(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板と、
該非磁性基板上に設けられ、垂直磁気異方性を有し、かつ、粒子間磁気交換相互作用の大きさを示す粒子間の交換スティフネス定数が０．０５×１０−１１Ｊ／ｍ以下である第１の記録層と、
第１の記録層上に積層され、垂直磁気異方性を有し、その異方性定数が、２．５×１０５Ｊ／ｍ３から４．５×１０５Ｊ／ｍ３の範囲にあり、かつ、粒子間磁気交換相互作用の大きさを示す粒子間の交換スティフネス定数が０．１５×１０−１１Ｊ／ｍから０．８×１０−１１Ｊ／ｍである第２の記録層からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
上記第２の記録層は、多結晶構造であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
上記第１の記録層は、ＣｏとＣｒを主成分とし、膜を構成する強磁性粒子の粒界にＣｒが偏析し、その濃度が２１原子％から２９原子％の範囲の磁性膜であり、
上記第２の記録層は、ＣｏとＣｒを主成分とし、膜を構成する強磁性粒子の粒界にＣｒが偏析し、その濃度が１６原子％から１９原子％の範囲の磁性膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
上記第１の記録層は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａからなる磁性膜であり、上記第２の記録層はＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、あるいは、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏの少なくもいずれかからなる磁性膜であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の垂直磁気記録媒体と、
該垂直磁気記録媒体を回転させる駆動部と、
記録再生用の磁気ヘッドと、
該磁気ヘッドを上記垂直磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、
磁気ヘッドからの出力信号再生を行う手段とを具備したことを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜を記録層として用いた垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報量の増大には目覚しいものがあり、それに伴いコンピュータの大容量ファイルとして使われている磁気記録装置の記憶容量は飛躍的な向上を遂げている。
【０００３】
ところで、磁気記録においては、情報の記録は記録媒体となる強磁性薄膜の微小領域の磁化の向きを反転させることによって実現される。現在磁化の向きを媒体面に対して平行に書きこむ、いわゆる長手記録方式が広く用いられている。この記録方式においては、その高密度化は媒体の保磁力を高めるか、磁性層の厚さを薄くすることによって進められている。しかし、現行の長手記録媒体の厚さは既に３０ｎｍ以下であり、さらなる薄膜化にはトライボロジ的に強度があり、かつ、欠陥の少ない膜を形成する高度な製膜技術が必要となる。またそれに加えて高密度化に伴う信号対雑音比の劣化を防ぐには、記録薄膜を構成する単位結晶粒子を微細化する必要がある。しかし粒子サイズの微細化は熱的な撹乱に対して抵抗力が弱くなることを意味しており、媒体上に記録された情報が時間とともに減衰する、いわゆる熱減磁を助長する。
【０００４】
上記のことを解決する方法として、記録磁化を媒体面に対して垂直方向に磁化する垂直記録方式が提案されている。この方式では膜面垂直方向に強い磁気異方性を持つ材料が必要であり、Ｃｏ−Ｃｒ系合金薄膜に代表される厚さ０．０１〜０．５μｍの比較的厚めの合金磁性膜が広く用いられている。この記録方式の優れた点は、記録密度が高くなる程記録された磁化がエネルギー的に安定となり、本質的に高密度記録に向いていることである。しかも、この方式では長手記録と異なり、記録密度を上げるために膜厚を薄くしたり、保磁力を高める必要がないという利点を持っている。しかも膜厚を薄くする必要がないことは、薄膜を構成する微結晶粒子の体積を長手記録に比較し大きく設定できることを意味しており、熱揺らぎの観点からも優れた特長をもっている。
【０００５】
この垂直磁気記録用媒体に関しては、特開昭５７−１０９１２７号公報、日本応用磁気学会誌９巻２号、５７〜６０ページ（１９８５年）、アイイーイーイートランザクション  エムエージー  ２４，第６号，２７０６〜２７０８ページ（１９８８年）（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．，ＭＡＧ−２４，Ｎｏ．６，ｐ２７０６〜２７０８（１９８８））等で開示されているように、Ｃｏ−Ｃｒ系の合金薄膜が用いられており、媒体を構成する微結晶粒子の粒界に非磁性のＣｒ原子を偏析させることが好ましいとされている。これは粒界にＣｒ濃度の高い領域を作ることによって耐食性が向上すること、長手記録媒体の場合と同様に非磁性のＣｒ原子が粒界に偏析することにより、粒子間の磁気的な交換相互作用が断ち切られ、磁区が微細化して媒体雑音が低減するためと考えられている。
【０００６】
一方、Ｃｏ−Ｃｒ系以外の垂直記録用媒体として、光熱磁気記録用媒体に使われている非晶質のＴｂＦｅ系の薄膜がある。この種の膜は大きな磁気異方性を持っているが、Ｃｏ−Ｃｒ膜と異なり粒子間の交換相互作用が強い。そのため、磁化曲線は理想的な角型をしており、角型比はほぼ１に近い値となる。また、一般的にはこのような膜に磁気ヘッドを用いて磁気記録を行うと、直流消磁雑音が低く、低密度領域で優れた信号対雑音比を示す。
【０００７】
また、特開平９−９１６６０号公報には、特性が互いに異なる第１の垂直磁気記録膜と第２の垂直磁気記録膜が積層された磁気記録媒体が開示されている。
【０００８】
また、特開平１０−３３４４４０号公報には、主記録層であるＣｏ合金系の垂直磁気記録膜の表面に面内方向の磁気結合力が相対的に大きい第２の垂直磁気記録膜を形成し、主記録層の表面に存在するミクロな磁化揺らぎを低減した磁気記録媒体が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記Ｃｏ−Ｃｒ系の合金薄膜を用い、粒界にＣｒ原子を偏析させた従来技術は、低雑音であっても、熱揺らぎに強い媒体とすることについては十分配慮されていなかった。
【００１０】
また、上記光熱磁気記録用媒体に使われている非晶質のＴｂＦｅ系の薄膜を用いた従来技術は、低密度領域では優れた信号対雑音比を示すが、記録密度が高くなると急激に記録特性が低下するということについては十分配慮されていなかった。
【００１１】
また、上記特開平９−９１６６０号公報及び特開平１０−３３４４４０号公報に記載の従来技術は、いずれも第１の磁気記録膜は多結晶構造であるが、第２の磁気記録膜は多層構造又は非晶質構造であり、かつ、２つの膜の構造がかなり異なり、産業上の製造しやすさについては、十分考慮されていなかった。
【００１２】
本発明の目的は、広い記録密度領域において優れた信号対雑音比を有し、かつ、熱揺らぎに対しても安定した特性を持ち、容易に製造することができる垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板と、非磁性基板上に設けられ、垂直磁気異方性を有し、かつ、粒子間磁気交換相互作用の大きさがほぼ零である第１の記録層と、第１の記録層上に積層された、垂直磁気異方性を有し、かつ、粒子間磁気交換相互作用が第１の記録層より大きい第２の記録層から構成するようにしたものである。
【００１４】
この第１の記録層の粒子間の交換スティフネス定数は、０．００５×１０−１１Ｊ／ｍ以下であり、第２の記録層の粒子間の交換スティフネス定数は、０．１５×１０−１１Ｊ／ｍから０．８×１０−１１Ｊ／ｍの範囲にあることが好ましい。第１の記録層の粒子間の交換スティフネス定数の下限は零であってもよいが、磁性膜であると零のものを見い出すのが困難であるので、０．０００１×１０−１１Ｊ／ｍ以上のものが好ましい。また、第２の記録層の異方性定数は、２．５×１０５Ｊ／ｍ３から４．５×１０５Ｊ／ｍ３の範囲にあることが好ましい。さらに、第２の記録層は多結晶構造であることが好ましい。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板と、非磁性基板上に設けられ、垂直磁気異方性を有する第１の記録層と、第１の記録層上に積層された、垂直磁気異方性を有する第２の記録層からなり、第１の記録層の粒子間磁気交換相互作用の大きさを示す交換スティフネス定数を０．０５×１０−１１Ｊ／ｍ以下、０．０００１×１０−１１Ｊ／ｍ以上とするようにしたものである。
【００１６】
第２の記録層の粒子間の交換スティフネス定数は、０．１５×１０-11Ｊ／ｍから０．８×１０-11Ｊ／ｍの範囲にあることが好ましい。
【００１７】
また、上記目的を達成するために、本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板と、非磁性基板上に設けられ、ＣｏとＣｒを主成分とする磁性膜であり、垂直磁気異方性を有し、かつ、粒子間磁気交換相互作用の大きさがほぼ零である第１の記録層と、第１の記録層上に積層された、垂直磁気異方性を有する第２の記録層からなり、この第１の記録層の膜を構成する強磁性粒子の粒界にＣｒを偏析させ、その濃度を２１原子％から２９原子％の範囲とするようにしたものである。
【００１８】
この第１の記録層の粒子間の交換スティフネス定数は、０．０５×１０−１１Ｊ／ｍ以下であることが好ましい。この値の下限値は零であってもよいが、磁性まくであると零のものを見い出すのが困難であるので、０．０００１かける０−１１Ｊ／ｍ以上のものが好ましい。
【００１９】
また、第２の記録層を、ＣｏとＣｒを主成分とする磁性膜とし、その粒子間の交換スティフネス定数を０．１５×１０-11Ｊ／ｍから０．８×１０-11Ｊ／ｍの範囲とすることが好ましい。第２の記録層は、膜を構成する強磁性粒子の粒界にＣｒをが偏析させ、その濃度を１６原子％から１９原子％の範囲とすることが好ましい。
【００２０】
いずれの垂直磁気記録媒体においても、第１の記録層の膜厚と第２の記録層の膜厚の総和が１０から１００ｎｍであり、第１の記録層の厚さに対する第２の記録層の膜厚の比が０．５から１．０の範囲にあることが好ましい。また、第１の記録層は、ＣｏとＣｒを主成分とし、Ｔａ、Ｂ、Ｐｔを添加元素として加えたものを用いることができる。第２の記録層は、ＣｏとＣｒとＰｔを有するものを用いることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
（実施例１）
直径２．５インチのガラス基板（１１）を用いて、直流マグネトロンスパッタ法によって、図１に示す断面構造を持つ磁気記録媒体を作製した。まず接着層（１２）として厚さ１０ｎｍのＨｆ膜を形成し、その上に下地膜（１３）として高透磁率特性を持つＮｉ−２０ａｔ％Ｆｅ膜を厚さ０．０７μｍ形成し、さらにその上にＣｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａの組成を持つ厚さ１５ｎｍの第１の記録層（１４）、次にＣｏ−１５ａｔ％Ｃｒ−１５ａｔ％Ｐｔの組成を持つ厚さ１０ｎｍの第２の記録層（１５）、最後に表面に厚さ２ｎｍのカーボン保護膜（１６）を形成した。ただし基板温度については、第１の記録層を形成するまでは２５０℃と固定し、第２の記録層の基板温度を１００℃、１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃と変化させた５種類の記録媒体を作製した。これらの試料を基板温度の低い順にＡ１からＡ５と呼ぶことにする。なお、第２の記録層は多結晶構造である。
【００２３】
さらに比較用試料として、記録層が第１の記録層と同じ組成（Ｃｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ）を持つ磁性膜のみで構成され、第２の記録層を省いたこと以外は、上記した実施例と同じ構造をもつ記録媒体Ｒ１を作製した。また同様に記録層が第２の記録層と同じ組成（Ｃｏ−１５ａｔ％Ｃｒ−１５ａｔ％Ｐｔ）を持つ磁性膜のみで構成されている記録媒体Ｒ２を作製した。Ｒ１を製膜したときの基板温度は２５０℃であり記録層の厚さは２５ｎｍ、Ｒ２を製膜したときの基板温度は２００℃、記録層の厚さは同様に２５ｎｍとした。
【００２４】
このようにして作製した試料は強磁性からなる多層膜であるため、各記録層の磁気特性を個々に測定することはできない。ここで参考のためにガラス基板上に結晶配向制御層として厚さ１０ｎｍのＴｉ−１０ａｔ％Ｃｒ膜を形成した後、上記した各種の記録膜を厚さ２５ｎｍ形成したときの磁気特性を表１にまとめた。保磁力（Ｈｃ）と飽和磁化（Ｉｓ）の測定は振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。さらに、各試料の結晶粒界における組成分布をエネルギーフィルター型電子顕微鏡（Ｅｎｅｒｇｙ−Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて測定した結果も表１にまとめた。また、Ｃｏ96-x−Ｃｒx−Ｔａ4膜とＣｏ85-x−Ｃｒx−Ｐｔ15膜の交換スティフネッス定数をブリュアン散乱法で測定した結果を元にして推定した、各試料の粒界における交換スティフネス定数（Ａ）の大きさも合わせて記載した。
【００２５】
次にこれらのディスクの記録再生特性を磁気ディスク記録再生テスターを用いて評価した。記録に用いたヘッドは薄膜型単磁極ヘッドであり、磁極厚は０．３μｍ、再生用の巨大磁気抵抗効果型（ＧＭＲ）ヘッドのシールド間隔は０．１２μｍ、測定時の磁気的スペーシングは０．０３μｍとした。線記録密度５００ｋＦＣＩにおける再生信号と積分媒体雑音を測定して信号対媒体雑音比（Ｓ／Ｎ）を求め、Ｒ１を基準として相対比較した結果を表２に示す。表から分かるように、本発明による膜は基準とした試料Ｒ１と比較すると、Ａ１、Ａ５を除いて全て優れたＳ／Ｎ特性を持つ。
【００２６】
【表１】
0003686929.tif 000002
【００２７】
【表２】
0003686929.tif 000003
【００２８】
図３は第２の記録層の粒子間交換相互作用の強さを表す交換スティフネス定数（Ａ）とＳ／Ｎの関係を示したものものである（図中○印）。図３には、後述する実施例４で得られた交換スティフネス定数とＳ／Ｎの関係も合わせて示した（図中△印）。図から明らかなように、第２記録層の交換スティフネス定数（Ａ）には最適値が存在し、Ａが０．１５×１０-11Ｊ／ｍから０．８×１０-11Ｊ／ｍの間で比較試料Ｒ１より優れたＳ／Ｎ特性が得られることが分かる。特に、Ａが０．２×１０-11Ｊ／ｍから０．７×１０-11Ｊ／ｍの間でさらに優れたＳ／Ｎ特性が得られることが分かる。一方、交換相互作用が存在する記録膜だけで構成された比較試料Ｒ２では、Ａの値は０．５×１０-11Ｊ／ｍであったが媒体雑音が大きくＳ／Ｎ比は最も劣っていた。
【００２９】
（実施例２）
直径２．５インチのガラス基板を用い、直流マグネトロンスパッタ法によって、実施例１と同様に図１に示す断面構造を持つ磁気記録媒体を作製した。Ｈｆの接着層を形成した後、まず下地膜として高透磁率特性をもつＮｉ−２０ａｔ％Ｆｅ膜を厚さ０．０７μｍ形成し、さらにその上にＣｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａの組成をもつ厚さ１５ｎｍの第１の記録層を基板温度２５０℃で形成した。次にＣｏ83-x−Ｃｒ17−Ｐｔxからなる第２の記録層を、同じく基板温度２５０℃にて厚さ１０ｎｍ積層した。Ｐｔの濃度Ｘを０、ａｔ％９．８ａｔ％、１５．３ａｔ％、２１．０ａｔ％と変化させ、合計４種類のディスクを作製した。さらに最表面に厚さ２ｎｍのカーボン保護膜を形成した。これらの試料をＰｔ濃度の低い順にＢ１〜Ｂ４とする。なお、第２の記録層は多結晶構造である。
【００３０】
Ｂ１〜Ｂ４の試料は積層膜であるため第２の記録層の磁気特性を分離して測定できない。そこで、実施例１と同様に、第２の記録層のみを形成した試料を作製した。その磁気特性を表３に示す。表から分かるようにＰｔ濃度を増すことにより異方性定数の値Ｋが増大する。また、これらの試料では粒界におけるＣｒ濃度は１８ａｔ％である。
【００３１】
次にディスクＢ１〜Ｂ４の記録再生特性を評価した。その結果を表４に示す。表からＫの値が２．５×１０５Ｊ／ｍ３から４．５×１０５Ｊ／ｍ３の間でＳ／Ｎ特性が改善されることが分かる。この範囲の試料では交換スティフネス定数Ａは０．３×１０−１１から０．７×１０−１１Ｊ／ｍの間になることも確認した。なお、
異方性定数の値Ｋは、磁気トルクメータを用いて測定した。
【００３２】
【表３】
0003686929.tif 000004
【００３３】
【表４】
0003686929.tif 000005
【００３４】
（実施例３）
本実施例では第１の記録層の交換スティフネス定数を変化させた。第１の記録層では交換相互作用をできるだけ弱くした方がよいことを示す。
【００３５】
直径２．５インチのガラス基板を用いて、直流マグネトロンスパッタ法によって、実施例１と同様に図１に示す断面構造を持つ磁気記録媒体を作製した。Ｈｆの接着層を形成した後、まず下地膜として高透磁率特性をもつＮｉ−２０ａｔ％Ｆｅ膜を厚さ０．０７μｍ形成し、さらにその上にＣｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａの組成を持つ厚さ１５ｎｍの第１の記録層を形成した。このとき、基板温度を１５０℃、２００℃、２３０℃、２５０℃、３００℃と５種類変化させ、粒界に偏析するＣｒ濃度を変えた。
【００３６】
この後、基板温度を２５０℃としてＣｏ68Ｃｒ17Ｐｔ15の組成を持つ第２の記録層を厚さ１０ｎｍ形成し、さらにカーボン保護膜を施した。これらの試料ディスクを第１の記録層を製膜するときの基板温度の低い順にＣ１〜Ｃ５とする。なお、第２の記録層は多結晶構造である。また、表５に第１の記録層のみを形成したときの磁気特性と、粒界におけるＣｒ濃度から推定した交換スティフネス定数の値を示す。
【００３７】
さらに表５にＣ１〜Ｃ５の記録再生特性を示す。表から分かるように、基板温度が２３０℃以上の試料ディスクで標準試料Ｒ１以上のＳ／Ｎ特性が得られる。これらの試料ディスクの粒界でのＣｒ濃度は２１ａｔ％から２９ａｔ％であり、粒子間の交換スティフネス定数は０．０５×１０−１１Ｊ／ｍ以下であって、ほぼ零の値となる。以上の結果は第１の記録層の粒子間交換相互作用を弱めることが必要なことを示す。
【００３８】
【表５】
0003686929.tif 000006
【００３９】
（実施例４）
本実施例では、第２の記録層として光磁気記録用記録媒体として用いられているＴｂＦｅ系の非晶質膜を適用した例を示す。
【００４０】
直径２．５インチのガラス基板を用い、直流マグネトロンスパッタ法により、実施例１と同様に図１に示す断面構造を持つ磁気記録媒体を作製した。Ｈｆの接着層を形成した後、まず下地膜として高透磁率特性をもつＮｉ−２０ａｔ％Ｆｅ膜を厚さ０．０７μｍ形成し、さらにその上にＣｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａの組成を持つ厚さ１５ｎｍの第１の記録層を基板温度を２５０℃で形成した。次にＴｂ16−Ｆｅ63−Ｃｏ21からなる第２の記録層を室温にて厚さ１０ｎｍ積層した。このときアルゴンガスの圧力を０．４Ｐａ、１．３Ｐａ、２．６Ｐａ、４．０Ｐａと変化させ、合計４種類のディスクを作製した。さらに表面に厚さ２ｎｍのカーボン保護膜を形成した。これらの試料をアルゴンガスの圧力の低い順にＤ１〜Ｄ４とする。
【００４１】
さらに、第２の記録層の組成をＴｂ16−Ｆｅ42−Ｃｏ42とし、アルゴンガスの圧力を０．４Ｐａとした以外は試料Ｄ１〜Ｄ４と同じ条件で作製した試料をＤ５とする。また、比較用試料として、実施例１と同じく、記録層が第１の記録層と同じ組成（Ｃｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ）を持つ磁性膜のみで構成され、第２の記録層を省いた記録媒体Ｒ１を作製した。
【００４２】
Ｄ１〜Ｄ５の試料は積層膜であるため第２の記録層の磁気特性を分離して測定できない。そこで、実施例１と同様に、第２の記録層のみを形成した試料を作成した。その磁気特性を表６に示す。表から分かるように試料Ｄ１〜Ｄ４ではアルゴンガスの圧力を増すことにより、保磁力の値Ｈｃは若干低下する。また、Ｄ５の試料では保磁力の値Ｈｃは増大した。消磁状態における磁区幅から推定した交換スティフネス定数（Ａ）は、Ｄ１〜Ｄ４の試料では、アルゴンガスの圧力の増加とともに０．５×１０−１１Ｊ／ｍから０．１×１０−１１Ｊ／ｍまで減少する傾向を示す。逆にＣｏ濃度を増やした試料Ｄでは交換スティフネス定数（Ａ）は０．９×１０−１１Ｊ／ｍに増大した
【００４３】
さらに表６にＤ１〜Ｄ５の試料の記録再生特性を示す。また、実施例１で述べたように、図３に交換スティフネス定数とＳ／Ｎの関係を示した（図中△印）。図から明らかなように、第２記録層の交換スティフネス定数（Ａ）は、０．１５×１０-11Ｊ／ｍから０．８×１０-11Ｊ／ｍの間が好ましく、０．２×１０-11Ｊ／ｍから０．７×１０-11Ｊ／ｍの間がより好ましい。
【００４４】
【表６】
0003686929.tif 000007
【００４５】
（実施例５）
本実施例ではこれまでの実施例と異なり、第１の記録層と第２の記録層を交互に複数層以上積層するとさらに大きな効果が現れることを説明する。
【００４６】
直径２．５インチのガラス基板を用いて、直流マグネトロンスパッタ法によって、図２に示す断面構造を持つ磁気記録媒体を作製した。Ｈｆの接着層（１２）を形成した後、まず下地膜（１３）として高透磁率特性をもつＮｉ−２０ａｔ％Ｆｅ膜を厚さ０．０７μｍ形成し、さらにその上にＣｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａの組成をもつ厚さ７ｎｍの第１の記録層（１４）を基板温度２５０℃で形成した。その後同一基板温度でＣｏ70Ｃｒ15Ｐｔ15（１５）の組成を有する第２の記録層を厚さ５ｎｍ形成した。さらにその上に第１の記録層と同じ組成を持つ第３の記録層（１７）を再び厚さ７ｎｍ形成し、次に第２の記録層と同組成の第４の記録層（１８）を５ｎｍを積層し合計４層から構成される記録膜を作製した。さらに表面に厚さ２ｎｍのカーボン保護膜（１６）を形成した。なお、第２、第４の記録層は多結晶構造である。
【００４７】
この試料ディスクの記録再生特性を測定したところ、ほぼ同じ組成の組み合わせをもつ試料ディスクＢ３と比較してもＳ／Ｎで約２ｄＢ高い特性を示し、多層化の効果が示された。
【００４８】
（実施例６）
本実施例では、本発明による垂直磁気記録媒体が優れたＳ／Ｎ特性を持つとともに、耐熱揺らぎ特性にも優れていることを示す。
【００４９】
図４は本発明の磁気ディスク装置の一実施例である。ヘッド・ディスクアセンブリー（３４）中に複数枚の磁気ディスク（３１）がスピンドル軸に取付けられており、媒体駆動系（モータ）（３５）により高速回転する。この磁気ディスク（３１）として、上記の実施例で作製したディスク試料Ａ２〜Ａ４、Ｂ２〜Ｂ４、Ｃ３〜Ｃ５、Ｄ１〜Ｄ３を使用した。このディスクの磁気記録面に対して信号を記録・再生する磁気ヘッド（３２）が配置されており、その１個はサーボヘッドとして作用する。磁気ヘッド（３２）は、ヘッド駆動系（３６）によりアクチュエータ（３３）を介して磁気ディスクの略半径方向に移動される。さらに、本装置にはデータの記録再生を行う記録再生系（３７）、その信号を処理する信号処理系（３８）、これら及び上記駆動系を制御するための制御系（３９）、上位装置とのデータのやり取りをする装置Ｉ／Ｆ部（３１０）等が設けられている。
【００５０】
この磁気ディスク装置を用い、薄膜型単磁極ヘッドを用いて線記録密度９００ｋＦＣＩ条件で記録を行い、トラック幅０．５μｍのＧＭＲヘッドで再生を行ったところ、いずれも十分に高い再生出力と低雑音特性を得ることができ、２３ｄＢ以上の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を得ることができた。この特性は面記録密度４０Ｇｂ／ｉｎ2以上に相当するものである。
【００５１】
また、信号を記録した後１００時間以上放置しても再生出力の減少は１％未満であり、熱的な安定性にも優れた効果があることが分かった。これに対して、比較試料として作製したディスクＲ１の同一記録条件におけるＳ／Ｎ比は１７ｄＢ以下であり、また１００時間後の信号劣化率は８．５％であった。またディスクＲ２では９００ｋＦＣＩの記録ができず、再生信号を検出することができなかった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、広い記録密度領域においても大きい再生出力と低雑音特性が得られ、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）の大幅な改善が可能になるとともに、耐熱揺らぎ特性が大幅に改善された、容易に製造することのできる垂直磁気記録媒体を提供することができた。また、広い記録密度領域において優れた信号対雑音比を有し、かつ、熱揺らぎに対しても安定した特性を持つ磁気記録再生装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の垂直磁気記録媒体の断面構造を示す図。
【図２】本発明の第５の実施例の垂直磁気記録媒体の断面構造を示す図。
【図３】信号対雑音比と粒子間交換相互作用の関係を示す図。
【図４】本発明の磁気ディスク装置の一実施例の模式図。
【符号の説明】
１１…ガラス基板
１２…接着層
１３…下地膜
１４…第１の記録層
１５…第２の記録層
１６…カーボン保護膜
１７…第３の記録層
１８…第４の記録層
３１…磁気ディスク
３２…磁気ヘッド
３３…アクチュエータ
３４…ヘッド・ディスク・アッセンブリ
３５…媒体駆動系
３６…ヘッド駆動系
３７…記録再生系
３８…信号処理系
３９…制御系
３１０…装置Ｉ／Ｆ部
【図１】
0003686929.tif 000008
【図２】
0003686929.tif 000009
【図３】
0003686929.tif 000010
【図４】
0003686929.tif 000011