(57)【要約】【課題】低媒体ノイズ及び高飽和磁束密度の垂直磁気記録媒体を得る。【解決手段】粒径１０ないし５００ｎｍのＦｅ−Ｃｏ系合金磁性粒子、及びＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅより選ばれる少なくとも２種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、Ｆｅ３ないし１８原子％及びＣｏ４８ないし８５原子％か、Ｆｅ３６ないし７２原子％及びＣｏＣｏ１２ないし３６原子％のいずれか一方であって、非磁性粒間物質は１０ないし４０原子％である軟磁性層を使用する。【選択図】　　図１
2004030851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられ、Ｆｅ−Ｃｏ系合金を主に含む磁性粒子、及びＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅより選ばれる少なくとも２種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は１０ないし５００ｎｍであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Ｆｅ３ないし１８原子％及びＣｏ４８ないし８５原子％か、Ｆｅ３６ないし７２原子％及びＣｏ１２ないし３６原子％のいずれかであって、非磁性粒間物質は１０ないし４０原子％である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該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。
【請求項２】
基板と、
該基板上に設けられ、Ｆｅ−Ｃｏ系合金を主に含む磁性粒子、及びＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅより選ばれる少なくとも１種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は５０ないし５００ｎｍであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Ｆｅ３ないし１８原子％及びＣｏ４８ないし８５原子％か、Ｆｅ３６ないし７２原子％及びＣｏＣｏ１２ないし３６原子％のいずれかであって、非磁性粒間物質は１０ないし４０原子％である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該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。
【請求項３】
前記磁性粒子は、立方晶の結晶構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁性粒子がＦｅ−Ｃｏ系合金を主に含み、該磁性粒子内のＦｅとＣｏの原子比が１．５ないし４であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁性粒子がＦｅ−Ｃｏ系合金を主に含み、磁性粒子内のＦｅとＣｏの原子比が０．０５ないし０．２５であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記磁性粒子と隣接する磁性粒子との粒間距離は、磁性粒子平均粒径の１０％未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記非磁性粒間物質は、Ｂ−Ｃ系化合物、Ｂ−Ｎ系化合物、Ｓｉ−Ｎ系化合物、及びＢ−Ｓｉ系化合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記非磁性粒間物質は、Ｂａ−Ｃ１００−ａ（３０≦ａ≦９０）、Ｂｂ−Ｎ１００−ｂ（３０≦ｂ＜１００）、Ｓｉｃ−Ｎ１００−ｃ（３０≦ｃ＜１００）、及びＢｄ−Ｓｉ１００−ｄ（１０≦ｄ≦９０）からなる群から選択される請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
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と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う単磁極記録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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置として使用される磁気記録再生装置、及びこれに用いられる垂直磁気記録媒体に係り、特に、垂直磁気記録媒体の下に軟磁性層が設けられ、垂直方向磁化を利用して記録再生を行ういわゆる垂直二層媒体と呼ばれる垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
垂直磁気記録層の裏打ち層として軟磁性層を形成したいわゆる垂直二層媒体には、低ノイズな軟磁性層の使用が求められている。強磁性層が軟磁性を示すためには、その結晶磁気異方性を下げる必要がある。従来より、軟磁性層として、例えばＦｅ系磁性材料、Ｃｏ系磁性材料、及びＦｅ−Ｃｏ系磁性材料の立方晶合金等が使用されている。例えばＦｅＡｌＳｉを用いた場合には、異方性分散による細かな磁区が発生し、この磁区がノイズ源となっていた。これは、例えばＦｅ７０−Ｃｏ３０合金軟磁性膜を用いた場合でも同様であった。
【０００３】
また、実効的な結晶磁気異方性Ｈｋを下げるために、軟磁性層として、例えば微結晶構造をとるＦｅＴａＣを用いた場合、結晶磁気異方性の低下により、マクロな磁区が発生し、その磁壁がスパイクノイズ源となっていた。これを抑えるために、軟磁性層の下地に、硬磁性層を設け、円周方向に磁界をかけることも行われているが、それだけではノイズの発生を十分に抑制することはできなかった。また、軟磁性層には１．７Ｔを超えるような高い飽和磁束密度Ｂｓが求められる。磁性物質のみでの飽和磁束密度でさえ２．３Ｔ程度が限度である。特開２００１−１０１６４４号に記載されているように、例えば軟磁性層がグラニュラ構造すなわち各磁性粒子間に非磁性物質がほぼ隙間なく充填され、磁性粒子が互いに分離された構造である場合には、十分な飽和磁束密度の実現が難しかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、媒体ノイズが少なく、高飽和磁束密度を示し、良好な磁気記録再生が可能な垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明はまた、媒体ノイズが少なく、高飽和磁束密度を示す垂直磁気記録媒体を用い、良好な磁気記録再生が可能な垂直磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、基板と、
該基板上に設けられ、Ｆｅ−Ｃｏ系合金を主に含む磁性粒子、及びＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅより選ばれる少なくとも２種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は１０ないし５００ｎｍであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Ｆｅ３ないし１８原子％及びＣｏ４８ないし８５原子％か、Ｆｅ３６ないし７２原子％及びＣｏＣｏ１２ないし３６原子％のいずれかであって、非磁性粒間物質は１０ないし４０原子％である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該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を提供する。
【０００７】
また、本発明は、第２に、基板と、
該基板上に設けられ、Ｆｅ−Ｃｏ系合金を主に含む磁性粒子、及びＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅより選ばれる少なくとも１種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は５０ないし５００ｎｍであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Ｆｅ３ないし１８原子％及びＣｏ４８ないし８５原子％か、Ｆｅ３６ないし７２原子％及びＣｏＣｏ１２ないし３６原子％のいずれかであって、非磁性粒間物質は１０ないし４０原子％である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該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を提供する。
【０００８】
さらに、本発明は、第３に、上述の垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う単磁極記録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を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の垂直磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層、下地層、及び垂直磁気記録層を順に積層した構成を有し、軟磁性層は、磁性粒子と非磁性粒間物質とを含む構成を有し、この軟磁性層の構成の違いにより、以下の第１及び第２の観点に大別される。
【００１０】
なお、ここでいう、非磁性粒間物質を持つ構造とは、いわゆるグラニュラ構造とは異なり、粒子をマトリクス（母材）が完全に取り囲む構造ではない。磁性粒子と磁性粒子の間に非磁性の物質が存在し、磁性粒子同士がつながるのを抑える役割をしている構造である。そのためには、非磁性物質は、必ずしも磁性粒子を完全に取り囲む必要はない。
【００１１】
本発明の第１の観点に係る垂直磁気記録媒体では、
その軟磁性層が、Ｆｅ−Ｃｏ系合金を主に含有し、１０ないし５００ｎｍの粒径を有する磁性粒子、及びＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅより選ばれる少なくとも２種の元素を含有する非磁性粒間物質を含む。この磁性粒子を構成する元素と非磁性粒間物質中の各元素の含有量は、Ｆｅ３ないし１８原子％、Ｃｏ４８ないし８５原子％、及び非磁性粒間物質１０ないし４０原子％であるか、またはＦｅ３６ないし７２原子％、Ｃｏ１２ないし３６原子％、及び非磁性粒間物質１０ないし４０原子％である。
【００１２】
本発明の第１の観点に係る発明では、磁性粒子の粒径を１０ないし５００ｎｍとし、所定の磁性粒子と、所定の非磁性粒間物質のうち少なくとも２種とを使用し、それらの組成比、磁性粒子径を限定することにより、十分な飽和磁束密度を維持し、且つ、適度な保磁力と結晶磁気異方性を得ることができる。これにより、磁区の発生を抑制する。磁性粒子の粒径が１０ｎｍ未満で、磁化が一斉回転することにより実効的異方性が小さな構造になると、膜面広域に及ぶようなオーダーのマクロな磁区が発生し、ノイズが発生する。また、磁性粒子の粒径が５００ｎｍを超えると、粒径内を分断するようなオーダーの細かな磁区が発生し、ノイズが発生する。
【００１３】
また、本発明の第２の観点に係る垂直磁気記録媒体は、
その軟磁性層が、Ｆｅ−Ｃｏ系合金を主に含有し、５０ないし５００ｎｍの粒径を有する磁性粒子、及びＢ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅより選ばれる少なくとも１種の元素を含有する非磁性粒間物質を含む。この磁性粒子を構成する元素と非磁性粒間物質中の各元素の含有量は、Ｆｅ３ないし１８原子％、Ｃｏ４８ないし８５原子％、及び非磁性粒間物質１０ないし４０原子％であるか、またはＦｅ３６ないし７２原子％、Ｃｏ１２ないし３６原子％、、及び非磁性粒間物質１０ないし４０原子％である。
【００１４】
第２の観点に係る発明では、磁性粒子の粒径を５０ないし５００ｎｍに限定し、所定の磁性粒子と、所定の非磁性粒間物質のうち少なくとも１種とを使用し、それらの組成比、磁性粒子径を限定することにより、十分な飽和磁束密度を維持し、且つ、適度な保磁力と結晶磁気異方性を得ることができる。これにより、磁区の発生を抑制する。磁性粒子の粒径が５０ｎｍ未満で、磁化が一斉回転することにより実効的異方性が小さな構造になると、膜面広域に及ぶようなオーダーのマクロな磁区が発生し、ノイズが発生する。また、磁性粒子の粒径が５００ｎｍを超えると、粒径内を分断するようなオーダーの細かな磁区が発生し、ノイズが発生する。
【００１５】
また、本発明によれば、Ｆｅ３ないし１８原子％、Ｃｏ４８ないし８５原子％、非磁性粒間物質１０ないし４０原子％であると、特にＣｏ−Ｆｅ系合金の結晶構造が面心立方構造を取り、結晶構造も乱れやすく、軟磁性が得やすくなる。また、Ｆｅ３６ないし７２原子％、Ｃｏ１２ないし３６原子％、及び非磁性粒間物質１０ないし４０原子％であると、飽和磁束密度がより高くなる。
【００１６】
また、本発明によれば、非磁性粒間物質として、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＧｅからなる群から選択される少なくとも１種の元素を用いることにより、少なくとも１種の元素を用いることにより、磁性粒子の粒間に良く回り込み、また、ＦｅＣｏ系合金である磁性粒子の磁性を劣化させることなく、磁性粒子径の制御を容易にできる。
【００１７】
本発明においては、磁性粒子がＦｅ−Ｃｏ系合金を主に含み、該磁性粒子内のＦｅに対するＣｏの原子比が１．５ないし４であることが好ましい。原子比がこの範囲であると、飽和磁束密度がより高くなる傾向がある。あるいは、磁性粒子がＦｅ−Ｃｏ系合金を主に含み、磁性粒子内のＦｅに対するＣｏの原子比が０．０５ないし０．２５であることが好ましい。この範囲の原子比であると、ＣｏとＦｅの結晶構造が面心立方構造を取ることから、軟磁性が得易くなる傾向がある。しかしながら、磁性粒子内のＦｅに対するＣｏの原子比が０．２５ないし１．５であると、結晶構造は体心立方構造をとり、また、飽和磁束密度は原子比が１．５ないし４である場合よりも小さくなる傾向がある。
【００１８】
本発明によれば、好ましくは７９Ａ／ｍ以上、さらに好ましくは７９ないし７９０Ａ／ｍの保磁力を有する軟磁性層が得られる。保磁力が７９Ａ／ｍ未満であると、実効的異方性が小さくなり、磁区ができ易くなるため、ノイズが発生する傾向がある。
【００１９】
また、本発明に係る軟磁性層において、磁性粒子と隣接する磁性粒子との粒間距離は、磁性粒子平均粒径の１０％未満であることが好ましい。これにより、磁性粒子間が分離されにくくなり、飽和磁化の低下を抑制することができる。
【００２０】
本発明に係る軟磁性層中の非磁性粒間物質は、Ｂ−Ｃ系化合物、Ｂ−Ｎ系化合物、Ｓｉ−Ｎ系化合物、及びＢ−Ｓｉ系化合物からなる群から選択されることが好ましい。これらは、化合物を作りやすく、非晶質となりやすい。磁性粒子の粒間に良く回り込み、また、ＦｅＣｏ系合金である磁性粒子の磁性を劣化させることなく、磁性粒子径の制御を容易にできる。
【００２１】
さらに好ましくは、Ｂａ−Ｃ１００−ａ（３０≦ａ≦９０）、Ｂｂ−Ｎ１００−ｂ（３０≦ｂ＜１００）、Ｓｉｃ−Ｎ１００−ｃ（３０≦ｃ＜１００）、及びＢｄ−Ｓｉ１００−ｄ（１０≦ｄ≦９０）から選択される。これにより、この組成において、これらの物質は化合物を作りやすい傾向がある。
【００２２】
また、本発明の第３の観点によれば、上記第１及び第２の観点に係る垂直磁気記録媒体のいずれかと、垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う単磁極記録ヘッドとを具備する磁気記録再生装置が提供される。
【００２３】
以下、図面を参照し、本発明を具体的に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の一例を表す概略断面図を示す。
【００２５】
図示するように、この垂直磁気記録媒体は、例えば非磁性ガラス基板１と、その上に設けられ、例えば約１００ｎｍの平均粒径を有するＦｅ−Ｃｏ系合金磁性粒子と例えばＢ−Ｃ非磁性粒間物質を含み、その原子組成比はＦｅ５７−Ｃｏ１９−Ｂ１６−Ｃ８で表される軟磁性層２と、その上に設けられた例えばルテニウムからなる下地層３と、その上に設けられた例えばＣｏＰｔＣｒＯ系垂直磁気記録層４と、その上に設けられた例えばカーボンからなる保護層５とを有する。
【００２６】
また、図２は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の他の一例を表す概略断面図を示す。
【００２７】
図２に示す垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層として、ＣｏＰｔＣｒＯ系垂直磁気記録層４と保護層５との間に、ＣｏＰｔＣｒＯ系垂直磁気記録層４上に設けられた例えばルテニウム中間層６、及びその上に設けられたもう１つのＣｏＰｔＣｒＯ系垂直磁気記録層７をさらに含む以外は図１と同様の構成を有する。
【００２８】
図１及び図２に示す垂直磁気記録媒体の各層は、例えば原材料をターゲットにしてスパッタリングを行うことにより、形成することができる。
【００２９】
なお、垂直磁気記録層及び軟磁性層間、軟磁性層及び基板間には、必要に応じて他の層を形成することができる。
【００３０】
図３には、本発明にかかる磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
【００３１】
本発明に係る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ー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行う単磁極型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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、図中、１２８は蓋体を示している。
【００３４】
なお、上記装置は本発明の装置の一例であって、これに限定されるものではない。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００３６】
実施例１
図４に、本発明に用いられるスパッタ装置の一部の構成を説明するための図を示す。
【００３７】
このスパッタ装置は、図示しないチャンバー内に、互いに対向して配置され、矢印の方向に回転可能な２つの設置台１１，１２を有し、設置台１１，１２間のほぼ中間に、これらの設置台１１，１２に平行に、基板１が設置され得る。
【００３８】
図４に示すような構成を含むスパッタ装置を使用し、例えば１×１０−５　Ｐａの真空度を有する図示しないチャンバー内に対向して配置された回転可能な２つの設置台１１，１２上に、各々５７原子％Ｆｅ−１９原子％Ｃｏ−１６原子％Ｂ−８原子％Ｃターゲット１３，１４，１５，１６を載置し、その両面が各々この２つの５７原子％Ｆｅ−１９原子％Ｃｏ−１６原子％Ｂ−８原子％Ｃターゲットの間に対向するように非磁性ガラス基板１を置いた。
【００３９】
チャンバー内が０．６Ｐａの圧力になるようＡｒガスを流入し、ＤＣ５００　Ｗで５７原子％Ｆｅ−１９原子％Ｃｏ−１６原子％Ｂ−８原子％Ｃターゲットを放電させ、非磁性ガラス基板上に１００ｎｍの厚さになるようにＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層２を成膜した。
【００４０】
さらに、非磁性ガラス基板１を真空を保ったまま、図４と同様の構成を有する次のチャンバーへ移動し、一対のＲターゲットと対向させて設置した。Ａｒガスを０．５Ｐａの圧になるよう流入、ＤＣ１０００　Ｗで放電し、５０ｎｍの厚さになるようにＲｕ下地層３を成膜した。
【００４１】
次に、非磁性ガラス基板１を真空を保ったまま、さらに次のチャンバーへ移動し、Ｃｏ−２０原子％Ｐｔ−１６原子％Ｃｒターゲットと対向させて設置した。Ｏ２＝０．５％を含むＡｒガスを、チャンバー内が２０Ｐａの圧力になるように流入し、ＤＣ２５０　Ｗで、１２ｎｍの厚さになるようＣｏＰｔＣｒＯ垂直磁気記録層４を成膜した。
【００４２】
その後、得られた非磁性ガラス基板１を、真空を保ったまま、一対のＲｕターゲットの中間位置に移動し、Ａｒガスを、チャンバーが０．５Ｐａの圧力になるよう流入し、ＤＣ２５０　ＷでＲｕターゲットを放電させ、４ｎｍの厚さになるようＲｕ中間層６を成膜した。
【００４３】
さらに、ＣｏＰｔＣｒＯ垂直記録層４下部と同様な方法でＣｏＰｔＣｒＯ垂直磁気記録層７を成膜した。
【００４４】
最後に、得られた非磁性ガラス基板１を、真空を保ったまま、別のチャンバーの一対のＣターゲットの中間位置に移動した。Ａｒガスをチャンバー内が０．５Ｐａの圧力になるように流入し、ＣターゲットＤＣ１０００　Ｗで放電し、７０Åの厚さになるようＣ保護層６を成膜した。
【００４５】
Ｃ保護層成膜終了後、ディップ法により、ＰＦＰＥ潤滑剤を１ｎｍの厚さに塗布し、図示しない潤滑層を形成し、図２と同様の構成を有する垂直磁気記録媒体を得た。
【００４６】
次に、軟磁性層について調べるため、上記と同様の方法で、非磁性ガラス基板上に同様のＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層、及びＣ保護層を成膜し、サンプルを作成した。
【００４７】
組成の測定
得られた軟磁性層について、ＩＣＰ法により組成を測定したところ、得られたＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層は６６原子％Ｆｅ−２２原子％Ｃｏ−９原子％Ｂ−３原子％Ｃであった。
【００４８】
Ｘ線回折測定
これらの軟磁性層の結晶性をＸ線回折法により調べた。どちらの軟磁性層も、結晶質であることを示す鋭いピークがｂｃｃ　Ｆｅ（１１０）であることを示す位置である２θ＝４４．７度付近に現れた。さらに、非晶質であることを示すブロードなピークも現れた。ピークの鋭さはＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層の方が鋭く、その半値幅から、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて平均粒径を求めると、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層は１００ｎｍ、ＦｅＴａＣ系軟磁性層は８ｎｍであることが分かった。
【００４９】
以上のことより、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層は、平均粒径１００ｎｍのｂｃｃ構造をもつＦｅ−Ｃｏ合金磁性粒子と、非晶質のＢ−Ｃ非磁性粒間物質とからなり、Ｆｅ−Ｃｏ合金磁性粒子の占める割合は軟磁性層全体の８８原子％であることがわかった。また、Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ系軟磁性層は、平均粒径８ｎｍのｂｃｃ構造をもつＦｅ磁性粒子と、非晶質Ｔａ−Ｃ非磁性粒間物質からなると推定される。
【００５０】
静磁気特性
これらの軟磁性層の磁気特性をＢ−Ｈループトレーサーで測定した。その結果を下記表１に示す。
【００５１】
磁区の観察
また、それぞれについて、ＭＦＭ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｆｏｒｃｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて、５００μｍ角について磁区観察を行った。
【００５２】
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層ついて、磁区は観察されなかった。
【００５３】
スパイクノイズの測定
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層及びＦｅ−Ｔａ−Ｃ系軟磁性層上に、実施例１と同様にしてＣ保護層を形成し、リングヘッドを用いてＤＣイレーズした後の信号をＭＲヘッドで読みこんだ。
【００５４】
サンプル１周あたりの波形を図５及び図６に示す。
【００５５】
図５に示すように、本発明にかかる実施例１のＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層では、スパイクノイズが一切現れなかった。
【００５６】
電磁変換特性
実施例１及び比較例１で得られた磁気記録媒体について、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、ＭＲヘッドを用いて信号を読み取る方法により、リードライト（Ｒ／Ｗ）テストを行った。測定条件は、半径位置２０ｎｍと一定の位置で、ディスクを４２００ｒｐｍに回転させて行った。信号は、５５２ｋＦＣＩの高周波信号と、９２ｋＦＣＩの低周波信号について測定を行い、出力はそれぞれについて示した。
【００５７】
媒体ＳＮ比（Ｓ／Ｎｍ）において、Ｓ値は、１０ｋＦＣＩの孤立波形の１磁化反転におけるｐｐ値（＋、−のそれぞれ最高値の差）を半分にした値、Ｎｍ値は、４００ｋＦＣＩでのノイズのｒｍｓ値（ｒｏｏｔ　ｍｅａｎ　ｓｑｕａｒｅ）である。
【００５８】
オーバーライト（ＯＷ）特性は、４００ｋＦＣＩ信号に９２ｋＦＣＩ信号を書き込んだ際の上書き前の信号出力と、上書き後の消え残り信号出力の比より求めた。
【００５９】
得られた結果を下記表２に示す。
【００６０】
上記測定から、ｂｃｃ構造で、Ｆｅ−Ｃｏ磁性粒子の粒径が１００ｎｍであり、Ｆｅ−Ｃｏ磁性粒子と非晶質の非磁性粒間物質を併せ持つ軟磁性層を垂直磁気記録層の裏打ち層として適用することにより、Ｂｓが高く、ノイズ発生のない軟磁性層が得られ、それを用いた垂直二層媒体は、出力、Ｓ／Ｎｍ、ＯＷとも良好な垂直磁気記録媒体が得られることがわかった。
【００６１】
比較例１
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層の代わりに、８０原子％Ｆｅ−１０原子％Ｔａ−１０原子％Ｃターゲットを用いて成膜した後、真空中にて３００℃、１５秒保持する熱処理を施してＦｅ−Ｔａ−Ｃ系軟磁性層を得る以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を形成した。なお、この熱処理は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ膜のＦｅ粒径を増大させ、良好な軟磁性を引き出すために行った。
【００６２】
また、軟磁性層について調べるため、非磁性ガラス基板上にＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｃ系軟磁性層の代わりにＦｅ−Ｔａ−Ｃ系軟磁性層を成膜した。
【００６３】
実施例１と同様に組成の測定を行ったところ、Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ系軟磁性層は、８５原子％Ｆｅ−８原子％Ｔａ−７原子％Ｃであった。
【００６４】
同様に磁区の観察を行ったところ、Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ系軟磁性層に磁区は観察されなかった。
【００６５】
実施例１と同様にノイズの測定を行った。その結果を図６に示す。
【００６６】
図６に示すように、比較例１のＦｅ−Ｔａ−Ｃ軟磁性膜８ではスパイクノイズが観察された。これは、磁壁がノイズとなって現れたものと考えられ、本発明に用いられる軟磁性層では磁壁は無かったが、従来の媒体ＢではＭＦＭの観察エリアである５００μｍ角よりも大きなオーダーの磁壁があったものと考えられる。
【００６７】
また、実施例１と同様にして、静磁気特性、及び電磁変換特性を調べた。その結果を下記表１及び表２に示す。
【００６８】
実施例２
図４に示す装置において、ターゲット１３，１５の代わりに２つの１０原子％Ｆｅ−９０原子％Ｃｏターゲット、ターゲット１４，１６の代わりに２つの５０原子％Ｓｉ−５０原子％Ｎターゲットを各々配置し、Ａｒガスを０．６Ｐａになるよう流入した後、１０原子％Ｆｅ−９０原子％ＣｏターゲットはＤＣ１０００　Ｗで、５０原子％Ｓｉ−５０原子％ＮはＲＦ４００　Ｗで放電させながら、同じターゲットが同じ公転軌道内にならないようにして、１７秒間公転させ、放電を止めることにより、９原子％Ｆｅ−８１原子％Ｃｏ−５原子％Ｓｉ−５原子％Ｎ軟磁性層を成膜する以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。
【００６９】
得られた垂直磁気記録媒体について実施例１と同様に評価したところ、同様の効果が得られた。
【００７０】
また、実施例１と同様に、非磁性ガラス基板上に、上述の軟磁性層及び保護層を形成したものを作成し、同様の測定、評価を行ったところ、同様の効果が得られた。
【００７１】
実施例３
図４に示す装置において、ターゲット１３，１５の代わりに２つの７５原子％Ｆｅ−２５原子％Ｃｏターゲット、ターゲット１４，１６の代わりに２つのＢターゲットを、各々配置した。５×１０−６（Ｐａ）の真空度を有するチャンバー内に、同じターゲットが同じ公転軌道内にならないようにして、４つのターゲットを公転させながら、チャンバー内に、ＡｒガスとＮ２ガスを、Ａｒ：Ｎ２の流量比を４：１に保ち、かつ０．６（Ｐａ）の圧力になるように流入し、７５原子％Ｆｅ−２５原子％ＣｏターゲットをＤＣ４００　Ｗで、ＢターゲットをＤＣ５００　Ｗで放電し、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｎ系軟磁性層を成膜した。次に、真空を破らずに、５×１０−６（Ｐａ）の真空度を有する次のチャンバーへ移動し、５０原子％Ｎｉ−５０原子％Ｎｂターゲットを用いてＮｉＮｂ下地層、６７原子％Ｃｏ−１８原子％−Ｃｒ１５原子％Ｐｔターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔ系磁気記録層を順に成膜した。
その後、Ａｒガス１００　（ｓｃｃｍ）とＨ２ガス６（ｓｃｃｍ）を流入し、Ｃ−Ｈ保護膜２０を成膜した。
【００７２】
最後にディップ法により、パーフルオロポリオキシアルカンよりなる潤滑剤を塗布し、垂直磁気記録媒体を得た。
【００７３】
得られた垂直磁気記録媒体は、図１と同様の構成を有し、非磁性ガラス基板１上に上述の軟磁性層２、下地層３、垂直磁気記録層４、保護層５及び図示しない潤滑層を有していた。
【００７４】
軟磁性層について調べるため、上記と同様の方法で、非磁性ガラス基板上に上記Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｎ系軟磁性層及びＣ保護層を成膜し、サンプルを作成した。
【００７５】
実施例１と同様に、得られたＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｎ系軟磁性層の組成を調べたところ、６６原子％Ｆｅ−２２原子％Ｃｏ−１２原子％Ｂであった。Ｎはガスであるため測れなかったが、Ｆｅ、Ｃｏの比から、Ｂと同量でＢと結合しているものと考えられる。
【００７６】
また、結晶粒径を実施例１と同様な方法で求め、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｎ系軟磁性層のＦｅ−Ｃｏ磁性粒子の粒径は６０　ｎｍであった。
【００７７】
実施例１と同様にして、静磁気特性と電磁変換特性を測定した。その結果を、表１及び表２に示す。
【００７８】
比較例２
また、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｎ系軟磁性層の代わりに、Ｖターゲットと６８原子％Ｃｏ−２０原子％Ｐｔ−１２原子％Ｃｒターゲットを用いて、Ｖ下地と、ＣｏＰｔＣｒＯ系硬磁性バイヤス層と、さらに、８４原子％Ｃｏ−６原子％Ｚｒ−１０原子％Ｎｂターゲットを用いて、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系軟磁性層とを積層した３層構造を設ける以外は、実施例３と同様にして、垂直磁気記録媒体を作成した。
【００７９】
得られた磁気記録媒体は、非磁性ガラス基板上に、下地層、硬磁性バイヤス層、軟磁性層、磁気記録層、保護層、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有していた。
【００８０】
なお、ＣｏＰｔＣｒＯ系硬磁性バイヤス層には、着磁装置を用いて、媒体の上部と下部で逆向きの磁界が発生するようにコイルにパルス電流を流し、半径方向、例えば内周から外周の方向に着磁を行った。これにより、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系軟磁性層の磁化の向きを半径方向、例えば内周から外周の方向に固定した。
【００８１】
軟磁性層について調べるため、上記と同様の方法で、非磁性ガラス基板上に上記Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系軟磁性層を成膜した。
【００８２】
得られたＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系軟磁性層は、Ｘ線回折法により調べたところ、非晶質であった。
【００８３】
実施例１と同様にして、静磁気特性と電磁変換特性を測定した。その結果を、表１及び表２に示す。
【００８４】
【表１】
2004030851.tif 000003
【００８５】
実施例１及び実施例３に係る軟磁性層は、比較例１及び比較例２に係る軟磁性層に比べて、その保磁力Ｈｃが高く、飽和磁束密度Ｂｓ、及び飽和磁束密度Ｂｓに対する残留磁束密度Ｂｒとの比ＲＳが優っていることがわかった。
【００８６】
【表２】
2004030851.tif 000004
【００８７】
実施例１及び実施例３の垂直磁気記録媒体は、比較例１及び比較例２の磁気記録媒体に比べ、出力、Ｓ／Ｎｍ、及びＯＷとも良好な値を示した。これは、図５に示されるように、軟磁性層単独でのスパイクノイズがすでに小さかったこと、及びＢｓが高かったことによるものと考えられる。
【００８８】
実施例４ないし６，比較例３
下記の４種類の組成を有するＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ系合金ターゲットを用意した。
【００８９】
実施例４のターゲット　５７原子％Ｆｅ−１９原子％Ｃｏ−１４原子％Ｂ−１０原子％Ｓｉ
実施例５のターゲット　５７原子％Ｆｅ−１９原子％Ｃｏ−１６原子％Ｂ−８原子％Ｓｉ
実施例６のターゲット　５７原子％Ｆｅ−１９原子％Ｃｏ−１８原子％Ｂ−６原子％Ｓｉ
比較例３のターゲット　２７原子％Ｆｅ−９原子％Ｃｏ−４８原子％Ｂ−１６原子％Ｓｉ
実施例４ないし実施例６のターゲットについては、ＢとＳｉの組成比のみを変えただけである。比較例３のターゲットについては、Ｆｅ＋ＣｏとＢ＋Ｓｉとの比のみが異なる。
【００９０】
５７原子％Ｆｅ−１９原子％Ｃｏ−１６原子％Ｂ−８原子％Ｃターゲットの代わりに、これらの４種類のターゲット使用する以外は実施例１と同様にして、４種類の垂直磁気記録媒体を作成した。
【００９１】
また、実施例１と同様に、軟磁性層について調べるために非磁性ガラス基板上に上記各ターゲットを使用して同様にＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ系軟磁性層を形成した後、その上にＣ保護層を形成し、サンプルを作成した。
【００９２】
得られたサンプルについて、実施例１と同様にして組成の測定を行った。それぞれの成膜後の組成は、実施例４のサンプル　６０原子％Ｆｅ−２０原子％Ｃｏ−１２原子％Ｂ−８原子％Ｓｉ、実施例５のサンプル　６０原子％Ｆｅ−２０原子％Ｃｏ−１３原子％Ｂ−７原子％Ｓｉ、実施例６のサンプル　６０原子％Ｆｅ−２０原子％Ｃｏ−１５原子％Ｂ−５原子％Ｓｉ、比較例３のサンプル　３０原子％Ｆｅ−１０原子％Ｃｏ−４５原子％Ｂ−１５原子％Ｓｉであった。
【００９３】
電磁変換特性を測定した結果、実施例４ないし６においては、実施例１の媒体と同様な値が得られ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ系軟磁性層において、ＢとＳｉの原子組成比をＢａ−Ｓｉ１００−ａで書き表したとき、１０≦ａ≦９０の組成比が保たれていれば、同様な結果が得られることがわかった。
【００９４】
また、比較例３の媒体については、比較例１の媒体と同様に、図６に示すようなスパイクノイズが見られ、電磁変換特性も比較例１と同様な値であった。
【００９５】
また、実施例１と同様にしてＸ線回折測定を行い、Ｆｅ−Ｃｏ磁性粒子の結晶粒径を求めた結果、実施例４ないし６の軟磁性層はＦｅ−Ｃｏ磁性粒子と見られる比較的鋭いピークとＢ−Ｓｉと見られるブロードなピークに別れ、Ｆｅ−Ｃｏ磁性粒子の粒径はおよそ７０ｎｍであることがわかった。一方、比較例３では、Ｆｅ−Ｃｏ磁性粒子と見られるピークもブロードで、Ｂ−Ｓｉと見られるブロードなピークと見分けがつきにくく、実施例１と同様にＳｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて平均粒径を求めると、Ｆｅ−Ｃｏ粒径が５　ｎｍと微細化されていた。
【００９６】
これより、Ｆｅ−ＣｏとＢ−Ｓｉの組成比を本発明と同じにしたＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ系軟磁性層でも、Ｆｅｂ−Ｃｏｃ−（Ｂ−Ｓｉ）ｄの組成を原子％で表したとき、本発明の１０≦ｄ≦４０の範囲からはずれると、Ｆｅ−Ｃｏ磁性粒子は微細化し、その結果、軟磁性膜からスパイクノイズが発生し、媒体の特性を劣化させることがわかった。
【００９７】
【発明の効果】
本発明を用いると、媒体ノイズが少なく、高飽和磁束密度を示す垂直二層膜媒体が得られ、良好な磁気記録再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の一例を表す概略断面図
【図２】本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の他の一例を表す概略断面図
【図３】本発明にかかる磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図
【図４】本発明に用いられるスパッタ装置の一部の構成を説明するための図
【図５】本発明に係る軟磁性層のスパイクノイズの測定グラフ
【図６】従来の軟磁性層のスパイクノイズの測定グラフ
【符号の説明】
１…非磁性ガラス基板、２…軟磁性層、３…下地層、４，７…垂直磁気記録層、５…Ｃ保護層、６…Ｒｕ中間層、１１，１２…載置台、１３，１４，１５，１６…ターゲット、１００，１２１，２００，３００…垂直磁気記録媒体、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、１２８…蓋体
【図１】
2004030851.tif 000005
【図２】
2004030851.tif 000006
【図３】
2004030851.tif 000007
【図４】
2004030851.tif 000008
【図５】
2004030851.tif 000009
【図６】
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