(57)【要約】【課題】本件は、基板上に磁気記録層が形成された磁気記録媒体等に関し、ノイズを増加させることなく、分解能、オーバーライト特性の改善を図る。【解決手段】磁性体と酸化物とを組成物とする第１の記録層２１８と、第１の記録層２１８上に積層された非磁性層２１９と、非磁性層２１９の上に積層された、磁性体と酸化物とを組成物とし、酸化物の比率が第１の記録層２１８における酸化物の比率よりも低い第２の記録層２２０と、上記第２の記録層２２０の上に積層された、磁性体からなり実質的に酸化物を含まない第３の記録層２２１とを有する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に磁気記録層が形成された磁気記録媒体であって、
前記磁気記録層が、
磁性体と酸化物とを組成物とする第１の記録層と、
前記第１の記録層上に積層された非磁性層と、
前記非磁性層上に積層された、磁性体と酸化物とを組成物とし、酸化物の比率が前記第１の記録層における酸化物の比率よりも低い第２の記録層と、
前記第２の記録層上に積層された、磁性体からなり酸化物を含まない第３の記録層とを有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第１の記録層が、Ｃｏ基合金と、Ｔｉ、ＳｉおよびＣｏの３種類の元素それぞれの主酸化物とを組成物とし、該主酸化物の合計が１２ｍｏｌ％以上１４ｍｏｌ％以下の層であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記非磁性層が、Ｒｕ、又はＲｕ基合金からなる層であることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第２の記録層が、Ｃｏ基合金と、Ｔｉ、ＳｉおよびＣｏの３種類の元素それぞれの主酸化物とを組成物とし、該主酸化物の合計が前記第１の記録層における該主酸化物の合計と比べ０．５ｍｏｌ％以上３．０ｍｏｌ％以下低い層であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第３の記録層が、Ｃｏ基合金からなり酸化物を含まない層であることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第１の記録層、前記第２の記録層、および前記第３の記録層の磁気異方性磁界強度を、それぞれ、Ｈｋ１，Ｈｋ２，およびＨｋ３としたとき、Ｈｋ１＞Ｈｋ２、かつ、Ｈｋ１＞Ｈｋ３の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記非磁性層を挟んで積層された、前記第１の記録層と、前記第２および第３の記録層との間に強磁性の交換結合が作用し、外部磁界に対し一斉に磁化反転が生じるものであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１から６のうちのいずれか１項記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対し情報の書込み及び読出しを行なう磁気ヘッドとを備えたことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁気記憶装置が搭載されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
基板上に、磁性体と酸化物とを組成物とする第１の記録層を積層し、
前記第１の記録層上に非磁性層を積層し、
前記非磁性層上に、磁性体と酸化物とを組成物とし、酸化物の比率が前記第１の記録層における酸化物の比率よりも低い第２の記録層を積層し、
前記第２の記録層上に、磁性体からなり酸化物を含まない第３の記録層を積層することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、基板上に磁気記録層が形成された磁気記録媒体、その磁気記録媒体の製造方法、その磁気記録媒体を利用した磁気記憶装置、およびその磁気記憶装置を利用した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置等の磁気記憶装置ではトンネル型磁気抵抗素子を使用した再生ヘッドの適用や垂直磁気記録方式の採用により著しく記録密度が増大している。  
【０００３】
この垂直磁気記録媒体のさらなる高密度化を図るためには、磁気記録媒体の記録反転磁界を低減する必要がある。その打開策の一つとしてＥｘｃｈａｎｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ媒体（ＥＣＣ媒体）技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ＥＣＣ媒体技術とは、高Ｈｋ（異方性磁界）磁性記録層と低Ｈｋ磁性記録層を非磁性金属からなる交換結合力制御層で分断し、両磁性記録層間の結合力を制御することで、媒体の記録反転磁界を低減する技術である。
【０００５】
しかしながら、ＥＣＣ媒体技術を採用しても、更なる高記録密度化のためには磁気記録媒体の低ノイズ化が必要である。そのためには磁気記録媒体に用いられる磁性薄膜の微結晶化や結晶粒子間の磁気的な結合を低減させる必要がある。しかし、磁性粒子の微細化および磁気的な孤立化は熱擾乱に対する安定性を失い、記録磁化の方向を保つことが出来なくなるという問題がある。一方で、熱擾乱に対して十分に安定な磁気エネルギーを有する材料を用いると、記録磁化を書込む際の記録ヘッドからの外部磁界では磁化反転を行うことができずに、記録の書込みが出来ないという問題がある。磁気記録媒体の低ノイズ化を進めるにあたっては、これらの問題を発生させることなく、磁性粒子の磁気的な孤立化を促進させる必要がある。
【特許文献１】特開２００６−２０９９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本件開示の磁気記録媒体等の課題は、ノイズを増加させることなく分解能、オーバーライト特性の改善を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本件開示の磁気記録媒体は、基板上に磁気記録層が形成された磁気記録媒体であって、
上記磁気記録層が、
磁性体と酸化物とを組成物とする第１の記録層と、
上記第１の記録層上に積層された非磁性層と、
上記非磁性層上に積層された、磁性体と酸化物とを組成物とし、酸化物の比率が第１の記録層における酸化物の比率よりも低い第２の記録層と、
上記第２の記録層上に積層された、磁性体からなり酸化物を含まない第３の記録層とを有する磁気記録媒体である。
【０００８】
また、本件開示の磁気記録媒体の製造方法は、
基板上に、磁性体と酸化物とを組成物とする第１の記録層を積層し、
第１の記録層上に非磁性層を積層し、
非磁性層上に、磁性体と酸化物とを組成物とし、酸化物の比率が第１の記録層における酸化物の比率よりも低い第２の記録層を積層し、
第２の記録層上に、磁性体からなり酸化物を含まない第３の記録層を積層する磁気記録媒体の製造方法である。
【０００９】
また、本件開示の磁気記憶装置は、本件開示の磁気記録媒体と、その磁気記録媒体に対し情報の書込み及び読出しを行なう磁気ヘッドとを備えた磁気記憶装置である。
【００１０】
さらに本件開示の電子機器は、本件開示の磁気記憶装置が搭載されている電子機器である。
【発明の効果】
【００１１】
本件開示の磁気記録媒体によれば、ノイズを増加させることなく、分解能、オーバーライト特性の改善が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本件の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本件の電子機器の一例としてのノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣと称する）の外観斜視図である。
【００１４】
このノートＰＣには、本体ユニット１１と表示ユニット１２が備えられている。表示ユニット１２は、ヒンジ１３により本体ユニット１１に開閉自在に取り付けられている。本体ユニット１１の上面にはキーボード１１１等が備えられており、内部には、演算処理を行なうＣＰＵ（図示省略）や、磁気記憶装置の一例である磁気ディスク装置１００などが備えられている。一方、表示ユニット１２には、その前面に表示画面１２１が備えられており、そこには本体ユニット１１からの指示に応じた画像が表示される。
【００１５】
図２は、磁気記憶装置の一例である磁気ディスク装置を示す図である。
【００１６】
この図１に示す磁気ディスク装置１００のハウジング１０１内には、回転軸１０２の回りに回転する磁気ディスク媒体２００が備えられている。また、このハウジング１０１内には、磁気ディスク媒体２００に対して情報記録と情報再生とを行なう磁気ヘッド１０３を先端に保持したアーム１０４が備えられている。このアーム１０４は、アーム軸１０５に固定され、アーム軸１０５を中心に磁気ディスク媒体２００の表面に沿って移動する。このアーム軸１０５は、アームアクチュエータ１０６によって駆動される。
【００１７】
磁気ディスク媒体２００に対する情報の記録や再生に当たっては、アームアクチュエータ１０６によってアーム１０４が駆動されて、磁気ヘッド１０３が、回転する磁気ディスク媒体２００上の所望のトラック２１０に位置決めされる。この磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク媒体２００の回転に伴って、磁気ディスク媒体２００の各トラック２１０に近接する。情報の記録時には、磁気ヘッド１０３に電気的な記録信号が入力され、磁気ヘッド１０３により、その記録信号に応じた磁界が印加されて、その記録信号に担持された情報が記録される。また、情報の再生時には、磁気ヘッド１０３によって、磁気ディスク媒体２００に記録された情報が、発生する磁界の向きに応じた電気的な再生信号として取り出される。
【００１８】
ここでは、磁気ディスク媒体２００の層構造に着目しており、以下では、この磁気ディスク媒体２００について説明する。
【００１９】
図３は、磁気記録媒体の一実施形態としての磁気ディスク媒体の層構造を示す図である。
【００２０】
ここには、非磁性基板２１１上に、第１の軟磁性下地層２１２、Ｒｕ層２１３、第２の軟磁性下地層２１４、Ｎｉ系合金中間層２１５、Ｒｕ中間層２１６、ＣｏＣｒ−酸化物層２１７、第１の記録層２１８、非磁性層２１９、第２の記録層２２０、第３の記録層２２１、および保護層２２２がこの順に積層されている。ここで、本実施形態は、第１の記録層２１８から第３の記録層２２１の構造に特徴があり、それより下層の部分（非磁性基板２１１上に順にＣｏＣｒ−酸化物層２１７まで積層された部分）が本件にいう「基板」の一例に相当する。また、第１の記録層２１８から第３の記録層２２１までが本件にいう「磁気記録層」の一例に相当する。ここでは、本実施形態の特徴部分である第１の記録層２１８から第３の記録層２２１について説明する。
【００２１】
第１の記録層２１８は、Ｃｏ基合金と、Ｔｉ、ＳｉおよびＣｏの３種類の元素それぞれの主酸化物とを組成物とし、主酸化物の合計が１２ｍｏｌ％以上１４ｍｏｌ％以下の層である。
【００２２】
また、非磁性層２１９は、Ｒｕ、又はＲｕ基合金からなる層である。
【００２３】
また、第２の記録層２２０は、Ｃｏ基合金と、Ｔｉ、ＳｉおよびＣｏの３種類の元素それぞれの主酸化物とを組成物とし、主酸化物の合計が第１の記録層２１８における主酸化物の合計と比べ０．５ｍｏｌ％以上３．０ｍｏｌ％以下低い層である。
【００２４】
さらに、第３の記録層２２１は、Ｃｏ基合金からなり実質的に酸化物を含まない層である。
【００２５】
ここで、第１の記録層２１８、第２の記録層２２０、第３の記録層２２１の磁気異方性磁界強度を、それぞれ、Ｈｋ１，Ｈｋ２，およびＨｋ３としたとき、Ｈｋ１＞Ｈｋ２、かつ、Ｈｋ１＞Ｈｋ３の関係を満たす。また、非磁性層２１９を挟んで積層された、第１の記録層２１８と、第２および第３の記録層２２０，２２１との間に強磁性の交換結合が作用し、外部磁界に対し一斉に磁化反転が生じる。
【００２６】
本実施形態では、第１および第２の記録層２１８，２２０はＴｉＯ２とＳｉＯ２ならびにＣｏＯを複合化した酸化物を用いている。さらに、それら第１および第２の記録層２１８，２２０を非磁性層２１９で分断することで低ノイズ化を行っている。複数の酸化物を混合することで磁性粒子の磁気的な分離を促進し、材料の保磁力を増加させるとともに磁気記録媒体の低ノイズ化を行うことができる。また、Ｈｃが増加することで磁気ディスク媒体２００の被ライト性が低下することに関しては第１の記録層２１８と第２および第３の記録層２２０，２２１を非磁性層２１９で隔てることで磁化反転磁界を制御することが可能となる。これにより、磁気ヘッドによる磁気ディスク媒体の磁化反転磁界の制御を可能としている。また、酸化物量は材料の飽和磁化Ｍｓを変化させる。すなわち、孤立化のために酸化物量を増加させると、Ｍｓの低下と記録層の膜厚を増加させることに繋がる。これは分解能やオーバーライト特性の劣化要因となる。このため、積層させた酸化物を含む記録層の酸化物量を調整し磁気ヘッドに近接する層の酸化物を低減させることで、ノイズを増加させることなく分解能、オーバーライト特性の改善を図っている。すなわち、積層させた記録層の酸化物量について上層側の酸化物量を低減させることでエラーレートの劣化無く、分解能、オーバーライト特性の改善を可能としている。
【００２７】
以下、この磁気記録層（第１の記録層２１８から第３の記録層２２１）についてさらに具体的に説明する。
【００２８】
第１および第２の記録層２１８，２２０は、いずれもＣｏ基合金（ここでは、Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９（ＣｏＣｒＰｔ（９−１９）と表記する））と、ＴｉＯ２，ＳｉＯ２，ＣｏＯの３種類の酸化物を組成物とする層である。第３の記録層２２１は、Ｃｏ基合金のみであり、酸化物は実質的に含まれていない。第１、第２、および第３の膜厚は、それぞれ、６ｍｍ，４ｍｍ，５ｍｍである。
【００２９】
磁気ディスク媒体の場合、信号出力は記録層の膜厚ｔと飽和磁束密度Ｂｓの積ｔ・Ｂｓに比例するが、これらの層のｔ・Ｂｓの比率は第１，第２および第３の記録層１１８，１２０，１２１に対してそれぞれ５：２：３の比率となるように作成されている。このような層構成において第１および第２の記録層２１８，２２０の酸化物量を変化させた磁気ディスク媒体を４種類作成し電磁変換特性の評価を行った。
【００３０】
それぞれの磁気ディスク媒体について第１および第２の記録層２１８，２２０の酸化物量比を表１に示す。
【００３１】
表１は、記録層に含まれる酸化物に含まれる酸化物種と分子量濃度（ｍｏｌ％）を示す表である。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
各酸化物の添加量としてサンプルＡでは上層と下層の酸化物量を等しくしており、サンプルＢでは上層側の酸化物量を０．５ｍｏｌ％低減させたサンプルであり、サンプルＣは上層側の酸化物を３ｍｏｌ％低減させている。またサンプルＤでは、上層側酸化物量を１．０ｍｏｌ％増加させている。
【００３４】
表２に各磁気ディスク媒体の記録層各層の磁気異方性磁界（Ｈｋ）を示す。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
サンプルＡからＤのいずれにおいても第１、第２および第３の記録層２１８，２２０，２２１の順にＨｋを低減させている。サンプルＡ，Ｄは、サンプルＢ，Ｃと比べ第１の記録層２１８のＨｋが低い媒体となっており、サンプルＢとサンプルＣでは第３の記録層のＨｋに差があり、磁気ディスク媒体としてのＨｋはサンプルＣが最も高い媒体となっている。
【００３７】
表３は保磁力（Ｈｃ）と各種電磁変換特性を示した表である。
【００３８】
【表３】
2010123196.tif 000005
【００３９】
この表３から、各磁気ディスク媒体ともほぼ同等のＨｃとなっていることがわかる。各磁気ディスク媒体の電磁変換特性を比較すると、以下の特徴がみえる。
（１）分解能
各サンプルとも膜厚tと飽和磁束密度(Ｂｓ)の積は同等としている。分解能はＨｃが同等である一方で、第２の記録層の酸化物量を低減させていくことによりＡ，Ｂ，Ｃの順に高くなり改善していることがわかる。サンプルＤについては、表１に示すように、第２の記録層の酸化物量が第１の記録層の酸化物量を上回っており、分解能はサンプルＡからＤ中で最低である。
（２）オーバーライト特性
オーバーライト特性はＨｃおよびＨｋに依存して特性が変化する。特に前述のようにｔ・Ｂｓが３層の中で最も高い第１の記録層１１８のＨｋは磁化反転に大きく影響を及ぼす。第１の記録層１１８のＨｋが高い磁気ディスク媒体としてはサンプルＢとサンプルＣであるが、それぞれの磁気ディスク媒体を比較すると第２の記録層１２０の酸化物低減量が大きいサンプルＣのオーバーライト特性が良化していることがわかる。
（３）ＶＭＭ（エラーレート）特性
ＶＭＭに関してはサンプルＤと比較してサンプルＡ，Ｂ，Ｃともに改善が確認できる。サンプルＡに対してサンプルＢはＶＭＭが劣化しているが、これは第１の記録層のＨｋが高く媒体の被ライト性（オーバーライト特性）が低いことが原因である。一方で同様のオーバーライト特性を持つサンプルＡとサンプルＣを比較すると第２の記録層の酸化物を低減させたサンプルＣのＶＭＭが改善していることがわかる。
【００４０】
一方で磁性膜の酸化物量については最適な範囲が存在する。表４は酸化物を複合化した材料の磁気特性を示したものである。
【００４１】
【表４】
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【００４２】
また、図４は、ＴｉＯ２＋ＳｉＯ２の酸化物量（ｍｏｌ％）に対するＨｃ（Ｏｅ）を示した図である。
【００４３】
図４のように酸化物を複合化した材料にて磁性粒子の磁気的な分離改善によるＨｃの向上が確認できる。また２種類の酸化物を複合化したもの（第一例）よりも３種類の酸化物を複合化したもの（第二例）の方がＨｃの更なる向上が認められる。
【００４４】
実験範囲は酸化物の総量で１２ｍｏｌ%から１４ｍｏｌ％となっている。またこの材料は実施形態の第１の記録層１１８に対応する材料である。
【００４５】
以上、ここでは電子機器の一例としてノートＰＣを示したが、本件は、ノートＰＣにのみ適用されるものではなく、磁気記憶装置が搭載された電子機器全般に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ノートＰＣの外観斜視図である。
【図２】磁気ディスク装置を示す図である。
【図３】磁気ディスク媒体の層構造を示す図である。
【図４】ＴｉＯ２＋ＳｉＯ２の酸化物量（ｍｏｌ％）に対するＨｃ（Ｏｅ）を示した図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    ノートＰＣ
１１    本体ユニット
１２    表示ユニット
１３    ヒンジ
１００    磁気ディスク装置
１０１    ハウジング
１０２    回転軸
１０３    磁気ヘッド
１０４    アーム
１０５    アーム軸
１０６    アームアクチュエータ
１１１    キーボード
２００    磁気ディスク媒体
２１１    非磁性基板
２１８    第１の記録層
２１９    非磁性層
２２０    第２の記録層
２２１    第３の記録層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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