(57)【要約】【課題】  高密度記録が可能な磁性ドットを有する磁気記録媒体及びその磁気記録媒体の簡便な製造方法を提供する。【解決手段】  非磁性基体１上に、少なくとも下地層３、磁気記録層４及び保護層５が順次積層されてなる磁気記録媒体において、下地層３は、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金からなり、かつその表面に頭頂部が複数のライン状に所定間隔で形成されてなるライン状起伏構造を有しており、磁気記録層４は、少なくとも強磁性を有する結晶粒子と非磁性成分を含み、磁気記録層４中の粒径４ｎｍ以上の結晶粒子からなる磁性ドット４−１が頭頂部のラインに沿って下地層３の表面上に配列し、かつ磁性ドット４−１の各々は非磁性成分４−２で隔てられている。【選択図】        図１
2007250059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基体上に、少なくとも下地層、磁気記録層及び保護層が順次積層されてなる磁気記録媒体において、前記下地層は、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金からなり、かつその表面に頭頂部が複数のライン状に所定間隔で形成されてなるライン状起伏構造を有しており、前記磁気記録層は、少なくとも強磁性を有する結晶粒子と非磁性成分を含み、当該磁気記録層中の粒径４ｎｍ以上の前記結晶粒子からなる磁性ドットが前記頭頂部のラインに沿って前記下地層の表面上に配列し、かつ当該磁性ドットの各々は前記非磁性成分で隔てられていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記下地層は、単結晶又は結晶粒界幅が０．５ｎｍ以下の多結晶構造からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記下地層表面のライン状起伏構造として、前記頭頂部のラインと直交する方向の断面において、凸部の頂点と凹部の底点を結んだ線と基体面のなす角度が１０〜６０度の範囲内にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記頭頂部のラインの間隔が５〜５０ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁気記録層中に超常磁性化した超常磁性粒子を含み、その超常磁性粒子は前記下地層表面の凹部に存在していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記非磁性基体が円盤状の基板からなり、その基板の両面にそれぞれ前記下地層、磁気記録層及び保護層が形成され、各下地層の表面に頭頂部が同心円状に所定間隔で形成されてなる前記ライン状起伏構造が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記非磁性基体と下地層の間に軟磁性裏打ち層を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記軟磁性裏打ち層の表面を物理的に加工し、その表面形状を反映させることにより、前記下地層の表面に前記ライン状起伏構造を形成することを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記非磁性基体の表面を物理的に加工し、その表面形状を反映させることにより、前記下地層の表面に前記ライン状起伏構造を形成することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記下地層の表面を物理的に加工することにより、当該下地層の表面に前記ライン状起伏構造を形成することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに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、各種磁気記録装置に搭載される磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、磁気記録の高密度化を実現する技術として、従来の長手磁気記録方式に代えて、記録磁化が媒体面内方向に対して垂直な「垂直磁気記録方式」が実用化された。垂直磁気記録に用いられる垂直磁気記録媒体（略して垂直媒体）は主に、硬質磁性材料の磁気記録層と、磁気記録層の記録磁化を垂直方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護層、そしてこの記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。
【０００３】
現状では、面内・垂直共に、強磁性の結晶粒子が非磁性成分で隔てられた「グラニュラー構造」をとる磁気記録層材料を用いている。具体的には、ＣｏＰｔＣｒ合金や、そこに酸化物を添加した、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２などが主に用いられている（例えば特許文献１，４）。
【０００４】
垂直磁気記録方式では、記録密度が高いほど磁化が安定に存在し、面内に比して熱揺らぎ耐性に優れ、記録ビットが小さくなっても安定に信号を保持することが出来る利点がある。そして、これらのグラニュラー構造の媒体は、例えば特許文献１のように、下地層で粒径を制御し、下地層結晶粒子１個の上に磁性結晶粒子１個を成長させることにより、磁性粒子の磁気的な相互作用を低減して高密度化を図っている。
【０００５】
しかしながら、複数の粒子で１ビットを形成するため、粒子形状に沿ったビット間のギザギザが「遷移ノイズ」として、信号品質を劣化させる問題が顕著になってくる。これは、面内・垂直両者の課題であり、これが垂直磁気記録方式においても記録密度の上限を決める重要な要素となる。
【０００６】
これを打破する手段として、１ドット（１粒子）＝１ビットとした「パターン媒体」が次世代の記録媒体として有望視されている。これは、１ドットが１ビットとなることにより、前述した「遷移ノイズ」の問題が無くなり、さらなる高記録密度化が達成されると期待されている。
【０００７】
このようなパターン媒体の作製方法として、近年、様々の手法が提案され始めている。代表的な例としては、半導体的な手法、すなわち、レジスト膜を利用して基板や磁性膜をドット形状に加工し、その後研磨などの平坦化工程を経て磁気記録媒体とする手法がある（例えば特許文献２）。また、微細な孔（ナノホール）を形成した後、その孔に磁性材料を充填することにより、磁性ドットを形成する方法もある（例えば特許文献３）。
【特許文献１】特開２００５−１９０５５２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６２３号公報
【特許文献３】特開２００２−１７５６２１号公報
【特許文献４】特開２００４−２２７７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記したドットが規則的に配列したパターン媒体においては、いずれも、その作製方法に大きな課題がある。すなわち、いかに簡便に、ドットを形成し、配列させるかが大きな問題となっている。実用化されている円盤状の基体を想定した場合、円周方向と半径方向にドットを規則配列させるのは大変困難である。例えば、前記の半導体的な手法を用いれば、そのようなドットパターンを得ることは不可能ではないが、膨大な加工時間を要する他、例えばドットサイズφ３０ｎｍ以下のような微細なドットを、１つ１つ精度よく形成するのは非常に難しい。また、磁性膜を加工する場合は、主に熱のダメージを受けることによる磁気特性の劣化が問題となってくる。ナノホールの形成は、現状では、微細化と規則配列の両立が困難である他、孔への磁性材料充填後に、表面の平坦化処理を要するため、やはり工程が複雑になる。
【０００９】
このように、これまでに提案されているパターン媒体のドット形成方法は複雑で、特にその作製方法に多くの問題を抱えていた。
【００１０】
本発明は、上述の点に鑑み、高密度記録が可能な磁性ドットを有する磁気記録媒体及びその磁気記録媒体の簡便な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基体上に、少なくとも下地層、磁気記録層及び保護層が順次積層されてなる磁気記録媒体において、下地層は、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金からなり、かつその表面に頭頂部が複数のライン状に所定間隔で形成されてなるライン状起伏構造を有しており、磁気記録層は、少なくとも強磁性を有する結晶粒子と非磁性成分を含み、磁気記録層中の粒径４ｎｍ以上の結晶粒子からなる磁性ドットが頭頂部のラインに沿って下地層の表面上に配列し、かつ磁性ドットの各々は非磁性成分で隔てられていることを特徴とする。
【００１２】
ここで、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金からなる下地層（以下「Ｒｕ下地層」ともいう。）は、単結晶又は結晶粒界幅が０．５ｎｍ以下の多結晶構造からなり、Ｒｕ下地層表面のライン状起伏構造として、頭頂部のラインと直交する方向の断面において、凸部の頂点と凹部の底点を結んだ線と基体面のなす角度が１０〜６０度の範囲内にあり、頭頂部のラインの間隔が５〜５０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
【００１３】
また、磁気記録層中に超常磁性化した超常磁性粒子を含み、その超常磁性粒子はＲｕ下地層表面の凹部に存在していてもよい。
【００１４】
さらに、非磁性基体が円盤状の基板からなり、基板の両面にそれぞれＲｕ下地層、磁気記録層及び保護層が形成され、各Ｒｕ下地層の表面に頭頂部が同心円状に所定間隔で形成されてなるライン状起伏構造が形成されているものとすることができ、非磁性基体とＲｕ下地層の間に軟磁性裏打ち層を設けたものとすることが好ましい。
【００１５】
このような本発明の磁気記録媒体は、軟磁性裏打ち層の表面を物理的に加工し、その表面形状を反映させることにより、Ｒｕ下地層の表面にライン状起伏構造を形成すること、非磁性基体の表面を物理的に加工し、その表面形状を反映させることにより、Ｒｕ下地層の表面にライン状起伏構造を形成すること、又はＲｕ下地層の表面を物理的に加工することにより、Ｒｕ下地層の表面にライン状起伏構造を形成することにより作製することができる。
【００１６】
本発明においては、磁気記録層は強磁性を有する結晶粒子からなる磁性ドットを非磁性成分が取り巻く構造であり、Ｒｕ下地層の表面に形成されたライン状起伏構造の頭頂部ライン上に磁気記録層の１ビットの記録を担う、粒径４ｎｍ以上、好ましくは粒径１０ｎｍ以上の結晶粒子からなる磁性ドットが配列している。凹部には、常温近傍で磁性を持たない、粒径４ｎｍ未満の超常磁性粒子が存在してもよい。
【００１７】
Ｒｕ下地層表面に形成するライン状起伏構造は、磁性ドットを配列形成するためのものであり、そのためには、非磁性基体表面に、あらかじめ磁性ドットが配列するための、ライン状起伏構造を物理的に形成し、それを下地層表面に反映させてもよい。また、軟磁性裏打ち層を設ける場合は、軟磁性裏打ち層表面に、あらかじめ磁性ドットが配列するための、ライン状起伏構造を物理的に形成し、それを下地層表面に反映させてもよい。また、Ｒｕ下地層表面に、直接ライン状起伏構造を物理的に形成してもよい。このようなライン状起伏構造は、非磁性基体上、軟磁性裏打ち層上、Ｒｕ下地層上、それぞれの場合に、例えばＥＢ（電子ビーム）による直接描画などによって形成することができる。
【００１８】
そして、上述のようなライン状起伏構造を表面に有するＲｕ下地層を用いることにより、その上にスパッタ法などにより一括成膜された磁気記録層では、粒径４ｎｍ以上の磁性粒子が頭頂部のライン上に配列する。そのメカニズムは、磁気記録層の磁性粒子がＲｕ下地層表面に到達後、表面マイグレーションにより原子の移動が起こる際、Ｒｕ下地層の高い表面エネルギーでマイグレーションが促進され、凸部の頂点に向かい優先的に移動するためと考えられる。ここで、Ｒｕ下地層表面の結晶粒界の幅が大きい場合、磁性粒子のマイグレーションが結晶粒界で妨げられるため、単結晶膜が理想的であるが、多結晶膜の場合は粒界幅を０．５ｎｍ以下とすればよい。
【００１９】
ドット間は添加された非磁性物質によって隔てられているため、ドットは磁気的に孤立している。磁性粒子のドットは、Ｒｕ下地層１個の結晶粒に複数成長してもよく、Ｒｕ下地層の複数粒子にまたがった上に成長してもよい。そして、ライン上の磁性ドットのサイズや間隔は、ラインピッチに応じて、非磁性成分の添加量、磁気記録層の成膜条件、成膜後のアニール条件などによって変更することができ、これらの成膜や加熱などは、従来の磁気記録媒体の作製に用いられているプロセスであり、簡便な方法である。
【００２０】
本手法では、磁気記録層を加工して磁性ドットを形成する工程を含まないため、加工ダメージによるドットの磁気特性劣化がない。また、Ｒｕ下地層表面の起伏の高低差をサブｎｍ〜数ｎｍとすれば、研磨などの平坦化処理が不要であり、かつ保護層による被覆率も充分に確保することができるため、耐食性も問題ない。通常の磁気記録方式に用いられる、浮上式の磁気ヘッドを用いる場合、その浮上性も良好である。ライン状起伏構造の加工も、レジスト塗布及び除去の工程を含まないＥＢによる直接描画方式などを用いれば、さらに簡素化することができる。また、マスターディスクをスタンプするなどの方式を用いれば、大面積への形状一括転写も可能である。
【００２１】
なお、現在用いられている通常の基板テクスチャー技術では、溝がクロスするなど、ラインピッチの精密な制御はなされていない。従って、例えば特許文献１又は４のなどの場合は、層構成は類似しているものの、このような通常のテクスチャー技術を用いているうえ、下地層の微細構造が異なるため、本発明のような磁性ドットは形成されないことになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の磁気記録媒体によれば、ライン状起伏構造を表面に有するＲｕ下地層上に積層する磁気記録層中の粒径４ｎｍ以上の結晶粒子からなる磁性ドットを１ビットとした高密度記録が可能となる。
【００２３】
このような磁気記録媒体は、Ｒｕ下地層の表面にライン状起伏構造を形成し、その表面上に磁気記録層を成膜するという簡便なプロセスにより作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
図１〜図３は、本発明の磁気記録媒体の第１〜第３の実施形態としての軟磁性裏打ち層を有する垂直磁気記録媒体の構成をそれぞれ示す断面模式図である。
【００２６】
これらの実施形態の垂直磁気記録媒体は、非磁性基体１上に、軟磁性裏打ち層２、下地層３、磁気記録層４、及び保護層５が順次積層されてなる。保護層５の上には潤滑剤層がさらに形成されていてもよい。また、軟磁性裏打ち層２を除いた構成とすることも可能である。図示はしてないが、軟磁性裏打ち層２、下地層３、磁気記録層４、及び保護層５は、非磁性基体１の他面側にも同様に積層することができる。
【００２７】
そして、図１は、非磁性基体１の表面にライン状起伏構造を物理的に形成し、その後各層を順次成膜する場合の第１の実施形態を示し、図２は、非磁性基体１の表面は平滑であり、非磁性基体１の上に軟磁性裏打ち層２を成膜後、軟磁性裏打ち層２の表面にライン状起伏構造を物理的に形成し、その後の各層を順次成膜する場合の第２の実施形態を示し、図３は、平滑な非磁性基体１上に、軟磁性裏打ち層２、下地層３を成膜後、下地層３の表面にライン状起伏構造を物理的に形成し、その後の各層を順次成膜する場合の第３の実施形態を示している。
【００２８】
ここで、下地層３の表面には、例えば図４に示すような、頭頂部が複数のライン状に所定間隔で形成されてなるライン状起伏構造が形成されている。このライン状起伏構造の起伏は、ラインと直交方向切った断面から見た際、図１〜図３のような正弦波状であることが好ましい。また、起伏を断面から見た際、凸部の頂点と凹部の底点を結んだ線と基体面のなす角が１０〜６０度の範囲であることが好ましい。ラインピッチ（隣接する凸と凸の距離）は５〜５０ｎｍが好ましく、ピッチはほぼ一定の幅に保たれることが重要である。
【００２９】
図５に、非磁性基体１を円盤状基板とした場合の、基体面の上部から眺めた、磁気記録層４の微細構造の模式図を示す。記録ビットとなる粒径４ｎｍ以上の結晶粒子からなる各磁性ドット４−１はライン頭頂部に非磁性成分４−２で隔てられて並んでいる。なお、ライン底部にも粒子は存在してもよいが、ライン頭頂部の記録ビットとの磁気的な干渉を防ぐため、超常磁性化して磁化を発現しないような、約４ｎｍより小さな粒径の超常磁性粒子４−３であることが好ましい。
【００３０】
これらの実施形態の垂直磁気記録媒体において、非磁性基体１としては、通常の磁気記録媒体に用いられるＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強化ガラス、或いは結晶化ガラス等からなる円盤状の基板を用いることができる。基板加熱温度を１００℃程度以内に抑える場合は、ポリカーボネイト、ポリオレフィン等の樹脂からなるプラスチック基板を用いることもできる。その他、Ｓｉ基板も用いることもできる。
【００３１】
軟磁性裏打ち層２は、例えば、現行の垂直磁気記録方式を用いる場合、磁気ヘッドからの磁束を制御して記録・再生特性を向上するために形成することが好ましい層であり、省略することも可能であるが、軟磁性裏打ち層２としては、例えば、結晶質のＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、ＣｏＦｅ合金等、微結晶質のＦｅＴａＣ，ＣｏＦｅＮｉ，ＣｏＮｉＰ等を用いることができる。記録能力を向上するためには、軟磁性裏打ち層２の飽和磁化は大きい方が好ましい。
【００３２】
軟磁性裏打ち層２の膜厚の最適値は、磁気記録に用いる磁気ヘッドの構造や特性によって変化するが、他の層と連続成膜で形成する場合などは、生産性との兼ね合いから１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００３３】
軟磁性裏打ち層２の成膜方法としては、通常用いられるスパッタ法の他に、めっき法によって形成することもできる。軟磁性層の膜厚を比較的大きくする場合、磁壁を形成し、垂直成分の磁化を発生する場合があるので、これを抑制するために、軟磁性層に反強磁性層を付与して軟磁性裏打ち層２とすることも可能であり、その付与は軟磁性層直下、直上、中間のいずれも可能で、両層の積層も可能である。その他、軟磁性裏打ち層２として軟磁性層と非磁性層とを積層する構成を用いることも可能である。
【００３４】
下地層３は、続いて成膜される磁気記録層４の磁性ドットを配列させるために必要な層であり、材料としてはＲｕを主成分とし、単結晶か或いは結晶粒界幅０．５ｎｍ以下の多結晶膜であり、かつ下地層３の表面にはライン状起伏構造が形成されている必要がある。結晶配向は、上層の磁気記録層４の材料によって適宜制御されることが好ましいが、基本的には六方最密充填（ｈｃｐ）構造とし、（００２）が膜面に対して平行に配していることが好ましい。この配向性を向上させるため、下地層３の直下に、さらに配向制御層を設けることも可能である。
【００３５】
磁気記録層４は、図５に示すように、強磁性の結晶粒子からなる磁性ドット４−１を非磁性成分４−２が取り巻く構造であり、磁性ドット４−１は下地層３の表面に形成された頭頂部ラインに沿って配列している。
【００３６】
この磁性ドット４−１は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉのうち少なくともいずれか一つを含み、垂直方向に大きな異方性を有することが好ましい。より詳細には、Ｐｔを添加したＣｏＰｔ合金やＦｅＰｔ合金を用いることが好ましい。磁気記録層５は加工ダメージを受けることがないため、大きな異方性を有する規則合金も好ましく用いられる。
【００３７】
また、非磁性成分４−２としては、酸化物或いは窒化物が好ましく用いられる。頭頂部ライン上の粒子成長促進のために、磁気記録層５の成膜前の基板加熱や、成膜後のアニール処理なども好ましく用いられる。どちらか一方、或いは両方を併用してもよい。生産性を考慮すると、加熱温度は１５０〜６００℃程度が好ましい。
【００３８】
保護層６は、従来使用されている保護膜を用いることができ、例えば、カーボンを主体とする保護膜を用いることができる。単層ではなく、例えば異なる性質の二層カーボンや、金属膜とカーボン膜、酸化膜とカーボンの積層膜とすることもできる。
【００３９】
なお、ライン状起伏構造のライン加工は、電子ビーム（ＥＢ）による直接描画や、レジスト膜を使用したパターニング、マスターディスクを用いたスタンプなど、種々適用することが可能である。
【実施例】
【００４０】
以下に、上述の第１〜第３の実施形態をそれぞれより具体的にした実施例１〜３について説明する。なお、これらの実施例は、本発明を好適に説明するための代表例に過ぎず、これらに限定されるものではない。
（実施例１）
非磁性基体１として、表面粗さＲａ＝０．５ｎｍの表面が平滑な円盤状のＳｉ基板を用い、これを洗浄後、ＥＢ装置に導入し、基板表面にラインの加工を行った。加工は、電子ビームの位置は固定し、基板を回転させながら半径方向に水平に移動することにより、同心円状のラインとした。ラインの頭頂部間の間隔を２５ｎｍ、頭頂部と底部の高低差が１０ｎｍとなるように制御した。引き続いてこれを、スパッタリング装置内に導入し、Ｃｏ９２Ｚｒ５Ｔａ３ターゲットを用いてＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下で非晶質のＣｏＺｒＴａからなる軟磁性裏打ち層２を膜厚１００ｎｍで形成した後、Ｒｕターゲットを用いＡｒガス圧３ｍＴｏｒｒ下でＲｕ下地層３を膜厚５ｎｍで成膜する。その後、（Ｃｏ８０Ｐｔ２０）９０（ＳｉＯ２）１０ターゲットを用いて、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層４を形成した。磁気記録層４の成膜時のＡｒガス圧は６０ｍＴｏｒｒ、膜厚は８ｎｍとした。その後、４００℃で真空加熱処理を行った。冷却チャンバーにて１００℃まで冷却後、ＣＶＤ法によりカーボンからなる保護層５を４ｎｍ成膜後、真空装置から取り出した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑剤層２ｎｍをディップ法により形成し、磁気記録媒体とした。なお、各層の成膜は全てＤＣマグネトロンスパッタリング法により行い、ＥＢ装置とスパッタリング装置間の基板搬送は真空中で行った。
（実施例２）
非磁性基体１として実施例１と同様な基板を用い、これを洗浄後、スパッタリング装置内に導入し、実施例１と同様にしてＣｏＺｒＴａ軟磁性裏打ち層２を膜厚１００ｎｍで形成した。これを、ＥＢ装置に導入し、軟磁性裏打ち層２の表面にラインの加工を行った。加工は、実施例１と同様な方法で、同心円状のラインとした。なお、ラインの頭頂部間の間隔は２５ｎｍ、頭頂部と底部の高低差が３ｎｍとなるように制御した。その後、実施例１と全く同様にして、Ｒｕ下地層３、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層４、カーボン保護層５、液体潤滑剤層を順次形成して磁気記録媒体とした。
（実施例３）
非磁性基体１として実施例１と同様な基板を用い、これを洗浄後、スパッタリング装置内に導入し、実施例１と同様にして、ＣｏＺｒＴａ軟磁性裏打ち層２を膜厚１００ｎｍで、Ｒｕ下地層３を膜厚５ｎｍで形成した。これを、ＥＢ装置に導入し、Ｒｕ下地層３の表面にラインの加工を行った。加工は、実施例１と同様な方法で、同心円状のラインとした。なお、ラインの頭頂部間の間隔は２５ｎｍ、頭頂部と底部の高低差が３ｎｍとなるように制御した。その後、実施例１と全く同様にして、磁気記録層４、保護層５、液体潤滑剤層を順次形成して磁気記録媒体とした。
（比較例１）
ＥＢ装置によるラインの加工を行わず、それ以外は全て実施例１と同様にして磁気記録媒体とした。
（比較例２）
下地層３を形成する際、Ｔｉターゲットを用いＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でＴｉ下地層３を膜厚５ｎｍで成膜すること以外は、全て実施例１と同様にして磁気記録媒体とした。
（評価）
以下に、上述の実施例及び比較例の垂直媒体の性能評価結果について述べる。
【００４１】
まず、実施例の垂直媒体の微細構造評価を行った。構造解析にはＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いた。平面観察では、各々０．２×０．２μｍの視野で観察を行い、その範囲での粒径を算出した。Ｒｕ下地層表面がライン状起伏構造を持つ実施例１〜３においては、ライン頭頂部に沿って粒子が配列していることが確認された。また、ライン底部にも微細な粒子が点在することも確認された。なお、ライン頭頂部或いは底部の判断は、断面観察の結果を併せて確認している。
【００４２】
一方、ライン状起伏構造が形成されていない平坦なＲｕ下地層の比較例１では、ランダムに粒子が存在する、一般的なグラニュラー膜の構造であった。また、下地層材料をＴｉとした比較例２では、ライン状起伏構造が形成されているにもかかわらず、比較例１とほぼ同様な、一般的なグラニュラー構造であった。
【００４３】
表１に、ＴＥＭ平面観察によるこれらの評価結果をまとめて示す。ここで、実施例１〜３においては、ライン頭頂部と底部に分けて示し、頭頂部のものに関しては、隣接ドット間の最も幅の狭い部分をドット間隔として、その平均間隔（非磁性成分の幅）も示した。比較例１及び２に関しては、部分的な区別がみられなかったため、全体の平均値を平均粒界幅として示した。なお、この平均粒界幅は、得られた像より、粒界をトレースし、画像解析装置を用いて、粒界幅ｔ＝（（粒界の面積／測定結晶粒の個数）／平均結晶粒周囲長）×２として算出された。
【００４４】
【表１】
2007250059.tif 000003
表１から、実施例１〜３においては、ライン頭頂部のドットサイズは、それぞれ直径約１９ｎｍ、ドット間隔は約３．０ｎｍと似たような構造であることが分かる。各実施例において、磁気記録層成膜直前のＲｕ下地層の表面形状を断面ＴＥＭで確認したところ、頭頂部の間隔２５ｎｍ、頭頂部と底部の高低差が約３ｎｍと、全ておおむね等しい値であった。このように、Ｒｕ下地層の表面形状が等しく、その後の磁気記録層の成膜条件も等しいために、ほぼ等しい構造になったものと考えられる。なお、底部の平均粒径は約３ｎｍで、超常磁性化していると考えられた。
【００４５】
先にも述べたとおり、比較例１及び２では、実施例１〜３のような構造が見られないことから、下地層の形状と、材料（Ｒｕ）の効果が明らかとなった。
【００４６】
次に、個々のドットが一つのビットとして振舞うか確認するため、膜面に対して垂直方向に磁場を印加した際の磁化状態に関して、ＭＦＭ（磁気力顕微鏡）により観察を行った。磁場の印加方法としては、１方向に磁場を印加するＤＣ消磁後、磁場の極性を反転させながら徐々にその大きさを小さくしていくＡＣ消磁後の２つの状態の評価を行った。
【００４７】
その結果、実施例１〜３では、ライン頭頂部のドットからのみ、信号が検出された。ＤＣ消磁では全て一方向に、ＡＣ消磁では正負両方向にランダムにドットが磁化されている様子が確認された。ライン底部の磁化からによる信号が検出されず、この部分の粒子は微細であるため、超常磁性化しているものと考えられる。
【００４８】
比較例１及び２では、ＤＣ消磁ではほぼ全面に渡って一様に磁化され、ＡＣ消磁では、数十ｎｍオーダーの塊となった粒子の磁化反転の像が得られる、一般的なグラニュラー構造の特徴を有していた。
【００４９】
以上の実施例においては、おおむね円柱形状の磁性ドットを、円盤状基板に同心円状に並べ、その平均ドットサイズは直径約１９ｎｍ、平均高さ８ｎｍ、ライン上の平均ドット間隔約３．０ｎｍ、ラインピッチ２５ｎｍのパターン媒体とした。そのドットサイズや、ドット間隔、ドットの磁気特性などは、Ｒｕ下地層の膜厚や成膜条件、及び表面形状、磁気記録層の膜厚や組成、及び成膜条件などを適宜変更することにより、変化させることが可能である。これらは、必要な記録密度、書き込みに使用するヘッドの最大書き込み磁界などを主に考慮して設計すればよい。また、現行の磁気記録方式の外に、光磁気記録で用いられるような、レーザなどによる加熱により磁気特性の保磁力を低下させて書きこむ方法なども用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】非磁性基体の表面にライン状起伏構造を形成してその形状を下地層の表面に反映させる場合の本発明に係る第１の実施形態の垂直磁気記録媒体の構成を示す断面模式図である。
【図２】軟磁性裏打ち層の表面にライン状起伏構造を形成してその形状を下地層の表面に反映させる場合の本発明に係る第２の実施形態の垂直磁気記録媒体の構成を示す断面模式図である。
【図３】下地層の表面に直接ライン状起伏構造を形成する場合の本発明に係る第３の実施形態の垂直磁気記録媒体の構成を示す断面模式図である。
【図４】本発明に係る実施形態の垂直磁気記録媒体の下地層表面のライン状起伏構造を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明に係る実施形態の垂直磁気記録媒体の下地層表面のライン状起伏構造と磁気記録層の構造との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    非磁性基体
２    軟磁性裏打ち層
３    下地層
４    磁気記録層
５    保護層
４−１    磁性ドット
４−２    非磁性成分
４−３    超常磁性粒子
【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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