(57)【要約】【課題】  製造が容易且つ媒体設計が容易なティルテッドメディア型の垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】  基板１１と、この基板１１上に形成された下地層１２と、この下地層１２上に形成された磁気記録層１３と、この磁気記録層１３上に形成された保護層１４とを備え、磁気記録層１３は、互いに交換結合された主記録層１４と補助層１５とから構成されており、このうち、主記録層１４は、磁性粒子とそれを取り囲む非磁性体とを有し、且つ、垂直磁気異方性を有しており、補助層１５は、負の結晶磁気異方性を有する材料を用い、媒体面が磁化容易面となる異方性を有している。【選択図】  図２
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【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下地層と、前記下地層上に形成された磁気記録層と、前記磁気記録層上に形成された保護層とを備え、
前記磁気記録層は、互いに交換結合された主記録層と補助層とから構成されており、
前記主記録層は、磁性粒子とそれを取り囲む非磁性体とを有し、且つ、垂直磁気異方性を有しており、
前記補助層は、負の結晶磁気異方性を有する材料を用い、媒体面が磁化容易面となる異方性を有していることを特徴とする負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁気記録層は、媒体面内方向に磁性部分と非磁性部分とに分断され、且つ、前記磁性部分と前記非磁性部分とが媒体の周方向に沿って配列した領域を有することを特徴とする請求項１に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項３】
前記補助層の結晶磁気異方性の絶対値が１０５ｅｒｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項４】
前記補助層の厚さが１ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項５】
前記補助層の厚さが前記主記録層の厚さの半分以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項６】
前記補助層は、ＣｏＩｒ、ＣｏＦｅ、ＭｎＳｂ、ＦｅＣ、Ｆｅ３Ｐｔの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の合金を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項７】
前記補助層は、ＣｏＩｒであり、且つ、Ｉｒの含有率が５〜４０原子％であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項８】
前記補助層の下に、六方最密格子面又は正方格子面を前記基板と平行な面内に配向させた結晶質下地膜を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体と、
前記負異方性交換結合型磁気記録媒体に対して信号の記録及び再生を行う磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置。
【請求項１０】
前記磁気ヘッドは、単磁極型の磁気ヘッドであることを特徴とする請求項９に記載の磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負異方性交換結合型磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの処理速度が向上するのに伴って、情報信号の記録及び再生を行うハードディスクドライブ(ＨＤＤ:Hard Disk Drive)等の磁気記録再生装置では、記録速度の高速化及び高記録密度化が要求されている。現行のＨＤＤでは、磁化の方向が媒体の面内方向を向いている、いわゆる面内磁気記録方式が採用されている。しかしながら、ＨＤＤのより一層の高記録密度化を考えると、磁化の方向が媒体の法線方向を向いている、いわゆる垂直磁気記録方式の方が、磁化反転境界付近における減磁界が小さく、鋭い反転磁化が得られるため有利である。
【０００３】
さらに、近年の磁気記録媒体で問題となってきている熱揺らぎに関しても、垂直磁気記録方式の方が面内磁気記録媒方式よりも、媒体の磁気記録層の厚みを大きく設定することができるため、記録された信号の劣化を低く抑えることができる。
【０００４】
垂直磁気記録層としては、不規則六方晶型の結晶構造を持ったＣｏＣｒＰｔ合金をはじめとするＣｏＣｒ合金系の磁性膜が主に研究されている。また、上述した熱揺らぎの問題に対処するため、より磁気異方性(Ｋｕ)の大きな材料の研究も進められている。
【０００５】
しかしながら、Ｋｕは、保磁力(Ｈｃ)と正の相関を持っており、このＫｕの大きな材料に磁気記録を行う場合には、より大きな記録磁界が必要となる。このため、垂直磁気記録媒体では、Ｋｕがヘッドの記録能力の上限に近い値に設定されることが多い。
【０００６】
ここで、Ｋｕを大きく保ったまま、Ｈｃを下げることができれば、熱ゆらぎに対する耐性が良好な垂直磁気記録媒体を得ることができる。また、熱ゆらぎに対する耐性が同じ垂直磁気記録媒体であっても、ヘッドの設計マージンを増やすことができるので、垂直磁気記録方式を採用したＨＤＤの設計が容易となる。
【０００７】
このため、最近では、磁気記録層の磁化容易軸方向を媒体の法線方向に対して傾斜させた垂直磁気記録媒体(Tilted Perpendicular Magnetic Recording Media)（以下、ティルテッドメディアという。）が提案されている（例えば、特許文献１，２及び非特許文献１を参照。）。すなわち、従来の垂直磁気記録媒体が、磁気記録層の磁化容易軸方向が媒体の法線方向を向くように磁性結晶粒子の結晶面を配向させているのに対して、この新しく提案されたティルテッドメディアは、磁気記録層の磁化容易軸方向が媒体の法線方向に対して傾斜するように磁性結晶粒子の結晶面を配向させることを特徴としている。
【０００８】
なお、非特許文献１では、媒体の法線方向である磁界印加方向と、磁化容易軸方向とがある角度を持っているために、Ｈｃが低くなることが報告されている。理論的には、磁界印加方向と磁化容易軸方向との交差角が４５゜のとき、最も小さなＨｃ（０゜のときの半分程度）が得られることがわかっている。
【０００９】
ところで、磁気記録層の磁化容易軸方向を媒体の法線方向に対して斜めに向けるには、そのような配向関係を持った磁性結晶粒子の成長を可能とする下地を用いればよい。しかしながら、現在実用化されているＣｏＣｒＰｔ合金系の磁性膜では、そのような下地についてあまり研究されていない。
【００１０】
さらに、実用的なティルテッドメディアとするためには、磁性結晶粒子を非磁性体で分断する、いわゆるグラニュラー構造が必要である。しかしながら、上述したＣｏＣｒＰｔ合金系の磁性膜では、その磁化容易軸（Ｃ軸）方向を媒体の法線方向に対して斜めに磁性結晶粒を配向させたグラニュラー構造とする方法についてあまり研究されていない。
【００１１】
このように、ティルテッドメディアを現行の合金磁性材料で実現するには、薄膜形成時に解決すべき問題点が多くある。また、このようなティルテッドメディアでは、磁性結晶粒子が斜めを向いているために、出力が低下する問題が発生してしまう。さらに、ある磁性結晶粒子に対しては、ある一方向に対して斜めにＣ軸が成長するので、この方向がランダムであれば、従来の面内磁気記録方式のときと同様に、磁化転移領域における反磁界の問題が発生してしまう。
【００１２】
ティルテッドメディアでは、磁性粒子ごとに磁化ベクトルが異なる方向を向いているので、磁気記録層を記録情報或いは記録トラック形状に加工するパターンド媒体とする際には、各パターンでの磁気特性のばらつきが大きくなってしまう。しかしながら、磁性粒子を周方向に揃って斜めに配向させるような下地は現在のところ開発されていない。
【００１３】
一方、ティルテッドメディアを実現する別の方法として、上述したグラニュラー構造において磁気的に孤立した硬磁性粒子に、同様に孤立した軟磁性粒子を交換結合させるコンポジットメディア(composite media)というものが提案されている（例えば、非特許文献２を参照。）。すなわち、このコンポジットメディアでは、磁界が印加されていない状態では磁性粒子全体の磁化が垂直方向を向いているが、記録磁界が印加されると軟磁性層の部分が先に反転し、その影響で交換結合している硬磁性層の磁化が傾き、結果的にティルテッドメディアとなるものである。
【００１４】
このコンポジットメディアの場合には、硬磁性層の磁化容易軸を斜めに形成する必要がないので、上述した磁性結晶粒子の配向制御の問題がない。しかしながら、グラニュラー構造の軟磁性層を形成する方法や、軟磁性粒子上でも良好な結晶配向（ＣｏＣｒＰｔ合金系の軟磁性膜であれば、そのＣ軸方向の配向制御）を実現する方法が確立されておらず、媒体作製上の問題は依然として残ることになる。
【００１５】
さらに、コンポジットメディアでは、上述した磁気的動作を実現するため、軟磁性層の厚みを大きくする必要がある。しなしながら、この場合、個々の磁性粒子が持つ磁化が大きくなるために、各磁性粒子間の静磁結合により記録パターンの記録し易さや磁化の安定性が変化する問題が発生してしまう。さらには、想定された磁気的動作を行う材料マージンも狭くなる。すなわち、硬磁性層と軟磁性層との磁気特性や、膜厚、交換結合の強さなどの設計が難しくなる。
【特許文献１】特開平８−１２９７３６号公報
【特許文献２】特許第３２３５００３号公報
【非特許文献１】IEEE Transaction on Magnetics, vol.38, pp.3675-3683
【非特許文献２】IEEE Transaction on Magnetics, vol.41, pp.537
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述したように、高Ｋｕで高Ｈｃである垂直磁気記録媒体のＨｃを低減したティルテッドメディアを実現するには、軟磁性部分を磁気的に分断することが困難であり、また、飽和磁化(Ｍｓ)が大きくなってしまうので、媒体設計のマージンが狭くなる。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、製造が容易且つ媒体設計が容易なティルテッドメディア型の垂直磁気記録媒体、並びにこれを用いた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】
【００１７】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１）  基板と、前記基板上に形成された下地層と、前記下地層上に形成された磁気記録層と、前記磁気記録層上に形成された保護層とを備え、前記磁気記録層は、互いに交換結合された主記録層と補助層とから構成されており、前記主記録層は、磁性粒子とそれを取り囲む非磁性体とを有し、且つ、垂直磁気異方性を有しており、前記補助層は、負の結晶磁気異方性を有する材料を用い、媒体面が磁化容易面となる異方性を有していることを特徴とする負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（２）  前記磁気記録層は、媒体面内方向に磁性部分と非磁性部分とに分断され、且つ、前記磁性部分と前記非磁性部分とが媒体の周方向に沿って配列した領域を有することを特徴とする前項（１）に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（３）  前記補助層の結晶磁気異方性の絶対値が１０５ｅｒｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする前項（１）又は前項（２）に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（４）  前記補助層の厚さが１ｎｍ以上であることを特徴とする前項（１）乃至前項（３）の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（５）  前記補助層の厚さが前記主記録層の厚さの半分以下であることを特徴とする前項（１）乃至前項（４）の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（６）  前記補助層は、ＣｏＩｒ、ＣｏＦｅ、ＭｎＳｂ、ＦｅＣ、Ｆｅ３Ｐｔの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の合金を含むことを特徴とする前項（１）乃至前項（５）の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（７）  前記補助層は、ＣｏＩｒであり、且つ、Ｉｒの含有率が５〜４０原子％であることを特徴とする前項（１）乃至前項（６）の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（８）  前記補助層の下に、六方最密格子面又は正方格子面を前記基板と平行な面内に配向させた結晶質下地膜を有することを特徴とする前項（１）乃至前項（７）の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体。
（９）  前項（１）乃至前項（８）の何れか一項に記載の負異方性交換結合型磁気記録媒体と、前記負異方性交換結合型磁気記録媒体に対して信号の記録及び再生を行う磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置。
（１０）  前記磁気ヘッドは、単磁極型の磁気ヘッドであることを特徴とする前項（９）に記載の磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、グラニュラー構造を持った主記録層に負の結晶磁気異方性を持った補助記録層を交換結合させることにより、製造が容易且つ媒体設計が容易なティルテッドメディア型の垂直磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記録再生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】
【００１９】
以下、本発明を適用した負異方性交換結合型磁気記録媒体及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２０】
先ず、本発明を適用した磁気記録媒体について説明する。
本発明を適用した磁気記録媒体は、例えば図１に示すように、ハードディスクドライブ(ＨＤＤ:Hard Disk Drive)等の磁気記録再生装置に用いられる磁気ディスク１である。この磁気ディスク１は、図２に示すように、基板１１と、この基板１１上に形成された下地層１２と、この下地層１２上に形成された磁気記録層１３と、この磁気記録層１３上に形成された保護層１４とを少なくとも備えている。
【００２１】
基板１１には、例えばガラスや、Ａｌ系合金、セラミック、カーボン、酸化表面を有するＳｉ単結晶等からなる非磁性基板を用いることができる。ガラスとしては、例えばアモルファスガラスや、結晶化ガラス等を挙げることができる。また、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や、アルミノシリケートガラス等を挙げることができる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラス等を挙げることができる。セラミックとしては、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素等を主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物等を挙げることができる。また、上記金属基板や非金属基板といった基板１の表面に、例えばめっき法やスパッタ法を用いて、ＮｉＰ層を形成したものを用いることもできる。基板１のサイズとしては、３．５インチや、２．５インチ、１．８インチ、１インチ、０．８５インチ、０．８インチといったこれまでに知られている種々のものを挙げることができる。
【００２２】
下地層１２は、磁気記録層１３の結晶の制御や、粒径の制御、密着性向上等を目的としたものであり、この下地層１２には、通常の磁気記録媒体で用いられてるもの、例えば金属や誘電体又はこれらの混合体等を用いることができる。また、下地層１２は、上記の目的を効率よく達成するために、複数の層からなるものであってもよい。さらに、下地層１２を構成する層の表面がイオン照射やガス暴露等により改質されたものであってもよい。
【００２３】
また、下地層１２には、磁性体も用いることもできる。高透磁率な軟磁性体を裏打ち層（ＳＵＬ）として基板１１と磁気記録層１３との間に設けた場合には、いわゆる垂直２層媒体とすることができる。この垂直２層媒体におけるＳＵＬは、垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッドの機能の一部を担っており、例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して磁気ヘッド側へ還流させるといった機能を有している。また、磁気記録層１３に急峻で充分な垂直磁界を印加することができることから、記録再生効率を向上させることができる。
【００２４】
ＳＵＬには、Ｆｅや、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料、例えば、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶ等のＦｅＣｏ系合金や、ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＳｉ等のＦｅＮｉ系合金、ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯ等のＦｅＡｌ系合金又はＦｅＳｉ系合金、ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ等のＦｅＴａ系合金、ＦｅＺｒＮ等のＦｅＺｒ系合金等を挙げることができる。また、ＳＵＬには、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯや、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、或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ることができる。
【００２５】
さらに、ＳＵＬには、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｙの中から選ばれる少なくとも１種とを含有したＣｏ合金を用いることができる。このＣｏ合金は、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有することが好ましい。また、このようなＣｏ合金は、スパッタ法により成膜された場合に、アモルファス層が形成されやすく、このようなアモルファス層が形成された場合には、アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥及び粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示すことになる。さらに、このアモルファス軟磁性材料を用いることによって、媒体の低ノイズ化を図ることができる。アモルファス軟磁性材料として好適なものは、例えばＣｏＺｒや、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ系合金等を挙げることができる。
【００２６】
ＳＵＬの下には、このＳＵＬの結晶性の向上や基板１１との密着性の向上を図るため、さらに下地層を設けることもできる。この下地層には、Ｔｉや、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、又はこれらを含む合金や、酸化物、窒化物等を用いることができる。
【００２７】
また、下地層１２を構成する複数の層の一部として、上記ＳＵＬと磁気記録層１３との間に、非磁性体からなる中間層を設けた構成とすることもできる。この中間層は、ＳＵＬと磁気記録層１３との交換結合相互作用を遮断すること、及び、磁気記録層１３の結晶性を制御することを目的としたものである。この中間層には、例えばＲｕや、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ又はこれらを含む合金や、酸化物、窒化物等を用いることができる。
【００２８】
また、スパイクノイズを防止するために、ＳＵＬを複数の層に分けて、これら各層の間に例えば０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することにより反強磁性結合させた構成とすることもできる。また、ＣｏＣｒＰｔや、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔ等の面内異方性を持った硬磁性膜、或いはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ等の反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させた構成とすることもできる。この場合、交換結合力を制御するため、Ｒｕ層の前後に磁性膜(例えばＣｏ)又は非磁性膜(例えばＰｔ)を積層させてもよい。
【００２９】
磁気記録層１３は、補助層１５と、この補助層１５上に形成された主記録層１６とから構成されており、この主記録層１６と補助層１５とは、互いに交換結合されている。主記録層１６と補助層１５とを互い交換結合させるためには、これら主記録層１６と補助層１５とが互いに接していることが好ましい。また、主記録層１６と補助層１５とが互いに接していない場合であっても、その間の距離が２ｎｍ以下であれば交換結合作用を及ぼすため、主記録層１６と補助層１５との間に２ｎｍ以下の非磁性体からなる中間層を設けることもできる。
【００３０】
また、磁気記録層１３は、主記録層１６と補助層１５との間に、交換結合力を調整するため、磁性体からなる中間層を設けることもできる。また、磁気記録層１３は、例えば図２に示すような補助層１５の上に主記録層１６が配置された構造に限らず、主記録層１６の上に補助層１５が配置された構造であってもよい。また、磁気記録層１３は、これら主記録層１６と補助層１５とを複数積層させた構造とすることもできる。例えば、主記録層１６、補助層１５、主記録層１６の順で積層された構造とした場合には、補助層１５に作用する交換結合力を２倍にすることがき、これにより、媒体の設計マージンを大きくすることができる。また、磁気記録層１３は、磁性層と非磁性層とが複数積層された構造とすることもできる。例えば、複数の磁性層の間にＲｕ層を挿入することで、反強磁性交換結合を誘起させる技術を用いて、線記録密度を向上させることができる。
【００３１】
なお、補助層１５と主記録層１６との交換結合の有無については、ヒステリシスループから判定することができる。すなわち、交換結合していない場合には、ヒステリシスループが各層のループの単純な重ね合わせになるが、交換結合している場合には、互いのヒステリシスに変化を及ぼす。本発明では、補助層１５との交換結合のために主記録層１６が本来持つ保磁力(Ｈｃ)が低減されることを特徴としている。したがって、トルク測定などで主記録層１６の磁気異方性(Ｋｕ)を算出し、それから期待されるＨｃよりも小さなＨｃを示すヒステリシスループとなることで、交換結合の存在を確認することができる。また、詳細を後述する特異なヒステリシスからも判断することができる。
【００３２】
主記録層１６は、垂直磁気異方性を有する硬磁性体からなる。すなわち、この主記録層１６は、その磁化容易軸が主に媒体垂直方向に向いた磁性結晶粒子からなる、いわゆる垂直磁化膜である。この主記録層１６を構成する磁性結晶粒子は、Ｃｏを主成分とする合金からなり、例えばＣｏＰｔ合金からなる場合には、大きな異方性を得ることができる。また、磁性結晶粒子は、Ｃｏや、Ｃｒ、Ｐｔを含む合金の他にも、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる少なくとも１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の結晶性や配向性を向上させたり、磁気特性を調整することができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。また、Ｃｏと、ＰｔやＰｄ等の貴金属とを多数積層した、いわゆる磁性人工格子を用いてもよい。また、ＦｅやＣｏとＰｔやＰｄとにより構成される規則相合金を用いることもできる。また、主記録層１６は、多層構造であってもよく、異なる磁気特性を持った磁性膜を２層以上積層することで、より高記録密度化に対応することができる。
【００３３】
主記録層１６の厚さは、２〜６０ｎｍが好ましく、さらに好ましくは、３〜３０ｎｍである。主記録層１６の厚さが２ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる。一方、主記録層１６の厚さが６０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませてしまう。したがって、主記録層１６の厚さを上記範囲とすることで、より高記録密度化に適した磁気記録媒体とすることができる。主記録層１６の保磁力は、熱揺らぎの耐性劣化を防ぐため、単独で２３７０００Ａ／ｍ（３ｋＯｅ）以上とすることが好ましい。主記録層１６のＫｕは、１０６ｅｒｇ／ｃｃ以上であることが好ましい。
【００３４】
主記録層１６は、図３に模式的に示すように、磁性粒子１７とそれを取り囲む非磁性体１８とから構成される、いわゆるグラニュラー構造を有している。このグラニュラー構造では、個々の磁性粒子１７が完全に分断されているが、磁気記録上問題がなければ一部分断されていなくてもよい。また、図３では、補助層１５もグラニュラー構造となっているが、この補助層１５については、グラニュラー構造であっても連続膜であってもよく、また、それらを両方含む構造（例えば上半分がグラニュラー構造）であってもよい。
【００３５】
補助層１５は、その磁化容易面(Ｃ面)を媒体面と平行に配向させた負の結晶磁気異方性(Ｋｕ)を有する磁性体からなる。すなわち、この補助層１５の困難軸（Ｃ軸）は、媒体面内方向に対して垂直方向である。このとき、磁化容易軸は、この補助層１５を構成する磁性結晶粒子において特定の面内方向にないために、その磁化の向きを面内で任意の方向に取り得る。なお、本発明では、磁化容易軸を膜面内の特定の方向に定義することはできないので、磁化容易軸が存在する面を「磁化容易面」と定義する。この点が、磁化容易軸が媒体面内方向にある正の結晶磁気異方性(Ｋｕ)を有する磁性体、例えば長手媒体に用いられるＣ軸が面内方向にあるＣｏＣｒ系合金や、４方向に磁化容易軸があるｆｃｃ結晶とは異なる点である。また、このような特性を示す材料としては、例えばＣｏＩｒや、ＣｏＦｅ、ＭｎＳｂ、ＦｅＣ、Ｆｅ３Ｐｔ等を挙げることができる。
【００３６】
本発明を適用した磁気記録媒体は、補助層１５を主記録層１６と交換結合させることで、ティルテッドメディアを実現するものであるが、このティルテッドメディアとしての性能を発揮するためには、補助層１５のＫｕの絶対値を１０５ｅｒｇ／ｃｃ以上とすることが好ましい。
【００３７】
具体的に、交換結合された主記録層１６と補助層１５とは、一体化して熱揺らぎを受けるため、補助層１５のＫｕも大きくないと全体の熱揺らぎの耐性は低下してしまう。例えば、上記非特許文献２に記載されるコンポジットメディアの場合、補助層のＫｕが０と見なせる軟磁性体を用いているため、熱揺らぎ耐性を主記録層のみで担わなくてはならず、必然的に主記録層と補助層とを合わせた厚さが大きくなってしまう。このことは、ＳＵＬと記録ヘッドとの間の距離を短くしなければならない垂直磁気記録媒体にとって好ましくない。この際、補助層１５と主記録層１６とで異方性の容易軸の向きが直交するが、熱揺らぎ耐性的には方向は関係ない。なぜなら、補助層１５のＫｕが大きい場合、両者のエネルギーの折り合いがつくところで磁化の微細構造が決まるが、そのようにして決まった構造自体が両者のＫｕの中間の値の熱揺らぎ耐性を持つからである。このような観点から、補助層１５のＫｕの絶対値は１０５ｅｒｇ／ｃｃ以上であることが好ましく、さらに好ましくは、１Ｍｅｒｇ／ｃｃ以上である。
【００３８】
このような条件を満たす補助層１５の材料としては、上述したＣｏＩｒや、ＣｏＦｅ、ＭｎＳｂ、ＦｅＣ、Ｆｅ３Ｐｔ等を挙げることができる。この中でも、ＣｏＩｒは、現在のＨＤＤ用の磁気記録媒体に用いられるＣｏＣｒＰｔ合金と同じ六方細密(ｈｃｐ)構造を有しており、格子定数も近く、両者を積層しても結晶配向が崩れにくいという利点がある。したがって、Ｃ軸配向したＣｏＩｒの上にＣｏＣｒＰｔを成膜した場合には、このＣｏＣｒＰｔもＣ軸配向することになる。この場合、補助層１５となるＣｏＩｒの磁化容易面は、膜面であり、主記録層１６となるＣｏＣｒＰｔの磁化容易軸は、膜面垂直である。
【００３９】
また、現在のＨＤＤ用の磁気記録媒体に用いられる下地層を用いて、Ｃ軸配向のＣｏＣｒＰｔを得ることができれば、逆に、ＣｏＣｒＰｔの上に成膜されるＣｏＩｒのＣ軸を膜面垂直配向させることができる。すなわち、この場合も、補助層１５となるＣｏＩｒの磁化容易面は、膜面であり、主記録層１６となるＣｏＣｒＰｔの磁化容易軸は、膜面垂直である。
【００４０】
具体的に、補助層１５となるＣｏＩｒをＣ軸配向させるためには、この補助層１５の下に、六方最密格子面又は正方格子面を前記基板１１と平行な面内に配向させた結晶質下地膜（下地層１２）を配置すればよい。すなわち、六方最密格子面又は正方格子面を前記基板１１と平行な面内に配向させた結晶質下地膜を用いることで、ＣｏＩｒのＣ軸が媒体の面内垂直方向に配向した薄膜を得ることができる。
【００４１】
また、ＣｏＣｒ合金系の主記録層１６或いはＣｏＩｒ系の補助層１５の場合、補助層１５をＣ軸垂直配向させるための下地層１２としては、六方細密(ｈｃｐ)構造又は面心立方(ｆｃｃ)構造を有する、例えばＲｕや、Ｐｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＦｅＣｒ、Ｍｇ等を用いることができる。
【００４２】
以上のように、本発明を適用した磁気記録媒体では、ＣｏＩｒ上にＣｏＣｒＰｔを積層する、或いは、ＣｏＣｒＰｔの上にＣｏＩｒを積層する、或いは、これらＣｏＩｒとＣｏＣｒＰｔとを繰り返して積層する何れも場合も、補助層１５となるＣｏＩｒの磁化容易面を膜面、且つ、主記録層１６となるＣｏＣｒＰｔの磁化容易軸を膜面垂直とすることができる。
【００４３】
さらに、本発明を適用した磁気記録媒体では、補助層１５となるＣｏＩｒに含まれるＩｒの含有率を調整することで、このＣｏＩｒの飽和磁化(Ｍｓ)を調整することができる。具体的に、このＣｏＩｒに含まれるＩｒの含有率を５〜４０ａｔ％とした場合には、上述した補助層１５のＫｕの値を負、且つ、その絶対値を１０５ｅｒｇ／ｃｃ以上とすることができる。
【００４４】
さらに、補助層１５の厚さは、０．５ｎｍ以上であることが好ましく、さらに好ましくは、１ｎｍ以上である。これは、補助層１５の厚さが０．５ｎｍ未満であると、ティルテッドメディアとしての効果が小さくなり、且つ、媒体全面に亘って均一性を確保することが困難となるからである。
【００４５】
さらに、補助層１５の厚さは、主記録層１６の厚さの半分以下であることが好ましい。これは、補助層１５の厚さが主記録層１６の厚さの半分を超えると、磁化の主成分が面内となり信号強度が下がるからである。
【００４６】
保護層１４は、磁気記録層３の腐食を防ぐと共に、磁気ヘッドが磁気記録媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐものである。保護層１４としては、例えばＣや、Ｓｉ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ等といった硬質の材料を含むものを挙げることができる。保護層１４の厚さは、０．５〜１０ｎｍとすることが好ましい。これにより、磁気ヘッドと磁気記録層１３との間の距離を小さくすることができ、高記録密度化に対応することができる。また、本発明を適用した磁気記録媒体では、この保護層１４上に潤滑層（図示せず。）を設けた構成とすることもできる。この潤滑層に用いられる潤滑剤としては、従来公知の材料、例えばパーフルオロポリエーテルや、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸等を挙げることができる。
【００４７】
本発明を適用した磁気記録媒体では、以上のような構造を有することにより、高Ｋｕで高Ｈｃである垂直磁気記録媒体のＨｃを低減したティルテッドメディアを実現することができる。
【００４８】
ここで、本発明においてＨｃを低減する効果が得られる原理について、図４を参照しながら説明する。なお、図４は、補助層１５と主記録層１６との断面方向の磁化の様子を模式的に示したものであり、図４中において、白の矢印は、外部磁界の方向を示し、白の矢印の長さは、外部磁界の大きさを示し、黒の矢印は、各層の磁化の向きを示すものとする。
【００４９】
先ず、図４Ａに示すように、外部磁界がない場合には、補助層１５及び主記録層１６の磁化は概ね一方向（図４Ａでは上方向）を向いている。すなわち、主記録層１６の磁気異方性エネルギーが補助層１５よりも大きい場合には、補助層１５の磁化も垂直方向を向く。但し、実際には補助層１５の内部で磁化のねじれ構造が発生する場合もある。
次に、図４Ｂに示すように、小さい反転磁界が印加された場合には、補助層１５の磁化が面内方向を向き始め、この補助層１５との交換結合相互作用により主記録層１６の磁化も傾き始める。
次に、図４Ｃに示すように、反転磁界が大きくなり、主記録層１６が反転する直前には、補助層１５の磁化は概ね面内方向に向き、主記録層１６の磁化は４５゜程度となる。これにより、４５゜記録方式と同様に、主記録層１６のみの場合よりも小さな外部磁界で磁化反転させることができる。
【００５０】
また、本発明を適用した磁気記録媒体は、磁気記録層１３が媒体面内方向に磁性部分と非磁性部分とに分断され、且つ、磁性部分と非磁性部分とが媒体の周方向に沿って配列した領域を有することを特徴としている。
このような磁気記録媒体は、パターンド媒体と呼ばれており、例えば図１中囲み部分Ａに示すような凹凸のパターン２０によって磁気記録層１３が磁性部分と非磁性部分とに分断されている。具体的には、磁気記録媒体１の表面には、図５に拡大して示すように、バースト信号や、アドレス、プリアンブルといったトラッキングやデータアクセス制御のためのサーボ信号領域２１と、データを書き込むデータトラック領域２２とが存在する。また、これらの領域２１，２２は、上記パターン２０によって磁性部分と非磁性部分とに区分された領域であり、このようなパターン２０は、上記磁気記録層１３を形成した後に所望の形状に加工してもよく、薄膜の改質によってもよく、基板１１を所望の形に加工したものに通常の薄膜形成プロセスで磁気記録層１３を堆積させたものでもよい。また、データトラック領域２２は、図５に示すような連続したトラック以外にも、図６に拡大して示すような１ビット単位又は複数ビット単位で分割されたトラックであってもよい。
【００５１】
図５に示す磁気記録媒体は、ディスクリートトラック媒体とも呼ばれ、図６に示す磁気記録媒体を狭義のパターンド媒体と呼ぶこともある。ディスクリートトラック媒体では、線記録密度が現行と同様にヘッドによって媒体上に形成される磁化転移幅によって決まる。一方、図６に示すパターンド媒体では、加工形状によって線記録密度が決まる。なお、図６に示すパタンーンド媒体の方が一般に記録密度を高くすることができる。
【００５２】
また、パターンド媒体には、図７に示すように、基板１１にサーボ信号領域２１とデータトラック領域２２と区分するパターン加工が施された基板加工型と、図８に示すように、磁気記録層１３にサーボ信号領域２１とデータトラック領域２２と区分するパターン加工が施された加工が施された磁性体加工型とがある。なお、図８に示す磁性体加工型の場合、磁気記録層１３から加工形状に従った信号が得られればよいことから、加工がその下にある下地層１２や基板１１に及んでいても構わない。また、磁気記録層１３の磁性体が一部残る程度（例えば主記録層１６のみを加工する程度）の浅い構造であっても構わない。
【００５３】
本発明は、図５乃至図８に示す何れのパターンド媒体にも適用することができ、パターン化されている領域において、Ｈｃを低減する効果を得ることができる。したがって、パターン化された領域が媒体全面に存在しても、一部にだけ存在していてもよい。また、パターン化されている領域が周方向に連続して存在しても、周方向に間歇的に存在してもよい。
【００５４】
次に、本発明を適用した磁気記録再生装置について説明する。
本発明を適用した磁気記録再生装置は、例えば図９に示すハードディスクドライブ(ＨＤＤ:Hard Disk Drive)３０である。このＨＤＤ３０は、垂直磁気記録方式により各種データを記録及び再生するものであり、筐体３１の内部に、スピンドルモータ（図示せず。）に取り付けられて回転駆動される上記磁気ディスク１と、この磁気ディスク１に対して信号の記録及び再生を行う磁気ヘッド３２と、この磁気ヘッド３２を搭載するヘッドサスペンションアッセンブリ３３と、このヘッドサスペンションアッセンブリ３３を駆動するアクチュエータ３４と、各部の制御を行う回路基板３５とを備えている。
【００５５】
このうち、磁気ヘッド３２は、記録ヘッドと再生ヘッドとが共通のスライダ機構に搭載された複合型ヘッドである。本発明を適用した磁気記録媒体では、上述したようにＨｃを低下させる効果が得られるが、その効果は、記録磁界の向きが媒体鉛直方向であるときに大きいため、記録ヘッドとしては単磁極型の磁気ヘッドを用いることが好ましい。また、単磁極型の磁気ヘッドにシールドを設けた、いわゆるシールデッドポール構造とすることもできる。一方、長手媒体で用いられるリング型の磁気ヘッドを用いて垂直磁気記録を行うこともできる。再生ヘッドには、ＧＭＲ膜やＴＭＲ膜等を用いたシールド型のＭＲ再生素子等を用いることができる。
【００５６】
ヘッドサスペンションアッセンブリ３３は、磁気ヘッド３２を磁気ディスク１の記録面に対向支持するものであり、先端部に上記スライダ機構が取り付けられたサスペンション３４と、このサスペンション３４の基端部を支持するアーム３５とを備えている。アクチュエータ３４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によりヘッドサスペンションアッセンブリ３３を介して磁気ヘッド３２を磁気ディスク１の任意の半径位置に位置決めする。回路基板３５は、ヘッドＩＣを備え、アクチュエータ３４によるヘッドの駆動制御、並びに磁気ヘッド３２によるデータの書き込み又は読み出し制御を行う。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例により本発明の効果を明らかなものとする。
（実施例１）
実施例１では、先ず、上述した本発明のＨｃを低減させる効果が実用的な範囲で起こり得ることをＬＬＧシミュレーションによって調べた。そのシミュレーション結果を図１０に示す。
本シミュレーションでは、主記録層の磁気特性のうち、Ｋｕを６Ｍｅｒｇ／ｃｃ、Ｍｓを５００ｅｍｕ／ｃｃと仮定して計算を行った。これは、垂直磁気記録媒体の磁気記録層に用いられるＣｏＣｒＰｔの持つ特性に近い値である。一方、補助層の磁気特性のうち、Ｋｕを−４Ｍｅｒｇ／ｃｃ、Ｍｓを１０００ｅｍｕ／ｃｃと仮定して計算を行った。これは、ＣｏＩｒの持つ特性に近い値である。また、交換結合定数は、粒内、主記録層と補助層との間とも、０．５μｅｒｇ／ｃｍと仮定して計算を行った。メッシュサイズは、１ｎｍ立方とし、直径８ｎｍ、高さ１８ｎｍの円柱を模したモデルとして計算を行った。
【００５８】
図１０に示す結果から、点線は、主記録層のみで１８ｎｍの高さの円柱を構成している場合のヒステリシスループであり、Ｈｃは２０ｋＯｅ程度である。これに対して、実線は、主記録層を１２ｎｍ、補助層を６ｎｍとした場合のヒステリシスであり、Ｈｃ（Ｍ＝０となる外部磁界Ｈの値）は半分以下となっている。また、Ｈ＝０におけるＭの値（残留磁化：Ｍｒ）は飽和値（飽和磁化：Ｍｓ）よりも小さくなっている。これは、補助層の内部で磁化が完全に主記録層に揃いきれずに、面内方向に向いた磁化が存在したためと考えられる。また、Ｈ＝０近傍からＨｃ付近で磁化が急激に変化するまでの曲線部分は、反転磁界の増加と共に、この面内方向の磁化成分が徐々に増加していることを示している。そして、この部分は、磁化が可逆的に回転しており、外部磁界をゼロに戻すとＭｒの値に戻る。また、Ｈｃにおける急激な変化は非可逆的なものであり、外部磁界をゼロに戻すと−Ｍｒとなる。したがって、磁化反転を起こす磁界はＨｃとなる。この現象は、補助層のＫｕが負で、磁化容易面が膜面である限り起こるものである。
【００５９】
次に、上記条件で主記録層と補助層の厚みを変化させてシミュレーションを行った。そのシミュレーション結果を図１１に示す。
本シミュレーションでは、主記録層及び補助層の厚みの合計を１８ｎｍと一定にして計算を行った。また、補助層のＭｓが６００ｅｍｕ／ｃｃである場合についても計算を行った。なお、図１１において、横軸は、補助層の厚みを示し、縦軸は、保磁力Ｈｃと角型比Ｓ（Ｍｒ／Ｍｓ）を示す。
【００６０】
図１１に示す結果から、補助層の厚みが１ｎｍでもＨｃをほぼ半減する効果があることがわかる。また、補助層が厚くなるほどＳが小さくなるので、再生信号強度の点から補助層は薄いほど好ましい。このように、補助層の厚さがわずかであれば、トータルの熱揺らぎ耐性の変化が少なくなる。また、磁極ヘッド、主記録層、補助層、中間下地層、ＳＵＬの順で通過する磁束の流れの妨げも少なくなる。
【００６１】
この結果は、補助層の上に主記録層が形成された場合も、主記録層の上に補助層が形成された場合も同じである。また、補助層を主記録層の間に挿入することもできる。この場合、補助層に作用する交換結合相互作用は２倍になるので、Ｓの値をより１に近づけることができる。
【００６２】
次に、本発明を適用した磁気記録媒体の角度依存性をシミュレーションにより調べた。そのシミュレーション結果を図１２に示す。
本シミュレーションでは、主記録層の磁気特性のうち、Ｋｕを６Ｍｅｒｇ／ｃｃ、Ｍｓを５００ｅｍｕ／ｃｃ、厚みを１２ｎｍと仮定して計算を行った。一方、補助層の磁気特性のうち、Ｋｕを−４Ｍｅｒｇ／ｃｃ、Ｍｓを１０００ｅｍｕ／ｃｃ、厚みを６ｎｍと仮定して計算を行った。
【００６３】
主記録層が単層の場合、磁化反転がいわゆるＳ−Ｗモデルに従うとすれば、Ｈｃの角度依存性は４５゜に最小値を持つ下に凸の曲線となる。しかしながら、本発明を適用した磁気記録媒体では、それとは異なるＨｃの角度依存性を示している。すなわち、図１２示す結果からは、Ｈｃは０゜〜４５゜近傍までほぼ同じ値となる。これは、磁化の構造が常に磁界に対してゼロとはならない角度を有している部分を持つからと考えられる。
【００６４】
また、これは、現在のＨＤＤで用いられる磁気記録媒体と同様のグラニュラー構造で実現できる状態であるが、上述したパターンド媒体においても同じく実現することができる。すなわち、本発明の効果は、磁気記録層が面内方向に磁性部分と非磁性部分とに分断され、且つ、磁性部分と非磁性部分とが基板の周方向に沿って配列した領域を持つパターンド媒体によっても得ることができる。また、グラニュラー媒体からパターンド媒体にすることで、ビット方向の記録密度を向上させることができる。なお、どちらの媒体を用いるかについては、どのようなＨＤＤシステムを作製するのか或いは製造コスト等の観点から適宜選択すればよい。
【００６５】
（実施例２）
実施例２では、上記実施例１の結果に基づいて、下記１．５インチハードディスク用の磁気ディスクを作製した。具体的には、先ず、非磁性ガラス基板（オハラ社製ＴＳ−１０ＳＸ）を用意し、この基板をスパッタリング装置（ＡＮＥＬＶＡ社製Ｃ−３０１０型）の真空チャンバー内に導入した後に、１×１０−６Ｐａ以下の減圧下で、基板上に、ＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層を１００ｎｍと、Ｔａからなるシード層を５ｎｍと、Ｐｔからなる下地層を１０ｎｍと、Ｒｕからなる下地層を１０ｎｍと、ＣｏＣｒＰｔとＳｉＯ２とからなる主記録層をｔ１ｎｍと、補助層を（１８−ｔ１）ｎｍと、Ｃからなる保護層を４ｎｍとを順次積層した。そして、これら積層膜が形成された基板を真空チャンバーから取り出した後に、保護層の表面に潤滑剤としてパーフルオロポリエーテル(ＰＦＰＥ)を１．３ｎｍの厚さでディップ法により塗布した。主記録層と補助層との間は、真空状態のまま連続成膜したため、表面酸化膜等の界面層は形成されておらず、両者の界面において良好な交換結合状態が得られた。また、主記録層には、ターゲット組成が((Ｃｏ９０Ｃｒ１０)８０Ｐｔ２０)９０−(ＳｉＯ２)１０)のものを用いた。なお、(  )内の数字はそれぞの組成比を表し、単位は原子％である。
【００６６】
次に、作製された磁気記録媒体をなるべく補助層及び主記録層の部分のみが観察対象となるようにスライシングし、得られた試料の表面を透過電子顕微鏡(ＴＥＭ)により観察したところ、上記図３に示すような磁性粒子とそれを取り囲む非磁性体とから構成されるグラニュラー構造であることがわかった。なお、試料の厚みは１０ｎｍ程度である。また、ＥＤＸ測定を逐次行ったところ下地のＲｕからの信号が低くなっていることを確認した。
【００６７】
また、非磁性体の部分は、主にＳｉＯ２から構成されており、この部分のＥＤＸ分析を行ったところ、ＣｏやＣｒのピークも確認された。上記ＥＤＸ分析では、主記録層及び補助層の構成元素が検出されたため、磁性粒子の部分は補助層と主記録層とが重なっていると考えられる。このため、試料の断面を透過電子顕微鏡(ＴＥＭ)により観察したところ、上記図２に示すような断面構造となっていることがわかった。また、補助層については、特に粒子を分断する元素を添加していないものの、主記録層からのＳｉ等の元素の拡散によりグラニュラー構造となったものと考えられる。また、補助層の成膜時において、ＣｏＩｒは、同系合金であるＣｏＣｒＰｔ上に堆積しやすく、この成膜時に必然的に生成されるＣｏ−Ｏ等の酸化物がＳｉＯ２を主とする母材上に堆積しやすいことも、このようなグラニュラー構造となった原因の一つと考えられる。
【００６８】
また、主記録層の厚みｔ１が１８ｎｍの場合、すなわち補助層がない場合には、Ｈｃは５．４ｋＯｅであった。次に、補助層にＣｏ８０Ｉｒ２０を用いて、主記録層の厚みｔ１を１７ｎｍ、１５ｎｍ、９ｎｍ、３ｎｍとしたサンプルを作製したところ、全てのサンプルで上記図１０に類似したヒステリシスが得られた。さらに、各サンプルの磁化が急峻に変化する位置でのＨｃを見積もったところ、それぞれ３．９ｋＯｅ、３．５ｋＯｅ、２．８ｋＯｅ、２．５ｋＯｅとなり、何れもＨｃが低減する効果を確認した。なお、上記シミュレーション結果とは異なり、本発明の適用でＨｃが半分になっていないのは、主記録層の厚みｔ１が１８ｎｍの場合、垂直磁気異方性が完全に膜面垂直に向いているわけではなく、角度として５゜程度の分散を持つ、又は、強度として１０％程度の分散を持つ、若しくはその両方を持つためと考えられる。
【００６９】
ところで、トルク測定によりＣｏＩｒのＫｕの値を見積もったところ、約−４Ｍｅｒｇ／ｃｃであることがわかった。なお、主記録層の厚みｔ１が３ｎｍのものは、残留磁化Ｍｒが小さいために、このままでは磁気記録媒体として使用するのは困難である。
【００７０】
次に、主記録層の厚みｔ１を９ｎｍとし、補助層の材料をＣｏＦｅ、ＭｎＳｂ、ＦｅＣ、Ｆｅ３Ｐｔとしたサンプルを作製したところ、何れのサンプルもＨｃが３〜４ｋＯｅとなり、Ｈｃを低減する効果が得られた。
【００７１】
次に、ＣｏＩｒを補助層とする磁気記録媒体を用いて、図９に示すような磁気記録再生装置を作製した。この磁気記録再生装置では、記録ヘッドとして、長手媒体で一般に用いられているリングヘッドを用い、ディスクの回転数を４５００ｒｐｍとし、記録周波数を５０ＭＨｚの単一周波数とした。その結果、Ｈｃが３ｋＯｅ未満のサンプルのみ記録を行うことができ、それ以外のサンプルでは、十分な記録が行えないために、オシロスコープ上で明らかな波形の乱れが観察された。
【００７２】
次に、記録ヘッドを単磁極ヘッドとした磁気記録再生装置を作製し、上記条件と同じ記録動作を行ったところ、主記録層の厚みｔ１が１７ｎｍ、１５ｎｍ、９ｎｍのサンプルでは、充分な記録を行うことができたものの、主記録層の厚みｔ１が１８ｎｍのサンプルでは、十分な記録が行えないために、オシロスコープ上で波形の乱れが観察された。
【００７３】
（実施例３）
実施例３では、基板上に、Ｔｉからなる下地層を７ｎｍと、Ｒｕからなる下地層を３ｎｍと、ＣｏＩｒとＳｉＯ２とからなる補助層を５ｎｍと、Ｃからなる保護層を４ｎｍとを順次積層した以外は、上記実施例２と同様の磁気記録媒体を作製した。なお、ＣｏＩｒ−ＳｉＯ２の成膜は、Ｃｏ−ＳｉＯ２ターゲットと、Ｃｏターゲットと、Ｉｒターゲットとの３元同時スパッタによる。
【００７４】
実施例３では、先ず、ＳｉＯ２の体積比が１０％となるようにして、Ｉｒの原子組成比を変化させた際のＫｕの値を測定した。その測定結果を図１３に示す。この図１３に示す測定からは、成膜時の圧力（スパッタガスにはＡｒを用いた。）によって違いが出るものの、Ｉｒが５〜４０ａｔ％の範囲でＫｕが負となることがわかる。
【００７５】
次に、このＣｏＩｒを補助層とする磁気記録媒体を用いて、図９に示すような磁気記録再生装置を作製した。磁気記録媒体としては、ガラス基板上に、Ｔｉからなる下地層を７ｎｍと、Ｒｕからなる下地層を３ｎｍと、ＣｏＩｒとＳｉＯ２とからなる補助層を５ｎｍと、ＣｏＣｒＰｔとＳｉＯ２とからなる主記録層を１３ｎｍと、Ｃからなる保護層を４ｎｍとを順次積層したものを用いた。この磁気記録媒体は、軟磁性下地層(ＳＵＬ)は用いていないため、リングヘッドによる記録が可能である。
【００７６】
そして、Ｉｒの原子組成比を０、５ａｔ％、１０ａｔ％、２０ａｔ％、３０ａｔ％、４０ａｔ％、５０ａｔ％と変化させた磁気記録媒体を作製し、上記実施例２と同じ条件の記録動作を行ったところ、Ｉｒの原子組成比が０ａｔ％及び５０ａｔ％の磁気記録媒体では、十分な記録が行えないために、オシロスコープ上で波形の乱れが観察された。このうち、０ａｔ％のものは、Ｃｏのみからなる補助層のため、全体の平均の飽和磁化が増大し、静磁気相互作用により不定形な磁区構造ができたためと考えられる。一方、５０ａｔ％のものは、補助層のＭｓが小さいため、Ｋｕの値が正となり、主記録層の本来の値に近い保磁力となって、リングヘッドでは記録できなくなったためと考えられる。それ以外の磁気記録媒体については、何れもＨｃの低減の効果を得ることができ、リングヘッドでも通常の記録動作を行うことができた。
【００７７】
（実施例４）
実施例４では、基板上に、Ｔｉからなる下地層を７ｎｍと、ＣｏＣｒＰｔとＳｉＯ２とからなる主記録層を１０ｎｍと、補助層を３ｎｍと、ＣｏＣｒＰｔとＳｉＯ２とからなる主記録層を５ｎｍと、Ｃからなる保護層を４ｎｍとを順次積層した以外は、上記実施例２と同様の磁気記録媒体を作製した。そして、この磁気記録媒体のＨｃを見積もったところ、３．０ｋＯｅとなり、上記実施例２の場合と比べて、更にＨｃの低減の効果が得られ、角型比も向上することがわかった。
【００７８】
そして、この磁気記録媒体を用いて、図９に示すような磁気記録再生装置を作製し、上記実施例２と同じ条件の記録動作を行った。また、記録ヘッドには、単磁極型の磁気ヘッドを用いた。その結果、上記実施例２の主記録層の厚みｔ１が１５ｎｍの場合に比べて、信号強度が１０％増加し、ＳＮＲがが約２ｄＢ増加することがわかった。これは、Ｈｃの低減の効果が高められ、角型比が増加したことで、信号強度が強くなったためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明を適用した磁気記録媒体を示す斜視図である。
【図２】図１に示す磁気記録媒体の積層構造を示す断面図である。
【図３】図１に示す磁気記録媒体のグラニュラー構造を示す模式図である。
【図４】図１に示す磁気記録媒体の磁化反転過程を説明するための模式図である。
【図５】図１中囲み部分Ａを拡大して示すディスクリートトラック媒体の平面図である。
【図６】図１中囲み部分Ａを拡大して示すパターンド媒体の平面図である。
【図７】基板加工型のパターンド媒体を示す断面図である。
【図８】磁性体加工型のパターンド媒体を示す断面図である。
【図９】本発明を適用した磁気記録再生装置を示す斜視図である。
【図１０】本発明のシミュレーションにより得られたヒステリシスループを示すグラフである。
【図１１】本発明の補助層の厚みと保磁力及び角型比との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の磁界印加角度と保磁力との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の補助層におけるＩｒの原子組成比とＫｕとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８０】
１…磁気ディスク（磁気記録媒体）  １１…基板  １２…下地層  １３…磁気記録層  １４…保護層  １５…補助層  １６…主記録層  １７…磁性粒子  １８…非磁性体  ２０…パターン  ２１…サーボ信号領域  ２２…データトラック領域  ３０…ハードディスクドライブ（磁気記録再生装置）  ３１…筐体  ３２…磁気ヘッド  ３３…ヘッドサスペンションアッセンブリ  ３４…アクチュエータ  ３５…回路基板  ３６…サスペンション  ３７…アーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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