(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、該基板上に形成されたチタン、クロム組成比１０ａｔ％以下のチタン合金、またはチタンの窒化物からなる第１の下地層、該第１の下地層上に設けられたルテニウムからなる第２の下地層、及び該第２の下地層上に形成されたコバルト、プラチナ、及び酸素を含有する強磁性磁気記録層を具備することを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録媒体に関わり、特にＣｏ、Ｐｔおよび酸素を含む強磁性磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、磁性層にＣｏ系合金を用いた磁気記録媒体では、その保持力及びＳ／Ｎ比を向上させるために、Ｃｒを添加して結晶粒界にＣｒを偏析させることで磁性粒子間の磁気的相互作用の分断を行う方法が用いられていたが、このような方法では、結晶磁気異方性が低下するという問題点があった。
【０００３】
一方、磁性層にＣｏ、Ｐｔ系合金を用いた磁気記録媒体では、Ｃｏ系合金を用いた場合よりも大きな結晶磁気異方性を持つという他の元素にはない優れた特徴を持ちながらも、Ｐｔが粒界に偏析しないという問題点があった。
【０００４】
これに対し、近年、例えば特開平７−２３５０３４号、米国特許５，７９２，５６４号に開示されているように、ＣｏＰｔ系磁性層を酸化させＣｏの酸化物による結晶粒界を形成することで、ＣｏＰｔ磁性粒子間の磁気的相互作用を分断する方法が考案され、大きな垂直異方性を活用した大きな保持力と良好なＳ／Ｎ比を併せ持つ記録媒体を作成することが可能となった。
【０００５】
しかしながら、現在の面内磁気記録媒体における磁性層の主流ともなっているＣｏＣｒ系合金は、面内配向、垂直配向とも最適な下地層が充分調べられているのに対し、後発のＣｏＰｔＯ系磁性層に対してその特性を向上させる下地層については、面内配向に関してはＶ下地層などの研究が行われているものの、垂直配向に関してはあまり調べられていないのが現状である。良好な垂直配向が得られる下地層としては、ＣｏＣｒ系合金層に対してはＴｉ系の材料が良く知られており、その他Ｚｒ、ＲｕやＨｆなども含めてＣｏＰｔ系合金層に対しても有効であることが知られている。しかしながら、ＣｏＰｔ合金を酸化させたＣｏＰｔＯ系磁性層の下地層として実際に用いてみたところ、ＴｉやＴｉＣｒを下地層とした場合の垂直配向は明らかに不十分であり、Ｒｕを下地層とした場合のほうが多少良好といえる程度であった。さらに、Ｔｉの窒化物で結晶的に類似したＮａＣｌ構造をとるＴｉＮや、Ｖと同じ体心立方晶のＣｒやセンダストのようなＦｅ系合金も試してみたところ、いずれも面内配向が強く、垂直配向が不十分であった。
【０００６】
このように、ＣｏＰｔＯ系磁性層では、その垂直配向を向上するために、これまで他の磁性層に用いられてきた下地層を使用しても、期待できる効果が得られていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＣｏＰｔＯ系磁性層の垂直配向を改良することにより、高保磁力及び高再生出力を有する磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、基板、該基板上に形成されたＴｉ、Ｃｒ組成比１０ａｔ％以下のＴｉ合金、またはＴｉの窒化物からなる第１の下地層、該第１の下地層上に設けられたＲｕからなる第２の下地層、及び該第２の下地層上に形成されたＣｏ、Ｐｔ、及び酸素を含有する強磁性磁気記録層を具備することを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体は、ＣｏＰｔＯ合金を磁性層として設けた磁気記録媒体であって、基板上に、Ｔｉを主成分とするか、あるいはＶ、Ｃｒ、及びＦｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素を主成分とする第１の下地層と、Ｒｕ、Ｒｅ、及びＯｓからなる群から選択される少なくとも１種の元素を主成分とする第２の下地層と、ＣｏＰｒＯ合金強磁性記録層とを積層した構造を有する。
【００１１】
図１に本発明に係る磁気記録媒体の構造の一例を示す。
【００１２】
図示するように、この磁気記録媒体１０は、基板１上に、第１の下地層２、第２の下地層３、ＣｏＰｒＯ合金強磁性層４、及び保護層５を順に積層した構造を有する。
【００１３】
第１の下地層として使用される六方晶系材料のＴｉを含む非磁性層としては、例えばＴｉ、またはＴｉの窒化物、炭化物および酸化物からなる群より選択された化合物があげられる。また、Ｃｒ組成比１０ａｔ％以下のＴｉ合金を使用することもできる。
【００１４】
例えばＮａＣｌ構造を持つＴｉＮは、ＴｉＮターゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成することができる。基板上でＴｉと窒素が必ずしも十分に１：１の比率で結合しているとは限らず、部分的には異なる比率の窒化物を形成していることが考えられる。さらに、Ｔｉ単独層を下地層とした場合でもほぼ同様の効果が得られる。ＴｉＮに限らず、異なる比率の窒化物および、窒化物がＴｉと混在している場合でも同様の効果が得られる。さらにまた、Ｔｉの炭化物および酸化物についても同様の効果が期待される。
【００１５】
また、第１の下地層として好適なＴｉＣｒのＣｒ添加量は１０ａｔ％以下であり、ＴｉとＣｒは常温では非固溶であることから、基本的な結晶構造はＴｉと同様であり、同様の効果が十分得られる。
【００１６】
また、第１の下地層として使用される体心立方晶系材料のＶ、Ｃｒ、及びＦｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素を主成分とする層としては、例えば、Ｖ、Ｃｒ単独層、及びＦｅを主成分とし、Ａｌ及びＳｉのうち少なくとも１種の元素の組成比が１０ａｔ％以下含まれるＦｅ合金例えばセンダストのような軟磁性体があげられる。
【００１７】
センダストは、Ａｌ  ５％、及びＳｉ  １０％を含み、残りの８５％はＦｅであることから基本的な結晶構造はＦｅと同様である。このセンダストは、Ｆｅ合金にＡｌ及びＳｉを添加することで、高透磁率の軟磁性材料となっているが、基本的な結晶構造を変えない範囲で添加量を変更し、軟磁性体としての特性が変化したとしても、媒体としては同様の効果が期待できる。
【００１８】
なお、このように軟磁性材料を第１下地層に用いた場合には、いわゆる垂直二層媒体として機能し、ヘッドと軟磁性層との相互作用により優れた記録再生特性を示す効果が期待できる。
【００１９】
第２の下地層としては、その性質の類似したＲｕ、Ｒｅ、及びＯｓからなる群のうち少なくとも１つが用いられ、好ましくはＲｕが使用される。
【００２０】
本発明によれば、基板上に、特定の非磁性または軟磁性材料からなる第１の下地層、特定の非磁性材料からなる第２の下地層、及び強磁性材料からなる層を形成することにより優れた垂直配向を持つＣｏＰｔＯ強磁性層が得られ、これにより、高保磁力、高再生出力を示す磁気記録媒体が得られる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００２２】
実施例１
非磁性基板として、２．５インチ磁気ディスクの標準仕様を満たすガラス基板を用意した。
【００２３】
このガラス板上に以下の各層を形成した。なお、各層の作製はすべてＤＣマグネトロンスパッタリングにより行った。
【００２４】
まず、第１下地層として厚さ４０ｎｍ程度のＴｉ層を形成した。
【００２５】
次に、Ｔｉ層上に第２下地層として厚さ３７ｎｍ程度のＲｕ層を形成した。
【００２６】
得られた第２下地層上に、微量のＯ2を含んだＡｒ雰囲気中でＣｏＰｔＣｒ合金ターゲットのスパッタリングを行い、ＣｏＰｔＣｒＯ磁性層を形成した。なお、ここでは、ＣｏＰｔＣｒ合金ターゲットの組成をＣｏ−２０ａｔ％Ｐｔ−１６ａｔ％Ｃｒとした。この場合は、比較的Ｃｒ濃度の高いものを用いているが、Ｃｒが１６ａｔ％以下であれば、Ｃｒの添加に伴う本質的な磁性層の構造の変化はほとんどなく、媒体の特性としても同様の効果が得られる。
【００２７】
その後、保護層として１０ｎｍのＣを積層し、磁気記録媒体を得た。
【００２８】
得られた磁気記録媒体について、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）による磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００２９】
ここで、Ｈｃ⊥およびＨｃ//は、それぞれ磁界を膜面垂直および膜面内方向に印加した場合の保磁力であり、垂直角型比は、垂直方向に磁界を印加した場合の飽和磁化に対する残留磁化の比を示す。
【００３０】
実施例２
第１下地層として、Ｔｉ層の代わりに厚さ４０ｎｍ程度のＴｉＣｒ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＴｉＣｒ層は、Ｔｉ−１０ａｔ％Ｃｒ組成のターゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成した。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００３１】
実施例３
第１下地層として、Ｔｉ層の代わりに厚さ３５ｎｍ程度のＴｉＮ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＴｉＮ層は、Ｔｉ−５０ａｔ％ＮのターゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成された。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００３２】
実施例４
第１下地層として、Ｔｉ層の代わりに厚さ４１ｎｍ程度のＶ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００３３】
実施例５
第１下地層としてＴｉ層の代わりに厚さ３０ｎｍ程度のセンダスト層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたセンダスト層は、Ｆｅ−５ａｔ％Ａｌ−１０ａｔ％Ｓｉ組成のターグットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成した。
【００３４】
得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００３５】
なお、記録磁性層の他に軟磁性層が含まれている磁気記録媒体をＶＳＭにより測定した場合、得られる特性は両磁性層を合わせたものとなるが、実施例５については分離して解釈することが可能であったため、おおよそ記録層のみの値を示した。
【００３６】
比較例１
第２下地層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を形成した。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００３７】
比較例２
第２下地層を形成しないこと以外は、実施例２と同様にして磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００３８】
比較例３
第２下地層を形成しないこと以外は、実施例３と同様にして磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００３９】
比較例４
第２下地層を形成しないこと以外は、実施例４と同様にして磁気記録媒体を得た得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００４０】
比較例５
第２下地層を形成しないこと以外は、実施例５と同様にして磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００４１】
なお、記録磁性層の他に軟磁性層が含まれている磁気記録媒体をＶＳＭにより測定した場合、得られる特性は両磁性層を合わせたものとなり、比較例５については分離して解釈することが不可能であったため、両磁性層を合わせたそのままの値を示した。
【００４２】
比較例６
第１下地層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定をおこなった。その結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
0003822387.tif 000002
【００４４】
表１において、Ｈｃ⊥／Ｈｃ//が大きいほど垂直配向は良好であり、垂直角型比が１に近いほど、再生出力が大きく、優れた垂直磁気記録媒体であるとみなすことができる。比較例３および４は、Ｈｃ⊥／Ｈｃ//が１以下であり、垂直角型比も小さかったことから、面内配向となっていることが分かった。また、比較例５において、記録層と軟磁性層とが磁気的に分断されていないために測定結果が軟磁性層の影響を大きく受けており、小さな垂直角型比からも媒体全体としては面内配向となっていることがわかった。比較例１及び２は、面内配向ではないけれども、Ｈｃ//が２ｋＯｅ以上と大きく、垂直角型比も０．６ないし０．７となり、垂直配向が不十分であることがわかった。比較例６の垂直配向は十分とはいえないが、各比較例中では最も良好な特性を示していた。
【００４５】
以上のような比較例の磁気特性に対して、実施例１〜５は、いずれも比較例６と比べてＨｃ⊥／Ｈｃ//、垂直角型比とも大きく、角型比もほぼ１であることから垂直磁気記録媒体としての特性が改善されていることがわかった。このことは、単独で用いた場合には垂直配向が不十分な下地層であっても、これらをＲｕの下地として用いた場合には、Ｒｕの結晶性を改善する効果があることを示している。したがって、Ｔｉ、ＴｉＣｒやＴｉＮまたはＶやセンダストを基板上の第１下地層として、Ｒｕをその上の第２下地層として順次形成した積層構造の下地層を、ＣｏＰｔＯ系磁性層の下地層として用いることにより、優れた垂直配向性を有するＣｏＰｔＯ系磁性層が得られ、これにより、高保磁力及び高再生出力の磁気特性を有する垂直磁気記録媒体が得られることが分かった。
【００４６】
なお、上記実施例では、いずれも非磁性基板としてガラス基板を用いているが、Ａｌ系の合金基板あるいは表面が酸化したＳｉ単結晶基板、さらに表面にＮｉＰなどのメッキが施されている場合でも同様の効果が期待される。また、成膜法としてスパッタリング法のみを取り上げたが、真空蒸着法などでも同様の効果を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、優れた垂直配向性をもつＣｏＰｔＯ系磁性層を有し、高保磁力及び高再生出力の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】本発明の磁気記録媒体の一例の構成を表す概略図
【符号の説明】
１…基板
２…第１の下地層
３…第２の下地層
４…ＣｏＰｔＯ磁性層
５…保護層
１０…磁気記録媒体
【図１】
0003822387.tif 000003