(57)【要約】【課題】大きな磁気異方性定数Ｋｕを有し、かつ、磁化容易軸が磁気記録媒体主平面に対する垂直方向から４５度傾斜した強磁性材料を含む磁気記録層を有する磁気記録媒体の提供。【解決手段】非磁性基板と、シード層と、前記シード層上に形成された磁気記録層を含み、シード層は、ＭｎＯを含み、記磁気記録層は、１つまたは複数の磁性層からなり、シード層と接触する磁性層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有することを特徴とする磁気記録媒体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板と、シード層と、前記シード層上に形成された磁気記録層を含み、
前記シード層は、ＭｎＯを含み、
前記磁気記録層は、１つまたは複数の磁性層からなり、
前記シード層と接触する磁性層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有する
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記Ｌ１０型規則合金は、ＦｅおよびＰｔを含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記Ｌ１０型規則合金は、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｕおよびＣｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁気記録層は、１つの磁性層からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁気記録層は、複数の磁性層からなり、
前記シード層と接触しない磁性層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、カーボン、Ｔａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｇｅ酸化物、Ａｌ酸化物およびＴｉ酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含み、前記磁性結晶粒を取り囲む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有し、
前記複数の磁性層の各層の非磁性結晶粒界は、その直下にある磁性層の非磁性結晶粒界とは異なる材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記シード層は（００２）配向のＭｎＯを含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
非磁性基板を２５０〜４００℃の範囲内の温度に加熱した状態で、非磁性基板の上に、ＭｎＯを含むシード層を形成する工程と、
非磁性基板を２５０〜４５０℃の範囲内の温度に加熱した状態で、前記シード層の上に、１つまたは複数の磁性層からなる磁気記録層を形成する工程と、
を含み、前記シード層と接触する磁性層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体に関する。特に、本発明は、ＭｎＯシード層上に形成された（１１０）配向Ｌ１０型規則合金を含む磁気記録層を有する磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録装置の記録方式として、磁気記録媒体主平面に対して垂直に磁化する垂直磁気記録方式が用いられている。垂直磁気記録方式に用いられる磁気記録媒体（以下、「垂直磁気記録媒体」と称する）は、非磁性基板と、磁性材料で形成されている磁気記録層とを含む。
【０００３】
記録密度の向上のために、磁気記録媒体の特性の変更および改良が継続的に行われてきた。その主たる試みは、磁気記録層中の磁性結晶粒のサイズの漸進的な縮小である。その結果、今日の磁性結晶粒のサイズは、周囲の熱の影響により磁化（記録情報）を安定に保つことができなくなる超常磁性限界と呼ばれる物性限界に近づきつつある。
【０００４】
磁気記録媒体の熱安定性は、大きな磁気異方性を有する材料を用いて磁気記録層を形成することにより改良することができる。磁気記録媒体の熱安定性指数はＫｕＶ／ｋｂＴで表わされる。式中、Ｋｕは磁性結晶粒の材料の磁気異方性定数を表わし、Ｖは磁性結晶粒の体積を表わし、ｋｂはボルツマン定数を表わし、およびＴは磁気記録媒体を使用する環境温度を表す。環境温度は、通常、２８０〜３００Ｋである。磁気記録媒体に記録された磁化を１０年間安定に保つためには、ＫｕＶ／ｋｂＴは６０以上であることが必要であると見積もられている。このため、たとえば１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２の記録密度を有する磁気記録媒体では、Ｋｕが１×１０７ｅｒｇ／ｃｍ３（１Ｊ／ｃｍ３）を超える大きな値であることが求められる。
【０００５】
上述の超常磁性限界の問題を克服する手段の１つとして、大きな磁気異方性定数Ｋｕを有する材料で磁性結晶粒を作成することが検討されてきている。しかしながら、大きな磁気異方性定数Ｋｕを有する材料で形成した磁性結晶粒は、大きな保磁力を有し、通常のヘッド磁界だけでは情報の記録に必要な磁化反転が困難になるという問題がある。この課題を克服するため、熱アシスト磁気記録、マイクロ波アシスト磁気記録などのエネルギーアシスト磁気記録方式が検討されている。この点に関して、（１００）配向のＭｎＯ下地層の上に（００１）配向したＬ１０型規則合金を主成分とする磁気記録層を形成した熱アシスト磁気記録用磁気記録媒体が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、エネルギーアシスト磁気記録方式の実現には多くの課題が残されている。
【０００６】
上述の超常磁性限界の問題を克服する別の手段として、磁性結晶粒の磁化容易軸に対して斜めに傾いた方向の書き込み磁界を印加することで、磁化反転を容易にする方法が提案されている。この点に関して、磁化容易軸と書き込み磁界との間の角度を４５度としたときに、磁化反転が最も容易に行われることが報告されている（非特許文献１参照）。さらに、ビットパターン媒体において、磁気記録層の磁化容易軸が磁気記録媒体主平面に対して垂直な方向から傾斜している傾斜異方性磁気記録媒体を用いることにより、記録信号特性の向上および記録密度の増大が可能であるとするシミュレーション結果が報告されている（非特許文献２参照）。さらに、傾斜異方性磁気記録媒体の製造を目的として、コリメータスパッタリング法を用いてＣｏ−Ｃｒ合金を含む傾斜配向層を形成する方法が提案されている（非特許文献３参照）。別の方法として、（１１１）配向のｆｃｃ材料、（１００）配向のｈｃｐ材料、またはＳｉＯ２などの非晶質材料からなる中間層の上に、（１１１）配向のＬ１０型規則合金を主成分とする磁気記録層を形成した磁気記録媒体が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１６９０１７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９０００号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Kryder et al., Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 287 (2005) pp.449-458
【非特許文献２】本多ら、信学技報、１０９（２００９）、ｐｐ．９−１４
【非特許文献３】本多ら、信学技報、１１０（２０１０）、ｐｐ．６５−７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述のコリメータスパッタリング法による傾斜配向層の形成では、コリメータ角度を４５度としても、得られる層の配向傾斜角（すなわち、基板主平面に対する垂直方向と磁化容易軸とがなす角）は数度程度であり、最も効果的であると考えられる４５度には遠く及ばない。また、得られる傾斜配向層は、小さい磁気異方性定数Ｋｕを有するに過ぎず、高密度記録には不十分であった。本発明は、これらの課題を解決することを目的とする。具体的には、本発明の目的は、大きな磁気異方性定数Ｋｕを有し、かつ、磁化容易軸が磁気記録媒体主平面に対する垂直方向から４５度傾斜した強磁性材料を含む磁気記録層を有する磁気記録媒体を提供することである。また、本発明の別の目的は、前述の磁気記録媒体を容易に製造するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板と、シード層と、前記シード層上に形成された磁気記録層を含み、前記シード層はＭｎＯを含み、前記磁気記録層は、１つまたは複数の磁性層からなり、前記シード層と接触する磁性層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有することを特徴とする。ここで、Ｌ１０型規則合金は、ＦｅおよびＰｔを含んでもよい。また、前記Ｌ１０型規則合金は、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｕおよびＣｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素をさらに含んでもよい。加えて、前記シード層は（００２）配向のＭｎＯを含むことが望ましい。
【００１１】
さらに、本発明の磁気記録媒体は、１つの磁性層からなる磁気記録層を有してもよく、複数の磁性層からなる磁気記録層を有してもよい。複数の磁性層からなる磁気記録層を有する磁気記録媒体において、前記シード層と接触しない磁性層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、カーボン、Ｔａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｇｅ酸化物、Ａｌ酸化物およびＴｉ酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含み、前記磁性結晶粒を取り囲む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有することができる。ここで、複数の磁性層の各層の非磁性結晶粒界は、その直下にある磁性層の非磁性結晶粒界とは異なる材料で形成されている。
【００１２】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板を２５０〜４００℃の範囲内の温度に加熱した状態で、非磁性基板の上に、ＭｎＯを含むシード層を形成する工程と、非磁性基板を２５０〜４５０℃の範囲内の温度に加熱した状態で、前記シード層の上に、１つまたは複数の磁性層からなる磁気記録層を形成する工程とを含み、前記シード層と接触する磁性層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高い磁気異方性定数Ｋｕを有する磁気記録媒体を提供できる。本発明によれば、磁化容易軸が膜面垂直から４５度傾いた磁性粒からなる磁気記録層を有する磁気記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示す垂直断面の概略図である。
【図２】本発明の磁気記録層の水平断面の概略図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示す垂直断面の概略図である。
【図４】実施例１で得られた磁気記録媒体のＸ線回折プロファイルを示す図である。
【図５】比較例１で得られた磁気記録媒体のＸ線回折プロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板と、シード層と、前記シード層上に形成された磁気記録層を含み、前記シード層は、ＭｎＯを含み、前記磁気記録層は、１つまたは複数の構成層からなり、前記シード層と接触する構成層は、（１１０）配向したＬ１０型規則合金からなる磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を取り囲み、カーボンを含む非磁性結晶粒界とを有するグラニュラー構造を有することを特徴とする。本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を図１に示す。図１は、磁気記録媒体１００の主平面に垂直な断面（本明細書において「垂直断面」とも称する）における断面図である。図１の磁気記録媒体１００は、非磁性基板１０、密着層２０、下地層３０、シード層４０、磁気記録層５０、および保護層６０をこの順に有する。図１に示す磁気記録層５０は、単一の磁性層で構成されている。ここで、密着層２０、下地層３０、および保護層６０は任意選択的に形成される層である。
【００１６】
非磁性基板１０は、平滑な表面を有し、その上に各構成層が形成される基板である。たとえば、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、結晶化ガラスなど）を用いて、非磁性基板１０を形成することができる。なお、以下に示す全ての実施例において、ガラス基板を非磁性基板１０として用いているが、以下に示す実施例が本発明の非磁性基板の材料を限定するものではない。
【００１７】
任意選択的に設けることができる密着層２０は、非磁性基板１０と下地層３０またはシード層４０との間の密着性を確保するための層である。密着層２０を形成するための材料は、Ｔａ、Ｎｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕなどの金属、前述の金属を含む合金から選択することができる。密着層２０は、単一の層から形成されていてもよいし、複数の層の積層構造を有していてもよい。密着層２０は、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法などの当該技術において知られている慣用の方法により形成することができる。
【００１８】
任意選択的に設けることができる下地層３０は、その上に形成されるシード層４０の結晶性および結晶軸方位を制御して、その結果としてシード層４０の上に形成される磁気記録層５０の磁性結晶粒５０ａの粒径および結晶配向を制御するための層である。下地層３０は、単一の層から形成されていてもよいし、複数の層の積層構造を有していてもよい。下地層３０は、Ｃｒ、Ｃｒ合金またはこれらの混合物から形成される非磁性膜であることが好ましい。本発明において「Ｃｒ合金」は、主成分としてＣｒを含み、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、およびＭｎからなる群から選択される少なくとも１種の金属をさらに含む合金を意味する。また、下地層３０を構成する材料は、磁気記録層５０の結晶格子に近い結晶格子を有することが好ましい。磁気記録層５０の組成に応じて下地層３０の構成材料を適宜選択することが好ましい。下地層３０は、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法などの当該技術において知られている慣用の方法により形成することができる。
【００１９】
シード層４０は、下地層３０と磁気記録層５０との間の密着性を確保すると同時に、上層である磁気記録層５０の磁性結晶粒５０ａの粒径および結晶配向を制御するための層である。シード層４０は、ＭｎＯを含む。好ましくは、シード層４０は、（００２）配向のＭｎＯを含む。シード層４０は、下地層３０の上でのＭｎＯのエピタキシャル成長を可能とする、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、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。シード層４０は、２５０〜４００℃の範囲内の温度に非磁性基板１０を加熱した状態で、形成することができる。
【００２０】
磁気記録層５０は、グラニュラー構造を有する。具体的には、磁気記録媒体１００の主平面に平行な断面（本明細書において「水平断面」とも称する）における磁気記録層５０の概略図である図２に示されるように、磁気記録層５０は、磁性結晶粒５０ａと、磁性結晶粒５０ａの周囲を取り囲む非磁性結晶粒界５０ｂとから構成される。
【００２１】
磁性結晶粒５０ａは、強磁性材料から形成される。用いることができる強磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、およびＮｉからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含むＬ１０型規則合金を含む。好ましいＬ１０型規則合金は、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、ＣｏＰｔ、ＦｅＮｉなどを含む。より好ましいＬ１０型規則合金は、ＦｅおよびＰｔを含む。磁性結晶粒５０ａの特性変調を目的として、Ｌ１０型規則合金に対して、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒなどの金属を添加してもよい。望ましい特性変調は、Ｌ１０型規則合金の規則化に必要な温度の低減を含む。
【００２２】
磁性結晶粒５０ａ中のＬ１０型規則合金は、（１１０）配向している。すなわち、磁性結晶粒５０ａの上表面はＬ１０型規則合金の（１１０）面であり、Ｌ１０型規則合金の磁化容易軸（［００２］軸）は、磁性結晶粒５０ａの上表面および磁気記録媒体１００の主平面に対する垂直方向から傾斜している。当該垂直方向に対する磁化容易軸の傾斜角は、３５度〜４５度、好ましくは４５度である。
【００２３】
非磁性結晶粒界５０ｂは、Ｃ（カーボン）、あるいは、Ｔａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｇｅ酸化物、Ａｌ酸化物およびＴｉ酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の酸化物材料とＣとを含む混合物から形成される。磁気記録層５０が単一層である本実施形態において、非磁性結晶粒界５０ｂがＣを含むことが必須である。Ｃが、磁性結晶粒５０ａの良好な分離を実現するために重要であるためである。磁性結晶粒５０ａの良好な分離が達成されない場合、磁性結晶粒５０ａの結晶成長方向（すなわち、磁性結晶粒５０ａの配向）が期待されるものとならない。
【００２４】
好ましくは、磁気記録層５０中の磁性結晶粒５０ａの体積分率が８０〜５０体積％の範囲内である。対応して、磁気記録層５０中の非磁性結晶粒界５０ｂの体積分率が２０〜５０体積％の範囲内である。磁性結晶粒５０ａの体積分率が５０体積％以上であることによって、磁気記録層５０が高い磁気異方性を有する。また、磁性結晶粒５０ａの体積分率が８０体積％以下であることによって、磁性結晶粒５０ａ間の分離が十分になされる。
【００２５】
磁気記録層５０が単一の磁性層で構成される本実施形態において、磁気記録層５０は、好ましくは４〜１６ｎｍ、典型的には１０ｎｍの膜厚を有する。磁気記録層５０が６ｎｍ以上の膜厚を有することによって、信号再生に必要な磁気モーメント量が確保できる。また、磁気記録層５０が１６ｎｍ以下の膜厚を有することによって、磁化の一斉反転がなされる。さらに、本実施形態における単一層の磁気記録層５０は、磁性結晶粒５０ａの連続性が維持されるという利点を有する。
【００２６】
磁気記録層５０は、磁性結晶粒５０ａを構成する強磁性材料のシード層４０の上でのエピタキシャル成長を可能とする、スパッタリング法（ＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦ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。磁気記録層５０は、２５０〜＃４５０℃、好ましくは３５０〜４５０℃の範囲内の温度に非磁性基板１０を加熱した状態で、形成することができる。
【００２７】
保護層６０は、その下にある磁気記録層５０以下の構成層を保護するための層である。保護層６０は、単一層であってもよく、複数層の積層構造を有してもよい。単一層で構成される保護層６０は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されているカーボンを主体とする材料で形成することができる。積層構造を有する保護層６０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６０は、ＣＶＤ法、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。
【００２８】
本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態の垂直断面を図３に示す。第２の実施形態の磁気記録媒体２００は、磁気記録層５０が２つの層（第１磁性層５１および第２磁性層５２）で構成されている点において、第１の実施形態の磁気記録媒体１００と相違するものである。非磁性基板１０、密着層２０、下地層３０、シード層４０、および保護層６０は、第１の実施形態と同様の材料および構成を有する。
【００２９】
本実施形態において、シード層４０と接する第１磁性層５１は、グラニュラー構造を有する。具体的には、（１１０）配向したＬ１０型の規則合金からなる第１磁性結晶粒５１ａと、第１磁性結晶粒５１ａの周囲を取り囲む第１非磁性結晶粒界５１ｂとを含む。第１磁性結晶粒５１ａおよび第１非磁性結晶粒界５１ｂは、それぞれ、第１の実施形態の磁性結晶粒５０ａおよび非磁性結晶粒界５０ｂと同様の材料および構成を有する。
【００３０】
第１磁性層５１は、好ましくは１〜４ｎｍ、典型的には２ｎｍの膜厚を有する。第１磁性層５１が１ｎｍ以上の膜厚を有することによって、第１磁性結晶粒５１ａの規則化が十分になされる。また、第１磁性層５１が４ｎｍ以下の膜厚を有することによって、第１磁性結晶粒５１ａの再成長を抑制することができる。「磁性結晶粒の再成長」とは、磁性結晶粒の上表面に強磁性材料以外の材料（たとえば非磁性結晶粒界の材料）の薄膜が形成され、その薄膜の上に磁性結晶粒が再び成長することを意味する。再成長した磁性結晶粒はランダムな配向を有するため、磁性結晶粒中の規則合金の配向ならびに磁気記録層の磁気異方性を低下させる。第１磁性結晶粒５１ａの再成長の抑制は、第１磁性層５１の上に形成される第２磁性層５２中の第２磁性結晶粒５２ａを、第１磁性結晶粒５１ａの配向にしたがってエピタキシャル成長させるという点においても好ましい。
【００３１】
第１磁性層５１中の第１磁性結晶粒５１ａおよび第１非磁性結晶粒界５１ｂの体積分率は、第１の実施形態の磁性結晶粒５０および非磁性結晶粒界５０ｂの体積分率と同様であることが好ましい。
【００３２】
本実施形態において、第１磁性層５１の上に形成される第２磁性層５２は、グラニュラー構造を有する。具体的には、（１１０）配向したＬ１０型の規則合金からなる第２磁性結晶粒５２ａと、第２磁性結晶粒５２ａの周囲を取り囲む第２非磁性結晶粒界５２ｂとから構成される。第２磁性結晶粒５２ａは、第１の実施形態の磁性結晶粒５０ａと同様の材料および構成を有する。
【００３３】
第２非磁性結晶粒界５２ｂは、Ｔａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｇｅ酸化物、Ａｌ酸化物およびＴｉ酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の酸化物材料で形成される。第２非磁性結晶粒界５２ｂを第１非磁性結晶粒界５１ｂと異なる材料、もしくは同一の材料であっても構成元素の組成比が異なる材料で形成することによって、磁性結晶粒の再成長を抑制しながら、磁気記録層５０全体の膜厚を増大させて、信号再生に必要な磁気モーメント量を確保することが可能となる。第２非磁性結晶粒界５２ｂの材料は、第１非磁性結晶粒界５１ｂと異なる材料とすることが好ましい。
【００３４】
好ましくは、第２磁性層５２中の第２磁性結晶粒５２ａの体積分率が８０〜５０体積％の範囲内である。対応して、第２磁性層５２中の第２非磁性結晶粒界５２ｂの体積分率が２０〜５０体積％の範囲内である。第２磁性結晶粒５２ａの体積分率が５０体積％以上であることによって、第２磁性層５２が高い磁気異方性を有する。また、第２磁性結晶粒５２ａの体積分率が８０体積％以下であることによって、第２磁性結晶粒５２ａ間の分離が十分になされる。
【００３５】
好ましくは、第２磁性層５２中の第２磁性結晶粒５２ａの体積分率を、第１磁性層５１中の第１磁性結晶粒５１ａの体積分率に対して−１０〜０％の範囲内とすることができる。体積分率を前述の範囲内とすることによって、第１磁性結晶粒５１ａから第２磁性結晶粒５２ａへのエピタキシャル成長を促進すると同時に、第２非磁性結晶粒界５２ｂによる第２磁性結晶粒５２ａの分離を確実にすることが可能となる。
【００３６】
また、第１磁性結晶粒５１ａおよび第２磁性結晶粒５２ａ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で第１磁性結晶粒５１ａから第２磁性結晶粒５２ａへ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２磁性層５２は、好ましくは１〜１２ｎｍ、典型的には７ｎｍの膜厚を有する。第２磁性層５２が１ｎｍ以上の膜厚を有することによって、第２磁性結晶粒５２ａの規則化が十分になされる。また、第２磁性層５２が１２ｎｍ以下の膜厚を有することによって、第２磁性結晶粒５２ａの分離を確実にすることができる。
【００３８】
本実施形態の磁気記録層５０中の各磁性層は、磁性結晶粒のエピタキシャル成長を可能とする、スパッタリング法（ＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦ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。各磁性層は、２５０〜４５０℃、好ましくは３５０〜４５０℃の範囲内の温度に非磁性基板１０を加熱した状態で、形成することができる。
【００３９】
以上の構成を採用することによって、第２の実施形態の磁気記録媒体２００においては、第１磁性層５１の磁性結晶粒５１ａと第２磁性層５２の磁性結晶粒５２ａとは１対１で柱状成長することとなる。言い換えれば、第２磁性層５２の磁性結晶粒５２ａは、第１磁性層５１の磁性結晶粒５１ａを引き継いで結晶成長することとなる。このようにして、各層における磁性結晶粒の二次成長を抑制することにより、大きな膜厚を有する磁気記録層を得ると同時に、磁性結晶粒中の規則合金の優れた配向および高い磁気異方性定数を有する磁気記録層を実現することが可能となる。結果として、優れた特性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【００４０】
さらに、本発明の磁気記録媒体は、３層以上の磁性層からなる磁気記録層を有してもよい。この場合、シード層と接触する最下層の磁性層は、第２の実施形態の第１磁性層と同様の構成を有し、最下層以外の磁性層は、カーボン、Ｔａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｇｅ酸化物、Ａｌ酸化物およびＴｉ酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含む非磁性結晶粒界を含み、非磁性結晶粒界がその直下の磁性層の非磁性結晶粒界とは異なる材料で構成される点を除いて、第２の実施形態の第２磁性層と同様の構成を有する。たとえば、カーボンを含む非磁性結晶粒界を含む最下層の磁性層の上に形成される下から２番目の磁性層において、非磁性結晶粒界は、Ｔａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｇｅ酸化物、Ａｌ酸化物およびＴｉ酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含む。そして、各層における磁性結晶粒の二次成長を抑制することにより、大きな膜厚を有する磁気記録層を得ると同時に、磁性結晶粒中の規則合金の優れた配向および高い磁気異方性定数を有する磁気記録層を実現することが可能となる。結果として、優れた特性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
表面が平滑な化学強化ガラス基体（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基体）を洗浄し、非磁性基体１０を準備した。洗浄後の非磁性基体１０を、インライン式のスパッタ装置内に導入した。以下の各構成層の形成を、積層体を大気開放することなしに行った。
【００４２】
Ａｒ雰囲気中で純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からなる密着層２０を形成した。次に、Ａｒ雰囲気中で純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からなる下地層３０を形成した。
【００４３】
次に、下地層３０が形成された積層体を３００℃に加熱した状態で、圧力０．０２ＰａのＡｒガス中でＭｎＯターゲットを用いたＲＦスパッタ法により、膜厚１０ｎｍのＭｎＯからなるシード層４０を得た。シード層４０の形成において、２００ＷのＲＦ電力を用いた。
【００４４】
次に、シード層４０が形成された積層体を４５０℃に加熱した状態で、圧力１．０ＰａのＡｒガス中でＦｅＰｔ−Ｃ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４ｎｍのＦｅＰｔ−Ｃからなる磁気記録層５０を得た。磁気記録層５０の形成において、２５ＷのＤＣ電力を用いた。用いたＦｅＰｔ−Ｃターゲット中のＦｅＰｔおよびＣの組成比を、７５体積％のＦｅＰｔ磁性結晶粒と、２５体積パーセントのＣ非磁性結晶粒界とを含む磁気記録層５０が得られるように調整した。
【００４５】
最後に、Ａｒ雰囲気中でカーボン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Ｃからなる保護層６０を形成した。
【００４６】
（比較例１）
ＦｅＰｔ−Ｃターゲットに代えてＦｅＰｔターゲットを用いて、膜厚１０ｎｍのＦｅＰｔからなる磁気記録層５０を形成したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。
【００４７】
（評価）
実施例１および比較例１で得られた磁気記録媒体を、Ｐｈｉｌｉｐｓ社製のＸ線回折装置を用いて分析した。図４に実施例１の磁気記録媒体のＸ線回折プロファイルを示す。また、図５に比較例１の磁気記録媒体のＸ線回折プロファイルを示す。
【００４８】
一般的に、配向制御を行わずにＦｅＰｔを堆積させると、（１１１）配向したＦｅＰｔ膜が得られる。また、磁気記録媒体において一般的に用いられるＭｇＯ膜上にＦｅＰｔ−Ｃを堆積させた場合、ＦｅＰｔ膜はランダムに成長して、ＦｅＰｔ（００１）、ＦｅＰｔ（００２）などの複数の回折ピークが観察される
【００４９】
図４に示した実施例１の磁気記録媒体のＸ線回折プロファイルにおいて、ＦｅＰｔ磁性結晶粒が（１１０）配向していることを示すＦｅＰｔ（１１０）の回折ピークが観察された。一方、他の配向の存在を示すＦｅＰｔ（００１）、ＦｅＰｔ（００２）およびＦｅＰｔ（１１１）の回折ピークは観察されなかった。このことから、実施例１の磁気記録媒体においては、良好な（１１０）配向を有するＦｅＰｔ磁性結晶粒が得られていることが分かる。
【００５０】
一方、図５に示した比較例１の磁気記録媒体のＸ線回折プロファイルにおいては、ＦｅＰｔ（１１０）の回折ピークが観察されず、ＦｅＰｔ（００１）およびＦｅＰｔ（００２）の回折ピークが観察された。このことから、実施例１の磁気記録媒体においては、良好な（１１０）配向を有するＦｅＰｔ磁性結晶粒ではなく、ランダム配向のＦｅＰｔ磁性結晶粒が得られていることが分かる。
【００５１】
以上のように、ＭｎＯシード層上にＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層を積層することによって、（１１０）配向したＦｅＰｔ磁性結晶粒を得ることができた。ＦｅＰｔ規則合金は、［００２］方向に磁化容易軸を有する。ＦｅＰｔの［００２］軸は、［１１０］軸から４５度傾斜している。よって、（１１０）配向したＦｅＰｔ磁性結晶粒は、磁気記録層表面（すなわち磁気記録媒体表面）の垂直方向から４５度傾斜した磁化容易軸を有することになる。実施例１の磁気記録媒体の磁化容易軸方向のＫｕを測定したところ、２．２×１０７ｅｒｇ／ｃｍ３（２．２Ｊ／ｃｍ３）という高い値が得られた。したがって、本発明の磁気記録媒体は、Ｌ１０型規則合金を含み、かつ、高い磁気異方性定数Ｋｕおよび磁気記録層表面の垂直方向から４５度傾斜した磁化容易軸を有する磁気記録層を有することができる。
【００５２】
前述の効果は、ＭｎＯシード層とＦｅＰｔ磁性層との組み合わせ、あるいは、ＭｇＯなどの慣用の材料のシード層とＦｅＰｔ−Ｃ磁性層との組み合わせでは得られないものであり、先行技術に基づいて予測することが困難なものである。
【符号の説明】
【００５３】
１００、２００  磁気記録媒体
１０  非磁性基板
２０  密着層
３０  下地層
４０  シード層
５０  磁気記録層
５０ａ  磁性結晶粒
５０ｂ  非磁性結晶粒界
５１  第１磁性層
５１ａ  第１磁性結晶粒
５１ｂ  第１非磁性結晶粒界
５２  第２磁性層
５２ａ  第２磁性結晶粒
５２ｂ  第２非磁性結晶粒界
６０  保護層
【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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