CN1822111A - 垂直磁记录介质和磁记录/再现装置 - Google Patents

垂直磁记录介质和磁记录/再现装置 Download PDF

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Abstract

提供一种垂直磁记录介质和磁记录/再现装置。在衬底(1)和磁记录层(6)之间形成至少三个底层，即，包含选自Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、Zr、Mg和Al的至少一种元素作为主要成分的第一底层(3)、包含Mg或Al和Si的第二底层(4)和包含选自Pt、Pd、Ru、Rh、Co和Ti的至少一种元素作为主要成分的第三底层(5)。

Description

垂直磁记录介质和磁记录/再现装置
技术领域
本发明涉及用于例如使用磁记录技术的硬盘驱动器中的垂直磁记录介质和使用其的磁记录/再现装置。
背景技术
近年来大容量硬盘驱动器受到需求，随着记录密度增加，介质噪声的增加正成为一个问题。介质噪声的主要原因可能是位边界(bitboundary)中的之字形磁畴壁。即，位(bit)形状由诸如头的写入磁场和形成介质的磁晶粒(crystal grain)的大小的各种因素决定。介质噪声的产生主要因为位边界的形成位置由于晶粒尺寸的变化而不确定。为了减少噪声，必须使记录位边界的不匀性尽可能地低。为了降低记录位边界的不匀性，可以减小形成磁记录层的磁晶粒的尺寸。
但是，如果磁晶粒的尺寸的减小，磁记录层的热衰减抗力(thermaldecay resistance)同时降低。为了在保持磁晶粒的热衰减抗力的同时减小记录位边界的不匀性，使晶粒直径分布均匀是有效的。但是，很难在晶粒的晶粒直径被保持为目前水平的约10nm或更小的同时使晶粒直径分布均匀。
并且，如果为了使磁晶粒的尺寸减小而将形成用于将磁晶粒分开的晶界区的材料添加到磁记录层中，那么磁晶粒的排列(alignment)会由于形成晶界区的材料的扩散而变差。因此，为了改善磁晶粒的排列，必须增加底层(underlayer)或磁记录层的膜厚。特别是在双层垂直磁记录介质中，这会增加磁记录头和用于使磁头磁场回流(reflux)的软磁衬层(soft magnetic backing layer)之间的距离，并使来自磁头的有效磁场弱化(产生间隔损失)，由此使垂直磁记录介质的记录/再现特性变差。因此，为了使磁晶粒小而且均匀，必须减小磁记录层的膜厚并改善磁晶粒的结晶性。
作为在诸如单电子晶体管和单电子存储器的量子电子器件的场中得到精细均匀膜的技术，公开了从Al和Si制成精细均匀纳米结构的技术。在该技术中，在衬底上形成择优生长的Al的规则区域，并在此后形成主要包含Al和Si和/或Ge的混合膜。该混合膜中包含的Si和/或Ge的总量是20～70at％。这使得可以形成具有主要包含Al、直径为1～30nm且间隔为30nm或更小的多个圆筒(cylinder)和主要包含Si和/或Ge并包围这些圆筒的基体(matrix)区域的混合膜，例如，日本专利申请公开公报No.2004-193523。但很不幸，要形成规则区域，这种技术要求通过使用基于阳极氧化和聚焦离子束(FIB)的技术的湿处理(wet process)形成蜂窝阵列的微凹陷。该湿处理和FIB不易用于需要高制造成本并且膜形成主要在真空中在进行的磁记录介质制造方法。另外，AlSi膜中包含的Si易于扩散。因此，如果该AlSi膜被直接引入磁记录介质中，那么邻近的各层会受到不利影响。并且，难以通过较小的膜厚保持良好的晶体排列。因此，上述纳米结构不能被直接应用于磁记录的场中。
并且，例如在日本专利申请公开公报No.2004-30767中公开了用于在衬底上具有软磁衬层、排列控制层、晶粒直径控制层、底层和垂直磁记录层的垂直磁记录介质的另一技术。在该技术中，晶粒直径控制层主要包含选自包含银、铝、钽、铜和钆的组的至少一种元素。这使得可以控制该晶粒直径控制层的磁晶粒的排列和晶粒直径，并增加热衰减抗力，由此增加S/N和分辨率。但是，该技术在实现超过例如100吉比特/英寸2的高记录密度方面仍不满意。因此，需要进一步减小磁晶粒的尺寸并使其均匀化。
发明内容
考虑到上述情况，形成本发明，其目的在于，提供以不增加间隔损失、扩大晶粒直径分布或降低结晶度的方式使用精细均匀底层形成具有较小的晶粒尺寸分布和较高的结晶度的精细磁记录层、并且具有较高的SNR并可进行高密度记录的磁记录介质。
本发明的垂直磁记录介质包括：非磁性衬底；在非磁性衬底上形成并包含选自包含Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、Zr、Mg和Al的组的至少一种元素作为主要成分的第一底层；以与第一底层接触的方式在第一底层上形成并包含包含Mg和Al之一作为主要成分的晶粒和包含Si作为主要成分并包围晶粒的晶界区的第二底层；在第二底层上形成并包含选自包含Pt、Pd、Ru、Rh、Co和Ti的组的至少一种元素作为主要成分的第三底层；和在第三底层上形成的垂直磁记录层。
并且，本发明的磁记录/再现装置包括：垂直磁记录介质，该垂直磁记录介质具有：非磁性衬底；在非磁性衬底上形成并包含选自包含Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、Zr、Mg和Al的组的至少一种元素作为主要成分的第一底层；以与第一底层接触的方式在第一底层上形成并包含包含Mg和Al之一作为主要成分的晶粒和包含Si作为主要成分并包围晶粒的晶界区的第二底层；在第二底层上形成并包含选自包含Pt、Pd、Ru、Rh、Co和Ti的组的至少一种元素作为主要成分的第三底层；和在第三底层上形成的垂直磁记录层；和记录/再现头。
在本发明中，在不增加间隔损失、扩大晶粒直径分布或降低结晶度的情况下具有较小的晶粒尺寸分布和较高的结晶度的精细磁记录层。由于可以通过以不降低热衰减抗力的方式降低垂直磁记录层的转变噪声实现低噪声，因此得到可以进行高密度记录的磁记录介质。
本发明的其它目的和优点将在下面的说明书中被阐述，且通过该说明书将部分地变得明显，或者可通过本发明的实践被了解。可以通过以下特别指出的手段或组合实现和得到本发明的目的和优点。
附图说明
包含在说明书中并构成其一部分的附图说明本发明的实施例，并与以上给出的一般说明和以下给出的实施例的详细说明一起用于解释本发明的原理。
图1是示意性表示根据本发明的实施例的垂直磁记录介质的配置的断面图；
图2是示意性表示根据本发明的实施例的垂直磁记录介质的配置的断面图；
图3是表示本发明的磁记录/再现装置的例子的部分放大透视图；
图4是示意性表示根据本发明的实施例的垂直磁记录介质的配置的断面图；
图5是表示作为AlSi第二底层中的Si成分比的函数的SNRm和晶粒直径的示图；
图6是表示作为MgSi第二底层中的Si成分比的函数的SNRm和晶粒直径的示图；
图7是表示作为AlSi第二底层的膜厚的函数的SNRm和平均晶粒直径的示图；
图8是表示作为AlSi第二底层的膜厚的函数的SNRm和平均晶粒直径的示图；以及
图9是示意性表示根据本发明的实施例的垂直磁记录介质的配置的断面图。
具体实施方式
本发明的发明人进行了深入研究并发现，通过经由至少三个底层在非磁性衬底上形成磁记录层，可以获得具有具有较小的晶粒直径分布和较高的结晶性的精细磁晶粒的垂直磁记录介质，产生较小的转变噪声(transition noise)，并可以用较小的膜厚进行高密度记录，由此实现本发明。
本发明的垂直磁记录介质具有第一、第二和第三底层和磁记录层被依次层叠在非磁性衬底上的配置。
第一底层包含选自包含Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、Zr、Mg和Al的组的至少一种元素作为主要成分。
第二底层包含晶粒和包围晶粒的晶界区。晶粒包含Mg或Al作为主要成分。晶界区包含Si作为主要成分。
第三底层包含选自包含Pt、Pd、Ru、Rh、Co和Ti的组的至少一种元素作为主要成分。
这里提到的主要成分是具有形成材料的成分的最高成分比的元素。
在本发明中，可以通过使用第一底层改善主要(primarily)第二底层的晶粒的排列。并且，主要垂直磁记录层的晶粒直径和晶粒直径分布可由长成柱状的晶粒和包围第二底层的晶粒的晶界区决定。另外，通过使用第三底层，可以防止来自第二底层的杂质的扩散，并将主要第二底层的晶粒的晶粒直径和排列传送(transmit)给垂直磁记录层。
在本发明中，通过在第三底层上形成垂直磁记录层，得到具有较高的结晶性的精细均匀磁性晶粒。因此，可以在不降低热衰减抗力的情况下降低垂直磁记录层的转变噪声。由于可以降低噪声，因此可以进行高密度垂直磁记录。
以下参照附图详细说明本发明。
图1是示意性表示根据本发明的实施例的垂直磁记录介质的配置的断面图。
参照图1，在垂直磁记录介质10中，软磁衬层2、第一底层3、第二底层4、第三底层5、垂直磁记录层6和保护层7被依次层叠在非磁性衬底1上。还可以通过通过浸渍方法等用诸如过氟聚醚(perfluoropolyether)的润滑剂涂敷保护层7的表面，在该表面上形成润滑层(未示出)。
在本发明中，首先在非磁性衬底上形成软磁衬层。由于形成了具有较高的磁导率(permeability)的软磁衬层，因此得到在软磁衬层上具有垂直磁记录层的所谓的双层垂直磁记录介质。在该双层垂直磁记录介质中，软磁衬层执行例如磁化垂直磁记录层的单极头的磁头的一部分功能。即，软磁衬层沿水平方向通过来自磁头的记录磁场，并使磁场回流到磁头上。这样，软磁衬层可通过使磁头向磁场记录层施加陡峭且足够大的垂直磁场增加记录/再现效率。
用作软磁衬层的软磁材料的例子是具有较高的饱和磁通密度和良好的软磁特性的CoZrNb、CoTaZr、FeCoB、FeCoN、FeTaC、FeTaN、FeNi和FeAlSi。
然后，在软磁衬层上形成用作第一底层的膜。
第一底层的形成是为了主要(primarily)改善第二底层的晶体排列。第一底层具有控制将在第一底层上形成的第二底层的晶体排列的功能，并可以改善将在第二底层上形成的第三底层和垂直磁记录层的垂直排列。一般地，如果底层的厚度较小，那么磁记录层的垂直排列常降低。但在本发明中，第一底层使得即使在底层的厚度相对较小的情况下也可以改善垂直磁记录介质的垂直排列。用作第一底层的主要成分的材料优选即使在材料的膜厚较小时也具有较高的排列(alignment)。另外，该材料优选与直接在第一底层上形成的第二底层的晶粒强烈结合。
作为用于选择形成第一底层的材料的标准，使用合金生成热(ΔH)。在本发明的一个实施例中，作为第一底层的主要成分的材料和作为第二底层的晶粒的主要成分的材料的合金生成热(heat offormation of alloy)(ΔH)是-5kJ/mol或更低。在本发明的一些实施例中，ΔH是-50～-300kJ/mol。因此，第一和第二底层的晶粒在它们的界面上被强烈结合。这使得可以减少或消除一般称为初始层并包含在初始晶粒生长部分中发现的大量的晶格缺陷的层。这种初始层的减少使得具有相对较小的膜厚的第二底层具有较高的排列。如果ΔH大于-5kJ/mol，那么界面结合趋于不能令人满意，并且这会在第二底层中产生初始层，并会使得排列的改善不充分。如果ΔH小于-300kJ/mol，那么界面结合趋于太强，因此第二底层中的晶粒的尺寸会增加。
例如当第二底层的晶粒由Al制成时，形成第一底层的材料适当地为包含选自Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、Zr、Mg和Al的至少一种元素作为主要成分的合金。在这种情况下，Al和这些材料的生成热能如下。Ag(-21kJ/mol)、Hf(-150kJ/mol)、Ir(-113kJ/mol)、Ni(-96kJ/mol)、Pd(-174kJ/mol)、Pt(-164kJ/mol)、Re(-62kJ/mol)、Rh(-124kJ/mol)、Ru(-83kJ/mol)、Ti(-137kJ/mol)、Ta(-75kJ/mol)、Zr(-169kJ/mol)和Mg(-7kJ/mol)(A.R.Miedema等，CALPHAD，第1卷，第4期，第341页，Pergamon出版社，[1977])。在本发明的一个实施例中，使用包含选自Ti、Pd、Pt、Zr、Rh和Hf的至少一种元素作为主要成分的合金。
并且，在本发明的一个实施例中，第一底层的厚度是1～20nm。在本发明的其它实施例，第一底层的厚度是5～10nm。如果第一底层的膜厚小于1nm，那么第一底层的排列就不令人满意，因此第二底层的排列常变差。如果膜厚大于20nm，那么从磁头到软磁衬层的距离增加，并且间隔损失常使磁记录介质的记录/再现特性劣化。使用具有软磁特性的膜作为第一底层具有不会产生间隔损失的优点。
然后为了控制晶粒直径，直接在第一底层上形成第二底层。第二底层由两种或更多种类型的材料制成，并包含具有面心立方结构或密排六方结构的晶粒和包围这些晶粒的晶界区。第二底层优选具有较小的晶粒直径或较小的晶粒直径分布。第二底层还优选具有相对较小的膜厚和较高的结晶性。为此，第二底层优选与作为主要成分包含于第一底层中的材料强烈结合。因此，在本发明中，可以使用选自Mg和Al的至少一种元素作为晶粒的主要成分，并使用Si作为包围晶粒的晶界区。由于这些材料相互之间几乎不形成固溶体，因此晶粒和晶界区可相对较容易地被分开。
在本发明的一个实施例中，沿膜的纵向的晶粒的阵列具有二维规则性(regularity)。例如，在沿膜的纵向的断面中的晶粒的阵列具有六方对称(hexagonal symmetry)的规则性。
并且，形成晶界区的材料优选是基本上不与作为晶粒的主要成分的材料形成固溶体的材料。Si可用作为该材料的主要成分。另外，也可以使用诸如例如Si、Ti、Al和Mg的氧化物、氮化物、碳化物和硼化物的一种或更多种类型的化合物。
在本发明的一个实施例中，形成晶界区的材料的含量相对于第二底层的全量组成为20～80at％。如果含量小于20at％，那么通过晶界的晶粒之间的分离常常不充分。如果含量大于80at％，那么第二底层的晶体排列常劣化。并且，在本发明的一个实施例中，第二底层的厚度是0.1～20nm。在本发明的一个实施例中，第二底层的厚度是1～10nm。如果厚度小于0.1nm，那么常常难以很好地覆盖整个膜。如果厚度大于20nm，那么磁头和软磁衬层之间的距离增加，并且所谓的间隔损失常使磁记录介质的记录/再现特性劣化。
并且，作为第二底层，也可以使用两层或更多个层被层叠的多层结构。这些层具有两种或更多种类型的形成晶粒和晶界区的材料的相同组合，但具有不同的成分比。在这种情况下，通过与第一底层接触的层和与第三底层接触的层形成第二底层。在本发明的一个实施例中，与第一底层接触的层中的形成晶界区的Si的含量和与第三底层接触的层相比较少。在第二底层中，晶粒的排列常由于形成晶界区的材料的影响而变差。在第一底层形成的第一层与第二底层中的初始层等同。如果形成晶粒的材料的含量在该层中较大，那么整个第二底层的排列可改善。在本发明的一个实施例中，在第一底层上形成的第一层的厚度是0.1～2nm。如果厚度小于0.1nm，那么排列常常难以改善。如果厚度大于2nm，那么晶粒的尺寸常常增加。
在第二底层中，第一层中的Si含量优选为5～30at％，并更优选为10～15at％。
如果第一层中的Si含量大于30at％，那么与与第三底层接触的层中的Si含量的差减小，因此排列常难以改善。如果Si含量小于5at％，那么晶粒的尺寸常会增加，并且，在本发明的一个实施例中，第二层中的Si含量为30～80at％。如果Si含量大于80at％，那么晶体排列趋于劣化。如果Si含量小于30at％，那么与第一层中的Si含量的差趋于减小，因此排列会难以改善。
通过使第二底层中的晶粒直径均匀且较小，可使垂直磁记录层的晶粒均匀且较小。
在得到的第二底层上形成第三底层。
第三底层具有将第二底层的晶粒直径和排列传送给磁记录层的功能。第三底层还具有防止来自第二底层的杂质的扩散的功能。第三底层具有磁记录层可通过其外延生长的晶面是很重要的。
作为与此类似的材料，诸如面心立方晶格或六方密排结构的最密排面(packed face)优选出现在底层表面上。形成第三底层的材料优选包含Pt、Pd、Ru、Rh、Co和Ti中的至少一种。这些金属具有即使在膜厚较薄的情况下也具有较高的结晶性的优点。作为具有这种优点的合金，可以使用例如RuCr、包含Rh、Re和Hf的合金、CoCr、CoCrPt和CoCrPtB。这些材料具有磁记录层易于在它们上面外延生长的优点。
也可以通过将氧化物、氮化物和碳化物添加到以上金属材料中，使第三底层具有粒状结构。即，当由以上金属制成的晶粒被由氧化物、氮化物和碳化物制成的晶界区包围时，晶界结构变得十分清楚(distinct)，并且在第三底层中形成的磁记录层中的晶粒的分开可被促进。
垂直磁记录层在第三底层上外延生长。这样，在这些底层中得到的精细均匀晶粒直径结构可被引入垂直磁记录层中。
本发明中使用的垂直磁记录层可包含Co和Pt作为其主要成分。也可以通过层叠两个或更多个具有不同的成分的磁记录层，形成该垂直磁记录层。另外，也可以在膜形成之前和之后进行加热和冷却处理。
作为形成垂直磁记录层的材料，可以使用例如CoPt合金、CoCr合金、CoCrPt合金、CoCrPtB合金、CoCrPtTa合金、CoCrPt-SiO2合金、CoCrPtO合金和CoCrPt-TiO2合金。在本发明的一个实施例中，可以使用CoCrPt-SiO2合金、CoCrPtO合金和CoCrPt-TiO2合金。这些合金具有晶体排列较高、磁各向异性较大且热衰减抗力较高的优点。包含氧的磁记录层具有明显的晶界区，并可以较好地将磁相互作用分开。
可在垂直磁记录层上形成至少一个保护膜。该保护膜的例子是C、类金刚石的碳(DLC)、SiNx、SiOx、CNx和CHx。
可以通过一般在磁记录介质的场中使用的诸如溅射的各种膜形成技术，形成软磁衬层、第一、第二和第三底层、垂直磁记录层和保护膜。例如，可以使用DC磁控管溅射、RF磁控管溅射和真空蒸镀。
并且，当要混合两种或更多种类型的材料时，可以使用使用复合靶材的单靶溅射或使用各单一材料的靶材的同步多靶溅射。
可以通过通过浸渍、旋涂等用诸如过氟醚(perfluoroether)的润滑剂涂敷垂直磁记录介质的表面(例如磁记录层的表面或保护层的表面)，在该表面上形成润滑层。
图2是示意性表示根据本发明的实施例的垂直磁记录介质的配置的断面图。
除了在软磁衬层2和非磁性衬底1之间形成诸如纵向硬磁膜或反铁磁性层的偏置应用层(bias application layer)8外，图2中所示的垂直磁记录介质20具有与图1中所示的配置相同的配置。
软磁衬层2易于形成磁畴，并且尖峰噪声从该磁畴产生。可以通过沿沿偏置应用层8的径向的一个方向施加磁场以向在偏置应用层8上形成的软磁衬层2施加偏磁场，防止畴壁的形成。也可以通过使偏置应用层8具有叠层结构以细微地分散各向异性，防止容易地形成大磁畴。
在偏置应用层8中使用的偏置应用层材料的例子是CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTa、CoCrPtC、CoCrPtCuB、CoCrRuB、CoCrPtWC、CoCrPtWB、CoCrPtTaNd、CoSm、CoPt、CoPtO、CoCrPtO、CoPt-SiO2和CoCrPtO-SiO2。
可以通过诸如溅射的膜形成方法形成偏置应用层。
作为在本发明中使用的非磁性衬底，可以使用例如铝硅酸盐玻璃、化学增强玻璃、诸如AlMg衬底的Al基合金衬底和诸如结晶化玻璃衬底、Si衬底、C衬底、Ti衬底、表面氧化的Si衬底、陶瓷和塑料的具有较高的热阻温度的非磁性衬底。即使当这些非磁性衬底的任何一种的表面被NiP合金等电镀，也可期望得到相同的效果。
图3是表示本发明的磁记录/再现装置的例子的部分放大透视图。
如图3所示，本发明的垂直磁记录装置30具有具有打开的上端的矩形箱形外壳31、和被多个螺钉旋紧固定到外壳31上以封闭外壳的打开的上端的顶盖(未示出)。
外壳31容纳根据本发明的垂直磁记录介质32、作为用于支撑和旋转垂直磁记录介质32的驱动装置的主轴马达33、关于磁记录介质32记录和再现磁信号的磁头34、具有其远端上安装磁头32的悬架并支撑磁头34使得它可以相对于垂直磁记录介质32自由移动的头致动器35、可旋转地支撑磁头致动器35的转轴36、通过转轴36旋转磁头致动器35并将其定位的音圈马达37和头放大器电路38。
以下通过其例子更详细地说明本发明。
(例子1)
制备用于2.5英寸磁盘的由玻璃衬底制成的非磁性衬底。
将该非磁性衬底放置在真空度为1×10-5Pa的真空室中。将衬底温度升高到250℃，并且在气压为0.6Pa的Ar环境中进行DC磁控管溅射。
首先，使非磁性衬底与靶材(target)相对，并向靶材放电DC500W，以形成40nm厚的Cr层作为衬里非磁性层。
在该Cr层上，形成25nm厚的CoCrPt铁磁性层作为偏置应用层。
在得到的CoCrPt铁磁性层上，形成150nm厚的CoZrNb软磁衬层。
然后，将温度降低到室温，并向Ti靶放电500W，以在CoZrNb软磁衬层上形成10nm厚的Ti第一底层。
然后，向Al-Si复合靶放电DC 500W，以在第一底层上形成膜中的成分比为Al-45at％Si的10nm厚的AlSi层作为第二底层。
可以通过例如使用透射电子显微镜的能量分散X射线光谱分析仪(TEM-EDX)、感应耦合等离子-原子发射分光镜(ICP-AES)或质谱法(ICP-MS)检查膜中的成分。
然后使用Ru靶，以在第二底层上形成15nm厚的Ru第三底层。
另外，制备(Co-16at％Pt-10at％Cr)-8mol％SiO2的复合靶材，以在Ru第三底层上形成15nm厚的CoPtCr-SiO2垂直磁记录层。
最后，形成7nm厚的C保护膜。
在如上所述其上在真空室中连续形成各个膜的衬底被取出到空气中后，通过浸渍形成1.5nm厚的过氟聚醚(perfluoropolyether)基润滑膜，由此得到垂直磁记录介质。
图4是表示得到的垂直磁记录介质的配置的示意性断面图。
如图4中所示，垂直磁记录介质40具有在非磁性衬底1上依次层叠Cr非磁性层19、CoCrPt铁磁性层18、CoZrNb软磁性衬层12、Ti第一底层13、Al-Si第二底层14、Ru第三底层15、CoPtCr-SiO2垂直磁记录层16、C保护膜17、润滑层(未示出)的结构。
首先，通过使用透射电子显微镜(TEM)对得到的垂直磁记录介质的垂直磁记录层进行测量，由此检查第二和第三底层中和垂直磁记录层中的晶粒的晶粒直径分布。通过以下过程对各层中的晶粒直径分布进行评估。
首先，从放大倍数为×500000～×2000000的平面TEM图像将包含至少100个晶粒的任意图像作为图像信息加载到计算机中。对该图像信息进行处理，以提取各个单个晶粒的轮廓，由此检查由各轮廓包围的部分中的像素的数量。通过除以单位面积的像素数量，将像素数量转换成面积，由此得到各晶粒所占的面积。然后，从晶粒的面积计算在各晶粒被视为圆时的直径作为晶粒直径，并计算晶粒直径的平均值和标准偏差。并且，观察晶粒之间的厚度为约1～2nm的晶界区。通过将该晶界区厚度考虑进去，计算晶粒的平均晶粒间距离。
结果，第二和第三底层和垂直磁记录层的每一个由平均晶粒直径为约4nm、晶粒直径分布的标准偏差为0.5nm或更低的晶粒形成。第二和第三底层中的晶粒的平均晶粒间距离之间的差为±10％或更少。
然后，对以与上述同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。第二和第三底层和垂直磁记录层的每一个的未变换的实空间图像明显具有六方对称的规则性。另外，在变换的光谱图像中观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明晶粒阵列具有六方对称性。
并且，通过TEM-EDX检测第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Al的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。
当对第二底层进行X射线衍射测量时，观察到Al(111)峰。当对该Al(111)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是7°。另外，当对垂直磁记录层进行X射线衍射测量时，观察到CoCrPt-SiO2(00.2)峰。当对该CoCrPt-SiO2(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是5°，表示垂直磁记录层具有较高的结晶度。
通过使用具有电磁铁的磁化设备，沿得到的垂直磁记录介质的圆形衬底的径向向外施加1.185A/m(15000Oe)的磁场，由此沿纵向径向(longitudinal radial direction)磁化偏置应用层的铁磁层。
通过使用由美国的GUZIK技术公司制造的读写分析仪(Read-Write Analyzer)1632和旋座(Spinstand)S1701MP，评估磁化的垂直磁记录介质的记录/再现特性。作为记录/再现头，使用使用单磁极作为记录部分、利用磁阻效应作为再现元素、记录轨道宽度为0.25μm且再现轨道宽度为0.15μm的头。并且，在距离沿径向的中心22.2mm的固定位置上，以4200rpm的盘旋转速度进行测量。
结果，介质具有27.5dB的较高的SNRm(再现信号输出S：以119kFCI的线性记录密度的输出，Nm：716kFCI的rms[均方根]值)。另外，作为热衰减抗力的指标(index)的50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.005dB/decade。
(比较例1)
作为比较性的垂直磁记录介质，除了没有形成第一底层外，按照与例子1的垂直磁记录介质相同的过程得到垂直磁记录介质。
除了没有形成第一底层外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的配置。
对第二底层进行X射线衍射测量，但没有观察到Al(111)峰。
当对垂直磁记录层进行X射线衍射测量时，观察到CoCrPt-SiO2(00.2)峰。当对该CoCrPt-SiO2(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是15°
并且，对得到的垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层进行TEM测量，由此检查晶粒的晶粒直径分布。结果，第二和第三底层和垂直磁记录层具有10～30nm的晶粒直径分布。
当以与例子1相同的方式对记录/再现特性进行评估时，SNRm是12.8dB。并且，50kFCL的低频输出时的衰减值为-0.25dB/decade。
因此，其中形成Ti第一底层的例子1的本发明的介质与其中没有形成第一底层的比较例1的常规介质相比，其中的第二和第三底层和垂直磁记录层的晶粒更细、晶粒直径更均匀、结晶度更高。另外，例子1的本发明的介质的记录/再现特性优于比较例1的常规介质。
(比较例2)
作为比较性的垂直磁记录介质，除了使用Al靶材以形成10-nm厚的Al层作为第二底层外，按照与例子1的垂直磁记录介质相同的过程得到垂直磁记录介质。
除了第二底层外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的配置。
当对垂直磁记录层进行X射线衍射测量时，观察到CoCrPt-SiO2(00.2)峰。当对该CoCrPt-SiO2(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是12°
并且，对得到的垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层进行TEM测量，由此检查晶粒的晶粒直径分布。结果，第二和第三底层和垂直磁记录层具有15～30nm的晶粒直径分布。
当以与例子1相同的方式对记录/再现特性进行评估时，SNRm是11.8dB。并且，50kFCL的低频输出时的衰减值为-0.15dB/decade。
因此，其中形成Al-Si作为第二底层的例子1的本发明的介质与其中使用Al作为第二底层的比较例2的常规介质相比，其中的第二和第三底层和垂直磁记录层的晶粒更细、晶粒直径更均匀、结晶度更高。另外，例子l的本发明的介质的记录/再现特性优于比较例2的常规介质。
(例子2)
制备具有各种成分比的Al-x at％Si靶(0at％≤x≤90at％)作为第二底层。
除了使用具有各种成分比的Al-x at％Si复合靶代替Al-Si复合靶外，按照与例子1相同的过程制造垂直磁记录介质，由此以不同的方式改变成分比。
除了第二底层外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的配置。
按照与例子1相同的过程对得到的各种垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层进行晶粒直径测量和记录/再现特性评估。
结果，第二和第三底层和垂直磁记录层具有4～10nm的晶粒直径分布。并且，晶粒直径分布的标准偏差为0.5～1.5nm，表明结果良好。并且，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。另外，通过TEM-EDX检测第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Al的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。
图5是表示在Al-x at％Si第二底层中Si成分比和SNRm之间的关系以及Si成分比和晶粒直径之间的关系的示图。
曲线101代表当Si成分比是 x at％(0≤x≤90)时的SNRm。曲线111代表当Si成分比是 x at％(0≤x≤90)时的平均晶粒直径。
如图5所示，当形成第二底层的晶界区的Si的成分比是20～80at％时，第二底层的平均晶粒直径较小，并且，作为结果，SNRm较高。
并且，50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.005～-0.05dB/decade。
(例子3)
制备具有各种成分比的Mg-x at％Si靶(0at％≤x≤90at％)。
除了使用具有各种成分比的Mg-x at％Si复合靶代替Mg-Si复合靶外，按照与例子1相同的过程制造垂直磁记录介质，由此以不同的方式改变第二底层的成分比。
除了第二底层的材料和成分比外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的配置。
按照与例子1相同的过程对得到的各种垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层进行晶粒直径测量和记录/再现特性评估。结果，第二和第三底层和垂直磁记录层具有4～10nm的晶粒直径分布。并且，晶粒直径分布的标准偏差为0.5～2.0nm，表明结果良好。并且，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。
另外，通过TEM-EDX检测第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Mg的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。
当对各第二底层进行X射线衍射测量时，观察到Mg(00.2)峰。当对该Mg(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是8°。
并且，当对垂直磁记录层进行X射线衍射测量时，观察到CoCrPt-SiO2(00.2)峰。当对该CoCrPt-SiO2(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是5°
图6是表示在Mg-x at％Si第二底层中Si成分比和SNRm之间的关系以及Si成分比和晶粒直径之间的关系的示图。
曲线121代表当Si成分比是 x at％(0≤x≤90)时的SNRm。曲线131代表当Si成分比是 x at％(0≤x≤90)时的平均晶粒直径。
如图6所示，当形成第二底层的晶界区的Si的成分比是20～80at％时，第二底层的平均晶粒直径较小，并且，作为结果，SNRm较高。并且，50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.006～-0.04dB/decade。
(例子4)
制备Al-Si复合靶作为第二底层。除了使用Al-Si复合靶、膜中的成分比是Al-45at％Si以及膜厚以不同方式变化外，按照与例子1相同的过程制造垂直磁记录介质。
除了第二底层的膜厚外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的配置。
按照与例子1相同的过程对得到的各种垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层进行晶粒直径测量和记录/再现特性评估。结果，第二和第三底层和垂直磁记录层具有5～10nm的晶粒直径分布。并且，晶粒直径分布的标准偏差为0.5～1nm，表明结果良好。并且，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。另外，通过TEM-EDX检测第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Al的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。
图7和图8是分别表示在Al-Si第二底层中膜厚和SNRm之间的关系以及膜厚和晶粒直径之间的关系的示图。
图7是当膜厚在0～50nm变化时的示图。图8是更详细地表示图7中的0～2nm的膜厚范围的示图。
在图7和图8中，曲线141代表当膜厚是x nm(0≤x≤30)时的SNRm。曲线151代表当膜厚是x nm(0≤x≤30)时的平均晶粒直径。
如图7和图8所示，当第二底层的膜厚是0.1～20nm时，第二底层的平均晶粒直径较小，并且，作为结果，SNRm较高。第二底层的膜厚优选为1～10nm。并且，50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.005～-0.01dB/decade。
(例子5)
制备Pa靶作为第一底层。除了使用该Pa靶代替Ti靶外，按照与例子1相同的过程制造垂直磁记录介质。
除了第一底层外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的配置。
对得到的各种垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层TEM观察和图像处理，由此检查各层中的晶粒的晶粒直径分布。结果，第二和第三底层和垂直磁记录层由晶粒直径为5～7nm的晶粒制成，并且，晶粒直径分布的标准偏差为0.9nm或更小。并且，观察到位于晶粒之间的厚度为1～2nm的晶界区。另外，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。
然后，通过TEM-EDX检测第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Al的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。当对第二底层进行X射线衍射测量时，观察到Al(111)峰。当对该Al(111)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是7°。
另外，当对垂直磁记录层进行X射线衍射测量时，观察到CoCrPt-SiO2(00.2)峰。当对该CoCrPt-SiO2(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是5°，表示结晶度较高。
当以与例子1相同的方式评估记录/再现特性时，SNRm为27.4dB。并且，50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.007dB/decade。
类似地，制备Ag、Ir、Ni、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ta、Zr、Mg和Al靶材作为第一底层，并且，除了使用这些靶材代替Pa靶材外，按照与例子1相同的过程制造各种垂直磁记录介质。
以与例子1相同的方式对各个得到的垂直磁记录介质进行通过TEM进行的第二底层的晶粒直径观察和记录/再现特性评估。结果如下面的表1所示。
                                                   表1
  第一底层   平均晶粒直径(nm)   SNRm(dB)
  Ag   9   23.5
  Ir   9   23.3
  Ni   7   24.0
  Re   7   23.1
  Ru   8   22.7
  Ta   8   24.2
  Pd   5   27.4
  Pt   6   27.0
  Rh   6   25.2
  Hf   5   25.0
  Ti   5   25.4
  Zr   7   25.1
  Mg   7   23.8
  Al   5   23.4
表1表示，当选自Ag、Ir、Ni、Pt、Pd、Rh、Hf、Re、Ru、Ta、Zr、Mg和Al的至少一种元素被用作形成第一底层的材料时，得到的第二底层的平均晶粒直径为5～9nm，并且SNRm高达22.7～27.4dB。这些结果远好于比较例1和比较例2的介质。
表1还表明，当选自Ti、Pd、Pt、Rh、Zr和Hf的至少一种元素被用作第一底层的主要成分时，可得到更好的结果。
另外，晶粒直径分布的标准偏差是1.1nm，表明结果良好。
(例子6)
制备Pt靶作为第一底层，并制备Mg-30at％Si作为第二底层。除了使用Pt靶代替Ti靶、使用Mg-30at％Si靶材代替Al-Si靶材外，按照与例子1相同的过程制造垂直磁记录介质。
除了第一和第二底层外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的配置。
对得到的垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层TEM观察和图像处理，由此检查各层中的晶粒的晶粒直径分布。结果，第二和第三底层和垂直磁记录层由晶粒直径为5～8nm的晶粒制成，并且，晶粒直径分布的标准偏差为1.2nm或更小。并且，观察到位于晶粒之间的厚度为2nm的晶界区。另外，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。
然后，通过TEM-EDX检测第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Mg的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。
当对第二底层进行X射线衍射测量时，观察到Mg(00.2)峰。当对该Mg(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是7°。
并且，当对垂直磁记录层进行X射线衍射测量时，观察到CoCrPt-SiO2(00.2)峰。当对该CoCrPt-SiO2(00.2)峰进行锁定曲线测量时，峰的半宽度是5°，即，结晶度较高。
当以与例子1相同的方式评估记录/再现特性时，SNRm为25.6dB。并且，50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.01dB/decade。
类似地，制备Ag、Ir、Ni、Pd、Rh、Hf、Re、Ru、Ta、Zr、Mg和Al靶材作为第一底层，并且，除了使用这些靶材代替Pt靶材外，按照与例子1相同的过程制造各种垂直磁记录介质。
以与例子1相同的方式对各个得到的垂直磁记录介质进行通过TEM进行的第二底层的晶粒直径观察和记录/再现特性评估。结果如下面的表2所示。
                                               表2
  第一底层   平均晶粒直径(nm)   SNRm(dB)
  Ag   9   21.2
  Ir   8   22.3
  Ni   8   23.2
  Re   8   24.6
  Ru   7   24.7
  Ta   6   25.2
  Pd   6   25.6
  Pt   5   26.0
  Rh   7   24.2
  Hf   6   23.0
  Ti   5   25.2
  Zr   8   21.7
  Mg   6   25.6
  Al   8   22.3
表2表示，当选自Ag、Ir、Ni、Pt、Pd、Rh、Hf、Re、Ru、Ta、Zr、Mg和Al的至少一种元素被用作形成第一底层的材料时，得到的第二底层的平均晶粒直径为5～9nm，并且SNRm高达21.2～26.0dB。这些结果远好于比较例1和比较例2的介质。
(例子7)
制备Al-Si复合靶，并且，除了向该靶材放电DC500W以在Ti第一底层上形成膜中的成分比为Al-10at％Si且膜厚为1nm的第一AlSi膜、并且以与例子1的第二底层相同的方式向靶材放电DC500W以在第一AlSi膜上形成膜中的成分比为Al-45at％Si且厚度为10nm的第二AlSi膜外，按照与例子1相同的过程制造垂直磁记录介质，由此形成第一和第二AlSi膜的层叠层作为第二底层。
图9是表示得到的垂直磁记录介质的配置的示意性断面图。如图9所示，除了在Ti第一底层13和Ru第三底层15之间形成由第一Al-10at％Si膜21和第二Al-45at％Si膜13制成的第二底层22外，该垂直磁记录介质具有与图4中所示相同的配置。
以与例子1相同的方式对得到的垂直磁记录介质进行晶粒直径分布测量。
结果，第二和第三底层和垂直磁记录层的每一个由晶粒直径为约5nm的晶粒制成，并且，晶粒直径分布的标准偏差为0.6nm或更小。另外，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。
并且，通过TEM-EDX检测第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Al的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。然后，对记录/再现特性进行评估，发现SNRm为27.6dB，表示具有良好的特性。并且，50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.007dB/decade。
并且，即使当Al-10at％Si膜的膜厚在0.1～0.2nm内变化时，也可以得到等同的特性。
(例子8)
制备具有各种成分比的Al-xat％Si复合靶(1at％≤x≤50at％)。
除了使用Al-xat％Si复合靶以在第一底层上形成具有各种成分比的1nm厚第一AlSi膜、并形成与例子1的第二底层相似的Al-45at％Si层作为第二AlSi膜外，按照与例子7相同的过程制造垂直磁记录介质。
除了第一AlSi膜中的成分比外，得到的垂直磁记录介质具有与图9中所示的垂直磁记录介质相同的层配置。
以与例子1相同的方式，对各个得到的垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层进行晶粒直径分布测量和记录/再现特性评估。
结果，第二和第三底层和垂直磁记录层的每一个由晶粒直径为约5nm的晶粒制成。另外，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。并且，通过TEM-EDX检测各第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Al的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。然后，对得到的垂直磁记录介质的第二底层进行X射线衍射测量，由此观察Al(111)峰。当对该Al(111)峰进行锁定曲线测量时，那么，当Si成分比是5～30at％(Al：70～95at％)时，峰的半宽度是4°～5°，即，发现提高结晶度的效果。
下面的表3表示膜中的成分比、代表晶体排列的Al(111)锁定曲线半宽度和SNRm。
                                              表3
 第一Al-Si膜的Si含量(at％)  Al(111)锁定曲线半宽度(度)   SNRm(dB)
 1  9   26.5
 3  8   27.2
 5  5   27.5
 10  4   28.6
 15  4   28.3
 20  5   27.8
 30  5   27.5
 40  8   27.4
 50  9   27.3
表3表示，当形成第一Al-Si膜的晶界区的Si成分比为5～30at％(Al成分比为70～95at％)并优选为10～15at％(Al成分比为85～90at％)时，SNRm和晶粒排列得到改善。
50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.006～-0.012dB/decade。
(例子9)
制备具有各种成分比的Al-x(y)at％Si复合靶(1at％≤x(y)≤80at％)。
除了使用Al-xat％Si复合靶(1at％≤x≤80at％)以形成具有各种成分比的1nm厚第一AlSi膜作为第一AlSi膜、并使用Al-yat％Si复合靶(1at％≤y≤80at％)以形成具有各种成分比的10nm厚第二AlSi膜作为第二AlSi膜外，按照与例子7相同的过程制造垂直磁记录介质。
除了第一和第二AlSi膜中的成分比外，得到的垂直磁记录介质具有与图9中所示的垂直磁记录介质相同的层配置。
以与例子1相同的方式，对各个得到的垂直磁记录介质的第二和第三底层和垂直磁记录层进行晶粒直径分布测量和记录/再现特性评估。
结果，第二和第三底层和垂直磁记录层由晶粒直径为5～7nm的晶粒制成。另外，对以与例子1同样的方式加载到计算机中的平面TEM图像进行处理，以执行二维快速傅立叶变换，由此评估第二和第三底层和垂直磁记录层中的晶粒阵列的周期性。结果，观察到四个明显的峰。这表明晶粒阵列具有二维规则性，并且，各个峰的排列表明该晶粒阵列具有六方对称性。
并且，通过TEM-EDX检测各第二底层中的局部元素浓度分布。结果，可以证实包含主要包含Al的晶粒和主要包含Si并包围各晶粒的晶界区的结构。下面的表4表示膜中的成分比、和由Al-xat％Si代表的第一AlSi膜和由Al-yat％Si代表的第二AlSi膜的SNRm。
表4
                                                  SNRm(dB)
                                           第二Al-Si膜中的Si含量
  1   5   10   20   30   40   50   60   70   80
  第一Al-Si膜中的Si含量(at％)   1   -   13.5   18.1   19.6   24.2   25.6   24.1   23.1   20.0   20.3
  5   14.5   -   17.7   19.7   25.1   26.0   25.9   23.4   22.1   22.4
  10   15.2   16.5   -   19.9   25.2   27.1   24.6   23.8   22.3   23.7
  20   16.4   16.8   18.6   -   25.5   26.6   23.7   24.7   22.6   23.2
  30   16.2   17.2   19.1   19.3   -   26.3   22.4   24.7   22.9   23.3
  40   16.8   17.9   19.8   19.7   19.0   -   21.3   23.5   21.4   21.6
  50   16.9   18.2   19.4   19.8   19.3   19.5   -   22.6   21.3   21.1
  60   17.1   18.8   19.2   18.6   18.5   19.5   15.1   -   20.1   20.6
  70   17.2   18.2   18.0   17.8   17.1   18.8   16.4   13.6   -   20.3
  80   10.0   18.1   17.4   17.5   16.1   17.5   15.8   12.9   11.0   -
如表4所示，当第一AlSi膜中的Si含量比第二AlSi膜中的Si含量少时，特性改善。
并且，当形成第二AlSi膜的晶粒的Si的成分比为30～80at％(Al成分比为20～70at％)时，SNRm改善。
(例子10)
制备Rh靶材作为第三底层，并且，除了形成15nm厚的Rh第三底层外，按照与例子1相同的过程制造垂直磁记录介质。
除了第三底层外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的层配置(arrangement)。对得到的垂直磁记录介质进行通过TEM进行的垂直磁记录层的晶粒直径观察和记录/再现特性评估。结果如下面的表5所示。
类似地，制备Pt、Pd、Ti和Co-40at％Cr靶材作为第三底层，并且，除了使用由这些各种材料制成的靶材代替Rh靶材外，按照与例子1相同的过程制造各种垂直磁记录介质。对得到的垂直磁记录介质进行通过TEM进行的垂直磁记录层的晶粒直径观察和记录/再现特性评估。
垂直磁记录层的平均晶粒直径小至5～6nm，晶粒直径分布的标准偏差是0.6nm。并且，SNRm的值高达27.0～27.4dB。
平均晶粒直径和SNRm的值如下面的表5所示。
                                 表5
  第三底层   平均晶粒直径(nm)   SNRm(dB)
  Rh   5   27.4
  Pt   6   27.0
  Pd   6   27.2
  Ti   5   27.0
  Co-40at％Cr   5   27.1
表5表示，当选自Pt、Pd、Ti、Rh和Co的至少一种元素被用作形成第三底层的材料时，第三底层和垂直磁记录层中的晶粒直径减小，并且SNRm提高。
50kFCI的低频输出时的衰减值高达-0.005～-0.12dB。
(例子11)
除了在形成软磁衬层后、通过使用Co-18at％Cr-16at％Pt-1at％B靶材代替CoPtCr-SiO2垂直磁记录层并将该CoCrPtB垂直磁记录层的厚度设置为15nm、在不将温度降低到室温的条件下形成第一、第二和第三底层、垂直磁记录层和保护层外，按照与例子1相同的过程得到本发明的垂直磁记录介质。
除了垂直磁记录层外，得到的垂直磁记录介质具有与图4中所示的垂直磁记录介质相同的层配置。
以与例子1相同的方式对得到的垂直磁记录介质进行记录/再现特性评估。结果，SNRm为26.7dB，表示具有良好的特性。
本领域技术人员将易于想到其它优点和变更方式。因此，更宽方面的本发明不限于这里示出和说明的特定细节和代表性实施例。因此，在不背离由所附的权利要求和它们的等同物限定的一般发明概念的精神和范围的条件下，可以进行各种修改。

Claims (21)

1.一种垂直磁记录介质(10)，其特征在于包括：
非磁性衬底(1)；
在非磁性衬底(1)上形成并包含选自包含Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、Zr、Mg和Al的组的至少一种元素作为主要成分的第一底层(3)；
第二底层(4)，形成在第一底层(3)上并与第一底层(3)接触，并包含：包含Mg和Al之一作为主要成分的晶粒和包含Si作为主要成分并包围晶粒的晶界区；
在第二底层(4)上形成并包含选自包含Pt、Pd、Ru、Rh、Co和Ti的组的至少一种元素作为主要成分的第三底层(5)；和
在第三底层(5)上形成的垂直磁记录层(6)。
2.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，第二底层(4)包含：包含Al作为主要成分的晶粒和包含Si作为主要成分并包围晶粒的晶界区。
3.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，第二底层(4)中的Si的含量是20～80at％。
4.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，在第二底层(4)中，沿第二底层(4)的纵向的晶粒的阵列具有规则性。
5.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，第二底层(4)具有0.1～20nm的膜厚。
6.根据权利要求1的任何一个的介质(10)，其特征在于，第二底层(4)具有1～10nm的膜厚。
7.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，第一底层(3)包含选自包含Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、和Zr的组的至少一种元素作为主要成分。
8.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，第一底层(3)包含选自包含Ti、Pd、Pt、Zr、Rh和Hf的组的至少一种元素作为主要成分。
9.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，第二底层(4)包含：包含相同的元素组合并具有不同的成分比的两个层。
10.根据权利要求9的介质(10)，其特征在于，第二底层(4)包含Si，并且与第一底层(3)接触的层中的Si含量小于与第三底层(5)接触的层中的Si含量。
11.根据权利要求9的介质(10)，其特征在于，在第二底层(4)中，与第一底层(3)接触的层中的Si含量是5～30at％。
12.根据权利要求11的介质(10)，其特征在于，在第二底层(4)中，与第一底层(3)接触的层中的Si含量是10～15at％。
13.根据权利要求9的介质(10)，其特征在于，在第二底层(4)中，与第一底层(3)接触的层具有0.1～2nm的膜厚。
14.根据权利要求9的介质(10)，其特征在于，在第二底层(4)中，与第三底层(5)接触的层中的Si含量是30～80at％。
15.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，第三底层(5)的晶粒的平均晶粒间距离与第二底层(4)的晶粒的平均晶粒间距离之间的差不大于10％。
16.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，磁记录层(6)包含含有CoPt合金的磁性晶粒作为主要成分。
17.根据权利要求16的介质(10)，其特征在于，在磁记录层(6)中，沿磁记录层(6)的纵向的磁性晶粒的阵列具有规则性。
18.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，在非磁性衬底(1)和第一底层(3)之间，还包括软磁衬层(2)。
19.根据权利要求1的介质(10)，其特征在于，在磁记录层(6)上，还包括保护层(7)。
20.一种磁记录/再现装置，其特征在于包括：
垂直磁记录介质(10)，该垂直磁记录介质(10)具有：
非磁性衬底(1)；
在非磁性衬底(1)上形成并包含选自包含Ag、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、Hf、Re、Ru、Ti、Ta、Zr、Mg和Al的组的至少一种元素作为主要成分的第一底层(3)；
第二底层(4)，形成在第一底层(3)上并与第一底层(3)接触，并包含：包含Mg和Al之一作为主要成分的晶粒和包含Si作为主要成分并包围晶粒的晶界区；
在第二底层(4)上形成并包含选自包含Pt、Pd、Ru、Rh、Co和Ti的组的至少一种元素作为主要成分的第三底层(5)；和
在第三底层(5)上形成的垂直磁记录层(6)；和
记录/再现头。
21.根据权利要求20的装置，其特征在于，所述磁记录/再现头是单极磁头。
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