(57)【要約】【課題】厚膜化時におけるカーボンの磁性結晶粒表面への拡散を阻止し、グラニュラー磁性層の規則度の低下を確実に防止可能な垂直磁気記録媒体及びその製造方法の提供。【解決手段】第１磁気記録層は第１磁性結晶粒及びカーボンを含む第１非磁性部を含み、第２磁気記録層は第２磁性結晶粒及びＺｎＯを含む第２非磁性部を含み、第３磁気記録層は第３磁性結晶粒及びカーボンを含む第３非磁性部を含み、第２磁気記録層の膜厚ｔ２は０．１〜７．０ｎｍ、成膜完了時点の第２磁気記録層における第２非磁性部の体積比率ｘ２は０．２０〜０．９０、第３磁気記録層の膜厚ｔ３は０．５〜４．０ｎｍ、第３磁気記録層における第３非磁性部の体積比率ｘ３は０．２０〜０．７０、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は０．３０〜１．２０である垂直磁気記録媒体及びその製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板の上に磁気記録層が形成された垂直磁気記録媒体であって、
前記磁気記録層は、第１磁気記録層と、１又は複数の第２磁気記録層と、１又は複数の第３磁気記録層と、を含み、前記第１磁気記録層上に、前記１又は複数の第２磁気記録層と前記１又は複数の第３磁気記録層とが交互に積層され、
前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、カーボンを含む第１非磁性部と、を含み、
前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を含み、
前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、カーボンを含む第３非磁性部と、を含み、
前記第２磁気記録層の膜厚ｔ２は、０．１ｎｍ〜７．０ｎｍであり、
前記第２磁気記録層の成膜完了時点の前記第２磁気記録層における前記第２非磁性部の体積比率ｘ２は、０．２０〜０．９０であり、
前記第３磁気記録層の膜厚ｔ３は、０．５ｎｍ〜４．０ｎｍであり、
前記第３磁気記録層における前記第３非磁性部の体積比率ｘ３は、０．２０〜０．７０であり、
（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．３０〜１．２０であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁気記録層は、前記第１磁気記録層と、１つの前記第２磁気記録層と、１つの前記第３磁気記録層と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．４５〜１．０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１磁気記録層の膜厚は、０．５ｎｍ〜４．０ｎｍであり、
前記第１磁気記録層における前記第１非磁性部の体積比率は、０．１０〜０．６０であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第１磁気記録層、前記第２磁気記録層及び前記第３磁気記録層における規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、前記第１磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第１非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、
前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、前記第２磁性結晶粒を取り囲み、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、
前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、前記第３磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第３非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記非磁性基板と前記磁気記録層との間に形成されたシード層と、
前記磁気記録層上に形成された保護層と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
非磁性基板の上に磁気記録層が形成された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁気記録層は、第１磁気記録層と、１又は複数の第２磁気記録層と、１又は複数の第３磁気記録層と、を含み、前記第１磁気記録層上に、前記１又は複数の第２磁気記録層と前記１又は複数の第３磁気記録層とが交互に積層され、
前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、カーボンを含む第１非磁性部と、を含み、
前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を含み、
前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、カーボンを含む第３非磁性部と、を含み、
前記製造方法は、
前記第１磁気記録層を形成する第１工程と、
前記第１磁気記録層上に、前記第２磁気記録層の膜厚ｔ２が０．１ｎｍ〜７．０ｎｍとなるように、且つ、前記第２磁気記録層における前記第２非磁性部の体積比率ｘ２が０．２０〜０．９０となるように前記第２磁気記録層を形成する第２工程と、
前記第２磁気記録層上に、前記第３磁気記録層の膜厚ｔ３が０．５ｎｍ〜４．０ｎｍとなるように、且つ、前記第３磁気記録層における前記第３非磁性部の体積比率ｘ３が０．２０〜０．７０となるように前記第３磁気記録層を形成する第３工程と、
を含み、
（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．３０〜１．２０であることを特徴とする製造方法。
【請求項９】
前記第３磁気記録層上に、前記第２磁気記録層を形成する第４工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記第４工程の後に、前記第３工程を実施することを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記第３工程及び前記第４工程を前記磁気記録層の最上層が前記第２磁気記録層又は前記第３磁気記録層となるように交互に繰り返す第５工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【請求項１２】
（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．４５〜１．０であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記第１工程は、前記第１磁気記録層の膜厚ｔ１が０．５ｎｍ〜４．０ｎｍとなるように、且つ、前記第１磁気記録層における前記第１非磁性部の体積比率ｘ１が０．１０〜０．６０となるように前記第１磁気記録層を形成する工程であることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第１磁気記録層、前記第２磁気記録層及び前記第３磁気記録層における規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択されることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、前記第１磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第１非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、
前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、前記第２磁性結晶粒を取り囲み、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、
前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、前記第３磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第３非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含むことを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記非磁性基板と前記磁気記録層との間にシード層を形成する工程と、
前記磁気記録層上に保護層を形成する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項８乃至１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関し、より詳細には、規則構造を有する磁性結晶粒を用いた垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌ１０型規則合金などの規則構造を有する磁性結晶粒を磁気記録層に用いた垂直磁気記録の技術として、規則合金を含む磁性結晶粒と、磁性結晶粒を取り囲む非磁性部とを有するグラニュラー構造を有する磁気記録層がある。例えば、非磁性部にカーボンを含む磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体では、カーボンの拡散性能が高いことにより、カーボンが磁性結晶粒の上表面に達して規則合金の柱状成長を妨げやすい。そのため、磁気記録層を厚膜で形成することが困難である。また、例えば、非磁性部として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の材料を用いた場合、磁性結晶粒の粒分離性や磁気特性の悪化を及ぼす。
【０００３】
特許文献１には、磁気記録層の非磁性部として、カーボンおよび、ＺｎＯを導入することが示されている。図１は、特許文献１に記載される磁気記録媒体の層構造を示している。特許文献１に記載の磁気記録媒体は、非磁性基板１０と、密着層２０と、下地層３０と、シード層４０と、磁気記録層５０と、保護層６０と、を含んで構成されている。そして、磁気記録層５０は、第１磁気記録層５１ａ、５１ｂ及び第２磁気記録層５２とからなる３層積層構造を有する。ここで、第１磁気記録層５１ａ、５１ｂは、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、第１磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第１非磁性部とを有するグラニュラー構造を有する。第２磁気記録層５２は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、第２磁性結晶粒を取り囲み、ＺｎＯを含む第２非磁性部とを有するグラニュラー構造を有している。
【０００４】
以上のような、特許文献１に記載の垂直磁気記録媒体では、第２磁気記録層５２の第２非磁性部としてＺｎＯを導入している。これにより、カーボンの拡散は抑止され、第２磁性結晶粒は良好に柱状成長して形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０８７５１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のような垂直磁気記録媒体においては、磁気記録層の厚膜化時におけるカーボンの磁性結晶粒表面への拡散を確実に阻止して磁性結晶粒の柱状成長の阻害を防止する必要がある。しかしながら、第２磁気記録層５２上に第１磁気記録層５１ｂを形成し、例えば、５ｎｍ以上の膜厚の磁気記録層を形成する厚膜化を行う際に、一部の垂直磁気記録媒体で磁性結晶粒間の粒分離性が低下したり、面内の保持力が過大になってランダムな方向の結晶成長が生じるという問題があった。なお、ここで、５ｎｍ以上の膜厚の磁気記録層を形成することを「厚膜化」という。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、規則構造を有する磁性結晶粒を用いた垂直磁気記録媒体において、磁気記録層の厚膜化時における磁性結晶粒の柱状成長の阻害を確実に防止するとともに、磁性結晶粒間の粒分離性の低下を防止し、面内の保持力の増大を防止することが可能な厚膜化した磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る垂直磁気記録媒体は、非磁性基板の上に磁気記録層が形成された垂直磁気記録媒体であって、前記磁気記録層は、第１磁気記録層と、１又は複数の第２磁気記録層と、１又は複数の第３磁気記録層と、を含み、前記第１磁気記録層上に、前記１又は複数の第２磁気記録層と前記１又は複数の第３磁気記録層とが交互に積層され、前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、カーボンを含む第１非磁性部と、を含み、前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を含み、前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、カーボンを含む第３非磁性部と、を含み、前記第２磁気記録層の膜厚ｔ２は、０．１ｎｍ〜７．０ｎｍであり、前記第２磁気記録層の成膜完了時点の前記第２磁気記録層における前記第２非磁性部の体積比率ｘ２は、０．２０〜０．９０であり、前記第３磁気記録層の膜厚ｔ３は、０．５ｎｍ〜４．０ｎｍであり、前記第３磁気記録層における前記第３非磁性部の体積比率ｘ３は、０．２０〜０．７０であり、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．３０〜１．２０であることを特徴とする。
【０００９】
例えば、前記磁気記録層は、前記第１磁気記録層と、１つの前記第２磁気記録層と、１つの前記第３磁気記録層と、を含んでもよい。例えば、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．４５〜１．０とすることができる。例えば、前記第１磁気記録層の膜厚は、０．５ｎｍ〜４．０ｎｍであり、前記第１磁気記録層における前記第１非磁性部の体積比率は、０．１０〜０．６０とすることができる。例えば、前記第１磁気記録層、前記第２磁気記録層及び前記第３磁気記録層における規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択することができる。また、例えば、前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、前記第１磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第１非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、前記第２磁性結晶粒を取り囲み、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、前記第３磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第３非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含んでもよい。さらに、例えば、本発明の一態様に係る垂直磁気記録媒体は、前記非磁性基板と前記磁気記録層との間に形成されたシード層と、前記磁気記録層上に形成された保護層と、をさらに含んでもよい。
【００１０】
本発明の一態様に係る垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板の上に磁気記録層が形成された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記磁気記録層は、第１磁気記録層と、１又は複数の第２磁気記録層と、１又は複数の第３磁気記録層と、を含み、前記第１磁気記録層上に、前記１又は複数の第２磁気記録層と前記１又は複数の第３磁気記録層とが交互に積層され、前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、カーボンを含む第１非磁性部と、を含み、前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を含み、前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、カーボンを含む第３非磁性部と、を含み、前記製造方法は、前記第１磁気記録層を形成する第１工程と、前記第１磁気記録層上に、前記第２磁気記録層の膜厚ｔ２が０．１ｎｍ〜７．０ｎｍとなるように、且つ、前記第２磁気記録層における前記第２非磁性部の体積比率ｘ２が０．２０〜０．９０となるように前記第２磁気記録層を形成する第２工程と、前記第２磁気記録層上に、前記第３磁気記録層の膜厚ｔ３が０．５ｎｍ〜４．０ｎｍとなるように、且つ、前記第３磁気記録層における前記第３非磁性部の体積比率ｘ３が０．２０〜０．７０となるように前記第３磁気記録層を形成する第３工程と、を含み、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．３０〜１．２０であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様に係る製造方法は、例えば、前記第３磁気記録層上に、前記第２磁気記録層を形成する第４工程をさらに含んでもよい。本発明の一態様に係る製造方法は、例えば、前記第４工程の後に、前記第３工程を実施してもよい。本発明の一態様に係る製造方法は、例えば、前記第３工程及び前記第４工程を前記磁気記録層の最上層が前記第２磁気記録層又は前記第３磁気記録層となるように交互に繰り返す第５工程をさらに含んでもよい。例えば、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．４５〜１．０とすることができる。例えば、前記第１工程は、前記第１磁気記録層の膜厚ｔ１が０．５ｎｍ〜４．０ｎｍとなるように、且つ、前記第１磁気記録層における前記第１非磁性部の体積比率ｘ１が０．１０〜０．６０となるように前記第１磁気記録層を形成する工程としてもよい。例えば、前記第１磁気記録層、前記第２磁気記録層及び前記第３磁気記録層における規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択することができる。また、例えば、前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、前記第１磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第１非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、前記第２磁性結晶粒を取り囲み、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、前記第３磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第３非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含んでもよい。さらに、例えば、前記非磁性基板と前記磁気記録層との間にシード層を形成する工程と、前記磁気記録層上に保護層を形成する工程と、をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によると、磁気記録層の厚膜化時におけるカーボンの磁性結晶粒表面への拡散を阻止して磁性結晶粒の柱状成長の阻害を確実に防止するとともに、磁性結晶粒の規則度の低下を防止することが可能な垂直磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の垂直磁気記録媒体を示す断面図である。
【図２】従来の垂直磁気記録媒体においてカーボンが磁性結晶粒の上表面を覆うメカニズムを説明するための図である。
【図３】本発明に係る垂直磁気記録媒体を例示する断面図である。
【図４】本発明に係る垂直磁気記録媒体においてカーボンが磁性結晶粒の上表面を覆うことを防止するメカニズムを説明するための図である。
【図５】本発明に係る垂直磁気記録媒体における磁気記録層１５０を形成する製造方法を説明するための図である。
【図６】体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の評価結果を示す図である。
【図７】体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の結晶粒子の状態を示す図である。
【図８】体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体における規則性の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２は、従来の規則合金を含む磁性結晶粒と、磁性結晶粒を取り囲む非磁性部とを有するグラニュラー構造を有する磁気記録層の模式図である。図２を用いて、従来の垂直磁気記録媒体においてカーボンが磁性結晶粒の上表面を覆うメカニズムを説明する。図２では、第１磁気記録層５１ａ、５１ｂとしては、その含有する規則合金及び非磁性部がそれぞれＦｅＰｔ及びカーボン（Ｃ）であるＦｅＰｔ−Ｃを用い、第２磁気記録層５２としては、その含有する規則合金及び非磁性部がそれぞれＦｅＰｔ及びＺｎＯであるＦｅＰｔ−ＺｎＯを用いた層構成を例示している。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、第１磁気記録層５１ａ上に第２磁気記録層５２を形成した場合には、複数のＦｅＰｔ磁性結晶粒が第１磁気記録層５１ａにおけるカーボン（Ｃ）と第２磁気記録層５２におけるＺｎＯによって磁気的に分離されて柱状成長する。その後、図２（ｂ）に示すように、第２磁気記録層５２上に第１磁気記録層５１ｂを形成するためにＦｅＰｔおよびカーボン（Ｃ）を含むターゲットを用いた減圧下でのスパッタリング成膜を実施する。すると、カーボン（Ｃ）と第２磁気記録層５２におけるＺｎＯとが酸化還元反応してＺｎ及びＣＯやＣＯ２が生成される。Ｚｎは、蒸気圧が低いため、第１磁気記録層５１ｂの成膜中にＺｎが気化していき、それに伴い第２磁気記録層５２におけるＺｎＯが消滅していく。それにより、図２（ｃ）に示すように、当該消滅した部分から下層の第１磁気記録層５１ａの非磁性部におけるカーボン（Ｃ）が、成膜中の非磁性部に露出する。下層の第１磁気記録層５１ａのカーボン（Ｃ）が成膜中の非磁性部に露出すると、図２（ｄ）に示すように、成膜中の第１磁気記録層５１ｂに下層の第１磁気記録層５１ａのカーボン（Ｃ）が拡散して成膜中の第１磁気記録層５１ｂのＦｅＰｔ上表面まで回り込み、ＦｅＰｔの上表面を覆ってしまう。本発明者らは鋭意検討した結果、厚膜化において全てのＦｅＰｔ磁性結晶粒の柱状成長が阻害されるわけではないが、局部的にカーボン（Ｃ）が磁性結晶粒の上表面を覆い、ＦｅＰｔ磁性結晶粒の柱状成長が阻害される欠陥が生じる場合があるという問題があることがわかった。
【００１６】
以下、図３乃至図５を用いて、本発明に係る垂直磁気記録媒体及びその製造方法について説明する。
【００１７】
図３は、本発明に係る磁気記録媒体の構成例を示す。図３には、非磁性基板１１０と、密着層１２０と、下地層１３０と、シード層１４０と、磁気記録層１５０と、保護層１６０と、を含む磁気記録媒体が示されている。図３に示されるように、磁気記録層１５０は、第１磁気記録層１５１と、第２磁気記録層１５２と、第３磁気記録層１５３と、を含み、第１磁気記録層１５１上に第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層１５３が交互に積層されている。また、第１磁気記録層１５１と第２磁気記録層１５２とは直接接し、第２磁気記録層１５２と第３磁気記録層１５３とは直接接している。磁気記録層１５０の最上層は、第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層１５３のいずれであってもよい。
【００１８】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性基板１１０、シード層１４０、磁気記録層１５０をこの順に含む。好ましくは、シード層１４０と磁気記録層１５０とは、直接接している。図３の構成例に示した密着層１２０、下地層１３０、および保護層１６０は、任意選択的に設けてもよい層である。さらに、本発明のこれらの構成例の磁気記録媒体は、非磁性基板１１０と磁気記録層１５０との間に、ヒートシンク層、軟磁性裏打ち層、中間層などをさらに含んでもよい。
【００１９】
以下、本発明に係るに係る垂直磁気記録媒体における磁気記録層１５０について詳細に説明する。
【００２０】
第１磁気記録層１５１は、第１磁性結晶粒と、カーボンを含む第１非磁性部と、を含む。第１磁気記録層１５１は、第１磁性結晶粒と、第１磁性結晶粒を取り囲む第１非磁性部と、を有するグラニュラー構造を有する。
【００２１】
第１磁性結晶粒は、規則合金を用いて構成される。第１磁性結晶粒が規則合金としての特性を発揮する限りにおいて、規則合金は、少量の結晶欠陥、あるいは少量の不純物を含んでもよい。好ましくは、第１磁性結晶粒は、Ｌ１0型規則合金を用いて形成される。用いることができるＬ１0型規則合金は、ＦｅおよびＣｏから選択される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群から選択される少なくとも一種の元素とを含む合金である。より好ましくは、Ｌ１0型規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択される。規則合金の規則化に必要な温度の低減、保磁力の温度勾配の増大、マイクロ波に対する強磁性共鳴周波数の調整などを目的として、Ｌ１0型規則合金に対してＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒなどの金属を添加しても良い。Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加することにより、磁気的相互作用が低減して磁気異方性、キュリー温度などの磁気特性を変化させて、所望の磁気特性を得ることができる。また、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを添加することにより、規則化温度を低減し、磁気異方性を向上させる効果を得ることができる。
【００２２】
第１非磁性部は、カーボンを主成分とする材料からなる。好ましくは、第１非磁性部は、カーボンで形成される。なお、主成分とは、第１非磁性部全体を基準として５０体積％より多く含むことである。第１非磁性部には、更に、Ｂ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ａｇなどを添加してもよい。
【００２３】
第１磁気記録層１５１の膜厚ｔ１は、０．５〜４．０ｎｍとし、好ましくは、１.０〜２．０ｎｍとすることができる。この範囲内の膜厚を有することによって、第１磁性結晶粒の磁気的分離および柱状成長を促進すると同時に、第１磁性結晶粒の粒径の分散を減少させることができる。
【００２４】
第１磁気記録層１５１では、第１磁気記録層１５１全体に対する第１非磁性部の体積比率が第１磁性結晶粒の粒径を決める。第１磁性結晶粒の粒径は３.０〜１２ｎｍとすることが好ましい。このため、第１磁気記録層１５１における第１非磁性部の体積比率ｘ１は、第１磁気記録層１５１全体を基準として１０〜６０体積％とし、好ましくは、２０〜５０体積％とすることができる。ｘ１が大きすぎると、カーボンの第１磁性結晶粒の上表面への回り込みが発生しやすく、第１磁性結晶粒の柱状成長が阻害される部分が発生する。ｘ１が小さすぎると、第１磁性結晶粒の分離性が低下し、粒径が粗大化する部分が発生する。そのため、前述の体積比率を採用することによって、第１磁性結晶粒の柱状成長限界膜厚を大きくすると同時に、第２磁気記録層１５２中の第２磁性結晶粒の配向性および規則度を向上させて磁気記録層１５０全体の磁気異方性定数Ｋｕを大きくすることができる。ここで、「柱状成長限界膜厚」とは、磁性結晶粒が柱状成長することができる最大の磁気記録層の膜厚を意味する。
【００２５】
第２磁気記録層１５２は、第２磁性結晶粒と、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を含む。第２磁気記録層１５２は、第２磁性結晶粒と、第２磁性結晶粒を取り囲む第２非磁性部と、を有するグラニュラー構造を有する。第２磁性結晶粒は、第１磁性結晶粒の上に接して形成され、第２非磁性部は、第１非磁性部の上に接して形成される。
【００２６】
第２磁性結晶粒は、第１磁性結晶粒と同様に、規則合金を用いて構成される。第２磁性結晶粒が規則合金としての特性を発揮する限りにおいて、規則合金は少量の結晶欠陥、あるいは少量の不純物を含んでもよい。好ましくは、第２磁性結晶粒は、Ｌ１0型規則合金を用いて形成される。用いることができるＬ１0型規則合金は、ＦｅおよびＣｏから選択される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群から選択される少なくとも一種の元素とを含む合金である。より好ましくは、Ｌ１0型規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択される。規則合金の規則化に必要な温度の低減、保磁力の温度勾配の増大、マイクロ波に対する強磁性共鳴周波数の調整などを目的として、Ｌ１0型規則合金に対してＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒなどの金属を添加しても良い。Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加することにより、磁気的相互作用が低減して磁気異方性、キュリー温度などの磁気特性を変化させて、所望の磁気特性を得ることができる。また、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを添加することにより、規則化温度を低減し、磁気異方性を向上させる効果を得ることができる。
【００２７】
第２非磁性部は、ＺｎＯを主成分とする材料からなる。好ましくは、第２非磁性部は、ＺｎＯで形成される。ＺｎＯは、少量の格子欠陥、特に少量の酸素欠損を含んでもよい。なお、主成分とは、第２非磁性部全体を基準として５０体積％より多く含むことである。第２非磁性部には、更に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＧｅＯ２などの酸化物を添加してもよい。
【００２８】
第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２は、０．１〜７．０ｎｍとし、好ましくは、０．２〜４．０ｎｍとすることができる。第２磁気記録層１５２の成膜完了時点における、第２磁気記録層１５２全体に対する第２非磁性部の体積比率ｘ２は、第１磁気記録層１５１全体に対する第１非磁性部の体積比率ｘ１以上であることが好ましい。より好ましくは、体積比率ｘ２は、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多い。その上で、体積比率ｘ２は、第２磁気記録層１５２全体を基準として、２０〜９０体積％とし、好ましくは、４０〜８０体積％とすることができる。
【００２９】
ここで、体積比率ｘ２は、第２磁気記録層１５２の形成が完了した時点における体積比率（すなわち第２磁気記録層１５２を形成する際の成膜装置における体積比率の設定値）を示す。第２磁気記録層１５２の体積比率ｘ２は、その上層に第３磁気記録層１５３を形成する過程において酸化還元反応によりＺｎＯが徐々に消滅していくことにより、次第に減少していく。したがって、第２磁気記録層１５２の成膜直後の体積比率ｘ２は、第３磁気記録層１５３の形成が完了したときの第２磁気記録層１５２の第２非磁性部の体積比率とは異なる。
【００３０】
同様に、第２磁気記録層の第２非磁性部における膜厚は、その上層に第３磁気記録層１５３を形成する過程において酸化還元反応によりＺｎＯが徐々に消滅していくことにより、次第に減少していく。したがって、成膜直後の第２非磁性部における膜厚は、第３磁気記録層１５３の形成が完了したときの第２非磁性部の膜厚とは異なる。一方、第２磁気記録層１５２の第２磁性結晶粒の膜厚は、第３磁気記録層１５３の形成前後で変わらない。そのため、ここでは第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２は、第２磁気記録層１５２の成膜直後の第２磁性結晶粒における膜厚をいう。
【００３１】
第３磁気記録層１５３は、第３磁性結晶粒と、カーボンで構成された第３非磁性部と、を含む。第３磁気記録層１５３は、第３磁性結晶粒と、第３磁性結晶粒を取り囲む第３非磁性部と、を有するグラニュラー構造を有する。第３磁性結晶粒は、第２磁性結晶粒の上に形成され、第３非磁性部は、第２非磁性部の上に形成される。好ましくは、第３磁性結晶粒は、第２磁性結晶粒の直上に接して形成され、第３非磁性部は、第２非磁性部の直上に接して形成される。
【００３２】
第３磁性結晶粒は、規則合金を用いて構成される。第１磁性結晶粒が規則合金としての特性を発揮する限りにおいて、規則合金は、少量の結晶欠陥、あるいは少量の不純物を含んでもよい。好ましくは、第３磁性結晶粒は、Ｌ１0型規則合金を用いて形成される。用いることができるＬ１0型規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ、ＣｏＰｄなどの、ＦｅおよびＣｏから選択される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群から選択される少なくとも一種の元素とを含む合金である。規則合金の規則化に必要な温度の低減、保磁力の温度勾配の増大、マイクロ波に対する強磁性共鳴周波数の調整などを目的として、Ｌ１0型規則合金に対してＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒなどの金属を添加しても良い。Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加することにより、磁気的相互作用が低減して磁気異方性、キュリー温度などの磁気特性を変化させて、所望の磁気特性を得ることができる。また、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを添加することにより、規則化温度を低減し、磁気異方性を向上させる効果を得ることができる。
【００３３】
第３非磁性部は、カーボンを主成分とする材料からなる。好ましくは、第３非磁性部は、カーボンで形成される。なお、主成分とは、第３非磁性部全体を基準として５０体積％より多く含むことである。第３非磁性部には、更に、Ｂ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ａｇなどを添加してもよい。
【００３４】
第１磁気記録層１５１の上に、第２磁気記録層１５２が形成され、更にその上に第３磁気記録層１５３が形成される場合は、第３磁気記録層は以下の関係を満たすことができる。第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３は、０．５〜４．０ｎｍとし、好ましくは、１．０〜２．０ｎｍとすることができる。第３磁気記録層１５３全体に対する第３非磁性部の体積比率ｘ３は、第１磁気記録層１５１全体における第１非磁性部の体積比率ｘ１以上であることが好ましい。より好ましくは、体積比率ｘ３は、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多い。その上で、体積比率ｘ３は、第３磁気記録層１５３全体を基準として、２０〜７０体積％とし、好ましくは、３０〜６０体積％とすることができる。
【００３５】
さらに、第３磁気記録層１５３が、第２磁気記録層１５２に接して直上に形成される場合は、それぞれの膜厚比率と体積比率は、以下の関係を満たすことができる。第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層１５３は、第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３に対する第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２の比率ｔ２／ｔ３と、第３非磁性部の体積比率ｘ３に対する成膜直後の第２非磁性部の体積比率ｘ２の比率ｘ２／ｘ３と、の積（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．３〜１．２となるように構成されている（式（１））。第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層１５３は、好ましくは、積（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．４５〜１．０となるように構成されている（式（２））。    
０．３   ≦ （ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３） ≦ １．２    式（１）
０．４５ ≦ （ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３） ≦ １．０    式（２）
【００３６】
第１乃至第３磁性結晶粒は、同じ構成元素からなることが好ましい。同じ構成元素とすることにより、第１乃至第３磁性結晶粒のエピタキシャル成長が促進され、規則合金の規則度が向上するためである。
【００３７】
第１乃至第３磁気記録層１５１乃至１５３を形成する際の基板温度は、３００〜５００℃の範囲内であることが好ましい。この範囲内の基板温度を採用することにより、第１乃至第３磁性結晶粒中のＬ１０型規則合金材料の規則度を向上させることができる。また、成膜装置内のガス圧力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａであることが好ましい。より好ましくは、成膜装置内のガス圧力は、１Ｐａ〜５Ｐａである。
【００３８】
以上のように、本発明に係る垂直磁気記録媒体は、第２磁気記録層１５２の成膜完了時点における第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２及び第２磁気記録層１５２における第２非磁性部の体積比率ｘ２と、第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３及び第３磁気記録層１５３における第３非磁性部の体積比率ｘ３と、が所定の範囲内の値となるように構成され、且つ、積（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が所定の範囲内の値となるように構成されている。それにより、第３磁気記録層１５３の成膜時に、ターゲットから供給されてるカーボンの供給量と、第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯの量との間で適切にバランスをとることができる。酸化還元反応により消失するＺｎＯと、第３磁気記録層１５３として堆積するカーボンを適切な量にすることができる。そうすることで、第２磁気記録層１５２における第２非磁性部のＺｎＯを完全になくすことなしに残存させつつ、供給されたカーボンを第２非磁性部上に堆積させることができる。そのため、第２磁気記録層１５２より下層の非磁性部のカーボンを第３磁気記録層１５３に露出させずに厚膜化を図ることが可能となる。また、第２磁気記録層１５２が、第３磁気記録層１５２の上に形成され、その直上に接して第３磁気記録層１５３が形成されない場合は、第３非磁性部のカーボンが第２非磁性部のＺｎＯを消失させることがない。そのため、式（１）及び式（２）を満たす必要はない。
【００３９】
図４を用いて、本発明に係る垂直磁気記録媒体においてカーボン（Ｃ）が磁性結晶粒の上表面を覆うことを防止するメカニズムを説明する。図４では、第１磁気記録層１５１及び第３磁気記録層１５３としては、その含有する規則合金及び非磁性部がそれぞれＦｅＰｔ及びカーボン（Ｃ）であるＦｅＰｔ−Ｃを用い、第２磁気記録層１５２としては、その含有する規則合金及び非磁性部がそれぞれＦｅＰｔ及びＺｎＯであるＦｅＰｔ−ＺｎＯを用いた層構成を例示している。
【００４０】
図４（ａ）では、複数のＦｅＰｔ磁性結晶粒が第１磁気記録層１５１におけるカーボン（Ｃ）と第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯによって磁気的に分離されて柱状成長した例が示されている。その後、図４（ｂ）に示すように、第２磁気記録層１５２上に第３磁気記録層１５３を形成するためにＦｅＰｔおよびカーボン（Ｃ）を含むターゲットを用いたスパッタリング法を実施すると、ターゲット中のカーボン（Ｃ）と第２磁気記録層５２におけるＺｎＯとが酸化還元反応してＺｎ及びＣＯまたはＣＯ２が生成される。Ｚｎの蒸気圧は第３磁気記録層１５３の成膜時のガス圧よりも低いため、第３磁気記録層１５３の形成中、Ｚｎが気化していき、それに伴い第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯが消滅していく。
【００４１】
しかし、第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層を上記のような比率で構成することにより、図４（ｃ）に示すように、第２磁気記録層１５２における第２非磁性部のＺｎＯを完全になくすことなしに、ＺｎＯを残存させた状態で、第３磁気記録層１５３のカーボン（Ｃ）を第２非磁性部上に堆積することができる。そうして、第１磁気記録層１５１の第１非磁性部におけるカーボン（Ｃ）が、第３磁気記録層１５３に露出する前に第３磁気記録層１５３の形成を完了することが可能となる。そのため、図４（ｄ）に示すように、第１磁気記録層１５１における第１非磁性部と、第３磁気記録層１５３における第３非磁性部とは、分離される。そのため、第１非磁性部１５１のカーボン（Ｃ）のＦｅＰｔの表面への回り込みを阻止しながら、膜厚を増大させることが可能となる。
【００４２】
なお、図４では、磁気記録層１５０が３層の場合として、第１磁気記録層１５１、第２磁気記録層１５２および第３磁気記録層１５３をこの順に直接接して形成した例を示した。磁気記録層１５０の構成は、これだけではない。例えば、磁気記録層１５０の構成は、前記３層構成の上に更に第２磁気記録層１５２を直接接して形成した４層構成でもよい。また、磁気記録層１５０の構成は、前記３層構成の上に、第２磁気記録層１５２と第３磁気記録層１５３を交互に直接接して積層した５層以上の構成でもよい。また、磁気記録層１５０の最表面は、第２磁気記録層１５２と第３磁気記録層１５３のどちらであっても構わない。いずれの場合であっても、第２磁気記録層１５２の上に第３磁気記録層１５３が積層される場合には、式（１）を満たす。好ましくは、式（２）を満たす。
【００４３】
図５を用いて、本発明に係る垂直磁気記録媒体における磁気記録層１５０を形成する製造方法を説明する。磁気記録層１５０は、非磁性基板１１０の上に形成される。非磁性基板１１０と磁気記録層１５０との間には、任意選択的に、密着層１２０、下地層１３０、シード層１４０、ヒートシンク層、軟磁性裏打ち層、中間層などを形成されていてもよい。
【００４４】
磁気記録層１５０の形成においては、ステップＳ５０１において、非磁性基板１１０の上層に第１磁気記録層１５１を形成する。第１磁気記録層１５１の形成は、好ましくは、スパッタリング法にて実施される。成膜装置内のガス圧力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａであることが好ましい。成膜装置内のガス圧力は、より好ましくは、１Ｐａ〜５Ｐａである。また、第１磁気記録層１５１の形成は、好ましくは、非磁性基板１１０が３００〜５００℃の範囲内に加熱された状態で行われる。第１磁気記録層１５１に対する第１非磁性部の体積比率は、第１磁気記録層１５１全体を基準として、１０〜６０体積％であり、好ましくは、２０〜５０体積％である。
【００４５】
続いて、ステップＳ５０２において、前記Ｓ５０１により形成した第１磁気記録層１５１上に、膜厚ｔ２を０．１〜７．０ｎｍとし、好ましくは、０．２〜４．０ｎｍとするように第２磁気記録層１５２を形成する。第２磁気記録層１５２における第２非磁性部の体積比率ｘ２は、第１磁気記録層１５１における第１非磁性部の体積比率ｘ１以上であることが好ましい。より好ましくは、体積比率ｘ２は、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多い。その上で、体積比率ｘ２は、第２磁気記録層１５２全体を基準として、２０体積％以上９０体積％以下、好ましくは、４０体積％以上８０体積％以下とするように、第２磁気記録層１５２を形成する。第２磁気記録層１５２の形成は、好ましくは、スパッタリング法にて実施される。成膜装置内のガス圧力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａであることが好ましい。成膜装置内のガス圧力は、より好ましくは、１Ｐａ〜５Ｐａである。また、第２磁気記録層１５２の形成は、好ましくは、非磁性基板１１０が３００〜５００℃の範囲内に加熱された状態で行われる。これにより、第１磁気記録層１５１の第１磁性結晶粒の上に第２磁気記録層１５２の第２磁性結晶粒が形成される。
【００４６】
次に、ステップＳ５０３において、前記Ｓ５０２により形成した第２磁気記録層１５２上に、膜厚ｔ３を０．５〜４．０ｎｍとし、好ましくは、１．０〜２．０ｎｍとするように第３磁気記録層１５３を形成する。第３磁気記録層１５３における第３非磁性部の体積比率ｘ３は、第１磁気記録層１５１における第１非磁性部の体積比率ｘ１以上であることが好ましい。体積比率ｘ３は、より好ましくは、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多い。その上で、第３磁気記録層１５３における第３非磁性部の体積比率ｘ３は、第３磁気記録層１５３全体を基準として２０体積％以上７０体積％以下とし、好ましくは、３０体積％以上６０体積％以下とするように第３磁気記録層１５３を形成する。且つ第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３に対する第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２の比率ｔ２／ｔ３と、第３非磁性部の体積比率ｘ３に対する第２非磁性部の体積比率ｘ２の比率ｘ２／ｘ３と、の積（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．３〜１．２、好ましくは、０．４５〜１．０となるように、第３磁気記録層１５３を形成する。第３磁気記録層１５３の形成は、好ましくは、非磁性基板１１０の加熱を伴うスパッタリング法にて実施される。成膜装置内のガス圧力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａであることが好ましい。成膜装置内のガス圧力は、より好ましくは、１Ｐａ〜５Ｐａである。また、第３磁気記録層１５３の形成は、好ましくは、非磁性基板１１０が３００〜５００℃の範囲内に加熱された状態で行われる。これにより、第２磁気記録層１５２の第２磁性結晶粒の上に第３磁気記録層１５３の第３磁性結晶粒が形成されるとともに、第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯが消滅して下層のカーボンが露出する前に第３磁気記録層１５３の形成を終えることが可能となる。そのため、下層のカーボンの磁性結晶粒表面への回り込みを阻止することが可能となる。
【００４７】
ステップＳ５０４において、第３磁気記録層１５３上への第２磁気記録層１５２の形成、更に第２磁気記録層１５２上への第３磁気記録層１５３の形成を所定の膜厚となるまで交互に繰り返してもよい。
【００４８】
以上の構成及び製造方法を採用することによって、第２磁気記録層１５２上への第３磁気記録層１５３の形成過程における下層のカーボンの磁性結晶粒表面への回り込みを阻止しながら、第１磁気記録層１５１の第１磁性結晶粒と、第２磁気記録層１５２の第２磁性結晶粒と、第３磁気記録層１５３の第３磁性結晶粒とは、１対１で柱状成長することができる。そのため、磁気記録層１５０の厚膜化において磁気記録層１５０の膜厚を貫通する磁性結晶粒を形成される。また、磁気記録層１５０の厚膜化における磁性結晶粒の規則度の低下を抑制することができる。結果として、膜厚５ｎｍ以上の磁気記録層１５０を有する垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【００４９】
以下、磁気記録媒体を構成する他の要素について順次説明する。
【００５０】
非磁性基板１１０は、表面が平滑である様々な基板を用いることができる。例えば、磁気記録媒体に一般的に用いられる材料（ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金、強化ガラス、結晶化ガラス等）を用いて、非磁性基板１１０を形成することができる。
【００５１】
任意選択的に設けてもよい密着層１２０は、その上に形成される層とその下に形成される層（非磁性基板１１０を含む）との密着性を高めるために用いられる。密着層１２０を非磁性基板１１０の上面に設ける場合、密着層１２０は、前述の非磁性基板１１０の材料との密着性が良好な材料を用いて形成することができる。そのような材料は、Ｎｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕなどの金属、前述の金属を含む合金を含む。あるいはまた、非磁性基板１１０以外の２つの構成層の間に密着層１２０を形成してもよい。密着層１２０は、単一の層であってもよいし、複数の層の積層構造を有してもよい。
【００５２】
下地層１３０は、その下に形成される層の結晶構造が、磁気記録層１５０の結晶配向性および磁性結晶粒のサイズなどに及ぼす影響を遮断するために設けられる層である。下地層１３０を形成するための材料は、ＣｒおよびＴａなどの金属、ＮｉＷ合金、およびＣｒＴｉ、ＣｒＺｒ、ＣｒＴａ、およびＣｒＷなどのＣｒをベースとする合金を含む。下地層１３０は、スパッタリング法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。
【００５３】
シード層１４０は、非磁性基板１１０と磁気記録層１５０との間に形成される。好ましくは、シード層１４０は、磁気記録層１５０と直接接している。シード層１４０の機能は、磁気記録層１５０と下地層１３０などのその下にある層との間の密着性を確保すること、上層である磁気記録層１５０の第１磁性結晶粒および第２磁性結晶粒の粒径および結晶配向を制御することである。シード層１４０は、非磁性であることが好ましい。加えて、シード層１４０を有する磁気記録媒体を熱アシスト磁気記録方式において使用する場合には、シード層１４０が熱的なバリアとして磁気記録層１５０の温度上昇および温度分布を制御することが好ましい。磁気記録層１５０の温度上昇および温度分布を制御するために、シード層１４０は、熱アシスト記録時の磁気記録層１５０の加熱の際に磁気記録層１５０の温度を速やかに上昇させる機能と、磁気記録層１５０の面内方向の伝熱が起こる前に、深さ方向の伝熱によって磁気記録層１５０の熱を下地層１３０などの下層に導く機能とを両立することが好ましい。
【００５４】
上記の機能を達成するために、シード層１４０の材料は、磁気記録層１５０の材料に合わせて適宜選択される。より具体的には、シード層１４０の材料は、磁気記録層１５０の磁性結晶粒の材料に合わせて選択される。たとえば、磁気記録層１５０の磁性結晶粒がＬ１0型規則合金で形成される場合、ＮａＣｌ型の化合物を用いてシード層１４０を形成することが好ましい。この場合、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3などの酸化物、あるいはＴｉＮなどの窒化物を用いてシード層１４０を形成することができる。また、上記の材料からなる複数の層を積層して、シード層１４０を形成することもできる。特に好ましくは、ＺｎＯを含む層の上にＭｇＯを含む層を積層して、シード層１４０を形成する。そうすることで、第１磁気記録層１５１は、磁性結晶粒の分離性が高まり、ひいては厚膜化時の磁気記録層１５０における磁性結晶粒の分離性が高まりやすくなる。磁気記録層１５０の磁性結晶粒の結晶性の向上、および生産性の向上の観点から、シード層１４０は、１ｎｍ〜６０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚を有することが好ましい。シード層１４０は、スパッタリング法（ＲＦマグネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法などを含む）、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。
【００５５】
保護層１６０は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料を用いて形成することができる。具体的には、Ｐｔなどの非磁性金属、ダイアモンドライクカーボンなどのカーボン系材料、あるいは窒化シリコンなどのシリコン系材料を用いて、保護層１６０を形成することができる。また、保護層１６０は、単層であってもよく、積層構造を有してもよい。積層構造の保護層１６０は、たとえば、特性の異なる２種のカーボン系材料の積層構造、金属とカーボン系材料との積層構造、または金属酸化物膜とカーボン系材料との積層構造であってもよい。保護層１６０は、スパッタリング法（ＤＣマグネトロンスパッタリング法などを含む）、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。
【００５６】
任意選択的に、保護層１６０の上に液体潤滑剤層（不図示）を設けてもよい。液体潤滑剤層は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料（たとえば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤など）を用いて形成することができる。液体潤滑剤層は、たとえば、ディップコート法、スピンコート法などの塗布法を用いて形成することができる。
【００５７】
磁気ヘッドからの磁束を制御して、磁気記録媒体の記録・再生特性を向上するために、任意選択的に、非磁性基板１１０と磁気記録層１５０との間に軟磁性裏打ち層（不図示）を設けてもよい。軟磁性裏打ち層を形成するための材料は、ＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、ＣｏＦｅ合金などの結晶質材料、ＦｅＴａＣ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＮｉＰなどの微結晶質材料、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどのＣｏ合金を含む非晶質材料を含む。軟磁性裏打ち層の膜厚の最適値は、磁気記録に用いる磁気ヘッドの構造および特性に依存する。他の層と連続成膜で軟磁性裏打ち層を形成する場合、生産性との兼ね合いから、軟磁性裏打ち層が１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内（両端を含む）の膜厚を有することが好ましい。また、軟磁性裏打ち層を設ける場合、軟磁性裏打ち層に対する磁気的影響を抑制するために、下地層１３０は非磁性であることが要求される。
【００５８】
磁気記録媒体を熱アシスト磁気記録方式において使用する場合、ヒートシンク層（不図示）を設けてもよい。ヒートシンク層は、熱アシスト磁気記録時に発生する磁気記録層１５０の余分な熱を効果的に吸収するための層である。ヒートシンク層は、熱伝導率および比熱容量が高い材料を用いて形成することができる。そのような材料は、Ｃｕ単体、Ａｇ単体、Ａｕ単体、またはそれらを主体とする合金材料を含む。ここで、「主体とする」とは、当該材料の含有量が５０ｗｔ％以上であることを示す。また、強度などの観点から、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｃｕ−Ｂ合金などを用いて、ヒートシンク層を形成することができる。さらに、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、軟磁性のＣｏＦｅ合金などを用いてヒートシンク層を形成し、ヒートシンク層に軟磁性裏打ち層の機能（ヘッドの発生する垂直方向磁界を磁気記録層５０に集中させる機能）を付与することもできる。ヒートシンク層の膜厚の最適値は、熱アシスト磁気記録時の熱量および熱分布、ならびに磁気記録媒体の層構成および各構成層の厚さによって変化する。他の構成層との連続成膜で形成する場合などは、生産性との兼ね合いから、ヒートシンク層の膜厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。ヒートシンク層は、スパッタリング法（ＤＣマグネトロンスパッタリング法などを含む）、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。通常の場合、ヒートシンク層は、スパッタリング法を用いて形成される。ヒートシンク層は、磁気記録媒体に求められる特性を考慮して、非磁性基板１１０と密着層１２０との間、密着層１２０と下地層１３０との間などに設けることができる。
【００５９】
（実施例１）
平滑な表面を有する化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を洗浄し、非磁性基板１１０を準備した。洗浄後の非磁性基板１１０を、スパッタリング装置内に導入した。圧力０．３ＰａのＡｒガス中で純Ｔａターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタリング法により、膜厚５ｎｍのＴａで構成された密着層１２０を形成した。
【００６０】
密着層１２０を形成した積層体を、圧力０．１ＰａのＡｒガス中でＭｇＯターゲットを用いたＲＦスパッタリング法により膜厚１ｎｍのＭｇＯで構成された中間層を形成した。印加したＲＦ電力は２００Ｗであった。
【００６１】
次に、圧力０．３ＰａのＡｒガス中で純Ｃｒターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタリング法により、膜厚２０ｎｍのＣｒで構成された下地層１３０を形成した。
【００６２】
次に、基板を４００℃に加熱し、圧力０．１ＰａのＡｒガス中でＭｇＯターゲットを用いたＲＦスパッタリング法により膜厚５ｎｍのＭｇＯで構成されたシード層１４０を形成した。印加したＲＦ電力は２００Ｗであった。
【００６３】
次に、シード層１４０を形成した積層体を４５０℃に加熱し、圧力１．５ＰａのＡｒガス中で、Ｆｅ50Ｐｔ50およびカーボンを含むターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタリング法により、膜厚２．０ｎｍのＦｅＰｔ−Ｃで構成された第１磁気記録層１５１を形成した。ここで、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃターゲットの組成を、得られる第１磁気記録層１５１の組成が７０体積％Ｆｅ50Ｐｔ50−３０体積％Ｃになるように調整した。印加したＤＣ電力は４０Ｗであった。
【００６４】
続いて、第１磁気記録層１５１まで形成された積層体が４５０℃に加熱された状態で、圧力１．５ＰａのＡｒガス中で、Ｆｅ50Ｐｔ50およびＺｎＯを含むターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタリング法により、膜厚が１．０ｎｍのＦｅＰｔ−ＺｎＯで構成された第２磁気記録層１５２を形成した。ここで、Ｆｅ50Ｐｔ50−ＺｎＯターゲットの組成を、第２磁気記録層の成膜完了時点で得られる第２磁気記録層１５２の組成が６０体積％Ｆｅ50Ｐｔ50−４０体積％ＺｎＯになるように調整した。印加したＤＣ電力は４０Ｗであった。
【００６５】
次に、第２磁気記録層１５２まで形成された積層体が４５０℃に加熱された状態で、圧力１．５ＰａのＡｒガス中で、Ｆｅ50Ｐｔ50およびカーボンを含むターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタリング法により、膜厚２．０ｎｍのＦｅＰｔ−Ｃで構成された第３磁気記録層１５３を形成した。ここで、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃターゲットの組成を、第２磁気記録層の成膜完了時点で得られる第３磁気記録層１５３の組成が６０体積％Ｆｅ50Ｐｔ50−４０体積％Ｃになるように調整した。印加したＤＣ電力は４０Ｗであった。
【００６６】
最後に、基板温度２５℃、圧力０．３ＰａのＡｒガス中でＰｔターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタ法リングにより、膜厚３ｎｍのＰｔで構成された保護層１６０を形成して磁気記録媒体を得た。
【００６７】
このようにして、磁気記録層１５０の膜厚５．０ｎｍ、磁気記録層１５０の（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．５の磁気記録媒体を得た。
【００６８】
このようにして得られた実施例１に係る垂直磁気記録媒体によると、グラニュラー磁性層の厚膜化時におけるカーボンのＦｅＰｔ表面への拡散を阻止してＦｅＰｔの柱状成長の阻害を防止するとともに、グラニュラー磁性層の規則度の低下を防止することが可能となる。
【００６９】
（実施例２）
上記実施例１と同様にして、非磁性基板１１０上に、密着層１２０、中間層、下地層１３０、シード層１４０を順に形成した。
【００７０】
続いて、シード層１４０を形成した積層体上に、上記実施例１と同様にして第１磁気記録層１５１を形成し、上記の第２磁気記録層１５２および第３磁気記録層１５３を形成した。更に、上記実施例１と同様の条件で、上記の第２磁気記録層１５２および第３磁気記録層１５３の積層を交互に繰り返した。そうすることで、第１磁気記録層１５１上に、３個の第２磁気記録層１５２及び３個の第３磁気記録層１５３が交互に積層された、総膜厚１１ｎｍの磁気記録層１５０を形成した。
【００７１】
最後に、基板温度２５℃、圧力０．３ＰａのＡｒガス中でＰｔターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタリング法により、膜厚３ｎｍのＰｔで構成された保護層１６０を形成して磁気記録媒体を得た。
【００７２】
このようにして、磁気記録層１５０の膜厚１１．０ｎｍ、磁気記録層１５０の（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．５の磁気記録媒体を得た。
【００７３】
このようにして得られた実施例２に係る垂直磁気記録媒体によると、グラニュラー磁性層の厚膜化時におけるカーボンのＦｅＰｔ表面への拡散を阻止してＦｅＰｔの柱状成長の阻害を防止するとともに、グラニュラー磁性層の規則度の低下を防止することが可能となる。
【００７４】
（実施例３）
図６に示す、第３非磁性部の体積比率ｘ３に対する成膜直後の第２非磁性部の体積比率ｘ２の体積比ｘ２／ｘ３、及び第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３に対する第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２の膜厚比ｔ２／ｔ３について、磁気記録媒体の結晶粒子の状態及び規則性の状態を評価した結果を説明するために、以下の検討を行った。まず、各種の体積比率ｘ２、ｘ３及び膜厚ｔ２、ｔ３を有するサンプルの作成方法について説明し、次にそれらのサンプルの評価結果について説明する。
【００７５】
（サンプル作成）
まず、上記実施例１と同様にして、非磁性基板１１０上に、密着層１２０、中間層、下地層１３０、シード層１４０を順に形成した。
【００７６】
続いて、シード層１４０を形成した積層体上に、３層〜９層の磁気記録層１５０を形成した。３層〜９層の磁気記録層１５０は、第１磁気記録層１５１上に第２磁気記録層１５２と第３磁気記録層１５３との積層を交互に１〜４回繰り返して形成した。
【００７７】
第１磁気記録層１５１は、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃを形成した。第１磁気記録層１５１におけるカーボンが２０体積％〜５０体積％の間の任意の値になるように調整した。また、第１磁気記録層１５１の膜厚は２ｎｍとした。
【００７８】
第２磁気記録層１５２は、Ｆｅ50Ｐｔ50−ＺｎＯを形成した。第２磁気記録層１５２の成膜完了時点で、ＺｎＯが０体積％〜１００体積％の間の任意になるように調整した。また、第２磁気記録層１５２の膜厚は０．２〜２．０ｎｍの間の任意の値に調整した。
【００７９】
第３磁気記録層１５３は、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃを形成した。第３磁気記録層１５３の成膜完了時点でカーボンが３０体積％〜６０体積％の間で任意になるように調整した。また、第３磁気記録層１５２の膜厚は１．０〜３．０ｎｍの間の任意の値に調整した。
【００８０】
（評価結果）
図６乃至図８を用いて、各体積比ｘ２／ｘ３及び各膜厚比ｔ２／ｔ３における磁気記録媒体の結晶粒子の状態及び規則性の状態を評価した結果を説明する。図６は、体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の評価結果を示す。また、図７は、体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の結晶粒子の状態を示す。図８は、体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける薄膜ＸＲＤの評価結果を示す。
【００８１】
図７に示す結果において、結晶粒子の形状の評価は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて、基板に垂直な方向から基板に平行な膜表面を観察して行った。ＳＥＭ観察は、倍率４０万倍、加速電圧１５ｋＶで行った。なお、ＳＥＭ観察で用いたものは、磁気記録層１５０の結晶粒子を評価するために、保護層１６０を形成していない。磁気記録媒体として適用するためには、微細で均一な粒子構造からなる必要がある。
【００８２】
図８に示す結果において、磁気記録層１５０の規則性の評価は、薄膜ＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）により行った。薄膜ＸＲＤではＦｅＰｔ結晶に起因するＦｅＰｔ（００１）ピーク及びＦｅＰｔ（００２）ピークが観察されており、磁気記録層１５０の規則性の評価のために、まず、それぞれのピークの積分強度を算出した。次に、測定されたＦｅＰｔ（００２）ピークの積分強度に対するＦｅＰｔ（００１）ピークの積分強度の比の値（ＩＮ１）と、完全に規則化した際に理論的に算出されるＦｅＰｔ（００２）ピークの積分強度に対するＦｅＰｔ（００１）ピークの積分強度の比の値（ＩＮ２）を算出する。上記測定により得られた値（ＩＮ１）を理論的に算出した値（ＩＮ２）で割ることで規則度Ｓを得ることができる。このようにして得られた規則度Ｓが０．５以上であれば、磁気記録媒体として実用的な磁気異方性を有する。更に、このようにして得られた規則度Ｓが０．６以上あれば、ノイズの少なく良好な磁気記録媒体が得られる。一方、規則度Ｓが０．５未満であれば、磁気記録媒体としては、シグナルノイズ比（ＳＮＲ）が悪く、適用できない。
【００８３】
図６に示すプロット６０１のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．３より小さいと、微細で均一な粒子構造が維持されない。そのため、磁気記録媒体として適用できない。例えば、図７（ａ）に、プロット６０１についてのＳＥＭ写真を示す。図７（ａ）のＳＥＭ写真のように、巨大なＦｅＰｔ粒子や極微細なＦｅＰｔ粒子（白点）も観察された。これらは、ＺｎＯの消滅により、柱状成長が阻害されたためと考えられる。
【００８４】
図６に示すプロット６０２のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．３以上の領域で、微細で均一な粒子構造が観察された。そのため、磁気記録媒体として適用できる。更に、図６に示すプロット６０３及び６０４のように、０．４５以上の領域で、更に、均一な粒子構造が観察された。例えば、図７（ｂ）及び（ｃ）に、プロット６０３及び６０４についてのＳＥＭ写真を示す。図７（ｂ）及び（ｃ）のＳＥＭ写真のように、ＦｅＰｔ粒子は、微細で均一な粒子構造となった。また、極微細なＦｅＰｔ粒子（白点）もほとんど観察されなかった。これらは、柱状成長が維持されているためと考えられる。
【００８５】
ここで、図６に示す評価結果では、図８に例を示す薄膜ＸＲＤの結果から規則度Ｓが０．５以上０．６未満の評価結果を可とし、規則度Ｓが０．６以上評価結果を優とし、規則度Ｓが０．５未満の評価結果を不可として示している。
【００８６】
図６に示すプロット６０４及び６０５のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が１．２より大きいと、規則度Ｓ＝０．５未満となり、ＳＮＲが悪くなる。そのため、磁気記録媒体として適用できない。例えば、図８（ａ）の８０４及び図８（ｂ）の８０５に、プロット６０４及び６０５に対する結果を示す。８０４及び８０５のように、ＦｅＰｔ（００２）ピークに対して、ＦｅＰｔ（００１）ピークが理論値に比べて小さくなっており、規則度Ｓ＝０．５未満となった。このように、磁性粒子の垂直方向の規則度が低下しており、垂直磁気記録媒体としては、シグナルノイズ比（ＳＮＲ）が悪くなるため、この領域の磁気記録媒体は、適用できない。
【００８７】
図６に示すプロット６０１、６０６及び６０７のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が１．２以下の領域では、規則度Ｓ＝０．５以上である。この領域の磁気記録媒体は、垂直磁気記録媒体として良好な垂直方向の異方性を持ち、垂直磁気記録媒体に適用できる。例えば、図８（ａ）（ｂ）の８０１、８０６、及び８０７に、プロット６０１、６０６及び６０７に対する結果を示す。図８（ａ）（ｂ）の８０１、８０６及び８０７のように、ＦｅＰｔ（００２）ピークに対して、ＦｅＰｔ（００１）ピークが十分に大きく、規則度Ｓ＝０．５以上となった。
【００８８】
更に、図６に示すプロット６０１及び６０７のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が１．０以下の領域では、図８（ａ）の８０１及び８０７のように、規則度Ｓ＝０．６以上ある。このため、ノイズ成分が極僅かとなり、垂直磁気記録媒体として適用するには更に好ましい。
【図１】
2019164849.tif 000003
【図２】
2019164849.tif 000004
【図３】
2019164849.tif 000005
【図４】
2019164849.tif 000006
【図５】
2019164849.tif 000007
【図６】
2019164849.tif 000008
【図７】
2019164849.tif 000009
【図８】
2019164849.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月15日(2019.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関し、より詳細には、規則構造を有する磁性結晶粒を用いた
垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌ１0型規則合金などの規則構造を有する磁性結晶粒を磁気記録層に用いた垂直磁気記
録の技術として、規則合金を含む磁性結晶粒と、磁性結晶粒を取り囲む非磁性部とを有す
るグラニュラー構造を有する磁気記録層がある。例えば、非磁性部にカーボンを含む磁気
記録層を有する垂直磁気記録媒体では、カーボンの拡散性能が高いことにより、カーボン
が磁性結晶粒の上表面に達して規則合金の柱状成長を妨げやすい。そのため、磁気記録層
を厚膜で形成することが困難である。また、例えば、非磁性部として、ＳｉＯ2、ＴｉＯ
2等の材料を用いた場合、磁性結晶粒の粒分離性や磁気特性の悪化を及ぼす。
【０００３】
特許文献１には、磁気記録層の非磁性部として、カーボンおよび、ＺｎＯを導入するこ
とが示されている。図１は、特許文献１に記載される磁気記録媒体の層構造を示している
。特許文献１に記載の磁気記録媒体は、非磁性基板１０と、密着層２０と、下地層３０と
、シード層４０と、磁気記録層５０と、保護層６０と、を含んで構成されている。そして
、磁気記録層５０は、第１磁気記録層５１ａ、５１ｂ及び第２磁気記録層５２とからなる
３層積層構造を有する。ここで、第１磁気記録層５１ａ、５１ｂは、規則合金を含む第１
磁性結晶粒と、第１磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第１非磁性部とを有するグラ
ニュラー構造を有する。第２磁気記録層５２は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、第２
磁性結晶粒を取り囲み、ＺｎＯを含む第２非磁性部とを有するグラニュラー構造を有して
いる。
【０００４】
以上のような、特許文献１に記載の垂直磁気記録媒体では、第２磁気記録層５２の第２
非磁性部としてＺｎＯを導入している。これにより、カーボンの拡散は抑止され、第２磁
性結晶粒は良好に柱状成長して形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０８７５１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のような垂直磁気記録媒体においては、磁気記録層の厚膜化時におけ
るカーボンの磁性結晶粒表面への拡散を確実に阻止して磁性結晶粒の柱状成長の阻害を防
止する必要がある。しかしながら、第２磁気記録層５２上に第１磁気記録層５１ｂを形成
し、例えば、５ｎｍ以上の膜厚の磁気記録層を形成する厚膜化を行う際に、一部の垂直磁
気記録媒体で磁性結晶粒間の粒分離性が低下したり、面内の保持力が過大になってランダ
ムな方向の結晶成長が生じるという問題があった。なお、ここで、５ｎｍ以上の膜厚の磁
気記録層を形成することを「厚膜化」という。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、規則構造を有する磁性
結晶粒を用いた垂直磁気記録媒体において、磁気記録層の厚膜化時における磁性結晶粒の
柱状成長の阻害を確実に防止するとともに、磁性結晶粒間の粒分離性の低下を防止し、面
内の保持力の増大を防止することが可能な厚膜化した磁気記録層を有する垂直磁気記録媒
体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る垂直磁気記録媒体は、非磁性基板の上に磁気記録層が形成された
垂直磁気記録媒体であって、前記磁気記録層は、第１磁気記録層と、１又は複数の第２磁
気記録層と、１又は複数の第３磁気記録層と、を含み、前記第１磁気記録層上に、前記１
又は複数の第２磁気記録層と前記１又は複数の第３磁気記録層とが交互に積層され、前記
第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、カーボンを含む第１非磁性部と、
を含み、前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、ＺｎＯを含む第２非
磁性部と、を含み、前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、カーボン
を含む第３非磁性部と、を含み、前記第２磁気記録層の膜厚ｔ２は、０．１ｎｍ〜７．０
ｎｍであり、前記第２磁気記録層の成膜完了時点の前記第２磁気記録層における前記第２
非磁性部の体積比率ｘ２は、０．２０〜０．９０であり、前記第３磁気記録層の膜厚ｔ３
は、０．５ｎｍ〜４．０ｎｍであり、前記第３磁気記録層における前記第３非磁性部の体
積比率ｘ３は、０．２０〜０．７０であり、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．３
０〜１．２０であることを特徴とする。
【０００９】
例えば、前記磁気記録層は、前記第１磁気記録層と、１つの前記第２磁気記録層と、１
つの前記第３磁気記録層と、を含んでもよい。例えば、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）
は、０．４５〜１．０とすることができる。例えば、前記第１磁気記録層の膜厚は、０．
５ｎｍ〜４．０ｎｍであり、前記第１磁気記録層における前記第１非磁性部の体積比率は
、０．１０〜０．６０とすることができる。例えば、前記第１磁気記録層、前記第２磁気
記録層及び前記第３磁気記録層における規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及び
ＣｏＰｄを含む群から選択することができる。また、例えば、前記第１磁気記録層は、規
則合金を含む第１磁性結晶粒と、前記第１磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第１非
磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第
２磁性結晶粒と、前記第２磁性結晶粒を取り囲み、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を有す
るグラニュラー構造を含み、前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁性結晶粒と、
前記第３磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第３非磁性部と、を有するグラニュラー
構造を含んでもよい。さらに、例えば、本発明の一態様に係る垂直磁気記録媒体は、前記
非磁性基板と前記磁気記録層との間に形成されたシード層と、前記磁気記録層上に形成さ
れた保護層と、をさらに含んでもよい。
【００１０】
本発明の一態様に係る垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板の上に磁気記録層が
形成された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記磁気記録層は、第１磁気記録層と
、１又は複数の第２磁気記録層と、１又は複数の第３磁気記録層と、を含み、前記第１磁
気記録層上に、前記１又は複数の第２磁気記録層と前記１又は複数の第３磁気記録層とが
交互に積層され、前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、カーボンを
含む第１非磁性部と、を含み、前記第２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と
、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を含み、前記第３磁気記録層は、規則合金を含む第３磁
性結晶粒と、カーボンを含む第３非磁性部と、を含み、前記製造方法は、前記第１磁気記
録層を形成する第１工程と、前記第１磁気記録層上に、前記第２磁気記録層の膜厚ｔ２が
０．１ｎｍ〜７．０ｎｍとなるように、且つ、前記第２磁気記録層における前記第２非磁
性部の体積比率ｘ２が０．２０〜０．９０となるように前記第２磁気記録層を形成する第
２工程と、前記第２磁気記録層上に、前記第３磁気記録層の膜厚ｔ３が０．５ｎｍ〜４．
０ｎｍとなるように、且つ、前記第３磁気記録層における前記第３非磁性部の体積比率ｘ
３が０．２０〜０．７０となるように前記第３磁気記録層を形成する第３工程と、を含み
、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．３０〜１．２０であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様に係る製造方法は、例えば、前記第３磁気記録層上に、前記第２磁気記
録層を形成する第４工程をさらに含んでもよい。本発明の一態様に係る製造方法は、例え
ば、前記第４工程の後に、前記第３工程を実施してもよい。本発明の一態様に係る製造方
法は、例えば、前記第３工程及び前記第４工程を前記磁気記録層の最上層が前記第２磁気
記録層又は前記第３磁気記録層となるように交互に繰り返す第５工程をさらに含んでもよ
い。例えば、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）は、０．４５〜１．０とすることができる
。例えば、前記第１工程は、前記第１磁気記録層の膜厚ｔ１が０．５ｎｍ〜４．０ｎｍと
なるように、且つ、前記第１磁気記録層における前記第１非磁性部の体積比率ｘ１が０．
１０〜０．６０となるように前記第１磁気記録層を形成する工程としてもよい。例えば、
前記第１磁気記録層、前記第２磁気記録層及び前記第３磁気記録層における規則合金は、
ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択することができる。また、
例えば、前記第１磁気記録層は、規則合金を含む第１磁性結晶粒と、前記第１磁性結晶粒
を取り囲み、カーボンを含む第１非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、前記第
２磁気記録層は、規則合金を含む第２磁性結晶粒と、前記第２磁性結晶粒を取り囲み、Ｚ
ｎＯを含む第２非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含み、前記第３磁気記録層は、
規則合金を含む第３磁性結晶粒と、前記第３磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む第３
非磁性部と、を有するグラニュラー構造を含んでもよい。さらに、例えば、前記非磁性基
板と前記磁気記録層との間にシード層を形成する工程と、前記磁気記録層上に保護層を形
成する工程と、をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によると、磁気記録層の厚膜化時におけるカーボンの磁性結晶粒表面へ
の拡散を阻止して磁性結晶粒の柱状成長の阻害を確実に防止するとともに、磁性結晶粒の
規則度の低下を防止することが可能な垂直磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の垂直磁気記録媒体を示す断面図である。
【図２】従来の垂直磁気記録媒体においてカーボンが磁性結晶粒の上表面を覆うメカニズムを説明するための図である。
【図３】本発明に係る垂直磁気記録媒体を例示する断面図である。
【図４】本発明に係る垂直磁気記録媒体においてカーボンが磁性結晶粒の上表面を覆うことを防止するメカニズムを説明するための図である。
【図５】本発明に係る垂直磁気記録媒体における磁気記録層１５０を形成する製造方法を説明するための図である。
【図６】体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の評価結果を示す図である。
【図７】体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の結晶粒子の状態を示す図である。
【図８】体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体における規則性の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２は、従来の規則合金を含む磁性結晶粒と、磁性結晶粒を取り囲む非磁性部とを有す
るグラニュラー構造を有する磁気記録層の模式図である。図２を用いて、従来の垂直磁気
記録媒体においてカーボンが磁性結晶粒の上表面を覆うメカニズムを説明する。図２では
、第１磁気記録層５１ａ、５１ｂとしては、その含有する規則合金及び非磁性部がそれぞ
れＦｅＰｔ及びカーボン（Ｃ）であるＦｅＰｔ−Ｃを用い、第２磁気記録層５２としては
、その含有する規則合金及び非磁性部がそれぞれＦｅＰｔ及びＺｎＯであるＦｅＰｔ−Ｚ
ｎＯを用いた層構成を例示している。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、第１磁気記録層５１ａ上に第２磁気記録層５２を形成した場
合には、複数のＦｅＰｔ磁性結晶粒が第１磁気記録層５１ａにおけるカーボン（Ｃ）と第
２磁気記録層５２におけるＺｎＯによって磁気的に分離されて柱状成長する。その後、図
２（ｂ）に示すように、第２磁気記録層５２上に第１磁気記録層５１ｂを形成するために
ＦｅＰｔおよびカーボン（Ｃ）を含むターゲットを用いた減圧下でのスパッタリング成膜
を実施する。すると、カーボン（Ｃ）と第２磁気記録層５２におけるＺｎＯとが酸化還元
反応してＺｎ及びＣＯやＣＯ2が生成される。Ｚｎは、蒸気圧が低いため、第１磁気記録
層５１ｂの成膜中にＺｎが気化していき、それに伴い第２磁気記録層５２におけるＺｎＯ
が消滅していく。それにより、図２（ｃ）に示すように、当該消滅した部分から下層の第
１磁気記録層５１ａの非磁性部におけるカーボン（Ｃ）が、成膜中の非磁性部に露出する
。下層の第１磁気記録層５１ａのカーボン（Ｃ）が成膜中の非磁性部に露出すると、図２
（ｄ）に示すように、成膜中の第１磁気記録層５１ｂに下層の第１磁気記録層５１ａのカ
ーボン（Ｃ）が拡散して成膜中の第１磁気記録層５１ｂのＦｅＰｔ上表面まで回り込み、
ＦｅＰｔの上表面を覆ってしまう。本発明者らは鋭意検討した結果、厚膜化において全て
のＦｅＰｔ磁性結晶粒の柱状成長が阻害されるわけではないが、局部的にカーボン（Ｃ）
が磁性結晶粒の上表面を覆い、ＦｅＰｔ磁性結晶粒の柱状成長が阻害される欠陥が生じる
場合があるという問題があることがわかった。
【００１６】
以下、図３乃至図５を用いて、本発明に係る垂直磁気記録媒体及びその製造方法につい
て説明する。
【００１７】
図３は、本発明に係る磁気記録媒体の構成例を示す。図３には、非磁性基板１１０と、
密着層１２０と、下地層１３０と、シード層１４０と、磁気記録層１５０と、保護層１６
０と、を含む磁気記録媒体が示されている。図３に示されるように、磁気記録層１５０は
、第１磁気記録層１５１と、第２磁気記録層１５２と、第３磁気記録層１５３と、を含み
、第１磁気記録層１５１上に第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層１５３が交互に積
層されている。また、第１磁気記録層１５１と第２磁気記録層１５２とは直接接し、第２
磁気記録層１５２と第３磁気記録層１５３とは直接接している。磁気記録層１５０の最上
層は、第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層１５３のいずれであってもよい。
【００１８】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性基板１１０、シード層１４０、磁気記録層１５０
をこの順に含む。好ましくは、シード層１４０と磁気記録層１５０とは、直接接している
。図３の構成例に示した密着層１２０、下地層１３０、および保護層１６０は、任意選択
的に設けてもよい層である。さらに、本発明のこれらの構成例の磁気記録媒体は、非磁性
基板１１０と磁気記録層１５０との間に、ヒートシンク層、軟磁性裏打ち層、中間層など
をさらに含んでもよい。
【００１９】
以下、本発明に係るに係る垂直磁気記録媒体における磁気記録層１５０について詳細に
説明する。
【００２０】
第１磁気記録層１５１は、第１磁性結晶粒と、カーボンを含む第１非磁性部と、を含む
。第１磁気記録層１５１は、第１磁性結晶粒と、第１磁性結晶粒を取り囲む第１非磁性部
と、を有するグラニュラー構造を有する。
【００２１】
第１磁性結晶粒は、規則合金を用いて構成される。第１磁性結晶粒が規則合金としての
特性を発揮する限りにおいて、規則合金は、少量の結晶欠陥、あるいは少量の不純物を含
んでもよい。好ましくは、第１磁性結晶粒は、Ｌ１0型規則合金を用いて形成される。用
いることができるＬ１0型規則合金は、ＦｅおよびＣｏから選択される少なくとも一種の
元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群から選択される少なくとも一種の元素と
を含む合金である。より好ましくは、Ｌ１0型規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰ
ｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択される。規則合金の規則化に必要な温度の低減、保磁力
の温度勾配の増大、マイクロ波に対する強磁性共鳴周波数の調整などを目的として、Ｌ１
0型規則合金に対してＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒなどの金属を添加して
も良い。Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加することにより、磁気的相互作用が低減して磁気異方性
、キュリー温度などの磁気特性を変化させて、所望の磁気特性を得ることができる。また
、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを添加することにより、規則化温度を低減し、磁気異方性を向上させ
る効果を得ることができる。
【００２２】
第１非磁性部は、カーボンを主成分とする材料からなる。好ましくは、第１非磁性部は
、カーボンで形成される。なお、主成分とは、第１非磁性部全体を基準として５０体積％
より多く含むことである。第１非磁性部には、更に、Ｂ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ａｇなどを添
加してもよい。
【００２３】
第１磁気記録層１５１の膜厚ｔ１は、０．５〜４．０ｎｍとし、好ましくは、１.０〜
２．０ｎｍとすることができる。この範囲内の膜厚を有することによって、第１磁性結晶
粒の磁気的分離および柱状成長を促進すると同時に、第１磁性結晶粒の粒径の分散を減少
させることができる。
【００２４】
第１磁気記録層１５１では、第１磁気記録層１５１全体に対する第１非磁性部の体積比
率が第１磁性結晶粒の粒径を決める。第１磁性結晶粒の粒径は３.０〜１２ｎｍとするこ
とが好ましい。このため、第１磁気記録層１５１における第１非磁性部の体積比率ｘ１は
、第１磁気記録層１５１全体を基準として１０〜６０体積％とし、好ましくは、２０〜５
０体積％とすることができる。ｘ１が大きすぎると、カーボンの第１磁性結晶粒の上表面
への回り込みが発生しやすく、第１磁性結晶粒の柱状成長が阻害される部分が発生する。
ｘ１が小さすぎると、第１磁性結晶粒の分離性が低下し、粒径が粗大化する部分が発生す
る。そのため、前述の体積比率を採用することによって、第１磁性結晶粒の柱状成長限界
膜厚を大きくすると同時に、第２磁気記録層１５２中の第２磁性結晶粒の配向性および規
則度を向上させて磁気記録層１５０全体の磁気異方性定数Ｋｕを大きくすることができる
。ここで、「柱状成長限界膜厚」とは、磁性結晶粒が柱状成長することができる最大の磁
気記録層の膜厚を意味する。
【００２５】
第２磁気記録層１５２は、第２磁性結晶粒と、ＺｎＯを含む第２非磁性部と、を含む。
第２磁気記録層１５２は、第２磁性結晶粒と、第２磁性結晶粒を取り囲む第２非磁性部と
、を有するグラニュラー構造を有する。第２磁性結晶粒は、第１磁性結晶粒の上に接して
形成され、第２非磁性部は、第１非磁性部の上に接して形成される。
【００２６】
第２磁性結晶粒は、第１磁性結晶粒と同様に、規則合金を用いて構成される。第２磁性
結晶粒が規則合金としての特性を発揮する限りにおいて、規則合金は少量の結晶欠陥、あ
るいは少量の不純物を含んでもよい。好ましくは、第２磁性結晶粒は、Ｌ１0型規則合金
を用いて形成される。用いることができるＬ１0型規則合金は、ＦｅおよびＣｏから選択
される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群から選択される
少なくとも一種の元素とを含む合金である。より好ましくは、Ｌ１0型規則合金は、Ｆｅ
Ｐｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ及びＣｏＰｄを含む群から選択される。規則合金の規則化に必
要な温度の低減、保磁力の温度勾配の増大、マイクロ波に対する強磁性共鳴周波数の調整
などを目的として、Ｌ１0型規則合金に対してＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃ
ｒなどの金属を添加しても良い。Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加することにより、磁気的相互作
用が低減して磁気異方性、キュリー温度などの磁気特性を変化させて、所望の磁気特性を
得ることができる。また、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを添加することにより、規則化温度を低減し
、磁気異方性を向上させる効果を得ることができる。
【００２７】
第２非磁性部は、ＺｎＯを主成分とする材料からなる。好ましくは、第２非磁性部は、
ＺｎＯで形成される。ＺｎＯは、少量の格子欠陥、特に少量の酸素欠損を含んでもよい。
なお、主成分とは、第２非磁性部全体を基準として５０体積％より多く含むことである。
第２非磁性部には、更に、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2などの酸化物を添加してもよい
。
【００２８】
第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２は、０．１〜７．０ｎｍとし、好ましくは、０．２〜
４．０ｎｍとすることができる。第２磁気記録層１５２の成膜完了時点における、第２磁
気記録層１５２全体に対する第２非磁性部の体積比率ｘ２は、第１磁気記録層１５１全体
に対する第１非磁性部の体積比率ｘ１以上であることが好ましい。より好ましくは、体積
比率ｘ２は、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多い。その上で、体積比率ｘ２は、第２磁
気記録層１５２全体を基準として、２０〜９０体積％とし、好ましくは、４０〜８０体積
％とすることができる。
【００２９】
ここで、体積比率ｘ２は、第２磁気記録層１５２の形成が完了した時点における体積比
率（すなわち第２磁気記録層１５２を形成する際の成膜装置における体積比率の設定値）
を示す。第２磁気記録層１５２の体積比率ｘ２は、その上層に第３磁気記録層１５３を形
成する過程において酸化還元反応によりＺｎＯが徐々に消滅していくことにより、次第に
減少していく。したがって、第２磁気記録層１５２の成膜直後の体積比率ｘ２は、第３磁
気記録層１５３の形成が完了したときの第２磁気記録層１５２の第２非磁性部の体積比率
とは異なる。
【００３０】
同様に、第２磁気記録層の第２非磁性部における膜厚は、その上層に第３磁気記録層１
５３を形成する過程において酸化還元反応によりＺｎＯが徐々に消滅していくことにより
、次第に減少していく。したがって、成膜直後の第２非磁性部における膜厚は、第３磁気
記録層１５３の形成が完了したときの第２非磁性部の膜厚とは異なる。一方、第２磁気記
録層１５２の第２磁性結晶粒の膜厚は、第３磁気記録層１５３の形成前後で変わらない。
そのため、ここでは第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２は、第２磁気記録層１５２の成膜直
後の第２磁性結晶粒における膜厚をいう。
【００３１】
第３磁気記録層１５３は、第３磁性結晶粒と、カーボンで構成された第３非磁性部と、
を含む。第３磁気記録層１５３は、第３磁性結晶粒と、第３磁性結晶粒を取り囲む第３非
磁性部と、を有するグラニュラー構造を有する。第３磁性結晶粒は、第２磁性結晶粒の上
に形成され、第３非磁性部は、第２非磁性部の上に形成される。好ましくは、第３磁性結
晶粒は、第２磁性結晶粒の直上に接して形成され、第３非磁性部は、第２非磁性部の直上
に接して形成される。
【００３２】
第３磁性結晶粒は、規則合金を用いて構成される。第３磁性結晶粒が規則合金としての特性を発揮する限りにおいて、規則合金は、少量の結晶欠陥、あるいは少量の不純物を含んでもよい。好ましくは、第３磁性結晶粒は、Ｌ１0型規則合金を用いて形成される。用
いることができるＬ１0型規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ、ＣｏＰｄなどの
、ＦｅおよびＣｏから選択される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒ
からなる群から選択される少なくとも一種の元素とを含む合金である。規則合金の規則化
に必要な温度の低減、保磁力の温度勾配の増大、マイクロ波に対する強磁性共鳴周波数の
調整などを目的として、Ｌ１0型規則合金に対してＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ
、Ｃｒなどの金属を添加しても良い。Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加することにより、磁気的相
互作用が低減して磁気異方性、キュリー温度などの磁気特性を変化させて、所望の磁気特
性を得ることができる。また、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを添加することにより、規則化温度を低
減し、磁気異方性を向上させる効果を得ることができる。
【００３３】
第３非磁性部は、カーボンを主成分とする材料からなる。好ましくは、第３非磁性部は
、カーボンで形成される。なお、主成分とは、第３非磁性部全体を基準として５０体積％
より多く含むことである。第３非磁性部には、更に、Ｂ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ａｇなどを添
加してもよい。
【００３４】
第１磁気記録層１５１の上に、第２磁気記録層１５２が形成され、更にその上に第３磁
気記録層１５３が形成される場合は、第３磁気記録層は以下の関係を満たすことができる
。第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３は、０．５〜４．０ｎｍとし、好ましくは、１．０〜
２．０ｎｍとすることができる。第３磁気記録層１５３全体に対する第３非磁性部の体積
比率ｘ３は、第１磁気記録層１５１全体における第１非磁性部の体積比率ｘ１以上である
ことが好ましい。より好ましくは、体積比率ｘ３は、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多
い。その上で、体積比率ｘ３は、第３磁気記録層１５３全体を基準として、２０〜７０体
積％とし、好ましくは、３０〜６０体積％とすることができる。
【００３５】
さらに、第３磁気記録層１５３が、第２磁気記録層１５２に接して直上に形成される場
合は、それぞれの膜厚比率と体積比率は、以下の関係を満たすことができる。第２磁気記
録層１５２及び第３磁気記録層１５３は、第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３に対する第２
磁気記録層１５２の膜厚ｔ２の比率ｔ２／ｔ３と、第３非磁性部の体積比率ｘ３に対する
成膜直後の第２非磁性部の体積比率ｘ２の比率ｘ２／ｘ３と、の積（ｔ２／ｔ３）×（ｘ
２／ｘ３）が０．３〜１．２となるように構成されている（式（１））。第２磁気記録層
１５２及び第３磁気記録層１５３は、好ましくは、積（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が
０．４５〜１．０となるように構成されている（式（２））。    
０．３   ≦ （ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３） ≦ １．２    式（１）
０．４５ ≦ （ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３） ≦ １．０    式（２）
【００３６】
第１乃至第３磁性結晶粒は、同じ構成元素からなることが好ましい。同じ構成元素とす
ることにより、第１乃至第３磁性結晶粒のエピタキシャル成長が促進され、規則合金の規
則度が向上するためである。
【００３７】
第１乃至第３磁気記録層１５１乃至１５３を形成する際の基板温度は、３００〜５００
℃の範囲内であることが好ましい。この範囲内の基板温度を採用することにより、第１乃
至第３磁性結晶粒中のＬ１0型規則合金材料の規則度を向上させることができる。また、
成膜装置内のガス圧力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａ（２０ｋｇ/ｍ・ｓ2）であることが好ましい。より好ましくは、成膜装置内のガス圧力は、１Ｐａ〜５Ｐａである。
【００３８】
以上のように、本発明に係る垂直磁気記録媒体は、第２磁気記録層１５２の成膜完了時
点における第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２及び第２磁気記録層１５２における第２非磁
性部の体積比率ｘ２と、第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３及び第３磁気記録層１５３にお
ける第３非磁性部の体積比率ｘ３と、が所定の範囲内の値となるように構成され、且つ、
積（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が所定の範囲内の値となるように構成されている。そ
れにより、第３磁気記録層１５３の成膜時に、ターゲットから供給されてるカーボンの供
給量と、第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯの量との間で適切にバランスをとることが
できる。酸化還元反応により消失するＺｎＯと、第３磁気記録層１５３として堆積するカ
ーボンを適切な量にすることができる。そうすることで、第２磁気記録層１５２における
第２非磁性部のＺｎＯを完全になくすことなしに残存させつつ、供給されたカーボンを第
２非磁性部上に堆積させることができる。そのため、第２磁気記録層１５２より下層の非
磁性部のカーボンを第３磁気記録層１５３に露出させずに厚膜化を図ることが可能となる
。また、第２磁気記録層１５２が、第３磁気記録層１５３の上に形成され、その直上に接して第３磁気記録層１５３が形成されない場合は、第３非磁性部のカーボンが第２非磁性部のＺｎＯを消失させることがない。そのため、式（１）及び式（２）を満たす必要はない。
【００３９】
図４を用いて、本発明に係る垂直磁気記録媒体においてカーボン（Ｃ）が磁性結晶粒の
上表面を覆うことを防止するメカニズムを説明する。図４では、第１磁気記録層１５１及
び第３磁気記録層１５３としては、その含有する規則合金及び非磁性部がそれぞれＦｅＰ
ｔ及びカーボン（Ｃ）であるＦｅＰｔ−Ｃを用い、第２磁気記録層１５２としては、その
含有する規則合金及び非磁性部がそれぞれＦｅＰｔ及びＺｎＯであるＦｅＰｔ−ＺｎＯを
用いた層構成を例示している。
【００４０】
図４（ａ）では、複数のＦｅＰｔ磁性結晶粒が第１磁気記録層１５１におけるカーボン
（Ｃ）と第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯによって磁気的に分離されて柱状成長した
例が示されている。その後、図４（ｂ）に示すように、第２磁気記録層１５２上に第３磁
気記録層１５３を形成するためにＦｅＰｔおよびカーボン（Ｃ）を含むターゲットを用い
たスパッタリング法を実施すると、ターゲット中のカーボン（Ｃ）と第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯとが酸化還元反応してＺｎ及びＣＯまたはＣＯ2が生成される。Ｚｎの蒸気圧は第３磁気記録層１５３の成膜時のガス圧よりも低いため、第３磁気記録層１５３の形成中、Ｚｎが気化していき、それに伴い第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯが消滅していく。
【００４１】
しかし、第２磁気記録層１５２及び第３磁気記録層を上記のような比率で構成すること
により、図４（ｃ）に示すように、第２磁気記録層１５２における第２非磁性部のＺｎＯ
を完全になくすことなしに、ＺｎＯを残存させた状態で、第３磁気記録層１５３のカーボ
ン（Ｃ）を第２非磁性部上に堆積することができる。そうして、第１磁気記録層１５１の
第１非磁性部におけるカーボン（Ｃ）が、第３磁気記録層１５３に露出する前に第３磁気
記録層１５３の形成を完了することが可能となる。そのため、図４（ｄ）に示すように、
第１磁気記録層１５１における第１非磁性部と、第３磁気記録層１５３における第３非磁
性部とは、分離される。そのため、第１非磁性部のカーボン（Ｃ）のＦｅＰｔの表
面への回り込みを阻止しながら、膜厚を増大させることが可能となる。
【００４２】
なお、図４では、磁気記録層１５０が３層の場合として、第１磁気記録層１５１、第２
磁気記録層１５２および第３磁気記録層１５３をこの順に直接接して形成した例を示した
。磁気記録層１５０の構成は、これだけではない。例えば、磁気記録層１５０の構成は、
前記３層構成の上に更に第２磁気記録層１５２を直接接して形成した４層構成でもよい。
また、磁気記録層１５０の構成は、前記３層構成の上に、第２磁気記録層１５２と第３磁
気記録層１５３を交互に直接接して積層した５層以上の構成でもよい。また、磁気記録層
１５０の最表面は、第２磁気記録層１５２と第３磁気記録層１５３のどちらであっても構
わない。いずれの場合であっても、第２磁気記録層１５２の上に第３磁気記録層１５３が
積層される場合には、式（１）を満たす。好ましくは、式（２）を満たす。
【００４３】
図５を用いて、本発明に係る垂直磁気記録媒体における磁気記録層１５０を形成する製
造方法を説明する。磁気記録層１５０は、非磁性基板１１０の上に形成される。非磁性基
板１１０と磁気記録層１５０との間には、任意選択的に、密着層１２０、下地層１３０、
シード層１４０、ヒートシンク層、軟磁性裏打ち層、中間層などを形成されていてもよい
。
【００４４】
磁気記録層１５０の形成においては、ステップＳ５０１において、非磁性基板１１０の
上層に第１磁気記録層１５１を形成する。第１磁気記録層１５１の形成は、好ましくは、
スパッタリング法にて実施される。成膜装置内のガス圧力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａであ
ることが好ましい。成膜装置内のガス圧力は、より好ましくは、１Ｐａ〜５Ｐａである。
また、第１磁気記録層１５１の形成は、好ましくは、非磁性基板１１０が３００〜５００
℃の範囲内に加熱された状態で行われる。第１磁気記録層１５１に対する第１非磁性部の
体積比率は、第１磁気記録層１５１全体を基準として、１０〜６０体積％であり、好まし
くは、２０〜５０体積％である。
【００４５】
続いて、ステップＳ５０２において、前記Ｓ５０１により形成した第１磁気記録層１５
１上に、膜厚ｔ２を０．１〜７．０ｎｍとし、好ましくは、０．２〜４．０ｎｍとするよ
うに第２磁気記録層１５２を形成する。第２磁気記録層１５２における第２非磁性部の体
積比率ｘ２は、第１磁気記録層１５１における第１非磁性部の体積比率ｘ１以上であるこ
とが好ましい。より好ましくは、体積比率ｘ２は、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多い
。その上で、体積比率ｘ２は、第２磁気記録層１５２全体を基準として、２０体積％以上
９０体積％以下、好ましくは、４０体積％以上８０体積％以下とするように、第２磁気記
録層１５２を形成する。第２磁気記録層１５２の形成は、好ましくは、スパッタリング法
にて実施される。成膜装置内のガス圧力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａであることが好ましい
。成膜装置内のガス圧力は、より好ましくは、１Ｐａ〜５Ｐａである。また、第２磁気記
録層１５２の形成は、好ましくは、非磁性基板１１０が３００〜５００℃の範囲内に加熱
された状態で行われる。これにより、第１磁気記録層１５１の第１磁性結晶粒の上に第２
磁気記録層１５２の第２磁性結晶粒が形成される。
【００４６】
次に、ステップＳ５０３において、前記Ｓ５０２により形成した第２磁気記録層１５２
上に、膜厚ｔ３を０．５〜４．０ｎｍとし、好ましくは、１．０〜２．０ｎｍとするよう
に第３磁気記録層１５３を形成する。第３磁気記録層１５３における第３非磁性部の体積
比率ｘ３は、第１磁気記録層１５１における第１非磁性部の体積比率ｘ１以上であること
が好ましい。体積比率ｘ３は、より好ましくは、第１非磁性部の体積比率ｘ１より多い。
その上で、第３磁気記録層１５３における第３非磁性部の体積比率ｘ３は、第３磁気記録
層１５３全体を基準として２０体積％以上７０体積％以下とし、好ましくは、３０体積％
以上６０体積％以下とするように第３磁気記録層１５３を形成する。且つ第３磁気記録層
１５３の膜厚ｔ３に対する第２磁気記録層１５２の膜厚ｔ２の比率ｔ２／ｔ３と、第３非
磁性部の体積比率ｘ３に対する第２非磁性部の体積比率ｘ２の比率ｘ２／ｘ３と、の積（
ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．３〜１．２、好ましくは、０．４５〜１．０となる
ように、第３磁気記録層１５３を形成する。第３磁気記録層１５３の形成は、好ましくは
、非磁性基板１１０の加熱を伴うスパッタリング法にて実施される。成膜装置内のガス圧
力は、０．1Ｐａ〜２０Ｐａであることが好ましい。成膜装置内のガス圧力は、より好ま
しくは、１Ｐａ〜５Ｐａである。また、第３磁気記録層１５３の形成は、好ましくは、非
磁性基板１１０が３００〜５００℃の範囲内に加熱された状態で行われる。これにより、
第２磁気記録層１５２の第２磁性結晶粒の上に第３磁気記録層１５３の第３磁性結晶粒が
形成されるとともに、第２磁気記録層１５２におけるＺｎＯが消滅して下層のカーボンが
露出する前に第３磁気記録層１５３の形成を終えることが可能となる。そのため、下層の
カーボンの磁性結晶粒表面への回り込みを阻止することが可能となる。
【００４７】
ステップＳ５０４において、第３磁気記録層１５３上への第２磁気記録層１５２の形成
、更に第２磁気記録層１５２上への第３磁気記録層１５３の形成を所定の膜厚となるまで
交互に繰り返してもよい。
【００４８】
以上の構成及び製造方法を採用することによって、第２磁気記録層１５２上への第３磁
気記録層１５３の形成過程における下層のカーボンの磁性結晶粒表面への回り込みを阻止
しながら、第１磁気記録層１５１の第１磁性結晶粒と、第２磁気記録層１５２の第２磁性
結晶粒と、第３磁気記録層１５３の第３磁性結晶粒とは、１対１で柱状成長することがで
きる。そのため、磁気記録層１５０の厚膜化において磁気記録層１５０の膜厚を貫通する
磁性結晶粒を形成される。また、磁気記録層１５０の厚膜化における磁性結晶粒の規則度
の低下を抑制することができる。結果として、膜厚５ｎｍ以上の磁気記録層１５０を有す
る垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【００４９】
以下、磁気記録媒体を構成する他の要素について順次説明する。
【００５０】
非磁性基板１１０は、表面が平滑である様々な基板を用いることができる。例えば、磁
気記録媒体に一般的に用いられる材料（ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金、強化ガラス、結
晶化ガラス等）を用いて、非磁性基板１１０を形成することができる。
【００５１】
任意選択的に設けてもよい密着層１２０は、その上に形成される層とその下に形成され
る層（非磁性基板１１０を含む）との密着性を高めるために用いられる。密着層１２０を
非磁性基板１１０の上面に設ける場合、密着層１２０は、前述の非磁性基板１１０の材料
との密着性が良好な材料を用いて形成することができる。そのような材料は、Ｎｉ、Ｗ、
Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕなどの金属、前述の金属を含む合金を含む。あるいはまた、非磁性基板
１１０以外の２つの構成層の間に密着層１２０を形成してもよい。密着層１２０は、単一
の層であってもよいし、複数の層の積層構造を有してもよい。
【００５２】
下地層１３０は、その下に形成される層の結晶構造が、磁気記録層１５０の結晶配向性
および磁性結晶粒のサイズなどに及ぼす影響を遮断するために設けられる層である。下地
層１３０を形成するための材料は、ＣｒおよびＴａなどの金属、ＮｉＷ合金、およびＣｒ
Ｔｉ、ＣｒＺｒ、ＣｒＴａ、およびＣｒＷなどのＣｒをベースとする合金を含む。下地層
１３０は、スパッタリング法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形
成することができる。
【００５３】
シード層１４０は、非磁性基板１１０と磁気記録層１５０との間に形成される。好まし
くは、シード層１４０は、磁気記録層１５０と直接接している。シード層１４０の機能は
、磁気記録層１５０と下地層１３０などのその下にある層との間の密着性を確保すること
、上層である磁気記録層１５０の第１磁性結晶粒および第２磁性結晶粒の粒径および結晶
配向を制御することである。シード層１４０は、非磁性であることが好ましい。加えて、
シード層１４０を有する磁気記録媒体を熱アシスト磁気記録方式において使用する場合に
は、シード層１４０が熱的なバリアとして磁気記録層１５０の温度上昇および温度分布を
制御することが好ましい。磁気記録層１５０の温度上昇および温度分布を制御するために
、シード層１４０は、熱アシスト記録時の磁気記録層１５０の加熱の際に磁気記録層１５
０の温度を速やかに上昇させる機能と、磁気記録層１５０の面内方向の伝熱が起こる前に
、深さ方向の伝熱によって磁気記録層１５０の熱を下地層１３０などの下層に導く機能と
を両立することが好ましい。
【００５４】
上記の機能を達成するために、シード層１４０の材料は、磁気記録層１５０の材料に合
わせて適宜選択される。より具体的には、シード層１４０の材料は、磁気記録層１５０の
磁性結晶粒の材料に合わせて選択される。たとえば、磁気記録層１５０の磁性結晶粒がＬ
１0型規則合金で形成される場合、ＮａＣｌ型の化合物を用いてシード層１４０を形成す
ることが好ましい。この場合、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3などの酸化物、あるいはＴｉＮなど
の窒化物を用いてシード層１４０を形成することができる。また、上記の材料からなる複
数の層を積層して、シード層１４０を形成することもできる。特に好ましくは、ＺｎＯを
含む層の上にＭｇＯを含む層を積層して、シード層１４０を形成する。そうすることで、
第１磁気記録層１５１は、磁性結晶粒の分離性が高まり、ひいては厚膜化時の磁気記録層
１５０における磁性結晶粒の分離性が高まりやすくなる。磁気記録層１５０の磁性結晶粒
の結晶性の向上、および生産性の向上の観点から、シード層１４０は、１ｎｍ〜６０ｎｍ
、好ましくは１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚を有することが好ましい。シード層１４０は、スパ
ッタリング法（ＲＦマグネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法
などを含む）、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成
することができる。
【００５５】
保護層１６０は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料を用いて形成する
ことができる。具体的には、Ｐｔなどの非磁性金属、ダイアモンドライクカーボンなどの
カーボン系材料、あるいは窒化シリコンなどのシリコン系材料を用いて、保護層１６０を
形成することができる。また、保護層１６０は、単層であってもよく、積層構造を有して
もよい。積層構造の保護層１６０は、たとえば、特性の異なる２種のカーボン系材料の積
層構造、金属とカーボン系材料との積層構造、または金属酸化物膜とカーボン系材料との
積層構造であってもよい。保護層１６０は、スパッタリング法（ＤＣマグネトロンスパッ
タリング法などを含む）、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を
用いて形成することができる。
【００５６】
任意選択的に、保護層１６０の上に液体潤滑剤層（不図示）を設けてもよい。液体潤滑
剤層は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料（たとえば、パーフルオロポ
リエーテル系の潤滑剤など）を用いて形成することができる。液体潤滑剤層は、たとえば
、ディップコート法、スピンコート法などの塗布法を用いて形成することができる。
【００５７】
磁気ヘッドからの磁束を制御して、磁気記録媒体の記録・再生特性を向上するために、
任意選択的に、非磁性基板１１０と磁気記録層１５０との間に軟磁性裏打ち層（不図示）
を設けてもよい。軟磁性裏打ち層を形成するための材料は、ＮｉＦｅ合金、センダスト（
ＦｅＳｉＡｌ）合金、ＣｏＦｅ合金などの結晶質材料、ＦｅＴａＣ、ＣｏＦｅＮｉ、Ｃｏ
ＮｉＰなどの微結晶質材料、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどのＣｏ合金を含む非晶質材
料を含む。軟磁性裏打ち層の膜厚の最適値は、磁気記録に用いる磁気ヘッドの構造および
特性に依存する。他の層と連続成膜で軟磁性裏打ち層を形成する場合、生産性との兼ね合
いから、軟磁性裏打ち層が１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内（両端を含む）の膜厚を有する
ことが好ましい。また、軟磁性裏打ち層を設ける場合、軟磁性裏打ち層に対する磁気的影
響を抑制するために、下地層１３０は非磁性であることが要求される。
【００５８】
磁気記録媒体を熱アシスト磁気記録方式において使用する場合、ヒートシンク層（不図
示）を設けてもよい。ヒートシンク層は、熱アシスト磁気記録時に発生する磁気記録層１
５０の余分な熱を効果的に吸収するための層である。ヒートシンク層は、熱伝導率および
比熱容量が高い材料を用いて形成することができる。そのような材料は、Ｃｕ単体、Ａｇ
単体、Ａｕ単体、またはそれらを主体とする合金材料を含む。ここで、「主体とする」と
は、当該材料の含有量が５０ｗｔ％以上であることを示す。また、強度などの観点から、
Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｃｕ−Ｂ合金などを用いて、ヒートシンク層を形成することができる。
さらに、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、軟磁性のＣｏＦｅ合金などを用いてヒートシ
ンク層を形成し、ヒートシンク層に軟磁性裏打ち層の機能（ヘッドの発生する垂直方向磁
界を磁気記録層１５０に集中させる機能）を付与することもできる。ヒートシンク層の膜厚の最適値は、熱アシスト磁気記録時の熱量および熱分布、ならびに磁気記録媒体の層構成および各構成層の厚さによって変化する。他の構成層との連続成膜で形成する場合などは、生産性との兼ね合いから、ヒートシンク層の膜厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。ヒートシンク層は、スパッタリング法（ＤＣマグネトロンスパッタリング法などを含む）、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。通常の場合、ヒートシンク層は、スパッタリング法を用いて形成される。ヒートシンク層は、磁気記録媒体に求められる特性を考慮して、非磁性基板１１０と密着層１２０との間、密着層１２０と下地層１３０との間などに設けることができる。
【００５９】
（実施例１）
平滑な表面を有する化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を洗浄し
、非磁性基板１１０を準備した。洗浄後の非磁性基板１１０を、スパッタリング装置内に
導入した。圧力０．３ＰａのＡｒガス中で純Ｔａターゲットを用いたＤＣマグネトロンス
パッタリング法により、膜厚５ｎｍのＴａで構成された密着層１２０を形成した。
【００６０】
密着層１２０を形成した積層体を、圧力０．１ＰａのＡｒガス中でＭｇＯターゲットを
用いたＲＦスパッタリング法により膜厚１ｎｍのＭｇＯで構成された中間層を形成した。
印加したＲＦ電力は２００Ｗであった。
【００６１】
次に、圧力０．３ＰａのＡｒガス中で純Ｃｒターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパ
ッタリング法により、膜厚２０ｎｍのＣｒで構成された下地層１３０を形成した。
【００６２】
次に、基板を４００℃に加熱し、圧力０．１ＰａのＡｒガス中でＭｇＯターゲットを用
いたＲＦスパッタリング法により膜厚５ｎｍのＭｇＯで構成されたシード層１４０を形成
した。印加したＲＦ電力は２００Ｗであった。
【００６３】
次に、シード層１４０を形成した積層体を４５０℃に加熱し、圧力１．５ＰａのＡｒガ
ス中で、Ｆｅ50Ｐｔ50およびカーボンを含むターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッ
タリング法により、膜厚２．０ｎｍのＦｅＰｔ−Ｃで構成された第１磁気記録層１５１を
形成した。ここで、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃターゲットの組成を、得られる第１磁気記録層１５
１の組成が７０体積％Ｆｅ50Ｐｔ50−３０体積％Ｃになるように調整した。印加したＤＣ
電力は４０Ｗであった。
【００６４】
続いて、第１磁気記録層１５１まで形成された積層体が４５０℃に加熱された状態で、
圧力１．５ＰａのＡｒガス中で、Ｆｅ50Ｐｔ50およびＺｎＯを含むターゲットを用いるＤ
Ｃマグネトロンスパッタリング法により、膜厚が１．０ｎｍのＦｅＰｔ−ＺｎＯで構成さ
れた第２磁気記録層１５２を形成した。ここで、Ｆｅ50Ｐｔ50−ＺｎＯターゲットの組成
を、第２磁気記録層の成膜完了時点で得られる第２磁気記録層１５２の組成が６０体積％
Ｆｅ50Ｐｔ50−４０体積％ＺｎＯになるように調整した。印加したＤＣ電力は４０Ｗであ
った。
【００６５】
次に、第２磁気記録層１５２まで形成された積層体が４５０℃に加熱された状態で、圧
力１．５ＰａのＡｒガス中で、Ｆｅ50Ｐｔ50およびカーボンを含むターゲットを用いるＤ
Ｃマグネトロンスパッタリング法により、膜厚２．０ｎｍのＦｅＰｔ−Ｃで構成された第
３磁気記録層１５３を形成した。ここで、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃターゲットの組成を、第２磁
気記録層の成膜完了時点で得られる第３磁気記録層１５３の組成が６０体積％Ｆｅ50Ｐｔ
50−４０体積％Ｃになるように調整した。印加したＤＣ電力は４０Ｗであった。
【００６６】
最後に、基板温度２５℃、圧力０．３ＰａのＡｒガス中でＰｔターゲットを用いたＤＣ
マグネトロンスパッタ法リングにより、膜厚３ｎｍのＰｔで構成された保護層１６０を形
成して磁気記録媒体を得た。
【００６７】
このようにして、磁気記録層１５０の膜厚５．０ｎｍ、磁気記録層１５０の（ｔ２／ｔ
３）×（ｘ２／ｘ３）が０．５の磁気記録媒体を得た。
【００６８】
このようにして得られた実施例１に係る垂直磁気記録媒体によると、グラニュラー磁性
層の厚膜化時におけるカーボンのＦｅＰｔ表面への拡散を阻止してＦｅＰｔの柱状成長の
阻害を防止するとともに、グラニュラー磁性層の規則度の低下を防止することが可能とな
る。
【００６９】
（実施例２）
上記実施例１と同様にして、非磁性基板１１０上に、密着層１２０、中間層、下地層１
３０、シード層１４０を順に形成した。
【００７０】
続いて、シード層１４０を形成した積層体上に、上記実施例１と同様にして第１磁気記
録層１５１を形成し、上記の第２磁気記録層１５２および第３磁気記録層１５３を形成し
た。更に、上記実施例１と同様の条件で、上記の第２磁気記録層１５２および第３磁気記
録層１５３の積層を交互に繰り返した。そうすることで、第１磁気記録層１５１上に、３
個の第２磁気記録層１５２及び３個の第３磁気記録層１５３が交互に積層された、総膜厚
１１ｎｍの磁気記録層１５０を形成した。
【００７１】
最後に、基板温度２５℃、圧力０．３ＰａのＡｒガス中でＰｔターゲットを用いたＤＣ
マグネトロンスパッタリング法により、膜厚３ｎｍのＰｔで構成された保護層１６０を形
成して磁気記録媒体を得た。
【００７２】
このようにして、磁気記録層１５０の膜厚１１．０ｎｍ、磁気記録層１５０の（ｔ２／
ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．５の磁気記録媒体を得た。
【００７３】
このようにして得られた実施例２に係る垂直磁気記録媒体によると、グラニュラー磁性
層の厚膜化時におけるカーボンのＦｅＰｔ表面への拡散を阻止してＦｅＰｔの柱状成長の
阻害を防止するとともに、グラニュラー磁性層の規則度の低下を防止することが可能とな
る。
【００７４】
（実施例３）
図６に示す、第３非磁性部の体積比率ｘ３に対する成膜直後の第２非磁性部の体積比率
ｘ２の体積比ｘ２／ｘ３、及び第３磁気記録層１５３の膜厚ｔ３に対する第２磁気記録層
１５２の膜厚ｔ２の膜厚比ｔ２／ｔ３について、磁気記録媒体の結晶粒子の状態及び規則
性の状態を評価した結果を説明するために、以下の検討を行った。まず、各種の体積比率
ｘ２、ｘ３及び膜厚ｔ２、ｔ３を有するサンプルの作成方法について説明し、次にそれら
のサンプルの評価結果について説明する。
【００７５】
（サンプル作成）
まず、上記実施例１と同様にして、非磁性基板１１０上に、密着層１２０、中間層、下
地層１３０、シード層１４０を順に形成した。
【００７６】
続いて、シード層１４０を形成した積層体上に、３層〜９層の磁気記録層１５０を形成
した。３層〜９層の磁気記録層１５０は、第１磁気記録層１５１上に第２磁気記録層１５
２と第３磁気記録層１５３との積層を交互に１〜４回繰り返して形成した。
【００７７】
第１磁気記録層１５１は、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃを形成した。第１磁気記録層１５１におけ
るカーボンが２０体積％〜５０体積％の間の任意の値になるように調整した。また、第１
磁気記録層１５１の膜厚は２ｎｍとした。
【００７８】
第２磁気記録層１５２は、Ｆｅ50Ｐｔ50−ＺｎＯを形成した。第２磁気記録層１５２の
成膜完了時点で、ＺｎＯが０体積％〜１００体積％の間の任意になるように調整した。ま
た、第２磁気記録層１５２の膜厚は０．２〜２．０ｎｍの間の任意の値に調整した。
【００７９】
第３磁気記録層１５３は、Ｆｅ50Ｐｔ50−Ｃを形成した。第３磁気記録層１５３の成膜
完了時点でカーボンが３０体積％〜６０体積％の間で任意になるように調整した。また、
第３磁気記録層１５３の膜厚は１．０〜３．０ｎｍの間の任意の値に調整した。
【００８０】
（評価結果）
図６乃至図８を用いて、各体積比ｘ２／ｘ３及び各膜厚比ｔ２／ｔ３における磁気記録
媒体の結晶粒子の状態及び規則性の状態を評価した結果を説明する。図６は、体積比ｘ２
／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の評価結果を示す。また
、図７は、体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットにおける磁気記録媒体の
結晶粒子の状態を示す。図８は、体積比ｘ２／ｘ３及び膜厚比ｔ２／ｔ３の各プロットに
おける薄膜ＸＲＤの評価結果を示す。
【００８１】
図７に示す結果において、結晶粒子の形状の評価は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて、
基板に垂直な方向から基板に平行な膜表面を観察して行った。ＳＥＭ観察は、倍率４０万
倍、加速電圧１５ｋＶで行った。なお、ＳＥＭ観察で用いたものは、磁気記録層１５０の
結晶粒子を評価するために、保護層１６０を形成していない。磁気記録媒体として適用す
るためには、微細で均一な粒子構造からなる必要がある。
【００８２】
図８に示す結果において、磁気記録層１５０の規則性の評価は、薄膜ＸＲＤ（Ｘ−ｒａ
ｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）により行った。薄膜ＸＲＤではＦｅＰｔ結晶に起因するＦ
ｅＰｔ（００１）ピーク及びＦｅＰｔ（００２）ピークが観察されており、磁気記録層１
５０の規則性の評価のために、まず、それぞれのピークの積分強度を算出した。次に、測
定されたＦｅＰｔ（００２）ピークの積分強度に対するＦｅＰｔ（００１）ピークの積分
強度の比の値（ＩＮ１）と、完全に規則化した際に理論的に算出されるＦｅＰｔ（００２
）ピークの積分強度に対するＦｅＰｔ（００１）ピークの積分強度の比の値（ＩＮ２）を
算出する。上記測定により得られた値（ＩＮ１）を理論的に算出した値（ＩＮ２）で割る
ことで規則度Ｓを得ることができる。このようにして得られた規則度Ｓが０．５以上であ
れば、磁気記録媒体として実用的な磁気異方性を有する。更に、このようにして得られた
規則度Ｓが０．６以上あれば、ノイズの少なく良好な磁気記録媒体が得られる。一方、規
則度Ｓが０．５未満であれば、磁気記録媒体としては、シグナルノイズ比（ＳＮＲ）が悪
く、適用できない。
【００８３】
図６に示すプロット６０１のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．３より小
さいと、微細で均一な粒子構造が維持されない。そのため、磁気記録媒体として適用でき
ない。例えば、図７（ａ）に、プロット６０１についてのＳＥＭ写真を示す。図７（ａ）
のＳＥＭ写真のように、巨大なＦｅＰｔ粒子や極微細なＦｅＰｔ粒子（白点）も観察され
た。これらは、ＺｎＯの消滅により、柱状成長が阻害されたためと考えられる。
【００８４】
図６に示すプロット６０２のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が０．３以上の
領域で、微細で均一な粒子構造が観察された。そのため、磁気記録媒体として適用できる
。更に、図６に示すプロット６０３及び６０４のように、０．４５以上の領域で、更に、
均一な粒子構造が観察された。例えば、図７（ｂ）及び（ｃ）に、プロット６０３及び６
０４についてのＳＥＭ写真を示す。図７（ｂ）及び（ｃ）のＳＥＭ写真のように、ＦｅＰ
ｔ粒子は、微細で均一な粒子構造となった。また、極微細なＦｅＰｔ粒子（白点）もほと
んど観察されなかった。これらは、柱状成長が維持されているためと考えられる。
【００８５】
ここで、図６に示す評価結果では、図８に例を示す薄膜ＸＲＤの結果から規則度Ｓが０
．５以上０．６未満の評価結果を可とし、規則度Ｓが０．６以上評価結果を優とし、規則
度Ｓが０．５未満の評価結果を不可として示している。
【００８６】
図６に示すプロット６０４及び６０５のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３）が１
．２より大きいと、規則度Ｓ＝０．５未満となり、ＳＮＲが悪くなる。そのため、磁気記
録媒体として適用できない。例えば、図８（ａ）の８０４及び図８（ｂ）の８０５に、プ
ロット６０４及び６０５に対する結果を示す。８０４及び８０５のように、ＦｅＰｔ（０
０２）ピークに対して、ＦｅＰｔ（００１）ピークが理論値に比べて小さくなっており、
規則度Ｓ＝０．５未満となった。このように、磁性粒子の垂直方向の規則度が低下してお
り、垂直磁気記録媒体としては、シグナルノイズ比（ＳＮＲ）が悪くなるため、この領域
の磁気記録媒体は、適用できない。
【００８７】
図６に示すプロット６０１、６０６及び６０７のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ
３）が１．２以下の領域では、規則度Ｓ＝０．５以上である。この領域の磁気記録媒体は
、垂直磁気記録媒体として良好な垂直方向の異方性を持ち、垂直磁気記録媒体に適用でき
る。例えば、図８（ａ）（ｂ）の８０１、８０６、及び８０７に、プロット６０１、６０
６及び６０７に対する結果を示す。図８（ａ）（ｂ）の８０１、８０６及び８０７のよう
に、ＦｅＰｔ（００２）ピークに対して、ＦｅＰｔ（００１）ピークが十分に大きく、規
則度Ｓ＝０．５以上となった。
【００８８】
更に、図６に示すプロット６０１及び６０７のように、（ｔ２／ｔ３）×（ｘ２／ｘ３
）が１．０以下の領域では、図８（ａ）の８０１及び８０７のように、規則度Ｓ＝０．６
以上ある。このため、ノイズ成分が極僅かとなり、垂直磁気記録媒体として適用するには
更に好ましい。