(57)【要約】【課題】非磁性層を介して積層され互いに反平行結合している一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体において、高記録面密度の情報記録及び再生を行う場合においても、スパイクノイズ及び媒体ノイズを確実に抑制することができるようにする。【解決手段】非磁性材料からなる基板上に、少なくとも一対の軟磁性層を非磁性層を介して積層させて形成し、一対の軟磁性層を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有しているようにして、磁壁が形成されることを抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材料からなる基板上に、下地層を有する垂直磁気記録媒体用基板であって、
前記下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、
前記一対の軟磁性層は、一方の層の膜厚が他方の層の膜厚に対して異なっており、これらの膜厚の差が１０ｎｍ以下であって、
さらに前記一対の軟磁性層は、保磁力及び交換バイアス磁界を有し、前記保磁力は前記交換バイアス磁界より小さくなっており、かつゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らない
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体用基板。
【請求項２】
前記一対の軟磁性層は、同一の材料からなる
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体用基板。
【請求項３】
前記軟磁性層が互いに磁気的に反平行結合している
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の垂直磁気記録媒体用基板。
【請求項４】
前記一対の軟磁性層は、アモルファスである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の垂直磁気記録媒体用基板。
【請求項５】
非磁性材料からなる基板上に、下地層と記録層とを有する垂直磁気記録媒体であって、
前記下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、
前記一対の軟磁性層は、一方の層の膜厚が他方の層の膜厚に対して異なっており、これらの膜厚の差が１０ｎｍ以下であって、
さらに前記一対の軟磁性層は、保磁力及び交換バイアス磁界を有し、前記保磁力は前記交換バイアス磁界より小さくなっており、かつゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らない
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記一対の軟磁性層は、同一の材料からなる
ことを特徴とする請求項５記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記軟磁性層が互いに磁気的に反平行結合している
ことを特徴とする請求項５、または、請求項６記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記一対の軟磁性層は、アモルファスである
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一に記載の垂直磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体を構成する磁気記録媒体用基板に関する。
【０００２】
また、本発明は、垂直磁気記録方式ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、情報化社会の高度化に伴って種々の情報処理装置が提案されており、また、これら情報処理装置において使用される情報記録装置が提案されている。そして、このような情報記録装置においては、情報処理装置の小型化、高性能化のために、情報記録容量の大量化、記録密度の高密度化が求められている。
【０００４】
このような情報記録装置として、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）に代表される磁気記録媒体を記録媒体として使用する磁気記録装置においては、２．５インチ径磁気ディスクにおいて、１枚あたり３０ＧＢ（ギガバイト）を超える情報記録容量が求められるようになってきている。
【０００５】
磁気記録媒体における情報記録容量の向上を図るためには、磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に対して情報信号の記録再生を行う磁気ヘッドとの双方の性能向上が必要である。磁気記録媒体において、前述の要求に応えるためには、１平方インチあたり６０ギガビット（６０Ｇbit／inch２）を超える情報記録面密度を実現することが必要である。
【０００６】
ところで、現在広く使用されている磁気記録装置においては、磁気記録媒体として、いわゆる面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式）の磁気記録層を備えたものが使用されている。この面内磁気記録方式においては、磁気記録層における磁化方向は、磁気記録媒体の主面部に略々平行な方向となる。
【０００７】
面内磁気記録方式において、磁気記録層における結晶粒を小さくして、１平方インチあたり６０ギガビットのような高記録面密度で情報記録を行おうとしても、隣接する結晶粒間の反磁界の影響が大きくなり、良好な記録が行えない虞れがある。また、磁気記録層における結晶粒を小さくする場合には、磁気記録層の厚さを薄くしなければならないので、熱磁気余効による熱揺らぎ障害が発生し易くなるという問題がある。熱揺らぎ障害が顕著になると、記録磁化が時間経過とともに減衰し、ついには記録された情報を正常に再生することができなくなってしまう。
【０００８】
そのため、近年、磁気記録媒体において、面内磁気記録方式に代えて、垂直磁気記録方式を採用することが提案されている。垂直磁気記録方式においては、記録面密度を高くしても、熱揺らぎ障害に対する耐性が高い。したがって、垂直磁気記録方式は、高記録面密度の情報記録を達成するのに好ましい記録再生方式である。
【０００９】
磁気記録媒体において、面内磁気記録方式に代えて垂直磁気記録方式を採用するためには、磁気記録層の構成について、大幅な変更が必要である。すなわち、垂直磁気記録方式を採用した垂直磁気記録媒体においては、硬磁性層である磁気記録層の磁化容易軸を、磁気記録媒体の主面に対する垂直方向（法線方向）に配向させる必要がある。例えば、磁気記録層をコバルト（Ｃｏ）系強磁性材料を用いて形成する場合には、磁気記録層の磁化容易軸は、コバルトの六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造におけるｃ軸となる。したがって、この場合には、コバルトの結晶構造のｃ軸を磁気記録媒体の主面に対する垂直方向に配向させる必要がある。
【００１０】
そして、このような垂直磁気記録媒体においては、非磁性基板上に軟磁性体や強磁性微結晶からなる軟磁性層を備え、この軟磁性層上に硬磁性体からなる磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録媒体が提案されている。この軟磁性層は、磁気ヘッドから発せられ磁気記録層を垂直に透過した磁束、あるいは、磁気記録層から垂直に発せられた磁束を、磁気ヘッドに至る磁路に導く機能を有している。すなわち、このような二層型垂直磁気記録媒体においては、磁気記録時において、磁気ヘッド、磁気記録層及び軟磁性層間に、好適な磁気回路を形成することができ、鏡像効果に基づき、軟磁性層が磁気記録を補助する作用を得ることができる。したがって、非磁性基板と磁気記録層との間に軟磁性層を設けることは、垂直磁気記録媒体として好ましい構成であると考えられる。
【００１１】
ところで、垂直磁気記録媒体においては、従来より、ノイズの低減が課題となっており、非磁性基板と磁気記録層との間に軟磁性層を有する垂直磁気記録媒体においても、ノイズの低減が不可欠である。このノイズは、磁気記録層と軟磁性層との双方から発生しており、特に、軟磁性層から発生するスパイク状のノイズ（スパイクノイズ）と、媒体ノイズとが問題となっている。
【００１２】
そこで、従来、このようなノイズの低減を図るための提案がなされている。例えば、特許文献１には、非磁性基板と磁気記録層との間に、非磁性層を介して積層された一対の同一膜厚の強磁性膜からなる裏打磁性層を設けた垂直磁気記録媒体が記載されている。
【００１３】
この垂直磁気記録媒体においては、裏打磁性層の一対の強磁性膜は、互いに反平行結合しており、特許文献１によれば、裏打磁性層中の磁壁から生ずる漏れ磁束が磁気ヘッドに流入することが防止されるとともに、裏打磁性層中の磁壁が容易に移動しないように固定されることによって、裏打磁性層に起因する媒体ノイズが低減されるとしている。
【００１４】
また、特許文献２には、非磁性基板と磁気記録層との間に軟磁性下地層を設けた垂直磁気記録媒体が記載されている。この軟磁性下地層は、第１の軟磁性層と、少なくとも反強磁性層を含む磁区制御層と、第２の軟磁性層とからなっている。この垂直磁気記録媒体においては、第１の軟磁性層の厚みｄ１及び第２の軟磁性層の厚みｄ２の比（ｄ１／ｄ２）が、０．３以上、１．５以下となっている。
【００１５】
この垂直磁気記録媒体においては、垂直磁気記録ディスクとして構成した場合において、非磁性基板の半径方向に磁界を印加すると、軟磁性下地層が反強磁性層を含む磁区制御層を有しているため、軟磁性下地層の磁化曲線が磁界方向にシフトする。この磁化曲線から求まる軟磁性下地層の保磁力Ｈｃが交換バイアス磁界（シフト量）Ｈｅｘより小さくなっていることにより、ゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らなくなり、すなわち、磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しなくなる。
【００１６】
そして、特許文献２によれば、磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しなくなることにより、軟磁性下地層には、非磁性基板の半径方向を磁化容易軸とする一軸磁気異方性と磁界の向きを磁化容易方向とする一方向磁気異方性とが生じて、この軟磁性下地層中の磁壁が非磁性基板の端部側に追いやられて疑似単磁区状態となるために、データ領域におけるスパイクノイズの発生が抑制されるとしている。
【００１７】
さらに、非特許文献１には、非磁性基板と磁気記録層との間に、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を設けた垂直磁気記録媒体が記載されている。この垂直磁気記録媒体においては、一対の軟磁性層は、互いに反平行結合している。この非特許文献１によれば、各軟磁性層の厚さが等しいときにはスパイクノイズが抑制されるが、各軟磁性層の厚さの差が大きくなると、スパイクノイズが発生するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００１−３３１９２０公報
【特許文献２】特開２００４−３４８８４９公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】第２８回日本応用磁気学会学術講演概要集（2004）p.612〜p.613
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、近年の記録媒体においては、情報記録面密度として、１平方インチあたり１００Ｇビット（１００Ｇbit／inch２）以上が求められるようになりつつある。このような高記録面密度において良好に情報記録及び再生が行える垂直磁気記録媒体を実現するには、スパイクノイズのより一層の抑制が必要となる。
【００２１】
前述の非特許文献１に記載されているように、垂直磁気記録媒体において、非磁性基板と磁気記録層との間に、非磁性層を介して積層され互いに反平行結合している一対の軟磁性層を設け、各軟磁性層の厚さを等しくした場合には、軟磁性層において、磁区が不連続となり、磁壁が形成されることが光学的な観察から確認され、ノイズがあがっていると思われる。
【００２２】
このような垂直磁気記録媒体において、１平方インチあたり１００Ｇビット以上というような高記録面密度の情報記録及び再生を行おうとする場合には、軟磁性層において磁壁が形成されていると、この磁壁がノイズ発生の原因となる虞れがある。
【００２３】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、その目的は、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体において、高記録面密度の情報記録及び再生を行う場合においても、ノイズを確実に抑制することができる垂直磁気記録媒体を提供することにあり、また、このような垂直磁気記録媒体を構成することができる磁気記録媒体用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明者は、前記課題を解決すべく研究を進めた結果、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体において、各軟磁性層の厚さの差を適切な値とすることにより、磁壁が形成されないようにして、ノイズの発生原因を解消することができるとの知見を得るに至った。
【００２５】
通常、垂直磁気記録媒体におけるスパイクノイズは、軟磁性層起因のノイズであり、低周波領域で見える。これは磁壁の移動によるもので、バルクハウゼンノイズとも言われている。一方、媒体ノイズは、高周波領域に生じるノイズで、磁性粒の半径やサイズ分布により生ずる。軟磁性層膜厚が等しいＡＦＣ軟磁性層は、磁壁がＯＳＡで観測される。非特許文献１では、ＡＦＣ＋ＡＦＭ（反強磁性カップリング）軟磁性層の構成によって、磁壁を固定することによってスパイクノイズを抑えている。一方、本発明における軟磁性層は、ＡＦＭ層がなくても磁壁をなくすのでスパイクノイズを低減できる。つまり、通常はＡＦＣ構成だけでは完全にはスパイクノイズは消えないが、本発明のように非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層が磁気的ヒステリンスを有していると、磁壁をなくし、スパイクノイズを完全に消すことができる。
【００２６】
本発明においては、磁気的ヒステリシスによって、磁気的エネルギー、磁壁を抑制していると考えられる。このため、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層が磁気的ヒステリシスを有していればよいので、同質でない磁気特性を有する一対の軟磁性層の膜厚を同じ厚さにすることによって、磁気的ヒステリシスを有するようにすることもできる。
【００２７】
すなわち、本発明は、以下の構成のいずれか一を備えるものである。
【００２８】
〔構成１〕
非磁性材料からなる基板上に下地層を有する垂直磁気記録媒体用基板であって、下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、一対の軟磁性層は、一方の層の膜厚が他方の層の膜厚に対して異なっており、これらの膜厚の差が１０ｎｍ以下であって、さらに一対の軟磁性層は、保磁力及び交換バイアス磁界を有し、保磁力は交換バイアス磁界より小さくなっており、かつゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らないことを特徴とするものである。
【００２９】
〔構成２〕
構成１を有する垂直磁気記録媒体用基板において、一対の軟磁性層は、同一の材料からなることを特徴とするものである。
【００３０】
〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する垂直磁気記録媒体用基板において、軟磁性層が互いに磁気的に反平行結合していることを特徴とするものである。
【００３１】
〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する垂直磁気記録媒体用基板において、一対の軟磁性層は、アモルファスであることを特徴とするものである。
【００３２】
〔構成５〕
非磁性材料からなる基板上に下地層と記録層とを有する垂直磁気記録媒体であって、下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、一対の軟磁性層は、一方の層の膜厚が他方の層の膜厚に対して異なっており、これらの膜厚の差が１０ｎｍ以下であって、さらに一対の軟磁性層は、保磁力及び交換バイアス磁界を有し、保磁力は交換バイアス磁界より小さくなっており、かつゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らないことを特徴とするものである。
【００３３】
〔構成６〕
構成５を有する垂直磁気記録媒体において、一対の軟磁性層は、同一の材料からなることを特徴とするものである。
【００３４】
〔構成７〕
構成５、または、構成６を有する垂直磁気記録媒体において、軟磁性層が互いに磁気的に反平行結合していることを特徴とするものである。
【００３５】
〔構成８〕
構成５乃至構成７のいずれか一を有する垂直磁気記録媒体において、一対の軟磁性層は、アモルファスであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る垂直磁気記録媒体は、非磁性材料からなる基板上に下地層と記録層とを有する垂直磁気記録媒体であって、下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、一対の軟磁性層は、一方の層の膜厚が他方の層の膜厚に対して異なっており、これらの膜厚の差が１０ｎｍ以下であって、軟磁性層の保磁力が交換バイアス磁界より小さくなっており、ゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らなくなるので、下地層中に磁壁が形成されることを防止し、軟磁性層におけるスパイクノイズの発生を防止することができる。
【００３７】
そして、本発明に係る垂直磁気記録媒体においては、磁気ヘッド、磁気記録層及び軟磁性層間に好適な磁気回路が形成され、高記録面密度の情報記録及び再生を行うことができる。
【００３８】
すなわち、本発明は、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体において、高記録面密度の情報記録及び再生を行う場合においても、ノイズを確実に抑制することができる垂直磁気記録媒体を提供することができ、また、このような垂直磁気記録媒体を構成することができる垂直磁気記録媒体用基板を提供することができ、垂直磁気記録媒体おける高記録面密度化に資することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層の磁気特性を示すグラフ（ヒステリシス曲線）である。
【図３】本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層における磁壁の状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４１】
本発明に係る垂直磁気記録媒体は、例えば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に搭載される磁気ディスクとして構成され、垂直磁気記録方式によって高密度の情報信号記録及び再生を行うことができる記録媒体である。
【００４２】
なお、磁気ディスクとして構成された本発明に係る垂直磁気記録媒体は、例えば、０．８５インチ（inch）、１．０インチ、１．８インチ、２．５インチ、３．５インチなどの所定の直径となされて作製される。
【００４３】
図１は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成を示す断面図である。
【００４４】
この垂直磁気記録媒体は、図１に示すように、非磁性材料からなる基板１上に、下地層と、この下地層より上層に、垂直磁気記録層４が形成されて構成されている。下地層は、少なくとも、対をなす第１及び第２の軟磁性層２，３を含んで形成されている。そして、各軟磁性層２，３間には、非磁性層５が形成されている。すなわち、第１及び第２の軟磁性層２，３は、非磁性層５を介して、互いに積層された状態となっている。また、上層側の第２の軟磁性層３と垂直磁気記録層４との間には、非磁性下地層６が形成されている。この非磁性下地層６は、垂直磁気記録層４の結晶制御のための層である。
【００４５】
この垂直磁気記録媒体において、第１の軟磁性層２から、非磁性層５及び第２の軟磁性層３までが下地層であり、この下地層と非磁性下地層６と基板１とが磁気記録媒体用基板である。そして、この磁気記録媒体用基板上に垂直磁気記録層４及びこの垂直磁気記録層４より上層の膜を形成したものが垂直磁気記録媒体となる。
【００４６】
なお、この磁気記録媒体用基板の下地層においては、軟磁性層は、第１及び第２の軟磁性層２，３に限定されず、さらに、第３以降の軟磁性層を含んでいることとしてもよい。
【００４７】
基板１としては、アモルファスを含むガラスからなるガラス基板を使用することができる。この基板１をなすガラス材料としては、アルミノシリケートガラスを化学強化した化学強化ガラスが好ましい。
【００４８】
この基板１上には、付着層７を介して、第１の軟磁性層２が形成されている。この第１の軟磁性層２の膜厚は、４０ｎｍ乃至５０ｎｍ程度である。付着層７は、第１の軟磁性層２の基板１に対する密着力を補強するための層であり、第１の軟磁性層２の基板１に対する密着力が充分に確保されていれば、必ずしも設けることを要しない。
【００４９】
なお、軟磁性層の膜厚は、軟磁性層をスパッタする際の放電電力や放電時間を変えることによって変えることができる。
【００５０】
第１の軟磁性層２は、アモルファスを含むガラスからなる基板１に対する密着力を確保するためには、アモルファス材料からなることが好ましい。また、この第１の軟磁性層２は、好ましい軟磁気特性を備える材料からなることが望ましく、例えば、コバルト（Ｃｏ）系軟磁性材料からなることが望ましい。コバルト（Ｃｏ）系軟磁性材料のなかでも、コバルト−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｚｒ）系合金、コバルト−タンタル−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ）系合金、コバルト−ニオブ−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ）系合金などの材料が第１の軟磁性層２をなす材料として特に好ましい。
【００５１】
なお、付着層７を設ける場合には、この密着層２も、アモルファスを含むガラスからなる基板１及びアモルファス材料からなる第１の軟磁性層２に対する密着力を確保するために、例えば、クロム−チタン（Ｃｒ−Ｔｉ）系合金などのアモルファス材料からなることが好ましい。この付着層７の膜厚は、２０ｎｍ程度である。
【００５２】
第１の軟磁性層２上には、非磁性層５が形成されている。この非磁性層５は、ルテニウム（Ｒｕ）の如き非磁性材料により、０．７ｎｍ乃至０．９ｎｍ程度の膜厚を有して形成されている。
【００５３】
非磁性層５上には、第２の軟磁性層３が形成されている。この第２の軟磁性層３は、第１の軟磁性層２と同様の層として形成することができる。すなわち、この第２の軟磁性層３は、アモルファス材料からなることが好ましい。また、この第２の軟磁性層３は、好ましい軟磁気特性を備える材料からなることが望ましく、例えば、コバルト（Ｃｏ）系軟磁性材料からなることが望ましい。コバルト（Ｃｏ）系軟磁性材料のなかでも、コバルト−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｚｒ）系合金、コバルト−タンタル−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ）系合金、コバルト−ニオブ−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ）系合金などの材料が第２の軟磁性層３をなす材料として特に好ましい。
【００５４】
この第２の軟磁性層３と第１の軟磁性層２とは、互いの間に非磁性層５が存在していることによって、互いに磁気的に反平行結合している。そして、この第２の軟磁性層３の膜厚は、第１の軟磁性層２と同様に、４０ｎｍ乃至５０ｎｍ程度である。ただし、これら第１及び第２の軟磁性層２，３の膜厚は、後述するように、各軟磁性層２，３を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有するようにするため、互いに異なっており、互いの膜厚の差は、１０ｎｍ以下となっている。
【００５５】
この第２の軟磁性層３上には、非磁性下地層６を介して、垂直磁気記録層４が形成されている。非磁性下地層６は、タンタル（Ｔａ）などによって形成され、膜厚は、２ｎｍ程度である。垂直磁気記録層４は、コバルト−白金（Ｃｏ−Ｐｔ）系合金の如き、六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造の硬磁性材料からなり、クロム（Ｃｒ）や二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の非磁性材料を含有することにより、グラニュラー磁性層として形成されている。すなわち、この垂直磁気記録層４においては、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒間に、クロム（Ｃｒ）や二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の非磁性材料が析出している。この垂直磁気記録層４は、膜厚が１５ｎｍ程度であり、エピタキシャル成長（ヘテロエピタキシャル成長）によって形成される。
【００５６】
なお、本発明において、垂直磁気記録層４を構成する磁性材料としては、硬磁性体材料であれば特に限定されないが、前述したように、この垂直磁気記録層４は、グラニュラー磁性層、特にコバルト（Ｃｏ）系強磁性材料を含むグラニュラー磁性層であることが好ましい。コバルト（Ｃｏ）系の強磁性材料は、六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造のｃ軸方向に磁気異方性を備えるので、垂直磁気記録層４においては、このｃ軸が基板面に対して垂直配向するように制御される。一方、六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造を有する材料において、ｃ軸の垂直配向が促進されれば促進されるほど、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用を遮断、または、抑制するための非磁性の粒界部の形成が阻害されてしまうという問題がある。コバルト（Ｃｏ）系強磁性材料を含むグラニュラー磁性層においては、このような阻害要因を緩和して積極的に非磁性粒界部を形成させることができるので、垂直磁気記録層４を構成する磁性材料として好適である。
【００５７】
垂直磁気記録層４上には、保護層８が形成されている。この保護層８は、水素化カーボンなどからなり、膜厚は５ｎｍ程度である。この保護層８は、図示しない磁気ヘッドの衝撃から、この垂直磁気記録媒体を防護するための層である。
【００５８】
また、この保護層８上には、潤滑層９が形成されている。この潤滑層９は、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）などからなり、膜厚は１ｎｍ程度である。この潤滑層９は、図示しない磁気ヘッドの衝撃を緩和するための層である。
【００５９】
ところで、第１及び第２の軟磁性層２，３は、基板１と垂直磁気記録層４との間に位置して形成されている。この垂直磁気記録媒体においては、これら軟磁性層２，３が設けられていることにより、いわゆる二層型垂直磁気記録媒体となっている。したがって、この垂直磁気記録媒体においては、磁気記録時において、図示しない磁気ヘッド、垂直磁気記録層４及び各軟磁性層２，３間に、好適な磁気回路を形成することができ、鏡像効果に基づき、各軟磁性層２，３が磁気記録を補助する作用を得ることができる。
【００６０】
互いに磁気的に反平行結合している各軟磁性層２，３は、互いに実質的に同一な磁気特性で形成されており、互いに膜厚が異なることによって、各軟磁性層２，３を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有している。なお、第３以降の軟磁性層が存在する場合には、これら全ての軟磁性層を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有しているようにする。
【００６１】
図２は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層の磁気特性を示すグラフ（ヒステリシス曲線）である。
【００６２】
これら軟磁性層２，３に所定の方向に磁界を印加すると、各軟磁性層２，３の磁化曲線が磁界方向にシフトする。そして、この磁化曲線から求まる各軟磁性層２，３の保磁力Ｈｃが交換バイアス磁界（シフト量）Ｈｅｘより小さくなっていることにより、ゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らなくなる。すなわち、図２に示すように、磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しなくなる。
【００６３】
図３は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層における磁壁の状態を示す平面図である。
【００６４】
図３は、カー（Kerr）効果を利用した測定装置、例えば、ＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）で、光学的に軟磁性層を観測した結果である。ＯＳＡは、磁化方向が変化していると、光の偏光角が変化することを利用した装置であり、スパイクノイズの原因となる磁壁部分を不連続なコントラストとして示す。
【００６５】
ここでは、ＳＭＯＫＥ（Surface Magnet Optical Kerr Effect：表面磁気光学Ｋｅｒｒ効果）を利用して磁化の反転を調べるＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）により、媒体表面の磁化方向の分布を観察した。
【００６６】
これら軟磁性層２，３がこのような磁気特性を有していることにより、これら軟磁性層２，３の交換バイアス磁界（シフト量）Ｈｅｘが上昇し、これら軟磁性層２，３においては、図３中の（ａ）に示すように、垂直磁気記録媒体の略々全面に亘って連続した磁区が形成され、磁壁が形成されない状態となる。なお、図３中の（ｂ）は、軟磁性層において磁区が不連続となり、磁壁が形成されている状態を示している。
【００６７】
各軟磁性層２，３の膜厚は、それぞれ４０ｎｍ乃至５０ｎｍ程度、あるいは、より薄くすることが好ましく、これら膜厚の差は、１０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、各軟磁性層２，３は、いずれを他方の軟磁性層より厚くしてもよい。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明の実施例について、比較例を挙げつつ、詳細に説明する。
【００６９】
この実施例においては、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスにより円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに、研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性の基板を得た。
【００７０】
この基板の主面部の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定したところ、Ｒmaxが４．８ｎｍ、Ｒａが０．４２ｎｍという平滑な表面形状であった。なお、Ｒmax及びＲａの表記は、日本工業規格（ＪＩＳＢ０６０１）にしたがっている。
【００７１】
このようにして得られたディスク基板上に、真空引きを行なった成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、アルゴンガス（Ａｒ）雰囲気中で、付着層７、第１の軟磁性層２、非磁性層５、第２の軟磁性層３、非磁性下地層６を順次成膜した。アルゴンガスの圧力は４．５ｍTorrとした。
【００７２】
付着層７は、膜厚２０ｎｍのクロム（Ｃｒ）系アモルファス層となるように成膜した。具体的には、この付着層７は、アモルファスのクロム−チタン（Ｃｒ−Ｔｉ）合金ターゲットを用いて成膜した。
【００７３】
第１の軟磁性層２は、アモルファス（非晶質）のコバルト−タンタル−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ）（Ｃｏ：８８at％、Ｔａ：７at％、Ｚｒ：５at％、）の合金層となるように、コバルト−ジルコニウム−タンタル合金ターゲットを用いて成膜した。このコバルト−ジルコニウム−タンタル合金は、軟磁気特性を示す軟磁性体である。
【００７４】
この第１の軟磁性層２は、膜厚４５ｎｍ（実施例１）、膜厚５０ｎｍ（実施例２）、膜厚５０ｎｍ（実施例３）、膜厚５５ｎｍ（実施例４）の４種類の膜厚のものを作成した。
【００７５】
次に、非磁性層５を、膜厚０．７乃至０．９ｎｍの非磁性で六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造のルテニウム（Ｒｕ）金属層となるように、ルテニウム金属ターゲットを用いて成膜した。
【００７６】
第２の軟磁性層３は、第１の軟磁性層２と同様に、アモルファス（非晶質）のコバルト−タンタル−ジルコニウム（Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ）（Ｃｏ：８８at％、Ｔａ：７at％、Ｚｒ：５at％、）の合金層となるように、コバルト−ジルコニウム−タンタル合金ターゲットを用いて成膜した。
【００７７】
この第２の軟磁性層３は、膜厚５０ｎｍ（実施例１）、膜厚４５ｎｍ（実施例２）、膜厚５５ｎｍ（実施例３）、膜厚５０ｎｍ（実施例４）の４種類の膜厚のものを作成した。したがって、第１の軟磁性層２の膜厚（Ｔ１）と第２の軟磁性層３の膜厚（Ｔ２）との差（｜Ｔ１−Ｔ２｜）は、実施例１乃至実施例４において、いずれも５ｎｍとした。
【００７８】
次に、非磁性下地層６を、膜厚２ｎｍの非磁性のタンタル（Ｔａ）金属層となるように、タンタル金属ターゲットを用いて成膜した。
【００７９】
このように非磁性下地層６までが成膜された磁気記録媒体用基板の一部を分取し、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により、表面粗さを測定したところ、平滑な表面形状であった。また、これら各実施例の磁気記録媒体用基板の磁気特性を測定したところ、好適な軟磁性特性を示していることが確認された。さらに、各実施例の磁気記録媒体用基板について径方向に磁界を印加して、磁化曲線のヒステリシスを測定したところ、ヒステリシスが確認された。また、印加磁界を除去したときに残留磁化があることも確認された。そして、各実施例の磁気記録媒体用基板においては、略々全面に亘って連続した磁区が形成され、磁壁が形成されていないことが確認された。
【００８０】
次に、各磁気記録媒体用基板上に垂直磁気記録層４を成膜した。すなわち、膜厚１５ｎｍの六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造からなる垂直磁気記録層４が形成されるように、コバルト−クロム−白金−二酸化シリコン（Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−（ＳｉＯ２））系合金（（Ｃｏ：６４at％、Ｃｒ：１６at％、Ｐｔ：２０at％）：９２mol％−ＳｉＯ２：８mol％）からなる硬磁性体のターゲットを用いて成膜した。この垂直磁気記録層４をなす材料は、合金グラニュラー材料である。
【００８１】
なお、少なくとも垂直磁気記録層４の成膜においては、アルゴンガスの圧力は１０ｍTorr以上とすることが好ましい。
【００８２】
次に、アルゴン（Ａｒ）に水素を３０％含有させた混合ガスを用いて、カーボンターゲットをスパッタリングすることにより、膜厚５ｎｍの水素化カーボン（水素化炭素）からなる保護層８を形成した。この保護層８は、水素化カーボンからなることで、充分な膜硬度を有し、磁気ヘッドからの衝撃に対して垂直磁気記録層４を防護することができる。
【００８３】
そして、この保護層８上に、ディップコート法により、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）からなる潤滑層９を形成した。この潤滑層９の膜厚は１ｎｍである。
【００８４】
以上の製造工程により、磁気ディスクとしての垂直磁気記録媒体が作製された。
【００８５】
これら実施例の垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層４に対する情報記録再生を行う際に、スパイクノイズの発生しない良好な特性を有することが確認された。
【００８６】
〔比較例〕
この比較例においては、前述の実施例と同様の材料及び工程を用いて磁気記録媒体用基板及び垂直磁気記録媒体を作成したが、第１及び第２の軟磁性層２，３の膜厚は互いに等しくした。これら軟磁性層２，３の膜厚は、それぞれ４０ｎｍ（比較例１）、５０ｎｍ（比較例２）、６０ｎｍ（比較例３）、７５ｎｍ（比較例４）とした。
【００８７】
これら各比較例において、非磁性下地層６までを成膜した磁気記録媒体用基板の磁気特性を測定したところ、好適な軟磁性特性を示していることが確認された。しかし、各比較例について径方向に磁界を印加して、磁化曲線のヒステリシスを測定したところ、印加磁界を除去したときにゼロ磁界となり、ヒステリシスを有していないことが確認された。そして、各比較例においては、磁区が不連続となり、磁壁が形成されていることが確認された。
【００８８】
これら各比較例の磁気記録媒体用基板において、前述の実施例と同様の垂直磁気記録層４を成膜し、保護層８及び潤滑層９を形成して、垂直磁気記録媒体を作成した。
【００８９】
これら比較例の垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層４に対する情報記録再生を行う際に、スパイクノイズが発生し、前述の各実施例の垂直磁気記録媒体よりも特性が劣ることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、垂直磁気記録方式ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体を構成する磁気記録媒体用基板に適用される。
【００９１】
また、本発明は、垂直磁気記録方式ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体に適用される。
【符号の説明】
【００９２】
１  基板
２  第１の軟磁性層
３  第２の軟磁性層
４  垂直磁気記録層
５  非磁性層
【図１】
2010231881.tif 000003
【図２】
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【図３】
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