(57)【要約】【課題】浅いスクラッチ耐性に優れ、記録再生特性及び耐食信頼性に優れた垂直磁気記録媒体を提供する。【解決手段】垂直磁気記録媒体は、基板１１上に軟磁性下地層１３、非磁性中間層１５、垂直記録層１６、保護層１７が積層されて構成される。軟磁性下地層１３は、第一の軟磁性層１３１と、第二の軟磁性層１３３と、第一の軟磁性層と第二の軟磁性層との間に形成された非磁性層１３２を有し、第一の軟磁性層と第二の軟磁性層が反強磁性的に結合した構造である。軟磁性下地層１３のヤング率を非磁性中間層１５及び垂直記録層１６と同等以上にし、降伏応力を垂直記録層１６の降伏応力より小さくすることにより、ヘッドの摺動や接触に対して垂直記録層１６が変形するのを防ぐことができる。【選択図】図１
2009070444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、軟磁性下地層を介して垂直記録層が形成された垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性下地層のヤング率が前記垂直記録層と同程度以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記垂直記録層はＣｏＣｒＰｔを主成分とする合金であり、前記軟磁性下地層のヤング率が１３０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記軟磁性下地層は、ＦｅＣｏ合金にＴａを含有し、さらにＢを５ａｔ％以上含有するものであり、前記垂直記録層はＣｏＣｒＰｔを主成分とする合金であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記軟磁性下地層のＦｅとＣｏの組成比が、５０：５０〜８０：２０であることを特徴とする請求項３記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記軟磁性下地層の降伏応力が、前記垂直記録層の降伏応力以下であることを特徴とする請求項１記載垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記軟磁性下地層の降伏応力が、２．９４ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項５記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記軟磁性下地層のＦｅＣｏの含有量が７０ａｔ％以上であり、さらにＺｒを２ａｔ％以上含有することを特徴とする請求項３記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記軟磁性下地層のＴａＺｒの含有量が１０ａｔ％以上であり、ＺｒＢの含有量が２０ａｔ％以下であることを特徴とする請求項７記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
基板上に、軟磁性下地層、非磁性中間層を介して垂直記録層が形成された垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性下地層のヤング率が前記非磁性中間層と同程度以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記軟磁性下地層のヤング率が１３０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記軟磁性下地層の降伏応力が、前記垂直記録層の降伏応力以下であることを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記軟磁性下地層の降伏応力が、２．９４ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
前記非磁性中間層はＲｕあるいはＲｕにＣｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｂ，Ｍｏの中から選択される１種以上の元素を含む層であり、前記軟磁性下地層は、ＦｅＣｏ合金にＴａを含有し、さらにＢを５ａｔ％以上含有するものであり、前記垂直記録層はＣｏＣｒＰｔを主成分とする合金であることを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１４】
前記軟磁性地層のＦｅＣｏの含有量が７０ａｔ％以上であり、さらにＺｒを２ａｔ％以上含有することを特徴とする請求項１３記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記軟磁性地層のＴａＺｒの含有量が１０ａｔ％以上であり、ＺｒＢの含有量が２０ａｔ％以下であることを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量の情報記録が可能な磁気記録媒体に係わり、特に高密度磁気記録に好適な垂直磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータのみならず家庭用の電気製品にも小型磁気記録装置が搭載されるようになり、記録装置の耐衝撃性向上が求められている。磁気記録媒体においては、スクラッチ耐性の向上が重要な課題となる。これは、振動や衝撃などによってヘッドが媒体表面と接触や摺動することにより媒体に傷や凹み（スクラッチ）が発生することを防ぎ、スクラッチが発生した場所に記録していた情報を失うことや、剥がれた膜を媒体とヘッドの間に巻き込んで、ヘッドの浮上を不安定にしたり、他の場所にスクラッチを生成したりするなどの問題を防ぐことである。
【０００３】
磁気ディスク装置に代表される磁気記録装置においては、さらなる記録密度の向上が求められている。このため、従来より用いられている面内記録方式媒体に代えて、記録膜の磁化方向が媒体面に対して垂直となる、所謂、垂直記録方式が幅広く研究され、実用化も始まっている。垂直記録方式においては、記録層としてディスク基板に垂直方向の磁気異方性を有する硬磁性材料を採用し、情報を磁化の上向き・下向きに対応させて記録することを特徴とする。各ビットの磁化がディスク面内方向を向いている面内記録方式に比べ、垂直記録方式では記録ビットから発生した磁束はビットの上部及び下部を通して閉磁路を形成するため、特にビットが小さくなったときに安定であり高密度記録に適していると考えられている。垂直磁気記録媒体は、ガラスあるいはアルミのような非磁性基板上に、軟磁性下地層、非磁性中間層、記録層及び保護膜が形成された多層構造となっている。
【０００４】
特許文献１には、超微小変位検出法により押し込み深さ１０ｎｍ以下で測定した硬度及びヤング率がそれぞれ７ＧＰａ以上及び１００ＧＰａ以上であり、且つ、ヤング率／硬度の比率が１６未満であり、とくに保護層の成膜条件により１２未満に最適化することで、外部からの衝撃による塑性変形が小さく、摩耗しにくい保護層を備えた磁気記録媒体が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、磁気記録媒体の耐摺動強度が表面構造だけの問題にとどまらず、媒体下の内部構造に左右される可能性があるとの知見に基づき、下地層のヤング率が磁性層及び保護膜のヤング率より小さく、下地層の硬度あるいは降伏応力が磁性層及び保護膜の硬度あるいは降伏応力より同程度あるいは大きくすることによって、磁性層が摺動により破壊されるのを防止できることが開示されている。
【０００６】
特許文献３には、耐腐食性を向上し、かつ電磁変換特性を良好にするために、軟磁性裏打ち層がＦｅおよびＣｏを有し、さらにＳｉ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＭｏまたはＢの内のいずれか２種類以上の元素を有し、軟磁性裏打ち層の中心線平均粗さが０．２ｎｍ以上、０．８ｎｍ以下である垂直磁気記録媒体が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２０３６６１号公報
【特許文献２】特開２００１−２６６３３３号公報
【特許文献３】特開２００６−２９４０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁気記録媒体のスクラッチ耐性を向上するためには、前述のように保護膜などの機械特性を制御することが重要である。しかし、垂直磁気記録媒体で高記録密度を達成するためには、磁気ヘッドと記録層の距離を数ナノメートルにすることが求められ、保護膜を薄くする必要がある。このため、スクラッチ耐性を媒体の内部構造を制御することにより向上することが有効である。
【０００９】
ヘッドが媒体表面と接触や摺動することにより起こるスクラッチの深さは、１ｎｍから１００ｎｍ程度であることが実際の磁気記録装置を用いた衝撃試験によってわかっている。その中で、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の深さの浅いスクラッチは、記録層の凹みを伴っており傷ついた場所の記録層が変形し記録情報を失うという点で問題がある。一方、１０ｎｍ以上の深さの深いスクラッチは、浅いスクラッチより大きな力でヘッドと媒体が接触した場合に膜の剥がれなどが起こることで発生し、媒体の浮上性の悪化や、剥がれた膜がヘッドと媒体の間に入りさらなるスクラッチを助長するなどして、スクラッチ箇所以外の記録情報の破壊へと繋がるという点で問題である。この中で浅いスクラッチは、わずか１ｎｍであっても記録層の塑性変形を伴う場合があり、記録情報を失うことがある。この浅いスクラッチは専ら磁気記録装置に比較的小さい数百Gの衝撃を与えた場合に生成されるものであり、実際の使用時に発生するスクラッチとしては最も多いスクラッチであるといえる。したがって、この浅いスクラッチを抑制することは、磁気記録装置の耐衝撃性の向上に繋がるものである。
【００１０】
本発明の目的は、浅いスクラッチ耐性に優れ垂直磁気記録媒体を提供することである。
本発明の他の目的は、浅いスクラッチ耐性に優れ、記録再生特性及び耐食信頼性に優れた垂直磁気記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
塑性学の一般的な見地から、凹みのようなスクラッチでは、スクラッチ深さの１０倍の深さまでの機械特性がその塑性変形に影響することがわかっている。このため、深さ10nm以下の浅いスクラッチを抑制するためには、表面から１００ｎｍ程度の部分の機械特性を制御することが重要となる。
【００１２】
一般的な垂直磁気記録媒体は、垂直記録層の下に配向制御用の非磁性中間層などを介して比較的厚い数十から数百ｎｍの軟磁性下地層が形成されており、表面から１００ｎｍ程度の深さの多くの部分を担っているため、軟磁性下地層の機械特性をかえることで表面から１００ｎｍの機械特性を制御することができる。
【００１３】
また、軟磁性下地層は、他の垂直記録層や非磁性中間層が結晶構造を有するのに対し、非晶質または微結晶層を用いるため添加元素によって機械特性を制御することが容易である。
【００１４】
以上の見地から、軟磁性下地層の機械特性のスクラッチ耐性に与える影響を調べたところ、特にヤング率と降伏応力の制御がスクラッチ耐性の抑制に重要であることを見出した。また、軟磁性下地層のヤング率と降伏応力の制御は、ＦｅＣｏを基体とする軟磁性材料にＢとＺｒを所定の割合添加することで容易に制御できることを見出した。
【００１５】
第１の発明は、基板上に、軟磁性下地層を介して垂直記録層が形成された垂直磁気記録媒体において、軟磁性下地層のヤング率を垂直記録層と同程度以上にするものである。
前記垂直記録層はＣｏＣｒＰｔを主成分とする合金であり、前記軟磁性下地層のヤング率は１３０ＧＰａ以上であることが望ましい。
前記軟磁性下地層は、ＦｅＣｏ合金にＴａを含有し、さらにＢを５ａｔ％以上含有するものであり、前記垂直記録層はＣｏＣｒＰｔを主成分とする合金であることが望ましい。
また、前記軟磁性下地層のＦｅとＣｏの組成比が、５０：５０〜８０：２０であることが望ましい。
さらに、前記軟磁性下地層の降伏応力が、前記垂直記録層の降伏応力以下であることが望ましい。
前記軟磁性下地層の降伏応力は、２．９４ＧＰａ以下であることが望ましい。
また、前記軟磁性地層のＦｅＣｏの含有量が７０ａｔ％以上であり、Ｚｒを２ａｔ％以上含有することが望ましい。
さらに、前記軟磁性地層のＴａＺｒの含有量が１０ａｔ％以上であり、ＺｒＢの含有量が２０ａｔ％以下であることが望ましい。
【００１６】
第２の発明は、基板上に、軟磁性下地層、非磁性中間層を介して垂直記録層が形成された垂直磁気記録媒体において、軟磁性下地層のヤング率を非磁性中間層と同程度以上にするものである。
前記軟磁性下地層のヤング率が１３０ＧＰａ以上であることが望ましい。
また、前記軟磁性下地層の降伏応力が、前記垂直記録層の降伏応力以下であることが望ましい。
前記軟磁性下地層の降伏応力は、２．９４ＧＰａ以下であることが望ましい。
前記非磁性中間層はＲｕあるいはＲｕにＣｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｂ，Ｍｏの中から選択される１種以上の元素を含む層であり、前記軟磁性下地層は、ＦｅＣｏ合金にＴａを含有し、さらにＢを５ａｔ％以上含有するものであり、前記垂直記録層はＣｏＣｒＰｔを主成分とする合金であることが望ましい。
前記軟磁性地層のＦｅＣｏの含有量が７０ａｔ％以上であり、Ｚｒを２ａｔ％以上含有することが望ましい。
さらに、前記軟磁性地層のＴａＺｒの含有量が１０ａｔ％以上であり、ＺｒＢの含有量が２０ａｔ％以下であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、スクラッチ耐力が良好な垂直磁気記録媒体を提供することができる。また、スクラッチ耐力が良好で、記録再生特性に優れ、かつ耐腐食性も併せ持った高密度垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図１に実施例による垂直磁気記録媒体の層構成を断面で示す。垂直磁気記録媒体は、基板１１上に軟磁性下地層１３、非磁性中間層１５、垂直記録層１６、保護層１７がこの順序で形成されている。軟磁性下地層１３は、第一の軟磁性層１３１と、第二の軟磁性層１３３と、第一の軟磁性層と第二の軟磁性層との間に形成された非磁性層１３２を有し、第一の軟磁性層と第二の軟磁性層が反強磁性的に結合した構造である。基板１１と軟磁性下地層１３の間には、密着層１２が設けられている。また、軟磁性下地層１３と非磁性中間層１５の間には、シード層１４が設けられている。
【００１９】
軟磁性下地層１３のヤング率は、垂直記録層１６あるいは非磁性中間層１５と同等以上にするか、垂直記録層１６および非磁性中間層１５と同等以上にすることが望ましい。これは、ヘッドが接触した際の垂直記録層１６の変形を最小限にするためである。軟磁性下地層１３のヤング率が小さいと軟磁性下地層１３の変形に伴って垂直記録層１６の塑性変形が起こるためである。特に、深さ５ｎｍ以上の中程度の深さのスクラッチ抑制に効果がある。
【００２０】
軟磁性下地層１３の降伏応力は、垂直記録層１６の降伏応力よりも小さくすることが望ましい。軟磁性下地層１３の降伏応力を垂直記録層１６のそれよりも小さくすると、軟磁性下地層１３が先に塑性変形することによって垂直記録層１６の塑性変形を防ぐことができる。特に、深さ１ｎｍ以上３ｎｍ以下の非常に浅いスクラッチの抑制に効果がある。
【００２１】
一般的にヤング率と降伏応力は正の相関があるため、中程度の深さのスクラッチと非常に浅いスクラッチの両方を抑制するためには、垂直記録層１６と同程度のヤング率と降伏応力にすると特にスクラッチ抑制効果がある。
【００２２】
次に各層に適した材料について説明する。基板１１は、ガラスまたはアルミニウム合金基板等の非磁性基体を用いることができる。軟磁性下地層１３と基板１１との間には、密着層１２を設けることが好ましい。密着層１２の材料としては、表面平坦性に優れていれば特に限定するものではないが、非晶質材料や微結晶材料を用いて１０ｎｍ以下にすることが望ましい。例えば、Ｎｉ, Ａｌ, Ｔｉ, Ｔａ, Ｃｒ, Ｚｒ, Ｃｏ, Ｈｆ, Ｓｉ, Ｂの少なくとも二種以上の金属を含む合金で構成することが望ましい。より具体的には、ＮｉＴａ, ＡｌＴｉ, ＡｌＴａ, ＣｒＴｉ, ＣｏＴｉ, ＮｉＴａＺｒ, ＣｒＴｉＡｌ等を用いることができる。
【００２３】
軟磁性層１３１及び１３３には、ＦｅＣｏＴａを主成分とし、これにＺｒ、ＢおよびＳｉのうち少なくとも1種以上の元素を添加した表面平坦性に優れる非晶質合金または微結晶合金を用いることが望ましい。ＦｅＣｏの組成比を６５：３５にすると、もっとも大きな飽和磁束密度を得ることができる。他の非磁性の添加元素を増やすことにより飽和磁束密度は減少するので、軟磁気特性を維持する観点から、ＦｅＣｏの組成比（Ｆｅ：Ｃｏ）は、５０：５０から８０：２０の間にすることが望ましい。
【００２４】
耐腐食性の観点から、Ｔａを８ａｔ％以上で、かつＴａとＺｒを合わせて１０ａｔ％以上添加することが望ましい。これにより、電気化学的に安定で非晶質または微結晶な軟磁性膜とすることができる。
【００２５】
垂直記録層１６に、ＣｏＣｒＰｔを主成分とする連続膜及びグラニュラー膜を用いた場合、実施例に示した測定方法でのヤング率はおよそ１３０ＧＰａ、降伏応力及び降伏圧縮応力はおよそ２．９４ＧＰａであった。また、非磁性中間層１５にＲｕを主成分とする膜を用いた場合、実施例に示した測定方法でのヤング率は成膜ガス圧により変化し、１３０〜１３５ＧＰａであった。軟磁性材料のヤング率を１３０ＧＰａ以上、降伏応力及び降伏圧縮応力を２．９４ＧＰａ以下の範囲にするには、以下の組成にすることが望ましい。
【００２６】
ＦｅＣｏＴａを主成分とする軟磁性材料にＢを添加することによりヤング率を大きくすることができる。特に５ａｔ％以上添加すると他の層と同等のヤング率が得られ、スクラッチ耐性が向上する。しかし、Ｂを添加すると降伏応力も大きくなるため、Ｚｒを２ａｔ％以上添加する。Ｚｒの添加により、降伏応力を小さくすることができるので、さらなるスクラッチ耐性の向上を図ることができる。Ｚｒと同様の効果が、Ｓｉを添加しても得ることができる。また、Ｆｅの濃度をＣｏに代えて増やすことにより、非磁性元素を添加するよりも飽和磁束密度を維持してヤング率を大きくすることができる。
【００２７】
非磁性中間層１５としては、非磁性で、非晶質もしくは六方最密格子構造や面心立方格子構造の合金を用いることができる。膜構成は単層膜でよいが、結晶構造の異なる材料を用いた積層膜でもよい。材料としては、Ｒｕ或いはＲｕを主成分として、これにＣｏ, Ｆｅ, Ｃｒ, Ｂ, Ｍｏから選ばれる少なくとも１種以上の元素を添加したものを用いることができる。
【００２８】
非磁性中間層１５の配向及び粒径を制御するために軟磁性下地層１３と非磁性中間層１５の間にシード層１４を設けることもできる。材料としては、Ｃｒ, Ｔｉ, Ｎｉ, Ｗ, Ａｌ, Ｔａ, Ｎｂ, Ｃｕ, Ｍｏ, Ｂから選ばれる単体もしくは、２種以上の元素からなる合金を用いることができる。シード層１４は単層膜でも積層膜でもよい。
【００２９】
垂直記録層１６としては、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＢ合金等のｈｃｐ−Ｃｏ合金膜やＣｏＣｒＰｔ-ＳｉＯ２等のグラニュラー膜、（Ｃｏ／Ｐｔ）多層膜、（ＣｏＢ／Ｐｔ）多層膜、（ＣｏＳｉ／Ｐｔ）多層膜等の人工格子膜を用いることができる。また、これらの単層膜でも積層膜でもよい。
【００３０】
垂直記録層１６の保護層１７としては、カーボンを主体とする２ｎｍ以上、５ｎｍ以下の膜を形成し、さらにパーフルオロアルキルポリエーテル等の潤滑層を用いることが好ましい。これにより、信頼性の高い垂直記録媒体が得られる。
【００３１】
次に上記垂直磁気記録媒体の製造方法を説明する。基板１１には６５ｍｍ型のガラス基板を用い、スパッタリング法により密着層１２、第一軟磁性層１３１、非磁性層１３２、第二軟磁性層１３３、シード層１４、非磁性中間層１５、垂直記録層１６、保護層１７を順次形成した。図２に各層の作製に用いたターゲットの組成とＡｒガス圧と膜厚及び実施例に示した測定方法でのヤング率と降伏応力を示す。
【００３２】
はじめに、基板１１上に密着層１２であるＡｌＴｉ、第一軟磁性層１３１である軟磁性材料を形成した。次に、非磁性層１３２であるＲｕ、第二軟磁性層１３３である軟磁性材料を形成した。軟磁性材料は、図３に示す材料について検討した。さらにヘリウムガスを用いて基板を７０℃まで磁場中で冷却し、シード層１４であるＮｉＷ、非磁性中間層１５であるＲｕを形成した。その上に垂直記録層１６であるＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のグラニュラー膜を形成し、ＣｏＣｒＰｔ合金膜を順に形成した。そして、保護層１７であるカーボン膜を形成した。冷却中の磁界の大きさは基板中心で８ｋＡ／ｍである。その後、パーフルオロアルキルポリエーテル系の材料をフルオルカーボン材で希釈した潤滑剤を塗布し、表面にバニッシュをかけて垂直記録媒体を作製した。
【００３３】
図３にナノインデンテーション法を用いて測定した軟磁性材料のヤング率、降伏応力を示す。本測定は、Hysitron Inc.製の Tribo Indenterを用いて先端形状がＲ：３００ｎｍの球形圧子を用いて単一押し込み測定により評価した。評価サンプルは、ガラス基板上に４０ｎｍの膜厚の単層膜を上記媒体と同じ条件でスパッタリング法によって作製したものを用いた。ヤング率、降伏応力は、以下の式１に示すHertzの接触解から求めた。
【００３４】
【数１】
2009070444.tif 000003
ここで、Ｐは押し込み荷重、Ｒは球形圧子の半径、ｈは押し込み深さ、Ｅｒは複合弾性率である。両辺を押し込み時の接触圧力（πRh）で割ることにより、接触圧力（Pm）とインデンテーション歪み（εｉ=（h/R）1/2）の関係が以下の式２にて得られる。
【００３５】
【数２】
2009070444.tif 000004
また、Ｅｒは試料と圧子のヤング率(Ｅ)、ポアソン比（ν）が複合している弾性率であり、以下の式３の通りである。
【００３６】
【数３】
2009070444.tif 000005
ヤング率は、弾性領域における圧入−除荷曲線から、降伏接触圧力（Py）は降伏をはじめたときの接触圧力であり、降伏接触圧力（Py）から降伏応力（τｙ）はTrescaの降伏条件よりτy=0.31Pyとなる。
【００３７】
つぎに、媒体の機械強度を定量的に調べるために３次元粗さ計を用いて、針の押し込み荷重を１５０及び３００μNにして媒体表面にスクラッチを形成し、原子間力顕微鏡（AFM：Digital instruments Nanoscope3）を用いてスクラッチの深さを評価した。本評価をライトスクラッチ評価と呼ぶ。この結果は図３に併記した。
【００３８】
図４にヤング率と荷重３００μNにおけるスクラッチの深さの関係を示す。荷重３００μNにおけるスクラッチの深さは、ヤング率と相関があり１３０ＧＰａ以上で減少することがわかる。このヤング率は、垂直記録層及び非磁性中間層のヤング率とほぼ等しく、軟磁性下地層のヤング率を他の層と同等以上に大きくすると効果的であることを示している。
【００３９】
図５に降伏応力と１５０μNにおけるスクラッチの深さの関係を示す。荷重１５０μNにおけるスクラッチの深さは、降伏応力と良い相関があり、降伏応力が２．９４ＧＰａより大きい場合に、スクラッチが急激に深くなっている。このスクラッチ深さの変化した降伏応力は、垂直記録層ＣｏＣｒＰｔ-ＳｉＯ２を４０ｎｍガラス基板上に成膜して上記測定法で得られた降伏応力２．９４ＧＰａとほぼ等しかった。
【００４０】
つぎに、実際にスピンスタンドを用いて媒体を回転させ、磁気ヘッドを摺動させることにより媒体にスクラッチを生成し、このスクラッチの数をOptical surface analyzer (Candela: OSA-6120)を用いて評価した。本評価をスクラッチテストと呼ぶ。本結果は、図３に併記した。ライトスクラッチ評価で低荷重および高荷重のスクラッチで傷がつきにくかった媒体は、スクラッチ数が１５より小さく、スクラッチ耐性に優れていることがわかる。また、ライトスクラッチ評価で低荷重あるいは高荷重のスクラッチのみが抑制された媒体では、スクラッチ数はいずれも１５を下回っておらず、高荷重、低荷重の両方を抑制することが効果的であることがわかる。
【００４１】
ライトスクラッチ評価で低荷重及び高荷重の両方で、スクラッチ深さを減らすためには、Ｆｅを多く含んだＦｅＣｏＴａＢ合金若しくは、ＦｅＣｏＴａＺｒＢ合金とすることが効果的である。ＦｅＣｏＴａＢ合金では、軟磁性材料９に示すとおりＦｅとＣｏの比を７５：１５程度まで大きくすると良い。また、ＦｅＣｏＴａＺｒＢ合金では図３の軟磁性材料４〜７及び１１、１５〜１７から読み取られるようにＢを５ａｔ％以上添加することにより所望のヤング率を得ることができる。しかし、Ｂを添加すると、降伏応力も大きくなるため、Ｚｒを２ａｔ％以上添加することにより降伏応力を低減できていることがわかる。また、軟磁性材料２０，２１が示すとおりＳｉを添加した場合でもＺｒと同様の効果が得られる。一方、Ｔａは軟磁性材料１１，１８，１９の結果が示すとおり機械特性にはほとんど影響がない。
【００４２】
次に、これらの媒体を用いて磁気記録装置を作製し、衝撃試験を行った。図６に記録再生で問題が発生した衝撃とスクラッチテストの結果の関係を示す。スクラッチ数の小さいものがより大きな衝撃にも耐えて記録再生できたことがわかる。
【００４３】
以上の結果から、軟磁性下地層のヤング率を垂直記録層あるいは非磁性中間層と同程度以上に大きくするか、垂直記録層および非磁性中間層と同程度以上に大きくし、降伏応力を垂直記録層の降伏応力と同程度にするとスクラッチ耐性が向上し、耐衝撃性の高い磁気記録装置に適した媒体を作製できることがわかった。
【００４４】
軟磁性下地層にＦｅＣｏＴａＺｒＢ合金を用いた上記垂直磁気記録媒体において、ＦｅＣｏＴａＺｒＢ合金の組成をＦｅとＣｏの合計で６０〜８０ａｔ％、Ｔａの含有量を５〜１５ａｔ％、Ｚｒの含有量を０〜１０ａｔ％、Ｂの含有量を０〜１０ａｔ％の間で変化させ、記録再生特性の評価を行った。評価に用いたヘッドは、シールドギャップ長６０ｎｍ、トラック幅６５ｎｍの巨大磁気抵抗効果を利用した再生素子と、トラック幅９０ｎｍの単磁極書き込み素子からなる複合磁気ヘッドである。周速１０ｍ／ｓ、スキュー角０度、磁気スペーシング約１５ｎｍの条件で再生出力とノイズを測定し、Ｓ／Ｎ特性は線記録密度２６９０ｆｒ／ｍｍの信号を記録したときの孤立波再生出力と線記録密度２６９００ｆｒ／ｍｍの信号を記録したときの積分ノイズの比として求めた。
【００４５】
その結果、軟磁性下地層の飽和磁束密度が０．９Ｔを下回ると、重ね書き特性の劣化に伴うＳ／Ｎ特性の劣化が見られた。飽和磁束密度が０．９Ｔを下回るのは、ＦｅとＣｏの合計の含有量がＢを１０ａｔ％添加した場合では、７０ａｔ％を下回る場合、Ｂを５ａｔ％添加した場合では、７３ａｔ％を下回る場合であった。
【００４６】
次に、この媒体を摂氏６５℃、湿度９０％の高温高湿下にさらし耐食性試験を行ったところ、腐食性はＴａとＺｒの含有量に依存することがわかり、Ｔａの含有量が８ａｔ％を下回るかＴａとＺｒの含有量の合計が１０ａｔ％を下回ると腐食しやすくなることがわかった。
【００４７】
本結果から、ＦｅＣｏＴａＺｒＢ合金軟磁性下地層は、ＦｅＣｏの含有量を概ね７０ａｔ％以上、ＴａとＺｒの含有量を１０ａｔ％以上とすると記録再生特性と耐食性に優れることがわかり、スクラッチ耐性を高めるために添加するＺｒとＢの含有量を、概ね２０ａｔ％%まで添加できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例による垂直磁気記録媒体の層構成を示す断面図である。
【図２】各層の作製に用いたターゲットの組成とＡｒガス圧および膜厚等を示す図である。
【図３】ナノインデンテーション法を用いて測定した軟磁性材料のヤング率、降伏応力を示す図である。
【図４】軟磁性下地層のヤング率と３００μNでスクラッチしたスクラッチ深さの関係を示す図である。
【図５】軟磁性下地層の降伏応力と１５０μNでスクラッチしたスクラッチ深さの関係を示す図である。
【図６】１５０μNでスクラッチしたスクラッチ深さと磁気記録装置の最大耐衝撃値の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１…基板、１２…密着層、１３…軟磁性下地層、１４…シード層、１５…非磁性中間層、１６…垂直記録層、１７…保護層、１３１…第一軟磁性層、１３２…非磁性層、１３３…第二軟磁性層。
【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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【図６】
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