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。
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ヘッドなどとの摺動に
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ず、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）の原因になる。
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ず、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）の原因になる。
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。
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。
問題点を解決するための手段 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。
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，耐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。
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，耐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。
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） 松本精一郎；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，日本産業
技術振興協会，技術資料No138,59/60/20 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） 基板の高圧加熱を必要とする（400℃以上） （２） 成膜速度が遅い（最高でも200〜300Å／分） の理由から、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。
究，応用機械工学 （２） 松本精一郎；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，日本産業
技術振興協会，技術資料No138,59/60/20 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） 基板の高圧加熱を必要とする（400℃以上） （２） 成膜速度が遅い（最高でも200〜300Å／分） の理由から、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60−80515号，膜
形成方法及び膜形成装置）。
膜を形成する方法を開発した（特願昭60−80515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、10〜100Pa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−CVD法）と称している。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2000kg/mm2以上の高硬度炭素膜を最高5000
Å/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。
材料ガスとして、10〜100Pa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−CVD法）と称している。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2000kg/mm2以上の高硬度炭素膜を最高5000
Å/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は強磁性体金属化層が形成さ
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である。
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である。
作用 PI−CVD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し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。
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し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耐久性，信頼性の高い磁気
記録媒体を得ることができる。
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耐久性，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
（Co−Ni）３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
ましくない。そのためスパッタリング等により除去され
ている。
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
（Co−Ni）３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
ましくない。そのた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40mm（磁気ヘッド：フェライト，アモル
ファス各１個，回転数:1800rpm,テープ巻付角度,180
度）の回転シリンダを用い、テープテンション10g（通
常環境）の条件でスチル耐久試験を行った結果を示す。
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40mm（磁気ヘッド：フェライト，アモル
ファス各１個，回転数:1800rpm,テープ巻付角度,180
度）の回転シリンダを用い、テープテンション10g（通
常環境）の条件でスチル耐久試験を行った結果を示す。
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時間で磁性層が削れて出力が低下する
のに対し、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護膜として用いれば、その膜厚
が200Å以下でも従来の50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。
た場合は、２〜３時間で磁性層が削れて出力が低下する
のに対し、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護膜として用いれば、その膜厚
が200Å以下でも従来の50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、その界面に金属酸化層９を形成
すれば、柱状結晶粒８はさらに細分化され、磁性ノイズ
が低減してS/N比がさらに高くなる。
成される多層構造とし、その界面に金属酸化層９を形成
すれば、柱状結晶粒８はさらに細分化され、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。
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
して形成することにより、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。
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
して形成することにより、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。
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。
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。
Claims (3)
- 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243437A JP2558653B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 磁気記録媒体 |
| US07/027,895 US4833031A (en) | 1986-03-20 | 1987-03-19 | Magnetic recording medium |
| DE8787104123T DE3773239D1 (de) | 1986-03-20 | 1987-03-20 | Magnetisches aufzeichnungsmedium. |
| EP87104123A EP0239028B1 (en) | 1986-03-20 | 1987-03-20 | Magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243437A JP2558653B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398824A JPS6398824A (ja) | 1988-04-30 |
| JP2558653B2 true JP2558653B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=17103857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61243437A Expired - Lifetime JP2558653B2 (ja) | 1986-03-20 | 1986-10-14 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558653B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08124149A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5358206A (en) * | 1976-11-05 | 1978-05-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic recording medium |
| JPS5718025A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic recording medium |
| JPS57138035A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic recording medium |
| JPS59127232A (ja) * | 1983-01-11 | 1984-07-23 | Seiko Epson Corp | 磁気記録媒体 |
| JPS59178617A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-09 | Tdk Corp | 磁気記録媒体の製造方法 |
| JPS59186136A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-22 | Tdk Corp | 磁気記録媒体の製造方法 |
| JPS59210535A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体 |
| JPS6087431A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-17 | Tdk Corp | 磁気記録媒体 |
| JPS61210518A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体の製造方法 |
| JPS61210521A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Sony Corp | 磁気デイスクの製造方法 |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP61243437A patent/JP2558653B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6398824A (ja) | 1988-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |