(57)【要約】【課題】  複数の磁性層間に働く反強磁性的な結合を安定化して優れた熱揺らぎ耐性を有すると共に、媒体ノイズが低減された磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記憶装置を提供する。【解決手段】  磁気記録媒体１０は、基板１１と、基板１１上に、シード層１２、下地層１３、中間層１４、第１磁性層１５、非磁性結合層１６、第２磁性層１８、保護膜１９、及び潤滑層２０が順次積層された構成となっており、非磁性結合層１６がＡｒより原子量の大なる不活性ガス、例えばＫｒやＸｅを含む雰囲気ガス中で成膜される。非磁性結合層１６の結晶成長面の格子定数を制御して、非磁性結合層１６上に形成される第２磁性層１８との格子不整合を抑制する。その結果、第１磁性層１５及び第２磁性層１８の磁化に働く反強磁性的な結合が安定化され、優れた熱揺らぎ耐性を有すると共に媒体ノイズが低減される。【選択図】  図２
2005038519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に設けられた第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とよりなり、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、互いに反平行である磁気記録媒体であって、
Ａｒより原子量の大なる不活性ガスを含む雰囲気ガス中において前記非磁性結合層が形成されてなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記非磁性結合層と第２の磁性層との格子不整合についての関係が下式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
｜Ｌ0／Ｌ2−１｜≦０．０５        …  （１）
（ここでＬ0は前記非磁性結合層の（１−１００）面の面間隔、Ｌ2は第２磁性層の（１−１００）面の面間隔を示す。）
【請求項３】
磁気抵抗効果型再生ヘッドを有する磁気ヘッドと、請求項１または２記載の磁気記録媒体とを備えた磁気記憶装置。
【請求項４】
基板と、
前記基板の上方に設けられた第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とよりなり、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに反平行である磁気記録媒体の製造方法であって、
前記非磁性結合層をＡｒより原子量の大きな不活性ガスを含む雰囲気中において形成する工程を備えたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記雰囲気ガスは、ＫｒまたはＸｅガス、及び／またはＡｒガスを含み、
Ａｒガスの分圧：ＫｒまたはＸｅガスの分圧＝９９：１〜０：１００の範囲に設定されることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度記録に適した磁気記録媒体および磁気記憶装置に係り、特に熱揺らぎ耐性の優れ、低媒体ノイズの磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理技術の高度化に伴い取り扱われる情報量の増大や、動画記憶用の音響映像機器への適用などに伴い、磁気記録装置に対する大記録容量化が求められている。この要求に対応するための手法の一つとして、記録密度の向上、すなわち、情報を記録する磁気記録媒体の記録単位である記録ビットの微細化が挙げられる。
【０００３】
記録ビットサイズを微細化すると信号出力が減少するので、高記録密度領域においては、媒体ノイズを十分に低減して信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を十分確保する必要がある。媒体ノイズを低減するためには、磁気記録媒体の記録層を構成する結晶粒の微細化によって達成されることが従来より知られている。結晶粒の微細化を図るためには、記録層を薄膜化して結晶成長による肥大化を抑制する方法が有効である。
【０００４】
しかしながら、結晶粒の微細化は、一つの記録ビットを担う磁化の体積が減少することとなるので、熱擾乱による記録した磁化の消失、すなわち熱揺らぎ耐性の低下の問題が起こる。この熱揺らぎ耐性を確保するには、磁気記録層を形成するＣｏＣｒＰｔ基合金のＰｔ組成量を増やし、保磁力を向上させることが有効な手法であるが、保磁力を過剰に増大すると、記録用磁気ヘッドにより十分に磁化させることが困難となり、書き込み性が低下するので好ましくない。
【０００５】
近年、このような問題を回避する為に、２層の磁性層の磁化を反強磁性的に結合させた磁気記録媒体が提案されている。図１に示すように、磁気記録媒体１００は、第１磁性層１０１上に非磁性結合層１０２を介して第２磁性層１０３を設け、非磁性結合層１０２の膜厚を１ｎｍ以下程度の極薄とすることにより、第１磁性層１０１及び第２磁性層１０３の磁化同士を反強磁性的に結合させるというものである。このような構成により、一つの記録ビットを担う磁化の体積は、記録用磁気ヘッド１０４に近い第２磁性層１０３の磁化１０３Ａ及び反強磁性的に結合した第１磁性層１０１の磁化１０１Ａの体積の和となり、一つの記録単位を担う磁化の体積を増加させて熱揺らぎ耐性を確保することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０５６９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、第１及び第２磁性層１０１、１０３の磁化１０１Ａ、１０３Ａ同士の反強磁性的な結合の大きさが十分に確保されていない場合、磁気記録媒体の一部で結合が切れるおそれがある。結合が切れると記録用磁気ヘッド１０４により第１及び第２磁性層１０１、１０３の磁化１０１Ａ、１０３Ａが平行の状態に磁化されるので、再生出力が増加して局所的な出力変動や媒体ノイズの増加となって現れてしまう。このような出力変動や媒体ノイズの増加によりＳ／Ｎ比が低下し高記録密度化を図る上で問題となる。
【０００８】
反強磁性的な結合の大きさは、非磁性結合層１０２との界面付近における第１及び第２磁性層１０１、１０３のＣｏ組成量に強く依存することが一般的に知られている。つまり、反強磁性的な結合の大きさを確保するためには第１及び第２磁性層１０１、１０３のＣｏ組成量を増加することが効果的である。
【０００９】
しかしながら、第２磁性層１０３のＣｏ組成量を増大すると、第２磁性層１０３を構成する結晶粒の磁化同士の静磁気的相互作用を増大させて媒体ノイズの増大を招くため、Ｓ／Ｎ比を低下させてしまうという問題がある。
【００１０】
このようなことから、従来の技術では媒体ノイズを増加させることなく、磁性層間の反強磁性的な結合を高めることは困難とされていた。
【００１１】
そこで、本発明は上記の課題を解決した新規かつ有用な磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記憶装置を提供することを概括課題とする。
【００１２】
本発明のより具体的な課題は、複数の磁性層間に働く反強磁性的な結合を安定化して優れた熱揺らぎ耐性を有すると共に媒体ノイズが低減され高密度記録が可能な磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一観点によれば、基板と、前記基板の上方に設けられた第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とよりなり、前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、互いに反平行である磁気記録媒体であって、Ａｒより原子量の大なる不活性ガスを含む雰囲気ガス中において前記非磁性結合層が形成されてなることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００１４】
本発明によれば、非磁性結合層がＡｒより原子量の大なる不活性ガス、例えばＫｒやＸｅを含む雰囲気ガス中において形成されることにより、非磁性結合層上に形成された第２の磁性層の初期成長層の結晶性が良好となり第２の磁性層全体の結晶性が向上する。したがって、第２の磁性層全体の結晶性が良好であり、特に非磁性結合層との界面付近の結晶性が良好なので、第１の磁性層と第２の磁性層との反強磁性的な交換結合の結合力を高めることができる。その結果熱揺らぎ耐性を向上することができる。さらに、第２の磁性層全体の結晶性が良好なので媒体ノイズを低減することができる。
【００１５】
本発明の作用は以下のように考えられる。すなわち、非磁性結合層を形成する際にＡｒガスを雰囲気ガスとして用いると、非磁性結合層中に取り込まれ、非磁性結合層の結晶性を悪化すると共に格子定数を増加させてしまう。一方、Ａｒより原子量の大なる不活性ガス例えばＫｒやＸｅを用いると、原子半径が大なる故に非磁性結合層中に取り込まれ難くなって、結晶性の悪化や格子定数の増加を抑制する。したがって、非磁性結合層上に形成される第２の磁性層の初期成長層の結晶性が良好となり、この上に成長する第２の磁性層全体の結晶性が向上する。
【００１６】
なお、前記非磁性結合層は、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金を用いてもよく、その膜厚を０．４ｎｍ〜１．０ｎｍの範囲に設定してもよい。第１の磁性層と第２の磁性層との間の反強磁性的な結合力を安定化することができる。
【００１７】
本発明の他の観点によれば、磁気抵抗効果型再生ヘッドを有する磁気ヘッドと、上記いずれかの磁気記録媒体とを備えた磁気記憶装置が提供される。
【００１８】
本発明によれば、磁気記録媒体が優れた熱揺らぎ耐性及び低媒体ノイズ特性を有するので、磁気抵抗効果型再生ヘッドと組み合わせることにより、高密度記録が可能な磁気記憶装置を実現することができる。
【００１９】
本発明のその他の観点によれば、基板と、前記基板の上方に設けられた第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とよりなり、前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに反平行である磁気記録媒体の製造方法であって、前記非磁性結合層をＡｒより原子量の大きな不活性ガスを含む雰囲気中において形成する工程を備えた磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【００２０】
本発明によれば、上述したように、非磁性結合層をＡｒより原子量の大なる不活性ガスを含む雰囲気ガス中において形成することにより、非磁性結合層上に形成された第２の磁性層の初期成長層の結晶性が良好となり、第１の磁性層と第２の磁性層との反強磁性的な交換結合の結合力を高めることができる。
【００２１】
前記雰囲気ガスは、Ａｒガスの分圧：ＫｒまたはＸｅガスの分圧＝９９：１〜０：１００の範囲に設定されてもよい。なお、前記非磁性結合層を形成する際の基板温度が２００℃〜２７０℃の範囲に設定されてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、非磁性結合層とその上に形成される磁性層との格子不整合を低減することにより、複数の磁性層間に働く反強磁性的な結合が安定化され、熱揺らぎ耐性が優れ、かつ、媒体ノイズが低減された磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明による実施の形態の磁気記録媒体について説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明による実施の形態の磁気記録媒体の断面図である。図２を参照するに、本実施の形態に係る磁気記録媒体１０は、基板１１と、基板１１上に、シード層１２、下地層１３、中間層１４、第１磁性層１５、非磁性結合層１６、第２磁性層１７、保護膜１９、及び潤滑層２０が順次積層された構成となっている。磁気記録媒体１０は、非磁性結合層１６を挟んでなる第１磁性層１５及び第２磁性層１８の磁化が反強磁性的に結合すると共に、非磁性結合層１６とその上に形成された第２磁性層１８との格子不整合の大きさが低減されていることに特徴がある。
【００２５】
前記基板１１は、非磁性材料よりなる基板、例えばディスク状のプラスチック基板、ガラス基板、ＮｉＰメッキアルミ合金基板、シリコン基板などを用いることができ、特に基板１１がテープ状である場合は、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド等のプラスチックフィルムを用いることできる。基板１１はメカニカルテクスチャやレーザテクスチャなどのテクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。
【００２６】
前記シード層１２は非磁性材料よりなり、例えばＮｉＰ膜を用いることができる。シード層１２は、テクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。なお、シード層１２がＮｉＰ膜の場合はその表面が酸化処理されていることが好ましい。この酸化処理により第１磁性層１５及び第２磁性層１８の強磁性材料のｃ軸の面内配向を向上することができる。また、シード層１２はｃ軸配向を向上させる公知の材料であればＮｉＰ膜の替わりに用いることができる。
【００２７】
前記下地層１３は非磁性材料よりなり、例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＶ等の体心立方構造を有するＣｒ基合金や、ＡｌＲｕ、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ等のＢ２構造を有する合金より構成される。下地層１３はシード層１２上にエピタキシャル成長し、下地層１３がＢ２構造を有する場合は（００１）面又は（１１２）面が成長方向に良好な配向を示し、下地層１３がＣｒ膜である場合は（００２）面が成長方向に良好な配向を示す。
【００２８】
前記中間層１４は非磁性材料よりなり、ＣｏにＣｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｒｅ、及びＲｕのうち少なくとも１種の元素を含む六方細密充填構造を有する合金から構成され、特に、ＣｏＣｒにＴａ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｒｅ、及びＲｕのうち少なくとも１種の元素を含む合金が好ましい。中間層１４は厚さが０．５ｎｍ〜３．０ｎｍの範囲に設定される。中間層１４は下地層１３の結晶性及び結晶粒サイズを引き継いでエピタキシャル成長し、中間層１４上にエピタキシャル成長する第１磁性層１５及び第２磁性層１８の結晶性を向上し、結晶粒（磁性粒子）サイズの分布幅を減少させ、面内方向（基板面と平行な方向）のｃ軸配向を促進する。
【００２９】
第１磁性層１５は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から構成される。特にＣｏＣｒＴａ、及びＣｏＣｒＰｔ、さらにこれらに、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの合金を添加した材料が好ましい。第１磁性層１５は厚さが２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定される。第１磁性層１５は中間層１４上に（１１−２０）方向にエピタキシャル成長し、ｃ軸が面内方向に配向して磁化容易軸方向が面内方向となる。
【００３０】
非磁性結合層１６は、例えばＲｕ及びＲｕ系合金から構成される。Ｒｕはｈｃｐ構造を有しＣｏＣｒＰｔ系合金のａ軸長０．２５ｎｍに対しＲｕのａ軸長０．２７０ｎｍで近接しているので好適である。Ｒｕ系合金としては、Ｒｕ−Ｃｒ、Ｒｕ−Ｃｏ、Ｒｕ−Ｐｄ、Ｒｕ−Ｒｅ等が好適である。
【００３１】
また、非磁性結合層１６の厚さは０．４ｎｍ〜１．０ｎｍの範囲に設定される。第１磁性層１５と第２磁性層１８との距離が規定され、第１磁性層１５の磁化と第２磁性層磁化１８とが反強磁性的に結合し、外部磁界が印加されていない状態では互いに反平行となる。
【００３２】
第２磁性層１８は、第１磁性層１５と同様に、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から構成される。特にＣｏＣｒＴａ、及びＣｏＣｒＰｔ、さらにこれらに、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ、及びこれらの合金を添加した材料が好ましい。第２磁性層１８は厚さが５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲に設定される。
【００３３】
第１磁性層１５の膜厚ｔ1と残留磁化Ｂｒ1との積ｔ1Ｂｒ1と、第２磁性層１８の膜厚ｔ2と残留磁化Ｂｒ2との積ｔ2Ｂｒ2との関係が下式（２）を満足することが好ましい。１０．０ｎＴｍを超えると媒体ノイズが増加しＳ／Ｎ比が低下してしまう。
【００３４】
２．０ｎＴｍ≦ｔ2Ｂｒ2−ｔ1Ｂｒ1≦１０．０ｎＴｍ              …  （２）
保護膜１９はカーボンを主成分とした材料、例えば水素化カーボン、窒化カーボン、アモルファスカーボンなどにより構成され、厚さが０．５ｎｍ〜１０ｎｍ（好ましくは０．５ｎｍから５ｎｍ）に設定される。
【００３５】
潤滑層２０は、例えばパーフルオロポリエーテルを主鎖として末端基が−ＯＨ、ベンゼン環等よりなる有機系液体潤滑剤より構成される。具体的には、厚さが０．５ｎｍ〜３．０ｎｍのＺＤｏｌ（Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製  末端基：−ＯＨ）、ＡＭ３００１（アウジモント社製、末端基：ベンゼン環）、Ｚ２５（Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製）等を用いることができる。なお、潤滑剤は保護膜１９の材質に合わせて適宜選定される。
【００３６】
上述した各層は潤滑層２０を除いてスパッタ法、真空蒸着法などにより形成され、成膜の際の基板温度は１６０℃〜２７０℃の範囲に設定されることが好ましく、２００℃〜２７０℃の範囲に設定されることが更に好ましい。但し、基板１１材料がＰＥＴ、ＰＥＮなどのプラスチックである場合は、基板温度を１６０℃以下に設定してもよい。また成膜の際の雰囲気ガスは、後述する非磁性結合層１６を形成する場合以外はＡｒまたはＨｅガスを用いる。さらに雰囲気ガスの圧力を０．３Ｐａ〜５Ｐａの範囲に設定する。
【００３７】
また、潤滑層２０は浸漬法、スピンコータ法が用いられ、磁気記録媒体がテープ状の場合はダイ塗工法等も用いることができる。
【００３８】
本実施の形態に係る磁気記録媒体１０では、非磁性結合層１６を形成する際にＡｒより原子量の大なる不活性ガス、例えばＫｒやＸｅを含む雰囲気ガスを用いる。従来は、上記シード層から第２磁性層１８までは雰囲気ガスとしては、不活性ガスのＡｒガスが用いられている。本願発明者は種々の検討により、非磁性結合層１６にＲｕ材料を用いてＡｒガス雰囲気において成膜すると、形成されたＲｕ膜とその上に形成された第２磁性層１８との格子不整合により、Ｒｕ膜の界面付近の第２磁性層１８の初期成長層１８Ａの結晶性が悪く、第２磁性層１８の磁気特性及び電磁変換特性に悪影響を及ぼすことを見出し、さらに、上述したように第１磁性層１５と第２磁性層１８との反強磁性的な結合状態に悪影響を及ぼすことを見出した。すなわち、非磁性結合層１６の界面付近の第１磁性層１５及び第２磁性層１８の結晶性や組成が反強磁性結合の結合力に影響を及ぼす。
【００３９】
そこで、本願発明者は、本実施の形態に係る磁気記録媒体の非磁性結合層１６を成膜する際に、雰囲気ガスとして、ＡｒガスにＡｒより原子量の大なるＫｒ、Ｘｅ等の不活性ガスを添加することにより、非磁性結合層１６上に形成される第２磁性層１８の初期成長層１８Ａの結晶性、さらにその上に成長する第２磁性層１８全体に亘って結晶性を向上できることを確認した。雰囲気ガスは、Ａｒガスの分圧：Ｋｒ又はＸｅガスの分圧＝９９：１〜０：１００の範囲に設定することが好ましく、Ｋｒ又はＸｅの不活性ガスの分圧が大きければ大きい程更に好ましく、Ａｒガスを含まない方が特に好ましい。
【００４０】
磁気記録媒体は面内配向、すなわち第１及び第２磁性層１５，１８、非磁性結合層１６のｃ軸が基板面と略平行に配向する。Ａｒガスのみの雰囲気において非磁性結合層１６を成膜すると、非磁性結合層１６であるＲｕ膜にＡｒガスがＲｕ膜中に侵入して、Ｒｕ膜の格子定数を増加させてしまう。一方、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガスを雰囲気ガスとして用いると、ＫｒやＸｅは原子半径がＡｒより大であるため、Ｒｕ膜中に侵入し難く、Ｒｕ膜の格子定数を増加させることがないと推察される。したがって、非磁性結合層１６と第２磁性層１８との界面の結晶成長面において、非磁性結合層１６のＲｕ膜と第２磁性層１８に用いられるＣｏＣｒ基合金との格子不整合を低減し、第２磁性層１８の初期成長層１８Ａの結晶性を向上することができる。
【００４１】
その結果、第２磁性層１８の非磁性結合層１６との界面付近の結晶性が良好となると共にｃ軸の結晶配向性が良好となるので、第１磁性層１５及び第２磁性層１８の磁化の反強磁性的な結合力を増加させることができる。さらに、第２磁性層１８全体の結晶性が向上するので低媒体ノイズ特性を保持することができる。
【００４２】
非磁性結合層１６と第２の磁性層１８との格子不整合についての関係が下式（１）を満足することが更に好ましい。
｜Ｌ0／Ｌ2−１｜≦０．０５                                …  （１）
（ここでＬ0は前記非磁性結合層の（１−１００）面の面間隔、Ｌ2は第２磁性層の（１−１００）面の面間隔を示す。）
さらに、非磁性結合層１６であるＲｕ膜の格子定数の増加が抑制されているので、第１磁性層１５をＣｏＣｒ又はＣｏＣｒ合金を用いた場合、第１磁性層１５と非磁性結合層１６との格子不整合が低減される。したがって、非磁性結合層１６の結晶性が向上するので第２磁性層１８の結晶性が一層向上する。その結果、優れた熱揺らぎ耐性及び低媒体ノイズの磁気記録媒体を実現することができる。
【００４３】
［実施例１］
本実施の形態による本実施例の磁気記録媒体を以下のようにして形成した。本実施例に係る磁気記録媒体の構成は、上述した本実施の形態の磁気記録媒体１０と同様である。
【００４４】
先ず、厚さ１μｍのＮｉＰ膜をシード層として無電解めっき法によりガラス基板上に形成した。次いで、ＮｉＰ膜の表面をアルカリ水洗浄した後に薄膜を形成した。
【００４５】
DCマグネトロンスパッタリング法を用いてＮｉＰ膜上に薄膜の積層行なった。スパッタ装置の成膜室の真空度はベース圧力として１×１０-5Ｐａ以下に排気して、成膜時には０．６７Ｐａに保持した。基板温度を２６０度に設定してＮｉＰ膜上の付着物を除去し、次いで、ＮｉＰ膜上に下地層としての厚さ５ｎｍのＣｒＷ膜（１６原子％Ｗ）を形成し、さらに、中間層として非磁性のｈｃｐ構造を持つ厚さ１ｎｍのＣｏＣｒ膜（＊＊＊原子％Ｃｒ）を形成した。
【００４６】
次いで、第１磁性層として、厚さ３ｎｍのＣｏＣｒ膜（１６原子％Ｃｒ）を形成した。次いでＫｒガス雰囲気（圧力０．６１７Ｐａ、流量１００ｓｃｃｍ）において、非磁性結合層として厚さ０．８ｎｍのＲｕ膜を形成した。次いで第２磁性層として、厚さ１７ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢＣｕ膜（１９原子％Ｃｒ、１２原子％Ｐｔ、７原子％Ｂ、４原子％Ｃｕ）を形成した。
【００４７】
次いで保護層として厚さ４．５ｎｍのカーボン膜を形成し、さらに、厚さ１０ｎｍのＡＭ３００１よりなる潤滑層を塗布した。以上により本実施例の磁気記録媒体を形成した。
【００４８】
［実施例２］
本実施例に係る磁気記録媒体は、非磁性結合層のＲｕ膜を形成する際に雰囲気ガスとしてＫｒの替わりにＸｅを用いた以外は、実施例１の磁気記録媒体と同様にして形成した。
【００４９】
［比較例］
本発明によらない本比較例に係る磁気記録媒体は、非磁性結合層のＲｕ膜を形成する際に雰囲気ガスとしてＫｒの替わりにＡｒを用いた以外は、実施例１の磁気記録媒体と同様にして形成した。
【００５０】
図３は、実施例及び比較例に係る磁気記録媒体の非磁性結合層１６の格子面間隔と非磁性結合層１６と第２磁性層との格子不整合を示す図である。実施例及び比較例のＲｕ膜と第２磁性層のＣｏＣｒＰｔＢ膜はｈｃｐ（六方細密充填）構造を有し、結晶成長面は（１１−２０）面である。（１１−２０）面に垂直な面の一つである（１−１００）面の面間隔を測定することにより、Ｒｕ膜とＣｏＣｒＰｔＢ膜の格子不整合の度合いを求めたものである。なお、Ｘ線回折によりＲｕ膜の面間隔を測定するために、Ｒｕ膜を１０ｎｍ及び２０ｎｍの厚さに形成した以外は本実施例及び比較例にかかる磁気記録媒体を形成し、Ｘ線ディフラクトメータを用いたθ−２θ法により、結晶成長方向である（１１−２０）と垂直をなす（１−１００）面の格子面間隔を測定し、Ｒｕ膜が０．８ｎｍであるとした場合の（１−１００）面の格子面間隔を求めた。
【００５１】
図３を参照するに、Ａｒガスを使用して成膜した比較例のＲｕ膜の面間隔に対して、Ｋｒガスを使用した実施例１、及びＸｅを使用した実施例２のＲｕ膜の面間隔が小さくなっていることが分かる。これらの面間隔に対応して、格子不整合の程度が、比較例に対して実施例１及び実施例２が小さくなっており、格子整合が図られていることが分かる。なお、格子不整合（％）は、下式（３）を用いた。
【００５２】
格子不整合（％）＝｛［Ｒｕ膜の（１−１００）面の面間隔／ＣｏＣｒＰｔＢ膜の（１−１００）面の面間隔］−１｝×１００    …  （３）
ここで、ＣｏＣｒＰｔＢ膜の（１−１００）面の面間隔を０．１２７０ｎｍであった。
【００５３】
図４は、本実施例の磁気記録媒体のヒステリシスループの一例を示す図である。図４を参照するに、ヒステリシスループは例えば負方向に磁界Ｈを印加して飽和させた状態から正方向に磁界Ｈを印加して飽和させ、そして元の負方向に磁界Ｈを印加した場合、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点、Ａ点の順に磁化の大きさ及び方向が変化する。また、図４中に示すように、第１及び第２磁性層の磁化は、Ａ点及びＣ点では印加されている磁界方向に向いて平行となり、Ｂ点及びＤ点では反強磁性的な結合により反平行となる。
【００５４】
図４に示すＨｃが保磁力、Ｂ点及びＤ点における磁化が残留磁化Ｂｒ、Ａ点及びＣ点における磁化が飽和磁化Ｂｓ、Ｈｃにおけるヒステリシスループの傾きが保磁力角形比、Ｄ点の正磁界側の破線で示すマイナーループＭＬと実線で示すメジャーループが形成するループの中心の磁界が結合磁界ＨEXである。なおB点の負磁界側でも同様に結合磁界が得られる。
【００５５】
図５は、実施例及び比較例に係る磁気記録媒体の静磁気特性を示す図である。図５を参照するに、比較例に対して、実施例１及び実施例２は保磁力、飽和磁化、及び結合磁界の特性が優れて射ることが分かる。保磁力については、上述した格子不整合が低減されたことにより第２磁性層の結晶性が向上しためであり、飽和磁化については、同じ理由により面内配向性が向上したためである。さらに、第１磁性層であるＣｏＣｒ膜と第２磁性層であるＣｏＣｒＰｔＢＣｕ膜との反強磁性的な結合力を示す結合磁界については、比較例に対して、約１０％以上向上していることが分かる。さらにこれらの特性は実施例１より実施例２の方が優れていることが分かる。すなわち、ＫｒよりＸｅを使用した場合が優れていることが分かる。
【００５６】
図６は、実施例及び比較例に係る磁気記録媒体の電磁変換特性を示す図である。電磁変換特性の測定は、周速１２．６ｍ／ｓ、線記録密度７０５ｋＦＣＩにて行い、ＧＭＲ再生素子を有する再生用磁気ヘッドを備えた複合型磁気ヘッドを用いた。分解能は８８ｋＦＣＩに出力に対する３５３ｋＦＣＩでの出力の割合、オーバーライトは１１７ｋＦＣＩでの出力Ｖ1を測定後、７０５ｋＦＣＩを書込み、残留する１７１ｋＦＣＩの出力Ｖ2を測定し、Ｖ2／Ｖ1をオーバーライト値（ｄＢ）とした。また、Ｓiso／Ｎmは孤立波出力Ｓisoと媒体ノイズNmとの比（ｄＢ）、Ｓ／Ｎtは、７０５ｋＦＣＩでの出力Ｓとその総合ノイズＮt（＝媒体ノイズ＋機器ノイズ＋再生用磁気ヘッドのノイズ）との比である。また、図中のそれぞれの測定値は、予め定めた基準ディスクの測定値からの差を表している。
【００５７】
図６を参照するに、まずオーバーライトについて見ると、比較例に対して、実施例１及び２は１．２ｄB〜２．４ｄB向上し、書込性が向上していることが分かる。ＣｏＣｒＰｔＢ膜の結晶性が向上し異方性磁界の分布が狭小化し磁化反転し易くなったものと考えられる。次にＳiso／Ｎmについて見ると、比較例に対して、実施例１及び２は０．１ｄＢ〜０．２ｄＢ向上していることが分かる。Ｒｕ膜とＣｏＣｒＰｔＢ膜との界面において、結晶性が良好となったため、結晶粒の大きさの分布が狭小化され、かつ孤立波出力が向上したためと考えられる、
さらにS／Ntについて見ると、比較例に対して、実施例１及び２は０．１ｄＢ向上していることが分かる。Ｓiso／Ｎmと同様の理由によると考えられる。
【００５８】
本実施例によれば、Ｒｕ膜をＫｒ又はＸｅを雰囲気ガスとして成膜することにより、Ｒｕ膜の格子定数を低減し第２磁性層であるＣｏＣｒＰｔＢ膜との格子不整合を低減し第２磁性層の初期成長層１８Ａの結晶性を向上して結合磁界を増加して、媒体ノイズを増加させることなく、第１磁性層のＣｏＣｒ膜と第２磁性層のＣｏＣｒＰｔＢ膜と反強磁性的な結合力を高めることができる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の磁気記憶装置の一実施の形態を示す図７及び図８と共に説明する。図７は、磁気記憶装置の要部を示す断面図である。図８は、図７に示す磁気記憶装置の要部を示す平面図である。
【００５９】
図７及び図８を参照するに、磁気記憶装置３０は大略ハウジング３３からなる。ハウジング３３内には、モータ３４、ハブ３５、複数の磁気記録媒体３６、複数の記録再生ヘッド３７、複数のサスペンション３８、複数のアーム３９及びアクチュエータユニット３１が設けられている。磁気記録媒体３６は、モータ３４より回転されるハブ３５に取り付けられている。記録再生ヘッド３７は、ＭＲ素子（磁気抵抗効果型素子）、ＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果型素子）、又はＴＭＲ素子（トンネル磁気効果型）の再生ヘッドと薄膜ヘッドの記録ヘッドとの複合型ヘッドからなる。記録ヘッドはリング型ヘッドよりなる。各記録再生ヘッド３７は対応するアーム３９の先端にサスペンション３８を介して取り付けられている。アーム３９はアクチュエータユニット３１により駆動される。この磁気記憶装置の基本構成自体は周知であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。
【００６０】
本実施の形態の磁気記憶装置３０は、磁気記録媒体３６に特徴がある。磁気記録媒体３６は、例えば、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体である。磁気記録媒体３６の枚数は３枚に限定されず、１枚でも、２枚又は４枚以上であってもよい。
【００６１】
磁気記憶装置３０の基本構成は、図７及び図８に示すものに限定されるものではない。本発明で用いる磁気記録媒体３６は、磁気ディスクに限定されない。
【００６２】
本実施の形態によれば、磁気記憶装置３０は、磁気記録媒体３６が優れた熱揺らぎ耐性及び低媒体ノイズ特性を有している。したがって、高密度記録が可能である。
【００６３】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本発明は、大型コンピュータ等の補助記憶装置として用いられる磁気テープに適用することができる。
【００６４】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６５】
例えば、本発明は、大型コンピュータ等の補助記憶装置として用いられるリニア走行の磁気テープ、あるいはヘリカルスキャン型の磁気テープに適用することができる。
【００６６】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）  基板と、
前記基板の上方に設けられた第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とよりなり、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、互いに反平行である磁気記録媒体であって、
Ａｒより原子量の大なる不活性ガスを含む雰囲気ガス中において前記非磁性結合層が形成されてなることを特徴とする磁気記録媒体。
（付記２）  前記非磁性結合層は、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金よりなることを特徴とする付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３）  前記非磁性結合層の厚さが０．４ｎｍ〜１．０ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする付記１または２記載の磁気記録媒体。
（付記４）  前記雰囲気ガスは、ＫｒまたはＸｅガスを含むことを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記５）  前記非磁性結合層と第２の磁性層との格子不整合についての関係が下式（１）を満足することを特徴とする付記１から４のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
｜Ｌ0／Ｌ2−１｜≦０．０５        …  （１）
（ここでＬ0は前記非磁性結合層の（１−１００）面の面間隔、Ｌ2は第２磁性層の（１−１００）面の面間隔を示す。）
（付記６）  前記第１磁性層の膜厚ｔ1と残留磁化Ｂｒ1との積ｔ1Ｂｒ1と、第２磁性層の膜厚ｔ2と残留磁化Ｂｒ2との積ｔ2Ｂｒ2との関係が下式（２）を満足することを特徴とする付記１から５のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
２．０ｎＴｍ≦ｔ2Ｂｒ2−ｔ1Ｂｒ1≦１０．０ｎＴｍ  …  （２）
（付記７）  前記基板と第１磁性層との間に下地層を更に有し、
前記下地層はＣｒ又はＣｒを主成分とするＣｒ−Ｘ合金よりなり、ＸがＷ、Ｖ、Ｍｏまたはこれらの合金であり、かつ体心立方構造を有することを特徴とする付記１から６のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記８）  前記下地層と第１磁性層との間に更に中間層を有し、
前記中間層はＣｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｒｅ、及びＲｕよりなる群のうち、少なくとも１種を含み、六方細密充填構造を有することを特徴とする付記７記載の磁気記録媒体。
（付記９）  前記基板と下地層との間に更にシード層を有し、
前記シード層はＮｉＰ膜よりなることを特徴とする特徴とする付記７または８記載の磁気記録媒体。
（付記１０）  磁気抵抗効果型再生ヘッドを有する磁気ヘッドと、付記１〜９のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体とを備えた磁気記憶装置。
（付記１１）  基板と、
前記基板の上方に設けられた第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とよりなり、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに反平行である磁気記録媒体の製造方法であって、
前記非磁性結合層をＡｒより原子量の大きな不活性ガスを含む雰囲気中において形成する工程を備えたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）  前記雰囲気ガスは、ＫｒまたはＸｅガス、及び／またはＡｒガスを含み、
Ａｒガスの分圧：ＫｒまたはＸｅガスの分圧＝９９：１〜０：１００の範囲に設定されることを特徴とする付記１１記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）  前記非磁性結合層を形成する際の基板温度が２００℃〜２７０℃の範囲に設定されることを特徴とする付記１１または１２記載の磁気記録媒体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】反強磁性的に結合された磁性層を有する磁気記録媒体の要部構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の断面図である。
【図３】本発明の実施例及び本発明によらない比較例に係る磁気記録媒体の非磁性結合層と第２磁性層との格子不整合を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の磁気特性の一例を示す図である。
【図５】実施例及び比較例に係る磁気記録媒体の静磁気特性を示す図である。
【図６】実施例及び比較例に係る磁気記録媒体の電磁変換特性を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す断面図である。
【図８】図７に示す磁気記憶装置の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０      磁気記録媒体
１１      基板
１２      シード層
１３      下地層
１４      中間層
１５      第１磁性層
１６      非磁性結合層
１８      第２磁性層
１８Ａ    初期成長層
１９      保護膜
２０      潤滑層
３０      磁気記憶装置
【図１】
2005038519.tif 000003
【図２】
2005038519.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005038519.tif 000007
【図６】
2005038519.tif 000008
【図７】
2005038519.tif 000009
【図８】
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