CN101689375A - 磁记录介质、其制造方法及磁记录再生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁记录介质、其制造方法及磁记录再生装置。作为在非磁性基板上具有衬底层、基底层、中间层和至少1层垂直磁记录层的垂直磁记录介质，所述垂直磁记录层包含Co及Cr，其至少1层为由强磁性的晶粒和非磁性的氧化物的晶界构成的颗粒结构，构成该晶界的氧化物包含W氧化物。作为其他方式，使所述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层、和形成于其上的以Cr氧化物、Si氧化物、Ta氧化物或Ti氧化物为晶界的磁记录层。该磁记录介质垂直磁性层的垂直取向性优，且具有强磁性晶粒的平均粒径极其微细的特性，高记录密度特性优。
Description
技术领域
本发明涉及磁记录介质、其制造方法、以及利用了该磁记录介质的磁记录再生装置。
背景技术
近年来，磁盘装置、软盘装置、磁带装置等磁记录装置的应用范围显著增大，其重要性增加，并且关于用于这些装置的磁记录介质，正在谋求其记录密度的显著提高。尤其是，MR磁头及PRML技术引入以来，面记录密度的提高进一步增加激烈度，近年来GMR磁头、TuMR磁头等也进一步引入，面记录密度以1年约100％的步伐持续增加。
如此地，关于磁记录介质今后要求达到进一步高记录密度化，为此要求达到磁记录层的高保磁度与高信噪比(S/N比)、高分辨率。在至今广泛采用的纵向磁记录方式中，因为随着线记录密度升高，磁化的转变区域的相邻的记录磁畴互相减弱彼此的磁化的自去磁作用成为支配性的，所以为了避免其而必需使磁记录层薄而提高形状磁各向异性。
另一方面，若使磁记录层的膜厚变薄，则随着用于保持磁畴的能量势垒的大小与热能的大小接近相同能级，则无法忽视由于温度的影响而弛豫所记录的磁化量的现象(热起伏现象)，此决定了线记录密度的界限。
如此之中，作为应答纵向磁记录方式的线记录密度改善的技术而在最近提出AFC(Anti Ferromagnetic Coupling，反铁磁耦合)介质，进行避免在纵向磁记录中成为问题的热磁弛豫的问题的努力。
并且，垂直磁记录技术作为用于实现更高面记录密度的有力的技术备受注目。相对于现有的纵向磁记录方式使介质朝向面内方向磁化，在垂直磁记录方式中以磁化于垂直于介质面的方向为特征。由此，能够避免在纵向磁记录方式中妨碍达到高记录密度的自去磁作用的影响，认为适于更高密度记录。并且，因为能够保持一定的磁性层膜厚，所以认为在纵向磁记录中成为问题的热磁弛豫的影响也比较少。
在垂直磁记录介质的制造中，一般在非磁性基板上按基底层、中间层、磁记录层、保护层的顺序所成膜。并且，在成膜至保护层的基础上，在表面涂敷润滑层的情况多。并且，多数情况下，称为软磁性衬底层的磁性膜设置于基底层之下。基底层、中间层以进一步提高磁记录层的特性的目的而形成。具体地，起使磁记录层的晶体(结晶)取向整齐同时对磁性晶体的形状进行控制的作用。
为了制造在高记录密度化方面具有优异特性的垂直磁记录介质，磁记录层的晶体结构和晶粒的分离、粒径的微细化很重要。在垂直磁记录介质中，虽然多数情况下该磁记录层的晶体结构取hcp结构，但是通过其(002)晶面相对于基板面为平行、如果换言之则晶体c轴即(002)轴尽量不乱地排列于垂直的方向，朝向垂直方向的信号强度增强。并且，如果磁记录层的晶粒彼此之间的分离增加、能够截断交换耦合，则能够在高密度记录再生时降低噪声。
作为磁记录层的材料，在现有中采用CoCrPt与Si氧化物、Ti氧化物等的合金靶(例如，参照专利文献1)。
在这些氧化物磁性层中，成为以非磁性的Si、Ti的氧化物晶界(晶粒边界)包围取hcp结构的CoCrPt晶粒的颗粒结构，晶体取向性与晶粒的微细化、分离可以兼顾。选择Si、Ti的氧化物作为晶界材料是因为磁性元素Co一旦氧化则失去磁性，因此选择比Co容易成为氧化物、若换言之则在氧化反应中自由能的变化量比Co大的元素(例如，参照专利文献2)。
也就是说，若采用Si氧化物、Ti氧化物则Co难以氧化，能够防止磁矩量的降低。但是，若Si氧化物、Ti氧化物存在于CoCrPt晶粒内则磁性晶体的取向性变差，并且噪声也因晶粒彼此之间的分离不充分而增加。
为了记录再生特性的进一步提高，使晶体粒径的分离、晶体粒径的微细化与垂直取向性兼顾，必需获得记录再生特性优异的垂直磁记录介质。期望解决此问题并可以容易地制造的垂直磁记录介质。
专利文献1：日本特开2004-327006号公报；
专利文献2：日本特开2006-164440号公报。
发明内容
本发明的目的在于，鉴于上述情形，通过使垂直磁记录层的晶体粒径的分离、晶体粒径的微细化与垂直取向性兼顾，提供可以进行高密度的信息的记录再生的磁记录介质。
本发明的另一目的在于提供具有上述特性的磁记录介质的制造方法。
本发明的又一目的在于提供具备具有上述特性的磁记录介质和在该磁记录介质对信息进行记录再生的磁头的磁记录再生装置。
为了达到上述的目的，本发明成为以下的构成。
(1)特征如下的磁记录介质：是在非磁性基板上至少具有衬底层、基底层、中间层和至少1层垂直磁记录层的垂直磁记录介质，所述垂直磁记录层包含Co和Cr，该垂直磁记录层的至少1层采取由强磁性的晶粒和非磁性的氧化物的晶界构成的颗粒结构，构成该晶界的氧化物包含W氧化物。
(2)记载于上述(1)的磁记录介质：存在于前述垂直磁记录层中的W氧化物的量为2摩尔％～20摩尔％。
(3)记载于上述(1)或(2)的磁记录介质：前述W氧化物为WO3，存在于前述垂直磁记录层中的WO3的量为2摩尔％～20摩尔％。
(4)记载于上述(1)或(2)的磁记录介质：前述W氧化物为WO2，存在于前述垂直磁记录层中的WO2的量为2摩尔％～20摩尔％。
(5)记载于上述(1)～(4)之任一的磁记录介质：前述垂直磁记录层的强磁性晶粒的平均粒径为3nm～10nm。
(6)记载于上述(1)～(5)之任一的磁记录介质：前述垂直磁记录层的膜厚为1nm～50nm。
(7)记载于上述(1)～(6)之任一的磁记录介质：前述垂直磁记录层的强磁性晶体由CoCrPt合金或CoCrPtB合金构成。
(8)记载于上述(1)～(7)之任一的磁记录介质：衬底层具有软磁性的非晶质结构。
(9)记载于上述(1)～(8)之任一的磁记录介质：前述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Cr氧化物为晶界的磁记录层。
(10)记载于上述(1)～(8)之任一的磁记录介质：前述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Si氧化物为晶界的磁记录层。
(11)记载于上述(1)～(8)之任一的磁记录介质：前述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Ta氧化物为晶界的磁记录层。
(12)记载于上述(1)～(8)之任一的磁记录介质：前述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Ti氧化物为晶界的磁记录层。
(13)特征如下的磁记录介质的制造方法：是包括在非磁性基板上至少依次形成衬底层、基底层、中间层和至少1层垂直磁记录层的步骤的垂直磁记录介质的制造方法，其中形成采取由强磁性的晶粒和非磁性的氧化物的晶界构成的颗粒结构、且该晶界的氧化物包含W氧化物的层，作为所述垂直磁记录层的至少1层。
(14)特征如下的磁记录介质的制造方法：是包括在非磁性基板上至少依次形成衬底层、基底层、中间层和至少1层垂直磁记录层的步骤的垂直磁记录介质的制造方法，其中形成由强磁性的晶粒和包含非磁性的W氧化物的晶界构成的颗粒结构的磁记录层，作为所述垂直磁记录层的至少1层，并且在该磁记录层上形成由强磁性的晶粒和从Cr氧化物、Si氧化物、Ta氧化物和Ti氧化物中选出的至少1种氧化物的晶界构成的颗粒结构的磁记录层。
(15)特征如下的磁记录再生装置：是具备磁记录介质和在该磁记录介质对信息进行记录再生的磁头的磁记录再生装置，其中磁记录介质为记载于上述(1)～(12)之任一的磁记录介质。
如果依照于本发明，则能够提供垂直磁性层的晶体结构，尤其是hcp结构的晶体c轴相对于基板面以角度分散极其小的状态进行取向，且构成磁性层的强磁性晶粒的平均粒径极其微细的高记录密度特性优异的垂直磁记录介质。
附图说明
图1是表示本发明的垂直磁记录介质的剖面结构的图。
图2是表示本发明的垂直磁记录再生装置的结构的图。
符号的说明
1......非磁性基板，
2......软磁性衬底层，
3......基底层，
4......中间层，
5......垂直磁记录层，
6......保护层，
10......磁记录介质，
11......介质驱动部，
12......磁头，
13......磁头驱动部，
14......记录再生信号系统
具体实施方式
以下具体地对本发明的内容进行说明。
本发明的垂直磁记录介质10如示于图1中地，作为在非磁性基板1上至少具有软磁性衬底层2、构成对其正上的膜的取向性进行控制的取向控制层的基底层3及中间层4、容易磁化轴(晶体c轴)相对于基板主要垂直取向的垂直磁记录层5、以及相应于需要的保护层6的垂直磁记录介质，垂直磁记录层的至少1层取由强磁性的晶粒和非磁性的氧化物的晶界所构成的颗粒(granula)结构。
作为用于本发明的磁记录介质的非磁性基板，能够采用以Al为主要成分的例如Al-Mg合金等的Al合金基板，包括通常的钠玻璃、铝硅酸盐类玻璃、非晶玻璃、硅、钛、陶瓷、蓝宝石、石英、及各种树脂的基板等，只要是非磁性材料可为任意。其中也多用Al合金基板、晶体玻璃、非晶玻璃等的玻璃制基板。在玻璃基板的情况下，优选镜面抛光基板、如
的低Ra基板。如果为轻度，也可以放进结构(texture)。
在磁盘的制造工序中，通常首先进行基板的清洗、干燥，在本发明中也从确保各层的紧贴性的观点优选在其形成前进行清洗、干燥。关于清洗，不仅包括水清洗，也包括通过蚀刻(反溅射)进行的清洗。并且，关于基板尺寸也无特别限定。
接下来，关于磁记录介质的各层进行说明。
软磁性衬底层为包括具有软磁特性的材料的层，设置于许多垂直磁记录介质。当将信号记录于介质时，软磁性衬底层引导来自磁头的记录磁场，其相对于磁记录层高效施加记录磁场的垂直分量而起作用。作为材料，能够使用FeCo类合金、CoZrNb类合金、CoTaZr类合金等只要具有软磁特性的材料。软磁性衬底层尤其优选为非晶结构。通过为非晶结构，能够防止表面粗糙度：Ra变大，可以减少磁头的露出量，可以进一步提高记录密度。
这些软磁性层不仅限定为单层，也能够以至少2层进行构成。例如，也能够使用在2个软磁性层之间夹置Ru等极薄的非磁性薄膜，使软磁性层间具有AFC。衬底层的总膜厚虽然为20nm～120nm程度，但是通过记录再生特性与OW特性的均衡而适当确定。
在本发明中，在衬底层之上设置对磁记录层的取向性进行控制的取向控制层。取向控制层由多层构成，并从基板侧称为基底层、中间层。
作为基底层的材料，可用Ta、fcc(111)晶面进行取向的Ni、Ni-Nb、Ni-Ta、Ni-V、Ni-W等的Ni合金。并且，因为即使在软磁性衬底层取非晶结构的情况下，表面粗糙度：Ra有时也由于材料、成膜条件而变大，所以通过在衬底层与取向控制层之间使非磁性的非晶层进行成膜而能够降低Ra、使磁记录层的取向提高。
基底层上的中间层的材料一般为与磁记录层同样地取hcp结构的Ru、Re或它们的合金。因为中间层的作用在于对磁记录层的取向进行控制，所以即使未取hcp结构但是只要是能够对磁记录层的取向进行控制的材料就都能用。
本发明的磁记录介质中的垂直磁记录层(以下，有时省略为磁记录层)为了取颗粒结构，优选中间层升高成膜气压而造成表面的凹凸。但是，有可能因升高气压而中间层的晶体取向性变差，并且表面粗糙度过于变大。为了取向性与表面凹凸的兼顾，进行气压的最优化、或使中间层2层化分成低气压成膜层与高气压成膜层进行成膜。
磁记录层如字面义为实际进行信号的记录的层。
本发明中的磁记录层的至少1层取由强磁性的晶粒与非磁性的氧化物的晶界所构成的颗粒结构，其晶界的氧化物包括W氧化物。
作为磁记录层中的强磁性材料，可用以Co、Cr为必要成分的合金。例如，使用CoCr、CoCrPt、CoCrPtB等的Co类合金薄膜。其中，优选采用CoCrPt及CoCrPtB。
优选这些强磁性晶体平均粒径为3nm～10nm。平均粒径能够根据剖面TEM图像进行测定。
在本发明中特征为：作为构成晶界的氧化物，采用包括WO3、WO2等的W氧化物的化合物。作为W氧化物，优选用WO3及WO2。优选存在于磁记录层中的WO3、WO2等的W氧化物的含有量为2～20摩尔％。优选包括该W氧化物的磁记录层的膜厚为1nm～50nm。
在本发明的磁记录层中，能够进而在上述的第1磁记录层之上形成第2磁记录层，使磁记录层为多层。作为第2磁记录层的强磁性材料采用与第1磁记录层相同的材料。
作为氧化物，优选采用Cr、Si、Ta、Ti的氧化物之至少1种。氧化物形成强磁性晶体的粒界，取颗粒结构。
因为相比于能够用作现有氧化物磁性层材料的元素，W难以氧化，由氧化反应产生的自由能的变化量相对于Co不那么大，所以担忧当成膜时不仅W甚至Co也氧化，磁矩减少。因此作为氧化物磁性层材料，至今并未探讨W氧化物。可是，在本发明中，通过对CoCrPt、CoCrPtB中的Cr量进行调整，代替Co而使Cr氧化对由Co的氧化引起的信号强度的降低进行抑制。为了观看各元素的化学状态，进行了X射线电子分光法(XPS)解析的结果，与Si氧化物、Ti氧化物相比较，无异于Co的状态，仅在使用W氧化物的情况下多见Cr氧化物。
在取颗粒结构的磁记录层中，因为包围磁性晶粒的粒界的宽度、磁性晶体的粒径由于氧化物的种类不同而改变，所以记录再生特性出现差错。并且，在来自磁性晶粒的偏析难以进展的氧化物种类中，因在磁性晶粒内残存氧化物而晶体取向性变差并使特性下降。
在垂直磁记录介质中，作为对磁性记录层的晶体c轴(002轴)相对于基板是否尽量不紊乱地排列于垂直方向进行评测的方法能够采用摇摆曲线(rocking curve)的半值宽度。首先，将成膜于基板上的膜置于X射线衍射装置，对平行于基板面的晶面进行分析。通过使X射线的入射角进行扫描，观测对应于晶面的衍射峰值。在采用了Co类合金的垂直磁记录介质的情况下，因为hcp结构的c轴(002)方向进行如垂直于基板面的取向，所以要观测对应于(002)面的峰值。接下来，维持对该(002)面进行衍射的布拉格角不变而使光学系统相对于基板面摆动。若此时对(002)面的衍射强度相对于使光学系统倾斜的角度进行描绘，则能够绘出以摆动角0°为中心的衍射强度曲线。将此称为摇摆曲线。虽然此时(002)面相对于基板面极其平行地整齐的情况下可得到尖锐形状的摇摆曲线，但是反之若(002)面的朝向分散得广则得到宽阔曲线。因此，多将摇摆曲线的半值宽度Δθ50用做垂直磁记录介质的晶体取向的好坏的指标。
如果依照于本发明，则通过将W氧化物用于取颗粒结构的磁记录层的磁性晶界，能够制作相对于现有的仅采用了Si氧化物、Ti氧化物的介质，磁性晶体粒径小且磁记录层的Δθ50的值小的垂直磁记录介质。
以上的各层的成膜时，通常采用DC磁控管溅射法或RF溅射法。也可以采用RF偏置、DC偏置、脉冲DC、脉冲DC偏置、O2气体、H2O气体引入、N2气体。虽然此时的溅射气体压力可适当确定为特性在各层变得最佳，但是一般控制为0.1～30(Pa)程度的范围。可边观察介质的性能边调整。
保护层用于保护介质免于由磁头与介质的接触引起的损害，虽然可用碳膜、SiO2膜等，但是多数情况下采用碳膜。虽然当膜形成时可用溅射法、等离子体CVD法等，但是近年来多用等离子体CVD法。也可以为磁控管等离子体CVD法。膜厚为1nm～10nm程度，优选为2nm～6nm程度，更优选2nm～4nm程度。
图2表示用了上述垂直磁记录介质的垂直磁记录再生装置之一例。示于图2的磁记录再生装置具备示于图1的构成的磁记录介质10、使磁记录介质10旋转驱动的介质驱动部11、在磁记录介质10对信息进行记录再生的磁头12、使该磁头12对于磁记录介质10相对运动的磁头驱动部13、和记录再生信号处理系统14所构成。
记录再生信号处理系统14能够对从外部输入的数据进行处理而将记录信号送给磁头12，对来自磁头12的再生信号进行处理而将数据送到外部。
用于本发明的磁记录再生装置的磁头12，能够采用具有如下元件的适于更高记录密度的磁头，该元件作为再生元件不仅可以为利用了各向异性磁阻效应(AMR)的MR(Magneto Resistance，磁阻)元件，而且可以为利用了巨大磁阻效应(GMR)的GMR元件、利用了隧道效应的TuMR元件等。
实施例
以下，示出实施例，并对本发明具体地进行说明。
实施例1、比较例1
将设置有HD用玻璃基板的真空室预先抽真空为1.0×10-5(Pa)以下。
接下来，在该基板上分别采用溅射法而使软磁性衬底层CoNbZr成膜50(nm)，接着，作为基底层而使取fcc结构的NiFe在气压0.6(Pa)的Ar气体中成膜5(nm)。在基底层之上，作为中间层，使Ru在Ar气压0.6(Pa)下以10(nm)成膜后，将气压升高为10(Pa)进而以10(nm)成膜。
作为磁记录层，使90(Co15Cr20Pt)-10(WO3)(注：()之前的数字90及10分别表示(Co15Cr20Pt)及(WO3)的摩尔％，并且，()内的(Co15Cr20Pt)意为基于Co和Cr和Pt的合计量，Cr为15摩尔％，Pt为20摩尔％，剩余为Co。以下同样)(实施例1-1)、或90(Co13Cr20Pt)-10(WO2)(实施例1-2)在气压2(Pa)的Ar气体中分别成膜10(nm)。
并且，作为比较例而使90(Co10Cr20Pt)-10(SiO2)(比较例1-1)、90(Co10Cr20Pt)-10(TiO2)(比较例1-2)90、或90(Co10Cr20Pt)-10(Cr2O3)(比较例1-3)分别在气压2(Pa)的Ar气体中成膜10(nm)。
在实施例与比较例中改变Cr量是为了对由W氧化物的使用引起的Co的氧化进行抑制。
接着在实施例、比较例，都在磁记录层上作为保护层成膜C膜而成为垂直磁记录介质。
关于所得到的垂直磁记录介质(实施例1-1、1-2与比较例1-1、1-2、1-3)，涂敷润滑剂，采用美国GUZIK公司制read/write analyzer 1632及spin stand S1701MP，进行了记录再生特性的评测。其后，关于相同的磁记录介质，通过Kerr测定装置进行了静磁特性的评测。并且，为了研究磁记录层的CoCrPt磁性晶体的晶体取向性，通过X射线衍射装置进行了磁性层的摇摆曲线的测定。最后，根据磁记录层的平面TEM图像，进行了磁性晶体的晶体粒径观察。
将根据各测定值求出的高信噪比：SNR、保磁度：Ho、Δθ50、CoCrPt磁性晶体粒径的结果示于表1成为一览表。这些特性值为任一参数都广泛用于对垂直磁记录介质的性能进行评价的情况的指标。
(表1)
| 试样 | 组成 | SNR(dB) | Hc(Oe) | 平均粒径(nm) | CoΔθ50(°) |
| 实施例1-1 | 90(Co15cr20Pt)-10(WO3) | 15.34 | 4802 | 7.5 | 3.50 |
| 实施例1-2 | 90(Co13Cr20Pt)-10(WO2) | 15.22 | 4882 | 7.6 | 3.61 |
| 比较例1-1 | 90(Co10Cr20Pt)-10(SiO2) | 14.45 | 4563 | 8.1 | 4.02 |
| 比较例1-2 | 90(Co10Cr20Pt)-10(TiO2) | 14.31 | 4620 | 8.2 | 4.11 |
| 比较例1-3 | 90(Co10Cr20Pt)-10(Cr2O3) | 14.33 | 4302 | 7.9 | 4.24 |
由表1判明：通过采用W氧化物，磁性晶粒的微细化与晶体取向性相对于Si、Ti、Cr氧化物有所提高。由此，可得到比Si、Ti、Cr氧化物的介质优良的静磁特性、电磁变换特性。可认为起因于W氧化物向粒界的偏析度比其他氧化物高。还有，从TEM图像确认了包含W氧化物层的颗粒结构。
试验例
与上述实施例1不同，在玻璃基板使非磁性非晶材料的Cr50Ti以气压0.8(Pa)成膜20(nm)。该例用于转矩(torque)测定。基底层和中间层与实施例1同样地分别使NiFe、Ru进行成膜。在磁记录层中，也以与实施例1、比较例1同样的条件进行成膜(试验例1～2，比较试验例1～3)。在其上作为保护层使C膜进行了成膜。
关于这些介质，对磁记录层的饱和磁化与垂直磁场各向异性通过VSM(振动试样型磁力计)与转矩测定分别进行了测定。代替软磁性衬底层而使非磁性的Cr50Ti进行了成膜是为了去除软磁性衬底层的磁化的影响。将结果示于表2。
(表2)
| 试样 | 组成 | Ms(emn/cm3) | Ku(erg/cm8) |
| 试验例1 | 90(Co15Cr20Pt)-10(WO3) | 652 | 6.85 |
| 试验例2 | 90(Co13Cr20Pt)-10(WO2) | 661 | 6.71 |
| 比较试验例1 | 90(Co10Cr20Pt)-10(SiO2) | 673 | 5.45 |
| 比较试验例2 | 90(Co10Cr20Pt)-10(TiO2) | 689 | 5.65 |
| 比较试验例3 | 90(Co10Cr20Pt)-10(Cr2O3) | 669 | 5.42 |
如见于图2地，W氧化物的饱和磁化比其他氧化物为低几％的程度。因为通常CoCrPt类磁记录层的饱和磁化值正比于Co量，W氧化物因为Co量减少Cr量多出所以饱和磁化低。只是，因将W氧化物用于磁记录层而存在氧化(非磁性化)Co的担忧，但是从VSM测定却看不到Co氧化的迹象。并且，垂直磁场各向异性，如根据实施例1的高晶体取向性、高保磁度的结果所预想地，因采用W氧化物与其他氧化物相比较而示现高的值。
实施例2、比较例2
与实施例1同样地，在玻璃基板使软磁性衬底层、基底层、中间层分别进行成膜。作为实施例的磁记录层，使以下物质分别在气压2(Pa)的Ar气体中成膜10(nm)：
95(Co15Cr20Pt)-5(WO3)(实施例2-1)、
90(Co15Cr20Pt)-10(WO3)(实施例2-2)、
85(Co15Cr20Pt)-15(WO3)(实施例2-3)、
80(Co15Cr20Pt)-20(WO3)(实施例2-4)、
95(Co13Cr20Pt)-5(WO2)(实施例2-5)、
90(Co13Cr20Pt)-10(WO2)(实施例2-6)、
85(Co13Cr20Pt)-15(WO2)(实施例2-7)或
80(Co13Cr20Pt)-20(WO2)(实施例2-8)。
作为比较例，使Co15Cr20Pt、75(Co15Cr20Pt)-25(WO3)(比较例2-1)、或Co13Cr20Pt、75(Co13Cr20Pt)-25(WO2)(比较例2-2)分别在气压2(Pa)的Ar气体中成膜10(nm)。
接着，在实施例、比较例都作为保护层使C膜进行成膜而成为垂直磁记录介质。关于这些介质将求出的高信噪比：SNR、保磁度：Ho、Δθ50、CoCrPt磁性晶体粒径的结果示于表3成为一览表。
(表3)
| 试样 | 组成 | SNR(dB) | Hc(Oe) | 平均粒径(nm) | CoΔθ50(°) |
| 实施例2-1 | 95(Co15Cr20Pt)-5(WO3) | 15.23 | 4903 | 7.7 | 3.20 |
| 实施例2-2 | 90(Co15Cr20Pt)-10(WO3) | 15.65 | 4754 | 7.5 | 3.53 |
| 实施例2-3 | 85(Co15Cr20Pt)-15(WO3) | 16.17 | 4588 | 7.1 | 3.62 |
| 实施例2-4 | 80(Co15Cr20Pt)-20(WO3) | 15.42 | 4235 | 6.9 | 3.89 |
| 实施例2-5 | 95(Co13Cr20Pt)-5(WO2) | 15.17 | 5021 | 7.8 | 3.13 |
| 实施例2-6 | 90(Co13Cr20Pt)-10(WO2) | 15.83 | 4784 | 7.6 | 3.59 |
| 实施例2-7 | 85(Co13Cr20Pt)-15(WO2) | 16.04 | 4520 | 7.3 | 3.72 |
| 实施例2-8 | 80(Co13Cr20Pt)-20(WO2) | 15.39 | 4296 | 6.8 | 3.92 |
| 比较例2-1 | Co15Cr20Pt | 8.56 | 5201 | 12.6 | 2.99 |
| 比较例2-2 | Co13Cr20Pt | 6.72 | 5195 | 13.5 | 2.91 |
由表3判明：当W氧化物为5～20(摩尔％)时，具有磁性晶体粒径的微细化与高的晶体取向性，电磁变换特性与静磁特性也示现优异的特性。另一方面，在不存在氧化物的比较例2-1与2-2中，因为晶体取向性高且粒径大所以保磁度在实施例以上。但是，因为不存在氧化物所以磁性晶体彼此之间并未完全分离，因交换耦合在磁性晶体彼此之间起作用而噪声增加，与实施例相比电磁特性降低5(dB)以上。
实施例3、比较例3
与实施例1同样地，在玻璃基板使软磁性衬底层、基底层、中间层分别进行成膜。实施例的磁记录层在作为第1磁记录层而使W氧化物磁性层进行成膜后，作为第2磁记录层而使Si氧化物与Ti氧化物磁性层进行了成膜。组成如下述。
90(Co15Cr20Pt)-10(WO3)/90(Co10Cr20Pt)-10(SiO2)(实施例3-1)、
90(Co15Cr20Pt)-10(WO3)/90(Co10Cr20Pt)-10(TiO2)(实施例3-2)、
90(Co13Cr20Pt)-10(WO2)/90(Co10Cr20Pt)-10(SiO2)(实施例3-3)或
90(Co13Cr20Pt)-10(WO2)/90(Co10Cr20Pt)-10(TiO2)(实施例3-4)。
膜厚分别为5(nm)，在气压2(Pa)的Ar气体中进行了成膜。
作为比较例，使Si氧化物磁性层与Ti氧化物磁性层的单层以10(nm)，在气压2(Pa)的Ar气体中进行了成膜(比较例3-1、3-2)。
接着在实施例、比较例都作为保护层使C膜进行成膜而成为垂直磁记录介质。关于这些介质将求出的高信噪比：SNR、保磁度：Ho、Δθ50、CoCrPt磁性晶体粒径的结果示于表4成为一览表。
(表4)
由表4判明：通过作为第一磁记录层采用W氧化物磁性层，即使在第二磁记录层中不用W氧化物，也维持磁性晶粒的微细化与高的晶体取向性。由此可得到优良的电磁特性与静磁特性。
本发明的垂直磁记录介质垂直磁性层的晶体结构、尤其是hcp结构的晶体c轴相对于基板面以角度分散极其小的状态进行取向，而且构成垂直磁性层的强磁性晶粒的平均粒径极其微细。从而，该垂直磁记录介质高记录密度特性优良，能够用于磁盘装置、软盘装置等。
而且，该垂直磁记录介质期待记录密度的进一步提高，在如ECC介质、离散磁迹(discrete track)介质、图形介质的新型垂直记录介质中也可以进行应用。
Claims (15)
1.一种磁记录介质，是在非磁性基板上至少具有衬底层、基底层、中间层和至少1层垂直磁记录层的垂直磁记录介质，其特征在于：
所述垂直磁记录层包含Co和Cr，该垂直磁记录层的至少1层采取由强磁性的晶粒和非磁性的氧化物的晶界构成的颗粒结构，构成该晶界的氧化物包含W氧化物。
2.按照权利要求1所述的磁记录介质，其中：
在所述垂直磁记录层中存在的W氧化物的量为2摩尔％～20摩尔％。
3.按照权利要求1或2所述的磁记录介质，其中：
所述W氧化物为WO3，在所述垂直磁记录层中存在的WO3的量为2摩尔％～20摩尔％。
4.按照权利要求1或2所述的磁记录介质，其中：
所述W氧化物为WO2，在所述垂直磁记录层中存在的WO2的量为2摩尔％～20摩尔％。
5.按照权利要求1～4中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
所述垂直磁记录层的强磁性晶粒的平均粒径为3nm～10nm。
6.按照权利要求1～5中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
所述垂直磁记录层的膜厚为1nm～50nm。
7.按照权利要求1～6中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
所述垂直磁记录层的强磁性晶粒由CoCrPt合金或CoCrPtB合金构成。
8.按照权利要求1～7中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
衬底层具有软磁性的非晶质结构。
9.按照权利要求1～8中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
所述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Cr氧化物为晶界的磁记录层。
10.按照权利要求1～8中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
所述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Si氧化物为晶界的磁记录层。
11.按照权利要求1～8中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
所述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Ta氧化物为晶界的磁记录层。
12.按照权利要求1～8中的任何一项所述的磁记录介质，其中：
所述垂直磁记录层具有多层颗粒结构，所述多层颗粒结构具有以W氧化物为晶界的磁记录层和形成于其上的以Ti氧化物为晶界的磁记录层。
13.一种磁记录介质的制造方法，是包括在非磁性基板上至少依次形成衬底层、基底层、中间层和至少1层垂直磁记录层的步骤的垂直磁记录介质的制造方法，其特征在于：
形成采取由强磁性的晶粒和非磁性的氧化物的晶界构成的颗粒结构、且该晶界的氧化物包含W氧化物的层，作为所述垂直磁记录层的至少1层。
14.一种磁记录介质的制造方法，是包括在非磁性基板上至少依次形成衬底层、基底层、中间层和至少1层垂直磁记录层的步骤的垂直磁记录介质的制造方法，其特征在于：
形成由强磁性的晶粒和包含非磁性的W氧化物的晶界构成的颗粒结构的磁记录层，作为所述垂直磁记录层的至少1层，并且在该磁记录层上形成由强磁性的晶粒和从Cr氧化物、Si氧化物、Ta氧化物和Ti氧化物中选出的至少1种氧化物的晶界构成的颗粒结构的磁记录层。
15.一种磁记录再生装置，是具备磁记录介质和在该磁记录介质对信息进行记录再生的磁头的磁记录再生装置，其特征在于：
磁记录介质为按照权利要求1～12中的任何一项所述的磁记录介质。
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2008
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