(57)【要約】【課題】磁気記録層の磁性粒子が微粒子化され、低ノイズで、高密度記録に好適な垂直磁気記録媒体を得る。【解決手段】３９．５ｋＡ／ｍ以下の垂直保磁力を有する強磁性下地層、及び５０ｅｍｕ／ｃｃないし１５０ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化Ｍｓを有する弱磁性下地層を含む積層下地層を設ける。【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、該非磁性基板上に設けられ、垂直磁気異方性を有する強磁性下地層、及び該強磁性下地層上に積層された弱磁性下地層を含む積層下地層と、該弱磁性下地層上に設けられた垂直磁気記録層とを具備する垂直磁気記録媒体であって、
前記強磁性下地層は、３９．５ｋＡ／ｍ（０．５ｋＯｅ）以下の垂直保磁力を有し、前記弱磁性下地層は、５０ｅｍｕ／ｃｃないし１５０ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化Ｍｓを有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記非磁性基板と前記積層下地層との間にさらに軟磁性裏打ち層を設ける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】
前記軟磁性裏打ち層は、コバルトと、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、チタン、及びイットリウムからなる群より選択された少なくとも１種とを含むことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記非磁性基板と前記軟磁性裏打ち層の間に、コバルトを含有する面内硬磁性層を設けることを特徴とする請求項２または３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記積層下地層は、前記強磁性下地層の基板側表面に積層され、該強磁性下地層の結晶配向を制御するための、平均粒径３ｎｍ以下の微細結晶構造を有する配向制御層をさらに含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記配向制御層は、タンタル、ニオブ、コバルト、ニッケル、及び炭素からなる群より選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項５に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記強磁性下地層は、３００ｅｍｕ／ｃｃないし１０００ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化Ｍｓを有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記弱磁性下地層は、５ないし２０ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記強磁性下地層は、０．５ないし５ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記強磁性下地層、前記弱磁性下地層、及び前記垂直磁気記録層のうち少なくとも１つの層は、コバルト、クロム、及びプラチナを含有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の垂直磁気録媒体。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体と記録再生ヘッドとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１２】
前記記録再生ヘッドは、単磁極記録ヘッドである請求項１１に記載の磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体、及びそれを用いた磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
垂直磁気記録方式は、従来、媒体の面内方向に向けられていた磁気記録層の磁化容易軸を媒体の垂直方向に向けることにより、記録ビット間の境界である磁化遷移領域付近での反磁界が小さくなるため、記録密度が高くなるほど静磁気的に安定となって熱揺らぎ耐性が向上することから、面記録密度の向上に適した方式である。
【０００３】
また、基板と垂直記録層との間に軟磁性材料からなる裏打ち層を設けた場合には、単磁極ヘッドと組み合わせることにより、いわゆる垂直二層媒体として機能し、高い記録能力を得ることができる。このとき、軟磁性裏打ち層は磁気ヘッドからの記録磁界を還流させる役割を果たしており、記録再生効率を向上させることができる。
【０００４】
しかしながら、垂直二層媒体においては、垂直磁気記録層の結晶配向や結晶粒径を制御するための下地層を、軟磁性裏打ち層上に形成しなければならないため、下地層の結晶性が軟磁性層の結晶性の影響を受けるという制限が付く。さらに、より高い記録能力や記録分解能を得るためには、単磁極ヘッドと軟磁性裏打ち層のスペーシングを狭める必要があるため、下地層の厚さも薄くする必要があるなど、下地層に対する要求は厳しい。
【０００５】
このような制限の中で記録層の粒子を微細化し、媒体ノイズを低減するための方法として、数多くの提案がなされている。例えばＣｒの組成分布が膜厚方向に変化している磁性層の多層構造、あるいは磁気特性の異なる垂直磁性層の間に５０ｅｍｕ／ｃｃ未満のＭｓを有する下地層を設ける構成がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、断続的に製膜した多層構造や膜厚方向にＣｒ組成が変化する多層構造では、微粒子化の効果が十分ではなく、磁性層間の磁気的な結合の制御も十分でないなどの問題や、中間層を非磁性または弱磁性層とした場合は厚さを厚くすると媒体全体の磁気特性が低下してしまうなどの問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２９６８３３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、垂直磁気記録層の磁性粒子の粒径が微細化され、媒体ノイズが低く高密度記録に好適な垂直磁気記録媒体を得ることを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、垂直磁気記録層の磁性粒子の粒径が微細化され、媒体ノイズが低い垂直磁気記録媒体を用い、高密度記録に好適な磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非磁性基板と、該非磁性基板上に設けられ、垂直磁気異方性を有する強磁性下地層、及び該強磁性下地層上に積層された弱磁性下地層を含む積層下地層と、該弱磁性下地層上に設けられた垂直磁気記録層とを具備する垂直磁気記録媒体であって、
前記強磁性下地層は、３９．５ｋＡ／ｍ（０．５ｋＯｅ）以下の垂直保磁力を有し、前記弱磁性下地層は、５０ｅｍｕ／ｃｃないし１５０ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体を提供する。
【００１１】
本発明はまた、非磁性基板、該非磁性基板上に設けられ、垂直磁気異方性を有する強磁性下地層及び該強磁性下地層上に積層された弱磁性下地層を含む積層下地層、及び該弱磁性下地層上に設けられた垂直磁気記録層と、記録再生ヘッドとを含む磁気記録再生装置であって、
前記強磁性下地層は、３９．５ｋＡ／ｍ（０．５ｋＯｅ）以下の垂直保磁力を有し、前記弱磁性下地層は、５０ｅｍｕ／ｃｃないし１５０ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化Ｍｓを有することを特徴とする磁気記録再生装置を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板と、非磁性基板上に設けられた積層下地層と、積層下地層上に設けられた垂直磁気記録層とを有し、この積層下地層は、基板側から順に強磁性下地層、及び弱磁性下地層を含む。
【００１３】
本発明に使用される強磁性下地層は、垂直磁気異方性を有し、３９．５ｋＡ／ｍ（０．５ｋＯｅ）以下の垂直保磁力Ｈｃをもち、また、本発明に使用される弱磁性下地層は、その飽和磁化Ｍｓは、５０ｅｍｕ／ｃｃないし１５０ｅｍｕ／ｃｃである。
【００１４】
なお、本発明では、飽和磁化Ｍｓが１５０ｅｍｕ／ｃｃ以下の場合を弱磁性とする。
【００１５】
また、本発明の磁気記録再生装置は、上述の垂直磁気記録媒体を適用した装置であって、この垂直磁気記録媒体と、記録再生ヘッドとを有する。
【００１６】
本発明によれば、垂直異方性を有し、垂直保磁力Ｈｃ及び角型比Ｒｓが小さい強磁性下地層を用いることにより、弱磁性下地層が初期成長段階から微粒子化され、またその結晶配向が改善されるので、その上に形成される垂直磁気記録層の粒径が微細化し、媒体ノイズを低減することができる。
【００１７】
また、弱磁性下地層は、強磁性下地層よりも弱い飽和磁化を有し、強磁性下地層と垂直磁気記録層の間に適度な大きさの交換結合が生じ、すなわち磁気的相互作用を働かせ、垂直磁気記録媒体全体の磁気特性の劣化を防止する効果がある。また、下地層が多層構造を有することにより、媒体ノイズが低減し得る。
【００１８】
図１に本発明にかかる垂直磁気記録媒体の第１の例の構成を表す概略的な断面図を示す。
【００１９】
図示するように、この垂直磁気記録媒体１０は、非磁性基板１上に強磁性下地層２及び弱磁性下地層３からなる積層下地層４、及び垂直磁気記録層５が順に形成された構成を有する。
【００２０】
本発明に用いられる非磁性基板と積層下地層との間には、さらに軟磁性裏打ち層を設けることができる。
【００２１】
図２に、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の第２の例の構成を表す概略的な断面図を示す。
【００２２】
図示するように、この垂直磁気記録媒体２０は、非磁性基板１と積層下地層４との間に軟磁性裏打ち層６が形成されている以外は、図１に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。
【００２３】
軟磁性裏打ち層を設けると、その上に形成される強磁性下地層が整合成長しないため、強磁性下地層のＨｃ及びＲｓがさらに小さくなる。
【００２４】
また、高透磁率な軟磁性裏打ち層を設けることにより、軟磁性裏打ち層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性裏打ち層は、垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる役目を果たし得る。
【００２５】
軟磁性裏打ち層には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金例えばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金例えばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金例えばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金例えばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金例えばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。
【００２６】
また、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることができる。
【００２７】
また、軟磁性裏打ち層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、及びＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることができる。Ｃｏは、好ましくは８０ａｔ％以上含まれる。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合にアモルファス層が形成されやすく、アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示す。また、このアモルファス軟磁性材料を用いることにより、媒体の低ノイズ化を図ることができる。
【００２８】
好適なアモルファス軟磁性材料としては、例えばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００２９】
非磁性基板と軟磁性裏打ち層の間に、面内硬磁性層好ましくはＣｏを含む面内硬磁性層をさらに設けることができる。
【００３０】
図３に、本発明の垂直磁気記録媒体の第３の例を表す概略的な断面図を示す。
【００３１】
図示するように、この垂直磁気記録媒体３０は、非磁性基板１と軟磁性層６との間に面内硬磁性層７が形成されている以外は、図２と同様の構成を有する。
【００３２】
軟磁性裏打ち層は磁区を形成しやすく、この磁区からスパイク状のノイズが発生することから、面内硬磁性層の半径方向の一方向に磁界を印加することにより、その上に形成された軟磁性裏打ち層にバイアス磁界をかけて磁壁の発生を防ぐことができる。
【００３３】
面内硬磁性層としては、例えばＣｏＣｒＰｔ合金や、ＣｏＳｍ合金を用いるのが好適である。面内硬磁性層の保磁力は、３９５００Ａ／ｍ（５００Ｏｅ）以上、好ましくは７９０００Ａ／ｍ（１０００Ｏｅ）以上であることが好ましい。面内硬磁性層の厚さは、好ましくは５ないし１５０ｎｍ、より好ましくは１０ｎｍないし７０ｎｍである。面内硬磁性層の結晶配向を制御するために、非磁性基板と面内硬磁性層との間にＣｒ合金材料やＢ２構造材料を用いることができる。
【００３４】
軟磁性裏打ち層と積層下地層との間には、酸化層を設けることができる。
【００３５】
このような酸化層は、配向のない状態であるため、その表面上に薄膜を形成する場合、特に成長の初期段階において良好な結晶配向が得難くなるという効果がある。
【００３６】
酸化層は、例えば軟磁性裏打ち層を形成した後、酸素を含む雰囲気に曝す方法や、軟磁性裏打ち層の表面に近い部分を成膜する際のプロセス中に酸素を導入する方法により形成することができる。具体的には、軟磁性裏打ち層の表面を酸素に曝す場合には、酸素単体、あるいは酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガス雰囲気中に０．３〜２０秒程度保持することができる。また、大気中に暴露することにより形成することもできる。
【００３７】
特に、酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガスを用いる場合には、軟磁性裏打ち層表面の酸化の度合いの調節が容易になるので、安定した製造を行うことができる。また、軟磁性裏打ち層の成膜用のガスに酸素を導入する場合には、例えば成膜法としてスパッタ法を用いるならば、成膜時間の１部のみに酸素を導入したプロセスガスを用いてスパッタを行なうことができる。
【００３８】
また、本発明の垂直磁気記録媒体の積層下地層には、さらに、強磁性下地層の結晶配向を制御するための配向制御層を設けることができる。
【００３９】
図４に、本発明の垂直磁気録媒体の第４の例を表す概略的な断面図を示す。
【００４０】
図示するように、この垂直磁気録媒体４０は、非磁性基板１上に、配向制御層８、強磁性下地層２、及び弱磁性下地層３からなる積層下地層９と、垂直磁気記録媒体５とが積層された構成を有する。
【００４１】
この配向制御層は、強磁性下地層の基板側表面上に設けられ、平均粒径が３ｎｍ以下の微細結晶構造を有し、これにより、積層下地層は、基板側から順に配向制御層、強磁性下地層、及び弱磁性下地層が積層された多層構造となる。
【００４２】
微結晶で十分な結晶配向を持たない配向制御層を強磁性下地層の下地として用いることにより、強磁性下地層の整合成長が起きず、初期成長段階での垂直異方性が低下しやすくなることから、垂直保磁力Ｈｃの低い強磁性層を容易に作成できる。
【００４３】
配向制御層の材料として、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣからなる群より選択された少なくとも１種を含むことが好ましく、例えばＴａ、Ｎｂ、ＮｉＴａ、ＮｉＮｂ、ＣｏＴａ、ＣｏＮｂ、ＮｉＴａＣ、ＮｉＮｂＣ、ＣｏＮｉＴａ、及びＣｏＮｉＮｂ等の合金を用いることができる。これらの材料を用いることにより、それ自体十分な結晶配向を持たない微結晶構造の配向制御層が得られる。上記の材料の他、ＣｏＷやＣｏＮｄ合金を配向制御層に用いても同様の効果が得られる。
【００４４】
配向制御層の飽和磁化Ｍｓは、０ないし２００ｅｍｕ／ｃｃであることが好ましい。配向制御層のＭｓが２００ｅｍｕ／ｃｃを超えると、配向制御層から発生するノイズにより記録再生特性が悪化する傾向がある。また、配向制御層の組成は記録再生特性が最良となるように決めるのが望ましく、最適組成が磁化を持っていても構わないが、特に磁化を持っている必要はない。一般に、ノイズの発生を考慮すると、Ｍｓは低い方が良いと考えられる。
【００４５】
配向制御層の厚さは、好ましくは１ｎｍないし２０ｎｍ、より好ましくは１ないし１２ｎｍである。配向制御層の厚さが１ｎｍないし２０ｎｍであるとき、垂直磁気記録層の垂直配向性が特に高くなり、かつ記録時における磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層との距離を小さくすることができるので、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性をより高めることが可能である。
【００４６】
本発明に使用される強磁性下地層は、０ないし０．５ｋＯｅの垂直保磁力を有することが好ましい。強磁性下地層は、記録ヘッドから遠い位置にあるために、Ｈｃが３９．５ｋＡ／ｍ（０．５ｋＯｅ）を超えると、十分な記録が困難となる。Ｒｓも高いとさらにノイズ源となることが考えられるが、本発明では、Ｈｃ、Ｒｓが低いことによりノイズが増加しない。
【００４７】
また、その飽和磁化は、弱磁性下地層の飽和磁化より大きく、より好ましくは、３００ｅｍｕ／ｃｃないし１０００ｅｍｕ／ｃｃである。
【００４８】
強磁性下地層の飽和磁化を弱磁性下地層よりも大きくすることにより、弱磁性下地層の初期成長段階からの微粒子化をより効果的にせしめ、その上に形成される垂直磁気記録層の粒径を微細化することで、媒体ノイズをより低減することができる。この飽和磁化は３００ｅｍｕ／ｃｃ未満であると、おそらくは磁化によって生じる微粒子化の効果が薄れることにより、強磁性下地層を形成しても媒体ノイズの低減効果が小さくなる傾向がある。また、飽和磁化が１０００ｅｍｕ／ｃｃを超えると、おそらくは偏析が不十分となって強磁性下地層の実質的な粒径が大きくなることにより、媒体ノイズが大きくなりやすい傾向がある。
【００４９】
また、本発明に用いられる、垂直磁気異方性を有する強磁性下地層は、０．５ないし５ｎｍの厚さを有することが好ましい。
【００５０】
強磁性下地層の厚さを比較的薄くすることによって、Ｈｃが低下する。また、垂直二層媒体におけるヘッドと軟磁性層間のスペーシングを低減し得る。強磁性下地層の厚さが０．５ｎｍ未満であると、一様な薄膜を形成しなくなるためか媒体ノイズの低減効果が小さくなる傾向があり、５ｎｍを超えると、十分な記録が困難になる傾向がある。
【００５１】
強磁性下地層の材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔにＭｏ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｎｄ、Ｚｒ、Ｗ、及びＮｄからなる群より選択された少なくとも一種を添加した合金や、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ＣｏＰｔＳｉＯ、及びＣｏＰｔＣｒＳｉＯなどを使用することができる。
【００５２】
より好ましくは、Ｃｏ、Ｃｒ、及びＰｔを主に含む合金層、例えばＣｏＣｒＰｔＭｏ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＴａ、及びＣｏＣｒＰｔを使用することができる。
【００５３】
本発明に使用される弱磁性下地層は、５０ｅｍｕ／ｃｃないし１５０ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化Ｍｓを有する。
【００５４】
飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｃ未満であると、強磁性下地層が磁気記録層とは磁気的に独立に機能して、磁気的相互作用が働かないため、強磁性下地層のＨｃ、Ｒｓの低さが媒体全体の磁気特性を大きく劣化させる。一方、１５０ｅｍｕ／ｃｃを超えると、弱磁性中間層自体から発生するノイズが増加して記録再生特性を悪化させるという不利点がある。
【００５５】
弱磁性下地層は、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは５ないし２０ｎｍの厚さを有する。
【００５６】
弱磁性下地層を、比較的厚くすることは、その上に形成される垂直磁気記録層の結晶性を改善して媒体ノイズを低減する効果があり、さらに、強磁性下地層及び垂直磁気記録層間の磁性粒子を磁気的に結び付ける相互作用も適度に弱まるため、これら２つの垂直磁化膜の磁性粒子が独立して反転する効果が現れて、実質的に多層構造として働くことにより媒体ノイズが低減され得る。弱磁性下地層の厚さが５ｎｍ未満であると、その上に形成される垂直磁気記録層の結晶性が低下して磁気特性および記録再生特性が悪化し、また、多層効果が得難くなることによっても記録再生特性が悪化する傾向がある。一方、２０ｎｍを超えると、垂直磁気記録層と軟磁性下地膜との距離が大きくなることによる再生波形の歪みや、磁気ヘッドと軟磁性下地膜との距離が大きくなることにより、記録が不十分となって媒体ノイズが増加しやすい傾向がある。
【００５７】
弱磁性下地層の材料としては、例えば、ＣｏＣｒにＰｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｎｄ、Ｚｒ、Ｗ、及びＮｄからなる群より選択された少なくとも一種を添加した合金や、ＣｏにＲｕ、Ｒｄ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｏ、及びＮからなる群より選択された少なくとも一種を添加した合金などを使用することができる。
【００５８】
より好ましくは、ＣｏＣｒを主に含み、さらにＰｔ、Ｂ、Ｔａを含んだ合金を用いるのが好適である。この合金層のＣｏの含有量は３０ないし７０ａｔ％であり、ＨＣＰ（六方最密）構造を有することが好ましい。ＣｏＣｒを主に含む合金層を設けると、垂直磁気記録層の垂直配向を高めることができるので、保磁力や垂直角型比などの磁気特性、媒体ノイズや記録分解能などの記録再生特性、および熱揺らぎ耐性をさらに向上させることができるという利点がある。
【００５９】
さらに好ましくは、Ｃｏ、Ｃｒ、及びＰｔを含む。
【００６０】
弱磁性下地層は、Ｃｏ、Ｃｒ、及びＰｔに加えて、さらにＢを含み、好ましくはＣｒとＢを合計２３ないし３５ａｔ％、より好ましくは２７ａｔ％ないし３３ａｔ％含有する。
【００６１】
弱磁性下地層のＣｒ含有量及びＢ含有量の合計を、２７ａｔ％ないし３３ａｔ％とすることにより、飽和磁化Ｍｓを５０ｅｍｕ／ｃｃないし１５０ｅｍｕ／ｃｃとすることができる。
【００６２】
非磁性基板としては、例えばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック、カーボンや、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板、及びこれらの基板にＮｉＰ等のメッキが施されたもの等を用いることができる。
【００６３】
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが使用可能である。
【００６４】
本発明に用いられる垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、及びＰｔを主成分とすることが好ましい。Ｃｒの含有量は、好ましくは１４ａｔ％ないし２４ａｔ％、より好ましくは１６ａｔ％ないし２２ａｔ％である。Ｐｔの含有量は、好ましくは１０ａｔ％ないし２４ａｔ％、より好ましくは、１４ａｔ％ないし２０ａｔ％である。
【００６５】
さらに好ましくは、Ｂを０．１ないし５ａｔ％添加することができる。これにより磁性粒子間の交換結合を低減することができ、記録再生特性を改善することが可能となる。
【００６６】
Ｃｒの含有量が１４ａｔ％未満であると、磁性粒子間の交換結合が大きくなり、媒体ノイズが増大する傾向がある。また、Ｃｒの含有量が２４ａｔ％を超えると、保磁力および垂直角型比が低下する傾向がある。
【００６７】
Ｐｔの含有量が１０ａｔ％未満であると、記録再生特性の改善効果が不十分であるとともに、垂直角型比が低下し熱揺らぎ耐性が悪化する傾向がある。また、Ｐｔの含有量が２４ａｔ％を超えると、媒体ノイズが増大する傾向がある。
【００６８】
ＣｏＣｒＰｔ系合金においては、Ｂ以外にも任意の元素を添加することができる。特に限定されるものではないが、任意の元素として、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｎｄ、Ｚｒ、Ｗ、及びＮｄなどを挙げることができる。
【００６９】
また、垂直磁気記録層としては、上記の他、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ＣｏＰｔＳｉＯ、ＣｏＰｔＣｒＳｉＯ、およびＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金とＣｏとの多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することができる。
【００７０】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍである。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置として動作し得る。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向があり、垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。
【００７１】
垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上とすることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。
【００７２】
垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００７３】
垂直磁気記録層上には、保護層を設けることができる。
【００７４】
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ目的設けられる。その材料としては、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものがあげられる。
【００７５】
保護層の厚さは、１ないし１０ｎｍとすることが好ましい。これにより、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。
【００７６】
また、保護層上には、潤滑層を設けることができる。
【００７７】
潤滑層に使用される潤滑剤としては、従来公知の材料、例えばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【００７８】
また、本発明の磁気記録再生装置は、例えば上述の磁気記録媒体と、磁気記録媒体を支持及び回転駆動する駆動機構と、垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行うための素子及び記録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリとを具備する。
【００７９】
さらに、図５に、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
【００８０】
本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク１２１はスピンドル１２２に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク１２１にアクセスして情報の記録を行う記録ヘッド及び情報の再生を行うためのＭＲヘッドを搭載したスライダー１２３は、薄板状の板ばねからなるサスペンション１２４の先端に取付けられている。サスペンション１２４は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム１２５の一端側に接続されている。
【００８１】
アーム１２５の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１２６が設けられている。ボイスコイルモータ１２６は、アーム１２５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
【００８２】
アーム１２５は、固定軸１２７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１２６によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク１２１上におけるスライダー１２３の位置は、ボイスコイルモータ１２６によって制御される。なお、図５中、１２８は蓋体を示している。
【００８３】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００８４】
実施例１
非磁性基板として、ディスク状の洗浄済みのガラス基板（オハラ社製、外直径２．５インチ）を用意した。
【００８５】
このガラス基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度２×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、約２００℃まで加熱し、ガス圧０．６ＰａのＡｒ雰囲気中で以下のように、スパッタリングを順次行った。
【００８６】
非磁性基板上に、まず、非磁性下地層として厚さ４０ｎｍのＣｒＭｏ合金層を形成した。
【００８７】
その上に、厚さ４０ｎｍのＣｏ−２２ａｔ％Ｃｒ−１３ａｔ％Ｐｔ硬磁性層を積層し、面内配向の硬磁性層を作製した。
【００８８】
その上に軟磁性層裏打ち層として、厚さ２５０ｎｍのＣｏ−５ａｔ％Ｚｒ−８ａｔ％Ｎｂ合金を形成した後、一旦基板を真空容器から大気中に取り出した。
【００８９】
大気中で冷却された基板を真空容器内に戻し、約３００℃まで加熱して再びガス圧０．６ＰａのＡｒ雰囲気中で、以下のように、ＤＣマグネトロンスパッタリングを行った。
【００９０】
先ず、厚さ５ｎｍのＮｉ−４０ａｔ％Ｔａ配向制御層を形成した。
【００９１】
続いて、強磁性下地層として厚さ３ｎｍのＣｏ−１４ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔ−５ａｔ％Ｍｏ合金層を形成した。
【００９２】
次に、厚さ１２ｎｍのＣｏ−２６ａｔ％Ｃｒ−１２ａｔ％Ｐｔ−４ａｔ％Ｂ合金からなる弱磁性下地層を形成した。
【００９３】
その後、垂直磁気記録層として厚さ１６ｎｍのＣｏ−１４ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔ−５ａｔ％Ｍｏ合金層を形成した。
【００９４】
続いて、得られた垂直磁気記録層上に７ｎｍのＣ保護層を形成した。
【００９５】
上述のように、スパッタリングに供された基板を真空容器から取り出し、ディッピング法により、保護層上にパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を形成して、垂直磁気記録媒体を得た。
【００９６】
得られた垂直磁気記録媒体の概略的な断面図を図６に示す。
【００９７】
図示するように、この垂直磁気記録媒体５０は、非磁性基板１上に、非磁性下地層２１と、面内硬磁性層１７と、軟磁性裏打ち層１６と、配向制御層１８、強磁性下地層１２、及び弱磁性下地層１３からなる積層下地層１９と、垂直磁気記録層１５と、保護層２２と、図示しない潤滑層とが順に積層された構成を有する。
【００９８】
得られた垂直磁気記録媒体に対し、専用に作製した電磁石による着磁装置を用いて、ディスク状基板の半径方向外向きに１５ｋＯｅの磁界を印加し、ＣｏＣｒＰｔ面内硬磁性層の半径方向への着磁を行った。なお、以下の垂直磁気記録媒体については、特に断らない限り全て着磁操作を行ったものとする。
【００９９】
このようにして作製した垂直磁気記録媒体について、米国ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、記録再生特性の評価を行った。また、記録再生用のヘッドは、記録部に単磁極、及び再生素子に磁気抵抗効果を利用したヘッドを用いた。
【０１００】
再生信号出力／媒体ノイズ比（Ｓ／Ｎｍ）の評価においては、再生信号出力Ｓは線記録密度５０ｋＦＣＩ、Ｓ／Ｎｍは線記録密度５００ｋＦＣＩにおける値を用いた。
【０１０１】
その結果、ディスク全面においてスパイク状雑音は全く観測されず、Ｓ／Ｎｍは２０．２ｄＢという良好な値が得られた。
【０１０２】
また、極Ｋｅｒｒ効果測定装置を用いて、掃引時間を３００秒ないし１５秒まで変化させて、磁化曲線の測定を行った。ヒステリシスループにおける保磁力Ｈｃと掃引時間から、磁化の反転単位ｖとその飽和磁化Ｉｓｂの積である活性化磁気モーメント（ｖ・Ｉｓｂ）の大きさを求めたところ、０．９５×１０−１５ｅｍｕという小さい値が得られた。
【０１０３】
また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて媒体の断面構造の観察を行ったところ、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層とＮｉＴａ配向制御層との間に厚さ２ｎｍ程度の白い層が観察されたことから、途中で大気暴露を行ったことにより、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層の表層に酸化層が形成されたことが分かった。
【０１０４】
さらにＴＥＭを用いてＮｉＴａ配向制御層の平面構造の観察を行ったところ、明瞭な結晶粒や結晶粒界は観察されず、直径２〜３ｎｍ程度の粒子らしきものが点在する構造となっていた。Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置によるω−２θスキャンの結果においては、ＮｉＴａ層のピークは観察されなかったものの、制限視野回折像においては、弱いながらもＨＣＰ（六方最密）構造に相当するリングが観察されたことから、ＮｉＴａ配向制御層は微結晶構造を取るものと推定される。
【０１０５】
比較例１
配向制御層を形成した後、強磁性下地層であるＣｏ−１４ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔ−５ａｔ％Ｍｏ合金層を形成せずに、弱磁性下地層を形成する以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を得た。
【０１０６】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様に、記録再生特性の評価を行ったところ、Ｓ／Ｎｍは１９．２ｄＢであった。
【０１０７】
また、実施例１と同様の方法でｖ・Ｉｓｂの測定を行ったところ、１．０３×１０−１５ｅｍｕであった。
【０１０８】
実施例１と比べるとＳ／Ｎｍが低く、ｖ・Ｉｓｂも実施例１よりも大きな値であった。
【０１０９】
実施例１で良好なＳ／Ｎｍが得られたのは、このような活性化磁気モーメントの低減に起因したものと考えられる。よって、ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層を形成すると、媒体ノイズを低減し得る効果があることが分かった。
【０１１０】
実施例２
ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層の磁性およびその垂直磁気記録層への影響を調べるために、先ず、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）による評価用の試験用媒体の作製を行った。
【０１１１】
ＶＳＭ測定においては、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層が形成されている場合、垂直磁気記録層だけでなく、この軟磁性裏打ち層の磁化も合わせて測定されてしまうため、相対的に磁化が小さく層厚も薄い垂直磁気記録層の磁気特性を十分に評価することができない。そこで、基板加熱時に上記の記録再生特性評価用の媒体と同等の表面温度を得るために、ガラス基板上に、面内硬磁性層及び軟磁性裏打ち層の代わりに、厚さ１５０ｎｍのＮｉ−４０ａｔ％Ｔａ層、厚さ１０ｎｍのＣ層を順次形成した非磁性の裏打ち層付きの基板を作製した。一旦媒体を真空容器から大気中に取り出した。
【０１１２】
この非磁性裏打ち基板を使用し、実施例１と同様にして、ＮｉＴａ配向制御層、ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層、ＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下層、ＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層、及びＣ保護層を順次形成し、試験用媒体を得た。
【０１１３】
得られた試験用媒体では、極Ｋｅｒｒ効果測定において、上記の記録再生特性評価用の媒体とほぼ同様の磁気特性が得られることが確認できた。
【０１１４】
次に、同様の非磁性裏打ち基板を用い、その上に、先ず、厚さ５ｎｍのＮｉＴａ配向制御層、厚さ１２ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層、及びＣ保護層を実施例１と同様の条件で順次形成し、配向制御層／弱磁性下地層試験用媒体を作製した。
【０１１５】
この試験用媒体の中周付近を１ｃｍ２角に切り出し、ＶＳＭにより膜面垂直方向に磁界を印加して測定したときの磁化曲線を図７に示す。
【０１１６】
磁性層であるＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層の厚さｔと飽和磁化Ｍｓの積ｔ・Ｍｓが約０．１ｍｅｍｕ／ｃｍ２であることから、ＣｏＣｒＰｔＢ中間層のＭｓは約８０ｅｍｕ／ｃｃと推定される。
【０１１７】
次に、同様の非磁性裏打ち基板上に、厚さ５ｎｍのＮｉＴａ配向制御層、厚さ３ｎｍのＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層、及び厚さ１２ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層、およびＣ保護層を順次形成した配向制御層／強磁性下地層／弱磁性下地層試験用媒体を作製した。
【０１１８】
得られた試験用媒体の中周付近を１ｃｍ２角に切り出し、ＶＳＭにより膜表面に対し垂直方向に磁界を印加して測定したときの磁化曲線を図８に示す。磁性層である強磁性下地層／弱磁性下地層の合計の厚さｔと飽和磁化Ｍｓの積ｔ・Ｍｓが約０．３ｍｅｍｕ／ｃｍ２であることから、図７との差分を取ることによりＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層のｔ・Ｍｓは約０．２ｍｅｍｕ／ｃｍ２、これよりＭｓは約６７０ｅｍｕ／ｃｃと推定される。
【０１１９】
さらに、同様の非磁性裏打ち基板上に、記録再生特性評価用の媒体と同様に、厚さ５ｎｍのＮｉＴａ配向制御層、厚さ３ｎｍのＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層、厚さ１２ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層、及び厚さ１６ｎｍのＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層、およびＣ保護層を順次形成した配向制御層／強磁性下地層／弱磁性下地層／垂直磁気記録層試験用媒体を作製した。この媒体の中周付近を１ｃｍ２角に切り出し、ＶＳＭにより膜表面垂直方向に磁界を印加して測定したときの磁化曲線を図９に示す。
【０１２０】
磁性層である強磁性下地層／弱磁性下地層／垂直磁気記録層の合計の厚さｔと飽和磁化Ｍｓの積ｔ・Ｍｓが約０．９ｍｅｍｕ／ｃｍ２であることから、図８との差分を取ることによりＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層のｔ・Ｍｓは約０．６ｍｅｍｕ／ｃｍ２、Ｍｓは約３８０ｅｍｕ／ｃｃと推定される。
【０１２１】
また、同様の非磁性裏打ち基板上に、厚さ５ｎｍのＮｉＴａ配向制御層、厚さ１２ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層、厚さ１６ｎｍのＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層、及びＣ保護層を実施例１と同様の条件で、順次形成し、配向制御層／弱磁性下地層／垂直磁気記録層試験用媒体を作製した。
【０１２２】
この試験用媒体の中周付近を１ｃｍ２角に切り出し、ＶＳＭにより膜面垂直方向に磁界を印加して測定したときの磁化曲線を図１０に示す。
【０１２３】
磁性層である弱磁性下地層／垂直磁気記録層の合計の厚さｔと飽和磁化Ｍｓの積ｔ・Ｍｓが約０．７ｍｅｍｕ／ｃｍ２であることから、配向制御層／弱磁性下地層試験用媒体の磁化曲線である図７との差分を取ることにより、ＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層のｔ・Ｍｓは約０．６ｍｅｍｕ／ｃｍ２、Ｍｓは約３８０ｅｍｕ／ｃｃと推定される。これにより、下地層を形成しなくても垂直磁気記録層の飽和磁化の大きさは同じであることが分かった。
【０１２４】
ここで、強磁性下地層、弱磁性下地層、及び垂直磁気記録層間の磁気的な関係を調べるために、図９の磁化曲線から単純に図８の磁化曲線を、および図１０の磁化曲線から単純に図７の磁化曲線を、差し引くことにより、ＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層に相当する部分の磁化曲線を取り出してみた結果を、それぞれ図１１および図１２に示す。図１０と図１２の磁化曲線の形状に違いが見られることから、垂直磁気記録層と弱磁性下地層の間には磁気的相互作用が働いており、さらに、図１１と図１２の磁化曲線の形状にも違いが見られることから、強磁性下地層と弱磁性下地層と垂直磁気記録層間にも磁気的な相互作用が働いていて、これら３つの層の磁性粒子は一体で反転し、強磁性下地層の磁化は、垂直磁気記録層の磁気特性に影響を与えているものと考えられる。
【０１２５】
また、強磁性下地層の磁性粒子は、垂直磁気記録層と独立に反転していないということから、強磁性下地層単独の磁気特性がＨｃ、Ｒｓの低いものであっても、弱磁性下地層及び垂直磁気記録層を含めた全体の磁気特性を必ずしも劣化させたり、独立した媒体ノイズ源として働いたりする訳ではないと考えられる。
【０１２６】
ここで、図７より、ＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性層は保磁力Ｈｃおよび飽和磁化Ｍｓも小さく、飽和磁界Ｈｓの大きさが反磁界の大きさが約７９ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）と、ほぼ同程度であることから考えて、垂直磁気異方性はあったとしても小さいものと推定される。これに対して、上記のＮｉＴａ配向制御層／ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層／ＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層試験用媒体は保磁力は小さいものの、図８より飽和磁界の大きさが約１５８ｋＡ／ｍ（２ｋＯｅ）であり、反磁界の大きさ４πＭｓである約６６３．６ｋＡ／ｍ（８．４ｋＯｅ）より明らかに小さいことから、明らかに垂直磁気異方性を持っているものと推定される。
【０１２７】
ＮｉＴａ配向制御層上に形成したＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層は、層厚が３ｎｍと薄いことから、Ｘ線回折測定結果においてその結晶配向を示すピークは見られないが、配向制御層が十分な結晶配向を持たないことから、一般的に考えて最密面が膜面と平行（したがってＣ軸が膜面垂直方向）に成長していると推定でき、結晶配向的にも磁化容易軸が垂直方向を向きやすくなっているものと考えられる。
【０１２８】
最密面を膜面と平行に成長させるだけであれば、一般にＣｏＣｒＰｔ系合金層はそのように成長しやすいので、強磁性下地層の形成は特にＮｉＴａ配向制御層上でなくとも良いが、微結晶構造の配向制御層を用いた場合、強磁性下地層を微細化する効果もあるので、このような配向制御層がある方が好ましい。また、配向制御層は明確な結晶配向を持たない方が、強磁性下地層のエピタキシャル成長が起きず、初期成長段階での結晶性が低下、したがって大きな垂直磁気異方性を得難くなることから、保磁力の低い下地層を作製する上で好ましい。
【０１２９】
実施例３
ＮｉＴａ配向制御層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。
【０１３０】
得られた垂直磁気記録媒体について実施例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは１９．４ｄＢとなり、実施例１のＳ／Ｎｍの方が良好であった。
【０１３１】
軟磁性裏打ち層表面の酸化層の影響も考えられるが、ＮｉＴａ配向制御層はＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層の構造や磁気特性を適度なものとすることで、媒体ノイズを低減しているものと考えられる。
【０１３２】
配向制御層として、ＮｉＴａの代わりにＮｉ−３０ａｔ％Ｎｂを形成した以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１３３】
得られた垂直磁気記録媒体について比較例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは２０．０ｄＢとなり、実施例１とほぼ同等の値が得られた。
【０１３４】
よって、配向制御層としてＮｉＮｂを使用した場合にも、ＮｉＴａ配向制御層と同等の効果が得られることが分かった。
【０１３５】
さらに、配向制御層として、ＮｉＴａＣ、ＣｏＮｉＴａ、及びＣｏＴａを用いて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について比較例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは、どれも実施例１に対して±０．２ｄＢと、ＮｉＴａとほぼ同程度であり、ＮｉＴａＣ、ＣｏＮｉＴａ、及びＣｏＴａを用いても同様の効果が得られることが分かった。
【０１３６】
比較例２
ＮｉＴａ配向制御層に加えて、ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層も形成せずに、弱磁性下地層を形成する以外は、実施例３と同様にして、垂直磁気記録媒体を得た。
【０１３７】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様に、記録再生特性の評価を行ったところ、Ｓ／Ｎｍは１７．８ｄＢであった。この値は実施例３における配向制御層がなく、強磁性下地層がある場合と比較して明らかにＳ／Ｎｍが低下している。
【０１３８】
よって、配向制御層を形成していない場合でも、強磁性下地層を形成すると、媒体ノイズを低減し得る効果があることが分かった。
【０１３９】
実施例４
ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層の厚さを０．３、０．５、１、２、５、６ｎｍと種々変更した以外は、実施例１と同様にして種々の垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１４０】
得られた垂直磁気記録媒体について実施例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは、１９．０、１９．６、２０．０、２０．２、１９．８、１９．２ｄＢという結果となった。０．５ｎｍないし５ｎｍで特に媒体ノイズを低減する効果が得られたことから、強磁性下地層の厚さは、好ましくは０．５ないし５ｎｍであることがわかった。
【０１４１】
実施例２と同様なＶＳＭによる磁気特性の評価を行ったところ、配向制御層／強磁性下地層／弱磁性下地層試験用媒体において、強磁性下地層の厚さが５ｎｍを超えると、保磁力Ｈｃが３９．５ｋＡ／ｍ（０．５ｋＯｅ）を超えるようになり、磁性層厚ｔと残留磁化Ｍｒの積ｔ・Ｍｒも明らかに０よりも大きくなることが分かった。既に述べた通り、強磁性下地層と垂直磁気記録層間には磁気的な相互作用が働いていて、これら３つの層の磁性粒子は一体で反転していると考えられるため、強磁性下地層のＨｃやｔ・Ｍｒが増加したからといって、これらがそのまま独立した媒体ノイズ源となるという訳ではないと考えられるが、上記のＳ／Ｎｍの評価結果から、やはり層厚５ｎｍ以上におけるＨｃやｔ・Ｍｒの増加は媒体ノイズの増加に繋がっているものと考えられる。また、強磁性下地層はヘッドから遠いところにあるため、Ｈｃが高くなると記録の状態が不十分となってノイズ源となっていることも考えられる。このよう理由により、強磁性下地層のＨｃが３９．５ｋＡ／ｍ（０．５ｋＯｅ）以下の場合に良好なＳ／Ｎｍが得られたものと考えられる。
【０１４２】
また、強磁性下地層に起因するノイズを抑制し、効果的に媒体ノイズを低減するためには、強磁性下地層のＨｃとｔ・Ｍｒを十分に小さく抑えておく必要があり、さらに、垂直二層媒体においてはヘッド−軟磁性層間のスペーシングを低減するという観点からも、層厚は５ｎｍ以下である必要があると考えられる。
【０１４３】
実施例５
ＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層のＣｒとＢの組成を以下のように変化させる以外は、実施例１と同様にして、種々の垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１４４】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例２と同様にしてＶＳＭによるＭｓの評価を、および実施例１と同様にして記録再生特性の評価を行った結果も併せて以下に示す。
【０１４５】
2004303377.tif 000003
Ｍｓが５０ないし１５０ｅｍｕ／ｃｃの範囲で相対的に良好なＳ／Ｎｍが得られ、この範囲を外れるとＳ／Ｎｍが低下するという結果が得られた。
【０１４６】
実施例６
ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層のＣｒ組成を以下のように変化させる以外は、実施例１と同様にして、種々の垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１４７】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例２と同様にしてＶＳＭによるＭｓの評価を、および実施例１と同様にして記録再生特性の評価を行った結果も併せて以下に示す。
【０１４８】
2004303377.tif 000004
Ｍｓが１０００ｅｍｕ／ｃｃを超えると、Ｓ／Ｎｍが明らかに低下し、３００ｅｍｕ／ｃｃ未満では、Ｓ／Ｎｍが多少低下していた。このことから、好ましいＭｓの範囲はおよそ３００ないし１０００ｅｍｕ／ｃｃであると考えられる。
【０１４９】
実施例７
ＣｏＣｒＰｔＢ弱磁性下地層の厚さを、３、５、９、１５、２０、及び２５ｎｍと適宜変化させた以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１５０】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様にして記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは、１８．６、１９．４、２０．２、２０．０、１９．６、１９．０ｄＢという結果となった。弱磁性下地層の厚さが５ｎｍ未満と２０ｎｍより厚いとき、相対的にＳ／Ｎｍが低下した。
【０１５１】
また、実施例４で、強磁性下地層の好ましい厚さが０．５ないし５ｎｍであったことと比較すると、強磁性下地層と比較して弱磁性下地層を厚くすることにより、記録層の結晶性を改善して媒体ノイズを低減する効果があり、さらに、強磁性下地層−記録層間の相互作用も適度に弱まるため、多層構造の効果が現れて媒体ノイズが低減されると考えられる。
【０１５２】
実施例８
ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層として、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｃｒ−２０ａｔ％Ｐｔ−２ａｔ％Ｔａ、及びＣｏ−１０ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ％Ｐｔ−１６ａｔ％Ｂを各々使用した以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１５３】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは、それぞれ１９．８、２０．０ｄＢとなり、実施例１のＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層と同等の良好なＳＮＲが得られた。
【０１５４】
また、ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層を、Ｃｏ−３５ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ％Ｐｔ−３ａｔ％Ｔａ、Ｃｏ−１９ａｔ％Ｃｒ−１０ａｔ％Ｐｔ−２ａｔ％Ｔａ、Ｃｏ−１５ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ、Ｃｏ−１９ａｔ％Ｃｒ−１６ａｔ％Ｐｔ−１ａｔ％Ｂ、Ｃｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−１５ａｔ％Ｐｔ−１ａｔ％Ｂ、Ｃｏ−２０ａｔ％Ｃｒ−２０ａｔ％Ｐｔとした以外は、各々、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１５５】
得られた垂直磁気記録媒体について実施例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは、どれも比較例１に対して０．２ｄＢ程度の増加したことから、強磁性下地層がない場合よりも改善が見られることがわかった。
【０１５６】
実施例９
ＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層の代わりに、Ｃｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−１５ａｔ％Ｐｔ−１ａｔ％Ｂ垂直磁気記録層とした以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１５７】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは１９．８ｄＢとなり、実施例１のＣｏＣｒＰｔＭｏ記録層と同等の良好なＳＮＲが得られた。
【０１５８】
このことから、垂直磁気記録層としてＣｏＣｒＰｔＢ合金を用いた場合でも、媒体ノイズを低減する効果があることがわかった。
【０１５９】
ＣｏＣｒＰｔＭｏ垂直磁気記録層の代わりに、Ｃｏ−１０ａｔ％Ｃｒ−１６ａｔ％Ｐｔ−８ａｔ％ＳｉＯ２（＋加熱なし）を使用し、ガラス基板を加熱しないこと以外は、実施例１及び比較例１と同様にして、各々、垂直磁気記録媒体を作製した。
【０１６０】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様にして記録再生特性の評価を行ったところ、ＣｏＣｒＰｔＭｏ下地層を形成した場合は、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは１７．２ｄＢとやや低い値であった。これに対し、ＣｏＣｒＰｔＭｏ強磁性下地層を形成しない場合のＳ／Ｎｍはさらに低く、１６．４ｄＢであった。このことから、強磁性下地層の挿入によるＳＮＲ改善効果が見られることがわかった。
【０１６１】
実施例１０
軟磁性裏打ち層をＣｏ−５ａｔ％Ｔａ−５ａｔ％Ｚｒ合金層に変更した以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。
【０１６２】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは１９．８ｄＢとなり、実施例１のＣｏＣｒＰｔＭｏ記録層と同等の良好なＳＮＲが得られた。
【０１６３】
このことから、軟磁性裏打ち層としてＣｏＴａＺｒ合金を用いた場合でも、媒体ノイズを低減する効果があることがわかった。
【０１６４】
加えて、軟磁性裏打ち層として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、またはＹとを組み合わせた軟磁性層を各々使用して種々の垂直磁気記録媒体を作成し、比較例１と同様の評価を行ったところ、Ｓ／Ｎｍが±０．４ｄＢ変動するものの同様の効果が得られることがわかった。
【０１６５】
実施例１１
軟磁性裏打ち層の厚さを１００ないし４００ｎｍの範囲で変化させる以外は実施例１と同様にして、種々の垂直磁気記録媒体を作成した。
【０１６６】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様の記録再生特性の評価を行ったところ、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは、軟磁性裏打ち層の層厚が厚くなるほど改善した。
【０１６７】
実施例１２
ＣｒＭｏ非磁性合金層と、ＣｏＣｒＰｔ硬磁性層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を作成した。
【０１６８】
得られた垂直磁気記録媒体について、比較例１と同様の記録再生特性の記録再生特性の評価を行ったところ、再生信号と同程度の大きさのスパイクノイズが複数観測された。これは、面内硬磁性層がないために軟磁性裏打ち層の磁化容易軸方向がディスクの半径方向に固定されず、磁壁が発生したことを示している。しかしながら、線記録密度５００ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎｍは、実施例１とほぼ同等の値であった。このことから、面内硬磁性層を形成することはスパイクノイズの抑制に効果があることがわかった。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明によれば、垂直磁気記録層の磁性粒子の粒径が微細化され、媒体ノイズが低く高密度記録に好適な垂直磁気記録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の垂直磁気記録媒体の第１の例を表す概略断面図
【図２】本発明の垂直磁気記録媒体の第２の例を表す概略断面図
【図３】本発明の垂直磁気記録媒体の第３の例を表す概略断面図
【図４】本発明の垂直磁気記録媒体の第４の例を表す概略断面図
【図５】本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図
【図６】本発明の垂直磁気記録媒体の第５の例を表す概略断面図
【図７】配向制御層／弱磁性下地層試験用媒体の磁化曲線を表すグラフ図
【図８】配向制御層／強磁性下地層／弱磁性下地層試験用媒体の磁化曲線を表すグラフ図
【図９】配向制御層／強磁性下地層／弱磁性下地層／垂直磁気記録層試験用媒体の磁化曲線を表すグラフ図
【図１０】配向制御層／弱磁性下地層／垂直磁気記録層試験用媒体の磁化曲線を表すグラフ図
【図１１】図９の磁化曲線から図８の磁化曲線を差し引いたグラフ図
【図１２】図１０の磁化曲線から図７の磁化曲線を差し引いたグラフ図
【符号の説明】
１…非磁性基板、２、１２…強磁性下地層、３、１３…弱磁性下地層、４、９、１９…積層下地層、５、１５…垂直磁気記録層、６、１６…軟磁性裏打ち層、７、１７…面内硬磁性層、８、１８…配向制御層、１０、２０、３０、４０、５０…垂直磁気記録媒体、２２…保護層、１２１…磁気ディスク、１２２…スピンドル、１２３…スライダー、１２４…サスペンション、１２５…アーム、１２６…ボイスコイルモータ、１２７…固定軸
【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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