(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、少なくとも、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性層と、保護層とが設けられ、垂直磁性層が、Ｃｏを主成分とし、少なくともＣｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、垂直磁性層は、Ｃｒ含有量が１８〜２８ａｔ％、Ｐｔ含有量が１０〜２０ａｔ％、Ｎｄ含有量が０．５〜８ａｔ％であり、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比（Ｍｒ／Ｍｓ）が０．８５以上であり、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントが０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
基板に対して垂直方向の保磁力が２５００［Ｏｅ］以上であり、垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）と基板に対して平行な面の保磁力（Ｈｃ-ｉ）の比（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）が５以上であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
基板に対して垂直な方向の逆磁区核形成磁界が０〜２０００［Ｏｅ］であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
垂直磁性層が、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕから選ばれるいずれか１種類以上を含み、それら元素の合計含有量が８ａｔ％以下である材料からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
垂直磁性層が複数の磁性層から構成され、そのうち少なくとも１層が請求項１乃至４のいずれか１項に記載の垂直磁性層からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
複数の磁性層から構成された垂直磁性層の最上の磁性層が請求項１乃至５のいずれか１項に記載の垂直磁性層からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】
非磁性基板と配向制御層との間に軟磁性材料からなる軟磁性下地層が設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
軟磁性層の表面が酸化もしくは窒化されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
非磁性基板と軟磁性下地層との間に、磁気異方性が主に面内方向を向いた硬磁性層を設けることを特徴とする請求項７または８に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
硬磁性層が、ＣｏＳｍ合金または、ＣｏＣｒＰｔＸ２合金（Ｘ２：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢのうち１種または２種以上。）を含む材料からなり、５００［Ｏｅ］以上の保磁力を有し磁化方向が基板半径方向であることを特徴とする請求項９に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
非磁性基板上に、少なくとも、直上の層の配向性を制御する配向性制御層と、磁化容易軸が基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層と、保護層とを順次成膜する工程を含む垂直磁気記録媒体の製造方法において、垂直磁性層をスパッタ法で成膜する工程において、Ｃｏを主成分とし、少なくとも、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、Ｃｒ含有量が１８〜２８ａｔ％、Ｐｔ含有量が１０〜２０ａｔ％、Ｎｄ含有量が０．５〜８ａｔ％であるスパッタターゲットを使用することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
垂直磁性層の成膜する工程のスパッタガスの圧力を３〜２０Ｐａとすることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
配向制御層を成膜する工程の前に、軟磁性層を成膜し軟磁性層を成膜後、その表面を酸素ガス、窒素ガス、それらの混合ガスまたはそれらを含有するガスから選ばれるいずれかのガスに曝す工程を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【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などに用いられる磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法および磁気記録再生装置に関するものであり、特に、記録再生特性に優れたものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録再生装置の１種であるハードディスク装置（ＨＤＤ）は、現在その記録密度が年率６０％以上で増えており今後もその傾向は続くと言われている。その為に高記録密度に適した磁気記録用ヘッドの開発、磁気記録媒体の開発が進められている。
【０００３】
現在市販されているハードディスク装置用の磁気記録媒体は、磁性層内の磁化容易軸が主に基板に対し水平に配向した面内磁気記録媒体がほとんどである。ここで磁化容易軸とは、磁化の向き易い軸のことであり、Ｃｏ基合金の場合、Ｃｏのｈｃｐ構造のｃ軸のことである。
【０００４】
このような面内磁気記録媒体では、高記録密度化した状態では１ビットあたりの磁性層の体積が小さくなりすぎ、熱揺らぎ効果により記録再生特性が悪化する可能性があると言われている。また、高記録密度化した際に、記録ビットの境界で発生する反磁界の影響により媒体ノイズが増加すると言われている。
【０００５】
これに対し、磁性層内の磁化容易軸が主に垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にもビット境界での反磁界の影響が小さく境界が鮮明な記録磁区が形成されるため、低ノイズ化が可能でありしかも高記録密度化した場合でも、比較的儀ビット体積を大きくすることができることから熱揺らぎ効果にも強い。そこで、近年大きな注目を集めており、垂直磁気記録に適した媒体の構造が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、磁気記録媒体の更なる高記録密度化の要望に対して、垂直磁性層に対する書き込み能力に優れている単磁極ヘッドを用いることが検討されている。そのようなヘッドに対応するために、記録層である垂直磁性層と基板との間に裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設けることにより、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間の磁束の出入りの効率を向上させた磁気記録媒体が提案されている。
【０００７】
しかしながら、上記のように単に裏打ち層を設けた磁気記録媒体を用いた場合では、記録再生時の記録再生特性や、耐熱減磁耐性、記録分解能において満足できるものではなく、これらの特性に優れる磁気記録媒体が要望されていた。
【０００８】
特開平２−１０３７１５号公報には、Ｃｏ−Ｃｒ系合金の垂直磁性層において第３元素としてＮｄを始めとする希土類元素を添加することが提案されている。しかしながら、Ｃｏ−Ｃｒ系合金にＮｄを単に添加しただけでは、保磁力、残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓ、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）、垂直磁気異方性（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）（基板に対して垂直方向の保磁力：（Ｈｃ-ｖ）、基板に対して平行な面の保磁力：（Ｈｃ-ｉ））といった磁気特性の改善効果は不十分である。ただ単により多くＮｄを添加してもＫｕ増加による前記磁気特性の改善効果はたいして得られず、逆にノイズの増加による記録再生特性の悪化といった弊害を招くおそれがある。
【０００９】
また、磁性層のＣｏ合金の有するＫｕ（磁気異方性定数）を増大させるために、一般にＣｏ合金にＰｔを多く含有させる（１６〜２６ａｔ％）手法が使われているが、Ｃｏ合金にＰｔを多く含有させた材料を用いると磁性層中の磁気的な粒子間相互作用が強くなりすぎることによるノイズが大きくなるために、高密度記録に適さない特性となってしまう。
【００１０】
よって、垂直方向のＫｕを増大させつつ、ノイズの増加を抑えることができる磁性材料およびそのような特性を有する磁気記録媒体が望まれている。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、記録再生特性、熱ゆらき耐性を向上させ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決するために、Ｃｏを主成分とし、Ｃｒ、Ｐｔを含有した磁性材料にＮｄを添加する技術に関して、各元素の含有量の組み合わせと媒体の記録再生特性の関係を鋭意検討し、以下の構成に基づく発明を完成した。
１）上記課題を解決するための第１の発明は、非磁性基板上に、少なくとも、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性層と、保護層とが設けられ、垂直磁性層が、Ｃｏを主成分とし、少なくともＣｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比（Ｍｒ／Ｍｓ）が０．８５以上であり、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントが０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕであることを特徴とする磁気記録媒体である。
２）上記課題を解決するための第２の発明は、基板に対して垂直方向の保磁力が２５００［Ｏｅ］以上であり、垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）と基板に対して平行な面の保磁力（Ｈｃ-ｉ）の比（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）が５以上であることを特徴とする１）記載の磁気記録媒体である。
３）上記課題を解決するための第３の発明は、基板に対して垂直な方向の逆磁区核形成磁界が０〜２０００［Ｏｅ］であることを特徴とする１）または２）記載の磁気記録媒体である。
４）上記課題を解決するための第４の発明は、垂直磁性層は、Ｃｒ含有量が１８〜２８ａｔ％、Ｐｔ含有量が１０〜２０ａｔ％、Ｎｄ含有量が０．５〜８ａｔ％である材料からなることを特徴とする１）乃至３）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体である。
５）上記課題を解決するための第５の発明は、垂直磁性層が、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕから選ばれるいずれか１種類以上を含み、それら元素の合計含有量が８ａｔ％以下である材料からなることを特徴とする１）乃至４）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体である。
６）上記課題を解決するための第６の発明は、垂直磁性層が複数の磁性層から構成され、そのうち少なくとも１層が１）乃至５）のいずれか１に項記載の垂直磁性層からなることを特徴とする磁気記録媒体である。
７）上記課題を解決するための第７の発明は、複数の磁性層から構成された垂直磁性層の最上の磁性層が１）乃至６）のいずれか１に項記載の垂直磁性層からなることを特徴とする磁気記録媒体である。
８）上記課題を解決するための第８の発明は、非磁性基板と配向制御層との間に軟磁性材料からなる軟磁性下地層が設けられたことを特徴とする１）乃至７）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体である。
９）上記課題を解決するための第９の発明は、軟磁性層の表面が酸化もしくは窒化されていることを特徴とする１）乃至８）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体である。
１０）上記課題を解決するための第１０の発明は、非磁性基板と軟磁性下地層との間に、磁気異方性が主に面内方向を向いた硬磁性層を設けることを特徴とする８）または９）に記載の磁気記録媒体である。
１１）上記課題を解決するための第１１の発明は、硬磁性層が、ＣｏＳｍ合金または、ＣｏＣｒＰｔＸ２合金（Ｘ２：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢのうち１種または２種以上。）を含む材料からなり、５００［Ｏｅ］以上の保磁力を有し磁化方向が基板半径方向であることを特徴とする１０）に記載の磁気記録媒体である。
１２）上記課題を解決するための第１２の発明は、非磁性基板上に、少なくとも、直上の層の配向性を制御する配向性制御層と、磁化容易軸が基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層と、保護層とを順次成膜する工程を含む垂直磁気記録媒体の製造方法において、
垂直磁性層をスパッタ法で成膜する工程において、Ｃｏを主成分とし、少なくとも、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、Ｃｒ含有量が１８〜２８ａｔ％、Ｐｔ含有量が１０〜２０ａｔ％、Ｎｄ含有量が０．５〜８ａｔ％であるスパッタターゲットを使用することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
１３）上記課題を解決するための第１３の発明は、垂直磁性層の成膜する工程のスパッタガスの圧力を３〜２０Ｐａとすることを特徴とする１２）に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
１４）上記課題を解決するための第１４の発明は、配向制御層を成膜する工程の前に、軟磁性層を成膜し軟磁性層を成膜後、その表面を酸素ガス、窒素ガス、それらの混合ガスまたはそれらを含有するガスから選ばれるいずれかのガスに曝す工程を含むことを特徴とする１２）または１３）に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
１５）上記課題を解決するための第１５の発明は、磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気記録媒体が１）乃至１１）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置である。
本明細書で、主成分とはその合金においてその含有量が最も多い元素である。好ましくは、主成分とはその合金においてその含有量が５０ａｔ％を越えるものである。
【００１３】
本発明では磁性材料が少なくともＣｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んでいる。ＮｄをＰｔの存在下で添加する効果により、良好な磁気特性を得るのに必要なＰｔの添加量を抑えることができるので、Ｐｔ含有量が増加した際に問題となる磁気記録媒体の記録再生時におけるノイズを増加させることなく、記録再生特性の分解能を向上させたり磁化の熱的な安定性を高めることができる。
【００１４】
Ｎｄの添加効果を表１を用いて説明する。
【００１５】
【表１】
0004507153.tif 000002
非磁性基板上に配向制御層としてＲｕ膜を２０ｎｍの厚さで形成し、その上に垂直磁気記録層として、表１記載の組成の磁性材料からなる膜を２０ｎｍの厚さで形成した場合の磁気特性、記録再生特性を表１に示す。
【００１６】
表１に示す保磁力は、垂直方向の保磁力を意味しており、値が大きいほうが記録再生時の分解能特性が良好であり、磁化の熱的な安定性も増す。また、比（Ｍｒ／Ｍｓ）の値は磁性層の磁化の熱的安定性を表す指標である。さらに−Ｈｎは、磁性層の磁化の熱的な安定性を表す指標であり、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）は磁性層を構成するＣｏ合金結晶の磁化容易軸が基板垂直方向にどの程度そろっているかを示す指標である。
【００１７】
また、ｖＩｓｂは活性化磁気モーメントを表しており、記録再生時におけるノイズの大きさと密接な関係があり、この値が小さいほうがノイズも小さい。ここで、活性化磁気モーメント（ｖＩｓｂ）は、ＶＳＭを用いた垂直磁性層の垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）の時間依存特性測定データを基にして次のように算出したものである。なお測定時の温度条件は室温とすることができる。
【００１８】
（Ｉ）下記のシャーロック（Ｓｈａｒｒｏｃｋ）の式（例えば、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６２（７）、ｐ２９１８。）に時間依存特性測定データを代入して（Ｋｕ×Ｖ）／（ｋ×Ｔ）を求める。
【００１９】
【数１】
0004507153.tif 000003
【００２０】
Ａ＝１×１０9、ｎ＝０．５、  ｋ：ボルツマン定数、Ｈｃ０：理論上の最大保磁力
【００２１】
具体的には以下のように求めることができる。
（１）磁化曲線を測定す際の１ループあたりの時間ｔを何点か変化させ（例えば、３０秒、６０秒、１８０秒、３００秒、６００秒）、それぞれの磁化曲線から保磁力（Ｈｃ）を求める。磁化曲線の測定器は、一般に用いられるＶＳＭまたはＫｅｒｒ効果による磁気特性測定装置を用いることができる。
【００２２】
（２）ｍ通りに変化させたときにｍ通りの（測定時間、保磁力）のデータの組み合わせが得られる。
【００２３】
（３）これらのデータを、｛ｌｎ（Ａ×ｔ／０．６３５）｝0.5をＸ軸、ＨｃをＹ軸としたグラフ上にプロットする。
【００２４】
（４）プロットしたデータから近似直線を求める。
【００２５】
（５）近似直線の傾きからＨｃ０×（ｋ×Ｔ／Ｋｕ×Ｖ）0.5を、Ｙ軸切片からＨｃ０を読み取る。
【００２６】
（６）これから（Ｋｕ×Ｖ／ｋ×Ｔ）を求める。
【００２７】
（ＩＩ）次に、求めた（Ｋｕ×Ｖ／ｋ×Ｔ）を下記の式に代入して活性化磁気モーメント（ｖＩｓｂ）を求める。
【００２８】
【数２】
0004507153.tif 000004
【００２９】
表１の試料１〜５は、Ｃｒの含有量を固定しＰｔ含有量を増加させている。その結果、保磁力（Ｈｃ）、（Ｍｒ／Ｍｓ）比は増加している。−Ｈｎは増加しているが、磁性層の垂直磁気異方性を表す（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）に変化は見られない。むしろ、記録再生時のノイズと密接な関係をもつｖＩｓｂの値が増加している。
【００３０】
垂直磁性層の磁気特性改善のためにＰｔ含有量を増加させる方法を用いた場合は、分解能、熱的な安定性を向上させることができるが、反面、磁性層の結晶配向性を改善することはできず、磁性粒子間の相互作用の増加によるノイズの増加といったことが生じることを意味している。
【００３１】
一方、表１の試料６〜１０に示すように、Ｐｔの代わりにＮｄを添加し、その添加量を増加した場合、Ｐｔと同様にＨｃ、Ｍｒ／Ｍｓ比は増加している。また−Ｈｎを増加させることができることがわかる。（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）の値も大きくなっているので磁性層の結晶配向性が改善されていることが推定され、その結果Ｈｃ、Ｍｒ／Ｍｓ、−Ｈｎが向上していると考えられる。ここで注目する点は、これら特性の改善を得た状態でｖＩｓｂの値の増加を抑えることができていることである。Ｐｔの存在下においてＮｄを磁性材料に添加する本発明により、記録再生時のノイズを増加させることなく、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）を改善し、Ｈｃ、Ｍｒ／Ｍｓ、−Ｈｎのような磁気特性を向上させることがわかる。
【００３２】
また、Ｎｄを８ａｔ％を超えて添加すると、磁気特性が低下している。一方、ＣｏＣｒのみからなる磁性材料やＰｔ量が１０ａｔ％未満の磁性材料にＮｄを添加しても磁気特性が低下している。基になる磁性材料の磁気異方性定数（Ｋｕ）が小さいため、磁気特性の改善効果が少ないからと考えられる。このことから、より効果的にＮｄの改善効果を得るには、１０ａｔ％以上のＰｔの存在下でＮｄを添加することが好ましいことがわかる。
【００３３】
Ｎｄを添加することで何故磁気特性が向上するのかは、完全に明らかではないが、次のように推測することができる。Ｃｏを主成分とする磁性材料にＮｄを添加すると、Ｃｏの一部とＮｄにより、ＣｏとＮｄの金属化合物（ＮｄＣｏ５やＮｄ２Ｃｏ１７等）が形成されることがあると考える。これらＮｄとＣｏの金属化合物は希土類−コバルト磁石の原料と同じ組成であり、その組成の合金は結晶磁気異方性や磁気異方性定数（Ｋｕ）の値が大きいことが知られている。この化合物が形成されることにより磁性層全体の磁気異方性定数（Ｋｕ）が向上し、また、これらの結晶の磁化容易軸を基板に対して垂直方向に向けることで、垂直磁気異方性（Ｈｃ-ｖ／Ｈｃ-ｉ）の値が大きくなる。その結果、垂直磁性層全体の保磁力（Ｈｃ）、Ｍｒ／Ｍｓ比、−Ｈｎに代表される磁気特性を向上させると考えられる。さらに、単にＰｔの添加量を増加させた場合と異なり、Ｎｄの添加はＣｒ偏析を阻害してしまうことが無いため、磁性粒子の肥大化や磁性粒子間相互作用を大きくする作用がなく、記録再生時におけるノイズを増加させないと考えられる。
【００３４】
ここで、Ｐｔを存在させていないと磁性粒子内部にある程度の磁気異方性を有しない状態になるので、磁化反転において反磁界の影響が大きく、結果として、高密度記録に必要な保磁力やＭｒ／Ｍｓ、−Ｈｎといった磁気特性を得ることが難しくなると考えられる。
【００３５】
本実施形態の磁気記録媒体にあっては、垂直磁性層５を、Ｃｏを主成分としてすくなくともＣｒ、Ｐｔを含む材料からなるものとし、さらにＮｄを添加した磁性材料より形成して、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比Ｍｒ／Ｍｓを０．８５以上として、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントを０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕであるとしている。
【００３６】
さらに、配向制御層と磁性層との間にｈｃｐ構造を有する中間膜を設けることにより、残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓ、保磁力（Hc-ｖ）、垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）と面内方向の保磁力（Ｈｃ-ｉ）の比（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）向上させている。
【００３７】
その結果、記録再生時の分解能の向上や熱揺らぎ耐性を大きく改善され、また活性化磁気モーメント（ｖＩｓｂ）の増加が抑えられているので記録再生時のノイズを低くし高密度記録に必要な信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）が確保できているので、本発明の磁気記録媒体は記録再生特性が改善された磁気記録媒体となる。
【００３８】
なお、熱揺らぎとは、記録ビットが不安定となり記録したデータの熱消失が生じる現象をいい、磁気記録媒体装置においては、記録したデータの再生再生出力の経時的な減衰として現れる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性下地層２と、配向制御層３と、中間層４と、垂直磁性層５と、保護層６と潤滑層７とが順次形成されて構成されている。
【００４０】
非磁性基板１としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
【００４１】
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノケートガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが使用可能である。
【００４２】
非磁性基板１としては、上記金属基板、非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。
【００４３】
本発明では、配向制御層の下に軟磁性層２を設けるのが好ましい。軟磁性下地層２は、ヘッドから出てくる磁束の基板に対する垂直方向成分を大きくすること、および情報が記録される垂直磁性層５の磁化の方向をより強固に基板１と垂直な方向に固定することができるからである。この作用は特に、記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。
【００４４】
上記軟磁性下地層２は、軟磁性材料からなるもので、この材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。この材料としては、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶ）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉ）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯ）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕ）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯ）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮ）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金を挙げることができる。
【００４５】
またＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造を有する材料、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いてもよい。
【００４６】
軟磁性下地層２の材料としては、上記のほか、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。この材料としては、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【００４７】
軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃは２００［Ｏｅ］以下（好ましくは５０［Ｏｅ］以下）とするのが好ましい。この保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生信号波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
【００４８】
軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。このＢｓが上記範囲未満であると、再生信号波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
【００４９】
軟磁性層の膜厚は、５０〜４００ｎｍであるのが好ましい。この範囲であると再生信号波形において歪のない波形が得られるからである。
【００５０】
また、軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地層２の層厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が２０（Ｔ・ｎｍ）以上（好ましくは４０（Ｔ・ｎｍ）以上）であること好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生信号波形が歪みをもつようになったり、ＯＷ特性が悪化するため好ましくない。
【００５１】
軟磁性下地層２の最表面（配向制御層３側の面）は、軟磁性下地層２を構成する材料が部分的、あるいは完全に酸化されて構成されていることが好ましい。つまり、軟磁性下地層２の表面（配向制御層３側の面）およびその近傍に、軟磁性下地層２を構成する材料が部分的に酸化されるか、もしくは前記材料の酸化物を形成して配されていることが好ましい。これにより、軟磁性下地層２の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるので、この磁気的な揺らぎに起因するノイズの低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。また、軟磁性下地層２上に形成される配向制御層３の結晶粒の微細化して、記録再生特性を改善することができる。
【００５２】
この軟磁性下地層２の表面の酸化された部分は、例えば軟磁性下地層２を形成した後、酸素を含む雰囲気に曝す方法や、軟磁性下地層２の表面に近い部分を成膜する際のプロセス中に酸素を導入する方法により形成することができる。具体的には、軟磁性下地層２の表面を酸素に曝す場合には、酸素単体、あるいは酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガス雰囲気中に０．３〜２０秒程度保持しておけばよい。また、大気中に曝すこともできる。特に酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガスを用いる場合には、軟磁性下地層２表面の酸化の度合いの調節が容易になるので、安定した製造を行うことができる。また、軟磁性下地層２の成膜用のガスに酸素を導入する場合には、例えば成膜法としてスパッタ法を用いるならば、成膜時間の１部のみに酸素を導入したプロセスガスを用いてスパッタを行えばよい。このプロセスガスとしては、例えばアルゴンに酸素を体積率で０．０５％〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガスが好適に用いられる。
【００５３】
配向制御層３は、直上に設けられた中間層４および垂直磁性層５の配向性や粒径を制御するものである。
【００５４】
この材料としては、特に限定されるものではないが、ｈｃｐ構造、ｆｃｃ構造、アモルファス構造を有するものが好ましい。特に、Ｒｕ系合金、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金が特に好ましい。
【００５５】
本実施形態の磁気記録媒体では、配向制御層３の厚さを０．５〜４０ｎｍ（好ましくは１〜２０ｎｍ）とするのが好ましい。配向制御層３の厚さが０．５〜４０ｎｍ（好ましくは１〜２０ｎｍ）の範囲であるとき、垂直磁性層５の垂直配向性が特に高くなり、かつ記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層２との距離を小さくすることができるので、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができる。この厚さが上記範囲未満であると、垂直磁性層５における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。また、この厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性層５の磁性粒子径が大きくなり、ノイズ特性が劣化するおそれがあるため好ましくない。また記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層２との距離が大きくなるため、再生信号の分解能や再生出力の低下するため好ましくない。
【００５６】
配向制御層３の表面形状は、垂直磁性層５、保護層６の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするには、配向制御層３の表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とするのが好ましい。この表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とすることによって、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくし、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを十分に低くし、記録密度を高めることができる。
【００５７】
配向制御層３の成膜用のガスに酸素や窒素を導入してもよい。例えば、成膜法としてスパッタ法を用いるならば、プロセスガスとしては、アルゴンにに酸素を体積率で０．０５〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガス、アルゴンに窒素を体積率で０．０１〜２０％（好ましくは０．０２〜１０％）程度混合したガスが好適に用いられる。
【００５８】
配向制御層３と垂直磁性層５との間に、中間層４が設けることができる。中間層４を設けることによって、垂直磁性層５の垂直配向性を高めることができるので、垂直磁性層５の保磁力を高め、記録再生特性および熱揺らぎ耐性をさらに向上させることができる。
【００５９】
中間層４にはｈｃｐ構造を有する材料を用いるのが好ましい。中間層４には、ＣｏＣｒ合金やＣｏＣｒＸ１合金やＣｏＸ１合金（Ｘ１：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｕ，Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢから選ばれる１種または２種以上）を用いるのが好適である。
【００６０】
中間層４のＣｏの含有量は３０〜７０ａｔ％であることが好ましい。この範囲であれば中間層が非磁性であるからである。
【００６１】
中間層４の厚さは、垂直磁性層５における磁性粒子の粗大化による記録再生特性の悪化や、磁気ヘッドと軟磁性下地層２との距離が大きくなることによる記録分解能の低下を起こさないようにするために、２０ｎｍ以下（好ましくは１０ｎｍ以下）とするのが好ましい。
【００６２】
垂直磁性層５は、その磁化容易軸が基板に対して主に垂直方向に向いたものであり、Ｃｏを主成分とし、少なくともＣｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなる。各元素の含有量として、Ｃｒ含有量が１８〜２８ａｔ％（好ましくは１９〜２４ａｔ％）、Ｐｔ含有量が１０〜２０ａｔ％（好ましくは１３〜１８ａｔ％）であり、Ｎｄ含有量が０．５〜８ａｔ％（好ましくは１〜４ａｔ％）であることが好ましい。
【００６３】
Ｃｒの含有量が１８ａｔ％未満であると、Ｃｒ偏析により磁性粒子間に形成される粒界層の厚さが薄くななるために磁性粒子間の磁気的な粒子間相互作用が大きくなり、また磁性粒子自体の粒径も肥大化しやすくなる。その結果記録再生時におけるノイズが増大し、より高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）が得られなくなる。
【００６４】
また、Ｃｒ含有量が２８ａｔ％を超えると、Ｃｒが粒界層へ偏析しきれず磁性粒子内部に残留する割合が増加する。その結果として垂直方向の保磁力、および残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓが低下しやすくなる。さらに、磁性粒子の結晶配向性が損ねられて、垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）と面内方向の保磁力（Ｈｃ-ｉ）の比（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）が小さくなってしまうおそれがある。
【００６５】
Ｐｔの含有量が１０ａｔ％未満であると、垂直磁性層に必要な磁気異方性定数（Ｋｕ）が得られず、磁化が熱的に不安定となる。また、Ｐｔが２０ａｔ％を超える場合、磁性層中のＣｒ偏析を阻害するばかりでなく、磁性層中にｆｃｃ構造の層が形成されるために保磁力の低下をもたらすおそれがあるので、上記範囲が好ましい。
【００６６】
Ｎｄの含有量が０．５ａｔ％未満であると、Ｋｕの値を大きくするという効果が低下するおそれがある。また、Ｎｄを８ａｔ％を超えて含有させると逆に保磁力が低下し、結果として記録再生時におけるノイズを増大させるおそれがある。
【００６７】
Ｂ、Ｔａ、Ｃｕは、磁性層中のＣｒ偏析を促進し、磁気的な粒子間相互作用や磁性粒子径を小さし、結果として記録再生時のノイズを減少させる効果を有する。これら元素の添加量は各元素の合計で８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えて添加した場合、これら元素が磁性粒子内に残留し、その結果、垂直保磁力および残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓが低下するため好ましくない。
【００６８】
磁性材料の例としては、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ２Ｎｄ（Ｃｒ含有率２０ａｔ％、Ｐｔ含有率１４ａｔ％、Ｎｄ含有率２ａｔ％）やＣｏ２２Ｃｒ１２Ｐｔ４Ｎｄ（Ｃｒ含有率２２ａｔ％、Ｐｔ含有率１２ａｔ％、Ｎｄ含有率４ａｔ％）、Ｃｏ１９Ｃｒ１４Ｐｔ１Ｂ１Ｔａ１Ｎｄ（Ｃｒ含有率１９ａｔ％、Ｐｔ含有率１４ａｔ％、Ｂ含有率１ａｔ％、Ｔａ含有率１ａｔ％、Ｎｄ含有率１ａｔ％）、Ｃｏ２２Ｃｒ１２Ｐｔ２Ｂ２Ｎｄ（Ｃｒ含有率２２ａｔ％、Ｐｔ含有率１２ａｔ％、Ｂ含有率２ａｔ％、Ｎｄ含有率２ａｔ％）の他、ＣｏＣｒＰｔＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＢＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＣｕＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕＮｄ系合金の材料をあげることができる。
【００６９】
垂直磁性層５は、上記の本発明の磁性材料からなる１層構造とすることもできるし、各種の磁性材料と組み合わせて積層した多層構造とすることもできる。垂直磁性層が複数の磁性層から構成される場合、そのうち少なくとも１層が上記の垂直磁性層からなることが好ましい。特に垂直磁性層の最上の層がＮｄを含有したものであることが好ましい。
【００７０】
多層構造に用いる各種の磁性材料としては上記以外に、ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＣｒＰｔＢ系合金、ＣｏＣｒＰｔＣｕ系合金のほか、Ｃｏ系合金（ＣｏＣｒ、ＣｏＢ、Ｃｏ−ＳｉＯ２等）とＰｄ系合金（ＰｄＢ、Ｐｄ−ＳｉＯ２等）の積層材料やＴｂＦｅＣｏ等のアモルファス材料とＣｏＣｒＰｔＣｕ系材料とすることもできる。
【００７１】
また、多層構造とする場合、磁性層間に非磁性材料からなる中間層を形成した構成とすることもできる。非磁性材料としては、ｈｃｐ構造を有する非磁性金属材料のほか、ｂｃｃ構造やｆｃｃ構造、アモルファス構造を有する非磁性の金属材料、酸化金属材料、窒化金属材料とすることもできる。
【００７２】
垂直磁性層５の厚さは、３〜６０ｎｍ（好ましくは５〜４０ｎｍ）とするのが好ましい。垂直磁性層５の厚さが上記範囲未満であると、十分な磁束が得られず、再生出力が低下する。また、垂直磁性層５の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性層５内の磁性粒子の粗大化が起き、記録再生特性が低下するため好ましくない。
【００７３】
本発明の垂直磁性層５は基板に対しての残留磁化（Ｍｓ）と飽和磁化（Ｍｒ）の比Ｍｒ／Ｍｓが０．８５以上（好ましくは０．９５以上。）である。Ｍｒ／Ｍｓが０．８５未満の磁気記録媒体は、逆磁区核形成磁界が低下するので熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。
【００７４】
本発明の垂直磁性層５は、活性化体積（ｖ）と飽和磁気モーメント（Ｉｓ）の積で表される活性化磁気モーメント（ｖＩｓｂ）の値が、０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕ（好ましくは０．４×１０-15ｅｍｕ〜０．７×１０-15ｅｍｕ。）の範囲である。ｖＩｓｂが０．３×１０-15ｅｍｕ未満であると、磁気クラスターサイズが小さくなりすぎ、熱的に不安定になるため、容易に熱減磁が生じ、磁気記録媒体としては好ましくない。また、ｖＩｓｂが０．８×１０-15ｅｍｕを超える場合、記録再生時におけるノイズが大きくなりすぎ、高密度記録に必要な信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）が得られなくなるため、好ましくない。
【００７５】
磁性層の垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）は、２５００［Ｏｅ］以上とすることが好ましい。保磁力が２５００［Ｏｅ］未満の磁気記録媒体は、高記録密度には不適であり、また熱揺らぎ耐性が低下する。
【００７６】
垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）と面内方向の保磁力（Ｈｃ-ｉ）の比で表される垂直磁気異方性（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）が５以上であることが好ましい。Ｈｃ-ｖ／Ｈｃ-ｉの値が５未満である場合、磁性層の結晶配向性が悪くＣｏの磁化容易軸であるＣ軸が基板垂直面に対して分散していることになるので、保磁力（Ｈｃ-ｖ）、Ｍｒ／Ｍｓ比、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）の低下を招きやすい。さらに磁化が熱的に不安定であり熱減磁が生じるばかりでなく、記録再生時のノイズも増加してしまうため好ましくない。
【００７７】
垂直磁性層５の逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、０〜２０００［Ｏｅ］（より好ましくは０〜１５００［Ｏｅ］。）であることが好ましい。逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が、０未満の磁気記録媒体は、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。
【００７８】
逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、図２に示すように、ＶＳＭなどにより求めたＭＨ曲線において、磁化が飽和した状態から外部磁界を減少させる過程で外部磁界が０となる点ａ、ＭＨ曲線の磁化が０である点ｂでのＭＨ曲線の接線を延長した線と飽和磁化との交点を点ｃとすると、Ｙ軸から点ｃまでの距離［Ｏｅ］で表すことができる。
なお、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、点ｃが外部磁界が負である領域にある場合に正の値をとり（図２を参照）、逆に、点ｃが外部磁界が正である領域にある場合に負の値をとる（図３を参照）。
【００７９】
なお本明細書中で、基板に対して主に垂直方向に向いたものとは、たとえばＶＳＭで測定した、基板方向に対して垂直方向の保磁力の値が基板に対して水平方向のそれより大きいものである。
【００８０】
保護層６は垂直磁性層５の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものが使用可能である。
【００８１】
保護層６の厚さは、１〜１０ｎｍとするのがヘッドと媒体の距離を小さくできるので高記録密度の点から望ましい。
【００８２】
潤滑剤７には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いるのが好ましい。
【００８３】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に、少なくとも、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性層と、保護層とが設けられ、垂直磁性層がＣｏを主成分とし、少なくとも、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比Ｍｒ／Ｍｓが０．８５以上であり、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントが０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕであることを特徴とする磁気記録媒体であるから、磁気記録媒体の記録再生時におけるノイズを増加させることなく、記録再生特性の分解能を向上させたり磁化の熱的な安定性を高めることができる。
【００８４】
次に上記構成の磁気記録媒体を製造する方法の一例について説明する。
上記構成の磁気記録媒体を製造するには、非磁性基板１上に、軟磁性下地層２、配向制御層３、中間層４、垂直磁性層５を順次、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などにより形成する。次いで保護層６を、好ましくはプラズマＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタ法により形成する。
【００８５】
非磁性基板１としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
【００８６】
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノケートガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが使用可能である。
【００８７】
非磁性基板１としては、上記金属基板、非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。
【００８８】
非磁性基板は、平均表面粗さＲａが２ｎｍ（２０Å）以下、好ましくは１ｎｍ以下であるとことがヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から望ましい。
【００８９】
また、表面の微小うねり（Ｗａ）が０．３ｎｍ以下（より好ましくは０．２５［ｎｍ］以下。）であるのがヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。端面のチャンファー部の面取り部、側面部の少なくとも一方のいずれの表面平均粗さＲａが１０ｎｍ以下（より好ましくは９．５ｎｍ以下。）のものを用いることが磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。微少うねり（Ｗａ）は、例えば、表面荒粗さ測定装置Ｐ−１２（ＫＬＭ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定範囲８０μmでの表面平均粗さとして測定することができる。
【００９０】
必要に応じて非磁性基板を洗浄して、非磁性基板を成膜装置のチャンバ内に設置する。必要に応じて基板は、例えばヒータより１００〜４００℃に加熱される。非磁性基板１上に、軟磁性下地層２と、配向制御層３と、中間層４と、垂直磁性層５を各層の材料と同じ組成の材料を原料とするスパッタターゲットを用いてＤＣ或いはＲＦマグネトロンスパッタ法により形成する。膜を形成するためのスパッタの条件は例えば次のようにする。形成に用いるチャンバ内は真空度が１０-4〜１０-7Ｐａとなるまで排気する。チャンバ内に基板を収容して、スパッタガスとして、たとえばＡｒガスを導入して放電させてスパッタ成膜をおこなう。このとき、供給するパワーは０．２〜２．０ｋＷとし、放電時間と供給するパワーを調節することによって、所望の膜厚を得ることができる。
【００９１】
軟磁性下地層２を放電時間と供給するパワーを調節することによって５０〜４００ｎｍの膜厚で形成するのが好ましい。
【００９２】
軟磁性下地層２を形成する際には、軟磁性材料からなるスパッタターゲットを用いるのが軟磁性下地層を容易に形成できるので好ましい。軟磁性材料としては、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮを挙げることができる。さらに、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有している、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金を好適なものとして挙げることができる。
【００９３】
上記のターゲットは溶製法による合金ターゲットまたは焼結合金ターゲットである。
【００９４】
軟磁性下地層２を形成した後に、その表面を酸化する工程を含ませるのが好ましい。例えば軟磁性下地層２を形成した後、酸素を含む雰囲気に曝す方法や、軟磁性下地層２の表面に近い部分を成膜する際のプロセス中に酸素を導入する方法を挙げることができる。
【００９５】
軟磁性下地層２を形成後、配向制御層を、放電時間と供給するパワーを調節することによって配向制御層３を０．５〜４０ｎｍ（好ましくは１〜２０ｎｍ）の膜厚で形成する。配向制御層の形成に用いるスパッタ用ターゲットの材料としてはＲｕ系合金、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金を挙げることができる。
【００９６】
配向制御層を形成した後、１５〜４０ｎｍの膜厚を有した磁性層を磁性層の材料からなるスパッタターゲットを用いて同様にスパッタ法により形成する。スパッタターゲットの材料としては、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ２Ｎｄ（Ｃｒ含有率２０ａｔ％、Ｐｔ含有率１４ａｔ％、Ｎｄ含有率２ａｔ％）やＣｏ２２Ｃｒ１２Ｐｔ４Ｎｄ（Ｃｒ含有率２２ａｔ％、Ｐｔ含有率１２ａｔ％、Ｎｄ含有率４ａｔ％）、Ｃｏ１９Ｃｒ１４Ｐｔ１Ｂ１Ｔａ１Ｎｄ（Ｃｒ含有率１９ａｔ％、Ｐｔ含有率１４ａｔ％、Ｂ含有率１ａｔ％、Ｔａ含有率１ａｔ％、Ｎｄ含有率１ａｔ％）、Ｃｏ２２Ｃｒ１２Ｐｔ２Ｂ２Ｎｄ（Ｃｒ含有率２２ａｔ％、Ｐｔ含有率１２ａｔ％、Ｂ含有率２ａｔ％、Ｎｄ含有率２ａｔ％）の他、ＣｏＣｒＰｔＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＢＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＣｕＮｄ系合金、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕＮｄ系合金
ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＣｒＰｔＢ系合金、ＣｏＣｒＰｔＣｕ系合金のほか、Ｃｏ系合金（ＣｏＣｒ、ＣｏＢ、Ｃｏ−ＳｉＯ２等）とＰｄ系合金（ＰｄＢ、Ｐｄ−ＳｉＯ２等）の積層材料やＴｂＦｅＣｏ等のアモルファス材料とＣｏＣｒＰｔＣｕ系材料を挙げることができる。
【００９７】
また、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｄ以外の元素として、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕから選ばれるいずれかの元素の内１種類以上を添加したものを用いることも好ましい。
【００９８】
Ｃｏを主成分とし、少なくともＣｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比Ｍｒ／Ｍｓが０．８５以上であり、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントが０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕである垂直磁性層を形成するためのスパッタの条件は例えば次のようにする。
【００９９】
Ｃｏを主成分とし、少なくともＣｒおよびＰｔさらにＮｄを含んだ材料からなるターゲットを使用し、形成に用いるチャンバ内は真空度が１０-4〜１０-7Ｐａとなるまで排気した状態で、チャンバ内に基板を収容して、スパッタガスとして例えばＡｒガスを導入して放電させてスパッタ成膜をおこなう。このとき、供給するパワーは０．２〜２．０ｋＷとし、放電時間と供給するパワーを調節することによって、所望の膜厚を得ることができる。
【０１００】
スパッタガスの圧力が３〜２０Ｐａ（より好ましくは５〜１５Ｐａ。）であるのが好ましい。
【０１０１】
非磁性下地層と磁性層との間に中間層を設ける場合は、ＣｏＣｒ合金（Ｃｒの含有量は２５〜４５ａｔ％）を原料としたスパッタターゲットを用いるのが好ましい。ＣｏＣｒ合金としては、ＣｏＣｒ合金やＣｏＣｒＸ１合金やＣｏＸ１合金（Ｘ１：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｕ，Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢから選ばれる１種または２種以上）を挙げることができる。このとき、磁性層にＢを含む場合には、非磁性下地層と磁性層との境界付近において、Ｂ濃度が１ａｔ％以上の領域におけるＣｒ濃度が４０ａｔ％以下となるようなスパッタ条件で成膜するのが好ましい。
【０１０２】
磁性層を形成した後、公知の方法、例えばスパッタ法、プラズマＣＶＤ法またはそれらの組み合わせを用いて保護膜、たとえばカーボンを主成分とする保護膜を形成する。
【０１０３】
さらに、保護膜上には必要に応じパーフルオロポリエーテルのフッ素系潤滑剤をディップ法、スピンコート法などを用いて塗布し潤滑層を形成する。
【０１０４】
本発明に従って製造した磁気記録媒体は、垂直磁性層が、Ｃｏを主成分とし、少なくとも、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比Ｍｒ／Ｍｓが０．８５以上であり、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントが０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕであることを特徴とする磁気記録媒体であるから、磁気記録媒体の記録再生時におけるノイズを増加させることなく、記録再生特性の分解能を向上させたり磁化の熱的な安定性を高めることができる。
【０１０５】
また前述したのスパッタターゲットを用いた本発明の製造方法は、垂直磁性層が、Ｃｏを主成分とし、少なくともＣｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比Ｍｒ／Ｍｓが０．８５以上であり、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントが０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕであることを特徴とする磁気記録媒体を容易に製造することができる。
【０１０６】
図５は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録再生装置は、図１に示す構成の磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０を回転駆動させる媒体駆動部５１と、磁気記録媒体５０に情報を記録再生する磁気ヘッド５２と、この磁気ヘッド５２を磁気記録媒体５０に対して相対運動させるヘッド駆動部５３と、記録再生信号処理系５４とを備えている。記録再生信号処理系５４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド５２に送ったり、磁気ヘッド５２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることができるようになっている。本発明の磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド５２には、再生素子として巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子などを有したより高記録密度に適したヘッドを用いることができる。
上記磁気記録再生装置によれば、垂直磁性層が、Ｃｏを主成分とし、少なくとも、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料からなり、基板に対して垂直方向の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）との比Ｍｒ／Ｍｓが０．８５以上であり、活性化体積と飽和磁気モーメントの積で表される活性化磁気モーメントが０．３×１０-15ｅｍｕ〜０．８×１０-15ｅｍｕであることを特徴とする磁気記録媒体を用いているので、磁気記録媒体の記録再生時におけるノイズを増加させることなく、記録再生特性の分解能を向上させたり磁化の熱的な安定性を高めることができ、高記録密度に適した磁気記録再生装置となる。
【０１０７】
図４は、本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示すもので、非磁性基板１と軟磁性下地層２との間に、磁気異方性が主に面内方向を向いた硬磁性層８を設けることができる。
【０１０８】
硬磁性層８にはＣｏＳｍ合金や、ＣｏＣｒＰｔＸ２合金（Ｘ２：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢのうち１種または２種以上。）を用いるのが好適である。
【０１０９】
硬磁性層８は、保磁力Ｈｃが５００［Ｏｅ］以上（好ましくは１０００［Ｏｅ］以上）であることが好ましい。
【０１１０】
硬磁性層８の厚さは、１５０ｎｍ以下（好ましくは７０ｎｍ以下）であることが好ましい。硬磁性層８の厚さが１５０ｎｍを超えると、配向制御層３の表面平均粗さＲａが大きくなるため好ましくない。
【０１１１】
硬磁性層８は軟磁性下地層２と交換結合して、硬磁性層の磁化方向が基板半径方向であるものとするのが好ましい。その結果軟磁性層２の磁化が交換結合により半径方向に固着されるのでヘッドによる書き込み磁界と磁化の向きが直交することになり、記録再生時に交換結合状態がより安定する。その結果ノイズの発生を抑えることができるので好ましい。
【０１１２】
硬磁性層８を設けることにより、より効果的に軟磁性下地層２での巨大な磁区の形成を抑えることができるので、磁壁によるスパイクノイズの発生を防止して、記録再生時のエラーレートを十分に低くすることができる。
【０１１３】
硬磁性層８の配向を制御するために、非磁性基板１と硬磁性層８との間にＣｒ合金材料やＢ２構造材料を用いてもよい。
【０１１４】
以上の構成の磁気記録媒体を製造するには、基板１上に硬磁性層８を形成する工程を含ませ、その後スパッタ法などにより軟磁性下地層２を形成し、その後必要に応じてこの軟磁性下地層２の表面を酸化処理を施し、次いで配向制御層３、中間膜４、垂直磁性層５をスパッタ法などにより形成し、次いで保護層６をＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタ法などにより形成する。次いで、ディッピング法、スピンコート法などにより潤滑層７を形成する。
【０１１５】
例えば、硬磁性層を形成するには、従来の面内等方媒体を作成する方法を用いることができる。例えば、ガラス基板／ＮｉＡｌ合金層／ＣｒＭｏ合金層／ＣｏＣｒ合金層／ＣｏＣｒＰｔＢ合金層の構成を挙げることができる。次に、保護膜まで形成した磁気記録媒体に半径方向の磁場を印加して硬磁性層に半径方向の磁化を与える。印加する磁場の強さは、硬磁性層が充分に磁気的に飽和する磁界、例えば７９００００Ａ／ｍ（１００００[Ｏｅ]）以上が好ましい。
【０１１６】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明の作用効果を明確にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
洗浄済みのガラス基板（オハラ社製、外直径２．5インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に８９Ｃｏ４Ｚｒ７Ｎｂ（Ｃｏ含有量８９ａｔ％、Ｚｒ含有量４ａｔ％、Ｎｂ含有量７ａｔ％）のターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で膜厚１００ｎｍの軟磁性下地層２をスパッタにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が１２０（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
【０１１７】
次いで、基板を２００℃に加熱して、上記軟磁性下地層上に、Ｒｕターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの配向制御層３を形成し、６５Ｃｏ３０Ｃｒ５Ｂ（Ｃｏ含有量６５ａｔ％、Ｃｒ含有量３０ａｔ％、Ｂ含有量５ａｔ％）ターゲットを用いて膜厚５ｎｍの中間膜４、６８Ｃｏ１８Ｃｒ１０Ｐｔ４Ｎｄ（Ｃｏ含有量６８ａｔ％、Ｃｒ含有量１８ａｔ％、Ｐｔ含有量１０ａｔ％、Ｎｄ含有量４ａｔ％）ターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの垂直磁性層５を順次形成した。なお、上記スパッタ工程においては、成膜用のスパッタガスとしてアルゴンを用い、圧力０．６Ｐａにて成膜した。
次いで、ＣＶＤ法により膜厚５ｎｍの保護層６を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層７を形成し、磁気記録媒体を得た。
（実施例２〜１１）
垂直磁性層５の組成と厚さを変えた以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を作製した。
【０１１８】
（比較例１）
洗浄済みのガラス基板（オハラ社製、外直径２．5インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に８９Ｃｏ４Ｚｒ７Ｎｂのターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で膜厚１００ｎｍの軟磁性下地層２をスパッタにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が１２０（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
次いで、基板を２００℃に加熱して、上記軟磁性下地層上に、Ｒｕターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの配向制御層３を形成し、６５Ｃｏ３０Ｃｒ５Ｂターゲットを用いて膜厚５ｎｍの中間膜４、７２Ｃｏ１８Ｃｒ１０Ｐｔターゲットを用いて２０ｎｍの垂直磁性層５を順次形成した。なお、上記スパッタ工程においては、成膜用のスパッタガスとしてアルゴンを用い、圧力０．６Ｐａにて成膜した。次いで、ＣＶＤ法により膜厚５ｎｍの保護層６を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層７を形成し、磁気記録媒体を得た。
【０１１９】
（比較例２〜１２）
垂直磁性層５の組成と厚さを変えた以外は、比較例１と同様にして磁気記録媒体を作製した。
【０１２０】
実施例１〜１１、比較例１〜１２の磁気記録媒体の磁気特性を、振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）にて測定した。なお、垂直方向の保磁力（Ｈｃ-ｖ）と面内方向の保磁力（Ｈｃ-ｉ）の比（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）の評価は以下のように実施した。軟磁性下地層を設けないサンプルを別途作成し、（Ｈｃ-ｖ）は、基板面に対して垂直方向に磁場が印加されるように、（Ｈｃ-ｉ）は、基板面に平行な方向、かつ円周方向もしくは径方向に対して磁場が印加されるようにして測定してその比を算出した。
【０１２１】
また、ｖＩｓｂの評価結果を、振動式磁気特性測定装置を用い、垂直方向の保磁力の時間依存データを測定し、前述した式より算出した。
【０１２２】
また記録再生特性を、ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザーＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。電磁変換特性の評価には、再生部に巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度５００ｋＦＣＩとして測定を行った。
【０１２３】
熱揺らぎ耐性（熱減磁）については、スピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用い、７０℃において線記録密度５０ｋＦＣＩで書きこみを行った後、書きこみ後１秒後の再生出力に対する出力の低下率（％／ｄｅｃａｄｅ）を、（Ｓｏ−Ｓ）×１００／（Ｓｏ×３）に基づいて算出した。この式において、Ｓｏは磁気記録媒体に信号記録後１秒経過時の再生出力をしめし、Ｓは１０００秒後の再生出力を示す。結果を表２に示す。
【０１２４】
（実施例１２）
洗浄済みのガラス基板（オハラ社製、外直径２．5インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に８９Ｃｏ４Ｚｒ７Ｎｂのターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で膜厚１００ｎｍの軟磁性下地層２をスパッタにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が１２０（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
次いで、基板を２００℃に加熱して、上記軟磁性下地層上に、Ｒｕターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの配向制御層３を形成し、６５Ｃｏ３０Ｃｒ５Ｂターゲットを用いて膜厚５ｎｍの中間膜４、５８Ｃｏ２２Ｃｒ１４Ｐｔ２Ｂ４Ｎｄターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの垂直磁性層５を順次形成した。なお、上記スパッタ工程においては、成膜用のスパッタガスとしてアルゴンを用い、圧力０．６Ｐａにて成膜した。
次いで、ＣＶＤ法により膜厚５ｎｍの保護層６を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層７を形成し、磁気記録媒体を得た。
【０１２５】
（実施例１３〜１６）
垂直磁性層５の組成を変えた以外は実施例１２と同様にして磁気記録媒体を作成した。
【０１２６】
（比較例１３、１４）
垂直磁性層５の組成を変えた以外は比較例１と同様にして磁気記録媒体を作成した。実施例１２〜１６、比較例１３、１４の磁気記録媒体の磁気特性、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、ｖＩｓｂを実施例１と同様に測定、評価した。
結果を表３に示す。
【０１２７】
（実施例１７）
洗浄済みのガラス基板（オハラ社製、外直径２．5インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に８９Ｃｏ４Ｚｒ７Ｎｂのターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で膜厚１００ｎｍの軟磁性下地層２をスパッタにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が１２０（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
次に、表面を酸素ガスに曝した。暴露は、暴露ガスとして５０％酸素−アルゴン混合ガスを用い、圧力１Ｐａ状態に１０ｓｅｃ間放置の条件で行った。
次いで、基板２００℃に加熱して、上記軟磁性下地層上に、Ｒｕターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの配向制御層３を形成し、６５Ｃｏ３０Ｃｒ５Ｂターゲットを用いて膜厚５ｎｍの中間膜４を形成した。さらに一番目の垂直磁性層５１として６３Ｃｏ１８Ｃｒ１４Ｐｔを膜厚１５ｎｍ、さらに二番目の垂直磁性層５２として５９Ｃｏ２２Ｃｒ１４Ｐｔ５Ｎｄターゲットを用いて膜厚５ｎｍを順次形成した。なお、上記スパッタ工程においては、成膜用のスパッタガスとしてアルゴンを用い、圧力０．６Ｐａにて成膜した。
次いで、ＣＶＤ法により膜厚５ｎｍの保護層６を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層７を形成し、磁気記録媒体を得た。
【０１２８】
（実施例１８、１９）
一番目の垂直磁性層５１を表４のように変えた他は、実施例１７と同様にして磁気記録媒体を作成した。
実施例１７、１８、１９の磁気記録媒体の磁気特性、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、ｖＩｓｂを実施例１と同様に測定、評価した。
結果を表４に示す。
【０１２９】
（実施例２０）
洗浄済みのガラス基板（オハラ社製、外直径２．5インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に硬磁性層８の配向を制御するための９４Ｃｒ６Ｍｏを膜厚２０ｎｍ成膜し、さらに硬磁性層８としてＣｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｂを膜厚５０ｎｍに形成した。次に８９Ｃｏ４Ｚｒ７Ｎｂのターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で膜厚１００ｎｍの軟磁性下地層２をスパッタにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が１２０（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
次に、表面を酸素ガスに曝した。暴露は、暴露ガスとして５０％酸素−アルゴン混合ガスを用い、圧力１Ｐａの雰囲気に１０ｓｅｃ間放置の条件で行った。
次いで、基板２００℃に加熱して、上記軟磁性下地層上に、Ｒｕターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの配向制御層３を形成し、６５Ｃｏ３０Ｃｒ５Ｂターゲットを用いて膜厚５ｎｍの中間膜４、５９Ｃｏ２２Ｃｒ１４Ｐｔ５Ｎｄターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの垂直磁性層５を順次形成した。なお、上記スパッタ工程においては、成膜用のスパッタガスとしてアルゴンを用い、圧力０．６Ｐａにて成膜した。次いで、ＣＶＤ法により膜厚５ｎｍの保護層６を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層７を形成し、磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体を、１０ｍｓｅｃオーダーの反値幅を有するパルス磁界を発生させる磁気記録媒体専用の着磁ジグに２００Ｖの電圧を印加して、半径方向に９４８ｋＡ／ｍ（１１８５０［Ｏｅ］）の強度のパルス磁界を印加し、半径方向に磁化固着を行った。
【０１３０】
（実施例２１〜２４）
硬磁性層層の組成および膜厚を変えた他は、実施例２０と同様にして磁気記録媒体を作成した。実施例２０〜２４の磁気記録媒体の磁気特性、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、ｖＩｓｂを実施例１と同様に測定、評価した。
結果を表５に示す。
【０１３１】
（実施例２５）
洗浄済みのガラス基板（オハラ社製、外直径２．5インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に８９Ｃｏ４Ｚｒ７Ｎｂのターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で膜厚１００ｎｍの軟磁性下地層２をスパッタにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が１２０（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。次いで、基板を２００℃に加熱して、上記軟磁性下地層上に、Ｒｕターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの配向制御層３を形成し、６５Ｃｏ３０Ｃｒ５Ｂターゲットを用いて膜厚５ｎｍの中間膜４、５９Ｃｏ２２Ｃｒ１４Ｐｔ５Ｎｄターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの垂直磁性層５を順次形成した。なお、垂直磁性層５を成膜するスパッタ工程においては、成膜用のスパッタガスとしてアルゴンを用い圧力３Ｐａにて成膜した。その他の成膜のスパッタ工程においては、０．６Ｐａにて成膜した。次いで、ＣＶＤ法により膜厚５ｎｍの保護層６を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層７を形成し、磁気記録媒体を得た。
【０１３２】
（実施例２６〜２８）
垂直磁性層５の成膜圧力を変えた他は、実施例２４と同様にして磁気記録媒体を作成した。実施例２５〜２８の磁気記録媒体の磁気特性、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、ｖＩｓｂを実施例１と同様に測定、評価した。
結果を表６に示す。
【０１３３】
【表２】
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【０１３４】
表２より、垂直磁性層５にNdを添加した磁性材料を使うことで、ｖＩｓｂの増加を抑え、Ｍｒ／Ｍｓ比、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、−Ｈｎが向上し、結果として記録再生時の分解能、Ｓ／Ｎ比そして熱揺らぎ特性が改善していることがわかる。実施例１はＮｄの添加により、Ｎｄを添加していない比較例１よりも、Ｍｒ／Ｍｓ比、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、−Ｈｎが向上している。また、実施例１と同等な磁気特性を得るのに、Ｐｔを増加させた比較例１〜５では、Ｐｔを２０ａｔ％まで添加する必要がある上、Ｐｔ量の増加によりｖＩｓｂが大きくなり、結果として記録再生時におけるＳ／Ｎ比が低下することがわかる。一方、実施例７〜９より、Ｎｄ含有量を増加ることで、ｖＩｓｂをほとんど増加させることなく、Ｍｒ／Ｍｓ比、（Ｈｃ-ｖ）／（Ｈｃ-ｉ）、−Ｈｎをさらに向上させることができることがわかる。これより、磁気記録媒体の磁気特性を向上させるのに、Ｐｔを増加させるよりもＮｄを添加するほうが効果的であることがわかる。比較例６〜８より、Ｃｒ含有量が１８〜２８ａｔ％の範囲をはずれた場合、Ｎｄの添加量が８ａｔ％を超えた場合、Ｍｒ／Ｍｓ比や熱揺らぎ耐性が低下したり、ｖＩｓｂが増加し、記録再生時におけるＳ／Ｎ比が低下することがわかる。比較例９より、Ｐｔ量が１０ａｔ％より少ない場合、Ｎｄ添加の効果はほとんど得られない。また、比較例１０より、Ｐｔ量が２０ａｔ％を超える場合、急激に磁気特性が低下することがわかる。
【０１３５】
【表３】
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【０１３６】
垂直磁性層５を形成する磁性材料にＮｄを添加した上、さらにＣｕ、Ｂ、Ｔａを添加することで磁気特性の制御が可能である。ただし、比較例９、１０に見られるように、Ｃｕ、Ｂ、Ｔａの合計含有量が８ａｔ％を超えると、磁気特性が低下することがわかる。
【０１３７】
【表４】
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【０１３８】
垂直磁性層５を複数設け、その内の１層をＮｄを添加した磁性材料とすることで、磁気特性が向上することがわかる。
【０１３９】
【表５】
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【０１４０】
硬磁性層８として、各種材料が使用可能であることがわかる。
【０１４１】
【表６】
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【０１４２】
垂直磁性層５の成膜時のスパッタガス圧力を高くすることで、他の特性を損ねることなく、ｖＩｓｂがより小さくできることがわかる。実施例２８から、成膜圧力が２０Ｐａを超えると、磁気特性が低下することがわかる。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体にあっては、垂直磁性層がＣｏを主成分とし、少なくともＣｒ、Ｐｔ、Ｎｄを含んだ材料から形成することにより、記録再生特性を損ねることなく、磁気特性を向上させることができる。さらに、Ｐｔの替わりにＮｄ含有量を制御することで磁気特性を向上させることができるので、垂直磁性層中のＰｔ含有量を減らすことができ、磁気記録媒体の製造コストの上昇を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】磁化曲線の一例を示す図である。
【図３】磁化曲線の他の例を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…非磁性基板、２…軟磁性下地層、３…配向制御層、４…中間層、５…垂直磁性層、６…保護層、７…潤滑層、８…硬磁性層
５０：磁気記録媒体、５１：媒体駆動部、５２：磁気ヘッド、５３：ヘッド駆動部、５４：記録再生信号処理系
【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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