(57)【要約】【課題】Ｓ／Ｎ比および熱安定性を確保しつつさらなる高記録密度化を可能とする磁気記録媒体を提供する。【解決手段】磁気記録媒体１０の記録層１は、中間磁性膜１２をこの中間磁性膜１２よりも異方性磁界が大きい２つの磁性膜１１，１３が挟んで積層された多層膜構造を有する。記録層１は、異方性磁界の強い磁性膜１１，１３により熱安定性が確保され、書込み（記録磁界印加）時には、異方性磁界の弱い中間磁性膜１２が磁化されようとする動作がトリガーとなって、記録磁界が小さくても磁性膜１１，１３を含む全体が磁化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気異方性を有する記録層を備える磁気記録媒体であって、
前記記録層は、中間磁性膜を、前記中間磁性膜よりも異方性磁界が大きい２つの磁性膜が挟んで積層された多層膜構造を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記中間磁性膜は、異方性磁界が前記２つの磁性膜のそれぞれの異方性磁界の１／１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関し、特に、超高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶装置に搭載される磁気記録媒体は、扱われる情報量の増大に伴い、高記録密度化が進められている。磁気記録媒体において磁化情報が記録される記録層は、高記録密度化に伴い、従前の面内磁気異方性材料から、当該記録層の膜面に垂直に磁化を行う垂直磁気異方性材料が適用され、さらに開発が進められている。
【０００３】
記録層においては、高記録密度化、すなわち記録する単位ビットの微細化に伴い、ノイズ特性（Ｓ／Ｎ比、signal to noise ratio：ＳＮＲ）および熱安定性（熱揺らぎによる磁化情報の消失のないこと）が低下する傾向があるため、これらを維持、向上することが課題となる。Ｓ／Ｎ比の向上のためには、記録層を構成する磁性体が、微粒子（径１０ｎｍ程度以下）化され、また、磁化における最小単位である磁気クラスターが小サイズ化されればよい（最小で磁性体粒子の１個分）。ところが、磁性体は、微粒子化されると、熱安定性がさらに低下することになり、その改善のために保磁力を大きくする必要が生じる。しかし、記録層は、保磁力が大きいと、情報の書込み（磁化）に要する印加磁界（記録磁界）が大きくなり、かかる大きな磁界を発生させることができる磁気ヘッドが必要となる。しかしながら、磁気ヘッド材料の飽和磁化が既に物理限界に近く、記録磁界の大幅な増大は困難である。さらに、磁性体は、磁気クラスターが小さくなると保磁力が大きくなる傾向がある。そのため、熱安定性を維持しつつ、高記録密度に対応可能で、かつ保磁力を抑えた記録層の開発が期待されている。
【０００４】
そこで、垂直磁化膜であるＣｏＣｒＰｔ薄膜についてＳｉＯ2を添加してエピタキシャル成長させたＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2グラニュラー記録層（ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2媒体）が開発されている（非特許文献１，２参照）。径７ｎｍ程度の微小な磁性体粒子の粒界に酸化物（ＳｉＯ2）が介在することで、粒間の交換相互作用が低減されるため、熱安定性を維持したままノイズが低減される。さらにＳ／Ｎ比および熱安定性を向上させるために、グラニュラー層にＣｏ／Ｐｄ多層膜等の連続膜を積層したＣＧＣ（Coupled Granular and Continuous）媒体が開発されている（非特許文献３，４参照）。連続膜とグラニュラー層とが磁気的に交換結合することで、ノイズが低減し、かつ連続膜がグラニュラー層（磁性体粒子）により磁化をピン止めされて、補助記録層となり、実効的な磁性体粒子の体積が大きくなることで、熱安定性が向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】渡辺貞幸  他，“CoPtCr-SiO2垂直磁気記録媒体の微細構造と諸特性”，電子情報通信学会技術研究報告：信学技報，２００３年，１０２巻５５３号１３−１７頁
【非特許文献２】H. Yamane et al., “Effect of oxygen on magnetic properties of Co-Pt-Cr-SiO2 thin films for perpendicular recording media”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2005, Volume 287, pp.153-158
【非特許文献３】H.S. Jung et al., “Comparison of media properties between hard/soft stacked composite and capping layer perpendicular recording media”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2008, Volume 320, pp.3151-3156
【非特許文献４】K.K. Thamet al., “Evaluation of inter-granular coupling in stacked perpendicular recording media”, Physics Procedia, 2011, Volume 16, pp.42-47
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１，２のような単純なグラニュラー層構成の磁気記録媒体は、熱安定性を高くすると保磁力を増大させることになる。一方、非特許文献３，４のような連続膜を積層した磁気記録媒体は、保磁力を低減する効果はあるものの、粒子間相互作用を増大させるので、磁気クラスターのサイズが小さくならず、高記録密度においてＳ／Ｎ比が低下することになる。
【０００７】
本発明は前記問題点に鑑み創案されたもので、記録磁界を大きくしなくても書込みが可能であり、Ｓ／Ｎ比および熱安定性を確保しつつさらなる高記録密度化を可能とする磁気記録媒体を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本願発明者は、熱安定性を確保するために異方性磁界を強くしても、磁気クラスターのサイズによらずに保磁力を抑え、かつ高記録密度においてもＳ／Ｎ比を向上させる記録層の構成を発明した。一般的に、磁性体は異方性磁界と共に保磁力も強く（大きく）なるが、本願発明者は、記録層を複数の磁性膜が積層してなる多層膜構造とし、一部の磁性膜について異方性磁界を弱いものとすることで、多層膜（記録層）全体での保磁力を抑え、さらに多層膜構造によって、高記録密度におけるＳ／Ｎ比を向上させることを見出した。
【０００９】
すなわち本発明に係る磁気記録媒体は、垂直磁気異方性を有する記録層を備えるものであって、前記記録層が、中間磁性膜をこの中間磁性膜よりも異方性磁界が大きい２つの磁性膜が挟んで積層された多層膜構造を有することを特徴とする。さらに、前記中間磁性膜は、異方性磁界が前記２つの磁性膜のそれぞれの異方性磁界の１／１０以下であることが好ましい。
【００１０】
かかる構成により、磁気記録媒体は、中間に挟まれた異方性磁界の弱い中間磁性膜が磁化反転の起点となるために記録層が小さな印加磁界でも磁化反転し、一方、中間磁性膜の上下に積層された磁性膜が十分な異方性磁界を有することで熱安定性が確保されるため、高記録密度化されても、熱安定性が低下しない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る磁気記録媒体によれば、Ｓ／Ｎ比および熱安定性を確保しつつ、高記録密度化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の構成を説明する断面図である。
【図２】磁気記録媒体の記録層のシミュレーションによる磁化曲線である。
【図３】磁気記録媒体の記録層のシミュレーションにて計算したＳ／Ｎ比の、記録層構造別のグラフである。
【図４】磁気記録媒体の記録層のシミュレーションによる表面磁化分布である。
【図５】磁気記録媒体の記録層のシミュレーションによる磁化曲線である。
【図６】磁気記録媒体の記録層のシミュレーションにて計算した保磁力の、中間磁性膜の異方性磁界依存性を表すグラフである。
【図７】磁気記録媒体の記録層のシミュレーションにて計算したＳ／Ｎ比の、中間磁性膜の異方性磁界依存性を表すグラフである。
【図８】磁気記録媒体の記録層のシミュレーションによる表面磁化分布である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る磁気記録媒体を実現するための形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
［磁気記録媒体］
図１に示すように、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体１０は、一般的な垂直磁気記録媒体と同様に、基板２上に、軟磁性層３、中間層４、記録層１、保護膜５を積層して備える。すなわち磁気記録媒体１０は、基板２を基材とし、上方に対向させた磁気ヘッド（図示省略）から磁界を印加されて磁化情報を記録される記録層１と、磁気ヘッドから磁束を引き込む裏打ち層となる軟磁性層３とが、間に非磁性の中間層４を挟んで積層され、さらに最上層の保護膜５で被覆される。さらに磁気記録媒体１０は、記録層１が、下（中間層４の側）から、下部磁性膜（磁性膜）１１、中間磁性膜１２、上部磁性膜（磁性膜）１３を積層した３層構造からなる。以下、磁気記録媒体を構成する要素について詳しく説明する。
【００１５】
（記録層）
記録層１は、垂直磁気異方性を有し、「０」または「１」のデータが、膜面垂直方向における異なる２方向のすなわち上向き、下向きのいずれかの磁化として記録（書込み）、格納される。本発明に係る磁気記録媒体においては、記録層１は、中間磁性膜１２を、この中間磁性膜１２よりも異方性磁界が大きい２つの磁性膜１１，１３が挟んで積層された多層膜構造を有する。
【００１６】
一般的に、単体の磁性体は、異方性磁界が強いと保磁力も大きい。記録層１は、多層膜（３層膜）の一部の層、すなわち中間磁性膜１２に異方性磁界の弱い磁性膜を適用することで、全体の保磁力を低減させて、弱い印加磁界であっても磁化方向を変化（上下反転）させることができる。これは、異方性磁界の弱い中間磁性膜１２が印加磁界により磁化されようとする動作がトリガーとなって、その上下に積層して磁気的に結合した磁性膜１１，１３について、中間磁性膜１２と同じ方向への磁化を誘発すると考えられる。詳しくは、中間磁性膜１２の上下それぞれの界面での交換相互作用が働くため、上部磁性膜１３および下部磁性膜１１（以下、適宜まとめて、上下磁性膜１３，１１と称する）は、異方性磁界が強いにもかかわらず、中間磁性膜１２の磁化に誘発されて磁化が変化し易い。
【００１７】
一方、記録層１は、磁化情報を記録された後は、異方性磁界の強い磁性膜１１，１３によって中間磁性膜１２の磁化がピン止めされるため、高い熱安定性が得られる。さらに記録層１は、強弱の異方性磁界の２種類の磁性膜を１層ずつ備えた２層構造でなく、中間に異方性磁界の弱い磁性膜（中間磁性膜１２）が挟まれた３層構造を備える。このため、上下磁性膜１３，１１により中間磁性膜１２が上下両側から磁化をピン止めされるため、記録層１は、３層で一体の磁性膜のように機能し、熱安定性が向上する。
【００１８】
このような特性の記録層１とするために、中間磁性膜１２の異方性磁界Ｈk2は、下部磁性膜１１、上部磁性膜１３の異方性磁界Ｈk1，Ｈk3の１／１０以下であることが好ましい。記録層１は、中間磁性膜１２の異方性磁界Ｈk2が異方性磁界Ｈk1，Ｈk3の１／１０を超えて異方性磁界の差が小さいと、保磁力が十分に小さくならない。一方、中間磁性膜１２の異方性磁界Ｈk2は、絶対値が極端に弱いと記録層１の熱安定性が低下する虞があり、また実現性の観点から、上下磁性膜１３，１１の異方性磁界Ｈk1，Ｈk3の１／１００以上であることが好ましい。なお、下部磁性膜１１と上部磁性膜１３は、同じ異方性磁界でなくてよいが、以下、本実施形態においては材料および膜厚が同一であるものとし、すなわち異方性磁界も同一であるとする（まとめてＨk1とする）。
【００１９】
また、下部磁性膜１１、上部磁性膜１３の異方性磁界Ｈk1が強いほど、記録層１は熱安定性が向上するが、一方で保磁力も大きくなる。ここで、磁性膜（記録層）の熱安定性指標δは、δ＝ＫuＶ／ｋBＴで表される（Ｋu：磁気異方性定数、Ｖ：磁性膜の単位体積、ｋB：ボルツマン定数、Ｔ：温度）。さらに、Ｋu＝ＭsＨk／２である（Ｍs：飽和磁化、Ｈk：異方性磁界）から、熱安定性指標δは、下式（１）に表すように置換される。
δ＝ＫuＶ／ｋBＴ＝ＭsＨkＶ／２ｋBＴ  ・・・（１）
【００２０】
単層の磁性膜で構成された記録層（磁気ヘッドにより書込み可能な保磁力を有するもの）の当該磁性膜の異方性磁界をＨk0、飽和磁化をＭs0としたとき、この記録層（単層膜記録層）の熱安定性指標δ0は、式（１）よりＭs0Ｈk0Ｖ／２ｋBＴである。一方、記録層１（３層膜記録層）について、総厚を単層膜記録層の厚さと同一とし、磁性膜１１，１２，１３の膜厚が互いに同一であるとき、記録層１の熱安定性指標δ1は、下式（２）で表される（Ｍs1：下部磁性膜１１および上部磁性膜１３の飽和磁化、Ｍs2：中間磁性膜１２の飽和磁化）。
δ1＝[(２Ｍs1Ｈk1＋Ｍs2Ｈk2)／３]Ｖ／２ｋBＴ  ・・・（２）
【００２１】
したがって、記録層１が単層膜記録層と同等以上の熱安定性である（δ1≧δ0）ためには、磁性膜１１，１２，１３の磁気特性（飽和磁化、異方性磁界）について、下式（３）が成立すればよい。式（３）の左辺について、Ｍs2Ｈk2＞０であるので下式（４）となり、したがって、下式（５）が成立するとき、当然に式（３）が成立する。
(２Ｍs1Ｈk1＋Ｍs2Ｈk2)／３≧Ｍs0Ｈk0  ・・・（３）
２Ｍs1Ｈk1＜２Ｍs1Ｈk1＋Ｍs2Ｈk2  ・・・（４）
２Ｍs1Ｈk1／３≧Ｍs0Ｈk0  ・・・（５）
【００２２】
式（５）から、下部磁性膜１１および上部磁性膜１３が、単層膜記録層に対して、異方性磁界と飽和磁化との積が少なくとも１．５倍、すなわち磁気異方性定数が１．５倍以上であれば、記録層１は単層膜記録層を超える熱安定性（δ1＞δ0）が得られる。すなわち上下磁性膜１３，１１は、飽和磁化Ｍs1が単層膜記録層と同程度（Ｍs1≒Ｍs0）である場合、異方性磁界Ｈk1が単層膜記録層の異方性磁界Ｈk0の１．５倍以上とすることが好ましい。特に、上下磁性膜１３，１１の飽和磁化Ｍs1は、低過ぎると記録層１からの磁化情報の読出しが困難になるので、Ｍs1の低下がある程度に、具体的には中間磁性膜１２の飽和磁化Ｍs2と合わせて読出し可能な程度に抑えられる範囲で、異方性磁界Ｈk1を強くすることが好ましい。ただし、飽和磁化が高いと、ノイズが増大してＳ／Ｎ比が低下する傾向があるため、上下磁性膜１３，１１および中間磁性膜１２の各飽和磁化Ｍs1，Ｍs2は、単層膜記録層の飽和磁化Ｍs0と比較して高過ぎないことが好ましい。一方、下部磁性膜１１および上部磁性膜１３は、異方性磁界Ｈk1が強過ぎると、中間磁性膜１２を以てしても記録層１の保磁力が十分に小さくならないため、単層膜記録層の異方性磁界Ｈk0の２倍以下とすることが好ましい。
【００２３】
下部磁性膜１１および上部磁性膜１３について、磁気異方性定数が単層膜記録層の１．５倍以上の磁性材料を得ることが困難な場合は、記録層１は、例えば上下磁性膜１３，１１を単層膜記録層と同じ材料で１／２の膜厚に形成して、間に異方性磁界Ｈk2の十分に弱い中間磁性膜１２を積層すればよい。このような記録層１は、中間磁性膜１２の分だけ単層膜記録層よりも熱安定性が向上し、一方で中間磁性膜１２により保磁力を単層膜記録層よりも小さくすることができる。
【００２４】
磁性膜１１，１２，１３は、それぞれが磁性体として作用するために膜厚が５ｎｍ以上であることが好ましく、また中間磁性膜１２の膜厚、すなわち上下磁性膜１３，１１間の距離としては２ｎｍ以上であることが好ましい。一方、磁性膜１１，１２，１３は、膜厚の上限は規定されないが、厚いと、特に上下磁性膜１３，１１が厚いと記録層１の保磁力が大きくなり、また、中間磁性膜１２が厚過ぎると、磁化を上下の磁性膜１３，１１によりピン止めされる効果が低下する。
【００２５】
磁性膜１１，１２，１３のそれぞれは、一般的な強磁性材料を適用することができ、また、互いに結晶構造が同一または近い材料の組合せが好ましい。例えば一般的な垂直磁気記録媒体の記録層に適用される磁性膜であるＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金であれば、上部磁性膜１１および下部磁性膜１３は、Ｃｏ：６０〜８０ａｔ％、Ｃｒ：５〜１５ａｔ％、Ｐｔ：１０〜３０ａｔ％の組成の範囲に、中間磁性膜１２は、Ｃｏ：６５〜８５ａｔ％、Ｃｒ：１０〜３０ａｔ％、Ｐｔ：０〜１０ａｔ％の組成の範囲に、それぞれ調整して所望の磁気特性（異方性磁界）の磁性膜を得ることができる。
【００２６】
（中間層）
中間層４は、記録層１の下地として軟磁性層３の上に設けられ、記録層１（下部磁性膜１１）の材料に応じて、記録層１が適切な結晶配向に形成されるようにしたり、記録層１との界面において格子不整合を抑えるような非磁性材料からなる。例えば下部磁性膜１１がＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金からなるとき、中間層４はＲｕからなることが好ましい。
【００２７】
（軟磁性層）
軟磁性層３は、一般的な垂直磁気記録媒体の記録層の裏打ち層と同様に、磁気ヘッドから大きな磁界を発生させるために、磁力（飽和磁束密度）が大きく、保磁力の比較的小さな磁性体からなることが好ましい。このような磁性体としては、例えばＮｉ90Ｆｅ10，Ｆｅ90Ｃ10等が挙げられる。なお、軟磁性層３は、非磁性材料からなる下地膜の上に成膜されてもよい（図示省略）。
【００２８】
（保護膜）
保護膜５は、記録層１（上部磁性膜１３）の酸化による特性の変化や、磁気ヘッドとの接触による記録層１のダメージを防止するために設けられ、上部磁性膜１３等の各層に連続して成膜可能で、大気中で変質し難い非磁性材料からなり、硬質な膜が好ましい。具体的には、保護膜５は、非晶質カーボンやダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）のような炭素材料等が主に適用される。また、磁気記録媒体１０は、保護膜５の上に、疵等を防止するための膜が光硬化性樹脂等で設けられることが好ましい（図示省略）。
【００２９】
（基板）
基板２は、記録層１等を形成するための磁気記録媒体１０の基材であり、非磁性材料からなり、アルミニウム（合金）基板やガラス基板等が適用される。基板２の寸法や形状は、特に規定されず、製品（磁気記録媒体）の形態や用途に応じて、例えば円盤（円環）形状等に加工される。
【００３０】
（磁気記録媒体の製造方法）
本発明に係る磁気記録媒体１０は、一般的な磁気記録媒体と同様に製造することができ、基板２上に、軟磁性層３から保護膜５までの各層を、それぞれの材料に対応した形成方法で、順次、成膜して積層すればよい。例えば、磁気記録媒体１０は、基板２上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法で、軟磁性層３から保護膜５までの各層を、順次、連続的に成膜して製造される。あるいは、軟磁性層３を無電解めっきにて成膜して、中間層４から保護膜５までをスパッタ法等で成膜してもよい。
【実施例１】
【００３１】
本発明の効果を確認するために、本発明に係る磁気記録媒体（図１参照）の記録層を模擬する３層膜で、Landau-Lifshitz-Gilbert（ＬＬＧ）方程式に基づいたシミュレーションを実施し（参考文献：Y. Nakatani, Y. Uesaka, N. Hayashi, ”Direct Solution of the Landau-Lifshitz-Gilbert Equation for Micromagnetics”, Japanese Journal of Applied Physics, 1989, Volume 28, Issue 12, pp.2485-2507）、特性を観察した。シミュレーションの条件は以下の通りとした。
【００３２】
記録層（３層膜）の構造は、各層の厚さ５ｎｍ（総厚１５ｎｍ）とした。下部磁性膜１１および上部磁性膜１３に相当する磁性膜は、表１に示す強Ｈk磁性膜の磁気特性、中間磁性膜１２に相当する磁性膜は、表１に示す弱Ｈk磁性膜の磁気特性とし、すなわち弱Ｈk磁性膜は、異方性磁界が強Ｈk磁性膜の１／１００とした。また、これらの磁性膜は、それぞれ結晶粒間が弱い交換結合であると仮定して、表１に示す通り、結晶粒間の交換スティフネス定数Ａを設定した。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
記録層は、表２に示すように、本発明に係る磁気記録媒体の記録層である、中間に弱Ｈk磁性膜が設けられた記録層Ｎｏ．１の他に、比較例として、弱Ｈk磁性膜が最上層（上層）または最下層（下層）に設けられた（強Ｈk磁性膜は２層分の厚さ１０ｎｍ）比較例の記録層Ｎｏ．２，３、ならびに弱Ｈk磁性膜がない（厚さ１５ｎｍの強Ｈk磁性膜の単層構造）比較例の記録層Ｎｏ．４について評価した。また、記録層Ｎｏ．１，２，３においては、強Ｈk磁性膜と弱Ｈk磁性膜とが強磁性結合で結合していると仮定して、層間の交換スティフネス定数Ａ＝０．８×１０-6ｅｒｇ／ｃｍとした。これらの記録層に、室温（Ｔ＝３００Ｋ）で磁界印加したときの特性をシミュレーションした。
【００３５】
（保磁力）
記録層に、磁界を２方向に（上向き、下向き）、それぞれ０Ｏｅから５０ｋＯｅまで、掃引時間（Ｓｗｅｅｐ  Ｔｉｍｅ）２３ｎｓで漸増させて印加したとして、磁化の変化を観察した。磁化曲線を図２に、測定した保磁力Ｈcを表２に、それぞれ示す。
【００３６】
（Ｓ／Ｎ比）
記録層に、線記録密度１０００ｋＦＣＩ（ビット長２５ｎｍ）、１７００ｋＦＣＩ（ビット長１５ｎｍ）の２通りで、最大約１５ｋＯｅのヘッド磁界分布（起磁力０．２ＡＴ）の単磁極ヘッド磁界を印加した場合の磁化パターン（記録パターン）を計算した。その後、記録層の再生信号のＳ／Ｎ比を、予め計算した再生ＭＲヘッドの磁界感度分布と、前記磁化パターンとから計算した。それぞれの記録層のＳ／Ｎ比（ＳＮＲ）を表２および図３に示す。また、磁化パターンの像（表面磁化分布）を図４に示す。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
図２および表２に示すように、一部を弱Ｈk磁性膜に置き換えた記録層Ｎｏ．１（実施例）および記録層Ｎｏ．２，３（比較例）は、保磁力が記録層Ｎｏ．４と比較して１／２以下に、詳しくは約４５％に低下し、弱Ｈk磁性膜を積層することで保磁力が大幅に低減した。また、記録層Ｎｏ．１と記録層Ｎｏ．２，３とで、保磁力に有意差はなかったが、図２に示すように、中間に弱Ｈk磁性膜が積層された本発明の実施例である記録層Ｎｏ．１の方が角形比が高く、熱安定性により優れているといえる。なお、記録層Ｎｏ．２，３は、一様な磁界に対しては構造が同一であり、磁化曲線が一致するため、図２には１つの線で示す。
【００３９】
表２、図３、および図４（ａ）〜（ｆ）に示すように、中間に弱Ｈk磁性膜が積層された３層構造の記録層Ｎｏ．１が、２層構造の記録層Ｎｏ．２，３よりもＳ／Ｎ比に優れていた。このように、記録層Ｎｏ．１と記録層Ｎｏ．２，３とでは、保磁力では有意差がないが、微細な単位ビットでの磁化に効果の差が表れた。これは、本発明に係る磁気記録媒体の記録層のＳ／Ｎ比向上が、単に当該記録層の保磁力の低減によるものでないことを示すといえる。なお、記録層Ｎｏ．２と記録層Ｎｏ．３とのＳ／Ｎ比の差は、弱Ｈk磁性膜の深さ位置（単磁極ヘッドからの距離）の違いによるものと推測される。また、弱Ｈk磁性膜のない単層構造の記録層Ｎｏ．４は、保磁力が大き過ぎたために、書込み困難であった（図４（ｇ）参照）。
【００４０】
ここで、記録層Ｎｏ．１（３層膜記録層）の熱安定性指標δ1は、前記の式（２）より、そして、Ｈk2＝Ｈk1／１００、Ｍs2＝Ｍs1より、下式（６）で表される。すなわち、記録層Ｎｏ．４（単層膜記録層）の熱安定性指標δ0（式（１）参照）のほぼ２／３、正確には０．６７倍である。
δ1＝[(２＋０．０１)Ｈk1Ｍs1／３]Ｖ／２ｋBＴ
＝(１．００５)２／３・Ｈk1Ｍs1Ｖ／２ｋBＴ  ・・・（６）
【００４１】
一方、記録層Ｎｏ．４（単層膜記録層）を、記録層Ｎｏ．１（３層膜記録層）と同等の、書込み可能な保磁力（約１２ｋＯｅ、表２参照）に低減させようとすると、単体の磁性体である記録層Ｎｏ．４については、飽和磁化Ｍs1を一定とした場合、異方性磁界を保磁力に合わせて元のＨk1の４５％（０．４５倍）に低減することになる。これに伴い、記録層Ｎｏ．４は、熱安定性指標も元の０．４５倍に、すなわち半分以下になり、記録層Ｎｏ．１（式（６）参照）よりも明らかに小さく、具体的には約２／３（０．６７倍）になる。したがって、異方性磁界の異なる磁性膜を積層した多層膜構造とした記録層Ｎｏ．１は、保磁力が同等の単層膜記録層よりも熱安定性が高くなる。
【００４２】
以上の結果から、中間に異方性磁界の弱い層を設けてその上下に異方性磁界の強い層を積層した３層構造とすることで、書込み可能な保磁力に抑えつつ、高密度記録であっても良好なＳ／Ｎ比と熱安定性を有する記録層になり得る。
【実施例２】
【００４３】
本発明に係る磁気記録媒体の記録層の各層の異方性磁界の差による効果を確認するために、実施例１の記録層Ｎｏ．１について、中間磁性膜（弱Ｈk磁性膜）の磁気特性を変化させた３層膜で、実施例１と同様にシミュレーションを実施した。
【００４４】
記録層（３層膜）は、上部磁性膜１３および下部磁性膜１１（上下磁性膜）、ならびに中間磁性膜１２を、それぞれ表２に示す磁気特性とした。すなわち、上下磁性膜１３，１１は、実施例１の記録層Ｎｏ．１と同じ仕様とし、中間磁性膜１２は、飽和磁化Ｍs2を２倍強とし、異方性磁界Ｈk2を５０ｋＯｅ（Ｈk2／Ｈk1＝１／１）から０．１ｋＯｅ（Ｈk2／Ｈk1＝１／５００）の範囲で９段階に変化させた。また、実施例１と同様に、下部磁性膜１１と中間磁性膜１２、中間磁性膜１２と上部磁性膜１３の各層間の結合について、層間の交換スティフネス定数Ａ＝０．８×１０-6ｅｒｇ／ｃｍとした。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
（保磁力）
実施例１と同様に、記録層について、磁界を０Ｏｅから５０ｋＯｅまで漸増させて印加したとして、磁化の変化を観察した。Ｈk2＝５０ｋＯｅ，２５ｋＯｅ，１０ｋＯｅ，５．０ｋＯｅ，２．５ｋＯｅの各記録層の磁化曲線を図５（ａ）に示し、Ｈk2＝１．０ｋＯｅ，０．５ｋＯｅ，０．２５ｋＯｅ，０．１ｋＯｅの各記録層の磁化曲線を、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に、それぞれＨk2＝５．０ｋＯｅ（Ｈk2／Ｈk1＝１／１０）の記録層の磁化曲線（灰色の線で表示）と共に示す。また、測定した保磁力Ｈcについて、中間磁性膜の異方性磁界依存性のグラフを図６に示す。
【００４７】
（Ｓ／Ｎ比）
実施例１と同様に、記録層に単磁極ヘッド磁界を印加した場合の磁化パターンを計算し、記録層の再生信号のＳ／Ｎ比を計算した。線記録密度は１７００ｋＦＣＩ（ビット長１５ｎｍ）とした。Ｓ／Ｎ比について、中間磁性膜の異方性磁界依存性のグラフを図７に示す。また、Ｈk2＝１０ｋＯｅ，５．０ｋＯｅ，２．５ｋＯｅ，１．０ｋＯｅ，０．５ｋＯｅの各記録層の磁化パターンの像（表面磁化分布）を図８に示す。
【００４８】
図５および図６に示すように、中間磁性膜の異方性磁界Ｈk2が弱い程、記録層の保磁力Ｈcが低減された。特に異方性磁界Ｈk2が５ｋＯｅ（異方性磁界Ｈk1の１／１０）以上で、保磁力Ｈcが略線形に降下し、それよりも弱くなると変化が少なくなった（図６参照）。また、異方性磁界Ｈk2が１０ｋＯｅよりも弱くなると、図５に示すように、磁化曲線の角形比が僅かであるが次第に低下した。
【００４９】
図７に示すように、また図８（ａ）と図８（ｂ）〜（ｅ）との比較より、記録層のＳ／Ｎ比は、中間磁性膜の異方性磁界Ｈk2が５ｋＯｅ以下、すなわち下部磁性膜、上部磁性膜の異方性磁界Ｈk1の１／１０以下とした記録層について効果が高かった。また、Ｈk2＝５ｋＯｅでＳ／Ｎ比がピークを示し（図６参照）、これは、記録層の保磁力Ｈcが十分に小さく、かつ中間磁性膜の異方性磁界Ｈk2（絶対値）が弱過ぎないことで熱安定性が維持されていることによると推測される。
【００５０】
以上、本発明に係る磁気記録媒体を実施するための形態について述べてきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０    磁気記録媒体
１      記録層
１１    下部磁性膜（磁性膜）
１２    中間磁性膜
１３    上部磁性膜（磁性膜）
２      基板
３      軟磁性層
４      中間層
５      保護膜
【図１】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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