(57)【要約】      （修正有）【課題】粒界制御層を有する垂直磁気記録媒体を提供する。【解決手段】垂直磁気記録媒体６００は、酸化物と酸化物記録層５１５上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層５１６とを含有する酸化物記録層を含む。酸化物記録層５１５が、Ｒ１の形成面に平行な方向の粒界幅が領域Ｒ１沿いに酸化物記録層の最下部から媒体表面に向かって増加する領域Ｒ１と、Ｒ１の上方に配置され、粒界幅が領域Ｒ３沿いに媒体表面に向かって増加する領域Ｒ３と、Ｒ２の粒界幅がＲ２沿いにＲ１からＲ３まで減少する領域Ｒ２であって、Ｒ１とＲ３との間に配置されている領域Ｒ２と、Ｒ４の粒界幅がＲ４沿いにＲ３から媒体表面に向かって減少する領域Ｒ４であって、Ｒ３の上方および酸化物記録層の最上部の近傍に配置されているＲ４と、を含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録媒体であって、
酸化物を含有する酸化物記録層と、
前記酸化物記録層上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層とを含み、
前記酸化物記録層が、
領域Ｒ１であって、前記領域Ｒ１の形成面に平行な方向の粒界幅が、前記領域Ｒ１沿いに前記酸化物記録層の最下部から媒体表面に向かって増加する領域Ｒ１と、
少なくとも１つの領域Ｒ３であって、前記領域Ｒ１の上方に配置され、粒界幅が前記領域Ｒ３沿いに前記媒体表面に向かって増加する少なくとも１つの領域Ｒ３と、
少なくとも１つの領域Ｒ２であって、前記領域Ｒ２の粒界幅が前記領域Ｒ２沿いに前記領域Ｒ１から前記領域Ｒ３まで減少し、前記領域Ｒ１と前記領域Ｒ３との間に配置されている少なくとも１つの領域Ｒ２と、
少なくとも１つの領域Ｒ４であって、前記領域Ｒ４の粒界幅が前記領域Ｒ４沿いに前記領域Ｒ３から前記媒体表面に向かって減少し、前記領域Ｒ３の上方および前記酸化物記録層の最上部の近傍に配置されている少なくとも１つの領域Ｒ４と、
を含む、垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記領域Ｒ１の前記形成面に垂直な方向の前記領域Ｒ１の厚さが約０．５ｎｍ〜約３．０ｎｍであり、前記領域Ｒ３の前記形成面に垂直な方向の前記領域Ｒ３の厚さが約１．０ｎｍ〜約４．０ｎｍである、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記領域Ｒ４の磁気異方性エネルギが前記領域Ｒ２の磁気異方性エネルギよりも小さい、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記領域Ｒ３の飽和磁化が前記領域Ｒ４の飽和磁化よりも低い、請求項３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記領域Ｒ４内のＰｔとＣｒとの濃度比（Ｐｔ濃度／Ｃｒ濃度）が前記領域Ｒ２内のＰｔとＣｒとの濃度比よりも低い、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記領域Ｒ３の飽和磁化が前記領域Ｒ４の飽和磁化よりも低い、請求項５に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記領域Ｒ３内のＣｒ濃度が前記領域Ｒ４内のＣｒ濃度より高い、請求項５に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
少なくとも１つの磁気ヘッドと、
請求項１に記載の垂直磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を前記少なくとも１つの磁気ヘッド上に通過させるための駆動機構と、
前記少なくとも１つの磁気ヘッドの動作を制御するために前記少なくとも１つの磁気ヘッドに電気的に接続された制御部と、を含む、磁気データ記憶システム。
【請求項９】
垂直磁気記録媒体であって、
酸化物を含有する酸化物記録層と、
前記酸化物記録層上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層と、を含み、
前記酸化物記録層が、第１の記録層と、第２の記録層と、第３の記録層と、第４の記録層と、を含み、
前記第１の記録層の酸化物濃度が前記第２の記録層の酸化物濃度よりも高く、
前記第３の記録層の酸化物濃度が前記第４の記録層の酸化物濃度よりも高く、
前記第３の記録層の前記酸化物濃度が前記第２の記録層の前記酸化物濃度よりも高い、垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記第１の記録層の厚さが約０．５ｎｍ〜約３．０ｎｍであり、前記第３の記録層の厚さが約１．０ｎｍ〜約４．０ｎｍである、請求項９に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記第４の記録層の磁気異方性エネルギが前記第２の記録層の磁気異方性エネルギよりも小さい、請求項９に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記第３の記録層の飽和磁化が前記第４の記録層の飽和磁化よりも低い、請求項１１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
前記第４の記録層内のＰｔとＣｒとの濃度比（Ｐｔ濃度／Ｃｒ濃度）が前記第２の記録層内のＰｔとＣｒとの濃度比よりも低い、請求項９に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１４】
前記第３の記録層の飽和磁化が前記第４の記録層の飽和磁化よりも低い、請求項１３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記第３の記録層内のＣｒ濃度が前記第４の記録層内のＣｒ濃度よりも高い、請求項１３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１６】
前記第４の記録層が、前記第１の記録層と前記第２の記録層と前記第３の記録層とが形成される際に使用されるスパッタガス圧力よりも低いスパッタガス圧力によって形成されるという構造的特徴を有する、請求項９に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１７】
少なくとも１つの磁気ヘッドと、
請求項９に記載の垂直磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を前記少なくとも１つの磁気ヘッド上に通過させるための駆動機構と、
前記少なくとも１つの磁気ヘッドの動作を制御するために前記少なくとも１つの磁気ヘッドに電気的に接続された制御部と、を含む、磁気データ記憶システム。
【請求項１８】
酸化物を含有する第１の酸化物記録層を基板上方に形成するステップと、
第２の酸化物記録層を前記第１の酸化物記録層上に形成するステップと、
第３の酸化物記録層を前記第２の酸化物記録層上に形成するステップと、
第４の酸化物記録層を前記第３の酸化物記録層上に形成するステップと、
酸化物を含有しない非酸化物記録層を前記第４の酸化物記録層上に形成するステップと、を含み、
前記第１の酸化物記録層の酸化物濃度が前記第２の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高く、
前記第３の酸化物記録層の酸化物濃度が前記第４の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高く、
前記第３の酸化物記録層の前記酸化物濃度がよりも大きな前記第２の酸化物記録層の前記酸化物濃度よりも高い、方法。
【請求項１９】
前記第１の酸化物記録層の粒界幅が前記第１の酸化物記録層の形成面に垂直な方向に前記第１の酸化物記録層の最下部から媒体表面に向かって増加し、
前記第３の酸化物記録層の粒界幅が前記第３の酸化物記録層の形成面に垂直な方向に前記媒体表面に向かって増加し、
前記第２の酸化物記録層の粒界幅が減少し、
前記第４の酸化物記録層の粒界幅が減少する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板の上方に接着層を形成するステップと、
前記接着層の上方に軟磁性体下層を形成するステップと、
前記軟磁性体下層の上方にシード層を形成するステップと、
前記シード層の上方に中間層を形成するステップと、をさらに含み、
前記第１の酸化物記録層が前記中間層の上方に形成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
非酸化物記録層の下に配置される少なくとも２つの酸化物記録層を含み、
前記少なくとも２つの酸化物記録層がそれぞれ酸化物を含有し、前記少なくとも２つの酸化物記録層が、前記記録層内の粒界幅を制御するように適合されていることを特徴とする、垂直磁気記録媒体。
【請求項２２】
前記少なくとも２つの酸化物記録層が、第１の記録層と、第２の記録層と、第３の記録層と、第４の記録層と、を含み、
前記第１の記録層の酸化物濃度が前記第２の記録層の酸化物濃度よりも高く、
前記第３の記録層の酸化物濃度が前記第４の記録層の酸化物濃度よりも高く、
前記第３の記録層の前記酸化物濃度が前記第２の記録層の前記酸化物濃度よりも高い、請求項２１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項２３】
前記第１の記録層の厚さが約０．５ｎｍ〜約３．０ｎｍであり、前記第３の記録層の厚さが約１．０ｎｍ〜約４．０ｎｍである、請求項２２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項２４】
前記第４の記録層の磁気異方性エネルギが前記第２の記録層の磁気異方性エネルギよりも小さく、
前記第３の記録層の飽和磁化が前記第４の記録層の飽和磁化よりも低い、請求項２２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項２５】
少なくとも１つの磁気ヘッドと、
請求項２１に記載の垂直磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を前記少なくとも１つの磁気ヘッド上に通過させるための駆動機構と、
前記少なくとも１つの磁気ヘッドの動作を制御するために前記少なくとも１つの磁気ヘッドに電気的に接続された制御部と、を含む、磁気データ記憶システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体に関し、より具体的には、粒界制御層を有する垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度記録を実現するために媒体ノイズの低減を追求することが多い。媒体ノイズの低減を達成するためには記録層の粒子間における交換相互作用を低減することが効果的である。現在、多くの垂直記録媒体におけるグラニュラ記録層は、Ｋｕが上層に向かって小さくなるような様式の（傾斜Ｋｕ構造）磁気異方性（Ｋｕ）のグラデーションを有する。このグラデーションしたＫｕ構造では、低いＫｕを呈する上部グラニュラ層は、粒子間における大きな交換相互作用を有する。したがって、上部グラニュラ層内の粒子間における交換相互作用を低減することができればノイズは低減されるだろう。
【０００３】
垂直磁気記録媒体においては、磁化の熱安定性を維持しつつ可書性および信号対雑音比（ＳＮＲ）を向上させることが重要である。市販されている多くの垂直磁気記録媒体は、以下の層、つまり、軟磁性体下層と、非磁性中間層と、記録層と、カーボンオーバコートを有する保護層と、（媒体の製造および使用者への出荷後に塗布してもよい）潤滑油とが連続で基板上に堆積された層状構造を有する。
【０００４】
例えば、（特許文献１）、（特許文献２）および（特許文献３）に記載されているように、記録層は、グラニュラ構造を有するグラニュラ層と明確なグラニュラ構造を有しない強磁性金属層とを互いに積層させた構造を有することができる。グラニュラ層は高磁気異方性を有する材料によって形成することができ、熱安定性を向上させる役割を有する。グラニュラ層内では、酸化物は磁気粒界において分離されている。その結果、粒界幅が増加し、磁気クラスタサイズが減少する。ノイズは磁気クラスタサイズが減少すると減少する。通常、ＣｏＣｒＰｔ合金からなり、かつ酸化物を全く含有しない材料が強磁性金属層の材料として選択される。比較的低い磁気異方性を有する材料が強磁性金属層を形成するため、この層を使用することによって反転磁界は減少する。したがって強磁性金属層は可書性を向上させる。さらに、グラニュラ層と強磁性金属層との組み合わせによって、熱安定性を維持しつつ高水準の可書性と高ＳＮＲを達成することが可能なことは公知である。
【０００５】
記録層内におけるＫｕの傾斜構造が媒体の性能を向上させるのに効果的なことは公知である。Ｋｕの傾斜構造によって磁化反転の非一斉モードが促進される。非一斉モードを促進すると可書性を向上させることができる。
【０００６】
（特許文献４）は、例えば、グラニュラ層が２層構造または３層構造を有し、磁気異方性が上層に向かって段階的に低下する構成を開示している。そのような構成では磁化反転の非一斉モードを促進するため、可書性を適切に維持しつつ強磁性金属層の厚さを低減することができる。そのため磁気クラスタサイズを低減することができる。
【０００７】
さらに、（特許文献５）および（特許文献６）は、相対的に高磁気異方性を有する磁性材料によって形成される、基板側に形成された下部グラニュラ層を開示しており、以下の層、つまり交換制御層（ＥＣＬ）と、相対的に低い磁気異方性を有する材料で形成されたグラニュラ層と、強磁性層とがその上に連続的に形成される。層間交換結合はＥＣＬによって制御され、その後、磁化反転の非一斉モードが促進される。Ｋｕの傾斜構造に加えて、ＥＣＬは磁化反転の非一斉モードを促進する。その結果、可書性はさらに向上する。（特許文献７）は同じ種類の構成を別の例でも開示している。
【０００８】
（特許文献７）では、中間層の交換結合を制御する目的で主要磁気記録層と強磁性層との間にＥＣＬが形成され、ＥＣＬには非磁性のＣｏＣｒ合金が使用される。
【０００９】
とりわけ中間層との格子定数の不整合のために、結晶方位および磁気粒径の広い分布がある領域が記録層の初期層内に存在する。この領域はノイズが増加する１つの原因である。例えば、（特許文献７）および（特許文献８）は、これを修正する方法を開示している。記録層の初期層が低飽和磁化を有する材料によって形成された場合、結晶方位および磁気粒径の広い分布に起因するノイズを抑制することが可能である。低飽和磁化を有する材料として高Ｃｒ濃度および高酸化物濃度を有する材料が選択される。この層の役割は上方に形成された記録層内の結晶粒成長を促進することであるため、「開始層」と呼ばれることがある。
【００１０】
垂直磁気記録媒体おける良好な読み取り／書き込み特性を得るために、可書性および表面粗さも維持しつつ反転磁界分布（ＳＦＤ）および磁気クラスタサイズを低減することが必要である。グラニュラ層が少なくとも３層構造を有し、以下の層、つまり、開始層と、高磁気異方性層（高Ｋｕ層）と、低磁気異方性層（低Ｋｕ層）とが基板側から連続で積層される垂直磁気記録媒体について多くの観点から詳細な研究が実施されてきた。これら結果は、低Ｋｕ層内の粒子間交換相互作用は大きく、これが積層後に媒体内の磁気クラスタサイズを増加させることを示した。したがって、良好な読み取り／書き込み特性を得るために、低Ｋｕ層内の粒子間交換相互作用を低減することにより磁気クラスタサイズを低減することが効果的である。
【００１１】
低Ｋｕ層内の粒子間交換相互作用が増加する理由は、高い酸化物濃度によって形成される「開始層」が記録層の結晶粒成長を開始する役割を果たすためである。開始層は、粒界幅を増加し、開始層上に堆積された層の粒子間交換相互作用を低減することができる。
【００１２】
しかしながら、透過型電子顕徴鏡を使用して断面構造を慎重に観察した結果、粒界幅が増加した領域は開始層に最も近い記録層の初期領域内のみであったことがわかった。また、初期領域からの距離が増すにつれて粒界幅が減少することが明らかであった。開始層が粒界の増加に及ぼす影響は開始層から、例えば記録層の上部に向かって、遠くなるほど小さくなる。
【００１３】
したがって、開始層から遠くに配置される低Ｋｕ層によって粒界幅が減少する傾向が強くなる。粒界幅が減少すると、粒子間交換相互作用が増加し、磁気クラスタサイズが増加する。実際に、研究では、高Ｋｕ層の上層上に上述の低Ｋｕ層を形成した場合、積層した媒体の磁気クラスタサイズは大幅に増加することを示した。しかしながら、以下に説明するように、可書性および表面粗さの観点から、低Ｋｕ層の組成および堆積法を変更することによって低Ｋｕ層の粒子間交換相互作用を低減することは非常に困難である。
【００１４】
例えば、以下を実施することによって低Ｋｕ層の粒子間交換相互作用を低減することが可能である。第１に、粒界幅を増加させるために低Ｋｕ層内の酸化物濃度を上昇させる、第２に、低Ｋｕ層内のＣｒ濃度を低下させ、磁性粒子内の磁気異方性を向上させる、および／または第３に、低Ｋｕ層が形成されたときにスパッタガス圧力を上昇させる。しかしながら、第１の手法ではＳＦＤが増加する。第２の手法では可書性が低下する。第３の手法では表面粗さが劣化する。したがって、これら従来の方法のいずれによっても良好な記録特性を得ることは困難である。
【００１５】
したがって、低Ｋｕ層の組成および堆積法を大幅に変更せずに、例えば、可書性および表面粗さを維持しつつ磁気クラスタサイズを低減し、良好な読み取り／書き込み特性を得ることは有益となろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−２３１４４Ａ号公報
【特許文献２】特開２００３−９１８０８Ａ号公報
【特許文献３】特開２００３−１６８２０７Ａ号公報
【特許文献４】特開２０１１−１４１９１Ａ号公報
【特許文献５】特開２００９−１８７５９７Ａ号公報
【特許文献６】特開２００９−１１０６０６Ａ号公報
【特許文献７】国際公開第２０１０／０３８４４８号パンフレット
【特許文献８】特開２００７−１８４０６６Ａ号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
一実施形態において、垂直磁気記録媒体は、酸化物と酸化物記録層上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層とを含有する酸化物記録層を含む。酸化物記録層が、領域Ｒ１の形成面に平行な方向の粒界幅が領域Ｒ１沿いに酸化物記録層の最下部から媒体表面に向かって増加する領域Ｒ１と、領域Ｒ１の上方に配置され、粒界幅が領域Ｒ３沿いに媒体表面に向かって増加する少なくとも１つの領域Ｒ３と、領域Ｒ２の粒界幅が領域Ｒ２沿いに領域Ｒ１から領域Ｒ３まで減少する少なくとも１つの領域Ｒ２であって、領域Ｒ１と領域Ｒ３との間に配置されている、少なくとも１つの領域Ｒ２と、領域Ｒ４の粒界幅が領域Ｒ４沿いに領域Ｒ３から媒体表面に向かって減少する少なくとも１つの領域Ｒ４であって、領域Ｒ３の上方および酸化物記録層の最上部の近傍に配置されている少なくとも１つの領域Ｒ４と、を含む。
【００１８】
別の実施形態では、垂直磁気記録媒体は、酸化物と酸化物記録層上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層とを含有する酸化物記録層を含む。酸化物記録層は、第１の記録層と、第２の記録層と、第３の記録層と、第４の記録層とを含む。また、第１の記録層の酸化物濃度が第２の記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の記録層の酸化物濃度が第４の記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の記録層の酸化物濃度が第２の記録層の酸化物濃度よりも高い。
【００１９】
さらに別の実施形態では、方法は、酸化物を含有する第１の酸化物記録層を基板上方に形成するステップと、第２の酸化物記録層を第１の酸化物記録層上に形成するステップと、第３の酸化物記録層を第２の酸化物記録層上に形成するステップと、第４の酸化物記録層を第３の酸化物記録層上に形成するステップと、酸化物を含有しない非酸化物記録層を第４の酸化物記録層上に形成するステップと、を含む。第１の酸化物記録層の酸化物濃度は第２の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の酸化物記録層の酸化物濃度は第４の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の酸化物記録層の酸化物濃度は第２の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高い。
【００２０】
別の実施形態によれば、垂直磁気記録媒体は、非酸化物記録層の下に配置される少なくとも２つの酸化物記録層を含む。ここで、少なくとも２つの酸化物記録層はそれぞれ酸化物を含み、少なくとも２つの酸化物記録層が記録層内の粒界幅を制御するように適合されていることを特徴とする。
【００２１】
これら実施形態のいずれも、磁気ヘッドと、磁気記憶媒体（例えばハードディスク）をヘッド上に通過させるための駆動機構と、ヘッドの動作を制御するためにヘッドに電気的に接続された制御ユニットとを含みうるディスクドライブシステムなどの磁気データ記憶システムにおいて実施してもよい。
【００２２】
本発明の他の態様および利点が、本発明の原理を例として示す図面と併せて解釈した場合に以下の詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】磁気記録ディスクドライブシステムの簡略図である。
【図２Ａ】長手記録フォーマットを使用した記録媒体の断面概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａのような長手記録のために従来の磁気録音ヘッドと記録媒体とを組み合わせた概略図である。
【図２Ｃ】垂直記録フォーマットを使用した磁気記録媒体である。
【図２Ｄ】片側における垂直記録のために記録ヘッドと記録媒体とを組み合わせた概略図である。
【図２Ｅ】媒体の両側における別個の記録に適合させた記録装置の概略図である。
【図３Ａ】ヘリカルコイルを備えた垂直磁気ヘッドの１つの特定の実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】ヘリカルコイルを備えたピギーバック磁気ヘッドの１つの特定の実施形態の断面図である。
【図４Ａ】ループコイルを備えた垂直磁気ヘッドの１つの特定の実施形態の断面図である。
【図４Ｂ】ループコイルを備えたピギーバック磁気ヘッドの１つの特定の実施形態の断面図である。
【図５】１つの例示的な実施形態による垂直磁気記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図６】一実施形態による、垂直磁気記録媒体内の粒子形状の構造の断面図を示す。
【図７】一実施形態による、媒体の垂直方向におけるグラニュラ層内の粒界幅の変化を示す。
【図８Ａ】一実施形態による、第３のグラニュラ層内の酸化物濃度と、磁気特性と、読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図８Ｂ】一実施形態による、第３のグラニュラ層内の酸化物濃度と、磁気特性と、読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図９Ａ】一実施形態による、第１のグラニュラ層内の酸化物濃度と、磁気特性と、読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図９Ｂ】一実施形態による、第１のグラニュラ層内の酸化物濃度と、磁気特性と、読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図１０Ａ】一実施形態による、第４のグラニュラ層内の酸化物濃度と、磁気特性と、読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図１０Ｂ】一実施形態による、第４のグラニュラ層内の酸化物濃度と、磁気特性と、読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図１１】一実施形態による、Ｃｒ濃度と飽和磁化との間の関係を示す。
【図１２】一実施形態による、ＰｔとＣｒとの濃度比と磁気異方性との間の関係を示す。
【図１３】一実施形態による、第１のグラニュラ層の厚さと磁気特性との間の関係を示す。
【図１４】一実施形態による、第１のグラニュラ層の厚さと読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図１５】一実施形態による、第３のグラニュラ層の厚さと磁気特性との間の関係を示す。
【図１６】一実施形態による、第３のグラニュラ層の厚さと読み取り／書き込み特性との間の関係を示す。
【図１７】一実施形態による方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の記載は、本発明の一般的な原理を例示する目的でなされており、本明細書で主張する発明の概念を限定するよう意図されたものではない。さらに、本明細書に記載の特定の特徴は、様々な可能な組み合わせと置き換えの各々において、他に記載の特徴と併せて使用することができる。
【００２５】
本明細書において他に特に明記されない限り、すべての用語は可能な限り広い解釈を与えられ、この解釈とは、明細書から暗に示される意味と、当業者によって理解されるおよび／または辞書や論文などで定義される意味とを含む。
【００２６】
本明細書および付属の請求項で使用されているように、単数形「ａ」、「ａｎ」（１つの）、および「ｔｈｅ」（その）は、文脈上他の選択を明確に示していない限り複数形の指示対象を含むことに留意されたい。
【００２７】
一般的な一実施形態では、垂直磁気記録媒体は、酸化物と酸化物記録層上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層とを含有する酸化物記録層を含む。酸化物記録層が、領域Ｒ１の形成面に平行な方向の粒界幅が、領域Ｒ１沿いに酸化物記録層の最下部から媒体表面に向かって増加する領域Ｒ１と、領域Ｒ１の上方に配置され、粒界幅が領域Ｒ３沿いに媒体表面に向かって増加する少なくとも１つの領域Ｒ３と、領域Ｒ２の粒界幅が領域Ｒ２沿いに領域Ｒ１から領域Ｒ３まで減少する少なくとも１つの領域Ｒ２であって、領域Ｒ１と領域Ｒ３との間に配置されている少なくとも１つの領域Ｒ２と、領域Ｒ４の粒界幅が領域Ｒ４沿いに領域Ｒ３から媒体表面に向かって減少する少なくとも１つの領域Ｒ４であって、領域Ｒ３の上方および酸化物記録層の最上部の近傍に配置されている少なくとも１つの領域Ｒ４と、を含む。
【００２８】
別の一般的な実施形態では、垂直磁気記録媒体は、酸化物と酸化物記録層上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層とを含有する酸化物記録層を含む。酸化物記録層は、第１の記録層と、第２の記録層と、第３の記録層と、第４の記録層とを含む。また、第１の記録層の酸化物濃度は第２の記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の記録層の酸化物濃度は第４の記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の記録層の酸化物濃度は第２の記録層の酸化物濃度よりも高い。
【００２９】
さらに別の一般的な実施形態では、方法は、酸化物を含有する第１の酸化物記録層を基板上方に形成するステップと、第２の酸化物記録層を第１の酸化物記録層上に形成するステップと、第３の酸化物記録層を第２の酸化物記録層上に形成するステップと、第４の酸化物記録層を第３の酸化物記録層上に形成するステップと、酸化物を含有しない非酸化物記録層を第４の酸化物記録層上に形成するステップと、を含む。第１の酸化物記録層の酸化物濃度は第２の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の酸化物記録層の酸化物濃度は第４の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の酸化物記録層の酸化物濃度は第２の酸化物記録層の酸化物濃度よりも高い。
【００３０】
別の一般的な実施形態によれば、垂直磁気記録媒体は、非酸化物記録層の下に配置される少なくとも２つの酸化物記録層を含む。ここで、少なくとも２つの酸化物記録層はそれぞれ酸化物を含み、少なくとも２つの酸化物記録層が非酸化物記録層内の粒界幅を制御するために適合されていることを特徴とする。
【００３１】
ここで図１を参照すると、本発明の一実施形態によるディスクドライブ１００が示される。図１に示すように、少なくとも１つの回転可能な磁気ディスク１１２がスピンドル１１４に支持され、ディスクドライブモータ１１８によって回転する。各ディスクの磁気記録は、通常、ディスク１１２上にある同心データトラック（図示せず）の環状パターンの形態である。
【００３２】
少なくとも１つのスライダ１１３がディスク１１２の近傍に配置されており、各スライダ１１３は１つまたは複数の磁気読み取り／書き込みヘッド１２１を支持している。ディスクが回転すると、スライダ１１３がディスク表面１２２上を半径方向内側および外側に動くため、ヘッド１２１は、所望のデータが記録されたおよび／または書き込まれるディスクの種々のトラックにアクセスしてもよい。各スライダ１１３は、サスペンション１１５を使用してアクチュエータアーム１１９に取り付けられている。サスペンション１１５は、スライダ１１３をディスク表面１２２に対して付勢するわずかなばね力を提供する。各アクチュエータアーム１１９はアクチュエータ１２７に取り付けられている。図１に示すように、アクチュエータ１２７はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であってもよい。ＶＣＭは、固定磁界内において可動可能なコイルを含み、コイルが動く方向および速度は制御部１２９によって供給されるモータ電流信号によって制御される。
【００３３】
ディスク記憶システムの動作時、ディスク１１２の回転によって、スライダに上方向の力または揚力を作用させる空気軸受（エアベアリング）がスライダ１１３とディスク表面１２２との間に発生する。したがって、通常動作時、空気軸受はサスペンション１１５のわずかなばね力と平衡し、スライダ１１３を、わずかな、ほぼ一定の間隔だけディスク表面から離してわずかに上方に支持する。いくつかの実施形態では、スライダ１１３はディスク表面１２２に沿って摺動してもよいことに留意されたい。
【００３４】
ディスク記憶システムの種々の構成要素は、動作時、制御ユニット１２９によって発生したアクセス制御信号および内部クロック信号などの制御信号によって制御される。通常、制御ユニット１２９は、論理制御回路と、記憶装置（例えばメモリ）と、マイクロプロセッサとを含む。制御ユニット１２９は、オンラインの駆動モータ制御信号１２３ならびにオンラインのヘッド位置およびシーク制御信号１２８などの種々のシステム運用を制御するための制御信号を生成する。オンラインの制御信号１２８は所望の電流プロファイルを提供し、スライダ１１３をディスク１１２上の所望のデータトラックに最適に移動し配置する。読み取り信号および書き込み信号は、読み取り／書き込みヘッド１２１に、および読み取り／書き込みヘッド１２１から、記録チャネル１２５を介して伝達される。
【００３５】
一般的な磁気ディスク記憶システムの上記説明および図１という添付の図は説明目的のみのためである。ディスク記憶システムは多数のディスクおよびアクチュエータを含んでもよく、各アクチュエータがいくつかのスライダを支持してもよいことは明らかであろう。
【００３６】
すべて当業者によって理解されるように、データを送信および受信するため、ディスクドライブとホスト（一体型または外付け）との間において通信するため、およびディスクドライブの動作を制御し、ディスクドライブの状態をホストに通信するためのインターフェースも提供してよい。
【００３７】
一般的なヘッドでは、誘導性書き込みヘッドが１つまたは複数の絶縁層（絶縁スタック）に埋め込まれたコイル層を含み、絶縁スタックは第１の磁極片層と第２の磁極片層との間にある。書き込みヘッドの空気軸受面（ＡＢＳ）にあるギャップ層によって第１の磁極片層と第２の磁極片層との間にギャップが形成されている。磁極片層はバックギャップにおいて接続してもよい。コイル層に伝わる電流は磁極片内に磁界を生成する。磁界は、回転している磁気ディスク上の円形トラックなどの動いている媒体上のトラックに磁界情報のビットを書き込むためにＡＢＳのギャップにおいてフリンジ（fringe）する。
【００３８】
第２の磁極片層は、ＡＢＳからフレアポイントまで延びる磁極端部と、フレアポイントからバックギャップまで延びるヨーク部とを有する。フレアポイントは第２の磁極片が広がり始め（フレア）、ヨークを形成する位置である。フレアポイントの配置は、情報を記録媒体上に書き込むために生成される磁界の大きさに直接影響する。
【００３９】
例証的な一実施形態によれば、磁気データ記憶システムは、いずれかの実施形態により本明細書中に記載するような少なくとも１つの磁気ヘッドと、磁気媒体と、磁気媒体を少なくとも１つの磁気ヘッド上に通過させるための駆動機構と、少なくとも１つの磁気ヘッドの動作を制御するために少なくとも１つの磁気ヘッドに電気的に接続された制御部と、を含んでもよい。
【００４０】
図２Ａは、例えば、図１に示したような磁気ディスク記録システムにおいて使用される従来の記録媒体を概略的に示す。この媒体は、媒体自体の面内のまたはそれに平行する磁気インパルスを記録するために使用される。記録媒体、この例では記録ディスクは、適切な、従来の磁気層の被覆コーティング（overlying coating）２０２を有するガラスなどの適切な非磁性体の支持基板２００を基本的に含む。
【００４１】
図２Ｂは、好ましくは薄膜ヘッドであってもよい従来の記録／再生ヘッド２０４と、図２Ａのような従来の記録媒体との間の動作関係を示す。
【００４２】
図２Ｃは、図１に示すような磁気ディスク記録システムにおいて使用されるような記録媒体の表面にほぼ垂直な磁気インパルスの方向を概略的に示す。そのような垂直記録では、通常、媒体は高透磁性を有する材料の下層２１２を含む。この下層２１２には、その後、好ましくは下層２１２に比べて高い保磁力を有する、磁性材料の被覆コーティング２１４が設けられる。
【００４３】
図２Ｄは、垂直ヘッド２１８と記録媒体との間の動作関係を示す。図２Ｄに示した記録媒体は、高透磁率の下層２１２と、上に図２Ｃに関して記載した、磁性材料の被覆コーティング２１４との両方を含む。しかしながら、これら層２１２と層２１４との両方は適切な基板２１６に適用して示されている。通常、層２１２と層２１４との間に「交換遮断（exchange-break）」層または「中間層」と呼ばれる追加の層（図示せず）もある。
【００４４】
この構造では、垂直ヘッド２１８の極と極との間に延びる磁力線は記録媒体の被覆コーティング２１４内にループ状で入り、そこからループ状で出る。記録媒体の高透磁率の下層２１２によって、磁束線が被覆コーティング２１４内を媒体の表面にほぼ垂直な方向に通過し、好ましくは、下層２１２と比較して高い保磁力を有する磁性材料の被覆コーティング２１４に、媒体の表面にほぼ垂直な磁化軸を有する磁気インパルスの形態で情報を記録する。磁束は軟質の下敷きコーティング２１２によってヘッド２１８の戻り層（Ｐ１）に戻される。
【００４５】
図２Ｅは、基板２１６が層２１２および層２１４をその２つの対向する面のそれぞれに担持する類似の構造を示す。適切な記録ヘッド２１８が媒体の各側にある磁気コーティング２１４の外部表面に隣接して配置され、媒体の各側における記録を可能にする。
【００４６】
図３Ａは垂直磁気ヘッドの断面図である。図３Ａでは、ステッチ磁極（stitch pole）３０８において磁束を生成するためにヘリカルコイル３１０および３１２が使用されている。したがって、ステッチ磁極３０８はこの磁束を主磁極３０６に送る。コイル３１０はページから外に延びるコイルを示す一方、コイル３１２はページ内に延びるコイルを示す。ステッチ磁極３０８はＡＢＳ３１８から凹んだ位置に配置してもよい。絶縁体３１６がコイルを取り囲み、素子のいくつかに対する支持を設けてもよい。構造の右に矢印で示されるような媒体の移動方向により、まず下部戻り磁極３１４を通過し、その後、ステッチ磁極３０８と、主磁極３０６と、巻かれたシールド（図示せず）に連結してもよいトレーリングシールド３０４とを通過し、最後に上部戻り磁極３０２を通過して媒体が移動する。これら構成要素のそれぞれはＡＢＳ３１８に接触する部分を有してもよい。ＡＢＳ３１８は構造の右側にわたって示される。
【００４７】
垂直書き込みは、磁束をステッチ磁極３０８に通過させて主磁極３０６に送り、その後、ＡＢＳ３１８に向かって配置されたディスクの表面に送ることによって達成される。
【００４８】
図３Ｂは、図３Ａのヘッドと類似の特徴を有するピギーバック磁気ヘッドを示す。２つのシールド３０４、３１４がステッチ磁極３０８および主磁極３０６の側面に位置する。また、センサシールド３２２、３２４が示される。センサ３２６は、通常、センサシールド３２２とセンサシールド３２４との間に配置される。
【００４９】
図４Ａは、磁束をステッチ磁極４０８に供給するためのパンケーキ構造と呼ばれることもあるループコイル４１０を使用する一実施形態の概略図である。ステッチ磁極は、その後、この磁束を主磁極４０６に供給する。この向きにおいて下部戻り磁極は任意である。絶縁体４１６がコイル４１０を取り囲み、ステッチ磁極４０８および主磁極４０６に対する支持を設けてもよい。ステッチ磁極はＡＢＳ４１８から凹んだ位置に配置してもよい。構造の右に矢印で示されるような媒体の移動方向により、ステッチ磁極４０８と、主磁極４０６と、巻かれたシールド（図示せず）に連結してもよいトレーリングシールド４０４とを通過し、最後に上部戻り磁極４０２を通過して媒体が移動する（そのすべてはＡＢＳ４１８に接触する部分を有しても有しなくてもよい）。ＡＢＳ４１８は構造の右側にわたって示される。いくつかの実施形態では、トレーリングシールド４０４は主磁極４０６に接触してもよい。
【００５０】
図４Ｂは、図４Ａのヘッドに類似の特徴を有する別の種類のピギーバック磁気ヘッドを示し、この種類のピギーバック磁気ヘッドは、巻かれてパンケーキコイルを形成するループコイル４１０を含む。同様にセンサシールド４２２、４２４が示される。センサ４２６は、通常、センサシールド４２２とセンサシールド４２４との間に配置される。
【００５１】
図３Ｂおよび図４Ｂでは、任意のヒータが磁気ヘッドにおけるＡＢＳがない側の近傍に示される。また、ヒータ素子（ヒータ）を図３Ａおよび図４Ａに示す磁気ヘッドに含んでもよい。このヒータの位置は突起物が所望される位置、周辺層の熱膨張係数等などの設計パラメータに基づき変更してもよい。
【００５２】
一実施形態により、典型的な垂直磁気記録媒体５００の層構造を図５に示す。示した垂直磁気記録媒体は基板５１０を含み、その基板５１０上に、接着層５１１と、軟磁性体下層５１２と、シード層５１３と、中間層５１４と、（いくつかの層を含んでもよい）グラニュラ層５１５と、強磁性金属記録層５１６と、保護層５１７と、（一手法では、磁気媒体の製造後に形成してもよい）液体潤滑層５１８とが連続的に形成される。一手法では、これら層のうち、グラニュラ層５１５を形成する方法は垂直磁気記録媒体上に独特な構造的特徴を付与する。さらに、その他の層が、当業者には本説明を読むと公知となるようなその基本的な構造的特徴を含み、互いに使用するのに適切であれば、その材料および形成方法については特に制約はない。
【００５３】
図５は、１つの例示的な実施形態を構成する垂直磁気記録媒体５００の断面を概略的に示す。この例示的な実施形態によるこの垂直磁気記録媒体５００はスパッタリング装置を使用して作成された。全チャンバは２ｘ１０−５Ｐａ以下の真空レベルまで排出され、その後、連続的なプロセスを実施するために上に基板を載せたキャリアを各プロセスチャンバに移動する。ＤＣマグネトロンスパッタリングを使用して、接着層５１１と、軟磁性体下層５１２と、シード層５１３と、中間層５１４と、グラニュラ層５１５と、強磁性金属層５１６とが基板５１０上に連続で形成され、ダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）が保護層５１７として形成される。最後に、パーフルオロアルキルポリエーテルベースの材料をフルオロカーボン材料で希釈した潤滑油が液体潤滑層５１８として塗布される。
【００５４】
別の実施形態は、粒子およびグラニュラ層内において隣接する粒子間の粒界の形状の断面構造は実質的に図６に示すようなものであることを特徴とする。つまり、構造は、隣接する粒子間の粒界６０４の幅が記録層の最下部から媒体の表面に向かって増加する領域Ｒ１を含むことを特徴とする。この領域を超えると、粒界６０４の幅が媒体表面に向かって増加する領域Ｒ３がある。したがって、当業者は本説明を読むと、粒子６０２の幅が粒界６０４の幅の増加に応じて同様に減少することも理解するであろう。
【００５５】
具体的には、いくつかの好適な実施形態は、粒界幅が媒体表面に向かって増加する領域Ｒ３であって、上述の高Ｋｕ層（領域Ｒ２）と低Ｋｕ層（領域Ｒ４）との間にある領域Ｒ３を含むことを特徴としてもよい。さらに、粒界幅は、領域Ｒ１と領域Ｒ３との間にある領域Ｒ２において減少する。粒界幅は、Ｒ３とグラニュラ層の最上部との間の領域において減少する。さらに、本明細書中に記載するいくつかの手法においては、領域Ｒ１および／または領域Ｒ３いずれかの形成面は、本明細書では図６において領域Ｒ１〜Ｒ４を互いに隔てる破線に一致する面であることを意味する。領域Ｒ１〜Ｒ４は、一手法においては、第１の記録層、第２の記録層、第３の記録層および第４の記録層などの種々の記録層を連続で配置することによって形成してもよい。当然、当業者には本説明を読むと明らかなように、より多いまたはより少ない記録層を使用してもよい。
【００５６】
そのような一実施形態では、垂直磁気記録媒体は、酸化物を含む酸化物記録層と、酸化物記録層上方に配置された酸化物を含有しない非酸化物記録層とを含む。ここで酸化物記録層は、第１の記録層と、第２の記録層と、第３の記録層と、第４の記録層とを含む。第１の記録層の酸化物濃度は第２の記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の記録層の酸化物濃度は第４の記録層の酸化物濃度よりも高く、第３の記録層の酸化物濃度は第２の記録層の酸化物濃度よりも高い。
【００５７】
一手法では、第１の記録層の厚さは約０．５ｎｍ〜約３．０ｎｍであってもよく、第３の記録層の厚さは約１．０ｎｍ〜約４．０ｎｍであってもよい。当然、当業者が本説明を読むと理解するように他の厚さも可能である。
【００５８】
別の手法では、第４の記録層の磁気異方性（Ｋｕ）は第２の記録層のＫｕよりも小さくてもよい。この手法においては、第３の記録層の飽和磁化は、また、第４の記録層の飽和磁化よりも低くてもよい。
【００５９】
一手法では、第４の記録層内のＰｔとＣｒとの濃度比（Ｐｔ濃度／Ｃｒ濃度）は第２の記録層内のＰｔとＣｒとの濃度比よりも低くてもよい。この手法においては、第３の記録層の飽和磁化は、また、第４の記録層の飽和磁化よりも低くてもよい。さらに別の手法では、第３の記録層内のＣｒ濃度は、第４の記録層内および第２の記録層内のＣｒ濃度よりも高くてもよい。
【００６０】
別の手法では、第４の記録層は、第１の記録層と、第２の記録層と、第３の記録層とが形成される際に使用されるスパッタガス圧力よりも低いスパッタガス圧力によって形成されるという構造的特徴を有してもよい。例えば、第４の記録層は、第１の記録層、第２の記録層および第３の記録層よりも平滑な媒体表面を有してもよい。より小さい表面粗さというこの構造的特徴はより低いスパッタガス圧力によるものであってもよい。
【００６１】
さらに、いくつかの実施形態では、領域Ｒ３と領域Ｒ２との間の境界面における粒子６０２の径が、粒子６０２が粒子６０２の各側において距離Ｄ／２だけ大きい、領域Ｒ１の最下境界における粒子６０２の径よりも距離Ｄだけ大きくてもよいことを特徴としてもよい。換言すると、一手法においては、領域Ｒ１では、粒界幅は領域Ｒ１の形成面に垂直な方向に、酸化物記録層の最下部から媒体表面に向かって増加する。同様に、領域Ｒ３では、粒界幅は領域Ｒ３の形成面に垂直な方向に、媒体表面に向かって増加する。さらに、領域Ｒ１と領域Ｒ３との間に配置された領域Ｒ２ならびに領域Ｒ３上方および酸化物記録層の最上部の近傍に配置された領域Ｒ４では、粒界幅は減少してもよい。
【００６２】
一実施形態において、このようなグラニュラ層は、本明細書中に記載される材料および当業者には本説明を読むと理解されるであろう他の材料などの記録層全体にわたり所望の効果をもたらすのに適した材料で作成された４層構造を有することを特徴とする。グラニュラ層５１５は、一手法においては、他の材料の中ではＣｏ、ＣｒおよびＰｔを含む酸化物を含有する磁気合金から形成してもよい。具体的には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｍｏ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｎｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｒｕ合金を含む磁気合金と、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｂ、Ｗ、Ｃｒの酸化物から１つまたは複数の酸化物とを使用することが可能である。第１のグラニュラ層５１５−１と、第２のグラニュラ層５１５−２と、第３のグラニュラ層５１５−３と、第４のグラニュラ層５１５−４とを基板５１０側から連続で形成してもよい。この実施形態による垂直磁気記録媒体５００は、第１のグラニュラ層（Ｏｃ１）と、第２のグラニュラ層（Ｏｃ２）と、第３のグラニュラ層（Ｏｃ３）と、第４のグラニュラ層（Ｏｃ４）とに含まれる酸化物濃度の間の以下の関係を特徴とする。
【００６３】
Ｏｃ１＞Ｏｃ２
Ｏｃ３＞Ｏｃ２          （関係１）
Ｏｃ３＞Ｏｃ４
一実施形態では、グラニュラ層において酸化物は磁性粒子を取り囲むように粒界において分離される。これは、酸化物濃度が高くなるほど粒界が広くなる傾向にあることを意味する。関係１は、第１のグラニュラ層の平均粒界幅が第２のグラニュラ層の平均粒界幅よりも大きく、第３のグラニュラ層の平均粒界幅が第２のグラニュラ層および第４のグラニュラ層の平均粒界幅よりも大きいことを示す。各々の層および粒界幅は、図６に示しかつ上記したような対応する関係を有する。
【００６４】
再度図５〜６について述べると、第１のグラニュラ層５１５−１は、記録層の初期部における粒界形成を促進する役割を有する開始層である。したがって、いくつかの手法においては、第１のグラニュラ層５１５−１に高い酸化物濃度を有する材料が使用される。第１のグラニュラ層５１５−１の下の層として配置された中間層５１４は酸化物を含まない。したがって、高い酸化物濃度を有する第１のグラニュラ層５１５−１が中間層５１４上に積層されるため、粒界幅が媒体表面に向かって増加する領域が第１のグラニュラ層５１５−１内に存在する。
【００６５】
第２のグラニュラ層５１５−２は主要記録層のうちの１つである。第２のグラニュラ層５１５−２は熱安定性を向上させる役割を有し、したがって、一手法では、高磁気異方性を有する材料から形成される。さらに、第２のグラニュラ層５１５−２の酸化物濃度は第１のグラニュラ層５１５−１の酸化物濃度よりも低くなければならない。この理由は、第２のグラニュラ層５１５−２が大量の酸化物を含有する場合、酸化物が磁性粒子を通過することが多くなるため、より多くの副粒子があるからである。その結果、熱安定性が低下し、ＳＦＤが増加する。第２のグラニュラ層５１５−２の酸化物濃度が第１のグラニュラ層５１５−１の酸化物濃度よりも低くなると、粒界幅が媒体表面に向かって減少する領域が第２のグラニュラ層５１５−２内に存在する。
【００６６】
一手法によれば、第３のグラニュラ層５１５−３は、第２のグラニュラ層５１５−２が形成される際に減少する粒界幅を再び増加させるように機能し、かつ第３のグラニュラ層５１５−３の上方に層として形成される第４のグラニュラ層５１５−４における粒界形成を促進する役割を有する。したがって、一手法においては、第３のグラニュラ層５１５−３内の酸化物濃度は、第２のグラニュラ層５１５−２内の酸化物濃度および第４のグラニュラ層５１５−４内の酸化物濃度よりも高い。第３のグラニュラ層５１５−３内の酸化物濃度は第２のグラニュラ層５１５−２内の酸化物濃度よりも高く、したがって、粒界幅が媒体表面に向かって増加する領域が第３のグラニュラ層５１５−３内に形成される。高い酸化物濃度を有する第３のグラニュラ層５１５−３の厚さが大きすぎる場合、より多くの副粒子があり、ＳＦＤは低下する。したがって、これら負の効果を抑制するために第３のグラニュラ層の厚さ５１５−３は大きすぎないことが好ましい。
【００６７】
同時に、一手法においては、第３のグラニュラ層５１５−３は、第２のグラニュラ層５１５−２と第４のグラニュラ層５１５−４との層間交換相互作用を適切に制御する役割を有し、また、磁化の非一斉回転を促進し、可書性を向上させる役割を有する。したがって、一手法では、第３のグラニュラ層５１５−３の飽和磁化は第４のグラニュラ層５１５−４の飽和磁化よりも低い。
【００６８】
第２のグラニュラ層５１５−２および第４のグラニュラ層５１５−４は主要記録層を含む。一手法においては、第４のグラニュラ層５１５−４は可書性を向上させる役割を有する。したがって、第４のグラニュラ層５１５−４の磁気異方性は、第２のグラニュラ層５１５−２の磁気異方性よりも小さくなければならない。同時に、第４のグラニュラ層５１５−４は、ＳＦＤを低減する役割および媒体の表面粗さを低減する役割も有する。したがって、一手法においては、第４のグラニュラ層５１５−４内の酸化物濃度は第３のグラニュラ層５１５−３内の酸化物濃度よりも低い。第４のグラニュラ層５１５−４内の酸化物濃度は第３のグラニュラ層５１５−３内の酸化物濃度よりも低く、したがって、第４のグラニュラ層５１５−４内において粒界幅は媒体表面に向かって減少する。さらに、第４のグラニュラ層５１５−４が、第１のグラニュラ層５１５−１と、第２のグラニュラ層５１５−２と、第３のグラニュラ層５１５−３とが形成される際のスパッタガス圧力よりも低いスパッタガス圧力で形成される場合、媒体の表面粗さはさらに低減される。
【００６９】
いくつかの実施形態では、磁気記録層に種々のおよび／または所望の特性を提供するために、層５１５−１から層５１５−４のいくつかまたはすべてを所望のように何度でも構造内において繰り返してもよい。
【００７０】
ここでは第１のグラニュラ層５１５−１に酸化物を含有するＣｏＣｒＰｔ合金を使用した場合について記載してきたが、この層は、記録層の初期層における粒界形成を促進する目的で形成されるのであれば磁気合金に限定されるものではない。具体的には、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、ＢおよびＲｕを添加したＣｒの酸化物から少なくとも１つ以上を含有する非磁性合金材料を使用することが可能である。その代わりに、上述の非磁性合金材料上に酸化物を含有するＣｏＣｒＰｔ合金を積層した２層構造を採用することが可能である。一手法においては、第１のグラニュラ層がそのような２層構造を有する場合、その中の酸化物濃度の平均値は、第４のグラニュラ層５１５−４および第２のグラニュラ層５１５−２の酸化物濃度の平均値よりも高い。
【００７１】
本明細書中に記載するように、熱安定性と可書性との両立性を達成するため、一実施形態において、第４のグラニュラ層５１５−４の磁気異方性（Ｋｕ４）は、別の主要記録層として機能することが可能な第２のグラニュラ層５１５−２の磁気異方性（Ｋｕ２）よりも低く、例えば、Ｋｕ４＜Ｋｕ２になるように形成される。
【００７２】
ＣｏＣｒＰｔ合金の磁気異方性は、合金内のＣｒとＰｔの濃度の比率を調節することによって調節してもよい。
【００７３】
具体的には、ＸがＰｔ濃度をＣｒ濃度で除したもの、例えば、Ｘ＝（Ｐｔ濃度）／（Ｃｒ濃度）である場合、Ｘの値が大きくなるほど磁気異方性は大きくなる。逆に、Ｘの値が小さくなるほど磁気異方性は小さくなる。したがって、第４のグラニュラ層のＸの値（Ｘ４）はそのため第２のグラニュラ層のＸの値（Ｘ２）よりも小さく、例えば、Ｘ４＜Ｘ２になるようにする。
【００７４】
上述のように、良好な可書性を維持するために、第２のグラニュラ層と第４のグラニュラ層との層間交換相互作用を適切な領域または水準に抑制することが有用である。そうするために、第３のグラニュラ層の飽和磁化（Ｍｓ３）が第４のグラニュラ層の飽和磁化（Ｍｓ４）よりも低く、例えば、Ｍｓ３＜Ｍｓ４になるように作成される。
【００７５】
第３のグラニュラ層の飽和磁化が高すぎる場合、第２のグラニュラ層と第４のグラニュラ層との間の層間交換相互作用が強すぎるため磁化反転の非一貫性が低下し、可書性が低下する。
【００７６】
ＣｏＣｒＰｔ合金の飽和磁化は一般にＣｒ濃度に反比例する。したがって、第３のグラニュラ層内のＣｒ濃度（Ｙ３）は第４のグラニュラ層内のＣｒ濃度（Ｙ４）よりも高く、例えば、Ｙ３＞Ｙ４になるようにする。
【００７７】
第１のグラニュラ層の厚さは、使用される材料の酸化物濃度にも依存するが、種々の実施形態において、約０．５ｎｍ〜約３．０ｎｍであってもよい。厚さが約０．５ｎｍ未満の場合、適切な酸化物分離効果が得られないが、約３．０ｎｍ超である場合、記録層が厚くなるために可書性が低下する。第３のグラニュラ層の厚さは使用される材料の酸化物濃度および飽和磁化にも依存するが、いくつかの手法においては約１．０ｎｍ〜約４．０ｎｍであってもよい。厚さが約１．０ｎｍ未満である場合、第２のグラニュラ層と第４のグラニュラ層との層間交換相互作用が強すぎるため磁化反転の非一貫性が低下し、可書性が低下する。厚さが約４．０ｎｍ超である場合、ＳＦＤが増加し、ノイズが増加する。
【００７８】
粒界幅を制御するためにグラニュラ層の中間に形成された第３のグラニュラ層があることが１つの特徴である。低Ｋｕ層の真下にある粒界幅を制御する層を形成することによって、低Ｋｕ層の平均粒界幅を増加させることが可能なため、その粒子間交換相互作用を低減することができ、その結果、磁気クラスタサイズは減少する。さらに、低Ｋｕ層の材料またはその堆積法を変更する必要がないため、ＳＦＤ、磁気クラスタサイズおよび可書性を低減することができる一方で表面粗さが維持されるため、良好な読み取り／書き込み特性を得ることが可能である。
【００７９】
上記したグラニュラ層構造によって、粒界幅を制御する唯一の層が第１のグラニュラ層と第３のグラニュラ層である。しかしながら、グラニュラ層がより多数の層によって形成された場合、粒界幅を制御する３つ以上の層を含むことが可能であることを容易に推測することができる。粒界制御層が小さな粒界幅を有する傾向にある層の真下に形成される場合、ＳＦＤ、可書性および表面粗さを維持しつつ磁気クラスタサイズを低減することができる。
【００８０】
再度図５を参照して、グラニュラ層５１５以外の成分に関する垂直磁気記録媒体の一実施形態を以下に記載する。ガラス基板、アルミ合金基板、プラスチック基板またはシリコン基板などの種々の種類の基板を基板５１０に使用してもよい。接着層５１１の材料については、基板５１０との良好な接着性と、優れた平坦度を有していれば特に制約はないが、好ましくは、Ｎｉ、Ｃｏ、ＡＩ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、ＴａおよびＮｂから選択される少なくとも２つ以上の種類の材料を含む。具体的には、ＴｉＡｌ、ＮｉＴａ、ＴｉＣｒ、ＡＩＣｒ、ＮｉＴａＺｒ、ＣｏＮｂＺｒ、ＴｉＡＩＣｒ、ＮｉＡＩＴｉ、ＣｏＡｌＴｉ等を使用してもよい。厚さは、好ましくは、約２ｎｍ〜４０ｎｍの範囲である。それが約２ｎｍ未満であれば接着層としての効果は乏しく、約４０ｎｍ超になるように形成されたとしても、接着層としての性能の向上はなく、生産性が低下するため、これは望ましくない。
【００８１】
軟磁性体下層５１２は、磁気ヘッドによって生成される磁界の広がりを抑制する役割と、記録層５１５および記録層５１６を効果的に磁化する役割とを有する。飽和磁束密度（Ｂｓ）が少なくとも約０．５テスラであり、一軸異方性がディスク基板の半径方向に付与され、ヘッドの進行方向に測定した保磁力が約２．４ｋＡ／ｍを超えず、表面平坦度が十分であれば軟磁性体下層の材料については特に制約はない。具体的には、上述の特性は、ＣｏまたはＦｅを主成分として、それにＴａ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＢまたはＣｒ等を添加したものを含む非晶質合金を使用することによって容易に得ることができる。
【００８２】
軟磁性体下層５１２の厚さ値は、グラニュラ層５１５までの距離、材料および下層が組み合わされる磁気ヘッドによって様々であるが、一般に、厚さは好ましくは約１０ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲である。さらに、軟磁性体下層５１２の一部にｆｃｃ構造を有する合金を使用することも可能である。これは、軟磁性体下層５１２上に形成されたシード層５１３の結晶方位を制御する目的で形成され、特に、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｂ、Ｖ等をＣｏＦｅに添加した材料を使用することが可能である。厚さは約１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲であってもよい。
【００８３】
シード層５１３は、中間層５１４の結晶方位および粒径を制御する役割を有する。ｆｃｃ構造または非晶質材料を有する金属をシード層５１３に使用してもよい。ｆｃｃ構造を形成する特定の材料にはＮｉ、Ｃｕ、ＰｄおよびＰｔを含み、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｍｏ、ＴａおよびＮｂから選択される１つまたは複数の元素を添加することによって良好な結晶方位が得られる。さらに、また、ｆｃｃ構造を有する磁性材料を使用することによって、シード層に軟磁性体層と同じ役割を付与することが可能であり、また、磁気ヘッドと軟磁性体層との間の距離を低減することが可能である。
【００８４】
具体的には、約１０ａｔ％未満のＴａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｂ等が、好ましくは、ｆｃｃ構造を形成する組成を有するＮｉＦｅまたはＣｏＦｅに添加される。中間層および記録層の材料および厚さによって、およびそれが組み合わされる記録／再生ヘッドによってシード層の厚さは様々であるが、厚さは、好ましくは、約２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲である。シード層の厚さが約２ｎｍ未満であれば、結晶方位が良好でない可能性があるため、これは望ましくない。その一方で、シード層の厚さが約１０ｎｍよりも大きい場合、記録層の結晶粒サイズが増加し、これもまた望ましくない。加えて、記録層の結晶粒サイズをさらに低減する必要がある場合、非晶質材料を使用することが可能である。具体的には、厚さが約１ｎｍ〜４ｎｍの範囲の場合、Ｔａ、ＴｉＡｌ、ＣｒＴｉ、ＮｉＴａ等を含む材料および良好な結晶方位が得られる。
【００８５】
中間層５１４は記録層５１５および記録層５１６の結晶方位を向上し、また、磁気分離を促進する目的で形成される。特に、Ｒｕ、または当業者には本説明を読むと理解されるように、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｏ等などの元素をＲｕに添加したｈｃｐ構造を有するＲｕ合金を使用することが可能である。スパッタリング条件と材料を変更することによって結晶方位と粒界形成との両立性を達成することが可能である。具体的には、形成開始時、結晶方位を向上するために層を低ガス圧で形成し、磁気分離のため形成の終了直前にガス圧を増加するスパッタリング法を採用することが可能である。または、２階層または３階層構造を種々の条件のガス圧および材料で形成することが可能である。具体的には、低ガス圧とは約１Ｐａ以下である。高ガス圧は約２Ｐａ〜６Ｐａの範囲であり、圧をこの範囲内に設定することによって、Ｒｕの表面粗さが増加し、粒界が形成される。膜厚は好ましくは約４ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内である。それが４ｎｍ未満であれば、結晶方位は劣るが、２０ｎｍ超であれば、磁気ヘッドと軟磁性体層との間の距離が増加するため、可書性が低下する。
【００８６】
強磁性金属層５１６は、好ましくは、主成分として、Ｂ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、ＮｉおよびＭｎから選択される少なくとも１つの元素を添加したＣｏＣｒＰｔを含む。個々の組成および厚さは、軟磁性体下層の厚さと磁気ヘッドの性能に合うように調節してもよく、熱安定性を維持することを可能とする範囲であれば特に制限はない。
【００８７】
約２ｎｍ〜５ｎｍの厚さを有し、主に炭素からなる膜が、好ましくは保護層５１７を形成する。パーフルオロアルキルポリエーテルなどの潤滑層が好ましくは液体潤滑層５１８に使用される。その結果、非常に信頼性の高い磁気記録媒体を得ることが可能である。
【００８８】
ここで図１７を参照すると、一実施形態による方法１７００が示される。種々の実施形態によれば、方法１７００は任意の所望の環境において実施してもよく、方法１７００を実施するために任意のデバイスまたは構造を使用してもよい。種々の実施形態によれば、当然、方法１７００に図１７に記載されたものよりもより多くのまたはより少ない作業を含んでもよい。
【００８９】
作業１７０２では、第１の酸化物記録層が基板の上または上方に形成される。第１の酸化物記録層は酸化物を含む。本明細書中に記載されるように、または当技術分野において公知のように、任意の基板、酸化物記録層および形成方法を使用してもよい。
【００９０】
作業１７０４では、第２の酸化物記録層が第１の酸化物記録層の上または上方に形成される。第２の酸化物記録層は酸化物を含む。本明細書中に記載されるように、または当技術分野において公知のように、任意の酸化物記録層および形成方法を使用してもよい。
【００９１】
作業１７０６では、第３の酸化物記録層が第２の酸化物記録層の上または上方に形成される。第３の酸化物記録層は酸化物を含む。本明細書中に記載されるように、または当技術分野において公知のように、任意の酸化物記録層および形成方法を使用してもよい。
【００９２】
作業１７０８では、第４の酸化物記録層が第３の酸化物記録層の上または上方に形成される。第４の酸化物記録層は酸化物を含む。本明細書中に記載されるように、または当技術分野において公知のように、任意の酸化物記録層および形成方法を使用してもよい。
【００９３】
作業１７１０では、非酸化物記録層が第４の酸化物記録層の上または上方に形成される。非酸化物記録層はいかなる酸化物も含有しない。非酸化膜は酸化物を実質的に全く含まない層であることを意図している。当然、当技術分野において公知のように、任意の層から酸化物を完全に除去することは困難であるか、事実上不可能である。しかしながら、非酸化膜は、そこから可能な限り多くの酸化物を除去するような材料およびそのような手法で形成される。本明細書中に記載されるように、または当技術分野において公知のように、任意の非酸化物記録層および形成方法を使用してもよい。
【００９４】
一実施形態においては、第１の酸化物記録層の粒界幅は、第１の酸化物記録層の形成面に垂直な方向に、第１の酸化物記録層の最下部から媒体表面に向かって増加してもよい。
【００９５】
別の実施形態では、第３の酸化物記録層内の最大粒子幅は第１の酸化物記録層内の最大粒子幅よりも広くてもよい。
【００９６】
別の実施形態では、第３の酸化物記録層の粒界幅は、第３の酸化物記録層の形成面に垂直な方向に、媒体表面に向かって増加してもよい。
【００９７】
一手法によれば、第２の酸化物記録層の粒界幅は減少してもよく、第４の酸化物記録層の粒界幅は減少してもよい。
【００９８】
種々の実施形態によれば、方法１７００は、基板の上方に接着層を形成するステップと、接着層の上方に軟磁性体下層を形成するステップと、軟磁性体下層の上方にシード層を形成するステップと、シード層の上方に中間層を形成するステップと、のいずれかまたはすべてをさらに含んでもよい。第１の酸化物記録層は中間層の上方に形成される。
【実施例】
【００９９】
実験および例示的な実施形態
例示的な実施形態１
再度図５〜６について述べると、厚さ０．８ｎｍおよび直径６５ｎｍのガラス基板を基板５１０として使用した。Ｎｉ−３７．５Ｔａを、約０．５ＰａのＡｒガス圧の条件下、接着層５１１として１５ｎｍに形成し、軟磁性体下層５１２を、約０．４ＰａのＡｒガス圧の条件下、厚さ０．４ｎｍのＲｕ膜を介在させた、２つの層、すなわち厚さ３０ｎｍのＣｏ−２８Ｆｅ−３Ｔａ−５Ｚｒ合金膜として形成した。厚さ７ｎｍのＮｉ−１０Ｃｒ−６Ｗ膜をシード層５１３としてその上に形成した。一実施形態において、約０．５ＰａのＡｒガス圧の条件下、厚さ４ｎｍのＲｕを中間層５１４として形成した。また、約３．３ＰａのＡｒガス圧の条件下、厚さ５ｎｍのＲｕを形成し、約６．０ＰａのＡｒガス圧の条件下、厚さ５ｎｍのＲｕをその上に形成した。
【０１００】
いくつかの手法においては、第１のグラニュラ層と、第２のグラニュラ層と、第３のグラニュラ層と、第４のグラニュラ層は、すべて異なるスパッタリングチャンバにおいて形成した。第１のグラニュラ層は２層構造で形成した。第１のグラニュラ層の下層は、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、Ｒｕ−２０Ｔｉ−１０ＴｉＯ２ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第１のグラニュラ層の上層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−３ＳｉＯ２−３ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−２２．５Ｐｔ−１０．５Ｃｒ]−２ＳｉＯ２−２ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ３−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して４ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＳｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層は、約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−２６Ｃｒ−１０．５Ｐｔ]−４ＳｉＯ２−１Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して５ｎｍの厚さに形成した。
【０１０１】
第４のグラニュラ層におけるＡｒガス圧を他のグラニュラ層におけるＡｒガス圧よりも低くした場合、媒体の表面粗さを向上させることができた。強磁性金属層５１６は、Ｃｏ−１５Ｃｒ−１４Ｐｔ−８Ｂターゲットを使用して３ｎｍの厚さに形成した。厚さ３ｎｍのＤＬＣ（ダイヤモンド状炭素）膜を保護層５１７として形成した。最後に、中のパーフルオロアルキルポリエーテルベースの材料をフルオロカーボン材料で希釈した潤滑油を液体潤滑層５１８として塗布した。
【０１０２】
上記に加えて比較例として、第２のグラニュラ層、第３のグラニュラ層および第４のグラニュラ層の材料を変更したサンプルを用意した。各層を形成するために使用したターゲット材料を以下に示す表１にまとめる。
【表１】
2013125579.tif 000003
【０１０３】
作成したサンプルにおける記録層の微細構造を調べるために、高解像の透過型電子顕徴鏡（ＴＥＭ）を使用して各サンプルの断面構造を観察した。観察サンプルは加工して非常に薄くし、その後、ＴＥＭを使用して前および後に隣接する結晶粒が観察方向から見た場合に重なって観察されないような方式で観察した。観察領域では、約１０ｎｍに薄くした断面構造を観察した。その後、粒界幅の平均値を生じた画像から得た。粒界幅を、酸化物を含有する層における最上層である第４のグラニュラ層の最上部からの距離を関数としてプロットした。これを図７に示す。
【０１０４】
図７では、横軸上における１２ｎｍの点が記録層の最下層における粒界幅を示し、横軸上における０の点が第４のグラニュラ層の最上部における粒界幅を示す。第４のグラニュラ層の最上部は、媒体表面から基板方向に、潤滑油厚さと、保護膜厚さと、強磁性金属層厚さとを合わせた距離だけずらした線として得られたＴＥＭ画像において画定した。例１−１の粒界幅分布は図６に示す構造に一致する。これについては上にすでに説明した。
【表２】
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【０１０５】
真上の表２は、作成したサンプルの磁気クラスタサイズ、ＳＦＤ、信号対雑音比（ＳＮＲ）および媒体表面平坦度を示す。磁気クラスタサイズおよびＳＦＤは、当業者には理解されるように、カー効果磁力計を使用したマイナーループの分析を用いたプロセスにより得た。飽和磁化値Ｍｓは、磁化の絶対値を較正するために使用した振動サンプル磁力計（ＶＳＭ）を使用して測定した。媒体の読み取り／書き込み特性はスピンスタンド試験によって評価した。
【０１０６】
評価は、トラック幅７０ｎｍの単極型記録素子とトラック幅６０ｎｍのトンネル磁気抵抗効果を用いた再生素子とを含む磁気ヘッドを使用し、周速１０ｍ／ｓ、スキュー角０°および磁気スペーシング約８ｎｍの条件下で実施した。媒体の表面平坦度は熱式浮上量調整（ＴＦＣ）におけるタッチダウンパワー（ＴＤ）を使用して評価した。タッチダウンパワーは、ヘッドのスライダに取り付けたＴＦＣ素子が媒体表面と当接するまで入力される電力である。これはＴＤ値が大きいほど媒体表面の平坦度が高くなることを意味する。その理由は、ヘッドを媒体表面の領域まで押し下げることができるからである。
【０１０７】
表２に示すように、例１−１は良好な磁気クラスタサイズ、ＳＦＤおよびＴＤを有していたため、高いＳＮＲが実証された。例えば、例１−１を比較例１−１と比較すると、ＳＦＤとＴＤは類似しているが、磁気クラスタサイズはむしろより小さい。任意の特定の理論に結びつけることを望まないが、この現象は、高い酸化物濃度を有する材料が第４のグラニュラ層の真下に形成されるため、第４のグラニュラ層の粒子間交換相互作用が減少することによると考えられる。磁気クラスタサイズが減少するため、ノイズは減少し、その結果、ＳＮＲは向上する。さらに、例１−１を比較例１−２と比較すると、磁気クラスタサイズおよびＴＤは類似しているが、ＳＦＤはむしろより低い。任意の特定の理論に結びつけることを望まないが、この現象は、より少数の副粒子を生成する、第２のグラニュラ層内に形成される低い酸化物濃度を有する材料によるものと考えられる。
【０１０８】
一方、比較例１−３と例１−１を比較すると、磁気クラスタサイズは類似しているが、ＳＦＤおよびＴＤはより低下している。結果として、そのような実施形態において良好なＳＮＲは得られなかった。特に、比較例３−１は、他のサンプルと比較するとグラニュラ層の最上部においてより大きな粒界幅を有した。グラニュラ層の最上部における粒界幅が大きいため、媒体の表面粗さが増加し、その結果、比較例３−１などの実施形態ではＴＤパワーが小さくなったと考えられる。だがこれは、ＴＤパワーの減少の原因に関して、本明細書中に記載する実施形態および手法を任意の特定の理論に結びつけるものでは決してない。
【０１０９】
当業者には上記の説明を読むとわかるおよび認識されるように、ＴＥＭにおいて観察した結晶粒の断面構造が実質的に図６に示すようなものであるサンプルにおいて良好なＳＦＤおよび媒体の表面粗さ維持しつつ磁気クラスタサイズを低減することが可能であった。そのような実施形態では、結果として良好なＳＮＲを得られたことは明白である。
【０１１０】
例示的な実施形態２
例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによってサンプルを用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じであった。第１のグラニュラ層は２層構造を有していた。第１のグラニュラ層の下層は、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、Ｒｕ−２０Ｔｉ−１０ＴｉＯ２ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第１のグラニュラ層の上層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ）−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−２２．５Ｐｔ−１０．５Ｃｒ]−２ＳｉＯ２−２ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ３−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して４ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層については、減少するＳｉＯ２濃度を有する[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−７ＳｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４のサンプルを用意した。これらサンプルを使用して、酸化物濃度を変化させた場合の第３のグラニュラ層の特性を調べた。第３のグラニュラ層はすべて、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層は、約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−２６Ｃｒ−１０．５Ｐｔ]−４ＳｉＯ２−１Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して５ｎｍの厚さに形成した。各グラニュラ層の材料およびこれら材料の酸化物濃度を以下に示す表３にまとめる。
【表３】
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【０１１１】
表３からわかるように、ターゲットに含まれるＣｏ３Ｏ４は容易に分離する化合物のため、酸素供給源としての役割を果たし、Ｃｒは、Ｃｒ２Ｏ３に酸化される。このＣｒ２Ｏ３は粒界において分離し、粒界を形成する。Ｃｏ３Ｏ４内のすべての酸素がＣｒの酸化のために消費されると、混合物内に存在するＣｏ３Ｏ４の３つの分子毎にＣｒ２Ｏ３の４つの分子が生成される。このように形成されたＣｒ２Ｏ３もまた酸化物含有量に加えられる。第１のグラニュラ層は２つの層を含み、酸化物濃度は、例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じ方式で平均値として得たことに留意されたい。クラスタサイズ、ＳＦＤ、ＴＤおよびＳＮＲは、例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じ方法で測定した。
【０１１２】
結果を図８Ａ〜８Ｂに示す。第３のグラニュラ層の酸化物濃度が上昇すると、ＳＦＤはほとんど変化しないが、クラスタサイズは８．３ａｔ％の境界において大幅に低下する。ここで、第３のグラニュラ層の酸化物濃度が７．３ａｔ％から８．３ａｔ％に上昇すると、第３のグラニュラ層の酸化物濃度は第２のグラニュラ層の酸化物濃度よりも高くなることに留意されたい。第３のグラニュラ層の１つの役割は粒界幅を再度増加させることである。第３のグラニュラ層の酸化物濃度が上昇すると、上方に層として形成された第４のグラニュラ層の粒界幅が増加する。結果として、磁気クラスタサイズは減少する。その結果、ノイズは減少し、ＳＮＲは向上する。これは、いくつかの実施形態では、第３のグラニュラ層の酸化物濃度が好ましくは第２のグラニュラ層の酸化物濃度よりも高いことを意味する。
【０１１３】
例示的な実施形態３
再度図５〜６について述べると、例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによってサンプルを用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じであった。第１のグラニュラ層は２層構造を有していた。第１のグラニュラ層の下層は、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、Ｒｕ−２０Ｔｉ−１０ＴｉＯ２ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第１のグラニュラ層の上層については、減少するＴｉＯ２濃度を有する[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４のサンプルを用意した。これらサンプルを使用して、第１のグラニュラ層内に含まれる酸化物の濃度を変化させた場合の特性を調べた。第１のグラニュラ層の上層はすべて、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で０．５ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−２２．５Ｐｔ−１０．５Ｃｒ]−２ＳｉＯ２−２ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ３−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して４ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層は約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＳｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層は、約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−２６Ｃｒ−１０．５Ｐｔ]−４ＳｉＯ２−１Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して５ｎｍの厚さに形成した。各グラニュラ層の材料およびこれら材料の酸化物濃度を表４にまとめ、以下に再現した。クラスタサイズ、ＳＦＤ、ＴＤおよびＳＮＲは、例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じ方法で測定した。
【表４】
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【０１１４】
結果を図９Ａ〜９Ｂに示す。第１のグラニュラ層の酸化物濃度が上昇すると、ＳＦＤはほとんど変化しないが、クラスタサイズは８．２ａｔ％の境界において大幅に減少する。ここで、第１のグラニュラ層の酸化物濃度が７．７ａｔ％から８．２ａｔ％に上昇すると、第１のグラニュラ層の酸化物濃度が第２のグラニュラ層の酸化物濃度よりも高くなることに留意されたい。第１のグラニュラ層は、記録層の初期層内において粒界が形成され始める層であり、上方に層として形成された第２のグラニュラ層の粒界幅を増加させる役割を有する。第１のグラニュラ層の酸化物濃度が上昇すると、良好な粒界形成があり、上方に層として形成された第２のグラニュラ層の粒界幅が増加する。結果として、磁気クラスタサイズは減少する。その結果、ＳＮＲのノイズは向上する。これは、第１のグラニュラ層の酸化物濃度を最低でも第２のグラニュラ層の酸化物濃度より高くすべきであることを意味する。
【０１１５】
例示的な実施形態４
再度図５〜６について述べると、例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによってサンプルを用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じであった。第１のグラニュラ層は２層構造を有していた。第１のグラニュラ層の下層は、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、Ｒｕ−２０Ｔｉ−１０ＴｉＯ２ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成された。第１のグラニュラ層の上層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−２２．５Ｐｔ−１０．５Ｃｒ]−２ＳｉＯ２−２ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ２−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して２ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層は約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＳｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層では、増加するＳｉＯ２濃度を有する[Ｃｏ−２６Ｃｒ−１０．５Ｐｔ]−２ＳｉＯ２−１Ｃｏ３Ｏ４のサンプルを用意した。これらサンプルを使用して、酸化物濃度が変化した場合の第４のグラニュラ層の特性を調べた。第４のグラニュラ層はすべて、約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で５ｎｍの厚さに形成した。各グラニュラ層の材料およびこれら材料の酸化物濃度を表５にまとめ、以下に再現した。クラスタサイズ、ＳＦＤ、ＴＤおよびＳＮＲは、例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じ方法で測定した。
【表５】
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【０１１６】
結果を図１０Ａ〜１０Ｂに示す。第４のグラニュラ層の酸化物濃度が上昇すると、磁気クラスタサイズは一定の比率で減少する。その一方で、第４のグラニュラ層の酸化物濃度が９．３ａｔ％以上である場合、ＳＦＤは大幅に増加する。ここで、第４のグラニュラ層の酸化物濃度が９．３ａｔ％超である場合、第４のグラニュラ層の酸化物濃度は第３のグラニュラ層よりも高くなることに留意されたい。加えて、第４のグラニュラ層は主要記録層であり相対的に厚い。高い酸化物濃度の層がより厚く作成された場合、酸化物は磁性粒子コアを容易に貫通するため、より多くの副粒子がある。副粒子は粒子構造を乱すため、粒径および磁気異方性のより広い分布がある。さらに、第３のグラニュラ層が第４のグラニュラ層よりも低い酸化物濃度を有する材料によって形成される場合、副粒子の数はさらに増加する。結果として、第４のグラニュラ層の酸化物濃度が第３のグラニュラ層の酸化物濃度よりも高い場合、ＳＦＤは大幅に増加する。磁性粒子の副粒子への転化は、また、表面粗さを増加させる。したがって、第４のグラニュラ層の酸化物濃度が第３のグラニュラ層の酸化物濃度よりも高い場合、ＴＤは低下する。増加したＳＦＤおよび低下したＴＤが原因となってＳＮＲが低下する。したがって、好適な実施形態において、第４のグラニュラ層の酸化物濃度が第３のグラニュラ層の酸化物濃度よりも低くてもよい。
【０１１７】
例示的な実施形態５
再度図５〜６について述べると、例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによってサンプルを用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じであった。第１のグラニュラ層は２層構造を有していた。第１のグラニュラ層の下層は約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、Ｒｕ−２０Ｔｉ−１０ＴｉＯ２ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第１のグラニュラ層の上層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−ｌ８．５Ｐｔ]−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、表６に示すターゲットを使用して４ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層は約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＳｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層は約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で、以下、表６に示すようなターゲットを使用して５ｎｍの厚さに形成した。
【表６】
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【０１１８】
表６は、第２のグラニュラ層および第４のグラニュラ層を形成するために使用したターゲットのＰｔ濃度とＣｒ濃度との比Ｘ（Ｐｔ濃度／Ｃｒ濃度）、ならびに、また、読み取り／書き込み特性を示す。オーバライト（ＯＷ）およびＳＮＲは例示的な実施形態１に関して上に説明した読み取り／書き込みの結果の評価と同様の方法により得た。一般に、ＯＷ値が高いほど可書性が良いことを示す。
【０１１９】
表６の結果によれば、第４のグラニュラ層のＸが第２のグラニュラ層のＸ未満である場合、良好なＯＷが実証され、ＳＮＲは高い。しかしながら、第４のグラニュラ層のＸが第２のグラニュラ層のＸを超える場合、ＯＷは大幅に低下し、ＳＮＲは低下する。したがって、好適な実施形態によれば、第４のグラニュラ層のＸは第２のグラニュラ層のＸ未満でもよい。
【０１２０】
したがって、サンプルを例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによって用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは、例示的な実施形態１に関して上に説明したものと実質的に同じであった。第１のグラニュラ層は２層構造を有していた。第１のグラニュラ層の下層は約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、Ｒｕ−２０Ｔｉ−１０ＴｉＯ２ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第１のグラニュラ層の上層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して０．５ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−１０．５Ｃｒ−２２．５Ｐｔ]−２ＳｉＯ２−２ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ３−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して４ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層内のＣｒ濃度は、以下、表７に示す手法で変化させた。第３のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層は、約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−２６Ｃｒ−１０．５Ｐｔ]−４ＳｉＯ２−１Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して５ｎｍの厚さに形成した。
【表７】
2013125579.tif 000009
【０１２１】
上記表７は、第３のグラニュラ層および第４のグラニュラ層を形成するために使用したターゲットのＣｒ濃度、また、読み取り／書き込み特性の結果を示す。表７の結果によれば、第３のグラニュラ層内のＣｒ濃度が第４のグラニュラ層内のＣｒ濃度よりも低い場合、良好なＯＷが実証され、ＳＮＲは高い。しかしながら、第３のグラニュラ層内のＣｒ濃度が第４のグラニュラ層内のＣｒ濃度であるかそれよりも高い場合、ＯＷは大幅に低下し、ＳＮＲは低下する。したがって、第３のグラニュラ層内のＣｒ濃度は第４のグラニュラ層内のＣｒ濃度よりも低くなければならない。
【０１２２】
この時点で、Ｘと磁気異方性（Ｋｕ）との間の関係およびＣｒ濃度と飽和磁化（Ｍｓ）との間の関係を調べるために、グラニュラ記録層を単一層構造として中間層５１４上に１３ｎｍで形成したサンプルを用意し、磁気異方性を評価した。
【表８】
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【０１２３】
上記表８に示す、ＸおよびＣｒ濃度が異なる材料をグラニュラ記録層用に用意した。飽和磁化は振動サンプル磁力計（ＶＳＭ）を使用して求めた。磁気異方性はトルクの磁界角度依存性から得られ、トルクはトルク磁力計を使用することによって測定した。飽和磁化は磁性粒子コアの飽和磁化として得た。具体的には、測定した飽和磁化を磁性粒子コアの一部で乗じたものを磁性粒子の内部の磁化として解釈した。磁性粒子コアの体積はその中に含まれる酸化物の量を全体積から減じた値として解釈した。磁気異方性は同様に磁性粒子コア内部の磁気異方性として得た。得た結果を図１１および図１２に示す。図１１に示すように、Ｃｒ濃度が上昇すると、飽和磁化が一定の比率で減少することがわかる。さらに、図１２は、Ｐｔ濃度とＣｒ濃度との比Ｘが増加すると磁気異方性が一定の比率で増加することを示す。
【０１２４】
例示的な実施形態６
再度図５〜６について述べると、例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによってサンプルを用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じであった。第１のグラニュラ層は、以下、表９に示すように、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して種々の厚さに形成した。
【表９】
2013125579.tif 000011
【０１２５】
第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−２２．５Ｐｔ−１０．５Ｃｒ]−１ＳｉＯ２−１ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ３−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して３．７ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層は約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＳｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層は、約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−２６Ｃｒ−１０．５Ｐｔ]−４ＳｉＯ２−１Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して５ｎｍの厚さに形成した。磁気クラスタサイズ、ＳＦＤおよび磁気読み取り／書き込み特性は、例示的な実施形態１〜５に関して上に説明したものと同じ方法を使用して測定した。
【０１２６】
図１３は、磁気クラスタサイズおよびＳＦＤの結果を示す。図１４は、ＯＷおよびＳＮＲの結果を示す。第１のグラニュラ層の厚さが０ｎｍの点は、第１のグラニュラ層なしで形成した媒体の結果を示す。図１３の結果からわかるように、第１のグラニュラ層が０．５ｎｍ以上に形成される場合、磁気クラスタサイズは減少することが明白である。これは、高い酸化物濃度の第１のグラニュラ層が粒界幅を増加させるためであると考えられる。その一方で、第１のグラニュラ層が形成されない場合、ＳＮＲは低下した。この理由は、増加した磁気クラスタサイズがノイズを増加させたためであると考えられる。加えて、図１４は、第１のグラニュラ層の厚さが３ｎｍ超の場合、ＯＷは減少し、ＳＮＲは低下することを示す。これは、記録層の合計厚さが大きくなるために有効ヘッド領域が減少することが原因と考えられる。したがって、第１のグラニュラ層の厚さは好ましくは０．５ｎｍ〜３ｎｍである。
【０１２７】
例示的な実施形態７
再度図５〜６について述べると、例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによってサンプルを用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じであった。第１のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して１ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−２２．５Ｐｔ−１０．５Ｃｒ]−１ＳｉＯ２−１ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ３−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して３．７ｎｍの厚さに形成した。第３のグラニュラ層は、以下表１０に示すように、約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＳｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して種々の厚さに形成した。第４のグラニュラ層は、約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で、[Ｃｏ−２６Ｃｒ−１０．５Ｐｔ]−４ＳｉＯ２−１Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して５ｎｍの厚さに形成した。磁気クラスタサイズ、ＳＦＤおよび磁気読み取り／書き込み特性は、例示的な実施形態１〜５に関して上に説明したものと同じ方法を使用して測定した。
【表１０】
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【０１２８】
図１５は、ＯＷおよびＳＮＲの結果を示す。第３のグラニュラ層の厚さが０．００ｎｍの点は、第３のグラニュラ層なしで形成した媒体の結果を示す。図１５の結果からわかるように、第３のグラニュラ層を０．５ｎｍ以上に形成した場合、磁気クラスタサイズが減少することは明白である。これは、高い酸化物濃度を有する第３のグラニュラ層が第４のグラニュラ層の粒界幅を増加させたためであると考えられる。しかしながら、本明細書中に記載される実施形態および手法はいかなる特定の理論にも拘束されず、図１６に示すように、良好なＯＷを得るために、第３のグラニュラ層の厚さは少なくとも１ｎｍであってもよい。
【０１２９】
層の厚さが１ｎｍ未満の場合、第４のグラニュラ層と第２のグラニュラ層との層間交換相互作用が強すぎるため、磁化の非一斉回転は容易に進行しない。第３のグラニュラ層はＳＮＲについても好ましくは少なくとも１ｎｍである。さらに、第３のグラニュラ層の厚さが５ｎｍまたはそれを超える場合、ＳＦＤは増加し、ＳＮＲは極めて低くなる。これは、高い酸化物濃度を有する第３のグラニュラ層の厚さが大きすぎる場合、より多くの副粒子があるからと考えられる。より多くの副粒子がある場合、粒径および磁気異方性のより広い分布があり、その結果、ＳＦＤは増加する。したがって、第３のグラニュラ層の厚さが好ましくは１ｎｍ〜４ｎｍであることは明白である。
【０１３０】
上の結果は、第３のグラニュラ層が、第４のグラニュラ層と第２のグラニュラ層との層間交換相互作用を制御する役割ならびに第４のグラニュラ層内の粒界幅を増加する役割を有することを示唆する。したがって、いくつかの手法においては、第３のグラニュラ層の役割は第１のグラニュラ層の役割とは明確に異なることに留意すべきである。
【０１３１】
例示的な実施形態８
再度図５〜６について述べると、例示的な実施形態１による垂直磁気記録媒体のグラニュラ層５１５に以下の材料を使用することによってサンプルを用意した。グラニュラ層５１５以外の層の材料および厚さは例示的な実施形態１に関して上に説明したものと同じであった。第１のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−３０Ｃｒ−１８．５Ｐｔ]−６ＴｉＯ２−２．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して１ｎｍの厚さに形成した。第２のグラニュラ層は、約４ＰａのＡｒガス圧および基板バイアス−２００Ｖの条件下で、[Ｃｏ−２２．５Ｐｔ−１０．５Ｃｒ]−ｌＳｉＯ２−１ＴｉＯ２−２Ｂ２Ｏ３−１．５Ｃｏ３Ｏ４ターゲットを使用して３．７ｎｍの厚さに形成した。以下の表１１に示すように、第３のグラニュラ層は、酸化物および添加元素の種類を変えたターゲットを使用して形成した。第３のグラニュラ層は約４ＰａのＡｒガス圧の条件下で２ｎｍの厚さに形成した。第４のグラニュラ層は、[Ｃｏ−１０．５Ｐｔ−２６Ｃｒ]−４ＳｉＯ２−１Ｃｏ３０４ターゲットを使用して約０．９ＰａのＡｒガス圧の条件下で５ｎｍの厚さに形成した。磁気クラスタサイズ、ＳＦＤおよび読み取り／書き込み特性は例示的な実施形態１〜５を参照して上に説明したものと同じ方法を使用して測定した。表１１に示すように、すべてのサンプルは、小さな磁気クラスタサイズおよび低ＳＦＤならびに良好な読み取り／書き込み特性を示した。
【表１１】
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【０１３２】
したがって、記録部品の主磁極の周りにシールドで形成された磁気ヘッドを使用することによって高い媒体ＳＮＲを維持しつつオーバライト特性を向上させることが可能であり、いくつかの実施形態に従い、平方センチメートル毎１２１メガビット、７２８，０００ビット／ｃｍの線記録密度および１６７，０００トラック／ｃｍのトラック密度で動作を確認することができた。
【０１３３】
以上、本発明の種々の実施形態を記載したが、これらは例示としてのみ提供されたものであり、限定的なものではないことが理解されるべきである。したがって、本発明の実施形態の広さおよび範囲は、上記した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定されるべきである。
【符号の説明】
【０１３４】
１００  ディスクドライブ
１１２  磁気ディスク
１１３  スライダ
１１４  スピンドル
１１５  サスペンション
１１８  ディスクドライブモータ
１１９  アクチュエータアーム
１２１  読み取り／書き込みヘッド
１２２  ディスク表面
１２３  オンラインの駆動モータ制御信号
１２５  記録チャネル
１２７  アクチュエータ
１２８  オンラインの制御信号
１２９  制御ユニット
２００  支持基板
２０２  被覆コーティング
２０４  記録／再生ヘッド
２１２  下層
２１４  磁気コーティング
２１６  基板
２１８  垂直ヘッド
３０２  上部戻り磁極
３０４  トレーリングシールド
３０６  主磁極
３０８  ステッチ磁極
３１０  ヘリカルコイル
３１２  ヘリカルコイル
３１４  下部戻り磁極
３１６  絶縁体
３１８  ＡＢＳ
３２２  センサシールド
３２４  センサシールド
３２６  センサ
４０２  上部戻り磁極
４０４  トレーリングシールド
４０６  主磁極
４０８  ステッチ磁極
４１０  ループコイル
４１６  絶縁体
４１８  ＡＢＳ
４２２  センサシールド
４２４  センサシールド
４２６  センサ
５００  垂直磁気記録媒体
５１０  基板
５１１  接着層
５１２  軟磁性体下層
５１３  シード層
５１４  中間層
５１５  グラニュラ層
５１５−１  第１のグラニュラ層
５１５−２  第２のグラニュラ層
５１５−３  第３のグラニュラ層
５１５−４  第４のグラニュラ層
５１６  強磁性金属記録層
５１７  保護層
５１８  液体潤滑層
６０２  粒子
６０４  粒界
１７００  方法
１７０２  作業
１７０４  作業
１７０６  作業
１７０８  作業
１７１０  作業
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2013125579.tif 000018
【図２Ｅ】
2013125579.tif 000019
【図３Ａ】
2013125579.tif 000020
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2013125579.tif 000024
【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
2013125579.tif 000034
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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