JP2000276729A - 磁気記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高記録密度で情報を記録し、かつその情報を
高い信号品質（高Ｓ／Ｎ m）で再生することが可能であ
るとともに、記録されている情報の長寿命化が図られな
がらもオーバーライト特性が良好な磁気記憶媒体を提供
する。 【解決手段】 非磁性の基板１上に記録層３を有し、記
録層３は非磁性のマトリックス３＿２と、非磁性のマト
リックス３＿２中に分散されるとともに強磁性を示す柱
状で記録層３を貫く複数の結晶粒体３＿１とからなり、
それらの結晶粒体３＿１は、その平均の高さが３０ｎｍ
以下であり層の面内方向の平均粒径が１５ｎｍ以下であ
るとともに(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)が６０以上でありか
つ平均の異方性磁界Ｈkが１０ｋＯｅ以下である。
高い信号品質（高Ｓ／Ｎ m）で再生することが可能であ
るとともに、記録されている情報の長寿命化が図られな
がらもオーバーライト特性が良好な磁気記憶媒体を提供
する。 【解決手段】 非磁性の基板１上に記録層３を有し、記
録層３は非磁性のマトリックス３＿２と、非磁性のマト
リックス３＿２中に分散されるとともに強磁性を示す柱
状で記録層３を貫く複数の結晶粒体３＿１とからなり、
それらの結晶粒体３＿１は、その平均の高さが３０ｎｍ
以下であり層の面内方向の平均粒径が１５ｎｍ以下であ
るとともに(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)が６０以上でありか
つ平均の異方性磁界Ｈkが１０ｋＯｅ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報の記録再生を
行うための磁気ディスク装置に好適な磁気記憶媒体に関
する。
行うための磁気ディスク装置に好適な磁気記憶媒体に関
する。
【０００２】
【従来の技術】情報処理装置で扱われる記録情報の増加
に伴って、この情報処理装置の外部記憶装置として使用
される磁気記憶装置は、コンパクトであるとともにます
ます記憶容量の大きなものが要求されている。そのため
に磁気記憶装置には、高い記録密度で記録することが自
在な磁気記憶媒体が必要とされる。しかし、従来の磁気
記憶媒体では、高い記録密度で磁気情報が記録されるほ
ど、その記録された磁気情報の再生信号に対するＳ／Ｎ
mが低下すること（再生信号の出力Ｓに対して媒体ノイ
ズＮmが増大すること）が知られている。
に伴って、この情報処理装置の外部記憶装置として使用
される磁気記憶装置は、コンパクトであるとともにます
ます記憶容量の大きなものが要求されている。そのため
に磁気記憶装置には、高い記録密度で記録することが自
在な磁気記憶媒体が必要とされる。しかし、従来の磁気
記憶媒体では、高い記録密度で磁気情報が記録されるほ
ど、その記録された磁気情報の再生信号に対するＳ／Ｎ
mが低下すること（再生信号の出力Ｓに対して媒体ノイ
ズＮmが増大すること）が知られている。
【０００３】一般に、磁気記憶媒体は磁気情報が記録さ
れる記録層を有し、１ビットの磁気情報は、その記録層
の１ビットセル内に存在する複数の強磁性を示す結晶粒
子の各々の磁化の集合からなる全磁化の方向によって示
される。この１ビットセル内の磁化は、磁気情報が記録
された状態ではほぼ１方向に揃うと考えてよい。しか
し、隣りの１ビットセルの磁化がこの方向と逆の方向に
揃っている場合には、それらの隣り合う１ビットセルど
うしの境界付近で、ある幅を持ち、互いに逆方向を向く
磁化がジグザグに入り交じる領域（磁化遷移領域）が生
ずる。上述した媒体ノイズが発生する原因の１つは、こ
の磁化遷移領域での磁化のばらつきにある。
れる記録層を有し、１ビットの磁気情報は、その記録層
の１ビットセル内に存在する複数の強磁性を示す結晶粒
子の各々の磁化の集合からなる全磁化の方向によって示
される。この１ビットセル内の磁化は、磁気情報が記録
された状態ではほぼ１方向に揃うと考えてよい。しか
し、隣りの１ビットセルの磁化がこの方向と逆の方向に
揃っている場合には、それらの隣り合う１ビットセルど
うしの境界付近で、ある幅を持ち、互いに逆方向を向く
磁化がジグザグに入り交じる領域（磁化遷移領域）が生
ずる。上述した媒体ノイズが発生する原因の１つは、こ
の磁化遷移領域での磁化のばらつきにある。
【０００４】この磁化のばらつきは、強磁性を示す結晶
粒子の間の磁気的な相互作用に起因して生ずることが知
られている。本発明者等は、この磁気的な相互作用が弱
められた媒体として、グラニュラ磁気記憶媒体を提案し
た（特願平０７−１６０４３７号）。このグラニュラ磁
気記憶媒体は、ＦｅもしくはＦｅ系の合金あるいはＣｏ
もしくはＣｏ系の合金からなる複数の強磁性の結晶粒子
が、これらの合金とは非固溶な非磁性の物質中に分散し
て互いに孤立してなる記録層を有するものである。この
ようにこれらの複数の結晶粒子が互いに孤立することに
よりそれらの強磁性の結晶粒子の間の磁気的な相互作用
がほぼ完全に分断され、この結果、この磁化遷移領域で
の磁化のばらつきに起因する媒体ノイズが低減させられ
る。
粒子の間の磁気的な相互作用に起因して生ずることが知
られている。本発明者等は、この磁気的な相互作用が弱
められた媒体として、グラニュラ磁気記憶媒体を提案し
た（特願平０７−１６０４３７号）。このグラニュラ磁
気記憶媒体は、ＦｅもしくはＦｅ系の合金あるいはＣｏ
もしくはＣｏ系の合金からなる複数の強磁性の結晶粒子
が、これらの合金とは非固溶な非磁性の物質中に分散し
て互いに孤立してなる記録層を有するものである。この
ようにこれらの複数の結晶粒子が互いに孤立することに
よりそれらの強磁性の結晶粒子の間の磁気的な相互作用
がほぼ完全に分断され、この結果、この磁化遷移領域で
の磁化のばらつきに起因する媒体ノイズが低減させられ
る。
【０００５】また、媒体ノイズは結晶粒子の粒子サイズ
のばらつきによっても発生する。再生出力は１ビットセ
ル内の結晶粒子の体積の総和に比例すると考えられる。
そのため、１ビットセル内の平均粒子サイズが大きくな
るとその粒子サイズのばらつきも大きくなり、結果とし
て再生出力のばらつきが大きくなって媒体ノイズも増大
する。したがって、磁気記憶媒体の記録層において結晶
粒子の粒子サイズがより小さくなるよう調整されること
で、この磁気記憶媒体の媒体ノイズＮmはさらに低減さ
れて、Ｓ／Ｎmが向上すると考えられる。
のばらつきによっても発生する。再生出力は１ビットセ
ル内の結晶粒子の体積の総和に比例すると考えられる。
そのため、１ビットセル内の平均粒子サイズが大きくな
るとその粒子サイズのばらつきも大きくなり、結果とし
て再生出力のばらつきが大きくなって媒体ノイズも増大
する。したがって、磁気記憶媒体の記録層において結晶
粒子の粒子サイズがより小さくなるよう調整されること
で、この磁気記憶媒体の媒体ノイズＮmはさらに低減さ
れて、Ｓ／Ｎmが向上すると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、磁気的な相互
作用が分断されて磁気的に孤立している強磁性の結晶粒
子に記録された磁化は、粒子サイズが小さければ小さい
ほど、その磁化を所定方向へ安定化させる異方性エネル
ギーＫu・Ｖ（磁気異方性エネルギー×粒子の体積）が
小さくなる。この異方性エネルギーＫu・Ｖが小さくな
ると熱の影響で磁化の方向が揺らぐ熱揺らぎ現象が生ず
る。そのため、粒子サイズが所定のサイズ以下になる
と、室温であっても各粒子の磁化に熱揺らぎ現象が生じ
て、強磁性の結晶粒子の磁化の総和からなる１ビットセ
ル内の記録磁化が消えてしまうという問題がある。
作用が分断されて磁気的に孤立している強磁性の結晶粒
子に記録された磁化は、粒子サイズが小さければ小さい
ほど、その磁化を所定方向へ安定化させる異方性エネル
ギーＫu・Ｖ（磁気異方性エネルギー×粒子の体積）が
小さくなる。この異方性エネルギーＫu・Ｖが小さくな
ると熱の影響で磁化の方向が揺らぐ熱揺らぎ現象が生ず
る。そのため、粒子サイズが所定のサイズ以下になる
と、室温であっても各粒子の磁化に熱揺らぎ現象が生じ
て、強磁性の結晶粒子の磁化の総和からなる１ビットセ
ル内の記録磁化が消えてしまうという問題がある。
【０００７】その結晶粒子の体積Ｖを減少させながら異
方性エネルギーＫu・Ｖを大きい値にとどめるために、
結晶粒子の材料として磁気異方性エネルギーＫuの大き
なものを採用することが考えられる。しかし、現在一般
に使用されている記録ヘッドでは、そのように大きな磁
気異方性エネルギーＫuを持つ結晶粒子の磁化を反転さ
せるような強い磁界を発生させることができない。その
ため、磁気情報の再記録時になお残留している磁気情報
の再生出力に対する新たに記録された磁気情報の再生出
力の大きさの比によって表される、磁気記憶媒体のオー
バーライト特性（Ｏ／Ｗ）が悪化するという問題があ
る。
方性エネルギーＫu・Ｖを大きい値にとどめるために、
結晶粒子の材料として磁気異方性エネルギーＫuの大き
なものを採用することが考えられる。しかし、現在一般
に使用されている記録ヘッドでは、そのように大きな磁
気異方性エネルギーＫuを持つ結晶粒子の磁化を反転さ
せるような強い磁界を発生させることができない。その
ため、磁気情報の再記録時になお残留している磁気情報
の再生出力に対する新たに記録された磁気情報の再生出
力の大きさの比によって表される、磁気記憶媒体のオー
バーライト特性（Ｏ／Ｗ）が悪化するという問題があ
る。
【０００８】本発明は上記事情に鑑み、高記録密度で情
報を記録し、かつその情報を高い信号品質（高Ｓ／
Ｎm）で再生することが可能であるとともに、記録され
ている情報の長寿命化が図られながらもオーバーライト
特性が良好な磁気記憶媒体を提供することを目的とす
る。
報を記録し、かつその情報を高い信号品質（高Ｓ／
Ｎm）で再生することが可能であるとともに、記録され
ている情報の長寿命化が図られながらもオーバーライト
特性が良好な磁気記憶媒体を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の磁気記憶媒体は、 （１）非磁性の基板 （２）非磁性の材料中に強磁性の材料からなる複数の結
晶粒体が分散されてなるとともにその複数の結晶粒体の
磁化容易軸が層に平行に配向してなる記録層 とを有し、さらに、記録層に分散された複数の結晶粒体
のそれぞれが、その記録層の面を貫くとともにその高さ
が３０ｎｍ以下である柱状の粒体であってその複数の結
晶粒体のその記録層の面内方向の粒径の平均値が１５ｎ
ｍ以下であり、さらに、ボルツマン定数ｋB（単位：ｅ
ｒｇ／Ｋ）と温度Ｔ（単位：Ｋ）の積に対するその複数
の結晶粒体の磁気異方性エネルギーの平均値Ｋu（単
位：ｅｒｇ／ｃｍ3）とその複数の結晶粒体の体積の平
均値Ｖ（単位：ｃｍ3）の積の比である(Ｋu・Ｖ)／（ｋ
B・Ｔ)が６０以上であり、かつその複数の結晶粒体それ
ぞれの異方性磁界の平均値Ｈkが１０ｋＯｅ以下である
ことを特徴とする。
明の磁気記憶媒体は、 （１）非磁性の基板 （２）非磁性の材料中に強磁性の材料からなる複数の結
晶粒体が分散されてなるとともにその複数の結晶粒体の
磁化容易軸が層に平行に配向してなる記録層 とを有し、さらに、記録層に分散された複数の結晶粒体
のそれぞれが、その記録層の面を貫くとともにその高さ
が３０ｎｍ以下である柱状の粒体であってその複数の結
晶粒体のその記録層の面内方向の粒径の平均値が１５ｎ
ｍ以下であり、さらに、ボルツマン定数ｋB（単位：ｅ
ｒｇ／Ｋ）と温度Ｔ（単位：Ｋ）の積に対するその複数
の結晶粒体の磁気異方性エネルギーの平均値Ｋu（単
位：ｅｒｇ／ｃｍ3）とその複数の結晶粒体の体積の平
均値Ｖ（単位：ｃｍ3）の積の比である(Ｋu・Ｖ)／（ｋ
B・Ｔ)が６０以上であり、かつその複数の結晶粒体それ
ぞれの異方性磁界の平均値Ｈkが１０ｋＯｅ以下である
ことを特徴とする。
【００１０】次世代の磁気記憶媒体として、１０Ｇｂｉ
ｔ／ｉｎｃｈ2を超える記録密度を有する磁気記憶媒体
が望まれている。１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度
を有する磁気記憶媒体の１ビットセルの大きさは１００
ｎｍ×６００ｎｍ程度である。
ｔ／ｉｎｃｈ2を超える記録密度を有する磁気記憶媒体
が望まれている。１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度
を有する磁気記憶媒体の１ビットセルの大きさは１００
ｎｍ×６００ｎｍ程度である。
【００１１】本発明の磁気記憶媒体は、このような大き
さの１ビットセルを有する場合、以下にあげる特性を有
する。なお、詳細については実施形態で説明する。ま
ず、記録層の複数の結晶粒体の粒径の平均値が１５ｎｍ
以下に抑えられることで、この磁気記憶媒体はその記憶
される磁気情報を高い正確さで再生できる２５ｄＢ以上
の高いＳ／Ｎmを示す。また、この磁気記憶媒体は、記
録層の複数の結晶粒体がそのような粒径を有する場合、
記録層の厚さが３０ｎｍ以下に抑えられることにより磁
化遷移領域の幅が所定の大きさ以下に抑えられて、有効
に記録できる記録密度を表す指標である分解能が高めら
れる。さらに、この磁気記憶媒体は、上記(Ｋu・Ｖ)／
（ｋB・Ｔ)が６０以上にされることで記録層の複数の結
晶粒体それぞれの磁化の熱揺らぎが抑えられ、記録層に
記憶される磁気情報は、実用上要請される長い寿命が保
証される。また、この磁気記憶媒体は、記録層の複数の
結晶粒体の異方性磁界の平均値Ｈkが１０ｋＯｅ以下に
抑えられることにより、良好なＯ／Ｗを示す。
さの１ビットセルを有する場合、以下にあげる特性を有
する。なお、詳細については実施形態で説明する。ま
ず、記録層の複数の結晶粒体の粒径の平均値が１５ｎｍ
以下に抑えられることで、この磁気記憶媒体はその記憶
される磁気情報を高い正確さで再生できる２５ｄＢ以上
の高いＳ／Ｎmを示す。また、この磁気記憶媒体は、記
録層の複数の結晶粒体がそのような粒径を有する場合、
記録層の厚さが３０ｎｍ以下に抑えられることにより磁
化遷移領域の幅が所定の大きさ以下に抑えられて、有効
に記録できる記録密度を表す指標である分解能が高めら
れる。さらに、この磁気記憶媒体は、上記(Ｋu・Ｖ)／
（ｋB・Ｔ)が６０以上にされることで記録層の複数の結
晶粒体それぞれの磁化の熱揺らぎが抑えられ、記録層に
記憶される磁気情報は、実用上要請される長い寿命が保
証される。また、この磁気記憶媒体は、記録層の複数の
結晶粒体の異方性磁界の平均値Ｈkが１０ｋＯｅ以下に
抑えられることにより、良好なＯ／Ｗを示す。
【００１２】このＯ／Ｗをさらに向上させて実用に足る
値にするにはＨkをいっそう減少させればよい。ただ
し、一般に複数の結晶粒体の異方性磁界の平均値Ｈkの
減少とともにその複数の結晶粒体の磁気異方性エネルギ
ーの平均値Ｋuも減少する。そのため、Ｈkを減少させす
ぎるとＫuが減少することにより上記(Ｋu・Ｖ)／（ｋB
・Ｔ)の値が上述した６０という制限値を下まわること
になる。しかし、本発明の磁気記憶媒体では、記録層の
複数の結晶粒体それぞれは、その記録層を貫く柱状の粒
体である。そのため、それらの結晶粒体は、記録層の中
に球状の結晶粒子が埋め込まれている場合と比べて、そ
の高さ方向で体積を得することによりその体積の平均値
Ｖを増加させている。その体積の平均値Ｖの増加によ
り、上記(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)の値を保ちながらもさ
らにＫuも減少させることができ、ひいてはＨkをも減少
させられる。
値にするにはＨkをいっそう減少させればよい。ただ
し、一般に複数の結晶粒体の異方性磁界の平均値Ｈkの
減少とともにその複数の結晶粒体の磁気異方性エネルギ
ーの平均値Ｋuも減少する。そのため、Ｈkを減少させす
ぎるとＫuが減少することにより上記(Ｋu・Ｖ)／（ｋB
・Ｔ)の値が上述した６０という制限値を下まわること
になる。しかし、本発明の磁気記憶媒体では、記録層の
複数の結晶粒体それぞれは、その記録層を貫く柱状の粒
体である。そのため、それらの結晶粒体は、記録層の中
に球状の結晶粒子が埋め込まれている場合と比べて、そ
の高さ方向で体積を得することによりその体積の平均値
Ｖを増加させている。その体積の平均値Ｖの増加によ
り、上記(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)の値を保ちながらもさ
らにＫuも減少させることができ、ひいてはＨkをも減少
させられる。
【００１３】また、同じＨkであっても、この磁気記憶
媒体は、記録層のそれぞれの結晶粒体が記録層を貫くた
めそれらの結晶粒体の磁化は記録層の面内方向に優先的
に配向する。このように配向している磁化は、磁気情報
の再書き込みの際にヘッドの磁界により反転され易いた
め、磁気記憶媒体のＯ／Ｗはさらに向上する。
媒体は、記録層のそれぞれの結晶粒体が記録層を貫くた
めそれらの結晶粒体の磁化は記録層の面内方向に優先的
に配向する。このように配向している磁化は、磁気情報
の再書き込みの際にヘッドの磁界により反転され易いた
め、磁気記憶媒体のＯ／Ｗはさらに向上する。
【００１４】このように、本発明の磁気記憶媒体は、高
い分解能を持つとともに高いＳ／Ｎ mを示し、さらに実
用上必要な寿命の長さを有する磁気情報を記憶するとと
もに実用レベルの高いＯ／Ｗを示す。
い分解能を持つとともに高いＳ／Ｎ mを示し、さらに実
用上必要な寿命の長さを有する磁気情報を記憶するとと
もに実用レベルの高いＯ／Ｗを示す。
【００１５】上記磁気記憶媒体は、基板がディスク状の
基板であるとともに、記録層に含まれる複数の結晶粒体
それぞれの磁化容易軸がそのディスク状の基板の円周方
向に配向してなることが好ましい。
基板であるとともに、記録層に含まれる複数の結晶粒体
それぞれの磁化容易軸がそのディスク状の基板の円周方
向に配向してなることが好ましい。
【００１６】一般に、高記録密度の磁気記憶媒体はディ
スク状の基板に形成されており、その磁気記憶媒体に磁
気情報を記録もしくは再生するヘッドの磁界の方向はそ
のディスク状の基板の円周方向を向く。記録層に含まれ
る複数の結晶粒体それぞれの磁化容易軸がその円周方向
に配向すると、磁気記憶媒体は、そのＯ／Ｗが向上す
る。また、この配向により、磁気記憶媒体は、その円周
方向の保持力Ｈcが増大して磁化遷移領域の幅が狭まる
ためその分解能が高められる。
スク状の基板に形成されており、その磁気記憶媒体に磁
気情報を記録もしくは再生するヘッドの磁界の方向はそ
のディスク状の基板の円周方向を向く。記録層に含まれ
る複数の結晶粒体それぞれの磁化容易軸がその円周方向
に配向すると、磁気記憶媒体は、そのＯ／Ｗが向上す
る。また、この配向により、磁気記憶媒体は、その円周
方向の保持力Ｈcが増大して磁化遷移領域の幅が狭まる
ためその分解能が高められる。
【００１７】また、上記磁気記憶媒体は、記録層中の結
晶粒体が、ＣｏおよびＰｔを含む合金からなることが好
ましい。
晶粒体が、ＣｏおよびＰｔを含む合金からなることが好
ましい。
【００１８】Ｃｏは六方晶の結晶構造を有するとともに
一軸結晶磁気異方性を有する強磁性材料であって、その
磁化が配向しやすいため記録層の材料として適してい
る。また、このＣｏに、Ｐｔを添加することにより、こ
れらの元素を含む合金からなる結晶粒体を有する磁気記
憶媒体は、その保持力Ｈcが高められてその分解能が向
上する。
一軸結晶磁気異方性を有する強磁性材料であって、その
磁化が配向しやすいため記録層の材料として適してい
る。また、このＣｏに、Ｐｔを添加することにより、こ
れらの元素を含む合金からなる結晶粒体を有する磁気記
憶媒体は、その保持力Ｈcが高められてその分解能が向
上する。
【００１９】また、上記磁気記憶媒体は、記録層中の非
磁性の材料が、酸化物セラミックスからなることが好ま
しい。
磁性の材料が、酸化物セラミックスからなることが好ま
しい。
【００２０】金属と酸化物セラミックスとは非固溶であ
るので、この磁気記憶媒体では、記録層における強磁性
の材料からなる結晶粒体どうしの分離が良好である。こ
のため、この磁気記憶媒体は、その媒体ノイズＮmが低
減され、高いＳ／Ｎmを示す。
るので、この磁気記憶媒体では、記録層における強磁性
の材料からなる結晶粒体どうしの分離が良好である。こ
のため、この磁気記憶媒体は、その媒体ノイズＮmが低
減され、高いＳ／Ｎmを示す。
【００２１】また、上記磁気記憶媒体は、 （３）基板と記録層との間に、非磁性の材料からなる下
地層 を有することが好ましい。
地層 を有することが好ましい。
【００２２】この下地層を有する磁気記憶媒体は、この
下地層上に記録層の複数の結晶粒体をそれぞれヘテロエ
ピタキシャル成長させることでその複数の結晶粒体の磁
化の配向が増大する。
下地層上に記録層の複数の結晶粒体をそれぞれヘテロエ
ピタキシャル成長させることでその複数の結晶粒体の磁
化の配向が増大する。
【００２３】上記下地層を有する磁気記憶媒体では、そ
の下地層が、Ｃｒを含む合金からなることが好ましい。
の下地層が、Ｃｒを含む合金からなることが好ましい。
【００２４】下地層の材料であるＣｒを含む合金の（１
１０）面の面間隔は、記録層の結晶粒体の材料であるＣ
ｏおよびＰｔを含む合金の（００２）面の面間隔とほぼ
一致する。そのため、その下地層の上でそれらの複数の
結晶粒体がヘテロエピタキシャル成長することにより、
これらの結晶粒体の磁化が記録層の面内方向に優先的に
配向する。
１０）面の面間隔は、記録層の結晶粒体の材料であるＣ
ｏおよびＰｔを含む合金の（００２）面の面間隔とほぼ
一致する。そのため、その下地層の上でそれらの複数の
結晶粒体がヘテロエピタキシャル成長することにより、
これらの結晶粒体の磁化が記録層の面内方向に優先的に
配向する。
【００２５】上記（３）の下地層を有する磁気記憶媒体
は、 （４）その下地層と記録層との間に、これら下地層と記
録層との双方に隣接して、その下地層を構成する材料と
は異なる非磁性の材料からなる中間層 を有することが好ましい。
は、 （４）その下地層と記録層との間に、これら下地層と記
録層との双方に隣接して、その下地層を構成する材料と
は異なる非磁性の材料からなる中間層 を有することが好ましい。
【００２６】この中間層は下地層と記録層とを仲介する
層であり、この中間層によって仲介されることにより記
録層に含まれる複数の結晶粒体の粒径のばらつきは減少
する。そのため、この中間層を有する磁気記憶媒体は高
いＳ／Ｎmを示す。
層であり、この中間層によって仲介されることにより記
録層に含まれる複数の結晶粒体の粒径のばらつきは減少
する。そのため、この中間層を有する磁気記憶媒体は高
いＳ／Ｎmを示す。
【００２７】上記中間層を有する磁気記憶媒体は、その
下地層が、Ｃｒを含む合金からなるとともに、その記録
層中の結晶粒体が、ＣｏおよびＰｔを含む合金からな
り、さらにその中間層が、ＣｏおよびＣｒを含む合金か
らなることが好ましい。
下地層が、Ｃｒを含む合金からなるとともに、その記録
層中の結晶粒体が、ＣｏおよびＰｔを含む合金からな
り、さらにその中間層が、ＣｏおよびＣｒを含む合金か
らなることが好ましい。
【００２８】このようなＣｏおよびＣｒを含む合金は、
記録層のＣｏおよびＰｔを含む合金と下地層のＣｒを含
む合金の中間的材料であるため、その記録層とその下地
層を仲介する中間層の材料として適している。また、こ
の中間層の上に記録層の複数の結晶粒体は良好にヘテロ
エピタキシャル成長する。
記録層のＣｏおよびＰｔを含む合金と下地層のＣｒを含
む合金の中間的材料であるため、その記録層とその下地
層を仲介する中間層の材料として適している。また、こ
の中間層の上に記録層の複数の結晶粒体は良好にヘテロ
エピタキシャル成長する。
【００２９】上記（３）の下地層を有する磁気記憶媒体
は、 （５）基板とその下地層との間に、これら基板と下地層
との双方に隣接して、その下地層を構成する材料とは異
なる材料からなるシード層 を有することが好ましい。
は、 （５）基板とその下地層との間に、これら基板と下地層
との双方に隣接して、その下地層を構成する材料とは異
なる材料からなるシード層 を有することが好ましい。
【００３０】基板は表面が粗く、基板と下地層の間にシ
ード層を挟むことによりその下地層の面が平滑化され
る。この下地層の平滑化により記録層の結晶粒体の磁化
の配向が向上する。
ード層を挟むことによりその下地層の面が平滑化され
る。この下地層の平滑化により記録層の結晶粒体の磁化
の配向が向上する。
【００３１】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態について説
明する。
明する。
【００３２】本発明の実施形態の磁気記憶媒体の構成に
ついて説明する前に、次世代の磁気記憶媒体として望ま
れている、１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2を超える高い記録
密度を有する磁気記憶媒体の記録層に含まれる強磁性の
結晶粒体に必要な４つの構成上の条件について説明す
る。
ついて説明する前に、次世代の磁気記憶媒体として望ま
れている、１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2を超える高い記録
密度を有する磁気記憶媒体の記録層に含まれる強磁性の
結晶粒体に必要な４つの構成上の条件について説明す
る。
【００３３】まず、この磁気記憶媒体は、その記憶され
る磁気情報を高い正確さで再生できる２５ｄＢ以上のＳ
／Ｎmを有することが要請される。実用に際して少なく
ともこの程度のＳ／Ｎmが必要であると考えられてい
る。この磁気記憶媒体の記録層中の強磁性の結晶粒体の
粒径Ｄ（単位はｎｍ）に対するＳ／Ｎmを評価するため
に、次の文献「Ｈ．Ｎｅａｌ Ｂｅｒｔｒａｍ，Ｈｏｎ
ｇ Ｚｈｏｕ ａｎｄＲｏｙ Ｇｕｓｔａｆｓｏｎ：
“Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ＲａｔｉｏＳｃａ
ｌｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｌｉｍｉｔ Ｅｓ
ｔｉｍａｔｅｓｉｎ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＩＥＥＥ Ｔｒ
ａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．３４，ｐ１８４５，Ｊｕ
ｎｅ１９９８．」に与えられているＳ／Ｎmの式を利用
する。
る磁気情報を高い正確さで再生できる２５ｄＢ以上のＳ
／Ｎmを有することが要請される。実用に際して少なく
ともこの程度のＳ／Ｎmが必要であると考えられてい
る。この磁気記憶媒体の記録層中の強磁性の結晶粒体の
粒径Ｄ（単位はｎｍ）に対するＳ／Ｎmを評価するため
に、次の文献「Ｈ．Ｎｅａｌ Ｂｅｒｔｒａｍ，Ｈｏｎ
ｇ Ｚｈｏｕ ａｎｄＲｏｙ Ｇｕｓｔａｆｓｏｎ：
“Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ＲａｔｉｏＳｃａ
ｌｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｌｉｍｉｔ Ｅｓ
ｔｉｍａｔｅｓｉｎ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＩＥＥＥ Ｔｒ
ａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．３４，ｐ１８４５，Ｊｕ
ｎｅ１９９８．」に与えられているＳ／Ｎmの式を利用
する。
【００３４】
【数１】
【００３５】ここで、係数γ＝２、係数α＝２である。
なお、この式では、複数の結晶粒体それぞれは、お互い
に磁気的な相互作用をほとんど及ぼし合わないと仮定さ
れている。１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度を有す
る磁気記憶媒体は、そのビット長（１ビットセルの長
さ）Ｂは１００ｎｍ程度であり、また、そのトラック幅
（１ビットセルの幅）Ｗは６００ｎｍ程度である。この
ような大きさの１ビットセルを有する磁気記憶媒体で
の、結晶粒体の粒径Ｄに対するＳ／Ｎmを図１に示す。
なお、この式では、複数の結晶粒体それぞれは、お互い
に磁気的な相互作用をほとんど及ぼし合わないと仮定さ
れている。１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度を有す
る磁気記憶媒体は、そのビット長（１ビットセルの長
さ）Ｂは１００ｎｍ程度であり、また、そのトラック幅
（１ビットセルの幅）Ｗは６００ｎｍ程度である。この
ような大きさの１ビットセルを有する磁気記憶媒体で
の、結晶粒体の粒径Ｄに対するＳ／Ｎmを図１に示す。
【００３６】図１は、１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録
密度を有する磁気記憶媒体をモデルとした場合の、結晶
粒体の粒径Ｄに対するＳ／Ｎmを示すグラフである。
密度を有する磁気記憶媒体をモデルとした場合の、結晶
粒体の粒径Ｄに対するＳ／Ｎmを示すグラフである。
【００３７】横軸は、結晶粒体の粒径Ｄ（ｎｍ）を表
し、縦軸は、Ｓ／Ｎm（ｄＢ）を表す。グラフ中の実線
は、粒径がＤ（ｎｍ）である複数の結晶粒体からなる記
録層を有する磁気記憶媒体の示すＳ／Ｎm（ｄＢ）を表
す。その実線が示すように、粒径Ｄが１ｎｍ程度から３
０ｎｍまで増加するにつれて、Ｓ／Ｎmは、６０ｄＢ程
度から１５ｄＢまで単調に減少する。上述した、２５ｄ
Ｂ以上のＳ／Ｎmを得るためには、このグラフから、粒
径Ｄが１５ｎｍ以下であることが要請される。また、現
状の信号処理で要求される３０ｄＢ程度のＳ／Ｎmが得
られればなおよく、そのためには、このグラフからわか
るように、粒径Ｄが１０ｎｍ以下であることがより好ま
しい。
し、縦軸は、Ｓ／Ｎm（ｄＢ）を表す。グラフ中の実線
は、粒径がＤ（ｎｍ）である複数の結晶粒体からなる記
録層を有する磁気記憶媒体の示すＳ／Ｎm（ｄＢ）を表
す。その実線が示すように、粒径Ｄが１ｎｍ程度から３
０ｎｍまで増加するにつれて、Ｓ／Ｎmは、６０ｄＢ程
度から１５ｄＢまで単調に減少する。上述した、２５ｄ
Ｂ以上のＳ／Ｎmを得るためには、このグラフから、粒
径Ｄが１５ｎｍ以下であることが要請される。また、現
状の信号処理で要求される３０ｄＢ程度のＳ／Ｎmが得
られればなおよく、そのためには、このグラフからわか
るように、粒径Ｄが１０ｎｍ以下であることがより好ま
しい。
【００３８】また、１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2を超える
高い記録密度を有する磁気記憶媒体には、分解能の高さ
も重要である。分解能を決定する媒体側の要因は、磁化
遷移領域の幅ａの大きさであり、その記録層の厚さδに
対する依存性が数２で表される。
高い記録密度を有する磁気記憶媒体には、分解能の高さ
も重要である。分解能を決定する媒体側の要因は、磁化
遷移領域の幅ａの大きさであり、その記録層の厚さδに
対する依存性が数２で表される。
【００３９】
【数２】
【００４０】ここで、記録層の残留磁化密度Ｍｒは５０
０ｅｍｕ／ｃｃ、ヘッドと記録層の距離を表す磁気スペ
ーシングｄは３０ｎｍ、そして保持力Ｈcは２５００Ｏ
ｅととる。いずれの値も１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記
録密度を有する磁気記憶媒体用に設定されている。この
場合の記録層の厚さδに対する磁化遷移領域の幅ａの大
きさが図２に示される。
０ｅｍｕ／ｃｃ、ヘッドと記録層の距離を表す磁気スペ
ーシングｄは３０ｎｍ、そして保持力Ｈcは２５００Ｏ
ｅととる。いずれの値も１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記
録密度を有する磁気記憶媒体用に設定されている。この
場合の記録層の厚さδに対する磁化遷移領域の幅ａの大
きさが図２に示される。
【００４１】図２は、１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録
密度を有する磁気記憶媒体をモデルとした場合の、記録
層の厚さδに対する磁化遷移領域の幅ａの大きさを示す
グラフである。
密度を有する磁気記憶媒体をモデルとした場合の、記録
層の厚さδに対する磁化遷移領域の幅ａの大きさを示す
グラフである。
【００４２】横軸は、記録層の厚さδ（ｎｍ）を表し、
縦軸は、磁化遷移領域の幅ａ（ｎｍ）を表す。グラフ中
の実線は、記録層の厚さがδ（ｎｍ）であるときの、そ
の記録層を有する磁気記憶媒体が示す磁化遷移領域の幅
ａ（ｎｍ）を表す。その実線が示すように、厚さδが０
ｎｍから４０ｎｍまで増加するに伴って、磁化遷移領域
の幅ａは０ｎｍから４０ｎｍまで単調に増大する。
縦軸は、磁化遷移領域の幅ａ（ｎｍ）を表す。グラフ中
の実線は、記録層の厚さがδ（ｎｍ）であるときの、そ
の記録層を有する磁気記憶媒体が示す磁化遷移領域の幅
ａ（ｎｍ）を表す。その実線が示すように、厚さδが０
ｎｍから４０ｎｍまで増加するに伴って、磁化遷移領域
の幅ａは０ｎｍから４０ｎｍまで単調に増大する。
【００４３】一般に、実験などによりこの磁化遷移領域
幅ａは結晶粒径Ｄの２倍程度まで狭めることができると
考えられており、粒径Ｄが１５ｎｍの結晶粒体を有する
磁気記憶媒体の記録層の磁化遷移領域の幅ａは３０ｎｍ
まで狭められる。そして、上述した粒径Ｄが１５ｎｍ以
下の結晶粒体を有する磁気記憶媒体は、高い分解能を得
るためにその記録層の磁化遷移領域の幅ａが最大でも３
０ｎｍであることが好ましい。そのため、このグラフか
らわかるように、その記録層の厚さδは３０ｎｍ以下で
あることが要請される。上述した１０ｎｍの粒径Ｄを基
準にすると２０ｎｍ以下の磁化遷移領域の幅ａが望まれ
るので、この記録層の厚さδは、このグラフからわかる
ように１５ｎｍ以下であればなお良い。
幅ａは結晶粒径Ｄの２倍程度まで狭めることができると
考えられており、粒径Ｄが１５ｎｍの結晶粒体を有する
磁気記憶媒体の記録層の磁化遷移領域の幅ａは３０ｎｍ
まで狭められる。そして、上述した粒径Ｄが１５ｎｍ以
下の結晶粒体を有する磁気記憶媒体は、高い分解能を得
るためにその記録層の磁化遷移領域の幅ａが最大でも３
０ｎｍであることが好ましい。そのため、このグラフか
らわかるように、その記録層の厚さδは３０ｎｍ以下で
あることが要請される。上述した１０ｎｍの粒径Ｄを基
準にすると２０ｎｍ以下の磁化遷移領域の幅ａが望まれ
るので、この記録層の厚さδは、このグラフからわかる
ように１５ｎｍ以下であればなお良い。
【００４４】また、この磁気記憶媒体は、記録層中の結
晶粒体の磁化によって担われる磁気情報が長い寿命を有
することを要請される。上述したように、 (Ｋu・Ｖ)／
（ｋ B・Ｔ)が大きいほどその寿命は長い。この観点か
ら、(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)は６０以上の値であること
が好ましく、この値であれば、この磁気記憶媒体は、所
定時間間隔での再書き込みの技術により補われるなどし
てその磁気情報を保持できる。これに関しては、文献
「Ｐｕ−Ｌｉｎｇ Ｌｕ ａｎｄ ＳｔａｎｌｅｙＨ．
Ｃｈａｒａｐ．“Ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｔａｂｉｌｉ
ｔｙ ａｔ １０Ｇｂｉｔ／ｉｎ２ ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａ
ｇｎ．，ｖｏｌ．３０，ｎｏ．６，Ｎｏｖ．１９９４」
に掲載されている。
晶粒体の磁化によって担われる磁気情報が長い寿命を有
することを要請される。上述したように、 (Ｋu・Ｖ)／
（ｋ B・Ｔ)が大きいほどその寿命は長い。この観点か
ら、(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)は６０以上の値であること
が好ましく、この値であれば、この磁気記憶媒体は、所
定時間間隔での再書き込みの技術により補われるなどし
てその磁気情報を保持できる。これに関しては、文献
「Ｐｕ−Ｌｉｎｇ Ｌｕ ａｎｄ ＳｔａｎｌｅｙＨ．
Ｃｈａｒａｐ．“Ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｔａｂｉｌｉ
ｔｙ ａｔ １０Ｇｂｉｔ／ｉｎ２ ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａ
ｇｎ．，ｖｏｌ．３０，ｎｏ．６，Ｎｏｖ．１９９４」
に掲載されている。
【００４５】また、この磁気記憶媒体は良好なＯ／Ｗを
示すことが重要である。磁気情報の書き込みを行う磁気
ヘッドの書き込み磁界の限界は、ヘッド材料の飽和磁化
強度Ｂsにより制限される。最もＢsが高い材料で２Ｔ
（２０ｋＯｅに相当）程度であり、このような材料で１
０ｋＯｅ程度の書き込み磁界を発生させることが可能で
あると考えられている。そのため、この磁気記憶媒体
は、良好なＯ／Ｗを示すためにその記録層の複数の結晶
粒体の異方性磁界の平均値Ｈkが１０ｋＯｅ以下に抑え
られることが好ましい。
示すことが重要である。磁気情報の書き込みを行う磁気
ヘッドの書き込み磁界の限界は、ヘッド材料の飽和磁化
強度Ｂsにより制限される。最もＢsが高い材料で２Ｔ
（２０ｋＯｅに相当）程度であり、このような材料で１
０ｋＯｅ程度の書き込み磁界を発生させることが可能で
あると考えられている。そのため、この磁気記憶媒体
は、良好なＯ／Ｗを示すためにその記録層の複数の結晶
粒体の異方性磁界の平均値Ｈkが１０ｋＯｅ以下に抑え
られることが好ましい。
【００４６】以上の４つの条件を満たす、本発明の実施
形態について説明する。
形態について説明する。
【００４７】図３は、本発明の第１の実施形態の磁気記
憶媒体の断面構造を示す図である。
憶媒体の断面構造を示す図である。
【００４８】この磁気記憶媒体は基板１と下地層２と記
録層３と保護層４により構成されている。基板１はアル
ミニウムディスク基板にＮｉＰメッキが施されたもので
ある。基板１に隣接して５０ｎｍの厚さの下地層２が形
成され、さらにその下地層２の上部に１５ｎｍの厚さの
記録層３が形成される。
録層３と保護層４により構成されている。基板１はアル
ミニウムディスク基板にＮｉＰメッキが施されたもので
ある。基板１に隣接して５０ｎｍの厚さの下地層２が形
成され、さらにその下地層２の上部に１５ｎｍの厚さの
記録層３が形成される。
【００４９】記録層３は、Ｃｏ80Ｐｔ15Ｃｒ5（ａｔ
％）の組成の合金からなる複数の強磁性の結晶粒体３＿
１がＳｉＯ2マトリックス３＿２中に配列されてなるも
のである。この結晶粒体３＿１は、その粒径の平均値が
約１２ｎｍであってその高さの平均値は記録層３の厚さ
の１５ｎｍである、この記録層３を膜厚方向に貫く円柱
状の粒体である。記録層３では、この結晶粒体３＿１と
ＳｉＯ2マトリックス３＿２はそれぞれ５０％の体積を
占める。なお、記録層３の非磁性材料としてＳｉＯ2以
外の酸化物セラミックスが用いられてもよい。また、以
下では、合金の組成は全てａｔ％で表される。
％）の組成の合金からなる複数の強磁性の結晶粒体３＿
１がＳｉＯ2マトリックス３＿２中に配列されてなるも
のである。この結晶粒体３＿１は、その粒径の平均値が
約１２ｎｍであってその高さの平均値は記録層３の厚さ
の１５ｎｍである、この記録層３を膜厚方向に貫く円柱
状の粒体である。記録層３では、この結晶粒体３＿１と
ＳｉＯ2マトリックス３＿２はそれぞれ５０％の体積を
占める。なお、記録層３の非磁性材料としてＳｉＯ2以
外の酸化物セラミックスが用いられてもよい。また、以
下では、合金の組成は全てａｔ％で表される。
【００５０】結晶粒体３＿１を構成するＣｏ80Ｐｔ15Ｃ
ｒ5は、強磁性を示す六方晶の合金であり、その磁化は
（００１）面に垂直な方向に一軸結晶磁気異方性を有す
る。
ｒ5は、強磁性を示す六方晶の合金であり、その磁化は
（００１）面に垂直な方向に一軸結晶磁気異方性を有す
る。
【００５１】この結晶粒体３＿１を分断するＳｉＯ2マ
トリックス３＿２は、非磁性の酸化物であり、金属と酸
化物セラミックスとは非固溶であるので、この構成を有
する磁気記憶媒体では、記録層における結晶粒体３＿１
どうしの分離が良好である。
トリックス３＿２は、非磁性の酸化物であり、金属と酸
化物セラミックスとは非固溶であるので、この構成を有
する磁気記憶媒体では、記録層における結晶粒体３＿１
どうしの分離が良好である。
【００５２】下地層２は、記録層３と基板１とを仲介す
る役割を果たす。下地層２はＣｒ50Ｍｏ50（ａｔ％）の
組成の体心立方構造を有する合金により形成されてい
る。Ｃｒの（１１０）面の面間隔は、結晶粒体３＿１の
ＣｏＰｔ合金の（００２）面の面間隔に近いので、下地
層２の上に隣接して結晶粒体３＿１がヘテロエピタキシ
ャル成長する。そのため、下地層２に隣接して形成され
る結晶粒体３＿１の磁化は記録層３の面内方向に優先的
に配向する。なお、下地層の材料としては、Ｃｒ合金を
用いることが好ましく、Ｃｒ50Ｍｏ50以外のＣｒ合金で
あってもよい。その他に、下地層の材料として、Ｖ、Ｍ
ｏ、Ｗ、あるいはＮｉを含む合金、または酸化物もしく
は窒化物を用いてもよい。
る役割を果たす。下地層２はＣｒ50Ｍｏ50（ａｔ％）の
組成の体心立方構造を有する合金により形成されてい
る。Ｃｒの（１１０）面の面間隔は、結晶粒体３＿１の
ＣｏＰｔ合金の（００２）面の面間隔に近いので、下地
層２の上に隣接して結晶粒体３＿１がヘテロエピタキシ
ャル成長する。そのため、下地層２に隣接して形成され
る結晶粒体３＿１の磁化は記録層３の面内方向に優先的
に配向する。なお、下地層の材料としては、Ｃｒ合金を
用いることが好ましく、Ｃｒ50Ｍｏ50以外のＣｒ合金で
あってもよい。その他に、下地層の材料として、Ｖ、Ｍ
ｏ、Ｗ、あるいはＮｉを含む合金、または酸化物もしく
は窒化物を用いてもよい。
【００５３】上記磁気記憶媒体は、記録層３の上部に隣
接して１０ｎｍの厚さの保護層４を有する。保護層４は
硬質のカーボンからなり記録層３を保護するものであ
る。
接して１０ｎｍの厚さの保護層４を有する。保護層４は
硬質のカーボンからなり記録層３を保護するものであ
る。
【００５４】この磁気記憶媒体を構成する各層はスパッ
タリングによって成膜される。表１にスパッタリングの
条件を示す。
タリングによって成膜される。表１にスパッタリングの
条件を示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】最左欄に、それぞれ下地層２、記録層３、
および保護層４の材料である、ＣｒＭｏ合金、ＣｏＰｔ
Ｃｒ合金とＳｉＯ2、およびＣを示す。それらのそれぞ
れの欄の右側に順に、それらの材料それぞれからなるタ
ーゲットをスパッタリングする際の、Ａｒの圧力（ｍＴ
ｏｒｒ）、基板温度Ｔs（℃）、ＤＣあるいはＲＦのス
パッタリング電力（ｋＷ）、および基板１に印可される
ＲＦバイアス電力（Ｗ）を示す。まず、Ｃｒ50Ｍｏ50か
らなる下地層２は、Ａｒの圧力が５ｍＴｏｒｒ、基板温
度Ｔsが２５℃、０．５ｋＷのＤＣスパッタリング電力
で成膜する。基板にＲＦバイアス電力は印可されない。
次に、Ｃｏ80Ｐｔ15Ｃｒ5とＳｉＯ2からなる記録層３
は、ＣｏＰｔＣｒターゲットとＳｉＯ2ターゲットを、
Ａｒの圧力が５ｍＴｏｒｒ、基板温度Ｔsが２５℃、電
力が０．２ｋＷのＲＦスパッタリングで同時放電させて
ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ2コンポジット膜として成膜す
る。その際基板にＲＦバイアス電力を印加し、ＳｉＯ2
マトリックス３＿２中に結晶粒体３＿１の微細析出を促
進させる。そして、Ｃからなる保護層４は、Ａｒの圧力
が１０ｍＴｏｒｒ、基板温度Ｔsが２５℃、１．０ｋＷ
のＤＣスパッタリング電力で成膜する。基板にＲＦバイ
アス電力は印可されない。
および保護層４の材料である、ＣｒＭｏ合金、ＣｏＰｔ
Ｃｒ合金とＳｉＯ2、およびＣを示す。それらのそれぞ
れの欄の右側に順に、それらの材料それぞれからなるタ
ーゲットをスパッタリングする際の、Ａｒの圧力（ｍＴ
ｏｒｒ）、基板温度Ｔs（℃）、ＤＣあるいはＲＦのス
パッタリング電力（ｋＷ）、および基板１に印可される
ＲＦバイアス電力（Ｗ）を示す。まず、Ｃｒ50Ｍｏ50か
らなる下地層２は、Ａｒの圧力が５ｍＴｏｒｒ、基板温
度Ｔsが２５℃、０．５ｋＷのＤＣスパッタリング電力
で成膜する。基板にＲＦバイアス電力は印可されない。
次に、Ｃｏ80Ｐｔ15Ｃｒ5とＳｉＯ2からなる記録層３
は、ＣｏＰｔＣｒターゲットとＳｉＯ2ターゲットを、
Ａｒの圧力が５ｍＴｏｒｒ、基板温度Ｔsが２５℃、電
力が０．２ｋＷのＲＦスパッタリングで同時放電させて
ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ2コンポジット膜として成膜す
る。その際基板にＲＦバイアス電力を印加し、ＳｉＯ2
マトリックス３＿２中に結晶粒体３＿１の微細析出を促
進させる。そして、Ｃからなる保護層４は、Ａｒの圧力
が１０ｍＴｏｒｒ、基板温度Ｔsが２５℃、１．０ｋＷ
のＤＣスパッタリング電力で成膜する。基板にＲＦバイ
アス電力は印可されない。
【００５７】この磁気記憶媒体の特性を従来のグラニュ
ラ媒体と比較する。その前に従来のグラニュラ媒体の構
成を図４により示す。
ラ媒体と比較する。その前に従来のグラニュラ媒体の構
成を図４により示す。
【００５８】図４は、従来のグラニュラ媒体の断面構成
を示す図である。
を示す図である。
【００５９】この従来のグラニュラ媒体は、上記磁気記
憶媒体とは、下地層を持たない点と記録層の構成が異な
る点に置いて異なる。その保護層は、上記磁気記憶媒体
の保護層４と同じものであり、また、その基板は、上記
磁気記憶媒体の基板１と厚さを除いて同じものである。
ただし、基板の厚さの変化は磁気記憶媒体の特性にほと
んど影響を与えない。
憶媒体とは、下地層を持たない点と記録層の構成が異な
る点に置いて異なる。その保護層は、上記磁気記憶媒体
の保護層４と同じものであり、また、その基板は、上記
磁気記憶媒体の基板１と厚さを除いて同じものである。
ただし、基板の厚さの変化は磁気記憶媒体の特性にほと
んど影響を与えない。
【００６０】記録層５は、その厚さが２０ｎｍであっ
て、複数の球状の結晶粒体５＿１とＳｉＯ2マトリック
ス５＿２とからなる。それらの結晶粒体５＿１は、強磁
性を示すＣｏ80Ｐｔ20（ａｔ％）の組成の合金からな
る。これらの結晶粒体５＿１の粒径の平均値は約１２ｎ
ｍであり、記録層５では、この結晶粒体５＿１とＳｉＯ
2マトリックス５＿２とはそれぞれ５０％の体積を占め
る。また、これらの複数の球状の結晶粒体５＿１は、Ｓ
ｉＯ2マトリックス５＿２中に分散されてなるととも
に、それらの結晶粒体５＿１の大部分はそれぞれこのＳ
ｉＯ2マトリックス５＿２によりその全表面を覆われ
る。そのため、これらの結晶粒体５＿１はヘテロエピタ
キシャル成長せず、その磁化の配向はほとんど３次元等
方である。なお、記録層５は、その組成と厚さを別にし
て第１の実施形態の記録層３を成膜する際と同じスパッ
タ条件で成膜される。なお、この従来のグラニュラ媒体
も、第１の実施形態の磁気記憶媒体との比較のため上記
４条件を満たすように形成された。
て、複数の球状の結晶粒体５＿１とＳｉＯ2マトリック
ス５＿２とからなる。それらの結晶粒体５＿１は、強磁
性を示すＣｏ80Ｐｔ20（ａｔ％）の組成の合金からな
る。これらの結晶粒体５＿１の粒径の平均値は約１２ｎ
ｍであり、記録層５では、この結晶粒体５＿１とＳｉＯ
2マトリックス５＿２とはそれぞれ５０％の体積を占め
る。また、これらの複数の球状の結晶粒体５＿１は、Ｓ
ｉＯ2マトリックス５＿２中に分散されてなるととも
に、それらの結晶粒体５＿１の大部分はそれぞれこのＳ
ｉＯ2マトリックス５＿２によりその全表面を覆われ
る。そのため、これらの結晶粒体５＿１はヘテロエピタ
キシャル成長せず、その磁化の配向はほとんど３次元等
方である。なお、記録層５は、その組成と厚さを別にし
て第１の実施形態の記録層３を成膜する際と同じスパッ
タ条件で成膜される。なお、この従来のグラニュラ媒体
も、第１の実施形態の磁気記憶媒体との比較のため上記
４条件を満たすように形成された。
【００６１】この従来の磁気記憶媒体とともに、上述し
た第１の実施形態の磁気記憶媒体の静磁気特性および電
磁変換特性の測定結果について表２を用いて説明する。
た第１の実施形態の磁気記憶媒体の静磁気特性および電
磁変換特性の測定結果について表２を用いて説明する。
【００６２】
【表２】
【００６３】最左欄に、媒体の種類を示す。媒体の種類
には、表に従来媒体とある従来のグラニュラ媒体と表に
第１の媒体とある第１の実施形態の磁気記憶媒体があ
る。それらの媒体に対して行われた各種の測定結果を、
それらのそれぞれの欄の右側に示す。測定された量は、
表の最上段に順に示されるように、Ｓiso／Ｎm、複数の
結晶粒体の異方性磁界の平均値Ｈk（ｋＯｅ）、媒体の
保持力Ｈc（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣ
Ｉ）、(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)、およびＯ／Ｗ（ｄＢ）
である。なお、以下の表３〜表５でも、表２と同様に、
２つの媒体に対する複数種類の測定結果が示される。
には、表に従来媒体とある従来のグラニュラ媒体と表に
第１の媒体とある第１の実施形態の磁気記憶媒体があ
る。それらの媒体に対して行われた各種の測定結果を、
それらのそれぞれの欄の右側に示す。測定された量は、
表の最上段に順に示されるように、Ｓiso／Ｎm、複数の
結晶粒体の異方性磁界の平均値Ｈk（ｋＯｅ）、媒体の
保持力Ｈc（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣ
Ｉ）、(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)、およびＯ／Ｗ（ｄＢ）
である。なお、以下の表３〜表５でも、表２と同様に、
２つの媒体に対する複数種類の測定結果が示される。
【００６４】Ｓiso／Ｎmは、０ｋＦＣＩ（ｋｉｌｏ Ｆ
ｌｕｘ Ｃｈａｎｇｅｓ ｐｅｒＩｎｃｈ）近くの低い
線記録密度を持つ孤立波状態の磁気情報を再生した際の
出力信号強度Ｓisoと、１６０ｋＦＣＩの線記録密度で
記録された磁気情報を再生した際の媒体ノイズＮmとの
比である。上記両媒体に対するＳiso／Ｎmはコア幅１．
５μｍのＭＲヘッドを用いて評価した。従来のグラニュ
ラ媒体と第１の本実施形態の磁気記憶媒体の両媒体は、
ともに２８ｄＢという２５ｄＢ以上の高いＳ iso／Ｎmを
示した。この理由の１つは、このいずれの媒体の記録層
に含まれる複数の結晶粒体もお互いに分断されて磁気的
な相互作用を及ぼし合わないので、その記録層の磁化遷
移領域での磁化のばらつきが小さく、その記録層を有す
る磁気記憶媒体の媒体ノイズＮmが低いためである。も
う１つの理由は、上記のいずれの媒体においても、その
媒体に含まれる複数の結晶粒体の粒径の平均値が１２ｎ
ｍと小さいことにある。
ｌｕｘ Ｃｈａｎｇｅｓ ｐｅｒＩｎｃｈ）近くの低い
線記録密度を持つ孤立波状態の磁気情報を再生した際の
出力信号強度Ｓisoと、１６０ｋＦＣＩの線記録密度で
記録された磁気情報を再生した際の媒体ノイズＮmとの
比である。上記両媒体に対するＳiso／Ｎmはコア幅１．
５μｍのＭＲヘッドを用いて評価した。従来のグラニュ
ラ媒体と第１の本実施形態の磁気記憶媒体の両媒体は、
ともに２８ｄＢという２５ｄＢ以上の高いＳ iso／Ｎmを
示した。この理由の１つは、このいずれの媒体の記録層
に含まれる複数の結晶粒体もお互いに分断されて磁気的
な相互作用を及ぼし合わないので、その記録層の磁化遷
移領域での磁化のばらつきが小さく、その記録層を有す
る磁気記憶媒体の媒体ノイズＮmが低いためである。も
う１つの理由は、上記のいずれの媒体においても、その
媒体に含まれる複数の結晶粒体の粒径の平均値が１２ｎ
ｍと小さいことにある。
【００６５】次に、複数の結晶粒体それぞれの異方性磁
界の平均値Ｈkについては、従来のグラニュラ媒体は１
０ｋＯｅを示し、第１の実施形態の磁気記憶媒体は７ｋ
Ｏｅを示した。この異方性磁界の値の違いは、これらの
両媒体の結晶粒体の組成の違いに起因する。
界の平均値Ｈkについては、従来のグラニュラ媒体は１
０ｋＯｅを示し、第１の実施形態の磁気記憶媒体は７ｋ
Ｏｅを示した。この異方性磁界の値の違いは、これらの
両媒体の結晶粒体の組成の違いに起因する。
【００６６】そして、保持力Ｈcについては、従来のグ
ラニュラ媒体は２ｋＯｅを示し、第１の実施形態の磁気
記憶媒体は２．２ｋＯｅを示した。第１の実施形態の磁
気記憶媒体は、すぐ上で述べたように従来のグラニュラ
媒体よりも小さな異方性磁界の平均値Ｈkを有する。し
かし、第１の実施形態の磁気記憶媒体は、上述したよう
にその記録層のそれぞれの結晶粒体が記録層を貫くた
め、配向については従来のグラニュラ媒体よりも大き
い。そのため、上記両媒体は同程度の保持力Ｈcを示し
た。
ラニュラ媒体は２ｋＯｅを示し、第１の実施形態の磁気
記憶媒体は２．２ｋＯｅを示した。第１の実施形態の磁
気記憶媒体は、すぐ上で述べたように従来のグラニュラ
媒体よりも小さな異方性磁界の平均値Ｈkを有する。し
かし、第１の実施形態の磁気記憶媒体は、上述したよう
にその記録層のそれぞれの結晶粒体が記録層を貫くた
め、配向については従来のグラニュラ媒体よりも大き
い。そのため、上記両媒体は同程度の保持力Ｈcを示し
た。
【００６７】次に、Ｄ50について述べる。一般に高い線
記録密度で記録された磁気情報ほど、その磁気情報を再
生する際の再生出力は減少する。Ｄ50は、０ｋＦＣＩの
線記録密度で記録された磁気情報の再生出力の半分の値
の再生出力を示す磁気情報が記録された線記録密度を表
す。このＤ50は、従来のグラニュラ媒体が１１５ｋＦＣ
Ｉを示し、第１の実施形態の磁気記憶媒体が１３０ｋＦ
ＣＩを示した。両媒体とも３０ｎｍ以下の薄い記録層を
有するため、このように高いＤ50を示した。
記録密度で記録された磁気情報ほど、その磁気情報を再
生する際の再生出力は減少する。Ｄ50は、０ｋＦＣＩの
線記録密度で記録された磁気情報の再生出力の半分の値
の再生出力を示す磁気情報が記録された線記録密度を表
す。このＤ50は、従来のグラニュラ媒体が１１５ｋＦＣ
Ｉを示し、第１の実施形態の磁気記憶媒体が１３０ｋＦ
ＣＩを示した。両媒体とも３０ｎｍ以下の薄い記録層を
有するため、このように高いＤ50を示した。
【００６８】次に、(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)は、従来の
グラニュラ媒体が８４という値を示し、第１の実施形態
の磁気記憶媒体は８５という値を示した。第１の実施形
態の磁気記憶媒体は、従来のグラニュラ媒体より異方性
磁界の平均値Ｈkが小さいので磁気異方性エネルギーの
平均値Ｋuも小さいけれども、記録層３の複数の結晶粒
体それぞれが柱状であるためその高さ方向で体積を得し
ており、同じ粒径の球状の結晶粒子と比べてそれらの結
晶粒体の体積の平均値Ｖが増加している。そのため、上
記両媒体は同程度の(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)を示した。
グラニュラ媒体が８４という値を示し、第１の実施形態
の磁気記憶媒体は８５という値を示した。第１の実施形
態の磁気記憶媒体は、従来のグラニュラ媒体より異方性
磁界の平均値Ｈkが小さいので磁気異方性エネルギーの
平均値Ｋuも小さいけれども、記録層３の複数の結晶粒
体それぞれが柱状であるためその高さ方向で体積を得し
ており、同じ粒径の球状の結晶粒子と比べてそれらの結
晶粒体の体積の平均値Ｖが増加している。そのため、上
記両媒体は同程度の(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)を示した。
【００６９】最後に、Ｏ／Ｗは、従来のグラニュラ媒体
が２０という値を示したのに対し、第１の実施形態の磁
気記憶媒体は３０という著しく高い値を示した。第１の
実施形態の磁気記憶媒体は、小さい異方性磁界の平均値
Ｈkを有するとともに、その記録層のそれぞれの結晶粒
体が記録層を貫くためそれらの結晶粒体の磁化は記録層
の面内方向に優先的に配向する。このように異方性磁界
の小さい配向している磁化は、磁気情報の再書き込みの
際にヘッドの磁界により反転され易いため、第１の実施
形態の磁気記憶媒体のＯ／Ｗは高い値を示した。
が２０という値を示したのに対し、第１の実施形態の磁
気記憶媒体は３０という著しく高い値を示した。第１の
実施形態の磁気記憶媒体は、小さい異方性磁界の平均値
Ｈkを有するとともに、その記録層のそれぞれの結晶粒
体が記録層を貫くためそれらの結晶粒体の磁化は記録層
の面内方向に優先的に配向する。このように異方性磁界
の小さい配向している磁化は、磁気情報の再書き込みの
際にヘッドの磁界により反転され易いため、第１の実施
形態の磁気記憶媒体のＯ／Ｗは高い値を示した。
【００７０】以上説明したように、本発明の第１の実施
形態の磁気記憶媒体は、高い分解能を持つとともに高い
Ｓ／Ｎmを示し、さらに実用上必要な寿命の長さを有す
る磁気情報を記憶するとともに実用レベルの高いＯ／Ｗ
を示す。
形態の磁気記憶媒体は、高い分解能を持つとともに高い
Ｓ／Ｎmを示し、さらに実用上必要な寿命の長さを有す
る磁気情報を記憶するとともに実用レベルの高いＯ／Ｗ
を示す。
【００７１】なお、結晶粒子３＿１は、粗の部分、密の
部分があると媒体ノイズの増大を招くので均一に配列す
ることが好ましく、またその再生出力を増大させるため
に最密となる配位で配列することが望まれる。
部分があると媒体ノイズの増大を招くので均一に配列す
ることが好ましく、またその再生出力を増大させるため
に最密となる配位で配列することが望まれる。
【００７２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。
明する。
【００７３】図５は、本発明の第２の実施形態の磁気記
憶媒体の構成を示す図である。
憶媒体の構成を示す図である。
【００７４】この第２の実施形態の磁気記憶媒体は基板
１＿２にテクスチャが設けられている点においてのみ第
１の実施形態の磁気記憶媒体と異なる。そのテクスチャ
は基板１＿２のディスクの円周方向に伸びる１５Å間隔
のストライプ状に形成されている。このテクスチャの形
成により記録層３中の複数の結晶粒子の磁化はその基板
１＿２の円周方向に優先的に磁化容易軸が配向する。
１＿２にテクスチャが設けられている点においてのみ第
１の実施形態の磁気記憶媒体と異なる。そのテクスチャ
は基板１＿２のディスクの円周方向に伸びる１５Å間隔
のストライプ状に形成されている。このテクスチャの形
成により記録層３中の複数の結晶粒子の磁化はその基板
１＿２の円周方向に優先的に磁化容易軸が配向する。
【００７５】この第２の実施形態の磁気記憶媒体の静磁
気特性および電磁変換特性の測定結果について表３を用
いて説明する。比較のために第１の実施形態の磁気記憶
媒体の同じ測定の結果についても述べる。
気特性および電磁変換特性の測定結果について表３を用
いて説明する。比較のために第１の実施形態の磁気記憶
媒体の同じ測定の結果についても述べる。
【００７６】
【表３】
【００７７】表に第１の媒体とある第１の実施形態の磁
気記憶媒体と表に第２の媒体とある第２の実施形態の磁
気記憶媒体それぞれに対する、Ｓiso／Ｎm、媒体の周方
向の保持力Ｈc（ｋＯｅ）、媒体の径方向の保持力Ｈ
c（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣＩ）、および
Ｏ／Ｗ（ｄＢ）の測定結果が示される。第２の実施形態
の磁気記憶媒体は、第１の実施形態の磁気記憶媒体と比
べて、Ｓiso／Ｎmが２８ｄＢから２９ｄＢに向上し、周
方向の保持力Ｈcが２．２ｋＯｅから２．５Ｏｅに向上
し、径方向の保持力Ｈcが２．２ｋＯｅから２．１ｋＯ
ｅに減少し、Ｄ50が１３０ｋＦＣＩから１４０ｋＦＣＩ
に向上し、そしてＯ／Ｗが３０ｄＢから３５ｄＢに向上
した。この周方向の保持力Ｈcの向上と径方向の保持力
Ｈcの減少から、テクスチャの存在により記録層３中の
複数の結晶粒子の磁化容易軸がその基板１＿２の円周方
向に優先的に配向したことがわかる。この配向により、
上記の、Ｓiso／Ｎm、Ｄ50、およびＯ／Ｗの向上がもた
らされた。
気記憶媒体と表に第２の媒体とある第２の実施形態の磁
気記憶媒体それぞれに対する、Ｓiso／Ｎm、媒体の周方
向の保持力Ｈc（ｋＯｅ）、媒体の径方向の保持力Ｈ
c（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣＩ）、および
Ｏ／Ｗ（ｄＢ）の測定結果が示される。第２の実施形態
の磁気記憶媒体は、第１の実施形態の磁気記憶媒体と比
べて、Ｓiso／Ｎmが２８ｄＢから２９ｄＢに向上し、周
方向の保持力Ｈcが２．２ｋＯｅから２．５Ｏｅに向上
し、径方向の保持力Ｈcが２．２ｋＯｅから２．１ｋＯ
ｅに減少し、Ｄ50が１３０ｋＦＣＩから１４０ｋＦＣＩ
に向上し、そしてＯ／Ｗが３０ｄＢから３５ｄＢに向上
した。この周方向の保持力Ｈcの向上と径方向の保持力
Ｈcの減少から、テクスチャの存在により記録層３中の
複数の結晶粒子の磁化容易軸がその基板１＿２の円周方
向に優先的に配向したことがわかる。この配向により、
上記の、Ｓiso／Ｎm、Ｄ50、およびＯ／Ｗの向上がもた
らされた。
【００７８】なお、この第２の実施形態では、基板１＿
２に周方向のテクスチャを設定することにより磁化容易
軸を配向させたが、本発明の磁気記憶媒体は、記録層の
成膜時の、磁場中成膜および基板加熱による膜応力によ
り磁化容易軸を配向させるものであってもよい。
２に周方向のテクスチャを設定することにより磁化容易
軸を配向させたが、本発明の磁気記憶媒体は、記録層の
成膜時の、磁場中成膜および基板加熱による膜応力によ
り磁化容易軸を配向させるものであってもよい。
【００７９】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。
明する。
【００８０】図６は、本発明の第３の実施形態の磁気記
憶媒体の構成を示す図である。
憶媒体の構成を示す図である。
【００８１】この第３の実施形態の磁気記憶媒体は、下
地層２と記録層３の間に位置するとともにその両層に隣
接してＣｏ50Ｃｒ50（ａｔ％）の組成の合金からなる非
磁性で層の厚さが５ｎｍの中間層６を有する点において
のみ第２の実施形態の磁気記憶媒体と異なる。この中間
層６は、表１に示されるＣｒＭｏ合金と同じスパッタリ
ング条件で成膜されている。この第３の実施形態の磁気
記憶媒体と第２の実施形態の磁気記憶媒体とのＴＥＭ写
真を撮り、その写真から両媒体の複数の強磁性の結晶粒
子の粒径分布を比較したところ、第３の実施形態の磁気
記憶媒体の複数の結晶粒子の粒径の標準偏差は、第２の
実施形態の磁気記憶媒体の複数の結晶粒子の粒径の標準
偏差より小さく３．０ｎｍ程度であった。
地層２と記録層３の間に位置するとともにその両層に隣
接してＣｏ50Ｃｒ50（ａｔ％）の組成の合金からなる非
磁性で層の厚さが５ｎｍの中間層６を有する点において
のみ第２の実施形態の磁気記憶媒体と異なる。この中間
層６は、表１に示されるＣｒＭｏ合金と同じスパッタリ
ング条件で成膜されている。この第３の実施形態の磁気
記憶媒体と第２の実施形態の磁気記憶媒体とのＴＥＭ写
真を撮り、その写真から両媒体の複数の強磁性の結晶粒
子の粒径分布を比較したところ、第３の実施形態の磁気
記憶媒体の複数の結晶粒子の粒径の標準偏差は、第２の
実施形態の磁気記憶媒体の複数の結晶粒子の粒径の標準
偏差より小さく３．０ｎｍ程度であった。
【００８２】この第３の実施形態の磁気記憶媒体の静磁
気特性および電磁変換特性の測定結果について表４を用
いて説明する。比較のために第２の実施形態の磁気記憶
媒体の同じ測定の結果についても述べる。
気特性および電磁変換特性の測定結果について表４を用
いて説明する。比較のために第２の実施形態の磁気記憶
媒体の同じ測定の結果についても述べる。
【００８３】
【表４】
【００８４】表に第２の媒体とある第２の実施形態の磁
気記憶媒体と表に第３の媒体とある第３の実施形態の磁
気記憶媒体それぞれに対する、Ｓiso／Ｎm、媒体の周方
向の保持力Ｈc（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣ
Ｉ）、およびＯ／Ｗ（ｄＢ）の測定結果が示される。第
３の実施形態の磁気記憶媒体は、第２の実施形態の磁気
記憶媒体と比べて、Ｓiso／Ｎmが２９ｄＢから３０ｄＢ
に向上した。両媒体とも、周方向の保持力Ｈcは２．５
ｋＯｅ、Ｄ50は１４０ｋＦＣＩ、そしてＯ／Ｗが３５ｄ
Ｂと同じ値を示した。このＳiso／Ｎmの向上は、第３の
実施形態の磁気記憶媒体に含まれる複数の結晶粒体の粒
径が、上述したように、中間層６の存在により小さな標
準偏差で分布するようになったためである。
気記憶媒体と表に第３の媒体とある第３の実施形態の磁
気記憶媒体それぞれに対する、Ｓiso／Ｎm、媒体の周方
向の保持力Ｈc（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣ
Ｉ）、およびＯ／Ｗ（ｄＢ）の測定結果が示される。第
３の実施形態の磁気記憶媒体は、第２の実施形態の磁気
記憶媒体と比べて、Ｓiso／Ｎmが２９ｄＢから３０ｄＢ
に向上した。両媒体とも、周方向の保持力Ｈcは２．５
ｋＯｅ、Ｄ50は１４０ｋＦＣＩ、そしてＯ／Ｗが３５ｄ
Ｂと同じ値を示した。このＳiso／Ｎmの向上は、第３の
実施形態の磁気記憶媒体に含まれる複数の結晶粒体の粒
径が、上述したように、中間層６の存在により小さな標
準偏差で分布するようになったためである。
【００８５】なお、この第３の実施形態の磁気記憶媒体
は、中間層にＣｏ50Ｃｒ50の組成の合金を材料として用
いたが、本発明の磁気記憶媒体は、中間層に、Ｃｏ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、およびＷのうちの１種類以上の元
素からなる合金もしくは酸化物あるいは窒化物を用いて
もよい。その際、中間層は下地層とは異なる材料からな
るものであることが好ましい。そして、中間層には、こ
の第３の実施形態で用いたような、下地層２のＣｒを含
む材料と記録層３の結晶粒体のＣｏを含む材料との中間
的な材料であるＣｏおよびＣｒを含む合金を用いること
がさらに好ましい。
は、中間層にＣｏ50Ｃｒ50の組成の合金を材料として用
いたが、本発明の磁気記憶媒体は、中間層に、Ｃｏ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、およびＷのうちの１種類以上の元
素からなる合金もしくは酸化物あるいは窒化物を用いて
もよい。その際、中間層は下地層とは異なる材料からな
るものであることが好ましい。そして、中間層には、こ
の第３の実施形態で用いたような、下地層２のＣｒを含
む材料と記録層３の結晶粒体のＣｏを含む材料との中間
的な材料であるＣｏおよびＣｒを含む合金を用いること
がさらに好ましい。
【００８６】最後に、本発明の第４の実施形態について
説明する。
説明する。
【００８７】図７は、本発明の第４の実施形態の磁気記
憶媒体の構成を示す図である。
憶媒体の構成を示す図である。
【００８８】この第４の実施形態の磁気記憶媒体は、基
板１＿２と下地層２の間に位置するとともにその両層に
隣接してＣｒからなる非磁性で層の厚さが５ｎｍのシー
ド層７を有する点においてのみ第３の実施形態の磁気記
憶媒体と異なる。このシード層７は、表１に示されるＣ
ｒＭｏ合金と同じスパッタリング条件で成膜されてい
る。
板１＿２と下地層２の間に位置するとともにその両層に
隣接してＣｒからなる非磁性で層の厚さが５ｎｍのシー
ド層７を有する点においてのみ第３の実施形態の磁気記
憶媒体と異なる。このシード層７は、表１に示されるＣ
ｒＭｏ合金と同じスパッタリング条件で成膜されてい
る。
【００８９】この第４の実施形態の磁気記憶媒体の静磁
気特性および電磁変換特性の測定結果について表５を用
いて説明する。比較のために第３の実施形態の磁気記憶
媒体の同じ測定の結果についても述べる。
気特性および電磁変換特性の測定結果について表５を用
いて説明する。比較のために第３の実施形態の磁気記憶
媒体の同じ測定の結果についても述べる。
【００９０】
【表５】
【００９１】表に第３の媒体とある第３の実施形態の磁
気記憶媒体と表に第４の媒体とある第４の実施形態の磁
気記憶媒体それぞれに対する、Ｓiso／Ｎm、媒体の周方
向の保持力Ｈc（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣ
Ｉ）、およびＯ／Ｗ（ｄＢ）の測定結果が示される。第
４の実施形態の磁気記憶媒体は、第３の実施形態の磁気
記憶媒体と比べて、周方向の保持力Ｈcが２．５ｋＯｅ
から２．７Ｏｅに向上し、Ｄ50が１４０ｋＦＣＩから１
４５ｋＦＣＩに向上し、そしてＯ／Ｗが３５ｄＢから３
７ｄＢに向上した。また、上記両媒体はともに３０ｄＢ
という高いＳis o／Ｎmを示した。この周方向の保持力Ｈ
cの向上から、シード層７の存在により記録層３中の複
数の結晶粒子の磁化容易軸の配向が向上したことがわか
る。ここでそれらの磁化容易軸は記録層３の面内方向に
優先的に配向している。この配向により、上記の、Ｄ50
およびＯ／Ｗの向上がもたらされた。
気記憶媒体と表に第４の媒体とある第４の実施形態の磁
気記憶媒体それぞれに対する、Ｓiso／Ｎm、媒体の周方
向の保持力Ｈc（ｋＯｅ）、分解能を表すＤ50（ｋＦＣ
Ｉ）、およびＯ／Ｗ（ｄＢ）の測定結果が示される。第
４の実施形態の磁気記憶媒体は、第３の実施形態の磁気
記憶媒体と比べて、周方向の保持力Ｈcが２．５ｋＯｅ
から２．７Ｏｅに向上し、Ｄ50が１４０ｋＦＣＩから１
４５ｋＦＣＩに向上し、そしてＯ／Ｗが３５ｄＢから３
７ｄＢに向上した。また、上記両媒体はともに３０ｄＢ
という高いＳis o／Ｎmを示した。この周方向の保持力Ｈ
cの向上から、シード層７の存在により記録層３中の複
数の結晶粒子の磁化容易軸の配向が向上したことがわか
る。ここでそれらの磁化容易軸は記録層３の面内方向に
優先的に配向している。この配向により、上記の、Ｄ50
およびＯ／Ｗの向上がもたらされた。
【００９２】なお、この第４の実施形態の磁気記憶媒体
は、シード層にＣｒを材料として用いたが、本発明の磁
気記憶媒体は、シード層の材料として、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｖ、およびＷのうちの１種類以上の元素からなる合
金もしくは酸化物あるいは窒化物を用いてもよい。その
際、シード層は下地層と異なる材料からなることが好ま
しい。
は、シード層にＣｒを材料として用いたが、本発明の磁
気記憶媒体は、シード層の材料として、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｖ、およびＷのうちの１種類以上の元素からなる合
金もしくは酸化物あるいは窒化物を用いてもよい。その
際、シード層は下地層と異なる材料からなることが好ま
しい。
【００９３】なお、この第４の実施形態の磁気記憶媒体
は、第３の実施形態の磁気記憶媒体と同様に中間層にＣ
ｏ50Ｃｒ50の組成の合金を材料として用いたが、本発明
の磁気記憶媒体は、中間層に、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｖ、およびＷのうちの１種類以上の元素からなる合
金もしくは酸化物あるいは窒化物を用いてもよい。その
際、中間層は下地層の材料およびシード層の材料とは異
なる材料からなるものであることが好ましい。そして、
中間層には、この第４の実施形態で用いたような、下地
層２のＣｒを含む材料と記録層３の結晶粒体のＣｏを含
む材料との中間的な材料であるＣｏおよびＣｒを含む合
金を用いることがさらに好ましい。
は、第３の実施形態の磁気記憶媒体と同様に中間層にＣ
ｏ50Ｃｒ50の組成の合金を材料として用いたが、本発明
の磁気記憶媒体は、中間層に、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｖ、およびＷのうちの１種類以上の元素からなる合
金もしくは酸化物あるいは窒化物を用いてもよい。その
際、中間層は下地層の材料およびシード層の材料とは異
なる材料からなるものであることが好ましい。そして、
中間層には、この第４の実施形態で用いたような、下地
層２のＣｒを含む材料と記録層３の結晶粒体のＣｏを含
む材料との中間的な材料であるＣｏおよびＣｒを含む合
金を用いることがさらに好ましい。
【００９４】また、この第４の実施形態の磁気記憶媒体
はシード層７とともに中間層６を有するものであった
が、本発明の磁気記憶媒体はシード層を含み中間層を含
まない構成であってもよい。
はシード層７とともに中間層６を有するものであった
が、本発明の磁気記憶媒体はシード層を含み中間層を含
まない構成であってもよい。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高記録密度で情報を記録し、かつその情報を高い信号品
質（高Ｓ／Ｎm）で再生することが可能であるととも
に、記録されている情報の長寿命化が図られながらもオ
ーバーライト特性が良好な磁気記憶媒体を提供すること
ができる。
高記録密度で情報を記録し、かつその情報を高い信号品
質（高Ｓ／Ｎm）で再生することが可能であるととも
に、記録されている情報の長寿命化が図られながらもオ
ーバーライト特性が良好な磁気記憶媒体を提供すること
ができる。
【図１】１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度を有する
磁気記憶媒体をモデルとした場合の、結晶粒体の粒径Ｄ
に対するＳ／Ｎmを示すグラフである。
磁気記憶媒体をモデルとした場合の、結晶粒体の粒径Ｄ
に対するＳ／Ｎmを示すグラフである。
【図２】１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度を有する
磁気記憶媒体をモデルとした場合の、記録層の厚さδに
対する磁化遷移領域の幅ａの大きさを示すグラフであ
る。
磁気記憶媒体をモデルとした場合の、記録層の厚さδに
対する磁化遷移領域の幅ａの大きさを示すグラフであ
る。
【図３】本発明の第１の実施形態の磁気記憶媒体の断面
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図４】従来のグラニュラ媒体の断面構成を示す図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２の実施形態の磁気記憶媒体の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の磁気記憶媒体の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の磁気記憶媒体の構成
を示す図である。
を示す図である。
【符号の説明】 １、１＿２ 基板 ２ 下地層 ３、５ 記録層 ３＿１、５＿１ 結晶粒体 ３＿２、５＿２ ＳｉＯ2マトリックス ４ 保護層 ６ 中間層 ７ シード層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 巌 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB06 BB07 BB09 CA01 CA06 DA03 FA09 5D112 AA03 AA05 AA11 AA24 BB05 BB06 BB10 BD04 FA04 5E049 AA04 AA09 AC00 BA06 DB02 DB12 DB20
Claims (9)
- 【請求項１】 非磁性の基板と、非磁性の材料中に強磁
性の材料からなる複数の結晶粒体が分散されてなるとと
もに該複数の結晶粒体の磁化容易軸が層に平行に配向し
てなる記録層とを有する磁気記憶媒体において、 前記記録層に分散された複数の結晶粒体のそれぞれが、
該記録層の面を貫くとともにその高さが３０ｎｍ以下で
ある柱状の粒体であって該複数の結晶粒体の該記録層の
面内方向の粒径の平均値が１５ｎｍ以下であり、 さらにボルツマン定数ｋB（単位：ｅｒｇ／Ｋ）と温度
Ｔ（単位：Ｋ）の積に対する該複数の結晶粒体の磁気異
方性エネルギーの平均値Ｋu （単位：ｅｒｇ／ｃｍ3）
と該複数の結晶粒体の体積の平均値Ｖ（単位：ｃｍ3）
の積の比である(Ｋu・Ｖ)／（ｋB・Ｔ)が６０以上であ
り、かつ該複数の結晶粒体それぞれの異方性磁界の平均
値Ｈkが１０ｋＯｅ以下であることを特徴とする磁気記
憶媒体。 - 【請求項２】 前記基板がディスク状の基板であるとと
もに、前記記録層に含まれる複数の結晶粒体それぞれの
磁化容易軸が該ディスク状の基板の円周方向に配向して
なることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項３】 前記記録層中の結晶粒体が、Ｃｏおよび
Ｐｔを含む合金からなることを特徴とする請求項１記載
の磁気記憶媒体。 - 【請求項４】 前記記録層中の非磁性の材料が、酸化物
セラミックスからなることを特徴とする請求項１記載の
磁気記憶媒体。 - 【請求項５】 前記基板と前記記録層との間に、非磁性
の材料からなる下地層を有することを特徴とする請求項
１記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項６】 前記下地層が、Ｃｒを含む合金からなる
ことを特徴とする請求項５記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項７】 前記下地層と前記記録層との間に、これ
ら下地層と記録層との双方に隣接して、該下地層を構成
する材料とは異なる非磁性の材料からなる中間層を有す
ることを特徴とする請求項５記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項８】 前記下地層が、Ｃｒを含む合金からなる
とともに、前記記録層中の結晶粒体が、ＣｏおよびＰｔ
を含む合金からなり、さらに前記中間層が、Ｃｏおよび
Ｃｒを含む合金からなることを特徴とする請求項７記載
の磁気記憶媒体。 - 【請求項９】 前記基板と前記下地層との間に、これら
基板と下地層との双方に隣接して、該下地層を構成する
材料とは異なる材料からなるシード層を有することを特
徴とする請求項５記載の磁気記憶媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077739A JP2000276729A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 磁気記憶媒体 |
| US09/454,383 US6562481B1 (en) | 1999-03-23 | 1999-12-03 | Magnetic storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077739A JP2000276729A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 磁気記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000276729A true JP2000276729A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13642287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11077739A Pending JP2000276729A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 磁気記憶媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6562481B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000276729A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002015417A (ja) * | 2000-02-23 | 2002-01-18 | Fuji Electric Co Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JP2002150553A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JP2002190108A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-07-05 | Fuji Electric Co Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| US7183013B2 (en) | 2003-01-24 | 2007-02-27 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | Magnetic recording medium and manufacturing method thereof |
| US7470474B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording medium, production process thereof, and magnetic recording and reproducing apparatus including both oxide and non-oxide perpendicular magnetic layers |
| US7625646B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-12-01 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing it |
| CN102338683A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-02-01 | 中国石油大学(北京) | 基于磁记忆的法兰密封性检测方法、检测装置及检测系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7112376B2 (en) * | 2003-01-10 | 2006-09-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Magnetic recording medium |
| US7470626B2 (en) * | 2003-05-16 | 2008-12-30 | Applied Materials, Inc. | Method of characterizing a chamber based upon concurrent behavior of selected plasma parameters as a function of source power, bias power and chamber pressure |
| WO2005086556A1 (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Nec Tokin Corporation | 電磁雑音吸収薄膜 |
| CN101777354A (zh) * | 2004-06-30 | 2010-07-14 | Hoya株式会社 | 垂直磁记录盘以及其制造方法 |
| US7572526B2 (en) * | 2007-02-18 | 2009-08-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Perpendicular magnetic recording medium with exchange-spring structure having multiple exchange-spring layers and recording system for the medium |
| JP2009187608A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録パターンド媒体および磁気記録再生装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063120A (en) * | 1988-02-25 | 1991-11-05 | International Business Machines Corporation | Thin film magentic media |
| US5652054A (en) * | 1994-07-11 | 1997-07-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording media having a magnetic thin film made of magnetic metals grains and nonmagnetic matrix |
| US5736262A (en) * | 1994-12-05 | 1998-04-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | Magnetic recording medium |
| JPH0916934A (ja) | 1995-06-27 | 1997-01-17 | Fujitsu Ltd | 磁気記録装置、磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US6174597B1 (en) * | 1996-07-26 | 2001-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording apparatus |
| JP3429972B2 (ja) * | 1997-03-28 | 2003-07-28 | 株式会社日立製作所 | 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記憶装置 |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11077739A patent/JP2000276729A/ja active Pending
- 1999-12-03 US US09/454,383 patent/US6562481B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2002015417A (ja) * | 2000-02-23 | 2002-01-18 | Fuji Electric Co Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
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| US7867638B2 (en) | 2003-04-07 | 2011-01-11 | Showa Denko K.K. | Magnetic recording medium, method for producing thereof, and magnetic recording and reproducing apparatus |
| CN102338683A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-02-01 | 中国石油大学(北京) | 基于磁记忆的法兰密封性检测方法、检测装置及检测系统 |
| CN102338683B (zh) * | 2011-08-26 | 2013-11-06 | 中国石油大学(北京) | 基于磁记忆的法兰密封性检测方法、检测装置及检测系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6562481B1 (en) | 2003-05-13 |
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