(57)【要約】【課題】ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有しており、  前記垂直記録層は、  強磁性層と、  磁性及び誘電性を併せ持ち、結晶粒子及び前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する誘電磁性層と、を有する垂直磁気記録媒体を提供する。【選択図】図１
2015153447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有しており、
前記垂直記録層は、
強磁性層と、
磁性及び誘電性を併せ持ち、結晶粒子及び前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する誘電磁性層と、を有する垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記強磁性層が、磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有する請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記強磁性層の前記磁性結晶粒子と、前記誘電磁性層の前記結晶粒子とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成している請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁性結晶粒子は、Ｃｏと、Ｐｔと、を含む請求項２または３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記非磁性粒界領域が、Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｂ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ｃｅ酸化物、Ｙ酸化物、Ｎｉ酸化物、Ａｌ酸化物およびＲｕ酸化物から選択される１種以上の酸化物を含む請求項２乃至４いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記誘電磁性層が、（Ｂｉ１−ａＢａａ）ＦｅＯ３（０．０５≦ａ≦０．８）を含む請求項１乃至５いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記誘電磁性層が、Ｂｉ（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３（０．０１≦ｂ≦０．５）を含む請求項１乃至５いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記誘電磁性層が、（Ｂｉ１−ａ―ｃＢａａＬａｃ）（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３（０≦ａ≦０．８、０．０１≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．８、かつ０．０５≦ａ＋ｃ≦０．８）を含む請求項１乃至５いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記誘電磁性層が、（Ｂｉ１−ａ−ｃＢａａＬａｃ）（Ｆｅ１−ｂ−ｄＭｎｂＴｉｄ）Ｏ３（ａおよびｃは０≦ａ≦０．８、０≦ｃ≦０．８、かつ０≦ａ＋ｃ≦０．８の範囲、ｂおよびｄは０≦ｂ≦０．５、０．０１≦ｄ≦０．５かつ０．０１≦ｂ＋ｄ≦０．５の範囲。）を含む請求項１乃至５いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記誘電磁性層が、（Ｂｉ１−ｃＬａｃ）ＦｅＯ３（０．０１≦ｃ≦０．８）を含む請求項１乃至５いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記垂直記録層は、２層以上の前記強磁性層と、２層以上の前記誘電磁性層と、が積層した構造を有する請求項１乃至１０いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１２】
非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有しており、
前記垂直記録層は、
強磁性層と、
磁性と誘電性を併せ持ち、結晶粒子と、前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域と、を有する誘電磁性層と、を有する垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記非磁性基板を準備する非磁性基板準備工程と、
前記非磁性基板の少なくとも一方の面側に、少なくとも一層の前記下地層を形成する下地層形成工程と、
前記非磁性基板の少なくとも一方の面側に前記垂直記録層を形成する垂直記録層形成工程と、を有し、
前記垂直記録層形成工程は、
前記強磁性層を形成する強磁性層形成工程と、
磁性と誘電性を併せ持ち、前記結晶粒子と、前記結晶粒子を取り囲む前記非晶質粒界領域と、を有する前記誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程と、
を有する請求項１２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記誘電磁性層を、基板温度を前記誘電磁性層に含まれる材料の結晶化温度未満として形成する請求項１２または１３に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
前記誘電磁性層を形成する際に、前記非磁性基板に交流バイアスを印加する請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
前記強磁性層が、磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有し、
前記垂直記録層が、
前記強磁性層の磁性結晶粒子と、前記誘電磁性層の前記結晶粒子とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成している請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体を備えた垂直記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体の製造方法、垂直記録再生装置
に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置、可撓性ディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特にＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド、およびＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）技術の導入以来、面記録密度の上昇はさらに激しさを増し、近年ではさらにＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド、ＴｕＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッドなども導入され、面記録密度は１年に約１．５倍ものペースで増加を続けている。
【０００３】
一方、ＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が従来の面内磁気記録方式に代わる技術として近年急速に利用が広まっている。垂直磁気記録方式は、情報を記録する記録層の結晶粒子が基板に対して垂直方向に磁化容易軸をもっているため、面記録密度を高めるのに適している。
【０００４】
垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に軟磁性材料で構成される裏打ち層と、磁気記録層の垂直配向性を制御する下地層と、垂直配向した磁気記録層から構成するのが一般的である。
【０００５】
しかしながら、面記録密度の増大にともない、従来の垂直磁気記録再生方式では、その記録を"磁気（磁界）"でおこなうことによる限界がある。
【０００６】
高密度に記録することは、１ビット（磁気記録したデータの最少単位）の媒体上における占有面積を小さくすることに等しい。これに対応するには、磁気記録媒体の磁気記録層は粒子径や磁気クラスタをより小さくすることが求められる。粒子径や磁気クラスタを現行通りとすると、データの再生信号のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が悪化し、十分な特性を得ることができないためである。
【０００７】
粒子径や磁気クラスタを小さくしていくと、熱による影響のため、記録データの保持が不安定になることが知られている（熱揺らぎ現象）。これに耐えるため高Ｋｕを有する磁性材料を使う必要がある。しかし、高Ｋｕ材料を使った場合、磁気記録層の保磁力が増大するため、データを記録する際により高い書き込み磁界を必要とする。
【０００８】
一方で、記録再生ヘッド側では、記録磁界が記録素子（磁極）に使われる磁性材料によるところが大きく、このため発生させられる書き込み磁界には限界がある。
【０００９】
この問題を解決する案として、電界により磁気記録層にデータを記録する案が提案されている。例えば、磁気により記録する際、媒体側に電界を発生させ、磁気記録層の保磁力を低下させる方法や（例えば、特許文献１参照。）、高周波電界と磁気記録層の磁気スピンとの共鳴を利用して記録層の保磁力を下げる方法（マイクロ波アシスト記録、ＭＡＭＲ）がある（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、前者では、磁気記録装置内で磁気記録媒体側をアーシングする必要がある上、磁界と電界を同時に発生・制御するためヘッドの構造が複雑になる問題がある。後者は、ヘッドに高周波磁界の発生機構を組み込むため構造がより複雑になるという問題がある。
【００１０】
その他、強誘電体を記録層として用いることで、磁気による記録再生ではなく電界によりデータを記録再生する方式も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この方式によれば、記録媒体にデータを書き込む際に電圧のみを印加すれば良く、またデータの再生も電界で行うため、記録再生素子を磁性材料ではなく導電性の探針と磁界を発生させるコイルにより構成することができ、書き込みの能力の限界は解消される。しかしながらこの方式では、磁気記録方式に比べて、局在した分極の不安定性や記録再生速度が遅いといった問題がある。
【００１１】
近年、新しい材料として、磁性と誘電性を併せ持つ材料が研究されている。中でも強磁性と強誘電性を併せ持つマルチフェロイック材料が注目されている。マルチフェロイック材料としては、例えば、磁性を有する強誘電材料であるＢｉＦｅＯ３、及び、ＢｉをＢａ、ＦｅをＭｎで置換した材料が知られている。これらの材料を従来の磁性材料からなる磁気記録層に組み込むことで、電界により書き込みを行い、磁界により再生を行う技術が報告されている（例えば、非特許文献１〜３参照）。
【００１２】
磁性と誘電性を併せ持つ材料を用いた磁気記録媒体は、電界による書き込みが可能であるため、電界を発生する書き込み素子の小形化により高記録密度を実現できる可能性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−１３９８５４号公報
【特許文献２】特開２００７−２６５５１２号公報
【特許文献３】特開２００８−２１９００７号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】第６０回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集、２８ａ−Ｄ３−８、ｐｐ．０６−０１７（２０１３年）
【非特許文献２】第３７回  日本磁気学会学術講演会概要集、３ａＣ−６、ｐｐ．４１（２０１３）
【非特許文献３】Ｔｈｅ  ５８ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ  ａｎｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  （ＭＭＭ）  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  Ａｂｓｔｒａｃｔ，  ＦＳ−１５，  ｐ．５８７  （２０１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、磁性と誘電性を併せ持つ材料を用いて垂直磁気記録媒体を作製した場合、記録再生時にノイズが発生し、ＳＮＲを十分に高くすることが困難であるという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直磁気記録媒体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、非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有しており、
前記垂直記録層は、
強磁性層と、
磁性及び誘電性を併せ持ち、結晶粒子及び前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する誘電磁性層と、を有する垂直磁気記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直磁気記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る垂直磁気記録媒体の断面模式図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る垂直磁気記録媒体の垂直記録層の断面模式図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る垂直記録再生装置を表す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［第１の実施態様］
【００２１】
本実施形態の垂直磁気記録媒体の構成例について説明する。
【００２２】
本実施形態の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有している。そして、垂直記録層は、強磁性層と、磁性及び誘電性を併せ持ち、結晶粒子及び結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する誘電磁性層と、を有することができる。
【００２３】
上述のように従来、磁性と誘電性を併せ持つ材料を用いて垂直磁気記録媒体を作製すると、記録再生時にノイズが発生し、ＳＮＲを十分に高くすることができなかった。
【００２４】
そこで、本発明の発明者らがＳＮＲを十分に高めることができなかった理由について検討を行った。
【００２５】
まず、磁性と誘電性を併せ持つ材料として既述のようにマルチフェロイック材料が知られている。これらの材料は酸素を含んだペロブスカイト構造等を取る場合が多く、構造が複雑であり特性発現には結晶性が重要な因子となる他、成膜が難しいため組成の化学量論比からのずれや酸素欠損等を起こしやすい。そして、これらの構造上の欠陥は、本発明の発明者らの検討によると磁気ヘッドを情報の読み込みに際してノイズの発生原因となる。また、磁性と誘電性を併せ持つ材料では結晶性を向上させると、結晶粒の肥大化が著しい。このため平滑な媒体表面が得られにくく、ヘッドの飛行を不安定にさせる他、酸素欠損や肥大化した結晶粒による構造上の欠陥は、磁気ヘッドを用いた情報の読み込みに際して磁気ノイズの発生原因となることが明らかになった。
【００２６】
本発明の発明者らは上記課題を解決すべく検討した結果、非磁性基板上に少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有する垂直磁気記録媒体において、垂直記録層が、強磁性層と、磁性及び誘電性を併せ持つ誘電磁性層と、を有する構造とする。そして、誘電磁性層を結晶粒子及び結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する構造とすることにより、誘電磁性層のノイズを低減可能となりＳＮＲに優れた記録再生特性が得られることを見出し本願発明を完成させた。
【００２７】
すなわち、垂直記録層がグラニュラー構造の誘電磁性層を有することにより、誘電磁性層の結晶粒の肥大化抑制と粒径の均一化（径分散の減少）が生じ、ＳＮＲに優れた記録再生特性が得られる。
【００２８】
また、誘電磁性層がグラニュラー構造を有するため誘電磁性層の結晶粒子の結晶粒径も小さくでき、誘電磁性層の表面が滑らかになる。これにより記録再生ヘッドの飛行が安定してスペーシングロスを低減可能となり、ＳＮＲに優れた記録再生特性が得られることを見出した。
【００２９】
図１（ａ）〜（ｄ）に本実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構成例を表す断面模式図を示す。
【００３０】
図１（ａ）に示した垂直磁気記録媒体１０Ａは、例えば、非磁性基板１１上に下地層１２、垂直記録層１３を有する構造とすることができる。そして、垂直記録層１３は、強磁性層１３１と、誘電磁性層１３２と、を含むことができる。この際、強磁性層１３１と、誘電磁性層１３２の積層順は特に限定されるものではなく、例えば図１（ｂ）に示した垂直磁気記録媒体１０Ｂのように、誘電磁性層１３２、強磁性層１３１の順に積層されていてもよい。また、図１（ｃ）に示した垂直磁気記録媒体１０Ｃのように、強磁性層（１３１Ａ〜１３１Ｃ）、誘電磁性層（１３２Ａ〜１３２Ｃ）が複数層積層されていてもよい。なお、図１（ｃ）に示した垂直磁気記録媒体１０Ｃにおいて、強磁性層、誘電磁性層の積層順は限定されるものではなく、任意の順番に積層することができる。
【００３１】
また、図１（ａ）〜（ｃ）に示したように、最表面には、保護層１４を配置することもできる。
【００３２】
垂直磁気記録媒体においては、非磁性基板１１上に、下地層１２、垂直記録層１３に限定されず、他の層を含む形態とすることもできる。例えば、図１（ｄ）に示すように、非磁性基板１１と、下地層１２との間には、密着層１５および／または裏打ち層１６を配置することができる。また、上述の層以外にも任意の層を配置することもできる。
【００３３】
以下に各層について説明する。
【００３４】
（非磁性基板）
非磁性基板１１としては非磁性の基板であれば特に限定されず任意の基板を用いることができる。例えば、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、アモルファスガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、サファイア、石英、各種樹脂からなる基板等を用いることができる。
【００３５】
（密着層）
密着層１５は、非磁性基板１１の表面を平滑化して、非磁性基板１１と下地層１２との密着性を高めると共に、非磁性基板１１からのアルカリ性イオンが下地層１２に拡散して、下地層１２が腐食するのを防ぐことができる。
【００３６】
密着層１５としては、非磁性金属材料を使うことができるが、アモルファス構造であることが望ましい。アモルファス構造とすることで、緻密な構造となり非磁性基板１１からのアルカリ性イオンの拡散を防ぐ作用が優れる他、表面粗さ（Ｒａ）を低く保つことができるため、ヘッドの浮上量を低減することが可能となり、さらなる高記録密度化が可能となるためである。このような材料としては例えば、ＣｒＴｉ、ＮｉＴａ、ＡｌＴｉ合金等を好ましく用いることができる。
【００３７】
（裏打ち層）
裏打ち層（軟磁性裏打ち層）１６は、垂直記録層１３の磁化の方向をより強固に非磁性基板１１と垂直な方向に固定し、再生信号を安定化させることができる。
裏打ち層１６は軟磁性材料から構成することが好ましい。例えば、裏打ち層１６の材料としてはＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂ、ＣｏＦｅＢ等）、ＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶ等）、ＣｏＺｒ系合金（ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ等）、ＣｏＴａ系合金（ＣｏＴａ、ＣｏＴａＺｒ等）、ＦｅＢ系合金等の軟磁気特性を有する材料を好ましく用いることができる。
【００３８】
裏打ち層１６は、アモルファス構造を有することが特に好ましい。裏打ち層１６がアモルファス構造を有することで、垂直磁気記録媒体表面の表面粗さ（Ｒａ）が大きくなることを防ぎ、ヘッドの浮上量をさらに低減することが可能となり、さらなる高記録密度化が可能となるためである。また、裏打ち層１６の構造としては、軟磁性層単層の場合に限定されるものではない。例えば、２層の軟磁性層間にＲｕなどの極薄い非磁性薄膜を挟み、軟磁性層間に反強磁性結合を持たせた構造とすることもでき、このように軟磁性層を複数層含む形態がより好ましい。
【００３９】
裏打ち層１６の保磁力（Ｈｃ）は特に限定されないが、１００Ｏｅ以下とすることが好ましく、２０Ｏｅ以下とすることがより好ましい。なお１Ｏｅは７９Ａ／ｍである。裏打ち層１６の保磁力（Ｈｃ）が上記範囲にある場合、より確実に再生波形をいわゆる矩形波に保つことができ、好ましいためである。
【００４０】
裏打ち層１６の飽和磁束密度（Ｂｓ）は特に限定されないが、０．６Ｔ以上であることが好ましく、１Ｔ以上であることがより好ましい。飽和磁束密度（Ｂｓ）が上記範囲にある場合、より確実に再生波形を矩形波に保つことができ好ましいためである。
【００４１】
また、裏打ち層１６の飽和磁束密度（Ｂｓ）と裏打ち層１６の膜厚との積（Ｂｓ・Ｔ）が１５Ｔｎｍ以上であることが好ましく、２５Ｔｎｍ以上であることがより好ましい。裏打ち層１６の飽和磁束密度と、膜厚との積（Ｂｓ・Ｔ）が上記範囲であると、より確実に再生波形をいわゆる矩形波に保つことができるためである。
【００４２】
裏打ち層１６は、外部から磁界を印加しない状態で、非磁性基板１１の表面と平行かつ半径方向に磁化が向いていることが好ましい。裏打ち層１６の磁化方向が制約されることで、再生時におけるいわゆるスパイクノイズを特に抑制することができるためである。
【００４３】
外部から磁界を印加しない状態で、非磁性基板の表面と平行かつ半径方向に裏打ち層１６の磁化が向いた構造とするため、裏打ち層１６は例えば、２層の軟磁性膜の間に非磁性金属膜を設けた積層構造を有することが好ましい。そして、上下の軟磁性間に磁気的な結合（バイアス磁界ＨＢｉａｓ）を発生させることで実現できる。
【００４４】
また、裏打ち層１６は、導電体であることが好ましい。これにより、データの書き込み時に電界を印加した際、裏打ち層１６が対電極の働きをするため、垂直記録層１３に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、記録密度を増大させることができる。
【００４５】
なお、裏打ち層１６を絶縁体とした場合には、チャージアップにより電界によりデータを書き込む際、垂直記録層１３に印加される電界の面積が広がってしまい、記録密度を低下させてしまう場合がある。このため、上述のように裏打ち層１６は導電体とすることが好ましい。
【００４６】
（下地層）
本実施形態の垂直磁気記録媒体においては、少なくとも直上の膜の垂直配向性を制御できる下地層１２を設けることができる。下地層１２は例えば垂直記録層の配向性を制御することができる。
【００４７】
下地層１２は、既述のように非磁性基板１１上に設けられており、非磁性基板１１と下地層１２との間には、例えば密着層１５や裏打ち層１６等を配置することもできる。
【００４８】
下地層１２の材料としては特に限定されないが、例えばｈｃｐ構造（六方最密充填構造）を有する非磁性材料やｆｃｃ構造（面心立方構造）を有する非磁性材料、アモルファスあるいは微結晶構造を有する非磁性材料を好ましく用いることができる。
【００４９】
ｈｃｐ構造を有する非磁性材料としては、例えばＲｕ、Ｒｅ、ＣｏＣｒ系合金、ＲｕＣｏ系合金等が挙げられる。
【００５０】
ｆｃｃ構造を有する非磁性材料としては、例えばＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｎｉ系合金（ＮｉＮｂ系合金、ＮｉＴａ系合金、ＮｉＶ系合金、ＮｉＷ系合金、ＮｉＰｔ系合金、ＮｉＣｒ系合金等）、Ｐｔ系合金（ＰｔＣｒ系合金等）、ＣｏＰｄ系合金、ＡｌＴｉ系合金、Ｍｇ系合金等が挙げられる。
【００５１】
アモルファスあるいは微結晶構造を有する非磁性材料としては、例えばＴａ、Ｈｆ、Ｚｒあるいはこれらを主成分とする合金、ＰｄＳｉ系合金、ＣｒＢ系合金、ＣｏＢ系合金等が挙げられる。
【００５２】
下地層１２は単層構造に限定されるものではなく、多層構造とすることもできる。
【００５３】
下地層１２を多層構造とする場合、各層の構成は特に限定されるものではない。例えばＮｉ系合金のようなｆｃｃ構造を有する非磁性材料の層の上に、ＰｔあるいはＰｔ系合金などのｆｃｃ構造を有する非磁性材料の層、または、ＲｕやＲｅなどのｈｃｐ構造を有する非磁性材料の層を設けることが好ましい。
【００５４】
特に下地層１２を多層とし、垂直記録層１３側にｈｃｐ構造を有する非磁性材料の層を設けることで垂直記録層の垂直配向性や結晶性を特に高めることができるため、より好ましい。
【００５５】
下地層１２の厚さは特に限定されないが、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下とするのが好ましく、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることがより好ましい。下地層１２の厚さを係る範囲とすることで、垂直記録層１３の磁化の垂直配向性を特に強くすることができ、再生信号の分解能をより高めることができるためである。
【００５６】
下地層１２の厚さを、５ｎｍ以上とすることにより、垂直記録層１３の結晶配向性をより高め、電磁変換特性も高めることができる。また、下地層１２の厚さを４０ｎｍ以下とすることにより、垂直記録層１３の粒子径をより適切なサイズとすることができるため、再生信号のノイズを抑制し、分解能を十分に高めることができ、電磁変換特性を高めることができる。
【００５７】
また、下地層１２は、導電体であることが好ましい。これにより、データの書き込み時に電界を印加した際、下地層１２が対電極の働きをするため、垂直記録層に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、記録密度を増大させることができる。下地層１２を絶縁体とした場合には、チャージアップにより電界によりデータを書き込む際、垂直記録層に印加される電界の面積が広がってしまい、記録密度を低下させてしまう。
【００５８】
（垂直記録層）
上述のように、本実施形態の垂直磁気記録媒体において垂直記録層１３は、強磁性層１３１と、磁性と誘電性を併せ持つ誘電磁性層１３２と、を有することができる。
【００５９】
まず、強磁性層１３１について説明する。
【００６０】
強磁性層１３１の構造は特に限定されるものではないが、誘電磁性層１３２と同様にグラニュラー構造を有することが好ましい。具体的には例えば、磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有することが好ましい。
【００６１】
このため、強磁性層１３１の強磁性材料としては、磁性結晶粒子が、非磁性粒界領域中に分散した構造（グラニュラー構造）とすることが容易な材料が好ましい。
【００６２】
磁性結晶粒子は、Ｃｏと、Ｐｔと、を含むことが好ましく、Ｃｏを主成分としてＰｔを含んでいることがさらに好ましい。
【００６３】
また、強磁性層１３１の磁性結晶粒子の材料として、例えばＣｏとＰｔとの規則化合金を使うこともできる。ＣｏＰｔの規則化合金は、一般的なＣｏとＰｔとを含んだ磁性材料よりも磁気異方性定数（Ｋｕ）が大きく、熱揺らぎを抑制できる。このため、１ビットあたりの占有面積を小さくしなければならないより高密度な記録に適した材料である。
【００６４】
ＣｏとＰｔとの規則化合金としては例えば、７５Ｃｏ２５Ｐｔ＜ｍ−ＤＯ１９型＞、５０Ｃｏ５０Ｐｔ＜Ｌ１１型＞、２０Ｃｏ５０Ｐｔ３０Ｎｉ＜Ｌ１１型＞などが挙げられる。
【００６５】
ＣｏとＰｔとの規則化合金の場合Ｐｔの含有量は特に限定されず、規則化合金を得る上で最適な含有量とすることが好ましい。
【００６６】
規則化合金の製造方法は特に限定されないが、例えば上述した組成を有するターゲットにより成膜することができる。また、成膜する際、下地層１２としてＲｕやＲｅの他に、Ｃｒ、ＭｇＯとＰｔの順で形成した３層、またはＴａとＰｔの順で形成した２層とすることでより大きい磁気異方性定数（Ｋｕ）を得ることができる。
【００６７】
そして、強磁性層１３１の材料としては、例えば、上述した磁性結晶粒子（磁性合金）の原料となる物質に酸化物を添加した材料を好ましく用いることができる。
【００６８】
酸化物としては例えば、Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｂ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ｃｅ酸化物、Ｙ酸化物、Ｎｉ酸化物、Ａｌ酸化物およびＲｕ酸化物から選択される１種以上を含むことが好ましい。なお、後述のように、上記酸化物は磁性結晶粒子を囲むように非磁性粒界領域を形成する。このため、非磁性粒界領域は上記酸化物を含有することが好ましい。
【００６９】
これらの酸化物を添加した強磁性材料としては、例えばＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｗ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｏ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｂ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｒｕ酸化物、ＣｏＲｕＰｔ−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔＲｕ−Ｓｉ酸化物などを挙げることができる。
【００７０】
また、磁性結晶粒子として例えばＣｏとＰｔの規則化合金を用いる場合、７５Ｃｏ２５Ｐｔ、５０Ｃｏ５０Ｐｔ等に酸化物を添加することにより、磁性結晶粒子が２５Ｃｏ２５Ｐｔ、５０Ｃｏ５０Ｐｔの規則化合金となる。そして、磁性結晶粒子を囲むように酸化物の非磁性粒界領域が形成される。
【００７１】
なお、ここでは、強磁性材料として磁性結晶粒子に酸化物を１種類添加した例を挙げたが、上述のように酸化物を同時に２種以上添加することも可能である。
【００７２】
強磁性層１３１に含まれる磁性結晶粒子の平均粒径は、３ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以上８ｎｍ以下であることがより好ましい。磁性結晶粒子の平均粒径は、平面ＴＥＭ観察像を用いて算出することができ、例えば、ＴＥＭの観察画像から、２００個の粒子について粒径（円相当径）を測定し、積算値５０％での粒径を平均粒径とすることができる。
【００７３】
磁性結晶粒子の平均粒径は、熱的な安定性を得るために上記範囲であることが好ましい。これは、磁性結晶粒子の平均粒径を３ｎｍ以上とすることにより、熱揺らぎによる影響を抑制し、データをより確実に維持することができ好ましいためである。また、磁性結晶粒子の平均粒径を１２ｎｍ以下とすることにより、１ビットあたりの粒子数を十分に確保し、再生時のＳＮＲを高めることができるため好ましい。
【００７４】
強磁性層１３１の中に存在する酸化物の含有量は、酸化物以外の組成を一つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下が好ましく、６ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下がより好ましい。酸化物の含有量が上記範囲にある場合、層を形成した際、磁性結晶粒子の周りに酸化物が析出し、層全体に渡ってより均一に磁性粒子の孤立化、微細化を達成できるため好ましい。強磁性層１３１の中に存在する酸化物の含有量を１８ｍｏｌ％以下とすることにより、酸化物が磁性結晶粒子内に残留することや、磁性結晶粒子の上下に酸化物が析出することを抑制し、強磁性層１３１の配向性や結晶性を十分に保つことができるため好ましい。また、酸化物の含有量を３ｍｏｌ％以上とすることにより、磁性粒子を十分に分離、微細化することができ、電磁変換特性の劣化を抑制することができるため好ましい。
【００７５】
強磁性層１３１に含まれる磁性結晶粒子がＣｏを主成分としてＰｔを含む材料の場合、Ｐｔ含有量は８ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上２２ａｔ％以下であることがより好ましい。磁性結晶粒子がＣｏを主成分としてＰｔを含む材料の場合、Ｐｔ含有量が上記範囲であることにより、高密度記録に適した電磁変換特性が得られるため好ましい。Ｐｔの含有量を８ａｔ％以上とすることにより、データの保持に関して、熱により不安定化することを抑制することができる。すなわち、熱揺らぎの影響を抑制することができる。また、Ｐｔの含有量が２５ａｔ％以下においては、磁性結晶粒子中に積層欠陥が生じることを特に抑制することができる。すなわち、結晶性の低下を抑制することができるため、電磁変換特性が劣化することを抑制することができる。なお、磁性結晶粒子がＣｏとＰｔの規則化合金の場合にはＰｔの含有量については特に限定されない。
【００７６】
また、強磁性層１３１中の磁性結晶粒子がｈｃｐ構造をとる場合、Ｐｔの含有量が増加すると、ｈｃｐ構造中にｆｃｃ構造の層が形成される場合がある。そして、場合によっては一軸異方性を損なうことで電磁変換特性を劣化させる場合があるが、Ｐｔの含有量が上記範囲にある場合、ｈｃｐ構造中にｆｃｃ構造の層が形成されることをより確実に抑制することが可能になり好ましい。
【００７７】
強磁性層１３１の強磁性材料は、磁性結晶粒子及び例えば上述の酸化物等の他にＣｒ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｃｕから選ばれる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、磁性結晶粒子の微細化を促進、あるいは結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した電磁変換特性を得ることができる。
【００７８】
上記元素の含有量の合計は、強磁性層１３１に含まれる物質について２４ａｔ％以下であることが好ましい。これは、２４ａｔ％以下とすることにより、磁性粒子中にｈｃｐ構造以外の結晶構造が形成されることを抑制し、電磁変換特性の劣化を特に抑制することができるためである。上記元素の含有量は２０ａｔ％以下とすることが電磁変換特性の劣化をさらに抑制する観点からより好ましい。
【００７９】
ここまで強磁性層１３１について説明してきたが、強磁性層１３１は１層に限定されるものではなく、２層以上の多層構造としてもよい。
【００８０】
なお、垂直記録層１３に含まれる強磁性層１３１の総膜厚は５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましく、８ｎｍ以上１７ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００８１】
強磁性層１３１は、導電体であることが好ましい。これにより、データの書き込み時に電界を印加した際、強磁性層１３１が電界を引き込むことで拡散を抑える働きをするため、垂直記録層に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、記録密度を増大させることができる。
【００８２】
次に誘電磁性層について説明する。
【００８３】
誘電磁性層１３２は、磁性及び誘電性を併せ持っている。
【００８４】
なお、ここでいう磁性とは強磁性（硬磁性又は軟磁性）又は反磁性のことを意味している。
【００８５】
そして、誘電磁性層１３２は、強磁性と誘電性又は強誘電性を持っていることが好ましく、強磁性と強誘電性を持っていることがより好ましい。
【００８６】
誘電磁性層１３２を構成する材料は特に限定されるものではないが、誘電磁性層は、（Ｂｉ１−ａＢａａ）ＦｅＯ３を含むことが好ましい。この場合、置換率ａは０．０５≦ａ≦０．８を満たすことが好ましく、置換率ａを係る範囲とすることにより、特に好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ材料とすることができる。置換率ａは０．１≦ａ≦０．５を満たすことがより好ましい。
【００８７】
ＢｉＦｅＯ３は誘電性材料として知られているが、ＢｉＦｅＯ３の材料のＢｉの一部をＢａで置換することで、特に好適な強磁性と誘電性を発現する。この場合の置換率ａを、０．０５以上０．８以下の範囲内とすることで、上述のように特に好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ好適な材料を形成できる。（Ｂｉ１−ａＢａａ）ＦｅＯ３を含む誘電磁性層１３２の成膜方法は特に限定されないが、例えば、上記組成と同一組成材料のターゲットを用いたスパッタリング法により形成できる。ただし、成膜した膜の酸素欠損を防ぐため、酸素濃度を高めたターゲットを用いることが好ましい。
【００８８】
また、誘電磁性層１３２は、Ｂｉ（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３を含むことができる。この場合、置換率ｂは０．０１≦ｂ≦０．５を満たすことが好ましく、置換率ｂを係る範囲とすることにより特に好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ材料とすることができる。前述のように、ＢｉＦｅＯ３は誘電磁性材料として知られているが、この材料のＦｅの一部をＭｎで置換することで、強磁性と誘電性を発現するが、置換率ｂを０．０１以上０．５以下とすることで、より好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ材料を形成できる。置換率ｂは０．０５≦ｂ≦０．４を満たすことがより好ましい。
【００８９】
Ｂｉ（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３（０．０１≦ｂ≦０．５）を含む誘電磁性層１３２の成膜方法は特に限定されないが、例えば、上記組成と同一組成材料のターゲットを用いたスパッタリング法により形成できる。ただし、成膜した膜の酸素欠損を防ぐため、酸素濃度を高めたターゲットを用いることが好ましい。
【００９０】
誘電磁性層１３２は、上記２つの材料の特性を併せ持った（Ｂｉ１−ａ―ｃＢａａＬａｃ）（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３を含むことができる。この場合の置換率ａは０≦ａ≦０．８、ｂは０．０１≦ｂ≦０．５、ｃは０≦ｃ≦０．８、かつ０．０５≦ａ＋ｃ≦０．８を満たすことが好ましく、係る範囲とすることにより特に好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ材料を形成することができる。置換率ａ、ｂ、ｃは、０．１≦ａ＋ｃ≦０．５、０．０５≦ｂ≦０．４、を満たすことがより好ましい。
【００９１】
また、誘電磁性層１３２は、（Ｂｉ１−ａ−ｃＢａａＬａｃ）（Ｆｅ１−ｂ−ｄＭｎｂＴｉｄ）Ｏ３を含むことができる。この場合の置換率ａ、ｂ、ｃ、ｄは、０≦ａ≦０．８、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．８、０．０１≦ｄ≦０．５、０≦かつａ＋ｃ≦０．８、０．０１≦ｂ＋ｄ≦０．５とすることが好ましく、係る範囲とすることにより特に好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ材料を形成することができる。置換率ａ、ｂ、ｃ、ｄは、０．１≦ａ＋ｃ≦０．５、０．０５≦ｂ＋ｄ≦０．４とすることがより好ましい。
【００９２】
また、誘電磁性層１３２は、（Ｂｉ１−ｃＬａｃ）ＦｅＯ３を含むことができる。この場合の置換率ｃは、０．０１≦ｃ≦０．８とすることが好ましく、係る範囲とすることにより特に好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ材料を形成することができる。
【００９３】
また、誘電磁性層１３２は、Ｍ−Ｆｅ−Ｏ系、Ｍ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｏ系、Ｍ−Ｃｏ−Ｏ系、Ｍ−Ｎｉ−Ｏ系、Ｍ−Ｃｏ−Ｆｅ−Ｏ系、Ｍ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｏ系、Ｍ−Ｃｏ−Ｍｎ−Ｏ系、Ｍ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｏ系、Ｍ−Ｖ−Ｏ系（Ｍは、希土類元素、Ｂｉ、Ｙ、アルカリ土類元素の中から選択された１種類以上の元素）等を含むことができる。例えば、ＢｉＬａＦｅＯ３、ＢｉＮｄＭｎＯ３、ＢｉＦｅＣｏＯ３、ＢｉＰｒＦｅＯ３などである。
【００９４】
誘電磁性層１３２で使用する材料は、既述のように反磁性特性と誘電特性を有する材料でも構わない。その場合、書き込んだデータ列と再生時のデータ列の極性が逆になることを注意すればよい。
【００９５】
誘電磁性層１３２の膜厚は特に限定されないが、５０ｎｍ以下であることが好ましい。誘電磁性層１３２の厚さを５０ｎｍ以下とすることにより、誘電磁性層１３２内の結晶粒の肥大化を抑制することができ、誘電磁性層１３２の表面粗さを小さくすることができる。このため、得られた磁気記録媒体の表面形状を平滑にできるため、ヘッドの飛行高さを低くすることができ、電磁変換特性を向上させることができる。
【００９６】
誘電磁性層１３２の膜厚は２０ｎｍ以下とするのがさらに好ましい。特に誘電磁性層１３２を垂直磁気記録媒体の表層側に設けた構成とする場合、誘電磁性層１３２の厚さ分だけ強磁性層１３１とヘッドの再生素子との距離が離れることとなる。このため、ヘッドと強磁性層１３１との間の距離を十分短くするために上記範囲とすることがより好ましい。
【００９７】
誘電磁性層の膜厚の下限値は特に限定されるものではないが、例えば２ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であることがより好ましい。２ｎｍ以上であれば、誘電磁性層を形成した際、層中に結晶粒子が形成されやすくなるため好ましい。
【００９８】
誘電磁性層１３２に含まれる結晶粒子の平均粒径は特に限定されるものではないが、結晶粒子が十分な誘電特性および磁性特性を得るため３ｎｍ以上１２ｎｍ以下が好ましい。結晶粒子の平均粒径（平均結晶粒子径）は平面ＴＥＭ観察像を用いて算出することができる。平面ＴＥＭ観察像による結晶粒子の平均粒径の算出は既述の方法により行うことができる。
【００９９】
結晶粒子の平均粒径を３ｎｍ以上とすることにより、熱揺らぎを抑制し、データをより確実に維持することができるため好ましい。また、結晶粒子の平均粒径を１２ｎｍ以下とすることにより、１ビットあたりの粒子数を十分に確保でき再生時のＳＮＲを高めることができるため好ましい。
【０１００】
そして、誘電磁性層１３２は既述のように、誘電磁性層が、結晶粒子及び該結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有することが好ましい。
【０１０１】
また、強磁性層１３１を構成する粒子と、誘電磁性層１３２を構成する粒子とが、厚み方向に連続した柱状結晶（柱状構造）を構成することが好ましい。具体的な構成例を図２を用いて説明する。図２は、強磁性層１３１と、誘電磁性層１３２と、を積層した構造を模式的に示したものであり、積層順番は係る形態に限定されるものではない。なお、その他の層については記載を省略している。図２に示すように、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２と、誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成していることが好ましい。
【０１０２】
磁性結晶粒子１３１２と、結晶粒子１３２２と、が柱状結晶を形成することで、誘電磁性層１３２の結晶粒の結晶性を高めることが可能となり、また、結晶粒径を下げることが可能となるので、ＳＮＲの優れた磁性層を構成することが可能となる。
【０１０３】
既述のように、本実施形態の垂直磁気記録媒体では、強磁性層１３１もグラニュラー構造を有することが好ましい。強磁性層１３１がグラニュラー構造を有する場合、誘電磁性層１３２を強磁性層１３１上に積層することにより、強磁性層及び誘電磁性層を構成する粒子が厚み方向に連続した柱状結晶を構成しやすくなる。また、各層の結晶粒子の結晶粒径を下げることが可能となる。
【０１０４】
本実施形態の垂直磁気記録媒体の垂直記録層１３は強磁性層１３１と誘電磁性層１３２とを含んでおり、強磁性層１３１と、誘電磁性層１３２との積層により構成することができる。なお、垂直記録層１３に含まれる、強磁性層１３１、誘電磁性層１３２の層数は特に限定されるものではない。例えば、図１（ｃ）に示したように垂直記録層１３は、２層以上の強磁性層１３１と、２層以上の誘電磁性層１３２と、が積層した構造を有することもできる。また、一方を単層とし他方のみを複数層設けたような構造でも構わない。また、垂直記録層１３を強磁性層１３１と誘電磁性層１３２とをそれぞれ一層ずつ含むように構成することもできる。
【０１０５】
また、強磁性層１３１と誘電磁性層１３２の積層順については特に限定されるものではない。例えば、強磁性層１３１を非磁性基板１１側に配置しその上面に誘電磁性層１３２を積層することができる。この場合、強磁性層１３１が磁性結晶粒子１３１２及び非磁性粒界領域１３１１を含むグラニュラー構造を有していることが好ましい。強磁性層１３１がかかる構造を有している場合、磁性結晶粒子１３１２及び非磁性粒界領域１３１１それぞれの上に、誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２と非晶質粒界領域１３２１とを容易に成長させることができる。このため、誘電磁性層１３２も容易にグラニュラー構造とすることができる。係る構造とすることにより、誘電磁性層１３２のノイズを抑えることができ、電磁変換特性が向上する。また、下地層１２による配向制御の効果により強磁性層１３１の結晶性及び配向性が向上するため、誘電磁性層１３２の結晶性及び配向性も向上し結果としてさらに電磁変換特性が向上する効果が得られる。
【０１０６】
また、強磁性層１３１が非磁性基板１１側にあることで、電界によりデータを書き込む際の対電極の働きをするため、垂直記録層に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、記録密度を増大させることができる。
【０１０７】
また、誘電磁性層１３２が表層側にあることで、記録再生ヘッドとの物理的な距離が近くなる上、前記誘電磁性層１３２のグラニュラー化の効果により結晶粒子径の増大が抑えられる。このため、垂直磁気記録媒体の表面を平坦にすることができ、より記録再生ヘッドに設けた電界書き込み素子と誘電磁性層１３２との距離が近くできることから、誘電磁性層１３２への書き込みが容易となることで、垂直磁気記録媒体の高記録密度化が容易となる。
【０１０８】
一方で誘電磁性層１３２を非磁性基板１１側とすることもできる。例えば、下地層１２の垂直記録層１３側にグラニュラー構造をもった配向調整層を設けることで、強磁性層１３１のグラニュラー構造と同じ効果をえることができる。すなわち、粒子を囲むように粒界層が形成された配向調整層により、配向調整層中の結晶性の粒子の上に誘電磁性層１３２の結晶粒子が、配向調整層中の非晶質性の粒界層の上には誘電磁性層１３２の非晶質構造が成長することができる。このため、この場合も誘電磁性層１３２をグラニュラー構造とすることができる。
【０１０９】
配向調整層の構成は特に限定されないが、例えば下地層１２を構成する材料に酸化物を添加した材料により構成することができる。
【０１１０】
さらに、誘電磁性層１３２中の結晶粒子１３２２の上に強磁性層１３１中の磁性結晶粒子１３１２が、誘電磁性層１３２中の非晶質粒界領域１３２１の上に強磁性層１３１中の非磁性粒界領域１３１１が成長することができる。このため、垂直記録層の粒子の肥大化を抑制し、均一性を維持することができ、結果として電磁変換特性が向上する効果が得られる。
【０１１１】
また、強磁性層１３１が表層側にあることで、記録再生ヘッドとの物理的な距離が近くなり、再生時の信号出力が大きくでき、ＳＮＲが良好な再生信号が得られる。
【０１１２】
さらに電界によりデータを書き込む際、電界は強磁性層１３１の中を通って誘電磁性層６に印加される。この時、強磁性層１３１が表面側にあることで電界の広がり抑制することができ、さらに下地層１２の対電極効果と相まって、垂直記録層に印加される電界の面積をより狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、より記録密度を増大させることができる。
【０１１３】
（保護層）
保護層１４は記録再生ヘッドと垂直磁気記録媒体との接触によるダメージから垂直磁気記録媒体を保護するためのものである。保護層１４の構成は特に限定されるものではないが、保護層１４としては例えばカーボン膜、ＳｉＯ２膜などを用いることができ、カーボン膜を好ましく用いることができる。保護層１４の形成方法は特に限定されるものではないが、例えばスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム法などにより形成することができる。特にイオンビーム法を好ましく用いることができる。保護層１４の膜厚についても特に限定されないが、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることが好ましく、１．５ｎｍ以上５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【０１１４】
次に、本実施形態の垂直磁気記録媒体の製造方法の構成例について説明する。
【０１１５】
本実施形態の垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有している垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。そして、垂直記録層は、強磁性層と、磁性と誘電性を併せ持ち、結晶粒子と、前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域と、を有する誘電磁性層と、を有することができる。
【０１１６】
なお、本実施形態の垂直磁気記録媒体の製造方法は、例えば以下の工程を有することができる。
【０１１７】
非磁性基板を準備する非磁性基板準備工程。
【０１１８】
非磁性基板の少なくとも一方の面側に、少なくとも一層の下地層を形成する下地層形成工程。
【０１１９】
非磁性基板の少なくとも一方の面側に垂直記録層を形成する垂直記録層形成工程。
【０１２０】
そして、垂直記録層形成工程は、強磁性層を形成する強磁性層形成工程、及び、磁性と誘電性を併せ持ち、結晶粒子と、前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域と、を有する誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程を有することができる。
【０１２１】
また、上記工程に限定されるものではなく、さらに必要に応じて例えば密着層を形成する密着層形成工程や、裏打ち層を形成する裏打ち層形成工程、保護層を形成する保護層形成工程等を実施することもできる。
【０１２２】
非磁性基板１１、下地層１２の構成については既に説明したとおりであるため、ここでは説明を省略する。また、上述のように、密着層１５や裏打ち層１６等を任意に形成することができる。
【０１２３】
なお、下地層形成工程については、例えば既述の目的組成を有するターゲットを用いてスパッタリング法により実施することができる。また、密着層１５や裏打ち層を形成する場合も同様にスパッタリング法で目的組成に応じたターゲットを用いて成膜することができる。
【０１２４】
以下に垂直記録層１３の形成方法を中心に説明する。
【０１２５】
まず、強磁性層について説明する。
【０１２６】
垂直記録層１３を形成する垂直記録層形成工程のうち、強磁性層１３１を形成する強磁性層形成工程については、既述のように磁性結晶粒子を構成する材料と、酸化物とを基板上に供給することにより実施できる。具体的には、例えば既述の磁性結晶粒子を構成する材料と、酸化物とを含むターゲットを用い、スパッタリング法等により実施できる。
【０１２７】
そして、強磁性層は既述のように磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有することが好ましい。
【０１２８】
次に、誘電磁性層１３２について説明する。
【０１２９】
本実施形態の垂直磁気記録媒体の製造方法においては、垂直記録層１３は、強磁性層１３１と、グラニュラー構造を有する誘電磁性層１３２と、が積層された構造を有していることが好ましい。特に、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２と、誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２とが、積層するように配置されていることが好ましい。すなわち、強磁性層の磁性結晶粒子と、誘電磁性層の結晶粒子とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成していることが好ましい。また、同時に、強磁性層１３１の非磁性粒界領域１３１１と、誘電磁性層１３２の非晶質粒界領域１３２１と、が積層するように配置されていることが好ましい。
【０１３０】
そして、誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程は、基板温度を誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度未満として実施することが好ましい。なお、ここでいう基板温度とは、誘電磁性層１３２を形成する被成膜基板の温度のことを指しており、非磁性基板１１上に形成された下地層１２等を含む基板の温度を意味している。
【０１３１】
また、誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度とは、非晶質基板上でも誘電磁性層１３２に含まれる材料が結晶化する温度である。
【０１３２】
これは、基板温度を、誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度以上とすると、例えば強磁性層１３１の上面に誘電磁性層１３２を形成した場合、強磁性層１３１の非磁性粒界領域１３１１上の対応する部分に結晶が生じ、誘電磁性層１３２がグラニュラー構造とならない場合がある。このため、誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２の肥大が生じ、また該非磁性粒界領域１３１１上の部分は結晶の配向が異なるためノイズの増大につながり、結果として平坦性や電磁変換特性を損ねる場合があり好ましくないからである。
【０１３３】
また誘電磁性層１３２を成膜する際には、非磁性基板１１にバイアスを印加することが好ましい。
【０１３４】
基板温度が誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度未満でも、例えば強磁性層の磁性結晶粒子のように高配向の部分の上面については誘電磁性層１３２は結晶粒子を形成する場合がある。しかし、係る温度域で形成される結晶粒子の結晶性は十分ではないことがある。このため、上述のように誘電磁性層１３２を形成する際に、非磁性基板１１にバイアスを印加し、結晶粒子の結晶性を高めることが好ましい。
【０１３５】
係る条件で例えばグラニュラー構造をもった強磁性層１３１上や、配向調整層上に、誘電磁性層１３２を形成することにより、容易に誘電磁性層が、結晶粒子と、該結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域と、を有する構造とすることができる。すなわち、誘電磁性層１３２を容易にグラニュラー構造を有する構造とすることができ好ましい。
【０１３６】
誘電磁性層１３２を成膜する際の基板温度は、誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度より３００度低い温度から結晶化温度に達しない範囲であることがより好ましい。さらには基板温度が、結晶化温度より３００度低い温度から結晶化温度より５０度低い範囲であることが特に好ましい。すなわち、誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜する際の非磁性基板１１の基板温度をＴｓとした場合、Ｔｃ−３００≦Ｔｓ＜Ｔｃであることがより好ましく、Ｔｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０であることが特に好ましい。
【０１３７】
誘電磁性層１３２を成膜する際の基板温度を係る温度範囲とすることで容易に誘電磁性層１３２を結晶粒子１３２２を非晶質粒界領域１３２１が囲んだグラニュラー構造とすることができる。
【０１３８】
誘電磁性層１３２を成膜する際、基板温度（Ｔｓ）を結晶化温度より３００度低い温度（Ｔｃ−３００）よりも低い温度とした場合、非磁性基板１１にバイアスをかけても誘電磁性層１３２の結晶が得られない場合がある。この場合、誘電磁性層１３２に誘電特性と磁性特性が得られないため好ましくない。
【０１３９】
誘電磁性層に含まれる材料として例えば、ＢｉＦｅＯ３系の材料、（Ｂｉ１−ａＢａａ）ＦｅＯ３系の材料、Ｂｉ（ＦｅｂＭｎ１−ｂ）Ｏ３系の材料、（Ｂｉ１−ａ―ｃＢａａＬａｃ）（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３系の材料、（Ｂｉ１−ａ−ｃＢａａＬａｃ）（Ｆｅ１−ｂ−ｄＭｎｂＴｉｄ）Ｏ３系の材料、（Ｂｉ１−ｃＬａｃ）ＦｅＯ３系の材料を用いる場合、基板温度は３００℃以上６００℃未満とすることが好ましい。特に誘電磁性層に含まれる材料として上記材料を用いる場合、基板温度は３００℃以上５５０℃以下とすることがより好ましい。
【０１４０】
非磁性基板にバイアス（Ｂｉａｓ）を印加する場合、バイアスは交流バイアスであることが好ましく、特に高周波バイアスであることが好ましい。これは、ＤＣ（直流）バイアスの場合、誘電磁性層１３２のチャージアップにより非磁性基板１１にバイアスを印加する効果が十分得られない場合があるためである。非磁性基板１１に印加するバイアスは、周波数は特に限定されないが、実用上の観点から周波数は０．１ｋＨｚ以上２．５ＧＨｚ以下であることが好ましく、１５０ｋＨｚ以上２．４５ＧＨｚ以下であることがより好ましい。
【０１４１】
以下に強磁性層１３１上に誘電磁性層１３２を形成した場合を例に説明する。
【０１４２】
既述のように、強磁性層１３１に含まれる磁性結晶粒子１３１２として例えばＣｏを主成分としＰｔを含んだ物質を用いることができ、そのｈｃｐ結晶はｃ軸が基板面に対して垂直な（００２）配向をとる。一方で、誘電磁性層１３２は（１１１）配向を有することが好ましい。これにより誘電性の異方性と磁性の異方性の方向が基板面に対して垂直方向に一致する。このため基板面に対して垂直に印加した磁界を制御することで、垂直記録層１３にデータを記録することができる。
【０１４３】
この時、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２の格子定数と、誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２の格子定数とを近い値とすることが好ましい。このように構成することにより、あたかも強磁性層１３１が、誘電磁性層１３２の配向制御層のごとく機能する。このため、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２上に誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２の成長が容易となる。
【０１４４】
発明者らの検討によると係る条件下で、誘電磁性層１３２を形成する際に、非磁性基板１１にバイアスを印加することで、誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度未満であっても高い結晶性を有する誘電磁性層１３２の結晶粒子を得られることが確認できた。このため、例えば強磁性層の磁性結晶粒子と、誘電磁性層の結晶粒子とが厚み方向に連続した柱状結晶をより確実に構成することができる。
【０１４５】
一方で、強磁性層１３１の非磁性粒界領域１３１１は、既述のように例えば強磁性材料に酸化物を含有させた場合、該酸化物の析出により形成される。このため明確な結晶構造を有しない。そして、例えば強磁性層１３１の上に誘電磁性層１３２を形成した場合、強磁性層１３１の非磁性粒界領域１３１１に対応した部分である、誘電磁性層１３２の一部は、結晶化温度未満では非晶質となり、誘電特性および磁気特性を発現しない。このような条件下では非磁性基板１１に交流バイアスを印加しても、誘電磁性層１３２のうち、強磁性層１３１の非磁性粒界領域１３１１の上面部分は結晶粒子を形成しないことが実験により確かめられた。
【０１４６】
以上のように、本実施形態の垂直磁気記録媒体の製造方法においては、誘電磁性層１３２は、例えば、グラニュラー構造を有する強磁性層１３１の上に、基板温度を誘電磁性層１３２に含まれる材料の結晶化温度未満として成膜することが好ましい。さらに成膜時に非磁性基板１１に交流バイアスを印加することが好ましい。これにより、誘電磁性層１３２を容易に、結晶粒子と、該結晶粒子を取り囲む非晶質粒界層と、を有する構造、すなわち、グラニュラー構造とすることができる。
【０１４７】
またこの方法によれば、前記強磁性層１３１を構成する磁性結晶粒子１３１２と、誘電磁性層１３２を構成する結晶粒子１３２２とが、厚み方向に連続した柱状結晶を構成することができる。このような構成を採用することで、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２の結晶性を高めることが可能となり、また、結晶粒径の肥大化を抑制することが可能となるので、ＳＮＲの優れた表面の平滑な垂直記録層１３を構成することが可能となる。
【０１４８】
なお、ここで、強磁性層１３１上に誘電磁性層１３２を形成する場合を例に説明したが、誘電磁性層１３２は既述のように非磁性基板１１側に形成することもできる。この際、誘電磁性層１３２をグラニュラー構造とする場合には、既述のように、例えば配向調整層上に形成することができる。この場合、配向調整層が上記強磁性層１３１と同様の機能を果たすことから、上述の条件で成膜を行うことにより誘電磁性層１３２を容易にグラニュラー構造とすることができる。
【０１４９】
［第２の実施形態］
本実施形態では、垂直記録再生装置の構成例について説明する。
【０１５０】
本実施形態の垂直記録再生装置は、第１の実施形態で説明した垂直磁気記録媒体を備えた垂直記録再生装置とすることができる。
【０１５１】
図３は、第１の実施形態で説明した垂直磁気記録媒体を用いた垂直記録再生装置３０の一例を示すものである。図３に示す垂直記録再生装置は、第１の実施形態で説明した垂直磁気記録媒体３１を備えている。そしてさらに、垂直磁気記録媒体３１を回転駆動させる媒体駆動部３２と、垂直磁気記録媒体３１に情報を記録再生する記録再生ヘッド３３と、記録再生ヘッド３３を垂直磁気記録媒体３１に対して相対運動させるヘッド駆動部３４と、記録再生信号処理系３５とを備えた構成とすることができる。
【０１５２】
記録再生信号処理系３５は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を記録再生ヘッド３３に送り、記録再生ヘッド３３からの再生信号を処理してデータを外部に送ることができるようになっている。
【０１５３】
本実施形態の垂直記録再生装置３０に用いる記録再生ヘッド３３には記録素子と再生素子とを独立して設けることができる。そして、記録素子には針状電極を用いた電界書き込み素子、再生素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子、トンネル効果を利用したＴｕＭＲ素子などを用いることができる。
【０１５４】
本実施形態の垂直記録再生装置３０においては、第１の実施形態で説明した垂直磁気記録媒体を用いているため、データの記録再生信号のＳＮＲが高く、高密度の垂直記録再生装置とすることができる。
【実施例】
【０１５５】
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１５６】
［実施例１］
本実施例では以下の手順で図１（ａ）に示した垂直磁気記録媒体を形成した。なお、以下に記述のように、本実施例の垂直磁気記録媒体においては、非磁性基板１１と下地層１２との間に密着層を、保護層１４の上面に潤滑膜を図１（ａ）をさらに設けている。
【０１５７】
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。
【０１５８】
そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製  型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバ−内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量５０ａｔ％、残部がＣｒからなる（以下、係る組成を「５０Ｃｒ−５０Ｔｉ」と記載する）ターゲットを用いて１０ｎｍの密着層１５を形成した。
【０１５９】
次に、Ｗ含有量６ａｔ％、残部がＮｉからなる（以下、係る組成を「９４Ｎｉ−６Ｗ」と記載する）ターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍの厚さのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとした後、Ｒｕターゲットを用いて１０ｎｍの厚さで成膜し、これらを下地層１２（配向制御層）とした。
【０１６０】
下地層１２の上に、Ｃｒ含有量１０ａｔ％、Ｐｔ含有量２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｃｒ２Ｏ３を１０ｍｏｌ％と、含むターゲットである９０（７０Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｃｒ２Ｏ３）を用い、強磁性層１３１を成膜した。成膜の際、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとして行い、強磁性層１３１は膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。
【０１６１】
次いで誘電磁性層１３２を成膜した。基板を４００℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が１：０．９：０．１：３の化合物合金である、Ｂｉ（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３をターゲットを使い、膜厚１２ｎｍの誘電磁性層を形成した。なお、Ｂｉ（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３の非晶質基板上で結晶化する結晶化温度は６５０℃である。
【０１６２】
また、誘電磁性層１３２を成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦバイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０１６３】
次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜として、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍになるように塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１６４】
得られた垂直磁気記録媒体について以下の評価を行った。
【０１６５】
（表面粗さ）
垂直磁気記録媒体の潤滑膜表面の表面粗さをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．２５ｎｍであった。
【０１６６】
（ＳＮＲ、ＯＷ特性）
垂直磁気記録媒体の記録媒体特性を、リードライトアナライザー（米国ＧＵＺＩＫ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥＳ社製  型式：ＲＷ１６３２）、および、スピンスタンド（米国ＧＵＺＩＫ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥＳ社製  型式：Ｓ１７０１ＭＲ）を用いて測定、評価した。
【０１６７】
測定に当たっては、測定半径２１ｍｍ、回転数５４００ｒｐｍ、最大信号周波数５１４．０２ＭＨｚ（１インチあたり２１３９キロビットの線記録密度）、書き込み電圧１．５Ｖの条件で垂直磁気記録媒体の電磁変換特性を測定した。測定に用いた記録再生ヘッドは、書き込み素子として先端径１０ｎｍの電極針を、再生素子としてＴＭＲ薄膜を有しており、データの書き込みにはデータ列を電気の極性に変換し電極針から電圧を印加する方法を用いた。
【０１６８】
記録媒体特性評価の結果、ＳＮＲは２０．７ｄＢであった。
【０１６９】
また、オーバーライト（ＯＷ）は１０７０ｋＦＣＩの信号を書き込み、次いで１４３ｋＦＣＩの信号を上書きし、周波数フィルターにより高周波数成分を取り出し、その残留割合によりデータの書き込み能力を評価しところ、４０．０ｄＢの値が得られた。
【０１７０】
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
さらに、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて誘電磁性層１３２の微細構造を観察した。非磁性基板１１に垂直な面で観察（断面ＴＥＭ観察）したところ、誘電磁性層１３２の結晶粒が柱状に形成しており、隣接する柱状の結晶粒同士を非晶質の粒界層により分割している構造を明確に観察できた。また、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２上に誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２が、ほぼ同じ幅で積み重なって連続した柱状構造になっていることを確認できた。すなわち、垂直記録層１３は、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２と、誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成していることを確認できた。従って、強磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラー構造を有することが分かる。なお、誘電磁性層１３２がグラニュラー構造を有するとは、結晶粒子１３２２を非晶質粒界領域１３２１が取り囲んだ構造を有することを意味する。強磁性層１３１及び誘電磁性層１３２が、このような構造になっていることを以後、柱状構造として示す。
【０１７１】
（誘電磁性層の結晶粒子の平均粒径）
次に、平面方向からの観察（平面ＴＥＭ）により誘電磁性層１３２において、結晶粒子１３２２を非晶質粒界領域１３２１が囲んだグラニュラー構造を観察できた。この平面ＴＥＭ像から見積もった誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２の平均粒径は６．５ｎｍであった。
【０１７２】
なお測定に当たっては、ＴＥＭの観察画像から、２００個の粒子について粒径（円相当径）を測定し、積算値５０％での粒径を平均粒径とした。
【０１７３】
［実施例２〜１７］
誘電磁性層および強磁性層を表１に記載の材料、膜厚に変更した他は、実施例１と同様に垂直磁気記録媒体を作製した。得られた垂直磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【０１７４】
［比較例１］
強磁性層１３１、誘電磁性層１３２を以下の手順で成膜した点以外は実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１７５】
下地層１２上にＣｒ含有量１０ａｔ％、Ｐｔ含有量２０ａｔ％、Ｂ含有量４ａｔ％、残部Ｃｏからなる合金である６６Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ４Ｂのターゲットを用い、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとして強磁性層１３１を膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。
【０１７６】
基板を４００℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が１：０．９：０．１：３の合金であるＢｉ（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３のターゲットを使い、膜厚１２ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。
【０１７７】
誘電磁性層１３２上には、実施例１と同様にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜として、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍになるように塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１７８】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様にして評価を行なった。
【０１７９】
（表面粗さ）
実施例１と同様に得られた垂直磁気記録媒体の表面粗さをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．９２ｎｍであった。
【０１８０】
（ＳＮＲ、ＯＷ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ、ＯＷ特性の評価を行った。
【０１８１】
ＳＮＲは１３．５ｄＢであった。また、オーバーライト（ＯＷ）は３８．０ｄＢの値が得られた。
【０１８２】
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて誘電磁性層１３２の微細構造を観察した。非磁性基板１１に垂直な面で観察（断面ＴＥＭ観察）したところ、誘電磁性層１３２の結晶粒は形状が不規則であり結晶粒と結晶粒の境界も明確に観察できなかった。また、強磁性層１３１の磁性結晶粒子１３１２と無関係に誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２が形成されていた。以下、このような構造を不規則形状と記載する。
【０１８３】
次に、平面方向からの観察（平面ＴＥＭ）により誘電磁性層１３２の結晶粒子１３２２の粒界部分を明確に観測できなかった。また、誘電磁性層１３２は、結晶粒子及び結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する構造とはなっていなかった。この平面ＴＥＭ像から見積もった誘電磁性層１３２の結晶粒子の平均粒径は１４．５ｎｍであった。
【０１８４】
［比較例２〜４］
強磁性層１３１および誘電磁性層１３２を表１に記載の材料、膜厚に変更した他は、比較例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作成した。
【０１８５】
得られた磁気記録媒体を比較例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【０１８６】
なお、比較例２〜４の試料についても平面方向からの観察（平面ＴＥＭ）により誘電磁性層１３２を観察したところ、いずれの試料でも結晶粒子及び結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する構造とはなっていなかった。
【０１８７】
【表１】
2015153447.tif 000003
【０１８８】
実施例１〜１７と比較例１〜４の比較から、強磁性層１３１にグラニュラー構造を有する磁性材料を用い、その上に誘電磁性層１３２を積層することにより、優れた磁気記録媒体を得られることが確認できた。
【０１８９】
これは、実施例１〜１７では、強磁性層１３１のグラニュラー構造を引き継ぐ形で、誘電磁性層１３２が結晶粒子を非晶質粒界層が囲うようなグラニュラー構造になることで、誘電磁性層１３２からの磁気ノイズが低減したためである。
【０１９０】
また、実施例１〜４の結果を比較すると、誘電磁性層１３２の膜厚を５０ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以下とすることで高ＳＮＲが得られることが分る。
【０１９１】
これは、誘電磁性層１３２の膜厚を薄くすることで結晶粒子の径が小さくなり、磁気的なノイズを抑制し、強磁性層１３１と記録再生ヘッドとの間の距離が短くなることによる再生信号の強度増加により、電磁変換特性が改善するためである。
【０１９２】
実施例１と実施例５〜８との結果から、誘電磁性層１３２にＢｉ（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３を用いることで、ＢｉＦｅＯ３よりも優れた特性を示すことがわかる。また、ｂについて、０．０１≦ｂ≦０．５の範囲とすることにより、特に電磁変換特性が良好であることがわかる。
【０１９３】
実施例５と実施例９〜１２との結果から、誘電磁性層１３２に（Ｂｉ１−ａＢａａ）ＦｅＯ３を用いることで、ＢｉＦｅＯ３、ＢａＦｅＯ３よりも優れた特性を示すことがわかる。また、ａについて０．０５≦ａ≦０．８の範囲とすることにより電磁変換特性が良好であることがわかる。
【０１９４】
実施例１３〜１７の結果から、誘電磁性層として、（Ｂｉ１−ａＢａａ）（Ｆｅ１−ｂＭｎｂ）Ｏ３を誘電磁性層として使えることが分る。一方で、強磁性層の膜厚は５ｎｍ以上２０ｎｍ以下がより好ましいことがわかる。
【０１９５】
［実施例１８〜３９］
強磁性層１３１および誘電磁性層１３２を表２に記載の材料に変更した他は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。得られた垂直磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。
【０１９６】
【表２】
2015153447.tif 000004
【０１９７】
実施例１８〜２１の結果から、強磁性層１３１に添加する酸化物は１８ｍｏｌ％以下が良いことが分る。強磁性層１３１に添加する酸化物を１８ｍｏｌ％以下とすることにより、酸化物を非磁性粒界領域１３１１に確実に偏析させ、磁性結晶粒子１３１２内に残留することを抑制できるため、磁気特性を十分に高めることができることを確認できた。
【０１９８】
また、実施例１８と３５の結果から、強磁性層１３１に添加する酸化物は３ｍｏｌ％以上であることが好ましいことが分る。強磁性層１３１に添加する酸化物を３ｍｏｌ％以上とすることにより、非磁性粒界領域１３１１を十分に形成し、磁性粒子の肥大化を特に抑制できるため磁気特性を向上させることが可能になる。
【０１９９】
実施例２２〜２４の結果から、強磁性層１３１に添加する元素は、Ｃｏ、Ｐｔ、酸化物を除いた合計が２４ａｔ％以下であることが好ましいことが分る。強磁性層１３１に添加する元素を、Ｃｏ、Ｐｔ、酸化物を除いた合計が２４ａｔ％以下とすることにより、磁性結晶粒子１３１２の配向を向上させ、磁気特性を高めることができることが確認できた。
【０２００】
また、表２の結果より、強磁性層には各種酸化物（Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｂ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ｃｅ酸化物、Ｙ酸化物、Ｎｉ酸化物、Ａｌ酸化物およびＲｕ酸化物のいずれか１種以上の酸化物）、および、各種元素（Ｃｒ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｃｕから選ばれる１種類以上の元素）を添加できることが確認できた。
【０２０１】
実施例３６〜３９の結果より、（Ｂｉ１−ａ−ｃＢａａＬａｃ）（Ｆｅ１−ｂ−ｄＭｎｂＴｉｄ）Ｏ３を用いることで、ＢｉＦｅＯ３、ＢａＦｅＯ３、よりも優れた特性を示すことがわかる。
【０２０２】
［実施例４０］
垂直記録層１３を、表３に示す構成とした点以外は実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
【０２０３】
本実施例では、垂直記録層１３の第１層として第１の強磁性層、第２層として第２の強磁性層、第３層として誘電磁性層を積層した。各層の形成手順について説明する。
【０２０４】
実施例１と同様にして下地層１２まで成膜した後、下地層１２上に第１の強磁性層を成膜した。第１の強磁性層は、Ｃｒ含有量１０ａｔ％、Ｐｔ含有量１６ａｔ％、残部Ｃｏからなる合金を９０ｍｏｌ％、Ｃｒ２Ｏ３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％含む、９０（７４Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−１０（Ｃｒ２Ｏ３）のターゲットを用いて成膜した。成膜の際、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとし、第１の強磁性層の膜厚が５ｎｍになるように成膜した。
【０２０５】
第１の強磁性層に続けて、Ｃｒ含有量８ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏからなる合金を８８ｍｏｌ％、Ｃｒ２Ｏ３からなる酸化物を８ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を４ｍｏｌ％含む、８８（７４Ｃｏ８Ｃｒ１８Ｐｔ）−８（Ｃｒ２Ｏ３）−４（ＳｉＯ２）のターゲットを用いて第２の強磁性層を成膜した。成膜の際、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとし、第２の強磁性層の膜厚が１０ｎｍになるように成膜した。
【０２０６】
次に、基板を４００℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｏの含有モル比が０．６：０．４：１：３の化合物合金である、Ｂｉ０．６Ｂａ０．４ＦｅＯ３のターゲットを用い、膜厚が１２ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。誘電磁性層１３２を成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦバイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０２０７】
誘電磁性層１３２を成膜後、実施例１と同様にイオンビーム法にて保護層としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜を２ｎｍ塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０２０８】
得られた垂直磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表３に示す。
【０２０９】
［実施例４１〜４４］
垂直記録層１３の構成を表３に記載の材料および構成に変更した他は、実施例４０と同様に磁気記録媒体を作製した。得られた磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表３に示す。
【０２１０】
なお、下地層１２側から順に表３中第一層から第四層を成膜した。なお、各層が強磁性層であるか、誘電磁性層であるかについて層の性質として表３中に示している。
【０２１１】
［実施例４５］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。
【０２１２】
そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製  型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバ−内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上に５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて１０ｎｍの密着層１５を形成した。
【０２１３】
次に、９４Ｎｉ−６Ｗ（Ｗ含有量６ａｔ％、残部Ｎｉ）ターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍの厚さのＲｕ層と、をその順に成膜した。そして、チャンバー内圧力を６Ｐａとした後、Ｒｕターゲットを用いて膜厚１０ｎｍのＲｕ層を成膜した。さらに、Ｒｕを９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を１０ｍｏｌ％含有する、９０（Ｒｕ）−１０（ＳｉＯ２）のターゲットを用いて配向調整層として機能する膜厚１０ｎｍの膜を成膜した。これらの、９４Ｎｉ−６Ｗ層、Ｒｕ層、Ｒｕ層、９０（Ｒｕ）−１０（ＳｉＯ２）層を下地層１２（配向制御層）とした。
【０２１４】
次に、基板を４００℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｏの含有モル比が０．８：０．２：１：３の化合物合金である、（Ｂｉ０．８Ｂａ０．２）ＦｅＯ３のターゲットを使い、膜厚１５ｎｍの誘電磁性層を形成した。誘電磁性層１３２を成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦバイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０２１５】
そして、誘電磁性層１３２の上にＣｒ含有量８ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏからなる合金を９２ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３からなる酸化物を８ｍｏｌ％含む９２（７４Ｃｏ８Ｃｒ１８Ｐｔ）−８（Ｂ２Ｏ３）のターゲットを用い、強磁性層１３１を成膜した。強磁性層を成膜する際、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとし、強磁性層１３１の膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。
【０２１６】
次に実施例１と同様にしてイオンビーム法にて保護層としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜を２ｎｍ塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０２１７】
得られた垂直磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表３に示す。
【０２１８】
［実施例４６］
垂直記録層を表３に記載の材料および構成に変更した他は、実施例４５と同様に磁気記録媒体を作製した。得られた磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表３に示す。
【０２１９】
［比較例５］
垂直記録層１３を表３に示すように、第１層の誘電磁性層１３２のみとした点以外は実施例４５と同様にして垂直磁気記録媒体を製造した。
【０２２０】
具体的には実施例４５と同様にして下地層１２まで成膜した後、非磁性基板１１を４００℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｏの含有モル比が０．８：０．２：１：３の化合物合金である、（Ｂｉ０．８Ｂａ０．２）ＦｅＯ３のターゲットを使い、誘電磁性層１３２を成膜した。なお、誘電磁性層１３２の膜厚が１５ｎｍになるように上記成膜を行っており、誘電磁性層１３２を成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦバイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０２２１】
そして、実施例１と同様にしてイオンビーム法にて保護層としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜を２ｎｍ塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０２２２】
得られた磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表３に示す。
【０２２３】
【表３】
2015153447.tif 000005
【０２２４】
［実施例４７］
垂直記録層１３の構成を以下の構成とした以外は実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を製造した。
【０２２５】
下地層１２を成膜した後、基板を４００℃まで加熱し、強磁性層１３１と誘電磁性層１３２とを交互に複数層積層して垂直記録層１３を形成した。
【０２２６】
強磁性層１３１は、Ｃｒ含有量８ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏからなる合金を９２ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３からなる酸化物を８ｍｏｌ％含む、９２（７４Ｃｏ８Ｃｒ１８Ｐｔ）−８（Ｂ２Ｏ３）のターゲットを用いて成膜した。
【０２２７】
誘電磁性層１３２は、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｏの含有モル比が０．８：０．２：１：３の化合物合金である、（Ｂｉ０．８Ｂａ０．２）ＦｅＯ３のターゲットを使い成膜した。
【０２２８】
そして、強磁性層１３１と、誘電磁性層１３２とを、それぞれの層を１．５ｎｍずつ交互に積層し、合計で３０ｎｍの垂直記録層１３を形成した。この時、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとし、強磁性層１３１と誘電磁性層１３２とを成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦバイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０２２９】
垂直記録層１３を成膜後、実施例１と同様にイオンビーム法にて保護層としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜を２ｎｍ塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０２３０】
得られた垂直磁気記録媒体について実施例１と同様にして評価を行った。結果を表４に示す。
【０２３１】
［実施例４８］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。
【０２３２】
そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製  型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバ−内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量５０ａｔ％、残部がＣｒからなる５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて１０ｎｍの密着層１５を形成した。
【０２３３】
その後、Ｃｒターゲット、ＭｇＯターゲット、Ｐｔターゲットを用いて、Ｃｒ層を膜厚が１０ｎｍになるように、ＭｇＯ層を膜厚が１０ｎｍになるように、Ｐｔ層を膜厚が２０ｎｍになるように順に成膜し、Ｃｒ層及びＭｇＯ層、Ｐｔ層を下地層１２（配向制御層）とした。
【０２３４】
次に、基板を４００℃まで加熱し、Ｐｔ含有量５０ａｔ％、残部Ｃｏからなる合金を９０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％含む、９０（５０Ｃｏ５０Ｐｔ）−１０（Ｂ２Ｏ３）のターゲットを用い、強磁性層１３１を成膜した。成膜の際、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとし、強磁性層１３１の膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。
【０２３５】
次に、Ｂｉ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が１：０．９：０．１：３の化合物合金である、Ｂｉ（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３ターゲットを使い、膜厚が２０ｎｍの誘電磁性層１３２を成膜した。誘電磁性層１３２を成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦ  バイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０２３６】
次に実施例１の場合と同様に、イオンビーム法にて保護層としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜を２ｎｍ塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０２３７】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表４に示す。
【０２３８】
また、本実施例においては、Ｘ線回折装置（Ｘ線源：Ｃｕ）により作製した垂直磁気記録媒体のＸ線回折を測定した（１５°〜８０°の範囲でθ／２θ法）ところ、Ｌ１１型の（１１１）、（２２２）、（３３３）面に由来する回折ピーク観察した。これにより、強磁性層１３１の５０Ｃｏ５０ＰｔがＬ１１の規則化合金になっていることが確認できた。
【０２３９】
【表４】
2015153447.tif 000006
【０２４０】
実施例４０〜４６および４７の結果から、強磁性層１３１と誘電磁性層１３２とを積層することでＳＮＲ、ＯＷ特性について良好な特性が得られたことがわかる。
【０２４１】
実施例４５、４６の結果から、誘電磁性層１３２を非磁性基板１１側に設ける構造でもＳＮＲ、ＯＷ特性について良好な特性が得られたことがわかる。また、実施例４５、４６と、比較例５とを比較すると、誘電磁性層１３２のみでは十分な特性を示しておらず、誘電磁性層１３２の上に強磁性層１３１を形成することにより優れたＳＮＲ、ＯＷ特性を示すことが確認できた。
【０２４２】
実施例４８の結果から、強磁性層に規則化合金を使っても良好な特性が得られたことが確認できた。
【０２４３】
［実施例４９］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。
【０２４４】
そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製  型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバ−内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量５０ａｔ％、残部がＣｒからなる５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて１０ｎｍの密着層１５を形成した。
【０２４５】
次に、Ｗ含有量６ａｔ％、残部がＮｉからなる９４Ｎｉ−６Ｗターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍの厚さのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとした後、Ｒｕターゲットを用いて１０ｎｍの厚さで成膜し、これらを下地層１２（配向制御層）とした。
【０２４６】
下地層１２の上に、Ｃｒ含有量１０ａｔ％、Ｐｔ含有量２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｃｒ２Ｏ３を１０ｍｏｌ％と、含むターゲットである９０（７０Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｃｒ２Ｏ３）を用い、強磁性層１３１を成膜した。成膜の際、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとして行い、強磁性層１３１は膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。
【０２４７】
次いで誘電磁性層１３２を成膜した。基板を３５０℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．７：０．３：０．９：０．１：３の化合物合金である、（Ｂｉ０．７Ｂａ０．３）（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３をターゲットを使い、膜厚１４ｎｍの誘電磁性層を形成した。なお、（Ｂｉ０．７Ｂａ０．３）（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３の非晶質基板上で結晶化する結晶化温度は６５０℃である。
【０２４８】
また、誘電磁性層１３２を成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦバイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０２４９】
次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜として、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍになるように塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
【０２５０】
得られた垂直磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表５に示す。
【０２５１】
［実施例５０、５１、比較例６〜８］
誘電磁性層１３２の成膜条件を表５に記載の条件とした点以外は実施例４９と同様にして磁気記録媒体を作製した。得られた磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表５に示す。
【０２５２】
なお、比較例６、７の試料について透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて誘電磁性層１３２の微細構造を観察したところ、誘電磁性層には結晶粒子が見られず、結晶粒子及び結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する構造とはなっていなかった。また、比較例８の試料については、誘電磁性層全体に結晶粒子が析出し、結晶粒子及び結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する構造とはなっていなかった。
【０２５３】
【表５】
2015153447.tif 000007
【０２５４】
表５の結果から、誘電磁性層を成膜する際の基板温度を結晶化温度−３００度以上結晶化温度未満の範囲とし、かつ、基板にＶＨＦバイアスを印加することが好ましいことが分かる。係る条件で誘電磁性層を成膜することで、より確実に誘電磁性層が結晶粒子と、結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域と、を有する構造となり、優れた特性を得られることがわかる。
【０２５５】
［実施例５２］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。
【０２５６】
そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製  型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバ−内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量５０ａｔ％、残部がＣｒからなる５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて１０ｎｍの密着層１５を形成した。
【０２５７】
次に、Ｚｒ含有量５ａｔ％、Ｎｂ含有量４ａｔ％、残部がＣｏからなる９１Ｃｏ５Ｚｒ４Ｎｂターゲット、Ｒｕターゲットを用いて裏打ち層を形成した。具体的には、９１Ｃｏ５Ｚｒ４Ｎｂターゲット、Ｒｕターゲット、９１Ｃｏ５Ｚｒ４Ｎｂターゲットの順で用いて裏打ち層を形成した。これにより、膜厚が３０ｎｍの９１Ｃｏ５Ｚｒ４Ｎｂ層、膜厚が０．８ｎｍのＲｕ層、膜厚が３０ｎｍの９１Ｃｏ５Ｚｒ４Ｎｂ層をその順に積層し、裏打ち層とした。
【０２５８】
次に、Ｗ含有量６ａｔ％、残部がＮｉからなる９４Ｎｉ−６Ｗターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍの厚さのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとした後、Ｒｕターゲットを用いて１０ｎｍの厚さで成膜し、これらを下地層１２（配向制御層）とした。
【０２５９】
下地層１２の上に、Ｃｒ含有量１０ａｔ％、Ｐｔ含有量２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｃｒ２Ｏ３を１０ｍｏｌ％と、含むターゲットである９０（７０Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｃｒ２Ｏ３）を用い、強磁性層１３１を成膜した。成膜の際、チャンバ−内の圧力を３Ｐａとして行い、強磁性層１３１は膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。
【０２６０】
次いで誘電磁性層１３２を成膜した。基板を４００℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が１：０．９：０．１：３の化合物合金である、Ｂｉ（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３をターゲットを使い、膜厚１２ｎｍの誘電磁性層を形成した。なお、Ｂｉ（Ｆｅ０．９Ｍｎ０．１）Ｏ３の非晶質基板上で結晶化する結晶化温度は６５０℃である。
【０２６１】
また、誘電磁性層１３２を成膜する際、非磁性基板１１にＶＨＦ  バイアスを５Ｗ印加した。なお、ここでいうＶＨＦバイアスとは、４０．６８ＭＨｚの高周波バイアスである。
【０２６２】
次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜として、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍになるように塗布して垂直磁気記録媒体を作製した。
得られた磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表６に示す。
【０２６３】
［実施例５３、５４］
裏打ち層および誘電磁性層を表６に記載の材料および構成に変更した他は、実施例５２と同様に磁気記録媒体を作製した。得られた磁気記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表６に示す。
【０２６４】
【表６】
2015153447.tif 000008
【０２６５】
実施例１と実施例５２〜５４との比較から、下地層の下に裏打ち層を設けることができることがわかる。また、裏打ち層を設けることにより磁気特性の向上効果が得られることがわかる。これは、裏打ち層により再生波形の矩形性が向上し、また対電極の効果がプラスされたことにより電界の引き込みが容易になったことで、信号の分解能が向上した効果である。
【符号の説明】
【０２６６】
１０Ａ〜１０Ｄ、３１  垂直磁気記録媒体
１１                  非磁性基板
１２                  下地層
１３                  垂直記録層
１３１                強磁性層
１３２                誘電磁性層
１３１１              非磁性粒界領域
１３１２              磁性結晶粒子
１３２１              非晶質粒界領域
１３２２              結晶粒子
３０                  垂直記録再生装置
【図１】
2015153447.tif 000009
【図２】
2015153447.tif 000010
【図３】
2015153447.tif 000011