专利名称：磁性记录/复制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁性记录/复制设备，更具体地说，涉及一种在磁头与磁性记录介质之间带有润滑剂的磁性记录/复制设备。
磁性记录介质被广泛地用作磁带、录像带、备用数据盒、硬盘等。磁性记录介质可以是所谓的涂层型磁性记录介质，带有通过把包含非常细的铁磁性粉末和粘合剂的磁性涂料涂敷到一个非磁性支撑层上并且干燥涂料而形成的磁性涂层；或者所谓的金属薄膜型磁性记录介质，带有通过把铁磁性金属材料沉积到一个非磁性支撑层上形成的一个磁性层。
在这些磁性记录介质中，为了使空间损失最小，把磁性层表面制成平滑的。在一种高密度记录中，一个短波长用来记录，这容易受到表面粗糙度的影响。因而，控制表面粗糙度特别重要。
然而，随着磁性层表面变得较平滑，磁头与一个滑动件的基本接触面积增大。因而，具有磁性层表面的最佳平度的磁性记录介质具有大摩擦系数，在运行期间容易引起与滑动件的所谓粘着现象(粘着力)，使运行能力和耐久性变坏。
例如，在诸如硬盘等之类的磁性记录/复制设备中，一般地，使用浮动型方法。就是说，在盘停止期间，磁头与盘接触，而当盘在启动时以高速转动时，磁头飞离盘表面，并且在这种状态下进行记录/复制。在这样一种浮动类型中，在启动时，即在从盘转动开始直到磁头浮动的时间段期间，和在操作停止时，即在从磁头与盘接触的时刻直到盘转动停止的时间段期间，磁头沿盘表面滑动。这里，当在磁头与盘之间的摩擦力较大时，这使运行稳定性变坏，并且引起磁性记录介质和磁头的磨损，使耐久性变坏。当这种磨损和损坏达到磁性层时，破坏记录在磁性层中的信息，这称作磁头压碎现象。这使磁性记录介质的耐久性变坏。
况且，最近，对于较高密度已经制造出磁性记录/复制设备，并且已经减小了磁头的浮动量。而且，作为浮动量限制，已经提议一种所谓的接触方法，其中在磁头总是与磁性记录层接触的同时，进行记录/复制。
况且，随数据传送率的增大，磁性记录介质的滑动速度往往增大。
因而，减小磁头的浮动量，并且增大磁性记录介质的滑动速度，这不可避免地增大磁头与磁性记录介质表面的接触时间。这可能引起上述的摩擦问题。
为了解决该问题，已经进行了一种偿试，通过涂敷润滑剂在磁性记录介质的磁性层表面上形成一层润滑膜来抑制摩擦力。况且，已经进行一种偿试，把磁性层涂有由氧化物、碳化物、氮化物等形成的保护层，并且涂敷润滑剂以在保护膜上形成一层润滑膜，以便改进磁性记录介质本身的耐磨性以防止上述磁头压碎等。
当前，作为润滑剂，研究了各种材料。最常用的润滑剂是诸如全氟聚醚(PFPE)化合物之类的氟基润滑剂。
就是说，在广泛使用的磁性记录/复制设备中，通过在磁头与磁性记录介质之间存在的氟基润滑剂，减小磁头与磁性记录介质之间的摩擦力。
顺便说明，在磁头与磁性记录介质之间借助于润滑剂的磨损减小效果大大地受润滑剂本身各种特性以及润滑剂量的影响。就是说，当润滑剂的量较小时，磁性记录介质的运行稳定性不足，并且引起磁性记录介质的磨损。另一方面，当润滑剂量太大时，增大在磁头与磁性记录介质之间由润滑剂产生的凹凸力，这又增大粘着力。这种粘着力不仅影响运行耐久性，而且通过防止磁性记录介质的转动也影响数据记录/复制本身。这里，“粘着力”包括磁头对磁性记录介质在他们彼此接触时，如接触启动停止(下文称作CSS)试验时，的粘着力，或在磁性记录介质转动期间在随机查找操作期间的浮动粘着力；和在磁头与磁性记录介质之间产生的其他粘着力。
然而，在磁性记录介质继续运行的同时，在磁性记录介质上存在的润滑剂在它转移到磁头上时往往在量上减小。因而，当考虑到磁头和磁性记录介质的使用寿命时，希望较多润滑剂存在于磁性记录介质上。
因此，本发明的一个目的在于，提供一种使用一种磁性记录介质的磁性记录/复制设备，其中减小在磁头与磁性记录介质之间产生的粘着力，由此能够实现具有高耐久性的磁性记录/复制设备。
根据本发明的磁性记录/复制设备包括一种磁性记录介质，具有形成在非磁性支撑层的一个主表面上的至少一层金属磁性膜、和形成在其中形成金属磁性膜的主表面的表面层上的一个氟基润滑剂层；和一个磁头，带有一个面对着磁性记录介质的面对表面，该表面由一种烃类材料化学改性。这里，磁头面对着磁性硬盘的化学改性表面处于这样一种状态，从而诸如烃类材料之类的一种材料粘着到磁头面对着硬盘的面对表面上。况且，润滑剂层不必形成在金属磁性膜的整个表面上，而是可以例如以孤岛状态形成在金属膜上。
在根据本发明的磁性记录/复制设备中，磁性记录介质带有在带有金属磁性膜的磁性记录介质的一个主表面的表面层上形成的一个氟基润滑剂层，并且磁头带有一个由一种烃类材料化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面。
因而，在磁头与磁性记录介质之间产生的粘着力能抑制到较低值，并且有可能防止润滑剂从磁性记录介质转移到磁头上。
根据本发明的磁性记录/复制设备的特征在于一种磁性记录介质带有形成在一个非磁性支撑层的一个主表面上的至少一层金属磁性膜、和形成在带有金属磁性膜的该表面上的一个氟基润滑剂层；一种磁头带有一个由一种氟基材料化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面。
在根据本发明的磁性记录/复制设备中，一个烃基润滑剂层形成在带有金属磁性膜的磁性记录介质的表面上，并且磁头带有一个由一种氟基材料化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面。
因而，在磁头与磁性记录介质之间产生的粘着力能抑制到较低值，并且有可能防止润滑剂从磁性记录介质转移到磁头上。
根据本发明的磁性记录/复制设备包括一种磁性记录介质，带有形成在一个非磁性支撑层的一个主表面上的至少一层金属磁性膜、和形成在带有金属磁性膜的该表面上的一个烃基润滑剂层；一种磁头，带有一个由一种氟基材料化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面，其中由原子力显微镜(下文称作AFM)测得的粘着力，比当磁头带有没有化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面时得到的粘着力小。
在根据本发明的磁性记录/复制设备中，由AFM测得的粘着力，比当磁头带有没有化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面时得到的粘着力小。
图1是根据本发明一种磁性硬盘设备的一个配置例子的立体图。
图2是根据本发明一种磁性硬盘的一个配置例子的剖视图。
图3是根据本发明一种磁性硬盘的另一个配置例子的剖视图。
图4是根据本发明一种磁性硬盘的又一个配置例子的剖视图。
图5示意表示由原子力显微镜测得的聚焦力的曲线。
现在将直接描述应用于一种磁性硬盘设备的本发明。应该注意，在下面的图中，基本部分被放大，并且可能具有与实际不同的比例。
首先，参照图1，对磁性硬盘设备的轮廓将给出解释。一个旋转型磁头致动器2可转动地布置在一个底盘1上方，并且一个记录前置放大器3安装在旋转型磁头致动器2的旁边。况且，构成一个驱动机构的主轴电机(未描绘)支撑在另一侧。
底盘1是一个由金属材料形成的扁平矩形件，并且起其上安装一个构成磁性硬盘设备的件的机架的作用。
主轴电机(未描绘)以这样一种方式布置，从而其驱动轴4穿过底盘1的一个表面突出。驱动轴4带有其端部，其中形成一个圆形记录介质支撑表面(未描绘)。一个磁性硬盘5由记录介质支撑表面(未描绘)支撑，并且由一个夹持件6和一个固定件7夹持在记录介质支撑表面与夹持件6之间，以便链接和固定到驱动轴4上。
旋转型磁头致动器2包括一个驱动单元8、一个臂9、及一个悬挂件10。在悬挂件10的末端处，安装一个磁头滑动器11。磁头滑动器11带有一个记录头芯片(末描绘)和一个复制头芯片(末描述)。旋转型磁头致动器2近似在磁盘5的径向由驱动单元8转动。
记录头芯片和复制头芯片带有由一种烃类材料化学改性的面对磁性硬盘的面对表面。这里，烃类材料由下面的化学式1表示。通过把诸如烃类材料之类的一种材料粘着到磁头芯片面对着磁性硬盘的面对表面上，实现面对着磁性硬盘的磁头芯片的化学改性面对表面。R1-X1(其中R1表示一个烃类部分，而X1表示可吸附到磁头上的官能团。)况且，在以上化学式1中，可以从包括由CnYm(其中1＜n＜20,n＜m，及Y是从氢和卤素选择的一种元素，但在氟的情况下，它应该是5或更小的偏氟化物)表示的直链烃或支链烃、芳基、及杂环芳基的组中选择R1。
况且，在以上化学式1中，可以从由羟基、羰基、氨基、酰胺基、及磺酸基组成的可吸附到磁头上的组中选择X1。作为X1，有可能使用由下面化学式2或化学式3表示的一种。-Si(X2)3(其中X2从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)[化学式3]-Ti(X3)3(其中X3从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)在化学式2和化学式3中的X2和X3可以是烷基、烷氧基、或卤素。况且，X2和X3的三可以不同，但可以是上述烷基、烷氧基、或卤素的组合。这些材料一般称作硅烷偶联剂或钛酸酯类偶联剂。
使用上述烃基材料化学改性磁头对磁性硬盘的面对表面的方法可以是这样的，选择一种能足以溶解诸如甲苯或己烷之类的上述有机化合物的溶剂，并且把面对表面浸渍在一种生成的溶液中，或者可以进行化学改性而不稀释上述烃类材料。况且，当进行在溶液中的浸渍时，溶剂不限于具体的一种。
况且，为了加强借助于上述烃类材料对磁头的化学改性，有可能在化学改性之前用有机溶剂冲洗磁头或者把紫外辐射应用于磁头。况且，在化学改性面对着磁头的磁头面对表面之后，有可能使用溶剂进行热处理或冲洗，以便除去没有吸附的多余烃类材料。
上述烃类材料的每一种可以单独使用或者结合其他材料使用。
另一方面，根据本发明的磁性硬盘，如图2中所示，包括一个非磁性支撑层21、一个形成在该非磁性支撑层21的一个主表面上的金属磁性膜22、一个形成在金属磁性膜22上的碳保护膜23、及一个形成在碳保护膜23上的润滑剂层24。这里，润滑剂层不必形成在金属磁性膜的整个表面上，而是可以例如以孤岛的形状形成在金属磁性膜上。
作为形成非磁性支撑层21的材料，能举例有聚对苯二甲酸乙二酯和其他聚酯；聚乙烯、聚丙烯、和其他聚烯烃；纤维素、醋酸纤维素、纤维素二醋酸酯、纤维素丁酸酯和其他纤维素衍生物；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、和其他乙烯基树脂；聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、和其他聚合物；包含铝作为主要成分的Al-Mg合金、和其他铝合金；诸如钛合金之类的轻金属；诸如铝玻璃之类的陶瓷；等等。当非磁性支撑层21由Al合金板或具有刚性的玻璃板形成时，有可能在诸如防蚀铝处理之类的基片表面上形成氧化膜或Ni-P膜，以便硬化该表面。
在涂层型磁性硬盘的情况下，通过使用γ-Fe2O3磁性粉末、起粘合剂作用的环氧树脂、酚树脂、聚氨基甲酸酯和其他聚合物、提高抗磨性的Al2O3颗粒等，可以形成金属磁性膜22。
况且，在薄膜型磁性硬盘的情况下，有可能使用Co-Ni合金、Co-Pt合金、Co-Cr合金、Co-Pt-Cr合金、Co-Pt-Ni合金、包含Co作为主要成分的合金等。由于打算把磁性硬盘用于高记录密度，所以广泛使用薄膜型磁盘介质。
金属膜22可以是由这些金属磁性材料形成的单层膜，或者是由具有不同成分或不同膜形成条件的多层组成的多层膜。
况且，为了改进金属磁性膜22的定向能力和改进诸如矫顽力之类的磁特性，有可能提供由例如在非磁性支撑层21与金属磁性膜22之间的Cr形成的一个内涂层。
而且，当金属磁性膜22是一种多层膜时，有可能在相邻层之间提供一个中间层，以便改进粘着能力和控制反磁性。
金属磁性膜22可以由薄膜形成技术或其他所谓的PVD(物理蒸发深积)技术形成，前一种技术如用来在真空中加热和蒸发铁磁性材料以便沉积在非磁性支撑层21上的真空沉积法、或用来在放电条件下进行铁磁性金属材料的蒸发的离子镀法、或在包含氩作为主要成分的气氛中用来引起辉光放电从而产生的氩离子从靶表面产生原子的溅镀法。
碳保护膜23布置在金属磁性膜22上，以便防止金属磁性膜22的磨损以给它一种抗滑性和保护金属磁性膜22免受外部湿度。况且，保护膜可以由诸如具有高硬度的金刚石状碳(DLC)、氮化碳、SiO2等之类的材料形成。
这里，碳保护膜23由使用一种烃基气体等的CVD法形成。应该注意，CVD法可以是等离子体CVD法、ECR等离子体法、电弧喷射等离子体CVD等。
润滑剂层24可以通过使用一种氟基润滑剂形成。这样一种材料可以是例如全氟聚醚(PFPE)基含氟聚合物。况且，材料可以包含低分子重量的碳氟化合物，或者可以部分包含碳氟化合物。况且，润滑剂层24可以例如通过浸渍法、旋转涂敷法、和其他常规已知方法形成。
驱动具有上述配置的磁性硬盘设备转动，从而磁性硬盘角速度是常数，并且由一个磁头(未描绘)记录/复制一个信号。
在这种磁性硬盘设备中，记录头芯片和复制头芯片带有由烃类材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面。况且，润滑剂24由一种氟基润滑剂形成在磁性硬盘的碳保护膜23上。因而，在这种使用带有由烃类材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面的磁头和带有氟基润滑剂层的磁性硬盘的组合的磁性硬盘设备中，有可能减小在磁头与磁性硬盘之间产生的凹凸力，这又把粘着力抑制到一个较低值。因而，有可能保证磁性硬盘的稳定运行，即使当增大润滑剂量时也是如此。由于没有润滑剂从磁性硬盘转移到磁头上，所以在长时间段内能得到润滑效果，增加磁头和磁性硬盘的使用寿命。
况且，在根据本发明的磁性硬盘设备中，磁头可以带有由氟基材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面，并且润滑剂层可以由烃基润滑剂形成在磁性硬盘上。
就是说，在图1中所示的磁性硬盘设备中，记录头芯片和复制头芯片带有由氟基材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面。这里，使用的氟基材料能由表示在下面的化学式4表示。R2-X4(其中R2是碳氟化合物部分，而X4是可化学吸附到磁头上的官能团。)况且，在以上化学式4中，R2可以是直链碳氟化合物、由CpFq表示的支链碳氟化合物(在以上式中，1＜p＜20,p＜q)或由Cp’Fq’Hr’表示的部分碳氟化合物(在以上式中，1＜p’＜20,p’＜q’,r’＜6)。
况且，在以上化学式4中，可以从由可吸附到磁头上的羟基、羧基、羰基、氨基、酰胺基、及磺酸基组成的组中选择X4。作为X4，有可能使用由下面化学式5或化学式6表示的一种。-Si(X5)3(其中X5从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)[化学式6]-Ti(X6)3(其中X6从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)在化学式5和化学式6中的X5和X6可以是烷基、烷氧基、或卤素。况且，X5和X6的三不必相同，但可以不同，如上述烷基、烷氧基、或卤素的组合。这些材料一般称作硅烷偶联剂或钛酸酯类偶联剂。
使用上述氟基材料化学改性磁头面对磁性硬盘的面对表面的化学方法不限于一种具体方法。例如，有可能选择GALDEN系列(由Ausimont Co.,Ltd生产)或HFE7000系列(由3M Co.,Ltd生产)并且进行在得到溶液中的浸渍，或者进行化学改性而不稀释上述氟基材料。在浸渍在溶液中的情况下，溶剂不限于具体的一种。
况且，为了加强借助于上述氟基材料对磁头的化学改性，有可能在进行化学改性之前用有机溶剂冲洗磁头或者施加紫外辐射。况且，在化学改性面对着磁性硬盘的磁头面对表面之后，有可能使用溶剂进行热处理或冲洗，以便除去不可吸附的多余氟基材料。
上述氟基材料的每一种可以单独使用或者结合其他材料使用。
另一方面，根据本发明的磁性硬盘，如图3中所示，包括一个非磁性支撑层25、一个形成在该非磁性支撑层25的一个主表面上的金属磁性膜26、一个形成在金属磁性膜26上的碳保护膜27、及一个形成在碳保护膜27上的润滑剂层28。
非磁性支撑层25、金属磁性膜26、及碳保护膜27与以上已经解释的那些相同，并且省略其解释。
下文，将给出对润滑剂层28的解释。
润滑剂层28可以使用在磁性记录介质中通常使用的那些材料形成，如长链烃酯和脂肪酸。况且，润滑剂层28可以通过诸如浸渍法和旋转涂敷法之类的其他常规已知方法形成。
驱动具有上述配置的磁性硬盘设备转动一个磁性硬盘，从而使其角速度是常数，并且由一个磁头(未描绘)记录/复制一个信号。
在这种磁性硬盘设备中，记录头芯片和复制头芯片带有由氟基材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面。况且，润滑剂28由一种氟基润滑剂形成在磁性硬盘的碳保护膜27上。因而，在这种使用带有由氟基材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面的磁头和带有烃基润滑剂层的磁性硬盘的组合的磁性硬盘设备中，有可能减小在磁头与磁性硬盘之间产生的凹凸力，这又把粘着力抑制到一个较低值。因而，有可能保证磁性硬盘的稳定运行，即使当增大润滑剂量时也是如此。由于没有润滑剂从磁性硬盘转移到磁头上，所以在长时间段内能得到润滑效果，增加磁头和磁性硬盘的使用寿命。
考虑到润滑剂和粘着到磁头对磁性硬盘的面对表面上的材料的组合，已经给出对磁性硬盘设备的解释。下文，考虑使用原子力显微镜测得的粘着力将给出解释。
首先，参照图1，将概述磁性硬盘设备。一个旋转型磁头致动器2可转动地固定在一个底盘1上。除此之外，固定一个记录前置放大器3。况且，构成一个驱动机构的主轴电机(未描绘)支撑在另一侧。
底盘1是一个由金属材料形成的扁平矩形件，并且起其上安装一个构成磁性硬盘设备的件的机架的作用。
主轴电机(未描绘)以这样一种方式布置，从而其驱动轴4穿过底盘1的一个表面突出。驱动轴4带有其端部，其中形成一个圆形记录介质支撑表面(未描绘)。一个磁性硬盘5由记录介质支撑表面(未描绘)支撑，并且由一个夹持件6和一个固定件7夹持在记录介质支撑表面与夹持件6之间，以便链接和固定到驱动轴4上。
旋转型磁头致动器2包括一个驱动单元8、一个臂9、及一个悬挂件10。在悬挂件10的末端处，安装一个磁头滑动器11。磁头滑动器11带有一个记录头芯片(末描绘)和一个复制头芯片(末描述)。旋转型磁头致动器2近似在磁盘5的径向由驱动单元8转动。
记录头芯片和复制头芯片具有由预定材料改性、面对磁硬盘的面对表面。
另一方面，如图4中所示，根据本发明的磁性硬盘包括一个非磁性支撑层29、一个形成在该非磁性支撑层29的一个主表面上的金属磁性膜30、一个形成在金属磁性膜30上的碳保护膜31、及一个形成在碳保护膜31上的润滑剂层32。
非磁性支撑层29、金属磁性膜30、及碳保护膜31与以上已经解释的那些相同，并且省略其解释。
下文，将给出对润滑剂层32的解释。
润滑剂层32可以通过使用诸如氟基润滑剂和烃基润滑剂之类的常规已知润滑剂形成。况且，润滑剂层32可以通过诸如浸渍法和旋转涂敷法之类的其他常规已知方法形成。
驱动具有上述配置的磁性硬盘设备转动一个磁性硬盘，从而使其角速度是常数，并且由一个磁头(未描绘)记录/复制一个信号。
这里，在磁性硬盘设备中，与带有没有化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面的磁头相比，减小了由原子力显微镜(下文，称作AFM)测得的粘着力。
这里，粘着力定义为从图5中的D至E的一个值，图5表示沿定义探针在磁性硬盘上在高度方向上的运动距离的水平轴和定义由悬臂梁施加到探针上的力的竖直轴的聚焦曲线。
在图5中，竖直轴表示悬臂梁弯曲电压。当Y(伏特)是悬臂梁弯曲电压时，α是聚焦曲线CD倾角的倒数，并且K是悬臂梁的弹簧常数，悬臂梁弯曲电压能由下面表示的公式1转换成粘着力F(牛顿)。F=Y×α×K因而，在这种磁性硬盘设备中，把带有面对着磁性硬盘的面对表面且由一种预定材料化学改性该表面的磁头，与具有由预定材料形成的润滑剂层的磁性硬盘相结合，并且与当磁头带有对磁性记录介质的表面且这是没有化学改性的表面的磁头情形相比，减小了由AFM测得的粘着力。因而，减小在磁头与磁性硬盘之间产生的凹凸力，这又把粘着力抑制到一个较低值。因此，有可能保证磁性硬盘的稳定运行，即使当增大润滑剂量时也是如此。由于润滑剂不从磁性硬盘转移到磁头上，所以在长时间段内能得到润滑效果，能够增加磁头和磁性硬盘的使用寿命。
尽管已经对根据本发明的磁性硬盘设备给出解释，但本发明不限于以上描述，而是能修改而不脱离本发明的精神。例如，磁头不限于MR磁头，而是可以是大磁阻磁头等。况且，磁性记录介质不限于磁性硬盘，而是可以是磁带等。
下文，将给出对用于本发明的例子的特定试验结果的解释，但本发明不限于下面的例子。
例1首先，我们准备一种包含是在下面化学式7中所示的代表性全氟聚醚(下文称作PFPE)润滑剂的Z-DOL(商品名，由Ausimont Co.,Ltd生产)的溶液。HOCH2-CF2-O-(CF2-CF2-O)m-(CF2-O)n-CF2-CH2OH这里，作为一种溶剂，使用氟基溶剂HFE-7100(商品名，由3M Co.,Ltd生产)，并且把PFPE浓度设置到0.3重量％。
其次，在一个带有Ni-P的2.5英寸玻璃基片上通过使用Ar气体作为溅镀气体的溅镀形成一个磁性记录层。这里，通过按如下顺序依次形成一个作为内层的内层、一个磁性层、及用来保护磁性层的保护层，形成磁性记录层。
更具体地说，首先，由具有75nm厚度的Cr膜形成内层。
其次，形成一层具有30nm厚度的Co-Pt-Cr膜作为磁性层。应该注意，Co、Pt、和Cr的成分比率如下Co72％、Pt13％、和Cr15％。
而且，作为保护层，形成一层具有20nm厚度的碳膜。
其次，把带有其上形成的内层、磁性层、及保护层的磁性硬盘(滑行高度约20nm)浸渍在一种氟基润滑剂溶液中，并且通过浸渍法形成润滑剂膜以便得到约3nm的膜厚度，由此完成一种磁性硬盘的一个试样。
其次，对CSS(接触启动停止)试验器模型7300(由Lotus Co.Ltd.生产)的磁头的磁性硬盘面对表面进行化学改性。这里，磁头是一种等效于2Gbpsi的磁阻磁头，并且安装在一个负压滑动器上。
磁头的磁性硬盘面对表面的化学改性按如下进行。
首先，作为碳基材料，把一种由下面化学式8表示的化合物溶解在具有5重量％浓度的甲苯中。C17H35-OH其次，把CSS试验器的磁头滑动器浸渍在上述溶液中1小时。
其次，把磁头滑动器取出溶液，并且在烘炉中在100℃下加热1小时。
最后，通过冲洗除去不可吸附的碳基材料，以得到一个试样滑动器。
例2至11除把表1中所示的化合物用作碳基材料之外，以与例1相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例1除对磁头的磁性硬盘面对表面没有进行化学改性之外，以与例1相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例2除对磁头的磁性硬盘面对表面没有进行化学改性且把磁性硬盘上润滑剂层的膜厚度设置为1.5nm之外，以与例1相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例3除由与在润滑剂层中使用的相同氟基材料化学改性磁头的磁性硬盘面对表面之外，以与例1相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例4除由是具有3nm厚度的烃基润滑剂的庚基硬脂酸盐形成磁性硬盘上的润滑剂层之外，以与例1相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
<特性的估计>
使用上述CSS试验器，对于在例1至11和比较例1至4中制备的试样磁性硬盘和试样滑动器的组合，检查连续滑动耐久性和粘着性。况且，对于例6和7及比较例1和3测量粘着力。
连续滑动耐久性(直到磁头压碎的循环数)借助于加压3g重量的磁头在5000rpm下转动磁性硬盘。在转动开始之后在3秒内把磁性硬盘的转动加速到5000rpm，在4秒内保持5000rpm，及在3秒内停止转动。这构成一个循环。重复这种循环50000次，以检查在磁头压碎发生之前的循环数量。
结果表示在表1中。
粘着性(粘合力)在上述连续滑动耐久性的相同条件下进行测量，并且把粘着性(粘合力)定义为磁性硬盘在第一循环处转动开始之后高达3秒的最大摩擦力。
测量结果表示在表1中。
粘着力在下面所示的条件下通过使用原子力显微镜SPM-9500(商品名，由Shimadzu Seisakusyoco.,Ltd.生产)和用于SPM-9500的力曲线软件，在室温和通常湿度下进行测量，并且把得到的平均值用作粘着力。
测量范围整个润滑剂层抽样100点这里，把粘着力定义为在图5中所示的聚焦曲线中从D至E的距离，其中水平轴表示在磁性硬盘上探针高度距离的运动距离，而竖直轴表示在诸点的每一个处由悬臂梁施加到探针上的力。
在图5中，竖直轴表示悬臂梁弯曲电压。当Y(伏特)是悬臂梁弯曲电压时，α是聚焦曲线CD倾角的倒数，并且K是悬臂梁的弹簧常数，粘着力F(牛顿)能由下面表示的公式1计算。计算结果表示在图2中。F=Y×α×K[表2]
表1表示，对磁头面对着磁性硬盘的面对表面没有化学改性的比较例1具有高达5.5gf的粘合力，并且直到磁头压碎的循环数量是25000次循环。这是因为润滑剂层具有约3nm的较大厚度，并且在磁性硬盘与磁头之间由润滑剂层产生的凹凸力较大。
另一方面，如由比较例2表示的那样，当对磁头面对着磁性硬盘的面对表面没有进行化学改性，并且润滑剂层较薄时，粘合力减小到1.5gf，但循环数量显著降低到5000次循环。这是因为减小了润滑剂层膜厚度，即减小了在磁性硬盘表面上存在的润滑剂量，不能实际使用。
在比较例3中，一种氟基材料用来化学改性面对着磁性硬盘的面对表面。粘合力是6.0gf，并且没有观察到粘合力的减小。这是因为，当由与润滑剂基本相同的材料化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面时，没有减小凹凸力。
比较例4的情形与比较例3相同。当用于磁头面对着磁性硬盘的面对表面的化学改性的润滑剂和材料都是碳基材料时，不能显著减小凹凸力，并且作为结果，没有减小粘合力。
与此相比，如在其中一个氟基润滑剂层形成在磁性硬盘表面上并且烃基材料用于面对着磁性硬盘的面对表面的化学改性的例1至11中那样，如从表1明白的那样，把粘合力抑制到1.5至2.5gf，并且达到50000次循环而没有磁头压碎。这表示，通过使用带有氟基润滑剂层的磁性硬盘和带有由烃类材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面的磁头的组合，有可能减小在磁性硬盘与磁头之间产生的凹凸力，这又减小粘合力。
在例1至11中，当对用于磁头面对着磁性硬盘的化学改性的不同材料进行考虑时，期望如在例3、5、7、和9那样，牢固和足够地涂敷磁头，并且在包含碳酸、偶联剂、及具有对磁头的高吸附作用的长链烷基的碳基材料中能观察到较高的粘合力减小效果。这表示，最好通过使用不容易脱离磁头表面并且用来减小氟基润滑剂转移的材料，化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面。况且，对于包含羰基、氨基、酰胺基、及磺酸基的烃基材料能期望相同的效果。况且，当粘着到磁头面对着磁性硬盘的面对表面上的烃基材料包含支链烃、芳基、或杂环芳基作为一个烃类部分时，能期望相同的效果。
以上描述表示，通过使用带有由一种氟基润滑剂形成的润滑剂层的磁性硬盘与由一种烃基材料化学改性的磁头相结合，有可能减小在磁性硬盘与磁头之间的粘合力。
况且，表2表示，当不化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面时，粘着力是约15nN，而在其中化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面的例7中，粘着力显著减小到0.764nN。况且，在其中由部分氟化烃类材料化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面的例6中，粘着力是1.12nN，即与带有没有化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面的磁头相比，显著减小了粘着力。在其中由氟基材料化学改性磁头的比较例3中，粘着力大大地增大到38.53nN。况且，在例6和7与比较例1和3的粘着力和粘合力之间的比较表示，在具有比其中对磁头面对着磁性硬盘的面对表面没有进行化学改性的比较例1小的粘着力的例6和7中，粘合力小于比较例1。在具有比其中没有化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面的比较例1大的粘着力的比较例3中，粘合力大于比较例1。
这表示，在磁性硬盘设备中，当使用一个带有由一种预定材料化学改性面对着一个磁性硬盘的面对表面的磁头，结合一个带有由一种预定材料形成的一个润滑剂层的磁性硬盘时，与当没有化学改性磁头面对着磁性记录介质的面对表面时的情形相比，减小了由AFM测得的粘着力，由此把在磁头与磁性硬盘之间产生的粘合力抑制到一个较低值。
例12首先，我们准备一种包含作为在下面化学式9和化学式10中表示的代表性烃基润滑剂的庚基硬脂酸盐和硬脂酸的溶液。C7H15OOC-C17H35[化学式10]CH3(CH2)16COOH这里，作为一种溶剂，把甲苯用作溶剂，并且把庚基硬脂酸盐和硬脂酸的浓度设置到0.5重量％(具有1∶1的重量比)。
其次，在一个带有Ni-P的2.5英寸玻璃基片上，通过使用Ar气体作为溅镀气体的溅镀法形成一个磁性记录层。这里，由按如下顺序依次分层的一个作为磁性层内层的内层、磁性层、及用来保护磁性层的一个保护层，形成磁性记录层。
更具体地说，由具有75nm厚度的Cr形成内层。
其次，由具有30nm厚度的Co-Pt-Cr形成磁性层。应该注意，Co、Pt、和Cr的成分比率如下Co72％、Pt13％、和Cr15％。
而且，由具有20nm厚度的碳形成保护层。
其次，把带有其上形成的内层、磁性层、及保护层的磁性硬盘(滑行高度约20nm)浸渍在一种烃基润滑剂溶液中，并且通过浸渍法形成润滑剂膜以便得到约3nm的膜厚度，由此完成一种磁性硬盘的一个试样。
其次，对CSS试验器模型7300(由Lotus Co.Ltd.生产)的磁头的磁性硬盘面对表面进行化学改性。这里，磁头是一种等效于2Gbpsi的磁阻磁头，并且安装在一个负压滑动器上。
磁头的磁性硬盘面对表面的化学改性按如下进行。
首先，作为氟基材料，把一种由下面化学式11表示的化合物溶解在具有5重量％浓度的甲苯中。C10H21-OH其次，把CSS试验器的磁头滑动器浸渍在上述溶液中1小时。
其次，把磁头滑动器取出溶液，并且在烘炉中在100℃下加热1小时。
最后，通过在氟基溶剂HFE-7200(商品名，由3M Co.,Ltd.生产)冲洗除去不可吸附的氟基材料，以得到一个试样滑动器。
例13至22除把表1中所示的化合物用作氟基材料之外，以与例12相同的方式制备试样磁性硬盘和试样滑动器。
比较例5除对磁头面对着磁性硬盘的面对表面没有进行化学改性之外，以与例12相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例6除对磁头面对着磁性硬盘的面对表面没有进行化学改性且磁性硬盘上的润滑剂层具有1.5nm的膜厚度之外，以与例12相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例7除由与磁性硬盘的润滑剂层相同的一种烃基材料化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面之外，以与例12相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例8除由部分氟化物改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面之外，以与例12相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
比较例9除由具有3nm膜厚度的氟基润滑剂Z-dol 2000(由Ausimont Co.,Ltd生产)形成磁性硬盘上的润滑剂层，以与例12相同的方式制备一个试样磁性硬盘和一个试样滑动器。
在例12至22和比较例5至9中制备的试样磁性硬盘和试样滑动器的组合，经受使用CSS试验器的连续滑动耐久性和粘着性试验，结果表示在表3中。况且，对于例18和比较5和7，以与上述相同的方式测量粘着力。结果表示在表4中。
表3表示，在其中没有化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面的比较例5中，粘合力高达4.3gf，并且直到磁头压碎的循环数量是25000次循环。这是由润滑剂层具有约3nm的较大厚度的事实造成的，这导致在磁性硬盘与磁头之间由润滑剂层产生的凹凸力较大。
另一方面，如由比较例6表示的那样，当对磁头面对着磁性硬盘的面对表面没有进行化学改性，并且润滑剂层具有较小膜厚度时，粘合力减小到1.5gf，但循环数量大大地降低到5000次循环。这是由润滑剂层膜厚度减小即在磁性硬盘表面上存在的润滑剂量减小的事实造成的，不能实际使用。
在比较例7中，由一种烃基材料化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面。粘合力是4.5gf，并且没能观察到粘合力的减小。这是因为，当使用与润滑剂基本相同的材料来化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面时，没有减小凹凸力。
在比较例8中，一种部分氟化材料用来化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面。因为来自烃类部分的影响，不可能得到足够的效果。
在比较例9中，其中基本相同的烃基材料用作润滑剂和用作化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面的材料，没有显著减小凹凸力，并因而没有减小粘合力。
与此相比，在其中把带有一个烃基润滑剂层的磁性硬盘与带有一个由氟基材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面的磁头结合使用的例12至22中，如从表3明白的那样，把粘合力减小到1.5至2.5gf，并且达到50000次循环而没有引起任何磁头压碎。
这表示，通过使用带有烃基润滑剂层的磁性硬盘和带有由氟基材料化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面的磁头的组合，有可能减小在磁性硬盘与磁头之间产生的凹凸力，这又减小粘合力。
在例12至22中，当对用于磁头面对着磁性硬盘的化学改性的不同材料进行考虑时，期望如在例14、16、18、和20那样，牢固和足够地涂敷磁头，并且对于具有对磁头的较高吸附作用的碳酸、或包含一种偶联剂的碳基材料和一种具有长链长度的碳基材料，能观察到较高的减小粘合力效果。这表示，用来化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面的材料最好是一种不容易脱离磁头表面并且减小到烃基润滑剂的转移的材料。况且，对于包含羰基、氨基、酰胺基、及磺酸基的氟基材料能期望相同的效果。况且，当粘着到磁头面对着磁性硬盘的面对表面上的氟基材料是一种包含作为碳氟化合物部分的支链碳氟化合物的材料时，能期望相同的效果。
况且，表4表示，当磁头带有其不化学改性面对着磁性硬盘的面对表面时，粘着力是约1.3nN，而在其中由一种氟基材料化学改性磁头面对着磁性硬盘的面对表面的例18中，粘着力显著减小到0.57nN。在其中由一种烃基材料化学改性磁头的比较例7中，粘着力大到1.868nN。况且，在例18与比较例5和7的粘着力和粘合力之间的比较表示，在具有比其中对磁头带有其没有进行化学改性的面对着磁性硬盘的面对表面的比较例5小的粘着力的例18中，与比较例5相比减小了粘合力。在具有比其中磁头带有没有化学改性面对着磁性硬盘的面对表面的比较例5大的粘着力的比较例7中，与比较例5相比增大了粘合力。
这些事实表示，在磁性硬盘设备中，当磁头带有由一种预定材料化学改性的其面对表面，并且磁性硬盘带有由一种预定材料形成的润滑剂层时，从而与当没有化学改性磁头面对着磁性记录介质的面对表面时的情形相比，减小了由AFM测得的粘着力，有可能把在磁头与磁性硬盘之间产生的粘合力抑制到一个较低值。
尽管通过特定情形已经解释了本发明，但本发明不限于上述例子，而是可以修改而不不脱离本发明的精神。
根据本发明的磁性记录/复制设备包括一种磁性记录介质，带有形成在带有一个金属磁性膜的磁性记录介质的一个表面上的一个氟基润滑剂层；和一个磁头，带有由一种烃基材料化学改性的面对着磁性记录介质的一个面对表面。
因而，能把在磁头与磁性记录介质之间产生的粘合力减小到一个较低值，并且能防止润滑剂从磁性记录介质向磁头转移。
在根据本发明的磁性记录/复制设备中，一个烃基润滑剂层形成在带有金属磁性膜的磁性记录介质的一个表面上，并且磁头带有其由一种氟基材料化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面。
因而，能把在磁头与磁性记录介质之间产生的粘合力抑制到一个较低值，并且能防止润滑剂从磁性记录介质向磁头转移。
根据本发明的磁性记录/复制设备包括一种磁性记录介质，带有形成在一个非磁性支撑层的一个表面上的至少一个金属磁性膜、和形成在该金属磁性膜表面上的润滑剂层；和一个磁头，带有化学改性的面对着磁性记录介质的一个面对表面，其中与当没有化学改性磁头面对着磁性记录介质的面对表面的情形相比，减小了由一种原子显微镜(AFM)测得的粘着力。
为此，把在磁头与磁性记录介质之间产生的粘合力抑制到一个较低值。
因而，根据本发明的磁性记录/复制设备能够提供一种具有高耐久性的磁性记录/复制设备。
权利要求
1．一种磁性记录/复制设备，包括一种磁性记录介质，带有形成在一个非磁性支撑层上的至少一个金属磁性膜、和形成在其中形成金属磁性膜的该表面上的一个氟基润滑剂层；和一个磁头，带有由一种烃基材料化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面。
2．根据权利要求1所述的磁性记录/复制设备，其中烃基材料由下面化学式1表示化学式1R1-X1(其中R1表示一个烃类部分，而X1表示可吸附到磁头上的官能团。)
3．根据权利要求2所述的磁性记录/复制设备，其中R1从如下物质组成的组中选择直链烃或支链烃CnYm(其中1＜n＜20,n＜m，及Y是从氢和卤素组成的组中选择的一种元素，但在氟的情况下，它是5或更小的偏氟化物)、芳基、及杂环芳基。
4．根据权利要求1所述的磁性记录/复制设备，其中从由羟基、羧基、羰基、氨基、酰胺基、及磺酸基组成的组中选择X1。
5．根据权利要求1所述的磁性记录/复制设备，其中X1由下面化学式2表示化学式2-Si(X2)3(其中X2从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)
6．根据权利要求1所述的磁性记录/复制设备，其中X1由下面化学式3表示化学式3-Ti(X3)3(其中X3从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)
7．根据权利要求1所述的磁性记录/复制设备，其中磁性记录介质是一个磁性硬盘。
8．一种磁性记录/复制设备，包括一种磁性记录介质，带有形成在一个非磁性支撑层上的至少一个金属磁性膜、和形成在其中形成金属磁性膜的该表面上的一个烃基润滑剂层；和一个磁头，带有其由一种氟基材料化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面。
9．根据权利要求8所述的磁性记录/复制设备，其中氟基材料由下面的化学式4表示。化学式4R2-X4(其中R2是碳氟化合物部分，而X4是可化学吸附到磁头上的官能团。)
10．根据权利要求9所述的磁性记录/复制设备，其中R2是直链碳氟化合物、由CpFq表示的支链碳氟化合物(其中1＜p＜20，及p＜q)或由Cp’Fq’Hr’表示的部分碳氟化合物(其中1＜p’＜20,p’＜q’，及r’＜6)。
11．根据权利要求8所述的磁性记录/复制设备，其中X4从由羟基、羧基、羰基、氨基、酰胺基、及磺酸基组成的组中选择。
12．根据权利要求8所述的磁性记录/复制设备，其中X4由下面的化学式5表示。化学式5-Si(X5)3(其中X5从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)
13．根据权利要求8所述的磁性记录/复制设备，其中X4由下面的化学式6表示。化学式6-Ti(X6)3(其中X6从由烷基、烷氧基、及卤素组成的组中选择。)
14．根据权利要求8所述的磁性记录/复制设备，其中磁性记录介质是一个磁性硬盘。
15．一种磁性记录/复制设备，包括一种磁性记录介质，带有形成在一个非磁性支撑层上的至少一个金属磁性膜、和形成在其中形成金属磁性膜的该表面上的一个润滑剂层；和一个磁头，带有化学改性的面对着磁性记录介质的面对表面，其中与当磁头的面对着磁性记录介质的面对表面没有化学改性情形相比，减小了由一种原子显微镜测得的粘着力。
全文摘要
一种磁性记录和复制装置,包括一种磁性记录介质和一个包括由烃化学改性的面对着磁性记录介质的一个表面的磁头。该磁性记录介质包括带有一个主表面的非磁性支撑,该主表面至少涂有磁性金属,后者涂有一个氟润滑剂层。
文档编号G11B5/33GK1322351SQ00802039
公开日2001年11月14日 申请日期2000年8月23日 优先权日1999年8月23日
发明者栗原研一, 岸井典之, 岩本浩 申请人:索尼株式会社