(57)【要約】【課題】低コストな基板を用いて原子が規則的に配列した規則化合金を含む薄膜およびその製造方法を提供する。【解決手段】ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷからなる群から選択された１つからなるめっき層を有する基体と、前記基体上に配置された規則化合金とを含むことを特徴とする薄膜である。基体上に、ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷからなる群から選択されためっき層を形成する工程と、前記めっき層上に規則化合金を形成する工程とを含み、前記規則化合金を形成する直前の真空度が７．０×１０−７Ｐａ以下であり、かつ、前記規則化合金を形成する工程においてプロセスガスの不純物濃度が５ｐｐｂ以下である、薄膜の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷからなる群から選択された１つからなるめっき層を有する基体と、前記基体上に配置された規則化合金とを含むことを特徴とする薄膜。
【請求項２】
表面粗さ（Ｒａ）が１．０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜。
【請求項３】
前記基体がアルミニウム（Ａｌ）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の薄膜。
【請求項４】
前記基体が非磁性基体であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の薄膜。
【請求項５】
前記規則化合金を形成する金属元素として、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、およびニッケル（Ｎｉ）からなる強磁性元素の群から選択された少なくとも１つを含み、前記薄膜が磁性薄膜であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の薄膜。
【請求項６】
請求項５に記載の薄膜を備えることを特徴とする、垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項５に記載の薄膜を備えることを特徴とする、トンネル磁気抵抗素子。
【請求項８】
請求項５に記載の薄膜を備えることを特徴とする、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ。
【請求項９】
請求項５に記載の薄膜を備えることを特徴とする、マイクロエレクトロメカニカルシステムデバイス。
【請求項１０】
基体上に、ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷからなる群から選択されためっき層を形成する工程と、
前記めっき層上に規則化合金を形成する工程とを含み、
前記規則化合金を形成する直前の真空度が７．０×１０−７Ｐａ以下であり、かつ、前記規則化合金を形成する工程においてプロセスガスの不純物濃度が５ｐｐｂ以下である、薄膜の製造方法。
【請求項１１】
前記規則化合金を形成する工程において、前記基体の温度を３００〜３２５℃の範囲とすることを特徴とする、請求項１０に記載の薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、規則化合金（原子が規則的に配列した規則構造の合金）を含む薄膜およびその製造方法に関する。更に本発明はこのような薄膜を備える各種応用デバイスに関する。特に規則構造の合金が磁性体である場合、本発明の磁性薄膜は、その構造に起因する優れた磁気特性を発揮する磁性薄膜、ならびに該薄膜を用いた各種応用デバイスに好適に使用され得る。
【背景技術】
【０００２】
原子が規則的に配列した規則化合金は、その構造に起因する優れた特性が注目されている。規則化合金が適用される好適な例としては、規則化合金中に鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性元素のうち少なくとも１つを含み、かつ、膜厚がｎｍオーダーとなる磁性薄膜を適用した各種デバイスが挙げられる。例えば、磁気記録媒体、トンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ）、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、及びマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）デバイス等が近年注目を集め、盛んに研究されている。
【０００３】
まず、磁性薄膜を適用した各種デバイスの一例としての磁気記録媒体について述べる。磁気記録媒体は、ハードディスク、光磁気記録（ＭＯ）、及び磁気テープなどの磁気記録装置に用いられており、その磁気記録方式には、面内磁気記録方式と垂直磁気記録方式とがある。
【０００４】
面内磁気記録方式は、従来用いられてきた方式であって、例えばハードディスク表面に対して水平に磁気記録を行う方式である。しかしながら、近年では、より高い記録密度を実現可能な、ディスク表面に対して垂直に磁気記録を行う垂直磁気記録方式が主に用いられている。
【０００５】
この垂直磁気記録方式を適用した媒体（垂直磁気記録媒体）については、種々の研究がなされており、例えば、以下の技術が開示されている。
【０００６】
特許文献１には、基体上に、少なくとも下地層、磁性層、保護層を順次形成し、上記磁性層が、Ｃｏ−Ｐｔ合金を主成分とする強磁性結晶粒と、それを取り囲む酸化物を主成分とする非磁性粒界とからなるグラニュラー構造を備え、かつ上記下地層が、Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｕのいずれかの元素、又は、Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ａｕのいずれかの２種以上の元素の合金からなる垂直磁気記録媒体が開示されている。この垂直磁気記録媒体は、低ノイズ特性を有し、熱安定性及び書きこみ特性に優れており、高密度記録が可能であり、しかも低コストでの製造が可能であるとされている。
【０００７】
現在、垂直磁気記録媒体の磁性層には、主に、Ｃｏ−Ｐｔ系合金の結晶質膜が用いられている。このＣｏ−Ｐｔ系合金の結晶質膜は、六方最密充填構造（ｈｃｐ）のＣｏ−Ｐｔ系合金のｃ軸が膜面に対して垂直（即ち、ｃ面が膜面に平行）となるようにその結晶配向が制御され、これにより垂直磁気記録が可能となる。
【０００８】
磁性層の磁気特性を制御する１方式として、強磁性結晶粒の周りを酸化物及び窒化物のような非磁性非金属物質で取り囲んだ構造のグラニュラー磁性層を形成する方式が知られている。
【０００９】
グラニュラー磁性層においては、非磁性非金属の粒界相が強磁性粒子を物理的に分離している。このため、強磁性粒子間の磁気的な相互作用を過度に高めることなく記録ビットの遷移領域を狭小化しその揺らぎを抑制するので、低ノイズ特性が得られる。
【００１０】
近年においては、垂直磁気記録媒体のさらなる高記録密度化を目的として、隣接するトラック同士の磁気的な影響を低減するため、トラック間に溝を形成したディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）の開発が盛んに行われている。また、磁性ドット（あるいは磁性粒子）１つにつき１ビットの記録を可能とすることを目的として、磁性ドット（あるいは磁性粒子）が人工的に規則正しく並べられたビットパターンドメディア（ＢＰＭ）の開発も盛んに行われている。
【００１１】
更に、高い保磁力を有する磁性膜に記録することが可能な垂直磁気記録媒体を得ることを目的として、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ、又はＴＡＭＲ）方式やマイクロ波によるエネルギーアシスト記録方式（ＭＡＭＲ）等も提案されており、これらの記録方式を応用した磁気記録媒体の研究も盛んに行われている。
【００１２】
次に、磁性薄膜を適用した各種デバイスの他の例としての、トンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ）、及びこれを用いた磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）について述べる。フラッシュメモリ、及びダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などの従来のメモリがメモリセル内の電子を用いて情報の記録を行っているのに対し、ＭＲＡＭは記録媒体にハードディスクなどと同じ磁性体を用いたメモリである。
【００１３】
ＭＲＡＭは、アドレスアクセスタイムが１０ｎｓ程度であって、サイクルタイムが２０ｎｓ程度である。このため、ＤＲＡＭの５倍程度、即ちスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）並みの高速での読み書きが可能である。また、ＭＲＡＭには、フラッシュメモリの１０分の１程度の低消費電力、及び高集積性が実現されるという長所もある。
【００１４】
ここで、ＭＲＡＭに用いるＴＭＲは、例えば、反強磁性薄膜上に強磁性薄膜を形成した積層体とすることができ、種々の技術が開示されている。
【００１５】
特許文献２には、基板上に、反強磁性層、及び該反強磁性層と交換結合する強磁性層が順次積層され、上記反強磁性層が、Ｍｎ−Ｉｒ合金の規則相（Ｍｎ３Ｉｒ）を備える交換結合素子が開示されている。当該文献には、ＴＭＲの模式断面図と、交換結合素子を具備したスピンバルブ型磁気抵抗素子が開示されている。この素子も、上記ＴＭＲと同様に、反強磁性薄膜上に強磁性薄膜が形成された積層体である。
【００１６】
加えて、磁性薄膜を適用した各種デバイスの更に他の例としての、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）デバイスについて述べる。ＭＥＭＳデバイスとは、機械要素部品、センサー、アクチュエータ、及び／又は電子回路を１つのシリコン基板、ガラス基板、又は有機材料などの上に集積化したデバイスの総称である。
【００１７】
ＭＥＭＳデバイスの応用例としては、プロジェクタの光学素子の１種であるデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、及びインクジェットプリンタのヘッド部に用いる微小ノズル、圧力センサー、加速度センサー、及び流量センサーなどの各種のセンサーなどが挙げられる。このようなデバイスは、近年では、製造業はもとより、医療分野などでも応用が期待されている。
【００１８】
以上に示した、磁性薄膜を適用した各種デバイス（磁気記録媒体、ＴＭＲ、ＭＲＡＭ、及びＭＥＭＳデバイス）においては、いずれも、磁性薄膜の磁気特性の向上、具体的には一軸磁気異方性（Ｋｕ）の向上が要請されている。なお、このように優れたＫｕ値を示す磁性薄膜の開発は、今後、記録媒体及びメモリの大容量化及び／又は高密度化に多大に貢献すると考えられる。
【００１９】
例えば、垂直磁気記録媒体の磁気記録層としては、ＥＣＣ（ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、ハード／ソフト・スタック、及びＥｘｃｈａｎｇｅ  Ｓｐｒｉｎｇなどのハード層とソフト層とを重ねた構造の粒子又はドットを備える記録層が、高密度化を達成する手段として提案されている。
【００２０】
しかしながら、これらの媒体の特性を十分に発揮させ、高い熱安定性及び優れた飽和記録特性等を実現するためには、１０７ｅｒｇ／ｃｍ３程度のＫｕ値を示す垂直磁化膜をハード層に用いる必要がある。
【００２１】
また、将来の高密度メモリとして期待されているスピン注入磁化反転型のＭＲＡＭにおいても、１０７ｅｒｇ／ｃｍ３程度の大きなＫｕ値を示す垂直磁化膜を用いることで、大容量化を実現する研究が行われている。
【００２２】
このような磁気記録媒体及びメモリに使用するのに好適なＫｕ値を示す垂直磁化膜については、種々の研究がなされており、例えば、以下の技術が開示されている。
【００２３】
非特許文献１には、スパッタ堆積によるＣｏ−ＰｔのＬ１１型規則合金膜の製造が開示されている。また、非特許文献２及び特許文献３には、Ｆｅ−ＰｔのＬ１０型規則合金膜が開示されている。更に、特許文献４〜９には、Ｆｅ−Ｐｔ規則合金、Ｆｅ−Ｐｄ規則合金、Ｃｏ−Ｐｔ規則合金などのＬ１０型規則合金及びこれを磁性層として用いた磁気記録媒体が開示されている。なお、非特許文献１に開示されたＣｏ−ＰｔのＬ１１型規則合金膜は、従来の合金膜に比べて著しく大きな規則度を実現できるため、特に大きなＫｕ値を示すことが期待される。
【００２４】
特性の向上がデバイスの性能を決めるのは磁性薄膜だけではない。特許文献２に示される交換結合素子においては、強磁性元素を含まないＩｒＭｎ層の規則度が特性向上に重要となっている好適な例である。
【００２５】
さらに、ＭＲＡＭにおける高密度、高性能化のためには、Ｋｕの増加に加え、トンネル磁気抵抗素子の磁気抵抗増加による高性能化も必須である。ＴＭＲの磁気抵抗は素子に流入する電流のスピン分極率に関係することが非特許文献３において理論的に導かれており、分極率が大きいほど磁気抵抗が高くなる。電子のスピン分極率を大きくするため、電子のスピンの向きをフィルタリングする能力を有することが知られているフルホイスラー合金、およびフルホイスラー合金を電極として用いた磁気抵抗素子の研究が盛んに行われている。一般にフルホイスラー合金はＬ２１構造の規則相を有しており、フルホイスラー合金のスピンフィルター効果は、規則相を有する場合にのみ発現する機構であるため、やはり規則相の実現が高性能化の鍵を握っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００６−８５８２５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３３１０６号公報
【特許文献３】特開２００４−３１１９２５号公報
【特許文献４】特開２００２−２０８１２９号公報
【特許文献５】特開２００３−１７３５１１号公報
【特許文献６】特開２００２−２１６３３０号公報
【特許文献７】特開２００４−３１１６０７号公報
【特許文献８】特開２００１−１０１６４５号公報
【特許文献９】国際公開ＷＯ２００４／０３４３８５号再公表公報
【特許文献１０】特開平５−２６６４５７号公報
【非特許文献】
【００２７】
【非特許文献１】H. Sato, et al., "Fabrication of L11 type Co-Pt ordered alloy films by sputter deposition", J. Appl. Phys.,103, 07E114 (2008).
【非特許文献２】S. Okamoto et al., "Chemical-order-dependent magnetic anisotropy and exchange stiffness constant of FePt (001) epitaxial films", Phys. Rev. B, 66, 024413 (2002).
【非特許文献３】M. Julliere, "Tunneling between ferromagnetic films", Phys. Lett., 54A, 225-226 (1975).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
ここで、規則合金薄膜を用いた各種デバイスを量産に具するための課題と従来のデバイスの課題について述べる。
【００２９】
通常規則相を有する規則化合金を得るためには、高温熱処理が必要となる。例えばＦｅＰｔ合金やＣｏ２ＭｎＳｉフルホイスラー合金を規則化するためには、７００℃程度の熱処理が必要である。このとき、用いられる基体の軟化温度が熱処理温度に対して十分高いことが要求される。この課題を克服するため、基体の軟化温度の高い単結晶を基体材料として用いることで高温熱処理に耐える提案がなされているが、コストの面で量産に具することはできていない。
【００３０】
現在、磁気記録媒体の形成においてはコストメリットの大きなアルミ基板が実際に量産に具されている。磁気記録媒体用アルミ基板に対し、一般的にはＮｉＰめっきを用いた表面平滑化処理が施されている。ＮｉＰめっきは、形成直後は非晶質（アモルファス状）であるが、熱処理によりめっきが結晶化することで粗さが増加し、ヘッドの安定低浮上化を阻害するという問題がある。近年の磁気記録媒体の高記録密度化を受け、信号の書き込み、読み出しヘッドの浮上高さは数ｎｍ程度まで低減している。このとき、ヘッドを安定に媒体表面に浮上させるためには、媒体表面は非常に平滑であることが要求され、通常２３０℃程度で結晶化して粗さが増大するＮｉＰめっきでは、ヘッドの安定低浮上化を満足することが難しい。
【００３１】
また、ＭＲＡＭやＭＥＭＳデバイスでは、薄膜形成後に電子線描画などを用いた微細化が必要となる。表面粗さの増大は微細化に際しての最小サイズを規定し、形成したデバイスのサイズ分散を増大させてしまう可能性があるため、やはり表面粗さの増大は避けねばならない。
【００３２】
また、電子線描画においては基板に電荷が溜まり、溜まった電荷が発生する電界と描画用の電子線とが相互に作用し、電子線が曲げられてしまう問題が指摘されている。この問題は導電性を有する材料を基板に用いることで解決することができるため、アルミを基板を用いることは微細加工の品質安定性向上に寄与するところが大きい。
【００３３】
以上のような理由から、垂直磁気記録媒体ではアルミ基板を用いた規則化合金薄膜を量産に具することはできておらず、また、ＴＭＲやＭＲＡＭ、その他のデバイスについては、十分な熱処理温度耐性を備えるために高価なＳｉ基板を用いることを強いられている。
【００３４】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、低コストな基板を用いて原子が規則的に配列した規則化合金を含む薄膜およびその製造方法を提供することにある。本発明の更なる目的は、このような薄膜を用いた各種デバイス、ならびにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明の課題を解決するための手段の一例は、ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷからなる群から選択された１つからなるめっき層を有する基体と、前記基体上に配置された規則化合金とを含むことを特徴とする薄膜である。ここで、表面粗さ（Ｒａ）が１．０ｎｍ以下であることが好ましく、前記基体がアルミニウム（Ａｌ）を含むことが好ましく、前記基体が非磁性基体であることが好ましい。また、前記規則化合金を形成する金属元素として、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、およびニッケル（Ｎｉ）からなる強磁性元素の群から選択された少なくとも１つを含み、前記薄膜が磁性薄膜であることが好ましい。
【００３６】
さらに本発明の課題を解決するための手段の別の例は、このような薄膜を備えた垂直磁気記録媒体、トンネル磁気抵抗素子、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ、またはマイクロエレクトロメカニカルシステムデバイスである。
【００３７】
あるいは、本発明の課題を解決するための手段の更に別の例は、基体上に、ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷからなる群から選択されためっき層を形成する工程と、前記めっき層上に規則化合金を形成する工程とを含み、前記規則化合金を形成する直前の真空度が７．０×１０−７Ｐａ以下であり、かつ、前記規則化合金を形成する工程においてプロセスガスの不純物濃度が５ｐｐｂ以下である、薄膜の製造方法である。ここで、前記規則化合金を形成する工程において、前記基体の温度を３００〜３２５℃の範囲とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の薄膜を備えた垂直磁気記録媒体であってシード層を備えない例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の薄膜を備えた垂直磁気記録媒体であってシード層を備えた磁気記録媒体の構成例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の薄膜を備えたトンネル磁気抵抗素子の構成例を示す概念図である。
【図４】図３のトンネル磁気抵抗素子を用いて形成した磁気抵抗ランダムアクセスメモリの構成例を示す概念図である。
【図５】実験例１において基板温度３２０℃で作成した媒体の記録再生信号出力結果の一例を示す。
【図６】比較例１において基板温度３２０℃で作成した媒体の記録再生信号出力結果の一例を示す。
【図７】実験例１〜３において基板温度３２０℃で作成した媒体のＸＲＤ結果を示す。
【図８】実験例１〜３において基板温度２４０℃で作成した媒体のＸＲＤ結果を示す。
【図９】実験例１において基板温度３２０℃で作成した媒体の磁化曲線を示す。
【図１０】実験例１において基板温度２４０℃で作成した媒体の磁化曲線を示す。
【図１１】実験例３において基板温度３２０℃で作成した媒体の磁化曲線を示す。
【図１２】実験例３において基板温度２４０℃で作成した媒体の磁化曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
まず始めに、上述した薄膜を用いた各種応用デバイスについて、特に磁性薄膜の応用例について説明する。なお、以下に示す例は本発明の単なる例示であり、当業者であれば本発明の範囲内で適宜設計変更することができる。
【００４０】
（磁気記録媒体）
図１，２は、本発明の薄膜を用いて形成した垂直磁気記録媒体の例を示す断面図である。図１は、基体上に、下地層、規則化合金としての磁性層、及び保護層が順次形成された垂直磁気記録媒体を示す。図２は、図１に示す例において、基体と下地層との間に、シード層を更に形成した垂直磁気記録媒体を示す。このシード層は、下地層の優れた結晶配向性及び／又は優れた結晶粒径を好適に制御する目的で設けたものである。
【００４１】
図１、２において、基体１２は、垂直磁気記録媒体１０、１０’の後述する他の構成要素を順次形成し、当該他の構成要素を支持するために媒体の最下部に配設する構成要素である。基体１２としては、非磁性のアルミニウム、アルミニウム合金等を用いるのが好ましい。
【００４２】
本発明においては、基体１２に図示しないめっき層が形成される。めっき層は、ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷからなる群から選択された１つからなる。
【００４３】
ＮｉＰＭｏめっき層のＰおよびＭｏ量は、必要な基板耐熱性に応じて投入することが望ましい。研磨性、めっき浴の管理容易性等から考慮して、Ｎｉは８５．２〜８９．１重量％、Ｐは１０．７〜１３．０重量％、Ｍｏは０．２〜１．８重量％がより望ましい。この場合、Ｍｏ含量が０．２重量％より少ないと非磁性特性が低下し、一方１．８重量％を超えるとリン含量が低下し、この場合も非磁性特性が低下する。また、Ｐ含量が１０．７重量％より少ない場合も非磁性特性が低下し、１３．０％を越えるとめっき層の外観が悪くなり、表面の粗度が悪くなる。
【００４４】
ＮｉＰＷめっき層のＰおよびＷ量も、必要な基板耐熱性に応じて投入することが望ましい。研磨性、めっき浴の管理容易性等から考慮して、Ｎｉは７８．０〜９２．５重量％、Ｐは７．０〜１５．０重量％、Ｗは０．５〜７．０重量％がより望ましい。この場合、Ｗ含量が０．５重量％より少ないと非磁性特性が低下するという不都合があり、一方７．０重量％を超えるとリン含量が低下し、この場合も非磁性特性が低下する。また、Ｐ含量が７．０重量％より少ない場合も非磁性特性が低下し、１５．０％を越えるとめっき層の外観が悪くなり、表面の粗度が悪くなる。
【００４５】
上記めっき層を形成する方法としては、無電解ＮｉＰＭｏまたはＮｉＰＷめっき浴を用いた無電解めっき方法が好適に採用される。この場合、めっき浴は、水溶性ニッケル塩、水溶性モリブデン酸塩または水溶性タングステン酸塩、次亜リン酸又はその塩、それに錯化剤を含むものが用いられる。めっき浴の組成は上記組成のめっき層が得られるものであればいずれのものでもよい。
【００４６】
なお、無電解めっき浴には、鉛塩その他の安定剤、ｐＨ調整剤などの成分を添加することができ、またそのｐＨは酸性、特にｐＨ４〜５の範囲とすることが好ましい。
【００４７】
このめっき浴を用いて基体上にめっき層を形成する場合は、基体を常法に従って前処理した後、該めっき浴に浸漬すればよいが、めっき温度は通常７０〜９５℃で行われる。また、めっきに際しては、スターラーによる撹拌、ポンプによる撹拌、被めっき物を揺動させるなどの方法でめっき浴を適度に撹拌することが好ましく、撹拌により確実に良好な耐熱非磁性のめっき層を得ることができる。なお、本発明において、このめっき層の厚さは１〜３０μｍ、特に５〜１５μｍとすることが好ましい。
【００４８】
下地層１４は、後述する規則化合金としての磁性層１６の配向性を向上させるとともに、該層の粒径を制御し、更にその形成時における初期成長層の発生を抑制するために配設する構成要素である。下地層１４にこのような役割を十分に発揮させるには、その上に成長する磁性層１６の結晶構造ならびに結晶配向面を適切に制御することを鑑み、その構造について考慮する必要がある。例えばＬ１０−ＦｅＰｔ規則化合金を垂直磁気記録媒体１０、１０’として用いる場合には、ＦｅＰｔの（００２）面を膜面に平行に配列させる必要があるため、下地層１４には同様の結晶構造を有する材料の（００２）面を膜面に平行に配列させることが好ましい。
【００４９】
磁性層１６は、情報を記録するために配設する構成要素であり、規則化合金として構成される。磁性層１６は、単層体又は２層以上の積層構造体である。積層構造体の場合にはそのうちの少なくとも１層を規則化合金とすることができる。その構成及び製法については、実験例等において後述する。
【００５０】
保護層１８は、図１，２の垂直磁気記録媒体１０、１０’の断面視において、磁性層１６の下方に位置する各層を保護するとともに、特に、磁性層１６がグラニュラー膜である場合に、磁性層１６からの強磁性元素の溶出を防止するために配設する構成要素である。保護層１８には、垂直磁気記録媒体に通常使用される材料を用いることができる。例えば、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、若しくはアモルファスカーボン（好ましくはダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ））などのカーボンを主体とする保護層、又は磁気記録媒体の保護層として用いることが知られている種々の薄層材料が挙げられる。保護層１８の厚さは、垂直磁気記録媒体の構成要素として通常用いられる厚さを適用することができる。
【００５１】
図２の垂直磁気記録媒体１０’においては、基体１２と下地層１４との間に更にシード層１３が形成されている。シード層１３は、当該層の上層として形成する下地層１４の配向性を好適に制御し、ひいては磁性層１６の良好な垂直配向性を実現するために配設する構成要素である。
【００５２】
更に、図１，２に示す垂直磁気記録媒体１０、１０’においては、これらの図に開示された各層以外の層を含むことができる。
【００５３】
例えば、図示しない軟磁性裏打ち層を、基体１２上に形成することができる。軟磁性裏打ち層は、情報の記録時にヘッドから発生する磁束の広がりを防止すべく、垂直方向の磁界を十分に確保する役割を担う構成要素である。軟磁性裏打ち層の材料としては、Ｎｉ合金、Ｆｅ合金、Ｃｏ合金を用いることができる。特に、非晶質のＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ、Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｔａ−Ｚｒ−Ｎｂなどを用いることにより、良好な電磁変換特性を得ることができる。
【００５４】
上述の、下地層１４、磁性層１６、保護層１８、シード層１３、軟磁性裏打ち層等のその他の層は、例えば、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法及び条件を用いて形成することができる。
【００５５】
また、図示しない潤滑層を保護層１８上に形成することができる。潤滑層は、任意の構成要素であるが、保護層と図１，２には示さないヘッドとの間に生ずる摩擦力を低減し、垂直磁気記録媒体の優れた耐久性及び信頼性を得る目的で配設する液状の構成要素である。潤滑層の材料としては、垂直磁気記録媒体に通常用いられる材料を使用することができる。例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤などが挙げられる。潤滑層の膜厚は、垂直磁気記録媒体の構成要素として通常用いられる膜厚を適用することができる。潤滑層は、ディップコート法、スピンコート法などの当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて形成することができる。
【００５６】
（トンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ）及び磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ））
図３は、本発明の薄膜を用いて形成したトンネル磁気抵抗素子の構成例を示す概念図である。図４は、図３のトンネル磁気抵抗素子を用いて形成した磁気抵抗ランダムアクセスメモリの構成例を示す概念図である。
【００５７】
図３に示すように、トンネル磁気抵抗素子２０は、固定磁性層２２と、障壁層２４と、自由磁性層２６とが順次形成された積層体である。
【００５８】
自由磁性層２６は、トンネル磁気抵抗素子２０に流す電流あるいは外部から与えられる磁界により、磁化の向きを変化することができる磁性層である。
【００５９】
障壁層２４は、自由磁性層２６と以下に詳述する固定磁性層２２との間にトンネル電流を流すための障壁を配設する構成要素である。障壁層２４は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の酸化物薄膜を用いて形成することができる。障壁層２４は、例えば、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法及び条件を用いて形成することができる。
【００６０】
固定磁性層２２は、トンネル磁気抵抗素子２０に、電流あるいは外部磁界を与えた場合でも、磁化の向きが変化しない磁性層として配設する構成要素である。固定磁性層２２と自由磁性層２６の各層の磁化の向きの違いにより、障壁層２４を流れるトンネル電流の大きさを変化させることができる。
【００６１】
上記の自由磁性層２６及び固定磁性層２２の少なくとも一方に、本発明の薄膜（特に上記磁性薄膜）を用いることができる。その構成及び製法については、薄膜の欄において詳述したため省略する。
【００６２】
このような構成のトンネル磁気抵抗素子２０は、同素子に供給する電流又は外部磁界により自由磁性層２６の磁化の向きを変化せることで動作する。具体的には、図３に示すように、固定磁性層２２と自由磁性層２６との磁化の向きが平行な状態（同図左側）から、これらの層の磁化の向きが反平行の状態（同図右側）へと可逆的に変化させて動作させる。
【００６３】
自由磁性層２６および固定磁性層２２の磁化の向きは、図３に示すように、自由磁性層２６及び固定磁性層２２の面内方向にあって両層の磁化の向きが平行あるいは反平行の状態にあってもよく、また、それぞれの層の磁化の向きが両層に垂直の方向にあって両層の磁化の向きが互いに平行又は反平行の状態にあってもよい。なお、同図に示す“０”、“１”はそれぞれ、トンネル磁気抵抗素子をメモリとして用いる場合の信号の０及び１を意味する。また、水平方向の矢印線は磁化の向きの例を示し、“ｅ−”を付した矢印線は電子が流れる方向の例を示す。
【００６４】
次に、図４に示すように、上記のトンネル磁気抵抗素子２０は、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ３０に組み込まれて使用することができる。同図に示すように、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ３０は、ソース３２、ドレイン３６、ゲート３４を有するＭＯＳ−ＦＥＴと、ＭＯＳ−ＦＥＴとコンタクト３８を介して連結されたトンネル磁気抵抗素子２０と、その上方に形成されたビット線４０とを備える。
【００６５】
図４に示す磁気抵抗ランダムアクセスメモリ３０は、公知の技術を用いて形成することもできる。
【００６６】
このような構成の磁気抵抗ランダムアクセスメモリ３０は、図４に示す構成により、トンネル磁気抵抗素子２０の上記作用により、デジタル情報を蓄えるメモリとして機能させることができる。
【００６７】
（その他のデバイス）
図示しないが、上記本発明の磁性薄膜を利用したその他の応用デバイスとしては、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）デバイスが挙げられる。マイクロエレクトロメカニカルシステムデバイスは、所定部材に上記の磁性薄膜を組み込んで、公知の技術を用いて形成することもできる。
【実施例】
【００６８】
次に、本発明の効果を明らかにするために行った実験を説明する。本実験では、デバイス応用上特に重要である複数の磁性層を規則化合金として用いた。また、通常規則化合金には、その結晶相として安定相と準安定相が存在する。例えばＣｏＰｔ合金においては、Ｌ１０相が安定相、Ｌ１１相やｍ−Ｄ０１９相が準安定相として良く知られている。今回、安定相および準安定相の両方の効果を確認するため、Ｌ１０相についてはＦｅＰｔ合金を、Ｌ１１相およびｍ−Ｄ０１９相についてはＣｏＰｔ合金をそれぞれ用いて実験を行った。実験は、下記第１表に示す実験例および比較例の条件に従って進めた。
【００６９】
【表１】
2014056624.tif 000003
【００７０】
［実験例１］
アルミ基板上にＮｉＰＭｏめっき層を形成した。ＮｉＰＭｏめっき層の組成はＮｉ８７Ｐ１２Ｍｏ１（Ｎｉが８７重量％、Ｐが１２重量％、Ｍｏが１重量％を意味する。以下同様。）であった。実験に用いためっき浴の組成は次の通りである。なお、下記組成は単なる例示であり、本発明の範囲内において適宜設計変更することができる。
硝酸ニッケル：６．００ｇ／ｌ
次亜リン酸ナトリウム：３０ｇ／ｌ
モリブデン酸ナトリウム：０．２５ｇ／ｌ
リンゴ酸：１８ｇ／ｌ
コハク酸：１６ｇ／ｌ
安定剤：微量
ｐＨ：４．５
【００７１】
上記組成の無電解めっき浴を調製し、被めっきサンプルとして亜鉛置換処理を施したアルミニウム板上にスターラー撹拌下において９０℃で１２０分間めっきを行った。その後、基板表面を研磨し、表面粗さを小さくすると共に、めっき層の膜厚を１０ミクロンとした。次に、めっき層形成後、めっき層の歪を解放するため、このめっき層を電気オーブンを使用して１５０℃で１時間加熱処理した。
【００７２】
上述のＮｉＰＭｏめっきを有するアルミ基板上に、ＵＨＶ  ＤＣ／ＲＦマグネトロンスパッタ装置（ＡＮＥＬＶＡ，Ｅ８００１）を用いて、以下の通り垂直方向に磁化容易軸を有する試料を作成した。成膜を始める前の到達真空度は７．０×１０−７Ｐａ以下であった。プロセスガスには、不純物濃度が２〜３ｐｐｂの超高純度Ａｒガスを用いた。
【００７３】
最初に基板への付着強度を強めるため、Ｔａを５ｎｍ付与し、その上にＭｇＯを、１ｎｍ付与した。その後非磁性シード層として２０ｎｍのＣｒをＭｇＯ上に付与した。ここで、Ｃｒは後述するＬ１０−ＦｅＰｔ規則化合金の磁化容易軸の方向を垂直方向とするために一例として用いたに過ぎず、本実験例の効果に特段の影響を与えるものではない。その上に下地層として５ｎｍのＭｇＯを形成した。Ｔａ層からＭｇＯ層までは、全て成膜プロセスガスとしてＡｒを用いており、成膜時のガス圧は０．３Ｐａとした。ＭｇＯの成膜にはＭｇとＯを１：１で含む材料から成るターゲットを用い、ＲＦスパッタ法により薄膜を形成した。薄膜形成時のガスはＡｒのみとし、酸素添加は実施していない。形成した薄膜のＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装置を用いたＸＲＤ回折のピーク位置はＭｇＯのそれによく一致しており、また、ＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いた組成分析においても、ＭｇとＯを１：１で含む材料から成っていることを確認した。さらにＦｅおよびＰｔを同時スパッタさせることで磁性層として１０ｎｍのＦｅＰｔ合金を形成した。ＦｅＰｔの組成はＦｅおよびＰｔターゲットに印加する電力を変化させることで調整が可能であるが、本実験例におけるＦｅＰｔ合金薄膜の組成はＦｅが５５ａｔ．％であり、Ｐｔが４５ａｔ．％であることがＥＤＸから明らかとなっている。なお、上記組成は一例に過ぎず、ＦｅＰｔにおいてＬ１０相が形成される限りにおいては上記組成でなくても以下の効果が現れるものと考えて良い。磁性層形成時の基板温度は２４０〜３６０℃とし、成膜時のＡｒガス圧は３．０Ｐａとした。
【００７４】
その後、膜面を保護するため、Ｔａ５ｎｍ／Ｐｔ２ｎｍをＡｒガス圧０．３Ｐａで形成した。なお、積層膜の記載において“／”の左側が上層、右側が下層を表している。さらに垂直磁気記録媒体としての適用可能性を評価するため、液体潤滑層１ｎｍを付与してヘッド浮上試験を行った。作成した磁気記録媒体の規則度はＸＲＤ測定で評価し、規則合金由来の（００１）および（００２）ピークの積分強度を用いて算出した。例えば、第２表実験例１−１の規則度０．７７は実験的に得られた（００１）ピーク積分強度に対する（００２）ピーク積分強度の比の値を、完全に規則化した際に理論的に算出される（００１）ピーク積分強度に対する（００２）ピーク積分強度の比で割ることで求めた。また表面粗さ（Ｒａ）はＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）装置（Ｖｅｅｃｏ社製）を用い、１×１マイクロメートルの範囲を測定して算出した。なお、ここで示した成膜条件は一例に過ぎず、本実験例の効果に特段の影響を与えるものではない。
【００７５】
［実験例２］
実験例１と同様な手段を用いＮｉＰＭｏの代わりに、Ｎｉ８７Ｐ９Ｗ４めっき層を形成した。実験に用いためっき浴の組成は次の通りであるが、下記組成は単なる例示であり、本発明の範囲内において適宜設計変更することができる。
硫酸ニッケル：３．００ｇ／ｌ
次亜リン酸ナトリウム：１６ｇ／ｌ
タングステン酸ナトリウム：０〜２２．２ｇ／ｌ
クエン酸ナトリウム：３０ｇ／ｌ
乳酸ナトリウム：４５ｇ／ｌ
四ホウ酸ナトリウム：７．００ｇ／ｌ
安定剤：微量
ｐＨ：５．０〜８．６
【００７６】
上述のＮｉＰＷめっきを有するアルミ基板上に、実験例１と同様の方法にて、Ｌ１０−ＦｅＰｔ規則化合金を含む垂直磁気記録媒体を形成した。本実験例における磁性層成膜時の基板温度は２４０〜３６０℃とした。
【００７７】
［実験例３］
実験例１に示されるＮｉＰＭｏめっき層を有するアルミ基板上に、非特許文献１に示される条件に従って垂直方向に磁化容易軸を有する、Ｌ１１型規則相を有するＣｏＰｔ薄膜を形成した。
【００７８】
以下の薄膜試料の形成にはＵＨＶ  ＤＣ／ＲＦマグネトロンスパッタ装置（ＡＮＥＬＶＡ、Ｅ８００１）を用いた。成膜を始める前の到達真空度は７．０×１０−７Ｐａ以下であった。プロセスガスには、不純物濃度が２〜３ｐｐｂの超高純度Ａｒガスを用いた。
【００７９】
最初に基板への付着強度を強めるため、Ｔａを５ｎｍ付与し、その上にＰｔを１０ｎｍ付与した。ここで、Ｐｔは後述するＬ１１型ＣｏＰｔの磁化容易軸方向を垂直方向とするために一例として用いたに過ぎず、本実験例の効果に特段の影響を与えるものでは無い。ＴａおよびＰｔ層の成膜にはＡｒをプロセスガスとして用い、ガス圧は０．３Ｐａとした。さらにＣｏおよびＰｔを同時スパッタさせることで磁性層としてＣｏＰｔ合金を１０ｎｍ形成した。ＣｏＰｔの組成はＣｏおよびＰｔターゲットに印加する電力を変化させることで調整が可能であるが、本実験例におけるＣｏＰｔ合金薄膜の組成はＣｏが５０ａｔ．％であり、Ｐｔが５０ａｔ．％であることがＥＤＸから明らかとなっている。なお、上記組成はＬ１１規則相を得るのに好適な組成域となっているが、上記組成は一例に過ぎず、ＣｏＰｔにおいてＬ１１規則相が形成される限りにおいては上記組成でなくても以下の効果が現れるものと考えて良い。磁性層形成時の基板温度は２４０〜３６０℃とし、成膜時のＡｒガス圧は３．０Ｐａとした。その後、膜面を保護するため、Ｔａ５ｎｍ／Ｐｔ２ｎｍをＡｒガス圧０．３Ｐａで形成した。
【００８０】
［実験例４］
実験例１に示されるＮｉＰＭｏめっきを有するアルミ基板上に、以下の方法により、垂直方向に磁化容易軸を有する、ｍ−Ｄ０１９型規則相を有するＣｏＰｔ薄膜を形成した。
【００８１】
薄膜試料の形成にはＵＨＶ  ＤＣ／ＲＦマグネトロンスパッタ装置（ＡＮＥＬＶＡ，Ｅ８００１）を用いた。成膜を始める前の到達真空度は７．０×１０−７Ｐａ以下である。プロセスガスには、不純物濃度が２〜３ｐｐｂの超高純度Ａｒガスを用いた。最初に基板への付着強度を強めるため、Ｔａを５ｎｍ付与し、その上にＰｔを１０ｎｍ付与した。ここで、Ｐｔは後述するｍ−Ｄ０１９型ＣｏＰｔの磁化容易軸方向を垂直方向とするために一例として用いたに過ぎず、本実験例の効果に特段の影響を与えるものではない。ＴａおよびＰｔ層の成膜にはＡｒをプロセスガスとして用い、ガス圧は０．３Ｐａとした。さらにＣｏおよびＰｔを同時スパッタさせることで磁性層としてＣｏＰｔ合金を１０ｎｍ形成した。ＣｏＰｔの組成はＣｏおよびＰｔターゲットに印加する電力を変化させることで調整が可能であるが、本実験例におけるＣｏＰｔ合金薄膜の組成はＣｏが８０ａｔ．％であり、Ｐｔが２０ａｔ．％であることがＥＤＸから明らかとなっている。なお、上記組成はｍ−Ｄ０１９規則相を得るのに好適な組成域となっているが、上記組成は一例に過ぎず、ＣｏＰｔにおいてｍ−Ｄ０１９規則相が形成される限りにおいては上記組成でなくても以下の効果が現れるものと考えて良い。磁性層形成時の基板温度は２４０〜３６０℃とし、成膜時のＡｒガス圧は０．３Ｐａとした。その後、膜面を保護するため、Ｔａ５ｎｍ／Ｐｔ２ｎｍをＡｒガス圧０．３Ｐａで形成した。
【００８２】
［比較例１］
下記めっき浴組成を用いてＮｉＰめっき層を形成すること以外は実験例１と同様の方法を用いて、ディスク上にＮｉＰめっき層を形成した。めっき層形成後、めっき層の歪を解放するため、１５０℃で１時間加熱処理した。その後、実験例１と同様の方法にてＬ１０−ＦｅＰｔ薄膜を形成した。実験に用いためっき浴の組成は次の通りであるが、下記組成は単なる例示であり、本発明の範囲内において適宜設計変更することができる。
硝酸ニッケル：５．９５ｇ／ｌ
次亜リン酸：３４ｇ／ｌ
亜リン酸：９４．１〜１１４．９ｇ／ｌ
安定剤：微量
ｐＨ：４．６５
【００８３】
［実験例５］
成膜前の到達真空度が５．０×１０−４Ｐａとなっている点以外は実験例１と同様の方法を用いて、ＮｉＰＭｏめっきを有するアルミ基板を作成し、Ｌ１０−ＦｅＰｔ薄膜を形成した。なお、プロセスガスの不純物濃度は、実験例１同様、２〜３ｐｐｂのものを用いた。
【００８４】
［実験例６］
プロセスガスの不純物濃度が５ｐｐｍと劣化している点以外は実験例１と同様の方法を用いて、ＮｉＰＭｏめっきを有するアルミ基板を作成し、Ｌ１０−ＦｅＰｔ薄膜を形成した。なお、成膜前の到達真空度は、実験例１同様、７．０×１０−７Ｐａとした。
【００８５】
第２表に各実験例および比較例において、基板温度を３２０℃として作成した媒体の規則度、表面粗さ（Ｒａ）、ヘッド浮上性可否をそれぞれ示す。
【００８６】
【表２】
2014056624.tif 000004
【００８７】
媒体の高Ｋｕ化に直結する規則度について見てみると、プロセスガスの不純物濃度が２〜３ｐｐｂであって基板温度が３２０℃の条件（実験例１−１，２−１，５−１および比較例１−１）では規則化に起因する規則度の増加が認められ、特に実験例１−１，２−１および比較例１−１ではその値は０．５を超える大きな値となっている。さらに、成膜前真空度に着目すると、成膜前真空度が７．０×１０−７Ｐａとなる実験例１−１，２−１および比較例１−１では、基板温度が３２０℃程度において０．５を超える規則度が得られるのに対し、成膜前真空度が５．０×１０−４Ｐａである実験例５−１においては０．３４と小さい値にとどまっている。したがって、磁性層成膜時の不純物ガス濃度を２〜３ｐｐｂ程度、好ましくは５ｐｐｂ以下とし、かつ成膜前の真空度を７．０×１０−７Ｐａ以下とすることが本検討における温度領域、すなわち低温で大きな規則度を得るために必要であることがわかる。
【００８８】
次に表面粗さについて見た場合、ＮｉＰＭｏめっきを用いた媒体ではいずれも表面粗さが１．０ｎｍ以下となっていることがわかる。これに対してＮｉＰめっきを用いた比較例１−１では媒体の表面粗さが４．６９０ｎｍと著しく増大している。図５および６にはそれぞれ実験例１、比較例１において基板温度を３２０℃として作成した媒体（それぞれ実験例１−１、比較例１−１とする）の記録再生信号出力測定結果の一例を示した。図５、６の横軸は時間、縦軸は信号出力を示し、このときの線記録密度は１００ｋＦＣＩである。実験例１−１においては表面粗さが小さく、安定してヘッドが浮上していることを反映し、垂直磁気記録媒体特有の矩形波信号出力が得られている。一方比較例１−１では信号波形が乱れており、表面粗さが大きくヘッドが安定浮上できていないことが示唆される。
【００８９】
基板温度に対する変化を詳しく見るため、第３表〜第５表にはそれぞれ実験例１（ＮｉＰＭｏめっき）、実験例２（ＮｉＰＷめっき）、比較例１（ＮｉＰめっき）において基板温度を変化させた場合の規則度、表面粗さ、ヘッド浮上性可否をそれぞれ示す。
【００９０】
【表３】
2014056624.tif 000005
【００９１】
【表４】
2014056624.tif 000006
【００９２】
【表５】
2014056624.tif 000007
【００９３】
まず最初に表面粗さについて見てみると、ＮｉＰＭｏおよびＮｉＰＷめっきを有する基板を用いた場合には、３４０℃以下の基板温度領域において表面粗さが１．０ｎｍ以下となっており、ヘッドが安定に浮上できていることがわかる。また、３６０℃になると粗さが１．０ｎｍを超え、ヘッドが安定に浮上できなくなることがわかる。一方、ＮｉＰめっきを用いた場合には２６０℃を超えたあたりで表面粗さが増大し、ヘッド浮上性が確保できなくなることがわかる。
【００９４】
次に規則度について見てみると、いずれのめっき種においても２４０℃という低温領域から０．５程度の規則度が得られることがわかる。これは真空度が高く、ガス不純物濃度が小さいガスをプロセスガスとして用いたことによる低温規則化の効果が見られているためである。
【００９５】
次に、Ｌ１０−ＦｅＰｔ以外の規則化合金について、本発明の効果が得られるかどうかを確認した。図７には、実験例１、３、４において、基板温度をヘッド浮上性が確保できる温度である３２０℃に設定して作成した薄膜試料（それぞれ実験例１−１，３−１，４−１とする）のＸＲＤ結果を示す。２θ＝２４°付近に見られる回折線は原子の規則配列に起因する回折線であり、実験例１−１においてはＬ１０−ＦｅＰｔ（００１）面、実験例３−１においてはＬ１１−ＣｏＰｔ（１１１）面、実験例４−１においてはｍ−Ｄ０１９−ＣｏＰｔ（００１）面の規則線がそれぞれ確認され、それぞれ規則相が形成されていることがわかる。
【００９６】
図８には、実験例１、３、４において、ＮｉＰめっきが使用可能となる温度領域である２４０℃まで基板温度を低下させて作成した試料（それぞれ実験例１−２，３−２，４−２とする）のＸＲＤ結果を示す。規則相が安定相であるＬ１０−ＦｅＰｔ（実験例１−２）では２４０℃においても規則相に起因する回折線が確認できるが、準安定相であるＬ１１−ＣｏＰｔ（実験例３−２）ならびにｍ−Ｄ０１９−ＣｏＰｔ（実験例４−２）では規則相に起因する回折線が確認できない。
【００９７】
図９，１０は実験例１において基板温度を３２０℃および２４０℃とした試料（実験例１−１および実験例１−２）の磁化曲線を示し、図１１，１２は実験例２において基板温度を３２０℃および２４０℃とした試料（実験例２−１および実験例２−２）の磁化曲線を示す。ここで、磁化曲線はＫｅｒｒ効果を用いたネオアーク社製磁化曲線測定装置を用いており、印加した磁界の方向は膜面垂直方向、すなわち磁化容易軸方向とした。最大印加磁界は試料が十分飽和できる磁界強度である１８ｋＯｅとした。基板温度３２０℃では実験例１−１，２−１ともに規則相に起因する垂直方向への強い異方性が発現している。しかし、基板温度が２４０℃になると、実験例１−２，２−２ともに異方性が発現していないことがわかる。図８から実験例１−２ではＦｅＰｔが規則化していることがわかるが、規則度ならびに異方性エネルギーが小さいためにこのような結果になったと考えられる。一方実験例２−２においては基板温度２４０℃において規則相が存在していないため、規則相特有の大きな異方性が発現していないことが磁化曲線形状を説明する理由となる。
【００９８】
本実験例で得られた知見により、Ｌ１０、Ｌ１１、ｍ−Ｄ０１９などに代表される安定相および準安定相規則化合金においても、高純度のスパッタガスを使用することで、規則相の形成温度をＮｉＰＭｏもしくはＮｉＰＷめっき処理を施したアルミ基板が使用可能な温度領域まで低下できることが明らかとなった。なお、高純度のスパッタガスを使用してもＮｉＰの適用可能温度までは低下できないが、本件で示した結果は規則合金全般で成立することは言うまでも無い。
【符号の説明】
【００９９】
１０、１０’  垂直磁気記録媒体
１２  基体
１３  シード層
１４  下地層
１６  磁性層
１８  保護層
【図１】
2014056624.tif 000008
【図２】
2014056624.tif 000009
【図３】
2014056624.tif 000010
【図４】
2014056624.tif 000011
【図５】
2014056624.tif 000012
【図６】
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【図７】
2014056624.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014056624.tif 000017
【図１１】
2014056624.tif 000018
【図１２】
2014056624.tif 000019