(57)【要約】【課題】良好な記録容易性を確保しつつ高記録密度化が可能であると共に残留磁化の熱安定性の向上を図る垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供する。【解決手段】基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打積層体１２、分離層１６、下地層１８、中間層１９、記録層２１、保護膜２８、および潤滑層２９を順次積層してなる。記録層２１は、中間層１９側から、第１磁性層２２、第２磁性層２３、非磁性結合層２４、および第３磁性層２５がこの順で積層されてなり、第１〜第３磁性層は、それぞれｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる強磁性材料からなり、基板面に略垂直な方向に磁化容易軸が配向している。さらに、第２磁性層２３と第３磁性層２５とが非磁性結合層２４を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を有する。【選択図】図１
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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、基板面に略垂直な方向に磁化容易軸を有し、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金を含む、３層以上の磁性層からなる記録層とを備え、
前記記録層は、２層の磁性層の間に非磁性結合層を有し、該２層の磁性層が非磁性結合層を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を形成し、該２層の磁性層の各々の磁化が外部から磁界が印加されていない状態で互いに反平行である垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記反強磁性交換結合構造は、記録層の最も基板に近い側、あるいは最も基板から遠い側の２つの磁性層により形成されてなり、他の互いに隣接する磁性層は強磁性的に交換結合してなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記反強磁性交換結合構造を形成する２つの磁性層のうち、外部から磁界が印加されない状態で記録磁界方向に対して反対方向の磁化を有する磁性層は、他方の磁性層よりも飽和磁束密度が高い強磁性材料からなることを特徴とする請求項１または２記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁性層は、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金の複数の磁性粒子からなると共に、非磁性の粒界部により互いに離隔して配置されてなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁性層は、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる複数の磁性粒子からなると共に、該磁性粒子同士が空隙部あるいは非固溶層により互いに離隔して配置されてなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記記録層は、基板側から第１の磁性層、第２の磁性層、非磁性結合層、および第３の磁性層からなり、
前記第２の磁性層と第３の磁性層とが反強磁性交換結合構造を形成し、第３の磁性層が第２の磁性層よりも飽和磁束密度が高い強磁性材料からなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記記録層は、基板側から第１の磁性層、非磁性結合層、第２の磁性層、および第３の磁性層からなり、
前記第１の磁性層と第２の磁性層とが反強磁性交換結合構造を形成し、第１の磁性層が第２の磁性層よりも飽和磁束密度が高い強磁性材料からなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記記録層の下側に中間層をさらに備え、
前記中間層は、記録層の磁性層を結晶成長させる結晶質材料からなることを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記中間層の下側に結晶質材料からなる下地層をさらに備え、
前記下地層は、Ｎｉ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＦｅ−Ｘ2からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料からなり、Ｘ2がＣｒ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＳｉＯ2からなる群のうち少なくとも１種からなることを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
磁気ヘッドを有する記録再生手段と、請求項１〜９のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体と、を備える磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記憶装置は、大規模なシステムからパーソナルユースのコンピュータや通信機器等の様々な機器に使用されている。そして、磁気記憶装置にはその総ての用途において情報のよりいっそうの高密度記録および高速度転送が望まれている。
【０００３】
垂直磁気記録方式は、磁気記録媒体の記録層を基板面に垂直な方向に磁化させて情報を記録するため、記録密度を高めても１つのビットの長さが変わらないため、反磁界が増加しない。そのため、垂直磁気記録方式は、記録されたビットが面内記録方式よりも消失し難く、いわゆる、記録されたビットの熱安定性（残留磁化の熱安定性）が良好である。そのため、垂直磁気記録方式では、面内方式よりもより高い密度での記録再生が達成可能であることが期待されている。
【０００４】
垂直磁気記録媒体では、記録層に強磁性材料を用いた連続膜や、強磁性材料からなる磁性粒子を非磁性材料で取り囲んだ、いわゆるグラニュラ膜が用いられている。垂直磁気記録方式でも高密度記録において、良好な記録再生特性を確保すると共に残留磁化の熱安定性を確保するために、異方性磁界が高い強磁性材料が用いられている。異方性磁界が高い強磁性材料では、記録層の磁化を反転させるための磁界強度、いわゆる反転磁界強度が高くなり、磁化を反転させるために十分な記録磁界強度が必要となる。
【特許文献１】特開２００３−４５０１５号公報
【特許文献２】特開２００２−２６０２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、記録磁界強度を増加させるために、磁気ヘッドの記録素子の磁極にはより高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料の採用が必要になる。そのような軟磁性材料の探索は困難を伴う。そのため、十分な記録磁界強度を有する記録素子が得られず、記録層の磁化を十分に反転できないという問題が生じる。そのため、記録層の反転磁界強度の増加を抑制すること、すなわち、垂直磁気記録媒体の良好な記録容易性を確保することが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、良好な記録容易性を確保しつつ高記録密度化が可能であると共に残留磁化の熱安定性の向上を図る垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、基板と、前記基板上に形成され、基板面に略垂直な方向に磁化容易軸を有し、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金を含む、３層以上の磁性層からなる記録層とを備え、前記記録層は、２層の磁性層の間に非磁性結合層を有し、該２層の磁性層が非磁性結合層を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を形成し、該２層の磁性層の各々の磁化が外部から磁界が印加されていない状態で互いに反平行である垂直磁気記録媒体が提供される。
【０００８】
本発明によれば、記録層の３層以上の磁性層の各々がｈｃｐ（六方細密充填）結晶構造のＣｏ合金からなる強磁性材料からなり、Ｃｏの（０００２）結晶面が良好な格子整合を伴って形成されている。したがって、各々の磁性層の磁化容易軸の配向性が良好となり、垂直保磁力が増加する。さらに、記録層は反強磁性交換結合構造を有する。これらにより残留磁化の熱安定性が良好となる。他方、垂直保磁力が増加するので異方性磁界を低く設定可能となるため良好な記録容易性を確保できる。
【０００９】
本発明の他の観点によれば、磁気ヘッドを有する記録再生手段と、上記いずれかの垂直磁気記録媒体と、を備える磁気記憶装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、磁気記録媒体が良好な記録容易性を有し、残留磁化の熱安定性が良好であるので、高記録密度化が可能で信頼性の高い磁気記憶装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、良好な記録容易性を確保しつつ高記録密度化が可能であると共に残留磁化の熱安定性の向上を図る垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照しつつ実施の形態を説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る第１例の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【００１４】
図１を参照するに、第１の実施の形態に係る第１例の垂直磁気記録媒体１０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打積層体１２、分離層１６、下地層１８、中間層１９、記録層２１、保護膜２８、および潤滑層２９を順次積層してなる。記録層２１は、中間層１９側から、第１磁性層２２、第２磁性層２３、非磁性結合層２４、および第３磁性層２５がこの順で積層されてなり、第２磁性層２３と第３磁性層２５とが非磁性結合層２４を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を有する。
【００１５】
基板１１は、例えば、プラスチック基板、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、Ｓｉ基板、アルミニウム合金基板などから構成される。垂直磁気記録媒体１０が磁気ディスクの場合は、円盤状の基板が用いられる。また、垂直磁気記録媒体１０が磁気テープの場合はポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、耐熱性に優れたポリイミド（ＰＩ）などのフィルムを基板１１として用いることができる。
【００１６】
軟磁性裏打積層体１２は、２つの非晶質軟磁性層１３，１５とそれらの間に形成された非磁性結合層１４からなる。非晶質軟磁性層１３，１５の各々の磁化は、非磁性結合層１４を介して反強磁性的に結合している。非晶質軟磁性層１３，１５は、それぞれ、例えば膜厚が５０ｎｍ〜２μｍであり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ、およびＢから選択された少なくとも１種の元素を含む非晶質の軟磁性材料からなる。非晶質軟磁性層１３，１５の具体的材料としては、例えば、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＣｒＮｂ、ＣｏＦｅＢ、およびＮｉＦｅＮｂ等が挙げられる。
【００１７】
非晶質軟磁性層１３，１５は、基板１１が円盤状の場合、磁化容易軸が径方向に設定されることが好ましい。これにより、残留磁化状態では、例えば、非晶質軟磁性層１３の磁化の向きが内周方向、非晶質軟磁性層１５の磁化の向きが外周方向となる。このような構成とすることにより、非晶質軟磁性層１３，１５中に磁区の形成を抑制し、磁区と磁区との界面から漏れ磁界が発生することを抑制できる。
【００１８】
非晶質軟磁性層１３および１５は互いに同じ組成の軟磁性材料を用いることが好ましく、さらには、非晶質軟磁性層１３，１５のそれぞれの膜厚は互いに同等であることが好ましい。これにより、２つの非晶質軟磁性層１３，１５から漏れる磁界が互いに打ち消し合うので、磁気ヘッドの再生素子のノイズが抑制される。なお、非晶質軟磁性層１３および１５は互いに異なる組成の軟磁性材料を用いてもよい。
【００１９】
非磁性結合層１４は、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、およびＩｒ系合金からなる群のうちいずれかの非磁性材料から選択される。Ｒｕ系合金としてはＲｕに、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎのうちいずれか一つを少なくとも含む非磁性材料が好適である。非磁性結合層１４は、その膜厚が非晶質軟磁性層１３，１５とが反強磁性的に交換結合する範囲に設定される。その範囲は、０．４ｎｍ〜１．５ｎｍである。
【００２０】
なお、軟磁性裏打積層体１２は、非晶質軟磁性層１５の上にさらに非磁性結合層と非晶質軟磁性層との積層体を設けた構成としてもよく、さらにこの積層体を複数積層した構成としてもよい。但し、この場合、軟磁性裏打積層体１２の各々の非晶質軟磁性層１５の単位体積当たりの残留磁化と膜厚との積の総和を略０（零）とすることが好ましい。これにより、軟磁性裏打積層体１２からの漏れ磁束を略０（零）とすることができる。
【００２１】
なお、軟磁性裏打積層体１２は、上記の構成が好ましいが、非晶質軟磁性層１３および１５の代わりに例えばＮｉＦｅやＮｉＦｅ合金等の結晶質の軟磁性層を用いてもよい。また、軟磁性裏打積層体１２は非晶質軟磁性層１３のみでもよく、さらには磁気ヘッドの記録素子の構造によっては軟磁性裏打積層体１２を省略可能である。
【００２２】
分離層１６は、例えば膜厚が２．０ｎｍ〜１０ｎｍであり、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、およびＰｔからなる群のうち少なくとも１種の非晶質の非磁性材料からなる。分離層１６は非晶質状態であるため、下地層１８の結晶配向に影響を与えない。そのため、下地層１８が自己組織的に結晶配向し易くなり、結晶配向性が向上する。さらに、分離層１６は下地層１８の結晶粒子の粒径分布を均一化させる。また、分離層１６は非磁性材料であるので、非晶質軟磁性層１５と下地層１８との磁気的な結合を分断する。
【００２３】
下地層１８は、この上の中間層１９の結晶配向性を良好にする結晶質材料であれば特に限定されない。下地層１８の材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＦｅ−Ｘ2が挙げられる。ここで、Ｘ2は、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＳｉＯ2からなる群のうち少なくとも１種からなる。下地層１８は、Ｎｉ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＦｅ−Ｘ2からなる群のうちいずれか１種から選択されることが好ましい。この場合、下地層１８は（１１１）結晶面が成長面となるので、中間層１９がＲｕあるいは後述するＲｕ−Ｘ1合金からなる場合、極めて良好な格子整合により中間層１９が結晶成長する。これにより、中間層１９上の記録層２１の結晶性および結晶配向性が良好となり垂直保磁力が向上する。その結果、残留磁化の熱安定性が良好となる。
【００２４】
中間層１９は、下地層１８上に結晶成長し、さらに中間層１９の表面に記録層２１を結晶成長させる材料であれば特に限定されない。中間層１９の材料として、例えば、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、およびＲｕ合金からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料が選択されることが好ましい。ここで、Ｒｕ合金は、ｈｃｐ（六方細密充填）結晶構造を有するＲｕ−Ｘ1合金（Ｘ1は、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、ＳｉＯ2およびＣからなる群のうち少なくとも１種からなる。）からなる。
【００２５】
また、中間層１９は、後ほど説明する記録層２１の各磁性層がｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる磁性粒子を有するので、格子整合が良好な点でＲｕまたはＲｕ−Ｘ1合金が選択されることが好ましい。Ｒｕの（０００２）結晶面にＣｏの（０００２）結晶面が成長し、ｃ軸（磁化容易軸）が基板面に垂直に、良好に配向させることができる。
【００２６】
さらに、中間層１９は、ＲｕまたはＲｕ−Ｘ1合金からなる結晶粒子（以下、「Ｒｕ結晶粒子」と略称する。）が互いに空間により離隔された構造（「中間層構造Ａ」と称する。）を有してもよい。Ｒｕ結晶粒子が互いに略均等に離隔されるので、記録層２１を構成する磁性粒子がＲｕ結晶粒子の配置を引き継いで、磁性粒子の粒径分布の分布幅を狭くできる。その結果、媒体ノイズが低減されてＳＮ比が向上する。なお、Ｒｕ結晶粒子は上述したように（０００２）結晶面が成長するので、記録層２１がＣｏあるいはＣｏを主成分とするＣｏ合金の場合は、Ｃｏの（０００２）結晶面が成長し、ｃ軸（磁化容易軸）が基板面に垂直に配向させられる。このような中間層１９の形成方法は、スパッタ法により、上述したＲｕあるいはＲｕ−Ｘ1合金からなるスパッタターゲットを用いて、不活性ガス（例えばＡｒガス）雰囲気で、堆積速度を２ｎｍ／秒以下の範囲で、かつ雰囲気ガス圧力を２．６６Ｐａ以上の範囲に設定して成膜する。但し、堆積速度は生産効率が過度に低下しない点で、０．１ｎｍ／秒以上に設定することが好ましい。なお、不活性ガスに酸素ガスを添加してもよく、これによりＲｕ結晶粒子同士の分離が良好となる。
【００２７】
さらに、中間層１９は、Ｒｕ結晶粒子を非固溶層が取り囲み、Ｒｕ結晶粒子同士を互いに離隔する構造（「中間層構造Ｂ」と称する。）を有してもよい。このような構造によっても、Ｒｕ結晶粒子が互いに略均等に離隔されるので、記録層２１を構成する磁性粒子がＲｕ結晶粒子の配置を引き継いで、磁性粒子の粒径分布の分布幅を狭くできる。その結果、媒体ノイズが低減されてＳＮ比が向上する。非固溶層は、ＲｕまたはＲｕ−Ｘ1合金と固溶しない材料であれば特に限定されないが、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ、およびＭｇから選択されるいずれか１種の元素と、Ｏ、Ｎ、およびＣから選択される少なくともいずれか１種の元素との化合物からなることが好ましい。このような非磁性材料としては、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｇＯなどの酸化物や、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、Ｍｇ3Ｎ2などの窒化物や、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣなどの炭化物が挙げられる。
【００２８】
記録層２１は、第１磁性層２２、第２磁性層２３、非磁性結合層２４、および第３磁性層２５がこの順で積層されてなる。第１〜第３磁性層２２、２３、２５は、それぞれ、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる強磁性材料を含む材料からなる。第１〜第３磁性層２２、２３、２５は、Ｃｏ（０００２）結晶面が優先的に成長方向となり、磁化容易軸であるｃ軸が基板面に対して略垂直に配向している。第１〜第３磁性層２２、２３、２５の結晶配向は、中間層１９の結晶配向の影響により形成される。
【００２９】
第１〜第３磁性層２２、２３、２５の具体的な材料としては、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、およびＣｏＣｒＰｔ−Ｍが挙げられる。ここで、Ｍは、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、およびＮｂからなる群のうち少なくとも１種から選択される。第１〜第３磁性層２２、２３、２５として、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる強磁性材料の磁性粒子（強磁性の結晶粒子）が粒界部を介して密接した強磁性膜（以下、「強磁性連続膜」と称する。）が挙げられる。特に、第３磁性層２５はＣｏＣｒからなることが好ましい。ＣｏＣｒは粒界偏析構造を取ると共に、ＣｏおよびＣｒ以外の元素を含まないため結晶性が極めて良好である。さらにＣｏＣｒは、ＣｏおよびＣｒ以外の元素を含まないため飽和磁束密度を高く設定できる。さらに、ＣｏＣｒの組成は、Ｃｒ含有量が低いほど飽和磁化が高くなるので、１５ａｔ％以下であることが好ましい。なお、Ｃｒ含有量が１５ａｔ％よりも多く、かつ３０ａｔ％以下の範囲では、飽和磁化が減少するが偏析構造が促進されるので、１５ａｔ％以下の場合よりも膜厚を厚く設定することが好ましい。
【００３０】
また、第１磁性層２２および第２磁性層２３は、少なくともいずれか一方が、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる強磁性材料からなる磁性粒子と、磁性粒子を非固溶層が取り囲み、磁性粒子同士を互いに離隔する構造を有する膜（以下、「強磁性グラニュラ構造膜」と称する。）としてもよい。記録層２１は強磁性グラニュラ構造膜を有することによって、磁性粒子が互いに略均等に離隔されるので、媒体ノイズが低減される。なお、Ｃｏを主成分とするＣｏ合金は上述した材料と同様である。非固溶層は、磁性粒子の材料と固溶しない材料であれば特に限定されないが、上述した中間層構造Ｂの非固溶層の材料と同様の材料から選択される。
【００３１】
また、第１磁性層２２と第２磁性層２３とは、第１磁性層２２に接して第２磁性層２３が堆積されてなるので、互いに強磁性的に交換結合した交換結合構造（「強磁性交換結合構造」と称する。）を有する。さらに、第２磁性層２３と第３磁性層２５とは、非磁性結合層２４を介して反強磁性的に交換結合した交換結合構造（「反強磁性交換結合構造」と称する。）を有する。すなわち、図１中に矢印で残留磁化状態の一例を示しているが、第１磁性層２２の磁化と第２磁性層２３の磁化とが平行となり、これらの磁化に対して第３磁性層２５の磁化が反平行となっている。このように記録層２１は反強磁性交換結合構造を有することで、記録層２１全体の残留磁化の熱安定性を高められる。すなわち、記録された１ビットが関わる体積は第１〜第３磁性層２２，２３、２５の膜厚の総和に比例するので、記録された１ビットが関わる体積が増加し、残留磁化の熱安定性の指標であるＫｕＶ／ｋBＴが増加するためである。ここで、Ｋｕは一軸異方性定数、Ｖは体積、ｋBがボルツマン定数、Ｔが温度であり、ＫｕＶ／ｋBＴが大きいほど熱安定性が大きい。
【００３２】
さらに、記録層２１は反強磁性交換結合構造を有することで、反磁界を低減できる。反磁界は、第１磁性層２２および第２磁性層２３の残留磁化の向きと反対の向きに誘導される。これにより、隣接する残留磁化領域間に形成される磁化遷移領域の幅を低減できるので、高記録密度において有利となる。
【００３３】
第１〜第３磁性層２２，２３、２５の残留磁化をそれぞれＭｒ1〜Ｍｒ3、第１〜第３磁性層２２，２３、２５の膜厚をそれぞれｔ1〜ｔ3とすると、残留磁化膜厚積の関係はＭｒ1×ｔ1＋Ｍｒ2×ｔ2>Ｍｒ3×ｔ3に設定されることが好ましい。互いに強磁性的に交換結合した第１磁性層２２および第２磁性層２３からの磁界が信号磁界となるので、良好な再生特性が得られる。
【００３４】
上述した残留磁化膜厚積の関係において、さらにｔ1＋ｔ2>ｔ3の関係に設定されることが好ましい。このように設定することで、第３磁性層２５を設けない場合よりも、第１および第２磁性層２３の膜厚を増加できるので、第１磁性層２２および第２磁性層２３のそれぞれの結晶性および結晶配向性が向上し、さらに、第１磁性層２２の良好な結晶性および結晶配向性の影響で、第２磁性層２３の結晶性および結晶配向性がさらに良好となる。
【００３５】
さらに、好ましい記録層２１の構成を次に説明する。記録層２１の好適な構成として、第１磁性層２２が強磁性グラニュラ構造膜、第２磁性層２３が強磁性連続膜、および第３磁性層２５が強磁性連続膜の場合が挙げられる。このような構成とすることで、第１磁性層２２が中間層１９の結晶粒子の配置を引き継いで、磁性粒子が互いに離隔された媒体ノイズの低い磁性層となる。さらに、第２磁性層２３は、第１磁性層２２の磁性粒子の配置および結晶配向性を引き継いで、第２磁性層２３の磁性粒子の粒径分布幅が狭小化されると共に、良好な結晶配向性が得られる。これと共に第２磁性層２３は第１磁性層２２よりも非固溶層が含まれない分だけ残留磁束密度が大きいので再生出力を増加させ易い。さらに第３磁性層２５は、第２磁性層２３の磁性粒子の配置および結晶配向性を引き継ぐ。これにより、第１磁性層２２および第２磁性層２３の垂直保磁力がいっそう増加する。この場合、第１磁性層２２および第２磁性層２３の異方性磁界は略一定であるので、反転磁界強度は略変化しないので、記録容易性が悪化することなく、垂直保磁力の増加により残留磁化の熱安定性を高められる。
【００３６】
保護膜２８は、特に限定されないが、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜１５ｎｍのアモルファスカーボン、水素化カーボン、窒化カーボン、および酸化アルミニウム等から選択される。潤滑層２９は、特に限定されないが、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜５ｎｍのパーフルオロポリエーテルが主鎖の潤滑剤を用いることができる。潤滑層２９は、潤滑剤を溶媒により希釈した溶液を浸漬法やスプレー法等により保護膜２８の表面に塗布する。潤滑層２９は、保護膜２８の材料に応じて設けてもよく、設けなくともよい。
【００３７】
なお、上述したように、下地層１８および中間層１９を設ける方が記録層２１を形成する、第１〜第３磁性層２２、２３、２５の結晶配向性が良好となり好ましいが、必ずしも下地層１８および中間層１９を設けなくともよい。中間層１９を設けない場合は、第１〜第３磁性層２２、２３、２５の結晶配向は下地層１８の結晶配向の影響により形成され、磁化容易軸が基板面に対して略垂直に配向する。さらに、下地層１８および中間層１９を設けない場合は、第１磁性層２２は分離層１６上に自己形成的に、磁化容易軸が基板面に対して略垂直に結晶配向して形成される。
【００３８】
第１例の垂直磁気記録媒体１０の各層の形成方法は、特に上述した以外は、各層の材料からなるスパッタターゲットを用いて、スパッタ法により不活性ガス、例えばＡｒガス雰囲気で成膜する。成膜の際には、軟磁性裏打積層体１２の非晶質軟磁性層１３，１５が結晶化するのを回避するために基板１１の加熱は行わない方が好ましい。もちろん、非晶質軟磁性層１３，１５の結晶化が回避される温度に加熱してもよく、非晶質軟磁性層１３，１５を形成する前に基板１１の表面等の水分等を除去するための加熱処理を行ってもよい。ただし、その後に基板１１の冷却が必要である。なお、垂直磁気記録媒体１０の形成方法は、以下に説明する第２例〜第４例の垂直磁気記録媒体でも同様であるので、その説明を省略する。
【００３９】
第１例の垂直磁気記録媒体１０は、記録層２１の各磁性層がｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる強磁性材料からなり、Ｃｏの（０００２）結晶面が良好な格子整合を伴って形成されている。したがって、磁化容易軸の配向性が良好となり、垂直保磁力が増加する。さらに、記録層２１は反強磁性交換結合構造を有する。これらにより、垂直保磁力の増加および反強磁性的交換結合により、残留磁化の熱安定性が良好となる。他方、垂直保磁力が増加するので異方性磁界を低く設定可能となるため良好な記録容易性を確保できる。
【００４０】
さらに、第１例の垂直磁気記録媒体１０は、記録層２１の保護膜２８側に反強磁性交換結合構造を有する。そのため、残留磁化の熱安定性がいっそう良好となる。また、交換結合磁界強度を適宜選択することで、記録時に第１磁性層２２および第２磁性層２３の磁化反転を容易化することが期待される。
【００４１】
次に第１の実施の形態に係る第２例の垂直磁気記録媒体を説明する。第２例の垂直磁気記録媒体は、第１例の垂直磁気記録媒体の変形例である。
【００４２】
図２は、第１の実施の形態に係る第２例の垂直磁気記録媒体の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
図２を参照するに、垂直磁気記録媒体３０は、記録層２１Ａが、中間層１９側から、第１磁性層２２、非磁性結合層３４、第２磁性層２３、非磁性結合層２４、および第３磁性層２５がこの順で積層されてなる。記録層２１Ａは、第１磁性層２２と第２磁性層２３とが非磁性結合層３４を介して強磁性的に交換結合した強磁性交換結合構造を有し、さらに、第２磁性層２３と第３磁性層２５とが非磁性結合層２４を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を有する。記録層２１Ａは、非磁性結合層３４を有する以外は、図１に示す第１例の垂直磁気記録媒体１０の記録層２１と同様の構成を有する。
【００４４】
非磁性結合層３４は、非磁性結合層２４と同様の材料から選択される。非磁性結合層３４は、その膜厚に応じて第１磁性層２２と第２磁性層２３との強磁性的な交換結合の交換結合磁界強度を制御する。例えば、非磁性結合層３４の膜厚を０ｎｍより増加していくと次第に交換結合磁界強度が減少する。交換結合磁界強度を低減することで、記録層２１Ａ全体の保磁力を低減でき、良好な記録容易性を確保できる。非磁性結合層３４の膜厚は、第１磁性層２２および第２磁性層２３の材料や膜厚に応じて適宜決定されるが、０ｎｍよりも大きく設定され、さらに、０．２ｎｍ〜２．５ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。非磁性結合層３４は、ＲＫＫＹ（Ｒｕｄｅｒｍａｎ−Ｋｉｔｔｅｌ−Ｋａｓｕｙａ−Ｙｏｓｈｉｄａ）相互作用により第１磁性層２２と第２磁性層２３とを強磁性的に結合させることができる。
【００４５】
第２例の垂直磁気記録媒体３０は、第１例の垂直記録媒体と同様の効果を有し、さらに、非磁性結合層により第１磁性層２２と第２磁性層２３との強磁性的な交換結合の交換結合磁界強度を制御することで、記録層２１Ａ全体の反転磁界強度を制御できる。特に、非磁性結合層３１により反転磁界強度を低減する方向に制御することで良好な記録容易性を確保できる。
【００４６】
次に第１の実施の形態に係る第３例の垂直磁気記録媒体を説明する。第３例の垂直磁気記録媒体は、第１例の垂直磁気記録媒体の変形例である。
【００４７】
図３は、第１の実施の形態に係る第３例の垂直磁気記録媒体の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
図３を参照するに、第３例の垂直磁気記録媒体４０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打積層体１２、分離層１６、下地層１８、中間層１９、記録層４１、保護膜２８、および潤滑層２９を順次積層してなる。記録層４１は、中間層１９側から、第１磁性層４２、非磁性結合層４３、第２磁性層４４、および第３磁性層４５がこの順で積層されてなり、第１磁性層４２と第２磁性層４４とが非磁性結合層４３を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を有する。垂直磁気記録媒体４０は、反強磁性交換結合構造が中間層１９側にある以外は第１例の垂直磁気記録媒体と同様である。
【００４９】
第１〜第３磁性層４２，４４，４５は、図１に示す第１例の垂直磁気記録媒体１０の第１〜第３磁性層２２，２３，２５と同様の材料からなる。さらに、第１磁性層４２、非磁性結合層４３、第２磁性層４４、および第３磁性層４５は、それぞれ、図１に示す第１例の垂直磁気記録媒体１０の第３磁性層２５、非磁性結合層２４、第１磁性層２２、第２磁性層２２に対応する。
【００５０】
第３例の垂直磁気記録媒体４０は、記録層４１の各磁性層４２，４４，４５がｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる強磁性材料からなり、Ｃｏの（０００２）結晶面が良好な格子整合を伴って形成されている。したがって、各磁性層４２，４４，４５の磁化容易軸の配向性が良好となり、垂直保磁力が増加する。さらに、記録層４１は反強磁性交換結合構造を有する。これらにより、垂直保磁力の増加および反強磁性的交換結合により、残留磁化の熱安定性が良好となる。他方、垂直保磁力が増加するので異方性磁界を低く設定可能となるため良好な記録容易性を確保できる。
【００５１】
さらに、垂直磁気記録媒体４０は、反強磁性交換結合構造が中間層１９側に形成されている。その第１磁性層４２は、その磁性粒子の粒径と粒径分布を適宜選択することで、その上に形成される第２磁性層４４および第３磁性層４５の磁性粒子の粒径と粒径分布を制御することができる。その結果、記録層４１全体の磁気特性が向上し、さらに媒体ノイズを低減することができる。
【００５２】
なお、垂直磁気記録媒体４０は、さらに、記録層４１の第２磁性層４４と第３磁性層４５との間に、図２に示す第２例の垂直磁気記録媒体３０の記録層２１Ａの非磁性結合層３４を設けてもよい。第２磁性層４４と第３磁性層４５との強磁性的な交換結合の強度を制御できる。
【００５３】
次に第１の実施の形態に係る第４例の垂直磁気記録媒体を説明する。第４例の垂直磁気記録媒体は、第１例の垂直磁気記録媒体の変形例である。
【００５４】
図４は、第１の実施の形態に係る第４例の垂直磁気記録媒体の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
図４を参照するに、第１の実施の形態に係る第４例の垂直磁気記録媒体５０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打積層体１２、分離層１６、下地層１８、中間層１９、記録層５１、保護膜２８、および潤滑層２９を順次積層してなる。記録層５１は、中間層１９側から、第１磁性層５２1、第２磁性層５２2、…、第（ｎ−２）磁性層５２n-2、非磁性結合層５３、第（ｎ−１）磁性層５２n-1、非磁性結合層５４、第ｎ磁性層５２nがこの順で積層されてなる。但し、ｎは４以上の整数である。記録層は、第（ｎ−２）磁性層５２n-2と第（ｎ−１）磁性層５２n-1とが非磁性結合層５３を介して反強磁性的に交換結合し、さらに、第（ｎ−１）磁性層５２n-1と第ｎ磁性層５２nとが非磁性結合層５４を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を有する。
【００５６】
第１〜第ｎ磁性層５２1〜５２nは、図１に示す第１例の垂直磁気記録媒体の第１〜第３磁性層２２，２３，２５と同様の材料から選択される。非磁性結合層５３，５４は、図１に示す第１例の垂直磁気記録媒体１０の非磁性結合層２４と同様の材料から選択される。記録層５１は、保護膜２８側に２つの反強磁性交換結合構造を有し、第（ｎ−１）磁性層５２n-1が、残留磁化の向きが他の磁性層５２1〜５２n-2，５２nと反平行となる。したがって、垂直保磁力の増加および反強磁性的交換結合により、残留磁化の熱安定性が良好となる。他方、垂直保磁力が増加するので異方性磁界を低く設定可能となるため良好な記録容易性を確保できる。
【００５７】
垂直磁気記録媒体５０は、第１例の垂直記録媒体と同様の効果を有する。さらに、垂直磁気記録媒体５０は、ｎ層の磁性層５２1〜５２nを設けることで、各々の磁性層５２1〜５２n-2を第１例の垂直磁気記録媒体よりも薄膜にできるので磁性粒子の肥大化を抑制できる。その結果、垂直磁気記録媒体５０は、媒体ノイズを低減でき、ＳＮ比を向上できる。
【００５８】
なお、反強磁性交換結合構造を形成する非磁性結合層５３，５４は、他の磁性層間に設けてもよく、さらに、可能であれば非磁性結合層を３層以上設けてもよい。
【００５９】
次に第１の実施の形態に係る実施例を説明する。
【００６０】
［実施例１］
次に第１の実施の形態に係る実施例１として以下の構成の垂直磁気ディスクを作製した。実施例１の垂直磁気ディスクは、図１に示す第１例の垂直磁気記録媒体と同様の構成とした。下記に図１の各層の符号を合わせて示す。また、括弧内の数値は膜厚を示している。
【００６１】
基板１１：ガラス基板
軟磁性裏打積層体１２
非晶質軟磁性層１３，１５：ＣｏＮｂＺｒ膜（各２５ｎｍ）
非磁性結合層１４：Ｒｕ膜（０．６ｎｍ）
分離層１６：Ｔａ膜（３ｎｍ）
下地層１８：ＮｉＦｅ−Ｃｒ膜（３ｎｍ）
中間層１９：Ｒｕ膜（２０ｎｍ）
記録層２１
第１磁性層２２：ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2膜（１０ｎｍ）
第２磁性層２３：ＣｏＣｒＰｔＢ膜（６ｎｍ）
非磁性結合層２４：Ｒｕ膜（０．６ｎｍ）
第３磁性層２５：ＣｏＣｒ膜
保護膜２８：カーボン膜（４．５ｎｍ）
潤滑層２９：パーフルオロポリーテル（１．５ｎｍ）
なお、実施例１の垂直磁気ディスクは第３磁性層２５のＣｏＣｒ膜は、１ｎｍ〜３ｎｍの範囲で１ｎｍ毎に異ならせた垂直磁気ディスクを作製した。
【００６２】
実施例１の垂直磁気ディスクは、洗浄したガラス基板をスパッタ装置の成膜室に搬送し、基板加熱を行わないで、潤滑層以外の上記構成の各層をＤＣマグネトロン法により形成した。アルゴンガスを成膜室内に導入し、圧力０．７Ｐａに設定して各層を形成した。さらに、浸漬法により潤滑層を塗布した。
【００６３】
図５Ａは、実施例１の垂直磁気記録媒体のヒステリシス曲線の一例を示す図、図５Ｂは、実施例１の垂直磁気記録媒体の磁気特性を示す図である。図５Ａは、第３磁性層のＣｏＣｒ膜の膜厚が２ｎｍの場合を示している。ヒステリシス曲線は、印加磁界を０（零）→＋１０ｋＯｅ→０（零）→−１０ｋＯｅ→０の順に掃引し、カー回転角を測定した。なお、後ほど説明する実施例２でもこれと同様の測定条件とした。
【００６４】
図５Ａを参照するに、図中Ａで示す段差は、ＣｏＣｒ膜に働く交換結合磁界が印加磁界よりも大きくなり、ＣｏＣｒ膜の磁化が反転するために生じている。交換結合磁界は、図５Ａのヒステリシス曲線の場合、上記の順序で印加磁界を印加し、−２ｋＯｅ付近から０（零）さらに＋２ｋＯｅに変化させることで得られるマイナーループから求める。このヒステリシス曲線では交換結合磁界が７００Ｏｅである。また、核形成磁界は、図５Ａでは、１６００Ｏｅである。
【００６５】
図５Ｂを参照するに、交換結合磁界は、ＣｏＣｒ膜の膜厚が１ｎｍおよび２ｎｍの場合は正値、３ｎｍでは負値を示している。交換結合磁界が正値の場合は、残留磁化状態（外部から磁界を印加しない状態）で、ＣｏＣｒ膜が第１磁性層のＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2膜およびＣｏＣｒＰｔＢ膜に対して、磁化の向きが反対方向となっている。したがって、ＣｏＣｒ膜の膜厚は２ｎｍ以下であることが好ましいことが分かる。また、交換結合磁界の曲線の傾向から、ＣｏＣｒ膜の膜厚を０．２ｎｍ程度にしても良いことが期待される。
【００６６】
また、核形成磁界は、ヒステリシス曲線の角型性を示しており、正値ではより小さいほど好ましく、さらに負値で絶対値が大きいほどさらに好ましい。核形成磁界のＣｏＣｒ膜の膜厚との関係からＣｏＣｒ膜が薄いほど角型性が良好であることが分かる。
【００６７】
図６は、実施例１の記録再生特性を示す図である。なお、Ｓ８／Ｎｍは、１１２ｋＢＰＩの線記録密度における平均出力Ｓ８と媒体ノイズＮｍとのＳＮ比であり、Ｓ／Ｎｔは４５０ｋＢＰＩの線記録密度における平均出力Ｓとトータルノイズ（＝媒体ノイズ＋機器ノイズ）とのＳＮ比である。オーバーライト特性、Ｓ８／ＮｍおよびＳ／Ｎｔは市販のスピンスタンドを用い、誘導型記録素子とＧＭＲ素子からなる複合ヘッドを用いて測定した。なお、なお、後ほど説明する実施例２でもこれと同様の測定条件とした。
【００６８】
図６を参照するに、ＣｏＣｒ膜の膜厚が１ｎｍ〜３ｎｍの範囲では、−４６ｄＢのオーバーライトが確保されている。さらに、Ｓ８／ＮｍおよびＳ／Ｎｔは、ＣｏＣｒ膜の膜厚が薄いほど良好なＳＮ比を示している。
【００６９】
したがって、磁気特性および記録再生特性より、ＣｏＣｒ膜の膜厚は０．２ｎｍ以上でかつ２．０ｎｍ以下に設定することが好ましく、０．２ｎｍ以上でかつ１．５ｎｍ以下に設定することがさらに好ましい。
【００７０】
［実施例２］
第１の実施の形態に係る実施例２として以下の構成の垂直磁気ディスクを形成した。実施例２の垂直磁気ディスクは、図３に示す第３例の垂直磁気記録媒体と同様の構成とした。
下記に図３の各層の符号を合わせて示す。また、括弧内の数値は膜厚を示している。
【００７１】
基板１１：ガラス基板
軟磁性裏打積層体１２
非晶質軟磁性層１３，１５：ＣｏＮｂＺｒ膜（各２５ｎｍ）
非磁性結合層１４：Ｒｕ膜（０．６ｎｍ）
分離層１６：Ｔａ膜（３ｎｍ）
下地層１８：ＮｉＦｅ−Ｃｒ膜（３ｎｍ））
中間層１９：Ｒｕ膜（２０ｎｍ）
記録層２１
第１磁性層４２：ＣｏＣｒ膜
非磁性結合層４３：Ｒｕ膜（０．６ｎｍ）
第２磁性層４４：ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2膜（１０ｎｍ）
第３磁性層４５：ＣｏＣｒＰｔＢ膜（６ｎｍ）
保護膜２８：カーボン膜（４．５ｎｍ）
潤滑層２９：パーフルオロポリーテル（１．５ｎｍ）
なお、第１磁性層４２のＣｏＣｒ膜は、１ｎｍおよび２ｎｍの垂直磁気ディスク（実施例２−１、２−２）を作製した。実施例２の垂直磁気ディスクの作製方法は実施例１と略同様である。また、第２磁性層のＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2膜および第３磁性層のＣｏＣｒＰｔＢ膜は、それぞれ実施例１の第１磁性層、第２磁性層と同じ組成である。
【００７２】
図７は、実施例２の垂直磁気記録媒体のヒステリシス曲線の一例を示す図である。図７は、第１磁性層のＣｏＣｒ膜の膜厚が２ｎｍの場合を示している。
【００７３】
図７を参照するに、第１磁性層のＣｏＣｒ膜の膜厚が２ｎｍの場合は、段差が認められ交換磁界は２４００Ｏｅである。また、図示を省略しているが、第１磁性層のＣｏＣｒ膜の膜厚が１ｎｍの場合は、段差が認められず交換磁界が得られなかった。これは測定感度が十分でないためであり、ＣｏＣｒ膜は反強磁性的に交換結合していることが十分に推測できる。
【００７４】
図８は、実施例２の記録再生特性を示す図である。図８を参照するに、ＣｏＣｒ膜の膜厚が１ｎｍ〜２ｎｍの範囲では、−４５ｄＢかそれよりも良好なオーバーライトが確保されている。さらに、Ｓ８／ＮｍおよびＳ／Ｎｔは、ＣｏＣｒ膜の膜厚が薄いほど良好なＳＮ比を示している。
【００７５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態に係る第１例〜第４例のいずれかの垂直磁気記録媒体を備えた磁気記憶装置に係るものである。
【００７６】
図９は、本発明の実施の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。図９を参照するに、磁気記憶装置７０は大略ハウジング７１からなる。ハウジング７１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ７２、ハブ７２に固定され回転される垂直磁気記録媒体７３、アクチュエータユニット７４、アクチュエータユニット７４に取り付けられ垂直磁気記録媒体７３の半径方向に移動するアーム７５およびサスペンション７６、サスペンション７６に支持された磁気ヘッド７８が設けられている。
【００７７】
磁気ヘッド７８は、例えば、単磁極型記録ヘッドとＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を備えた再生ヘッドから構成される。
【００７８】
単磁極型記録ヘッドは、図示を省略するが、垂直磁気記録媒体７３に記録磁界を印加するための、軟磁性材料からなる主磁極と、主磁極に磁気的に接続されたリターンヨークと、主磁極とリターンヨークに記録磁界を誘導するための記録用コイルなどから構成されている。単磁極型記録ヘッドは、主磁極から記録磁界を垂直磁気記録媒体に対して垂直方向に印加して、垂直磁気記録媒体７３に垂直方向の磁化を形成する。
【００７９】
また、再生ヘッドはＧＭＲ素子を備え、ＧＭＲ素子は、垂直磁気記録媒体７３の磁化が漏洩する磁界の方向を抵抗変化として感知して垂直磁気記録媒体７３の記録層に記録された情報を得ることができる。なお、ＧＭＲ素子の代わりにＴＭＲ（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子等を用いることができる。
【００８０】
垂直磁気記録媒体７３は、第１の実施の形態に係る第１例〜第４例の垂直磁気記録媒体のいずれかである。垂直磁気記録媒体７３は、良好な記録容易性を有し、残留磁化の熱安定性が良好である。
【００８１】
なお、第２の実施の形態に係る磁気記憶装置７０の基本構成は、図９に示すものに限定されるものではなく、磁気ヘッド７８は上述した構成に限定されず、公知の磁気ヘッドを用いることができる。また、本発明で用いる垂直磁気記録媒体７３は、磁気ディスクに限定されず磁気テープであってもよい。
【００８２】
第２の実施の形態によれば、垂直磁気記録媒体７３が良好な記録容易性を有し、残留磁化の熱安定性が良好であるので、磁気記憶装置７０は、高記録密度化が可能で信頼性が高い。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８４】
なお、以上の説明に関してさらに以下の付記を開示する。
（付記１）  基板と、
前記基板上に形成され、基板面に略垂直な方向に磁化容易軸を有し、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金を含む、３層以上の磁性層からなる記録層とを備え、
前記記録層は、２層の磁性層の間に非磁性結合層を有し、該２層の磁性層が非磁性結合層を介して反強磁性的に交換結合した反強磁性交換結合構造を形成し、該２層の磁性層の各々の磁化が外部から磁界が印加されていない状態で互いに反平行である垂直磁気記録媒体。
（付記２）  前記磁性層は、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる磁性粒子を含み、前記記録層は、下側の磁性層の磁性粒子上に上側の磁性層の磁性粒子が結晶成長すると共に、互いに隣接する２つの磁性層の磁性粒子同士が反強磁性的に交換結合してなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記３）  前記反強磁性交換結合構造は、記録層の最も基板に近い側、あるいは最も基板から遠い側の２つの磁性層により形成されてなり、他の互いに隣接する磁性層は強磁性的に交換結合してなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４）  前記反強磁性交換結合構造を形成する２つの磁性層のうち、外部から磁界が印加されない状態で記録磁界方向に対して反対方向の磁化を有する磁性層は、他方の磁性層よりも飽和磁束密度が高い強磁性材料からなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５）  前記磁性層は、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金の複数の磁性粒子からなると共に、非磁性の粒界部により互いに離隔して配置されてなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６）  前記磁性層は、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる複数の磁性粒子からなると共に、該磁性粒子同士が空隙部あるいは非固溶層により互いに離隔して配置されてなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７）  ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金は、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、およびＣｏＣｒＰｔ−Ｍからなる群のうちいずれか１種から選択され、Ｍは、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、およびＮｂからなる群のうち少なくとも１種を含むことを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記８）  前記記録層は、基板側から第１の磁性層、第２の磁性層、非磁性結合層、および第３の磁性層からなり、
前記第２の磁性層と第３の磁性層とが反強磁性交換結合構造を形成し、第３の磁性層が第２の磁性層よりも飽和磁束密度が高い強磁性材料からなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記９）  前記第２の磁性層が、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる複数の磁性粒子からなると共に、該磁性粒子同士が空隙部あるいは非固溶層により互いに離隔して配置されてなり、
前記第３の磁性層が、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金の複数の磁性粒子からなると共に、非磁性の粒界部により互いに離隔して配置されてなる付記８記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１０）  前記記録層は、基板側から第１の磁性層、非磁性結合層、第２の磁性層、および第３の磁性層からなり、
前記第１の磁性層と第２の磁性層とが反強磁性交換結合構造を形成し、第１の磁性層が第２の磁性層よりも飽和磁束密度が高い強磁性材料からなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１１）  前記第１の磁性層が、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金からなる複数の磁性粒子からなると共に、該磁性粒子同士が空隙部あるいは非固溶層により互いに離隔して配置されてなり、
前記第２の磁性層が、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ合金の複数の磁性粒子からなると共に、非磁性の粒界部により互いに離隔して配置されてなる付記１０記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１２）  前記非磁性結合層は、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ合金、Ｒｈ合金、およびＩｒ合金からなる群のうちいずれか１種からなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１３）  前記基板と前記記録層との間に、基板側から、軟磁性裏打層および分離層をこの順に堆積してなり、
前記軟磁性裏打積層体は、基板側から、第１の軟磁性層と、その他の非磁性結合層と、第２の磁性層とがこの順に積層してなり、
前記第１の軟磁性層および第２の軟磁性層は、面内に磁化容易軸を有すると共に、該第１の軟磁性層の磁化および第２の軟磁性層の磁化は、面内に配向すると共に、互いに反強磁性的に結合してなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１４）  前記分離層は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、およびＰｔからなる群のうち少なくとも１種の非晶質の非磁性材料からなることを特徴とする付記１３記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１５）  前記記録層の下側に中間層をさらに備え、
前記中間層は、記録層の磁性層を結晶成長させる結晶質材料からなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１６）  前記中間層は、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、およびＲｕ−Ｘ1合金からなる群のうち少なくとも１種からなり、Ｘ1がＴａ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、およびＣからなる群のうちいずれか１種の非磁性材料からなることを特徴とする付記１５記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１７）  前記中間層は、基板面に対して垂直方向に延びる複数の結晶粒子を有し、該結晶粒子が空隙部あるいは非固溶相を介して互いに離隔して配置されてなることを特徴とする付記１６記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１８）  前記中間層の結晶粒子は、ＲｕまたはＲｕ−Ｘ1合金からなる群のうち少なくとも１種からなり、Ｘ1がＴａ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、ＳｉＯ2およびＣからなる群のうちいずれか１種の非磁性材料からなることを特徴とする付記１３記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１９）  前記中間層の下側に結晶質材料からなる下地層をさらに備え、
前記下地層は、Ｎｉ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＦｅ−Ｘ2からなる群のうちいずれか１種からなり、Ｘ2がＣｒ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＳｉＯ2からなる群のうちいずれか１種の非磁性材料からなることを特徴とする付記６記載の垂直磁気記録媒体。
（付記２０）  磁気ヘッドを有する記録再生手段と、付記１記載の垂直磁気記録媒体と、を備える磁気記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る第１例の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る第２例の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る第３例の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る第４例の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図５Ａ】実施例１の垂直磁気記録媒体のヒステリシス曲線の一例を示す図である。
【図５Ｂ】実施例１の垂直磁気記録媒体の磁気特性を示す図である。
【図６】実施例１の記録再生特性を示す図である。
【図７】実施例２の垂直磁気記録媒体のヒステリシス曲線の一例を示す図である。
【図８】実施例２の記録再生特性を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の磁気記憶装置の要部平面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０，３０，４０，５０，７３    垂直磁気記録媒体
１１    基板
１２    軟磁性裏打積層体
１３，１５    非晶質軟磁性層
１４，２４，３４，４３，５３，５４    非磁性結合層
１６    分離層
１８    下地層
１９    中間層
２１，２１Ａ，４１，５１    記録層
２２，４２    第１磁性層
２３，４４    第２磁性層
２５，４５    第３磁性層
２８    保護膜
２９    潤滑層
５２1〜５２n    第１〜第ｎ磁性層
７０    磁気記憶装置
７８    磁気ヘッド
【図１】
2007273057.tif 000003
【図２】
2007273057.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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