(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気記録媒体の耐蝕性を向上することにより、良好な磁気記録特性を得る。【解決手段】垂直磁気記録媒体１０は、１〜２０ｎｍ間隔で配列された凸部３を持つ下地層２上に、凸部表面から先が広がるように形成され、少なくとも凸部側が分離された複数の磁性粒子を有する第１のアモルファス磁気記録層３１と、第１のアモルファス磁気記録層上に形成され、磁気粒子の側壁の少なくとも一部を被覆する非磁性保護層３２と、非磁性保護層上に形成された第２のアモルファス磁気記録層３３とを有する多層アモルファス磁気記録層５を含む。【選択図】図１Ａ
2017016720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、前記基板上に形成され、１ｎｍないし２０ｎｍの距離をおいて配列された複数の凸部をもつ下地層、前記下地層上に形成された多層アモルファス磁気記録層を含み、
前記多層アモルファス磁気記録層は、該下地層の凸部表面から先が広がるように各々形成され、膜面垂直方向を磁化容易軸とする複数の磁性粒子を有し、
前記複数の磁性粒子の少なくとも下地層の凸部に近い領域が分離されており、
各磁性粒子は、第１のアモルファス磁気記録層と、前記第１のアモルファス磁気記録層上に形成され、前記磁性粒子の側壁の少なくとも一部を被覆する非磁性保護層と、前記非磁性保護層上に形成された第２のアモルファス磁気記録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】
前記第２のアモルファス磁気記録層上に、非磁性保護層とアモルファス磁気記録層との積層が１ないし４層さらに設けられる請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記非磁性保護層は、０．５〜３ｎｍの膜厚を有する請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記非磁性保護層の合計の膜厚は、前記アモルファス磁気記録層及び前記非磁性保護層の合計の膜厚の１／３以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記非磁性保護層の材料は、白金、パラジウム、金、銅、クロム、アルミニウム、及びそれらを主成分とする合金からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記複数の磁性粒子の先端が互いに接触し、かつ前記下地層の凸部に近い領域の磁性粒子が膜厚方向に１／３以上分離されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記凸部のピッチの分散は２０％以下である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記凸部は、半円状及び台形のうち１つの断面形状を有する請求項１ないし７のいずれ
か１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記多層アモルファス磁気記録層のアモルファス磁気記録材料は、希土類元素−遷移金属合金からなる請求項１ないし８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記希土類元素は、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、及びジスプロシウムからなる群から選択される少なくとも１種である請求項９に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記遷移金属は鉄またはコバルトである請求項９または１０に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記アモルファス磁気記録材料は、テルビウム−コバルト合金からなる請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
前記アモルファス磁気記録材料は、白金、金、銀、インジウム、クロム、チタン、ケイ素、及びアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種からなる添加元素をさらに含む請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１４】
前記添加元素の添加量は、全組成比の３０原子％以下である請求項１３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記多層アモルファス磁気記録層は、３ｎｍ〜３０ｎｍの膜厚を有する請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１６】
下記式（１）で表される保磁力Ｈｃ付近における磁化曲線の傾きαは５未満である請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
α＝４πｄＭ／ｄＨ｜Ｈ＝Ｈｃ…（１）
なお、上記式中、Ｍは磁化、Ｈは磁界、Ｈｃは保磁力を各々表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録方式が使われている現在の磁気記録媒体において、記録層の垂直配向性と、磁性体粒子の孤立の両立は必須である。従来技術においては、酸化物（ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘ、ＡｌＯｘ等）のマトリックス中に垂直配向した強磁性体（ＣｏＰｔ合金、ＦｅＰｔ合金、ＣｏＰｄ合金等）粒子を配置するグラニュラ構造が採用されている。しかし、高密度化に伴う１ビット当たりの粒子数の減少のため、磁性体粒子の粒径分散が問題になっている。この粒径分散は主に下地層の凹凸、結晶粒サイズからきており、様々な試みがされているにも関わらず、分散を減らすことができないのが現状である。その理由は、ＲｕやＭｇＯ等の特定の材料でしかグラニュラ構造と結晶的な異方性を同時に満足させることができないのと、記録層自体も結晶性であり、独自の粒成長が起こるためである。それに対し、アモルファス磁気記録層は、下地層によらず垂直配向が可能であり、独自の粒成長をしないがゆえの下地層形状のトレースが容易である。アモルファス材料を磁気記録層に用いれば、下地層材料にとらわれず、粒径分散の少ない構造を作ることが期待できる。
【０００３】
分散が少ない凹凸下地を持った構造を作るため、微粒子やジブロックコポリマーをパターニングに用いたプロセスが提案されてきた。微粒子やジブロックコポリマーをマスクとし、凹凸パターニング用の下地を加工することで、アモルファス記録層を成長させるための凹凸下地とすることができる。しかしながら、これまでに提案されてきたアモルファス磁気記録層を持つ磁気記録媒体は粒界物質のない構造のため、側壁からの酸化リスクが高かった。その原因は、非常に酸化しやすい希土類元素の存在である。酸化防止材料としてＣｒやＡｌ等を混合する方法もあるが、それらの酸化防止材料は一般的に垂直磁気異方性Ｋｕを落とすため、混合比率を上げることができないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５９３５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、磁気記録媒体の耐蝕性を向上することにより、良好な垂直磁気記録特性を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態にかかる垂直磁気記録媒体は、基板、前記基板上に形成され、１ｎｍないし２０ｎｍの距離をおいて配列された複数の凸部をもつ下地層、前記下地層上に形成された多層アモルファス磁気記録層を含み、
前記多層アモルファス磁気記録層は、該下地層の凸部表面から先が広がるように各々形成され、膜面垂直方向を磁化容易軸とする複数の磁性粒子を有し、
前記複数の磁性粒子の少なくとも下地層の凸部に近い領域が分離されており、
各磁性粒子は、第１のアモルファス磁気記録層と、前記第１のアモルファス磁気記録層上に形成され、前記磁性粒子の側壁の少なくとも一部を被覆する非磁性保護層と、前記非磁性保護層上に形成された第２のアモルファス磁気記録層とを有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造の一例を表す断面図である。
【図１Ｂ】実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造の一例を表す断面図である。
【図１Ｃ】実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造の一例を表す断面図である。
【図１Ｄ】実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造の一例を表す断面図である。
【図１Ｅ】実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造の一例を表す断面図である。
【図２】下地層の凸部の配列パターンの一例を模式的に表す図である。
【図３】下地層の凸部の配列パターンの一例を模式的に表す図である。
【図４】下地層の凸部の配列パターンの一例を模式的に表す図である。
【図５】下地層の凸部の形状の一例を表す断面図である。
【図６】下地層の凸部の形状の一例を表す断面図である。
【図７】下地層の凸部の形状の一例を表す断面図である。
【図８】下地層の凸部の形状の一例を表す断面図である。
【図９Ａ】実施形態に係る磁気記録媒体の作製方法の一例を表す図である。
【図９Ｂ】実施形態に係る磁気記録媒体の作製方法の一例を表す図である。
【図９Ｃ】実施形態に係る磁気記録媒体の作製方法の一例を表す図である。
【図９Ｄ】実施形態に係る磁気記録媒体の作製方法の一例を表す図である。
【図９Ｅ】実施形態に係る磁気記録媒体の作製方法の一例を表す図である。
【図１０】実施形態に係る磁気記録媒体の断面構造の一例を表す写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態に係る垂直磁気記録媒体は、基板、基板上に形成され、１ｎｍないし２０ｎｍの距離をおいて配列された複数の凸部をもつ下地層、下地層上に形成された多層アモルファス磁気記録層を含む。
【０００９】
実施形態に用いられる多層アモルファス磁気記録層は、下地層の凸部表面から先が広がるように各々形成され、膜面垂直方向を磁化容易軸とする複数の磁性粒子を有し、複数の磁性粒子の少なくとも下地層の凸部に近い領域が分離されている。
【００１０】
また、各磁性粒子は、第１のアモルファス磁気記録層と、第１のアモルファス磁気記録層表面に形成され、磁気粒子の側壁の少なくとも一部を被覆する非磁性保護層と、非磁性保護層上に形成された第２のアモルファス磁気記録層とを有する。
【００１１】
実施形態によれば、酸化防止のために多層アモルファス磁気記録層の層間にＰｔをはじめとする非磁性保護層を挿入すると、非磁性保護層は、スパッタプロセス中に層間だけでなく磁性粒子の側壁にも付着して被覆するため、側壁からの酸化を防ぎ、磁気記録媒体の耐蝕性を向上することができる。
【００１２】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１Ａに、実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造の一例を表す断面図を示す。
【００１４】
磁気記録媒体１０は基板１上に、図示しない軟磁性裏打ち層、凸部３を有する凹凸下地層２、多層アモルファス磁気記録層５、保護層６を含む。凹凸下地層２と、多層アモルファス磁気記録層５との間には、任意に、酸化防止層２９を設けることができる。凹凸下地層２はその名のとおり凸部３を持つ下地層のことで、第１ないし第３のアモルファス磁気記録層３１，３３，３５は、それぞれこの凸部３をトレースする形で柱状成長する。凹凸パターンは基板１を上面から観察した際、４〜２０ｎｍ程度のピッチ（＝重心間の距離）にて低分散で配置する。多層アモルファス磁気記録層５に用いられる第１ないし第３のアモルファス磁気記録層３１，３３，３５は突出した凸部３の上に選択的に成長し、基板１側から表面側にむかって広がるように堆積する。第１ないし第３のアモルファス磁気記録層３１，３３，３５は結晶性を持たないため、独自の粒成長を起こすことなく凸部３の形状を正確にトレースする。また、多層アモルファス磁気記録層５は、第１ないし第３のアモルファス磁気記録層３１，３３，３５の層間に第１ないし第３の非磁性保護層３２，３４，３６を含む。その際、第１ないし第３の非磁性保護層３２，３４，３６は基板１に平行ではなく、凸部３と同様に湾曲した形を持つ。さらに、磁性粒子間に粒界４があるところでは非磁性保護層は磁性粒子の側壁にも付着する。側壁に非磁性保護層３２，３４，３６が存在することで、粒界４においてアモルファス層３１，３３，３５がむき出しになることなく、その一部あるいは全表面が非磁性保護層３２，３４，３６によって保護され得る。一般的に、アモルファス磁性材料にはＲＥ−ＴＭ（アモルファス希土類−遷移金属）合金が使われるため酸化しやすいが、粒界４の隙間に非磁性保護層３２，３４，３６による保護膜があることで、酸化を防止することができる。多層アモルファス磁気記録層５の磁性粒子による柱状構造の境界部分４は空隙でも良いし、非磁性保護層３２，３４，３６の材料によって埋められても良い。さらに、境界部分の一部は析出した希土類を主成分とする酸化物でも良い。最表面付近では、多層アモルファス磁気記録層５は殆ど連続的となり、その上に堆積した保護層６は連続膜となってもよい。それぞれに用いられる材料については後述する。
【００１５】
図１Ｂないし図１Ｅに、実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造の他の一例を表す断面図を示す。
【００１６】
図示するように、実施形態に係る垂直磁気記録媒体の多層アモルファス磁気記録層の構造は、図１Ａに示す構造以外にも様々な構造が考えられる。
【００１７】
図１Ｂは、最表面付近で膜が連続膜となった一例を示す。磁気記録媒体１０は、図１Ａと同様に、基板１上に、図示しない軟磁性裏打ち層、凸部３を有する凹凸下地層２、多層アモルファス磁気記録層５、保護層６を含む。凹凸下地層２と、多層アモルファス磁気記録層５との間には、任意に、酸化防止層２９を設けることができる。図１Ａと同様にアモルファス磁気記録層３１、３３は下地３から広がるように堆積し、３５では連続膜となる。空隙４に接する非磁性保護層３２、３４はアモルファス記録層３１、３３の側壁の一部あるいは全てを被覆する。連続膜となったアモルファス記録層３５の上に堆積した非磁性保護層３６、保護層６は、３５と同様連続膜となる。
【００１８】
図１Ｃは、最表面にある非磁性保護層３６のみ連続膜となった一例を示す。
【００１９】
図１Ｄは、表面側２／３の膜が連続膜となった一例である。アモルファス磁気記録層３１は凹凸下地層２の凸部から広がるように成長し、非磁性保護層３２に覆われたところで空隙が埋まり、ほぼ連続膜となる。その上に堆積したアモルファス記録層３３、３５および非磁性保護層３４、３６も連続膜となる。
【００２０】
図１Ｅは、全記録層が互いに分離し、保護層６も互いに分離している一例を示す。
【００２１】
＜アモルファス磁気記録材料＞
アモルファス磁気記録材料として、一般的には、アモルファス希土類・遷移金属（ＲＥ−ＴＭ）合金膜を使用することができる。
【００２２】
具体的にはＧｄ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｆｅ、Ｔｂ−Ｆｅ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ、Ｔｂ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｃｏ等の合金があげられる。
【００２３】
希土類が軽希土類（Ｎｄ等）の場合、遷移金属と平行な磁化を持つため強磁性体になる。希土類が重希土類（Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ）の場合、遷移金属と反対向きの磁化を持つためフェリ磁性体となる。フェリ磁性体を用いる方が、飽和磁化Ｍｓが低下するため、保磁力Ｈｃを高くすることができる。
【００２４】
また、遷移金属にはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉが挙げられるが、Ｎｉの場合はキュリー温度Ｔｃが室温以下になることが多いため、使用されないことが多い。
【００２５】
これらの合金に対し、ＣｒやＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ等の酸化しやすい材料を添加元素として少量混合することで、磁性材料の酸化を抑制することが可能である。また、添加元素としてＡｕ、Ｐｔ、Ａｇ等の貴金属を少量混合しても、酸化抑制効果が得られる。上記のような添加元素は、組成比で全元素の３０原子％以下、さらには１０原子％以下混合することができる。添加物が多すぎる場合、飽和磁化Ｍｓの低下や、垂直磁気異方性Ｋｕの低下をまねく傾向がある。
【００２６】
アモルファス磁気記録層の１層すなわち多層になっている記録層のうち、非磁性保護層に分断されない連続的なアモルファス磁気記録層１層分は、１ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であることがさらに好ましい。膜厚が薄すぎる場合、前後の層の元素拡散の影響が生じやすくなり、垂直配向そのものが弱まる傾向がある。
【００２７】
多層となっているアモルファス磁気記録層においては、各層の組成が同じでも、異なっていてもよい。例えば、下地に近い下層側にＫｕの高いＴｂＦｅＣｏを使用し、保護層に近い上層側にＫｕの低いＴｂＣｏＣｒを用いる等の構成にすることができる。このような構成にすることで、Ｋｕの高い媒体に対して磁化反転を容易にし、熱揺らぎ耐性の獲得と書き込み容易性の両立が可能となる。
【００２８】
＜アモルファス磁気記録層の形状＞
多層アモルファス磁気記録層５は、凹凸下地層２上に堆積され、その磁性粒子が図１のような柱状の構造を持つ。凹凸下地層によって各アモルファス磁気記録層は互いに分断された状態で堆積され始めるが、膜厚が増すにつれて磁性粒子のサイズが肥大し、最終的には磁性粒子同士は結合することができる。なお、磁性粒子同士は、最表層の領域で結合していてもよいし、結合しないまま柱状成長してもよい。しかし、例えば膜厚２０ｎｍのうち最下層２ｎｍのみが分断されており、それ以降の部分では一様なアモルファス膜であるような場合には、耐蝕性を向上し、保磁力を安定させる効果が得られない傾向があるため、実施形態に使用される多層アモルファス磁気記録層の互いに分離された領域は、少なくとも膜厚の１／３以上にすることができる。この分離の状態は、断面ＴＥＭ（transmission electron microscope）のような方法で観察することができる。
【００２９】
例えば、ＴｂＣｏＣｒを凹凸下地層上に成長させたときは、膜厚３０ｎｍ程度の部分までは下地層の構造が保たれるが、それ以上では互いに結合した複数の磁性粒子からなる柱状構造となる。そのため、３０ｎｍ以下の膜厚で記録層を構成することができる。
【００３０】
多層アモルファス磁気記録層は、総膜厚では３ｎｍ以上３０ｎｍ以下の膜厚でスパッタリング法により堆積させることができる。３ｎｍ未満では初期層の影響により有効な垂直磁化膜を得られないことと、磁気的な記録体積が不足する傾向がある。また、３０ｎｍを超えると、磁化反転に必要なヘッド磁界が不足する傾向がある。ここで、総膜厚とは、少なくとも１層の非磁性保護層と少なくとも２層のアモルファス磁気記録層の積層を含んだ、トータルの多層アモルファス磁気記録層としての厚さである。酸化防止層と保護層は総膜厚には含まない。
【００３１】
成膜の際、アモルファス磁気記録層の分離を良好にするため、プロセスガス圧を０．５〜１０Ｐａの範囲にすることができる。０．５Ｐａよりも低いガス圧では粒の分離が不十分となる傾向がある。１０Ｐａより高い場合、膜厚および組成の面内分布が発生する傾向にある。
【００３２】
なお、実施形態に用いられるアモルファス磁気記録層のように、凹凸下地の上にあってその全てあるいは一部が孤立するような状態を「磁性粒子」と表現することがある。磁性粒子は、グラニュラ構造の粒部分を指すときにも使われる。テンプレートに使われる微粒子とは異なるものである。
【００３３】
＜非磁性保護層＞
各アモルファス磁気記録層の層間に挿入し、アモルファス磁気記録層の磁性粒子による柱状構造の側壁を保護する非磁性保護層について記述する。非磁性保護層の材料として、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、及びＡｌ及びそれらの金属を主成分とする合金等があげられる。
【００３４】
ここでいう主成分とは、合金中に上記金属が５０％以上の割合で含まれている場合をいう。主成分が上記材料であればよく、その他の元素を添加物として含んでも良い。例えば、Ａｇを１０ａｔｍ％含んだＰｄや、Ｂを３０ａｔｍ％含んだＰｔ、Ｃｒ２Ｎ等はこの定義に含まれる。
【００３５】
これらの材料は貴金属あるいは不動体を作りやすい材料であるため、酸化防止のための保護層としての効果が期待できる。さらに、Ｐｔは分極しやすく、Ｐｄは歪による垂直磁気異方性等、垂直異方性の補助的効果も期待できる。
【００３６】
非磁性保護層の材料は、スパッタリングあるいはＣＶＤ，ＡＬＤ等によってアモルファス磁気記録層の間に成膜される。非磁性保護層はアモルファスである必要はなく、結晶性でも良い。後述するように膜厚が薄いため、形状への影響は軽微である。
【００３７】
非磁性保護層の形状は、アモルファス磁気記録層と同様、凸部に丸みを帯びた層状である。中央が最も厚く、側壁に近づくに従い、薄膜化し得る。通常の人工格子等とは異なり、非磁性保護層にはある程度の膜厚が必要である。例えば、人工格子では数Åの膜厚であるのに対し、非磁性保護層は最も厚い場所での定義で、少なくとも０．５ｎｍから厚いものでは３ｎｍまでの範囲にすることができる。非磁性保護層の膜厚が薄すぎる場合は酸化防止の効果が低下する傾向があり、厚すぎると上下の交換結合が切れ、記録層の粒子が１磁性体として磁化反転できなくなる傾向がある。側壁に付着させた非磁性材料をＴＥＭ等で直接観察することは難しい場合もあるが、ＥＤＸやＥＥＬＳ等の元素分析によって付着していることを確認することができる。
【００３８】
非磁性保護層の数は、多過ぎるとアモルファス磁気記録層の比率が低下し、垂直磁気異方性Ｋｕや磁化Ｍｓの低下をまねく傾向がある。そのため、１層から５層程度にすることができる。また、各アモルファス磁気記録層の膜厚は、３ｎｍ以上にすることができる。３ｎｍ未満の場合、初期層の影響で垂直磁気異方性Ｋｕが不十分となる。磁気記録層の総膜厚すなわち、アモルファス磁気記録層と非磁性保護層の合計の膜厚に対する非磁性保護層の割合は、膜厚比で１／３以下にすることができる。アモルファス層と非磁性保護層の合計膜厚が３０ｎｍ以下であることにより、非磁性保護層の総膜厚は１０ｎｍ以下にすることができる。非磁性保護層が含まれる場合、記録層の保磁力Ｈｃの低下をまねくことがある。その場合、アモルファス材料の組成をＨｃが十分得られるような組成へと変更することができる。側壁保護のため、成膜条件をアモルファス磁気記録層の成膜条件とは異なる条件に変えても良い。具体的には、スパッタリングで成膜する場合、より低圧で成膜することで側壁への回り込み効果を増すことができる。
【００３９】
非磁性保護層が複数層ある場合、各層の材料が同じでも、異なっても良い。膜厚も同様に各層で異なっていても良い。
【００４０】
＜アモルファス磁気記録層の磁気特性＞
実施形態に係る磁気記録媒体は、磁化回転型の磁気特性を示すことができる。磁気特性は振動試料型磁力計（ＶＳＭ）やＫｅｒｒ効果測定装置にて測定することができる。
【００４１】
垂直磁気記録層の保磁力Ｈｃは、２ｋＯｅ以上とすることが好ましい。保磁力Ｈｃが２ｋＯｅ未満であると、高い面記録密度を得にくい傾向がある。
【００４２】
垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．９以上であることが好ましい。ここで言う垂直角型比とは、飽和磁化Ｍｓで残留磁化Ｍｒを割ったものである。垂直角型比が０．９未満であると、垂直配向が悪化しているか，部分的に熱安定性が低下した構造が形成されている傾向がある。
【００４３】
Ｈｃ付近における磁化曲線の接線と負の飽和値との交点の磁界を核生成磁界Ｈｎとすると，ＨｎはＨｃより小さくなるが，再生出力，熱揺らぎ耐性，隣接トラック記録時の情報消去耐性などの観点からはなるべく大きくすることができる。しかしながら，Ｈｎを大きくすると言うことは，Ｈｃ付近における磁化曲線の傾きαを大きくするということになり、Ｓ／Ｎ比が低下する傾向がある。
【００４４】
一般に保磁力Ｈｃ付近における磁化曲線の傾きαは，次の式のように表記される。
【００４５】
α＝４πｄＭ／ｄＨ｜Ｈ＝Ｈｃ
ここで，Ｍは磁化、Ｈは外部磁界を示す。現在実用化されているグラニュラ型の垂直磁気記録媒体では，多少粒子間結合を強めた方が総合的に良好な記録再生特性が得られるため，αは２前後となっている。しかしながら，基本的には粒子間結合が弱い方が高い線記録密度で高いＳ／Ｎ比が得られる傾向があり，グラニュラ型の垂直磁気記録媒体では，αが３よりも大きくなるような強い粒子間結合は好ましくない。αが５以上ともなると，磁性粒子はそれぞれ独立した磁化反転ではなく，隣接する粒子の反転に引っ張られて反転する傾向が強くなると言える。
【００４６】
＜酸化防止層＞
凹凸下地とアモルファス磁気記録層の間に、酸化防止層を設けることができる。酸化防止層とは、凹凸下地作製の際の表面の汚れ例えば酸素や酸化物、水酸化物等、まれには、窒化物、塩化物、フッ化物等も含む）が反応しやすいアモルファス磁気記録層へと移動するのを防ぐ役割を果たす。そのため、単体では記録層と反応しない材料が好ましい。具体的には、ＰｄやＲｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等の貴金属、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｗ等の遷移金属が挙げられる。さらに、形状のトレース性を高めるため、材料は結晶粒を持たないことが好ましい。上記に挙げた材料は、数ｎｍのオーダーではそれほど大きな結晶粒を持つことはないが、１０ｎｍ程度の厚みでは５〜６ｎｍ径の結晶粒を持つものもあらわれる。膜の結晶粒は凹凸下地の形と１対１ではないため、酸化防止層の結晶粒に沿ってアモルファス磁気記録層が成長する傾向がある。この問題を解決するため、酸化防止層を厚くする場合、材料をアモルファスにするのが好ましい。例えば、Ｎｉ−Ｔａ、Ｃｒ−Ｔｉ、Ｚｒ−Ｆｅ等は代表的なアモルファス材料である。例えば（Ｔｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ）からなる第１の群と、（Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ）からなる第２の群の組み合わせにより、スパッタリングでアモルファス膜を得ることができる。
【００４７】
アモルファス材料は磁性を持たないものを使用することができる。もし磁性があると、酸化によりアモルファス材料の磁気特性が変化し、ひいては連続的に成長される記録層の磁気特性につながるためである。
【００４８】
酸化防止層の膜厚は、酸化防止の観点から厚い方が好ましい。例えば、酸化防止層が２ｎｍ未満であると、連続膜を堆積することが困難なため、抗酸化性が低下する傾向がある。一方、厚すぎる場合、凹凸形状が平坦化される傾向があり、磁性粒子が分断されにくい傾向がある。例えば、酸化防止層が３０ｎｍを超える場合、膜は連続的になり、アモルファス磁気記録層は磁壁移動型の磁気特性になる。以上の理由より、酸化防止層は２ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲にすることができる。
【００４９】
＜下地層の形状＞
図２ないし図４に、下地層の凸部の配列パターンの一例を上から見た様子を模式的に表す図を示す。
【００５０】
下地層の凸部３の配列パターンは、規則的であることが好ましい。例えば、下地層の凸部３の配列パターンを上から見た場合、図２のように、４〜２０ｎｍのピッチで最密配列された円形（あるいは多角形）パターンや、図３のように、同様のピッチで正方配列したパターンが好ましい。
【００５１】
配列ピッチが２０ｎｍよりも広いと、磁気記録媒体の記録密度が下がる傾向がある。また、４ｎｍ未満であると、熱揺らぎの効果で記録が消失する傾向がある。
【００５２】
なお、ここで配列パターンにおける凸部のピッチは、凸部の中心間の距離で表される。これらのパターンは、図４のように例えば境界線１０１，１０２で囲まれた領域のような数１００ｎｍ以上のドメインすなわち規則配列したパターンの集合体をもっていてもよく、配列も完全に最密配列である必要はない。
【００５３】
凸部配列の溝の深さは、３ｎｍ以上３０ｎｍ以下にすることができる。溝の深さが３ｎｍ未満の場合、スパッタリングされた原子が溝部分にも入り込み、成長した磁性粒子の孤立性を妨げる傾向がある。３０ｎｍを越えると、軟磁性裏打ち層との距離が開きすぎて、記録密度の低下を招く傾向がある。
【００５４】
また、下地層は１ｎｍないし２０ｎｍの距離をおいて配列された複数の凸部をもつ。これは、凸部間の溝の距離が１ｎｍないし２０ｎｍであることを意味する。
【００５５】
凸部間の溝の距離が１ｎｍ未満の場合、堆積された磁性膜は溝で分断されることなく左右に支えられ、連続的に成膜される傾向がある。このため、３ｎｍ未満の深さ、１ｎｍ未満の幅の溝を持つパターンでは、実質的に平坦な基板と同じとなる傾向がある。
【００５６】
図５ないし図８に、下地層の凸部の形状の例を表す断面図を各々示す。
【００５７】
凹凸の形状として、例えば図５に示すような半円状２１、図６に示すような台形２２、図７に示すような筒型２３、及び図８に示すようなＶ字溝２４などがあげられる。ただし、台形の場合、下地層の溝底部に平行な方向に対する台形の側面の角度θいわゆるテーパーが３０度未満になる場合、側面に垂直配向してしまい基板に対して垂直磁化膜ではなくなる傾向がある。
【００５８】
＜下地層の材料＞
下地層には、腐食性、耐久性を考慮した種々の材料を用いることができる。
【００５９】
下地層に使用される材料として、例えばＣ、Ｓｉ等の無機材料、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属材料、あるいはそれらの合金（ＣｒＴｉ、ＮｉＷ等）、酸化物・窒化物等があげられる。特に、Ｃ、Ａｌ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ａｕ等の材料を用いると、凹凸の形成しやすさとアモルファス材料との親和性が良好となる傾向がある。
【００６０】
下地層とアモルファス磁性材料の間に、バッファ層を挟むことができる。例えばＡｇなどの材料の上に直接ＴｂＦｅＣｏなどのアモルファス磁気記録層を堆積させた場合、Ａｇが拡散し垂直磁化を消してしまうことがある。これに対し、バッファ層を設けると、下地層とアモルファス磁性層の反応を抑制することができる。また、ＣＦ４ガスを用いたＲＩＥプロセスにて加工したＡｕの上に直接ＴｂＦｅＣｏなどのアモルファス磁気記録層を堆積させた場合、Ａｕ下地の表面がフッ素により汚染されるため、同様の反応が発生する。アモルファス磁性層を厚く積層すればこの問題は解決する可能性があるが、軟磁性裏打ち層との距離が延びると軟磁性裏打ち層との距離が開きすぎてしまい、記録密度の低下を招く傾向がある。
【００６１】
そのような場合、ＴａやＡｌ、ＮｉＴａ等のバッファ層材料を数ｎｍの厚さで形成することで、拡散を抑制し垂直磁化膜を得ることができる。
【００６２】
なお、酸化防止層を設ける場合には、バッファ層は凹凸下地層と酸化防止層の間に設けることができる。
【００６３】
＜下地層の加工方法＞
下地層は様々な方法で加工することができる。
【００６４】
例えば、直径数ｎｍ〜数１０ｎｍの微粒子を基板に一様に配列させることで、凹凸のついた下地層とすることができる。粒径分散の少ない微粒子を用いることで、下地層の粒径分散も下げることができる。ジブロックコポリマー等の自己組織化材料、アルミナナノホールやメソポーラス材料等を使っても、同様の効果を得ることができる。
【００６５】
陽極酸化アルミナをテンプレートに用いる場合、基板上に予めＡｌの薄膜を堆積させ、電極を作製した後、酸性溶液中で電界をかけることで規則的なナノホールを得ることができる。
【００６６】
メソポーラス材料については、メソポーラスシリカの例で説明する。ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）とトリブロックコポリマー、ＨＣｌ、エタノール、水を混合し、単層配列する濃度に希釈し、スピンコート法により基板上へ単層塗布する。ベークによりブロックコポリマーを除去することで、数ｎｍサイズの孔のあいた規則的なパターンを得ることができる。どちらも平面像は微粒子やジブロックコポリマー等と同様、凹凸は逆で参照符号３の部分が凹となる以外は図２と同様のパターンとなる。この凹部に電鋳やスパッタにより金属材料を埋め込み、エッチングプロセスにより凹凸を逆転させることが可能である。
【００６７】
また、ＡｌＳｉやＡｇＧｅ等の共晶構造を適用することもできる。共晶構造のままでは凹凸がないため、エッチングプロセスにより凹凸をつける必要がある。
【００６８】
列挙した材料をＣ（カーボン）等の下地層材料を堆積させた基板に塗布し、ＲＩＥ等のエッチングプロセスで表面に凹凸をつけ、下地層とすることができる。基板に転写する場合、微粒子や有機材料を直接下地層に用いるよりも、硬度や密着性に優れる。
【００６９】
下地層のパターニングには、必要に応じて種々のドライエッチングプロセスを使うことができる。例えば、Ｃを使う場合、Ｏ２プラズマによるエッチングを行うことができる。ＳｉやＧｅ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ等の場合、ハロゲンガス例えばＣＦ４、ＣＦ４／Ｏ２、ＣＨＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２等を使ったエッチングを用いることができる。また、Ｏ２やハロゲンでエッチングが難しい貴金属類については、希ガスを用いたイオンミリング等の手法が使われる。ハロゲンガスプロセスを用いた場合には、プロセス後に水で十分に洗浄する必要がある。
【００７０】
下地層のパターニングには、ドライエッチだけでなくウェットエッチも用いることができる。ウェットエッチを使うことで、一度に大量の基板の処理が可能となり、生産性が向上する。例えば、共晶構造のＳｉやＧｅの粒界を除去するには、フッ酸、あるいはアルカリエッチング液を用いることができる。
【００７１】
＜微粒子＞
下地層の加工に使用される微粒子の大きさは、粒径１ｎｍ〜数１０ｎｍ程度にすることができる。形状は多くが球形であるが、球形以外に、例えば四面体、直方体、八面体、三角柱、六角柱、円筒形等の形があげられる。規則的に配列させることを考えた場合、形の対称性を高くすることができる。微粒子は、塗布時の配列性を上げるため、粒径分散が小さいことが好ましい。例えば、ＨＤＤ媒体に用いる場合、粒径分散は好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１５％以下である。粒径分散が小さいと、ＨＤＤ媒体のジッタノイズを下げることができる。分散が２０％を超えると、ジッタノイズが増えるため媒体Ｓ／Ｎが低下する傾向がある。
【００７２】
微粒子の材料は、金属あるいは無機物、またはそれらの化合物が好ましい。具体的には、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ等が挙げられる。また、これらの酸化物、窒化物、硼化物、炭化物、硫化物等も用いることができる。微粒子は結晶性、あるいはアモルファスのいずれを用いることもできる。例えば、Ｆｅの周囲にＦｅＯｘ（ｘ＝１〜１．５）で覆われた構造のように、コアシェル型の粒子でも良い。コアシェル型の場合、Ｆｅ３Ｏ４の周囲をＳｉＯ２が覆うような、組成の異なる材料でも良い。さらに、Ｃｏ／Ｆｅのような金属コアシェル型の表面が酸化され、Ｃｏ／Ｆｅ／ＦｅＯｘのような３層以上の構造となっても良い。主成分が上記に挙げたものであれば、例えばＦｅ５０Ｐｔ５０のように、ＰｔやＡｇ等の貴金属との化合物を使用することができる。
【００７３】
微粒子の配列は溶液系で行われるため、微粒子は保護基をつけた状態で、溶液に安定に分散した状態で用いられる。基板への塗布のため、溶媒沸点は好ましくは２００℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下である。芳香族炭化水素、アルコール、エステル、エーテル、ケトン、グリコールエーテル、脂環式炭化水素、脂肪族炭化水素などが挙げられる。沸点と塗布性の観点から、具体的には、ヘキサン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、ジグライム、乳酸エチル、乳酸メチル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などが用いられる。微粒子はこれらの溶媒に分散された状態で、スピンコート法、ディップコート法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法等により、基板に単層で塗布される。
【００７４】
＜共晶＞
共晶構造は２種類以上の元素の蒸着やスパッタリングによって作製される。代表的なものは、Ａｌ−ＧｅやＡｇ−Ｇｅの共晶構造である。例えばＡｇがシリンダ状に配置されるＡｇ−Ｇｅを使えば、目的の凹凸構造が得られる。この時、ターゲットの組成比はＡｇ２０Ｇｅ８０〜Ａｇ５０Ｇｅ５０程度が好ましい。Ａｇ−Ｇｅを濃度１０％のフッ酸に数分間浸漬することで、Ｇｅを溶かしてＡｇのみを選択的に残すことができる。
【００７５】
＜埋め込み工程＞
実施形態の媒体は、埋め込みにより平坦化するプロセスを加えることができる。埋め込みには、埋め込み材料をターゲットとしたスパッタリング法が簡便なため使用されるが、他にもめっき、イオンビーム蒸着、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）等の方法を使用することもできる。ＣＶＤやＡＬＤを用いれば、高テーパーの磁気記録層の側壁に対し、高レートで成膜可能である。また、埋め込み成膜時に基板にバイアスをかけることで、高アスペクトのパターンでも隙間なく埋め込むことができる。ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）やＳＯＣ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｃａｒｂｏｎ）等の所謂レジストをスピンコートし、熱処理で硬化させる方法を用いることもできる。
【００７６】
埋め込み材料にはＳｉＯ２を用いることができるが、埋め込み材料はこれに限らず、硬度と平坦性の許す限りの材料を使用できる。例えば、ＮｉＴａやＮｉＮｂＴｉ等のアモルファス金属は平坦化し易く埋め込み材料として使用できる。Ｃを主成分とする材料例えばＣＮｘ、ＣＨｘ等を使用すると、硬度が高くなり、ＤＬＣとの密着性を良くすることができる。ＳｉＯ２やＳｉＮｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ等の酸化物、窒化物も埋め込み材料として使用できる。上記化合物中、０＜ｘ≦３の範囲である。ただし、磁気記録層と接する際に磁気記録層と反応生成物を作る場合、埋め込み層と磁気記録層の間に保護層を１層挟むことができる。このような保護層としてＳｉ、Ｔｉ、Ｔａ等の保護層の非酸化物があげられる。
【００７７】
＜保護膜形成および後処理＞
カーボン保護膜は、凹凸へのカバレッジをよくするためにＣＶＤ法で成膜することができる。あるいは、スパッタ法または真空蒸着法により成膜することができる。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ３結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。膜厚は２ｎｍ以下だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍ以上だと、記録再生ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。保護膜上に潤滑剤を塗布することができる。潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【００７８】
＜軟磁性裏打ち層＞
軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）は、垂直磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。軟磁性裏打ち層には、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造また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構造を有する材料を用いることもできる。軟磁性裏打ち層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏ合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により成膜した場合にアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示すとともに、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００７９】
軟磁性裏打ち層の下に、軟磁性裏打ち層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のために、さらに下地層を設けてもよい。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【００８０】
スパイクノイズ防止のために軟磁性裏打ち層を複数の層に分け、０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することで反強磁性結合させてもよい。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させてもよい。交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層してもよい。
【００８１】
実施例
実施例１
図９Ａないし図９Ｅに、実施形態に係る磁気記録媒体の作製方法の一例を表す図を示す。
【００８２】
図９Ａに示すように、ガラス基板１上にＣｏＺｒＮｂからなる厚さ５０ｎｍの軟磁性裏打ち層７、Ｃからなる厚さ２０ｎｍの加工用下地層２を成膜する。その上に直径７ｎｍのＦｅＯｘ微粒子８を単層で塗布する。微粒子８には保護基として分子量１０００のポリスチレンが付着しており、１０ｎｍピッチで基板上へ配列する。配列後は図２のような六方最密パターンとなる。
【００８３】
図９Ｂに示すように、ドライエッチングにより、ＦｅＯｘ微粒子８をマスクとして微粒子８の周りのポリスチレンごと、Ｃからなる加工用下地層２をエッチングし基板１に凸部を設ける。この工程は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ４０Ｗおよび４０Ｗとし、エッチング時間を４０秒として行われる。この工程により、Ｃ下地層２はエッチングされ、１５ｎｍの凹凸がつく。
【００８４】
図９Ｃに示すように、ＦｅＯｘ微粒子８を基板１上から除去する。基板１を濃度１ｗｔ％の塩酸に１０分間浸漬することで、ＦｅＯｘ微粒子８は塩酸に溶解され、基板１上から除去される。基板１は純水により洗浄し、塩酸の残留による腐食を防ぐ。
【００８５】
図９Ｄに示すように、アモルファス磁気記録層を基板１上のＣ下地層２へ堆積させる。まず、図示しないＮｉＴａ酸化防止層を膜厚５ｎｍで堆積させ、その後、Ｔｂ３０Ｃｏ７０を膜厚５ｎｍ、Ｐｔを膜厚１．５ｎｍで堆積させた。さらに、Ｔｂ３０Ｃｏ７０を膜厚５ｎｍ、Ｐｔを膜厚１．５ｎｍを２回堆積させることにより、ＮｉＴａ酸化防止層上に、３層のＴｂ３０Ｃｏ７０と３層のＰｔが交互に積層された構造を有する多層アモルファス磁気記録層を得た。多層アモルファス磁気記録層の層膜厚は合計２１ｎｍである。
【００８６】
さらに、図９Ｅに示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積）によりＤＬＣ保護膜を膜厚４ｎｍで多層アモルファス磁気記録層５上へ堆積させ、図示しない潤滑剤を塗布することにより磁気記録媒体２０が得られた。
【００８７】
このようにして得られた磁気記録媒体２０をＫｅｒｒ効果測定装置により評価したところ、角型比１、Ｈｃ＝３．８ｋＯｅ，Ｈｎ＝１．５ｋＯｅ，Ｈｓ＝６．４ｋＯｅであることを確認した。また、保磁力Ｈｃ付近におけるループの傾きαは１．９となった。磁化曲線からは，磁壁移動型ではなく，磁気的に孤立した磁性粒子が磁化回転する反転モードと推定される。磁気記録媒体をスピンスタンドへ組み込み、５００ｋＦＣＩの記録密度で書き込みを行ったところ、明確な再生波形を確認した。
【００８８】
さらに、記録再生テスト後の磁気記録媒体２０をＫｅｒｒ効果測定装置により評価したところ、Ｈｃ＝３．７ｋＯｅであった。
【００８９】
また、得られた磁気記録媒体２０の断面構造について，走査型透過電子顕微鏡による明視野像を得た。
【００９０】
得られた像を図１０に示す。
【００９１】
なお、図１０の像は、図１の模式図とほぼ同様である。
【００９２】
図１０に示すように、得られた磁気記録媒体２０では第１ないし第３のアモルファス磁気記録層の磁性粒子が突出した下地層の凸部の上に選択的に成長し、下地層の凸部では互いに分離し、頭頂部では下地側の層よりもより連続的となり、その上に堆積された保護層はさらに連続膜となっている部分が多い。第１のアモルファス磁気記録層上に積層された第１の非磁性保護層は第１のアモルファス磁気記録層の磁性粒子の側壁を被覆し、第２のアモルファス磁気記録層上に積層された第２の非磁性保護層は少なくとも第２のアモルファス磁気記録層の磁性粒子の側壁を被覆し、第３のアモルファス磁気記録層上に積層された第３の非磁性保護層は少なくとも第３のアモルファス磁気記録層の磁性粒子の側壁を被覆することにより、多層アモルファス磁気記録層の磁性粒子による柱状構造の粒界が非磁性保護層で覆われる。また、これにより、磁気記録媒体の耐蝕性が向上し、安定した保磁力が得られるので、磁気記録特性が良好となる。
【００９３】
比較例１
アモルファス磁気記録層の組成をＴｂ２５Ｃｏ７５に変更し、非磁性保護層及び酸化防止層は設けず、Ｃ下地層の直上にアモルファス磁気記録層を堆積したこと以外は実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。また、酸化防止層の有無で静磁気特性が変化するため、実施例１と特性が合うよう、アモルファス磁気記録層にはＴｂ２５Ｃｏ７５を用いた。Ｋｅｒｒ効果測定装置により、静磁気特性がＨｃで±０．５ｋＯｅ以下であることを確認した。
【００９４】
実施例１及び比較例１の媒体の記録再生特性を評価した。ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。磁気記録再生の評価には、書き込みにシールディポットポール磁極、再生部にＴＭＲ素子を備えたヘッドを用いた。記録周波数は記録密度で１４００ｋＢＰＩとして測定した。結果を下記表１に示す。
【表１】
2017016720.tif 000003
【００９５】
なお、ここで、例えば上記表中に示すように、[Tb30Co70(5nm)/Pt(1.5nm)]3は、３層の５ｎｍ厚のＴｂ３０Ｃｏ７０と３層の１．５ｎｍ厚のＰｔが交互に積層された構造を示すものとする。
【００９６】
比較例１の媒体は、再生波形は取れたものの、ノイズが少し多く、信号振幅も実施例１の媒体より少し低かった。ＳＮＲで比較すると実施例１からマイナス１０ｄＢとなった。
【００９７】
詳しく調査したところ、比較例１の記録再生テスト後のＨｃが大幅に変化していることが判った。その原因は、酸化による静磁気特性の変化と考えられる。
【００９８】
以上の結果より、酸化防止層を設けた垂直磁気記録媒体は、酸化防止層を設けない垂直磁気記録媒体と比べて良好な記録再生特性を示すことが判った。この理由はＰｔを膜中に挿入したことによる酸化防止効果があったことにある。
【００９９】
実施例２−１〜２−４
下記表２に示す実施例２−１〜２−４のように、Ｐｔの層数を１層、３層、５層、及び７層と変化させること以外は実施例１と同様の方法で垂直磁気記録媒体を作製した。また、比較例２として、非磁性保護層Ｐｔを全く含まない媒体も作成した。
【０１００】
垂直磁気記録媒体を作製した後、Ｋｅｒｒ効果測定装置により評価し、Ｈｃ、Ｍｓを測定した。さらに、酸化防止効果を調べるため、Ｈｃの減衰を調べた。Ｈｃが当初の７５％になるまでの時間を測定し、下記表２にその結果をまとめた。Ｐｔの層数が多いほど、Ｈｃが減少するまでの時間が延びた。Ｐｔを７層程度まで増やすと、ＴｂＣｏの組成を変更してもＭｓが１００ｅｍｕ／ｃｃ程度しか得られなくなり、初期のＨｃの減少傾向が見られた。判定基準は、Ｈｃが７５％以下になるまでの時間が７日以内の場合は×、Ｈｃが７５％以下になるまでの時間が２０日以内の場合は△、それ以上の場合は○とした。
【０１０１】
以上の結果より、非磁性保護層のＰｔが含まれる媒体においては、層数に応じてＨｃ減衰の軽減効果が得られた。
【表２】
2017016720.tif 000004
【０１０２】
実施例３−１〜３−５
ただし、下記表３に示す実施例３−１〜３−５のように、Ｐｔの膜厚を０．３〜４．５ｎｍまで変更すること以外は実施例１と同様の方法で磁気記録媒体を作製した。得られた磁気記録媒体について、実施例２−１〜２−４と同様に、Ｋｅｒｒ効果測定装置により評価してＨｃを測定し、減衰を調べた。
【０１０３】
判定は、Ｈｃが７５％以下になるまでの時間が７日以内の場合は×、Ｈｃが７５％以下になるまでの時間が２０日以内の場合は△、それ以上の場合は○とした。得られた結果を下記表３に示す。
【表３】
2017016720.tif 000005
【０１０４】
Ｐｔ膜厚を増やすごとにＨｃの減衰を抑える様子を確認できたが、Ｈｃの数値自体も減少が見られた。以上の結果より、非磁性保護層のＰｔが含まれる媒体においては、Ｐｔ膜厚に応じてＨｃ減少の軽減効果を得られたと考えられる。
【０１０５】
実施例４−１〜４−５
下記表４に示す実施例４−１〜４−５のように、非磁性保護層の材料と膜厚を変更したこと以外は実施例１と同様の方法で磁気記録媒体を作製した。得られた磁気記録媒体について、実施例２−１〜２−４と同様にしてＨｃを測定し、Ｈｃの減衰を調べた。
【０１０６】
得られた結果を下記表４に示す。
【表４】
2017016720.tif 000006
【０１０７】
Ｐｔ以外の材料を試したが、Ｐｔと同様、Ｈｃの減衰を抑制することができた。
【０１０８】
実施例５−１〜５−５
実施例１と同様の方法で磁気記録媒体を作製した。
【０１０９】
下記表５に示す実施例５−１〜５−５のように、アモルファス層の材料と膜厚を変更すること以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。
【０１１０】
非磁性保護層はＰｔで膜厚１．５ｎｍで固定した。実施例２−１〜２−４と同様に、Ｈｃを測定し、減衰を調べた。判定は、Ｈｃが７５％以下になるまでの時間が７日以内の場合は×、Ｈｃが７５％以下になるまでの時間が２０日以内の場合は△、それ以上の場合は○とした。得られた結果を表５に示す。
【表５】
2017016720.tif 000007
【０１１１】
表５に示すように、ＴｂＣｏの膜厚を変更し、実施形態におけるＨｃの減衰抑制効果を確認した。
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…基板、３…凸部、２…下地層、５…多層アモルファス磁気記録層、６…保護層、３１，３３，３５…アモルファス磁気記録層、３２，３４，３６…非磁性保護層、１０，２０…垂直磁気記録媒体
【図１Ａ】
2017016720.tif 000008
【図１Ｂ】
2017016720.tif 000009
【図１Ｃ】
2017016720.tif 000010
【図１Ｄ】
2017016720.tif 000011
【図１Ｅ】
2017016720.tif 000012
【図２】
2017016720.tif 000013
【図３】
2017016720.tif 000014
【図４】
2017016720.tif 000015
【図５】
2017016720.tif 000016
【図６】
2017016720.tif 000017
【図７】
2017016720.tif 000018
【図８】
2017016720.tif 000019
【図９Ａ】
2017016720.tif 000020
【図９Ｂ】
2017016720.tif 000021
【図９Ｃ】
2017016720.tif 000022
【図９Ｄ】
2017016720.tif 000023
【図９Ｅ】
2017016720.tif 000024
【図１０】
2017016720.tif 000025