(57)【要約】【課題】  磁気記録層の結晶配向性を維持しながら、磁性結晶粒の結晶粒径の微細化することで、高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】  非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と配向制御層、磁気記録層、保護層を有する垂直磁気記録媒体であって、配向制御層は複数層から構成され、基板側からシード層および中間層を含み、シード層材料として、面心立方構造を有する元素に、相図上での固溶域が１原子％以下である元素を５原子％以上２５原子％以下添加しているものを用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と配向制御層、磁気記録層、保護層を有する垂直磁気記録媒体であって、配向制御層は２層以上から構成され、基板側からシード層、中間層を含み、シード層材料として、面心立方構造を有する元素に、相図上での固溶域が１原子％以下である元素を５原子％〜２５原子％の範囲内で含むことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記面心立方構造を有する元素が、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕからなる群から選ばれる何れか１種の元素であり、シード層がこの元素を３０原子％以上含む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】
前記相図上での固溶域が１原子％以下である元素が、体心立方構造を有する元素である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】
前記相図上での固溶域が１原子％以下である元素が、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗからなる群から選ばれる何れか１種の元素であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記シード層の膜厚が、３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記中間層の少なくとも１層が、Ｒｕ、Ｒｅまたはその合金材料からなり、かつ、六方最密構造を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記磁気記録層の少なくとも１層が、強磁性の結晶粒と非磁性である酸化物の結晶粒界とから構成されるグラニュラ構造をとることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記磁気記録層の平均結晶粒径が、１ｎｍ〜７ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気記録媒体が、請求項１乃至８の何れか１項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体およびこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置、可撓性ディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特にＭＲヘッド、およびＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇はさらに激しさを増し、近年ではさらにＧＭＲヘッド、ＴｕＭＲヘッドなども導入され１年に３０〜４０％ものペースで増加を続けている。
【０００３】
このように、磁気記録媒体については今後更に高記録密度化を達成することが要求されており、そのために磁気記録層の高保磁力化と高信号対雑音比（ＳＮＲ）、高分解能を達成することが要求されている。これまで広く用いられてきた長手磁気記録方式においては、線記録密度が高まるにつれて、磁化の遷移領域の隣接する記録磁区同士がお互いの磁化を弱めあおうとする自己減磁作用が支配的になるため、それを避けるために磁気記録層をどんどん薄くして形状磁気異方性を高める必要がある。
【０００４】
その一方で、磁気記録層の膜厚を薄くしていくと、磁区を保つためのエネルギー障壁の大きさと熱エネルギーの大きさが同レベルに近づいてきて、記録された磁化量が温度の影響によって緩和される現象（熱揺らぎ現象）が無視できなくなり、これが線記録密度の限界を決めてしまうといわれている。
【０００５】
このような中、長手磁気記録方式の線記録密度改良に答える技術として最近ではＡＦＣ（Ａｎｔｉ  Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）媒体が提案され、長手磁気記録で問題となる熱磁気緩和の問題を回避しようという努力がなされている。
【０００６】
また、今後一層の面記録密度を実現するための有力な技術として注目されているのが垂直磁気記録技術である。従来の長手磁気記録方式が、媒体を面内方向へ磁化させるのに対し、垂直磁気記録方式では媒体面に垂直な方向に磁化させることを特徴とする。このことにより、長手磁気記録方式で高線記録密度を達成する妨げとなる自己減磁作用の影響を回避することができ、より高密度記録に適していると考えられている。また一定の磁性層膜厚を保つことができるため、長手磁気記録で問題となっている熱磁気緩和の影響も比較的少ないと考えられている。
【０００７】
垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上にシード層、中間層、磁気記録層、保護層の順に成膜されるのが一般的である。また、保護層まで成膜した上で、表面に潤滑層を塗布する場合が多い。また、多くの場合、軟磁性裏打ち層とよばれる磁性膜がシード層の下に設けられる。中間層は磁気記録層の特性をより高める目的で形成される。またシード層は中間層、磁気記録層の結晶配向を整えると同時に磁性結晶の形状を制御する働きをすると言われている。
【０００８】
優れた特性を有する垂直磁気記録媒体を製造するためには、磁気記録層の結晶配向性の向上と結晶粒径の微細化が重要である。垂直磁気記録媒体においては、多くの場合その磁気記録層としてＣｏ合金材料が用いられ、結晶構造は六方最密構造をとる。六方最密構造の（００２）結晶面が基板面に対して平行であること、換言するならば結晶ｃ軸［００２］軸が垂直な方向にできるだけ乱れなく配列していることが重要である。
【０００９】
磁気記録層の結晶をできるだけ乱れなくさせるため、垂直磁気記録媒体の中間層としては、従来磁気記録層と同様に六方最密構造をとる、Ｒｕが用いられてきた。Ｒｕの（００２）結晶面上に、磁気記録層の結晶がエピタキシャル成長するため、結晶配向の良い磁気記録媒体が得られる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
つまり、Ｒｕ中間層の（００２）結晶面配向度を上げることにより、磁気記録層の配向も向上するため、垂直磁気記録媒体の記録密度の向上のためにはＲｕの（００２）結晶面配向性の改善が必要となる。ただし、アモルファスの裏打ち層上に直接Ｒｕを成膜すると、優れた結晶配向性を得るためにはＲｕの膜厚が厚くなり過ぎ、記録する際に非磁性のＲｕは軟磁性材料である裏打ち層のヘッドからの磁束の引っ張りを弱めてしまう。そこで、従来は裏打ち層とＲｕ中間層の間に、面心立方構造の（１１１）結晶面配向するシード層を挿入する。（例えば、特許文献２参照）。面心立方構造のシード層は、３（ｎｍ）程度の薄膜でも高い結晶配向性が得られ、面心立方構造のシード層上のＲｕは、裏打ち層の上に直接成膜されたＲｕよりは薄い膜厚で、高い結晶配向性が得られる。
さらに、記録密度の向上に必須となる技術が磁気記録層の結晶粒径の微細化である。特許文献２では、磁性層の結晶粒を微細化するため、軟磁性層と磁気記録層の間に三層構造の中間層を設け、第一中間層として六方最密充填結晶構造の金属等を、第二中間層として面心立方格構造の金属等を、第三中間層としてＲｕもしくはＲｕ合金を用いることが開示されている。また第二中間層として、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｄ等を用いることが記載されている。さらに特許文献３には、面心立方構造をとるＮｉに体心立方構造をとるＷを固溶域の範囲内で添加することにより、面心立方構造のシード層上で磁性結晶粒径を微細化している。ただし今後の更なる記録密度の向上のためには、更なる粒径微細化が求められているが、Ｗの添加量を増やしていくと、Ｗ＞１５原子％で固溶域の範囲外になりＮｉ−Ｗ合金が面心立方構造を維持できなくなり、中間層のＲｕや磁気記録層が配向できない。
【００１１】
今後の記録再生特性の向上のため、良好な結晶配向性を維持したまま磁性結晶粒の結晶粒径の更なる微細化により、記録再生特性に優れた垂直磁気記録媒体を得る必要がある。この問題を解決しかつ安易に製造が可能な垂直磁気記録媒体が要望されていた。
【特許文献１】特開２００１−６１５８号公報
【特許文献２】特開２００５−１９０５１７号公報
【特許文献３】特開２００７−１７９５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、磁気記録層の垂直配向性を維持したまま、磁性結晶粒の結晶粒径の微細化することで、高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置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】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明は以下に掲げた。
（１）非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と配向制御層、磁気記録層、保護層を有する垂直磁気記録媒体であって、配向制御層は２層以上から構成され、基板側からシード層、中間層を含み、シード層材料として、面心立方構造を有する元素に、相図上での固溶域が１原子％以下である元素を５原子％〜２５原子％の範囲内で含むことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記面心立方構造を有する元素が、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕからなる群から選ばれる何れか１種の元素であり、シード層がこの元素を３０原子％以上含むことを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記相図上での固溶域が１原子％以下である元素が、体心立方構造を有する元素であることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）前記相図上での固溶域が１原子％以下である元素が、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗからなる群から選ばれる何れか１種の元素であることを特徴とする（１）乃至（３）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（５）前記シード層の膜厚が、３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）乃至（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（６）前記中間層の少なくとも１層が、Ｒｕ、Ｒｅまたはその合金材料からなり、かつ、六方最密構造を有することを特徴とする（１）乃至（５）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（７）前記磁気記録層の少なくとも１層が、強磁性の結晶粒と非磁性である酸化物の結晶粒界とから構成されるグラニュラ構造をとることを特徴とする（１）乃至（６）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（８）前記磁気記録層の平均結晶粒径が、１ｎｍ〜７ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）乃至（７）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（９）磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気記録媒体が、（１）乃至（８）の何れか１項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁気記録層の結晶構造、特に六方最密構造の結晶ｃ軸が基板面に対して角度分散の小さい状態で配向し、かつ、磁気記録層を構成する結晶粒の平均粒径が極めて微細で、高記録密度特性に優れた垂直磁気記録媒体を供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の内容を具体的に説明する。
【００１６】
本発明の垂直磁気記録媒体１００は、図１に示すように、非磁性基板１上に少なくとも軟磁性裏打ち層２、直上の膜の配向性を制御する配向制御層を構成するシード層３及び第一中間層４、第二中間層５、磁化容易軸（結晶ｃ軸）が基板に対し主に垂直に配向した磁気記録層６、保護層７を有する垂直磁気記録媒体であって、配向制御層は複数層から構成されている。またこれらの配向制御層は、今後のさらなる記録密度の向上が期待される、ＥＣＣ媒体や、ディスクリートトラックメデイア、パターンメディアのような新しい垂直記録媒体においても適用可能である。
【００１７】
本発明の磁気記録媒体に使用される非磁性基板としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、アモルファスガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、サファイア、石英、各種樹脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。中でもＡｌ合金基板や結晶化ガラス、アモルファスガラス等のガラス製基板を用いられることが多い。ガラス基板の場合、ミラーポリッシュ基板やＲａ＜１（Å）のような低Ｒａ基板などが好ましい。軽度であれば、テクスチャが入っていても構わない。
【００１８】
磁気ディスクの製造工程においては、まず基板の洗浄・乾燥が行われるのが通常であり、本発明においても各層の密着性を確保する見地からもその形成前に洗浄、乾燥を行うことが望ましい。洗浄については、水洗浄だけでなく、エッチング（逆スパッタ）による洗浄も含まれる。また、基板サイズも特に限定しない。
【００１９】
次に、垂直磁気記録媒体の各層について説明する。
【００２０】
軟磁性裏打ち層は多くの垂直磁気記録媒体に設けられている。媒体に信号を記録する際、ヘッドからの記録磁界を導き、磁気記録層に対して記録磁界の垂直成分を効率よく印加する働きをする。材料としてはＦｅＣｏ系合金、ＣｏＺｒＮｂ系合金、ＣｏＴａＺｒ系合金などいわゆる軟磁気特性を有する材料ならば使用することができる。軟磁性裏打ち層は、アモルファス構造であることが特に好ましい。アモルファス構造とすることで、表面粗さ：Ｒａが大きくなることを防ぎ、ヘッドの浮上量を低減することが可能となり、さらなる高記録密度化が可能となるためである。また、これら軟磁性層単層の場合だけでなく、２層の間にＲｕなどの極薄い非磁性薄膜をはさみ、軟磁性層間にＡＦＣを持たせたものも多く用いられるようになっている。裏打ち層の総膜厚は２０（ｎｍ）〜１２０（ｎｍ）程度であるが、記録再生特性とＯＷ特性とのバランスにより適宜決定される。
【００２１】
本発明では、軟磁性裏打ち層の上に、直上の膜の配向性を制御する配向制御層を設ける。配向制御層は複数層から構成し、基板側からシード層、中間層と呼ぶ。
【００２２】
本発明では、面心立方構造を有するシード層の結晶粒径を微細化することにより、中間層の平均結晶粒径が７（ｎｍ）以下の微細化を実現する。ここで、平均結晶粒径とは、膜の結晶形状を例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで観察した場合に、明瞭に分離して観察される結晶の直径を統計的に処理して求めた平均的な直径の値で評価されるものである。シード層の結晶粒径を微細化する手段として、相図上で面心立方構造を有する元素に対する固溶域が１原子％以下である元素を、５原子％以上２５原子％以下添加する。ここで、固溶域とは面心立方構造を有する元素と添加元素の２元状態図（相図）において、添加元素が０原子％の場合の、面心立方構造の相の領域を示す。通常添加元素が面心立方構造をとらなければ、添加量がある量を超えると別の結晶構造をとるか、または面心立方構造と別の結晶構造との中間領域になる。例えば、図３〜図５は、それぞれＮｉ−Ｗ、Ｃｕ−Ｗ、Ａｕ−Ｗの２元状態図を示す。Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕは何れも面心立方構造であり、Ｗは体心立方構造である。図３に示すように、ＮｉはＷに対して１５原子％程度以下の固溶域を有するが、図４に示されたＣｕ−Ｗ状態図では、ＣｕへのＷの固溶域はほとんどなく、１原子％以下である。また図５に示されたＡｕ−Ｗ状態図においても、ＡｕへのＷの固溶域は１原子％以下である。
【００２３】
本願発明のシード層に用いる面心立方構造を有する元素としては、融点が８００℃以上の元素を用いるのがシード層の結晶粒径を微細化する上で好ましい。
【００２４】
本発明では、面心立方構造を有する元素に固溶域外の量の元素を添加する。ただし、固溶域が数原子％以上あるような元素の場合は、固溶域内では元々の元素と添加元素が一緒に結晶格子を組んで面心立方の結晶構造を維持しているが、固溶域外になると結晶構造を維持できなくなるため中間層や磁気記録層の配向が悪化し、記録再生特性も悪化する。それに対して、固溶域が１原子％以下の元素の場合は、数原子％添加しても面心立方の結晶格子には組み込まれず、元々の元素の組む面心立方構造の結晶同士の間に偏析するか、あるいは面心立方構造の結晶格子の隙間に存在している。そのため添加元素がある量以下であれば、面心立方構造の結晶構造には殆んど影響を与えずに結晶粒径のみを制御する働きをする。
【００２５】
本発明の面心立方構造をとる元素としては、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕが好ましい。従来シード層の材料として用いられているＮｉは他元素との固溶域が広い傾向にある。換言すると、他元素を添加した場合、他元素を結晶格子に取り込もうとするため固溶域外の添加による粒径微細化としては好ましくない。本発明の添加元素としては、体心立方構造を有する元素が好ましい。具体的には、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗなどの元素である。
中間層の上に積層される磁気記録層の結晶配向性は、中間層の結晶配向性によりほぼ決定されるため、この中間層の配向制御は垂直磁気記録媒体の製造上極めて重要である。シード層上にエピタキシャル成長している微細化した中間層結晶の配向を向上させるためには、中間層の初期成長部では成膜時のガス圧が低いことが好ましい。しかし、低ガス圧成膜のまま膜成長し続けると膜成長の途中で結晶粒同士の合体が起こる。合体した中間層の結晶上に磁気記録層結晶は、１個の結晶がエピタキシャル成長するため、結晶粒径が合体した中間層結晶粒径程度まで大きくなってしまう。
このため本発明では、中間層を基板側から第一中間層、第二中間層とし、少なくとも２層の中間層を設けている。本発明の第一中間層は中間層の結晶配向性を向上させるため低ガス圧成膜とし、１（Ｐａ）以下とすることが好ましい。また、結晶配向性の向上と結晶粒同士の合体を抑制するため、第一中間層の膜厚は１（ｎｍ）以上１５（ｎｍ）以下が好ましく、より好ましくは５（ｎｍ）以上１０（ｎｍ）以下である。
本発明の第二中間層はその上に成膜される磁気記録層がエピタキシャル成長するため、六方最密構造または面心立方構造をとる。また、高ガス圧成膜により結晶粒間に空隙が生じることで結晶粒同士の合体を抑制するため成膜ガス圧は１．５（Ｐａ）以上とすることが好ましく、より好ましくは３（Ｐａ）以上である。また、結晶粒の周りを酸化物や窒化物の粒界で囲む場合は、結晶粒同士の合体を抑制できるだけでなく粒界幅を太くすることで結晶粒の微細化することも可能である。本発明では、中間層の結晶粒同士の合体を抑制することで、１個の中間層結晶粒上に１個の磁気記録層の結晶粒がエピタキシャル成長している。
本発明では、第一、第二中間層はＲｕ、Ｒｅまたはそれらの合金の薄膜の積層体としても良く、中間層の少なくとも１層が、六方最密構造の（００２）結晶面配向しているのが好ましい。垂直磁気記録媒体においては多くの場合、その磁気記録層の結晶構造は六方最密構造をとるが、その（００２）結晶面が基板面に対して平行であること、換言するならば結晶ｃ軸［００２］軸が垂直な方向にできるだけ乱れなく配列していることが重要である。これを評価する方法としてロッキングカーブの半値幅を用いることができる。はじめに、基板上に成膜した膜をＸ線回折装置にかけ、基板面に対して平行な結晶面を分析する。前述の中間層や磁気記録層のように六方最密構造をとる膜を試料が含有する場合、その結晶面に対応する回折ピークが観測される。Ｃｏ系合金を用いた垂直磁気記録媒体の場合、六方最密構造のｃ軸［００２］方向が基板面に垂直になるような配向をするので（００２）面に対応するピークを観測することになる。次にこの（００２）面を回折するブラッグ角を維持したまま光学系を基板面に対してスイングさせる。このときに光学系を傾けた角度に対して（００２）結晶面の回折強度をプロットすると、ひとつの回折ピークを描くことができる。これをロッキングカーブと呼んでいる。このとき（００２）結晶面が基板面に対して極めてよく平行にそろっている場合は鋭い形状のロッキングカーブが得られるが、逆に（００２）結晶面の向きが広く分散しているとブロードなカーブが得られる。そこでロッキングカーブの半値幅Δθ５０を垂直磁気記録媒体の結晶配向の良否の指標として用いることが多い。
本発明によれば、このΔθ５０の小さい垂直磁気記録媒体を容易に作製することができる。
【００２６】
磁気記録層は文字通り、実際に信号の記録がなされる層である。材料としてはＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢ−Ｘ、ＣｏＣｒＰｔＢ−Ｘ−Ｙ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｏ、ＣｏＣｒＰｔＲｕ−Ｏ、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−Ｎｂ２Ｏ５、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ２Ｏ５、  ＣｏＣｒＰｔ−Ｂ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔ−ＷＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−ＷＯ３、ＣｏＣｒＰｔ−ＲｕＯ２などのＣｏ系合金薄膜が使用されることが多い。なお、ここでＸおよびＹはＴｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｍｇである。特に、酸化物磁性層を用いる場合は、酸化物が磁性Ｃｏ結晶粒の周りを取り囲んでグラニュラ構造をとることで、Ｃｏ結晶粒同士の磁気的相互作用が弱まりノイズが減少する。最終的にはこの層の結晶構造、磁気的性質が記録再生を決定する。
【００２７】
以上の各層の成膜には通常ＤＣマグネトロンスパッタリング法またはＲＦスパッタリング法が用いられる。ＲＦバイアス、ＤＣバイアス、パルスＤＣ、パルスＤＣバイアス、Ｏ２ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｈ２ガス、Ｎ２ガスを用いることも可能。そのときのスパッタリングガス圧力は各層ごとに特性が最適になるように適宜決定されるが、一般に０．１〜３０（Ｐａ）程度の範囲にコントロールされる。媒体の性能を見ながら調整される。
【００２８】
保護層はヘッドと媒体との接触によるダメージから媒体を保護するためのものであり、カーボン膜、ＳｉＯ２膜などが用いられるが、多くの場合はカーボン膜が用いられる。膜の形成にはスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などが用いられるが、近年ではプラズマＣＶＤ法が用いられることが多い。マグネトロンプラズマＣＶＤ法も可能である。膜厚は１（ｎｍ）〜１０（ｎｍ）程度であり、好ましくは２（ｎｍ）〜６（ｎｍ）程度、さらに好ましくは２（ｎｍ）〜４（ｎｍ）である。
【００２９】
図２は、上記垂直磁気記録媒体を用いた垂直磁気記録再生装置の一例を示すものである。図２に示す磁気記録再生装置は、図１に示す構成の磁気記録媒体１００と、磁気記録媒体１００を回転駆動させる媒体駆動部１０１と、磁気記録媒体１００に情報を記録再生する磁気ヘッド１０２と、この磁気ヘッド１０２を磁気記録媒体１００に対して相対運動させるヘッド駆動部１０３と、記録再生信号処理系１０４とを備えて構成されている。
【００３０】
記録再生信号処理系１０４は、外部から入力されたデ−タを処理して記録信号を磁気ヘッド１０２に送り、磁気ヘッド１０２からの再生信号を処理してデ−タを外部に送ることができるようになっている。
【００３１】
本発明の磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド１２には、再生素子として異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）を利用したＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ  ＲｅｓｉｓＴａｎｃｅ）素子だけでなく、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子、トンネル効果を利用したＴｕＭＲ素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
（実施例１、比較例１）
ＨＤ用ガラス基板をセットした真空チャンバをあらかじめ１．０×１０−５（Ｐａ）以下に真空排気した。
【００３３】
次に、この基板上にスパッタリング法を用いて軟磁性裏打ち層Ｃｏ１０Ｔａ５Ｚｒを５０（ｎｍ）をガス圧０．６（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜した。
【００３４】
次にシード層として、Ｃｕ１０Ｃｒ，  Ｃｕ２０Ｃｒ，  Ｃｕ１０Ｖ，  Ｃｕ２０Ｖ，  Ｃｕ１０Ｗ，  Ｃｕ２０Ｗ，  Ａｇ１０Ｖ，  Ａｇ２０Ｖ，  Ａｕ１０Ｗ，  Ａｕ２０Ｗ  （原子％）をそれぞれ５（ｎｍ）、さらに第一中間層としてＲｕを８（ｎｍ）、ガス圧０．６（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中でそれぞれ成膜した（実施例１−１〜１０）。第二中間層としては、Ｒｕをそれぞれ１２（ｎｍ）、ガス圧５（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜した。比較例としては、シード層としてＣｕ，  Ｃｕ３０Ｃｒ，  Ｃｕ３０Ｖ，  Ｃｕ３０Ｗ，  Ａｇ，  Ａｇ３０Ｖ，  Ａｕ，  Ａｕ３０Ｗを５（ｎｍ）、ガス圧０．６（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜した（比較例１−１〜８）。さらに実施例と同条件で第一中間層と第二中間層を成膜した。
【００３５】
さらに磁気記録層として９１（Ｃｏ１９Ｃｒ１９Ｐｔ）−９（ＳｉＯ２）  （ｍｏｌ％）を、保護層としてＣ膜を成膜して垂直磁気記録媒体とした。
【００３６】
得られた垂直磁気記録媒体（実施例１−１０と比較例１−１〜８）について、潤滑剤を塗布し、米国ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、記録再生特性の評価を行った。その後、Ｋｅｒｒ測定装置により静磁気特性の評価をおこなった。また、磁気記録層のＣｏ系合金の結晶配向性を調べるため、Ｘ線回折装置により磁性層のロッキングカーブの測定をおこなった。
【００３７】
それぞれの測定から実施例と比較例について、高信号雑音比：ＳＮＲ、保磁力：Ｈｃ、デルタθ５０の結果を表１に一覧表にして示した。いずれのパラメータも垂直磁気記録媒体の性能を評価する場合に広く使われる指標である。
【００３８】
表１より、シード層の添加元素が１０、または２０（原子％）においては、磁気記録層の良好な配向性とＳＮＲが得られている。一方、添加元素なしのシード層では結晶配向性はそれほど悪くないが、ＳＮＲは実施例に対して低い値を示している。これは、添加元素がないため、粒径の制御ができないためと思われる。または添加元素が３０（原子％）のシード層においては、結晶配向性が悪化しているため、ＳＮＲの値も実施例に対して１（ｄＢ）以上下回っている。
（実施例２、比較例２）
実施例１と同様に、ガラス基板に軟磁性層を成膜する。シード層として、Ｃｕ１０Ｖ，  Ｃｕ２０Ｖ，  Ｃｕ１０Ｗ，  Ｃｕ２０Ｗを８（ｎｍ）、ガス圧０．６（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜したものを作製した（実施例２−１〜４）。また、比較例としてＮｉ，  Ｎｉ１０Ｖ，  Ｎｉ２０Ｖ，  Ｎｉ３０Ｖ，  Ｎｉ１０Ｗ，  Ｎｉ２０Ｗ，  Ｎｉ３０Ｗを８（ｎｍ）、ガス圧０．６（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜したものを作製した（比較例２−１〜７）。
【００３９】
次いで第一中間層としてＲｕを１０（ｎｍ）、第二中間層としてＲｕ−２ＴｉＯ２（ｍｏｌ％）を１０（ｎｍ）、それぞれガス圧０．６（Ｐａ）、１０（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜した。さらに磁気記録層として９１（Ｃｏ１９Ｃｒ１９Ｐｔ）−９（ＳｉＯ２）を、保護層としてＣ膜を成膜して垂直磁気記録媒体とした。
【００４０】
Ｇｕｚｉｋ測定からは、高信号雑音比：ＳＮＲと書き込み能力：ＯＷ、Ｋｅｒｒ測定より保磁力：Ｈｃ、Ｘ線回折測定よりデルタθ５０を実施例、比較例に対して求めた。さらに、磁気記録層の平面ＴＥＭ画像を用いて磁気記録層のＣｏ系合金の結晶粒径測定をおこなった。それぞれの結果を表２に一覧表にして示した。
【００４１】
表２より、面心立方構造の結晶であるＮｉにＶやＷを添加していくと結晶配向性は悪化していくが、磁気記録層の平均結晶粒径は小さくなっていく。ただし、添加元素による配向性の劣化が激しいため、粒径が微細化しているにも拘らず、ＳＮＲとしては１０（原子％）をピークにそれ以上添加元素を増やしても低下している。
（実施例３）
実施例１と同様に、ガラス基板に軟磁性層を成膜する。シード層として、Ｃｕ１０Ｎｂ，  Ｃｕ１０Ｍｏを膜厚８（ｎｍ）でそれぞれガス圧０．６（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜したものを作製した（実施例３−１、２）。また、比較例としてＣｕ１０Ｎｉ，  Ｃｕ１０Ｐｔ，  Ｃｕ１０Ｍｎ，  Ｃｕ１０Ｍｇを膜厚８（ｎｍ）でそれぞれガス圧０．６（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜したものを作製した（比較例３−１〜４）。
【００４２】
次いで実施例２と同様に第一中間層としてＲｕを１０（ｎｍ）、第二中間層としてＲｕ−２ＴｉＯ２（ｍｏｌ％）を１０（ｎｍ）、それぞれガス圧０．６（Ｐａ）、１０（Ｐａ）のＡｒ雰囲気中で成膜した。さらに磁気記録層として９１（Ｃｏ１９Ｃｒ１９Ｐｔ）−９（ＳｉＯ２）を、保護層としてＣ膜を成膜して垂直磁気記録媒体とした。
【００４３】
表３にＳＮＲ、Ｈｃ、デルタθ５０を実施例、比較例に対して求めて一覧表にして示した。
【００４４】
表３よりＣｕに対する固溶域が１％以上ある元素を１０（原子％）添加した場合は、磁気記録層の結晶配向性が悪化し、ＳＮＲも固溶域１％未満の元素を添加した実施例に対して１（ｄＢ）以上低下している。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
【表２】
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【００４７】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の垂直磁気記録媒体の断面構造を示す図である。
【図２】本発明の垂直磁気記録再生装置の構造を示す図である。
【図３】Ｎｉ−Ｗの２元状態図を示す。
【図４】Ｃｕ−Ｗの２元状態図を示す。
【図５】Ａｕ−Ｗの２元状態図を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・・・非磁性基板、２・・・・・軟磁性裏打ち層、３・・・・・シード層、４・・・・・第一中間層、５・・・・・第二中間層、６・・・・・磁気記録層、  ７・・・・・保護層、１００・・・・・磁気記録媒体、１０１・・・・・媒体駆動部、１０２・・・・・磁気ヘッド、１０３・・・・・ヘッド駆動部、１０４・・・・・記録再生信号系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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