(57)【要約】【課題】媒体ノイズを低減して優れたＳ／Ｎ比を有する高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記憶装置を提供する。【解決手段】基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、記録層１５、保護膜１８、および潤滑層１９を順次積層し、記録層１５は、シード層１３側から第１磁性層１６、第２磁性層１７を順に積層して構成する。シード層１３は非晶質材料、第１下地層１４はＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる。第１磁性層１６および第２磁性層１７は磁性粒子と非磁性の非固溶相からなり、第１磁性層１６を第２磁性層１７よりも非固溶相の原子濃度を高く設定する。【選択図】図２
2006309919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に、第１の磁性層と第２の磁性層とがこの順に積層されてなる記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記第１の磁性層および第２の磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
前記第１の磁性層は、第２の磁性層よりも、非固溶相の原子濃度が大きいことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記下地層と記録層との間に、Ｒｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる他の下地層をさらに備え、
前記他の下地層は、基板面に対して垂直方向に成長してなる結晶粒子と、該結晶粒子を互いに離隔する空隙部からなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記Ｒｕ合金はｈｃｐ構造を有し、Ｒｕを主成分とするＲｕ−Ｍ1合金であり、該Ｍ1がＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１の磁性層は、第２の磁性層よりも膜厚が小さいことを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記記録層は、シード層側から、第１の磁性層〜第ｎの磁性層がこの順に堆積してなり、
前記第１の磁性層〜第ｎの磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
第ｋ磁性層の非固溶相の原子濃度をＹｋと表すと、第１の磁性層〜第ｎの磁性層の各々の非固溶相の原子濃度Ｙ1〜Ｙnが、Ｙ1＞Ｙ2＞…＞Ｙnの関係を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体（ｎは３以上の整数）。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記記録層は、
前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
前記シード層との界面から保護膜との界面に向かうにしたがって、次第に非固溶相の原子濃度が低く設定されることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に、第１の磁性層と第２の磁性層とがこの順に積層されてなる記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記第１の磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
前記第２の磁性層は金属強磁性材料からなり、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子を有し、
前記第２の磁性層は第１の磁性層よりも飽和磁束密度が高く、
前記第２の磁性層の各々の磁性粒子は第１の磁性層の磁性粒子の表面を覆うように形成されてなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
磁気ヘッドを有する記録再生手段と、
請求項１〜７のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体と、を備える磁気記憶装置。
【請求項９】
基板上に軟磁性裏打ち層と、シード層と、下地層と、前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなる第１の磁性層および第２の磁性層とが順次積層された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性裏打ち層上に非晶質材料からなるシード層を形成する工程と、
前記シード層上にＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層を形成する工程と、
前記下地層上に第１のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層上に第２のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第２の磁性層を形成する工程と、を含み、
前記第１のスパッタターゲットおよび第２のスパッタターゲットは強磁性材料と、酸化物、炭化物、および窒化物からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料とが複合化されており、
前記第１のスパッタターゲットは、前記第２のスパッタターゲットよりも、前記非磁性材料の原子濃度が高いことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
基板上に軟磁性裏打ち層と、シード層と、下地層と、前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなる第１の磁性層および第２の磁性層とが順次積層された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性裏打ち層上に非晶質材料からなるシード層を形成する工程と、
前記シード層上にＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層を形成する工程と、
前記下地層上に強磁性材料と、酸化物、炭化物、および窒化物からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料とが複合化された第１のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層上に強磁性材料からなる第２のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第２の磁性層を形成する工程と、を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体、その製造方法および磁気記憶装置に係り、特に磁性粒子が非磁性材料により離隔された記録層を備えた垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記憶装置、例えば、ハードディスクドライブ装置は、１ビット当りのメモリ単価が安く、大容量化が図れるデジタル信号記録装置である。近年、パーソナルコンピュータやデジタル画像音響関連機器での利用が牽引役となって、飛躍的に需要が増大している。
そして、さらなるハードディスクドライブ装置の大容量化が望まれている。
【０００３】
ハードディスクドライブ装置の大容量化および低価格化の両立を実現するためには、磁気記録媒体の高記録密度化を図ることである。高記録密度化により、磁気記録媒体の枚数を削減し、それに伴い磁気ヘッド数を削減できるため低価格化を図れる。
【０００４】
磁気記録媒体の高記録密度化の手法として、高分解能化と低ノイズ化による信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の向上が挙げられる。低ノイズ化は、従来、記録層を構成する磁性粒子の微細化と磁性粒子の磁気的な孤立化により促進されてきた。
【０００５】
ところで、垂直磁気記録媒体は、基板上に軟磁性材料からなる軟磁性裏打ち層と、その上に記録層が積層されて構成されている。記録層は、通常ＣｏＣｒ基合金からなり、基板を加熱した状態でＣｏＣｒ基合金をスパッタ法により形成する。これにより、ＣｏリッチなＣｏＣｒ基合金の磁性粒子が形成され、磁性粒子の粒界に非磁性であるＣｒが偏析して磁性粒子間の磁気的な孤立化を図っている。
【０００６】
一方、軟磁性裏打ち層は、記録および再生の際に磁気ヘッドに流れ込む磁束の磁路を形成する。軟磁性裏打ち層が結晶質材料の場合は磁区の形成によりスパイクノイズを発生する。そのため、軟磁性裏打ち層は磁区を形成し難い非晶質あるいは微結晶体により構成される。軟磁性裏打ち層の結晶化を回避するため、記録層を形成する際の加熱温度が制限される。
【０００７】
そこで、磁性粒子の孤立化を図り、高温の加熱処理を必要としない記録層として、ＣｏＣｒ基合金からなる磁性粒子をＳｉＯ2の非磁性母相により互いに離隔した記録層が提案されている。このような記録層の構造は、柱状グラニュラ構造と呼ばれている。（例えば、特許文献１〜２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２１７１０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、記録層が柱状グラニュラ構造からなる場合、単にシード層上に記録層を形成すると、磁性粒子同士が結合して成長したり、磁性粒子間の間隔が不均一になるおそれがある。磁性粒子同士が結合すると、磁性粒子の粒径分布の分布幅が増大する。また、磁性粒子間の間隔が不均一になると磁性粒子間の相互作用を十分に低減できなくなる。その結果、記録層の媒体ノイズが増大し、Ｓ／Ｎ比が劣化するという問題が生ずる。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、媒体ノイズを低減して優れたＳ／Ｎ比を有する高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記憶装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、優れたＳ／Ｎ比を有しつつ、さらに再生出力の高出力化が可能な垂直磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、基板と、前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、前記下地層上に、第１の磁性層と第２の磁性層とがこの順に積層されてなる記録層とを備え、前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、前記第１の磁性層および第２の磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、前記第１の磁性層は、第２の磁性層よりも、非固溶相の原子濃度が大きいことを特徴とする垂直磁気記録媒体が提供される。
【００１２】
本発明によれば、下地層の結晶粒子は、非晶質材料からなるシード層上に形成されているので、粒子径の均一性が良好となり、下地層の結晶粒子が均一に配置される。このような下地層の結晶粒子の各々の上に第１の磁性層の磁性粒子、さらに第２の磁性層の磁性粒子が成長するので、第１の磁性層および第２の磁性層の磁性粒子も均一に配置される。さらに、下地層は、ＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなるので、第１の磁性層の磁性粒子と格子整合性が良好である。さらに、第１の磁性層が第２の磁性層よりも非磁性の非固溶相の原子濃度が高いので、第１の磁性層の磁性粒子は非固溶相によって互いに十分に分離されて成長する。すなわち、第１の磁性層では、非固溶相により磁性粒子同士の結合が抑制される。さらに、第１の磁性層の磁性粒子の上に、第２の磁性層の磁性粒子が１対１に対応して成長するので、第２の磁性層の磁性粒子も互いに分離される。したがって、第１の磁性層および第２の磁性層の磁性粒子が、均一に配置され、結晶性が良好で、かつ磁性粒子同士が十分に離隔して配置されるので、媒体ノイズが低下する。その結果、垂直磁気記録媒体は、Ｓ／Ｎ比が向上し高密度記録が可能となる。
【００１３】
本発明の他の観点によれば、基板と、前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、前記下地層上に、第１の磁性層と第２の磁性層とがこの順に積層されてなる記録層とを備え、前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、前記第１の磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、前記第２の磁性層は金属強磁性材料からなり、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子を有し、前記第２の磁性層は第１の磁性層よりも飽和磁束密度が高く、前記第２の磁性層の各々の磁性粒子は第１の磁性層の磁性粒子の表面を覆うように形成されてなることを特徴とする垂直磁気記録媒体が提供される。
【００１４】
本発明によれば、垂直磁気記録媒体は柱状グラニュラ構造の第１の磁性層とその上に金属強磁性材料からなる第２の磁性層を堆積した記録層を有する。また、第１の磁性層の磁性粒子は柱状グラニュラ構造を有するので均一に配置されている。第２の磁性層の各々の磁性粒子は、第１の磁性層の磁性粒子上に形成されているので、第１の磁性層の磁性粒子の均一な配置が第２の磁性層に引き継がれる。これにより、第２の磁性層の磁性粒子の配置も均一化される。その結果、媒体ノイズが低減される。これと共に、第２の磁性層の飽和磁束密度は、第１の磁性層の飽和磁束密度よりも高く設定されているので、記録層全体の膜厚が低減され、かつ、磁気ヘッドに近い側の飽和磁束密度が高いので、この両方の作用により垂直磁気記録媒体の再生出力の高出力化が図れる。したがって、垂直磁気記録媒体はＳ／Ｎ比が良好であると共に再生出力の高出力化が図れる。
【００１５】
本発明のその他の観点によれば、磁気ヘッドを備えた記録再生手段と、上記いずれかの垂直磁気記録媒体と、を備える磁気記憶装置が提供される。
【００１６】
本発明によれば、垂直磁気記録媒体は媒体ノイズが低減されているのでＳ／Ｎ比が向上し、高密度記録が可能な磁気記憶装置が実現できる。
【００１７】
本発明のその他の観点によれば、基板上に軟磁性裏打ち層と、シード層と、下地層と、前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなる第１の磁性層および第２の磁性層とが順次積層された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記軟磁性裏打ち層上に非晶質材料からなるシード層を形成する工程と、前記シード層上にＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層を形成する工程と、前記下地層上に第１のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第１の磁性層を形成する工程と、前記第１の磁性層上に第２のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第２の磁性層を形成する工程と、を含み、前記第１のスパッタターゲットおよび第２のスパッタターゲットは強磁性材料と、酸化物、炭化物、および窒化物からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料とが複合化されており、前記第１のスパッタターゲットは、前記第２のスパッタターゲットよりも、前記非磁性材料の原子濃度が高いことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【００１８】
本発明によれば、結晶粒子が均一に配置された下地層の上に、非磁性材料の原子濃度が高い第１の磁性層を形成し、次いで第１の磁性層よりも非磁性材料の原子濃度が低い第２の磁性層を形成するので、磁性粒子が均一に配置されると共に、磁性粒子同士の結合が回避されるので、媒体ノイズの低い垂直磁気記録媒体が得られる。したがって、Ｓ／Ｎ比が向上し高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体を形成できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、非晶質材料からなるシード層と、シード層上にＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、その上に第１の磁性層と第２の磁性層を順次積層した記録層を設け、第１の磁性層を第２の磁性層よりも非固溶相の原子濃度を高く設定する。このように構成することで、第１の記録層および第２磁性層の磁性粒子の配置が均一性となり、磁性粒子が互いに離隔して形成される。その結果、媒体ノイズが低減されＳ／Ｎ比が向上し、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図面を参照しつつ実施の形態を説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【００２２】
図１を参照するに、第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体１０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、記録層１５、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成され、記録層１５は、第１下地層１４側から第１磁性層１６、第２磁性層１７が順に積層して構成される。
【００２３】
基板１１は、例えば、プラスチック基板、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、Ｓｉ基板、アルミニウム合金基板などから構成される。垂直磁気記録媒体１０がテープ状である場合は、基板１１は、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、耐熱性に優れたポリイミド（ＰＩ）などのフィルムを用いることができる。
【００２４】
軟磁性裏打ち層１２は、例えば、膜厚が５０ｎｍ〜２μｍであり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ、およびＢから選択された少なくとも１種の元素を含む非晶質もしくは微結晶の軟磁性材料からなる。さらに、軟磁性裏打ち層１２は、１層に限定されず、複数層を積層してもよい。
【００２５】
また、軟磁性裏打ち層１２は、記録磁界を集中することができる点で飽和磁束密度Ｂｓが１．０Ｔ以上の軟磁性材料が好ましい。このような軟磁性材料として、例えば、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＣｒＮｂ、ＮｉＦｅＮｂ、Ｃｏ等が挙げられる。また、軟磁性裏打ち層１２は、高転送レートでの書込性の点では高周波透磁率が高い方が好ましい。軟磁性裏打ち層１２は、めっき法、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ（化学的気相成長）法等により形成する。
【００２６】
シード層１３は、例えば膜厚が１．０ｎｍ〜１０ｎｍであり、非晶質のＴａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｔ、およびこれらの合金のうち少なくとも１種の非磁性材料から選択される。また、シード層１３は、非晶質の非磁性ＮｉＰでもよい。シード層１３は第１下地層１４の結晶配向性が良好な点でＴａであることが好ましい。シード層１３は、軟磁性裏打ち層１２と記録層１５を近接させる点で、上記の材料の単層膜であることが好ましく、膜厚が１．０ｎｍから５．０ｎｍであることが好ましい。
【００２７】
第１下地層１４は、膜厚が例えば２ｎｍ〜１４ｎｍであり、Ｒｕ、または六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有し、Ｒｕを主成分とするＲｕ−Ｍ1合金（Ｍ1＝Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎのうち少なくとも１種の元素）から構成される。第１下地層１４は、結晶粒子１４ａと、互いに隣接する結晶粒子１４ａの界面に形成された結晶粒界部１４ｂからなる。つまり、第１下地層１４は、ＲｕまたはＲｕ−Ｍ1合金の多結晶体である。
【００２８】
第１磁性層１６および第２磁性層１７は、強磁性材料からなる磁性粒子と非磁性材料からなる非固溶相からなり、いわゆる柱状グラニュラ構造を有する。以下、第１下地層１４、第１磁性層１６、および第２磁性層１７の結晶成長の様子を説明するために次に示す図２および図３を合わせて参照する。
【００２９】
図２は、図１に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００３０】
図２および図３を参照するに、第１下地層１４は、隣接する結晶粒子１４ａが結晶粒界部１４ｂを介して結合した連続膜を形成しているので、結晶粒子１４ａの結晶性が良好である。さらに、結晶粒子１４ａの（００１）面は基板面に対して平行となっている。第１下地層１４の表面付近は結晶性および結晶配向性が良好となり、その上にエピタキシャル成長する第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの結晶性および結晶配向性が向上する。
【００３１】
また、第１下地層１４は、非晶質のシード層１３上に形成されているので自己組織化が促進され、結晶粒子１４ａの各々が略均一な大きさに形成される。したがって、各々の結晶粒子１４ａは均一に配置される。第１磁性層１６の磁性粒子１６ａは、第１下地層１４の結晶粒子１４ａの表面に成長するので、磁性粒子１６ａの配置が均一になる。その結果、その上に成長する第２磁性層１７の磁性粒子１７ａの配置も均一になる。その結果、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａ同士、および磁性粒子１７ａ同士の相互作用が抑制され、媒体ノイズが低下する。なお、第２磁性層１７の磁性粒子１７ａは第１磁性層１６の磁性粒子１６ａに対して１対１に対応するように形成されることが好ましい。これにより第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの均一な配置が確実に第２磁性層１７に引き継がれる。
【００３２】
第１磁性層１６および第２磁性層１７は、各々、柱状構造を有する磁性粒子１６ａ、１７ａと、磁性粒子１６ａ、１７ａを囲み、隣り合う磁性粒子１６ａ、１７ａを物理的に離隔する非磁性材料からなる非固溶相１６ｂ、１７ｂから構成される。磁性粒子１６ａ、１７ａは柱状構造を有し、基板面に対して略垂直方向に延びている。また、非固溶相１６ｂ、１７ｂは、多数の磁性粒子１６ａ、１７ａの各々の間を充填するように形成されている。
【００３３】
すなわち、図３に示すように、第２磁性層１７は、各々の磁性粒子１７ａが非固溶相１７ｂに囲まれ、隣接する磁性粒子１７ａ同士は非固溶相１７ｂにより離隔して配置される。なお、第１磁性層１６も第２磁性層１７と同様の構造を有する。このような柱状グラニュラ構造は、スパッタ法等により自己組織的に形成される。なお、一つの磁性粒子１６ａ、１７ａは、その全体が単結晶領域からなることが理想的であるが、複数の単結晶領域を有してもよく、結晶粒界や結晶欠陥を有していてもよい。
【００３４】
磁性粒子１６ａ、１７ａは、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ合金からなる群のうち、いずれかの強磁性材料から選択される。ＣｏＣｒ合金として、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2が挙げられる。ここで、Ｍ2は、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕおよびこれらの元素の合金から選択される。磁性粒子１６ａ、１７ａは基板面に対して略垂直方向に沿って磁化容易軸を有する。例えば、磁性粒子１６ａ、１７ａを構成する強磁性材料がｈｃｐ構造を有する場合は、磁性粒子１６ａ、１７ａは、ｃ軸が基板面に対して略垂直方向になるように結晶配向する。
【００３５】
磁性粒子１６ａ、１７ａがＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2からなる場合は、Ｃｏ含有量が５０原子％〜８０原子％、Ｐｔ含有量が１５原子％〜３０原子％、Ｍ2濃度が０原子％よりも多くかつ２０原子％以下、残りがＣｒ含有量となるように設定する。このようにＰｔ含有量を従来の垂直磁気記録媒体と比較して多く含有させることにより、異方性磁界を増加して基板面に対して垂直方向の保磁力を高めることができる。
【００３６】
非固溶相１６ｂ、１７ｂは、各々、磁性粒子１６ａ、１７ａを形成する強磁性材料と固溶しない、あるいは化合物を形成しない非磁性材料から構成される。このような非磁性材料は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ、およびＭｇから選択されるいずれか１種の元素と、Ｏ、Ｎ、およびＣから選択される少なくともいずれか１種の元素との化合物からなる。このような非磁性材料としては、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｇＯなどの酸化物や、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、Ｍｇ3Ｎ2などの窒化物や、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣなどの炭化物が挙げられる。このような非磁性材料からなる非固溶相１６ｂ、１７ｂによって、隣り合う磁性粒子１６ａ、１７ａが互いに物理的に離隔される。したがって、磁性粒子１６ａ、１７ａ間に働く磁気的相互作用が低減され、その結果、媒体ノイズを低減することができる。
【００３７】
また、非固溶相１６ｂを構成する非磁性材料は、絶縁性材料であることが好ましい。これにより、強磁性を担う電子のトンネル効果を抑制でき、磁性粒子１６ａ、１７ａ間の交換相互作用を低減することができる。
【００３８】
第１磁性層１６の非固溶相１６ｂは、１０原子％〜２０原子％の範囲に設定されることが好ましく、１３原子％〜２０原子％の範囲に設定されることがさらに好ましい。非固溶相１６ｂの原子濃度Ｙ1が１０原子％を割ると、磁性粒子１６ａ同士が結合し易い傾向となる。また、非固溶相１６ｂの原子濃度Ｙ1が２０原子％を超えると、磁性粒子１６ａの原子濃度が過度に低下するので、再生出力の低下が著しくなる。なお、非固溶相１６ｂの原子濃度Ｙ1は、Ｙ1＝ＭY1／（ＭX1＋ＭY1）×１００（原子％）と表される。ここで、ＭX1は、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａを構成する原子の原子数、ＭY1は、第１磁性層１６の非固溶相１６ｂを構成する原子の原子数である。
【００３９】
さらに、第１磁性層１６の非固溶相１６ｂの原子濃度Ｙ1は、１２原子％〜１５原子％の範囲に設定されることが特に好ましい。非固溶相１６ｂの原子濃度Ｙ1が１５原子％を超えると、磁性粒子１６ａの成長方向が基板面に対して略垂直方向から基板面と平行な方向に傾く磁性粒子が生じ易くなる。
【００４０】
第２磁性層１７の非固溶相１７ｂの原子濃度は、５原子％〜１５原子％の範囲に設定されることが好ましく、９原子％〜１３原子％の範囲に設定されることがさらに好ましい。非固溶相１７ｂの原子濃度Ｙ2が５原子％を割ると、磁性粒子１７ａ同士が結合し易い傾向となり、磁性粒子１７ａ間を十分に離隔することができなくなる。また、非固溶相１７ｂ原子濃度Ｙ2が１５原子％を超えると、磁性粒子１７ａの割合が低下するので、出力が低下傾向となる。なお、非固溶相１７ｂの原子濃度Ｙ2は、Ｙ2＝ＭY2／（ＭX2＋ＭY2）×１００（原子％）と表される。ここで、ＭX2は第２磁性層１７の磁性粒子１７ａを構成する原子の原子数、ＭY2は第２磁性層１７の非固溶相１７ｂを構成する原子の原子数である。
【００４１】
さらに、第１磁性層１６の非固溶相１６ｂの原子濃度Ｙ1は、第２磁性層１７の非固溶相１７ｂの原子濃度Ｙ2よりも高く設定される。すなわち、第１磁性層１６と第２磁性層１７は、原子濃度Ｙ1＞原子濃度Ｙ2の関係を有する。このように設定することで、第１磁性層１６では磁性粒子１６ａ同士が離隔して配置される。そして、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの上に第２磁性層１７の磁性粒子１７ａが成長するので、第２磁性層１７でも磁性粒子１７ａ同士が離隔して形成される。このように、第２磁性層１７では、非固溶相１７ｂの原子濃度Ｙ2が第１磁性層１６の原子濃度Ｙ1よりも低いにも拘わらず、磁性粒子１７ａ同士が離隔して形成されるのは、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａが磁性粒子１７ａの結晶成長の核として機能するであるからと推察される。
【００４２】
また、第２磁性層１７の飽和磁束密度は、第１磁性層１６の飽和磁束密度よりも高く設定されることが好ましい。磁気ヘッドの再生出力は、第１磁性層１６および第２磁性層１７のそれぞれの残留磁束密度と膜厚との積を求め、それらの和によって決まる。そして、第１磁性層１６と第２磁性層１７とが同じ飽和磁束密度の場合よりも、第２磁性層１７の飽和磁束密度が第１磁性層１６の飽和磁束密度よりも高く設定されることにより、第２磁性層１７の残留磁束密度が第１磁性層１６の残留磁束密度よりも高く設定される。そのため、所定の再生出力はより薄い第２磁性層１７の膜厚で達成できる。したがって、記録層１５全体の膜厚を低減できるので、磁気ヘッドの記録および再生素子（不図示）から軟磁性裏打ち層１２の表面までの距離を低減できる。その結果、再生の際のスペーシングロスを低減して高出力化を図ることができる。
【００４３】
第１磁性層１６の膜厚は１ｎｍ〜４ｎｍの範囲に設定されることが好ましく、２ｎｍ〜３ｎｍの範囲に設定されることがさらに好ましい。第２磁性層１７の膜厚は、６ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定されることが好ましく、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲に設定されることがさらに好ましい。第１磁性層１６の膜厚は、第２磁性層１７の膜厚よりも小さく設定されることが好ましい。このように設定することで、記録層１５全体の膜厚の増加を抑制しつつ、再生出力を確保できる。
【００４４】
例えば、第１磁性層１６および第２磁性層１７の具体例としては、第１磁性層１６および第２磁性層１７の磁性粒子がＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2からなり、非固溶相１６ｂ、１７ｂがＳｉＯ2からなるものが挙げられる。この場合、第１磁性層１６の非固溶相１６ｂのＳｉＯ2は１０原子％〜２０原子％の範囲に設定され、第２磁性層１７の非固溶相１７ｂのＳｉＯ2は５原子％〜１５原子％の範囲に設定されることが好ましい。しかも、第１磁性層１６の非固溶相１６ｂの添加比率が第２磁性層１７の非固溶相１７ｂの添加比率よりも高いことが好ましい。
【００４５】
図１に戻り、保護膜１８は、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜１５ｎｍであり、アモルファスカーボン、水素化カーボン、窒化カーボン、および酸化アルミニウム等から選択される材料により構成される。なお、保護膜１８はその材料に特に制限はない。
【００４６】
潤滑層１９は、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜５ｎｍのパーフルオロポリエーテルが主鎖の潤滑剤などにより構成される。潤滑剤としては、例えば、末端基が−ＯＨやピペロニル基等からなるパーフルオロポリエーテルを用いることができる。なお、潤滑層１９は、保護膜１８の材料に応じて設けてもよく、設けなくともよい。
【００４７】
次に、図１を参照しつつ、第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体１０の製造方法を説明する。
【００４８】
最初に、基板１１の表面を洗浄・乾燥後、基板１１上に上述した軟磁性裏打ち層１２を、無電解めっき法、電気めっき法、スパッタ法、真空蒸着法等により形成する。
【００４９】
次いで、軟磁性裏打ち層１２上に、スパッタ装置を用いて、上述した材料からなるスパッタターゲットを用いてシード層１３を形成する。具体的には、ＤＣマグネトロン法によりＡｒガス雰囲気で圧力０．４Ｐａに設定してシード層１３を成膜する。成膜の際、基板１１の加熱は行わない方が好ましい。軟磁性裏打ち層１２の結晶化あるいは微結晶の肥大化を抑制することができる。もちろん、軟磁性裏打ち層１２の結晶化あるいは微結晶の肥大化を伴わない程度の温度、例えば１５０℃以下の温度に基板１１を加熱してもよい。また、基板１１を室温よりも低い温度、例えば−１００℃程度の温度まで冷却してもよく、装置上の制約がなければさらに低い温度に冷却してもよい。なお、基板１１の加熱あるいは冷却は、第１磁性層１６および第２磁性層１７を形成する工程においても同様である。なお、スパッタ装置は成膜前に予め１０-7Ｐａまで排気し、その後Ａｒガス等の雰囲気ガスを供給することが好ましい。
【００５０】
次いで、シード層１３上にスパッタ装置を用いて、第１下地層１４を形成する。具体的には、第１下地層１４は、ＤＣマグネトロン法により上述したＲｕあるいはＲｕ−Ｍ1合金からなるスパッタターゲットを使用して不活性ガス、例えばＡｒガス雰囲気で第１下地層１４を形成する。第１下地層１４は、堆積速度を２ｎｍ／秒よりも大きくかつ８ｎｍ／秒以下の範囲に設定してもよく、あるいは不活性ガス圧力を０．２６Ｐａ以上かつ２．６６Ｐａ未満（好ましくは０．２６Ｐａ以上かつ１．３３Ｐａ以下）の範囲に設定して成膜してもよい。これらの範囲に雰囲気ガス圧力あるいは堆積速度を設定することで、上述した結晶粒子１４ａと結晶粒界部１４ｂからなる多結晶体の第１下地層１４を形成することができる。なお、ＤＣマグネトロン法の代わりに、ＲＦマグネトロン法を用いてもよい。
【００５１】
次いで、第１下地層１４上にスパッタ装置を用いて、上述した強磁性材料と非磁性材料からなるスパッタターゲットを用いて、第１磁性層１６および第２磁性層１７を順次形成する。具体的には、ＲＦマグネトロン法により、上述した強磁性材料と非磁性材料を複合化したスパッタターゲットを用い、不活性ガス雰囲気で、圧力２．００Ｐａ〜８．００Ｐａ（好ましくは２．００Ｐａ〜３．９９Ｐａ）に設定して第１磁性層１６を成膜する。次いで、第１磁性層１６上に、第２磁性層１７の強磁性材料と非磁性材料を複合化したスパッタターゲットを用いて第１磁性層１６と同様にして第２磁性層１７を成膜する。なお、第１磁性層１６および第２磁性層１７の成膜の際、第１磁性層１６および第２磁性層１７の非磁性材料が酸素を含む場合は不活性ガスに酸素ガスを添加してもよく、非磁性材料が窒素を含む場合は、不活性ガスに窒素ガスを添加してもよい。
【００５２】
スパッタターゲットの組成は、上述した第１磁性層１６および第２磁性層１７の組成を用いる。ただし、第１磁性層１６および第２磁性層１７の組成が、スパッタターゲットの組成に対して、成膜条件により変化する場合がある。本願発明者の検討によれば、この組成変化は、非固溶相１６ｂ、１７ｂの原子濃度Ｙ1、Ｙ2について１原子％程度であり、スパッタターゲットに対して、成膜した第１磁性層１６および第２磁性層１７の方が非固溶相１６ｂ、１７ｂの原子濃度Ｙ1、Ｙ2が減少する傾向である。
【００５３】
なお、第１磁性層１６および第２磁性層１７の形成は、強磁性材料からなるスパッタターゲットと、非磁性材料からなるスパッタターゲットを用いて、これらのスパッタターゲットを同時にスパッタして行ってもよい。
【００５４】
次いで、第２磁性層１７上に、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＦＣＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｃａｔｈｏｄｉｃ  Ａｒｃ）法等を用いて保護膜１８を形成する。
【００５５】
なお、上述したシード層１２を形成する工程から保護膜１８を形成する工程までは、工程間は真空あるいは不活性ガス雰囲気に保持することが、成膜した層の表面の清浄性を保持できる点で好ましい。
【００５６】
次いで、保護膜１８の表面に潤滑層を形成する。潤滑層は、浸漬法、スピンコート法等を用いて、潤滑剤を溶媒で希釈した希釈溶液を塗布する。以上により、本実施の形態に係る垂直磁気記録媒体１０が形成される。
【００５７】
本実施の形態によれば、第１下地層１４は、非晶質のシード層１３上に形成されるので、自己組織化が促進され、結晶粒子１４ａの各々が略均一な大きさに形成される。したがって、各々の結晶粒子１４ａは均一に配置される。第１磁性層１６および第２磁性層１７の各々の磁性粒子１６ａ、１７ａは、第１下地層１４の結晶粒子１４ａ上に結晶成長するので、磁性粒子１６ａ、１７ａは均一に配置される。したがって、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａ同士、および第２磁性層１７の磁性粒子１７ａ同士の相互作用が抑制され、垂直磁気記録媒体１０の媒体ノイズが低下し、Ｓ／Ｎ比が向上する。
【００５８】
また、第１下地層１４の結晶粒子１４ａは、Ｒｕまたは、ｈｃｐ構造を有し、Ｒｕを主成分とするＲｕ−Ｍ1合金からなる。第１下地層１４をＲｕまたはＲｕ−Ｍ1合金とすることで、第１下地層１４は、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａとの格子整合性が特に良好であるので、磁性粒子１６ａ、１７ａの結晶性を向上させる。その結果、第１磁性層１６および第２磁性層１７の保磁力や飽和磁束密度が向上する。
【００５９】
また、さらに、第１磁性層１６が第２磁性層１７よりも非磁性材料である非固溶相の原子濃度が高いので、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａは非固溶相１６ｂにより互いに十分に分離されて成長する。すなわち、第１磁性層１６では、非固溶相１６ｂにより磁性粒子１６ａ同士の結合が抑制される。第２磁性層１７では、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの上に、第２磁性層１７の磁性粒子１７ａが成長するので、第２磁性層１７の磁性粒子１７ａも互いに分離される。したがって、第２磁性層１７の磁性粒子１７ａが互いに離隔して形成されているので、磁性粒子同士の相互作用が抑制され、媒体ノイズが低下する。その結果、垂直磁気記録媒体１０は、媒体ノイズが低下し、Ｓ／Ｎ比が向上し、高密度記録が可能となる。
【００６０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第１下地層と記録層との間に第２下地層を設けた以外は第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。
【００６１】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図５は、図４に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
図４および図５を参照するに、垂直磁気記録媒体２０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、第２下地層２１、記録層１５、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層１５は、第２下地層２１側から第１磁性層１６、第２磁性層１７が順に積層して構成される。
【００６３】
第２下地層２１は、多数の結晶粒子２１ａと、結晶粒子２１ａ同士を互い離隔する空隙部２１ｂから構成される。空隙部２１ｂは、第２下地層２１を構成する材料の密度が著しく低い領域である。空隙部２１ｂは成膜する際の雰囲気ガスが充填されていると推察される。結晶粒子２１ａは、第１下地層１４の結晶粒子１４ａの表面から基板面に対して略垂直方向に成長し、第１磁性層１６との界面に達する柱状構造を有する。各々の結晶粒子２１ａ内は一つあるいは複数の単結晶から構成される。
【００６４】
また、第２下地層２１は、膜厚が２ｎｍ〜１６ｎｍの範囲に設定され、Ｒｕ、または、ｈｃｐ構造を有しＲｕを主成分とするＲｕ−Ｍ1合金（Ｍ1＝Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎのうち少なくとも１種の元素）から構成される。第２下地層２１は、２ｎｍよりも薄くすると結晶性が劣り、１６ｎｍよりも厚くすると、配向性が劣化し、記録の際の書き滲み等の障害が生じる。また、第２下地層２１は、結晶粒子２１ａの孤立化を促進する点で膜厚が３ｎｍ〜１６ｎｍの範囲であることが好ましく、スペーシングロスの抑制の点で３ｎｍ〜１０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００６５】
また、第２下地層２１にＲｕやＲｕ−Ｍ1合金のようなｈｃｐ構造の材料を用いることで、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａがｈｃｐ構造を有する場合は、磁性粒子１６ａの磁化容易軸を基板面に対して略垂直方向に配向させることができる。第２下地層２１は、結晶成長が良好な点でＲｕが好ましい。
【００６６】
また、図５に示すように、第２下地層２１は、空隙部２１ｂが結晶粒子２１ａを囲むように形成される。空隙部２１ｂは結晶粒子２１ａの底面から第１磁性層１６との界面まで略同じ幅で形成されてもよく、第１磁性層１６との界面に向かって広がるように形成されてもよい。本願発明者の検討によれば、後述する製造方法により形成された垂直磁気記録媒体の断面のＴＥＭ像から、結晶粒子２１ａの上半分の領域の周囲に、その下半分よりも広い空隙部が観察される場合が多い。第２下地層２１を設けることにより、結晶粒子２１ａの表面に形成される第１磁性層１６の磁性粒子１６ａ同士を適度に離隔することができる。また、第２下地層２１を設けることにより、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａを第１の実施の形態の第１磁性層の磁性粒子よりも結晶性を向上できる。そして、この良好な結晶性が第２磁性層１７の磁性粒子１７ａに引き継がれる。その結果、第１の実施の形態の垂直磁気記録媒体よりもＳ／Ｎ比がいっそう優れた垂直磁気記録媒体が実現できる。
【００６７】
次に、第２下地層２１の形成方法を説明する。垂直磁気記録媒体２０の他の層の形成方法は第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。
【００６８】
スパッタ装置を用いて、上述したＲｕあるいはＲｕ−Ｍ1合金からなるスパッタターゲットを用いて、第１下地層１４上に第２下地層２１を形成する。具体的には、例えばＤＣマグネトロン法により不活性ガス、例えばＡｒガス雰囲気で、堆積速度を０．１ｎｍ／秒以上かつ２ｎｍ／秒以下の範囲で、かつ雰囲気ガス圧力を２．６６Ｐａ以上かつ２６．６Ｐａ以下の範囲に設定して第２下地層２１を成膜する。これらの範囲に堆積速度および雰囲気ガス圧力を設定することで、上述した結晶粒子２１ａと空隙部２１ｂからなる第２下地層２１を形成することができる。
【００６９】
なお、堆積速度を０．１ｎｍ／秒よりも小さくすると生産効率が著しく低下し、２ｎｍ／秒よりも大きくすると、空隙部２１ｂが形成されず結晶粒子と結晶粒界部からなる連続膜が形成される。また、不活性ガス圧力を２．６６Ｐａよりも低い圧力に設定すると、空隙部２１ｂが形成されず結晶粒子と結晶粒界部からなる連続膜が形成され、２６．６Ｐａよりも高くすると、不活性ガスが結晶粒子２１ａ中に取り込まれ結晶性が低下する。なお、上述したように、軟磁性裏打ち層１２の結晶化あるいは微結晶の肥大化を抑制する点で、第２下地層２１を形成する際に基板１１の加熱は行わない方が好ましい。
【００７０】
本実施の形態によれば、垂直磁気記録媒体２０は、第１の実施の形態と同様の効果を有する。さらに、垂直磁気記録媒体２０は、第１下地層１４と第１磁性層１６との間に、結晶粒子２１ａと空隙部２１ｂからなる第２下地層２１が設けられている。結晶粒子２１ａは互いに空隙部２１ｂにより離隔して配置されているので、結晶粒子２１ａ上に成長する第１磁性層１６の磁性粒子１６ａが互いに離隔して形成される。さらにその上に成長する第２磁性層１７の磁性粒子１７ａも互いに離隔して形成される。また、第２下地層２１を設けることで、第１磁性層の磁性粒子の結晶性が向上し、第２磁性層の磁性粒子に引き継がれる。したがって、垂直磁気記録媒体２０は、媒体ノイズがいっそう低減される。その結果、Ｓ／Ｎ比がいっそう優れた垂直磁気記録媒体が実現できる。
【００７１】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、記録層をｎ層の磁性層とした以外は第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。
【００７２】
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７３】
図６を参照するに、垂直磁気記録媒体３０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、記録層３５、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層３５は、第１下地層１４側から第１磁性層３５1、第２磁性層３５2、…、第（ｎ−１）磁性層３５n-1、第ｎ磁性層３５nが順に積層して構成される。ここで、ｎは３以上の整数である。
【００７４】
第１磁性層３５1〜第ｎ磁性層３５nは、各々、第１の実施の形態の第１磁性層および第２磁性層と同様の材料から選択される。さらに、第１磁性層３５1〜第（ｎ−１）磁性層３５n-1は、各々、その直上に堆積した磁性層３５2〜３５nに対して非固溶相の原子濃度が高く設定される。すなわち、第１磁性層３５1〜第ｎ磁性層３５nは、各々の非固溶相の原子濃度が、第１磁性層３５1から第ｎ磁性層３５nに向かって低下するように設定される。例えば、第１の実施の形態において説明したように、第１磁性層３５1の非固溶相の原子濃度Ｙ1は、第２磁性層の非固溶相の原子濃度Ｙ2よりも高く設定される。すなわち、第ｋの磁性層（不図示）の非固溶相の原子濃度をＹｋと表すと、第１磁性層３５1〜第ｎの磁性層３５nの各々の非固溶相の原子濃度Ｙ1〜Ｙnが、Ｙ1＞Ｙ2＞…＞Ｙnの関係を有するように設定される。このように設定することで、第１磁性層３５1から第ｎ磁性層３５nの各々の磁性粒子が互いに離隔して配置されると共に、記録層３５全体に占める磁性粒子の原子濃度を、第１の実施の形態の垂直磁気記録媒体の場合よりも大きくできる。したがって、垂直磁気記録媒体３０は、第１の実施の形態の垂直磁気記録媒体よりも再生出力を増加でき、かつ、媒体ノイズは少なくとも維持されるので、Ｓ／Ｎ比がいっそう向上する。また、他方では、垂直磁気記録媒体３０は再生出力を維持しつつ記録層３５の膜厚を低減することができる。
【００７５】
また、記録層３５の膜厚、すなわち第１磁性層３５1〜第ｎ磁性層３５nの膜厚の総和は、９ｎｍ〜１６ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。
【００７６】
記録層３５の形成方法を次に説明する。垂直磁気記録媒体３０の記録層３５以外の層の形成方法は第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。記録層３５は、例えば、第１磁性層３５1から第ｎ磁性層３５nまでの各々の組成のスパッタターゲットを用いて第１の実施の形態と同様に形成する。また、強磁性材料からなるスパッタターゲットと、非磁性材料からなるスパッタターゲットを用いて、各々のスパッタターゲットのスパッタ投入電力を第１磁性層３５1から第ｎ磁性層３５nの各々について制御して形成してもよい。
【００７７】
本実施の形態によれば、垂直磁気記録媒体３０は第１の実施の形態と同様の効果を有する。さらに、垂直磁気記録媒体３０は再生出力が増加し、かつ、媒体ノイズは少なくとも維持されるので、Ｓ／Ｎ比がいっそう向上する。また、垂直磁気記録媒体３０は再生出力を維持しつつ記録層３５の膜厚を低減することができるので、軟磁性裏打ち層１２と磁気ヘッドの記録再生素子（不図示）との距離、いわゆる磁気スペーシングを低減できる。その結果、垂直磁気記録媒体３０は、Ｓ／Ｎ比が向上し、さらに書き滲みの抑制を図ることができる。
【００７８】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第１下地層と記録層との間に第２下地層を設けた以外は第３の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。すなわち、第４の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第２の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせたものである。
【００７９】
図７は、本発明の第４の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８０】
図７を参照するに、垂直磁気記録媒体４０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、第２下地層２１、記録層３５、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層３５は、第１下地層１４側から第１磁性層３５1、第２磁性層３５2、…、第（ｎ−１）磁性層３５n-1、第ｎ磁性層３５nが順に積層して構成される。ここで、ｎは３以上の整数である。
【００８１】
垂直磁気記録媒体４０は、第２下地層２１を設けることで、記録層３５を構成する各磁性層３５1〜３５nの磁性粒子の結晶性がいっそう向上する。また、第２下地層２１を設けることで、第１磁性層３５1の磁性粒子同士を適度に離隔することができる。そして、この磁性粒子の配置は第２磁性層３５2から第ｎ磁性層３５nまで引き継がれる。したがって、垂直磁気記録媒体４０は、第２の実施の形態と第３の実施の形態の垂直磁気記録媒体の効果が相乗的に奏された効果を有する。その結果、Ｓ／Ｎ比がいっそう優れた垂直磁気記録媒体が実現できる。
【００８２】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、記録層を組成変調膜とした以外は第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。
【００８３】
図８は、本発明の第５の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８４】
図８を参照するに、垂直磁気記録媒体５０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、記録層５５、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。
【００８５】
記録層５５は、第１の実施の形態の第１磁性層および第２磁性層と同様の材料から選択され、第１下地層１４側から保護膜１８に向かって非固溶相の原子濃度が次第に減少する、いわゆる組成変調膜となっている。すなわち、記録層５５は、第１下地層１４との界面では、非固溶相の原子濃度が高く設定され、保護膜１８に近づくにしたがって、非固溶相の原子濃度が次第に低く設定される。このように設定することで、記録層５５の磁性粒子（不図示）の各々は、第１下地層１４との界面において互いに離隔して配置される。そして、磁性粒子の各々は、第１下地層１４との界面から保護膜１８に近づくにしたがって、次第に粒径が大きく形成されるが、磁性粒子の基部が互いに離隔されているため、記録層５５の膜厚方向の総てに亘って磁性粒子同士の結合が抑制される。したがって、記録層５５は、磁性粒子同士が互いに離隔される。それと共に、記録層５５は連続的に膜中の非磁性の非固溶相の体積比率が変化しているので、第１の実施の形態と比較して、記録層５５の全体に占める磁性粒子の原子濃度を大きくできる。したがって、垂直磁気記録媒体５０は、第１の実施の形態の垂直磁気記録媒体よりも再生出力を増加でき、かつ、媒体ノイズは少なくとも維持されるので、Ｓ／Ｎ比がいっそう向上する。また、他方では、垂直磁気記録媒体５０は再生出力を維持しつつ記録層５５の膜厚を低減することができる。
【００８６】
記録層５５は、第１下地層１４との界面付近の組成を、例えば非固溶相の原子濃度を１１０原子％〜２０原子％に設定し、保護膜１８との界面付近の非固溶相の原子濃度を５原子％〜１５原子％に設定することが好ましい。記録層５５は、第１下地層１４との界面付近の組成を第１の実施の形態の第１磁性層よりも非固溶相の原子濃度を高く設定してもよい。また、記録層５５は、保護膜１８との界面付近の組成を第１の実施の形態の第２磁性層よりも、非固溶相の原子濃度を低く設定してもよい。このように設定することで、再生出力を維持しつつ磁性粒子間の結合を抑制することができる。また、記録層５５は、第４の実施の形態と同様に、再生出力を維持しつつ膜厚を低減することができる。
【００８７】
次に、記録層５５の形成方法を次に説明する。なお、垂直磁気記録媒体５０の他の層の形成方法は第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。
【００８８】
記録層５５は、磁性粒子となる強磁性材料からなるスパッタターゲットと、非固溶相となる非磁性材料からなるスパッタターゲットを用いて、各々の投入電力を制御して形成する。具体的には、例えば、強磁性材料からなるスパッタターゲットに対するスパッタ投入電力を一定に設定し、第１下地層１４との界面から保護膜１８との界面に近づくにしたがって非磁性材料のスパッタターゲットに対するスパッタ投入電力を次第に低下させる。
【００８９】
本実施の形態によれば、垂直磁気記録媒体５０は、第１の実施の形態と同様の効果を有する。さらに、垂直磁気記録媒体５０は、再生出力が増加し、かつ、媒体ノイズは少なくとも維持されるので、Ｓ／Ｎ比がいっそう向上する。また、垂直磁気記録媒体５０は再生出力を維持しつつ記録層５５の膜厚を低減することができるので、軟磁性裏打ち層１２と磁気ヘッドの記録再生素子（不図示）との距離、いわゆる磁気スペーシングを低減できる。その結果、垂直磁気記録媒体５０は、Ｓ／Ｎ比が向上し、さらに書き滲みの抑制を図ることができる。
【００９０】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第１下地層と記録層との間に第２下地層を設けた以外は第５の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。すなわち、第６の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第２の実施の形態と第５の実施の形態を組み合わせたものである。
【００９１】
図９は、本発明の第６の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９２】
図９を参照するに、垂直磁気記録媒体５８は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、第２下地層２１、記録層５５、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層５５は、第５の実施の形態の記録層と同様の組成変調膜である。
【００９３】
垂直磁気記録媒体５８は、第２下地層２１を設けることで、記録層５５の磁性粒子の結晶性がいっそう向上する。したがって、垂直磁気記録媒体５８は、第２の実施の形態と第５の実施の形態の垂直磁気記録媒体の効果が相乗的に奏された効果を有する。その結果、Ｓ／Ｎ比がいっそう優れた垂直磁気記録媒体が実現できる。
【００９４】
（第７の実施の形態）
図１０は、本発明の第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図、図１１は、図１０に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図、図１２は、図１１に示す第２磁性層のＢ−Ｂ線断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９５】
図１０〜図１２を参照するに、第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体６０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、記録層６１、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層６１は、第１下地層１４側から第１磁性層１６、第２磁性層６２が順に積層して構成される。垂直磁気記録媒体６０は、第２磁性層６２が金属強磁性材料からなる磁性層である以外は第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の材料および膜厚の範囲から選択される。
【００９６】
第２磁性層６２は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ合金からなる群のうち、いずれかの強磁性材料から選択される。ＣｏＣｒ合金としては、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2が挙げられる。ここで、Ｍ2は、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕおよびこれらの元素の合金から選択される。第２磁性層６２は、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する。
【００９７】
さらに、第２磁性層６２の飽和磁束密度は、第１磁性層１６の飽和磁束密度よりも高く設定される。第１磁性層１６および第２磁性層６２についてそれぞれの残留磁束密度と膜厚との積を求め、それらの和が磁気ヘッドの再生出力に略比例する関係にある。そして、第１磁性層１６と第２磁性層６２とが同じ飽和磁束密度の場合よりも、第２磁性層６２の飽和磁束密度が第１磁性層１６の飽和磁束密度よりも高く設定されることにより、第２磁性層６２の残留磁束密度が第１磁性層１６の残留磁束密度よりも高く設定される。そのため、所望の再生出力は第１磁性層１６だけの場合よりも、第２磁性層６２を設けた場合の方が、記録層６１全体の膜厚を低減できる。したがって、磁気ヘッドの記録および再生素子（不図示）から軟磁性裏打ち層１２の表面までの距離が低減されるので、再生の際のスペーシングロスを低減して高出力化を図ることができる。また、これと同時に記録の際の書き滲みを抑制できる。例えば、第１磁性層１６の飽和磁束密度は例えば２００ｅｍｕ／ｃｍ3〜３００ｅｍｕ／ｃｍ3であり、これに対して、第２磁性層６２の飽和磁束密度は４００ｅｍｕ／ｃｍ3〜６００ｅｍｕ／ｃｍ3に設定されるので、第２磁性層６２の飽和磁束密度が約２倍であるので、膜厚を極めて低減できる。
【００９８】
また、第２磁性層６２の強磁性材料は、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの強磁性材料と同種の材料を選択することが好ましい。これにより、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａが第１磁性層１６の磁性粒子１６ａ上にエピタキシャル成長し易くなり、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａの結晶性および結晶配向性が向上する。ここで、同種の材料とは例えば以下の組み合わせである。
【００９９】
例えば、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの強磁性材料がＮｉあるいはＮｉ系合金の場合は、第２磁性層６２はＮｉあるいはＮｉ系合金からなることが好ましい。また、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの強磁性材料がＦｅあるいはＦｅ系合金の場合は、第２磁性層６２はＦｅあるいはＦｅ系合金からなることが好ましい。
【０１００】
さらに、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの強磁性材料がＣｏを主成分とするｈｃｐ構造の強磁性材料からなる場合は、第２磁性層６２の強磁性材料は、Ｃｏを主成分とするｈｃｐ構造の強磁性材料からなることが好ましい。なお、Ｃｏを主成分とする強磁性材料はＣｏ含有量が５０原子％以上の材料である。さらに、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの強磁性材料がＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、およびＣｏＣｒ合金のいずれかからなる場合は、第２磁性層６２の強磁性材料は、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、およびＣｏＣｒ合金のいずれかから選択されることが好ましい。特に、第２磁性層６２の強磁性材料は、ＣｏＣｒ合金として、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2が挙げられる。ここで、Ｍ2は、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕおよびこれらの元素の合金から選択される。
【０１０１】
図１１に示すように、第２磁性層６２は個々の磁性粒子６２ａが第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの表面から成長し、その表面を覆うように形成される。第１磁性層１６の磁性粒子１６ａが、基板面に平行な方向に互いに離隔して均一に配置されているので、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａも基板面に平行な方向に均一に配置される。すなわち、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａは大きさが均一化する。その結果、第２磁性層６２からの媒体ノイズが低減し、記録層６１全体の媒体ノイズが低減する。特に、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａは第１磁性層１６の磁性粒子１６ａに対して１対１に対応するように形成されることが好ましい。
【０１０２】
なお、第２磁性層６２は、図１１および図１２に示すように、磁性粒子６２ａと磁性粒子６２ａとの間の一部に間隙６２ｂが形成される。この間隙６２ａは、磁性粒子６２ａ間の磁気的な相互作用を弱め、さらに相互作用を切る効果があり、間隙６２ａがある方が好ましい。
【０１０３】
また、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａの配置は第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの配置によって決まる。第２磁性層６２がＣｏＣｒ合金、例えばＣｏＣｒＰｔやＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2からなる場合、適当な下地層、例えばＴａ膜の上に第２磁性層６２を形成すると、磁性粒子の中心部分が強磁性を示しその周囲に非磁性の粒界が形成される（いわゆるＣｒ偏析粒界構造）。しかし、第７の実施の形態の場合は、第１磁性層１６上に第２磁性層６２を形成することで、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの配置に応じて第２磁性層６２の結晶粒子６２ａが配置され、結晶粒子６２ａ同士が互いに分離される。そのため、第２磁性層６２は必ずしもＣｒ偏析粒界構造が形成される必要はない。そのため、従来の磁性層に用いられるＣｏＣｒＰｔ材料ではＣｒ偏析を生じ易くするために高含有量のＣｒが添加されているが、第２磁性層６２の場合は、従来の場合よりもＣｒ含有量を低減できる。例えば、第２磁性層６２がＣｏＣｒＰｔあるいはＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2からなる場合、Ｃｒ含有量は５原子％〜２０原子％の範囲に設定されることが好ましい。
【０１０４】
また、第２磁性層６２は、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2よりもＣｏＣｒＰｔからなる方が好ましい。添加元素Ｍ2は非磁性元素のため、添加しない方が第２磁性層６２の飽和磁束密度が高まり、その結果、残留磁束密度が高まる。そのため、第２磁性層６２を薄膜化でき、これと同時に第１磁性層１６も薄膜化でき、記録層６１全体の膜厚をいっそう薄膜化できる。その結果、再生の際のスペーシングロスをいっそう低減して再生出力の高出力化を図ることができる。また、これと同時に記録の際の書き滲みをいっそう抑制できる。また、添加元素Ｍ2は第２磁性層６２の成膜の際に基板温度が室温の場合、ＣｏＣｒＰｔの結晶化を阻害する傾向にあるため、添加元素Ｍ2を添加しない方が、第２磁性層６２の結晶性が良好になる。この点においても、垂直磁気記録媒体６０の再生出力の高出力化を図ることができる。
【０１０５】
また、第２磁性層６２がＣｏＣｒＰｔまたはＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2からなる場合、Ｐｔ含有量は、垂直保磁力が適度に低い点で５原子％〜１０原子％の範囲に設定されることが好ましい。
【０１０６】
第２磁性層６２の膜厚は、６ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定されることが好ましく、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲に設定されることがさらに好ましい。第１磁性層１６の膜厚は１ｎｍ〜４ｎｍの範囲に設定されることが好ましく、２ｎｍ〜３ｎｍの範囲に設定されることがさらに好ましい。
【０１０７】
第２磁性層６２の膜厚は、第１磁性層１６の膜厚と同等かそれよりも小さく設定されることが好ましい。このように設定することで、記録層６１全体の膜厚の低減と、第１磁性層１６の柱状グラニュラ構造の形成および再生出力の確保とを両立できる。さらに第１磁性層１６の膜厚ｔ1と第２磁性層６２の膜厚ｔ2の比ｔ1／ｔ2が１〜２の範囲に設定されることがＳＮ比が良好な点で好ましい。比ｔ1／ｔ2が１を切ると高周波におけるＳＮ比が低下する傾向となり、比ｔ1／ｔ2が２よりも大きい場合は低周波におけるＳＮ比が低下する傾向となる。また、第１磁性層１６の膜厚と第２磁性層６２の膜厚との総和は２０ｎｍ以下に設定することが好ましい。
【０１０８】
なお、第２磁性層６２は、単層のみならず複数の層からなる積層体でもよい。この積層体を構成する各々の層は、強磁性材料が同じ元素の組み合わせでかつそれらの元素の組成比が異なっていてもよく、互いに異なる元素の組み合わせでもよい。なお、これらの強磁性材料は上述した第２磁性層６２の強磁性材料から選択されることはいうまでもない。
【０１０９】
本実施の形態によれば、垂直磁気記録媒体６０は柱状グラニュラ構造の第１磁性層１６とその上に金属強磁性材料からなる第２磁性層６２を堆積した記録層６１を有する。
第１磁性層１６の磁性粒子１６ａは、第１の実施の形態で説明したように、均一に配置されている。第２磁性層６２の各々の磁性粒子６２ａは、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａ上に形成されているので、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの均一な配置が第２磁性層６２に引き継がれる。これにより、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａの配置も均一化される。その結果、媒体ノイズが低減される。これと共に、第２磁性層６２の飽和磁束密度は、第１磁性層１６の飽和磁束密度よりも高く設定されているので、記録層６１全体の膜厚が低減され、かつ、磁気ヘッドに近い側の飽和磁束密度が高いので、この両方の作用により垂直磁気記録媒体６０の再生出力の高出力化が図れる。したがって、垂直磁気記録媒体６０はＳ／Ｎ比が良好であると共に再生出力の高出力化が図れる。
【０１１０】
次に、図１０を参照しつつ、第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の製造方法を説明する。
【０１１１】
基板洗浄から第１磁性層１６までの工程は、第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の方法で行う。
【０１１２】
第２磁性層６２の形成は、ＤＣマグネトロン法を用いて第２磁性層６２の強磁性材料のスパッタターゲットを使用して不活性ガス、例えばＡｒガス雰囲気（例えば、圧力０．４Ｐａ）で成膜する。
【０１１３】
次いで、保護膜から潤滑層の形成工程は、第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の方法で行う。このようにして、第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体６０が製造される。
【０１１４】
この製造方法では、軟磁性裏打ち層１２の形成工程から第２磁性層６２の形成工程までの間では基板の加熱処理を行わない。これにより、軟磁性裏打ち層１２の非晶質材料の結晶化を回避すると共に、第１磁性層１６の柱状グラニュラ構造を確実に形成できる。そのため、第２磁性層６２を成膜する際の基板温度は室温程度である。このような場合、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａは、例えばＣｏＣｒ系合金の場合Ｃｒ偏析構造がほとんど形成されない。すなわち、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａはその強磁性材料の組成で磁性粒子６２ａ内が略一様に形成される。そのため第２磁性層６２の強磁性材料の設計がし易いという利点がある。また、基板加熱のためのチャンバーを設ける必要がないため、設備コストおよび製造コストを低減でき、さらにスパッタ装置設置面積を低減できる。
【０１１５】
また、第２磁性層６２は、上述したように第１磁性層の影響により磁性粒子６２ａ同士が離隔されるので、媒体ノイズが低減されて、Ｓ／Ｎ比が向上する。
【０１１６】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第２磁性層が第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の第２磁性層と同様である以外は、第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。
【０１１７】
図１３は、本発明の第８の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図、図１４は、図１３に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１８】
図１３および図１４を参照するに、垂直磁気記録媒体６５は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、第２下地層２１、記録層６１、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層６１は、第２下地層２１側から第１磁性層１６、第２磁性層６２が順に積層して構成される。垂直磁気記録媒体６５は、第２磁性層６２が金属強磁性材料からなる以外は第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の材料および膜厚の範囲から選択される。
【０１１９】
第２下地層２１は、第２の実施の形態において図４および図５を参照して説明したように、Ｒｕ、または、ｈｃｐ構造を有しＲｕを主成分とするＲｕ−Ｍ1合金（Ｍ1＝Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎのうち少なくとも１種の元素）からなる結晶粒子２１ａが空隙部２１ｂによって囲まれた構造を有している。結晶粒子２１ａは第１磁性層１６の磁性粒子１６ａ同士を適度に離隔することができる。また、第２下地層２１を設けることで、第１磁性層１６の磁性粒子１６ａの結晶性がいっそう向上する。これにより、図１３に示す第２磁性層６２は、磁性粒子６２ａ同士の間隔がいっそう均一化されるので、垂直磁気記録媒体６５の媒体ノイズが低下してＳ／Ｎ比が向上する。なお、第２磁性層６２の磁性粒子６２ａと磁性粒子６２ａとの間隙６２ｂも均一に形成されることが期待できる。これにより第２磁性層６２の磁性粒子６２ａ間の相互作用の大きさの分布幅が狭小化されるので、垂直磁気記録媒体６５はいっそう媒体ノイズが低下してＳ／Ｎ比が向上する。
【０１２０】
なお、第８の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体６５の製造方法は、第２下地層２１については第２の実施の形態において説明した製造方法と同様であり、それ以外の層は第１および第７の実施の形態において説明した製造方法と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２１】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第３の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の第ｎ磁性層の上に、第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の第２磁性層を形成した垂直磁気記録媒体である。
【０１２２】
図１５は、本発明の第９の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１２３】
図１５を参照するに、垂直磁気記録媒体７０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、記録層７１、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層７１は、第１下地層１４側から第１磁性層３５1、第２磁性層３５2、…、第（ｎ−１）磁性層３５n-1、第ｎ磁性層３５n、および金属磁性層７２が順に積層して構成される。ここで、ｎは３以上の整数である。垂直磁気記録媒体７０は、第ｎ磁性層の上に金属強磁性材料からなる金属磁性層７２が形成されている以外は図６に示す第３の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の材料および膜厚の範囲から選択される。
【０１２４】
金属磁性層７２は、図１０に示す第７の実施の形態の第２磁性層６２と同様の材料および膜厚の範囲から選択される。また、第１磁性層３５1〜第ｎ磁性層は、第３の実施の形態において説明したように、各々の層が柱状グラニュラ構造を有し、第１磁性層３５1〜第（ｎ−１）磁性層３５n-1が、各々、その直上に堆積した磁性層３５2〜３５nに対して非固溶相の原子濃度が高く設定される。さらに、第ｎ磁性層の上に、金属磁性層が形成されているので、磁性粒子の原子濃度がさらに高まり、再生出力をいっそう増加できる。
【０１２５】
また、第１磁性層３５1から第ｎ磁性層３５nの各々の磁性粒子が互いに離隔して配置されるので、金属磁性層の磁性粒子の配置がいっそう均一化される。したがって、垂直磁気記録媒体７０は媒体ノイズが低下し、Ｓ／Ｎ比が向上する。
【０１２６】
なお、第９の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の製造方法は、第８の実施の形態の製造方法と略同様であり、その説明を省略する。
【０１２７】
（第１０の実施の形態）
本発明の第１０の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第４の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の第ｎ磁性層の上に、第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の第２磁性層を形成した垂直磁気記録媒体である。
【０１２８】
図１６は、本発明の第１０の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図１６を参照するに、垂直磁気記録媒体７５は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、第２下地層２１、記録層７１、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層７１は、第１下地層１４側から第１磁性層３５1、第２磁性層３５2、…、第（ｎ−１）磁性層３５n-1、第ｎ磁性層３５n、および金属磁性層７２が順に積層して構成される。ここで、ｎは３以上の整数である。垂直磁気記録媒体７５は、第２下地層が形成されている以外は第９の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様である。
【０１２９】
垂直磁気記録媒体７５は、第９の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の効果を有する。さらに、第２下地層２１を設けることで、記録層７１を構成する各磁性層３５1〜３５nの磁性粒子の結晶性がいっそう向上し、さらに金属磁性層７２の結晶性が向上する。これにより、再生出力が向上する。
【０１３０】
また、第２下地層２１を設けることで、第１磁性層３５1の磁性粒子同士を適度に離隔することができる。そして、この磁性粒子の配置は第２磁性層３５2から第ｎ磁性層３５nまで引き継がれる。したがって、垂直磁気記録媒体７５のＳ／Ｎ比がいっそう向上する。
【０１３１】
なお、第１０の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体７５の製造方法は、第８の実施の形態の製造方法と略同様であり、その説明を省略する。
【０１３２】
（第１１の実施の形態）
本発明の第１１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第５の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の記録層の上に、第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の第２磁性層を設けた垂直磁気記録媒体である。
【０１３３】
図１７は、本発明の第１１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１３４】
図１７を参照するに、垂直磁気記録媒体８０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、記録層８１、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層８１は、第１下地層１４側から保護膜１８に向かって非固溶相の原子濃度が次第に減少する組成変調磁性層５５と、その上に形成された金属磁性層７２からなる。垂直磁気記録媒体８０は、組成変調磁性層５５の上に金属強磁性材料からなる金属磁性層７２が形成されている以外は図８に示す第５の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の材料および膜厚の範囲から選択される。
【０１３５】
金属磁性層７２は、図１０に示す第７の実施の形態の第２磁性層６２と同様の材料および膜厚の範囲から選択される。さらに、組成変調磁性層５５は、第１下地層１４との界面では、非固溶相の原子濃度が高く設定され、保護膜１８に近づくにしたがって、非固溶相の原子濃度が次第に低く設定される。このように設定することで、組成変調磁性層５５の磁性粒子（不図示）の各々は、第１下地層１４との界面において互いに離隔して配置される。そして、磁性粒子の各々は、第１下地層１４との界面から保護膜１８に近づくにしたがって、次第に粒径が大きく形成されるが、磁性粒子の基部が互いに離隔されているため、組成変調磁性層５５の膜厚方向の総てに亘って磁性粒子同士の結合が抑制される。さらに、金属磁性層７２は組成変調磁性層５５の上に形成されているので、金属磁性層７２の磁性粒子同士の間隔が均一化され、その結果、垂直磁気記録媒体８０の媒体ノイズが低減される。その結果、垂直磁気記録媒体８０はＳ／Ｎ比がいっそう向上する。また、他方では、垂直磁気記録媒体８０は再生出力を維持しつつ記録層８１の膜厚を低減することができる。
【０１３６】
なお、第１１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体８０の製造方法は、第８の実施の形態の製造方法と略同様であり、その説明を省略する。
【０１３７】
（第１２の実施の形態）
本発明の第１２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体は、第６の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の記録層の上に、第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の第２磁性層を設けた垂直磁気記録媒体である。
【０１３８】
図１８は、本発明の第１２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１３９】
図１８を参照するに、垂直磁気記録媒体８５は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、シード層１３、第１下地層１４、第２下地層２１、組成変調磁性層５５、合金磁性層７２、保護膜１８、および潤滑層１９が順に積層して構成される。記録層８１は、図１７に示す第１１の実施の形態と同様の組成変調磁性層５５と、その上に形成された合金磁性層７２からなる。垂直磁気記録媒体８５は、第２下地層２１が形成されている以外は図１７に示す第１１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体８０と同様の材料および膜厚の範囲から選択される。
【０１４０】
垂直磁気記録媒体８５は、図１７に示す第１１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体８０と同様の効果を有する。さらに、第２下地層２１を設けることで、記録層８１を構成する組成変調磁性層５５の磁性粒子の結晶性がいっそう向上し、さらに合金磁性層７２の結晶性が向上する。これにより、再生出力が向上する。
【０１４１】
また、第２下地層２１を設けることで、組成変調磁性層５５の磁性粒子（不図示）の各々は、第２下地層２１との界面において互いに離隔して配置される。これが、組成変調磁性層５５を介して合金磁性層７２に引き継がれ、その磁性粒子の配置がいっそう均一化される。したがって、垂直磁気記録媒体８５はＳ／Ｎ比がいっそう向上する。
【０１４２】
なお、第１２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体８５の製造方法は、第８の実施の形態の製造方法と略同様であり、その説明を省略する。
【０１４３】
［実施例］
本実施例１〜４では第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体と同様の構成の磁気ディスクを形成した。実施例１〜４の磁気ディスクを、第２磁性層に異なる強磁性材料を使用し、さらに、実施例２〜４の磁気ディスクについては、第１磁性層の膜厚を異ならせて形成した。実施例１〜４の磁気ディスクの共通した構成は以下の通りである。
【０１４４】
基板：ガラス基板
軟磁性裏打ち層：ＣｏＺｒＮｂ膜（２００ｎｍ）
シード層：Ｔａ膜（３ｎｍ）
第１下地層：Ｒｕ膜（１３．２ｎｍ）
第１磁性層：（Ｃｏ70Ｃｒ9Ｐｔ21）87−（ＳｉＯ2）13膜
保護膜：カーボン膜（３ｎｍ）
潤滑層：パーフルオロポリエーテル系潤滑層（１ｎｍ）
また、第２磁性層は実施例１がＣｏ61Ｃｒ20Ｐｔ15Ｂ4膜（７．５ｎｍ）、実施例２がＣｏ75Ｃｒ20Ｐｔ5膜（６．０ｎｍ）、実施例３がＣｏ70Ｃｒ20Ｐｔ10膜（６ｎｍ）、実施例４がＣｏ75Ｃｒ20Ｐｔ5膜（２．５ｎｍ）およびＣｏ70Ｃｒ20Ｐｔ10膜（３．０ｎｍ）をこの順に形成した積層膜である。
【０１４５】
ガラス基板を洗浄乾燥後、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、０．３９９Ｐａ（３ｍＴｏｒｒ）のＡｒガス雰囲気に設定し、ＣｏＺｒＮｂ膜、およびＴａ膜を順次形成した。次いで、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、５．３２ＰａのＡｒガス雰囲気で、堆積速度を０．５５ｎｍ／秒としてＲｕ膜を形成した。次いで、ＣＲＦスパッタ装置を用いて２．６６ＰａのＡｒガス雰囲気でＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2膜を形成した。再び、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、０．３９９Ｐａ（３ｍＴｏｒｒ）のＡｒガス雰囲気に設定し第２磁性層をそれぞれ形成し、なお、上記成膜の工程中、ガラス基板の加熱を行わなかった。さらにカーボン膜を形成した。次いで、浸漬法により潤滑層を塗布し、研磨テープにより磁気ディスクの表面の突起を除去した。
【０１４６】
このようにして作製した磁気ディスクを垂直記録用複合ヘッドおよび市販の電磁変換測定装置を用いて、１２４ｋＢＰＩの線記録密度における平均再生出力を測定した。
【０１４７】
図１９は、本発明に係る実施例の垂直磁気記録媒体の平均再生出力と記録層膜厚との関係図である。
【０１４８】
図１９を参照するに、実施例１に対して実施例２〜実施例４の方が平均再生出力が高くなっている。これは、主として実施例２〜４の方が実施例１よりも膜厚はやや小さいが、第２磁性層のＣｏ含有量が多いので飽和磁束密度Ｂｓが高く、そのため残留磁束密度Ｂｒが高いためである。したがって、低記録密度における再生出力を向上するためには、第２磁性層のＣｏＣｒＰｔ以外に含まれる添加元素が全く含まれない方が好ましいことが分かる。これは、基板加熱処理を行っていないため、この添加元素が第２磁性層の磁性粒子の結晶性を阻害する方向に働くためと推察される。
【０１４９】
また、実施例２および実施例３を比較すると、実施例２よりも実施例３の方が平均再生出力が高まっている。実施例２および３の第１磁性層の磁性粒子のＰｔ含有量が２１原子％に対して、第２磁性層のＰｔ含有量は、実施例２がＰｔ含有量が５原子％であり、実施例３が１０原子％である。Ｐｔ含有量は格子定数に影響し、Ｐｔ含有量が多くなるにつれて格子定数が増加する。そのため、第２磁性層が第１磁性層との界面での格子整合性が実施例３の方が良好となり、そのため実施例３は、実施例２よりも垂直配向性に優れていることにより平均再生出力が高いと考えられる。これらのことから、第１磁性層の磁性粒子と第２磁性層とがＣｏＣｒＰｔからなる場合に、第２磁性層のＰｔ含有量は、第１磁性層の磁性粒子のＰｔ含有量に近いほど好ましいことが分かる。さらに、本願発明者の検討によれば、第１磁性層の磁性粒子のＰｔ含有量の２１原子％以内に設定されることが特に好ましい。
【０１５０】
（第１３の実施の形態）
本発明の第１３の実施の形態は、第１〜第１２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体を備えた磁気記憶装置に関する。
【０１５１】
図２０は、本発明の実施の第７の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。図２０を参照するに、磁気記憶装置９０は大略ハウジング９１からなる。ハウジング９１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ９２、ハブ９２に固定され回転される垂直磁気記録媒体９３、アクチュエータユニット９４、アクチュエータユニット９４に取り付けられ垂直磁気記録媒体９３の半径方向に移動するアーム９５およびサスペンション９６、サスペンション９６に支持された磁気ヘッド９８が設けられている。
【０１５２】
磁気ヘッド９８は、例えば、単磁極型記録ヘッドとＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を備えた再生ヘッドから構成される。
【０１５３】
単磁極型記録ヘッドは、垂直磁気記録媒体９３に記録磁界を印加するための、軟磁性材料からなる主磁極と、主磁極に磁気的に接続されたリターンヨークと、主磁極とリターンヨークに記録磁界を誘導するための記録用コイルなどから構成されている。単磁極型記録ヘッドは、主磁極から記録磁界を垂直磁気記録媒体に対して垂直方向に印加して、垂直磁気記録媒体に垂直方向の磁化を形成する。
【０１５４】
また、再生ヘッドはＧＭＲ素子を備え、ＧＭＲ素子は、垂直磁気記録媒体９３の磁化が漏洩する磁界の方向を抵抗変化として感知して垂直磁気記録媒体９３の記録層に記録された情報を得ることができる。なお、ＧＭＲ素子の代わりにＴＭＲ（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子等を用いることができる。
【０１５５】
垂直磁気記録媒体９３は、第１〜第１２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体のいずれかである。垂直磁気記録媒体９３は媒体ノイズが低減されているので高記録密度化が可能な磁気記憶装置９０が実現する。
【０１５６】
なお、本実施の形態に係る磁気記憶装置９０の基本構成は、図２０に示すものに限定されるものではなく、磁気ヘッド９８は上述した構成に限定されず、公知の磁気ヘッドを用いることができる。また、本発明で用いる垂直磁気記録媒体９３は、磁気ディスクに限定されず磁気テープであってもよい。
【０１５７】
本実施の形態によれば、磁気記憶装置９０は、垂直磁気記録媒体９３が、媒体ノイズが低減されているので高記録密度化が可能となる。
【０１５８】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１５９】
なお、以上の説明に関してさらに以下の付記を開示する。
（付記１）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に、第１の磁性層と第２の磁性層とがこの順に積層されてなる記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記第１の磁性層および第２の磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
前記第１の磁性層は、第２の磁性層よりも、非固溶相の原子濃度が大きいことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記２）  前記第２の磁性層の磁性粒子は、前記第１の磁性層の磁性粒子に対して１対１に対応して形成されてなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記３）  前記下地層と記録層との間に、Ｒｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる他の下地層をさらに備え、
前記他の下地層は、基板面に対して垂直方向に成長してなる結晶粒子と、該結晶粒子を互いに離隔する空隙部からなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４）  前記Ｒｕ合金はｈｃｐ構造を有し、Ｒｕを主成分とするＲｕ−Ｍ1合金であり、該Ｍ1がＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５）  前記第１の磁性層は、その非固溶相の原子濃度が１０原子％〜２０原子％の範囲に設定されてなることを特徴とする付記１〜４のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６）  前記第２の磁性層は、その非固溶相の原子濃度が５原子％〜１５原子％の範囲に設定されてなることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７）  前記第１の磁性層は、第２の磁性層よりも膜厚が小さいことを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記８）  前記シード層は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｔおよびこれらの非晶質の非磁性合金からなる群のうち少なくとも１種、あるいは非晶質の非磁性ＮｉＰからなることを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記９）  前記シード層は単層膜であり、その厚さが１．０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする付記８記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１０）  前記前記第１の磁性層および第２の磁性層は、その磁性粒子が、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍ2を含むＣｏ系合金からなる群のうちいずれか１種の材料からなり、該Ｍ2は、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕおよびこれらの合金からなる群のうち少なくとも１種の材料からなることを特徴とする付記１〜９のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１１）  前記第１の磁性層および第２の磁性層は、その非固溶相が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、およびＭｇからなる群のうちいずれか１種の元素と、Ｏ、Ｃ、およびＮからなる群のうち少なくともいずれか１種の元素との化合物であることを特徴とする付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１２）  前記第１の磁性層および第２磁性層の非固溶相はＳｉＯ2からなり、
前記第１の磁性層中のＳｉＯ2は、１０原子％〜２０原子％の範囲に設定され、
前記第２の磁性層中のＳｉＯ2は、５原子％〜１５原子％の範囲に設定されることを特徴とする付記１〜１１のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１３）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記記録層は、シード層側から、第１の磁性層〜第ｎの磁性層がこの順に堆積してなり、
前記第１磁性層〜第ｎ磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
第ｋの磁性層の非固溶相の原子濃度をＹｋと表すと、第１の磁性層〜第ｎの磁性層の各々の非固溶相の原子濃度Ｙ1〜Ｙnが、Ｙ1＞Ｙ2＞…＞Ｙnの関係を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体（ｎは３以上の整数）。
（付記１４）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記記録層は、
前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
前記シード層との界面から保護膜との界面に向かうにしたがって、次第に非固溶相の原子濃度が低く設定されることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記１５）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に、第１の磁性層と第２の磁性層とがこの順に積層されてなる記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記第１の磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
前記第２の磁性層は金属強磁性材料からなり、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子を有し、
前記第２の磁性層は第１の磁性層よりも飽和磁束密度が高く、
前記第２の磁性層の各々の磁性粒子は第１の磁性層の磁性粒子の表面を覆うように形成されてなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記１６）前記第２の磁性層の磁性粒子は、前記第１の磁性層の磁性粒子に対して１対１に対応して形成されてなることを特徴とする付記１５記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１７）前記第２の磁性層は、隣接する磁性粒子と磁性粒子との間の一部に空隙が形成されてなることを特徴とする付記１５記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１８）前記第１の磁性層の磁性粒子はＣｏを主成分とするｈｃｐ構造の強磁性材料からなり、
前記第２の磁性層は、Ｃｏを主成分とするｈｃｐ構造の金属強磁性材料からなることを特徴とする付記１５記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１９）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記記録層は、シード層側から、第１の磁性層〜第ｎの磁性層および金属磁性層とがこの順に堆積してなり、
前記第１の磁性層〜第ｎの磁性層は、各々、基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、
第ｋの磁性層の非固溶相の原子濃度をＹｋと表すと、第１の磁性層〜第ｎの磁性層の各々の非固溶相の原子濃度Ｙ1〜Ｙnが、Ｙ1＞Ｙ2＞…＞Ｙnの関係を有し、
前記金属磁性層は第１の磁性層〜第ｎの磁性層よりも飽和磁束密度が高く、
前記金属磁性層の各々の磁性粒子は第ｎの磁性層の磁性粒子の表面を覆うように形成されてなることを特徴とする垂直磁気記録媒体（ｎは３以上の整数）。
（付記２０）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された非晶質材料からなるシード層と、
前記シード層上にＲｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層と、
前記下地層上に組成変調層と金属磁性層とがこの順に積層されてなる記録層とを備え、
前記下地層は、結晶粒子と該結晶粒子同士が結晶粒界部を介して結合した多結晶膜からなり、
前記記録層は、前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなり、前記シード層との界面から金属磁性層との界面に向かうにしたがって、次第に非固溶相の原子濃度が低く設定され、
前記金属磁性層は組成変調膜よりも飽和磁束密度が高く、
前記金属磁性層の各々の磁性粒子は組成変調膜の金属磁性層との界面の磁性粒子の表面を覆うように形成されてなることを特徴とする垂直磁気記録媒体（ｎは３以上の整数）。
（付記２１）  前記下地層と記録層との間に、Ｒｕ、またはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる他の下地層をさらに備え、
前記他の下地層は、基板面に対して垂直方向に成長してなる結晶粒子と、該結晶粒子を互いに離隔する空隙部からなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記２２）  磁気ヘッドを有する記録再生手段と、
付記１または付記１５記載の垂直磁気記録媒体と、を備える磁気記憶装置。
（付記２３）  基板上に軟磁性裏打ち層と、シード層と、下地層と、前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなる第１磁性層および第２磁性層とが順次積層された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性裏打ち層上に非晶質材料からなるシード層を形成する工程と、
前記シード層上にＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層を形成する工程と、
前記下地層上に第１のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層上に第２のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第２の磁性層を形成する工程と、を含み、
前記第１のスパッタターゲットおよび第２のスパッタターゲットは強磁性材料と、酸化物、炭化物、および窒化物からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料とが複合化されており、
前記第１のスパッタターゲットは、前記第２のスパッタターゲットよりも、前記非磁性材料の原子濃度が高いことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記２４）
基板上に軟磁性裏打ち層と、シード層と、下地層と、前記基板面に対して略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、該磁性粒子を互いに離隔する非磁性の非固溶相からなる第１の磁性層および第２の磁性層とが順次積層された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性裏打ち層上に非晶質材料からなるシード層を形成する工程と、
前記シード層上にＲｕまたはＲｕを主成分とするＲｕ合金からなる下地層を形成する工程と、
前記下地層上に強磁性材料と、酸化物、炭化物、および窒化物からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料とが複合化された第１のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層上に強磁性材料からなる第２のスパッタターゲットを用いてスパッタ法により第２の磁性層を形成する工程と、を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記２５）  軟磁性裏打ち層を形成する工程から第２の磁性層を形成する工程までは前記基板の加熱を行わないことを特徴とする付記２３または２４記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記２６）  前記下地層を形成する工程と、前記第１の磁性層を形成する工程との間に、他の下地層を形成する工程をさらに含み、
前記他の下地層を形成する工程が、スパッタ法を用いて、堆積速度を０．１ｎｍ／秒以上かつ２ｎｍ／秒以下の範囲で、かつ、雰囲気ガス圧を２．６６Ｐａ以上かつ２６．６Ｐａ以下の範囲に設定することを特徴とする付記２３または２４記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図２】図１に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図５】図４に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図１１】図１０に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図である。
【図１２】図１１に示す第２磁性層のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図１４】図１３に示す垂直磁気記録媒体の要部を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の第９の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図１６】本発明の第１０の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図１７】本発明の第１１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図１８】本発明の第１２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図１９】本発明に係る実施例の垂直磁気記録媒体の平均再生出力と記録層膜厚との関係図である。
【図２０】本発明の第１３の実施の形態の磁気記憶装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０、２０、３０、４０、５０、５８、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９３  垂直磁気記録媒体
１１    基板
１２    軟磁性裏打ち層
１３    シード層
１４    第１下地層
１４ａ、２１ａ  結晶粒子
１４ｂ  結晶粒界部
１５、３５、６１、７１、８１    記録層
１６    第１磁性層
１６ａ、１７ａ、６２ａ    磁性粒子
１６ｂ、１７ｂ    非固溶相
１７、６２    第２磁性層
１８    保護膜
１９    潤滑層
２１    第２下地層
２１ｂ、６２ｂ  空隙部
５５    組成変調磁性層
７２    合金磁性層
９０    磁気記憶装置
【図１】
2006309919.tif 000003
【図２】
2006309919.tif 000004
【図３】
2006309919.tif 000005
【図４】
2006309919.tif 000006
【図５】
2006309919.tif 000007
【図６】
2006309919.tif 000008
【図７】
2006309919.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006309919.tif 000012
【図１１】
2006309919.tif 000013
【図１２】
2006309919.tif 000014
【図１３】
2006309919.tif 000015
【図１４】
2006309919.tif 000016
【図１５】
2006309919.tif 000017
【図１６】
2006309919.tif 000018
【図１７】
2006309919.tif 000019
【図１８】
2006309919.tif 000020
【図１９】
2006309919.tif 000021
【図２０】
2006309919.tif 000022