JP2000276730A - 磁気記憶媒体 - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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、情報の長寿命化が図られた磁気記憶媒体を
提供する。 【解決手段】 非磁性の基体１上に磁気記録層３を有
し、さらに磁気記録層３は強磁性材料からなる強磁性粒
体３＿１と反強磁性材料からなる反強磁性マトリックス
３＿２とを有し、磁気記録層３において強磁性粒体３＿
１どうしは反強磁性マトリックス３＿２により互いに分
断されるので、磁気記録層３は高密度の記録に好適であ
り、また、強磁性粒体３＿１と反強磁性マトリックス３
＿２との間には互いに交換相互作用が働くので、磁気記
録層３に記録された磁気情報は熱揺らぎに対して安定で
あり長期間保持される。
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、情報の長寿命化が図られた磁気記憶媒体を
提供する。 【解決手段】 非磁性の基体１上に磁気記録層３を有
し、さらに磁気記録層３は強磁性材料からなる強磁性粒
体３＿１と反強磁性材料からなる反強磁性マトリックス
３＿２とを有し、磁気記録層３において強磁性粒体３＿
１どうしは反強磁性マトリックス３＿２により互いに分
断されるので、磁気記録層３は高密度の記録に好適であ
り、また、強磁性粒体３＿１と反強磁性マトリックス３
＿２との間には互いに交換相互作用が働くので、磁気記
録層３に記録された磁気情報は熱揺らぎに対して安定で
あり長期間保持される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に好適な磁気記憶媒体、特に、そこに記憶されている磁
気情報の熱的安定性に優れた磁気記憶媒体に関する。
に好適な磁気記憶媒体、特に、そこに記憶されている磁
気情報の熱的安定性に優れた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、磁気記憶媒
体として従来から用いられているＣｏＣｒ系合金薄膜磁
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／
Ｎm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、磁気記憶媒
体として従来から用いられているＣｏＣｒ系合金薄膜磁
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／
Ｎm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】磁気記憶媒体における１ビットの磁気情報
は、磁気記憶媒体の１ビットセル内に存在する複数の強
磁性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。これらの強磁性結晶粒子の各々の磁
化は、磁気情報が記録された状態ではほぼ１方向に揃
う。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、その１ビットセルとの境
界付近で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。この磁化のばらつきは、強磁性を示す
強磁性結晶粒子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。この磁気的な相互作用を弱めるた
め、上記ＣｏＣｒ系合金薄膜磁気記憶媒体において、組
成、作成条件により強磁性部分と非磁性部分の偏析が促
されて、各々の強磁性部分が非磁性部分により覆われた
ものが考えられている。
は、磁気記憶媒体の１ビットセル内に存在する複数の強
磁性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。これらの強磁性結晶粒子の各々の磁
化は、磁気情報が記録された状態ではほぼ１方向に揃
う。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、その１ビットセルとの境
界付近で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。この磁化のばらつきは、強磁性を示す
強磁性結晶粒子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。この磁気的な相互作用を弱めるた
め、上記ＣｏＣｒ系合金薄膜磁気記憶媒体において、組
成、作成条件により強磁性部分と非磁性部分の偏析が促
されて、各々の強磁性部分が非磁性部分により覆われた
ものが考えられている。
【０００４】また、ＣｏＣｒ系合金薄膜磁気記憶媒体に
代わるものとして、グラニュラ媒体が知られている。グ
ラニュラ媒体は、強磁性結晶粒子がＳｉＯ2等の非磁性
の物質中に分散する構成を有し、この構成により強磁性
結晶粒子間の磁気的な相互作用がほぼ完全に分断され
る。この結果、磁化遷移領域の磁化のばらつきに起因す
るノイズ（遷移性ノイズ）はほぼゼロに抑えられる。
代わるものとして、グラニュラ媒体が知られている。グ
ラニュラ媒体は、強磁性結晶粒子がＳｉＯ2等の非磁性
の物質中に分散する構成を有し、この構成により強磁性
結晶粒子間の磁気的な相互作用がほぼ完全に分断され
る。この結果、磁化遷移領域の磁化のばらつきに起因す
るノイズ（遷移性ノイズ）はほぼゼロに抑えられる。
【０００５】また、媒体ノイズは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ビットセル内の強磁
性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
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、上記グラニュラ媒体において強磁性結晶粒子
の粒子サイズがより小さくなるよう調整されることで、
このグラニュラ媒体の媒体ノイズはさらに低減されて、
Ｓ／Ｎmがさらに高くなると考えられる。
によっても発生する。再生出力は１ビットセル内の強磁
性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
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、上記グラニュラ媒体において強磁性結晶粒子
の粒子サイズがより小さくなるよう調整されることで、
このグラニュラ媒体の媒体ノイズはさらに低減されて、
Ｓ／Ｎmがさらに高くなると考えられる。
【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、その粒子の磁化の所定方向への向き易さを示すエネ
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。このエネルギー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、その粒子の磁化の所定方向への向き易さを示すエネ
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。このエネルギー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】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た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た磁気記憶媒体を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の磁気記憶媒体は、 （１）非磁性の基体 （２）反強磁性材料中に強磁性材料からなる粒体が分散
してなる記録層 を有することを特徴とする。
明の磁気記憶媒体は、 （１）非磁性の基体 （２）反強磁性材料中に強磁性材料からなる粒体が分散
してなる記録層 を有することを特徴とする。
【０００９】上記本発明の磁気記憶媒体では、上記
（２）の記録層中に強磁性材料からなる粒体が分散して
いる。それらの粒体間の磁気的な相互作用はほぼ完全に
分断されているので磁化遷移領域での磁化のばらつきは
小さい。そのため、本発明の磁気記憶媒体では、高記録
密度で記録された磁気情報が高いＳ／Ｎmで再生され
る。
（２）の記録層中に強磁性材料からなる粒体が分散して
いる。それらの粒体間の磁気的な相互作用はほぼ完全に
分断されているので磁化遷移領域での磁化のばらつきは
小さい。そのため、本発明の磁気記憶媒体では、高記録
密度で記録された磁気情報が高いＳ／Ｎmで再生され
る。
【００１０】上記本発明の磁気記憶媒体では、上記
（２）の記録層中に強磁性材料からなる粒体が反強磁性
材料中に分散している。それらの粒体は反強磁性材料と
接触しており、その接触の界面ではそれらの粒体の磁化
と反強磁性材料の磁化との間に交換相互作用が働く。こ
の交換相互作用により上記粒体の磁気異方性エネルギー
Ｋ uは見かけ上増大するので、これらの粒体の磁化は熱
揺らぎに対して安定である。そのため、本発明の磁気記
憶媒体に記録された磁気情報は熱に対して安定して保持
される。
（２）の記録層中に強磁性材料からなる粒体が反強磁性
材料中に分散している。それらの粒体は反強磁性材料と
接触しており、その接触の界面ではそれらの粒体の磁化
と反強磁性材料の磁化との間に交換相互作用が働く。こ
の交換相互作用により上記粒体の磁気異方性エネルギー
Ｋ uは見かけ上増大するので、これらの粒体の磁化は熱
揺らぎに対して安定である。そのため、本発明の磁気記
憶媒体に記録された磁気情報は熱に対して安定して保持
される。
【００１１】上記磁気記憶媒体は、上記反強磁性材料が
酸化物であり、かつ上記強磁性材料が金属材料であるこ
とが好ましい。
酸化物であり、かつ上記強磁性材料が金属材料であるこ
とが好ましい。
【００１２】金属と酸化物は非固溶であるので、この構
成の磁気記憶媒体では、上記（２）の記録層における強
磁性材料からなる粒体どうしの分離が良好である。
成の磁気記憶媒体では、上記（２）の記録層における強
磁性材料からなる粒体どうしの分離が良好である。
【００１３】また、上記磁気記憶媒体は、上記反強磁性
材料のネール温度が４００Ｋ以上であることが好まし
い。
材料のネール温度が４００Ｋ以上であることが好まし
い。
【００１４】上記反強磁性材料のネール温度が４００Ｋ
以上であると、一般に磁気記憶媒体が使用及び保管に際
して保証される６０℃程度の温度よりさらに高い温度で
あっても上記（２）の記録層中の反強磁性材料は反強磁
性を示す。
以上であると、一般に磁気記憶媒体が使用及び保管に際
して保証される６０℃程度の温度よりさらに高い温度で
あっても上記（２）の記録層中の反強磁性材料は反強磁
性を示す。
【００１５】また、上記本発明の磁気記憶媒体は、上記
反強磁性材料がＮｉＯであることが好ましい。
反強磁性材料がＮｉＯであることが好ましい。
【００１６】ＮｉＯはネール温度が４００Ｋ以上であ
り、かつ酸化物であるので、この磁気記憶媒体の上記
（２）の記録層中の反強磁性材料として適している。
り、かつ酸化物であるので、この磁気記憶媒体の上記
（２）の記録層中の反強磁性材料として適している。
【００１７】上記反強磁性材料が酸化物であり、かつ上
記強磁性材料が金属材料である磁気記憶媒体は、上記反
強磁性材料の、上記記録層中に占める体積割合が３０体
積％〜７０体積％であることが好ましい。
記強磁性材料が金属材料である磁気記憶媒体は、上記反
強磁性材料の、上記記録層中に占める体積割合が３０体
積％〜７０体積％であることが好ましい。
【００１８】上記反強磁性材料が上記体積割合を有する
と、上記強磁性材料からなる粒体どうしの分離が良好で
ある。
と、上記強磁性材料からなる粒体どうしの分離が良好で
ある。
【００１９】上記本発明の磁気記憶媒体は、上記強磁性
材料がＣｏを含むものであることが好ましい。
材料がＣｏを含むものであることが好ましい。
【００２０】上記強磁性材料にＣｏを含むと、Ｃｏは一
軸結晶磁気異方性を有するので、磁化の配向性が良く、
保磁力Ｈcが大きい磁気記憶媒体が得られる。
軸結晶磁気異方性を有するので、磁化の配向性が良く、
保磁力Ｈcが大きい磁気記憶媒体が得られる。
【００２１】また、上記磁気記憶媒体は、上記強磁性材
料がＮｉもしくはＦｅを含むものであることが好まし
い。
料がＮｉもしくはＦｅを含むものであることが好まし
い。
【００２２】Ｎｉ、Ｆｅは強磁性を示すとともに大きな
保磁力Ｈcを有するので、この磁気記憶媒体に適してい
る。
保磁力Ｈcを有するので、この磁気記憶媒体に適してい
る。
【００２３】上記強磁性材料がＣｏを含む磁気記憶媒体
は、上記強磁性材料にＰｔが１０原子％〜３０原子％の
割合で含有され、その強磁性材料がＣｏＰｔ系合金から
なることが好ましい。
は、上記強磁性材料にＰｔが１０原子％〜３０原子％の
割合で含有され、その強磁性材料がＣｏＰｔ系合金から
なることが好ましい。
【００２４】このような組成の強磁性材料の異方性磁界
Ｈkは４Ｏｅ〜８．３Ｏｅであり、この範囲の異方性磁
界Ｈkを有すると上記磁気記憶媒体のオーバーライト特
性は、−２５ｄＢという現行機種（富士通ＡＬ−４）の
オーバーライト特性より良好となる。
Ｈkは４Ｏｅ〜８．３Ｏｅであり、この範囲の異方性磁
界Ｈkを有すると上記磁気記憶媒体のオーバーライト特
性は、−２５ｄＢという現行機種（富士通ＡＬ−４）の
オーバーライト特性より良好となる。
【００２５】上記反強磁性材料が酸化物であり、かつ上
記強磁性材料が金属材料である磁気記憶媒体において、
さらに、 （３）基体と記録層とに挟まれた上記記録層に隣接する
位置に、体心立方構造の金属材料を含む下地層 を有することが好ましい。
記強磁性材料が金属材料である磁気記憶媒体において、
さらに、 （３）基体と記録層とに挟まれた上記記録層に隣接する
位置に、体心立方構造の金属材料を含む下地層 を有することが好ましい。
【００２６】この下地層を有する磁気記憶媒体は、上記
（３）の下地層との界面で上記（２）の記録層中のその
界面と接する強磁性材料が良好にヘテロエピタキシャル
成長するため、その強磁性材料の磁化の配向が良好であ
る。
（３）の下地層との界面で上記（２）の記録層中のその
界面と接する強磁性材料が良好にヘテロエピタキシャル
成長するため、その強磁性材料の磁化の配向が良好であ
る。
【００２７】上記体心立方構造の金属材料を含む下地層
を有する磁気記憶媒体において、その下地層が、その金
属材料としてＣｒを含むものであることがさらに好まし
い。
を有する磁気記憶媒体において、その下地層が、その金
属材料としてＣｒを含むものであることがさらに好まし
い。
【００２８】上記（３）の下地層にＣｒを含むと、Ｃｒ
の（１１０）面どうしの間隔と、上記（２）の記録層に
使用されて強磁性材料として優れているＣｏの（００
２）面どうしの間隔とは互いにほぼ一致する。そのた
め、この磁気記憶媒体では、上記（２）の記録層の強磁
性材料が上記（３）の下地層との界面でヘテロエピタキ
シャル成長するので、その強磁性材料の磁化の配向が良
好であって記録層の保持力Ｈcも大きい。
の（１１０）面どうしの間隔と、上記（２）の記録層に
使用されて強磁性材料として優れているＣｏの（００
２）面どうしの間隔とは互いにほぼ一致する。そのた
め、この磁気記憶媒体では、上記（２）の記録層の強磁
性材料が上記（３）の下地層との界面でヘテロエピタキ
シャル成長するので、その強磁性材料の磁化の配向が良
好であって記録層の保持力Ｈcも大きい。
【００２９】さらに、上記下地層が上記金属材料として
Ｃｒを含むものである磁気記憶媒体において、その下地
層がＣｒ中にＭｏまたはＷを含有する合金からなるとと
もに、記録層中の強磁性材料がＣｏＰｔ系合金からな
り、上記下地層を構成する合金の（１１０）面どうしの
間隔が記録層中の強磁性材料を構成するＣｏＰｔ系合金
の（００２）面どうしの間隔より１．０％〜２．５％大
きな間隔であることが好ましい。
Ｃｒを含むものである磁気記憶媒体において、その下地
層がＣｒ中にＭｏまたはＷを含有する合金からなるとと
もに、記録層中の強磁性材料がＣｏＰｔ系合金からな
り、上記下地層を構成する合金の（１１０）面どうしの
間隔が記録層中の強磁性材料を構成するＣｏＰｔ系合金
の（００２）面どうしの間隔より１．０％〜２．５％大
きな間隔であることが好ましい。
【００３０】この磁気記憶媒体の場合、上記（２）の記
録層は、上記（３）の下地層の上に上記１．０％〜２．
５％分だけ余地を持ってヘテロエピタキシャル成長す
る。これにより上記（２）の記録層中の強磁性材料の磁
化の配向は良化し、記録層の保持力Ｈcも大きなものが
得られる。
録層は、上記（３）の下地層の上に上記１．０％〜２．
５％分だけ余地を持ってヘテロエピタキシャル成長す
る。これにより上記（２）の記録層中の強磁性材料の磁
化の配向は良化し、記録層の保持力Ｈcも大きなものが
得られる。
【００３１】さらに、上記本発明の磁気記憶媒体は、 （４）記録層に隣接した該記録層の上層にＣを含有する
保護層 を有するものであることが好ましい。
保護層 を有するものであることが好ましい。
【００３２】この磁気記憶媒体の場合、上記（４）の保
護層は硬質の粒子からなるので、その保護層により上記
（２）の記録層が保護される。
護層は硬質の粒子からなるので、その保護層により上記
（２）の記録層が保護される。
【００３３】
【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。
【００３４】まず、本発明の実施形態の磁気記憶媒体の
構成を図１を用いて説明する。
構成を図１を用いて説明する。
【００３５】図１は、本発明の実施形態の磁気記憶媒体
（媒体構成：［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）
／（Ｃｏ80Ｐｔ20）40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ
（８ｎｍ））の断面構造を示す図である。
（媒体構成：［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）
／（Ｃｏ80Ｐｔ20）40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ
（８ｎｍ））の断面構造を示す図である。
【００３６】この磁気記憶媒体はＡｌ／ＮｉＰ基板１と
下地層２と磁気記録層３とカーボン層４により構成され
ている。Ａｌ／ＮｉＰ基板１はアルミニウム基板上にＮ
ｉＰメッキが施されたものであり、本発明にいう非磁性
の基体に相当する。Ａｌ／ＮｉＰ基板１に隣接して５０
ｎｍの厚さの下地層２を有し、さらにその下地層２の上
部に２５ｎｍの厚さの磁気記録層３を有する。
下地層２と磁気記録層３とカーボン層４により構成され
ている。Ａｌ／ＮｉＰ基板１はアルミニウム基板上にＮ
ｉＰメッキが施されたものであり、本発明にいう非磁性
の基体に相当する。Ａｌ／ＮｉＰ基板１に隣接して５０
ｎｍの厚さの下地層２を有し、さらにその下地層２の上
部に２５ｎｍの厚さの磁気記録層３を有する。
【００３７】磁気記録層３はＣｏ80Ｐｔ20の組成を持つ
ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１がＮｉＯマトリックス３
＿２中に分散されているものである。磁気記録層３で
は、このＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１が４０％の体積
を占め、ＮｉＯマトリックス３＿２は６０％の体積を占
める。
ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１がＮｉＯマトリックス３
＿２中に分散されているものである。磁気記録層３で
は、このＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１が４０％の体積
を占め、ＮｉＯマトリックス３＿２は６０％の体積を占
める。
【００３８】ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１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。ＣｏＰｔ強磁
性結晶粒子３＿１は、この一軸結晶磁気異方性の方向が
上記ディスク基板の円周方向にほぼ揃うように形成され
ている。
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。ＣｏＰｔ強磁
性結晶粒子３＿１は、この一軸結晶磁気異方性の方向が
上記ディスク基板の円周方向にほぼ揃うように形成され
ている。
【００３９】このＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１を分断
するＮｉＯマトリックス３＿２は、反強磁性を示す体心
立方構造の酸化物である。このＮｉＯは４００Ｋ以上の
高いネール温度を有する。ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿
１は、図１に示されるようにＮｉＯマトリックス３＿２
により分断されているため、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３
＿１どうしは磁気的な相互作用を及ぼし合わない。ま
た、強磁性のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の界面の磁
化と、この磁化に隣接する、反強磁性のＮｉＯマトリッ
クス３＿２の界面の磁化との間には互いに交換相互作用
が働く。
するＮｉＯマトリックス３＿２は、反強磁性を示す体心
立方構造の酸化物である。このＮｉＯは４００Ｋ以上の
高いネール温度を有する。ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿
１は、図１に示されるようにＮｉＯマトリックス３＿２
により分断されているため、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３
＿１どうしは磁気的な相互作用を及ぼし合わない。ま
た、強磁性のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の界面の磁
化と、この磁化に隣接する、反強磁性のＮｉＯマトリッ
クス３＿２の界面の磁化との間には互いに交換相互作用
が働く。
【００４０】下地層２は、磁気記録層３とＡｌ／ＮｉＰ
基板１とを仲介する役割を果たす。下地層２は体心立方
構造を有する金属であるＣｒにより形成されている。一
般に下地層には面心立方構造の材料より体心立方構造の
材料を使用した方が、下地層に隣接して形成される記録
層の磁化の配向が良くなることが知られている。また、
Ｃｒの（１１０）面どうしの間隔は、ＣｏＰｔ強磁性結
晶粒子３＿１のＣｏＰｔ合金の（００２）面どうしの間
隔に近いので、下地層２に隣接して形成されたＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１は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ＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１の磁化の配向は良好である。この
ようにして磁気記録層３の磁化の配向が良くなると磁気
記録層３の保持力Ｈcも高まり、再生された信号の再生
出力が大きくなる。
基板１とを仲介する役割を果たす。下地層２は体心立方
構造を有する金属であるＣｒにより形成されている。一
般に下地層には面心立方構造の材料より体心立方構造の
材料を使用した方が、下地層に隣接して形成される記録
層の磁化の配向が良くなることが知られている。また、
Ｃｒの（１１０）面どうしの間隔は、ＣｏＰｔ強磁性結
晶粒子３＿１のＣｏＰｔ合金の（００２）面どうしの間
隔に近いので、下地層２に隣接して形成されたＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１は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ＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１の磁化の配向は良好である。この
ようにして磁気記録層３の磁化の配向が良くなると磁気
記録層３の保持力Ｈcも高まり、再生された信号の再生
出力が大きくなる。
【００４１】上記磁気記憶媒体は、磁気記録層３の上部
に隣接して８ｎｍの厚さのカーボン層４を有する。カー
ボン層４は本発明にいう保護層に相当し、磁気記録層３
を保護するものである。
に隣接して８ｎｍの厚さのカーボン層４を有する。カー
ボン層４は本発明にいう保護層に相当し、磁気記録層３
を保護するものである。
【００４２】この磁気記憶媒体の製法は以下通りであ
る。まず、Ａｌ／ＮｉＰ基板１上にＤＣスパッタリング
法でＣｒを５０ｎｍ積層してする。その後ＣｏＰｔター
ゲットとＮｉＯターゲットをＲＦスパッタリング法で同
時放電させ、ＣｏＰｔ−ＮｉＯコンポジット膜を２５ｎ
ｍ積層する。その際基板にＲＦバイアス電力を印加し、
ＮｉＯ反強磁性マトリックス３＿２中にＣｏＰｔ強磁性
結晶粒子３＿１の微細析出を促進させる。また、この
際、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の粒度分布中心が６
ｎｍになるようにＲＦバイアスの値が調節される。
る。まず、Ａｌ／ＮｉＰ基板１上にＤＣスパッタリング
法でＣｒを５０ｎｍ積層してする。その後ＣｏＰｔター
ゲットとＮｉＯターゲットをＲＦスパッタリング法で同
時放電させ、ＣｏＰｔ−ＮｉＯコンポジット膜を２５ｎ
ｍ積層する。その際基板にＲＦバイアス電力を印加し、
ＮｉＯ反強磁性マトリックス３＿２中にＣｏＰｔ強磁性
結晶粒子３＿１の微細析出を促進させる。また、この
際、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の粒度分布中心が６
ｎｍになるようにＲＦバイアスの値が調節される。
【００４３】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２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２により示す。
【００４４】図２は、従来のグラニュラ媒体（媒体構
成：［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ
80Ｐｔ20）40vol.%−ＳｉＯ2（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎ
ｍ））の断面構成を示す図である。
成：［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ
80Ｐｔ20）40vol.%−ＳｉＯ2（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎ
ｍ））の断面構成を示す図である。
【００４５】この従来のグラニュラ媒体は、上記磁気記
憶媒体とは、磁気記録層３を構成する反強磁性体である
ＮｉＯマトリックス３＿２の代わりに磁気秩序を持たな
いＳｉＯ2マトリックス３＿３が使用されている点にお
いてのみ異なっている。その他の点では、図１に示され
る磁気記憶媒体と同じである。また、この従来のグラニ
ュラ媒体においても、磁気記録層３はＣｏＰｔ強磁性結
晶粒子３＿１の粒度分布中心が６ｎｍになるように形成
されている。
憶媒体とは、磁気記録層３を構成する反強磁性体である
ＮｉＯマトリックス３＿２の代わりに磁気秩序を持たな
いＳｉＯ2マトリックス３＿３が使用されている点にお
いてのみ異なっている。その他の点では、図１に示され
る磁気記憶媒体と同じである。また、この従来のグラニ
ュラ媒体においても、磁気記録層３はＣｏＰｔ強磁性結
晶粒子３＿１の粒度分布中心が６ｎｍになるように形成
されている。
【００４６】ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１は、図２に
示されるようにＳｉＯ2マトリックス３＿３によって分
断されている。しかし、ＳｉＯ2マトリックス３＿３は
強磁性材料や反強磁性材料のように磁気秩序を持つ物質
ではないので、強磁性のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１
の界面の磁化と、この磁化に隣接する、ＳｉＯ2マトリ
ックス３＿２界面の磁化との間には交換相互作用が働か
ない。
示されるようにＳｉＯ2マトリックス３＿３によって分
断されている。しかし、ＳｉＯ2マトリックス３＿３は
強磁性材料や反強磁性材料のように磁気秩序を持つ物質
ではないので、強磁性のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１
の界面の磁化と、この磁化に隣接する、ＳｉＯ2マトリ
ックス３＿２界面の磁化との間には交換相互作用が働か
ない。
【００４７】以上のような構成を持つ磁気記憶媒体の熱
揺らぎに対する安定性の測定結果及び、この磁気記憶媒
体に記録されている磁気情報を再生した際のＳ／Ｎmの
測定結果を表１に示す。表１には比較の対象として、上
記グラニュラ媒体に対しても同じ測定がなされ、それら
の測定結果も示されている。
揺らぎに対する安定性の測定結果及び、この磁気記憶媒
体に記録されている磁気情報を再生した際のＳ／Ｎmの
測定結果を表１に示す。表１には比較の対象として、上
記グラニュラ媒体に対しても同じ測定がなされ、それら
の測定結果も示されている。
【００４８】
【表１】
【００４９】表１の最上段のＴ90は、熱揺らぎに対する
安定性を表しており、無磁場中３００Ｋにおいて残留磁
化の大きさが測定初期の磁化の９０％の大きさに落ち込
むまでの時間である。表１の最上段のＳiso／Ｎmは、０
ｋＦＣＩ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、１６０ｋＦ
ＣＩ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。両媒体に対するＳiso／Ｎ
mはコア幅１．５μｍのＭＲヘッドを用いて評価されて
いる。表１の最左欄には測定された媒体の種類が示され
ており、１は、上記従来のグラニュラ媒体を示し、２
は、上記磁気記憶媒体を示す。そして、その最上段とそ
の最左欄に囲まれる４つの欄の数字が測定値を表す。
安定性を表しており、無磁場中３００Ｋにおいて残留磁
化の大きさが測定初期の磁化の９０％の大きさに落ち込
むまでの時間である。表１の最上段のＳiso／Ｎmは、０
ｋＦＣＩ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、１６０ｋＦ
ＣＩ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。両媒体に対するＳiso／Ｎ
mはコア幅１．５μｍのＭＲヘッドを用いて評価されて
いる。表１の最左欄には測定された媒体の種類が示され
ており、１は、上記従来のグラニュラ媒体を示し、２
は、上記磁気記憶媒体を示す。そして、その最上段とそ
の最左欄に囲まれる４つの欄の数字が測定値を表す。
【００５０】従来のグラニュラ媒体と本実施形態の磁気
記憶媒体との両媒体はそれぞれ、３３．４ｄＢ、３３．
２ｄＢといった高いＳiso／Ｎmを示した。この理由は、
上記両媒体において、どちらも、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒
子３＿１どうしは分断されて磁気的な相互作用を及ぼし
合わないので、磁気記録層３の磁化遷移領域での磁化の
ばらつきが小さいためである。
記憶媒体との両媒体はそれぞれ、３３．４ｄＢ、３３．
２ｄＢといった高いＳiso／Ｎmを示した。この理由は、
上記両媒体において、どちらも、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒
子３＿１どうしは分断されて磁気的な相互作用を及ぼし
合わないので、磁気記録層３の磁化遷移領域での磁化の
ばらつきが小さいためである。
【００５１】一方Ｔ90については、グラニュラ媒体は１
０3秒程度であったのであるが、上記磁気記憶媒体では
１０15年と比較にならないほど長くなっている。この理
由は、上記磁気記憶媒体においては、強磁性のＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１の界面の磁化と、この磁化に隣接
する、反強磁性のＮｉＯマトリックス３＿２の界面の磁
化との間には互いに交換相互作用が働くので、ＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１の磁気異方性エネルギーＫuは見
かけ上増大し、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の磁化の
方向は安定して保持されるためである。上記測定結果に
より、マトリックスに反強磁性のＮｉＯを用いることで
熱揺らぎに対する安定性が大きく改善されることがわか
る。
０3秒程度であったのであるが、上記磁気記憶媒体では
１０15年と比較にならないほど長くなっている。この理
由は、上記磁気記憶媒体においては、強磁性のＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１の界面の磁化と、この磁化に隣接
する、反強磁性のＮｉＯマトリックス３＿２の界面の磁
化との間には互いに交換相互作用が働くので、ＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１の磁気異方性エネルギーＫuは見
かけ上増大し、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の磁化の
方向は安定して保持されるためである。上記測定結果に
より、マトリックスに反強磁性のＮｉＯを用いることで
熱揺らぎに対する安定性が大きく改善されることがわか
る。
【００５２】このように本実施形態の磁気記憶媒体の磁
気情報は熱揺らぎに対して安定である。しかし、Ｓ／Ｎ
mに関しては、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の体積と
ＮｉＯマトリックス３＿２の体積との比が変わることに
よりＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１どうしが分断される
様子が異なるので媒体ノイズＮmが増大する可能性があ
る。
気情報は熱揺らぎに対して安定である。しかし、Ｓ／Ｎ
mに関しては、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の体積と
ＮｉＯマトリックス３＿２の体積との比が変わることに
よりＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１どうしが分断される
様子が異なるので媒体ノイズＮmが増大する可能性があ
る。
【００５３】そこで次に、磁気記録層３中の、ＣｏＰｔ
強磁性結晶粒子３＿１の体積とＮｉＯマトリックス３＿
２の体積との比による媒体ノイズの変化について図３に
より説明する。
強磁性結晶粒子３＿１の体積とＮｉＯマトリックス３＿
２の体積との比による媒体ノイズの変化について図３に
より説明する。
【００５４】図３は、本発明の実施形態の磁気記憶媒体
（［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80
Ｐｔ20）xvol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），
ｘ＝３０〜１００）の遷移性ノイズのＣｏＰｔ体積比依
存性の測定結果を示すグラフである。
（［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80
Ｐｔ20）xvol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），
ｘ＝３０〜１００）の遷移性ノイズのＣｏＰｔ体積比依
存性の測定結果を示すグラフである。
【００５５】横軸は、磁気記録層３においてＣｏＰｔ強
磁性結晶粒子３＿１が占める体積の割合を表す。縦軸
は、媒体の遷移性ノイズの大きさを表す。ここでは、Ｃ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の粒度は一定であり、磁気
記録層３の組成のみを変えている。そのため、ここで測
定された媒体ノイズの大きさは遷移性ノイズの大きさを
表す。グラフ中の実線で表される遷移性ノイズの大きさ
は、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の体積が占める割合
が８０％〜１００％の場合には大きい。この場合に遷移
性ノイズが大きいのは、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１
が互いにつながって磁気的な相互作用を及ぼし合うこと
により、磁化遷移領域での磁化のばらつきが大きいため
である。上記割合が８０％以下では、ノイズの大きさは
小さい。上記割合が３０％〜７０％での遷移性ノイズの
大きさは、８０％〜１００％の場合の遷移性ノイズの大
きさの５分の１以下の大きさになる。これは、この割合
の場合に、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１どうしがＮｉ
Ｏマトリックス３＿２により分断されて磁気的な相互作
用を及ぼし合わなくなるので、磁化遷移領域の磁化のば
らつきが小さいためである。
磁性結晶粒子３＿１が占める体積の割合を表す。縦軸
は、媒体の遷移性ノイズの大きさを表す。ここでは、Ｃ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の粒度は一定であり、磁気
記録層３の組成のみを変えている。そのため、ここで測
定された媒体ノイズの大きさは遷移性ノイズの大きさを
表す。グラフ中の実線で表される遷移性ノイズの大きさ
は、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の体積が占める割合
が８０％〜１００％の場合には大きい。この場合に遷移
性ノイズが大きいのは、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１
が互いにつながって磁気的な相互作用を及ぼし合うこと
により、磁化遷移領域での磁化のばらつきが大きいため
である。上記割合が８０％以下では、ノイズの大きさは
小さい。上記割合が３０％〜７０％での遷移性ノイズの
大きさは、８０％〜１００％の場合の遷移性ノイズの大
きさの５分の１以下の大きさになる。これは、この割合
の場合に、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１どうしがＮｉ
Ｏマトリックス３＿２により分断されて磁気的な相互作
用を及ぼし合わなくなるので、磁化遷移領域の磁化のば
らつきが小さいためである。
【００５６】ここで示されるように、磁気記録層３がＣ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１とＮｉＯマトリックス３＿
２とからなり、その磁気記録層３におけるＣｏＰｔ強磁
性結晶粒子３＿１の体積比が３０％〜７０％である磁気
記憶媒体は、熱揺らぎに対して安定であると共に遷移性
ノイズが小さく、高密度記録媒体として好ましい。
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１とＮｉＯマトリックス３＿
２とからなり、その磁気記録層３におけるＣｏＰｔ強磁
性結晶粒子３＿１の体積比が３０％〜７０％である磁気
記憶媒体は、熱揺らぎに対して安定であると共に遷移性
ノイズが小さく、高密度記録媒体として好ましい。
【００５７】次に、このように熱揺らぎに対して安定で
あり媒体ノイズの小さい磁気記憶媒体が、オーバーライ
ト特性においても優れていることについて説明する。Ｃ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１のオーバーライト特性はＣ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の異方性磁界Ｈkによって
変わり、その異方性磁界Ｈkの大きさはＣｏＰｔ強磁性
結晶粒子３＿１のＰｔの組成比により変化する。この変
化の様子を図４に示す。
あり媒体ノイズの小さい磁気記憶媒体が、オーバーライ
ト特性においても優れていることについて説明する。Ｃ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１のオーバーライト特性はＣ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の異方性磁界Ｈkによって
変わり、その異方性磁界Ｈkの大きさはＣｏＰｔ強磁性
結晶粒子３＿１のＰｔの組成比により変化する。この変
化の様子を図４に示す。
【００５８】図４は、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子の異方性
磁界ＨkのＰｔ組成比に対する依存性の測定結果を示す
図である。
磁界ＨkのＰｔ組成比に対する依存性の測定結果を示す
図である。
【００５９】横軸は、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の
Ｐｔの組成比（原子％）を示し、縦軸はこのＣｏＰｔ強
磁性結晶粒子３＿１の異方性磁界ＨkをＯｅ単位で示
す。図中の実線に示されるように、Ｐｔの組成比が１０
原子％程度で異方性磁界Ｈkは点線ａ１に示される４ｋ
Ｏｅであり、Ｐｔ組成比が３０原子％程度まで増加する
と異方性磁界Ｈkも増加して点線ａ２に示される８．３
ｋＯｅとなる。この８．３ｋＯｅは、現行機種（富士通
ＡＬ―４）のヘッドの書き込み磁界Ｈhead＝５ｋＯｅに
対して一般に推奨される異方性磁界Ｈkの値Ｈhead／
０．６である。
Ｐｔの組成比（原子％）を示し、縦軸はこのＣｏＰｔ強
磁性結晶粒子３＿１の異方性磁界ＨkをＯｅ単位で示
す。図中の実線に示されるように、Ｐｔの組成比が１０
原子％程度で異方性磁界Ｈkは点線ａ１に示される４ｋ
Ｏｅであり、Ｐｔ組成比が３０原子％程度まで増加する
と異方性磁界Ｈkも増加して点線ａ２に示される８．３
ｋＯｅとなる。この８．３ｋＯｅは、現行機種（富士通
ＡＬ―４）のヘッドの書き込み磁界Ｈhead＝５ｋＯｅに
対して一般に推奨される異方性磁界Ｈkの値Ｈhead／
０．６である。
【００６０】ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の異方性磁
界Ｈkがこのように変化するときのオーバーライト特性
の変化について図５により説明する。
界Ｈkがこのように変化するときのオーバーライト特性
の変化について図５により説明する。
【００６１】図５は、本発明の実施形態の磁気記憶媒体
（［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ
100-xＰｔx）40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎ
ｍ），ｘ＝０〜４０）のオーバーライト特性の異方性磁
界Ｈkに対する依存性の測定結果を示すグラフである。
（［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ
100-xＰｔx）40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎ
ｍ），ｘ＝０〜４０）のオーバーライト特性の異方性磁
界Ｈkに対する依存性の測定結果を示すグラフである。
【００６２】このグラフにおけるオーバーライト特性
は、高い線記録密度で記録された磁気情報の再生出力に
対する、その磁気情報が０ｋＦＣＩ近くの線記録密度で
オーバーライトされた際になお残留している高い線記録
密度を持つ磁気情報の再生出力との比によって表され
る。グラフの横軸は、強磁性結晶粒子３＿１の異方性磁
界Ｈkを示し、縦軸はｄＢ単位でオーバーライト特性
（Ｏ／Ｗ）を示す。グラフ中の実線が、異方性磁界Ｈk
に対するＯ／Ｗを示し、異方性磁界Ｈkが２〜４ｋＯｅ
でＯ／Ｗが−４０ｄＢと一定であり、４ｋＯｅ以上では
異方性磁界Ｈkが増加するとともにＯ／Ｗも増大する。
そして、異方性磁界Ｈkが８．３ｋＯｅで、Ｏ／Ｗが−
２５ｄＢとなる。
は、高い線記録密度で記録された磁気情報の再生出力に
対する、その磁気情報が０ｋＦＣＩ近くの線記録密度で
オーバーライトされた際になお残留している高い線記録
密度を持つ磁気情報の再生出力との比によって表され
る。グラフの横軸は、強磁性結晶粒子３＿１の異方性磁
界Ｈkを示し、縦軸はｄＢ単位でオーバーライト特性
（Ｏ／Ｗ）を示す。グラフ中の実線が、異方性磁界Ｈk
に対するＯ／Ｗを示し、異方性磁界Ｈkが２〜４ｋＯｅ
でＯ／Ｗが−４０ｄＢと一定であり、４ｋＯｅ以上では
異方性磁界Ｈkが増加するとともにＯ／Ｗも増大する。
そして、異方性磁界Ｈkが８．３ｋＯｅで、Ｏ／Ｗが−
２５ｄＢとなる。
【００６３】Ｏ／Ｗ＝−２５ｄＢ付近を示す横軸方向に
伸びる狭いバンドは、上述した現行機種のオーバーライ
ト特性の所要値である−２５ｄＢmを示す。この値を上
回るためには異方性磁界Ｈkが８．３ｋＯｅ以下である
ことが好ましい。また、磁気情報が、磁気記憶媒体に高
記録密度で記録されることにより１ビットセルの大きさ
が小さくなるにもかかわらず、高い再生出力を保って再
生されるためには、その磁気記憶媒体が有する強磁性結
晶粒子３＿１の異方性磁界Ｈkにある程度以上の大きさ
が必要である。その大きさは４ｋＯｅ以上の大きさであ
ることが好ましいとされている。図中のＨk＝４〜８．
３ｋＯｅの領域で縦軸方向に伸びる広いバンドが、その
好ましい異方性磁界Ｈkの領域を示す。
伸びる狭いバンドは、上述した現行機種のオーバーライ
ト特性の所要値である−２５ｄＢmを示す。この値を上
回るためには異方性磁界Ｈkが８．３ｋＯｅ以下である
ことが好ましい。また、磁気情報が、磁気記憶媒体に高
記録密度で記録されることにより１ビットセルの大きさ
が小さくなるにもかかわらず、高い再生出力を保って再
生されるためには、その磁気記憶媒体が有する強磁性結
晶粒子３＿１の異方性磁界Ｈkにある程度以上の大きさ
が必要である。その大きさは４ｋＯｅ以上の大きさであ
ることが好ましいとされている。図中のＨk＝４〜８．
３ｋＯｅの領域で縦軸方向に伸びる広いバンドが、その
好ましい異方性磁界Ｈkの領域を示す。
【００６４】この領域のＨkを持つＣｏＰｔ強磁性結晶
粒子３＿１は、図４とともに上で説明したように、Ｐｔ
組成比が１０〜３０原子％で実現される。以上から、Ｃ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１のＰｔ組成比を１０〜３０
原子％に設計することで、高分解能でかつオーバーライ
ト特性の良好な磁気記憶媒体を提供できる。
粒子３＿１は、図４とともに上で説明したように、Ｐｔ
組成比が１０〜３０原子％で実現される。以上から、Ｃ
ｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１のＰｔ組成比を１０〜３０
原子％に設計することで、高分解能でかつオーバーライ
ト特性の良好な磁気記憶媒体を提供できる。
【００６５】この良好なオーバーライト特性を満足する
異方性磁界Ｈkの値を保ちながら、再生出力をより大き
くするために、磁気記録層３の保持力Ｈcを増大させる
ことが好ましい。それは、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿
１の磁化の配向性を増大させることにより実現される。
記録層の磁化の配向性は、下地層の存在により増大する
ことが知られており、また、ＣｏＰｔ合金からなる記録
層の下地層としては体心立方構造を持ち、その（１１
０）面どうしの間隔がＣｏＰｔ合金の（００２）面どう
しの間隔とほぼ整合するＣｒが適していることが知られ
ている。このＣｒにＭｏ及びＷのうち１種類の金属が添
加されることによって上記面どうしの間隔の増大がおき
る。その増大に伴う磁気記録層３の保持力Ｈcの変化に
ついて図６により説明する。
異方性磁界Ｈkの値を保ちながら、再生出力をより大き
くするために、磁気記録層３の保持力Ｈcを増大させる
ことが好ましい。それは、ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿
１の磁化の配向性を増大させることにより実現される。
記録層の磁化の配向性は、下地層の存在により増大する
ことが知られており、また、ＣｏＰｔ合金からなる記録
層の下地層としては体心立方構造を持ち、その（１１
０）面どうしの間隔がＣｏＰｔ合金の（００２）面どう
しの間隔とほぼ整合するＣｒが適していることが知られ
ている。このＣｒにＭｏ及びＷのうち１種類の金属が添
加されることによって上記面どうしの間隔の増大がおき
る。その増大に伴う磁気記録層３の保持力Ｈcの変化に
ついて図６により説明する。
【００６６】図６は、本発明の実施例の磁気記憶媒体
（［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ100-xＭｏx（５０ｎｍ）
もしくはＣｒ100-xＷx（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）
40vol .%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝０
〜３０）において、下地層の材料として用いられる、Ｃ
ｒＭｏ系合金及びＣｒＷ系合金のそれぞれの合金の（１
１０）面どうしの間隔と保持力Ｈcの組成依存性の測定
結果を示す図である。
（［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ100-xＭｏx（５０ｎｍ）
もしくはＣｒ100-xＷx（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）
40vol .%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝０
〜３０）において、下地層の材料として用いられる、Ｃ
ｒＭｏ系合金及びＣｒＷ系合金のそれぞれの合金の（１
１０）面どうしの間隔と保持力Ｈcの組成依存性の測定
結果を示す図である。
【００６７】図６には上下に２つのグラフがあり、いず
れも横軸は、下地層２における、Ｃｒに添加されたＭｏ
及びＷのうちの一種類の金属の組成比（原子％）を示
す。また、上のグラフの縦軸は体心立方構造を持つ下地
層２の合金の（１１０）面どうしの間隔をÅ単位で示
し、下のグラフの縦軸はＯｅ単位で保持力Ｈcを示す。
また、上のグラフでの横軸方向に伸びる狭いバンドａ５
が示す２．０７Åの面どうしの間隔は、Ｃｏ80Ｐｔ20の
組成でのＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の（００２）面
どうしの間隔を表す。
れも横軸は、下地層２における、Ｃｒに添加されたＭｏ
及びＷのうちの一種類の金属の組成比（原子％）を示
す。また、上のグラフの縦軸は体心立方構造を持つ下地
層２の合金の（１１０）面どうしの間隔をÅ単位で示
し、下のグラフの縦軸はＯｅ単位で保持力Ｈcを示す。
また、上のグラフでの横軸方向に伸びる狭いバンドａ５
が示す２．０７Åの面どうしの間隔は、Ｃｏ80Ｐｔ20の
組成でのＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の（００２）面
どうしの間隔を表す。
【００６８】図６の上のグラフ中の実線がＣｒにＭｏを
添加された下地層２のＭｏ組成比に対するＣｒＭｏ合金
の（１１０）面どうしの間隔の変化を表し、グラフ中の
破線がＣｒにＷを添加された下地層２のＷ組成比に対す
るＣｒＷ合金の（１１０）面どうしの間隔の変化を表
す。この実線と狭いバンドａ５が交わる際のＭｏ組成比
は約１０原子％であり、その組成比を縦軸方向に伸びる
バンドａ６が示す。この組成比でＣｒＭｏ合金の（１１
０）面どうしの間隔と、Ｃｏ80Ｐｔ20の組成でのＣｏＰ
ｔ強磁性結晶粒子３＿１の（００２）面どうしの間隔は
一致する。
添加された下地層２のＭｏ組成比に対するＣｒＭｏ合金
の（１１０）面どうしの間隔の変化を表し、グラフ中の
破線がＣｒにＷを添加された下地層２のＷ組成比に対す
るＣｒＷ合金の（１１０）面どうしの間隔の変化を表
す。この実線と狭いバンドａ５が交わる際のＭｏ組成比
は約１０原子％であり、その組成比を縦軸方向に伸びる
バンドａ６が示す。この組成比でＣｒＭｏ合金の（１１
０）面どうしの間隔と、Ｃｏ80Ｐｔ20の組成でのＣｏＰ
ｔ強磁性結晶粒子３＿１の（００２）面どうしの間隔は
一致する。
【００６９】また、上記破線と狭いバンドａ５が交わる
際のＷ組成比は約７原子％であり、その組成比を縦軸方
向に伸びるバンドａ７が示す。この組成比でＣｒＷ合金
の（１１０）面どうしの間隔と、Ｃｏ80Ｐｔ20の組成で
のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の（００２）面どうし
の間隔は一致する。
際のＷ組成比は約７原子％であり、その組成比を縦軸方
向に伸びるバンドａ７が示す。この組成比でＣｒＷ合金
の（１１０）面どうしの間隔と、Ｃｏ80Ｐｔ20の組成で
のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の（００２）面どうし
の間隔は一致する。
【００７０】図６の下のグラフ中の実線が、下地層２に
ＣｒＭｏ合金が使用された際の、Ｍｏ組成比による磁気
記録層３の保持力Ｈcの変化を示し、破線が、下地層２
にＣｒＷ合金が使用された際の、Ｗ組成比による磁気記
録層３の保持力Ｈcの変化を示す。実線により表され
る、下地層２にＣｒＭｏ合金が使用された際の磁気記録
層３の保持力Ｈcは、Ｍｏ組成比が０原子％からバンド
ａ６で示される１０原子％までは約２５００Ｏｅの一定
の値をとる。そして、その保持力Ｈcは、それ以上のＭ
ｏ組成ではＭｏ組成比が増大するにつれて増加し、Ｍｏ
組成が２０原子％付近で３５００Ｏｅを超える最大値を
とり、さらにＭｏ組成が増大すると減少する。
ＣｒＭｏ合金が使用された際の、Ｍｏ組成比による磁気
記録層３の保持力Ｈcの変化を示し、破線が、下地層２
にＣｒＷ合金が使用された際の、Ｗ組成比による磁気記
録層３の保持力Ｈcの変化を示す。実線により表され
る、下地層２にＣｒＭｏ合金が使用された際の磁気記録
層３の保持力Ｈcは、Ｍｏ組成比が０原子％からバンド
ａ６で示される１０原子％までは約２５００Ｏｅの一定
の値をとる。そして、その保持力Ｈcは、それ以上のＭ
ｏ組成ではＭｏ組成比が増大するにつれて増加し、Ｍｏ
組成が２０原子％付近で３５００Ｏｅを超える最大値を
とり、さらにＭｏ組成が増大すると減少する。
【００７１】一方、破線により表される、下地層２にＣ
ｒＷ合金が使用された際の磁気記録層３の保持力Ｈ
cは、Ｗ組成比が０原子％からバンドａ７で示される７
原子％までは約２５００Ｏｅの一定の値をとる。そし
て、その保持力Ｈcは、７原子％以上のＷ組成比ではＷ
組成比が増大するにつれて増加し、Ｍｏ組成比が１５原
子％付近で３５００Ｏｅを超える最大値をとり、さらに
Ｗ組成が増大すると減少する。
ｒＷ合金が使用された際の磁気記録層３の保持力Ｈ
cは、Ｗ組成比が０原子％からバンドａ７で示される７
原子％までは約２５００Ｏｅの一定の値をとる。そし
て、その保持力Ｈcは、７原子％以上のＷ組成比ではＷ
組成比が増大するにつれて増加し、Ｍｏ組成比が１５原
子％付近で３５００Ｏｅを超える最大値をとり、さらに
Ｗ組成が増大すると減少する。
【００７２】これらの組成比と保持力Ｈcの関係を面ど
うしの間隔の観点から見直すと、ＣｒＭｏ合金及びＣｒ
Ｗ合金のいずれも、（１１０）面どうしの間隔が、Ｃｏ
80Ｐｔ20の組成を持つＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の
（００２）面どうしの間隔である２．０７Åよりも１％
〜２．５％広い場合に保持力Ｈcが大きい。そして、そ
の保持力Ｈcは、上記（１１０）面どうしの間隔が２．
１０Å付近で最大となっている。
うしの間隔の観点から見直すと、ＣｒＭｏ合金及びＣｒ
Ｗ合金のいずれも、（１１０）面どうしの間隔が、Ｃｏ
80Ｐｔ20の組成を持つＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１の
（００２）面どうしの間隔である２．０７Åよりも１％
〜２．５％広い場合に保持力Ｈcが大きい。そして、そ
の保持力Ｈcは、上記（１１０）面どうしの間隔が２．
１０Å付近で最大となっている。
【００７３】このように下地層２のＣｒＭｏ合金及びＣ
ｒＷ合金の組成を調整することで、下地層２を形成する
合金の（１１０）面どうしの間隔が調整される。そし
て、磁気記録層３のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１は、
下地層２の上に上記１．０％〜２．５％分だけ余地を持
ってヘテロエピタキシャル成長する。これにより磁気記
録層３中の磁化の配向とともに磁気記録層３の保持力Ｈ
cが高められる。
ｒＷ合金の組成を調整することで、下地層２を形成する
合金の（１１０）面どうしの間隔が調整される。そし
て、磁気記録層３のＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１は、
下地層２の上に上記１．０％〜２．５％分だけ余地を持
ってヘテロエピタキシャル成長する。これにより磁気記
録層３中の磁化の配向とともに磁気記録層３の保持力Ｈ
cが高められる。
【００７４】なお、本実施形態においては磁気記憶媒体
は構成要素として下地層２を含んでいたが、上述したよ
うに下地層２は、磁気記録層３のＣｏＰｔ強磁性結晶粒
子３＿１粒子の磁化の配向性を高めて保持力Ｈcを増大
させるためのものであり、本発明にいう磁気記憶媒体
は、下地層２を含まない構成をとる場合にも、記憶され
ている磁気情報は熱に対して安定であり、媒体ノイズは
低く、オーバーライト特性が適正である。
は構成要素として下地層２を含んでいたが、上述したよ
うに下地層２は、磁気記録層３のＣｏＰｔ強磁性結晶粒
子３＿１粒子の磁化の配向性を高めて保持力Ｈcを増大
させるためのものであり、本発明にいう磁気記憶媒体
は、下地層２を含まない構成をとる場合にも、記憶され
ている磁気情報は熱に対して安定であり、媒体ノイズは
低く、オーバーライト特性が適正である。
【００７５】さらに、本実施形態においては強磁性材料
はＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１であるが、本発明にい
う強磁性材料からなる粒体は粒子に限るものではなく人
工的に整えられた形状を持つ粒子であってもよい。
はＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１であるが、本発明にい
う強磁性材料からなる粒体は粒子に限るものではなく人
工的に整えられた形状を持つ粒子であってもよい。
【００７６】また、本実施形態においては強磁性材料は
ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１粒子であるが、本発明に
いう強磁性材料からなる粒体は、強磁性を示すとともに
大きな保磁力Ｈcを有する、ＦｅもしくはＮｉを含むも
のであってもよい。
ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子３＿１粒子であるが、本発明に
いう強磁性材料からなる粒体は、強磁性を示すとともに
大きな保磁力Ｈcを有する、ＦｅもしくはＮｉを含むも
のであってもよい。
【００７７】また、本実施形態においては反強磁性材料
にＮｉＯが採用されているが、本発明にいう磁気記憶媒
体の反強磁性材料には、ＮｉＯ以外の反強磁性材料であ
ってもよく、その場合であっても、その磁気記憶媒体に
記憶されている磁気情報の熱による消失を抑える効果が
ある。
にＮｉＯが採用されているが、本発明にいう磁気記憶媒
体の反強磁性材料には、ＮｉＯ以外の反強磁性材料であ
ってもよく、その場合であっても、その磁気記憶媒体に
記憶されている磁気情報の熱による消失を抑える効果が
ある。
【００７８】
【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、その情報の熱揺らぎに対する安定性を増すことで情
報の長寿命化が図られた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、その情報の熱揺らぎに対する安定性を増すことで情
報の長寿命化が図られた磁気記憶媒体を提供することが
できる。
【図１】本発明の実施形態の磁気記憶媒体（媒体構成：
［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐ
ｔ20）40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ））
の断面構造を示す図である。
［Ａｌ／ＮｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐ
ｔ20）40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ））
の断面構造を示す図である。
【図２】従来のグラニュラ媒体（［Ａｌ／ＮｉＰ基板］
／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）40vol.%−Ｓｉ
Ｏ2（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ））の構成を示す図であ
る。
／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）40vol.%−Ｓｉ
Ｏ2（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ））の構成を示す図であ
る。
【図３】本発明の実施形態の磁気記憶媒体（［Ａｌ／Ｎ
ｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）
xvol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝３０
〜１００）の遷移性ノイズのＣｏＰｔ体積比依存性の測
定結果を示すグラフである。
ｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）
xvol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝３０
〜１００）の遷移性ノイズのＣｏＰｔ体積比依存性の測
定結果を示すグラフである。
【図４】ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子の異方性磁界ＨkのＰ
ｔ組成比に対する依存性の測定結果を示す図である。
ｔ組成比に対する依存性の測定結果を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の磁気記憶媒体（［Ａｌ／Ｎ
ｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ100-xＰｔx）
40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝０
〜４０）のオーバーライト特性の異方性磁界Ｈkに対す
る依存性の測定結果を示すグラフである。
ｉＰ基板］／Ｃｒ（５０ｎｍ）／（Ｃｏ100-xＰｔx）
40vol.%−ＮｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝０
〜４０）のオーバーライト特性の異方性磁界Ｈkに対す
る依存性の測定結果を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例の磁気記憶媒体（［Ａｌ／Ｎｉ
Ｐ基板］／Ｃｒ100-xＭｏx（５０ｎｍ）もしくはＣｒ
100-xＷx（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）40vol.%−Ｎ
ｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝０〜３０）にお
いて、下地層の材料として用いられる、ＣｒＭｏ系合金
及びＣｒＷ系合金のそれぞれの合金の（１１０）面どう
しの間隔と保持力Ｈcの組成依存性の測定結果を示す図
である。
Ｐ基板］／Ｃｒ100-xＭｏx（５０ｎｍ）もしくはＣｒ
100-xＷx（５０ｎｍ）／（Ｃｏ80Ｐｔ20）40vol.%−Ｎ
ｉＯ（２５ｎｍ）／Ｃ（８ｎｍ），ｘ＝０〜３０）にお
いて、下地層の材料として用いられる、ＣｒＭｏ系合金
及びＣｒＷ系合金のそれぞれの合金の（１１０）面どう
しの間隔と保持力Ｈcの組成依存性の測定結果を示す図
である。
１ Ａｌ／ＮｉＰ基板 ２ 下地層 ３ 磁気記録層 ３＿１ ＣｏＰｔ強磁性結晶粒子 ３＿２ ＮｉＯマトリックス ３＿３ ＳｉＯ2マトリックス ４ カーボン層
───────────────────────────────────────────────────── 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 AA02 BB01 BB05 BB06 BB07 CA01 CA05 DA03 FA09 5D112 AA03 AA05 AA07 AA24 BB02 BB05 BB06 BC05 BD04 FA04 5E049 AA04 AA09 AB10 AC00 BA06
Claims (12)
- 【請求項１】 非磁性の基体と、反強磁性材料中に強磁
性材料からなる粒体が分散してなる記録層とを有するこ
とを特徴とする磁気記憶媒体。 - 【請求項２】 前記反強磁性材料が酸化物であり、かつ
前記強磁性材料が金属材料であ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】 前記反強磁性材料のネール温度が４００
Ｋ以上であ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】 前記反強磁性材料がＮｉＯであることを
特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項５】 前記反強磁性材料の、前記記録層中に占
める体積割合が３０体積％〜７０体積％であることを特
徴とする請求項２記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項６】 前記強磁性材料がＣｏを含むものである
ことを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項７】 前記強磁性材料がＮｉもしくはＦｅを含
むものであ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８】 前記強磁性材料にＰｔが１０原子％〜３
０原子％の割合で含有され、該強磁性材料がＣｏＰｔ系
合金からなることを特徴とする請求項６記載の磁気記憶
媒体。 - 【請求項９】 前記基体と前記記録層とに挟まれた該記
録層に隣接する位置に、体心立方構造の金属材料を含む
下地層を有することを特徴とする請求項２記載の磁気記
憶媒体。 - 【請求項１０】 前記下地層が、前記金属材料としてＣ
ｒを含むものであることを特徴とする請求項９記載の磁
気記憶媒体。 - 【請求項１１】 前記下地層がＣｒ中にＭｏまたはＷを
含有する合金からなるとともに、前記記録層中の強磁性
材料がＣｏＰｔ系合金からなり、前記下地層を構成する
合金の（１１０）面どうしの間隔が前記記録層中の強磁
性材料を構成するＣｏＰｔ系合金の（００２）面どうし
の間隔より１．０％〜２．５％大きな間隔であることを
特徴とする請求項１０記載の磁気記憶媒体。 - 【請求項１２】 前記記録層に隣接した該記録層の上層
にＣを含有する保護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。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077740A JP2000276730A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 磁気記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=13642315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11077740A Withdrawn JP2000276730A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 磁気記憶媒体 |
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| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US7147916B2 (en) * | 2001-09-03 | 2006-12-12 | Sony Corporation | Magnetic material, method for producing the same, and magnetic recording medium |
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