(57)【要約】【課題】電磁変換特性に優れた熱アシスト磁気記録媒体を提供する。【解決手段】熱アシスト磁気記録媒体１００は、基板１と、下地層２と、Ｌ１０構造を有する合金を含む磁性層３を有する。下地層２は、基板の側から、ｂｃｃ構造を有する物質を含むｂｃｃ下地層２１、ｂｃｃ下地層２１と接触している第一の酸化物層２２、磁性層３と接触している第二の酸化物層２３がこの順で積層されている。第一の酸化物層２２および第二の酸化物層２３は、酸化マグネシウムを含み、第二の酸化物層２３は、酸化バナジウム、窒化バナジウム及び炭化バナジウムからなる群より選択される一種以上の化合物をさらに含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を含む磁性層を有し、
前記下地層は、前記基板の側から、ｂｃｃ構造を有する物質を含むｂｃｃ下地層、前記ｂｃｃ下地層と接触している第一の酸化物層、前記磁性層と接触している第二の酸化物層がこの順で積層されており、
前記第一の酸化物層および前記第二の酸化物層は、酸化マグネシウムを含み、
前記第二の酸化物層は、酸化バナジウム、窒化バナジウムおよび炭化バナジウムからなる群より選択される一種以上の化合物をさらに含むことを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第二の酸化物層は、酸化バナジウム、窒化バナジウムおよび炭化バナジウムの総含有量が２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第二の酸化物層は、厚さが０．２ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第一の酸化物層は、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化タンタル、窒化タングステン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化タンタル、炭化タングステン、炭化モリブデン、炭化ニオブおよび炭化タンタルからなる群より選択される一種以上の化合物を含み、該化合物の総含有量が１ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁性層は、前記第二の酸化物層との界面において、磁性粒子の粒界部に、窒素元素、酸素元素または炭素元素を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体を有することを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱アシスト磁気記録媒体および磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近接場光等を磁気記録媒体に照射して表面を局所的に加熱し、磁気記録媒体の保磁力を低下させて書き込む熱アシスト記録方式は、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２程度の面記録密度を実現することが可能な次世代記録方式として注目されている。熱アシスト記録方式を用いると、室温における保磁力が数十ｋＯｅである磁気記録媒体に対して、磁気ヘッドの記録磁界により、容易に書き込むことができる。このため、結晶磁気異方性定数Ｋｕが１０６Ｊ／ｍ３台である高Ｋｕ材料を磁性層に用いることができ、その結果、磁性層の熱安定性を維持したまま、磁性粒子の粒径を６ｎｍ以下まで微細化することができる。高Ｋｕ材料としては、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金（Ｋｕ〜７×１０６Ｊ／ｍ３）や、ＣｏＰｔ合金（Ｋｕ〜５×１０６Ｊ／ｍ３）等が知られている。
【０００３】
熱アシスト磁気記録媒体の面記録密度を向上させるためには、磁性層の結晶配向性を向上させ、磁性粒子を微細化し、磁性粒子間の交換結合を低減することで、熱アシスト磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させる必要がある。
【０００４】
Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金を磁性層に用いる場合、磁性層の結晶配向性を向上させるためには、磁性層は（００１）配向している必要がある。このため、下地層には、（１００）配向しているＭｇＯを用いることが望ましい。ここで、ＭｇＯの（１００）面は、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金の（００１）面と格子整合する。
【０００５】
また、磁性粒子を微細化し、磁性粒子間の交換結合を低減させるために、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有する下地層を形成することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１６５２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、熱アシスト磁気記録媒体の面記録密度をさらに向上させること、即ち、熱アシスト磁気記録媒体の電磁変換特性をさらに向上させることが望まれている。
【０００８】
本発明の一態様は、電磁変換特性に優れた熱アシスト磁気記録媒体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】
【０００９】
（１）基板と、下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を含む磁性層を有し、前記下地層は、前記基板の側から、ｂｃｃ構造を有する物質を含むｂｃｃ下地層、前記ｂｃｃ下地層と接触している第一の酸化物層、前記磁性層と接触している第二の酸化物層がこの順で積層されており、前記第一の酸化物層および前記第二の酸化物層は、酸化マグネシウムを含み、前記第二の酸化物層は、酸化バナジウム、窒化バナジウム及び炭化バナジウムからなる群より選択される一種以上の化合物をさらに含むことを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
（２）前記第二の酸化物層は、酸化バナジウム、窒化バナジウム及び炭化バナジウムの総含有量が２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする（１）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（３）前記第二の酸化物層は、厚さが０．２ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）または（２）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（４）前記第一の酸化物層は、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化タンタル、窒化タングステン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化タンタル、炭化タングステン、炭化モリブデン、炭化ニオブ及び炭化タンタルからなる群より選択される一種以上の化合物を含み、該化合物の総含有量が１ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（５）前記磁性層は、前記第二の酸化物層との界面において、磁性粒子の粒界部に、窒素元素、酸素元素または炭素元素を含むことを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（６）（１）〜（５）の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体を有することを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、電磁変換特性に優れた熱アシスト磁気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の熱アシスト磁気記録媒体の層構成の一例を示す断面図である。
【図２】本実施形態の磁気記憶装置の一例を示す傾視図である。
【図３】図２の磁気ヘッドの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が同一であるとは限らない。
【００１３】
［熱アシスト磁気記録媒体］
図１に、本実施形態の熱アシスト磁気記録媒体の層構成の一例を示す。
【００１４】
熱アシスト磁気記録媒体１００は、基板１と、下地層２と、Ｌ１０構造を有する合金を含む磁性層３を有する。ここで、下地層２は、基板１の側から、ｂｃｃ構造を有する物質を含むｂｃｃ下地層２１、ｂｃｃ下地層２１と接触している第一の酸化物層２２、磁性層３と接触している第二の酸化物層２３がこの順で積層されている。また、第一の酸化物層２２および第二の酸化物層２３は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含み、第二の酸化物層２３は、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、窒化バナジウム（ＶＮ）および炭化バナジウム（ＶＣ）からなる群より選択される一種以上の化合物（以下、バナジウム化合物という）を含む。
【００１５】
熱アシスト磁気記録媒体１００は、以上のような構造を有することで、Ｌ１０構造を有する合金を含む磁性層３の（００１）配向性が向上する。また、熱アシスト磁気記録媒体１００は、磁性層３に含まれる磁性粒子が微細化され、磁性粒子間の交換結合が低減する。その結果、熱アシスト磁気記録媒体１００の電磁変換特性が向上する。
【００１６】
ここで、ｂｃｃ構造を有する物質を含むｂｃｃ下地層２１は、（１００）配向しているため、ＮａＣｌ型構造を有する酸化マグネシウムを含む第一の酸化物層２２を（１００）配向させる。また、第一の酸化物層２２は、（１００）配向しているため、ＮａＣｌ型構造を有する酸化マグネシウムを含む第二の酸化物層２３を（１００）配向させる。その結果、第二の酸化物層２３の（１００）面は、Ｌ１０構造を有する合金を含む磁性層３の（００１）面と格子整合し、磁性層３の（００１）配向性が向上する。
【００１７】
一方、第二の酸化物層２３に含まれるバナジウム化合物は、第二の酸化物層２３に含まれる酸化マグネシウム粒子を微細化する。そして、一つの酸化マグネシウム結晶粒の上に、磁性層３を構成する一つの磁性結晶粒が成長する"Ｏｎｅ  ｂｙ  ｏｎｅ成長"が促進される。これにより、磁性層３に含まれる磁性粒子を微細化すると共に、磁性粒子間の分離が促進され、磁性粒子間の交換結合を低減することができる。
【００１８】
なお、バナジウム化合物の代わりに、金属状態のバナジウムを用いると、磁性粒子と接触したときに、金属状態のバナジウムの少なくとも一部が磁性粒子内に拡散して、磁性粒子の磁性が低下する。
【００１９】
第一の酸化物層２２中の酸化マグネシウムの含有量は、８５ｍｏｌ％以上であることが好ましく、９０ｍｏｌ％以上であることがより好ましい。第一の酸化物層２２中の酸化マグネシウムの含有量が９０ｍｏｌ％以上であると、第一の酸化物層２２の（１００）配向性が向上する。
【００２０】
第二の酸化物層２３中の酸化マグネシウムの含有量は、５０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、７０ｍｏｌ％以上であることがより好ましい。第二の酸化物層２３中の酸化マグネシウムの含有量が６０ｍｏｌ％以上であると、第二の酸化物層２３の（１００）配向性が向上する。
【００２１】
第二の酸化物層２３中のバナジウム化合物の総含有量は、２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることが好ましく、２．５ｍｏｌ％〜１５ｍｏｌ％の範囲内であることがより好ましい。第二の酸化物層２３中のバナジウム化合物の総含有量が２ｍｏｌ％以上であると、第二の酸化物層２３に含まれる酸化マグネシウム粒子をさらに微細化することができ、４０ｍｏｌ％以下であると、第二の酸化物層２３の（１００）配向性がさらに向上する。
【００２２】
第二の酸化物層２３の厚さは、０．２ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることが好ましく、０．５ｎｍ〜１．２ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第二の酸化物層２３の厚さが０．２ｎｍ以上であると、第二の酸化物層２３に含まれる酸化マグネシウム粒子をさらに微細化することができ、２ｎｍ以下であると、熱アシスト磁気記録媒体１００に書き込む際の放熱性がさらに向上する。
【００２３】
第一の酸化物層２２は、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化モリブデン（ＭｏＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化モリブデン（ＭｏＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）および炭化タンタル（ＴａＣ）からなる群より選択される一種以上の化合物を含むことが好ましい。これにより、第一の酸化物層２２のｂｃｃ下地層２１との密着性が向上し、ｂｃｃ下地層２１に含まれるｂｃｃ構造を有する物質上に、第一の酸化物層２２に含まれる酸化マグネシウムが、ヘテロエピタキシャル成長しやすくなる。
【００２４】
第一の酸化物層２２中の上記化合物の総含有量は、１ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％の範囲内であることが好ましく、２ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％の範囲内であることがより好ましい。第一の酸化物層２２中の上記化合物の総含有量が１ｍｏｌ％以上であると、第一の酸化物層２２のｂｃｃ下地層２１との密着性をさらに向上させることができ、１０ｍｏｌ％以下であると、第一の酸化物層２２の（１００）配向性がさらに向上する。
【００２５】
ｂｃｃ下地層２１に含まれるｂｃｃ構造を有する物質は、ＣｒまたはＣｒ合金であることが好ましい。
【００２６】
Ｃｒ合金としては、例えば、Ｃｒ−Ｍｎ合金、Ｃｒ−Ｍｏ合金、Ｃｒ−Ｗ合金、Ｃｒ−Ｖ合金、Ｃｒ−Ｔｉ合金、Ｃｒ−Ｒｕ合金等が挙げられる。
【００２７】
ｂｃｃ下地層２１中のｂｃｃ構造を有する物質の含有量は、７５ｍｏｌ％以上であることが好ましく、９０ｍｏｌ％以上であることがより好ましい。ｂｃｃ下地層２１中のｂｃｃ構造を有する物質の含有量が９０ｍｏｌ％以上であると、ｂｃｃ下地層２１の（１００）配向性が向上する。
【００２８】
磁性層３に含まれるＬ１０構造を有する合金は、ＦｅＰｔ磁性合金またはＣｏＰｔ磁性合金であることが好ましい。
【００２９】
磁性層３は、磁性粒子の粒界偏析材料を含むことが好ましい。これにより、磁性層３は、Ｌ１０構造を有する磁性粒子が、粒界偏析材料によって分断されているグラニュラー構造となる。
【００３０】
磁性粒子の粒界偏析材料としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、一酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物や、炭素（Ｃ）、炭化バナジウム（ＶＣ）等の炭化物、窒化バナジウム（ＶＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。
【００３１】
磁性層３は、第二の酸化物層２３との界面において、磁性粒子の粒界部に、窒素元素、酸素元素または炭素元素を含むことが好ましい。これにより、磁性層３と第二の酸化物層２３との界面における粒界同士の親和性が良好になり、第二の酸化物層２３に含まれる酸化マグネシウム粒子上に、磁性層３に含まれる磁性粒子がヘテロエピタキシャル成長しやすくなり、その結果、"Ｏｎｅ  ｂｙ  ｏｎｅ成長"が促進される。
【００３２】
熱アシスト磁気記録媒体１００は、磁性層３上に、保護層が形成されていることが好ましい。
【００３３】
保護層の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、炭化水素からなる原料ガスを高周波プラズマで分解して成膜するＲＦ−ＣＶＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、フィラメントから放出された電子で原料ガスをイオン化して成膜するＩＢＤ（Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、原料ガスを用いずに、固体炭素ターゲットを用いて成膜するＦＣＶＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｃａｔｈｏｄｉｃ  Ｖａｃｕｕｍ  Ａｒｃ）法等が挙げられる。
【００３４】
保護層の厚さは、１ｎｍ以上６ｎｍ以下であることが好ましい。保護層の厚さが１ｎｍ以上であると、磁気ヘッドの浮上特性が良好となり、６ｎｍ以下であると、磁気スペーシングが小さくなり、熱アシスト磁気記録媒体１００のＳＮＲが向上する。
【００３５】
熱アシスト磁気記録媒体１００は、保護層上に、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を含む潤滑剤層がさらに形成されていてもよい。
【００３６】
［磁気記憶装置］
本実施形態の磁気記憶装置は、本実施形態の熱アシスト磁気記録媒体を有していれば、特に限定されない。
【００３７】
本実施形態の磁気記憶装置は、例えば、熱アシスト磁気記録媒体を回転させるための磁気記録媒体駆動部と、先端部に近接場光発生素子が設けられている磁気ヘッドと、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号処理系を有する。
【００３８】
また、磁気ヘッドは、例えば、熱アシスト磁気記録媒体を加熱するためのレーザー光発生部と、レーザー光発生部から発生したレーザー光を近接場光発生素子まで導く導波路を有する。
【００３９】
図２に、本実施形態の磁気記憶装置の一例を示す。
【００４０】
図２の磁気記憶装置は、熱アシスト磁気記録媒体１００と、熱アシスト磁気記録媒体１００を回転させるための磁気記録媒体駆動部１０１と、磁気ヘッド１０２と、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部１０３と、記録再生信号処理系１０４を有する。
【００４１】
図３に、磁気ヘッド１０２の一例を示す。
【００４２】
磁気ヘッド１０２は、記録ヘッド２０８と、再生ヘッド２１１を有する。
【００４３】
記録ヘッド２０８は、主磁極２０１と、補助磁極２０２と、磁界を発生させるコイル２０３と、レーザー光発生部としての、レーザーダイオード（ＬＤ）２０４と、ＬＤ２０４から発生したレーザー光２０５を近接場光発生素子２０６まで伝送する導波路２０７を有する。
【００４４】
再生ヘッド２１１は、シールド２０９で挟まれている再生素子２１０を有する。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の実施例を説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で、適宜変更して実施することができる。
【００４６】
（実施例１〜３０、比較例１〜３）
耐熱ガラス基板上に、厚さ５０ｎｍのＣｒ−５０ａｔ％Ｔｉ（Ｃｒの含有量５０ａｔ％、Ｔｉの含有量５０ａｔ％）合金層（下地層）と、厚さ２５ｎｍのＣｏ−２０ａｔ％Ｔａ−５ａｔ％Ｂ合金層（軟磁性下地層）をこの順で形成し、２５０℃まで加熱した後、厚さ１０ｎｍのＣｒ層（ｂｃｃ下地層）を形成した。その後、第一の酸化物層と、第二の酸化物層をこの順で形成し、５２０℃まで加熱した後、厚さ６ｎｍの磁性層と、厚さ３ｎｍのカーボン層（保護層）を形成した。なお、比較例２、３においては、それぞれ第一の酸化物層、第二の酸化物層を形成しなかった。最後に、保護層上に、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布して潤滑剤層を形成し、熱アシスト磁気記録媒体を得た。
【００４７】
ここで、第一の酸化物層、第二の酸化物層を構成する材料、厚さ、磁性層を構成する材料は、表１示す通りである。
【００４８】
例えば、ＭｇＯ−３ｍｏｌ％Ｖ２Ｏ３は、ＭｇＯの含有量が９７ｍｏｌ％であり、Ｖ２Ｏ３の含有量が３ｍｏｌ％であることを意味する。
【００４９】
（電磁変換特性）
図２の磁気記憶装置に熱アシスト磁気記録媒体を組み込んだ後、図４の磁気ヘッドを用いて、熱アシスト磁気記録媒体を加熱し、線記録密度１６００ｋＦＣＩ（ｋｉｌｏ  Ｆｌｕｘ  ｃｈａｎｇｅｓ  ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）の信号を記録し、ＳＮ比（ＳＮＲ）を測定した。また、８００ｋＦＣＩの信号を書き込んだ後、１０７ｋＦＣＩの信号を重ね書きし、８００ｋＦＣＩの信号の残り成分を評価し、重ね書き特性（ＯＷ）を測定した。
【００５０】
表１に、熱アシスト磁気記録媒体の電磁変換特性の測定結果を示す。
【００５１】
【表１】
2020004463.tif 000003
表１から、実施例１〜３０の熱アシスト磁気記録媒体は、電磁変換特性が高いことがわかる。
【００５２】
これに対して、比較例１、４の熱アシスト磁気記録媒体は、第二の酸化物層がバナジウム化合物を含まないため、電磁変換特性が低い。
【００５３】
比較例２の熱アシスト磁気記録媒体は、第一の酸化物層が形成されていないため、電磁変換特性が低い。
【００５４】
比較例３の熱アシスト磁気記録媒体は、第二の酸化物層が形成されていないため、電磁変換特性が低い。
【符号の説明】
【００５５】
１    基板
２    下地層
２１    ｂｃｃ下地層
２２    第一の酸化物層
２３    第二の酸化物層
３    磁性層
１００    磁気記録媒体
１０１    磁気記録媒体駆動部
１０２    磁気ヘッド
１０３    磁気ヘッド駆動部
１０４    記録再生信号処理系
２０１    主磁極
２０２    補助磁極
２０３    コイル
２０４    レーザーダイオード（ＬＤ）
２０５    レーザー光
２０６    近接場光発生素子
２０７    導波路
２０８    記録ヘッド
２０９    シールド
２１０    再生素子
２１１    再生ヘッド
【図１】
2020004463.tif 000004
【図２】
2020004463.tif 000005
【図３】
2020004463.tif 000006