(57)【要約】多結晶構造体（２４）は、基板（２３）の表面に広がる下地層（３１）を備える。下地層（３１）の表面には微細な磁性結晶粒（３２）が散在する。磁性結晶粒（３２）は規則合金から構成される。磁性結晶粒（３２）同士は下地層（３１）の表面で相互に隔てられる。磁性結晶粒（３２）では十分な結晶磁気異方性エネルギが確保されることから、磁性結晶粒（３２）がさらに微細化されても磁性結晶粒（３２）内に確実に磁化は維持される。しかも、磁性結晶粒（３２）同士の間に空間的な隔たりが確保される。磁性結晶粒（３２）は個々に独立して配置される。隣接する磁性結晶粒（３２）同士の間で磁気的相互作用は確実に断ち切られる。個々の磁性結晶粒（３２）ごとに磁区は確立される。
2003085649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層と、規則合金から構成され、下地層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とを備えることを特徴とする多結晶構造体。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の多結晶構造体において、前記規則合金はＬ１０構造を有することを特徴とする多結晶構造体。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項に記載の多結晶構造体において、前記下地層は、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されることを特徴とする多結晶構造体。
【請求項４】
請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の多結晶構造体において、前記下地層の表面で前記磁性結晶粒に覆い被さる分離層と、規則合金から構成され、分離層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とをさらに備えることを特徴とする多結晶構造体。
【請求項５】
請求の範囲第４項に記載の多結晶構造体において、前記分離層は、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されることを特徴とする多結晶構造体。
【請求項６】
請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の多結晶構造体において、前記下地層の表面で前記磁性結晶粒に覆い被さる第１分離層と、規則合金から構成され、第１分離層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒と、第１分離層の表面で磁性結晶粒に覆い被さる第２分離層と、規則合金から構成され、第２分離層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とをさらに備えることを特徴とする多結晶構造体。
【請求項７】
請求の範囲第６項に記載の多結晶構造体において、前記第１および第２分離層は、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されることを特徴とする多結晶構造体。
【請求項８】
支持体と、支持体の表面に広がる下地層と、規則合金から構成され、下地層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とを備えることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項９】
請求の範囲第８項に記載の磁気記録媒体において、前記規則合金はＬ１０構造を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１０】
請求の範囲第８項または第９項に記載の磁気記録媒体において、前記下地層は、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１１】
請求の範囲第８項〜第１０項のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記下地層の表面で前記磁性結晶粒に覆い被さる分離層と、規則合金から構成され、分離層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とをさらに備えることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項に記載の磁気記録媒体において、前記分離層は、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１３】
下地層の表面に所定の割合で第１および第２金属原子を堆積させる工程と、加熱に基づき、下地層の表面で第１および第２金属原子を含む規則合金の磁性結晶粒を形成する工程とを備え、第１および第２金属原子の堆積と加熱とを繰り返すことを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【請求項１４】
請求の範囲第１３項に記載の多結晶構造体の製造方法において、前記下地層には、所定の配向に揃えられる結晶から構成される結晶層が用いられることを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【請求項１５】
請求の範囲第１４項に記載の多結晶構造体の製造方法において、前記結晶層はＭｇＯから構成されることを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【請求項１６】
請求の範囲第１３項に記載の多結晶構造体の製造方法において、前記第１および第２金属原子の堆積に先立って、既存の前記磁性結晶粒に覆い被さる分離層を形成する工程をさらに備えることを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【請求項１７】
請求の範囲第１６項に記載の多結晶構造体の製造方法において、前記分離層には、所定の配向に揃えられる結晶から構成される結晶層が用いられることを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【請求項１８】
請求の範囲第１７項に記載の多結晶構造体の製造方法において、前記結晶層はＭｇＯから構成されることを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【請求項１９】
請求の範囲第１３項〜第１８項のいずれかに記載の多結晶構造体の製造方法において、前記第１および第２金属原子は各々５０原子％の割合で下地層の表面に堆積することを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【請求項２０】
請求の範囲第１９項に記載の多結晶構造体の製造方法において、前記第１および第２金属原子は、ＦｅおよびＰｔの組み合わせ、ＦｅおよびＰｄの組み合わせおよびＣｏおよびＰｔの組み合わせのいずれかから選択されることを特徴とする多結晶構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、例えばハードディスク（ＨＤ）といった磁気記録媒体の磁気記録層に使用されることができる多結晶構造体およびその製造方法に関する。
背景技術
磁気記録媒体の技術分野ではいわゆる磁気記録層に多結晶構造連続膜は広く利用される。多結晶構造連続膜は、いわゆるエピタキシャル成長に基づき下地層の表面に沿って形成される微細なＣｏ合金結晶粒を含む。こういった多結晶構造連続膜ではＣｏ合金結晶粒同士の間で粒界に沿ってＣｒが偏析される。こうして形成される非磁性壁の働きでＣｏ合金結晶粒同士の磁気的相互作用は確実に防止される。個々の結晶粒ごとに磁区は確立される。広く知られるように、Ｃｏ合金結晶粒が微細化されれば、磁気情報の読み出しにあたってノイズは確実に低減されることができる。
例えばＦｅ５０Ｐｔ５０（原子％）といった規則合金では、Ｃｏ合金に比べて著しく大きな結晶磁気異方性エネルギ（例えば１ｘ１０６Ｊ／ｍ３以上）が確保される。こうして十分な結晶磁気異方性エネルギが確保されれば、結晶粒がさらに微細化されても結晶粒内に確実に磁化は維持されることができる。その一方で、結晶磁気異方性エネルギが小さいと、いわゆる熱攪乱に基づき結晶粒内の磁化は失われてしまう。結晶粒の微細化にあたってＣｏ合金に代えて規則合金の利用が望まれる。しかしながら、規則合金で構成される多結晶構造連続膜では、前述のように粒界に沿って非磁性原子の偏析が実現されることはできない。規則合金で形成される結晶粒同士の間で磁気的相互作用を確実に断ち切る術が模索される。
発明の開示
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、確実に磁性結晶粒の微細化に貢献することができる多結晶構造体およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、下地層と、規則合金から構成され、下地層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とを備えることを特徴とする多結晶構造体が提供される。
こうした多結晶構造体では磁性結晶粒は規則合金から構成される。磁性結晶粒ではＣｏ合金に比べて著しく大きな結晶磁気異方性エネルギ（例えば１ｘ１０６Ｊ／ｍ３以上）が確保される。こうして十分な結晶磁気異方性エネルギが確保されれば、磁性結晶粒がさらに微細化されても磁性結晶粒内に確実に磁化は維持されることができる。規則合金は例えばＬ１０構造を有すればよい。こういった規則合金は例えばＦｅ５０Ｐｔ５０、Ｆｅ５０Ｐｄ５０およびＣｏ５０Ｐｔ５０（いずれも原子％）に代表されることができる。
しかも、かかる多結晶構造体によれば、下地層上で隣接する磁性結晶粒同士の間に空間的な隔たりが確保される。すなわち、磁性結晶粒同士の間には任意の間隔が区画される。こうして磁性結晶粒は個々に独立して配置されることから、隣接する磁性結晶粒同士の間で磁気的相互作用は確実に断ち切られることができる。個々の磁性結晶粒ごとに磁区は確立されることができる。
こういった多結晶構造体は例えば磁気ディスクといった磁気記録媒体で利用されることができる。磁気記録媒体では、例えば基板といった支持体の表面に前述の下地層および磁性結晶粒は積層形成されればよい。前述のように磁気的に隔てられた微細な磁性結晶粒によれば、磁気記録媒体の表面で規定される記録トラック同士の間で遷移ノイズは極力低減されることができる。こうした多結晶構造体は記録トラックの高密度化すなわち磁気記録媒体の大容量化に大いに貢献することができる。
ここで、下地層は、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されればよい。こういった下地層の働きで磁性結晶粒の配向は所定の方向に揃えられることができる。下地層は確実に磁性結晶粒の配向を制御することができる。
多結晶構造体は、下地層の表面で磁性結晶粒に覆い被さる分離層と、規則合金から構成され、分離層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とをさらに備えてもよい。こういった多結晶構造体では、上下の磁性結晶粒の間に分離層が介在するものの、多結晶構造体全体で磁性結晶粒の膜厚は増大することができる。こうして多結晶構造体から漏れ出る磁界は強められることができる。こういった多結晶構造体は記録トラックの高密度化すなわち磁気記録媒体の大容量化に一層大きく貢献することができる。分離層は、前述の下地層と同様に、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されればよい。
さらにまた、多結晶構造体は、下地層の表面で磁性結晶粒に覆い被さる第１分離層と、規則合金から構成され、第１分離層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒と、第１分離層の表面で磁性結晶粒に覆い被さる第２分離層と、規則合金から構成され、第２分離層の表面で相互に隔てられる複数の磁性結晶粒とをさらに備えてもよい。こういった多結晶構造体によれば、前述と同様に、多結晶構造体全体で磁性結晶粒の膜厚は増大することができる。多結晶構造体から漏れ出る磁界は確実に強められることができる。その他、分離層と磁性結晶粒とは幾重に積み重ねられてもよい。ここで、第１および第２分離層は、前述の下地層と同様に、所定の配向に揃えられる非磁性結晶から構成されればよい。
以上のような多結晶構造体の製造にあたって、例えば、下地層の表面に所定の割合で第１および第２金属原子を堆積させる工程と、加熱に基づき、下地層の表面で第１および第２金属原子を含む規則合金の磁性結晶粒を形成する工程とを備える多結晶構造体の製造方法が提供されてもよい。
こういった製造方法によれば、加熱に基づき下地層の表面では第１および第２金属原子の熱凝集が引き起こされる。こうして下地層の表面には、第１および第２金属原子を含む規則合金の磁性結晶粒は形成されることができる。この磁性結晶粒の形成にあたって第１および第２金属原子の移動が引き起こされることから、隣接する磁性結晶粒同士の間には任意の間隔が形成される。しかも、偏りなく均一に磁性結晶粒は配置されることができる。第１および第２金属原子の堆積と加熱とが繰り返されると、既存の磁性結晶粒に向かって第１および第２金属原子の熱凝集が引き起こされる。こうした熱凝集の結果、磁性結晶粒は一回り大きく成長する。こうして磁性結晶粒の粒径は制御されることができる。磁性結晶粒の均一な配置は維持される。このとき、第１および第２金属原子の堆積量は例えば膜厚１．０ｎｍ未満（好ましくは０．５ｎｍ未満）に設定されることが望まれる。
下地層には、所定の配向に揃えられる結晶から構成される結晶層が用いられる。こうした結晶層によれば、熱凝集にあたって規則合金の配向は特定の方向に制御されることができる。こうして磁性結晶粒内では磁化容易軸の向きは調整されることができる。こういった結晶層は例えばＭｇＯから構成されればよい。常温でＭｇＯのスパッタリングが実施されると、堆積するＭｇＯの結晶ではいわゆる（１００）面の配向が確立される。こういった結晶によれば、磁性結晶粒ではいわゆる（００１）面の配向が確立されることができる。
以上のような多結晶構造体の製造方法では、第１および第２金属原子の堆積に先立って、既存の磁性結晶粒に覆い被さる分離層が形成されてもよい。こういった分離層によれば、新たな磁性結晶粒の形成にあたって、第１および第２金属原子は既存の磁性結晶粒の影響を受けない。したがって、新たに積層される第１および第２金属原子の熱凝集は既存の磁性結晶粒の影響を受けずに実現される。既存の磁性結晶粒の肥大化は回避されることができる。分離層上で改めて磁性結晶粒は形成される。したがって、隣接する磁性結晶粒同士の間には、既存の磁性結晶粒と同様に、任意の間隔が形成される。しかも、偏りなく均一に磁性結晶粒は配置されることができる。
分離層には、前述の下地層と同様に、所定の配向に揃えられる結晶から構成される結晶層が用いられればよい。こうした結晶層によれば、熱凝集にあたって規則合金の配向は特定の方向に制御されることができる。こうして磁性結晶粒内では磁化容易軸の向きは調整されることができる。こういった結晶層は例えばＭｇＯから構成されればよい。常温でＭｇＯのスパッタリングが実施されると、積層するＭｇＯの結晶ではいわゆる（１００）面の配向が確立される。こういった結晶によれば、磁性結晶粒ではいわゆる（００１）面の配向が確立されることができる。
以上の製造方法では、第１および第２金属原子は各々５０原子％の割合で下地層の表面に降り注がれればよい。第１および第２金属原子は、ＦｅおよびＰｔの組み合わせ、ＦｅおよびＰｄの組み合わせおよびＣｏおよびＰｔの組み合わせのいずれかから選択されればよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体１２を備える。収容空間には、磁気記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンドルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ１４は、例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１３を回転させることができる。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示されず）が結合される。
収容空間には、垂直方向に延びる支軸１５回りで揺動するキャリッジ１６がさらに収容される。このキャリッジ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛体の揺動アーム１７と、この揺動アーム１７の先端に取り付けられて揺動アーム１７から前方に延びる弾性サスペンション１８とを備える。周知の通り、弾性サスペンション１８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示されず）の働きで浮上ヘッドスライダ１９は片持ち支持される。浮上ヘッドスライダ１９には、磁気ディスク１３の表面に向かって弾性サスペンション１８から押し付け力が作用する。磁気ディスク１３の回転に基づき磁気ディスク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ１９には浮力が作用する。弾性サスペンション１８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ１９は浮上し続けることができる。
こうした浮上ヘッドスライダ１９の浮上中に、キャリッジ１６が支軸１５回りで揺動すると、浮上ヘッドスライダ１９は半径方向に磁気ディスク１３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ１９は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされる。このとき、キャリッジ１６の揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といったアクチュエータ２１の働きを通じて実現されればよい。周知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同士の間で２本の揺動アーム１７すなわち２つの浮上ヘッドスライダ１９が搭載される。
図２は本発明の第１実施形態に係る磁気ディスク１３の断面構造を詳細に示す。この磁気ディスク１３は、支持体としての基板２３と、この基板２３の表裏面に広がる多結晶構造体２４とを備える。基板２３は、例えば、ディスク形のＳｉ本体２５と、Ｓｉ本体２５の表裏面に広がる非晶質のＳｉＯ２膜２６とで構成されればよい。ただし、基板２３にはガラス基板やアルミニウム基板が用いられてもよい。多結晶構造体２４に磁気情報は記録される。多結晶構造体２４の表面は保護膜２７や潤滑膜２８で被覆される。保護膜２７には例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）といった炭素材料が用いられればよい。
多結晶構造体２４は、基板２３の表面に広がる下地層３１を備える。この下地層３１は、所定の配向に揃えられる結晶層から構成される。この結晶層は非磁性を示す。こういった結晶層の確立にあたって下地層３１には例えばＭｇＯが用いられればよい。ＭｇＯの各結晶では（１００）面の配向が確立される。
下地層３１の表面には多数の島状磁性結晶粒３２が散在する。隣接する磁性結晶粒３２同士は下地層３１の表面で相互に隔てられる。すなわち、磁性結晶粒３２同士の間には任意の間隔が区画される。こういった磁性結晶粒３２は規則合金から構成される。規則合金はいわゆるＬ１０構造を有すればよい。この種の規則合金は例えば１ｘ１０６Ｊ／ｍ３以上の結晶磁気異方性エネルギを確保することができる。規則合金は例えばＦｅ５０Ｐｔ５０、Ｆｅ５０Ｐｄ５０およびＣｏ５０Ｐｔ５０（いずれも原子％）のいずれかから選択されればよい。各磁性結晶粒３２では（００１）面の配向が確立される。したがって、基板２３の表面に垂直方向に磁化容易軸は揃えられる。
こういった多結晶構造体２４では、後述されるように、著しく微細な磁性結晶粒３２は実現されることができる。しかも、磁性結晶粒３２同士は個々に独立して配置されることから、隣接する磁性結晶粒３２同士の間で磁気的相互作用は確実に断ち切られることができる。個々の磁性結晶粒３２ごとに磁区は確立されることができる。こうして磁気的に隔てられた微細な磁性結晶粒３２によれば、磁気ディスク１３の表面で規定される記録トラック同士の間で遷移ノイズは極力低減されることができる。こうして微細化された磁性結晶粒３２は記録トラックの高密度化すなわち磁気ディスク１３の大容量化に大いに貢献することができる。
次に磁気ディスク１３の製造方法を詳述する。まず、ディスク形の基板２３が用意される。基板２３はスパッタリング装置に装着される。スパッタリング装置内には真空環境が確立される。基板２３には例えば３５０℃程度で２分間の加熱が施される。こうして基板２３の表面から自然吸着ガスは取り除かれる。その後、基板２３は常温（いわゆる室温）まで冷却される。
スパッタリング装置では、図３に示されるように、真空環境下で基板２３の表面にＭｇＯが降り注がれる。いわゆるＲＦ（高周波）スパッタリングが実施される。こうして基板２３の表面には膜厚７．５ｎｍ程度でＭｇＯの下地層３１が積層形成される。ＲＦスパッタリングにあたって室温が維持される結果、下地層３１では、（１００）面の配向に揃えられた非磁性結晶が確立される。
その後、スパッタリング装置では、図４に示されるように、真空環境下で下地層３１の表面に例えばＦｅ原子およびＰｔ原子が降り注がれる。ここでは、いわゆるＤＣ（直流）スパッタリングに基づき第１および第２金属原子すなわちＦｅ原子およびＰｔ原子が所定の割合で堆積させられる。堆積にあたってＤＣスパッタリングのターゲットには各々５０原子％の割合でＦｅ原子およびＰｔ原子が含まれればよい。こうして下地層３１の表面には膜厚０．５ｎｍ程度でＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３３が形成される。
こうして基板２３上に形成されたＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３３には熱処理が施される。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層３３は真空環境下で４５０℃の熱に曝される。熱処理は４分間にわたって持続される。こうした加熱に基づき下地層３１上ではＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３３の熱凝集が引き起こされる。熱凝集の結果、例えば図５に示されるように、下地層３１の表面には、Ｆｅ原子およびＰｔ原子を含む規則合金の磁性結晶粒３２は形成される。この磁性結晶粒３２の形成にあたってＦｅ原子やＰｔ原子の移動が引き起こされることから、隣接する磁性結晶粒３２同士の間には任意の間隔が形成される。しかも、偏りなく均一に磁性結晶粒３２は配置される。個々の磁性結晶粒３２ではＭｇＯの働きで（００１）面の配向が確立される。
その後、下地層３１の表面には、図６に示されるように、再びＤＣスパッタリングに基づき真空環境下でＦｅ原子およびＰｔ原子が降り注がれる。前述と同様に、Ｆｅ原子およびＰｔ原子が所定の割合で堆積させられる。堆積にあたってＤＣスパッタリングのターゲットには各々５０原子％の割合でＦｅ原子およびＰｔ原子が含まれればよい。こうして下地層３１の表面には膜厚０．５ｎｍ程度でＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３４が形成される。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層３４は磁性結晶粒３２に覆い被さる。ここでは、Ｆｅ原子やＰｔ原子の堆積にあたって基板２３の加熱状態は維持されてもよい。
こうして再び積層形成されたＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３４には熱処理が施される。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層３４は真空環境下で４５０℃の熱に曝される。熱処理は１分間にわたって持続される。こうした加熱に基づき下地層３１上では既存の磁性結晶粒３２に向かってＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３４の熱凝集が引き起こされる。熱凝集の結果、例えば図７に示されるように、下地層３１の表面で規則合金の磁性結晶粒３２は一回り大きく成長する。磁性結晶粒３２の密度や粒径はＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３３、３４の膜厚や堆積および加熱の繰り返し回数に基づき調整されることができる。
本発明者は、以上のように製造された多結晶構造体２４を検証した。この検証では、前述と同様に、基板２３の表面で磁性結晶粒３２は形成された。検証にあたって発明者は比較例を用意した。この比較例では、４５０℃に加熱された基板上にスパッタリングに基づき１度に１．０ｎｍの膜厚でＦｅ５０Ｐｔ５０合金層が堆積させられた。堆積中に生じる熱凝集に基づき磁性結晶粒は形成された。
こうして得られた基板の表面上で磁性結晶粒の粒径分布は測定された。この測定にあたって基板の高分解能走査型電子顕微鏡像が用いられた。電子顕微鏡像上で磁性結晶粒の粒径および個数は観察された。図８に示されるように、本実施形態に係る磁性結晶粒では平均粒径１４．５ｎｍが得られた。対数正規分布に基づき分散値２．１ｎｍが算出された。平均粒径に対する分散値の比率０．１５が得られた。その一方で、図９に示されるように、比較例に係る磁性結晶粒では平均粒径１５．６ｎｍおよび分散値４．８ｎｍが得られた。平均粒径に対する分散値の比率０．３１は得られた。本実施形態に基づけば、分散値の比率は著しく改善された。磁性結晶粒３２は著しく微細化されることが確認された。磁性結晶粒３２の粒径は均一化されることが確認された。
本発明者は、同時に、Ｘ線回折に基づき磁性結晶粒３２を観察した。その結果、図１０に示されるように、磁性結晶粒３２では、ＦｅＰｔ合金の（００１）面に対応するピークが確認された。しかも、ＦｅＰｔ合金の（１１１）面に対応するピークは確認されなかった。すなわち、磁性結晶粒３２は所定の規則合金から構成されることが確認された。その一方で、加熱に先立って形成されるＦｅ５０Ｐｔ５０合金層の膜厚ｔが増大すると、ＦｅＰｔ合金の（１１１）面に対応するピークが徐々に現れることが確認された。
図１１は本発明の第２実施形態に係る磁気ディスク１３の断面構造を詳細に示す。この磁気ディスク１３では、多結晶構造体２４ａは、下地層３１の表面で磁性結晶粒３２に覆い被さる第１分離層３５を備える。第１分離層３５の表面には多数の島状磁性結晶粒３６が散在する。第１分離層３５の表面では、同様に、第２分離層３７が磁性結晶粒３６に覆い被さる。第２分離層３７の表面には、同様に、多数の島状磁性結晶粒３８が散在する。多結晶構造体２４ａの表面は、前述と同様に、保護膜２７や潤滑膜２８で被覆される。ここで、前述の第１実施形態の構成や構造と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
第１分離層３５や第２分離層３７は、下地層３１と同様に、所定の配向に揃えられる結晶層から構成される。この結晶層は非磁性を示す。こういった結晶層の確立にあたって第１分離層３５や第２分離層３７には例えばＭｇＯが用いられればよい。ＭｇＯの各結晶では（１００）面の配向が確立される。
前述と同様に、隣接する磁性結晶粒３６同士は第１分離層３５の表面で相互に隔てられる。すなわち、磁性結晶粒３６同士の間には任意の間隔が区画される。同様に、隣接する磁性結晶粒３８同士は第２分離層３７の表面で相互に隔てられる。すなわち、磁性結晶粒３８同士の間には任意の間隔が区画される。これら磁性結晶粒３６、３８は規則合金から構成される。規則合金はいわゆるＬ１０構造を有すればよい。規則合金は例えばＦｅ５０Ｐｔ５０、Ｆｅ５０Ｐｄ５０およびＣｏ５０Ｐｔ５０（いずれも原子％）のいずれかから選択されればよい。各磁性結晶粒３６、３８では（００１）面の配向が確立される。
こういった多結晶構造体２４ａでは、各層ごとに、著しく微細な磁性結晶粒３２、３６、３８は実現されることができる。しかも、磁性結晶粒３２、３６、３８同士は個々に独立して配置されることから、隣接する磁性結晶粒３２、３６、３８同士の間で磁気的相互作用は確実に断ち切られることができる。個々の磁性結晶粒３２、３６、３８ごとに磁区は確立されることができる。こうして磁気的に隔てられた微細な磁性結晶粒３２、３６、３８によれば、磁気ディスク１３の表面で規定される記録トラック同士の間で遷移ノイズは極力低減されることができる。こうして微細化された磁性結晶粒３２、３６、３８は記録トラックの高密度化すなわち磁気ディスク１３の大容量化に大いに貢献することができる。
しかも、この多結晶構造体２４ａでは、上下の磁性結晶粒３２、３６、３８の間に非磁性の分離層３５、３７が介在するものの、多結晶構造体２４ａ全体で磁性結晶粒３２、３６、３８の膜厚は増大することができる。こうして多結晶構造体２４ａから漏れ出る信号磁界は強められることができる。こういった多結晶構造体２４ａは記録トラックの高密度化すなわち磁気ディスク１３の大容量化に一層大きく貢献することができる。
こういった磁気ディスク１３の製造にあたって、前述と同様に、下地層３１の表面には、Ｆｅ原子およびＰｔ原子を含む規則合金の磁性結晶粒３２は形成される。磁性結晶粒３２の形成後、下地層３１の表面には、図１２に示されるように、真空環境下でＭｇＯが降り注がれる。ここでは、前述と同様に、いわゆるＲＦ（高周波）スパッタリングが実施される。こうして下地層３１の表面には膜厚２．５ｎｍ程度でＭｇＯの第１分離層３５が積層形成される。第１分離層３５は下地層３１の表面で磁性結晶粒３２に覆い被さる。ＲＦスパッタリングにあたって室温が維持される結果、第１分離層３５では、（１００）面の配向に揃えられた非磁性結晶が確立される。
第１分離層３５の表面には、図１３に示されるように、再びＤＣスパッタリングに基づき真空環境下でＦｅ原子およびＰｔ原子が降り注がれる。前述と同様に、Ｆｅ原子およびＰｔ原子が所定の割合で堆積させられる。堆積にあたってＤＣスパッタリングのターゲットには各々５０原子％の割合でＦｅ原子およびＰｔ原子が含まれればよい。こうして第１分離層３５の表面には膜厚０．３５ｎｍ程度でＦｅ５０Ｐｔ５０合金層４１が再び形成される。ここでは、Ｆｅ原子やＰｔ原子の堆積にあたって基板２３の加熱状態は維持されてもよい。
こうして再び積層形成されたＦｅ５０Ｐｔ５０合金層４１には熱処理が施される。Ｆｅ５０Ｐｔ５０合金層４１は真空環境下で４５０℃の熱に曝される。熱処理は１分間にわたって持続される。こうした加熱に基づき第１分離層３５上ではＦｅ５０Ｐｔ５０合金層４１の熱凝集が引き起こされる。熱凝集の結果、例えば図１４に示されるように、第１分離層３５の表面には、Ｆｅ原子およびＰｔ原子を含む規則合金の磁性結晶粒３６は形成される。このとき、熱凝集は、既存の磁性結晶粒３２の影響を受けずに実現されることができる。したがって、磁性結晶粒３２の肥大化は回避される。第１分離層３５上で改めて磁性結晶粒３６は形成される。したがって、隣接する磁性結晶粒３６同士の間には、磁性結晶粒３２と同様に、任意の間隔が形成される。しかも、偏りなく均一に磁性結晶粒３６は配置される。個々の磁性結晶粒３６ではＭｇＯの働きで（００１）面の配向が確立される。
磁性結晶粒３６の形成後、第１分離層３５の表面には真空環境下で再びＭｇＯが降り注がれる。前述と同様に、第１分離層３５の表面には膜厚２．５ｎｍ程度でＭｇＯの第２分離層３７が積層形成される。第２分離層３７は第１分離層３５の表面で磁性結晶粒３６に覆い被さる。第２分離層３７の表面には、前述と同様に、再びＤＣスパッタリングに基づき真空環境下でＦｅ原子およびＰｔ原子が降り注がれる。こうして第２分離層３７の表面には膜厚０．５ｎｍ程度でＦｅ５０Ｐｔ５０合金層が再び形成される。その後、第２分離層３７上ではＦｅ５０Ｐｔ５０合金層の熱凝集が誘起される。熱凝集の結果、第２分離層３７の表面には、Ｆｅ原子およびＰｔ原子を含む規則合金の磁性結晶粒３８は形成される。こうして前述の多結晶構造体２４ａは形成されることができる。
本発明者は、以上のように製造された多結晶構造体２４ａを検証した。この検証では２つの具体例が用意された。第１具体例では、磁性結晶粒３２の形成にあたって下地層３１の表面には膜厚０．４０ｎｍのＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３４が形成された。加熱に基づき磁性結晶粒３２が形成された後に、前述のように、膜厚２．５ｎｍのＭｇＯ分離層３５が形成された。分離層３５の表面には磁性結晶粒３６が形成された。この磁性結晶粒３６の形成にあたって分離層３５の表面には膜厚０．３５ｎｍのＦｅ５０Ｐｔ５０合金層４１が形成された。磁性結晶粒３６に覆い被さる分離層３７や磁性結晶粒３８は形成されなかった。同様に、第２具体例では、磁性結晶粒３２の形成にあたって膜厚０．４０ｎｍのＦｅ５０Ｐｔ５０合金層３４が形成された。磁性結晶粒３６の形成にあたって分離層３５の表面には膜厚０．２５ｎｍのＦｅ５０Ｐｔ５０合金層４１が形成された。この第２具体例でも、磁性結晶粒３６に覆い被さる分離層３７や磁性結晶粒３８は形成されなかった。
こうして得られた基板２３の表面上で磁性結晶粒３６の粒径分布は測定された。この測定にあたって基板２３の高分解能走査型電子顕微鏡像が用いられた。電子顕微鏡像上で磁性結晶粒３６の粒径および個数は観察された。図１５に示されるように、第１具体例の磁性結晶粒３６では平均粒径９．６ｎｍが得られた。対数正規分布に基づき分散値１．７ｎｍが算出された。平均粒径に対する分散値の比率０．１８が得られた。基板２３の垂直方向に１６０ｋＡ／ｍ程度の保磁力は確保された。同様に、図１６に示されるように、第２具体例の磁性結晶粒３６では平均粒径６．６ｎｍおよび分散値１．３ｎｍが得られた。平均粒径に対する分散値の比率０．２０は得られた。この第２具体例では、基板２３の垂直方向に２１５ｋＡ／ｍ程度の保磁力は確保された。いずれの場合でも、分散値の比率は著しく改善された。磁性結晶粒３６の微細化にも拘わらず十分な保磁力の確保は確認された。
なお、以上のような多結晶構造体２４、２４ａでは、磁性結晶粒３２、３６、３８中で面内方向に磁化容易軸が揃えられてもよい。こういった磁化容易軸の設定にあたってＦｅ５０Ｐｔ５０磁性結晶粒３２、３６、３８では、（１００）面の配向が確立されればよい。こういった配向はＭｇＯの配向に基づき制御されることができる。また、例えばＳｉ本体２５の化学反応が十分に阻止される限り、基板２３の表面には必ずしもＳｉＯ２膜２６が形成される必要はない。さらに、Ｆｅ５０Ｐｔ５０（原子％）に代えて、Ｆｅ５０Ｐｄ５０（原子％）、Ｃｏ５０Ｐｔ５０（原子％）その他の規則合金が磁性結晶粒３２、３６、３８に用いられる場合でも、前述の製造方法は同様に利用されることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の構造を概略的に示す平面図である。
図２は、本発明の第１実施形態に係る磁気ディスクの構造を詳細に示す拡大部分断面図である。
図３は、基板上で下地層を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図４は、基板上でＦｅ５０Ｐｔ５０合金層を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図５は、加熱に基づき磁性結晶粒を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図６は、基板上で磁性結晶粒を覆うＦｅ５０Ｐｔ５０合金層を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図７は、加熱に基づき磁性結晶粒を成長させる工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図８は、第１実施形態に係る磁気ディスクで磁性結晶粒の粒径分布を示すグラフである。
図９は、比較例に係る磁気ディスクで磁性結晶粒の粒径分布を示すグラフである。
図１０は、Ｘ線回折に基づく検証結果を示すグラフである。
図１１は、本発明の第２実施形態に係る磁気ディスクの構造を詳細に示す拡大部分断面図である。
図１２は、基板上で磁性結晶粒を覆う第１分離層を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図１３は、第１分離層の表面にＦｅ５０Ｐｔ５０合金層を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図１４は、加熱に基づき第１分離層上で磁性結晶粒を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
図１５は、第２実施形態に係る磁気ディスクで第１具体例の磁性結晶粒の粒径分布を示すグラフである。
図１６は、第２実施形態に係る磁気ディスクで第２具体例の磁性結晶粒の粒径分布を示すグラフである。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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