(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑剤層とをこの順序で有する磁気記録媒体であって、前記保護層は炭素または水素化炭素を含み、前記潤滑剤層は前記保護層上に接して形成されたものであり、前記潤滑剤層との界面における前記炭素保護層は窒素を含み、前記窒素の含有量が５０原子％〜９０原子％の範囲内であり、前記潤滑剤層は下記一般式（１）に示す化合物Ａと、下記一般式（２）に示す化合物Ｂとを含み、前記化合物ＡおよびＢに対する前記化合物Ａの質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が、０．０５〜０．９の範囲内であり、前記潤滑剤層の平均膜厚が０．５ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であり、
前記化合物Ａの平均分子量が１０００〜２５００の範囲内であり、前記化合物Ｂの平均分子量が１０００〜５０００の範囲内であることを特徴とする磁気記録媒体。
Ｒ１−Ｃ６Ｈ４ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２−Ｒ２−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ  ‥‥（１）
（一般式（１）中、Ｒ１は、炭素数１〜４のアルコキシ基である。Ｒ２は、−ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｘ（ＣＦ２Ｏ）ｙＣＦ２−（ｘ、ｙのカッコ内は、この順に、または逆に、またはランダムにつなげて良い（ｘ、ｙは、それぞれ３〜７の実数である。）。）
ＣＨ２（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｍＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ  ‥‥（２）
（一般式（２）中、ｍは４〜３０の範囲の整数である。）
【請求項２】
請求項１に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、前記磁気記録媒体に情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対運動させるヘッド移動部と、前記磁気ヘッドからの記録再生信号の処理を行う記録再生信号処理部と、を具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブなどの磁気記録再生装置に好適に用いられる磁気記録媒体およびこれを備えた磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置の記録密度を向上させるために、高記録密度に適した磁気記録媒体の開発が進められている。
【０００３】
従来から、磁気記録媒体として、磁気記録媒体用の基板上に記録層等を積層した後、記録層上にカーボン等の保護層を形成し、さらに保護層上に潤滑剤層を形成したものがある。保護層は、記録層に記録された情報を保護するとともに、磁気ヘッドの摺動性を高めるものである。しかし、記録層上に保護層を設けただけでは、磁気記録媒体の耐久性は十分に得られない。
【０００４】
このため、一般に、保護層の表面に潤滑剤を塗布して潤滑剤層を形成している。保護層上に潤滑剤層を設けることによって、磁気記録再生装置の磁気ヘッドと保護層とが直接接触することを防止できるとともに、磁気記録媒体上を摺動する磁気ヘッドの摩擦力を著しく低減させることができ、耐久性が向上される。
【０００５】
磁気記録媒体に使用される潤滑剤としては、パーフルオロポリエーテル系潤滑剤や脂肪族炭化水素系潤滑剤などが提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ＨＯＣＨ２−ＣＦ２Ｏ−（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｐ−（ＣＦ２Ｏ）ｑ−ＣＨ２ＯＨ（ｐ、ｑは整数。）の構造をもつパーフロロアルキルポリエーテルの潤滑剤を塗布した磁気記録媒体が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、ＨＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ−（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｐ−（ＣＦ２Ｏ）ｑ―ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２―ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ（ｐ、ｑは整数。）の構造をもつパーフロロアルキルポリエーテル（テトラオール）の潤滑剤を塗布した磁気記録媒体が開示されている。
【０００８】
さらに、特許文献３には、−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＦ２ＣＦ２Ｏ−から選ばれたパーフルオロオキシアルキレン単位とホスファゼン化合物を有する磁気記録媒体用途の潤滑剤が開示されている。
【０００９】
また、特許文献４には、ホスファゼン化合物と、パーフルオロオキシアルキレン単位を有する化合物とを特定の範囲で混合した潤滑剤層を用いることで、保護層との結合力が高く、かつ、保護層の層厚を下げた場合にも被覆率の高い潤滑剤層が得られることが記載されている。
【００１０】
また、特許文献５には、Ｒ１−Ｃ６Ｈ４Ｏ−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２−Ｒ２−ＣＨ２−Ｏ−Ｒ３で示される化合物を含有する潤滑剤が開示されている。
【００１１】
また、特許文献６には、磁気記録再生装置の磁気ヘッドの破損や汚染を引き起こす原因となる磁気記録媒体上のイオン性の汚染物質の一つが、磁気記録再生装置の密閉用のゴムシールとして使われるシロキサン系有機Ｓｉからのアウトガスであることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭６２−６６４１７号公報
【特許文献２】特開平９−２８２６４２号公報
【特許文献３】特開２００２−２７５４８４号公報
【特許文献４】特開２０１０−１０８５８３号公報
【特許文献５】特開２０１３−１６３６６７号公報
【特許文献６】特開２０１４−１１６０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
磁気記録再生装置の磁気ヘッドの浮上量をより小さくして記録密度を向上させるため、潤滑剤層の厚みをより一層薄くすることが求められている。
【００１４】
しかし、潤滑剤層の厚みを薄くすると、潤滑剤層に隙間が形成されて潤滑剤層による磁気記録媒体の表面の被覆率が低下し、潤滑剤層の下層の一部が露出される場合があった。そして、潤滑剤層に隙間が形成されると、潤滑剤層の隙間から潤滑剤層の下層に汚染物質を生成させる環境物質が侵入して、磁気記録媒体が汚染されてしまう。
【００１５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、厚みを薄くしても高い被覆率で保護層の表面を被覆できる潤滑剤層を有し、潤滑剤層の下層に侵入した環境物質に起因するイオン成分の凝集を防止し、磁気記録媒体を汚染する汚染物質の生成を抑制して、磁気記録媒体の表面の汚染を効果的に防止でき、磁気記録媒体上に存在する汚染物質の磁気ヘッドへの付着（転写）を防止できる磁気記録媒体およびこれを備えた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、厚みを薄くしてもアイランド状または網目状とならずに高い被覆率で保護層の表面を被覆できる潤滑剤層を得るために鋭意検討を重ねた。その結果、炭素または水素化炭素からなる保護層を改質し、特定の化合物である潤滑剤層を備える磁気記録媒体とすることで、磁気記録媒体の表面の汚染を効果的に防止でき、磁気記録媒体上に存在する汚染物質の磁気ヘッドへの付着（転写）を防止できる磁気記録媒体を実現できることを見出し、本発明を想到した。
【００１７】
すなわち、本発明は以下に関する。
［１］非磁性基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑剤層とをこの順序で有する磁気記録媒体であって、前記保護層は炭素または水素化炭素を含み、前記潤滑剤層は前記保護層上に接して形成されたものであり、前記潤滑剤層との界面における前記炭素保護層は窒素を含み、前記窒素の含有量が５０原子％〜９０原子％の範囲内であり、前記潤滑剤層は下記一般式（１）に示す化合物Ａと、下記一般式（２）に示す化合物Ｂとを含み、前記化合物ＡおよびＢに対する前記化合物Ａの質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が、０．０５〜０．９の範囲内であり、前記潤滑剤層の平均膜厚が０．５ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする磁気記録媒体。
Ｒ１−Ｃ６Ｈ４ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２−Ｒ２−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ  ‥‥（１）
（一般式（１）中、Ｒ１は、炭素数１〜４のアルコキシ基である。Ｒ２は、−ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｘ（ＣＦ２Ｏ）ｙＣＦ２−（ｘ、ｙのカッコ内は、この順に、または逆に、またはランダムにつなげて良い（ｘ、ｙは、それぞれ０〜１５の実数である。）。）、または−ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｚＣＦ２ＣＦ２−（ｚは１〜１５の実数である。）、または−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｎＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２−、である（ｎは０〜４の実数である。）。
ＣＨ２（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｍＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ  ‥‥（２）
（一般式（２）中、ｍは４〜６０の範囲の整数である。）
［２］前記化合物Ａの平均分子量が１０００〜２５００の範囲内であることを特徴とする［１］に記載の磁気記録媒体。
［３］前記化合物Ｂの平均分子量が１０００〜８０００の範囲内であることを特徴とする［１］または［２］に記載の磁気記録媒体。
［４］［１］〜［３］のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、前記磁気記録媒体に情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対運動させるヘッド移動部と、前記磁気ヘッドからの記録再生信号の処理を行う記録再生信号処理部と、を具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の磁気記録媒体は、保護層と強い結合力で結合され、厚みを薄くしてもアイランド状または網目状とならずに高い被覆率で保護層の表面を被覆できる潤滑剤層を備えたものであるので、イオン性不純物などの汚染物質を生成させる環境物質が潤滑剤層の隙間から侵入することが防止される。このため、汚染物質を生成させる環境物質が潤滑剤層の隙間から侵入し、潤滑剤層の下層に侵入した環境物質が、潤滑剤層の下層に存在するイオン成分を凝集させて磁気記録媒体を汚染する汚染物質を生成させることによって、磁気記録媒体が汚染されることを効果的に防止できる。よって、本発明の磁気記録媒体は、磁気記録媒体上に存在する汚染物質が少ないものとなる。
【００１９】
また、本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体上に存在する汚染物質が少ない本発明の磁気記録媒体を備えるものであるので、磁気記録媒体上に存在する汚染物質が、磁気記録再生装置の磁気ヘッドに転写されて、記録再生特性が低下したり、浮上安定性が損なわれたりすることが防止されたものとなる。その結果、本発明の磁気記録再生装置は、安定した磁気記録再生特性を有するものとなる。
【００２０】
また、本発明の磁気記録媒体は、厚みが薄くても磁気記録媒体の表面の汚染を効果的に防止できる潤滑剤層を有するものであるので、潤滑剤層の厚みを十分薄くすることにより、さらなる記録密度の向上に対応可能しうるものとなるとともに、高温状態で使用した場合であっても、汚染されにくく、耐環境性に優れ、安定した磁気記録再生特性を有するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態である磁気記録媒体の一例を示す断面模式図である。
図１に示すように、本発明の実施形態である磁気記録媒体１１は、非磁性基板１上に、磁性層２と保護層３と潤滑剤層４とがこの順序で積層されたものである。
【００２３】
なお、本実施形態においては、非磁性基板１と磁性層２との間に、密着層と軟磁性下地層とシード層と配向制御層とがこの順序で積層されている場合を例に挙げて説明する。密着層、軟磁性下地層、シード層、配向制御層は、必要に応じて設けられるものであり、これらのうちの一部または全部は設けられていなくてもよい。
【００２４】
（非磁性基板）
非磁性基板１としては、ＡｌまたはＡｌ合金などの金属または合金材料からなる基体上に、ＮｉＰまたはＮｉＰ合金からなる膜が形成されたものなどを用いることができる。また、非磁性基板１としては、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカーバイド、カーボン、樹脂などの非金属材料からなるものを用いてもよいし、この非金属材料からなる基体上にＮｉＰまたはＮｉＰ合金の膜を形成したものを用いてもよい。
【００２５】
（密着層）
密着層は、非磁性基板１と密着層上に設けられる軟磁性下地層とを接して配置した場合における非磁性基板１の腐食の進行を防止するものである。密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択できる。密着層の厚みは、密着層を設けることによる効果が十分に得られるように２ｎｍ以上であることが好ましい。
密着層は、例えば、スパッタリング法により形成できる。
【００２６】
（軟磁性下地層）
軟磁性下地層は、第１軟磁性膜と、Ｒｕ膜からなる中間層と、第２軟磁性膜とが順に積層された構造を有していることが好ましい。すなわち、軟磁性下地層は、２層の軟磁性膜の間にＲｕ膜からなる中間層を挟み込むことによって、中間層の上下の軟磁性膜がアンチ・フェロ・カップリング(ＡＦＣ)した構造を有していることが好ましい。軟磁性下地層がＡＦＣした構造を有していることにより、外部からの磁界に対しての耐性、並びに垂直磁気記録特有の問題であるＷＡＴＥ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｔａｃｋ Ｅｒａｓｕｒｅ）現象に対しての耐性を高めることができる。
【００２７】
軟磁性下地層の膜厚は、１５〜８０ｎｍの範囲であることが好ましく、２０〜５０ｎｍの範囲であることが更に好ましい。軟磁性下地層の膜厚が１５ｎｍ未満であると、磁気ヘッドからの磁束を十分に吸収することができず、書き込みが不十分となり、記録再生特性が悪化する恐れがあるため、好ましくない。一方、軟磁性下地層の膜厚が８０ｎｍを超えると、生産性が著しく低下するため好ましくない。
【００２８】
第１および第２軟磁性膜は、ＣｏＦｅ合金からなるものであることが好ましい。第１および第２軟磁性膜がＣｏＦｅ合金からなるものである場合、高い飽和磁束密度Ｂｓ（１．４（Ｔ）以上）を実現できる。
【００２９】
また、第１および第２軟磁性膜に使用されるＣｏＦｅ合金には、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂの何れかを添加することが好ましい。これにより、第１および第２軟磁性膜の非晶質化が促進され、シード層の配向性を向上させることが可能になるとともに、磁気ヘッドの浮上量を低減することが可能となる。軟磁性下地層は、スパッタリング法により形成できる。
【００３０】
（シード層）
シード層は、その上に設けられた配向制御層および磁性層２の配向や結晶サイズを制御するためのものであり、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくするとともに、磁性層２の磁化の方向をより強固に非磁性基板１と垂直な方向に固定するために設けられている。
【００３１】
シード層は、ＮｉＷ合金からなるものであることが好ましい。シード層がＮｉＷ合金からなるものである場合、必要に応じてＮｉＷ合金にＢ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｔａなどの他の元素を添加してもよい。
【００３２】
シード層の膜厚は、２〜２０ｎｍの範囲であることが好ましい。シード層の膜厚が２ｎｍ未満であると、シード層を設けたことによる効果が十分に得られない場合がある。一方、シード層の膜厚が２０ｎｍを超えると、結晶サイズが大きくなるために好ましくない。
シード層は、スパッタリング法により形成できる。
【００３３】
（配向制御層）
配向制御層は、磁性層２の配向が良好なものとなるように制御するものである。配向制御層は、Ｒｕ又はＲｕ合金からなるものであることが好ましい。
【００３４】
配向制御層の膜厚は、５〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。配向制御層の膜厚を３０ｎｍ以下とすることで、磁気ヘッドと軟磁性下地層との間の距離が小さいものとなり、磁気ヘッドからの磁束を急峻にすることができる。また、配向制御層の膜厚を５ｎｍ以上とすることで、磁性層２の配向を良好に制御できる。
【００３５】
配向制御層は、１層からなるものであってもよいし、複数層からなるものであってもよい。配向制御層が複数層からなるものである場合、全ての配向制御層が同じ材料からなるものであってもよいし、少なくとも一部が異なる材料からなるものであってもよい。
配向制御層は、スパッタリング法により形成できる。
【００３６】
（磁性層）
磁性層２は、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向を向いた磁性膜からなる。磁性層２は、ＣｏとＰｔを含むものであり、更にＳＮＲ特性を改善するために、酸化物や、Ｃｒ、Ｂ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｚｒなどを含むものであってもよい。
磁性層２に含有される酸化物としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｔａ２Ｏ３、ＴｉＯ２などが挙げられる。
磁性層２は、１層からなるものであってもよいし、組成の異なる材料からなる複数層からなるものであってもよい。
【００３７】
例えば、磁性層２が第１磁性層と第２磁性層と第３磁性層の３層からなる場合、第１磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含み、さらに酸化物を含んだ材料からなるグラニュラー構造のものであることが好ましい。第１磁性層に含有される酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも特に、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。また、第１磁性層は、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などを好適に用いることができる。
【００３８】
第１磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物の他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。
【００３９】
第２磁性層には、第１磁性層と同様の材料を用いることができる。第２磁性層は、グラニュラー構造のものであることが好ましい。
【００４０】
また、第３磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含み、酸化物を含まない材料からなる非グラニュラー構造のものであることが好ましい。第３磁性層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｎの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。第３磁性層がＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に上記元素を含むものであることにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。
【００４１】
磁性層２の厚みは、５〜２５ｎｍとすることが好ましい。磁性層２の厚みが上記未満であると、十分な再生出力が得られず、熱揺らぎ特性も低下する。また、磁性層２の厚さが上記範囲を超えた場合には、磁性層２中の磁性粒子の肥大化が生じ、記録再生時におけるノイズが増大し、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）や記録特性（ＯＷ）に代表される記録再生特性が悪化するため好ましくない。
【００４２】
また、磁性層２が複数層からなるものである場合、隣接する磁性層の間には、非磁性層を設けることが好ましい。磁性層２が第１磁性層と第２磁性層と第３磁性層の３層からなる場合、第１磁性層と第２磁性層との間と、第２磁性層と第３磁性層との間に、非磁性層を設けることが好ましい。
【００４３】
磁性層間に非磁性層を適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比をより向上させることができる。
【００４４】
磁性層の間に設けられる非磁性層は、例えば、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＸ１合金（Ｘ１は、Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｅ，Ｒｕ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｂの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の元素を表す。）などを好適に用いることができる。
【００４５】
また、磁性層の間に設けられる非磁性層としては、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２など、金属窒化物として、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、ＣｒＮなど、金属炭化物として、例えば、ＴａＣ、ＢＣ、ＳｉＣなどをそれぞれ用いることができる。
【００４６】
磁性層の間に設けられる非磁性層の厚みは、０．１〜１ｎｍとすることが好ましい。非磁性層の厚みを上記の範囲とすることで、Ｓ／Ｎ比をより向上させることができる。
非磁性層は、スパッタリング法により形成できる。
【００４７】
また、磁性層２は、より高い記録密度を実現するために、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向を向いた垂直磁気記録の磁性層であることが好ましいが、面内磁気記録であってもよい。
【００４８】
磁性層２は、蒸着法、イオンビームスパッタ法、マグネトロンスパッタ法など従来の公知のいかなる方法によって形成してもよいが、通常、スパッタリング法により形成される。
【００４９】
（保護層、潤滑剤層）
保護層３は、記録層２を保護するものである。保護層３は、一層からなるものであってもよいし、複数層からなるものであってもよい。本実施形態の保護層３は、炭素または水素化炭素からなるものであり、炭素からなるものであることが好ましい。
【００５０】
本願発明では、保護層３に接して潤滑剤層４を設け、潤滑剤層４との界面における保護層３の炭素または水素化炭素に窒素を含有させる。そして、潤滑剤層４との界面における窒素の含有量は５０原子％〜９０原子％の範囲内とする。このような構成とすることで、保護層３と潤滑剤層４とが高い結合力で結合されたものとなり、その結果、潤滑剤層４の厚みが薄くても高い被覆率で保護層３の表面が被覆された磁気記録媒体１１となり、磁気記録媒体１１の表面の汚染を効果的に防止できる。
【００５１】
すなわち、本願発明の潤滑剤層は前記一般式（１）に示す化合物Ａと、前記一般式（２）に示す化合物Ｂとを、化合物ＡおよびＢに対する化合物Ａの質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を０．０５〜０．９の範囲内として含むが、本願発明者の検討によると、化合物Ａに含まれる六員環は炭素原子と強固に結合し、化合物Ｂに含まれる水酸基は窒素原子と強固に結合することが明らかになった。よって、潤滑剤層４との界面における炭素を含む保護層３の窒素含有量を上記特定の範囲内とすることで、保護層３と潤滑剤層４とを高い結合力で結合され、もって潤滑剤層４の厚みを薄くしても高い被覆率で保護層３の表面を被覆することが可能となる。
【００５２】
保護層３の膜厚は１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内とすることが好ましい。保護層３の膜厚が上記の範囲内である場合、本実施形態の磁気記録媒体１１を備える磁気記録再生装置における磁気的スペーシングを十分に低減することができ、さらなる記録密度の向上に対応しうるものになるとともに、耐久性を向上させることができる。なお、磁気的スペーシングとは、磁気ヘッドと磁性層４との間の距離のことを意味する。磁気的スペーシングを狭くするほど磁気記録再生装置の電磁変換特性を向上させることができる。
【００５３】
保護層３の膜厚が１ｎｍ未満であると、記録層２を保護する効果が不十分となる場合がある。また、保護層３の膜厚が１０ｎｍを超えると、磁気的スペーシングの低減が不十分となる場合がある。
【００５４】
保護層３の成膜方法としては、カーボンターゲット材を用いるスパッタ法や、エチレンやトルエンなどの炭化水素原料を用いるＣＶＤ（化学蒸着法）法，ＩＢＤ（イオンビーム蒸着）法などを用いることができる。
【００５５】
本願発明で、保護層３に窒素を含有させる方法としては公知の方法を用いることができるが、成膜時の炭素原料に窒素を含有させる方法、保護層３に窒素イオンを注入する方法を用いるのが好ましい。特に、保護層３の潤滑剤層４との界面のみを窒化させる方法としては、保護層３を炭素または水素化炭素で形成後、その表面のみに窒素イオンを注入する方法や、保護層３の表面を窒素プラズマに暴露して窒化する方法を採用するのが好ましい。
【００５６】
本願発明では、保護層３の潤滑剤層４との界面における窒素の含有量を５０原子％〜９０原子％の範囲内とするが、この含有量は、前述の方法においては、炭素原料に含有させる窒素の濃度、窒素イオンの注入量、窒素プラズマへの暴露時間、窒素プラズマ密度を制御することによって行うことができる。
【００５７】
潤滑剤層４は、図１に示すように、保護層３上に接して形成されたものであって、上記一般式（１）に示す化合物Ａと、上記一般式（２）に示す化合物Ｂとを含む。
【００５８】
（化合物Ａ）
上記一般式（１）に示す化合物Ａは、平均分子量が１０００〜２５００の範囲内であることが好ましい。
化合物Ａとしては、例えば、ＡＲＴ−１（商品名：松村石油研究所（ＭＯＲＥＳＣＯ）社製）が挙げられる。ＡＲＴ−１（商品名）はＲ１が炭素数１のアルコキシ基、ｘ、ｙがそれぞれ３〜７の範囲内の物質である。
【００５９】
（化合物Ｂ）
上記一般式（２）に示す化合物Ｂは、平均分子量が１０００〜８０００の範囲内であることが好ましい。
化合物Ｂとしては、例えば、Ｄ４ＯＨ（商品名：松村石油研究所（ＭＯＲＥＳＣＯ）社製）が挙げられる。Ｄ４ＯＨ（商品名）は、一般式（２）のｍが４〜３０の範囲内であり、平均分子量が１０００〜５０００の範囲内であるものである。
【００６０】
（質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ）））
潤滑剤層４は、化合物ＡおよびＢに対する化合物Ａの質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が、０．０５〜０．９の範囲内であるものであり、０．１〜０．８の範囲内であることが好ましい。質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を０．０５〜０．９の範囲内とすることにより、前述のように、化合物Ａと、化合物Ｂとが形成する潤滑剤層４と、保護層３を形成する炭素原子および窒素原子との結合が強められ、保護層３と潤滑剤層４とが十分に高い結合力で結合されたものとなる。また、質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を０．１〜０．８の範囲内とした場合、保護層３と潤滑剤層４との結合力がさらに高いものとなるため、汚染物質を生成させる環境物質が潤滑剤層４の隙間から侵入することをより効果的に防止できる。
【００６１】
質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が０．０５未満である場合、化合物Ａが不足して、潤滑剤層４がアイランド状となりやすくなり、保護層３の被覆率が不十分になる。また、質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が０．９を超えると、化合物Ｂが不足して、潤滑剤層４が網目状となりやすくなり、保護層３の被覆率が不十分になる。
【００６２】
（潤滑剤層の膜厚）
潤滑剤層４の平均膜厚は、０．５ｎｍ（５Å）〜２ｎｍ（２０Å）の範囲内とされており、１ｎｍ〜１．９ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００６３】
潤滑剤層４の平均膜厚を０．５ｎｍ以上とすることにより、化合物Ａと、化合物Ｂとが形成する潤滑剤層４の特性が生かされ、アイランド状または網目状とならず均一の膜厚で、保護層３の表面を高い被覆率で被覆できる。
また、潤滑剤層４の平均膜厚を２ｎｍ以下とすることにより、磁気ヘッドの浮上量を十分小さくして、磁気記録媒体１１の記録密度を高くすることができる。
【００６４】
なお、化合物Ａのみを用いて形成した平均膜厚が２ｎｍ以下の膜は、化合物Ａが大きな環状骨格の分子構造を有するものであるため、網目状となり、保護層３の表面を十分に高い被覆率で被覆することができない。
【００６５】
また、化合物Ｂのみを用いて形成した平均膜厚が２ｎｍ以下の膜も、保護層３との結合力（濡れ性）が不十分なためアイランド状となり、保護層３の表面を十分に高い被覆率で被覆することはできない。
【００６６】
保護層３の表面が潤滑剤層４によって十分に高い被覆率で被覆されていない場合、磁気記録媒体１１の表面に吸着したイオン性不純物などの汚染物質を生成させる環境物質を含む水が、潤滑剤層４の隙間を通り抜けて、潤滑剤層４の下に侵入する。潤滑剤層の下層に侵入した環境物質は、潤滑剤層４の下に隠されていた微少なイオン成分を凝集させてイオン性の汚染物質を生成する。そして、磁気記録再生の際に、この汚染物質（凝集成分）が磁気ヘッドに付着（転写）して、磁気ヘッドを破損したり、磁気記録再生装置の磁気記録再生特性を低下させたりする。
このような潤滑剤層４の隙間からの環境物質の侵入に起因する問題は、磁気記録媒体１１を高温条件下に保持した場合、より顕著に現れる。
【００６７】
（潤滑剤層の形成方法）
このような潤滑剤層４を形成するには、例えば、非磁性基板１上に保護層３までの各層の形成された製造途中の磁気記録媒体を用意し、製造途中の磁気記録媒体の保護層３上に潤滑剤層形成用溶液を塗布することにより形成する。
【００６８】
潤滑剤層形成用溶液は、化合物ＡおよびＢに対する化合物Ａの質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が、０．０５〜０．９の範囲内となるように、化合物Ａと化合物Ｂとを混合し、溶媒で希釈して塗布方法に適した粘度および濃度とすることにより得られる。
潤滑剤層形成用溶液に用いられる溶媒としては、例えば、バートレルＸＦ（商品名、三井デュポンフロロケミカル社製）等のフッ素系溶媒などが挙げられる。
潤滑剤層形成用溶液の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート法やディップ法などが挙げられる。
【００６９】
ディップ法を用いる場合、例えば、ディップコート装置の浸漬槽に入れられた潤滑剤層形成用溶液中に、保護層３までの各層が形成された非磁性基板１を浸漬し、その後、浸漬槽から非磁性基板１を所定の速度で引き上げることにより、潤滑剤層形成用溶液を非磁性基板１の保護層３上の表面に塗布する方法を用いることができる。ディップ法を用いることで、潤滑剤層形成用溶液を非磁性基板１の保護層３上の表面に均一に塗布することができ、保護層３上に均一な膜厚の潤滑剤層４を形成できる。
【００７０】
（磁気記録再生装置）
次に、本発明の実施形態である磁気記録再生装置の一例について説明する。図２は、本発明の実施形態である磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。
【００７１】
本発明の実施形態である磁気記録再生装置１０１は、図１に示す本発明の実施形態である磁気記録媒体１１と、磁気記録媒体１１を記録方向に駆動する媒体駆動部１２３と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド１２４と、磁気ヘッド１２４を磁気記録媒体１１に対して相対運動させるヘッド移動部１２６と、磁気ヘッド１２４からの記録再生信号の処理を行う記録再生信号処理部１２８とを具備したものである。
【００７２】
磁気ヘッド１２４の素子部（再生部）をＧＭＲヘッドあるいはＴＭＲヘッドで構成することにより、高記録密度においても十分な信号強度を得ることができ、高記録密度を持った磁気記録再生装置を実現することができる。
【００７３】
本実施形態の磁気記録再生装置１０１は、磁気記録媒体上に存在する汚染物質が少ない磁気記録媒体１１を具備しているので、磁気記録媒体１１上に存在する汚染物質が、磁気記録再生装置１０１の磁気ヘッド１２４に転写されて、記録再生特性が低下したり、浮上安定性が損なわれたりすることが防止されたものとなる。したがって、本発明の磁気記録再生装置１０１は、安定した磁気記録再生特性を有するものとなる。
【実施例】
【００７４】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【００７５】
（実施例１〜１１、比較例１〜１０）
洗浄済みのガラス基板（ＨＯＹＡ社製、外形２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。
その後、このガラス基板の上に、スパッタリング法によりＣｒターゲットを用いて層厚１０ｎｍの密着層を成膜した。
【００７６】
次いで、スパッタリング法により密着層の上に軟磁性下地層として、Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ｛Ｆｅ含有量２０原子％、Ｚｒ含有量５原子％、Ｔａ含有量５原子％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で、層厚２５ｎｍの第１軟磁性層を成膜し、その上に層厚０．７ｎｍのＲｕからなる中間層と、層厚２５ｎｍのＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａからなる第２軟磁性層とを成膜した。
次に、軟磁性下地層の上に、スパッタリング法によりＮｉ−６Ｗ｛Ｗ含有量６原子％、残部Ｎｉ｝ターゲットを用いて、層厚５ｎｍのシード層を成膜した。
【００７７】
その後、シード層の上に、スパッタリング法により第１の配向制御層として、スパッタ圧力を０．８Ｐａとして層厚１０ｎｍのＲｕ層を成膜した。次に、第１の配向制御層上に、スパッタリング法により第２の配向制御層として、スパッタ圧力を１．５Ｐａとして層厚１０ｎｍのＲｕ層を成膜した。
【００７８】
続いて、第２の配向制御層の上に、スパッタリング法により９１（Ｃｏ１５Ｃｒ１６Ｐｔ）−６（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１５原子％、Ｐｔ含有量１６原子％、残部Ｃｏの合金を９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を６ｍｏｌ％、ＴｉＯ２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝からなる第１磁性層を、スパッタ圧力を２Ｐａとして層厚９ｎｍで成膜した。
【００７９】
次に、第１磁性層の上に、スパッタリング法により８８（Ｃｏ３０Ｃｒ）−１２（ＴｉＯ２）｛Ｃｒ含有量３０原子％、残部Ｃｏの合金を８８ｍｏｌ％、ＴｉＯ２からなる酸化物を１２ｍｏｌ％｝からなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。
【００８０】
その後、非磁性層の上に、スパッタリング法により９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１１原子％、Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏの合金を９２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を５ｍｏｌ％、ＴｉＯ２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝からなる第２磁性層を、スパッタ圧力を２Ｐａとして層厚６ｎｍで成膜した。
その後、第２磁性層の上に、スパッタリング法によりＲｕからなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。
【００８１】
次いで、非磁性層の上に、スパッタリング法によりＣｏ−２０Ｃｒ−１４Ｐｔ−３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０原子％、Ｐｔ含有量１４原子％、Ｂ含有量３原子％、残部Ｃｏ｝からなるターゲットを用いて、スパッタ圧力を０．６Ｐａとして第３磁性層を層厚７ｎｍで成膜した。
【００８２】
次いで、磁性層の表面にイオンビーム蒸着法を用いて水素化炭素膜を形成した。水素化炭素膜を成膜する際の原料ガスとしてガス化したトルエンを用いた。成膜条件として、まず成膜室に供給する原料ガスのガス流量を２．９ＳＣＣＭ、反応圧力を０．２Ｐａとした。さらに、原料ガスの励起源であるカソード電力を２２５Ｗ（ＡＣ２２．５Ｖ、１０Ａ）とした。そして、カソード電極とそれを覆うアノード電極間の電圧を７５Ｖ、電流を１６５０ｍＡ、イオンの加速電圧を２００Ｖ、１８０ｍＡ、成膜時間を１．５秒とし、厚さが３．５ｎｍになるように水素化炭素膜を成膜した。
【００８３】
水素化炭素膜を形成する工程後、原料ガスの供給を停止し、成膜室内を２秒間排気した。次いで、窒素をガス流量２ＳＣＣＭ、反応圧力を５Ｐａとし、成膜室内に供給した。そして、カソード電力を１２８Ｗ（ＡＣ１６Ｖ、８Ａ）とした。また、カソード電極とアノード電極間の電圧を７５Ｖ、電流を１０００ｍＡ、イオンの加速電圧を２００Ｖ、９０ｍＡ、処理時間を１秒として窒素ガスから形成した窒素イオンを、水素化炭素膜の表面に照射した。これにより、水素化炭素膜の表面の脱水素化と窒化を行った。
【００８４】
水素化炭素膜の表面処理後、その最表面の組成を二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で測定したところ、窒素が８０原子％、炭素が２０原子％であった（実施例１）。なお、実施例２〜１１、比較例１〜１０においては、水素化炭素膜の表面の脱水素化、窒化処理時間を調整することにより、水素化炭素膜の最表面（保護層における潤滑剤層との界面部）の組成を表１のように変化させた。
次に、ディップ法を用いて、以下に示すように保護層上に潤滑剤層を形成した。
【００８５】
潤滑剤層を形成する化合物Ａとしては、ＡＲＴ−１（商品名）、化合物Ｂとしては、Ｄ４ＯＨ（商品名）を用いたが、その他に、表１に示すように、Ａ２ＯＨ−２０００（商品名：松村石油研究所（ＭＯＲＥＳＣＯ）社製）（表１においては「Ａ２ＯＨ」と略記する。）または、ＡＤＯＨ−２０００（商品名：松村石油研究所（ＭＯＲＥＳＣＯ）社製）（表１においては「ＡＤＯＨ」と略記する。）を用いた。Ａ２ＯＨ、ＡＤＯＨは何れも本願発明の化合物Ａ、Ｂには相当しないが、表１では便宜的に化合物Ａとして記載している。
【００８６】
Ａ２ＯＨ−２０００（商品名）は、下記一般式（３）における、ｘが５であり、Ｒ１がＣＦ３であり、Ｒ２が、−ＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｔ（ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（ｔは１０．５，ｕは１０．１）である。
【００８７】
また、ＡＤＯＨ−２０００（商品名）は、下記一般式（３）における、ｘが５であり、Ｒ１がＣＦ３であり、Ｒ２が、−ＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｐ（ＣＦ２Ｏ）ｑＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ（ｐは１０．７，ｑは１０．４）である。
【００８８】
【化１】
0005815896.tif 000002
（上記一般式（３）中、ｘは１〜５の整数であり、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数１〜４のハロゲン化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２は末端基が−ＣＨ２ＯＨまたは−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨの置換基である。）
【００８９】
そして、以上の化合物の質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を表１のように調整して潤滑剤層形成用溶液とした。なお、実施例１〜１１および比較例１〜１０の潤滑剤層形成用溶液を溶解するための溶媒としては、いずれもバートレルＸＦ（商品名、三井デュポンフロロケミカル社製）を用いた。また、実施例１〜１１および比較例１〜１０の潤滑剤層形成用溶液中における潤滑剤の濃度はいずれも０．３質量％とした。
次に、ディップ法を用いて、以下に示す方法により実施例１〜１１および比較例１〜１０潤滑剤層形成用溶液を、非磁性基板の保護層上にそれぞれ塗布した。
【００９０】
すなわち、ディップコート装置の浸漬槽に入れられた潤滑剤層形成用溶液中に、保護層までの各層が形成された非磁性基板を浸漬し、その後、浸漬槽から非磁性基板を一定の速度で引き上げることにより、潤滑剤層形成用溶液を非磁性基板の保護層上の表面に塗布した。潤滑剤層の層厚は、全て１．３ｎｍとした。
【００９１】
その後、潤滑剤層形成用溶液の塗布された表面を乾燥させることにより、潤滑剤層を形成し、実施例１〜１１、比較例１〜１０の磁気記録媒体を得た。
【００９２】
このようにして得られた磁気記録媒体の化合物ＡおよびＢに対する化合物Ａの質量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を表１に示す。
【００９３】
（磁気記録媒体の耐環境性評価）
実施例１〜１１および比較例１〜１０の磁気記録媒体の耐環境性を以下に示す方法により評価した。以下に示す耐環境性の評価は、高温環境下において汚染物質を生成させる環境物質による磁気記録媒体の汚染を調べる評価手法の一つである。以下に示す耐環境性の評価では、高温環境下における汚染物質を生成させる環境物質としてＳｉイオンを用い、環境物質によって生成された磁気記録媒体を汚染する汚染物質の量としてＳｉ吸着量を測定した。
【００９４】
具体的には、まず、評価対象である磁気記録媒体を、温度８５℃、湿度０％の高温環境下で、シロキサン系Ｓｉゴムの存在下に２４０時間保持した。
次に、磁気記録媒体の表面に存在するＳｉ吸着量をＳＩＭＳを用いて分析測定して、高温環境下における環境物質であるＳｉイオンによる汚染の程度をＳｉ吸着量として評価した。
【００９５】
なお、Ｓｉ吸着量の評価は、比較例１の結果を１．００としたときの数値を用いて評価した。その結果を表１に示す。
【００９６】
表１より、実施例１〜１１の磁気記録媒体では、比較例１〜１０の磁気記録媒体と比較して、Ｓｉ吸着量が非常に少なく、高温環境下において環境物質によって汚染されにくいことが明らかになった。
【００９７】
【表１】
0005815896.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の磁気記録媒体及び磁気記録再生装置は、高記録密度の磁気記録媒体及び磁気記録再生装置を利用・製造する産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００９９】
１…非磁性基板、２…磁性層、３…保護層、４…潤滑剤層、１１…磁気記録媒体、１０１…磁気記録再生装置、１２３…媒体駆動部、１２４…磁気ヘッド、１２６…ヘッド移動部、１２８…記録再生信号処理部。
【要約】
【課題】磁気記録媒体の表面の汚染を効果的に防止でき、磁気記録媒体上に存在する汚染物質の磁気ヘッドへの付着（転写）を防止できる磁気記録媒体およびこれを備えた磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体の炭素保護層を窒化し、潤滑剤として、下記一般式（１）に示す化合物Ａと、下記一般式（２）に示す化合物Ｂとを混合して用いる。
Ｒ１−Ｃ６Ｈ４ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２−Ｒ２−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ  ‥‥（１）
ＣＨ２（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｍＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ  ‥‥（２）
【選択図】図１【図１】
0005815896.tif 000004
【図２】
0005815896.tif 000005