(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、ＣｒＮ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、ＶＯ、ＶＮおよびＶＣからなる群より選択される少なくとも１種である、｛１００｝配向のＮａＣｌ型結晶からなり、かつその格子定数が３．５２〜４．２０Åである下地層と、
前記下地層上に形成され、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の磁性金属元素およびＰｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群より選択される少なくとも１種の貴金属元素を主成分とし、ｆｃｔ構造を持つ結晶粒を含む磁性層と
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に形成され、ＣｕＰｄ、ＭｎＡｌ、ＮｉＡｌ、ＡｌＣｏ、ＡｌＣｕ２Ｚｎ、ＡｌＣｕ２Ｔｉ、ＡｌＦｅ、ＡｌＩｒ、ＡｌＲｅ、ＡｌＲｈ、ＣｏＦｅ、ＣｏＧａ、Ｃｏ２ＭｎＳｉ、ＣｏＴｉ、Ｃｕ５Ｓｎ、Ｃｕ２ＳｎＴｉ、ＣｕＺｎ、ＦｅＴｉ、ＧａＩｒ、Ｍｎ３Ｓｉ、ＭｎＶ、ＯｓＳｉ、ＲｈＳｉ、ＲｕＳｉからなる群より選択される少なくとも１種である｛１００｝配向のＣｓＣｌ型結晶からなり、かつその格子定数が２．４９〜３．００Åである下地層と、
前記下地層上に形成され、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の磁性金属元素およびＰｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群より選択される少なくとも１種の貴金属元素を主成分とし、ｆｃｔ構造を持つ結晶粒を含む磁性層と
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に形成され、Ａｇ３Ｍｇ、ＡｇＰｔ３、ＡｇＴｉ、ＡｌＰｔ３、ＡｕＣｕ３、Ａｕ３Ｐｔ、ＡｕＶ３、ＣｄＰｔ、ＣｄＰｔ３、ＣｅＰｄ３、ＣｒＩｒ３、ＣｒＰｄ、Ｃｒ２Ｐｔ、Ｃｕ３Ｐｄ、Ｃｕ３Ｐｔ、ＥｒＰｄ３、ＧａＰｔ３、Ｈｆ３Ｉｒ、ＨｆＲｈ３、ＨｏＰｄ３、ＨｏＰｔ３、ＩｒＭｎ３、ＩｒＮｂ、Ｉｒ３Ｔａ、Ｉｒ３Ｔｉ、Ｉｒ７Ｔｉ３、Ｉｒ３Ｖ、ＩｒＶ、Ｉｒ３Ｚｒ、ＭｇＰｔ３、ＭｎＮｉ３、ＭｎＰｔ３、Ｍｎ３Ｐｔ、Ｍｎ３Ｒｈ、ＰｂＰｄ３、ＰｂＰｔ３、ＰｄＣｒ、Ｐｄ３Ｓｎ、Ｐｄ４Ｔｈ、Ｐｄ３Ｙ、ＰｄＺｎ、Ｐｔ３Ｓｎ、Ｐｔ３Ｙ、ＰｔＺｎ、Ｐｔ３Ｚｎ、Ｒｈ３Ｔａ、Ｒｈ３Ｔｈ、ＲｈＴｉ、Ｒｈ３Ｖ、Ｒｈ３Ｚｒ、ＴｉＰｔ３、ＴｉＺｎ３、ＶＺｎ３、ＡｌＴｉ、ＡｕＣｕからなる群より選択される少なくとも１種である｛００１｝配向のＬ１０型構造または｛００１｝配向のＬ１２型構造を有する金属間化合物からなり、かつその格子定数が３．５２〜４．２０Åである下地層と、
前記下地層上に形成され、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の磁性金属元素およびＰｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群より選択される少なくとも１種の貴金属元素を主成分とし、ｆｃｔ構造を持つ結晶粒を含む磁性層と
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記下地層と前記磁性層との間にＡｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈからなる群より選択される少なくとも１種を含有する元素、合金または化合物からなり、｛１００｝配向のｆｃｃ結晶粒からなる第２の下地層を設け、前記第２の下地層の格子定数が３．５２〜４．２０Åであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記下地層と前記磁性層との間にＣｒおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種を含有する元素、合金または化合物からなり、｛１００｝配向のｂｃｃ結晶粒からなる第２の下地層を設け、前記第２の下地層の格子定数が２．４９〜３．００Åであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度磁気記録に適する磁性膜を備えた磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータの処理速度向上に伴って、情報の記録・再生を行う磁気記録装置（ＨＤＤ）には高速・高密度化が要求されている。現在、ＨＤＤの記録方式としては、磁化が媒体面内方向に向いている面内記録方式が主流である。しかし、より一層の高密度化を考えると、磁化反転境界付近における減磁界が小さく、鋭い反転磁化が得られる垂直磁気記録の方が適している。また、近年磁気記録媒体で問題になってきている熱揺らぎ劣化に関しても、垂直媒体は面内記録媒体よりも膜厚を大きく設定することができるために劣化を低く抑えることができる。
【０００３】
従来、垂直磁化膜としては、ＣｏＣｒＰｔをはじめとするＣｏＣｒ系不規則合金磁化膜が主に研究されてきた。しかし、垂直媒体においても将来的には熱揺らぎ劣化が問題化することを考えると、従来のＣｏＣｒ系よりも垂直磁気異方性の大きな材料が必要となってくる。その有力な候補として、Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉから選択される少なくとも１種の磁性元素と、Ｐｔ，Ｐｄ，ＡｕおよびＩｒから選択される少なくとも１種の貴金属元素とが規則相を形成する、規則相合金系材料の研究が盛んに行われるようになってきている。特に、ｆｃｔ結晶構造を持つ規則合金であるＦｅＰｔとＣｏＰｔは、それぞれ７×１０7ｅｒｇ／ｃｃおよび４×１０7ｅｒｇ／ｃｃという大きな磁気異方性をｃ軸方向に有することが知られている。
【０００４】
このようにｃ軸方向に大きな磁気異方性を持つ多結晶薄膜を面内または垂直磁気記録媒体に適用するには、各結晶粒を配向成長させる必要がある。一般的な磁気記録層の形成方法であるスパッタリングを用いて磁気記録層の配向を制御する有力な方法として、ある結晶性を持つ下地の上に磁性薄膜を積層する方法が挙げられる。これに加えて、磁性薄膜の成膜後および／または成膜中にアニールすることもある。
【０００５】
具体的には、｛１００｝配向したＭｇＯ単結晶基板上に垂直磁化膜を堆積する方法や、ガラスなどの非晶質基板上に下地層としてＭｇＯ薄膜またはＭｇＯ薄膜とＣｒなどのシード層もしくはＰｔなどのバッファー層との積層膜を堆積し、その上に垂直磁化膜を堆積する方法が開示されている（特開平９−３２０８４７号公報）。
【０００６】
しかし、上記のような下地層を用いた場合、格子整合の悪さから下地層とその上の磁性層との間に内部応力が発生しやすく、成膜中または磁気記録媒体としての動作中の熱負荷により磁性層の付着力が低下し、膜剥離が起こるという問題が発生している。
【０００７】
特に、ＭｇＯは磁性層との格子整合性の悪さに加えて、空気中の水分や二酸化炭素と反応して潮解性を示すため化学的にも不安定である。このため、ＭｇＯは基板および磁性層または他の下地層との密着性が著しく低下するという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＦｅＰｔ規則合金に代表されるｆｃｔ構造を持つ磁性膜を用いた場合に、下地層と磁性層との格子整合の悪さに起因する内部応力のために膜剥離が発生しやすいという問題を解決し、動作特性に優れた面内または垂直磁気記録媒体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の垂直磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成され、ＣｒＮ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、ＶＯ、ＶＮおよびＶＣからなる群より選択される少なくとも１種である、｛１００｝配向のＮａＣｌ型結晶からなり、かつその格子定数が３．５２〜４．２０Åである下地層と、前記下地層上に形成され、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の磁性金属元素およびＰｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群より選択される少なくとも１種の貴金属元素を主成分とし、ｆｃｔ構造を持つ結晶粒を含む磁性層とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の垂直磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成され、ＣｕＰｄ、ＭｎＡｌ、ＮｉＡｌ、ＡｌＣｏ、ＡｌＣｕ２Ｚｎ、ＡｌＣｕ２Ｔｉ、ＡｌＦｅ、ＡｌＩｒ、ＡｌＲｅ、ＡｌＲｈ、ＣｏＦｅ、ＣｏＧａ、Ｃｏ２ＭｎＳｉ、ＣｏＴｉ、Ｃｕ５Ｓｎ、Ｃｕ２ＳｎＴｉ、ＣｕＺｎ、ＦｅＴｉ、ＧａＩｒ、Ｍｎ３Ｓｉ、ＭｎＶ、ＯｓＳｉ、ＲｈＳｉ、ＲｕＳｉからなる群より選択される少なくとも１種である｛１００｝配向のＣｓＣｌ型結晶からなり、かつその格子定数が２．４９〜３．００Åである下地層と、前記下地層上に形成され、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の磁性金属元素およびＰｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群より選択される少なくとも１種の貴金属元素を主成分とし、ｆｃｔ構造を持つ結晶粒を含む磁性層とを有することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の垂直磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成され、Ａｇ３Ｍｇ、ＡｇＰｔ３、ＡｇＴｉ、ＡｌＰｔ３、ＡｕＣｕ３、Ａｕ３Ｐｔ、ＡｕＶ３、ＣｄＰｔ、ＣｄＰｔ３、ＣｅＰｄ３、ＣｒＩｒ３、ＣｒＰｄ、Ｃｒ２Ｐｔ、Ｃｕ３Ｐｄ、Ｃｕ３Ｐｔ、ＥｒＰｄ３、ＧａＰｔ３、Ｈｆ３Ｉｒ、ＨｆＲｈ３、ＨｏＰｄ３、ＨｏＰｔ３、ＩｒＭｎ３、ＩｒＮｂ、Ｉｒ３Ｔａ、Ｉｒ３Ｔｉ、Ｉｒ７Ｔｉ３、Ｉｒ３Ｖ、ＩｒＶ、Ｉｒ３Ｚｒ、ＭｇＰｔ３、ＭｎＮｉ３、ＭｎＰｔ３、Ｍｎ３Ｐｔ、Ｍｎ３Ｒｈ、ＰｂＰｄ３、ＰｂＰｔ３、ＰｄＣｒ、Ｐｄ３Ｓｎ、Ｐｄ４Ｔｈ、Ｐｄ３Ｙ、ＰｄＺｎ、Ｐｔ３Ｓｎ、Ｐｔ３Ｙ、ＰｔＺｎ、Ｐｔ３Ｚｎ、Ｒｈ３Ｔａ、Ｒｈ３Ｔｈ、ＲｈＴｉ、Ｒｈ３Ｖ、Ｒｈ３Ｚｒ、ＴｉＰｔ３、ＴｉＺｎ３、ＶＺｎ３、ＡｌＴｉ、ＡｕＣｕからなる群より選択される少なくとも１種である｛００１｝配向のＬ１０型構造または｛００１｝配向のＬ１２型構造を有する金属間化合物からなり、かつその格子定数が３．５２〜４．２０Åである下地層と、前記下地層上に形成され、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の磁性金属元素およびＰｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群より選択される少なくとも１種の貴金属元素を主成分とし、ｆｃｔ構造を持つ結晶粒を含む磁性層とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００１７】
本発明において、基板としては、ガラス、セラミックスなどの非晶質または多結晶質の材料が用いられる。硬質の材料からなる基板本体に金属またはセラミックスなどを堆積したものを基板として用いてもよい。その他、Ｓｉ、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3等の単結晶基板を用いることができる。
【００１８】
本発明においては、基板上に下地層および磁性層の薄膜が形成される。薄膜形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長法、レーザーアブレーション法を用いることができる。下地層および／または磁性層の成膜の際に、基板を１２０〜８００℃に加熱すると、磁性層の規則化が進行して望ましい場合がある。基板を加熱する代わりに、基板にＲＦおよび／またはＤＣ電力を投入するバイアススパッタ、基板へのイオンや中性粒子の照射などを行ってもよい。これらの処理は成膜中だけでなく、成膜後または成膜前に行ってもよい。
【００１９】
本発明において、磁性層はｆｃｔ構造を持つ結晶粒からなり、かつ磁性金属元素および貴金属元素を主成分とするものが用いられる。前記磁性金属元素はＦｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種であり、前記貴金属元素はＰｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群より選択される少なくとも１種である。磁性層の特性向上のために、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ等の他の元素を添加してもよい。本発明において、磁性層は磁性粒子間に非磁性体であるＣｒ等の金属またはＳｉＯ2等の誘電体が存在する構成でもよい。本発明において、磁性層は特性の異なる２層以上の磁性層を積層させたものでもよい。この場合、積層している磁性層間には交換結合相互作用、静磁結合相互作用のいずれかまたは両方が作用していてもよい。２層以上の磁性層間に１層以上の非磁性層が存在していてもよい。このような磁性層の構成は、システムが要求する磁気特性や製造プロセスによって決定されるものである。
【００２０】
本発明の媒体を垂直磁気記録媒体として用いる場合には、磁性結晶粒子はｃ軸が膜面垂直方向に配向したｆｃｔ構造をとる必要がある。ただし、この条件を全ての粒子が満たしている必要はなく、ｆｃｔ構造である粒子の割合は６割以上であればよく、８割以上であることがより好ましい。ｃ軸配向性に関しては、配向軸の標準偏差が１０°以内であればよく、５°以内であることがより好ましい。
【００２１】
磁性層を構成する結晶粒子が規則化しているかどうかは、一般的なＸ線回折装置で確認することができる。（００１）、（００２）、（００３）面を表すピークがそれぞれ観察できれば、ｆｃｔ構造が存在し、かつｃ軸が膜面に垂直に配向しているといえる。（００１）、（００２）、（００３）面を表すピークの強度は具体的にはバックグラウンドレベルに対して有意なピークとして観察される強度であればよい。また、面内配向を示す（１１１）のピークが観察されても、（００１）、（００２）、（００３）面を表すピークがより大きな強度（１００倍以上）で観察できれば、ｃ軸が膜面に垂直に配向しているといえる。また、磁性粒子が１０ｎｍ程度に小さくなり、隣接粒子との間に結晶格子の相関性（コヒーレンシー）が小さい場合、ｃ軸が膜面に垂直配向していてもＸ線回折ではアモルファスのように見える場合もある。このような場合には透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などによる微細構造観察を行うことで、ｃ軸の膜面垂直配向を確認することができる。
【００２２】
磁性層の膜厚は、システムの要求値によって決定されるが、一般的に２００ｎｍより薄いことが好ましく、５０ｎｍより薄いことがより好ましい。ただし、０．５ｎｍより薄いと連続膜にならず、磁気記録媒体には適しない。
【００２３】
本発明において、下地層は磁性層の磁気記録媒体としての機能を補強するために磁性層と基板との間に挿入される薄膜である。下地層は１つの材料からなる層でもよいし、いくつかの層から構成される多層膜であってもよい。下地層が上記の要件を満たしていれば、必ずしも薄膜状である必要もない。
【００２４】
本発明において用いられる下地層は、バルクで潮解性を示さない物質から構成されている。下地層として潮解性を示す物質を用いた場合、下地層が空気中の水分を吸収するため、その部分での膜の密着性が著しく低下し、好ましくない。潮解性を示す物質としては、周期律表の１族および２族の金属元素およびその酸化物などが挙げられる。
【００２５】
ここで、ｆｃｔ構造の磁性層をｃ軸配向させるためには、格子整合性を考慮すれば、下地層としては磁性層と格子定数が近く、（１００）面が磁性層と同じ構造をしているｆｃｃ結晶を｛１００｝配向させるのが望ましい。しかし、単元素ｆｃｃ金属は、ガラス基板や多結晶基板などの格子間隔に直接の対応がとれない基板に対して｛１００｝配向を得るのが困難である。これに対して、本発明では特定の下地層を用いることにより基板および磁性層の両方に対する良好な格子整合性を得ることに特徴がある。
【００２６】
本発明の１つの実施形態においては、下地層が｛１００｝配向のＮａＣｌ型結晶からなる薄膜からなっている。ＮａＣｌ型結晶はガラス基板や多結晶基板などの基板上で｛１００｝配向膜が得られやすく、かつ格子が面心立方格子であるため磁性層を構成する結晶粒子のｃ軸を膜面に対して垂直方向に配向させるのに有効である。ＮａＣｌ型結晶は、ｆｃｔ規則合金結晶粒子からなる磁性層との格子整合を考慮すると、一般式Ｍ−Ｇ（ＭはＴｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、ＦｅおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも１種、ＧはＢ、Ｃ、ＮおよびＯからなる群より選択される少なくとも１種）で表される材料からなることが好ましい。具体的には、ＮａＣｌ型結晶をなす材料として、現状の技術で作製が容易な、ＣｒＮ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、ＶＯ、ＶＮおよびＶＣなどが挙げられる。ＮａＣｌ型結晶に１種以上の他の元素が添加されていてもよい。磁性層の結晶配向性や磁性層との格子整合性が満たされる限りにおいては、他の元素が添加された結果として下地層がＮａＣｌ型とは異なる結晶型をとってもよい。ＮａＣｌ型結晶からなる下地層の格子定数は３．５２〜４．２０Åであることが好ましい。
【００２７】
本発明の他の実施形態においては、下地層が｛１００｝配向のＣｓＣｌ型結晶からなる薄膜からなっている。ＣｓＣｌ型結晶はガラス基板や多結晶基板などの基板上で｛１００｝配向膜が得られやすく、かつその｛１００｝面がｆｃｔ結晶の｛００１｝面と格子整合し得るため磁性層を構成する結晶粒子のｃ軸を膜面に対して垂直方向に配向させるのに有効である。ＣｓＣｌ型結晶としては、ＣｕＰｄ、ＭｎＡｌ、ＮｉＡｌなど、多数のものが挙げられる。これらの物質は、バルク状態においてｆｃｔ磁性層との格子整合が良好でｆｃｔ磁性層を垂直配向させるのに適している。種々の実験により、これらの物質をスパッタリング等によって基板上に堆積させた場合においても、バルク物質と同等の格子整合が得られることが明らかになった。ＣｓＣｌ結晶に１種以上の他の元素が添加されていてもよい。磁性層の結晶配向性や磁性層との格子整合性が満たされる限りにおいては、ＣｓＣｌ結晶に他の元素が添加された結果としてＣｓＣｌ型とは異なる結晶型をとってもよい。ＣｓＣｌ型結晶からなる下地層の格子定数は２．４９〜３．００Åであることが好ましい。
【００２８】
本発明のさらに他の実施形態においては、下地層が｛００１｝配向のＬ１0型構造または｛００１｝配向のＬ１2型構造を有する金属間化合物からなっている。｛００１｝配向のＬ１0型構造または｛００１｝配向のＬ１2型構造を有する金属間化合物はガラス基板や多結晶基板などの基板上でそれぞれ｛００１｝配向膜または｛１００｝配向膜が得られやすく、かつ格子が面心立方格子であるため磁性層を構成する結晶粒子のｃ軸を膜面に対して垂直方向に配向させるのに有効である。このような金属間化合物からなる下地層の格子定数は３．５２〜４．２０Åであることが好ましい。
【００２９】
本発明においては、上記のＮａＣｌ結晶やＣｓＣｌ結晶などからなる（第１の）下地層と磁性層との間に｛１００｝配向のｆｃｃ結晶粒からなる第２の下地層を積層してもよい。基本的には、第１下地層／ｆｃｃ第２下地層／ｆｃｔ磁性層の順に積層すればよい。ただし、各層間で良好な格子整合性を得ることが目的であるので、この目的が達成できる限りにおいては、各層の間に他の層（薄膜状でなくてもよい）が挿入されていてもよい。ｆｃｃ結晶の｛１００｝面はｆｃｔ結晶の｛００１｝面と幾何学的に同じ構造であり、第１の下地層によっておおむね配置が一致している原子サイトをｆｃｔ磁性層の格子定数により近い格子定数を持つものにすることができる。
【００３０】
ｆｃｃ結晶粒からなる第２の下地層と磁性層との格子整合性を考えた場合、その格子定数は３．５２〜４．２０Åであることが好ましい。この条件を満たす物質は、バルク状態においてｆｃｔ磁性層との格子整合が良好でｆｃｔ磁性層を垂直配向させるのに適している。具体的には、ｆｃｃ結晶粒からなる第２の下地層として、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈからなる群より選択される少なくとも１種を含む元素、合金または化合物を用いることができる。種々の実験により、これらの物質をスパッタリング等によって第１の下地層上に堆積させた場合においても、バルク物質と同等の格子整合が得られることが明らかになった。ｆｃｃ結晶に１種以上の他の元素が添加されていてもよい。磁性層の結晶配向性や磁性層との格子整合性が満たされる限りにおいては、第２の下地層に他の元素が添加された結果としてｆｃｃ型とは異なる結晶型をとってもよい。
【００３１】
本発明においては、上記のＮａＣｌ結晶やＣｓＣｌ結晶などからなる（第１の）下地層と磁性層との間に｛１００｝配向のｂｃｃ結晶粒からなる第２の下地層を積層してもよい。基本的には、第１下地層／ｂｃｃ第２下地層／ｆｃｔ磁性層の順に積層すればよい。ただし、各層間で良好な格子整合性を得ることが目的であるので、この目的が達成できる限りにおいては、各層の間に他の層（薄膜状でなくてもよい）が挿入されていてもよい。図３に示すように、ｂｃｃ結晶の｛２００｝面とｆｃｔ結晶の｛００１｝面は格子整合することが可能である。したがって、第１の下地層によっておおむね配置が一致している原子サイトをｆｃｔ磁性層の格子定数により近い格子定数を持つものにすることができる。
【００３２】
ｂｃｃ結晶粒からなる第２の下地層と磁性層との格子整合性を考えた場合、その格子定数は２．４９〜３．００Åであることが好ましい。この条件を満たす物質は、バルク状態においてｆｃｔ磁性層との格子整合が良好でｆｃｔ磁性層を垂直配向させるのに適している。具体的には、ｂｃｃ結晶粒からなる第２の下地層として、ＣｒおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種を含む元素、合金または化合物を用いることができる。種々の実験により、これらの物質をスパッタリング等によって第１の下地層上に堆積させた場合においても、バルク物質と同等の格子整合が得られることが明らかになった。ｂｃｃ結晶に１種以上の他の元素が添加されていてもよい。磁性層の結晶配向性や磁性層との格子整合性が満たされる限りにおいては、第２の下地層に他の元素が添加された結果としてｂｃｃ型とは異なる結晶型をとってもよい。
【００３３】
本発明において、（第１の）下地層としてＮａＣｌ型結晶、ＣｓＣｌ型結晶、またはＬ１0型構造もしくはＬ１2型構造を有する金属間化合物のいずれを用いるかは、また第２の下地層としてｆｃｃ結晶またはｂｃｃ結晶のいずれを用いるかは、磁性層などの他の層の材料および形成方法に依存する。製造コストを考慮した場合、第２の下地層を用いないことが好ましい場合もある。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。以下の実施例においては、図１または図２に示す構造を有する磁気記録媒体を作製した。図１の磁気記録媒体は、基板１上に、下地層２１、磁性層３、および保護層４を積層した構造を有する。図２の磁気記録媒体は、基板１上に、下地層２１、第２の下地層２２、磁性層３、および保護層４を積層した構造を有する。
【００３５】
作製した磁性層の微細構造はＸ線回折法を用いて評価した。図４に一例としてガラス基板／ＶＯ下地層／ＦｅＰｔ磁性層からなる試料のＸ線回折プロファイルを示す。図４では、ＦｅＰｔ（００１）、（００２）、（００３）ピークが有意な強度で観測されている。このことから、ＦｅＰｔ規則相が形成され、（００１）配向していることがわかる。本発明に含まれる他の下地層を用いた場合にも同様にＦｅＰｔ規則相の（００１）配向が確認された。
【００３６】
なお、第１および第２の下地層の（１００）配向または（００１）配向もＸ線回折法により確認できる。また、第１および第２の下地層の格子定数もＸ線回折評価により推定できる。
【００３７】
試料の密着性はＪＩＳ  Ｋ５４００−１９９０に規定されている粘着テープを用いた剥離試験（碁盤目テープ法）に準拠して以下のようにして評価した。試料面にカッターナイフで１ｍｍ間隔に桝目の数が１０×１０＝１００個となるように碁盤目状に切れ目を入れた後、粘着テープを貼り付け、消しゴムでこすってテープを完全に付着させた。テープを付着させてから１分後に、テープの一方の端を持って瞬間的に引き剥がした。引き剥がした後の傷の状態を観察し、ＪＩＳ  Ｋ５４００−１９９０と同様に評価点数を与えた。表１に傷の状態に応じた評価点数の評価基準を示す。
【００３８】
【表１】
0004091228.tif 000002
【００３９】
密着性と磁気記録媒体としての特性との関係は以下のようにして調べた。例として２．５インチガラス基板上に、ＤＣスパッタリングにより、７０ｎｍのＣｒ下地層、１５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ磁性層、および１０ｎｍのカーボン保護層を順次堆積したディスク試料を作製した。その際、Ｃｒ下地層の成膜前にガラス基板にスパッタエッチング処理を施した。また、Ｃｒ下地層のスパッタ圧力を０．１〜１０Ｐａの範囲で変化させた。スパッタエッチング処理の有無およびスパッタ圧力の違いにより、密着性指標の異なる１３個の試料を作製した。これらの試料に対して、磁気ヘッドを接触摺動させるコンタクト−スタート−ストップ（ＣＳＳ）実験を行った。ＡＥセンサーによる異常音発生と目視による検査により、媒体が破壊されるまでの摺動回数を測定し、その対数値をＣＳＳ耐性とした。図５に密着性指標とＣＳＳ耐性との関係を示す。図５から、密着性指標８以上において、ＣＳＳ動作に問題のない磁気記録媒体が得られることがわかった。
【００４０】
格子定数と密着性指標との関係は以下のようにして調べた。例としてガラス基板／ＶＮ第１下地層／第２下地層／ＦｅＮｉＰｔ磁性層／Ｐｔ保護層という構造の試料を作製した。ここで、第２の下地層として、ｆｃｃ結晶であるＰｂ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ａｕより複数の元素を選択して組成を変えることにより、格子定数を変えたものを形成した。これらの試料について、第２の下地層の格子定数と密着性指標（評価点数）との関係を調べた。図６にその結果を示す。この図から、ｆｃｃ結晶からなる第２の下地層を用いる場合、その格子定数が３．５２〜４．２０Åであれば、好ましい密着性（評価点数８点以上）が得られることがわかった。
【００４１】
また、ガラス基板／ＣｒＮ第１下地層／第２下地層／ＦｅＰｔＩｒ磁性層／Ｐｔ保護層という構造の試料を作製した。ここで、第２の下地層として、ｂｃｃ結晶であるＶ、Ｃｒ、Ｆｅより複数の元素を選択して組成を変えることにより、格子定数を変えたものを形成した。これらの試料について、第２の下地層の格子定数と密着性指標（評価点数）との関係を調べた。その結果、ｂｃｃ結晶からなる第２の下地層を用いる場合、その格子定数が２．４９〜３．００Åであれば、好ましい密着性（評価点数８点以上）が得られることがわかった。
【００４２】
実施例１
下地層としてＮａＣｌ型結晶からなるものを用い、以下のようにして図１に示す磁気記録媒体を作製した。
【００４３】
ディスク状のガラス基板をマルチチャンバーのスパッタリング装置内に入れ、真空チャンバー内の圧力を２×１０-5以下にして排気した後、０．６７ＰａのＡｒ雰囲気とし、ＲＦスパッタリングにより１０ｎｍのＮａＣｌ型結晶からなる下地層を成膜した。次の真空チャンバー内で基板を５００℃に加熱した状態で、ＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜した。次の真空チャンバー内でＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００４４】
また、第１の下地層としてＮａＣｌ型結晶からなるもの、第２の下地層としてｆｃｃ結晶またはｂｃｃ結晶からなるものを用い、以下のようにして図２に示す磁気記録媒体を作製した。
【００４５】
上記と同様にして、ガラス基板上にＲＦスパッタリングにより５０ｎｍのＮａＣｌ型結晶からなる第１の下地層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより１００ｎｍのｆｃｃ結晶からなる第２の下地層を成膜し、基板を５００℃に加熱した状態でＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００４６】
同様に、ガラス基板上にＲＦスパッタリングにより５０ｎｍのＮａＣｌ型結晶からなる第１の下地層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより５０ｎｍのｂｃｃ結晶からなる第２の下地層を成膜し、基板を５００℃に加熱した状態でＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００４７】
表２に使用した材料を示す。第１の下地層としてＭｇＯまたはＴｉＢ、第２の下地層としてＰｂまたはＶを用いた試料は比較例である。
【００４８】
Ｘ線回折によれば、ｆｃｃ結晶またはｂｃｃ結晶の第２の下地層は（１００）配向しており、磁性層は主として（００１）配向のｆｃｔ構造をとっていることがわかった。また、作製した磁気記録媒体の磁気特性をＶＳＭを用いて評価した結果、全ての試料において磁化容易方向が膜面に垂直な垂直磁化膜であることがわかった。
【００４９】
表２には密着性試験の評価点数を併記する。表２から第１の下地層または第１および第２の下地層として適切な材料を用いた試料では、良好な密着性が得られることがわかる。
【００５０】
【表２】
0004091228.tif 000003
【００５１】
なお、ＶＯ、ＮｉＯ、ＴｉＯを酸素を分圧で数％導入して反応性スパッタにより成膜した場合、ＶＮ、ＣｒＮを窒素を導入して反応性スパッタにより成膜した場合、ＶＣをメタンなどの炭素源を導入して反応性スパッタにより成膜した場合にも表２と同様な結果が得られた。
【００５２】
実施例２
下地層としてＣｓＣｌ型結晶からなるものを用い、以下のようにして図１に示す磁気記録媒体を作製した。
【００５３】
実施例１と同様にして、ディスク状のＳｉ基板上にＤＣスパッタリングにより１０ｎｍのＣｓＣｌ型結晶からなる下地層を成膜した。次の真空チャンバー内で基板を５００℃に加熱した状態で、ＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜した。次の真空チャンバー内でＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００５４】
また、第１の下地層としてＣｓＣｌ型結晶からなるもの、第２の下地層としてｆｃｃ結晶またはｂｃｃ結晶からなるものを用い、以下のようにして図２に示す磁気記録媒体を作製した。
【００５５】
上記と同様にして、Ｓｉ基板上にＤＣスパッタリングにより５０ｎｍのＣｓＣｌ型結晶からなる第１の下地層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより１００ｎｍのｆｃｃ結晶からなる第２の下地層を成膜し、基板を５００℃に加熱した状態でＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００５６】
同様に、Ｓｉ基板上にＤＣスパッタリングにより５０ｎｍのＣｓＣｌ型結晶からなる第１の下地層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより５０ｎｍのｂｃｃ結晶からなる第２の下地層を成膜し、基板を５００℃に加熱した状態でＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００５７】
表３および表４に使用した材料を示す。第１の下地層としてＭｇＯまたはＢａＣｄ、第２の下地層としてＰｂまたはＥｕを用いた試料は比較例である。
【００５８】
Ｘ線回折によれば、ｆｃｃ結晶またはｂｃｃ結晶の第２の下地層は（１００）配向しており、磁性層は主として（００１）配向のｆｃｔ構造をとっていることがわかった。
【００５９】
表３および表４には密着性試験の評価点数を併記する。これらの表から第１の下地層または第１および第２の下地層として適切な材料を用いた試料では、良好な密着性が得られることがわかる。
【００６０】
【表３】
0004091228.tif 000004
【００６１】
【表４】
0004091228.tif 000005
【００６２】
また、上記と同様な方法で第２の下地層の格子定数と密着性指標（評価点数）との関係を調べた結果、ｆｃｃ結晶からなる第２の下地層では格子定数が３．５２〜４．２０Å、ｂｃｃ結晶からなる第２の下地層では格子定数が２．４９〜３．００Åであれば、好ましい密着性（評価点数８点以上）が得られることがわかった。
【００６３】
実施例３
下地層としてＬ１0型構造またはＬ１2型構造を有する金属間化合物からものを用い、以下のようにして図１に示す磁気記録媒体を作製した。
【００６４】
実施例１と同様にして、ディスク状の結晶化ガラス基板上にＤＣスパッタリングにより１０ｎｍの下地層を成膜した。次の真空チャンバー内で基板を５００℃に加熱した状態でＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜した。次の真空チャンバー内でＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００６５】
また、第１の下地層としてＬ１0型構造またはＬ１2型構造を有する金属間化合物からなるもの、第２の下地層としてｆｃｃ結晶またはｂｃｃ結晶からなるものを用い、以下のようにして図２に示す磁気記録媒体を作製した。
【００６６】
上記と同様にして、結晶化ガラス基板上にＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの第１の下地層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより１００ｎｍのｆｃｃ結晶からなる第２の下地層を成膜し、基板を５００℃に加熱した状態でＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００６７】
同様に、結晶化ガラス基板上にＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの第１の下地層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより５０ｎｍのｂｃｃ結晶からなる第２の下地層を成膜し、基板を５００℃に加熱した状態でＤＣスパッタリングにより５０ｎｍの磁性層を成膜し、ＤＣスパッタリングにより２ｎｍのＰｔからなる保護層を成膜した。
【００６８】
表５〜表７に使用した材料を示す。第１の下地層としてＭｇＯまたはＰｔ3Ｓｃ、第２の下地層としてＰｂまたはＥｕを用いた試料は比較例である。
【００６９】
Ｘ線回折によれば、ｆｃｃ結晶またはｂｃｃ結晶の第２の下地層は（１００）配向しており、磁性層は主として（００１）配向のｆｃｔ構造をとっていることがわかった。
【００７０】
表５〜表７には密着性試験の評価点数を併記する。これらの表から第１の下地層または第１および第２の下地層として適切な材料を用いた試料では、良好な密着性が得られることがわかる。
【００７１】
【表５】
0004091228.tif 000006
【００７２】
【表６】
0004091228.tif 000007
【００７３】
【表７】
0004091228.tif 000008
【００７４】
また、上記と同様な方法で第２の下地層の格子定数と密着性指標（評価点数）との関係を調べた結果、ｆｃｃ結晶からなる第２の下地層では格子定数が３．５２〜４．２０Å、ｂｃｃ結晶からなる第２の下地層では格子定数が２．４９〜３．００Åであれば、好ましい密着性（評価点数８点以上）が得られることがわかった。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ＦｅＰｔ規則合金に代表されるｆｃｔ構造を持つ磁性膜を用いた場合に、下地層と磁性層との密着性を改善することができ、動作特性に優れた面内または垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の一例を示す断面図。
【図２】本発明に係る磁気記録媒体の他の例を示す断面図。
【図３】ｂｃｃ｛１００｝面とｆｃｔ｛００１｝面との格子整合を表す模式図。
【図４】本発明の実施例におけるＦｅＰｔ磁性層のＸ線回折プロファイルを示す図。
【図５】本発明の実施例における密着性指標とＣＳＳ耐性との関係を示す図。
【図６】本発明の実施例における第２の下地層の格子定数と密着性指標の評価点数との関係を示す図。
【符号の説明】
１…基板
２１…下地層
２２…第２の下地層
３…磁性層
４…保護層
【図１】
0004091228.tif 000009
【図２】
0004091228.tif 000010
【図３】
0004091228.tif 000011
【図４】
0004091228.tif 000012
【図５】
0004091228.tif 000013
【図６】
0004091228.tif 000014