(57)【要約】【課題】記録再生特性を向上させ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】非磁性基板１上に、軟磁性下地膜２と、下地膜３と、垂直磁気記録膜５と、保護膜６とが設けられ、下地膜３が、少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなる。【選択図】図１
2006202476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜とが設けられ、
前記下地膜が少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気記録媒体において、下地膜のＣ含有量が、１ａｔ％以上４０ａｔ％以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁気記録媒体において、下地膜のＣ含有量が、５ａｔ％以上３０ａｔ％以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の磁気記録媒体において、下地膜の厚さが０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の磁気記録媒体において、下地膜と垂直磁気記録膜の間に、少なくともＲｕ、Ｃｏのうちいずれか一方を含む中間膜が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体において、軟磁性下地膜と下地膜との間に、アモルファス構造または微細結晶構造を有するシード膜が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体において、下地膜が、Ｐｔ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｆｅ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｃｏ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｃｒ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｆｅ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃｏ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃｒ−Ｃ合金のうちいずれかからなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体において、下地膜の結晶粒子の平均粒径が５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体において、垂直磁気記録膜が少なくともＣｏとＰｔを含む材料からなり、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が０以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体において、
垂直磁気記録膜が、ＣｏＰｔ合金またはＣｏＣｒＰｔ合金に、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５のうちいずれかを添加した材料からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１１】
非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜とを順次形成し、前記下地膜が少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の磁気記録媒体の製造方法において、下地膜を、温度１５０〜４００℃で形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、磁気記録媒体が、非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜とが設けられ、前記下地膜が少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体、その製造方法、およびこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置の１種であるハードディスク装置（ＨＤＤ）は、現在その記録密度が年率６０％以上で増えており今後もその傾向は続くといわれている。そのため、高記録密度に適した磁気記録用ヘッドの開発、磁気記録媒体の開発が進められている。
現在、市販されている磁気記録再生装置に搭載されている磁気記録媒体は、主に、磁性膜内の磁化容易軸が基板に対して平行に配向した面内磁気記録媒体である。ここで磁化容易軸とは、磁化の向き易い軸のことであり、Ｃｏ合金の場合、Ｃｏのｈｃｐ構造のｃ軸のことである。
面内磁気記録媒体では、高記録密度化すると磁性膜の記録ビットの１ビットあたりの体積が小さくなりすぎ、熱揺らぎ効果により記録再生特性が悪化する可能性がある。また、高記録密度化した際に、記録ビット間の境界領域で発生する反磁界の影響により媒体ノイズが増加する傾向がある。
これに対し、磁性膜内の磁化容易軸が主に垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明なビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。しかも、記録密度が高くなるほど静磁気的に安定となって熱揺らぎ耐性が向上することから、近年大きな注目を集めている。
【０００３】
近年では、磁気記録媒体の更なる高記録密度化が要望に対して、垂直磁気記録膜に対する書きこみ能力に優れている単磁極ヘッドを用いることが検討されている。単磁極ヘッドに対応するために、記録層である垂直磁気記録膜と基板との間に、裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設けることにより、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間の磁束の出入りの効率を向上させることが提案されている。
【０００４】
しかしながら、単に裏打ち層を設けた磁気記録媒体では、記録再生特性が不十分となりやすく、より記録再生特性に優れた磁気記録媒体が要望されていた。
一般に垂直磁気記録媒体は、基板上に、裏打ち層（軟磁性下地膜）と、磁気記録膜の磁化容易軸を基板面に対して垂直に配向させる下地膜と、Ｃｏ合金からなる垂直磁気記録膜と、保護膜とを形成した構造となっている。
磁気記録媒体の記録再生特性を改善するには、垂直磁気記録膜に、ノイズの低い磁性材料を使うのは勿論であるが、層構造についても幾つかの改善手法が提案されている（例えば特許文献１〜３）。
【特許文献１】特許第２６６９５２９号公報
【特許文献２】特開平８−１８０３６０号公報
【特許文献３】特開平７−１９２２４４号公報
【０００５】
特許第２６６９５２９号公報には、非磁性基板と、六方晶系の磁性合金膜との間にＴｉ下地膜を設け、Ｔｉ下地膜に他の元素を含有させることにより、Ｔｉ合金下地膜と六方晶系の磁性合金膜との間の格子の整合性を高め、六方晶系の磁性合金膜のｃ軸配向性を向上させる方法が提案されている。
しかしながら、Ｔｉ合金下地を用いると、磁性合金膜中の交換結合が大きくなり、その結果、媒体ノイズが大きくなるため、更なる高記録密度化は困難である。
【０００６】
特開平８−１８０３６０号公報には、ＣｏとＲｕからなる下地膜を、非磁性基板とＣｏ合金垂直磁気記録膜との間に形成することにより、Ｃｏ合金垂直磁気記録膜のｃ軸配向性を向上させる手法が提案されている。
しかしながら、ＣｏとＲｕからなる下地膜は、その上に設けられた垂直磁気記録膜の残留磁化Ｍｒと飽和磁化Ｍｓとの比Ｍｒ／Ｍｓを低下させ、その結果、Ｃｏ合金磁性膜中の熱揺らぎ耐性が劣化するため、更なる高記録密度化は困難である。
【０００７】
特開平７−１９２２４４号公報には、基板とＣｏ合金垂直磁気記録膜との間に、Ｐｔ下地膜を形成することが提案されている。
しかしながら、Ｐｔ下地膜の上にＣｏ合金垂直磁気記録膜を形成すると、これらの間の結晶格子サイズのミスフィットが大きくなり、垂直磁気記録膜の結晶構造に歪みが生じる。このため、垂直磁気記録膜中の磁性粒子同士の交換結合が強くなり、媒体ノイズが大きくなることから、更なる高記録密度化は困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、記録再生特性を向上させ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）上記課題を解決するための第１の発明は、非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜とが設けられ、前記下地膜が少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなることを特徴とする磁気記録媒体である。
（２）上記課題を解決するための第２の発明は、（１）記載の磁気記録媒体において、下地膜のＣ含有量が、１ａｔ％以上４０ａｔ％以下であることを特徴とする磁気記録媒体である。
（３）上記課題を解決するための第３の発明は、（１）または（２）に記載の磁気記録媒体において、下地膜のＣ含有量が、５ａｔ％以上３０ａｔ％以下であることを特徴とする磁気記録媒体である。
（４）上記課題を解決するための第４の発明は、（１）乃至（３）のいずれかに記載の磁気記録媒体において、下地膜の厚さが０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体である。
（５）上記課題を解決するための第５の発明は、（１）乃至（４）のいずれかに記載の磁気記録媒体において、下地膜と垂直磁気記録膜の間に、少なくともＲｕ、Ｃｏのうちいずれか一方を含む中間膜が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体である。
（６）上記課題を解決するための第６の発明は、（１）乃至（５）のいずれかに記載の磁気記録媒体において、軟磁性下地膜と下地膜との間に、アモルファス構造または微細結晶構造を有するシード膜が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体である。
（７）上記課題を解決するための第７の発明は、（１）乃至（６）のいずれかに記載の磁気記録媒体において、下地膜が、Ｐｔ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｆｅ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｃｏ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｃｒ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｆｅ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃｏ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃｒ−Ｃ合金のうちいずれかからなることを特徴とする磁気記録媒体である。
（８）上記課題を解決するための第８の発明は、（１）乃至（７）のいずれかに記載の磁気記録媒体において、下地膜の結晶粒子の平均粒径が５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体である。
（９）上記課題を解決するための第９の発明は、（１）乃至（８）のいずれかに記載の磁気記録媒体において、垂直磁気記録膜が少なくともＣｏとＰｔを含む材料からなり、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が０以上であることを特徴とする磁気記録媒体である。
（１０）上記課題を解決するための第１０の発明は、（１）乃至（９）のいずれかに記載の磁気記録媒体において、垂直磁気記録膜が、ＣｏＰｔ合金またはＣｏＣｒＰｔ合金に、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５のうちいずれかを添加した材料からなる磁気記録媒体である。
（１１）上記課題を解決するための第１１の発明は、非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜とを順次形成し、前記下地膜が少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
（１２）上記課題を解決するための第１２の発明は、（１１）に記載の磁気記録媒体の製造方法において、下地膜を、温度１５０〜４００℃で形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
（１３）上記課題を解決するための第１３の発明は、磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、磁気記録媒体が、非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜とが設けられ、前記下地膜が少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１０】
以下、逆磁区核形成磁界について説明する。
図２に示すように、履歴曲線（ＭＨ曲線）において、外部磁場を減少させる過程で磁化が０となる点ａでの接線と、飽和磁化を示す直線との交点をｂとすると、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、Ｙ軸（Ｍ軸）から点ｂまでの距離（Ｏｅ）で表すことができる。
なお、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、外部磁場が負となる領域に点ｂがある場合に正の値をとり（図２を参照）、逆に、外部磁場が正となる領域に点ｂがある場合に負の値をとる（図３を参照）。
逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）の測定には、振動式磁気特性測定装置またはカー効果測定装置を用いることができる。
なお、１（Ｏｅ）＝約７９Ａ／ｍである。
また、各膜の厚さは、例えばＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で媒体断面を観察することにより求めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体にあっては、非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜とが設けられ、前記下地膜が少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣとを含む合金からなるので、記録再生特性および熱揺らぎ耐性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示すものである。ここに示されている磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性下地膜２と、直上の膜の配向性および結晶粒径を制御する下地膜３と、中間膜４と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜５と、保護膜６と、潤滑膜７とが順次形成された構成となっている。
【００１３】
非磁性基板１としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが使用可能である。
【００１４】
非磁性基板１は、平均表面粗さＲａを２ｎｍ（２０Å）以下、好ましくは１ｎｍ以下とすると、記録再生時に磁気ヘッドの浮上高さを低くすることができるため高密度記録に適している点から望ましい。
非磁性基板１は、表面の微小うねり（Ｗａ）を０．３ｎｍ以下（より好ましくは０．２５ｎｍ以下）とすると、記録再生時に磁気ヘッドの浮上高さを低くすることができるため高密度記録に適している点から好ましい。
また、端面のチャンファー部の面取り部、側面部の少なくとも一方の表面平均粗さＲａが１０ｎｍ以下（より好ましくは９．５ｎｍ以下）であることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。
微小うねり（Ｗａ）は、例えば、表面粗さ測定装置Ｐ−１２（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定範囲８０μｍでの表面平均粗さとして測定することができる。
【００１５】
軟磁性下地層２は、磁気ヘッドから発生する磁束の垂直方向成分を大きくするためと、情報が記録される垂直磁気記録膜５の磁化の方向をより強固に垂直方向に固定するために設けられているものである。この作用は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合により顕著となる。
【００１６】
軟磁性下地膜２は、軟磁性材料からなるもので、この材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。
この材料としては、ＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＢなど）、ＦｅＮｉ合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ合金、ＦｅＮ合金、ＦｅＳｉ合金、ＦｅＰ合金、ＦｅＮｂ合金、ＦｅＨｆ合金、ＦｅＢ合金、ＣｏＢ合金、ＣｏＰ合金、ＣｏＮｉ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＢ、ＣｏＮｉＰなど）、ＦｅＣｏＮｉ合金（ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＣｏＮｉＰ、ＦｅＣｏＮｉＢなど）などを挙げることができる。
またＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いてもよい。
軟磁性下地膜２の材料としては、上記のほか、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有するＣｏ合金を用いることができる。
この材料としては、ＣｏＺｒ系合金、ＣｏＺｒＮｂ系合金、ＣｏＺｒＴａ系合金、ＣｏＺｒＣｒ系合金、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【００１７】
軟磁性下地膜２の保磁力Ｈｃは１００（Ｏｅ）以下（好ましくは２０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。
この保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波でなく歪みをもった波形になるため好ましくない。
軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。このＢｓが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波でなく歪みをもった波形になるため好ましくない。
【００１８】
また、軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓと膜厚ｔとの積Ｂｓ・ｔは、４０Ｔ・ｎｍ以上（好ましくは６０Ｔ・ｎｍ以上）であることが好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生波形が歪みをもつようになったり、ＯＷ特性（オーバーライト特性）が悪化するため好ましくない。
【００１９】
軟磁性下地膜２の形成方法としては、スパッタリング法、メッキ法などを用いることができる。
【００２０】
軟磁性下地膜２は、表面（下地膜３側の面）において、軟磁性下地膜２を構成する材料が部分的、あるいは完全に酸化された構成とすることもできる。
つまり、軟磁性下地膜２の表面から所定深さの領域において、軟磁性下地膜２を構成する材料が部分的に酸化されるか、もしくはこの領域が前記材料の酸化物からなる構成とすることができる。
【００２１】
下地膜３は、直上に設けられた中間膜４、または中間膜４および垂直磁気記録膜５における配向性および結晶粒径を制御するものである。
下地膜３に用いられる材料は、少なくともＰｔとＣを含む合金である。
Ｃを含まないＰｔを用いた場合には、結晶粒径が大きくなるため、下地膜３の影響下でエピタキシャル成長する垂直磁気記録膜５において結晶粒径が大きくなり、ノイズが増大するため好ましくない。
下地膜３は、Ｐｔ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｆｅ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｃｏ−Ｃ合金、Ｐｔ−Ｃｒ−Ｃ合金のうちいずれかからなることが特に好ましい。
【００２２】
下地膜３に用いられる材料は、少なくともＰｄとＣを含む合金であってもよい。
Ｃを含まないＰｄを用いた場合には、結晶粒径が大きくなるため、下地膜３の影響下でエピタキシャル成長する垂直磁気記録膜５において結晶粒径が大きくなり、ノイズが増大するため好ましくない。
ＰｄとＣを含む合金を用いる場合には、下地膜３は、Ｐｄ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｆｅ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃｏ−Ｃ合金、Ｐｄ−Ｃｒ−Ｃ合金のうちいずれかからなることが特に好ましい。
【００２３】
下地膜３のＣ含有量は、１ａｔ％以上４０ａｔ％以下（好ましくは５ａｔ％以上３０ａｔ％以下）とするのが望ましい。
図４は、下地膜３のＣ含有量と記録再生特性の関係を示すものである。
図４に示すように、下地膜３のＣ含有量が１ａｔ％未満であると、記録再生特性の改善効果が低くなり、Ｃ含有量が４０ａｔ％を越えると、配向性の悪化が生じ、その結果、記録再生特性、静磁気特性が悪化するため好ましくない。
【００２４】
下地膜３の厚さは、０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下（特に１〜１０ｎｍ）とするのが好ましい。下地膜３の厚さが上記範囲であるとき、垂直磁気記録膜５の垂直配向性が特に高くなり、かつ記録再生時における磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離を小さくすることができるので、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができるからである。
この厚さが上記範囲未満であると、垂直磁気記録膜５における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。
また、この厚さが上記範囲を超えると、結晶粒子の粗大化が生じたり、記録再生時における磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなるため、再生信号の分解能や再生出力が低下する。
【００２５】
下地膜３は、ｆｃｃ構造を有することが好ましい。下地膜３をｆｃｃ構造とすることで、直上に設けられた中間膜４および／または垂直磁気記録膜５の配向性を良くし、結晶粒子を微細化することができるためである。結晶の状態は、例えばＸ線回折法や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて確認することができる。
【００２６】
下地膜３は、結晶粒子の平均粒径が５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることが好ましい。この平均粒径は、例えば下地膜３の結晶粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。
【００２７】
下地膜３の表面形状は、垂直磁気記録膜５、保護膜６の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするには、下地膜３の表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とするのが好ましい。
この表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とすることによって、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくし、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを十分に低くし、記録密度を高めることができる。
【００２８】
下地膜３を形成する際には、成膜用のガスとして、垂直磁気記録膜５の結晶粒子を微細化する目的で、酸素や窒素を含んだプロセスガスを用いることもできる。例えば、下地膜３をスパッタ法で形成する場合は、プロセスガスとして、アルゴンに酸素を体積率で０．０５〜１０％（好ましくは０．１〜３％）程度混合したガス、アルゴンに窒素を体積率で０．０１〜２０％（好ましくは０．０２〜５％）程度混合したガスを用いるのが好ましい。
【００２９】
中間膜４は、下地膜３と垂直磁気記録膜５との間の結晶格子サイズの差から生じる垂直磁気記録膜５の結晶構造の歪みを防ぐとともに、垂直磁気記録膜５の磁性粒子（結晶粒子）の交換結合を低減するものである。
中間膜４には、ｈｃｐ構造またはｆｃｃ構造を有する材料を用いることが好ましい。
中間膜４は、少なくともＲｕ、Ｃｏのうちいずれか一方を含むことが好ましい。
中間膜４の厚さは、垂直磁気記録膜５における磁性粒子（結晶粒子）の粗大化による記録再生特性の悪化や、磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなることによる記録分解能の低下を起こさないようにするために、１０ｎｍ以下（好ましくは６ｎｍ以下）とするのが好ましい。
中間膜４の厚さは、１０ｎｍを越える値（例えば１５ｎｍ以上）とすることもできる。
なお、本発明では、中間膜４を設けない構成も可能である。
【００３０】
垂直磁気記録膜５は、その磁化容易軸が基板に対して主に垂直方向に向いたものであり、少なくともＣｏとＰｔを含む材料からなることが好ましい。
例えば、ＣｏＰｔ合金またはＣｏＣｒＰｔ合金を用いることができる。またＣｏＰｔ合金またはＣｏＣｒＰｔ合金に、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５のうちいずれかを添加した材料を用いてもよい。
特に、ＣｏＣｒＰｔ合金や、ＣｏＣｒＰｔ合金にＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３などの酸化物を添加した材料を用いることが好ましい。
酸化物を添加しないＣｏＣｒＰｔ合金を用いる場合には、Ｃｒの含有量が１４ａｔ％以上２４ａｔ％以下（好ましくは１５ａｔ％以上２２ａｔ％以下）、Ｐｔの含有量が１４ａｔ％以上２４ａｔ％以下（好ましくは１５ａｔ％以上２０ａｔ％以下）であることが好ましい。
Ｃｒの含有量が上記範囲未満であると、磁性粒子間の交換結合が大きくなり、その結果磁気クラスター径が大きくなり、ノイズが増大するため好ましくない。
また、Ｃｒの含有量が上記範囲を超えると、保磁力および残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓが低下するため好ましくない。
Ｐｔの含有量が上記範囲未満であると、記録再生特性の改善効果が不十分となりやすくなるとともに、残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓが低下し熱揺らぎ耐性が悪化するため好ましくない。また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えると、ノイズが増大するため好ましくない。
【００３１】
ＣｏＣｒＰｔに酸化物を添加した材料を用いる場合には、Ｃｒと酸化物の合計含有量が１２ａｔ％以上２２ａｔ％以下（好ましくは１４ａｔ％以上２０ａｔ％以下）、Ｐｔの含有量が１３ａｔ％以上２０ａｔ％以下（好ましくは１４ａｔ％以上２０ａｔ％以下）であることが好ましい。
Ｃｒと酸化物の合計含有量が上記範囲未満であると、磁性粒子間の交換結合が大きくなり、その結果磁気クラスター径が大きくなり、ノイズが増大するため好ましくない。また、Ｃｒと酸化物の合計含有量が上記範囲を超えると、保磁力および残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓが低下するため好ましくない。
Ｐｔの含有量が上記範囲未満であると、記録再生特性の改善効果が不十分となりやすくなるとともに、残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓが低下し熱揺らぎ耐性が悪化するため好ましくない。また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えると、ノイズが増大するため好ましくない。
なお、「磁化容易軸が基板に対して主に垂直方向に向く」とは、垂直方向の保磁力Ｈｃ（Ｐ）と面内方向の保磁力Ｈｃ（Ｌ）がＨｃ（Ｐ）＞Ｈｃ（Ｌ）であることを意味する。
【００３２】
垂直磁気記録膜５は、ＣｏＣｒＰｔ系材料等からなる１層構造とすることもできるし、組成の異なる材料からなる２層以上の構造とすることもできる。
【００３３】
垂直磁気記録膜５の厚さは、７〜３０ｎｍ（より好ましくは１０〜２５ｎｍ）とするのが好ましい。垂直磁気記録膜５の厚さが７ｎｍ以上であると、十分な磁束が得ることができ、再生時における出力が低くならず、出力波形がノイズ成分により確認しにくくなるのを防ぐことができるので、より高記録密度に適した磁気記録再生装置が得られる。
また、垂直磁気記録膜５の厚さが３０ｎｍ以下であると、垂直磁気記録膜５内の磁性粒子の粗大化を抑えることができ、ノイズの増大といった記録再生特性の劣化が生じるおそれがないため好ましい。
【００３４】
垂直磁気記録膜５の保磁力は、３０００（Ｏｅ）以上とすることが好ましい。
保磁力が３０００（Ｏｅ）未満であると、高記録密度における必要な分解能が得られず、また熱揺らぎ耐性が劣化するため好ましくない。
【００３５】
垂直磁気記録膜５の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓは、０．９以上であることが好ましい。Ｍｒ／Ｍｓが０．９未満である場合には、熱揺らぎ耐性が劣化するため好ましくない。
【００３６】
垂直磁気記録膜５の逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、０以上であることが好ましい。逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が０未満である場合には、熱揺らぎ耐性が劣化するため好ましくない。
【００３７】
垂直磁気記録膜５は、結晶粒子の平均粒径が５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることが好ましい。この平均粒径は、例えば垂直磁気記録膜５の結晶粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。
【００３８】
垂直磁気記録膜５のΔＨｃ／Ｈｃは０．２５以下であることが好ましい。ΔＨｃ／Ｈｃが０．２５以下であると、磁性粒子（結晶粒子）の粒径のばらつきが小さくなり、垂直磁気記録膜５の垂直方向への保磁力がより均一となり、分解能を改善することができるため好ましい。
【００３９】
保護膜６は、垂直磁気記録膜５の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものが使用可能である。
保護層６の厚さは、１ｎｍ以上７ｎｍ以下とすると、磁気ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高記録密度化の点から望ましい。
潤滑膜７には従来公知の材料、例えばパーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いるのが好ましい。
【００４０】
上記磁気記録媒体を製造するには、非磁性基板１上に、軟磁性下地膜２、下地膜３、中間膜４、垂直磁気記録膜５をスパッタ法などにより順次形成し、スパッタ法やＣＶＤ法などにより保護膜６を形成し、ディッピング法などにより潤滑膜７を形成する方法を採用することができる。
下地膜３は、温度１５０〜４００℃で形成するのが好ましい。
この温度を上記範囲とすることによって、優れた記録再生特性を得ることができる。
【００４１】
本実施形態の磁気記録媒体にあっては、下地膜３が、少なくともＰｔとＣとを含む合金、あるいは少なくともＰｄとＣを含む合金からなるので、記録再生特性、熱揺らぎ耐性が向上し、高密度の情報の記録再生が可能となる。
【００４２】
図５は、本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、軟磁性下地膜２と下地膜３との間に、アモルファス構造または微細結晶構造を有するシード膜８が設けられている。
シード膜８には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれた１種以上と、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏから選ばれた１種以上とを含む合金を用いるのが好適である。
シード膜８を設けることによって、軟磁性下地膜２の結晶性、結晶粒径、表面状態の影響をうけることなく、下地膜３を形成することができる。
【００４３】
シード膜８は、飽和磁束密度Ｂｓが０．３Ｔ以上、保磁力Ｈｃが１００（Ｏｅ）以下である材料を用いることが特に好ましい。シード膜８に上記材料を用いることにより、磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなることによる記録分解能の低下を起こすことがないため好ましい。
【００４４】
図６は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の例を示すものである。
ここに示す磁気記録再生装置は、上記実施形態のうちいずれかの磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体１０を回転駆動させる媒体駆動部１１と、磁気記録媒体１０に情報を記録再生する磁気ヘッド１２と、ヘッド駆動部１３と、記録再生信号処理系１４とを備えている。記録再生信号処理系１４は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド１２に送ったり、磁気ヘッド１２からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
磁気ヘッド１２としては、垂直記録用の単磁極ヘッドを例示することができる。
図７に示すように、この単磁極ヘッドとしては、主磁極１２ａと、補助磁極１２ｂと、これらの連結部１２ｃに設けられたコイル１２ｄとを有するものを好適に用いることができる。
【００４５】
上記磁気記録再生装置によれば、上記磁気記録媒体１０を用いるので、熱揺らぎ耐性および記録再生特性を高めることができる。
従って、磁気記録再生装置によれば、熱揺らぎによるデータ消失などのトラブルを未然に防ぐとともに、高記録密度化を図ることができる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を示して本発明の作用効果を明確にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
洗浄済みのガラス基板１（オハラ社製、外径２．５インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板１上に８９Ｃｏ−４Ｚｒ−７Ｎｂ（Ｃｏ含有量８９ａｔ％、Ｚｒ含有量４ａｔ％、Ｎｂ含有量７ａｔ％）のターゲットを用いて、厚さ１８０ｎｍの軟磁性下地膜２をスパッタ法により成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓと膜厚ｔの積Ｂｓ・ｔが２００Ｔ・ｎｍであることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
次いで、２４０℃の条件で、上記軟磁性下地膜２上に、７５Ｐｔ−２５Ｃ（Ｐｔ含有量７５ａｔ％、Ｃ含有量２５ａｔ％）ターゲットを用いて、厚さ５ｎｍの下地膜３を形成した。この時点でサンプルを平面ＴＥＭ観察して下地膜３の結晶粒子を観察したところ平均粒径は８ｎｍであった。
下地膜３の上に、Ｒｕターゲットを用いて厚さ２ｎｍの中間膜４を形成し、６４Ｃｏ−１７Ｃｒ−１７Ｐｔ−２Ｂ（Ｃｏ含有量６４ａｔ％、Ｃｒ含有量１７ａｔ％、Ｐｔ含有量１７ａｔ％、Ｂ含有量２ａｔ％）ターゲットを用いて厚さ２０ｎｍの垂直磁気記録膜５を形成した。なお、上記スパッタリング工程においては、成膜用のプロセスガスとしてアルゴンを用い、圧力０．６Ｐａにて成膜を行った。
次いで、ＣＶＤ法により厚さ５ｎｍの保護膜６を形成した。
次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜７を形成し、磁気記録媒体を得た。この磁気記録媒体の構成を表１に示す。
【００４７】
（比較例１〜３）
下地膜３をＰｔ、Ｒｕ、またはＣからなるターゲットを用いて形成すること以外は、実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体の構成を表１に示す。
【００４８】
これら実施例および比較例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。記録再生特性の評価は、米国ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて行った。
記録再生特性の評価には、書き込み部にシングルポール磁極（単磁極）を用い、再生部にＧＭＲ素子を用いた磁気ヘッドを使用し、記録周波数条件を線記録密度６００ｋＦＣＩとして測定した。
熱揺らぎ特性の評価では、上記スピンスタンドおよび上記磁気ヘッドを用いて、温度７０℃において線記録密度５０ｋＦＣＩで書き込みをおこなった後、書き込み１秒後の再生出力に対する出力の低下率（％／ｄｅｃａｄｅ）を（Ｓ−Ｓ０）×１００／（Ｓ０×３）に基づいて算出した。この式において、Ｓ０は磁気記録媒体に信号を書き込み後１秒経過時の再生出力を示し、Ｓは１０００秒後の再生出力を示す。この試験結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2006202476.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、下地膜３が７５Ｐｔ−２５Ｃからなる実施例は、比較例に比べ優れた記録再生特性を示した。
【００５１】
（実施例２〜１０）
下地膜３の組成を表２に示すとおりとした以外は、実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
2006202476.tif 000004
【００５３】
表２に示すように、下地膜３が少なくともＰｔとＣを含む実施例は、優れた記録再生特性を示した。特に、下地膜３のＣ含有量が１ａｔ％以上４０ａｔ％以下（特に５ａｔ％以上３０ａｔ％以下）である実施例は優れた特性を示した。
【００５４】
（実施例１１〜１５）
下地膜３の厚さを表３に示すとおりとした以外は、実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表３に示す。
【００５５】
【表３】
2006202476.tif 000005
【００５６】
表３に示すように、下地膜３の膜厚を０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下（特に１〜１０ｎｍ）とした実施例は、優れた記録再生特性を示した。
【００５７】
（実施例１６〜２０）
下地膜３を形成する際の温度を表４に示すとおりとした以外は、実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
2006202476.tif 000006
【００５９】
表４に示すように、下地膜３を形成する際の温度を１５０〜４００℃とした実施例は、優れた記録再生特性を示した。
【００６０】
（実施例２１〜２７）
軟磁性下地膜２の材料、厚さを表５に示すとおりとした以外は、実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
【００６１】
（実施例２８〜３０）
軟磁性下地膜２と下地膜３との間にシード膜８を設けたこと以外は、実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表５に示す。
【００６２】
【表５】
2006202476.tif 000007
【００６３】
表５に示すように、実施例は優れた記録再生特性を示した。特にシード膜８を設けた実施例では、優れた記録再生特性が得られた。
【００６４】
（実施例３１〜３９）
中間膜４、垂直磁気記録膜５の材料、厚さを表６に示すとおりとした以外は、実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表６に示す。
なお、表中、Ｒｕ／ＣｏＣｒは、中間膜４が、Ｒｕからなる第１層上にＣｏＣｒからなる第２層を設けた２層構造を有することを示す。この中間膜４の厚さは、いずれも２ｎｍであり、これを２／２と表記した。
【００６５】
【表６】
2006202476.tif 000008
【００６６】
表６に示すように、実施例は優れた記録再生特性を示した。
【００６７】
（実施例４０）
下地膜３を次のように形成すること以外は実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
すなわち、軟磁性下地膜２上に、７５Ｐｄ−２５Ｃ（Ｐｄ含有量７５ａｔ％、Ｃ含有量２５ａｔ％）ターゲットを用いて、厚さ５ｎｍの下地膜３を形成した。
この時点でサンプルを平面ＴＥＭ観察して下地膜３の結晶粒子を観察したところ平均粒径は８．３ｎｍであった。
この実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表７に示す。
【００６８】
（比較例４）
下地膜３を、Ｐｄからなるターゲットを用いて形成すること以外は実施例４０に準じて磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表７に示す。
【００６９】
（実施例４１〜４７）
下地膜３の組成および厚さを表７に示すとおりとしたこと以外は実施例４０に準じて磁気記録媒体を作製した。これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表７に示す。
【００７０】
【表７】
2006202476.tif 000009
【００７１】
表７に示すように、下地膜３が少なくともＰｄとＣを含む実施例は優れた記録再生特性を示した。
【００７２】
（実施例４８〜５８）
中間膜４、垂直磁気記録膜５の材料、厚さを表８に示すとおりとして磁気記録媒体を作製した。その他の条件は実施例１に準じた。これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表８に示す。
【００７３】
【表８】
2006202476.tif 000010
【００７４】
表８に示すように、垂直磁気記録膜５が酸化物を含む実施例は、優れた記録再生特性を示した。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）を説明する模式図である。
【図３】逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）を説明する模式図である。
【図４】下地膜のＣ含有量と記録再生特性との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の磁気記録再生装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】図６に示す磁気記録再生装置に使用可能な磁気ヘッドの一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…非磁性基板、２…軟磁性下地膜、３…下地膜、４…中間膜、５…垂直磁気記録膜、６…保護膜、７…潤滑膜、８…シード膜、１０…磁気記録媒体、１１…媒体駆動部、１２…磁気ヘッド、１２ａ…主磁極、１２ｂ…補助磁極、１２ｃ…連結部、１２ｄ…コイル、１３…ヘッド駆動部、１４…記録再生信号処理系。
【図１】
2006202476.tif 000011
【図２】
2006202476.tif 000012
【図３】
2006202476.tif 000013
【図４】
2006202476.tif 000014
【図５】
2006202476.tif 000015
【図６】
2006202476.tif 000016
【図７】
2006202476.tif 000017