(57)【要約】【課題】ＣｏＣｒ系垂直記録層の結晶粒子を小さくする。【解決手段】基板１１上に、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３と、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５とをこの順に少なくとも形成してなる垂直磁気記録媒体１０において、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３と、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５との間に網目構造層１４を、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３中のＣｏと、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５中のＣｏとが結合できる厚さに形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体１０を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層とをこの順に少なくとも形成してなる垂直磁気記録媒体において、
前記ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、前記ＣｏＣｒ系垂直記録層との間に網目構造層を、前記ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層中のＣｏと、前記ＣｏＣｒ系垂直記録層中のＣｏとが結合できる厚さに形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とくに、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層との間に網目構造層をごく薄く形成した垂直磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、垂直磁気記録は、映像，音声，ディジタルデータなどの情報信号を垂直記録層上に略垂直に記録することで、現行の長手記録よりも情報信号を高密度に記録ができるので注目されている。
【０００３】
上記した垂直磁気記録に適用される垂直磁気記録媒体は、例えば垂直記録層として成膜したＣｏＣｒ系合金薄膜が、強い垂直磁気異方性を有し良好な磁気記録特性が得られることから最も精力的に検討されている。この際、ＣｏＣｒ系合金薄膜（ＣｏＣｒ系垂直記録層）は最密六方晶構造（ｈｃｐ）からなる結晶構造をとり、磁化容易軸であるｃ軸が薄膜面に対して略垂直方向に配向することにより強い垂直磁気異方性が得られる。
【０００４】
一方、垂直磁気記録媒体への高密度化に伴って、高い信号出力、高いＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）比を得るために高い保磁力（Ｈｃ）が要求されている。この際、高保磁力化（高Ｈｃ化）は、垂直磁気異方性を強くするとともに、垂直記録層の結晶粒子を微細化することにより実現できる。これは、垂直記録層の結晶粒子が微細化すると、粒子１個が単磁区構造に近づくためである。また、垂直記録層の結晶粒子が微細化する他の利点として、媒体ノイズが低減する。このため、垂直記録層の結晶粒子の微細化は、高いＳ／Ｎ比を得るための重要な課題となっている。
【０００５】
また、垂直記録層に記録した情報信号が熱によって減少してしまう熱緩和現象は、高密度化を阻害する要因として問題になっている。従って、強い垂直磁気異方性と高保磁力化は、記録信号の熱安定性を高める意味でも重要な要素となっている。
【０００６】
そこで、垂直磁気記録媒体の磁気記録特性を改善するために、ＣｏＣｒ系垂直記録層の下方に下地層を形成する検討がいくつか提案されているものの、本発明者らは、ＣｏＣｒ系垂直記録層の下方に形成する下地層として、磁気記録特性が良好なＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層を用いた垂直磁気記録媒体を先に提案した（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３４２５１２号公報（第３頁、図２）
【０００７】
上記の特許文献１に開示した垂直磁気記録媒体では、ガラス材などの非磁性材を用いた基板上にＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層とをこの順に積層して成膜した際に、両層内のＣｏ原子同士を直接結合させることで、両層に対して垂直配向性能が促進でき、強い垂直磁気異方性が得られると共に、更に、垂直磁気記録媒体を記録再生する時にＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層が磁気回路上のヨークの一部としても作用し、垂直磁気記録媒体の記録再生効率を高める効果も併せ持つものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、基板上にＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層とをこの順に少なくとも形成した時に、ＣｏＣｒ系垂直記録層の結晶粒子が大きく成長してしまうという現象が生じる場合があり、ＣｏＣｒ系垂直記録層の結晶粒子が大きく成長すると、保磁力（Ｈｃ）を向上させることができず、また、記録再生の際に媒体ノイズの原因になり、結果的にＳ／Ｎ比の低下を招くことになる。
【０００９】
そこで、垂直磁気記録媒体に対してより一層高密度化を図るために、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層を形成してもＣｏＣｒ系垂直記録層の結晶粒子を小さくすることができる垂直磁気記録媒体が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、基板上に、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層とをこの順に少なくとも形成してなる垂直磁気記録媒体において、
前記ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、前記ＣｏＣｒ系垂直記録層との間に網目構造層を、前記ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層中のＣｏと、前記ＣｏＣｒ系垂直記録層中のＣｏとが結合できる厚さに形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る垂直磁気記録媒体によれば、基板上にＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層とをこの順に少なくとも形成するにあたって、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層との間に網目構造層を、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層中のＣｏと、ＣｏＣｒ系垂直記録層中のＣｏとが結合できる厚さに形成したため、この結果、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層とＣｏＣｒ系垂直記録層との間で磁気的結合を保ちつつ、網目構造層によりＣｏＣｒ系垂直記録層の結晶粒子を小さくすることができるので、垂直配向度が高く且つ高い保磁力（Ｈｃ）を有するＣｏＣｒ系垂直記録層が得られる。これに伴って、本発明に係る垂直磁気記録媒体を用いて情報信号を記録再生した時に、垂直磁気記録媒体の記録再生効率が高くなり、情報信号の再生出力も高くなる。また、媒体ノイズが小さく、高いＳ／Ｎ比が得られる。更に、ＣｏＣｒ系垂直記録層が保磁力（Ｈｃ）を有することによって、記録信号の熱安定性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る垂直磁気記録媒体では、とくに、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層と、ＣｏＣｒ系垂直記録層との間にごく薄く形成した網目構造層によりＣｏＣｒ系垂直記録層の結晶粒子を小さくすることができる。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明に係る垂直磁気記録媒体を模式的に示した断面図、
図２は図１に示した網目構造層として種々の物質を挿入したときのＨｃ変化率及びＳ／Ｎ上昇量を示した図、
図３は図１に示した網目構造層への挿入物質の融点とＨｃ変化率との関係を示した図、
図４は図１に示した網目構造層への挿入物質の表面張力とＨｃ変化率との関係を示した図、
図５はＮｂの堆積高さとＨｃとの関係を示した図、
図６はＮｂの堆積高さとＳ／Ｎとの関係を示した図である。
【００１４】
図１に示した如く、本発明に係る垂直磁気記録媒体１０は、プラスチックフィルム，ガラス材などの非磁性材を用いた基板１１上に、硬磁性ピンニング層１２と、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３と、網目構造層１４と、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５と、保護層１６とがこの順で積層された状態で形成されている。この際、垂直磁気記録媒体１０中の各層１１〜１６は、全てマグネトロンスパッタ法により成膜されている。
【００１５】
より具体的に成膜順に説明すると、まず、基板１１として例えば鏡面加工を施した円盤状のガラス基板を用いており、この基板１１上に硬磁性ピンニング層１２として、Ｃｏ８３Ｓｍ１７（ａｔ％）を略１５０ｎｍの厚さで成膜している。この硬磁性ピンニング層１２は、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３の磁区をピンニングするものである。
【００１６】
次に、硬磁性ピンニング層１２上にＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３として、Ｃｏ８８Ｚｒ７Ｎｂ５（ａｔ％）膜を略３６０ｎｍの厚さで成膜している。
【００１７】
次に、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３上に本発明の要部となる網目構造層１４をＣｒ，Ｂ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｃ，及びこれらの合金（混合物）のうちのいずれかの物質を用いて網目状にごく薄く成膜している。
【００１８】
ここで、一般的に、薄膜を形成する場合に、成膜対象物質が堆積する初期段階では島状構造をとり、成膜対象物質の堆積が進むと、隣り合う島状構造同士が結合しあって網目構造となる。更に成膜対象物質の堆積が進むと、網目の隙間が埋めつくされ、連続的な膜構造（または層構造）となる。一般的に薄膜（または薄膜層）と呼ばれるものは、この連続構造からなるものを指す。
【００１９】
そこで、本発明の要部となる網目構造層１４を成膜する場合に、上記したＣｒ，Ｂ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｃ，及びこれらの合金（混合物）のうちのいずれかの物質を堆積させながら隣り合う島状構造同士が結合しあって網目構造となる段階で成膜を中止することで、網目構造層１４は島状構造と連続的膜構造との中間状態の網目構造を取ることになる。
【００２０】
この際、網目構造層１４中で網目構造が形成される条件は、後述するように成膜対象物質の融点や表面張力に強く依存し、融点が１７００°Ｃ〜３８００°Ｃ、表面張力γ０が１．５Ｎ／ｍ〜２．５Ｎ／ｍの物質を、平均堆積高さ０．５ｎｍ〜２．３ｎｍの範囲でごく薄く形成することにより網目構造が実現できること、網目構造を形成する物質としては上記したようにＣｒ，Ｂ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｃおよびこれらの合金（混合物）が有効であることを本発明者らの研究により判明した。
【００２１】
この後、網目構造層１４上にＣｏＣｒ系垂直記録層１５として、Ｃｏ７７．４Ｃｒ２０Ｔａ１．３Ｎｂ１．３（ａｔ％）を略５０ｎｍの厚さで成膜し、更に、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５を保護するために、保護層１６としてカ−ボン膜を略５ｎｍの厚さで成膜している。
【００２２】
上記のように、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３と、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５との間に網目構造層１４を、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３中のＣｏと、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５中のＣｏとが結合できるようにごく薄い厚さに形成すると、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性部分が露出した微細な多数の網目の隙間が、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５が結晶成長する際の核となり、結晶粒子が大きく成長するのが抑制されるので、保磁力（Ｈｃ）が向上する。この時、網目の隙間を介してＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３とＣｏＣｒ系垂直記録層１５とが直接結合し合うので、磁気的なスペーシングを増大させることがなく、また、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５の垂直配向度を損ねることもないので、本発明に係る垂直磁気記録媒体１０を用いて情報信号を記録再生した時に、垂直磁気記録媒体１０の記録再生効率が高くなり、情報信号の再生出力も高くなる。また、媒体ノイズが小さく、高いＳ／Ｎ比得られる。更に、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５が高い保磁力（Ｈｃ）を有することによって、記録信号の熱安定性が高くなる。
【００２３】
ここで、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５の保磁力（Ｈｃ）の測定はカ−効果を用い、垂直配向度はｃ軸分散角として、Ｘ線回折による（００２）面のロッキングカ−ブの半値幅Δθ５０で評価した。
【００２４】
また、垂直磁気記録媒体１０への記録再生は、ハードディスク装置に使用されるマージ型のＧＭＲヘッドを用いて行った。更に、Ｓ／Ｎ比の評価は、６００ｋｆｃｉの信号に対して行った。
【００２５】
そして、網目構造層１４に用いる成膜対象物質を種々変えて、各種の物質を網目構造層１４としてごく薄く成膜した後に、上記の測定で得られた結果を図２に示した如くにまとめた。
【００２６】
この際、図２中において、Ｈｃ（０）は網目構造とすべき物質を挿入しない場合の保磁力であり、Ｈｃは網目構造とすべき物質を挿入した場合の保磁力であり、Ｈｃ変化率はＨｃをＨｃ（０）で規格化した値Ｈｃ／Ｈｃ（０）である。また、Ｓ／Ｎ上昇量も同様に、網目構造とすべき物質を挿入しない時のＳ／Ｎ比を０ｄＢとした場合の、挿入した時のＳ／Ｎ比である。
【００２７】
図２から明らかなように、Ｈｃ変化率Ｈｃ／Ｈｃ（０）が１．０以上となった物質は、Ｃｒ，Ｗ，Ａｌ５０Ｎｉ５０，Ｃ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｂ，Ｎｂ２６Ｂ７４（ａｔ％），Ｎｂ３３Ｂ６７（ａｔ％），Ｎｂ３７Ｂ６３（ａｔ％），Ｎｂ４６Ｂ５４（ａｔ％），Ｎｂ５０Ｂ５０（ａｔ％），Ｎｂであり、Ｈｃ変化率Ｈｃ／Ｈｃ（０）が１．０以上となったこれらの物質が網目構造層１４に適している。
【００２８】
また、図３に示したように、網目構造層１４への挿入物質の融点とＨｃ変化率との関係からＨｃ変化率Ｈｃ／Ｈｃ（０）が１．０以上の物質は、上記した略同様に、ＡｌＮｉ，Ｃｒ，Ｂ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｃであり、これらの物質の融点は１７００°Ｃから３８００°Ｃである。
【００２９】
また、図４に示したように、網目構造層１４への挿入物質の表面張力γ０とＨｃ変化率との関係からＨｃ変化率Ｈｃ／Ｈｃ（０）が１．０以上の物質は、Ｃｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗであり、これらの物質の表面張力γ０は１．５から２．５の範囲である。
【００３０】
上記から網目構造層１４への挿入物質のＨｃ変化率が１．０以上となる条件は、挿入物質の融点と、挿入物質の表面張力γ０に強く依存していることがわかる。
【００３１】
そして、網目構造層１４への挿入物質のＨｃ変化率が１．０以上の物質をごく薄く成膜した後に、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５に対してＸ線回折装置を用いてｃ軸分散角Δθ５０｛（００２）｝面のロッキングカ−ブの半値幅を測定したところ、いずれも４°以下と小さく、垂直配向度の高いものであった。
【００３２】
また、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５の平均粒子径を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で調べたところ、網目構造層１４を形成しない場合に約３５ｎｍであったのに対し、上記したように挿入物質のＨｃ変化率が１．０以上の物質を網目構造層１４としてごく薄く成膜した場合に約２０ｎｍと小さくなっていた。従って、網目構造層１４によりＣｏＣｒ系垂直記録層１５の結晶粒子を小さくできることが判明した。これは、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性部分が露出した微細な多数の網目の隙間が、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５が結晶成長する際の核となり、結晶粒が大きく成長するのが抑制され、微粒子化したためである。
【００３３】
更に、ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３と、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５との間に網目構造層１４をごく薄く形成した垂直磁気記録媒体１０に対して、ハードディスク装置に使用されるマージ型のＧＭＲヘッドを用いて、６００ｋｆｃｉの信号に対してＳ／Ｎ比の評価を行ったところ、上記条件の範囲においてはいずれもＳ／Ｎ上昇量は正の値をとり、Ｓ／Ｎ比が向上した。これはＣｏＣｒ系垂直記録層１５が微粒子化したために媒体ノイズＮが低減し、且つ、網目の隙間を介してＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層１３とＣｏＣｒ系垂直記録層１５とが直接結合しているので、磁気的なスペーシングを増大させることがなく、また、ＣｏＣｒ系垂直記録層１５の垂直配向度を損なっていないので、記録再生効率が高く再生信号Ｓが大きいためである。
【００３４】
次に、網目構造層１４への挿入物質の平均堆積高さは、０．５ｎｍ〜２．３ｎｍの範囲が特に有効であり、この範囲内で網目構造をとると磁気記録特性が良好に得られる。ここで、平均堆積高さとは、ある面積に対して堆積した量（体積）をその面積で割った値である。具体的な例として、図５，図６にはそれぞれ、Ｎｂを例にとった場合の、Ｈｃと、Ｓ／Ｎとの平均堆積高さ依存性を示している。この例では、網目構造層１４中のＮｂの平均堆積高さが０．５ｎｍ〜２．３ｎｍの範囲でＨｃとＳ／Ｎ比のどちらにも改善が見られ、有効に作用していることがわかる。尚、ここでの図示を省略するものの、網目構造層１４にＮｂ以外で上記したＣｒ，Ｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｃ，及びこれらの合金（混合物）のうちのいずれかの物質を挿入しても０．５ｎｍ〜２．３ｎｍの範囲で特に有効であることが実験により得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る垂直磁気記録媒体を模式的に示した断面図である。
【図２】図１に示した網目構造層として種々の物質を挿入したときのＨｃ変化率及びＳ／Ｎ上昇量を示した図である。
【図３】図１に示した網目構造層への挿入物質の融点とＨｃ変化率との関係を示した図である。
【図４】図１に示した網目構造層への挿入物質の表面張力とＨｃ変化率との関係を示した図である。
【図５】Ｎｂの堆積高さとＨｃとの関係を示した図である。
【図６】Ｎｂの堆積高さとＳ／Ｎとの関係を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…本発明に係る垂直磁気記録媒体、
１１…基板、１２…硬磁性ピンニング層、１３…ＣｏＺｒ系非晶質軟磁性下地層、
１４…網目構造層、１５…ＣｏＣｒ系垂直記録層、１６…保護層。
【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５】
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【図６】
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