(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、非磁性中間層、金属下地層及びＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層がこの順に配置された磁気記録媒体において、上記非磁性中間層は、Ｚｒの酸化物、Ｃｒ及び窒素を少なくとも含有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
基板上に、非磁性中間層、金属下地層及びＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層がこの順に配置された磁気記録媒体において、上記非磁性中間層は、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ及びＹからなる第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素の酸化物、Ｃｒからなる第２の元素及び窒素を少なくとも含有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項２記載の磁気記録媒体において、上記非磁性中間層は、さらに上記第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素又はＺｒを有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】
基板上に、非磁性中間層、金属下地層及びＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層がこの順に配置された磁気記録媒体において、上記非磁性中間層は、Ｓｉの酸化物、Ｎｂ及び窒素を少なくとも含有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の磁気記録媒体において、上記酸化物は、上記非磁性中間層中に偏析して存在することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを上記磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、上記磁気ヘッドへの信号入力と上記磁気ヘッドからの出力信号再生を行なうための記録再生信号処理手段とを有する磁気記憶装置において、上記磁気ヘッドの再生部が磁気抵抗効果型磁気ヘッドで構成され、かつ、上記磁気記録媒体が請求項１から５のいずれか一に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量の情報記録が可能な磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装置に係り、特に高密度磁気記録に好適な磁気記録媒体及びそれを用いた小型大容量の磁気記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記憶装置に対する大容量化の要求は、現在益々高まりつつある。従来の磁気ヘッドには、磁束の時間的な変化に伴う電圧変化を利用した電磁誘導型磁気ヘッドが用いられてきた。このヘッドでは、一つのヘッドで記録と再生の両方を行なうことができる。これに対して、近年、記録と再生のヘッドを分離し、再生にはより高感度な磁気抵抗型ヘッドを利用した複合型ヘッドの採用が急速に進みつつある。ヘッド素子の電気抵抗が媒体からの漏洩磁束の変化に従って変化することを利用した磁気抵抗型ヘッドの感度を向上させるため、複数の磁性層を非磁性層を介して積層したタイプの磁性層で生じる非常に大きな磁気抵抗変化（巨大磁気抵抗効果又はスピンバルブ効果）を利用したさらに高感度なヘッドの開発も進みつつある。これは非磁性層を介した複数の磁性層の相対的な磁化方向が、媒体からの漏洩磁界により変化し、磁気抵抗が変化することを利用するものである。
【０００３】
一方、磁化を面内方向に記録する面内磁気記録用の磁気記録媒体は、Ｃｏのような強磁性金属を主成分にしたＣｏ基合金系磁性薄膜を情報記録層としている。情報記録層の高記録密度化のために、（１）保磁力（Ｈｃ）を大きくすること、（２）媒体ノイズを小さくすること、（３）耐久性を向上させること等が要求される。
【０００４】
保磁力（Ｈｃ）を大きくするためには、例えば、ＣｏＣｒＰｔ合金磁性膜中のＰｔ添加量を増し、、これを体心立方構造（ｂｃｃ）のＣｒ又はＣｒを主成分とする合金系非磁性下地膜上にエピタキシャル成長させる方法が、ジャーナル  オブ  アプライド  フィジックス第７３巻（１９９３年）第５５６９頁〜第５５７１頁（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．７３，（１９９３）ｐｐ．５５６９〜５５７１）に記載されている。
【０００５】
なお、高密度記録を実現するためには、ビット境界の磁荷からの反磁界に打ち勝って磁化を記録方向に保持しておくために、保磁力を高くすると同時に、情報記録層の膜厚ｔと残留磁束密度Ｂｒの積Ｂｒ・ｔを小さくして反磁界を小さくする必要があることが、アイ・イー・イー・イー  トランザクション  オン  マグネチックス、２９巻（１９９３年）第３６７０〜３６７２頁（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．６（１９９３）ｐ．３６７０〜３６７２）に記載されている。
【０００６】
一方、媒体ノイズ低減のための手法として、２層のＣｒを主成分とする非磁性下地膜を形成し、基板側に配置された第１の下地膜として、Ｘ線回折において体心立方構造の（１１０）配向を主体とする結晶構造を有する非磁性下地膜を膜厚０．５〜８ｎｍ形成し、その上に体心立方構造の（２００）配向を主体とする第２の非磁性下地膜を膜厚２０〜３００ｎｍ形成する方法が、特開平７−５７２３８号に記載されている。
【０００７】
また、媒体ノイズを低減するためには、主に磁性膜の結晶粒径を減少して、活性化磁気モーメントｖＩｓを減少することが有効であることがジャーナル  オブアプライド  フィジックス  第７９巻第８号５３５１ページ（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．７９（８），１５  Ａｐｒｉｌ  １９９６，ｐｐ．５３５１〜５３５３）に記載されている。ここでｖは磁化反転の最小単位（クラスター）の体積、Ｉｓは磁性膜中の磁性を持った部分の自発磁化である。磁性膜の結晶粒を微細化することでｖを減少できる。
【０００８】
また、媒体ノイズを低減するために、磁気記録媒体の結晶粒を小さくして、残留磁化保磁力又は保磁力と等しい磁界強度で揺らぎ場（Ｈｆ）を大きくする手法が特開平８−７７５４３号公報にて提案されている。
【０００９】
さらに、媒体ノイズを小さくすると共に、耐久性を向上させるために、下地層を多層化して、磁性層側の下地層には低ノイズ化の機能を持たせ、ノイズに対する出力信号の大きさを大きくし、基板側の下地層には非磁性支持体との密着性をよくしてコンタクトスタートストップに対する耐久性を良好にし、かつ、この基板側の下地層を、その上に磁性層側の下地層、磁性層、保護層を順次形成するときに基板から放出され磁気特性に悪い影響を及ぼす水分等のガスを吸蔵し、磁性層側の下地層や磁性層にガスが到達しないようなガスのバリヤーとする技術が提案されている。
【００１０】
すなわち、特開昭６２−２９３５１１号公報に記載されている技術は、非磁性の非金属基板上に、金属下地層及び磁性層を積層被着した磁気記録媒体であって、基板と金属下地層との間に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの内の少なくとも１種の元素を含む金属の酸化物からなり、かつ、厚み方向の酸素濃度が金属下地膜方向に連続的又は段階的に減少する特性を有した中間層を介在させたものに係る。
【００１１】
また、特開昭６２−２９３５１２号公報に記載されている技術は、非磁性の非金属基板上に、金属下地層及び磁性層を積層被着した磁気記録媒体であって、基板と金属下地層との間にＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの内の少なくとも１種の元素を含む金属の酸化物からなり、かつ、厚み方向の酸素濃度が金属下地膜方向に連続的又は段階的に減少する特性を有した酸化物層と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの内の少なくとも１種の元素を含む金属又は合金からなる層とを順次積層した中間層を介在させたものに係る。
【００１２】
また、Ｓ／Ｎ比を向上させるとともに、静磁気特性や電磁変換特性を向上させる方法として、Ｃｒを主成分とする非磁性下地膜に酸素を含有させて結晶配向性を向上させる手法が特開平１−２９０１１８号に記載されている。
【００１３】
さらに、基板と磁性層の間に窒素を添加したクロム（Ｃｒ）下地層を用いた例がジャーナル  オブ  アプライド  フィジックス第６３巻８号（１９８８年４月１５日号）３２６９頁（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．６３，Ｎｏ．８，（１９８８）ｐ．３２６９）に記載されている。この場合、下地層に窒素を添加することにより、その後形成するコバルト合金磁性層の磁化容易軸が膜面垂直方向に配向しやすくなり、面内方向に測定した保磁力が低減するため、面内磁気記録媒体として、基板と磁性層の間に窒素を添加したＣｒ下地層を用いることは好ましくないことが示されいる。
また、同様に基板と磁性層の間に窒素を添加したＣｒ下地層を用いた例は、特開平４−６４９１４号公報にも記載されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特公平７−１０１５０２号公報記載の従来技術、すなわち基板と金属下地層の間に、Ｃｒを含む金属の酸化物からなり、かつ、厚み方向の酸素濃度が金属下地層方向に連続的又は段階的に減少する特性を有した中間層を有する磁気記録媒体は、線記録密度を増加していくと、出力分解能が低下し、雑音に対する出力の比率も同時に低下するという問題があった。ここで出力分解能とは、磁気記憶装置に用いる磁気記録媒体に対して想定した線記録密度で記録した信号の再生出力に対する孤立再生波の出力の割合を示す指標である。
【００１５】
また、上記特開平７−５７２３８号公報に記載の従来技術は、０．５〜８ｎｍの薄さで膜厚を制御しなければならず、大量生産の製品として、膜厚の制御が困難であるという問題があった。望ましくは各層の膜厚は少なくとも１０ｎｍ以上とすることが好ましい。
【００１６】
また、上記特開平８−７７５４３号公報に記載の従来技術は、再生時のノイズが小さく、高いＳ／Ｎを示すが、保磁力の温度変化率が大きくなり、磁気記憶装置の性能が温度により変化してしまうという問題があった。磁気記憶装置の性能をいろいろな環境で一定の範囲内に保つためには、磁気記録媒体の保磁力の周囲温度に対する変化率を小さくする必要がある。このようにＨｆを大きくして媒体ノイズを小さくすると、保磁力の温度変化率が大きくなる傾向がある。これはＨｆが大きい磁気記録媒体は、外部磁界により磁化が反転する頻度が周囲温度に強く依存するためである。
【００１７】
前述した磁気抵抗型ヘッドは再生感度が極めて高いため、高記録密度に適している。しかしながら、磁気記録媒体からの再生信号だけでなく、ノイズに対する感度も同時に高くなる。このため、磁気記録媒体には従来以上に低ノイズであることが求められる。
【００１８】
また、その他の従来技術も、金属下地層と基板の接着強度を向上させたまま、高線記録密度における高出力分解能と雑音に対する出力の比率を増加させ、かつ、大量生産に適した構成を採ることは困難であるという問題があった。
【００１９】
さらに、上記従来技術のすべてが熱揺らぎに対して考慮していないという問題があった。熱揺らぎとは磁化反転の最小単位の体積ｖが小さくなると、磁気異方性に対する温度の効果が大きくなり、一度記録した磁化が、長時間放置すると一定の確率で反磁界の影響で反転してしまうことをいう。一般にその効果はＫＶ／ｋＴで表わされ、この値が小さいほど熱揺らぎの影響が大きくなる。例えば、信学技報（ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＰＯＲＴ  ＯＦ  ＩＥＩＣＥ）ＭＲ９６−４（１９９６−０６）にこのことについて記載されている。ここでＫは磁性膜中の磁性粒の磁気異方性定数、Ｖは磁性粒子の体積、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。従来、媒体ノイズ低減の結果、Ｖの値が減少しており、ＫＶ／ｋＴを一定値に保っておくにはＫの値を増す必要がある。しかし、Ｋの値を増すためには、Ｈｃや残留保磁力Ｈｒを向上させる必要がある。この際、記録トラック幅Ｔｗｗが１．５μｍより小さい磁気ヘッドでは３０ｄＢ以上のオーバーライト（ＯＷ）が困難になる。このため低ノイズ化と熱揺らぎの問題を両立して解決する方法は知られていなかった。
【００２０】
本発明の第１の目的は、金属下地層と基板の接着強度を向上させたまま、高線記録密度における、高出力分解能と雑音に対する出力の比率を増加させ、かつ、大量生産に適した磁気記録媒体を提供することにある。
本発明の第２の目的は、そのような磁気記録媒体を用いるのに適した磁気記憶装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は、基板上に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ及びＡｌからなる第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素の酸化物、Ｃｒからなる第２の元素及び窒素を含む非磁性中間層を配置し、この上に、金属下地層及びＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層を配置するようにしたものである。
【００２２】
この磁気記録媒体の非磁性中間層は、さらに上記第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素を有することが好ましい。また、非磁性中間層を合金ターゲットを用いて製造するとき、Ｆｅ、Ｙ2Ｏ3等のターゲット形成上不可避の構成元素が非磁性中間層に含まれていても差し支えない。
【００２３】
また、上記酸化物の量は、化学量論量の酸素を有する化合物として、第２の元素であるＣｒとの合計量の５モル％から７０モル％の範囲であることが好ましく、５モル％から５０モル％の範囲であることがより好ましい。化学量論量の酸素を有する化合物とは、例えば、選ばれた第１の元素がＺｒであるときはＺｒＯ2である。つまり、上記酸化物の非磁性中間層中での化合物は、ＺｒＯ2であるときも、ＺｒＯ2-xであるときも、両者の混合されたものであるときもある。しかし、酸化物の量を計算するときは、酸素がすべてＺｒＯ2の化合物で存在するとして計算する。
【００２４】
また、上記第１の目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は、基板上に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ及びＹからなる第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素の酸化物、Ｃｒ又はＶからなる第２の元素及び窒素を少なくとも含む非磁性中間層を配置し、この上に金属下地層及びＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層を配置するようにしたものである。
【００２５】
この磁気記録媒体の非磁性中間層は、さらに上記第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素を有することが好ましい。非磁性中間層を合金ターゲットを用いて製造するとき、Ｆｅ等のターゲット形成上不可避の元素が非磁性中間層に含まれていても差し支えない。また、上記酸化物の量は、化学量論量の酸素を有する化合物として、上記Ｃｒ又はＶからなる第２の元素との合計量の５モル％から７０モル％の範囲であることが好ましく、５モル％から５０モル％の範囲であることがより好ましい。
【００２６】
第２の元素がＶであるとき、磁気記録媒体の非磁性中間層は、第１の元素として、Ｖ以外の元素を少なくとも１モル％以上含むことが好ましく、５モル％以上含むことがより好ましい。最も好ましくは、第１の元素がＶ以外の元素からなることである。
【００２７】
また、上記第１の目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は、基板上に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ及びＹからなる第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素の酸化物、Ｎｂからなる第２の元素及び窒素を少なくとも含む非磁性中間層を配置し、この上に金属下地層及びＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層を配置するようにしたものである。
【００２８】
この磁気記録媒体の非磁性中間層は、第１の元素として、Ｎｂ以外の元素を少なくとも１モル％以上含むことが好ましく、５モル％以上含むことがより好ましい。最も好ましくは、第１の元素がＮｂ以外の元素からなることである。また、この非磁性中間層は、さらに上記第１の元素群から選ばれた少なくとも１種の元素を有することが好ましい。非磁性中間層を合金ターゲットを用いて製造するとき、Ｆｅ等のターゲット形成上不可避の元素が非磁性中間層に含まれていても差し支えない。また、上記酸化物の量は、化学量論量の酸素を有する化合物として、上記第２の元素であるＮｂとの合計量の５モル％から７０モル％の範囲であることが好ましく、５モル％から５０モル％の範囲であることがより好ましい。
【００２９】
いずれの場合も、酸化物の量が５モル％未満では結晶粒が微細になりにくいからである。酸化物の量が５モル％以上では、微結晶構造又は非晶質構造となりやすい。また、窒素濃度は、第２の元素とＮの合計に対して０．１ａｔ．％から５０ａｔ．％の範囲が好ましく、１ａｔ．％から５０ａｔ．％の範囲がより好ましい。
【００３０】
非磁性中間層は、厚み方向の酸素濃度が金属下地層方向に連続的に若しくは段階的に又は両者の組合せで減少する構造としてもよい。このとき非磁性中間層の金属下地層側は酸素を含まない部分があってもよい。つまり、厚み方向の酸素濃度が基板側で高く、金属下地層方向に向かって減少し、酸素濃度がゼロとなった部分がある厚さ存在するような構成であってもよい。
【００３１】
このような構造について説明する。非磁性中間層の上部（基板と逆側）には金属下地層が存在する。後述するように金属下地層としては、体心立方構造のＣｒ又はＣｒ合金が好ましく、また、Ｃｒ合金としてはＴｉやＺｒ等の合金が用いられる。このような構成とするとき製造時の条件により、非磁性中間層の酸化物の酸素が金属下地層に移動し、合金を構成する元素と酸化物を形成する場合がある。そのため金属下地層の性質が変化し、例えば、体心立方構造を採らなくなる場合がある。このとき非磁性中間層の上に第２の非磁性中間層としてＣｒの合金の層を形成しておき、酸素の移動をこの第２の非磁性中間層までとなるようにすれば、非磁性金属下地層は所望の性質を保つことができる。このようにして非磁性中間層の厚み方向の酸素濃度が基板側で高く、金属下地層方向に向かって減少した構造が得られる。
【００３２】
さらに、いずれの場合も、非磁性中間層は、その厚さが１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の範囲であることがより好ましい。中間層の厚さが１０ｎｍ未満の場合、一般的には数秒程度の極短い時間で薄膜を形成する必要があり、膜厚を制御することは難しく、また膜厚が薄いとき、島状に成長し易くなり、均一な厚みとしにくい。また、量産時の効率を上げるためには膜厚を５００ｎｍ以下とすることが好ましく、５０ｎｍ以下とすることがより好ましい。
【００３３】
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の第１の元素は、Ｃｒ等の第２の元素より酸化されやすいので、酸素の量が十分あれば、主として酸化物の形で存在する。一方、窒素は、Ｃｒ等の第２の元素と反応して、窒化物の形で存在するか、窒素含有固溶体の形で存在する。第２の元素の量により、第１の元素の窒化物の形で存在する場合があってもよい。
【００３４】
これらの酸化物を含む非磁性中間層は、Ｘ線回折から非晶質又は微結晶と認められる。微結晶であるとき、Ｃｒ等の第２の元素を主成分とする結晶粒が窒素を含有し、さらに、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の第１の元素の酸化物を主成分とし、上記結晶粒と異なる相を持つ部分が結晶粒の粒界に偏析して結晶粒が均一に微細化した構造を採り、結晶成長時の粒成長を抑制する効果があると推定される。これらの酸化物は膜中で偏析して存在することは、媒体ノイズの低減と熱揺らぎの低減が同時に可能となるので好ましい。
【００３５】
一方、いずれの場合も金属下地層は、Ｃｒ又はＣｒ合金で体心立方構造（ｂｃｃ構造）であることが好ましい。さらに、（ｈｋｋ）配向、例えばｈ＝１、ｋ＝０である（１００）配向を主体とする結晶構造を有することが好ましい。また、金属下地層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ等の内の少なくとも１種の元素を含んでいてもよい。特に、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏの内の少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。これらの元素の内、Ｔｉ、Ｓｉ等の小さな元素はおよそ２５ａｔ．％位まで、単体で体心立方構造を取らないＺｒ、Ｈｆはそれぞれおよそ１０ａｔ．％、５ａｔ．％位まで含むことが体心立方構造を保つ上で好ましい。上記の値は大略の値で、各元素についての正確な値が製造方法によることは周知である。
【００３６】
金属下地層を上記のように体心立方構造（ｂｃｃ）のＣｒ又はＣｒを主成分とする合金とし、かつ、その（１１０）結晶格子の大きさを、六方最密充填構造（ｈｃｐ）のＣｏ基合金系の情報記録層の（１０・１）結晶格子の大きさと実質的に整合するようにすると、４Ｇｂ／ｉｎ2以上の高い記録密度においても十分な再生出力が得られるので好ましい。ここで、金属下地層の結晶格子の大きさが、情報記録層の結晶格子の大きさと実質的に整合するとは、それらの結晶格子の大きさの差が±５％程度の範囲にあればよいことを意味する。特に、金属下地膜をＣｒ−Ｔｉ又はＣｒ−Ｍｏ系合金とし、Ｔｉ又はＭｏの添加濃度を１０−３０原子％とすると、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系合金の情報記録層との結晶格子の整合性が増すとともに、結晶粒径を小さくすることもできるので、媒体ノイズを低減できて好ましい。添加濃度が３０％を超えると活性化磁気モーメントｖＩｓが１．５×１０-24Ｗｂ・ｍ以上に大きくなり、結果として媒体ノイズが増大する場合があり、好ましくない。
【００３７】
また、金属下地層は、情報記録層の結晶粒中の（１０・０）面が基板と平行となるように配向成長した結晶粒の比率を増すこともできる。その結果、磁性膜の磁化容易軸であるｃ軸が基板面と平行となり、４Ｇｂ／ｉｎ2以上の高い記録密度においても十分な再生出力が得られる。
【００３８】
金属下地層の厚みは、非磁性中間層の厚みと同様の理由によって、１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下とすることが好ましく、１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下とすることがより好ましい。
【００３９】
また、いずれの場合もＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層は、膜厚ｔを１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下とし、保磁力Ｈｃを１５０ｋＡ／ｍ以上とすると、磁化遷移領域の磁化の乱れが低減して磁化遷移領域の幅が減少し、高記録密度領域においても高い出力が得られるので好ましい。また、３０ｄＢ以上の良好な重ね書き（オーバーライト、ＯＷ）特性を保証するためには保磁力Ｈｃは３２０ｋＡ／ｍ以下とすることが好ましい。ＯＷは以下の定義により測定した。最初に書き込まれた低周波信号の基本波成分Ｅ１Ｆｉと、その上に高周波信号Ｅ２Ｆでもって重ね書きを行なったときのＥ１Ｆｉの残留分Ｅ１Ｆｒとの比で定義される。すなわち
ＯＷ＝−２０ｌｏｇ（Ｅ１Ｆｒ／Ｅ１Ｆｉ）
高周波信号Ｅ２Ｆの周波数は想定している最高の線記録密度に対応させた。低周波信号Ｅ１Ｆｉの周波数は前記高周波信号Ｅ２Ｆの１／６を用いた。
【００４０】
また、記録時における磁気記録媒体に対する磁気ヘッドの相対的な走行方向に磁界を印加して測定した残留磁束密度Ｂｒと厚さｔとの積（Ｂｒｔ）が２ｎＷｂ／ｍ（２０ガウス・ミクロン）以上、１０ｎＷｂ／ｍ（１００ガウス・ミクロン）以下であることが好ましく、２ｎＷｂ／ｍ以上、８ｎＷｂ／ｍ以下であることがより好ましい。媒体ノイズが低減し、高い媒体Ｓ／Ｎが得られるためである。
【００４１】
また、活性化磁気モーメントｖＩｓは、０．６×１０-24Ｗｂ・ｍから１．４×１０-24Ｗｂ・ｍであることが好ましい。さらに、記録状態の熱安定性を示すＫＶ／ｋＴの値は、１００以上であると、媒体ノイズが小さく、磁気記録後２４℃に１０５時間放置しても再生出力の減少が３％以下であるので好ましい。また、ＫＶ／ｋＴの値は、１５０以下であると、媒体ノイズが低減し、オーバーライトを３０ｄＢとすることができるので好ましい。特にＫＶ／ｋＴを１３０以下とし、残留保磁力Ｈｒを１９０ｋＡ／ｍ以下とすると、記録トラック幅Ｔｗｗが１．５μｍ以下の磁気ヘッドでもオーバーライトを４０ｄＢ以上とすることが可能なのでより好ましい。残留保磁力Ｈｒは、１６０ｋＡ／ｍ以上であることが好ましい。
【００４２】
情報記録層を２層以上に多層とし、各層の間に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｂｅ、Ｃ、Ｎｉ−Ｐ、ＮｉＡｌ、酸素の少なくとも一つを主たる成分として、膜厚が０．５ｎｍ以上、２ｎｍ以下である非磁性層を設けてもよい。一般に、単層の情報記録層に比べて媒体ノイズがさらに低下する。
【００４３】
また、上記第１の目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は、基板上に、少なくとも１層の下地層を介してＣｏ基合金系の磁性膜からなる情報記録層を配置し、この情報記録層の厚さｔと残留磁束密度Ｂｒとの積（Ｂｒ×ｔ）を２ｎＷｂ／ｍ以上、８ｎＷｂ／ｍ以下とし、活性化磁気モーメントを０．６×１０-24Ｗｂ・ｍ以上、１．４×１０-24Ｗｂ・ｍ以下とし、かつ、ＫＶ／ｋＴの値を１００以上、１５０以下としたものである。
【００４４】
この磁気記録媒体において、上記ＫＶ／ｋＴの値は、１００以上、１３０以下であるが好ましい。また、情報記録層の残留保磁力を１６０ｋＡ／ｍ以上、１９０ｋＡ／ｍ以下とすることが好ましい。さらに、この磁気記録媒体は、記録後２４℃に１０５時間放置した後の再生出力の減少がないか、又は３％以下であることが好ましい。
【００４５】
さらに、いずれの磁気記録媒体においても、面内でヘッド走行方向と垂直の方向に測定した媒体保護膜表面の中心線平均粗さＲａを０．３ｎｍ以上、３ｎｍ以下とすると、ヘッド浮上量が０．０２μｍ以上、０．１μｍ以下でも安定に浮上するため好ましい。媒体表面のＲａを従来より小さい値とした場合、ＣＳＳ（コンタクト  スタート  ストップ）動作時の磁気ヘッドの粘着を防止することが好ましい。そのため、例えば、情報記録層上に保護膜を形成した後に、マスクを用いてプラズマエッチングすることで、表面に高さ２０ｎｍ以下の微細な凹凸を形成したり、Ａｌ−Ｃｒ等の低融点金属化合物、混合物のターゲットを用いて保護膜表面に微細な突起が生じるように形成したり、熱処理によって表面に微細な凹凸を形成すると、ＣＳＳ動作時に磁気ヘッドと媒体の摩擦力が低減でき、磁気ヘッドが媒体に粘着する問題が回避されるので好ましい。
【００４６】
さらに、いずれの磁気記録媒体においても、情報記録層の上に、保護層としてカーボン、水素添加カーボン又はカーボンを主たる成分とする非磁性材料を膜厚３〜２０ｎｍ形成し、さらに吸着性のパーフルオロアルキルポリエーテル等の潤滑層を膜厚１〜５ｎｍ設けることにより信頼性が高く、高密度記録が可能な磁気記録媒体が得られるので好ましい。
【００４７】
保護層にはＷＣ、（Ｗ−Ｍｏ）−Ｃ等の炭化物、（Ｚｒ−Ｎｂ）−Ｎ、Ｓｉ3Ｎ4等の窒化物、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2等の酸化物、或はＢ、Ｂ4Ｃ、ＭｏＳ2、Ｒｈ等を用いると耐摺動性、耐食性を向上できるので好ましい。これらの保護膜はマスクを用いて表面をエッチングし、面積比で１〜２０％の突起を設けるか、成膜条件、組成等を調節し、保護膜中に異なる相からなる突起物を析出せしめることで、保護膜が磁性膜表面に比べて大きな面粗さを有することがより好ましい。
【００４８】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明の磁気記憶装置は、上記のいずれかの磁気記録媒体と、磁気記録媒体を駆動する駆動部と、記録部と再生部からなり、再生部が磁気抵抗効果型磁気ヘッドで構成される磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、磁気ヘッドへの信号入力と磁気ヘッドからの出力信号再生を行なうための記録再生信号処理手段とを有するようにしたものである。
【００４９】
この磁気記憶装置は、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗センサ部が、互いに０．３μｍ以下の距離だけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されていることが好ましい。
【００５０】
軟磁性体からなる２枚のシールド層が０．３μｍ以下の距離だけ隔てられることが好ましいのは、０．３μｍを越えた距離だけ隔てられ、その間に磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗センサ部が形成された場合、再生出力の値が小さくなり、出力分解能が得られにくいことによる。また、この距離は工作上の容易さから、０．１μｍ以上とすることが好ましい。
【００５１】
また、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、互いの磁化方向が外部磁界によって相対的に変化することによって大きな抵抗変化を生じる複数の導電性磁性層と、導電性磁性層の間に配置された導電性非磁性層を含む磁気抵抗センサによって構成されることによっても、再生ヘッドの感度が向上するため、磁気記録媒体の情報記録層の厚さｔと残留磁束密度Ｂｒの積Ｂｒ×ｔの値を上記の範囲とすることが好ましい。
【００５２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の磁気記録媒体の一実施の形態の断面構造図である。
非磁性の非金属基板１の上に、Ｔｉ、Ｚｒ等の第１の元素群の内の少なくとも１種の元素の酸化物と、第２の元素（例えばＣｒ）と、窒素を少なくとも含む合金（例えばＣｒ合金）からなる非磁性中間層２’が設けられ、非磁性中間層２’の上に金属下地層２及び情報記録層３が積層被着され、さらに保護膜４、潤滑膜５が形成されている。
【００５３】
非磁性の非金属基板１は、Ａｌ−Ｍｇ合金円板上にＮｉ−Ｐめっきしたものの他、セラミックス、ガラス、化学強化ガラス、結晶化ガラス、チタン、シリコン、カーボン又はガラスグレージングを施したセラミックスからなる基板等が用いられる。Ａｌ−Ｍｇ合金を基板とする場合は、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ等のめっきをして用いる。
非磁性の非金属基板１の外径は２．５インチの他、３インチ、３．５インチ、１．８インチ、１．３インチ等のものが用いられる。
【００５４】
非磁性中間層２’の厚み方向の酸素濃度は、金属下地層方向に連続的若しくは段階的に又はその両者の組合わせで減少する構造としてもよい。このとき非磁性中間層２’の金属下地層側は酸素を含まない部分があってもよい。
【００５５】
このような構造の非磁性中間層とするのは次の理由による。非磁性中間層２’の上部（基板と逆側）には金属下地層２が存在する。いま、非磁性中間層２’をＣｒ−ＺｒＯ2−Ｎとし、金属下地層２をＣｒ−Ｚｒ合金としたとき、製造時の条件により、非磁性中間層の酸化物（ＺｒＯ2）の酸素が金属下地層に移動し、合金を構成するＺｒと酸化物を形成する場合がある。そのため金属下地層の性質が変化し、例えば、体心立方構造を採らなくなる場合がある。このとき非磁性中間層２’の上に第２の非磁性中間層としてＣｒ−Ｚｒ−Ｎを形成しておき、酸素の移動をこの第２の非磁性中間層までとなるようにすれば、金属下地層は所望の性質を保つことができる。このような製造方法により、非磁性中間層の厚み方向の酸素濃度が非金属基板側で高く、金属下地層方向に向かって減少した構造が得られる。
【００５６】
非磁性中間層の厚み方向の酸素濃度は変化しなくともよい。例えば非磁性中間層２’をＣｒ−ＺｒＯ2−Ｎとし、金属下地層２をＣｒ−Ｔｉ合金とすればＺｒとＴｉの酸素親和性の差から酸素の移動はほとんど起こらない。
【００５７】
金属下地層２は、Ｃｒ又はＣｒ合金で体心立方構造（ｂｃｃ構造）であることが好ましい。また、金属下地層２は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ等の内の少なくとも１種の元素を含んでいてもよい。
【００５８】
情報記録層３の組成としては、Ｃｏ−１９原子％Ｃｒ−６原子％Ｐｔ、Ｃｏ−２０原子％Ｃｒ−８原子％Ｐｔ等に代表されるＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｓｍ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｓｉ等、特に一般的に面内磁気記録に用いられているＣｏ系の合金であれば酸化物を含有していても用いることができる。
保護膜４としては、カーボン、ボロン、ＳｉＯ2等が用いられる。
【００５９】
磁気記録媒体は、物理的蒸着法、特にＤＣスパッタ法を用いて製造する場合に量産効果が期待される。本スパッタ方式の例として、ジャーナル  オブ  アプライド  フィジックス、７５巻、１０号、１９９４年５月１５日号６１３８頁（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．７５，ｐ．６１３８（１９９４））に記載の方法が知られている。ＲＦスパッタ法、イオンビームスパッタを用いても同様の効果が得られる。
【００６０】
例えば、各膜をそれぞれ別々の成膜室で形成する枚葉式スパッタ装置で、タクト時間２３秒一定で一枚ずつ順次送り、ＤＣマグネトロンスパッタ法により各膜を形成した。成膜条件は主真空槽の背圧：５×１０-8Ｔｏｒｒ以下、基板加熱温度：１００〜３００℃、Ａｒガス圧：５〜３０ｍＴｏｒｒ、投入電力：ターゲットサイズが６インチに対して１〜４ｋＷである。非磁性中間層２’の形成は、第１の元素の酸化物（例えばＺｒＯ2）と第２の元素（例えばＣｒ）からなるターゲットを窒素を含有した雰囲気中で反応スパッタさせることにより得られる。他の方法として、Ｃｒ−１５ａｔ％Ｖ−５ａｔ％Ｚｒ合金に、１０モル％の  ＺｒＯ2を添加したターゲットを用いて、同様な方法で製造することができる。
【００６１】
非磁性中間層は、室温から１５０℃の範囲の温度で形成し、その後基板を１５０℃を越え、４００℃以下の範囲の温度に加熱してから金属下地層を形成すると保磁力が向上するので好ましい。また、情報記録層を形成する際の基板温度を２００℃以上、４００℃以下とすると、情報記録層中のＣｒの偏析が促進されてＨｃが向上するので好ましい。
【００６２】
〈実施例１〉
外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍの化学強化ガラス基板を洗浄後、ＤＣインラインスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を１０％（容量％、以下同じ）添加したＡｒガス中で、放電ガス圧力２０ｍＴｏｒｒでＣｒ−１０モル％ＺｒＯ2ターゲットをスパッタすることにより、優位的に酸化したＺｒと窒素を同時に含有したＣｒ合金の非磁性中間層２’を２５ｎｍの厚さに形成した。その後、基板実温度が２５０℃になるように加熱した。
【００６３】
非磁性中間層を形成後の連続したプロセスでは、窒素を添加せずに、Ｃｒ−  Ｔｉ合金からなる金属下地層２を３０ｎｍの厚さに、Ｃｏ−２０ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ％Ｐｔからなる情報記録層３を１５．４ｎｍの厚さに形成した。酸化物を含有したＣｒ合金からなる非磁性中間層２’、金属下地層２、情報記録層３等は独立した真空槽で薄膜形成することにより、容易に窒素を優位的に含まない雰囲気制御が可能となる。
さらに、主として炭素から構成される保護膜４を厚さが実質的に１３ｎｍとなるように形成後、液体潤滑剤により潤滑膜５を形成した。
【００６４】
オージェ分析により、上記のＣｒ合金の非磁性中間層２’には、ＣｒとＮの合計に対しておよそ３１原子％の窒素が含まれていることが確認された。ここでオージェ信号強度（ｄＮ（Ｅ）／ｄＥ）として、窒素については３７９ｅＶ、Ｃｒについては５７７ｅＶの信号を用いて算出した。
【００６５】
なお、合金ターゲットに含まれるＦｅ、Ｙ2Ｏ3等、ターゲット形成上不可避の構成元素を含んでも何ら本発明には影響しない。ターゲット中に混入する元素の鉄は、原料粉砕時に混入する程度の微量である。一方、Ｙ2Ｏ3はＺｒＯ2焼結時に生じる相変態に伴う大きな体積変化を抑制できるため、ある程度の量を含有されることが好ましい。
【００６６】
上記磁気記録媒体について、磁気的な浮上高さを７５ｎｍとして電磁変換特性を測定した。書き込み素子のギャップ長さを０．６μｍ、読み出し素子のシールドギャップ長を０．２５μｍとした。センス電流密度を３０ＭＡ／ｃｍ2とした。  １７２ｋＦＣＩ（４１．０３ＭＨｚ）と１８０ｋＦＣＩ（４２．９４ＭＨｚ）における出力は、５ｋＦＣＩ（１．１９ＭＨｚ）における孤立再生波の出力に対してそれぞれ、２２．６％、１８．７％であった。また、孤立再生波の出力（ＳＬＦ）と２Ｆの媒体ノイズ（Ｎｄ）の割合ＳＬＦ0p／Ｎｄは、それぞれ、３４．７、３５．６であった。すなわち次式で示される対数表示では、ＳＬＦ／Ｎｄは、それぞれ、３０．８ｄＢ、３１．０ｄＢであった。
ＳＬＦ／Ｎｄ＝２０  ｌｏｇ［Ｅ（５ｋＦＣＩ）ｐｐ／２Ｎｄ］
上式でＮｄ計算時の帯域は、１７２ｋＦＣＩと１８０ｋＦＣＩに対してそれぞれ、０．５ＭＨｚから６２ＭＨｚ、０．５ＭＨｚから６５ＭＨｚとした。
【００６７】
上記磁気記録媒体について、Ｘ線ディフラクトメータを用いて、結晶配向性を評価した。Ｘ線源にはモノクロメータで単色化したＣｕＫα1線を用いた。その結果、上記非磁性中間層及び金属下地層に起因すると考えられる回折ピークは１１０のみ認められ、２００回折ピークは認められなかった。また、情報記録層に起因すると考えられる回折ピークとして１０・０と１０・１が認められ、特に１０・０の回折強度が高かった。
【００６８】
上記のようにこの磁気記録媒体は、磁気的な浮上高さが６５ｎｍから８１ｎｍの間で、線記録密度が１７２ｋＦＣＩから２００ｋＦＣＩ程度のとき、これらの線記録密度に対する孤立再生波の出力の割合が大きくなった。
【００６９】
なお、上記ターゲットに用いたＺｒＯ2に代えてＴｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ及びＡｌの内の１種の酸化物又は２種以上の酸化物を同じモル％用いた場合もほぼ同様の結果が得られた。
【００７０】
〈比較例１〉
前記と同様に基板を洗浄後、ＤＣスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を１０％添加したＡｒガス中で、放電ガス圧力２０ｍＴｏｒｒでＣｒターゲットをスパッタすることにより、窒素を含有したＣｒ合金からなる非磁性中間層２’を２５ｎｍの厚さに形成した他は実施例１と同様のプロセスで磁気記録媒体を形成し、電磁変換特性を測定した。すなわち、この磁気記録媒体は、非磁性中間層形成時のスパッタターゲット材料をＺｒＯ2を含有しないＣｒへ変更したものである。
【００７１】
その結果、１７２ｋＦＣＩと１８０ｋＦＣＩにおける出力は、５ｋＦＣＩにおける孤立再生波の出力に対してそれぞれ、２１．３％、１７．９％であった。また、孤立再生波の出力と２Ｆの媒体ノイズの割合ＳＬＦ0p／Ｎｄは、それぞれ、３２．９、３２．２であった。すなわち対数表示では、ＳＬＦ／Ｎｄは、それぞれ、３０．４ｄＢ、３０．２ｄＢであった。これらの結果から、実施例１に比べ本比較例では、出力分解能とＳＬＦ／Ｎｄが低下することが分かった。
【００７２】
〈比較例２〉
前記の同様に基板を洗浄後、ＤＣスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を添加しないＡｒガス中で、放電ガス圧力２０ｍＴｏｒｒでスパッタすることにより、優位的に酸化したＺｒを含有したＣｒ合金非磁性中間層２’を２５ｎｍの厚さに形成した他は実施例１と同様にして磁気記録媒体を形成した。すなわち、本比較例は実施例１に記載のＣｒを主成分とする合金の非磁性中間層２’形成時の放電ガスから窒素を除いた場合に相当する。
【００７３】
上記媒体について電磁変換特性を測定した結果、１７２ｋＦＣＩと１８０ｋＦＣＩにおける出力は、５ｋＦＣＩにおける孤立再生波の出力に対してそれぞれ１９．３％、１６．２％であった。また、孤立再生波の出力と２Ｆの媒体ノイズの割合ＳＬＦ0p／Ｎｄは、それぞれ２２．５、２１．９であった。すなわち対数表示では、ＳＬＦ／Ｎｄは、それぞれ、２７．１ｄＢ、２６．８ｄＢであった。
【００７４】
これらの結果から、実施例１に比べ本比較例では窒素を含有させずにＣｒを主成分とする合金からなる非磁性中間層２’を形成すると、出力分解能とＳＬＦ／Ｎｄが低下することが分かった。
【００７５】
〈比較例３〉
比較例２と同様にして、非磁性中間層２’形成時に窒素を添加せずに、また、スパッタターゲットにＺｒＯ2を添加せずに非磁性中間層２’を形成した他は実施例１と同様にして磁気記録媒体を形成した。すなわち、本比較例は非磁性中間層２’に窒素を含まず、また、ＺｒＯ2を含まない。
【００７６】
上記媒体について電磁変換特性を測定した結果、１７２ｋＦＣＩと１８０ｋＦＣＩにおける出力は、５ｋＦＣＩにおける孤立再生波の出力に対してそれぞれ１９．８％、１６．７％であった。また、孤立再生波の出力と２Ｆの媒体ノイズの割合ＳＬＦ0p／Ｎｄは、それぞれ２８．１、２７．５であった。すなわち対数表示では、ＳＬＦ／Ｎｄは、それぞれ、２９．０ｄＢ、２８．８ｄＢであった。
これらの磁気記録媒体の磁気特性を表１に示す。
【００７７】
【表１】
0003663289.tif 000002
【００７８】
表１に示したＢｒｔ、Ｓ＊、Ｓ、ｖＩｓは、それぞれ残留磁化と情報記録層の膜厚の積、保磁力角形比、角形比、活性化磁気モーメントを示している。活性化磁気モーメントｖＩｓの測定方法は、例えば、ジャーナル  オブ  マグネティズム  アンド  マグネティック  マテリアルズ、第１５２巻（１９９６）４１１〜４１６頁（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ  ａｎｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｖｏｌ．１５２（１９９６）ｐｐ．４１１〜４１６）又は信学技報（ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＰＯＲＴ  ＯＦ  ＩＥＩＣＥ）ＭＲ９６−４（１９９６−０６）に記載されている方法を用いた。このｖＩｓと高線記録密度におけるノイズの関係を調べた結果、定性的にｖＩｓの減少と共に媒体ノイズは低下しており、両者に強い相関があることが分かった。
【００７９】
高線記録密度（２Ｆ）における出力と媒体ノイズの割合Ｓ／Ｎｄを次式で定義した。
Ｓ／Ｎｄ＝２０  ｌｏｇ［Ｅ（２Ｆ）ｐｐ／２Ｎｄ］
１７２ｋＦＣＩと１８０ｋＦＣＩで測定したＳ／Ｎｄと出力分解能の関係は、いずれの線記録密度でも、実施例１に示した磁気記録媒体が比較例１、２のそれよりもＳ／Ｎｄと出力分解能が高かった。
【００８０】
１７２ｋＦＣＩにおけるノイズとｖＩｓの関係で、実施例１に示した磁気記録媒体のＮｄに比べ、比較例１に示した磁気記録媒体のＮｄは低かったが、１７２ｋＦＣＩにおける出力は実施例１の方が比較例１に比べ大きかったために、Ｓ／Ｎｄは実施例１に示した磁気記録媒体が最も高かった。
これらの結果を図２ａから図７ｂに示す。
【００８１】
〈実施例２〉
これらの磁気記録媒体について、同一ヘッドを用いて周波数を変化させ、２００ｋＦＣＩにおける電磁変換特性を評価した。その結果、２００ｋＦＣＩにおける出力分解能は１８０ｋＦＣＩにおける値に比べ小さくなるものの、実施例１に示した磁気記録媒体の出力分解能Ｒｅ及びＳＬＦ／Ｎｄ、Ｓ／Ｎｄが比較例に記載した磁気記録媒体に比べ大きかった。
【００８２】
〈実施例３〉
また、これらの磁気記録媒体について、同一ヘッドを用いて磁気記録媒体の回転数を変化させることによりヘッドの浮上量ｈｍを変化させ、１７２ｋＦＣＩにおける電磁変換特性を評価した。その結果、ｈｍ＝５６ｎｍ、６５ｎｍ、８１ｎｍの場合でも、実施例１に示した磁気記録媒体の出力分解能Ｒｅ及びＳＬＦ／Ｎｄ、Ｓ／Ｎｄが比較例に記載した磁気記録媒体に比べ大きかった。
【００８３】
〈実施例４〉
放電ガス圧力を２０ｍＴｏｒｒに一定にして、Ａｒ中に含有する窒素濃度を３％又は５％とした他は実施例１の記載と同様にして磁気記録媒体を形成し、これらの磁気記録媒体のｖＩｓを測定した。その結果を図８に示す。窒素を無添加で非磁性中間層を形成した比較例２の場合に比べ、窒素添加濃度を３〜５％とした場合には、ｖＩｓ値は小さくなった。さらに、窒素添加濃度を１０％にした場合には、窒素添加濃度を３〜５％とした場合に比べ更にｖＩｓ値は小さくなった。このように窒素を添加して形成した媒体のｖＩｓ値は小さくなる。なお、窒素添加濃度が３％、１０％では、非磁性中間層中にそれぞれ約１９原子％、約３１原子％の窒素がＣｒに対して含まれる。
【００８４】
また、非磁性中間層の膜厚を１０ｎｍから１００ｎｍまで変化させた試作円板でも、上記と同様の傾向を有する優れた記録再生特性が得られた。
【００８５】
〈実施例５〉
実施例１と同様に窒素を添加したＡｒガス中で、放電ガス圧力２０ｍＴｏｒｒでスパッタすることにより、優位的に酸化したＺｒと窒素を同時に含有したＣｒ合金非磁性中間層を２５ｎｍの厚さに形成した。次に、同様に窒素を１０％添加したＡｒガス中で、放電ガス圧力２０ｍＴｏｒｒでＣｒターゲットをスパッタすることにより、窒素を含有したＣｒ合金からなる第２の非磁性中間層を形成し、他は実施例１と同様にして磁気記録媒体を形成した。
【００８６】
第２の非磁性中間層を形成後、基板が２５０℃になるように加熱されているため、酸素量は、非磁性中間層の基板側から第２の非磁性中間層の金属下地層側にかけて減少するような傾向になった。なお、基板の材料や条件によって、基板中の酸素が非磁性中間層に移動する場合もある。
【００８７】
この磁気記録媒体の１７２ｋＦＣＩ（４１．０３ＭＨｚ）と１８０ｋＦＣＩ（４２．９４ＭＨｚ）における出力及び孤立再生波の出力（ＳＬＦ）と２Ｆの媒体ノイズ（Ｎｄ）の割合ＳＬＦ／Ｎｄは、いずれも比較例１、２、３より優れていた。
【００８８】
〈実施例６〉
測定に用いた磁気ヘッドの模式的斜視図を図９に示す。基板上にＣｏ系の非晶質合金からなる下部シールド１０を設け、その後アルミナからなる第１のスペーサ２０を形成する。ＭＲ素子部１００を形成後ハードバイアスの磁区制御膜６０を形成し、電極７０を形成した。その後、再びアルミナからなる第２のスペーサ３０を形成後、スパッタ法でパーマロイ系の上部シールド９０、アルミナからなるライトギャップ部４０、レジストからなる絶縁体１３０、めっきコイル１２０、パーマロイからなる上部コア１１０を形成し、切断、アセンブリにより磁気ヘッド２０４とした。
【００８９】
次にこの磁気ヘッドを用いた磁気記憶装置の模式的斜視図を図１０に示す。この磁気記憶装置は、磁気記録媒体２０３と、これを記録方向に駆動する駆動部２０２と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド２０４と、磁気ヘッド２０４を磁気記録媒体２０３に対して相対運動させるためのガイドアーム２０５と、磁気ヘッドへの信号入力と磁気ヘッドからの出力信号再生を行なうための記録再生信号処理回路２０１を有する。この磁気記憶装置において、磁気ヘッドの再生部が磁気抵抗効果型磁気ヘッドで構成され、磁気抵抗センサ部が互いに０．２５μｍの距離だけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されており、かつ、センス電流密度を２２ＭＡ／ｃｍ2、磁気的な浮上量、すなわち、磁気記録媒体の情報記録層の表面から読み出し素子のギャップセンサー表面までの浮上高さを７２ｎｍとして、前記の磁気記録媒体について１７２ｋＦＣＩで電磁変換特性を測定した。その結果は前述の結果と定性的に同様の結果が得られた。
【００９０】
〈実施例７〉
実施例６で用いた磁気抵抗効果型磁気ヘッドの代りに、その磁気抵抗センサ部が互いに０．２μｍだけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成された磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いた他は、実施例５と同様にして磁気記録媒体の電磁変換特性を評価した。その結果、１７２ｋＦＣＩにおける出力に対する５ｋＦＣＩの孤立再生派の出力の割合は、磁気抵抗センサ部が互いに０．２５μｍだけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されたヘッドを用いた場合に比べ、互いに０．２μｍだけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されたヘッドを用いた場合の方が出力分解能が大きくなった。
【００９１】
〈実施例８〉
実施例６で用いた磁気抵抗効果型磁気ヘッドの代りに、互いの磁化方向が外部磁界によって相対的に変化することによって大きな抵抗変化を生じる複数の導電性磁性層と、この導電性磁性層の間に配置された導電性非磁性層を含む磁気抵抗センサによって構成される磁気ヘッドを用いた以外は、図１０と同一の構成で磁気記憶装置を構成した。測定に用いた磁気記録媒体のＢｒ×ｔは１．５、２、４、６．２、８．５、１０ｎＷｂ／ｍ（１５、２０、４０、６２、８５、１００ガウス・ミクロン）とした。Ｂｒ×ｔを１．５ｎＷｂ／ｍとした場合には、磁気記録媒体の保磁力低下が甚だしく、実用上好ましい保磁力を得ることが難しく、また１０ｎＷｂ／ｍを越えると、２Ｆの出力は大きいものの出力分解能が低下するため好ましくないことが明らかになった。
【００９２】
〈実施例９〉
外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍのガラスディスク基板に付着した研磨材等の汚れを洗浄して乾燥させた。この基板を枚葉式直流マグネトロンスパッタ装置の基板仕込み室に装填して真空に排気した後、基板を非磁性中間層形成室、加熱室、金属下地層形成室、磁性膜形成室、保護膜形成室及び取り出し室の順に、真空度５×１０-8Ｔｏｒｒ以下の主排気槽を介しながら搬送し、それぞれの室でそれぞれの膜を形成した。製造した磁気ディスクの断面構造は図１に示したものと同じである。
【００９３】
まず、基板を洗浄後、ＤＣインラインスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を１０％添加したＡｒガス中で、放電ガス圧力２．６６Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）でＣｒ−１０モル％ＺｒＯ2ターゲットをスパッタすることにより優位的に酸化したＺｒと、窒素を同時に含有したＣｒ合金の非磁性中間層２’を２５ｎｍの厚さに形成した。
【００９４】
非磁性中間層を形成後の連続したプロセスでは、窒素を添加せずに、Ｃｒ−２０ａｔ．％Ｔｉ合金からなる金属下地層２を３０ｎｍの厚さに、Ｃｏ−２１．５ａｔ．％Ｃｒ−９ａｔ．％Ｐｔからなる情報記録層３を１８ｎｍの厚さに形成した。酸化物を含有した非磁性中間層２’、金属下地層２、情報記録層３等は独立した真空槽で薄膜形成することにより、容易に窒素を優位的に含まない雰囲気制御が可能となる。
【００９５】
さらに、この情報記録層３の上に１．３３Ｐａのアルゴン圧のもとでターゲットに１．５ｋＷの電力を加えて、膜厚９ｎｍの主として炭素から構成される保護膜４を形成した。そして、保護膜４上に吸着性のパーフルオロアルキルポリエーテル等の潤滑膜５を形成して２．５インチ磁気ディスクとした。
【００９６】
オージェ分析により上記非磁性中間層２’にはＣｒとＮの合計に対しておよそ１６原子％の窒素が含まれていることが確認された。また本磁気ディスクのｖＩｓは１．４×１０-24Ｗｂ・ｍ、Ｈｃは１７８ｋＡ／ｍ、Ｈｒは１８５ｋＡ／ｍであった。
なお、合金ターゲットに含まれるＦｅ、Ｙ2Ｏ3等、ターゲット形成上不可避の構成元素が含まれてもなんら本発明には影響しない。
【００９７】
上記磁気ディスクについて、磁気的な浮上高さを５６ｎｍとして電磁変換特性を測定した。記録再生特性の評価には、磁気ヘッドとして、記録用にギャップ長０．３μｍ、トラック幅１．５μｍ、巻線数１７回の薄膜型ヘッド、再生用にシールド間隔０．２μｍ、トラック幅１μｍのＧＭＲヘッドを有する記録再生分離型ヘッドを用い、センス電流密度を４０ＭＡ／ｃｍ2とし、線記録密度３００ｋＦＣＩのときのＳ／Ｎｄの値を求めた。
【００９８】
５．９ｋＦＣ／ｍｍ（１５０ｋＦＣＩ）における出力は、孤立再生波の出力に対して４５％であった。また次式で示される１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）における孤立再生波の出力（ＳＬＦ）と１１．８ｋＦＣ／ｍｍ（３００ｋＦＣＩ）における媒体ノイズ（Ｎｄ）の割合ＳＬＦ／Ｎｄは２７．２ｄＢであった。次式でＮｄ計算時の帯域は０．５ＭＨｚから７５ＭＨｚとした。
ＳＬＦ／Ｎｄ＝２０  ｌｏｇ  ［Ｅ（５ｋＦＣＩ）ｐｐ／２Ｎｄ］
また、この磁気ディスクから８ｍｍ角の試料を切り出し、信学技報（ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＰＯＲＴ  ＯＦ  ＩＥＩＣＥ）ＭＲ９６−４（１９９６−０６）に記載の方法で記録状態の熱的安定性を表すＫＶ／ｋＴ値を測定した。その結果、この値は室温で１０３であった。
【００９９】
この磁気ディスクの再生出力について１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）から１１．８ｋＦＣ／ｍｍ（３００ｋＦＣＩ）における信号を記録後１分間放置してからその際の再生出力を２５回計測し、２４℃に１０５時間放置して再生出力の経時変化を測定した。１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）における再生出力信号はデジタルオシロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ  ＴＤＳ５４４Ａ）で、１１．８ｋＦＣ／ｍｍ（３００ｋＦＣＩ）における再生信号出力はＨＰ社製スペクトラムアナライザＨＰ８５６０Ｅで測定した。いずれの線記録密度でも再生出力の減少は観測されず、出力の低下は１％未満の測定精度で認められなかった。
【０１００】
さらに本実施例における金属下地層として、Ｃｒ−Ｔｉの代わりに、Ｃｒ−１０原子％Ｍｏ、Ｃｒ−２０原子％Ｖ、Ｃｒ−２０原子％Ｎｂを用いた磁気ディスクを製造し、その特性を評価した。
【０１０１】
その結果、ｖＩｓの値は１×１０-24Ｗｂ・ｍから１．４×１０-24Ｗｂ・ｍであり、ＫＶ／ｋＴ値は１００〜１４０であった。Ｈｒが１６０ｋＡ／ｍ以上、１９０ｋＡ／ｍではＴｗｗ＝１．５μｍのヘッドでＯＷが４０ｄＢ以上あった。一方、Ｈｒが１９０ｋＡ／ｍを超えるとＯＷが４０ｄＢはとれなかった。
【０１０２】
〈実施例１０〉
実施例９に記載のＣｒ−１０モル％ＺｒＯ2ターゲットに変えて、（Ｃｒ−１５ａｔ．％Ｎｂ）−１０モル％ＺｒＯ2ターゲット、（Ｃｒ−１５ａｔ．％Ｖ）−１０モル％ＺｒＯ2ターゲット、Ｖに（Ｖ2Ｏ5−ＭｏＯ3−ＷＯ3）の混合物を重量で１５％添加したターゲット、Ｎｂ−１０モル％ＳｉＯ2ターゲット又は  Ｃｒ−５モル％ＺｒＯ2−５モル％Ａｌ2Ｏ3ターゲットを非磁性中間層として用い、情報記録層形成用のターゲットをＣｏ−２１．５ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ％Ｐｔ、Ｃｏ−２３ａｔ．％Ｃｒ−８ａｔ．％Ｐｔ又はＣｏ−２３ａｔ．％Ｃｒ−１０ａｔ．％Ｐｔを用いた他は、すべて実施例９と同様にして媒体を形成した。
【０１０３】
この磁気ディスクのｖＩｓの値は、０．６×１０-24Ｗｂ・ｍから１．４×  １０-24Ｗｂ・ｍであり、かつ、記録状態の熱安定性を示すＫＶ／ｋＴの値が１００よりも大きく１５０よりも小さい値であった。いずれの場合も媒体ノイズは７μＶｒｍｓよりも小さく、ＯＷが３０ｄＢ以上あり、出力低下は認められなかった。Ｈｒが１９０ｋＡ／ｍ以下で、ＫＶ／ｋＴが１３０以下の場合にはＯＷが４０ｄＢ以上あった。
【０１０４】
〈比較例４〉
実施例９と同様にして基板を洗浄後、ＤＣスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を１０％添加したＡｒガス中で、放電ガス圧力を２．６６Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）でＣｒターゲットをスパッタすることにより、窒素を含有した非磁性中間層２’を２５ｎｍの厚さに形成した他は、実施例９と同様のプロセスで磁気記録媒体を形成し、電磁変換特性を測定した。すなわち、この磁気記録媒体は非磁性中間層形成時のスパッタターゲット材料をＺｒＯ2を含まないＣｒへ変更したものである。
【０１０５】
その結果、ｖＩｓは１．５×１０-24Ｗｂ・ｍであり、５．９ｋＦＣ／ｍｍ（１５０ｋＦＣＩ）における出力は、孤立再生波の出力に対して４２％であった。また上式で示される１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）における孤立再生波の出力（ＳＬＦ）と１１．８ｋＦＣ／ｍｍ（３００ｋＦＣＩ）における媒体ノイズ（Ｎｄ）の割合ＳＬＦ／Ｎｄは２６．０ｄＢであった。
【０１０６】
これらの結果から、実施例９に比べ本比較例では、出力分解能とＳＬＦ／Ｎｄが低下することが明らかになった。
上記磁気記録媒体から８ｍｍ角の試料を切り出し、ＫＶ／ｋＴ値を測定した。その結果、この値は室温で１０１．８であった。
【０１０７】
〈比較例５〉
実施例９と同様にして基板を洗浄後、ＤＣスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を添加しないＡｒガス中で、放電ガス圧力を２．６６Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）でターゲットをスパッタすることにより、優位的に酸化したＺｒを含有したＣｒ合金からなる非磁性中間層２’を２５ｎｍの厚さに形成した他は、実施例９と同様のプロセスで磁気記録媒体を形成し、電磁変換特性を測定した。すなわち、この磁気記録媒体は、実施例９に記載のＣｒを主成分とし、酸化物を含有する非磁性中間層形成時の放電ガスから窒素を除いた場合に相当する。
【０１０８】
その結果、ｖＩｓは１．８×１０-24Ｗｂ・ｍであり、５．９ｋＦＣ／ｍｍ（１５０ｋＦＣＩ）における出力は、孤立再生波の出力に対して３９％であった。また上式で示される１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）における孤立再生波の出力（ＳＬＦ）と１１．８ｋＦＣ／ｍｍ（３００ｋＦＣＩ）における媒体ノイズ（Ｎｄ）の割合ＳＬＦ／Ｎｄは２３．１ｄＢであった。
【０１０９】
これらの結果から、実施例９に比べ本比較例では、出力分解能とＳＬＦ／Ｎｄがともに低下することが明らかになった。
上記磁気記録媒体から８ｍｍ角の試料を切り出し、ＫＶ／ｋＴ値を測定した。その結果、この値は室温で１２０であった。
【０１１０】
〈比較例６〉
実施例９と同様にして基板を洗浄後、ＤＣスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を添加しないＡｒガス中で、放電ガス圧力を２．６６Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）でターゲットをスパッタすることにより、表面を優位的に酸化したＺｒを含有したＣｒ合金からなる非磁性中間層２’を２５ｎｍの厚さに形成し、さらに情報記録層の組成をＣｏ−２３ａｔ．％Ｃｒ−７ａｔ．％Ｐｔに変更した他は、実施例９と同様のプロセスで磁気ディスクを形成し、磁気的な浮上量を５６ｎｍ、６２ｎｍとして電磁変換特性を測定した。
【０１１１】
その結果、ｖＩｓは１．１５×１０-24Ｗｂ・ｍであり、前述の式で示される１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）における孤立再生波の出力（ＳＬＦ）と１０．２ｋＦＣ／ｍｍ（２６０ｋＦＣＩ）における媒体ノイズ（Ｎｄ）の割合ＳＬＦ／Ｎｄは、各浮上量に対してそれぞれ３０．９７、３０．０９ｄＢであった。
【０１１２】
上記磁気ディスクから８ｍｍ角の試料を切り出し、記録状態の熱的安定性をあらわすＫＶ／ｋＴ値を測定した。その結果、この値は室温で１００であった。この磁気ディスクに１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）から１０．２ｋＦＣ／ｍｍ（２６０ｋＦＣＩ）の信号を記録後、これらの信号記録密度における再生出力の時間変化を観測した。その結果４日間経過時点で磁気的な浮上量を６２ｎｍとした場合、図１１に示すように、１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）の再生出力は４％程度減少した。また、１０．２ｋＦＣ／ｍｍ（２６０ｋＦＣＩ）における再生出力は磁気的な浮上量を５６から６２ｎｍとした場合約８％減少していることが明らかになった。
【０１１３】
こうして形成した磁気ディスクの静磁気特性（保磁力Ｈｃ、角形比Ｓ＊）を以下の方法により評価した。静磁気特性は、上記磁気ディスクを、その半径２０ｍｍの位置から８ｍｍ×８ｍｍの略正方形状に切り出し、片面の磁性膜を削り落とした試料を作製し、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁界を１３ｋＯｅとして面内方向の静磁気特性を求めた。この媒体の磁気特性は以下の通りである。保磁力は１６０ｋＡ／ｍ（２．０ｋＯｅ）、Ｂｒｔ＝６．７９ｎＷｂ／ｍ、Ｓ＊＝０．５９，  Ｓ＝０．６４であった。
【０１１４】
〈実施例１１〉
実施例９と同様にして基板を洗浄後、ＤＣスパッタ装置内で加熱せずに真空状態を形成し、窒素を添加したＡｒガス中で、放電ガス圧力を２．６６Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）でターゲットをスパッタすることにより、表面を優位的に酸化したＺｒを含有したＣｒ合金中間層Ａ２’を２５ｎｍの厚さに形成し、さらに情報記録層の組成をＣｏ−２３ａｔ．％Ｃｒ−７ａｔ．％Ｐｔに変更した他は、実施例９と同様のプロセスで磁気ディスクを形成し、磁気的な浮上量を５６ｎｍ、６２ｎｍとして電磁変換特性を測定した。
【０１１５】
その結果、ｖＩｓは１．２×１０-24Ｗｂ・ｍであり、前述の式で示される１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）における孤立再生波の出力（ＳＬＦ）と１０．２ｋＦＣ／ｍｍ（２６０ｋＦＣＩ）における媒体ノイズ（Ｎｄ）の割合ＳＬＦ／Ｎｄは各浮上量に対してそれぞれ３１．１９、２９．８７ｄＢであった。
【０１１６】
上記磁気ディスクから８ｍｍ角の試料を切り出し、記録状態の熱的安定性を表すＫＶ／ｋＴ値を測定した。その結果、この値は室温で１１０．４であった。
【０１１７】
この磁気ディスクに１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）から１０．２ｋＦＣ／ｍｍ（２６０ｋＦＣＩ）の信号を記録後、これらの信号記録密度における再生出力の時間変化を観測した。その結果４日間経過時点で磁気的な浮上量を６２ｎｍとした場合１９７ＦＣ／ｍｍ（５ｋＦＣＩ）と１０．２ｋＦＣ／ｍｍ（２６０ｋＦＣＩ）における再生出力は磁気的な浮上量を５６から６２ｎｍとした場合に認められないことが明らかになった。
【０１１８】
こうして形成した磁気ディスクの静磁気特性は以下の通りである。保磁力は１７６ｋＡ／ｍ（２．２ｋＯｅ）、Ｂｒｔ＝７．２１ｎＷｂ／ｍ、Ｓ＊＝０．６５、Ｓ＝０．７０であった。
【０１１９】
〈実施例１２〉
非磁性中間層の材料を変えて試作した媒体のＸ線回折曲線を図１２に示す。測定は理学電機株式会社製Ｘ線回折装置ＲＩＮＴによる。銅の回転対陰極を用い、電流を１００から１６０ｍＡ、加速電圧を５０ｋＶとした。サンプリング幅を０．０２度、走査速度を２度／分、発散スリットを１度、散乱スリットを１度、受光スリットを０．３ｍｍとした。モノクロメータを使用し、モノクロメータ受光スリットを０．４５ｍｍとした。走査角度の範囲を２θで３０度から９０度までとしてθ−２θ走査を行なった。
【０１２０】
測定に用いた試料構成は、表面から、Ｃ保護膜／Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ情報記録層（厚さ１５ｎｍ）／Ｃｒ−Ｔｉ金属下地層（厚さ３０ｎｍ）／Ｃｒ−（ＺｒＯ2）非磁性中間層（厚さ２５ｎｍ）／化学強化ガラス基板である。
【０１２１】
回折曲線の低角側から、（１）ｈｃｐ構造をとる（Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ）情報記録層の１０・０回折ピーク、（２）ｂｃｃ構造をとる（Ｃｒ−Ｔｉ）金属下地膜の１１０回折ピーク、（３）同じくｂｃｃ構造をとる非磁性中間層の１１０回折ピーク、（４）ｈｃｐ構造をとる（Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ）情報記録層の１０・１回折ピークが認められた。これらの回折ピークのうち、（２）の（Ｃｒ−Ｔｉ）金属下地膜による回折強度がもっとも大きい。（１）〜（４）以外の回折ピークは走査した範囲（３０〜９０度）で見出せなかった。ｈｃｐ構造をとる（Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ）情報記録層の１０・０回折ピークが認められたことから、金属下地膜中に２１１配向した微結晶が存在する可能性がある。
【０１２２】
図中Ａで示す回折曲線は、比較例であって、非磁性中間層を酸化物を含まないＣｒを低ガス圧力（１．０６Ｐａ）のＡｒ（Ｎ2を含まない）で形成した場合、図中Ｂで示す回折曲線は、比較例であり、非磁性中間層を酸化物を含まないＣｒを高ガス圧力（２．６６Ｐａ）のＡｒ（Ｎ2を含まない）で形成した場合、
図中Ｃで示す回折曲線は、比較例であり、非磁性中間層を酸化物を含まないＣｒを高ガス圧力（２．６６Ｐａ）の１０容量％窒素を添加したＡｒで形成した場合、
図中Ｄで示す回折曲線は、実施例であり、非磁性中間層をＺｒＯ2を含むＣｒを高ガス圧力（２．６６Ｐａ）の１０容量％窒素を添加したＡｒで形成した場合、図中Ｅで示す回折曲線は、比較例であり、非磁性中間層をＺｒＯ2を含むＣｒを高ガス圧力（２．６６Ｐａ）のＡｒ（Ｎ2を含まない）で形成した場合である。
【０１２３】
非磁性中間層を低ガス圧力（１．０６Ｐａ）で形成した場合（Ａ）、最も結晶性が高い。非磁性中間層を高ガス圧力（２．６６Ｐａ）のＡｒで形成した場合（Ｂ）は、（Ａ）に比べて非磁性中間層と金属下地層の回折強度は低下し、結晶性は低下した。さらに放電ガス中に１０容量％窒素を添加すると（Ｃ）、さらに結晶性が低下し、特に非磁性中間層の回折強度が減少した。
【０１２４】
（Ｃｒ−ＺｒＯ2）非磁性中間層を高ガス圧力（２．６６Ｐａ）のＡｒで形成した場合（Ｅ）、酸化物を含まないＣｒの非磁性中間層の場合（Ｂ）に比べ、非磁性中間層と金属下地層の回折強度は低下し、結晶性は一層低下した。さらに、放電ガス中に１０容量％窒素を添加した場合（Ｄ）、金属下地層の回折強度は減少した。
【０１２５】
いずれの非磁性中間層形成条件でもｈｃｐ構造をとる情報記録層の１０・０及び１０・１回折ピークが観測され、非磁性中間層や金属下地層の結晶性が低下するとＣｏ１０・０の配向性がわずかに増加した。
【０１２６】
以上の測定結果から、比較的結晶性の高い高い系として窒素を添加しないＡｒだけで中間層を形成した系を選択して、非磁性中間層の結晶性を調べた。測定に用いる特性Ｘ線の波長をλ、回折曲線の半値幅をＢ［ｒａｄ］、半値幅を測定する回折ピークの角度を２θBとすると次式で示すＳｃｈｅｒｒｅｒの式により中間層の結晶粒径ｔが予備的に評価できる。
【０１２７】
ｔ  ＝  ０．９λ・ｃｏｓ（２θB）
Ａｒ放電ガス圧力を変えて形成したＣｒ及び（Ｃｒ−ＺｒＯ2）非磁性中間層の１１０回折曲線を図１３に示す。放電ガス圧力の増加に伴い、Ｃｒのみの非磁性中間層の１１０回折強度は減少した。（Ｃｒ−ＺｒＯ2）非磁性中間層の１１０回折強度は放電ガス圧力によらずＣｒのみの非磁性中間層の１１０回折強度より弱い。非磁性中間層の１１０回折ピークから格子定数と放電ガス圧力の関係を求めたところ、放電ガス圧力の増加に伴い格子定数は増加した。放電ガス圧力によらず、（Ｃｒ−ＺｒＯ2）非磁性中間層の格子定数はＣｒのみの非磁性中間層の格子定数よりもわずかに大きい。
【０１２８】
放電ガス圧力を変えて形成したＣｒ及び（Ｃｒ−ＺｒＯ2）非磁性中間層の１１０回折ピークの半値幅と放電ガス圧力の関係を図１４に示す。放電ガス圧力の増加に伴い、非磁性中間層の１１０回折ピークの半値幅は増加した。放電ガス圧力によらず、（Ｃｒ−ＺｒＯ2）非磁性中間層の１１０回折ピークの半値幅は、Ｃｒのみの非磁性中間層の半値幅よりも大きい。この傾向に対応して（Ｃｒ−ＺｒＯ2）非磁性中間層の結晶粒径はＣｒのみの非磁性中間層のおよそ半分程度の４から８ｎｍと予想される（図１５）。窒素を添加した系では図１２にも示したようにさらに結晶性が低下しており、結晶粒が微細化していると考えられる。
【０１２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の磁気記録媒体は、金属下地層と基板の接着強度を向上させたまま、高線記録密度における高い出力分解能を示し、雑音に対する出力の割合が増加した。また、本発明の磁気記憶装置は、このような磁気記録媒体を用いるのに適していた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の断面模式図。
【図２】１７２ｋＦＣＩで測定したＳＬＦ／Ｎｄと出力分解能Ｒｅの関係を示す図。
【図３】１８０ｋＦＣＩで測定したＳＬＦ／Ｎｄと出力分解能Ｒｅの関係を示す図。
【図４】１７２ｋＦＣＩで測定したＮｄと活性化磁気モーメントの関係を示す図。
【図５】１８０ｋＦＣＩで測定したＮｄと活性化磁気モーメントの関係を示す図。
【図６】１７２ｋＦＣＩで測定したＳ／Ｎｄと出力分解能Ｒｅの関係を示す図。
【図７】１８０ｋＦＣＩで測定したＳ／Ｎｄと出力分解能Ｒｅの関係を示す図。
【図８】活性化磁気モーメントと窒素添加濃度の関係を示す図。
【図９】磁気ヘッドの断面構造の一例を示す斜視図。
【図１０】本発明の磁気記憶装置の模式図。
【図１１】記録直後に出力に対する出力の経時変化を示す図。
【図１２】磁気記録媒体のＸ線回折曲線を示す図。
【図１３】非磁性中間層のＸ線回折曲線を示す図。
【図１４】１１０回折ピークの半値幅を示す図。
【図１５】１１０回折ピークの半値幅から求めた粒径を示す図。
【符号の説明】
１…非金属基板
２…金属下地層
２’…中間層
３…磁性膜
４…保護膜
５…潤滑膜
１０…下部シールド
２０…第１のスペーサ
３０…第２のスペーサ
４０…ライトギャップ
６０…磁区制御膜
７０…電極
９０…上部シールド
１００…ＭＲ素子部
１１０…上部コア
１２０…めっきコイル
１３０…絶縁体
２０１…記録再生信号処理回路
２０２…駆動部
２０３…磁気記録媒体
２０４…磁気ヘッド
２０５…ガイドアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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