(57)【要約】【課題】磁気記録媒体のＳＮＲを高める。【解決手段】基板と、下地層と、（００１）配向したＬ１０構造を有する磁性層をこの順で含む磁気記録媒体であって、前記磁性層は、基板側から第１の磁性層と第２の磁性層を含み、前記第１の磁性層はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部にＣを含み、前記第２の磁性層はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部に酸化物または窒化物を含み、前記第２の磁性層はさらに添加物として、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂからなる群から選ばれる何れか１つ以上の元素を含むことを特徴とする磁気記録媒体により上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、下地層と、（００１）配向したＬ１０構造を有する磁性層をこの順で含む磁気記録媒体であって、
前記磁性層は、基板側から第１の磁性層と第２の磁性層を含み、
前記第１の磁性層はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部にＣを含み、
前記第２の磁性層はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部に酸化物または窒化物を含み、
前記第２の磁性層はさらに添加物として、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂからなる群から選ばれる何れか１つ以上の元素を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第２の磁性層は粒界部に、Ｃを含まない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】
前記第２の磁性層は粒界部に、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂの酸化物を含まないことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記添加物が、Ｍｇ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ａｇの何れかであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記添加物の添加量が、０．５ｍｏｌ％以上、２０ｍｏｌ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第２の磁性層の層厚が、１ｎｍ以上、７ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記（００１）配向したＬ１０構造を有する磁性層が、ＦｅＰｔ合金、もしくはＣｏＰｔ合金を主成分とすることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記酸化物または窒化物が、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＢＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｂ２Ｏ３の何れかであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に対する大容量化の要求が益々強まっている。この要求を満たす手段として、レーザー光源を搭載した磁気ヘッドで磁気記録媒体を加熱して記録を行う熱アシスト磁気記録方式が提案されている。
【０００３】
熱アシスト磁気記録方式では、磁気記録媒体を加熱することによって保磁力を大幅に低減できるため、磁気記録媒体の磁性層に結晶磁気異方定数Ｋｕの高い材料を用いることができる。このため、熱安定性を維持したまま磁性粒径の微細化が可能となり、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２級の面密度を達成できる。高Ｋｕ磁性材料としては、Ｌ１０型ＦｅＰｔ合金、Ｌ１０型ＣｏＰｔ合金、Ｌ１１型ＣｏＰｔ合金等の規則合金等が提案されている。
【０００４】
また、磁性層には、上記規則合金からなる結晶粒を分断するため、粒界相材料としてＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の酸化物、もしくはＣ、ＢＮ等を添加することが知られている。磁性層を、結晶粒が粒界相で分離されたグラニュラー構造とすることにより、磁性粒子間の交換結合を低減でき、高い媒体ＳＮＲを実現できる。例えば、非特許文献１には、ＦｅＰｔに３８％のＳｉＯ２を添加すること、特許文献１には、グラニュラー構造を有するＬ１０磁性層の粒界部にＧｅ酸化物を用いることが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ＦｅＰｔ磁性層を形成するためのスパッタリングターゲットに、Ａｇ、Ａｕ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｒｅを添加することで磁気特性が向上することが記載されている。
【０００６】
また、非特許文献２には、Ｌ１０構造の高保磁力の薄膜として、（ＦｅＰｔ）Ａｇ−Ｃグラニュラー構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１９９６号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７５０２５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  １０４，０２３９０４（２００８）
【非特許文献２】Ｊｏｕｒａｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ  ａｎｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ３２２（２０１０）２６５８−２６６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
磁気記録媒体の記録容量に対する要求は留まることがない。そのため、電磁変換特性、特に、ＳＮＲに優れる磁気記録媒体が求められている。
【００１０】
本発明は、このような要求から為されたものであり、今まで以上に高いＳＮＲが得られる磁気記録媒体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】
本実施の形態の一観点によれば、基板と、下地層と、（００１）配向したＬ１０構造を有する磁性層をこの順で含む磁気記録媒体であって、前記磁性層は、基板側から第１の磁性層と第２の磁性層を含み、前記第１の磁性層はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部にＣを含み、前記第２の磁性層はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部に酸化物または窒化物を含み、前記第２の磁性層はさらに添加物として、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂからなる群から選ばれる何れか１つ以上の元素を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
開示の磁気記録媒体によれば、ＳＮＲを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態における磁気記録媒体の断面模式図
【図２】本実施の形態における磁気記憶装置の一例を示す模式図
【図３】本実施の形態における磁気記憶装置に用いる磁気ヘッドの一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施の形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【００１５】
本実施の形態における磁気記録媒体の構成例について図１を用いて説明する。
【００１６】
本実施の形態における磁気記録媒体は、基板１と、下地層２と、（００１）配向したＬ１０構造を有する磁性層をこの順で形成した構造のものであり、磁性層は、基板１側から形成される第１の磁性層３と第２の磁性層４を含むものであり、第１の磁性層３はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部にＣを含むものであり、第２の磁性層４はグラニュラー構造でその磁性粒子の粒界部に酸化物または窒化物を含むものであり、第２の磁性層４はさらに添加元素として、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂからなる群から選ばれる何れか１つ以上の元素を含むものである。本実施の形態における磁気記録媒体では、このような構成を採用することで、磁性粒子の分離が促進され、また、Ｌ１０構造を有する磁性層の（００１）配向性が高まるため、磁気記憶装置とした場合のＳＮＲを高めることができる。
【００１７】
このような構成でＳＮＲが高まる理由として発明者は次のように考えている。すなわち、第１の磁性層３はグラニュラー構造の初期層であり、高配向、高規則化度であり、また磁性粒子と粒界との分離が良好であることが求められる。本実施の形態における第１の磁性層３に含まれるＣは、例えば、５００℃以上、より好ましくは、５００℃以上、６００℃以下の範囲内の高温での成膜に際してＦｅ等の磁性材料と分離しやすく、良好な粒界部を形成する。そして、その上に形成する第２の磁性層４の磁性粒子は、第１の磁性層３における磁性粒子からワン・オン・ワンで成長するため、第１の磁性層３の良好な分離性を引き継ぐことになる。
【００１８】
また、本実施の形態における磁気記録媒体では、第２の磁性層４として粒界部に酸化物または窒化物を含むグラニュラー構造を採用するが、このような構造の磁性層は、粒界部にＣを用いる場合に比べて、低温、例えば５００℃未満、より好ましくは、３００℃以上、５００℃未満で成膜できるため、Ｌ１０構造を有する磁性粒子の（００１）配向性、規則化度を高めることができる。
【００１９】
また、本実施の形態においては、第２の磁性層４では添加元素として、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂからなる群から選ばれる何れか１つ以上の元素、より好ましくは、Ｍｇ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ａｇの何れかの元素を含むが、これらの添加元素は、Ｌ１０構造を有する磁性粒子に直接作用し、磁性粒子の（００１）配向性、規則化度を高める効果がある。
【００２０】
以上のように、本実施の形態における磁性層は、上記の第１の磁性層３と第２の磁性層４を含むものであるため、（００１）配向性が高く、高規則化度であり、かつ、磁性粒子と粒界との分離が良好なものとなり、磁気記憶装置とした場合のＳＮＲを高めることができる。
【００２１】
本実施の形態においては、第２の磁性層４の粒界部に、Ｃを含まないものであることが好ましい。Ｃは、前述のように、低温での成膜に際してＦｅ等の磁性材料と結合する場合があり、これによって、磁性粒子の（００１）配向性、規則化度を低下させる場合がある。
【００２２】
本実施の形態においては、第２の磁性層の粒界部に、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂの酸化物を含まないものであることが好ましい。前述のように、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂは、Ｌ１０構造を有する磁性粒子に直接作用し、磁性粒子の（００１）配向性、規則化度を高める効果があるので、これらの添加元素が酸化して粒界層を形成してしまうと、磁性粒子に対する作用が低下し、磁性粒子の（００１）配向性、規則化度を高める効果が低下する場合があるからである。
【００２３】
本実施の形態においては、第２の磁性層４への前記添加元素の添加量を、０．５ｍｏｌ％以上、２０ｍｏｌ％以下の範囲内とするのが好ましい。このような範囲とすることで、磁性粒子の（００１）配向性、規則化度をより高めることができる。
【００２４】
本実施の形態においては、第２の磁性層４の層厚を、１ｎｍ以上、７ｎｍ以下の範囲内とするのが好ましい。このような範囲とすることで、磁性粒子の（００１）配向性、規則化度をより高めることができる。
【００２５】
本実施の形態においては、（００１）配向したＬ１０構造を有する磁性層として、ＦｅＰｔ合金、もしくはＣｏＰｔ合金を主成分とすることで、高い結晶磁気異方定数Ｋｕを有するものとすることができる。
【００２６】
本実施の形態においては、第２の磁性層４の粒界部に含まれる酸化物または窒化物として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＢＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｂ２Ｏ３の何れか１種類以上を用いるのが好ましい。これにより、結晶粒子間の交換結合をより確実に分断し、磁気記憶装置に用いた場合のＳＮＲを高めることができる。
【００２７】
本実施の形態における磁気記録媒体では、基板１には公知のものを用いることができる。ここで、本実施の形態における磁気記録媒体の製造過程においては、５００℃以上の基板加熱が必要となる場合があるため、基板１として、例えば、軟化温度が５００℃以上、好ましくは６００℃以上の耐熱ガラス基板を用いることができる。
【００２８】
本実施の形態における磁気記録媒体の下地層２は、Ｌ１０構造を有する磁性層を（００１）配向させるのに適したものを用いることができる。このような下地層としては、例えば、（１００）配向したＷ、ＭｇＯが例示できる。
【００２９】
また、本実施の形態における磁気記録媒体の下地層２は、多層構造とすることができる。この場合は、複数の下地層の間における格子ミスフィットを１０％以下とするのが好ましい。このような下地層としては、例えば、前述の（１００）配向したＷ、ＭｇＯを多層構造としたもの、また、これらの下地層を確実に（１００）配向とするため、その下に、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としたＢＣＣ構造の合金、Ｂ２構造を有する合金を用いることができる。ここで、Ｃｒを主成分としたＢＣＣ構造の合金としては、ＣｒＭｎ、ＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＶ、ＣｒＴｉ、ＣｒＲｕ等が挙げられる。また、Ｂ２構造を有する合金としては例えば、ＲｕＡｌ、ＮｉＡｌ等が挙げられる。
【００３０】
本実施の形態における磁気記録媒体では、磁性層の上に、ＤＬＣ保護膜を形成することが好ましい。
【００３１】
ＤＬＣ保護膜の形成方法は特に限定されるものではない。例えば炭化水素からなる原料ガスを高周波プラズマで分解して膜を形成するＲＦ−ＣＶＤ（Radio Frequency-Chemical Vapor Deposition）法、フィラメントから放出された電子で原料ガスをイオン化して膜を形成するＩＢＤ（Ion Beam Deposition）法、原料ガスを用いずに固体Ｃタ−ゲットを用いて膜を形成するＦＣＶＡ（Filtered Cathodic Vacuum Arc）法等により形成できる。
【００３２】
ＤＬＣ保護膜の膜厚についても特に限定されるものではないが、例えば、１ｎｍ以上、６ｎｍ以下の範囲内とすることが好ましい。これは、膜厚が１ｎｍ未満では磁気ヘッドの浮上特性が劣化する場合があり好ましくないためである。また、膜厚が６ｎｍを超えると磁気スペ−シングが大きくなり、媒体ＳＮ比が低下する場合があり好ましくないためである。
【００３３】
ＤＬＣ保護膜上には、さらにパーフルオロポリエーテル系のフッ素樹脂からなる潤滑剤を塗布することもできる。
【００３４】
本実施の形態における磁気記憶装置は、前述の本実施の形態における磁気記録媒体を用いることを特徴とする。
【００３５】
磁気記憶装置は、例えば、磁気記録媒体を回転させるための磁気記録媒体駆動部と、先端部に近接場光発生素子を備えた磁気ヘッドと、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号処理系と、を有するものであってもよい。また、磁気ヘッドは、磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、レーザー発生部から発生したレーザー光を近接場光発生素子まで導く導波路と、を有するものであってもよい。
【００３６】
磁気記憶装置の具体的な構成例を図２に示す。この磁気記憶装置は、磁気記録媒体１００と、磁気記録媒体を回転させるための磁気記録媒体駆動部１０１と、磁気ヘッド１０２と、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部１０３と、記録再生信号処理系１０４等を有している。
【００３７】
本実施の形態においては、磁気ヘッド１０２は、例えば図３に示した構造のものを用いることができる。具体的には、磁気ヘッド１０２は、記録ヘッド２０８、再生ヘッド２１１を備えている。記録ヘッド２０８は、主磁極２０１、補助磁極２０２、磁界を発生させるためのコイル２０３、レーザー発生部となるレーザーダイオード（ＬＤ）２０４、ＬＤから発生したレーザー光２０５を近接場光発生素子２０６まで伝達するための導波路２０７等を有している。再生ヘッド２１１はシールド２０９で挟まれた再生素子２１０等を有している。
【００３８】
そして、磁気記録媒体１００には、上述の本実施の形態における磁気記録媒体を用いている。このため、磁気記憶装置とした場合にＳＮＲを高めることができる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。尚、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１〜２０、比較例１〜４）
実施例１〜２０における磁気記録媒体及び比較例１〜４における磁気記録媒体について説明する。
【００４１】
最初に、２．５インチガラス基板上に、下地層を成膜した。具体的には、２．５インチガラス基板上に、第１の下地層として膜厚５０ｎｍの５０Ｃｏ−５０Ｔｉ（５０原子％のＣｏと５０原子％のＴｉとの合金。以下、同様に記載する。）を成膜し、３００℃の基板加熱を行った後、第２の下地層として膜厚１２ｎｍの８０Ｃｒ−２０Ｖを成膜し、その上に第３の下地層として膜厚４０ｎｍのＷを成膜し、さらにその上に第４の下地層として膜厚３ｎｍのＭｇＯを成膜した。
【００４２】
その後、５２０℃の基板加熱を行った後、下地層の上に、第１の磁性層として、表１に示す層を膜厚２ｎｍで成膜し、基板温度を４８０℃とした後、第２の磁性層として、表１に示す層を膜厚５ｎｍで成膜した（表１中の、６０（５０Ｆｅ５０Ｐｔ）−４０Ｃは、６０ｍｏｌ％（５０原子％Ｆｅ−５０原子％Ｐｔ）−４０ｍｏｌ％Ｃを示す。以下、同様に記載する。）。その後、磁性層の上に、３ｎｍのＤＬＣ保護膜を形成し、保護膜の表面にパーフルオロポリエーテル系のフッ素樹脂からなる潤滑剤を膜厚１．２ｎｍで塗布し、磁気記録媒体を製造した。Ｘ線回折により、下地層は良好なＢＣＣ構造の（１００）配向膜であること、磁性層は良好なＬ１０構造の（００１）配向膜であることを確認した。
【００４３】
（比較例５）
実施例１８において、下地層を３層構造とし、第１の下地層として膜厚５ｎｍのＴａ、第２の下地層として膜厚２０ｎｍのＣｒ、第３の下地層として膜厚１０ｎｍのＭｎＯを用いた。その他の条件は、比較例１と同様にして磁気記録媒体を製造した。Ｘ線回折により、下地層は（００２）配向膜であること、磁性層はＬ１０構造の（１１０）配向膜であることを確認した。
【００４４】
製造した磁気記録媒体について、図３記載の磁気ヘッドを用いてＳＮＲを測定した。その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
表１に示されるように、比較例１では、第２の磁性層に添加物が含まれていないため良好な特性は得られなかった。比較例２では、第２の磁性層の粒界部に酸化物、窒化物が含まれていないため良好な特性は得られなかった。比較例３及び４では、第１の磁性層の粒界部に酸化物を用いると、粒界部にＣが含まれないため良好な特性は得られなかった。
【００４７】
これに対し、実施例１〜２０においては、良好な特性が得られた。尚、実施例１１より、第２の磁性層にＧｅ酸化物が含まれると特性が少し低下すること、実施例１２より、第１の磁性層にＧｅが含まれると、特性が少し低下すること、実施例１３より、第２の磁性層の粒界部にＣが含まれると特性が少し低下すること等が解った。
【００４８】
また、実施例１８と比較例５との対比によって、実施例１８の（００１）配向したＬ１０構造の磁性層は、比較例５の（１１０）配向の磁性層より特性が優れることが解った。
【符号の説明】
【００４９】
１  基板
２  下地層
３  第１の磁性層
４  第２の磁性層
１００  磁気記録媒体
１０１  磁気記録媒体駆動部
１０２  磁気ヘッド
１０３  磁気ヘッド駆動部
１０４  記録再生信号処理系
２０１  主磁極
２０２  補助磁極
２０３  コイル
２０４  レーザーダイオード（ＬＤ）
２０５  レーザー光
２０６  近接場光発生素子
２０７  導波路
２０８  記録ヘッド
２０９  シールド
２１０  再生素子
２１１  再生ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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