(57)【要約】【課題】（１）ナノ粒子、（２）３００℃以下の熱履歴工程（熱処理温度・基板温度）、（３）完全ｃ軸配向の３つを同時に満足できる「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を提供する。【解決手段】少なくとも、低融点酸化物または低融点金属マトリックス中にＬ１０−ＦｅＰｔＣｕナノ粒子まはたＬ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子を散在させ、かつ熱処理と地場配向によって上記Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ結晶粒を完全ｃ軸配向させる。【選択図】図１
2004134040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも低融点酸化物あるいは低融点金属マトリックス中にＬ１０−ＦｅＰｔＣｕ系ナノ粒子が散在した構造を含み、かつ上記Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ系結晶粒は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
少なくとも低融点酸化物あるいは低融点金属マトリックス中にＬ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子が散在した構造を含み、かつ上記Ｌ１０−ＦｅＰｔ系結晶粒は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
少なくとも、「低融点酸化物＋貴金属」、あるいは、「低融点金属＋貴金属」マトリックス中にＬ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子が散在した構造を含み、かつ上記Ｌ１０−ＦｅＰｔ系結晶粒は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】
上記請低融点酸化物はＢ２Ｏ３、低融点金属はＢｉであることを特徴とする求項１から請求項３のいずれか記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
情報を記録する請求項１から請求項４のいずれか記載の磁気記録媒体と、上記情報を読み取りまたは書き込みする磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドを上記磁気記録媒体上の所定の位置へ移動させるアクチュエーター手段と、上記磁気ヘッドが読み取りまたは書き込みする上記情報の送受信とアクチェータ手段の移動を制御する制御手段とを含むことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁気記録再生装置を有して構成されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、完全ｃ軸配向Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体を使用し、情報を読み書きする磁気記録媒体およびそれを用いたハードディスク（ＨＤＤ）装置などの記録再生装置ならびにその応用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦｅＰｔを始めとするｏｒｄｅｒ（規則化）−Ｌ１０型合金は極めて大きな一軸結晶磁気異方性Ｋｕ（≒８．０×１０７ｅｒｇ／ｃｍ３）を有することが知られており、超高密度ＨＤＤ用磁気記録媒体の材料として近年注目を集めている。これらのｏｒｄｅｒ合金が大きなＫｕを発揮するためにはｏｒｄｅｒ相を形成させる必要があるが、通常のスパッタ成膜では準安定相であるｄｉｓｏｒｄｅｒ（不規則化）相が形成されてしまう。ｏｒｄｅｒ相を形成させるためには、高温の基板加熱、あるいは成膜後熱処理が必要とされており、ＨＤＤ媒体用材料として実用化する上で大きな障害となっている。加えて、面記録密度テラビット／ｉｎ２超のＨＤＤを実現するためには、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０型合金のナノ粒子化が必要とされている。以下、主な従来技術を紹介する。
【０００３】
従来技術第１群（ナノ粒子媒体を目的とした従来技術）
（ａ）アプライド・フィジックス・レター誌、Ｖｏｌ．７７、ｐｐ．２２２５−２２２７（２０００）号に、Ｂ２Ｏ３マトリックス中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子を散在させた磁気記録媒体が開示されている。ガラス基板上に、スパッタリング法によりｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ／Ｂ２Ｏ３／．．．を交互積層し、５００℃−３０分のｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態熱処理を行うことで上記磁気記録媒体が得られるとされている。
【０００４】
（ｂ）さらに、アプライド・フィジックス・レター誌、Ｖｏｌ．７５、ｐｐ．３１６２−３１６４（１９９９）号に、ＳｉＯ２マトリックス中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子を散在させた磁気記録媒体が開示されている。ガラス基板上に、スパッタリング法によりｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ／ＳｉＯ２／．．．を交互積層し、６５０℃−３０分のｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態熱処理を行うことで上記磁気記録媒体が得られるとされている。
【０００５】
従来技術第２群（熱処理温度・基板温度低減を目的とした従来技術）
（ａ）アプライド・フィジックス・レター誌、Ｖｏｌ．７８、ｐｐ．１１０４−１１０６（２００１）号に、ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＣｏＰｔに、原子半径の異なるＳｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉをドープし、点欠陥・応力場を積極的に導入して拡散の活性化を図ることで、ｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態熱処理温度を４００℃にまで低減できるｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔ磁気記録媒体が開示されている。
【０００６】
これによれば、石英基板上に、スパッタリング法によりｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＣｏＰｔ−（Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、あるいはＢｉ）膜を形成し、４００℃−１時間のｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態熱処理を行うことで上記磁気記録媒体が得られるとされている。Ｓｂが最も効果的であり、本方法で得られたｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔは、無配向であることが示されている。なお、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、あるいはＢｉは、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔとは非固溶のため、ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＣｏＰｔ−（Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、あるいはＢｉ）→ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔのｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態時に結晶粒界に偏析するとされている。
【０００７】
（ｂ）さらに、アプライド・フィジックス・レター誌、Ｖｏｌ．８０、ｐｐ．２１４７−２１４９（２００２）号に、ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔに、原子半径の異なるＣｕをドープし、点欠陥・応力場を積極的に導入して拡散の活性化を図ることで、ｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態熱処理温度を３００℃にまで低減できるｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ磁気記録媒体が開示されている。ガラス基板上に、スパッタリング法によりｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕ膜を形成し、３００℃−１時間のｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態熱処理を行うことで上記磁気記録媒体が得られるとされている。なお、本方法で得られたｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕは、（１１１）配向を有することが示されている。
【０００８】
（ｃ）さらに、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス誌、Ｖｏｌ．８９、ｐｐ．７０６８−７０７０（２００１）号に、Ａｇシード層上にｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔを形成し、Ａｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ間の格子不整合（５．２％、Ａｇの格子定数＞ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔの格子定数）起因の応力場導入により、拡散の活性化を図ることで、基板温度を３００℃にまで低減できるｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ磁気記録媒体が開示されている。
【０００９】
Ｓｉ（００１）〔１１０〕基板上に、スパッタリング法によりＡｇ（００１）〔１１０〕シード層を形成し、その上方にＦｅＰｔを形成することで、基板温度を３００℃にまで低減できる上記磁気記録媒体が得られるとされている。なお、本方法で得られたｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔは、（００１）配向、即ちｃ軸配向を有することが示されている。
【００１０】
（ｄ）さらに、アプライド・フィジックス・レター誌、Ｖｏｌ．８０、ｐｐ．２８８−２９０（２００２）号に、Ｐｔ／Ｆｅ／．．．を交互積層し、各層の膜厚を薄くしてカーケンドール効果を起こしやすくし、拡散の活性化を図ることで、基板温度を２００℃にまで低減できるｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ磁気記録媒体が開示されている。
【００１１】
ＭｇＯ（００１）基板上に、スパッタリング法によりＰｔ／Ｆｅ／．．．を交互積層することで、熱処理時の基板温度を２００℃にまで低減できるとされている。なお、本方法で得られたｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔは（００１）配向、即ちｃ軸配向を有することが示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
面記録密度テラビット／ｉｎ２超のＨＤＤを実現するためには、非常に大きな磁気異方性Ｋｕ（≒８．０×１０７ｅｒｇ／ｃｍ３）を有するｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系の媒体材料を選択し、
（１）ナノ粒子、
（２）３００℃以下の熱履歴工程（熱処理温度・基板温度）、
（３）完全ｃ軸配向、
の３つを同時に満足する、「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を実現する必要がある。しかしながら、この３つを同時に満足できる磁気記録媒体は知られていない。
【００１３】
従来技術１群は、ナノ粒子媒体を得ることを目的としたものであり、Ｂ２Ｏ３やＳｉＯ２マトリックス中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子を散在させることに成功したものである。しかしながら、熱処理温度が５００℃〜６５０℃と極めて高く、実用化困難とされている。また、Ｂ２Ｏ３やＳｉＯ２マトリックス中の個々のｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子は、ランダム配向している問題があるとされている。
【００１４】
一方、従来技術第２群は、熱処理温度・基板温度といったプロセス熱履歴最高温度の低減を目的としたものであり、添加物ドープまたはＡｇシード層の導入あるいはＰｔ／Ｆｅ／．．．交互積層により、熱処理温度・基板温度を２００℃〜４００℃にまで低減することに成功したものである。とくにＡｇシード層の導入もしくはＰｔ／Ｆｅ／．．．交互積層では完全ｃ軸配向を得ることにも成功している。
【００１５】
しかしながら、上述した従来技術第２群で得られたｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔあるいはｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔは、膜（無配向膜か高配向膜かエピタキシャル成長膜）になってしまうという問題がある。すなわち、ナノ粒子ではない。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、前記した（１）ナノ粒子、（２）３００℃以下の熱履歴工程（熱処理温度・基板温度）、（３）完全ｃ軸配向の３条件を同時に満足する「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を実現することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、少なくとも低融点酸化物あるいは低融点金属マトリックス中にＬ１０−ＦｅＰｔＣｕナノ粒子が散在した構造を含み、かつ上記Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ結晶粒は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体とすることにより達成される。
【００１８】
また、本発明の目的は、少なくとも低融点酸化物あるいは低融点金属マトリックス中にＬ１０−ＦｅＰｔナノ粒子が散在した構造を含み、かつ上記Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体、とすることにより達成される。
【００１９】
また、本発明の目的は、少なくとも「低融点酸化物＋貴金属」あるいは「低融点金属＋貴金属」マトリックス中にＬ１０−ＦｅＰｔナノ粒子が散在した構造を含み、かつ上記Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体、とすることにより達成される。
【００２０】
また、本発明の目的は、上述の低融点酸化物がＢ２Ｏ３、低融点金属がＢｉであることを特徴とする磁気記録媒体とすることにより達成される。
【００２１】
さらに、本発明は、情報を記録する上述した磁気記録媒体と、上記情報を読み取りまたは書き込みする磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドを上記磁気記録媒体上の所定の位置へ移動させるアクチュエーター手段と、上記磁気ヘッドが読み取りまたは書き込みする上記情報の送受信とアクチェータ手段の移動を制御する制御手段とを含み、構成されることを特徴とする磁気記録再生装置およびディスクアレイ装置とすることによって達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の一実施例の磁気記録媒体の拡大断面図である。本実施例の磁気記録媒体は、少なくとも基板１００上の低融点酸化物（Ｂ２Ｏ３マトリックス）２００中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕナノ粒子５００が散在した構造を含み、かつ上記ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ結晶粒５００は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする
図２に、本実施例の磁気記録媒体を得るためのプロセスフローを示す。初期材料としては、低融点酸化物として融点≒２９４℃のＢ２Ｏ３を適用し、磁性層として３００℃でｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態が起こるとされるｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕ（Ｆｅ：Ｐｔ＝１：１，Ｃｕ＝１５ａｔ％）を適用した。
【００２３】
第１過程では図２（ａ）のように、基板上にＢ２Ｏ３／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕ／Ｂ２Ｏ３膜をスパッタリング法等により積層する。第２過程では図２（ｂ）のように、基板温度を３００℃に加熱し、数時間程度の熱処理により、ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕをｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔにｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態させる。第３過程では図２（ｃ）のように、基板温度をそのまま３００℃に維持する。このとき、表面張力のバランスによりｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕは球状となる。なお、３００℃でのｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態とｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ球状化は同時的にも進行すると推察される。
【００２４】
第４過程では図２（ｄ）のように、基板温度を３００℃に維持し、面直方向に磁場を印加する。磁場の大きさは、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕの飽和磁化に必要な磁場とする。これにより液体Ｂ２Ｏ３マトリックス中でｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ球を「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕのｃ軸」を満足するよう回転させる。ついで、上記の磁場を印加しながら室温まで磁場中冷却を行う。Ｂ２Ｏ３は液体から再び固体化するので、「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕのｃ軸」を満足した状態で全てのＬ１０−ＦｅＰｔＣｕ球は力学的にフィックスされる。
【００２５】
以上のプロセスを経ることにより、前記の３条件すなわち（１）ナノ粒子、（２）３００℃以下の熱履歴工程（熱処理温度・基板温度）、（３）完全ｃ軸配向を同時に満足する「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を作製することができる。
（実施例２）
図３は、本発明の第２の実施例の記録媒体を示したもので、基板１００上の低融点金属Ｂｉマトリックス２１０中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕナノ粒子５００が散在した構造を含み、かつ上記ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ結晶粒５００は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体の拡大断面図である。なお、Ｂｉマトリックス層の表面には酸化防止膜６００を形成している。
【００２６】
図４に本実施例の磁気記録媒体を得るためのプロセスフローを示す。初期材料としては、低融点金属として融点≒２７４℃のＢｉを用い、磁性層として３００℃でｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態が起こるとされるｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕ（Ｆｅ：Ｐｔ＝１：１，Ｃｕ＝１５ａｔ．％）を用いた。また、Ｂｉの酸化防止膜６００の材料としてはＡｌ２Ｏ３膜を用いた。
【００２７】
第１過程では図４（ａ）のように、基板上にＢｉ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕ／Ｂｉ／Ａｌ２Ｏ３膜をスパッタリング法等により積層する。第２過程では図４（ｂ）のように、基板温度を３００℃に加熱し、数時間程度の熱処理により、ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕをｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕにｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態させる。第３過程では図４（ｃ）のように、基板温度をそのまま３００℃に維持し、表面張力のバランスによりｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕを球状とする。なお、３００℃でのｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態とｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ球状化は同時的にも進行すると推察される。
【００２８】
第４過程では図４（ｄ）のように、基板温度を３００℃に維持した状態で面直方向に磁場を印加する。磁場の大きさは、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕの飽和磁化に必要な磁場とする。これによって液体Ｂｉマトリックス中で、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ球を「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕのｃ軸」を満足するよう回転させる。ついで上記の磁場を印加しながら室温まで磁場中冷却を行う。Ｂｉは液体から再び固体化するので、「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕのｃ軸」を満足した状態で全てのＬ１０−ＦｅＰｔＣｕ球は力学的にフィックスされる。
【００２９】
以上のプロセスを経ることにより、（１）ナノ粒子、（２）３００℃以下の熱履歴工程（熱処理温度・基板温度）、（３）完全ｃ軸配向、の３つを同時に満足できる、「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を作製することができる。
（実施例３）
図５は本発明の実施例３の、少なくとも、基板１００上、低融点酸化物Ｂ２Ｏ３マトリックス２００中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子５１０が散在した構造を含み、かつ上記ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒５１０は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体の拡大断面図である。
【００３０】
図６に、本実施例の磁気記録媒体を得るためのプロセスフローを示す。初期材料としては、低融点酸化物として融点≒２９４℃のＢ２Ｏ３を適用し、磁性層として２００℃でｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態が起こるとされるＰｔ／Ｆｅ／．．．／Ｐｔ／Ｆｅ１モノレイヤー交互積層膜（Ｆｅ≒１．４Å、Ｐｔ≒２．０Å）を適用した。
【００３１】
第１過程では図６（ａ）のように、基板上にＢ２Ｏ３／Ｐｔ／Ｆｅ／．．．／Ｐｔ／Ｆｅ／Ｂ２Ｏ３膜をスパッタリング法等により交互積層する。第２過程では図６（ｂ）のように、基板温度を２００℃に加熱し、数時間程度の熱処理により、Ｐｔ／Ｆｅ／．．．／Ｐｔ／Ｆｅ交互積層膜を相互拡散によりｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔとする。第３過程では図６（ｃ）のように、基板温度を３００℃に加熱、維持する。表面張力のバランスによりｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔは球状となる。
【００３２】
第４過程では図６（ｄ）のように、基板温度を３００℃に維持した状態で、面直方向に磁場を印加する。磁場の大きさは、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔの飽和磁化に必要な磁場とする。液体Ｂ２Ｏ３マトリックス中で、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ球を「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足するよう回転させる。ついで、上記の磁場を印加しながら室温まで磁場中冷却を行う。Ｂ２Ｏ３は液体から再び固体化するので、「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足した状態で全てのＬ１０−ＦｅＰｔ球は力学的にフィックスされる。
【００３３】
以上のプロセスを経ることにより、前記の３つの条件を同時に満足できる、「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を作製することができる。
（実施例４）
図７は本発明の実施例４の、基板１００上に形成した低融点金属Ｂｉマトリックス２１０中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子５１０を散在させた構造を含み、かつ上記ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒５１０は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体の拡大断面図である。
【００３４】
図８に、本実施例の磁気記録媒体を得るためのプロセスフローを示す。初期材料としては、低融点金属として融点≒２７４℃のＢｉを適用し、磁性層として２００℃でｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態が起こるとされるＰｔ／Ｆｅ／．．．／Ｐｔ／Ｆｅ１モノレイヤー交互積層膜（Ｆｅ≒１．４Å、Ｐｔ≒２．０Å）を適用した。また、Ｂｉの酸化防止膜としてＡｌ２Ｏ３膜を形成している。
【００３５】
第１過程では図８（ａ）のように、基板上にＢｉ／Ｐｔ／Ｆｅ／．．．／Ｐｔ／Ｆｅ／Ｂｉ／Ａｌ２Ｏ３膜をスパッタリング法等により交互積層する。
【００３６】
第２過程では図８（ｂ）のように、基板温度を２００℃に加熱し、維持する。数時間程度の熱処理により、Ｐｔ／Ｆｅ／．．．／Ｐｔ／Ｆｅ交互積層膜は、相互拡散により、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔとなる。第３過程では図８（ｃ）のように、基板温度を３００℃に加熱、維持する。表面張力のバランスによりｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔは球状となる。
【００３７】
第４過程では図８（ｄ）のように、基板温度を３００℃に維持した状態で、面直方向に磁場を印加する。磁場の大きさはｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔの飽和磁化に必要な磁場とする。液体Ｂｉマトリックス中で、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ球を「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足するよう回転させる。ついで、上記磁場を印加しながら室温まで磁場中冷却を行う。Ｂｉは液体から再び固体化するので、「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足した状態で全てのＬ１０−ＦｅＰｔ球は力学的にフィックスされる。
【００３８】
以上のプロセスを経ることにより、前記の３つの条件を同時に満足できる「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を作製することができる。
（実施例５）
図９は本発明の実施例５の、基板１００上に「Ｂ２Ｏ３＋Ａｇ」マトリックス２０１中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子５１０を散在させた構造を含み、かつ上記ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒５１０は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体の拡大断面図である。
【００３９】
図１０に、本実施例の磁気記録媒体を得るためのプロセスフローを示す。初期材料としては、低融点酸化物として融点≒２９４℃のＢ２Ｏ３を適用、磁性層として格子不整合（５．２％、Ａｇの格子定数＞ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔの格子定数）起因の応力場導入により、３００℃程度でｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態が起こるとされるＡｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ積層膜を適用した。
【００４０】
第１過程では図１０（ａ）のように、基板上にＢ２Ｏ３／Ａｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ／Ｂ２Ｏ３膜をスパッタリング法等により積層する。第２過程では図１０（ｂ）のように、基板温度を３００℃に加熱し、数時間程度の熱処理により、Ａｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ積層膜をｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔに変態させる。Ａｇはｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔとは非固溶であるから、Ｂ２Ｏ３マトリックス中に排出される。
【００４１】
第３過程では図１０（ｃ）のように、基板温度をそのまま３００℃に維持する。表面張力のバランスによりｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔは球状となる。なお、３００℃でのｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態とｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ球状化は同時に進行するものと推察される。
【００４２】
第４過程では図１０（ｄ）のように、基板温度を３００℃に維持した状態で、面直方向に磁場を印加する。磁場の大きさは、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔの飽和磁化に必要な磁場とする。液体Ｂ２Ｏ３マトリックス中で、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ球を「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足するよう回転させる。ついで、本磁場を印加しながら室温まで磁場中冷却を行う。Ｂ２Ｏ３は液体から再び固体化するので「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足した状態で全てのＬ１０−ＦｅＰｔ球は力学的にフィックスされる。
【００４３】
以上のプロセスを経ることにより、前記の３つの条件を同時に満足できる「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を作製することができる。
（実施例６）
図１１は本発明の実施例６の、基板１００上に形成した「Ｂｉ＋Ａｇ」マトリックス２１１中にｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子５１０を散在させた構造を含み、かつ上記ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒５１０は完全ｃ軸配向を有していることを特徴とする磁気記録媒体の拡大断面図である。
【００４４】
図１２に、本実施例の磁気記録媒体を得るためのプロセスフローを示す。初期材料としては、低融点金属として融点≒２７４℃のＢｉを適用し、磁性層として格子不整合（５．２％、Ａｇの格子定数＞ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔの格子定数）起因の応力場導入により、３００℃程度でｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態が起こるとされるＡｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ積層膜を適用した。また、Ｂｉの酸化防止膜としてＡｌ２Ｏ３膜を適用した。
【００４５】
第１過程では図１２（ａ）のように、基板上にＢｉ／Ａｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ／Ｂｉ／Ａｌ２Ｏ３膜をスパッタリング法等により積層する。第２過程では図１２（ｂ）のように、基板温度を３００℃に加熱し、維持する。数時間程度の熱処理により、Ａｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ積層膜は、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔに変態する。Ａｇは、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔとは非固溶であるから、Ｂｉマトリックス中に排出される。
【００４６】
第３過程では図１２（ｃ）のように、基板温度をそのまま３００℃に維持する。表面張力のバランスによりｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔは球状となる。なお、３００℃でのｄｉｓｏｒｄｅｒ／ｏｒｄｅｒ変態とｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ球状化は同時に進行するものと推察される。
【００４７】
第４過程では図１２（ｄ）のように、基板温度を３００℃に維持した状態で、面直方向に磁場を印加する。磁場の大きさは、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔの飽和磁化に必要な磁場とし、液体Ｂｉマトリックス中でｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ球を「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足するよう回転させる。ついで、上記磁場を印加しながら室温まで磁場中冷却を行う。Ｂｉは液体から再び固体化するので、「面直方向／／ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔのｃ軸」を満足した状態で全てのＬ１０−ＦｅＰｔ球は力学的にフィックスされる。
【００４８】
以上のプロセスを経ることにより、前記の３つの条件を同時に満足できる「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を作製することができる。
（実施例７）
図１３は、本発明による磁気記録媒体を用いた一実施例の磁気ディスク装置を示す図である。図において、１０は磁気ディスク、１２は回転軸、１４はモーター、１６はスライダ、１８は磁気ヘッド、２０はジンバル，２２はアーム、２４はボイスコイルモーター（ＶＣＭ）などからなるアクチュエーター、２６は制御手段、２８，３０，３２はラインである。ここで、本発明の磁気記録媒体は、たとえば磁気テープ装置などのような磁気記録装置、光磁気ディスク装置にも適用することが可能である。
【００４９】
図示した磁気ディスク装置は、同心円状のトラックとよばれる記録領域にデータを記録するためのディスク状に形成された本発明による磁気記録媒体１０と、上記データの読み取り、書き込みを実施するための磁気ヘッド１８と、上記磁気ヘッド１８を支え磁気ディスク１０上の所定位置へ移動させるジンバル２０、アーム２２およびアクチュエーター手段２４と、磁気ヘッド１８が読み取り、書き込みするデータの送受信およびアクチェータ手段の移動などを制御する制御手段２６など含む。
【００５０】
すなわち、少なくとも１枚の回転可能な磁気ディスク１０が回転軸１２によって支持され、駆動用モーター１４によって回転させられる。少なくとも１個以上のスライダ１６が情報の読み取りおよび書き込みをするための磁気ヘッド１８を支持している。磁気ディスク１０が回転すると同時に、スライダ１６がディスク表面を移動することによって、目的とするデータを記録しようとする、またはデータが記録されているディスク上の所定位置にアクセスされる。
【００５１】
ここで、上記スライダ１６は、ジンバル２０によってアーム２２にとりつけられ、アーム２２はアクチュエーター２４に取り付けられる。ジンバル２０はわずかな弾力性を有し、スライダ１６を磁気ディスク１０に密着させる。
【００５２】
アクチュエーター２４としてはボイスコイルモーター（ＶＣＭ）がある。ＶＣＭは固定された磁界中に置かれた移動可能なコイルからなり、コイルの移動方向および移動速度等は、制御手段２６からライン３０を介して与えられる電気信号によって制御される。したがって、本実施例によるアクチュエーター手段は、たとえばスライダ１６とジンバル２０とアーム２２とアクチュエーター２４とライン３０を含み構成されるものである。
【００５３】
磁気ディスクの動作中、磁気ディスク１０の回転によってスライダ１６とディスク表面の間に空気流によるエアベアリングが生じ、それがスライダ１６を磁気ディスク１０の表面から浮上させる。したがって、磁気デイスク装置の動作中、本エアベアリングはジンバル２０のわずかな弾性力とバランスをとり、スライダ１６は磁気デイスク表面にふれずに、かつ磁気デイスク１０と一定間隔を保って浮上するように維持される。
【００５４】
通常、制御手段２６はロジック回路、メモリ、およびマイクロプロセッサなどから構成される。そして、制御手段２６は、各ラインを介して制御信号を送受信し、かつ磁気ディスク装置の種々の構成手段を制御する。たとえば、モーター１４はライン２８を介し伝達されるモーター駆動信号によって制御される。
【００５５】
アクチュエーター２４はライン３０を介したヘッド位置制御信号およびシーク制御信号等によって、その関連する磁気ディスク１０上の目的とするデータートラックに、選択されたスライダ１６を最適に移動、位置決めするように制御される。
【００５６】
そして、制御信号２６は、磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０のデータを読み取り変換した電気信号を、ライン３２を介して受信し解読する。また、磁気ディスク１０にデータとして書き込むための電気信号を、ライン３２を介して磁気ヘッド１８に送信する。すなわち、制御手段２６は、磁気ヘッド１８が読み取りまたは書き込みする情報の送受信を制御している。
【００５７】
なお、上記の読み取り、書き込み信号は、磁気ヘッド１８から直接伝達される手段も可能である。また、制御信号としてたとえばアクセス制御信号およびクロック信号などがある。さらに、磁気ディスク装置は複数の磁気ディスクやアクチュエーター等を有し、上記アクチュエーターが複数の磁気ヘッドを有してもよい。
【００５８】
最後に、本発明に係わるｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕナノ粒子は、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔＣｕナノ粒子としてもよい。さらに、本発明に係わるｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子は、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔナノ粒子としてもよい。
【００５９】
さらに、本発明に係わるｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕナノ粒子、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔＣｕナノ粒子、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔナノ粒子、およびｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＣｏＰｔナノ粒子中のＰｔは、他の貴金属元素Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕで（部分）置換して構成してもよい。
【００６０】
さらに、本発明に係わる低融点金属Ｂｉは、他の低融点金属Ｓｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂで構成してもよく、これらの２元以上からなる合金で構成されてもよい。
【００６１】
さらに、本発明に係わるＰｔ／Ｆｅ／．．．Ｐｔ／Ｆｅ交互積層膜は、Ｐｔ／Ｆｅ／Ｃｕ．．．Ｐｔ／Ｆｅ／Ｃｕ交互積層膜とし、ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕを形成させてもよい。
【００６２】
さらに、本発明に係わる応力場導入のために配置したＡｇは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕで構成してもよく、これらの２元以上からなる合金で構成されてもよい。言いかえると、応力場導入のため“ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ系の格子定数＜貴金属の格子定数”を満足する貴金属であれば何でもよい。さらに、本発明に係わるＡｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔ磁性積層膜は、Ａｇ／ｄｉｓｏｒｄｅｒ−ＦｅＰｔＣｕ磁性積層膜としてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば（１）ナノ粒子、（２）３００℃以下の熱履歴工程（熱処理温度・基板温度）、（３）完全ｃ軸配向、の３つを同時に満足した「完全ｃ軸配向ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ系ナノ粒子磁気記録媒体」を提供することができる。したがって、面記録密度テラビット／ｉｎ２超用の磁気記録媒体を提供できる。さらには、テラビット／ｉｎ２超高密度磁気記録再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の磁気記録媒体の拡大断面図。
【図２】本発明の実施例１の磁気記録媒体を得るためのプロセスフロー図。
【図３】本発明の実施例２の磁気記録媒体の拡大断面図。
【図４】本発明の実施例２の磁気記録媒体を得るためのプロセスフロー図。
【図５】本発明の実施例３の磁気記録媒体の拡大断面図。
【図６】本発明の実施例３の磁気記録媒体を得るためのプロセスフロー図。
【図７】本発明の実施例４の磁気記録媒体の拡大断面図。
【図８】本発明の実施例４の磁気記録媒体を得るためのプロセスフロー図。
【図９】本発明の実施例５の磁気記録媒体の拡大断面図。
【図１０】本発明の実施例５の磁気記録媒体を得るためのプロセスフロー図。
【図１１】本発明の実施例６の磁気記録媒体の拡大断面図。
【図１２】本発明の実施例６の磁気記録媒体を得るためのプロセスフロー図。
【図１３】本発明による磁気記録媒体を用いた実施例の磁気ディスク装置の概略図。
【符号の説明】
１０…磁気ディスク、１２…回転軸、１４…モーター、１６…スライダ、１８…磁気ヘッド、２０…ジンバル，２２…アーム、２４…アクチュエーター、２６…制御手段、２８，３０，３２…ライン、１００…基板、２００…低融点酸化物Ｂ２Ｏ３、２０１…Ｂ２Ｏ３＋Ａｇ、２１０…低融点金属Ｂｉ、２１１…Ｂｉ＋Ａｇ、５００…ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔＣｕ、５１０…ｏｒｄｅｒ−Ｌ１０−ＦｅＰｔ、６００…Ａｌ２Ｏ３酸化防止膜（アルミナ酸化防止膜）。
【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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