(57)【要約】【課題】垂直磁気記録システムでは、望ましいヘッド−軟磁性下地層(SUL)間隔を得るために、薄い交換ブレーク層(EBL)が用いられる。しかしながら、EBLの厚さを薄くすることは記録には好ましいが、EBLの厚さはそのｃ軸が垂直になるようにhcpコバルト合金記録層(RL)を成長させるテンプレートを設けるのに十分でなければならない。さらに、EBLは、高いHcと固有のノイズを最小限にするのに十分な粒子内交換結合をもたらすだけの厚さをもっていなければならない。【解決手段】垂直磁気記録ディスクは、基板の上部に、軟磁性下地層(SUL)と、選択された金属(Ta又はNb)の酸化物を含む粒状Co系強磁性合金の記録層(RL)を有し、さらに記録層(RL)と軟磁性下地層(SUL)との間に厚さが小さな交換ブレーク層(EBL)を有する。交換ブレーク層(EBL)の厚さは、８nmより大きく１４nm未満である【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された磁気透過可能物質の下地層と、
前記下地層上に形成され、粒状強磁性Co合金、及びTaとNbの１つ以上を含む１つ以上の酸化物を含む垂直磁気記録層と、
前記下地層と前記記録層の間に配置され、厚さが１５nm以下であり、前記記録層と下地層の結合を磁気的に解除するための非磁性交換ブレーク層と、
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記記録層は約５０００(Oe)より大きな保磁力を有していることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項３】
前記記録層が約−１５００(Oe)以下の核形成フィールドHｎを有していることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項４】
前記交換ブレーク層が８nmより大きく１４nm未満であることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項５】
前記交換ブレーク層がRu、Ti、Re、Os、及びRu、Ti、Re、Osの１つ以上の合金で構成される群から選択される物質で形成されていることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項６】
前記交換ブレーク層が主にRuで構成されていることを特徴とする請求項５記載の媒体。
【請求項７】
前記下地層と前記交換ブレーク層の間に配置されたシード層を含んでおり、前記交換ブレーク層が前記シード層上に直接配置されていることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項８】
前記記録層内の前記粒状Co合金が粒子間物質によって分離されたCo合金粒子を含んでおり、Ta及びNbの１つ以上を含む１つ以上の前記酸化物が粒子間物質として存在していることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項９】
前記記録層がさらに、Cr及びCrの１つ以上の酸化物を含んでおり、前記記録層内に存在している酸素の量が約２２原子パーセントより大きく約３５原子パーセント未満であることを特徴とする請求項８記載の媒体。
【請求項１０】
前記記録層がNbを含んでおらず、さらに、前記記録層内に存在しているTaの量が約２原子パーセントより大きく約５原子パーセント未満であることを特徴とする請求項９記載の媒体。
【請求項１１】
前記記録層がTaを含まず、前記記録層内に存在しているNbの量が約２原子パーセントより大きく約５原子パーセント未満であることを特徴とする請求項９記載の媒体。
【請求項１２】
前記記録層が非磁性反強磁性結合層によって分離された第１及び第２の粒状強磁性Co合金層を含む反強磁性結合（AFC）記録層であり、前記第２の層がさらにTaとNbの１つ以上を含む１つあるいは複数の酸化物を含んでおり、前記第１の層が前記交換ブレーク層と前記第２の層の間に配置されており、前記AFC記録層が磁場がかからない状態で実質的な正味の磁気モーメントを有していることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項１３】
前記磁気透過性物質の下地層が、CoFe、CoNiFe、NiFe、FeCoB、CoCuFe、FeAlSi、FeTaN、FeN、FeTaC、CoTaZr及びCoZrNbの合金で構成される群から選択される１つの物質で形成されていることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項１４】
前記磁気透過性物質の下地層が非磁性膜によって分離された複数の磁気透過性膜の積層体であることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項１５】
前記積層体の非磁性膜が当該積層体の磁気透過性膜の反強磁性結合をもたらすことを特徴とする請求項１４記載の媒体。
【請求項１６】
請求項１の媒体と、
前記媒体の記録層の領域を磁化するための書き込みヘッドと、
前記磁化領域間の遷移を検出するための再生ヘッドと、
を有することを特徴とする垂直磁気記録システム。
【請求項１７】
基板と、
前記基板上に形成された磁気透過性物質の下地層と、
ｃ軸が記録層に対してほぼ垂直な六方最密（hcp）結晶構造を有するCoPtCr系強磁性合金の粒子と、Crの１つ以上の酸化物とTa及びNbから選択された金属の１つ以上の酸化物とを含む粒内物質を含む垂直磁気記録層と、
前記下地層と前記記録層との結合を磁気的に解除するために前記下地層と前記記録層との間に配置された、Ru及びRu系合金で構成される群から選択される非磁性hcp物質でつくられ、厚さが１５nm以下である交換ブレーク層と、
前記下地層と前記交換ブレーク層との間に配置され、前記交換ブレーク層のhcp成長を促進するためのシード層とを有し、
前記交換ブレーク層が前記シード層のすぐ上に、かつ接触して設けられていることを特徴とする垂直磁気記録ディスク。
【請求項１８】
前記記録層が約５０００(Oe)より大きな保磁力HCと−１５００(Oe)以下の核形成フィールドHｎを有していることを特徴とする請求項１７記載のディスク。
【請求項１９】
前記交換ブレーク層の厚さが８nmより大きく１４nm未満であることを特徴とする請求項１７記載のディスク。
【請求項２０】
前記記録層内に存在している酸素の量が約２２原子パーセントより大きく約３５原子パーセント未満であることを特徴とする請求項１７記載のディスク。
【請求項２１】
前記記録層がNbを含まず、記録層内に存在しているTaの量が約２原子パーセントより大きく約５原子パーセント未満であることを特徴とする請求項２０記載のディスク。
【請求項２２】
前記記録層がTaを含まず、記録層内に存在しているNbの量が約２原子パーセントより大きく約５原子パーセント未満であることを特徴とする請求項２０記載のディスク。
【請求項２３】
前記記録層が非磁性反強磁性結合層によって分離された第１及び第２の粒状強磁性CoPtCr系強磁性合金層を含む反強磁性結合（AFC）記録層であり、前記第２の層がさらに、Ta及びNbの１つ以上の酸化物を含んでおり、前記第１の層が前記交換ブレーク層と前記第２の層の間に配置されており、前記AFC記録層が、磁場がかかっていない状態で実質的な正味の磁気モーメントを有していることを特徴とする請求項１７記載のディスク。
【請求項２４】
前記磁気透過性物質の下地層が、CoFe、CoNiFe、NiFe、FeCoB、CoCuFe、FeAlSi、FeTaN、FeN、FeTaC、CoTaZr及びCoZrNbの合金で構成される群から選択される１つの物質で形成されていることを特徴とする請求項１７記載のディスク。
【請求項２５】
前記磁気透過性物質の下地層が非磁性薄膜で分離された複数の磁気透過性膜の積層体であることを特徴とする請求項１７記載のディスク。
【請求項２６】
前記積層体の非磁性薄膜が当該積層体内の磁気透過性薄膜の反強磁性結合をもたらすことを特徴とする請求項２５記載のディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には垂直磁気記録媒体に関するものであり、より具体的には磁気記録ハード・ディスク・ドライブで使用する垂直磁気記録層を有するディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録されたビットが記録層で垂直方向あるいは面外方向に記憶される垂直磁気記録は、磁気記録ハード・ディスク・ドライブにおける超高記録密度を実現するための有望な方法である。一般的なタイプの垂直磁気記録システムは「二重層」媒体を使用するものである。単一記録磁極タイプの記録ヘッドを有するこのタイプのシステムを図１に示す。二重層媒体は「軟磁性下地層」あるいは比較的低保磁力磁気透過性下地層（SUL）上に形成された垂直記録層（RL）を含んでいる。このSULは記録磁極から記録ヘッドのリターン磁極までのフィールドの磁束リターン経路として機能する。図１で、RLは垂直方向に記録された領域、あるいは磁化された領域を示しており、隣接領域は矢印で示すように反対の磁化方向を有している。隣接する反対方向に磁化された領域間の磁気転移は再生要素あるいはヘッドによって記録済みビットとして検出することができる。
【０００３】
図２は、先行技術に基づく垂直磁気記録ディスクの断面図であり、記録層RL上に記録フィールドHwを示している。このディスクは、ハード・ディスク基板、SULを成長させるためのシード層又は初期層（OL）、SULの磁気透過性膜とRL間の磁気交換結合をブレーク（中断）し、RLのエピタキシャル成長を促進するための非磁性交換ブレーク層（EBL）と、そして、保護膜（OC）も含んでいる。図２に示すように、RLは「見かけ」記録ヘッド（ARH）のギャップ内に位置しており、これは縦方向あるいは面内記録と比較してかなり高い記録フィールドを可能にする。ARHは、ディスク上の実際の記録ヘッド（RWH）の磁極とRL下方の有効二次記録磁極（SWP）を含んでいる。SWPは、EBLによりRLから切り離されたSULによって容易になり、その高い透過性によって書き込みプロセス中にRWHの磁気的鏡像をつくりだす。これはRLを効果的にARHのギャップ内に移動させ、RL内に大きな記録フィールドHwを可能にする。
【０００４】
RLの素材の１つは、CoPtCr合金などの粒状の強磁性コバルト合金であり、六方最密（hcp）結晶構造を有する。六方最密結晶構造は、ｃ軸が概ね面外方向、あるいはRLに対して垂直な方向に向いている。この粒状コバルト合金RLは、高保磁力（Hc）媒体をつくりだし、高い固有媒体ノイズに関与する粒子内交換結合を低減するための良く隔離された微粒子構造を有している。従って、粒子境界に沈降するSi、Ta及びNbなどの酸化物を添加することでコバルト合金RL内での粒子分離を向上させることが提唱されている。
【０００５】
RLが、それぞれ垂直な磁気異方性を有し、反強磁性（AF）結合層で分離された２つの強磁性の反強磁性結合（AFC）記録層である垂直磁気記録媒体も提唱されている。図３に示すように、このAF結合層は、AFC RLの各磁化領域内の２つの強磁性層間の逆平行磁化方向によって、上記２つの強磁性層間に垂直強磁性交換結合する。上側の強磁性層は、通常、それをより厚くすることで、下側の強磁性層より高い磁気モーメントを有するように形成されるので、AFL RLは磁場がない場合に正味の磁気モーメントを有する。このタイプの媒体においては、特許文献１に述べられているように、第１強磁性層あるいは下部強磁性層と第２強磁性層あるいは上部強磁性層の両方は、CoPtCr合金などの粒状コバルト合金によって形成されており、hcp結晶構造は有しているが、酸化物は含んでいる場合と含まない場合がある。
【０００６】
酸化物を含んでいる、あるいは含まないコバルト合金AFC RLなどのコバルト合金RLは、蒸着中にその層の平面に垂直に成長するhcp結晶構造のｃ軸により、面外あるいは垂直な磁化異方性を有している。Hcp RLのこうした成長を誘発させるためには、その上にRLが形成されるEBLもhcp物質であることが必要である。AFC RLによる垂直磁気記録装置においては、AFC RLの下層の垂直な磁化異方性を誘発させるために、EBLもhcp結晶構造を有している。図２には示していないが、通常、EBLを成長させやすくするために、SUL上に直接蒸着される。
【０００７】
例えば、１平方インチあたり２００ギガビットなどの超高密度で高性能垂直磁気記録ディスクを作成するためには、RLは低い固有媒体ノイズ（高い信号対ノイズ比、あるいはSNR）、５０００(Oe)以上の保磁力、そして、約−１５００(Oe)より大きな（よりマイナスの）核形成フィールドHnを有していなければならない。核形成フィールドHnはいろいろな意味を有しているが、ここでは反転フィールドを意味し、好ましくはM-Hヒステリシス・ループの第２象限での反転フィールドを意味し、ここで磁化がその飽和値Msと比較して９０％に低下する。核形成フィールドがよりマイナスであればある程、残留磁気状態がより安定する。それは、磁化後によりおおきな反転フィールドを必要とするためである。
【０００８】
SiO2が添加されたCoPtCr粒状合金のRLによる垂直磁気記録媒体については、非特許文献１に述べられている。このRLは約４０００(Oe)のHcと−７００(Oe)のHnであった。Ta2O5を添加したCoPt粒状合金による垂直磁気記録媒体については、非特許文献２に述べられている。このRLはHcがほぼ３０００(Oe)であった。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６８１５０８２号明細書
【特許文献２】米国特許第６６８６０７０号明細書
【特許文献３】米国特許第６８３５４７５号明細書
【非特許文献１】H.Uwazumiらによる”CoPtCr-SiO2 Granular Media for High-Density Perpendicular Recording”, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 39, No. 4, July 2003, p.1914-1918
【非特許文献２】T.Chibaらによる“Structure and magnetic properties of Co-Pt-Ta２O5 film for perpendicular magnetic recording media”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 28, February 2005, p.167-171
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
垂直磁気記録システムにおいては、記録媒体は記録ヘッドの部分であり、従って、図２に示すように、単一記録磁極を有するシステム用のヘッド設計に合ったものでなければならない。単一記録磁極ヘッドの場合、記録磁束を集中させて記録フィールドを最大限化するために記録磁極−SUL間隔を最小限にすることが好ましい。このシステムにおいては、最良の記録角度を得るために、記録磁極からトレーリングシールドの距離は、記録磁極−SUL間隔と合致させなければならない。両方のシステムで、望ましいヘッド−SUL間隔を得るために薄いEBLが用いられる。しかしながら、EBLの厚さを薄くすることは記録には好ましいが、EBLの厚さはそのｃ軸が垂直になるようにhcpコバルト合金RLを成長させるテンプレートを設けるのに十分でなければならない。さらに、EBLは、高いHcと固有のノイズを最小限にするのに十分な粒子内交換結合をもたらすだけの厚さをもっていなければならない。Si酸化物を含むRLに必要なEBLの厚さは通常、約２０nmよりは大きい。非特許文献２T. Chibaらによる上の論文に報告されているTa酸化物を含んだRLは、厚さが１５nmのRu EBLを有している。
必要とされるものは、CoPtCr粒状合金RLによる、記録性能が最適な薄いEBLを有する、高性能な超高記録密度垂直磁気記録ディスクである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、選択した金属の酸化物を含む記録層（RL）と、厚さを小さくした交換ブレーク層（EBL）を有する垂直磁気記録ディスクであり、また、上記のディスク、記録ヘッド、及び再生ヘッドを含む垂直磁気記録システムである。このディスクは、改良された記録可能性（書き込み可能性）と高い再生信号振幅を有している。このRLは、TaとNbのうちの１つ以上の酸化物を含む粒状Co系強磁性合金である。RLが成長されるEBLは、Ta及びNb以外の分離体酸化物を有するRLにとっての必要最低限のEBL厚さよりかなり小さな厚さを有している。１つの実施の形態において、RLは、Siなどの他の分離体酸化物のRLに同等のHc及びHnを有している。
【００１２】
１つの実施の形態によるディスクでは、Crの１つ以上の酸化物と、選択された単一の分離体、TaかNbの１つ以上の酸化物で構成される粒界物質によるCoPtCr強磁性合金であり、RL内の酸素の量が約２２−３５原子パーセントである。この実施の形態では、EBLは、厚さが８nm以上、１４nm未満のRuである。このディスクの保磁力は、Hcが５０００(Oe)、Hnが−１５００(Oe)以上である。対照的に、同様の構造を有しているがTaあるいはNbの代わりに分離体としてSiを用いた比較用のディスクは、Hc及びHnは同様の値を示すが、Ru EBLの厚さは約２１nmであることを必要とする。EBLの厚さを小さくしたことで改良された記録性に加えて、本発明のディスクは、比較用のディスクと比較してかなり優れたSNR、より高い再生信号振幅、そしてより良いエラー率を有している。
以下の詳細な説明と図面を参照すれば、本発明の性質と利点をよりよく理解することができるであろう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、優れたSNR、より高い再生信号振幅、そしてより良いエラー率を有する垂直磁気記録ディスク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】
【００１４】
図４に本発明の実施例による垂直磁気記録ディスクを示す。構造は、RLの組成と、それに関連したEBLの厚さが小さくなっていることを除いて、図２の先行技術に基づく構造と同様である。
【００１５】
図４で、ディスクを構成する種々の層がハード・ディスク基板上に配置されている。この基板は市販されているガラス基板であってもよいし、通常のアルミニウム合金基板で表面がNiPあるいは珪素、カナサイト、カーボランダム（炭化珪素）などその他公知のもので表面を被覆されているものであってもよい。SULは直接基板上に、あるいは直接接着層あるいは初期層(OL)上に配置される。OLはSULの成長を容易にするもので、AlTi合金あるいは同様の物質であってよく、厚さは約２−５ナノメートル（nm）の範囲である。SULは積層あるいは多層構造で、SULaとSULbとの間の強磁性交換結合を緩和するための反強磁性（AF）結合薄膜として機能する層間薄膜（Ru、Ir、あるいはCrなど）で分離された複数の軟磁性層（SULa及びSULb）で構成されている。このタイプのSULについては特許文献２（米国特許第6,868,070号明細書）及び特許文献３（米国特許第6,835,475号明細書）に開示されている。SULは単層であってもよい。また、SULはSiNなどの薄膜、あるいはAlあるいはCoCrなどの導電性薄膜などの非磁性薄膜によって分離された複数の軟磁性層で形成される積層あるいは多層SULであってもよい。１つあるいは複数のSUL層はCoNiFe、FeCoB、CoCuFe、NiFe、FeAlSi、FeTaN、FeN、FeTaC、CoTaZr、CoFeB及びCoZrNbなどの合金など、アモルファス性かつ透磁性の物質で形成されている。SULの厚さは通常５０−４００nmである。RL上に形成されるOCは、アモルファス性の「ダイアモンド状」炭素膜あるいは窒化珪素その他の公知の保護膜などである。
【００１６】
SUL上の非磁性EBLは、粒状性RL内でのhcp結晶方向を制御する六方最密（hcp）結晶構造を有する非磁性物質あるいは合金である。EBLは、hcp粒状RLの成長を促進してそのｃ軸がほぼ垂直方向を向くようにし、それによって垂直磁気異方性を得ることができる。ルテニウム（Ru）は、EBL用に一般的に用いられている素材であるが、Ti，Re及びOsのいずれか１つの金属、そして、Ru系合金などTi，Re，Ru及びOsのいずれかを少なくとも１つ含む合金もその素材として利用可能である。RuをEBLとして用いる場合は、NiFeの１−２nm厚の層、あるいはNiVかNiWの２−４nm厚の層などのSUL上に形成されるシード層（SL）上に直接形成することができる。本発明の好ましい実施の形態では、EBLは、厚さが１５nm未満のRuであり、好ましくは厚さが８nmより大きく、１４nm未満である。
【００１７】
RLは、粒状強磁性Co合金であり、その粒状強磁性Co合金は、内部粒状物質は１つ以上のM分離体（MはTaかNa）の１つ以上の酸化物で構成されている。好ましくは、上記粒子間物質内の１つまたは複数のM酸化物は１つの元素の酸化物、つまりTa酸化物かNb酸化物のいずれかである。RLは、Crを含み、Crの１つ又は複数の酸化物が粒子間物質として含まれていてもよい。
【００１８】
RL内でTaあるいはNbを用い、さらに異なった厚さのRu EBLを用いたスパッター蒸着で種々のテスト用ディスクを製造した。これらのテスト用ディスクの記録特性を基本的に同じディスクと比較した。ただし、TaあるいはNbの代わりにSiを記録層に用い、Ru EBLが厚さの範囲を広くしたことは除く。これらのディスクは図４に示したのと同様の構造を有しており、SULa及びSULbとしてのCoTaZr層の厚さは７５nm、AF結合膜としてのRu層の厚さは０．７nm、Ru EBLを成長させるためのSLとしてのNiVの厚さは２−４nmの範囲、そして、RLの厚さは１４nmであった。
【００１９】
RLは、Unaxis Triatron（登録商標）のマルチターゲット・スパッタリング・ソースを用いて、Ar/O2ガス混合物内で、反応性スパッタリングを行うことによってつくられた。スパッタリング・ソースは、図５に示すとおり３つの同心円の標的を有しており、それぞれの標的は独自の電源を備えている。種々の組成物を作成するために、内側の標的はテスト・ディスク用のTa2O5かNb2O5、あるいは比較用ディスクのためのSiO2とした。中央の標的はCrPt合金（例えば、Cr60Pt40、Cr52Pt48、あるいはCr56Pt44。ここで下付の数字は％を示す）であり、外側の標的はCoであった。Co/CoCrPt、CpCr/Pt、CoCr/Cr、及びCoCr/PtなどのCoPtCr合金をつくるための他の標的構成でも同様の結果が得られた。RLの代表的な組成はTa酸化物による４つのテスト用ディスクに関してはCo49-Pt11-Cr10-Ta3-O27、Si酸化物による比較用ディスクの場合はCo49-Pt11-Cr11-Si4-O25であった。従って、Ta酸化物によるテスト用ディスクとSi酸化物による比較用ディスクは同じ厚さ（１４nm）のRLと、基本的に同じ量の分離体及び酸素を有していた。
【００２０】
図６はTa酸化物による４つのテスト・ディスクとSi酸化物による３つの比較用ディスクの場合の、Ru EBL厚の関数としての１インチあたり５３０，０００磁束変化（kfci）の線形記録密度でのSNR（ｄB）を示すグラフである。２１nm厚Ru EBLを有するSi酸化物による比較用ディスクは５５８０(Oe)のHcと−１７００(Oe)のHnを有していた。対照的に、Ru EBL厚が１０−１３nmの範囲のTa酸化物による３つのテスト用ディスクでは、ほぼ同じSNRを有し、Hcは５３３０(Oe)そしてHnは−１７３０(Oe)であった。
【００２１】
図７はTa酸化物によるテスト用ディスク（１３nm厚Ru EBL）及びSi酸化物による比較用ディスク（２１nm厚Ru EBL）の場合の記録電流の関数としての正規化再生信号の比較を示す図である。図７は、Ta酸化物によるテスト用ディスクの改良された書き込み可能性（記録性）を示している。Ta酸化物によるRLは、約２０mAの記録電流で飽和磁化を達成するが、Si酸化物による比較用ディスクでは約４０mＡで飽和磁化で達成する。記録電流がより低いということは、より小さな記録フィールドで書き込みを行うことができ、記録ヘッドをより小さくすることができるということを意味している。
【００２２】
図８は、４つのTa酸化物テスト用ディスクの場合と、２１nm厚のRu EBLを有するSi酸化物による比較用ディスクの場合の注入ファクターの関数としての再生信号振幅を示すグラフである。再生信号は注入ファクターに比例しており、注入ファクターはRL厚さで占められるヘッド−SUL間の全間隔の一部である。Ru EBLが１０−１３nmの範囲のRu EBLを有するTa酸化物によるディスクは、Ru EBLの厚さが２１nmであるSi酸化物によるディスクより２０％高い再生信号振幅を有している。
【００２３】
図９は、Ru EBLの厚さが２１nmのSi酸化物によるディスクと比較しての、EBLの厚さが１３nmのTa酸化物によるディスクの場合の改良されたバイト・エラー率を示している。
【００２４】
透過電子顕微鏡（TEM）分析で調べたところ、１３nm厚のRu EBLを有するTa酸化物によるディスクの場合の平均的なRL粒子サイズは、２１nm厚のRu EBLを有するSi酸化物と比較してかなり小さかった（約６．０nm対７．１nm）。粒子サイズが小さいと、RL内の磁化領域間の磁気転移を促進し、再生信号の質を改善してくれる。
【００２５】
上に述べたデータは、Ta酸化物によるテスト用ディスクに関するものであるが、一般的組成がCo50-Pt11-Cr11-Nb3-O25の  Nb酸化物によるテスト用ディスクでも、同様の結果が得られた。従って、本発明はRLにNb酸化物を有し、EBLがかなり薄い垂直磁気記録媒体にも適用可能である。上に述べたデータは、Ruで形成されたEBLに関するものである。しかしながら、本発明はTi、Re、及びOs,そしてRu系合金を含むTi、Re、Ru及びOsの少なくとも１つの元素を含む合金などのその他の非磁性hcp素材で形成されるEBLを備えた垂直磁気記録媒体にも適用できる。
【００２６】
上に述べたデータは、酸素の含有量が比較的高い粒状のCo-Pt-Cr-M-OsのRLを有するテスト用ディスクによるもので、酸素は酸化物標的とAr/O2スパッタリング・ガス混合物の両方によって得られたものである。RL内の酸素の量は化学量論的M-Oを形成するのに必要な量よりかなり大きいので、粒子間ではかなりの量のCr酸化物も形成される。Ta酸化物、Nb酸化物、あるいはSi酸化物によるRLを用い、これら酸化物の含有レベルをかなり高くすることで、超高密度記録に必要なHc及びHnの値を実現することが示された。約５０００(Oe)以上のHcと約−１５００(Oe)より（マイナス方向で）大きなHnを有するRLをつくりだす酸素含有量範囲は約２２−３５原子パーセントと判定された。これら高酸素RLの場合の分離帯の最適範囲はSiの場合は約２−９％、Taの場合は２−５％、そしてNbの場合は２−５％であると判定した。従って、上のデータは、これら高酸素Ta酸化物あるいはNb酸化物のRLがSi酸化物による高酸素RLと同等のHc及び／又はHnを有すると同時に、EBLの厚さがかなり小さくなっていることを示している。しかしながら、本発明は、こうした酸素含有量が比較的高いRLだけに限定されるものではない。本発明は、Hc及Hnの値がより低いTa酸化物あるいはNb酸化物によるRLによるディスクにも適用可能である。それは、そうしたディスクはHc及び／又はHnの値は同等であるがTaあるいはNb以外の分離体の酸化物を有するRLを持つディスクに必要なEBLより、EBLの厚さが小さくなっているからである。
【００２７】
図４に示すように、上のデータは単層RLに関するものである。RLは図３に示すタイプや、さらに上に引用した特許文献１（米国特許第6,815,082号明細書）にも開示されているようなタイプのAFC RLであってもよい。AFC RLを用い、厚さを低減させたEBLを有する実施の形態では、少なくとも上側の強磁性層、あるいは上側と下側の両方の強磁性層がTaあるいはNbを含んでいる。
【００２８】
本発明について、好ましい実施の形態を参照して、具体的に示し説明したが、本発明の精神を逸脱せずに形状や詳細において種々の変更が可能であることは当業者には分かるであろう。従って、ここに開示されている発明は単に例示的なものであり、その範囲は特許請求の範囲においてのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】先行技術に基づく垂直磁気記録システムを示す図である。
【図２】上記先行技術による垂直磁気記録の断面図で、記録フィールドを示している。
【図３】先行技術による反強磁性結合（AFC）記録層を有する垂直磁気記録ディスクの断面図である。
【図４】本発明の実施例による垂直磁気記録ディスクの断面図である。
【図５】多標的スパッタリング・ソースと、実施例によるテスト用ディスクと比較用ディスクを作成するのに用いられる標的組成物を示す図である。
【図６】４つのTa酸化物テスト・ディスク及び３つのSi酸化物比較用ディスクにおける、Ru EBL厚の関数としての１インチあたり５３０，０００磁束変化（kfci）の線形記録密度でのSNR（ｄB）を示すグラフである。
【図７】Ta酸化物テスト・ディスクとSi酸化物ディスクにおける、記録電流の関数としての、低密度データ・パターンに関する正規化再生信号の比較を示す図である。
【図８】４つのTa酸化物テスト・ディスクとSi酸化物ディスクにおける、注入ファクターの関数としての再生信号振幅のグラフである。
【図９】Ta酸化物テスト・ディスクとSi酸化物ディスクにおける、線形記録密度の関数としてのバイト・エラー率のグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
ＯＬ…初期層、
ＳＵＬ…軟磁性下地層、
ＳＬ…シード層、
ＥＬＢ…交換ブレーク層、
ＲＬ…記録層、
ＯＣ…保護膜。
【図１】
2007052900.tif 000003
【図２】
2007052900.tif 000004
【図３】
2007052900.tif 000005
【図４】
2007052900.tif 000006
【図５】
2007052900.tif 000007
【図６】
2007052900.tif 000008
【図７】
2007052900.tif 000009
【図８】
2007052900.tif 000010
【図９】
2007052900.tif 000011