(57)【要約】【課題】本発明は、高密度化した上で記録感度を向上させることができる。【解決手段】本発明の垂直磁気記録媒体１は、基板２上に少なくとも軟磁性裏打ち層３と、下地層５と、記録層６と、保護層９とが順次積層されてなる。この記録層６は、下地層５側に形成され、少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる磁気記録層７と、保護層９側に形成され、磁気記録層７よりも小さい保磁力を有し、少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる記録補助層８とを有するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と、下地層と、記録層と、保護層とが順次積層されてなる垂直磁気記録媒体であって、
上記記録層は、
上記下地層側に形成され、少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる磁気記録層と、
上記保護層側に形成され、上記磁気記録層よりも小さい保磁力を有し、少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる記録補助層と
を具えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
上記記録補助層は、
膜厚が１［ｎｍ］以上、５［ｎｍ］以下でなる
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
上記記録補助層は、
膜厚が１．５［ｎｍ］以上、４．０［ｎｍ］以下でなる
ことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
上記磁気記録層は、
Ｃｒを含有する
ことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
上記記録補助層は、
Ｃｒを含有する
ことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
上記磁気記録層は、
ＴｉＯ２を含有する
ことを特徴とする請求項４に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
上記記録補助層は、
ＴｉＯ２を含有する
ことを特徴とする請求項５に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
上記磁気記録層は、
六方最密格子結晶構造を有し、
上記記録補助層は、
面心立方格子結晶構造を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と、下地層と、記録層と、保護層とが順次積層された垂直磁気記録媒体と、
上記垂直磁気記録媒体に対して情報を記録し、及び上記垂直磁気記録媒体に記録された上記情報を読み取る磁気ヘッドと、
上記磁気ヘッドを駆動する駆動部と
を具え、
上記記録層は、
上記下地層側に形成され、少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる磁気記録層と、
上記保護層側に形成され、上記磁気記録層よりも小さい保磁力を有し、少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる記録補助層とを有する
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、垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関し、例えば大容量の磁気記録再生装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、垂直磁気記録媒体などの磁気記録媒体としては、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報を当該垂直磁気記録媒体に記録するようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の磁気記録媒体に記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該磁気記録媒体のさらなる大容量化が求められている。
【０００３】
垂直磁気記録媒体では、基板に対して垂直な方向に磁極を変化させるため、記録密度の向上に伴って反磁界が小さくなりその記録状態を安定化させ得ると共に、磁極当りの面積を低減して高密度化を達成するようになされている。
【０００４】
この垂直磁気記録媒体では、さらなる高密度化のために記録層の結晶粒子径を小さくすることが望まれる。しかしながら結晶粒子径が小さくなるに従って、熱エネルギーによって結晶粒子の磁化方向が変化して記録状態が不安定になる熱揺らぎが発生することが知られている。
【０００５】
この熱揺らぎを防止するためには、結晶粒子の異方性を大きくする必要があるが、異方性の増大に伴って記録層としての保磁力が増大してしまい、記録感度が低下してしまう。また材料的な観点から記録ヘッドの記録能力の大幅な向上は望めず、結晶粒子の異方性を大きくした場合には記録層の記録感度を向上させる必要がある。
【０００６】
そこで記録層として、表層側に設けられ保磁力の低い記録補助層と保磁力の比較的大きい磁気記録層とを設け、比較的容易に磁極が変化する記録補助層の磁極を変化させた後、当該記録補助層の磁力を利用して磁気記録層の磁極を変化させることにより、記録層総体としての見かけ上の保磁力を低下させ、記録感度を向上させるようになされた垂直磁気記録媒体が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
また記録補助層及び磁気記録層として、それぞれ組成の異なるＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉｏ２膜をグラニュラー膜として積層することにより、熱安定性とＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を向上させるようになされた垂直磁気記録媒体が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−４８９００公報
【特許文献２】特開２００６−１５５８６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで特許文献１に記載の垂直磁気記録媒体においては、磁気記録層がグラニュラー膜として形成されていないため結晶粒子間の分離が弱く異方性を大きくすることができず、十分な高密度化が困難である。
【０００９】
また特許文献２に記載の垂直磁気記録媒体においては、組成は異なるものの記録補助層及び磁気記録層としていずれもＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉｏ２膜を積層しているため、記録補助層及び磁気記録層間の結晶粒子を十分に分離することができない。この結果、この垂直磁気記録媒体では、記録補助層及び磁気記録層間の相互作用が大きくなり小さい磁力で記録補助層の磁極を変化させることが困難であるため、保磁力を大きく低下させることができず、記録感度を十分に向上させることができない。
【００１０】
すなわち垂直磁気記録媒体においては、高密度化した上で記録感度を向上させることが非常に困難であるという問題があった。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高密度化した上で記録感度を向上させ得る垂直磁気記録媒体及び当該垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するため本発明においては、  基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と、下地層と、記録層と、保護層とが順次積層されてなる垂直磁気記録媒体であって、記録層は、下地層側に形成され、少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる磁気記録層と、保護層側に形成され、磁気記録層よりも小さい保磁力を有し、少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる記録補助層とを設けるようにした。
【００１３】
これにより、磁気記録層及び記録補助層のいずれもがグラニュラー結晶構造を有するため層内における結晶粒子間を十分に分離して異方性を大きくできるため、情報を高密度で記録することができると共に、磁気記録層及び記録補助層が異なる元素を含有するため磁気記録層及び記録補助層間の結晶粒子を十分に分離して小さい磁力で記録補助層の磁極を変化させることができ、磁気記録層及び記録補助層の総体としての保磁力を低下させることができる。
【００１４】
また本発明においては、基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と、下地層と、記録層と、保護層とが順次積層された垂直磁気記録媒体と、垂直磁気記録媒体に対して情報を記録し、及び垂直磁気記録媒体に記録された情報を読み取る磁気ヘッドと、磁気ヘッドを駆動する駆動部とを設け、記録層は、下地層側に形成され、少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる磁気記録層と、保護層側に形成され、磁気記録層よりも小さい保磁力を有し、少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる記録補助層とを有するようにした。
【００１５】
これにより、磁気記録層及び記録補助層のいずれもがグラニュラー結晶構造を有するため層内における結晶粒子間を十分に分離して異方性を大きくできるため、情報を高密度で記録することができると共に、磁気記録層及び記録補助層が異なる元素を含有するため磁気記録層及び記録補助層間の結晶粒子を十分に分離して小さい磁力で記録補助層の磁極を変化させることができ、磁気記録層及び記録補助層の総体としての保磁力を低下させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、磁気記録層及び記録補助層のいずれもがグラニュラー結晶構造を有するため層内における結晶粒子間を十分に分離して異方性を大きくできるため、情報を高密度で記録することができると共に、磁気記録層及び記録補助層が異なる元素を含有するため磁気記録層及び記録補助層間の結晶粒子を十分に分離して小さい磁力で記録補助層の磁極を変化させることができ、磁気記録層及び記録補助層の総体としての保磁力を低下させることができ、かくして高密度化した上で記録感度を向上させ得る垂直磁気記録媒体及び当該垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１８】
（１）垂直磁気記録媒体の構成
図１において１は、本実施の形態における垂直磁気記録媒体の断面を示している。この垂直磁気記録媒体１は、基板２上に軟磁性裏打ち層３、シード層４、下地層５、記録層６としての磁気記録層７及び記録補助層８、並びに保護層９が順次積層されることにより構成されている。
【００１９】
基板２はその表面が平坦な円盤状の非磁性基板でなり、例えばプラスチック基板、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、Ｓｉ基板、アルミニウム合金基板、セラミック基板などから構成される。
【００２０】
軟磁性裏打ち層３は、例えば膜厚が２０［ｎｍ］〜２［μｍ］でなり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ及びＢから選択された少なくとも１種の元素を含む軟磁性材料によって形成されている。具体的に軟磁性裏打ち層３は、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＮｂ又はＮｉＦｅＮｂなどによって形成されている。
【００２１】
シード層４は、例えば膜厚が１［ｎｍ］〜１０［ｎｍ］（好ましくは１［ｎｍ］〜５［ｎｍ］）でなり、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｈｆ及びＭｇからなる群のうち少なくとも１種の非晶性の非磁性材料からなる。このシード層４は非晶性でなるため、当該シード層４上に形成される下地層５の結晶配向に影響を与えることなく、下地層５の結晶配向性を向上させ得るようになされている。
【００２２】
下地層５は、ｈｃｐ（六方最密充填）結晶構造を有する非磁性材料でなり、例えばＲｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ及びＲｕ合金からなる群のうちいずれか１種が選択され使用されることが好ましい。この下地層５は、ｈｃｐ結晶構造を有しているため、当該下地層５上に形成されるｈｃｐ結晶構造でなる磁気記録層７をエピタキシャル的に成長させ、磁気記録層７の結晶の配向分散性を向上させ得るようになされている。
【００２３】
磁気記録層７は、ｈｃｐ結晶構造を有するＣｏＰｔ系グラニュラー膜でなり、主に強磁性材料でなる磁性粒子と、主に非磁性材料でなる結晶粒界部とから構成されるグラニュラー結晶構造を有している。磁性粒子は、結晶粒界部によって隣接する磁性粒子と物理的に離隔されるため、当該磁性粒子間の磁気的相互作用を低減して異方性を向上させることができる。
【００２４】
この磁性粒子は、少なくともＣｏ及びＰｔを含有しており、強磁性を示す。磁性粒子としては、適宜Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｕなどの元素を含有するようにしても良い。また結晶粒界部は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ及びＭｇから選択されるいずれか１種の元素と、Ｏ、Ｎ及びＣから選択されるいずれか１種の元素との化合物からなり、例えばＳｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２などの酸化物や、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮなどの窒化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣなどの炭化物でなる。
【００２５】
具体的に磁気記録層７は、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２やＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２などが好適に用いられ、その膜厚が例えば５〜５０［ｎｍ］でなる。なおＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの含有比率、及びＣｏＣｒＰｔとＴｉＯ２又はＳｉＯ２との含有比率は適宜変更することが可能である。
【００２６】
記録補助層８は、ｆｃｃ（面心立方格子）結晶構造を有するＦｅＰｔ系グラニュラー膜でなり、主に強磁性材料でなる磁性粒子と、主に非磁性材料でなる結晶粒界部とから構成されるグラニュラー結晶構造を有している。
【００２７】
この磁性粒子は、少なくともＦｅ及びＰｔを含有しており、強磁性を示す。また磁性粒子としては、適宜Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｕなどの元素を含有するようにしても良い。また結晶粒界部は、磁気記録層７における結晶粒界部と同様の化合物からなる。
【００２８】
具体的に記録補助層８は、ＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２やＦｅＣｒＰｔ−ＳｉＯ２などが好適に用いられる。なおＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの含有比率、及びＦｅＣｒＰｔと酸化物との含有比率は適宜変更することが可能である。
【００２９】
この記録補助層８は、その膜厚が１〜５［ｎｍ］でなり、好ましくは１．５〜４［ｎｍ］でなる。また記録補助層８は、磁気記録層７と比較して保磁力が低い材料が用いられる。記録補助層８は、比較的小さな磁力で磁極を変化させると共に、このとき発生する磁力によって磁気記録層７の磁極を変化させる補助を行うことにより、記録層６（磁気記録層７及び記録補助層８）の総体的な保磁力を低下させ得るようになされている。
【００３０】
また記録補助層８は、磁気記録層７とは異なる元素Ｆｅを含有しているため、記録補助層８の結晶粒子と磁気記録層７の結晶粒子との相互作用を十分に弱くすることができ、小さな磁力で記録補助層８の磁極を変化させて記録層６総体としての保磁力を効果的に低下させ得るようになされている。
【００３１】
保護膜９は、例えば膜厚が０．５［ｎｍ］〜１５［ｎｍ］でなり、アモルファスカーボン、水素化カーボン、窒化カーボン又は酸化アルミニウムなどにより形成されている。なお、保護膜９上にパーフルオロポリエーテルなどによる潤滑層を設けるようにしても良い。
【００３２】
この垂直磁気記録媒体１は、基板２上に軟磁性体裏打ち層３、シード層４、下地層５、磁気記録層７、記録補助層８の各層が上述した材料でなるスパッタターゲットを用い、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＤＣ２極スパッタ法、ＲＦ２極スパッタ法などよって順次成膜されることにより形成される。
【００３３】
スパッタ装置としては、１０−７Ｐａまで排気可能な超真空スパッタ装置を用いることが好ましい。スパッタ条件は各材料に適した条件が設定され、特に限定されない。例えばＡｒガス雰囲気中に所定の圧力で成膜され、加熱することも可能である。
【００３４】
保護膜９は、記録補助層８上に例えばスパッタ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＦＣＡ（Filtered Cathodic Arc）法などを用いて形成される。保護膜９上に潤滑層を設ける場合には、スピンコート法、引き上げ法などにより保護膜９上に潤滑剤が塗布される。
【００３５】
（２）磁気記録再生装置及び記録ヘッド部の構成
図２に示すように、磁気記録再生装置１は、制御部２１により全体を統括制御するようになされている。制御部２１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心に構成されており、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から基本プログラムや情報記録プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開することにより、情報記録処理及び情報再生処理等の各種処理を実行するようになされている。
【００３６】
例えば制御部１１は、図示しない外部機器等から情報記録命令、記録情報及び記録アドレス情報を受け付けると、駆動命令及び記録アドレス情報を駆動制御部１２へ供給すると共に、記録情報を信号処理部１３へ供給する。因みに記録アドレス情報は、垂直磁気記録媒体１の記録層６のうち、記録情報が記録される１単位となる記録ビットのアドレスを示す情報である。
【００３７】
駆動制御部１２は、駆動命令に従い、スピンドルモータ１４を駆動制御することにより垂直磁気記録媒体１を所定の回転速度で回転させると共に、アーム及びロータリアクチュエータでなる駆動部１５を駆動制御することにより、磁気ヘッド２０を垂直磁気記録媒体１における記録アドレス情報に対応した位置へ移動させる。
【００３８】
信号処理部１３は、供給された記録情報に対して所定の符号化処理や変調処理等の各種信号処理を施すことにより記録信号を生成し、これを磁気ヘッド２０へ供給する。
【００３９】
磁気ヘッド２０は記録信号に応じて垂直磁気記録媒体１の記録層６における記録アドレス情報により示される記録ビットに磁力を加えることにより、記録信号に応じて当該記録ビットの磁極を変化させ、記録層６に情報を記録する。
【００４０】
また制御部１１は、例えば外部機器（図示せず）から情報再生命令及び当該記録情報のアドレスを示す再生アドレス情報を受け付けると、駆動制御部１２に対して駆動命令及び再生アドレス情報を供給すると共に、再生処理命令を信号処理部１３へ供給する。
【００４１】
駆動制御部１２は、情報を記録する場合と同様、スピンドルモータ１４を駆動制御することにより垂直磁気記録媒体１を所定の回転速度で回転させると共に、駆動部１５を駆動制御することにより磁気ヘッド２０を再生アドレス情報に対応した位置へ移動させる。
【００４２】
磁気ヘッド２０は、駆動制御部１２の制御に基づいて垂直磁気記録媒体１の記録層６における再生アドレス情報により示される記録ビットの磁界を検出し、これを再生信号として信号処理部１３へ供給するようになされている。
【００４３】
図３に示すように、磁気ヘッド２０は、情報記録処理に用いられる単磁極型磁気記録ヘッド２１と情報再生処理に用いられるＧＭＲ（Giant Magnetic Resistance）素子２５とを有している。磁気ヘッド２０は、駆動部１５（図２）によって駆動されることにより単磁極型磁気記録ヘッド２１又はＧＭＲ素子２５が磁気記録媒体１における所望の記録ビット上に配置された状態で、情報記録処理又は情報再生処理を実行するようになされている。
【００４４】
情報記録処理の際、単磁極型磁気記録ヘッド２１は、内部に有するコイルに電流を流すことにより、主磁極２２の先端と補助極２３の先端との間で磁力を発生させる。このとき軟磁性裏打ち層３は、磁気記録媒体１に対して垂直方向に磁力を導き、当該磁力が隣接する記録ビットへ広がるのを抑制する。
【００４５】
これにより軟磁性裏打ち層３は、例えば主磁極２２から発生した磁力を記録ビットに集中させると共に、当該磁力を軟磁性裏打ち層３自身に通過させて補助極２３へ還流する閉磁気回路を形成し、磁気ヘッド機能の一部を分担するようになされている。なおこの磁力を磁力線２４として図中に示している。
【００４６】
単磁極型磁気記録ヘッド２１は、コイルに流れる電流の向きによって磁力の方向を変化させることにより、記録する情報に応じて記録ビットの磁極を基板に対して垂直な一方向に変化させ、記録層６に情報を記録するようになされている。
【００４７】
このとき記録層６は、上述したように見かけ上の保磁力が小さく記録感度が向上されているため、記録された情報に応じて記録ビットの磁極を適切に変化させることができる。
【００４８】
またＧＭＲ素子２５は、磁界の強さに比例して抵抗値を変化させるようになされている。情報再生処理の際、ＧＭＲ素子２５は、記録ビットに記録された情報に応じて抵抗値を変化させる。なおＧＭＲ素子２５は、記録ビット以外の磁界の影響を極力受けることのないよう、磁力を遮るＧＭＲ磁気シールド２６の間に挟まれて配置されている。
【００４９】
磁気ヘッド２０は、図示しない抵抗値検出部によってＧＭＲ素子２５の抵抗値の変化を検出し、これを再生信号として信号処理部１３に供給する。
【００５０】
信号処理部１３（図２）は、供給された再生信号に対して所定の復調処理や復号化処理等の各種信号処理を施すことにより再生情報を生成し、この再生情報を制御部１１へ供給する。これに応じて制御部１１は、この再生情報を外部機器（図示せず）へ送出するようになされている。
【００５１】
このとき記録層６は、記録された情報に応じて記録ビットの磁極が適切に変化されているため、再生信号のノイズを減少させることができ、再生信号のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を向上させ得るようになされている。
【００５２】
このように磁気記録再生装置１０は、制御部１１によって磁気ヘッド２０を制御することにより、垂直磁気記録媒体１の記録層６における記録ビットに情報を記録し、また当該記録ビットから情報を再生するようになされている。
【００５３】
（３）実施例
次に、実施例について説明する。
【００５４】
（３−１）実施例１
スパッタリング装置の真空チャンバ内にガラス製の基板２を配置し、スパッタリング装置のチャンバ内を所定の圧力になるよう排気した後、基板２を加熱することなくアルゴン雰囲気下で軟磁性体裏打ち層３、シード層４、下地層５、磁気記録層７、記録補助層８及び保護膜９を順次成膜し、垂直磁気記録媒体１としてのサンプルを作製した。
【００５５】
すなわち、軟磁性裏打ち層３として基板２上に５０［ｎｍ］のＣｏＺｒＮｂ膜を形成した後、シード層４として２［ｎｍ］のＴａ層を形成した。さらに下地層５として２０［ｎｍ］のＲｕ膜を形成し、磁気記録層７として１０［ｎｍ］のＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜を形成した。また磁気記録層７上にＦｅＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜を記録補助層８として形成し、最後に保護膜９として３［ｎｍ］でなるカーボン膜を形成した。
【００５６】
軟磁性体裏打ち層３、シード層４、下地層５、磁気記録層７、記録補助層８及び保護膜９が形成されたときのスパッタ条件の詳細を以下に示す。
【００５７】
【表１】
2009205730.tif 000003
【００５８】
成膜した各層における膜厚は、上記のスパッタ条件下における成膜速度から計算した。以下に、成膜速度及び膜厚を示す。なお光の干渉色測定方式によって膜厚を測定する膜厚計で各層の実際の膜厚を測定したところ、±５％の誤差範囲内で各層の膜が成膜されていることが確認された。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
垂直磁気記録媒体１としては、記録補助層８の厚みに関する特性を確認するため、記録補助層８の厚みを変化させたサンプルを複数作製した。この記録補助層８の厚みをそれぞれ１、１．５、２、２．５、３、４又は５［ｎｍ］とし、それぞれサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７とした。また比較対照のため、磁気記録層７を設けない比較用サンプルも併せて作製し、これを比較用サンプルＮｏ．１１とした。
【００６１】
そして各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７及び比較用サンプルＮｏ．１１に対し、スピンスタンドを用いて１５０［ｋｆｃｉ］の線記録密度で「１」と「０」の繰り返しでなる測定用情報の記録を行うと共に、当該測定用情報を再生し、再生信号におけるＣＮＲ（Career to Noise Ratio）を測定した。測定したＣＮＲの一覧を表３に示す。なおこのＣＮＲは、情報再生処理時の再生信号におけるＳＮＲを間接的に表しており、ＣＮＲが大きくなるとＳＮＲも大きくなり、ＣＮＲが小さくなるとＳＮＲも小さくなる。
【００６２】
【表３】
2009205730.tif 000005
【００６３】
表３からわかるように、記録補助層８を設けていない比較用サンプルＮｏ．１１と比較して、記録補助層８を設けたサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７ではＣＮＲが向上することが確認された。これは、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７において保磁力の低い記録補助層８を設けたことにより、当該記録補助層８がキャッピング層として作用した結果といえる。
【００６４】
すなわちサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７では、記録補助層８の記録ビットが比較的小さい磁力に応じて迅速に磁極を変化させることにより、当該記録補助層８からの磁力によって磁気記録層７の磁極を変化し易くすることができる。この結果、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７では、記録補助層８及び磁気記録層７からなる記録層６総体としての見かけ上の保磁力を低下させて記録感度を向上させることができ、これに伴ってＣＮＲが向上したものである。
【００６５】
またサンプルＮｏ．１からＮＯ．４へと記録補助層８の膜厚が厚く（１［ｎｍ］→２．５［ｎｍ］）なるに従ってＣＮＲが向上し、記録補助層８の効果が大きくなることが確認された。一方当該サンプルＮｏ．４を境界としてサンプルＮｏ．５〜Ｎｏ．７へと記録補助層８の膜厚がさらに厚くなるとＣＮＲが逆に低下することが確認された。
【００６６】
これは、記録層６総体としての保磁力が低下しすぎるため、記録すべき記録ビットに隣接する記録ビットの磁極をも変化させてしまい、ノイズを発生させてしまうためと考えられる。
【００６７】
すなわち記録補助層８の膜厚としては、１［ｎｍ］から５［ｎｍ］の範囲内であれば、ＣＮＲを向上させることができ、さらに１．５［ｎｍ］から４［ｎｍ］の範囲内であれば、ＣＮＲを特に良好にすることができるといえる。
【００６８】
以上のことから、記録補助層８としてＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜を設けることにより、記録感度を向上させて再生信号の品質を向上させ得ることが確認された。
【００６９】
（３−２）実施例２
まず、磁気記録層７に使用されているＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２よりもＣｒの含有量を増加させることにより保磁力を低下させたＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜を記録補助層８として形成し、比較用サンプルとした。
【００７０】
この比較用サンプルでは、実施例１における記録補助層８と同条件にてＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜を形成すると共に、記録補助層８の膜厚を変化させ、それぞれ比較用サンプルＮｏ．１５、Ｎｏ．１６、Ｎｏ．１７とした。
【００７１】
そして実施例２では、実施例１で用いたサンプルＮｏ．１、Ｎｏ．４及びＮｏ．７、並びに比較用サンプルＮｏ．１１、Ｎｏ．１５、Ｎｏ．１６及びＮｏ．１７について、Ｋｅｒｒ測定器を用いて記録補助層８及び磁気記録層７からなる記録層６総体としての保磁力を測定した。
【００７２】
図４に比較用サンプルＮｏ．１１についての測定結果をグラフとして表している。グラフ中、カー回転角度がゼロとなるときの磁界の値が保磁力となる。
【００７３】
表４に、各サンプルについて測定された保磁力の結果を示している。
【００７４】
【表４】
2009205730.tif 000006
【００７５】
表４からわかるように、記録補助層８としてＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜を設けたサンプルＮｏ．１、Ｎｏ．４及びＮｏ．７では、記録補助層８を設けない比較用サンプルＮｏ．１１と比較して記録層６としての保磁力が低下していることが確認された。また、特に記録補助層８の膜厚が１．５［ｎｍ］以上となるサンプルＮｏ．４及びＮｏ．７では、保磁力の低下が著しかった。
【００７６】
一方、記録補助層８としてＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜を設けた比較用サンプルＮｏ．１５及びＮｏ．１６では、記録補助層８を設けない比較用サンプルＮｏ．１１と比較して、記録層６としての保磁力が増大していることが確認された。
【００７７】
また記録補助層８の膜厚を５［ｎｍ］と厚くした比較用サンプルＮｏ．１７では、比較用サンプルＮｏ．１１と比較して、記録層６としての保持力が低下したが、その低下効果はわずかであった。
【００７８】
すなわち同じグラニュラー結晶構造でなる記録補助増８であっても、磁気記録層７と同じ元素を含有するＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜を設けた場合には、記録補助層８及び磁気記録層７間の結晶粒子を十分に分離することができず、記録補助層８が単体で磁極を変化させ難いため、ＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜のような保磁力の低下効果はみられなかった。
【００７９】
以上のことから、記録補助層８としてＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜を設けることにより、記録層６総体としての見かけ上の保磁力を実際に低下させ得ることが確認された。
【００８０】
（３−３）実施例３
この実施例３においては、記録補助層８として２０［ｎｍ］でなるＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜を形成し、Ｘ線回析測定を行った。
【００８１】
図５において、ピークＰＫ１は記録補助層８としてのＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜の（１１１）面によるものである。またピークＰＫ２は磁気記録層７としてのＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜の（００２）面によるものである。
【００８２】
ピークＰＫ１に対して配向分散性を測定した結果、半値幅であるΔθ５０は磁気記録層７や下地層５の値と同等の４．１［ｄｅｇ］であった。このことから、ＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜の配向分散性は極めて良好であるといえる。
【００８３】
すなわちｈｃｐ結晶構造であるＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜上にｆｃｃ結晶構造であるＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜が整然と成長しており、ＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜の配向性が再生信号ＳＮＲに悪影響を与えないことがわかった。このことは、実施例１において再生信号のＣＮＲが良好であったことを支持する結果といえる。
【００８４】
以上のことから、磁気記録層７としてＣｏＰｔ系を用い、記録補助層８としてＦｅＰｔ系を用いており含有する元素が互いに異なるものの、磁気記録層７としてのＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉｏ２膜上に形成された記録補助層８としてのＦｅＣｒＰｔ−ＴｉＯ２膜の配向分散性が良好であり、再生信号ＳＮＲにおけるノイズを低減し得ることが確認された。
【００８５】
（４）動作及び効果
以上の構成において、垂直磁気記録媒体１は、基板２上に少なくとも軟磁性裏打ち層３と、下地層５と、記録層６と、保護層９とが順次積層されてなる。この記録層６は、下地層５側に形成され、少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる磁気記録層７と、保護層９側に形成され、磁気記録層７よりも小さい保磁力を有し、少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる記録補助層８とを有している。
【００８６】
これにより垂直磁気記録媒体１は、磁気記録層７及び記録補助層８のいずれをもグラニュラー結晶構造として形成できるため、結晶粒子を互いに十分に分離して異方性を大きくすることができ、高記録密度での記録が可能となる。
【００８７】
また垂直磁気記録媒体１は、磁気記録層７と記録補助層８とで異なる元素を含有させるため、磁気記録層７及び記録補助層８間の結晶粒子を十分に分離することができる。このため垂直磁気記録媒体１は、記録補助層８における磁気記録層７からの磁力の影響が比較的小さく、小さい磁力で記録補助層８における記録ビットの磁極を変化させ得ると共に、当該記録補助層８の磁力を利用して磁気記録層７における記録ビットの磁極を変化させることができる。この結果、垂直磁気記録媒体１は、記録層６総体としての見かけ上の保磁力を著しく低減させることができ、記録感度を向上させることができる。
【００８８】
さらに垂直磁気記録媒体１は、磁気記録層７が少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなり、記録補助層８が少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる。ここで記録補助層８は、ｆｃｃ結晶構造でなり、ｈｃｐ結晶構造でなる磁気記録層７とは結晶構造が異なっている。しかしながらＦｅＰｔ系でなる記録補助層８は、ＣｏＰｔ系の磁気記録層７上にきれいに成長し、配向分散性が良好であることが実験上確認された。
【００８９】
この結果垂直磁気記録媒体１は、結晶粒子に大きな乱れがないため、再生信号におけるノイズを低減することができ、ＳＮＲを向上させることができる。
【００９０】
また垂直磁気記録媒体１は、記録補助層８にＦｅとＰｔとを含有することにより、本来ｂｃｃ（体心立方格子）結晶構造を有するＦｅをｆｃｃ結晶構造にすることができ、ｈｃｐ結晶構造との結晶構造の差異を小さくすることができるため、磁気記録層７上における記録補助層８の配向分散性を向上させることができる。
【００９１】
以上の構成によれば、垂直磁気記録媒体１は、基板上に形成され加えられる磁力を上記基板に対して垂直方向に導く軟磁性裏打ち層３と、基板に対して垂直方向に磁極を変化させることにより情報を記録する磁気記録層７と、磁気記録層７に対して基板側に隣接して設けられ磁気記録層７の結晶粒子の配向を調整する下地層５と、磁気記録層７に対して基板と反対側に隣接して設けられ磁気記録層７よりも小さい保磁力でなり基板に対して垂直方向に磁極を変化させることにより磁気記録層７と共に情報を記録する記録補助層８と、記録補助層８に対して基板と反対側に隣接して設けられ、当該記録補助層８を保護する保護層９とを有している。そして垂直磁気記録媒体１は、磁気記録層７が少なくともＣｏ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなり、記録補助層８が少なくともＦｅ及びＰｔを含有するグラニュラー結晶構造でなる。
【００９２】
これにより垂直磁気記録媒体１は、磁気記録層７及び記録補助層８の双方をグラニュラー結晶構造として形成して層内の結晶粒子間を十分に分離して異方性を大きくできると共に、記録補助層８の結晶粒子の配向分散性を乱すことなく磁気記録層７と記録補助層８との間で結晶粒子を十分に分離することができ、かくして高密度化した上で記録感度を向上させ得る垂直磁気記録媒体及び当該垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を実現できる。
【００９３】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、垂直磁気記録媒体１がシード層４を有するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図６に示すように、シード層４を省略するようにしても良い。この場合、軟磁性裏打ち層３として非晶性材料を用いることにより、下地層５に軟磁性裏打ち層３の結晶構造の影響を与えずに済む。
【００９４】
また上述の実施の形態においては、スパッタ法によって軟磁性裏打ち層３、シード層４、下地層５、磁気記録層７、記録補助層８及び保護層９の各層を成膜するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、レーザやマイクロウェーブを用いることにより各層を成膜したり、層ごとに成膜方法を変更するようにしても良い。
【００９５】
さらに上述の実施の形態においては、干渉色測定方式によって記録補助層８の膜厚を測定ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、レーザや顕微鏡によって実測してもほぼ同一の値を得ることが可能である。
【００９６】
さらに上述の実施の形態においては、基板としての基板２と、軟磁性裏打ち層としての軟磁性裏打ち層３と、記録層としての記録層６が有する磁気記録層としての磁気記録層７及び記録補助層としての記録補助層８とによって垂直磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体１を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる基板と、軟磁性裏打ち層と、記録層が有する磁気記録層及び記録補助層とによって本発明の垂直磁気記録媒体を構成するようにしても良い。
【００９７】
さらに上述の実施の形態においては、垂直磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体１と、磁気ヘッドとしての磁気ヘッド２０と、駆動部としての駆動部１５とによって磁気記録再生装置としての磁気記録再生装置１０を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる垂直磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、駆動部とによって本発明の磁気記録再生装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、例えば種々の電子機器に搭載されるハードディスクドライブに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本実施の形態による垂直磁気記録媒体の構成を示す略線図である。
【図２】磁気記録再生装置の構成を示す略線図である。
【図３】磁気ヘッドの構成を示す略線図である。
【図４】保磁力の説明の説明に供する略線図である。
【図５】Ｘ線回折による配向分散性の測定の説明に供する略線図である。
【図６】他の実施の形態による垂直磁気記録媒体の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【０１００】
１……垂直磁気記録媒体、２……基板、３……軟磁性裏打ち層、４……シード層、５……下地層、６……記録層、７……磁気記録層、８……記録補助層、９……保護層、１０……磁気記録再生装置、１１……制御部、１２……駆動制御部、１３……信号処理部、１４……スピンドルモータ、１５……駆動部、２０……磁気ヘッド、２２……主磁極、２５……ＧＭＲ素子。
【図１】
2009205730.tif 000007
【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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