(57)【要約】    【課題】Ｓ０ＮＲの低下を回避できるＡＦＣ構造を備えた磁気記録ディスクを提供する。    【解決手段】磁気記録ディスクは、３つの下部強磁性層（ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３）と１つの上部強磁性層（ＵＬ）とを有し、４つの強磁性層が反強磁性結合層を横切って互いに反強磁性結合（ＡＦＣ）している。ＵＬは、３つの下部層の、残留磁化と厚さとの積（Ｍｒｔ）より大きく、かつＬＬ１およびＬＬ３のＭｒｔ値の総和より大きいＭｒｔを有する。中間の下部層ＬＬ２は、その他の下部層ＬＬ１およびＬＬ３のＭｒｔより小さいＭｒｔを有し、その結果として、ＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔは、単一の下部層のみを有する従来のＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔより小さくなる。このＡＦＣ構造は、かかる合成Ｍｒｔの低下を、前記３つのいずれの下部層のＭｒｔをも従来のＡＦＣ構造の単一の下部層の最大Ｍｒｔ以上に増大させることなく達成する。【選択図】図２
2005243220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に設けられるとともに、残留磁化Ｍｒと、厚さｔと、残留磁化と厚さとの積Ｍｒｔとを有する第１の下部強磁性層と、
前記第１の下部強磁性層の上に設けられる第１の反強磁性結合層と、
前記第１の反強磁性結合層の上に設けられるとともに、前記第１の下部強磁性層の前記Ｍｒｔより小さいＭｒｔを有する第２の下部強磁性層と、
前記第２の下部強磁性層の上に設けられる第２の反強磁性結合層と、
前記第２の反強磁性結合層の上に設けられるとともに、前記第２の下部強磁性層の前記Ｍｒｔより大きいＭｒｔを有する第３の下部強磁性層と、
前記第３の下部強磁性層の上に設けられる第３の反強磁性結合層と、
前記第３の反強磁性結合層の上に設けられるとともに、前記第１および第３の下部強磁性層の前記Ｍｒｔ値の総和より大きいＭｒｔを有する上部強磁性層と、
を有することを特徴とする磁気記録ディスク。
【請求項２】
前記各下部強磁性層は、実質的に同じ材料によって形成され、前記第２の下部強磁性層は、前記第１および第３の下部強磁性層の前記厚さより小さい厚さを有することを特徴とする請求項１記載のディスク。
【請求項３】
前記第３の反強磁性結合層の上に設けられる第４の下部強磁性層と、
前記第４の下部強磁性層の上に設けられる第４の反強磁性結合層と、
前記第４の反強磁性結合層の上に設けられる第５の下部強磁性層と、
前記第５の下部強磁性層の上に設けられる第５の反強磁性結合層とをさらに含み、
前記上部強磁性層は、前記第５の反強磁性結合層の上に直接形成されるとともに、前記第１、第３および第５の下部強磁性層の前記Ｍｒｔ値の総和より大きいＭｒｔを有することを特徴とする請求項１記載のディスク。
【請求項４】
前記上部強磁性層は、Ｃｏ、Ｐｔ、ＣｒおよびＢを含む合金であり、前記各下部強磁性層は、ＣｏとＣｒを含む合金であることを特徴とする請求項１記載のディスク。
【請求項５】
前記各下部強磁性層は、さらにＴａを含むことを特徴とする請求項４記載のディスク。
【請求項６】
前記各反強磁性結合層は、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）およびこれらの合金から成る群から選択される材料であることを特徴とする請求項１記載のディスク。
【請求項７】
前記基板と前記第１の下部強磁性層との間であって前記基板の上に配置される下地層をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のディスク。
【請求項８】
前記上部強磁性層の上に形成される保護膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク。
【請求項９】
基板と、
前記基板の上に設けられるとともに、印加磁界がないときに２つの残留磁化状態を有する反強磁性結合構造であって、
（ａ）残留磁化Ｍｒと、厚さｔと、残留磁化と厚さとの積Ｍｒｔとを有する第１の下部強磁性層と、（ｂ）前記第１の下部強磁性層の上に設けられる第１の反強磁性結合層と、（ｃ）前記第１の反強磁性結合層の上に設けられるとともに、前記第１の下部強磁性層の前記Ｍｒｔより小さいＭｒｔを有する第２の下部強磁性層と、（ｄ）前記第２の下部強磁性層の上に設けられる第２の反強磁性結合層と、（ｅ）前記第２の反強磁性結合層の上に設けられるとともに、前記第２の下部強磁性層の前記Ｍｒｔより大きいＭｒｔを有する第３の下部強磁性層と、（ｆ）前記第３の下部強磁性層の上に設けられる第３の反強磁性結合層と、（ｇ）前記第３の反強磁性結合層の上に設けられるとともに、前記第１および第３の下部強磁性層の前記Ｍｒｔ値の総和より大きいＭｒｔを有する上部強磁性層と、を有し、
前記上部強磁性層と前記第３の下部強磁性層の磁化方向は、各残留磁化状態において実質的に反平行であり、前記第２の下部強磁性層と前記第１の強磁性層の磁化方向は、各残留磁化状態において実質的に反平行であり、前記上部強磁性層の一方の残留磁化状態における磁化方向は、他方の残留磁化状態における該強磁性層の磁化方向に対して実質的に反平行であることを特徴とする磁気記録ディスク。
【請求項１０】
前記各下部強磁性層は、実質的に同じ材料によって形成され、前記第２の下部強磁性層は、前記第１および第３の下部強磁性層の前記厚さより小さい厚さを有することを特徴とする請求項９記載のディスク。
【請求項１１】
前記上部強磁性層は、Ｃｏ、Ｐｔ、ＣｒおよびＢを含む合金であり、前記各下部強磁性層は、ＣｏとＣｒを含む合金であることを特徴とする請求項９記載のディスク。
【請求項１２】
前記各下部強磁性層は、さらにＴａを含む合金であることを特徴とする請求項１１記載のディスク。
【請求項１３】
前記各反強磁性結合層は、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）およびこれらの合金から成る群から選択される材料であることを特徴とする請求項９記載のディスク。
【請求項１４】
前記基板と前記第１の下部強磁性層との間であって前記基板の上に配置される下地層をさらに含むことを特徴とする請求項９記載のディスク。
【請求項１５】
前記上部強磁性層の上に形成される保護膜をさらに含むことを特徴とする請求項９記載のディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録ハードディスクドライブにおいて用いられる磁気記録ディスクに係り、特に、反強磁性結合（ＡＦＣ）磁性層を有する磁気記録ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ハードディスクの記憶密度が増大するにつれ、磁気記録層における残留磁化と厚さとの積（Ｍｒｔ）の低下及び保磁力（Ｈｃ）の増大が起こっている。Ｍｒｔは、記録層の厚さｔと記録層の残留（零印加磁界）磁化Ｍｒとの積である（ここで、Ｍｒは、強磁性体材料の単位体積あたりの磁気モーメントを単位として測定される）。Ｈｃは、ディスクドライブ記録ヘッドがデータを記録層上において記録するために必要とする短時間スイッチング磁界または固有保磁力（Ｈ０）に関連する。ＭｒｔおよびＨｃにおける前記傾向は、Ｍｒｔ／Ｈｃ比の低下をもたらした。
【０００３】
Ｍｒｔの低下を達成するためには、磁性層の厚さｔを低減させるとよいが、前記層に記憶される磁気情報がより減衰しやすくなるため、ある限度までしか低減させることはできない。この磁化の減衰は、微小磁性体粒子の熱活性化（超常磁性効果）に起因すると考えられてきた。磁性体粒子の熱安定性は、大体において、ＫｕＶにより判断される。ここで、Ｋｕは、層の磁気異方性定数であり、Ｖは、磁性体粒子の体積である。層厚さを低減させると、Ｖは減少する。層厚さがあまりにも薄いと、ＫｕＶが小さくなりすぎて、記憶される磁気情報は、ディスクドライブの正常動作条件において、もはや安定しなくなってしまう。
【０００４】
この問題を解決するひとつの方法は、より高い異方性を有する材料（より高いＫｕ）に移行することである。しかしながら、Ｋｕの増大は、Ｋｕ／Ｍｓ（Ｍｓ＝飽和磁化）と略等しい保磁力Ｈｃが過剰に増大して、従来の記録ヘッドにより記録することができなくなる点によって制限される。ひとつの同様の方法は、磁性層のＭｓを固定層厚さに関して低減させることであり、これによって、Ｍｒは、Ｍｓに関連しているため、低減させられるが、これもまた記録可能な保磁力によって制限される。
【０００５】
本出願と同じ譲受人に譲渡された米国特許第６２８０８１３号明細書（特許文献１）に、磁気記録層が、非強磁性スペーサ層を横切って互いに反強磁性結合される少なくとも２つの強磁性体層である磁気記録媒体が説明されている。ＡＦＣ媒体と呼ばれるこのタイプの磁気媒体において、２つの反強磁性結合層の磁気モーメントは、残留磁化において反平行に配向されて、その結果として、記録層の正味即ち合成Ｍｒｔは、上部および下部強磁性層間における差となる。上部強磁性層は、一般に、下部強磁性層より高いＭｒｔを有するため、合成Ｍｒｔは、ＭｒｔＵＬ−ＭｒｔＬＬによって与えられる。このＭｒｔの低下は、体積Ｖの減少を伴うことなしに達成される。したがって、記録媒体の熱安定性が低下することはない。
【０００６】
図１に、従来技術にしたがった反強磁性結合（ＡＦＣ）磁性層２０を有するディスクの断面構造が示されている。ディスク基板１１は、ガラス、ＳｉＣ／Ｓｉ、セラミック、石英またはＮｉＰ表面被覆を有するＡｌＭｇ合金基材などの何らかの適切な材料である。シード層１２は、下地層１３の成長を高めるために用いられうる任意の層である。シード層１２は、基板１１がガラス等の非金属である場合に最も一般的に用いられる。シード層１２は、約１〜５０ｎｍの範囲内の厚さを有するとともに、後に堆積される層のある一定の好適な結晶配向における成長を促進させるシード材料として有用であるＴａ、ＣｒＴｉ、ＮｉＡｌまたはＲｕＡｌ等の材料の内の１つである。プレシード層（図示せず）もまた、ガラス基板１１とシード層１２との間において用いられうる。下地層１３は、シード層がある場合にはシード層上に、さもなければ基板１１上に直接堆積せしめられるとともに、クロムまたはＣｒＶ、ＣｒＴｉまたはＣｒＭｏ等のクロム合金などの非磁性材料である。下地層１３は、５〜１００ｎｍの範囲内の厚さを有しており、一般的な値は約１０ｎｍである。非晶質炭素等の保護膜（図示せず）は、最上層としてＡＦＣ層２０の上に形成される。
【０００７】
ＡＦＣ磁性層２０は、反強磁性結合層として作用する非強磁性スペーサ層２３により分離される下部強磁性層（ＬＬ）２２と上部強磁性層（ＵＬ）２４とによって構成される。この非強磁性スペーサ層２３の厚さと組成は、隣接する層２２、２４の磁気モーメント３２、３４がそれぞれ非強磁性スペーサ層２３を介してＡＦ結合されるとともに、零印加磁界、すなわち残留磁化状態において反平行となるように選択される。層２０の２つのＡＦ結合層２２、２４は、反平行に配向される磁気モーメントを有しており、上部層２４がより大きいモーメントを有する。このため、ＭｒｔＵＬは、ＭｒｔＬＬより大きく、ＡＦＣ層２０の合成Ｍｒｔは、（ＭｒｔＵＬ−ＭｒｔＬＬ）となる。
【０００８】
図１のＡＦＣ構造の層２０のような非強磁性遷移金属スペーサ層を介した強磁性層のＡＦ結合は、広く研究されるとともに、文献に説明されている。一般に、交換結合は、スペーサ層の厚さが増大すると、強磁性から反強磁性へと振動する。選択材料の組合せにおけるかかる振動性結合関係は、非特許文献１において説明されている。材料の組合せには、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉおよびこれらの合金であるＮｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−ＣｏおよびＦｅ−Ｃｏ等により製作される強磁性層と、Ｒｕ、クロム（Ｃｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）およびこれらの合金等の非強磁性スペーサ層とが含まれる。このような各々の材料の組合せに関して、振動性交換結合関係を、それがまだ公知でなければ、判断して、２つの強磁性層間における反強磁性結合が確保されるように非強磁性スペーサ層の厚さを選択しなければならない。振動周期は、非強磁性スペーサ材料に依存するが、振動性結合の強さと位相は、強磁性材料と界面品質とに依存する。
【０００９】
このＡＦＣ構造２０において、隣接する強磁性層２２、２４の磁気モーメント３２、３４の配向は、それぞれ反平行に揃えるとともに、以って破壊的に合算される。このＡＦＣ構造の２つの強磁性層は、記録に関して異なる機能を果たすため、前記層の材料特性は、実質的に異なる。上部層２４は、一般に、ほとんどいかなる粒子間交換結合も有さない微小磁性粒子を有するとともに、高い固有保持力（Ｈ０〜８ｋＯｅ）を有する。上部層２４のかかる特性は、最良のＳ０ＮＲが得られるように適合せしめられる。上部層２２は、一般に、Ｃｏ６８Ｐｔ１３Ｃｒ１９Ｂ１０等のＣｏＰｔＣｒＢ合金である。下部層２２は、一般に大きな粒子間交換結合及び低い固有保磁力（Ｈ０〜１ｋＯｅ）を有する材料である。かかる特性は、孤立再生パルスの半値幅であるＰＷ５０の低下を容易にする。前記材料は、一般にＣ０８９Ｃｒ１１等の低いＣｒ含有率（［Ｃｒ］＜１５ａｔ％）を有するＣｏＣｒ合金である。下部層に用いられる材料を高性能媒体の上部層として用いることはできない。非強磁性スペーサ層２３は、一般にルテニウム（Ｒｕ）である。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６２８０８１３号明細書
【非特許文献１】パーキンら（Parkin et al.）の「金属超格子構造Ｃｏ／Ｒｕ、Ｃｏ／ＣｒおよびＦｅ／Ｃｒにおける交換結合および磁気抵抗の振動（Oscillations in Exchange Coupling and Magnetoresistance in Metallic Superlattice Structures: Co/Ru, Co/Cr and Fe/Cr）、フィジカル・レビュー・レターズ（Phys. Rev. Lett.）、Ｖｏｌ．６４、ｐ．２０３４（１９９０年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＡＦＣ媒体は、磁気記録ディスクの性能を有意に向上させる。合成Ｍｒｔが低いということは、低記録密度において測定される記録信号の孤立再生パルスの半値幅であるＰＷ５０が低い値であることを意味する。ＰＷ５０値は、達成可能な線密度を決定し、ＰＷ５０が低い値であることが望ましい。したがって、ＡＦＣ媒体の拡張性は、主として、その構造を用いてＰＷ５０をどの程度低下させることができるかによって決まり、これは、ＭｒｔＣＯＭＰＯＳＩＴＥ＝（ＭｒｔＵＬ−ＭｒｔＬＬ）であるため、どの程度の大きさのＭｒｔ値を下部強磁性層において達成することができるかによって決まる。
【００１２】
しかしながら、現在のＡＦＣ媒体には、下部強磁性層において用いられうる最大Ｍｒｔ値があって、この最大Ｍｒｔ値を超えると、たとえＰＷ５０をなお低下させ、かつ合成Ｍｒｔをなお低下させても、媒体の固有信号対雑音比（Ｓ０ＮＲ）が悪化してしまうことになる。たとえば、より厚い下部強磁性層（下部層のＭｒｔを最大値より０．０５ｍｅｍｕ／ｃｍ２だけ大きくする）を有するＡＦＣ構造を製作して、最大下部層Ｍｒｔを用いた基準ＡＦＣ構造より３．５％低いＰＷ５０値を達成することができる。しかし、その結果として、Ｓ０ＮＲの約３．５ｄｂという許容不能な低下が引き起こされる。
【００１３】
ＡＦＣ媒体において、下部層を過剰に厚くすると係るＳ０ＮＲの低下が起こる理由として、２つの理由が考えられる。第１に、下部強磁性層をより厚くすると、その異方性と体積との積（ＫｕＶ）が増大する。ＫｕＶは、熱揺らぎに対する層の影響を決定し、ＫｕＶが高いほど、層の影響は低くなる。熱活性化反転がＡＦＣ媒体の微小な層間交換磁界に下部層の磁化を反転させ、以って所望の反平行残留磁化構造を生じさせることは十分に立証されている。したがって、下部層のＫｕＶが高いほど（下部層のＭｒｔが高いほど）、相対的に微小な交換磁界が下部層の磁化を完全に反転させることはより困難になる。第２に、交換磁界の大きさは、下部層のＭｒｔに反比例し、これによってまた反強磁性相互作用が下部層の磁化を反転させることは、下部層がより厚くなるため、より困難になる。したがって、下部層のＭｒｔを増大させると、下部層の磁化を反転させて反平行残留磁化構造を形成させることをより困難にする２つの効果が生じる。
【００１４】
これらの要因により、一部の下部層粒子をそのそれぞれの上部層粒子と反平行にならないことがあり、記録信号に余分な雑音を生じしめて、測定されるＳ０ＮＲの低下を引き起こす可能性がある。高モーメント層をＲｕ層に隣接して追加することにより交換磁界を増大させることは、この問題を回避するひとつの潜在的方法であるが、かかる高モーメント層の追加は、Ｓ０ＮＲを低下させるため、実際にはＳ０ＮＲを低下させることなしに交換磁界を有意に変化させることは非常に困難である。したがって、ＡＦＣ媒体の下部強磁性層の厚さを最大値を超えて増大させることができないという問題は、これらの構造における普遍的な問題である。
【００１５】
合成ＭｒｔおよびＰＷ５０の低下を利用することができるが、Ｓ０ＮＲの低下を引き起こすことのないＡＦＣ構造を備えた磁気記録ディスクが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、３つの下部強磁性層（ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３）と１つの上部層（ＵＬ）とを有するＡＦＣ構造を備えた磁気記録ディスクにおいて、全ての４つの強磁性層が対応する反強磁性結合層を横切って互いに反強磁性結合される磁気記録ディスクである。ＵＬは、３つの各々の下部層ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３のＭｒｔより大きく、かつＬＬ１およびＬＬ３のＭｒｔ値の総和より大きいＭｒｔを有する。中間の下部層ＬＬ２は、その他の各々の下部層ＬＬ１およびＬＬ３のＭｒｔより小さいＭｒｔを有し、その結果として、ＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔは、従来のＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔより小さくなる。本発明のＡＦＣ構造は、３つのいずれの下部層のＭｒｔをも従来のＡＦＣ構造の単一下部層の最大Ｍｒｔ以上に増大させることなく、この合成Ｍｒｔの低下を達成することができ、したがって下部層のＭｒｔが過剰に大きくなることによって引き起こされるＳ０ＮＲの低下が回避される。
【００１７】
本発明の本質と利点とをより完全に理解するために、以下の詳細な説明を添付図面とともに参照されたい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＡＦＣ媒体のＳ０ＮＲを損なうことなく、より低いＭｒｔとＰＷ５０とを達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、ＡＦＣ媒体の現在の制約事項を克服するとともに、Ｓ０ＮＲを損なうことなくより低いＭｒｔとＰＷ５０とを達成することを可能にするＡＦＣ媒体である。この構造は、図２に示されており、基板１１１上のシード層１１２と下地層１１３との上に形成されるＡＦＣ層１２０からなる。
【００２０】
このＡＦＣ層１２０は、３つの下部強磁性層（ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３）（それぞれ図２の１２２、１２４、１２６）と１つの上部層（ＵＬ）（図２の１４０）とからなる。強磁性層１４０は、ＡＦＣ構造１２０の最上層であるため、上部強磁性層と呼ばれる。これらの４つの強磁性層は、３つの反強磁性結合層１２３、１２５、１２７によって分離される。全ての４つの強磁性層１２２、１２４、１２６、１４０は、互いに反強磁性結合する。ＡＦＣ層１２０は、２つの残留磁化状態（零印加磁界）を有する。これらの状態の一方における各層の磁化方向は、矢印１３２、１３４、１３６、１４２によって示されている。他方の状態においては、全ての前記矢印の方向が反転する。
【００２１】
ＵＬは、３つの各々の下部層ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３のＭｒｔより大きく、かつＬＬ１およびＬＬ３のＭｒｔ値の総和より大きいＭｒｔを有する。中間の下部層ＬＬ２は、その他の各々の下部層ＬＬ１およびＬＬ３のＭｒｔより小さいＭｒｔを有する。（これらの相対的なＭｒｔ値は、矢印１３２、１３４、１３６、１４２の相対的な長さによって表されている。）ＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔは、下記（１）式によって与えられる。
【００２２】
ＭｒｔＣＯＭＰＯＳＩＴＥ＝（ＭｒｔＵＬ−ＭｒｔＬＬ１）＋ＭｒｔＬＬ２−ＭｒｔＬＬ３  （１）
図２のＡＦＣ媒体の記録特性を従来のＡＦＣ媒体（図１）の記録特性と比較するためには、上部層ＵＬ１４０と第１の下部層ＬＬ１  １２２とを組成および厚さに関して図１の従来技術のＡＦＣ構造における２つの対応する層と同一にして、これらの対応するＭｒｔ値が同一になるようにすればよい。２つの中間の下部強磁性層ＬＬ２およびＬＬ３は、標準のＡＦＣ構造の下部層（図１の層２２）と同じ材料によって形成されうるが、ＬＬ２は、より肉薄とされる。ＬＬ２は、所定の磁性層（約０．２ｎｍより大）として維持される限り、本質的に可能な限り肉薄に製作される。ＭｒｔＬＬ２＜ＭｒｔＬＬ３であるため、上記（１）式から、ＡＦＣ構造１２０の合成Ｍｒｔは、従来のＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔ（ＭｒｔＵＬ−ＭｒｔＬＬ１）より小さくなることがわかる。
【００２３】
重要なこととして、このＡＦＣ構造は、かかる合成Ｍｒｔの低下を、３つのいずれの下部層のＭｒｔをも従来のＡＦＣ構造における単一の下部層の最大Ｍｒｔ以上に増大させることなく達成することができるとともに、以って下部層のＭｒｔが過剰に大きくなることによって引き起こされるＳ０ＮＲの低下を回避する。本発明のＡＦＣ構造は、３つのいずれの下部層も従来のＡＦＣ構造における単一の下部層の組成および厚さからの組成変更または厚さの増大を要することなく製作されうる。ＡＦＣ構造１２０の全ての強磁性層が反強磁性結合し、かつ最下部の３つの強磁性層ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３が、従来のＡＦＣ構造において用いられる合金のように、低い固有保磁力Ｈ０を有する薄い合金によって製作されるため、上部強磁性層ＵＬに記録される磁化パターンが、その他の強磁性層の磁化配向を決定する。
【００２４】
本発明のＡＦＣ構造は、Ｓ０ＮＲの低下を伴うことなく従来のＡＦＣ構造よりＰＷ５０を向上させる。媒体の信号対雑音比（Ｓ０ＮＲ）は、特定の記録密度（磁化反転数／記録される磁気転移の直線距離）における雑音に対する孤立信号パルスの比である。研究対象となった構造は、ＬＬ２のＭｒｔのみが変化する一方で、ＵＬの厚さは一定に保たれるともに、ＭｒｔＬＬ１＝ＭｒｔＬＬ３＝０．１３ｍｅｍｕ／ｃｍ２に固定された。これらの構造は、ＭｒｔＬＬ＝０．１３ｍｅｍｕ／ｃｍ２（それを超えるとＳ０ＮＲが低下する、ＭｒｔＬＬの最大値に近似する）を有するとともに、ＵＬが全ての構造に関して同じである基準ＡＦＣ構造と比較された。
【００２５】
図３に、かかる一連の構造の合成Ｍｒｔが、変化するＭｒｔＬＬ２のみの関数として示されている。ＭｒｔＬＬ２が小さいほど、合成Ｍｒｔは小さくなる。ＭｒｔＬＬ２を低下させることにより、合成Ｍｒｔを基準ＡＦＣ構造より０．１１ｍｅｍｕ／ｃｍ２だけ低下させることができる（０．３５ｍｅｍｕ／ｃｍ２に対して０．２４ｍｅｍｕ／ｃｍ２）。図４から、合成Ｍｒｔを低下させると、ＰＷ５０が低下することがわかる。ＰＷ５０の５％の低下が測定された。
【００２６】
図５Ａ〜５Ｄにおいて、１０００ビット／インチ（ｋｂｐｉ）を単位として測定される４つの異なる記録密度における本発明のＡＦＣ構造と基準ＡＦＣ構造とのＳ０ＮＲの比較が示されている。基準ＡＦＣ構造と比べて低いＰＷ５０が測定された層において、Ｓ０ＮＲの有意な向上が、重要な中間記録密度領域に関して測定された（図５Ｂおよび図５Ｃ）。このように、本発明のＡＦＣ構造は、ある所定のＵＬ厚さにおいて、Ｓ０ＮＲを損なうことなくＰＷ５０の低下を達成するとともに、従来のＡＦＣ媒体の根本的な制約事項の１つを克服する。
【００２７】
ＵＬに好適な材料は、約１６〜２２ａｔ％（原子百分率）のＣｒと約１２〜２０ａｔ％のＰｔと約７〜２０ａｔ％のＢとを含むＣｏＰｔＣｒＢ合金である。Ｔａ等のその他の元素が、このＣｏＣｒＰｔＢ合金に添加されうる。各々の下部層ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３に好適な材料は、約５〜２４ａｔ％のＣｒを含むＣｏＣｒ合金である。Ｂ（６ａｔ％未満）、Ｔａ（５ａｔ％未満）およびＰｔ（１０ａｔ％未満）等のその他の元素が、このＣｏＣｒ合金に添加されうる。Ｔａは、ＣｏＣｒ合金におけるＣｒの偏析に特に有利であるとともに、後に堆積せしめられる層のエピタキシャル成長を容易にする。ＵＬは、さらにまた、互いに上下に積み重ねられるとともに、互いに直接的に交換結合する２つ以上のＣｏＰｔＣｒＢ合金の複合型ＵＬであってもよい。本明細書において示されるＵＬの組成範囲は、ＵＬが複合型ＵＬである場合には、多数の合金の平均的な組成を意味する。
【００２８】
前記のＡＦＣ構造は、３つのみの下部層を有する実施例に制限されるものではない。たとえば、前記ＡＦＣ構造は、１つ以上の追加の下部構造を含んでもよい。この下部構造は、１対の下部強磁性層（たとえばそれぞれ図２のＬＬ２およびＬＬ３に対応する下部層ＬＬ４およびＬＬ５）と、ＬＬ４とＬＬ５との間の反強磁性結合層（図２のＬＬ２とＬＬ３との間の層１２５に対応）とによって構成される。この構造は、その後、図２の反強磁性結合層１２７の上に配置され、追加の反強磁性結合層が、前記下部構造と上部層ＵＬとの間において配置される。本例において、ＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔは、下記（２）式のように表される。
【００２９】
ＭｒｔＣＯＭＰＯＳＩＴＥ＝（ＭｒｔＵＬ−ＭｒｔＬＬ１）＋ＭｒｔＬＬ２−ＭｒｔＬＬ３＋ＭｒｔＬＬ４−ＭｒｔＬＬ５                                        （２）
このＡＦＣ構造のＵＬのＭｒｔは、ＬＬ１、ＬＬ３およびＬＬ５のＭｒｔ値の総和より大きくなる。
【００３０】
好適な実施例を参照して本発明を特に図示および説明したが、当業者には、本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、形態および細部におけるさまざまな変更が加えられうることが理解されよう。したがって、前記開示の発明は、単なる例証とみなされるべきであり、その範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術にしたがったＡＦＣ磁気記録ディスクの略断面図である。
【図２】本発明にしたがったＡＦＣ磁気記録ディスクの略断面図である。
【図３】本発明のＡＦＣ構造の合成Ｍｒｔを中間の下部層のＭｒｔの関数として示す図である。
【図４】本発明のＡＦＣ構造のＰＷ５０を中間の下部層のＭｒｔの関数として示す図である。
【図５Ａ】記録密度６２５ＫＢＰＩにおける本発明のＡＦＣ構造と基準ＡＦＣ構造とのＳ０ＮＲの比較を示す図である。
【図５Ｂ】記録密度４６９ＫＢＰＩにおける本発明のＡＦＣ構造と基準ＡＦＣ構造とのＳ０ＮＲの比較を示す図である。
【図５Ｃ】記録密度３１２ＫＢＰＩにおける本発明のＡＦＣ構造と基準ＡＦＣ構造とのＳ０ＮＲの比較を示す図である。
【図５Ｄ】記録密度１５６ＫＢＰＩにおける本発明のＡＦＣ構造と基準ＡＦＣ構造とのＳ０ＮＲの比較を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１１…基板、
１１２…シード層、
１１３…下地層、
１２０…ＡＦＣ構造、
１２２…第１の下部強磁性層、
１２３…第１の反強磁性結合層、
１２４…第２の下部強磁性層、
１２５…第２の反強磁性結合層、
１２６…第３の下部強磁性層、
１２７…第３の反強磁性結合層、
１４０…上部強磁性層。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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