(57)【要約】【課題】  本発明は磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関し、媒体ノイズの低減と書き込みビットの安定性の両方を、非常に高記録密度の面内磁気記録において実現することを目的とする。【解決手段】  磁気記録媒体は、磁性材料からなる中間安定化層と、中間安定化層上に設けられた非磁性スペーサ層と、磁化方向が中間安定化層とは反平行となるように非磁性スペーサ層を介して中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、磁気記録層は、非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、第１の層を構成するＣｏ合金より小さくなるよう構成されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる中間安定化層と、
該中間安定化層上に設けられた非磁性スペーサ層と、
磁化方向が該中間安定化層とは反平行となるように、該非磁性スペーサ層を介して該中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、
該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、
該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい、磁気記録媒体。
【請求項２】
該第２の層は、Ｃｒ含有量が約１６ａｔ．％から２７ａｔ．％、Ｐｔ含有量が約１０ａｔ．％から１６ａｔ．％、Ｂ含有量が約６ａｔ．％から１２ａｔ．％である、請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
該中間安定化層は、Ｃｒ含有量が１ａｔ．％から１０ａｔ．％のＣｏＣｒ、Ｃｒ含有量が１ａｔ．％から１５ａｔ．％でＴａ含有量が１ａｔ．％から５ａｔ．％のＣｏＣｒＴａ、Ｃｒ含有量が２ａｔ．％から２０ａｔ．％、Ｐｔ含有量が８ａｔ．％から１６ａｔ．％、Ｂ含有量が０から１５ａｔ．％、Ｃｕ含有量が０から６ａｔ．％、そして残りがＣｏであるＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔＣｕ及びＣｏＣｒＰｔＢＣｕからなる、Ｃｏ合金のグループから選択された材料で構成されている、請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
磁性材料からなる第１の中間安定化層と、
該第１の中間安定化層上に設けられた第１の非磁性スペーサ層と、
磁性材料からなり該第１の非磁性スペーサ層上に設けられた第２の中間安定化層と、
該第２の中間安定化層上に設けられた第２の非磁性スペーサ層と、
磁化方向が該第２の中間安定化層とは反平行となるように、該第２の非磁性スペーサ層を介して該第２の中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、
該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、
該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい、磁気記録媒体。
【請求項５】
少なくとも１つの磁気記録媒体と、
該磁気記録媒体に情報を書き込み及び／又は情報を読み出すトランスデューサとを備え、
該磁気記録媒体は、
磁性材料からなる中間安定化層と、
該中間安定化層上に設けられた非磁性スペーサ層と、
磁化方向が該中間安定化層とは反平行となるように、該非磁性スペーサ層を介して該中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、
該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、
該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい、磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関し、特に高密度記録面内記録再生を行うのに適した磁気記録媒体と、そのような記録媒体を用いる磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的は面内磁気記録媒体は、基板、シード層、Ｃｒ又はＣｒ合金の下地層、ＣｏＣｒ合金の中間層、情報が書き込まれるＣｏ合金の磁性層、Ｃ保護層、及び有機物潤滑剤が、この順序で積層されている。現在使用されている基板は、ＮｉＰメッキされたＡｌＭｇ合金の基板やガラス基板を含む。ガラス基板は、その耐ショック性、平滑性、硬度、軽さ、及び特に磁気ディスクの場合のディスク端部でのぶれを最小限に抑えることができることから、一般的に良く使用される。
【０００３】
図１に示す第１の例では、ＮｉＰからなるアモルファス層３がガラス基板１上に形成されている。ＮｉＰ層３は、好ましくは酸化されている。ＮｉＰ層３上には、下地層が形成されており、この下地層は、実質的に２つのＣｒ下地層４，５からなる。下地層は、（００２）のテキスチャを有し、その上に磁性層７が形成されている。第２のＣｒ下地層５は、通常は第１のＣｒ下地層４より大きな格子パラメータを有する。磁性層７は、
【０００４】
【数１】
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の結晶配向を有し、単一の層から構成されていても、直接接触しており磁気的に単一の磁性層として振舞う複数の層から構成されていても良い。磁性層７とＣｒ下地層４，５との間には、ＣｏＣｒ合金からなる中間層６を設けても良い。ＮｉＰのガラスへの接合を良好なものとするために、Ｃｒ等の元素をＮｉＰに加えて合金化しても、実質的にＣｒからなる接合層２を別に設けても良い。しかし、Ａｌ等の金属基板の場合、このような接合層２を設ける必要はない。磁性層７上には、スピンバルブヘッド等の磁気トランスデューサが使用できるように、Ｃからなる保護層８及び有機物潤滑層９が形成されている。
【０００５】
図２に示す第２の例では、構成は図１と似ているが、図２では、所謂シンセティック・フェリマグネティック・ミディアム（ＳＦＭ）構造を形成するように、磁性層７がＲｕからなる非磁性スペーサ層１０を介して反強磁性結合（又は交換結合）された複数の層７−ａ及び７−ｂに置き換えられている。第１の層７−ａは安定化層として機能し、第２の層７−ｂは主記録層として機能する。
【０００６】
図３に示す第３の例では、Ｍを窒素又は酸素とすると、Ｔａ−Ｍからなる高融点金属シード層３−ａを用いる。ガラス基板１上には、Ａｒ+Ｎ２又はＡｒ+Ｏ２ガスを用いた反応性スパッタリングでＴａ−Ｍシード層３−ａが形成され、このＴａ−Ｍシード層３−ａ上には下地層４が形成されている。（００２）結晶配向については、米国特許第５，６８５，９５８のBian et al.に記載されているが、下地層の組成はＣｒ又はＣｏに限られており、例えばＢ２構造の材料等を下地層に用いることについての記載はない。磁性層７は、上記第１の例の場合と同様に、中間層６上又は下地層５上に
【０００７】
【数２】
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の選択配向で形成されている。
【０００８】
粒子サイズ、粒子サイズ分布、選択配向及びＣｒ偏析を含む磁性層の微細構造は、磁気記録媒体の記録特性を大きく左右する。通常、磁性層の微細構造は、基板に適切な機械的テキスチャリングを施して、１以上のシード層と１以上の下地層を用いることにより制御される。現在の５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２程度の記録密度を将来的には１００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２以上の記録密度にできるように面内磁気記録技術を向上させるためには、粒子サイズ及び粒子サイズ分布はいずれも小さく、且つ、結晶配向が非常に良好であることが望ましい。
【０００９】
シード層は、通常は基板に一番近い層であり、主にその上に積層される下地層等の層の所望の結晶配向を促す。シード層は、アモルファスの場合が多くＮｉＰ又はＢ２構造の材料からなる。他方、下地層は、結晶性であることが多くＣｒ等のｂｃｃ構造の材料からなり、（００２）、（１１０）又は（１１２）のテキスチャを有する。
【００１０】
磁気記録媒体の記憶容量を更に向上させる要求に応じて、薄膜磁気ディスクが開発された。これにより、磁気記録層の成長及び磁気特性が最適化が図られ、磁気記録媒体の設計自体が進歩した。
【００１１】
磁気記録媒体の記録密度（単位面積に記録される情報量）が増加するにつれて、磁気記録層を薄くすることが避けられなくなってくる。磁気記録層の膜厚を小さくすると、粒子サイズを小さくすると共に、これに応じて遷移パラメータを小さくすることができる。しかし、粒子サイズそして異方性エネルギーが小さくなりすぎて、ある温度（通常、室温）での熱的エネルギーにより容易に影響されてしまうので、磁気記録層の膜厚の低減には限界がある。
【００１２】
熱的に安定した磁気記録媒体を実現するためには、異なる構造も提案されており、図２に示す所謂ＳＦＭ構造も日本国特許第３４２１６３２号に提案されている。ＳＦＭ構造を有する磁気記録媒体では、２つの強磁性層７ａ，７ｂが非磁性スペーサ層１０を介して交換結合されており、この交換結合により２つの強磁性層７ａ，７ｂの磁化方向を互いに反平行とする。この構造により得られる重要な特徴は、高密度面内磁気記録を向上するのに必要な熱安定性が向上されるという点である。又、この構造により、従来の磁気記録媒体の第１の例及び第２の例における面内磁気記録の超常磁性限界を、磁気記録層の粒子サイズの減少により、大幅に改善することができる。
【００１３】
尚、本出願人は、以下の先行技術を認識している。
【特許文献１】特開２００１−１４８１１０号公報
【特許文献２】特開２００２−３６７１５３号公報
【特許文献３】特開２００２−０２２５１１号公報
【特許文献４】特開２００３−０８５７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記第１の例〜第３の例を含む従来の磁気記録媒体では、記録密度が増加すると媒体ノイズは増加する傾向にある。低記録密度では、記録密度が増加するにつれて単位長さ当たりの遷移が増加するために、ノイズパワーは記録密度と共に線形増加する。ところが、特定の記録密度を超えると、媒体ノイズ（超線形ノイズ：supra-linear noise）が隣接する遷移からの遷移ノイズの相互作用により大幅に増加し、このような高記録密度領域を磁気記録に使用不可能としている。
【００１５】
このため、上記特定の記録密度を超える高記録密度領域での媒体ノイズを更に低減し、面内磁気記録に使用可能な高記録密度領域を増大して、十分に高い信号対雑音比（ＳＮＲ）が得られる更に高い記録密度を実現することが要求されている。
【００１６】
そこで、本発明の概括的目的は、上記問題点を除去した新規、且つ、有用な磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供することにある。
【００１７】
本発明のより具体的な目的は、媒体ノイズの低減と書き込みビットの安定性の両方を、非常に高記録密度の面内磁気記録において実現することができる磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、高記録密度においては非線形特性が支配的でＳＮＲ値を大幅に低下させる傾向にある従来の磁気記録媒体に比べ、高記録密度における書き込み特性への非線形特性の影響を大幅に低減して、６０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２を超える高線記録密度を実現可能とし、更には２００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２を超える高記録密度を実現可能な磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の更に他の目的は、ＳＦＭ構造で用いられる中間層と安定化層の特性を単一の中間安定化層に持たせることにある。これにより、磁気記録媒体を製造するためのスパッタリングチャンバの数を減少させることができる。記録層が（１０１０）の結晶テキスチャを有し、対応する下地層が（１１２）のテキスチャを有するように、成長工程を更に設けても良く、この場合、ガラス又はＡｌ等からなる適切な基板上にＮｉＡｌ等の材料からなるシード層を設けることで実現できる。
【００２０】
本発明の他の目的は、安定化磁性層を適切な材料及び工程で形成して高いｔＭｓ値を実現することで、磁気記録層の熱安定性を維持又は向上しつつ媒体性能を向上することにある。ここで、ｔ,Ｍｓは夫々磁性層の膜厚と飽和磁化を表す。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、磁性材料からなる中間安定化層と、該中間安定化層上に設けられた非磁性スペーサ層と、磁化方向が該中間安定化層とは反平行となるように、該非磁性スペーサ層を介して該中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい磁気記録媒体を提供するものである。本発明になる磁気記録媒体によれば、媒体ノイズの低減と書き込みビットの安定性の両方を、非常に高記録密度の面内磁気記録において実現することができる。
【００２２】
本発明は、磁性材料からなる第１の中間安定化層と、該第１の中間安定化層上に設けられた第１の非磁性スペーサ層と、磁性材料からなり該第１の非磁性スペーサ層上に設けられた第２の中間安定化層と、該第２の中間安定化層上に設けられた第２の非磁性スペーサ層と、磁化方向が該第２の中間安定化層とは反平行となるように、該第２の非磁性スペーサ層を介して該第２の中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい磁気記録媒体も提供するものである。本発明になる磁気記録媒体によれば、媒体ノイズの低減と書き込みビットの安定性の両方を、非常に高記録密度の面内磁気記録において実現することができる。
【００２３】
本発明は、少なくとも１つの磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を書き込み及び／又は情報を読み出すトランスデューサとを備え、該磁気記録媒体は、磁性材料からなる中間安定化層と、該中間安定化層上に設けられた非磁性スペーサ層と、磁化方向が該中間安定化層とは反平行となるように、該非磁性スペーサ層を介して該中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい磁気記憶装置を提供するものである。本発明になる磁気記憶装置によれば、媒体ノイズの低減と書き込みビットの安定性の両方を、非常に高記録密度の面内磁気記録において実現することができる。
【００２４】
従って、本発明によれば、中間安定化層に特定の特性を有する軟磁性材料を用いた磁気記録媒体及び磁気記憶装置を実現することができる。この軟磁性材料は、媒体のノイズを５０％以上低減し、特に６００ｋｆｃｉを超える線記録密度で書き込み特性を向上するために用いられる。本発明になる磁気記録媒体は、１６０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２に達する線記録密度を維持可能であり、更に面内記録モードにおいて３００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２まで向上することも可能である。中間安定化層に用いられる軟磁性材料は、ＳＦＭ構造において磁気記録層の磁化を熱的に安定化させる。このように、中間安定化層に適切な軟磁性材料を用いることにより、信号対雑音比（ＳＮＲ）を向上すると共に、１００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２を超える高記録密度を実現し、低いｔＢｒ値においても所望の熱安定性を確保することができる。ここで、ｔ,Ｂｒは夫々磁気記録層の膜厚と残留磁束を表す。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、媒体ノイズの低減と書き込みビットの安定性の両方を、非常に高記録密度の面内磁気記録において実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
先ず、本発明の動作原理を説明する。本発明になる磁気記録媒体と、そのような磁気記録媒体を用いる本発明になる磁気記憶装置は、ＳＦＭ構造の中間層及び安定化層として機能する高モーメント軟磁性層を用いることで、媒体ノイズを大幅に低減して高密度面内磁気記録を実現する。この軟磁性層は、高磁気モーメント及び分離された粒子構造等の特性を有する。これらの特性は、特に高記録密度において大幅に媒体ノイズを低減して書き込みビットの磁気特性及び記録特性を向上するのに利用される。記録ビットは６５０ｋｆｃｉ（kilo flux changes per inch）を超える高記録密度でより安定しており、１３００ｋｆｃｉに達する高記録密度においても安定している。従って、磁気記録媒体は、７０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２を超える記録密度、更には、２５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２に達する記録密度においても、面内磁気記録に好適である。このような磁気記録媒体を用いる他の有利な点としては、ＳＦＭ構造を有するものを含む従来の磁気記録媒体と比べて、書き込み特性が向上され、高記録密度の磁気記録を行う際の非線形特性の影響が低減されることが挙げられる。
【実施例１】
【００２７】
図４は、本発明になる磁気記録媒体の第１実施例の要部を示す断面図である。図４において、ガラス、Ａｌ又はＴｉ基板１１上には、シード層１３及び下地層１４が設けられている。シード層１３は、Ｔａ，ＮｉＰ，ＣｒＴｉ，ＡｌＲｕ，ＡｌＶ，ＣｒＴａ又はこれらの合金からなる。シード層１３は、例えばＡｒ+Ｎ２混合ガス中でＮ２又はＡｒ+Ｏ２混合ガス中でＯ２の反応性スパッタを適切な分圧で行うことで形成しても良い。下地層１４は、Ｃｒ、又は、Ｍｏ，Ｗ及び／又はＴｉを含むＣｒ合金からなり、主に（００２）の結晶テキスチャで成長される。
【００２８】
下地層１４は、複数の層からなる構成であっても良い。例えば、下地層１４は、ＡｌＲｕ合金からなる下側層と、下側層の真上に設けられたＣｒ合金からなる上側層とからなる構成であっても良い。
【００２９】
下地層１４の上には、中間層及び安定化層として機能する中間安定化層１５が設けられている。中間安定化層１５は、ＣｏＣｒ（Ｃｒ＝１ａｔ．％から１０ａｔ．％）,ＣｏＣｒＴａ（Ｃｒ＝１ａｔ．％から１５ａｔ．％、（Ｔａ＝１ａｔ．％から５ａｔ．％）,ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔＣｕ，ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ（Ｃｒ＝２ａｔ．％から２０ａｔ．％、Ｐｔ＝８ａｔ．％から１６ａｔ．％、Ｂ＝０から１５ａｔ．％、Ｃｕ＝０から６ａｔ．％、残りはＣｏ）を含むＣｏ合金からなる。中間安定化層１５は、グラニュラな材料から構成されていても良い。中間安定化層１５は、例えば約１ｎｍから２．５ｎｍの膜厚を有する。
【００３０】
非磁性スペーサ層２０は、中間安定化層１５上に設けられている。非磁性スペーサ層２０は、Ｒｕ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｏｓ又はこれらの合金からなる。非磁性スペーサ層２０は、約０．７ｎｍから１．３ｎｍの範囲内の膜厚を有する。
【００３１】
磁気記録層（以下、単に記録層と言う）１７は、共にＣｏ合金からなる第１の層１７−１及び１７−２からなる。第２の層１７−２は、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＢ合金又はＣｏＣｒＰｔＢ合金からなる。第２の層１７−２に用いられるＣｏ合金がＣｒを含む場合、Ｃｒ含有量は約１６ａｔ．％から２６ａｔ．％に設定される。第２の層１７−２に用いられるＣｏ合金がＰｔを含む場合、Ｐｔ含有量は約１０ａｔ．％から１６ａｔ．％に設定される。第２の層１７−２に用いられるＣｏ合金がＢを含む場合、Ｂ含有量は約６ａｔ．％から１２ａｔ．％に設定される。更に、第２の層１７−２に用いられるＣｏ合金中のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量は、第１の層１７−１に用いられるＣｏ合金中のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量よりも低い。第１の層１７−１は、約２ｎｍから約１０ｎｍの範囲内の膜厚を有し、第２の層１７−２は、約４ｎｍから約１２ｎｍの範囲内の膜厚を有しても良い。記録層１７は、全体として
【００３２】
【数３】
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の結晶配向を有する。
【００３３】
記録層１７の上には、スピンバルブヘッド等の磁気トランスデューサが使用できるように、Ｃからなる保護層１８及び有機物潤滑層１９が形成されている。
【００３４】
ガラス、Ａｌ又はＴｉ基板１１は、機械的テキスチャリングを施されていても良い。磁気記録媒体が磁気ディスクに適用されている場合、基板１１の機械的テキスチャリングは磁気ディスクの円周方向に沿って施される。
【００３５】
磁性層１５，１７の結晶配向は
【００３６】
【数４】
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である。しかし、磁性層１５，１７の各粒子のｃ軸、即ち、＜０００２＞方向は、磁気ディスクの場合には円周方向に選択的に成長するようにすることができる。ＮｉＰがコーティングされたＡｌ又はガラス基板のような機械的テキスチャリングを施された基板１１の場合、Ｃｏのｃ軸及びＣｒ＜１１０＞の選択配向は、円周方向のテキスチャに沿って配向する。本発明者らは、このような現象がＳＮＲ及び書き込みビットの熱安定性の両方を向上させることを見出した。従って、磁気ディスクの場合、磁性層１５，１７の粒子のｃ軸方向は、好ましくは主に円周テキスチャリング方向に沿っている。
【００３７】
又、基板１１には、強固なガラス基板、金属、ポリマー、プラスティック、セラミック等からなる柔軟又は強固な基板、機械的テキスチャリングを（磁気ディスクの場合は円周方向に）施された或いは施されていない基板等を使用することができる。
【００３８】
下地層１４に用いられるＣｒ又はＣｒ合金は、積層される層の格子整合及び結晶配向を促し、Ｃｒの（００２）面の成長及び上に形成される記録層１７の
【００３９】
【数５】
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のテキスチャと良好な格子整合を得るのに好適である。下地層１４は、例えば約２ｎｍから５０ｎｍの膜厚を有する。
【００４０】
バッファ層として機能するシード層１３は、下地層１４の前に形成される。シード層１３は、下地層１４の非常に良好な結晶配向を促し、積層されるＣｒ系の層の非常に良好な（００２）面の成長を促すと共に、記録層１７の非常に良好な
【００４１】
【数６】
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テキスチャの成長を促す。シード層１３は、例えば約５ｎｍから５０ｎｍの膜厚を有する。シード層１３にＡｌＶを用いる場合、ＡｌＶｘのＶ含有量ｘは、ｘ＝３０ａｔ．％から８０ａｔ．％の範囲内であることが望ましい。
【００４２】
保護層１８は、例えば１ｎｍから５ｎｍの膜厚を有するＣからなる。又、有機物潤滑層１９は、例えば１ｎｍから３ｎｍの膜厚を有する。ＣＶＤで形成可能なＣ保護層１８は硬質であり、磁気記録媒体を大気劣化だけでなくヘッドとの物理的接触から保護する。潤滑層１９は、ヘッドと磁気記録媒体間のスティクションを低減する。
【００４３】
本実施例では、記録層１７は第１及び第２の層１７−１，１７−２の組み合わせからなる。残留位置、即ち、印加された外部磁界がゼロの時の磁気モーメントは、図４中矢印で示す。図４に示すように、磁性（又は強磁性）層１７の第１及び第２の層１７−１，１７−２は、互いに強磁性結合しており、非磁性スペーサ層２０を介して中間安定化層１５と反強磁性結合している。従って、第１及び第２の層１７−１，１７−２の磁化方向は、いずれも中間安定化層１５の磁化方向と反平行である。
【００４４】
図５は、本発明になる磁気記録媒体の第２実施例の要部を示す断面図である。図５中、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図５に示す第２実施例は、２つの非磁性スペーサ層及び３つの磁性層を設けることにより図４に示す第１実施例を拡張したものである。
【００４５】
図５において、第１の中間安定化層１５−１は下地層１４上に設けられ、第１の非磁性スペーサ層２０−１は第１の中間安定化層１５−１上に設けられている。又、第２の中間安定化層１５−２は第１の非磁性スペーサ層２０−１上に設けられ、第２の非磁性スペーサ層２０−２は第２の中間安定化層１５−２上に設けられている。第１及び第２の層１７−１，１７−２からなる記録層１７は、第２の非磁性スペーサ層２０−２上に設けられている。
【００４６】
本実施例において、記録層１７は、第１及び第２の層１７−１，１７−２の組み合わせからなる。残留位置、即ち、印加された外部磁界がゼロの時の磁気モーメントは、図５中矢印で示す。図５に示すように、磁性（又は強磁性）層１７の第１及び第２の層１７−１，１７−２は、互いに強磁性結合しており、第２の非磁性スペーサ層２０−２を介して第２の中間安定化層１５−２と反強磁性結合している。更に、第２の中間安定化層１５−２は、第１の非磁性スペーサ層１５−１を介して第１の中間安定化層１５−１と反強磁性結合している。従って、第１及び第２の層１７−１，１７−２の磁化方向は、いずれも第２の中間安定化層１５−２の磁化方向と反平行であるが、いずれも第１の中間安定化層１５−１の磁化方向と平行である。
【００４７】
第１及び第２の中間安定化層１５−１，１５−２に用いられる材質及び膜厚は、中間安定化層１５に用いられる材質及び膜厚と同様で良い。又、第１及び第２の非磁性スペーサ層２０−１，２０−２に用いられる材質及び膜厚は、非磁性スペーサ層２０に用いられる材質及び膜厚と同様で良い。
【００４８】
第１及び第２の中間安定化層１５−１，１５−２に用いられる材質及び膜厚は、同じである必要はない。同様に、第１及び第２の非磁性スペーサ層２０−１，２０−２に用いられる材質及び膜厚は、同じである必要はない。
【００４９】
図２に示すＳＦＭ構造を有する磁気記録媒体は、主記録層として１つの第２の（磁性）層７−ｂしか有さず、より厚い第１の（磁性）層７−ａはＲｕスペーサ層１０を介して結合する硬磁性安定化層として設けられている。Ｃｏ合金の中間層６は、第１の層７−ａの前に形成される。
【００５０】
図６は、図２に示すＳＦＭ構造を有する磁気記録媒体の信号対雑音（Ｓ／Ｎｍ）比及び保磁力Ｈｃを各種ｔＢｒ値について示す図である。ここで、ｔ、Ｂｒは夫々図２に示す第２の層１７−ｂの膜厚及び残留磁束を表す。図６中、左側の縦軸は信号対雑音（Ｓ／Ｎｍ）比（ｄＢ）、右側の縦軸は保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）、横軸はｔＢｒ値（Ｇμｍ）を示す。図６は、夫々スピンスタンド及びカー磁力計を用いて周波数Ｆ２＝３３０ｋｆｃｉで評価された保磁力Ｈｃ及びＳ／Ｎｍ比を示す。図６中、黒四角印、黒丸印、黒菱形印及び黒三角印はＳ／Ｎｍ比を示し、白四角印、白丸印、白菱形印及び白三角印は対応する保磁力Ｈｃを示す。ＣｏＣｒＰｔＢからなる第２の層７−ｂのＰｔ含有量（ａｔ．％）は１０ａｔ．％から１３ａｔ．％まで変化させ、Ｐｔ含有量は、四角印が１０ａｔ．％、丸印が１１ａｔ．％、菱形印が１２ａｔ．％、三角印が１３ａｔ．％を示す。
【００５１】
注目するべき点は、記録密度が増加するにつれて、第２の層（磁気記録層）７−ｂの膜厚が減少し、ｔＢｒ値も減少するという点である。しかし、第２の層７−ｂの膜厚が減少すると、保磁力Ｈｃも減少してしまう。これにより、熱安定性が低下し、書き込みビット横の消去が発生してしまう。保磁力Ｈｃを増加させるには、第２の層７−ｂのＰｔ含有量を増加させても良い。図６から明らかなように、ある記録層膜厚に対して、Ｐｔのａｔ．％を増加させると保磁力Ｈｃが増加する。図６からは、低ｔＢｒ領域においてＳ／Ｎｍ比を増加させるには、Ｐｔの含有量は適切な低い値（この場合、１１ａｔ．％）である必要があることが推測できる。Ｐｔのａｔ．％を増加させることで保磁力Ｈｃを増加させると、Ｓ／Ｎｍ比は大幅に低減する。従って、実現可能な保磁力Ｈｃと実現可能なＳ／Ｎｍ比とでは、トレードオフの関係にある。つまり、単一の記録層（７−ｂ）を有する磁気記録媒体を用いて高記録密度を実現する場合、同時に十分に高い保磁力Ｈｃの媒体性能を得ることはできない。図６中、点Ｐ１，Ｐ２は夫々図２に示す３５Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の記録密度の磁気記録媒体のＳ／Ｎｍ比と保磁力Ｈｃを示す。
【００５２】
保磁力ＨｃとＳ／Ｎｍ比の両方を向上させるために、図４に示す磁気記録媒体の第１実施例は２層構造の記録層１７を用い、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０上の第１の層１７−１のＰｔ含有量、Ｃｒ含有量及びＢ含有量を第２の層１７−２より高く設定している。この組み合わせにより、図７に示すように、約４５００Ｏｅ程度以上の十分に高い保磁力Ｈｃと、高いＳ／Ｎｍ比の両方を得ることができる。
【００５３】
図７は、図４に示す磁気記録媒体の第１実施例の孤立信号対雑音（Ｓｉｓｏ／Ｎｍ）比を図２に示す３５Ｇｂｉｔ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較してＦ２＝３３０ｋｆｃｉの線記録密度で評価して示す図である。図７中、左側の縦軸は媒体ＳＮＲ特性、即ち、磁気記録媒体の第１実施例のＳｉｓｏ／Ｎｍ比の、図２に示す３５Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のそれに対する比ΔＳ／Ｎｍ（ｄＢ）を示し、右側の縦軸は保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示し、横軸はｔＢｒ値（Ｇμｍ）を示す。ここで、ｔ，Ｂｒは夫々図４に示す記録層１７の膜厚及び残留磁束を表す。図７は、周波数Ｆ２＝３３０ｋｆｃｉで評価された保磁力Ｈｃ及び比ΔＳ／Ｎｍを示す。図７中、黒四角印、黒丸印、黒菱形印及び黒三角印は比ΔＳ／Ｎｍを示し、白四角印、白丸印、白菱形印及び白三角印は対応する保磁力Ｈｃを示す。
【００５４】
図７において、四角印は、図４に示す磁気記録媒体の第１実施例の媒体ＳＮＲ特性及び保磁力を、基板１１にテキスチャリングが施されていない場合について示す。点Ｐ３，Ｐ４は、夫々記録密度が図２に示す３５Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２と６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体ＳＮＲ特性を示す。丸印及び菱形印は、図４に示す磁気記録媒体の第１実施例の媒体ＳＮＲ特性及び保磁力Ｈｃを、磁気ディスクの場合、円周方向に沿って直接機械的テキスチャリングを施されたガラス基板１１を用いる場合について示す。このような機械的テキスチャリングは、磁気ディスクの場合、円周方向に沿った磁気モーメントの選択配向により、等方性の相対物に比べて媒体ＳＮＲ特性を大幅に向上させることができる。
【００５５】
丸印で示される磁気記録媒体と菱形印で示される磁気記録媒体の違いは、製造工程で用いられる熱処理にある。丸印は、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０を形成した後には熱処理を行わない場合を示し、菱形印は、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０を形成した後に熱処理を行う場合を示す。Ｒｕ非磁性スペーサ層２０を形成した後の、記録層１７を形成する前に熱処理を行うと、白菱形印で示すように、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃは大幅に増加し、媒体ＳＮＲが減少する。
【００５６】
図７からもわかるように、２層構造の記録層１７を有する磁気記録媒体の第１実施例の媒体ＳＮＲ特性の向上は、ｔＢｒ値の広い範囲で見られる。
【００５７】
図４に示す中間安定化層１５と図５に示す第１及び第２の中間安定化層１５−１，１５−２の組成は、記録層１７と中間安定化層１５又は第１及び第２の中間安定化層１５−１，１５−２との間の交換磁界が適切な大きな値となるように選定される。第１及び第２の中間安定化層１５−１，１５−２には、ＣｏＣｒ層とＣｏＣｒＰｔＢ層の２層の組み合わせを使用することもできる。より良好な媒体ＳＮＲ特性を得るためには、Ｃｒ含有量が３ａｔ．％から１２ａｔ．％のＣｏＣｒを用いると良い。又、望ましい良好な媒体ＳＮＲ特性を得るのに、Ｃｒは広い範囲で選定可能であることが確認された。
【００５８】
図８は、各種磁気記録媒体のＳ／Ｎｍ比をＦ２＝３３０ｋｆｃｉの線記録密度で評価して示す図である。図８中、縦軸はＳ／Ｎｍ比を示し、横軸はｔＢｒ値を示す。媒体ＳＮＲ特性は、図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体がガラス基板１を用いており例えば可搬型ディスクドライブに適用される場合と比較されている。図８には、第１実施例を採用する３種類の磁気記録媒体Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の媒体ＳＮＲ特性を示す。黒菱形印、黒四角印及び黒三角印は、夫々磁気記録媒体Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のＳ／Ｎｍ比を示す。更に、白三角印、白四角印は、夫々６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２と３５Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のＳ／Ｎｍ比を示す。例えば記録密度を２倍の１２７Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２に増加させるには、これらの３種類の磁気記録媒体Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３から約３ｄＢのＳ／Ｎｍ比の改善を得ることが望ましい。
【００５９】
磁気記録媒体Ｍ１の場合、ｔＢｒ値を減少させるために中間安定化層１５の膜厚を増加させた。ｔＢｒ値の最大値は、中間安定化層１５の膜厚の最小値に対応する。図８からも明らかなように、より高いＳＮＲを得るためには、中間安定化層１５の膜厚は小さいことが望ましい。
【００６０】
磁気記録媒体Ｍ２の場合、中間安定化層１５の膜厚は一定に保ち、磁気記録媒体Ｍ１とは異なるｔＢｒ値を得るために記録層１７の膜厚を変化させた。低ｔＢｒ領域においては、磁気記録媒体Ｍ２のＳＮＲ向上が観測された。しかし、厚い中間安定化層１５のために、磁気記録媒体Ｍ２のＳＮＲは、図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体より大幅ではないが向上されている。
【００６１】
磁気記録媒体Ｍ３では、最適化された膜厚の中間安定化層１５を用いた。この場合、ｔＢｒ値を減少させるために、記録層１７の膜厚を減少させた。図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体と同じｔＢｒ値に対して、約１ｄＢの改善が得られた。低いｔＢｒ値については、ＳＮＲが更に向上された。
【００６２】
図８に示すように、磁気記録媒体の第１実施例によれば、磁気記録媒体Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３からもわかるように、向上されたＳＮＲ特性及び２５Ｇμｍから３０Ｇμｍの間の向上されたｔＢｒ値を得ることができ、更に、要求されるＳ／Ｎｍレベルを達成することもできる。磁気記録媒体Ｍ３の場合、中間安定化層１５及び記録層１７の膜厚を変化させ熱処理を行うことにより、低ｔＢｒ領域で１５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２に達する記録密度を維持しつつ、ＳＮＲ特性及びｔＢｒ値を更に向上させることができる。磁気記録媒体Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３、特に磁気記録媒体Ｍ３により得られるＳＮＲ特性及びｔＢｒ値は、図２に示す３５Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較すると大幅に向上されている。
【００６３】
図９は、磁気記録媒体の第１実施例の線記録密度に対するＳ／Ｎｍ比を図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較して示す図である。図９中、縦軸はＳ／Ｎｍ比を示し、横軸はＦ２（ｋｆｃｉ）線記録密度を示す。
【００６４】
高記録密度においては、Ｓ／Ｎｍ比が大幅に低下するが、第１実施例を採用する磁気記録媒体ＰＭ−１，ＰＭ−２，ＰＭ−３の場合、３３０ｋｆｃｉ（Ｆ２）で見られる優位性が各種ｔＢｒ値及びＨｃ値において見られ、図９に示すように、４５０ｋｆｃｉ（Ｆ２）線記録密度においても維持される。黒四角印は、ｔＢｒ値が２４．３Ｇμｍで保磁力Ｈｃが４０９５Ｏｅの磁気記録媒体ＰＭ−１のＳ／Ｎｍ比を示す。黒三角印は、ｔＢｒ値が３５Ｇμｍで保磁力Ｈｃが４３５０Ｏｅの磁気記録媒体ＰＭ−２のＳ／Ｎｍ比を示す。黒菱形印は、ｔＢｒ値が４３Ｇμｍで保磁力Ｈｃが４７１５Ｏｅの磁気記録媒体ＰＭ−３のＳ／Ｎｍ比を示す。白三角印は、図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のＳ／Ｎｍ比を示す。高記録密度（Ｆ１＝９００ｋｆｃｉ，Ｆ２＝４５０ｋｆｃｉ）においては、磁気記録媒体ＰＭ−１，ＰＭ−２，ＰＭ−３は図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体に比べて向上されたＳＮＲ特性を示す。注目するべき点は、１５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体の場合、線記録密度は約９００ｋｆｃｉから９５０ｋｆｃｉ（Ｆ１）であることが望ましいことである。
【００６５】
図１０は、磁気記録媒体の第１実施例の孤立信号対雑音（Ｓｉｓｏ／Ｎｍ）比を図２に示す６９．３Ｇｂｉｔ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較して各種線記録密度で評価して示す図である。図１０中、縦軸は媒体ＳＮＲ特性、即ち、磁気記録媒体の第１実施例のＳｉｓｏ／Ｎｍ比の、図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のそれに対する比ΔＳ／Ｎｍ（ｄＢ）を示し、横軸はＦ２（ｋｆｃｉ）線記録密度を示す。黒四角印、黒三角印及び黒菱形印は、夫々第１実施例を採用しｔＢｒ値が２５Ｇμｍ、３５Ｇμｍ,４３Ｇμｍの磁気記録媒体ＰＭ−１、ＰＭ−２，ＰＭ−３の比ΔＳ／Ｎｍを示す。白三角印は、図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のＳ／Ｎｍ比を示す。
【００６６】
磁気記録媒体ＰＭ−１、ＰＭ−２，ＰＭ−３は、図４に示す構成を有し、ＣｏＣｒＴａ合金からなる中間安定化層１５を備える。図１０において、６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体に対する比ΔＳ／Ｎｍは、（Ｆ２）線記録密度に対して示されている。低記録密度で見られる磁気記録媒体ＰＭ−１、ＰＭ−２，ＰＭ−３の大きな比ΔＳ／Ｎｍは、高記録密度においても維持されている。従って、異なるｔＢｒ値を有する３つの磁気記録媒体ＰＭ−１、ＰＭ−２，ＰＭ−３は、各種線記録密度において、図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体に比べて向上された媒体ＳＮＲ特性を示す。
【００６７】
図１１は、線記録密度に対する非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ）を百分率で示す図である。図１１中、縦軸はＮＬＴＳ（％）を示し、横軸はＦ２（ｋｆｃｉ）線記録密度を示す。黒四角印は、ｔＢｒ値が２４．３Ｇμｍで保磁力Ｈｃが４０９５Ｏｅの磁気記録媒体ＰＭ−１のＮＬＴＳを示す。黒三角印は、ｔＢｒ値が３５Ｇμｍで保磁力Ｈｃが４３５０Ｏｅの磁気記録媒体ＰＭ−２のＮＬＴＳを示す。黒菱形印は、ｔＢｒ値が４３Ｇμｍで保磁力Ｈｃが４７１５Ｏｅの磁気記録媒体ＰＭ−３のＮＬＴＳを示す。白三角印は、図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のＮＬＴＳを示す。
【００６８】
図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較すると、第１実施例を採用する磁気記録媒体ＰＭ−１、ＰＭ−２，ＰＭ−３のＮＬＴＳは、図１１に示すように、２５％から２０％の範囲及び１０％から１５％の範囲で大幅に向上されている。この場合、磁気記録媒体ＰＭ−１、ＰＭ−２，ＰＭ−３の中間安定化層１５にはＣｏＣｒＴａ合金が用いられた。ｔＢｒ値が２４．３Ｇμｍの磁気記録媒体ＰＭ−１の場合、６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較してＮＬＴＳが特に向上された。
【００６９】
図１２は、線記録密度に対する非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ）をｎｍ単位で示す図である。図１２中、縦軸はＮＬＴＳ（ｎｍ）を示し、横軸はＦ２（ｋｆｃｉ）線記録密度を示す。黒菱形印は、第１実施例を採用し、膜厚が１ｎｍのＣｏＣｒＴａからなる中間安定化層１５を有する磁気記録媒体のＮＬＴＳを示す。白四角印は、第１実施例を採用し、膜厚が１．５ｎｍのＣｏＣｒＴａからなる中間安定化層１５を有する磁気記録媒体のＮＬＴＳを示す。白三角印は、第１実施例を採用し、膜厚が２ｎｍのＣｏＣｒＴａからなる中間安定化層１５を有する磁気記録媒体のＮＬＴＳを示す。
【００７０】
図１２から明らかなように、ＮＬＴＳは、中間安定化層１５の各種膜厚、具体的には、１ｎｍから２ｎｍの膜厚において、５５０ｋｆｃｉ以上に向上されている。中間下地層１５の膜厚が１ｎｍの場合の５５０ｋｆｃｉ以上におけるＮＬＴＳの減少は少ないものの、これは高線記録密度における磁気記録媒体の媒体ＳＮＲ特性で見ると極めて大きな改善である。
【００７１】
図１３は、線記録密度に対するノイズパワーを示す図である。図１３中、縦軸はノイズパワー（Ｎｍ／Ｓｏ）２を示し、横軸は線記録密度（ｋｆｃｉ）を示す。黒菱形印は、第１実施例を採用し、膜厚が１ｎｍのＣｏＣｒＴａからなる中間安定化層１５を有する磁気記録媒体のＮＬＴＳを示す。白四角印は、第１実施例を採用し、膜厚が１．５ｎｍのＣｏＣｒＴａからなる中間安定化層１５を有する磁気記録媒体のＮＬＴＳを示す。白三角印は、第１実施例を採用し、膜厚が２ｎｍのＣｏＣｒＴａからなる中間安定化層１５を有する磁気記録媒体のＮＬＴＳを示す。
【００７２】
通常、ノイズパワースペクトラムにおいては、特に重要な領域が２つある。第１の領域は、線記録密度に応じてノイズが線形変位する領域である。第２の領域は、ノイズレベルが線形低周波数領域から増大する超線形ノイズ領域である。第３の領域は、ノイズが周波数に応じて低下する領域である。図１３は、ノイズパワースペクトラムを、軟磁性（ＣｏＣｒＴａ合金）中間安定化層１５の各種膜厚について示す。中間安定化層１５の膜厚が増加するにつれて、ノイズパワースペクトラムのピーク位置が低周波数側にシフトする。図１３からわかるように、最適化された膜厚及び成長工程による中間安定化層１５（この場合、２ｎｍ）について、５５０ｋｆｃｉ以上でノイズが大幅に低減される。図２に示す中間層６及び硬磁性安定化層７−ａを有する６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のノイズスペクトラムは、第１実施例を採用すると共に１ｎｍの軟磁性中間安定化層１５を有し別体の中間層を有さない磁気記録媒体（黒菱形印で示す）と同様に変化する。
【００７３】
第１実施例においてノイズを大幅に低減させることができるのは、高線記録密度において磁界がうまく閉じているからであると考えられる。これは、５５０ｋｆｃｉ線記録密度近傍のビット長との粒子サイズの整合性が良いことによると考えられる。高線記録密度では、減磁界がよりシャープとなり、ノイズが低減しＮＬＴＳが減少する可能性がある。軟磁性中間安定化層１５の場合、６００ｋｆｃｉ以上における大幅なノイズパワーの減少が確認された。これは、特に最適化された２ｎｍの膜厚の中間安定化層１５の場合に顕著であり、膜厚が増加するにつれてノイズは再度増加した。ここで注目するべき点は、ノイズの低減は有限値の線記録密度で起こるが、ノイズスペクトラムの傾きの変化、部分消去又はＭＦＭ画像解析により測定されたパーコレーションは、更に大きい点である。これは、第１実施例を採用する磁気記録媒体は、たとえノイズスペクトラムの傾きの変化が既に起こっていても、高線記録密度で使用可能であることを示す。このようなノイズの大幅な低減を実現するには、磁性層の成長温度等の特定の工程パラメータも重要である。
【００７４】
例えば、中間安定化層１５は、望ましくは１９０℃以下の温度で成長するべきであり、記録層１７は、望ましくは２１０℃以上の温度で成長するべきである。中間安定化層１５を形成した後の熱処理、反強磁性結合のために用いられる非磁性スペーサ層２０の成長前の熱処理は、非常に重要である。ノイズの測定結果が違いを明確に示すので、中間安定化層１５の形成後に熱処理を施されたか否かを検証するのは容易である。
【００７５】
中間安定化層１５の磁化は、望ましくは５００ｅｍｕ／ｃｍ３以上である。中間安定化層１５の異方性磁界は、望ましくは８０００Ｏｅ以下である。
【００７６】
中間安定化層１５及び記録層１７の膜厚比が特定の値に達すると、大幅なノイズの低減が得られる。有限の膜厚比と対応するノイズの低減から、中間安定化層１５と記録層１７のＲｕ非磁性スペーサ層２０を介した粒子サイズの整合性は非常に良好であることがわかる。高記録密度において、周波数に応じたＳ／Ｎｍ比は非常にシャープな遷移を示すが、そのようなシャープな遷移は、図２に示す磁気記録媒体の場合は低記録密度においてしか得ることができない。
【００７７】
第１の層１７−１の高モーメント特性により、ｔＢｒ値は、熱安定性を保ちつつ容易に減少させることができる。熱安定性が、単一層構造の第２の層（記録層）７−ｂを備えた図２に示す磁気記録媒体の熱安定性より向上するのは、主に記録層１７の第１の層１７−１からの有限異方性エネルギーの寄与によるものである。従って、２つ又は３つの強磁性層を含むＳＦＭ構造を有する磁気記録媒体の場合と同様に、本発明になる磁気記録媒体には、各々が記録層１７の２層構造を有する２つ又は３つの強磁性層を設けても良い。
【００７８】
図１４は、図５に示す磁気記録媒体の第２実施例の孤立信号対雑音（Ｓｉｓｏ／Ｎｍ）比を、図２に示す３５Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較して、Ｆ２＝３３０ｋｆｃｉ線記録密度で評価して示す図である。図１４中、縦軸は媒体ＳＮＲ特性、即ち、磁気記録媒体の第２実施例のＳｉｓｏ／Ｎｍ比の、図２に示す３５Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体のそれに対する比ΔＳ／Ｎｍ（ｄＢ）を示し、横軸はｔＢｒ値（Ｇμｍ）を示す。ここで、ｔ，Ｂｒは夫々図５に示す記録層１７の膜厚及び残留磁束を表す。図１４は、周波数Ｆ２＝３３０ｋｆｃｉで評価された比ΔＳ／Ｎｍを示す。
【００７９】
図１４中、黒菱形印は、ＣｏＣｒの第１の中間安定化層１５−１の膜厚が１ｎｍから２．５ｎｍで変化し、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の中間安定化層１５−２の膜厚が２ｎｍで一定であり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第２実施例の比ΔＳ／Ｎｍを示す。黒四角印は、ＣｏＣｒの第１の中間安定化層１５−１の膜厚が０．９ｎｍで一定であり、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の中間安定化層１５−２の膜厚が１ｎｍから２．５ｎｍで変化し、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第２実施例の比ΔＳ／Ｎｍを示す。黒三角印は、ＣｏＣｒの中間層６（安定化層として機能する）の膜厚が約２ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層７−ａの膜厚が０であり（即ち、第１の層７−ａは設けられない）、Ｒｕ非磁性スペーサ層１０の膜厚が約０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層７−ｂの膜厚が約１７ｎｍである６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体の比ΔＳ／Ｎｍを示す。
【００８０】
この場合、第１及び第２の層１５−１，１５−２は同様な範囲内の膜厚を有し、最適な媒体ＳＮＲ特性を得るために調整可能である。上記の如き向上された特定を得るために、第１及び第２の層１５−１，１５−２には、この順序で高モーメントの材料を用いることが重要である。
【００８１】
図１５は、磁気記録媒体の第２実施例に対して得られるノイズパワースペクトラムを示す図である。図１５中、縦軸はノイズパワー（Ｎｍ／Ｓｏ）２を示し、横軸は線記録密度（ｋｆｃｉ）を示す。図１５においては、パーコレーションの前に２つの折れ曲がりがあり、第１の折れ曲がりは４００ｋｆｃｉ近傍にあり、第２の折れ曲がりは９００ｋｆｃｉ近傍にある。ノイズは、約１６５０ｋｆｃｉを超えると再び減少し始める。ノイズの低減は、１００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２を超える記録密度、そして２５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２に達する記録密度においても良好な媒体ＳＮＲ特性が得られるように設定することができる。本発明者らにより得られた上記実験結果から、非磁性スペーサ層２０と、中間安定化層１５としての軟磁性薄膜とを更に設けることにより、記録特性の更なる向上が図れることが確認された。低ノイズパワーで最良の特性を有する磁気記録媒体を得るために、中間安定化層１５間の結合力が最大となるようにＲｕの非磁性スペーサ層２０を調整する必要はない。
【００８２】
図１６は、単一のＲｕ非磁性スペーサ層２０を有する図４に示す磁気記録媒体の第１実施例とは反転した構造でのＮＴＬＳの向上を示す図である。図１７は、図４に示す磁気記録媒体の第１実施例とは反転した構造を示す断面図である。図１７中、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８３】
図１６中、縦軸はＮＬＴＳ（％）を示し、横軸は線記録密度（ｋｆｃｉ）を示す。白四角印は、ＣｏＣｒの中間安定化層１５の膜厚が２ｎｍであり、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第１実施例の反転構造のＮＬＴＳを示す。白丸印は、ＣｏＣｒの中間安定化層１５の膜厚が１．５ｎｍであり、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０の膜厚が１．２ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第１実施例の反転構造のＮＬＴＳを示す。白三角印は、ＣｏＣｒの中間安定化層１５の膜厚が１．５ｎｍであり、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第１実施例の反転構造のＮＬＴＳを示す。更に、黒菱形印は、ＣｏＣｒの中間安定化層１５の膜厚が約１ｎｍであり、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０の膜厚が０であり（即ち、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０が設けられない）、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が約７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が約９ｎｍである図４に示す磁気記録媒体の反転構造のＮＬＴＳを示す。
【００８４】
図１８は、２つのＲｕ非磁性スペーサ層２０−１，２０−２を有する図５に示す磁気記録媒体の第２実施例とは反転した構造でのＮＴＬＳの向上を示す図である。図１９は、図５に示す磁気記録媒体の第２実施例とは反転した構造を示す断面図である。図１９中、図５と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８５】
図１８中、縦軸はＮＬＴＳ（％）を示し、横軸は線記録密度（ｋｆｃｉ）を示す。白三角印は、ＣｏＣｒの第１の中間安定化層１５−１の膜厚が１．５ｎｍであり、Ｒｕの第１の非磁性スペーサ層２０−１の膜厚が１．２ｎｍであり、ＣｏＣｒの第２の中間安定化層１５−２の膜厚が２ｎｍであり、Ｒｕの第２の非磁性スペーサ層２０−１の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第２実施例の反転構造のＮＬＴＳを示す。白四角印は、ＣｏＣｒの第１の中間安定化層１５−１の膜厚が２ｎｍであり、Ｒｕの第１の非磁性スペーサ層２０−１の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒの第２の中間安定化層１５−２の膜厚が２ｎｍであり、Ｒｕの第２の非磁性スペーサ層２０−１の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第２実施例の反転構造のＮＬＴＳを示す。白丸印は、ＣｏＣｒの第１の中間安定化層１５−１の膜厚が１．５ｎｍであり、Ｒｕの第１の非磁性スペーサ層２０−１の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒの第２の中間安定化層１５−２の膜厚が２ｎｍであり、Ｒｕの第２の非磁性スペーサ層２０−１の膜厚が０．９ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が９ｎｍである磁気記録媒体の第２実施例の反転構造のＮＬＴＳを示す。更に、黒菱形印は、ＣｏＣｒの中間安定化層１５の膜厚が約１ｎｍであり、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０の膜厚が０であり（即ち、Ｒｕ非磁性スペーサ層２０が設けられない）、ＣｏＣｒＰｔＢの第１の層１７−１の膜厚が約７ｎｍであり、ＣｏＣｒＰｔＢの第２の層１７−２の膜厚が約９ｎｍである図４に示す磁気記録媒体の反転構造のＮＬＴＳを示す。
【００８６】
ＮＬＴＳの向上は、上記の如き単一のＲｕ非磁性スペーサ層及び２つのＲｕ非磁性スペーサ層を有する反転構造によっても得られる。これらの場合、記録層はＲｕ非磁性スペーサ層の形成の前に形成され、中間安定化層はＲｕ非磁性スペーサ層の上に形成される。反転構造の場合、磁性層の順序が図４又は図５の場合と逆になっているので、記録層は下地層１４により近くなっており、中間安定化層１５は保護層１８により近くなっている。
【００８７】
反転構造の特性を測定する場合には、全てのサンプルにおける磁気スペーシングが同一となるように、保護層１８に最も近い磁性層（中間安定化層１５）の上にＲｕ層を形成しても良い。本発明者らによる実験結果によると、単一Ｒｕ非磁性スペーサ層及び２つのＲｕ非磁性スペーサ層を有する磁気記録媒体について、ＮＬＴＳが減少することが確認された。又、実験によれば、単一のＲｕ非磁性スペーサ層を有する磁気記録媒体については、ＮＬＴＳの向上（減少）が５５０ｋｆｃｉ以上で確認された。更に、磁性層間（中間安定化層と記録層の間）のＲｕ非磁性スペーサ層の膜厚を最適化することで、ＮＬＴＳを大幅に減少させることができることも確認された。
【００８８】
このように、上記の如き本発明の効果は、単に複数の磁性層を設けたことによるものではなく、強い交換結合等により得られるものであることは、図１６及び図１８からも明らかであろう。
【００８９】
次に、本発明になる磁気記憶装置の一実施例を、図２０及び図２１と共に説明する。図２０は、磁気記憶装置の本実施例の要部を示す断面図であり、図２１は、磁気記憶装置の本実施例の要部を示す平面図である。
【００９０】
図２１及び図２１に示すように、磁気記憶装置は、大略モータ１１４、ハブ１１５、複数の磁気記録媒体１１６、複数の記録再生ヘッド１１７、複数のサスペンション１１８、複数のアーム１１９及びアクチュエータユニット１２０を備え、これらはハウジング１１３内に設けられている。磁気記録媒体１１６は、モータ１１４により回転されるハブ１１５に装着されている。記録再生ヘッド１１７は、ＭＲ又はＧＭＲヘッド等の再生ヘッドと、インダクティブヘッド等の記録ヘッドとから構成されている。各記録再生ヘッド１１７は、対応するアーム１１９の先端にサスペンション１１８を介して取り付けられている。アーム１１９は、アクチュエータユニット１２０により移動される。このような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。
【００９１】
磁気記憶装置の本実施例は、磁気記録媒体１１６に特徴がある。各磁気記録媒体１１６は、図４〜図１７と共に説明したいずれの実施例の構成を有するものであっても良い。磁気記録媒体１１６の数は３に限定されるものではなく、２又は４以上の磁気記録媒体１１６を設けても良い。
【００９２】
磁気記憶装置の基本構成は、図２０及び図２１に示すものに限定されない。又、本発明で用いる磁気記録媒体は、磁気ディスクに限定されるものではなく、磁気記録媒体は磁気テープ、磁気カード等の形態を取ることができる。
【００９３】
更に、上記実施例では強固なガラス基板の場合について説明したが、金属、ポリマー、プラスティック、セラミック等からなる柔軟又は強固な基板を用いても本発明を適用可能であることは言うまでもない。
【００９４】
従って、本発明によれば、シード層と下地層の組み合わせにより、下地層及び磁気記録層の粒子サイズを減少させ、磁気記録層の所望の配向を促すことができる。この結果、下地層がマルチカソードシステムを用いて形成された場合であっても、性能が向上された磁気記録媒体を実現することができる。勿論、下地層をシングルカソードシステムを用いて形成した場合にも、シード層を設けることにより、下地層及び磁気記録層の粒子サイズを減少させて、磁気記録層の所望の配向を促すことができる。
【００９５】
尚、本発明は、以下に付記する発明をも包含するものである。
（付記１）  磁性材料からなる中間安定化層と、
該中間安定化層上に設けられた非磁性スペーサ層と、
磁化方向が該中間安定化層とは反平行となるように、該非磁性スペーサ層を介して該中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、
該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、
該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい、磁気記録媒体。
（付記２）  該第２の層は、Ｃｒ含有量が約１６ａｔ．％から２７ａｔ．％、Ｐｔ含有量が約１０ａｔ．％から１６ａｔ．％、Ｂ含有量が約６ａｔ．％から１２ａｔ．％である、付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３）  該第１の層は約２ｎｍから約１０ｎｍの範囲の膜厚を有し、該第２の層は約４ｎｍから約１２ｎｍの範囲の膜厚を有する、付記２記載の磁気記録媒体。
（付記４）  該中間安定化層は、Ｃｒ含有量が１ａｔ．％から１０ａｔ．％のＣｏＣｒ、Ｃｒ含有量が１ａｔ．％から１５ａｔ．％でＴａ含有量が１ａｔ．％から５ａｔ．％のＣｏＣｒＴａ、Ｃｒ含有量が２ａｔ．％から２０ａｔ．％、Ｐｔ含有量が８ａｔ．％から１６ａｔ．％、Ｂ含有量が０から１５ａｔ．％、Ｃｕ含有量が０から６ａｔ．％、そして残りがＣｏであるＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔＣｕ及びＣｏＣｒＰｔＢＣｕからなる、Ｃｏ合金のグループから選択された材料で構成されている、付記１記載の磁気記録媒体。
（付記５）  該中間安定化層は、グラニュラな材料からなる、付記４記載の磁気記録媒体。
（付記６）  該中間安定化層は、軟磁性材料からなる、付記１記載の磁気記録媒体。
（付記７）  該中間安定化層は、約１ｎｍから２．５ｎｍの範囲の膜厚を有する、付記４〜６のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
（付記８）  非磁性スペーサ層は、Ｒｕ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｏｓからなるグループから選択された材料からなる、付記１記載の磁気記録媒体。
（付記９）  主に（００２）の結晶テキスチャで成長されたＣｒ又はＣｒ合金からなり、Ｃｒ合金はＭｏ，Ｗ，Ｔｉから選択された少なくとも１つの元素を含む、下地層を更に備え、
該中間安定化層は、該下地層上に設けられている、付記１記載の磁気記録媒体。
（付記１０）  該下地層は、ＡｌＲｕ合金からなる第１の下地層と、Ｃｒ合金からなり該第１の下地層上に直接設けられた第２の下地層とを有する、付記９記載の磁気記録媒体。
（付記１１）  Ｔａ，ＮｉＰ，ＣｒＴｉ，ＡｌＲｕ，ＡｌＶ，ＣｒＴａ及びこれらの合金からなるグループから選択された材料からなるシード層を更に有し、
該下地層は、該シード層上に設けられている、付記９記載の磁気記録媒体。
（付記１２）  磁性材料からなる第１の中間安定化層と、
該第１の中間安定化層上に設けられた第１の非磁性スペーサ層と、
磁性材料からなり該第１の非磁性スペーサ層上に設けられた第２の中間安定化層と、
該第２の中間安定化層上に設けられた第２の非磁性スペーサ層と、
磁化方向が該第２の中間安定化層とは反平行となるように、該第２の非磁性スペーサ層を介して該第２の中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、
該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、
該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい、磁気記録媒体。
（付記１３）  少なくとも１つの磁気記録媒体と、
該磁気記録媒体に情報を書き込み及び／又は情報を読み出すトランスデューサとを備え、
該磁気記録媒体は、
磁性材料からなる中間安定化層と、
該中間安定化層上に設けられた非磁性スペーサ層と、
磁化方向が該中間安定化層とは反平行となるように、該非磁性スペーサ層を介して該中間安定化層と反強磁性結合された磁気記録層とを備え、
該磁気記録層は、該非磁性スペーサ層上に設けられたＣｏ合金からなる第１の層と、該第１の層上に直接設けられたＣｏ合金からなる第２の層とを有し、
該第２の層を構成するＣｏ合金のＣｒ含有量、Ｐｔ含有量及びＢ含有量の少なくとも１つは、該第１の層を構成するＣｏ合金より小さい、磁気記憶装置。
【００９６】
更に、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】従来の磁気記録媒体の第１の例の一部を示す断面図である。
【図２】従来の磁気記録媒体の第２の例の一部を示す断面図である。
【図３】従来の磁気記録媒体の第３の例の一部を示す断面図である。
【図４】本発明になる磁気記録媒体の第１実施例の一部を示す断面図である。
【図５】本発明になる磁気記録媒体の第２実施例の一部を示す断面図である。
【図６】図２に示すＳＦＭ構造を有する磁気記録媒体の信号対雑音（Ｓ／Ｎｍ）比及び保磁力Ｈｃを各種ｔＢｒ値について示す図である。
【図７】図４に示す磁気記録媒体の第１実施例の孤立信号対雑音（Ｓｉｓｏ／Ｎｍ）比を図２に示す３５Ｇｂｉｔ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較してＦ２＝３３０ｋｆｃｉの線記録密度で評価して示す図である。
【図８】各種磁気記録媒体のＳ／Ｎｍ比をＦ２＝３３０ｋｆｃｉの線記録密度で評価して示す図である。
【図９】磁気記録媒体の第１実施例の線記録密度に対するＳ／Ｎｍ比を図２に示す６９．３Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較して示す図である。
【図１０】磁気記録媒体の第１実施例の孤立信号対雑音（Ｓｉｓｏ／Ｎｍ）比を図２に示す６９．３Ｇｂｉｔ／ｉｎ２の磁気記録媒体と比較して各種線記録密度で評価して示す図である。
【図１１】線記録密度に対する非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ）を百分率で示す図である。
【図１２】線記録密度に対する非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ）をｎｍ単位で示す図である。
【図１３】線記録密度に対するノイズパワーを示す図である。
【図１４】磁気記録媒体の第２実施例の向上された媒体ＳＮＲ特性を示す図である。
【図１５】磁気記録媒体の第２実施例に対して得られるノイズパワースペクトラムを示す図である。
【図１６】単一のＲｕ非磁性スペーサ層を有する図４に示す磁気記録媒体の第１実施例とは反転した構造でのＮＴＬＳの向上を示す図である。
【図１７】図４に示す磁気記録媒体の第１実施例とは反転した構造を示す断面図である。
【図１８】２つのＲｕ非磁性スペーサ層を有する図５に示す磁気記録媒体の第２実施例とは反転した構造でのＮＴＬＳの向上を示す図である。
【図１９】図５に示す磁気記録媒体の第２実施例とは反転した構造を示す断面図である。
【図２０】本発明になる磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図である。
【図２１】磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１１    基板
１３    シード層
１４    下地層
１５    中間安定化層
１７    記録層
１７−１  第１の層
１７−２  第２の層
１８    保護層
１９    有機物潤滑層
１１７    記録再生ヘッド
１１６    磁気記録媒体
【図１】
2005116023.tif 000009
【図２】
2005116023.tif 000010
【図３】
2005116023.tif 000011
【図４】
2005116023.tif 000012
【図５】
2005116023.tif 000013
【図６】
2005116023.tif 000014
【図７】
2005116023.tif 000015
【図８】
2005116023.tif 000016
【図９】
2005116023.tif 000017
【図１０】
2005116023.tif 000018
【図１１】
2005116023.tif 000019
【図１２】
2005116023.tif 000020
【図１３】
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【図１４】
2005116023.tif 000022
【図１５】
2005116023.tif 000023
【図１６】
2005116023.tif 000024
【図１７】
2005116023.tif 000025
【図１８】
2005116023.tif 000026
【図１９】
2005116023.tif 000027
【図２０】
2005116023.tif 000028
【図２１】
2005116023.tif 000029
【外国語明細書】
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