JP2001084546A - Information recording medium, and system and device for information recording and reproduction - Google Patents

Information recording medium, and system and device for information recording and reproduction

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JP2001084546A
JP2001084546A JP26437099A JP26437099A JP2001084546A JP 2001084546 A JP2001084546 A JP 2001084546A JP 26437099 A JP26437099 A JP 26437099A JP 26437099 A JP26437099 A JP 26437099A JP 2001084546 A JP2001084546 A JP 2001084546A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic layer
layer
film
transition metal
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Japanese (ja)
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Koji Matsumoto
幸治 松本
Kazuyuki Ozaki
一幸 尾崎
Ikuya Tagawa
育也 田河
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a very high density recording to be performed by providing a laminated film of a 1st and a 2nd magnetic layer formed of thin amorphous alloy films consisting principally of rare earth transition metal, making the 1st magnetic layer less in coercive force and lower in Curie temperature than the 2nd magnetic layer, and setting the residual magnetism of the laminated film at room temperature in the absence of a magnetic field larger than a specific value. SOLUTION: The information recording medium has, on a substrate 1, the laminated film of the 1st and 2nd magnetic layers 2 and 3 formed of the thin amorphous alloy films consisting principally of rate earth transition metal showing vertical magnetic anisotropy. The 1st and 2nd magnetic layers 2 and 3 are characterized by that the coercive force Hc1 of the 1st magnetic layer is less than the coercive force Hc2 of the 2nd magnetic layer 3 or the Curie temperature Tc1 of the 1st layer 2 is less than the Curie temperature Tc2 of the 2nd layer 3. The residual magnetism of the laminated film at room temperature in the absence of a magnetic field is >50 emu/cc and when no magnetic field is applied, an interfacial magnetic wall is substantially not formed between the 1st and 2nd magnetic layers 2 and 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体、情
報記録/再生方式及び情報記録再生装置に関する。更に
詳しくは、本発明は、情報を磁気的に記録及び再生する
に際して、情報の記録再生を超高密度で行なうことがで
き、記録再生特性を向上させた情報記録媒体に関すると
共に、その情報記録媒体に情報を記録し、かつ再生する
装置に関する。
[0001] The present invention relates to an information recording medium, an information recording / reproducing method, and an information recording / reproducing apparatus. More specifically, the present invention relates to an information recording medium capable of recording and reproducing information at an ultra-high density when recording and reproducing information magnetically and having improved recording / reproducing characteristics. The present invention relates to a device for recording and reproducing information in a device.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報記録媒体の内、磁気記録媒体に記録
された情報を磁気的に検出する情報再生方式によれば、
研究が進んだ結果、超高密度に記録することが可能とな
り、現在では、10Gbit/inch2を超える高密度記録の可能
性が示されるようになった。ところで、上記媒体中、通
常、磁化容易軸を面内方向に有する磁性体として、例え
ばCo77Cr15Pt6Ta2(元素記号の右側の数字はモル%を意
味する。以下同じ意味で使用する)のような多結晶の磁
性体(面内磁気異方性を示す磁性体)が使用されてい
る。また、磁化容易軸を垂直方向に有する磁性体(垂直
磁気異方性を示す磁性体)には、CoCrPt系の多結晶の磁
性体が使用されている。
2. Description of the Related Art Among information recording media, according to an information reproducing method for magnetically detecting information recorded on a magnetic recording medium,
As a result of advanced research, it has become possible to record at ultra-high density, and now the possibility of high-density recording exceeding 10 Gbit / inch 2 has been shown. By the way, in the above medium, usually, for example, Co 77 Cr 15 Pt 6 Ta 2 (the number on the right side of the element symbol means mol%. ) Is used (a magnetic material exhibiting in-plane magnetic anisotropy). In addition, a CoCrPt-based polycrystalline magnetic material is used as a magnetic material having an easy axis of magnetization in the vertical direction (magnetic material exhibiting perpendicular magnetic anisotropy).

【0003】また、希土類遷移金属アモルファス合金薄
膜を垂直磁気記録媒体に使用する例が、特開昭58-16530
6号公報に記載されている。更に、上記以外にも、多層
構成を有する垂直磁気記録媒体や、多層構成の一部ある
いは全部に希土類遷移金属アモルファス合金薄膜を利用
しようとする試みも提案されている。このような提案と
しては、例えば、以下の5件の公開特許公報が代表的な
ものとして挙げることができる。
An example of using a rare earth transition metal amorphous alloy thin film for a perpendicular magnetic recording medium is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-16530.
No. 6 describes this. Further, in addition to the above, there have been proposed attempts to use a perpendicular magnetic recording medium having a multilayer structure and a rare earth transition metal amorphous alloy thin film for part or all of the multilayer structure. As such proposals, for example, the following five patent publications can be cited as typical ones.

【0004】(1)特開平2-287918号公報 この公報には、図19(a)に示すように、基板101
/下層垂直磁性層102/上層Co系垂直磁性層103から
なる垂直磁気記録媒体が記載されており、下層垂直磁性
層としてMnBi、MnBiCu、TbFe、TbFeCo、GdFeが、上層Co
系垂直磁性層としてCoCrが記載され、具体的には実施例
で基板/GdTbFeCo(200nm)/Ti(30nm)/CoCr(300nm)の組み
合わせが記載されている。この公報は、下地層に、従来
の面内磁化記録補助層に代わって下地垂直磁性層を用い
ることを特徴としている。また、この公報には、MnBi、
TbFe等を記録補助層に用いることで下地層に起因するノ
イズを低減することができることが記載されている。
[0004] (1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-279918 This publication discloses a substrate 101 as shown in FIG.
A perpendicular magnetic recording medium consisting of / lower perpendicular magnetic layer 102 / upper Co perpendicular magnetic layer 103 is described. As the lower perpendicular magnetic layer, MnBi, MnBiCu, TbFe, TbFeCo, and GdFe are used as upper perpendicular Co layers.
CoCr is described as a system perpendicular magnetic layer, and specifically, a combination of substrate / GdTbFeCo (200 nm) / Ti (30 nm) / CoCr (300 nm) is described in Examples. This publication is characterized in that an underlayer perpendicular magnetic layer is used as the underlayer instead of the conventional in-plane magnetization recording auxiliary layer. This publication also states that MnBi,
It is described that by using TbFe or the like for the recording auxiliary layer, noise caused by the underlying layer can be reduced.

【0005】(2)特開平9-91660号公報 この公報には、図19(b)に示すように、基板101
/第1垂直磁性層104/第2垂直磁性層105/保護層1
06からなる磁気記録媒体が記載されており、第1垂直
磁性層及び/又は第2垂直磁性層はアモルファスの希土
類遷移金属合金又は多結晶金属合金であり、多層構造を
有していてもよいことが記載されている。この公報は、
第1垂直磁性層に低ノイズ及び高分解能特性を有する磁
性層を用い、第2垂直磁性層に高出力特性を有する磁性
層を用いることを特徴としている。また、垂直磁性層
に、光磁気記録膜として検討されているTbのような稀土
類金属にFeのような遷移金属が添加されたアモルファス
合金膜を用いることができることが記載されている。
(2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-91660 This publication discloses a substrate 101 as shown in FIG.
/ First perpendicular magnetic layer 104 / second perpendicular magnetic layer 105 / protective layer 1
No. 06, wherein the first perpendicular magnetic layer and / or the second perpendicular magnetic layer is an amorphous rare earth transition metal alloy or a polycrystalline metal alloy, and may have a multilayer structure. Is described. This publication is
A magnetic layer having low noise and high resolution characteristics is used for the first perpendicular magnetic layer, and a magnetic layer having high output characteristics is used for the second perpendicular magnetic layer. Further, it is described that an amorphous alloy film in which a transition metal such as Fe is added to a rare earth metal such as Tb, which is being studied as a magneto-optical recording film, can be used for the perpendicular magnetic layer.

【0006】具体的には、実施例で 試料(a) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/hcp構造Co
70Cr17Pt10Ta3(25nm)/(Pd[2nm]/Co90Cr10[3nm]) 10/C
(7nm)/潤滑剤(5nm)、Hc=2.7 kOe 試料(b) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/hcp構造Co
79Cr21(25nm)/(Pd[2nm]/Co90Cr10[3nm]) 10/C(7nm)/潤
滑剤(5nm)、Hc=2.2 kOe 試料(c) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/hcp構造Co
77V23(25nm)/(Pd[2nm]/Co90Cr10[3nm]) 10/C(7nm)/潤
滑剤(5nm)、Hc=1.9 kOe 試料(d) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/hcp構造Co
82Mo18(25nm)/(Pd[2nm]/Co90Cr10[3nm]) 10/C(7nm)/潤
滑剤(5nm)、Hc=2.1 kOe 試料(e) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/hcp構造Co
84Re16(25nm)/(Pd[2nm]/Co90Cr10[3nm]) 10/C(7nm)/潤
滑剤(5nm)、Hc=1.7 kOe 試料(f) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/hcp構造Co
70Cr17Pt10Ta3(25nm)/TbFeCo(50nm)/C(7nm)/潤滑剤(5n
m)、Hc=2.6 kOe 試料(g) 基板/hcp構造Co73Cr15Pt8Ta4(30nm、Tsub:200℃)/Tb21F
e76Co3(25nm、Tsub:室温) /C(5nm) 試料(h) 基板/Tb19Fe78Co3(25nm、Tsub:100℃)/hcp構造Co73Cr15
Pt8Ta4(30nm)/C(7nm) 試料(i) 基板/hcp構造Co73Cr15Pt8Ta4(30nm、Tsub:200℃)/非磁
性Re(2nm)/Tb21Fe76Co3(25nm、Tsub:室温)/C(5nm) 試料(j) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃)/hcp構造Co70Cr17Pt10Ta
3(25nm)/TbFeCo/C(7nm)/潤滑剤(5nm) 試料(k) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/TbFeCo(25
nm)/hcp構造Co70Cr17Pt1 0Ta3(25nm)/C(7nm)/潤滑剤(5n
m)、Hc=2.2kOe 試料(l) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/TbFeCo(25
nm)/hcp構造Co75Cr21Ta4(25nm)/C(7nm)/潤滑剤(5nm)、H
c=2.5 kOe 試料(m) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/TbFeCo(25
nm)/ hcp構造Co75Cr20Pt 5 (25nm)/C(7nm)/潤滑剤(5n
m)、Hc=2.6kOe 試料(n) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/TbFeCo(25
nm)/ hcp構造Co-CoO (25nm)/C(7nm)/潤滑剤(5nm)、Hc=
2.1kOe 試料(o) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/TbFeCo(25
nm)/ hcp構造Co71Cr18Pt 8Si3 (25nm)/C(7nm)/潤滑剤(5n
m) Hc=2.9 kOe 試料(p) 基板/NiFe(100nm、Tsub:350℃、Par:3mTorr)/hcp構造Co
70Cr17Pt10Ta3(25nm)/TbFeCo(25nm)/C(7nm)/潤滑剤(5n
m)、Hc=2.6kOe と記載されている。なお、Tsubは基板加熱温度であり、
Parはスパッタガス圧である。
Specifically, in the embodiment, the sample (a) substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C., Par: 3 mTorr) / hcp structure Co
70Cr17PtTenTaThree(25nm) / (Pd [2nm] / Co90CrTen[3nm]) 10 / C
(7 nm) / lubricant (5 nm), Hc = 2.7 kOe Sample (b) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C., Par: 3 mTorr) / hcp structure Co
79Crtwenty one(25nm) / (Pd [2nm] / Co90CrTen[3nm]) 10 / C (7nm) / moisture
Lubricant (5 nm), Hc = 2.2 kOe Sample (c) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C, Par: 3 mTorr) / hcp structure Co
77Vtwenty three(25nm) / (Pd [2nm] / Co90CrTen[3nm]) 10 / C (7nm) / moisture
Lubricant (5 nm), Hc = 1.9 kOe Sample (d) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C, Par: 3 mTorr) / hcp structure Co
82Mo18(25nm) / (Pd [2nm] / Co90CrTen[3nm]) 10 / C (7nm) / moisture
Lubricant (5 nm), Hc = 2.1 kOe Sample (e) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C, Par: 3 mTorr) / hcp structure Co
84Re16(25nm) / (Pd [2nm] / Co90CrTen[3nm]) 10 / C (7nm) / moisture
Lubricant (5 nm), Hc = 1.7 kOe Sample (f) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C, Par: 3 mTorr) / hcp structure Co
70Cr17PtTenTaThree(25 nm) / TbFeCo (50 nm) / C (7 nm) / lubricant (5n
m), Hc = 2.6 kOe Sample (g) Substrate / hcp structure Co73CrFifteenPt8TaFour(30nm, Tsub: 200 ℃) / Tbtwenty oneF
e76CoThree(25 nm, Tsub: room temperature) / C (5 nm) Sample (h) Substrate / Tb19Fe78CoThree(25nm, Tsub: 100 ℃) / hcp structure Co73CrFifteen
Pt8TaFour(30nm) / C (7nm) Sample (i) Substrate / hcp structure Co73CrFifteenPt8TaFour(30nm, Tsub: 200 ℃) / non-magnetic
Re (2nm) / Tbtwenty oneFe76CoThree(25 nm, Tsub: room temperature) / C (5 nm) Sample (j) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C) / hcp structure Co70Cr17PtTenTa
Three(25 nm) / TbFeCo / C (7 nm) / lubricant (5 nm) Sample (k) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C., Par: 3 mTorr) / TbFeCo (25
nm) / hcp structure Co70Cr17Pt1 0TaThree(25nm) / C (7nm) / lubricant (5n
m), Hc = 2.2 kOe Sample (l) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C., Par: 3 mTorr) / TbFeCo (25
nm) / hcp structure Co75Crtwenty oneTaFour(25nm) / C (7nm) / lubricant (5nm), H
c = 2.5 kOe Sample (m) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C, Par: 3 mTorr) / TbFeCo (25
nm) / hcp structure Co75Cr20Pt Five (25nm) / C (7nm) / lubricant (5n
m), Hc = 2.6 kOe Sample (n) Substrate / NiFe (100 nm, Tsub: 350 ° C., Par: 3 mTorr) / TbFeCo (25
nm) / hcp structure Co-CoO (25 nm) / C (7 nm) / lubricant (5 nm), Hc =
2.1kOe sample (o) Substrate / NiFe (100nm, Tsub: 350 ℃, Par: 3mTorr) / TbFeCo (25
nm) / hcp structure Co71Cr18Pt 8SiThree (25nm) / C (7nm) / lubricant (5n
m) Hc = 2.9 kOe Sample (p) Substrate / NiFe (100nm, Tsub: 350 ℃, Par: 3mTorr) / hcp structure Co
70Cr17PtTenTaThree(25 nm) / TbFeCo (25 nm) / C (7 nm) / lubricant (5n
m), Hc = 2.6 kOe. Tsub is the substrate heating temperature,
Par is the sputtering gas pressure.

【0007】(3)特開平10-334440号公報 この公報には、図19(c)に示すように、基板101
/下地層107/第1垂直層108(Co合金)/第2垂直層1
09(多層構造又はアモルファス構造)からなり、t1+t2
≦100nm、t1>t2(t1及びt2は、それぞれ第1垂直層及び
第2垂直層の膜厚)の関係を有する磁気記録媒体が記載
されており、第2垂直層としては、Co/Pt、Co/
Pd、Co合金/Pt、Co合金/Pd、Co合金/P
t又はPd合金等からなる多層膜型の垂直磁性層、もし
くはTbFeCoのような稀土類元素を含むアモルファ
ス垂直磁性層を使用できると記載されている。
(3) Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-334440 In this publication, as shown in FIG.
/ Underlayer 107 / first vertical layer 108 (Co alloy) / second vertical layer 1
09 (multilayer structure or amorphous structure), t1 + t2
≦ 100 nm, t1> t2 (t1 and t2 are the thicknesses of the first vertical layer and the second vertical layer, respectively) are described, and the second vertical layer includes Co / Pt, Co /
Pd, Co alloy / Pt, Co alloy / Pd, Co alloy / P
It is described that a multilayer perpendicular magnetic layer made of a t or Pd alloy or the like or an amorphous perpendicular magnetic layer containing a rare earth element such as TbFeCo can be used.

【0008】具体的には、 (a)基板/Ti90Cr10(30nm)/Co73Cr19Pt8(30nm)/(Co[1.5n
m]/Pt[1.5nm])6nm/C(10nm)、Ku(Co/Pt)=2×107erg/cc、
Hc=3.2kOe (b)基板/Ti90Cr10(30nm)/Co73Cr19Pt8(30nm)/(Co[1.5n
m]/Pd[1.5nm])6nm/C(10nm)、Ku(Co/Pd)=1×107erg/cc、
Hc=2.7kOe (c)基板/Ti90Cr10(30nm)/Co73Cr19Pt8(30nm)/(Co84Cr16
[1.5nm]/Pd[1.5nm])6nm/C(10nm)、Ku(CoCr/Pd)=1.2×10
7erg/cc、Hc=2.8kOe (d)基板/Ti90Cr10(30nm)/Co73Cr19Pt8(30nm)/(Co[1.5n
m]/Pt80Pd20[1.5nm])6nm/C(10nm)、Ku(Co/PtPd)=8×106
erg/cc、Hc=2.6kOe (e)基板/Ti90Cr10(30nm)/Co73Cr19Pt8(30nm)/TbFeCo(6n
m)/C(10nm)、Ku(TbFeCo)=6×106erg/cc、Hc=2.9kOe が記載されている。ここで、Kuは、垂直磁気異方性エネ
ルギーを表す。
Specifically, (a) substrate / Ti 90 Cr 10 (30 nm) / Co 73 Cr 19 Pt 8 (30 nm) / (Co [1.5n
m] / Pt [1.5 nm]) 6 nm / C (10 nm), Ku (Co / Pt) = 2 × 10 7 erg / cc,
Hc = 3.2kOe (b) substrate / Ti 90 Cr 10 (30nm) / Co 73 Cr 19 Pt 8 (30nm) / (Co [1.5n
m] / Pd [1.5nm]) 6nm / C (10nm), Ku (Co / Pd) = 1 × 10 7 erg / cc,
Hc = 2.7kOe (c) Substrate / Ti 90 Cr 10 (30nm) / Co 73 Cr 19 Pt 8 (30nm) / (Co 84 Cr 16
[1.5nm] / Pd [1.5nm]) 6nm / C (10nm), Ku (CoCr / Pd) = 1.2 × 10
7 erg / cc, Hc = 2.8kOe (d) substrate / Ti 90 Cr 10 (30nm) / Co 73 Cr 19 Pt 8 (30nm) / (Co [1.5n
m] / Pt 80 Pd 20 [1.5 nm]) 6 nm / C (10 nm), Ku (Co / PtPd) = 8 × 10 6
erg / cc, Hc = 2.6 kOe (e) substrate / Ti 90 Cr 10 (30 nm) / Co 73 Cr 19 Pt 8 (30 nm) / TbFeCo (6n
m) / C (10 nm), Ku (TbFeCo) = 6 × 10 6 erg / cc, and Hc = 2.9 kOe. Here, Ku represents perpendicular magnetic anisotropy energy.

【0009】(4)特開平10-334443号公報 この公報には、図19(d)に示すように、基板101
/下地層107/垂直磁性層110/面内磁性(あるいは軟
磁性)層111からなり、垂直磁性層と面内磁性層の厚
さの合計が100nmより大きく、垂直磁性層が希土類元素
を含むアモルファス膜からなり、面内磁性層より厚いこ
とからなる垂直磁気記録媒体が記載されている。
(4) Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-334443 This publication discloses a substrate 101 as shown in FIG.
/ Underlayer 107 / perpendicular magnetic layer 110 / in-plane magnetic (or soft magnetic) layer 111, the sum of the thicknesses of the perpendicular magnetic layer and the in-plane magnetic layer is greater than 100 nm, and the perpendicular magnetic layer is amorphous containing a rare earth element. A perpendicular magnetic recording medium comprising a film and being thicker than an in-plane magnetic layer is described.

【0010】(5)特開平11-102510号公報 この公報には、2層以上の垂直磁性層からなる垂直磁気
記録媒体が記載されており、磁性層にはCoを主成分とし
てCr、Fe、Mo、V、Ta、Pt、Si、B、Ir、W、Hf、Nb、R
u、Niあるいは希土類の1種類以上の元素を含む膜が記
載されている。この構成は、基板面から遠い側の磁性層
の垂直磁気異方性を基板面に近い側の磁性層の垂直磁気
異方性に比べて大きくし、基板面に近い側の磁性層の磁
気的孤立性を向上させることを目的としている。
(5) Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-102510 This publication describes a perpendicular magnetic recording medium comprising two or more perpendicular magnetic layers. Mo, V, Ta, Pt, Si, B, Ir, W, Hf, Nb, R
Films containing one or more elements of u, Ni or rare earths are described. In this configuration, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic layer far from the substrate surface is made larger than the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic layer near the substrate surface, and the magnetic layer near the substrate surface has a higher magnetic anisotropy. The purpose is to improve isolation.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】これまでに鋭意研究さ
れてきた垂直磁気記録媒体は、上記(1)〜(5)の公
報のようにCoCr系を中心としたものが多かった。CoCr系
結晶材料を用いた垂直磁気記録媒体は、磁性層作製時に
基板を加熱する必要があった。そのため、希土類遷移金
属アモルファス合金膜の上にCoCr系磁性層を形成しよう
とすると、希土類遷移金属アモルファス合金膜が結晶化
するといった問題があった。更に、CoCr系垂直磁気記録
媒体は磁性層作製時に基板を加熱する必要があることか
ら、プラスチック基板上に形成することが不可能であっ
た。
There have been many perpendicular magnetic recording media which have been intensively studied so far, mainly of CoCr type as described in the above publications (1) to (5). In a perpendicular magnetic recording medium using a CoCr-based crystal material, it was necessary to heat the substrate when preparing the magnetic layer. Therefore, when a CoCr-based magnetic layer is formed on a rare earth transition metal amorphous alloy film, there is a problem that the rare earth transition metal amorphous alloy film is crystallized. Further, the CoCr-based perpendicular magnetic recording medium cannot be formed on a plastic substrate because the substrate needs to be heated when the magnetic layer is formed.

【0012】また、上記公報にも希土類遷移金属アモル
ファス合金膜を媒体に使用することができる旨の記載は
あるが、具体的にどのような構成であれば記録できるか
については全く記載されていなかった。更にまた、先端
材料シリーズ「近代磁性材料」裳華房1998年11月10発行
ISBN4-78536719-9の第47〜93頁や特開平2-107718号
公報においては、MnBi等の光磁気記録材料として検討さ
れた垂直磁気異方性を示す磁性層に情報を記録する旨が
記述されている。しかし、前者では、第58頁の図3.5
に示されているように、記録エッジが大きく乱れ、近年
盛んに研究されているような超高密度記録を行なうこと
は不可能である。この点は後者においても同様である。
つまり、MnBiや希土類遷移金属アモルファス合金膜は、
磁気記録には適していないという説が一般的であった。
The above publication also discloses that a rare earth transition metal amorphous alloy film can be used as a medium, but does not specifically describe what kind of structure can be used for recording. Was. Furthermore, advanced materials series "Modern Magnetic Materials" Shokabo published November 10, 1998
ISBN4-78536719-9, pp. 47-93 and JP-A-2-107718 describe that information is recorded on a magnetic layer exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, which has been studied as a magneto-optical recording material such as MnBi. Have been. However, in the former, Figure 3.5 on page 58
As shown in the above, the recording edge is greatly disturbed, and it is impossible to perform ultra-high-density recording, which has been actively studied in recent years. This is the same in the latter case.
In other words, MnBi and rare earth transition metal amorphous alloy films
The theory that it was not suitable for magnetic recording was common.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述のように、希土類遷
移金属(以下、RE-TMともいう)を主成分とするアモル
ファス合金薄膜を用いた磁束により再生しうる媒体につ
いて簡単に記載されているが、それを具体的にどのよう
に実現するかについては何ら明らかになっていない。特
に面記録密度が20Gbit2を越えるような媒体構成に関す
る記述は皆無であった。そこで、本発明の発明者等は、
希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜を
用いた情報記録媒体について、その具体的構成を鋭意検
討した結果、以下のごとき構成で実用的な情報記録媒体
が得られることを見いだし本発明にいたった。
As described above, a medium which can be reproduced by magnetic flux using an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal (hereinafter also referred to as RE-TM) as a main component is simply described. However, it is not clear at all how to realize it. In particular, there was no description about the medium configuration such that the areal recording density exceeded 20 Gbit 2 . Therefore, the inventors of the present invention
As a result of intensive studies on the specific configuration of an information recording medium using an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component, it was found that a practical information recording medium could be obtained with the following configuration, and the present invention was accomplished. Was.

【0014】かくして本発明によれば、垂直磁気異方性
を示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金
薄膜からなる第1磁性層と第2磁性層の積層膜を少なく
とも有し、Hc2>Hc1の関係(Hc1は第1磁性層の保磁力、
Hc2は第2磁性層の保磁力)、又はTc2>Tc1の関係(Tc1
は第1磁性層のキュリー温度、Tc2は第2磁性層のキュ
リー温度)又はその両方の関係を有し、室温及び零磁界
における積層膜の残留磁化が50emu/ccより大きく、磁界
を印加しない場合に第1磁性層と第2磁性層の間に界面
磁壁が実質的に形成されず、積層膜の磁束を検出するこ
とによって情報が再生されることを特徴とする情報記録
媒体が提供される。更に、本発明によれば、垂直磁気異
方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス
合金薄膜からなる第1磁性層と、面内磁気異方性を示す
希土類遷移金属又は遷移金属を主成分とするアモルファ
ス合金薄膜からなる第2磁性層との積層膜を少なくとも
有し、積層膜の磁束を検出することによって情報が再生
されることを特徴とする情報記録媒体が提供される。
Thus, according to the present invention, at least a laminated film of a first magnetic layer and a second magnetic layer composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, wherein Hc2> Hc1 (Hc1 is the coercive force of the first magnetic layer,
Hc2 is the coercive force of the second magnetic layer) or the relationship of Tc2> Tc1 (Tc1
Is the Curie temperature of the first magnetic layer, and Tc2 is the Curie temperature of the second magnetic layer) or both. When the residual magnetization of the laminated film at room temperature and zero magnetic field is larger than 50 emu / cc and no magnetic field is applied, Further, there is provided an information recording medium characterized in that an interface domain wall is not substantially formed between the first magnetic layer and the second magnetic layer, and information is reproduced by detecting a magnetic flux of the laminated film. Further, according to the present invention, the first magnetic layer made of an amorphous alloy thin film mainly containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, and the rare earth transition metal or transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy are mainly used. An information recording medium is provided, which has at least a laminated film with a second magnetic layer made of an amorphous alloy thin film as a component, and reproduces information by detecting a magnetic flux of the laminated film.

【0015】また、本発明によれば、垂直磁気異方性を
示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄
膜からなる積層膜を少なくとも有し、積層膜の室温及び
零磁界における残留磁化の値が50emu/ccより大きく、室
温における保磁力が7kOeより小さく、積層膜の磁束を検
出することによって情報が再生されることを特徴とする
情報記録媒体が提供される。更に、本発明によれば、希
土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜から
なる3層の積層膜を少なくとも有し、積層膜が面内磁気
異方性を示す1つの層と、垂直磁気異方性を示す2つの
層とからなり、積層膜の磁束を検出することによって情
報が再生されることを特徴とする情報記録媒体が提供さ
れる。
According to the present invention, there is provided at least a laminated film composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, and the value of the residual magnetization of the laminated film at room temperature and zero magnetic field. Is larger than 50 emu / cc, the coercive force at room temperature is smaller than 7 kOe, and information is reproduced by detecting the magnetic flux of the laminated film. Furthermore, according to the present invention, at least a three-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component, wherein the laminated film has one layer exhibiting in-plane magnetic anisotropy, There is provided an information recording medium comprising two layers exhibiting anisotropy, wherein information is reproduced by detecting a magnetic flux of a laminated film.

【0016】また、本発明によれば、垂直磁気異方性を
示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄
膜を備え、該合金薄膜が、その膜厚方向に部分的に異な
る組成を有し、零磁界においてその膜厚方向に実質的に
界面磁壁を生じることがなく、室温及び零磁界において
50emu/ccより大きい残留磁化を有し、室温において2〜
7kOeの保磁力を有し、磁束を検出することによって情
報が再生されることを特徴とする情報記録媒体が提供さ
れる。更に、本発明によれば、上記情報記録媒体に情報
を記録する際に、長いマークの間に相対的に短いマーク
を記録する際に磁界を印加する時間が、相対的に短いマ
ークを連続して記録する際に磁界を印加する時間より短
いことを特徴とする情報記録方式が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component, wherein the alloy thin film has a composition partially different in a thickness direction thereof. In the zero magnetic field, there is substantially no interface domain wall in the film thickness direction.
Has a remanent magnetization greater than 50 emu / cc and is 2 ~
An information recording medium having a coercive force of 7 kOe and reproducing information by detecting a magnetic flux is provided. Furthermore, according to the present invention, when recording information on the information recording medium, the time for applying a magnetic field when recording a relatively short mark between long marks is such that a relatively short mark is continuously formed. The information recording method is characterized in that the recording time is shorter than the time for applying a magnetic field.

【0017】また、本発明によれば、上記情報記録媒体
に記録された情報を再生する際に、記録された情報に対
応して変化して検出される信号振幅の略中心電圧レベル
で、記録されたマークのエッジを検出することによって
記録された情報を再生することを特徴とする情報再生方
式が提供される。更に、本発明によれば、上記情報記録
媒体に記録された情報を磁束を検出することで再生する
ために、磁束を検出する手段として磁気抵抗素子を備え
た再生デバイスを備えていることを特徴とする情報記録
再生装置が提供される。
Further, according to the present invention, when reproducing the information recorded on the information recording medium, the information is recorded at substantially the center voltage level of the signal amplitude which is changed and detected corresponding to the recorded information. An information reproducing method is provided, in which recorded information is reproduced by detecting an edge of a marked mark. Further, according to the present invention, in order to reproduce the information recorded on the information recording medium by detecting a magnetic flux, a reproducing device having a magnetoresistive element as a means for detecting the magnetic flux is provided. Is provided.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明では、記録膜に光磁気記録
媒体に使用されている希土類遷移金属アモルファス合金
膜を用いる。希土類遷移金属アモルファス合金薄膜は、
基板加熱を行なうことなく製膜しても良好な垂直磁気異
方性又は面内磁気異方性を示すことから交換結合多層膜
への展開が容易であるという特徴がある。また、希土類
元素の種類や組成を変えることによって様々な磁気特性
を実現することが可能である。更に、基板加熱を行なう
必要がないことからプラスチック基板のような耐熱性の
劣る基板への製膜も容易である。本発明では、特に、磁
気特性の異なる磁性層を積層することによって、超高密
度記録再生に必要な、微少マークを記録することが可能
で高再生出力を得られる媒体を得ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a rare earth transition metal amorphous alloy film used for a magneto-optical recording medium is used as a recording film. Rare earth transition metal amorphous alloy thin film is
Even when the film is formed without heating the substrate, the film exhibits good perpendicular magnetic anisotropy or in-plane magnetic anisotropy, so that it can be easily developed into an exchange-coupled multilayer film. Various magnetic characteristics can be realized by changing the type and composition of the rare earth element. Further, since it is not necessary to heat the substrate, it is easy to form a film on a substrate having low heat resistance such as a plastic substrate. In the present invention, in particular, by laminating magnetic layers having different magnetic properties, it is possible to obtain a medium capable of recording minute marks required for ultra-high density recording and reproduction and obtaining a high reproduction output.

【0019】以下、具体的に本発明を説明する。本発明
の第1の情報記録媒体は、垂直磁気異方性を示す希土類
遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜からなる
第1磁性層と第2磁性層の積層膜を少なくとも有し、
(1)Hc2>Hc1の関係(Hc1は第1磁性層の保磁力、Hc2
は第2磁性層の保磁力)、又はTc2>Tc1の関係(Tc1は第
1磁性層のキュリー温度、Tc2は第2磁性層のキュリー
温度)又はその両方の関係を有し、(2)室温及び零磁
界における積層膜の残留磁化が50emu/ccより大きく、
(3)磁界を印加しない場合に第1磁性層と第2磁性層
の間に界面磁壁が実質的に形成されない構成を有し、積
層膜の磁束を検出することによって情報が再生される。
Hereinafter, the present invention will be described specifically. The first information recording medium of the present invention has at least a laminated film of a first magnetic layer and a second magnetic layer each composed of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component,
(1) The relationship of Hc2> Hc1 (Hc1 is the coercive force of the first magnetic layer, Hc2
Is the coercive force of the second magnetic layer) or Tc2> Tc1 (Tc1 is the Curie temperature of the first magnetic layer, Tc2 is the Curie temperature of the second magnetic layer) or both, and (2) room temperature And the residual magnetization of the laminated film at zero magnetic field is greater than 50 emu / cc,
(3) When no magnetic field is applied, an interface domain wall is not substantially formed between the first magnetic layer and the second magnetic layer, and information is reproduced by detecting a magnetic flux of the laminated film.

【0020】本発明の情報記録媒体は、上記特性の第1
磁性層及び第2磁性層の積層膜を有しさえすれば、これ
以外の通常情報記録媒体に含まれる層をいずれも有して
いてもよい。また、両磁性層は通常どちらかが下層にな
るように基板上に形成されている。なお、第1磁性層と
第2磁性層の厚さは、それぞれ4〜30nm及び4〜3
0nmの範囲であることが好ましい。
The information recording medium of the present invention has the first characteristic described above.
As long as it has a laminated film of a magnetic layer and a second magnetic layer, it may have any other layers included in a normal information recording medium. Both magnetic layers are usually formed on a substrate such that one of them is a lower layer. The thicknesses of the first magnetic layer and the second magnetic layer are 4 to 30 nm and 4 to 3 nm, respectively.
It is preferably in the range of 0 nm.

【0021】垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属アモ
ルファス合金としては、TbFe、TbFeCo、DyFe、DyFeCo、
GdFe、GdFeCo等が挙げられる。第1磁性層及び第2磁性
層の保磁力及びキュリー温度は、使用する磁性材料の種
類に応じて適宜設定することができる。また、第1磁性
層及び第2磁性層は、上記保磁力及びキュリー温度の両
方の関係を有することが好ましい。室温及び零磁界にお
ける積層膜の残留磁化が50emu/ccより大きいことによ
り、常温で記録再生可能な情報記録媒体を得ることがで
きる。ここで残留磁化は、50〜350emu/ccの範囲で
あることが好ましい。
Examples of rare earth transition metal amorphous alloys exhibiting perpendicular magnetic anisotropy include TbFe, TbFeCo, DyFe, DyFeCo,
GdFe, GdFeCo and the like can be mentioned. The coercive force and Curie temperature of the first magnetic layer and the second magnetic layer can be appropriately set according to the type of magnetic material used. Further, it is preferable that the first magnetic layer and the second magnetic layer have a relationship between both the coercive force and the Curie temperature. When the residual magnetization of the laminated film at room temperature and zero magnetic field is larger than 50 emu / cc, it is possible to obtain an information recording medium capable of recording and reproduction at room temperature. Here, the residual magnetization is preferably in the range of 50 to 350 emu / cc.

【0022】次に、「磁界を印加しない場合に第1磁性
層と第2磁性層の間に界面磁壁が実質的に形成されな
い」中、実質的にとは、本発明の情報記録媒体の記録再
生の特性を妨げない程度に形成されないことを意味す
る。本発明の情報記録媒体は、磁気記録媒体で通常行わ
れている、磁束を検出することにより情報を再生するこ
とができる。
Next, “substantially no interface domain wall is formed between the first magnetic layer and the second magnetic layer when a magnetic field is not applied” substantially means “recording of the information recording medium of the present invention”. It means that it is not formed to the extent that it does not interfere with the characteristics of reproduction. The information recording medium of the present invention can reproduce information by detecting a magnetic flux, which is usually performed in a magnetic recording medium.

【0023】更に、上記積層膜は、室温における積層膜
の保磁力が7kOeよりも小さいことが好ましい。保磁力
が7kOeよりも大きい場合、非飽和記録になるので好ま
しくない。より好ましい保磁力は、2〜7kOeである。
更にまた、残留磁束密度×膜厚積(tBr)が50Gauss
μmより大きいことが好ましい。より好ましいtBrは
50〜150Gaussμmである。なお、残留磁束密度×膜
厚積(tBr)が50Gaussμmより大きいことが好ましい
理由を以下に説明する。
Further, the laminated film preferably has a coercive force of less than 7 kOe at room temperature. When the coercive force is larger than 7 kOe, the recording becomes non-saturated, which is not preferable. A more preferable coercive force is 2 to 7 kOe.
Furthermore, the residual magnetic flux density × film thickness product (tBr) is 50 Gauss.
It is preferably larger than μm. A more preferred tBr is 50 to 150 Gauss μm. The reason why the product of the residual magnetic flux density × the film thickness (tBr) is preferably larger than 50 Gauss μm will be described below.

【0024】まず、上記公報(2)の請求項1と7の組
み合わせの構造である基板/第1アモルファス膜(低ノイ
ズ高分解能)/第2アモルファス膜(高出力特性)を追試し
た。なお、この公報には、前記構成に対応する実施例が
ないことから以下の媒体をそれに対応するものとして試
作した。
First, the substrate / first amorphous film (low noise and high resolution) / second amorphous film (high output characteristics) having the structure of the combination of claims 1 and 7 of the above publication (2) were additionally tested. In addition, since there is no example corresponding to the above configuration in this publication, the following media were prototyped as corresponding to them.

【0025】第1アモルファス膜: 組成:Gd20Fe60Co20 膜厚:30nm 製膜Arガス圧:0.7Pa 第2アモルファス膜 組成:Tb21Fe60Co19 膜厚:8nm 製膜Arガス圧:0.8PaFirst amorphous film: Composition: Gd 20 Fe 60 Co 20 film thickness: 30 nm Film Ar gas pressure: 0.7 Pa Second amorphous film composition: Tb 21 Fe 60 Co 19 film thickness: 8 nm Film Ar gas pressure: 0.8Pa

【0026】この磁気記録媒体に、面内記録用に使用さ
れているマージ型ヘッド(薄膜インダクティブ記録素子
+GMR再生素子)を用いて記録再生を行なった。記録幅は
0.6μm、再生幅は0.5μmのヘッドを用いた。この2層磁
性層の保磁力Hcは5kOeであり、磁化が飽和する磁界は約
7kOeであった。今回用いたヘッドは約7kOeの磁界を印
加できるものであるにもかかわらず、200kFCIより短い
マークを記録することは不可能であった。
Recording and reproduction were performed on this magnetic recording medium using a merge type head (thin film inductive recording element + GMR reproducing element) used for longitudinal recording. Recording width is
A head having a thickness of 0.6 μm and a reproduction width of 0.5 μm was used. The coercive force Hc of the two magnetic layers is 5 kOe, and the magnetic field at which the magnetization is saturated is about
It was 7 kOe. Although the head used this time could apply a magnetic field of about 7 kOe, it was impossible to record marks shorter than 200 kFCI.

【0027】記録したビットを磁気力顕微鏡(MFM)で
観察したところ、200kFCIより短いマークでは縞状磁区
となり、ビットが形成できないことが確認できた。そこ
で、この結果が、上記媒体の保磁力が大きいことに起因
するのではないかと考え、第2アモルファス膜の組成を
Tb18Fe60Co22とした。その結果、この2層磁性層の保磁
力Hcは4kOeであり、磁化が飽和する磁界は5kOeであっ
た。このようにHcを小さくすることによって、記録磁界
を十分に印加できるようにしたにもかかわらず、前回の
実験と同様に、200kFCIより短いマークを記録すること
は不可能であった。そこで、本発明者等は、第2アモル
ファス膜の膜厚を以下に示す構造のように更に厚くし
た。
Observation of the recorded bit with a magnetic force microscope (MFM) confirmed that a mark shorter than 200 kFCI formed a striped magnetic domain and that no bit could be formed. Therefore, we consider that this result may be due to the large coercive force of the medium, and changed the composition of the second amorphous film.
Tb 18 Fe 60 Co 22 was used. As a result, the coercive force Hc of this two-layer magnetic layer was 4 kOe, and the magnetic field at which the magnetization was saturated was 5 kOe. As described above, it was impossible to record a mark shorter than 200 kFCI as in the previous experiment, even though the recording magnetic field was sufficiently applied by reducing the Hc. Therefore, the present inventors have further increased the thickness of the second amorphous film as in the following structure.

【0028】第1アモルファス膜: 組成:Gd20Fe60Co20 膜厚:34nm 製膜Arガス圧:1.1Pa 第2アモルファス膜 組成:Tb18Fe60Co22 膜厚:15nm 製膜Arガス圧:1.0PaFirst amorphous film: Composition: Gd 20 Fe 60 Co 20 film thickness: 34 nm Film Ar gas pressure: 1.1 Pa Second amorphous film composition: Tb 18 Fe 60 Co 22 Film thickness: 15 nm Film Ar gas pressure: 1.0Pa

【0029】この媒体に上記の例と同様のヘッドを用い
て、記録再生を行なった。この多層磁性層の保磁力は約
6kOeであり、6.7kOeで十分に磁化は飽和した。この媒
体には、300kFCIのマークを記録することが可能であっ
た。この時、残留磁束密度×膜厚積(tBr)の値は、
60Gaussμmであった。このことから、RE-TM膜に直接記
録を行なうためには、tBrを適切に設定することが好
ましいことが確認できた。
Recording and reproduction were performed on this medium using the same head as in the above example. The coercive force of this multilayer magnetic layer is about
The magnetization was 6 kOe, and the magnetization was sufficiently saturated at 6.7 kOe. It was possible to record a mark of 300 kFCI on this medium. At this time, the value of the residual magnetic flux density × the film thickness product (tBr) is:
It was 60 Gauss μm. From this, it was confirmed that it is preferable to appropriately set tBr in order to perform recording directly on the RE-TM film.

【0030】ここで第1及び/又は第2磁性層は、複数
の磁性層の積層体からなっていてもよい。また、第1磁
性層と第2磁性層との間に非磁性中間層を設けてもよ
い。非磁性中間層としては、第1磁性層と第2磁性層と
の間の交換結合を切るものであればどのような材料から
なっていてもよく、例えばC、Cr、SiN、SiO2等の非磁性
材料からなる層が挙げられる。
Here, the first and / or second magnetic layers may be composed of a laminate of a plurality of magnetic layers. Further, a non-magnetic intermediate layer may be provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer. The nonmagnetic intermediate layer may be made of any material as long as it breaks exchange coupling between the first magnetic layer and the second magnetic layer. For example, the nonmagnetic intermediate layer may be made of C, Cr, SiN, SiO 2 or the like. Examples include a layer made of a non-magnetic material.

【0031】更に、基板と積層体の間に下地層を形成し
てもよい。下地層としては、NiP、NiAl等が挙げ
られる。その膜厚は5〜30nm程度が好ましい。NiP
やNiAlは比較的緻密な膜であるが、20nm程度の膜厚で粒
構造又は微粒子構造をもち、その表面は凹凸が形成され
る。このような凹凸は情報の記録再生の役割をになう希
土類遷移金属を主成分とする磁性層へのさらなる微少サ
イズのマークの記録に寄与する。
Further, an underlayer may be formed between the substrate and the laminate. Examples of the underlayer include NiP and NiAl. The thickness is preferably about 5 to 30 nm. NiP
Although NiAl and NiAl are relatively dense films, they have a grain structure or a fine particle structure with a thickness of about 20 nm, and the surface thereof has irregularities. Such unevenness contributes to recording of a mark of a further minute size on the magnetic layer mainly composed of a rare earth transition metal which plays a role of recording and reproducing information.

【0032】下地層を有する情報記録媒体を、公報
(5)に従って試作した。具体的な膜構造や製膜条件は
以下の通りである。 下地層: 組成:Ti90Cr10/Co65Cr35 膜厚:30nm/15nm 製膜Arガス圧:0.3Pa 第1アモルファス膜: 組成:Gd20Fe60Co20 膜厚:34nm 製膜Arガス圧:0.7Pa 第2アモルファス膜 組成:Tb18Fe60Co22 膜厚:15nm 製膜Arガス圧:0.8Pa
An information recording medium having an underlayer was prototyped according to the official gazette (5). Specific film structures and film forming conditions are as follows. Underlayer: Composition: Ti 90 Cr 10 / Co 65 Cr 35 Film thickness: 30 nm / 15 nm Film Ar gas pressure: 0.3 Pa First amorphous film: Composition: Gd 20 Fe 60 Co 20 Film thickness: 34 nm Film Ar gas pressure : 0.7Pa Second amorphous film Composition: Tb 18 Fe 60 Co 22 Film thickness: 15nm Film Ar gas pressure: 0.8Pa

【0033】この磁気記録媒体に面内記録用に使用され
ているマージ型ヘッド(薄膜インダクティブ記録素子+G
MR再生素子)を用いて記録再生を行なった。記録幅は0.6
μm、再生幅は0.5μmのヘッドを用いた。この磁性層の
保磁力Hcは5.5kOeであり、磁化が飽和する磁界は約6kO
eであった。今回用いたヘッドは約7kOeの磁界を印加で
きるものであるにもかかわらず、230kFCIより短いマー
クを記録することは不可能であった。これは、結晶系垂
直磁気記録膜に使用されている下地層(Ti90Cr 10/Co65C
r35)は、アモルファス系RE-TM膜においては、同一の
働きをしていないことを意味している。
The magnetic recording medium is used for longitudinal recording.
Merged head (Thin film inductive recording element + G
Recording and reproduction were performed using an MR reproducing element). Recording width is 0.6
A head having a reproduction width of 0.5 μm was used. Of this magnetic layer
The coercive force Hc is 5.5 kOe, and the magnetic field at which the magnetization is saturated is about 6 kOe
e. The head used this time can apply a magnetic field of about 7 kOe.
Shorter than 230kFCI
It was impossible to record This is a crystal
The underlayer (Ti90Cr Ten/ Co65C
r35) Is the same for amorphous RE-TM films.
Means not working.

【0034】そこで、下地層を変えてみた。膜構成は以
下の通りである。 下地層: 組成:NiP 膜厚:15nm 製膜Arガス圧:1.3Pa 第1アモルファス膜: 組成:Gd20Fe60Co20 膜厚:34nm 製膜Arガス圧:0.7Pa 第2アモルファス膜 組成:Tb18Fe60Co22 膜厚:15nm 製膜Arガス圧:0.8Pa
Therefore, the underlayer was changed. The film configuration is as follows. Underlayer: Composition: NiP Film thickness: 15 nm Film Ar gas pressure: 1.3 Pa First amorphous film: Composition: Gd 20 Fe 60 Co 20 Film thickness: 34 nm Film Ar gas pressure: 0.7 Pa Second amorphous film Composition: Tb 18 Fe 60 Co 22 Film thickness: 15 nm Film Ar gas pressure: 0.8 Pa

【0035】この下地層をNiPにした積層膜に情報を記
録したところ、300kFCIのマークを記録することが可能
であった。これは、下地のNiPが適度な凹凸を有してい
ることによることが下地を原子間力顕微鏡(AFM)で観
察することにより分かった。ここで、適度な凹凸とは、
0.1〜1.5nmの範囲のRaであることが好まし
い。なお、本明細書において、RaはJIS表面粗さ
(B0601)に準拠して求めた値である。具体的に
は、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さLの部分
を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率
の方向をY軸、粗さ曲線をy=f(x)で表したとき、
以下の式によって求められる値をnmで表したものを意
味する。
When information was recorded on the laminated film in which the underlayer was made of NiP, it was possible to record a mark of 300 kFCI. It was found by observing the underlayer with an atomic force microscope (AFM) that the underlying NiP had moderate irregularities. Here, the moderate unevenness is
Preferably, Ra is in the range of 0.1 to 1.5 nm. In this specification, Ra is a value obtained based on JIS surface roughness (B0601). Specifically, a portion of the measurement length L is extracted from the roughness curve in the direction of the center line, the center line of the extracted portion is the X axis, the longitudinal magnification direction is the Y axis, and the roughness curve is y = f ( x)
The value obtained by the following equation is represented by nm.

【0036】[0036]

【数1】 (Equation 1)

【0037】また、上記凹凸により、積層膜に膜厚方向
に所定の幅のコラムを形成することも可能である。この
コラムにより、更に微小記録マークを形成することが可
能となる。なお、上記所定の幅は、0.2μm以下であ
ることが好ましい。
Further, it is possible to form a column having a predetermined width in the thickness direction of the laminated film by the above-mentioned unevenness. With this column, it is possible to further form minute recording marks. Note that the predetermined width is preferably 0.2 μm or less.

【0038】更に、上記下地層には、凹凸を付与する層
の他に、積層膜が酸化されることを防ぐために、酸化物
又は窒化物を主成分とする酸化保護層が含まれているこ
とが好ましい。また更に、積層膜上には、積層膜が酸化
されることを防ぐために、酸化物又は窒化物を主成分と
する酸化保護層が含まれていることが好ましい。上記酸
化保護層は、5〜20nmの厚さを有することが好まし
い。
Further, the underlayer contains, in addition to the layer for imparting irregularities, an oxidation protective layer containing oxide or nitride as a main component in order to prevent the laminated film from being oxidized. Is preferred. Furthermore, it is preferable that an oxide protective layer containing an oxide or a nitride as a main component is included on the stacked film in order to prevent the stacked film from being oxidized. The oxidation protection layer preferably has a thickness of 5 to 20 nm.

【0039】次に、本発明の第2の情報記録媒体は、垂
直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモ
ルファス合金薄膜からなる第1磁性層と、面内磁気異方
性を示す希土類遷移金属又は遷移金属を主成分とするア
モルファス合金薄膜からなる第2磁性層との積層膜を少
なくとも有し、積層膜の磁束を検出することによって情
報が再生される。
Next, the second information recording medium of the present invention comprises a first magnetic layer comprising an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component, and an in-plane magnetic anisotropy. It has at least a laminated film with a second magnetic layer composed of a rare earth transition metal or an amorphous alloy thin film containing a transition metal as a main component, and information is reproduced by detecting a magnetic flux of the laminated film.

【0040】まず、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金
属を主成分とするアモルファス合金薄膜からなる第1磁
性層には、上記第1の情報記録媒体と同じものを使用す
ることができる。但し、第1磁性層の保磁力Hcは室温に
おいて2〜7kOeの範囲であることが好ましい。更に、
第1磁性層のtBrが50Gaussμmより大きいことが好ま
しく、より好ましくは50〜150Gaussμmの範囲であ
る。また、第1の情報記録媒体と同様に積層膜が基板上
に形成されていてもよい。
First, as the first magnetic layer made of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component, the same one as the first information recording medium can be used. However, the coercive force Hc of the first magnetic layer is preferably in the range of 2 to 7 kOe at room temperature. Furthermore,
Preferably, the tBr of the first magnetic layer is greater than 50 Gauss μm, more preferably in the range of 50 to 150 Gauss μm. Further, a laminated film may be formed on the substrate as in the case of the first information recording medium.

【0041】面内磁気異方性を示す希土類遷移金属を主
成分とするアモルファス合金薄膜からなる第2磁性層
は、例えばGdFeCo、GdFe、NdFe、NdFeCo等が挙げられ
る。面内磁気異方性を示す遷移金属を主成分とするアモ
ルファス合金薄膜からなる第2磁性層は、例えばFeTa
C、CoZrNb等が挙げられる。なお、第1磁性層と第2磁
性層は、どちらが基板側に位置していてもよい。また、
第1磁性層と第2磁性層の厚さは、それぞれ4〜50n
m及び5〜100nmの範囲であることが好ましい。更
に、上記第1の情報記録媒体における非磁性中間層、下
地層、酸化保護層のいずれの構成を第2の情報記録媒体
も有していてもよい。
The second magnetic layer composed of an amorphous alloy thin film mainly containing a rare earth transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy includes, for example, GdFeCo, GdFe, NdFe, NdFeCo and the like. The second magnetic layer made of an amorphous alloy thin film mainly containing a transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy is made of, for example, FeTa.
C, CoZrNb and the like. Either the first magnetic layer or the second magnetic layer may be located on the substrate side. Also,
Each of the first magnetic layer and the second magnetic layer has a thickness of 4 to 50 n.
m and preferably in the range of 5 to 100 nm. Further, the second information recording medium may have any structure of the non-magnetic intermediate layer, the underlayer, and the oxidation protection layer in the first information recording medium.

【0042】次に、本発明の第3の情報記録媒体は、垂
直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモ
ルファス合金薄膜からなる3層の積層膜を少なくとも有
し、積層膜の室温及び零磁界における残留磁化の値が50
emu/ccより大きく、室温における保磁力が7kOeより小さ
く、積層膜の磁束を検出することによって情報が再生さ
れる。まず、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主
成分とするアモルファス合金薄膜には、上記第1の情報
記録媒体と同じものを使用することができる。また、第
1の情報記録媒体と同様に積層膜が基板上に形成されて
いてもよい。また、積層膜の室温における零磁界におけ
る残留磁化の値が50emu/ccより大きいことにより、常温
で記録再生可能な情報記録媒体を得ることができる。こ
こで残留磁化は、50〜350emu/ccの範囲であること
が好ましい。
Next, the third information recording medium of the present invention has at least a three-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy. Remanent magnetization of 50 at room temperature and zero magnetic field
The coercive force at room temperature is smaller than 7 kOe, larger than emu / cc, and information is reproduced by detecting the magnetic flux of the laminated film. First, an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component can be the same as the first information recording medium. Further, a laminated film may be formed on the substrate as in the case of the first information recording medium. In addition, since the value of the residual magnetization of the laminated film in a zero magnetic field at room temperature is greater than 50 emu / cc, an information recording medium that can record and reproduce at room temperature can be obtained. Here, the residual magnetization is preferably in the range of 50 to 350 emu / cc.

【0043】更に、好ましいtBrは50〜150Gaus
sμmである。より好ましい保磁力は2〜7kOeである。
なお、積層膜の全体の厚さは、25〜50nmの範囲で
あることが好ましい。更に、上記第1の情報記録媒体に
おける非磁性中間層、下地層、酸化保護層のいずれの構
成を第3の情報記録媒体も有していてもよい。非磁性中
間層を第1磁性層と第2磁性層の間に設ける場合は、第
2磁性層の膜厚を50〜150nmに設定することでオ
ーバーライトをより良好に行うことができる。
Further, a preferable tBr is 50 to 150 Gauss.
sμm. A more preferable coercive force is 2 to 7 kOe.
Note that the total thickness of the laminated film is preferably in the range of 25 to 50 nm. Further, the third information recording medium may have any structure of the nonmagnetic intermediate layer, the underlayer, and the oxidation protection layer in the first information recording medium. When the nonmagnetic intermediate layer is provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer, overwriting can be performed more favorably by setting the thickness of the second magnetic layer to 50 to 150 nm.

【0044】次に、本発明の第4の情報記録媒体は、希
土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜から
なる3層の積層膜を少なくとも有し、積層膜が面内磁気
異方性を示す1つの層と、垂直磁気異方性を示す2つの
層とからなり、積層膜の磁束を検出することによって情
報が再生される。まず、垂直磁気異方性を示す希土類遷
移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜には、上記
第1の情報記録媒体と同じものを使用することができ
る。また、面内磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成
分とするアモルファス合金薄膜には、上記第2の情報記
録媒体と同じものを使用することができる。第1の情報
記録媒体と同様に積層膜が基板上に形成されていてもよ
い。
Next, the fourth information recording medium of the present invention has at least a three-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component, and the laminated film has in-plane magnetic anisotropy. The information is reproduced by detecting a magnetic flux of the laminated film, which is composed of one layer shown and two layers showing perpendicular magnetic anisotropy. First, an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component can be the same as the first information recording medium. As the amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy as a main component, the same one as the second information recording medium can be used. As in the case of the first information recording medium, a laminated film may be formed on the substrate.

【0045】また、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金
属を主成分とするアモルファス合金薄膜の保磁力Hcは室
温において2〜7kOeの範囲であることが好ましい。更
に、この薄膜のtBrが50Gaussμmより大きいことが好
ましく、より好ましくは50〜150Gaussμmの範囲で
ある。なお、積層膜の全体の厚さは、10〜100nm
の範囲であることが好ましい。この内、面内磁気異方性
を示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金
薄膜の厚さは、5〜100nmの範囲であることが好ま
しい。更に、上記第1の情報記録媒体における非磁性中
間層、下地層、酸化保護層のいずれの構成を第4の情報
記録媒体も有していてもよい。
The coercive force Hc of the amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy is preferably in the range of 2 to 7 kOe at room temperature. Further, the tBr of the thin film is preferably larger than 50 Gauss μm, more preferably in the range of 50 to 150 Gauss μm. The total thickness of the laminated film is 10 to 100 nm.
Is preferably within the range. Of these, the thickness of the amorphous alloy thin film mainly containing a rare earth transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy is preferably in the range of 5 to 100 nm. Further, the fourth information recording medium may have any configuration of the nonmagnetic intermediate layer, the underlayer, and the oxidation protection layer in the first information recording medium.

【0046】次に、本発明の第5の情報記録媒体は、垂
直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモ
ルファス合金薄膜を備え、該合金薄膜が、その膜厚方向
に部分的に異なる組成を有し、零磁界においてその膜厚
方向に実質的に界面磁壁を生じることがなく、室温及び
零磁界において50emu/ccより大きい残留磁化を有し、室
温において2〜7kOeの保磁力を有し、磁束を検出するこ
とによって情報が再生される。まず、垂直磁気異方性を
示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄
膜には、上記第1の情報記録媒体と同じものを使用する
ことができる。また、第1の情報記録媒体と同様に合金
薄膜が基板上に形成されていてもよい。
Next, the fifth information recording medium of the present invention comprises an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component, and the alloy thin film is partially formed in its thickness direction. Have a different composition, have substantially no interfacial domain wall in the film thickness direction at zero magnetic field, have a remanent magnetization of more than 50 emu / cc at room temperature and zero magnetic field, and have a coercive force of 2 to 7 kOe at room temperature. The information is reproduced by detecting the magnetic flux. First, an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component can be the same as the first information recording medium. Further, similarly to the first information recording medium, an alloy thin film may be formed on the substrate.

【0047】また、部分的に異なる組成とは、アモルフ
ァス合金薄膜を構成する元素の組成比を異ならせる場
合、部分的に他の元素(例えば、希土類元素、遷移金属
元素、メタロイド系の比較的小さな元素)を所定の濃度
で添加する場合が挙げられる。なお、具体的には、希土
類元素にはTb、Dy等が含まれ、遷移金属元素にはF
e、Co等が含まれ、メタロイド系の比較的小さな元素
にはC、B、Si等が含まれる。また、残留磁化は、5
0〜350emu/ccの範囲であることが好ましい。更に、
好ましいtBrは50〜150Gaussμmである。より好
ましい保磁力は2〜7kOeである。また、アモルファス
合金薄膜の厚さは、10〜70nmの範囲であることが
好ましい。更に、上記第1の情報記録媒体における非磁
性中間層、下地層、酸化保護層のいずれの構成を第5の
情報記録媒体も有していてもよい。
When the composition ratio of the elements constituting the amorphous alloy thin film is made different from the partially different composition, other elements (for example, a rare earth element, a transition metal element, a relatively small Element) at a predetermined concentration. Specifically, rare earth elements include Tb, Dy, etc., and transition metal elements include Fb.
e, Co and the like, and relatively small elements of the metalloid series include C, B, Si and the like. The remanent magnetization is 5
It is preferably in the range of 0 to 350 emu / cc. Furthermore,
Preferred tBr is 50-150 Gauss μm. A more preferable coercive force is 2 to 7 kOe. The thickness of the amorphous alloy thin film is preferably in the range of 10 to 70 nm. Further, the fifth information recording medium may have any structure of the nonmagnetic intermediate layer, the underlayer, and the oxidation protection layer in the first information recording medium.

【0048】次に、本発明では、上記情報記録媒体に、
長いマークの間に相対的に短いマークを記録する際に磁
界を印加する時間を、相対的に短いマークを連続して記
録する際に磁界を印加する時間より短くする条件下で、
情報を記録することが好ましい。このことにより、記録
パターンの違いによって生じる磁化転移点のシフトを改
善することができる。なお、後者の時間は、前者の時間
に対して、約80%以下であることが好ましく、60〜
70%であることがより好ましい。
Next, in the present invention, the information recording medium
Under the condition that the time for applying a magnetic field when recording a relatively short mark between long marks is shorter than the time for applying a magnetic field when continuously recording relatively short marks,
It is preferable to record information. Thereby, the shift of the magnetization transition point caused by the difference in the recording pattern can be improved. Note that the latter time is preferably about 80% or less of the former time,
More preferably, it is 70%.

【0049】次に、本発明では、上記情報記録媒体に、
記録された情報に対応して変化して検出される信号振幅
の略中心電圧レベルで、記録されたマークのエッジを検
出する条件下で、記録された情報を再生することが好ま
しい。このことにより、比較的長いマークのSNRを改
善することができる。次に、本発明では、上記情報記録
媒体に記録された情報を磁束を検出することで再生する
ための情報記録再生装置が、磁束を検出する手段として
磁気抵抗素子を備えた再生デバイスを備えていることが
好ましい。
Next, in the present invention, the information recording medium
It is preferable that the recorded information is reproduced under the condition of detecting the edge of the recorded mark at substantially the center voltage level of the signal amplitude that is detected and changed corresponding to the recorded information. This can improve the SNR of relatively long marks. Next, in the present invention, an information recording / reproducing apparatus for reproducing information recorded on the information recording medium by detecting magnetic flux includes a reproducing device having a magnetoresistive element as a means for detecting magnetic flux. Is preferred.

【0050】次に、本発明を以下に示す実施形態により
更に詳細に説明する。まず、本発明の第1の実施形態に
よれば、図1(a)及び(b)に示すように、基板1上
に形成された、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を
主成分とするアモルファス合金薄膜からなる2層の積層
膜であって、第1磁性層2の保磁力Hc1と第2磁性層3
の保磁力Hc2が、Hc2 > Hc1の関係があり、室温における
積層膜の零磁界における残留磁化の値が50emu/ccより大
きく、tBrが50Gaussμmより大きく、室温における積
層膜の保磁力が7kOeよりも小さく、磁界を印加しない
場合に第1磁性層2と第2磁性層3の間に界面磁壁を形
成することがなく、積層膜の磁束を検出することによっ
て、情報を再生することを特徴とする情報記録媒体が提
供される。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the following embodiments. First, according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1A and 1B, a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy formed on a substrate 1 is used as a main component. And a coercive force Hc1 of the first magnetic layer 2 and a second magnetic layer 3
Hc2 has a relationship of Hc2> Hc1, the value of the remanent magnetization in the zero magnetic field of the laminated film at room temperature is greater than 50 emu / cc, tBr is greater than 50 Gaussμm, and the coercive force of the laminated film at room temperature is greater than 7 kOe. The information is reproduced by detecting the magnetic flux of the laminated film without forming an interface domain wall between the first magnetic layer 2 and the second magnetic layer 3 when no magnetic field is applied. An information recording medium is provided.

【0051】垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属アモ
ルファス合金としては、TbFe,TbFeCo,DyFe,DyFeCo,GdF
e,GdFeCo等がよく知られており、特にTbFeCoとDyFeCo膜
は現在の光磁気記録媒体に広く利用されている。更に
は、これらの磁性層を交換結合多層膜にした高SNR媒体
や、光変調オーバーライト媒体、磁気超解像媒体、磁壁
移動検出媒体等が提案されている。ところが、これらは
いずれもいわゆる熱磁気記録とよばれる方法で情報の記
録を行い、磁気光学効果(カー効果)で記録した情報を
読み取るものである。従って、常温近傍でこれらの磁性
層へ記録/再生することはほとんど行われていない。
Rare earth transition metal amorphous alloys exhibiting perpendicular magnetic anisotropy include TbFe, TbFeCo, DyFe, DyFeCo, and GdF.
e, GdFeCo and the like are well known, and in particular, TbFeCo and DyFeCo films are widely used in current magneto-optical recording media. Furthermore, high SNR media in which these magnetic layers are exchange-coupled multilayer films, optical modulation overwrite media, magnetic super-resolution media, domain wall motion detection media, and the like have been proposed. However, in each of these methods, information is recorded by a method called thermomagnetic recording, and information recorded by a magneto-optical effect (Kerr effect) is read. Therefore, recording / reproducing on / from these magnetic layers is hardly performed near normal temperature.

【0052】仮に、現在光磁気ディスクに用いられてい
る媒体に磁気記録を行い、再生を行なおうとすると保磁
力が大きすぎて現在の磁気記録用ヘッドでは記録が不可
能であり、またその組成はいわゆる補償組成をもってい
るために室温における磁化の値が小さく、近年の巨大磁
気抵抗効果を利用した再生ヘッドでも十分な信号を得る
ことができない。第1の実施形態によれば、基板上に希
土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜の第
2磁性層にはTb21Fe68Co11、第1磁性層にはTb15Fe80Co
5等が用いられる。
If magnetic recording is performed on the medium currently used for the magneto-optical disk and reproduction is attempted, the coercive force is too large to perform recording with the current magnetic recording head. Has a so-called compensating composition, the magnetization value at room temperature is small, and a sufficient signal cannot be obtained even with a reproducing head utilizing the recent giant magnetoresistance effect. According to the first embodiment, Tb 21 Fe 68 Co 11 is used for the second magnetic layer and Tb 15 Fe 80 Co is used for the first magnetic layer of the amorphous alloy thin film mainly containing a rare earth transition metal on the substrate.
5 etc. are used.

【0053】具体的には、Tb21Fe68Co11の膜厚t2=14n
m、保磁力Hc2=8kOe、Ms2=20emu/cc、Tb15Fe80Co5の膜厚
t1=25nm、Hc1=2kOe、Ms1=200emu/ccの場合、積層膜の
保磁力Hcは2.4kOeであり、角型比Sは1であり、残留磁
化Mrは135emu/ccであり、tBrは66Gaussμmである。
この積層膜は第1磁性層と第2磁性層の膜厚は薄いの
で、第1磁性層と第2磁性層の間に界面磁壁は生じるこ
とはない。このような積層膜を用いることによってHcが
大きく、残留磁化も大きな媒体を試作することが可能で
あることから大きな信号を得るとともに記録ビットが安
定になる。
Specifically, the film thickness t2 = 14n of Tb 21 Fe 68 Co 11
m, the coercive force Hc2 = 8kOe, Ms2 = 20emu / cc, thickness of Tb 15 Fe 80 Co 5
When t1 = 25 nm, Hc1 = 2 kOe, Ms1 = 200 emu / cc, the coercive force Hc of the laminated film is 2.4 kOe, the squareness ratio S is 1, the remanent magnetization Mr is 135 emu / cc, and tBr is 66 Gaussμm. It is.
In this laminated film, the first magnetic layer and the second magnetic layer have a small thickness, so that there is no interface domain wall between the first magnetic layer and the second magnetic layer. By using such a laminated film, it is possible to prototype a medium having a large Hc and a large residual magnetization, so that a large signal is obtained and the recording bit is stabilized.

【0054】次に、本発明の第2の実施形態によれば、
図1(a)及び(b)に示すように、基板1上に形成さ
れた、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分と
するアモルファス合金薄膜からなる2層の積層膜であっ
て、第1磁性層2のキュリー温度Tc1と第2磁性層3の
キュリー温度Tc2が、Tc2>Tc1の関係があり、室温におけ
る積層膜の零磁界における残留磁化の値が50emu/ccより
大きく、tBrが50Gaussμmより大きく、室温における
積層膜の保磁力が7kOeよりも小さく、磁界を印加しな
い場合に第1磁性層2と第2磁性層3の間に界面磁壁を
形成することがなく、積層膜の磁束を検出することによ
って、情報を再生することを特徴とする情報記録媒体が
提供される。
Next, according to the second embodiment of the present invention,
As shown in FIGS. 1A and 1B, a two-layer laminated film made of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy and formed on a substrate 1. The Curie temperature Tc1 of the first magnetic layer 2 and the Curie temperature Tc2 of the second magnetic layer 3 have a relationship of Tc2> Tc1, and the value of the remanent magnetization of the laminated film at room temperature in a zero magnetic field is larger than 50 emu / cc. Is larger than 50 Gauss μm, the coercive force of the laminated film at room temperature is smaller than 7 kOe, and when no magnetic field is applied, no interface domain wall is formed between the first magnetic layer 2 and the second magnetic layer 3. An information recording medium characterized by reproducing information by detecting a magnetic flux is provided.

【0055】第2の実施形態として、第1磁性層には(T
b17Fe81Co2)96Si4、第2磁性層にはTb21Fe68Co11等が用
いられる。具体的には、(Tb17Fe81Co2)96Si4の膜厚t1=3
0nm、保磁力Hc1=3kOe、Ms1=170emu/cc、キュリー温度Tc
1=140℃、Tb21Fe68Co11の膜厚t2=12nm、Hc2=8kOe、Ms2=
20emu/cc、Tc2=250℃の場合、積層膜の保磁力Hcは3.2kO
eであり、tBrは、67Gaussμmである。この積層膜は
第1磁性層と第2磁性層の膜厚は薄いので、第1磁性層
と第2磁性層の間に界面磁壁は生じることはない。
As a second embodiment, (T
b 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 , and Tb 21 Fe 68 Co 11 or the like is used for the second magnetic layer. Specifically, (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 film thickness t1 = 3
0 nm, coercive force Hc1 = 3 kOe, Ms1 = 170 emu / cc, Curie temperature Tc
1 = 140 ° C., the film thickness t2 = 12 nm of Tb 21 Fe 68 Co 11, Hc2 = 8kOe, Ms2 =
At 20 emu / cc and Tc2 = 250 ° C, the coercive force Hc of the laminated film is 3.2 kO
e and tBr is 67 Gauss μm. In this laminated film, the first magnetic layer and the second magnetic layer have a small thickness, so that there is no interface domain wall between the first magnetic layer and the second magnetic layer.

【0056】次に、本発明の第3の実施形態によれば、
図2(a)及び(b)に示すように、基板1上に形成さ
れた、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分と
するアモルファス合金薄膜からなる第1磁性層4と面内
磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモル
ファス合金薄膜からなる第2磁性層5を積層した積層膜
であって、垂直磁気異方性を示す第1磁性層4の保磁力
Hcが室温において2〜7kOeであり、第1磁性層4のt
Brが50Gaussμmより大きく、積層膜の磁束を検出する
ことによって、情報を再生することを特徴とする情報記
録媒体が提供される。
Next, according to the third embodiment of the present invention,
As shown in FIGS. 2A and 2B, an in-plane first magnetic layer 4 formed on a substrate 1 and formed of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component. A laminated film in which a second magnetic layer 5 composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare-earth transition metal exhibiting magnetic anisotropy is laminated, and the coercive force of the first magnetic layer 4 exhibiting perpendicular magnetic anisotropy
Hc is 2 to 7 kOe at room temperature, and t of the first magnetic layer 4 is
An information recording medium is provided in which Br is larger than 50 Gauss μm and information is reproduced by detecting a magnetic flux of the laminated film.

【0057】第3の実施形態として、第1磁性層にはTb
18Fe77Co5、第2磁性層にはGd14Fe7 5Co11等が用いられ
る。具体的には、Tb18Fe77Co5の膜厚t1=30nm、保磁力Hc
1=4kOe、Ms1=180emu/cc、キュリー温度Tc1=200℃、Gd
14Fe75Co11の膜厚t2=10nm、面内方向保磁力Hc2=8Oe、Ms
2=700emu/cc、Tc2=240℃の場合、積層膜の保磁力はHc=3
kOeであり、tBrは、77Gaussμmである。この場合、
第2磁性層のMsが大きいことから第2磁性層の磁化反転
に起因して第1磁性層が磁化反転する場合もある。
As a third embodiment, the first magnetic layer has Tb
18Fe77CoFiveAnd Gd in the second magnetic layer.14Fe7 FiveCo11Etc. are used
You. Specifically, Tb18Fe77CoFiveThickness t1 = 30 nm, coercive force Hc
1 = 4kOe, Ms1 = 180emu / cc, Curie temperature Tc1 = 200 ℃, Gd
14Fe75Co11Thickness t2 = 10 nm, in-plane coercive force Hc2 = 8Oe, Ms
When 2 = 700 emu / cc and Tc2 = 240 ° C, the coercive force of the laminated film is Hc = 3
kOe and tBr is 77 Gauss μm. in this case,
Since the Ms of the second magnetic layer is large, the magnetization reversal of the second magnetic layer
In some cases, the first magnetic layer undergoes magnetization reversal due to this.

【0058】次に、本発明の第4の実施形態によれば、
図3(a)及び(b)に示すように、基板1上に形成さ
れた、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分と
するアモルファス合金薄膜4と面内磁気異方性を示す遷
移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜6を積層し
た積層膜であって、垂直磁気異方性を示す合金薄膜4の
保磁力が2〜7kOeであり、積層膜の磁束を検出すること
によって、情報を再生することを特徴とする情報記録媒
体が提供される。
Next, according to the fourth embodiment of the present invention,
As shown in FIGS. 3A and 3B, the amorphous alloy thin film 4 mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy formed on the substrate 1 and the in-plane magnetic anisotropy are shown. A coercive force of the alloy thin film 4 having a perpendicular magnetic anisotropy of 2 to 7 kOe, which is a stacked film in which an amorphous alloy thin film 6 containing a transition metal as a main component is stacked, and by detecting a magnetic flux of the stacked film, An information recording medium characterized by reproducing information is provided.

【0059】第4の実施形態として、希土類遷移金属を
主成分とするアモルファス合金薄膜にはTb18Fe77Co5
遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜にはFe80
Ta10C 10等が用いられる。具体的には、Tb18Fe77Co5の膜
厚t=30nm、保磁力Hc=4kOe、Ms=180emu/cc、キュリー温
度Tc=200℃、Fe80Ta10C10の膜厚t=8nm、面内方向の保磁
力Hc=2 Oe、Ms=1000emu/ccの場合、積層膜の保磁力Hcは
2.8kOeであり、tBrは168Gaussμmとなる。ここで
は、垂直磁性層と面内磁性層が交換結合しており、面内
磁性層の端面において磁化は垂直方向に向いている。
As a fourth embodiment, a rare earth transition metal is
Tb for amorphous alloy thin film18Fe77CoFive,
Fe is used for the amorphous alloy thin film mainly composed of transition metal.80
TaTenC TenAre used. Specifically, Tb18Fe77CoFiveMembrane
Thickness t = 30nm, coercive force Hc = 4kOe, Ms = 180emu / cc, Curie temperature
Degree Tc = 200 ℃, Fe80TaTenCTenFilm thickness t = 8nm, coercivity in in-plane direction
When the force Hc = 2 Oe and Ms = 1000 emu / cc, the coercive force Hc of the laminated film is
2.8 kOe, and tBr is 168 Gauss μm. here
Indicates that the perpendicular magnetic layer and the in-plane magnetic layer are exchange-coupled,
The magnetization is perpendicular to the end face of the magnetic layer.

【0060】次に、第4の実施形態の変形例としての
4'の実施形態によれば、希土類遷移金属を主成分とす
るアモルファス合金薄膜にはTb18Fe77Co5、遷移金属を
主成分とするアモルファス合金薄膜にはFe80Ta10C10
が用いられ、両薄膜の間に非磁性中間層が形成される。
非磁性中間層の厚みは1nm程度でもよい。非磁性中間
層は、希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金
薄膜と遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜の
交換結合を切るものであればどのような物質からなって
いてもよい。例えばC、Cr、SiN、SiO2等の非磁性材料が
あげられる。
Next, according to the embodiment 4 ′ as a modification of the fourth embodiment, the amorphous alloy thin film mainly containing a rare-earth transition metal is composed mainly of Tb 18 Fe 77 Co 5 and a transition metal. As the amorphous alloy thin film to be used, Fe 80 Ta 10 C 10 or the like is used, and a non-magnetic intermediate layer is formed between the two thin films.
The thickness of the nonmagnetic intermediate layer may be about 1 nm. The nonmagnetic intermediate layer may be made of any material as long as it can cut off exchange coupling between the amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal and the amorphous alloy thin film mainly composed of a transition metal. For example, non-magnetic materials such as C, Cr, SiN, and SiO 2 can be used.

【0061】第4'の実施形態の具体的な例としては、
基板上にFe80Ta10C10が500nm形成され、それに続いてSi
Nが2nm形成される。更にTb18Fe77Co5が34nm形成され
る。ここで、Tb18Fe77Co5は、保磁力Hc1=4kOe、Ms1=18
0emu/cc、キュリー温度Tc1=200℃であり、Fe80Ta10C10
の面内方向保磁力は2OeでMs=1000emu/ccである。この場
合、希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄
膜側から記録された情報が再生される。遷移金属を主成
分とするアモルファス合金薄膜は記録補助層として働
く。この構成は、記録ヘッドが単磁極ヘッドあるいは磁
極先端が非常に尖ったリングヘッドの場合に非常に有効
である。
A specific example of the fourth embodiment is as follows.
500 nm of Fe 80 Ta 10 C 10 is formed on the substrate, followed by Si
N is formed to 2 nm. Further, Tb 18 Fe 77 Co 5 is formed to a thickness of 34 nm. Here, Tb 18 Fe 77 Co 5 has a coercive force Hc1 = 4 kOe and Ms1 = 18
0 emu / cc, Curie temperature Tc1 = 200 ° C, Fe 80 Ta 10 C 10
Has an in-plane coercive force of 2 Oe and Ms = 1000 emu / cc. In this case, information recorded from the side of the amorphous alloy thin film mainly containing a rare earth transition metal is reproduced. The amorphous alloy thin film mainly composed of a transition metal functions as a recording auxiliary layer. This configuration is very effective when the recording head is a single pole head or a ring head with a very sharp pole tip.

【0062】第4'の実施形態のさらなる変形例として
4''の実施形態によれば、希土類遷移金属を主成分とす
るアモルファス合金薄膜と遷移金属を主成分とするアモ
ルファス合金薄膜の間に適当な凹凸を有する非磁性中間
層を挿入することができる。第4''の実施形態の具体例
としては、第4'の実施形態の具体例と同一の磁性層を
用いて、非磁性中間層にはNiPを用いることを異ならせ
ている。NiPの代わりとしては、NiAl等でもよい。NiPや
NiAlは比較的緻密な膜であるが、20nm程度の膜厚では粒
構造あるいは微粒子構造をもち、その表面には凹凸が形
成される。このような凹凸は、情報の記録再生の役割を
担う希土類遷移金属を主成分とする磁性層へ、さらなる
微少サイズのマークを記録することを可能とする。
According to the fourth embodiment, as a further modification of the fourth embodiment, the amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component and the amorphous alloy thin film containing a transition metal as a main component are suitably formed. A non-magnetic intermediate layer having various irregularities can be inserted. As a specific example of the fourth embodiment, the same magnetic layer as that of the specific example of the fourth embodiment is used, and the use of NiP for the non-magnetic intermediate layer is different. As an alternative to NiP, NiAl or the like may be used. NiP and
NiAl is a relatively dense film, but when it has a thickness of about 20 nm, it has a grain structure or a fine particle structure, and its surface has irregularities. Such irregularities enable recording of marks of even smaller size on the magnetic layer mainly composed of a rare earth transition metal that plays a role in recording and reproducing information.

【0063】本発明の第5の実施形態によれば、図4
(a)及び(b)に示すように、基板1上に形成され
た、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分とす
るアモルファス合金薄膜からなる2層の積層膜であっ
て、第1磁性層2の保磁力Hc1と第2磁性層7の保磁力H
c2が、Hc2 > Hc1の関係があり、室温における積層膜の
零磁界における残留磁化の値が50emu/ccより大きく、t
Brが50Gaussμmより大きく、室温における積層膜の保
磁力が7kOeよりも小さく、磁界を印加しない場合に第
1磁性層2と第2磁性層7の間に界面磁壁を形成するこ
とがなく、積層膜の磁束を検出することによって、情報
を再生することを特徴とする情報記録媒体であって、保
磁力の大きな第2磁性層7が多層膜からなる情報記録媒
体が提供される。
According to the fifth embodiment of the present invention, FIG.
As shown in (a) and (b), a two-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy and formed on a substrate 1, The coercive force Hc1 of the first magnetic layer 2 and the coercive force H of the second magnetic layer 7
c2 has a relationship of Hc2> Hc1, the value of the residual magnetization in the zero magnetic field of the laminated film at room temperature is larger than 50 emu / cc, and t2
Br is larger than 50 Gauss μm, the coercive force of the laminated film at room temperature is smaller than 7 kOe, and when no magnetic field is applied, no interface domain wall is formed between the first magnetic layer 2 and the second magnetic layer 7. An information recording medium characterized by reproducing information by detecting a magnetic flux of the second magnetic layer 7 having a large coercive force and comprising a multilayer film.

【0064】Hcが相対的に大きな層であっても、その大
きな層のキュリー温度が異なる方がよい場合がある。例
えば、キュリー温度を高くするためにはCoを多量に添加
すると遷移金属同士の面内における交換結合が大きくな
り、小さなマークを記録できない場合がある。また、磁
性層のキュリー温度を下げ過ぎると磁気ディスクドライ
ブ内の温度が上昇した場合に記録したビットが消えると
いう問題がある。そこで、第5の実施形態によれば、保
磁力の大きな層を2層化することで適当なキュリー温度
を有し、更には大きな保磁力を満たす情報記録媒体を提
供することが可能となり、この媒体には微小なマークを
記録できるというメリットが生まれる。
Even in a layer having a relatively large Hc, it may be preferable that the Curie temperature of the large layer is different. For example, if a large amount of Co is added to increase the Curie temperature, exchange coupling in the plane between transition metals becomes large, and a small mark may not be recorded. Also, if the Curie temperature of the magnetic layer is too low, the recorded bits disappear when the temperature in the magnetic disk drive rises. Therefore, according to the fifth embodiment, it is possible to provide an information recording medium having an appropriate Curie temperature by further forming a layer having a large coercive force into two layers and further satisfying a large coercive force. There is an advantage that a minute mark can be recorded on the medium.

【0065】第5の実施形態によれば、希土類遷移金属
を主成分とするアモルファス合金薄膜の第2磁性層がTb
21Fe79とTb22Fe60Co18の二層膜からなり、希土類遷移金
属を主成分とするアモルファス合金薄膜の第1磁性層に
はTb15Fe80Co5等が用いられる。具体的には、Tb21Fe79
の膜厚が6nmの場合、保磁力は7kOe、Ms=10emu/cc、Tb22
Fe60Co18の膜厚が7nmの場合、保磁力は11kOe、Ms=5emu/
ccである。第1磁性層はTb15Fe80Co5の膜厚がt1=25nmの
場合、Hc1=2kOe、Ms1=200emu/ccである。 より具体的
は、次のような構造になる。
According to the fifth embodiment, the second magnetic layer of the amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component is made of Tb.
Tb 15 Fe 80 Co 5 or the like is used for the first magnetic layer of an amorphous alloy thin film composed of a two-layer film of 21 Fe 79 and Tb 22 Fe 60 Co 18 and containing a rare earth transition metal as a main component. Specifically, Tb 21 Fe 79
When the film thickness is 6 nm, the coercive force is 7 kOe, Ms = 10 emu / cc, Tb 22
When the film thickness of Fe 60 Co 18 is 7 nm, the coercive force is 11 kOe, Ms = 5 emu /
cc. When the film thickness of Tb 15 Fe 80 Co 5 is t1 = 25 nm, Hc1 = 2 kOe and Ms1 = 200 emu / cc in the first magnetic layer. More specifically, the structure is as follows.

【0066】 基板/ 第1磁性層:Tb15Fe80Co5(25nm) 第2磁性層:Tb21Fe79(6nm)/Tb22Fe60Co18(7nm) あるいは、第1磁性層と第2磁性層の順序が逆転した次
の場合でも同様の効果が現れる。 基板/ 第2磁性層:Tb21Fe79(6nm)/Tb22Fe60Co18(7nm) 第1磁性層:Tb15Fe80Co5(25nm) 更には第2磁性層層内の積層膜の順序を変えた以下の構
成においても同様な効果が得られる。
Substrate / First magnetic layer: Tb 15 Fe 80 Co 5 (25 nm) Second magnetic layer: Tb 21 Fe 79 (6 nm) / Tb 22 Fe 60 Co 18 (7 nm) Alternatively, the first magnetic layer and the second magnetic layer The same effect is exhibited in the next case where the order of the magnetic layers is reversed. Substrate / Second magnetic layer: Tb 21 Fe 79 (6 nm) / Tb 22 Fe 60 Co 18 (7 nm) First magnetic layer: Tb 15 Fe 80 Co 5 (25 nm) Similar effects can be obtained in the following configuration in which the order is changed.

【0067】 (1)基板/ 第1磁性層:Tb15Fe80Co5(25nm) 第2磁性層:Tb22Fe60Co18(7nm)/Tb21Fe79(6nm) (2)基板/ 第2磁性層:Tb22Fe60Co18(7nm)/Tb21Fe79(6nm) 第1磁性層:Tb15Fe80Co5(25nm)(1) Substrate / First magnetic layer: Tb 15 Fe 80 Co 5 (25 nm) Second magnetic layer: Tb 22 Fe 60 Co 18 (7 nm) / Tb 21 Fe 79 (6 nm) (2) Substrate / 2 magnetic layer: Tb 22 Fe 60 Co 18 (7 nm) / Tb 21 Fe 79 (6 nm) 1st magnetic layer: Tb 15 Fe 80 Co 5 (25 nm)

【0068】更に第5の実施形態の変形例としての第
5'の実施形態によれば、図4(a)及び(b)に示す
ように、基板1上に形成された、垂直磁気異方性を示す
希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜か
らなる2層の積層膜であって、第1磁性層2のキュリー
温度Tc1と第2磁性層7のキュリー温度Tc2が、Tc2>Tc1
の関係があり、室温における積層膜の零磁界における残
留磁化の値が50emu/ccより大きく、tBrが50Gaussμm
より大きく、室温における積層膜の保磁力が7kOeより
も小さく、磁界を印加しない場合に第1磁性層2と第2
磁性層7の間に界面磁壁を形成することがなく、積層膜
の磁束を検出することによって、情報を再生することを
特徴とする情報記録媒体であって、キュリー温度が高い
第2磁性層7が多層膜からなる情報記録媒体が提供され
る。
Further, according to the fifth embodiment as a modified example of the fifth embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the perpendicular magnetic anisotropic layer formed on the substrate 1 is formed. A two-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film containing a rare-earth transition metal as a main component, wherein the Curie temperature Tc1 of the first magnetic layer 2 and the Curie temperature Tc2 of the second magnetic layer 7 are Tc2> Tc1
The value of the residual magnetization in the zero magnetic field of the laminated film at room temperature is larger than 50 emu / cc, and tBr is 50 Gauss μm.
When the coercive force of the laminated film at room temperature is smaller than 7 kOe, the first magnetic layer 2 and the second magnetic layer 2
An information recording medium characterized by reproducing information by detecting a magnetic flux of a laminated film without forming an interface domain wall between the magnetic layers, wherein the second magnetic layer has a high Curie temperature. An information recording medium comprising a multilayer film is provided.

【0069】一般にキュリー温度の低い磁性層は面内方
向における交換結合が低いことから微小なマークの形成
が比較的容易であるが、熱的安定性がよくない場合があ
る。そこで本発明の第2の実施形態では、第1磁性層と
して(Tb17Fe81Co2)96Si4、第2磁性層としてTb21Fe68Co
11等が用いられる。具体的には、(Tb17Fe81Co2)96Si4
t1=30nm、Hc1=3kOe、Ms1=170emu/cc、Tc1=140℃、Tb21F
e68Co11:t2=12nm、Hc2=8kOe、Ms2=20emu/cc、Tc2=250
℃の場合、積層膜のHcは3.2kOeであり、tBrは67Gaus
sμmである。こうすることで第2磁性層のキュリー温度
が高いため、記録されたビットが安定に存在できる。し
かし、積層膜のキュリー温度を高くして記録ビットの安
定性を更に向上させたり、あるいは熱的安定性を一定に
保ちながら積層膜の保磁力やtBrを大きくしたい場合
等がある。そのような場合はキュリー温度が高い第2磁
性層を2層化することが有効である。
In general, a magnetic layer having a low Curie temperature has relatively low exchange coupling in the in-plane direction, so that it is relatively easy to form minute marks. However, thermal stability may not be good in some cases. Therefore, in the second embodiment of the present invention, (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 is used as the first magnetic layer, and Tb 21 Fe 68 Co is used as the second magnetic layer.
11 etc. are used. Specifically, (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 :
t1 = 30nm, Hc1 = 3kOe, Ms1 = 170emu / cc, Tc1 = 140 ℃, Tb 21 F
e 68 Co 11 : t2 = 12 nm, Hc2 = 8 kOe, Ms2 = 20 emu / cc, Tc2 = 250
In the case of ° C., Hc of the laminated film is 3.2 kOe and tBr is 67 Gauss.
sμm. By doing so, the Curie temperature of the second magnetic layer is high, so that recorded bits can be stably present. However, there are cases where the Curie temperature of the laminated film is increased to further improve the stability of the recording bit, or the coercive force or tBr of the laminated film is desired to be increased while keeping the thermal stability constant. In such a case, it is effective to form the second magnetic layer having a high Curie temperature into two layers.

【0070】第5'の実施形態の具体例として次のよう
な構成がある。 基板/ 第1磁性層(Tb17Fe81Co2)96Si4:t1=30nm、Hc1=3kOe、M
s1=170emu/cc、Tc1=140℃ 第2磁性層Tb21Fe68Co11:t2'=6nm、Hc2'=8kOe、Ms2'=2
0emu/cc、Tc2'=250℃ Tb22Fe60Co18:t2''=6nm、Hc2''=8kOe、Ms2''=20emu/c
c、Tc2''=310℃ ここで第2磁性層の各層のHcとMsが揃っているが、これ
はTb量とCo量を若干変えたことによる。上記積層膜のHc
は3.2kOeであり、tBrは67Gaussμmである。この媒体
のキュリー温度は第2の実施形態のキュリー温度より高
いことから、記録ビットの耐熱性に優れている。
The following configuration is a specific example of the fifth embodiment. Substrate / First magnetic layer (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 : t1 = 30 nm, Hc1 = 3 kOe, M
s1 = 170 emu / cc, Tc1 = 140 ° C. Second magnetic layer Tb 21 Fe 68 Co 11 : t2 ′ = 6 nm, Hc2 ′ = 8 kOe, Ms2 ′ = 2
0emu / cc, Tc2 '= 250 ℃ Tb 22 Fe 60 Co 18: t2''= 6nm, Hc2''= 8kOe, Ms2''= 20emu / c
c, Tc2 ″ = 310 ° C. Here, the Hc and Ms of each layer of the second magnetic layer are uniform, but this is because the amounts of Tb and Co are slightly changed. Hc of the above laminated film
Is 3.2 kOe and tBr is 67 Gauss μm. Since the Curie temperature of this medium is higher than the Curie temperature of the second embodiment, the recording bit is excellent in heat resistance.

【0071】次に、第5の実施形態の変形例としての第
5''の実施形態によれば、図5(a)及び(b)に示す
ように、基板1上に形成された、垂直磁気異方性を示す
希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜か
らなる第1磁性層2と面内磁気異方性を示す希土類遷移
金属を主成分とするアモルファス合金薄膜からなる第2
磁性層8を積層した積層膜であって、垂直磁気異方性を
示す第1磁性層2の保磁力Hcが室温において2〜7kOe
であり、第1磁性層2のtBrが50Gaussμmより大き
く、積層膜の磁束を検出することによって、情報を再生
することを特徴とする情報記録媒体であって、第2磁性
層8の面内磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分と
するアモルファス合金薄膜が多層膜であることを特徴と
する情報記録媒体が提供される。
Next, according to the fifth embodiment as a modification of the fifth embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the vertical A first magnetic layer 2 composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting magnetic anisotropy and a second magnetic layer composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy
The coercive force Hc of the first magnetic layer 2 having a perpendicular magnetic anisotropy is 2 to 7 kOe at room temperature.
Wherein the tBr of the first magnetic layer 2 is greater than 50 Gauss μm, and the information is reproduced by detecting the magnetic flux of the laminated film. An information recording medium is provided, wherein the amorphous alloy thin film containing anisotropic rare earth transition metal as a main component is a multilayer film.

【0072】第3の実施形態として、第1磁性層にはTb
18Fe77Co5、第2磁性層にはGd14Fe7 5Co11等が用いられ
ている。具体的には、 Tb18Fe77Co5:t1=30nm、Hc1=4kOe、Ms1=180emu/cc、Tc
1=200℃、 Gd14Fe75Co11:t2=10nm、面内方向保磁力Hc2=8 Oe、Ms2
=700emu/cc、Tc2=240℃ の構成が挙げられる。
As a third embodiment, the first magnetic layer has Tb
18Fe77CoFiveAnd Gd in the second magnetic layer.14Fe7 FiveCo11Etc. are used
ing. Specifically, Tb18Fe77CoFive: T1 = 30 nm, Hc1 = 4 kOe, Ms1 = 180 emu / cc, Tc
1 = 200 ℃, Gd14Fe75Co11: T2 = 10 nm, in-plane coercive force Hc2 = 8 Oe, Ms2
= 700 emu / cc, Tc2 = 240 ° C.

【0073】この内、第2磁性層の面内磁性層を多層化
することによって、より微小なマーク記録することが可
能となる。具体的には、第2磁性層の一部分のキュリー
温度を下げることによって微小マークの形成が容易にな
る。また、第2磁性層の一部分の飽和磁化の値を大きく
することによって記録磁界感度をよくすることが可能と
なる。
Of these, by making the in-plane magnetic layer of the second magnetic layer a multilayer, it is possible to record a finer mark. Specifically, the formation of minute marks is facilitated by lowering the Curie temperature of a part of the second magnetic layer. Further, it is possible to improve the recording magnetic field sensitivity by increasing the value of the saturation magnetization of a part of the second magnetic layer.

【0074】第5''の実施形態の具体例として、以下の
構成が挙げられる。 基板/ 第2磁性層:Gd14Fe75Co11(t2'=5nm,Hc2'=2 Oe,Ms2'=70
0emu/cc,Tc2'=240℃) :(Gd12Fe77Co11)97Si3(t2''=5nm,Hc2''=3 Oe,Ms2''=65
0emu/cc,Tc2''=230℃) 第1磁性層:Tb18Fe77Co5:t1=30nm、Hc1=4kOe、Ms1=1
80emu/cc、Tc1=200℃ このような構成の磁性層を用いることで微小マークの形
成が可能となり更には低ノイズ化が可能となる。
The following configuration is a specific example of the fifth embodiment. Substrate / Second magnetic layer: Gd 14 Fe 75 Co 11 (t2 ′ = 5 nm, Hc2 ′ = 2 Oe, Ms2 ′ = 70
0emu / cc, Tc2 '= 240 ℃): (Gd 12 Fe 77 Co 11) 97 Si 3 (t2''= 5nm, Hc2''= 3 Oe, Ms2''= 65
0 emu / cc, Tc2 ″ = 230 ° C.) First magnetic layer: Tb 18 Fe 77 Co 5 : t1 = 30 nm, Hc1 = 4 kOe, Ms1 = 1
80 emu / cc, Tc1 = 200 ° C. By using the magnetic layer having such a configuration, a minute mark can be formed, and further, noise can be reduced.

【0075】第5''の実施形態のその他の具体例とし
て、以下の構成が挙げられる。 基板/ 第2磁性層:Gd14Fe75Co11(t2'=5nm,Hc2'=2 Oe,Ms2'=70
0emu/cc,Tc2'=240℃) :Gd12Fe70Co18(t2''=5nm,Hc2''=2 Oe,Ms2''=850emu/c
c,Tc2''=290℃) 第1磁性層:Tb18Fe77Co5:t1=30nm、Hc1=4kOe、Ms1=1
80emu/cc、Tc1=200℃ このような構成の磁性層を用いることで記録磁界感度が
向上し、オーバーライト特性が改善され更にはノイズも
低減できる。
As another specific example of the fifth embodiment, the following configuration can be mentioned. Substrate / Second magnetic layer: Gd 14 Fe 75 Co 11 (t2 ′ = 5 nm, Hc2 ′ = 2 Oe, Ms2 ′ = 70
0emu / cc, Tc2 '= 240 ℃): Gd 12 Fe 70 Co 18 (t2''= 5nm, Hc2''= 2 Oe, Ms2''= 850emu / c
c, Tc2 ″ = 290 ° C.) First magnetic layer: Tb 18 Fe 77 Co 5 : t1 = 30 nm, Hc1 = 4 kOe, Ms1 = 1
80 emu / cc, Tc1 = 200 ° C. By using the magnetic layer having such a configuration, the recording magnetic field sensitivity is improved, the overwrite characteristics are improved, and the noise can be reduced.

【0076】次に、第5の実施形態の変形例として第
5'''の実施形態によれば、図6(a)及び(b)によ
れば、基板1上に形成された、垂直磁気異方性を示す希
土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜9と
面内磁気異方性を示す遷移金属を主成分とするアモルフ
ァス合金薄膜5を積層した積層膜であって、垂直磁気異
方性を示す合金薄膜9の保磁力が2〜7kOeであり、積層
膜の磁束を検出することによって、情報を再生すること
を特徴とする情報記録媒体であって、垂直磁気異方性を
示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄
膜9が多層膜であることを特徴とする情報記録媒体が提
供される。
Next, according to the fifth embodiment as a modification of the fifth embodiment, according to FIGS. 6 (a) and 6 (b), the perpendicular magnetic layer formed on the substrate 1 is formed. A laminated film in which an amorphous alloy thin film 9 mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting anisotropy and an amorphous alloy thin film 5 mainly composed of a transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy are laminated. An information recording medium characterized in that the coercive force of the alloy thin film 9 exhibiting the property is 2 to 7 kOe and the information is reproduced by detecting the magnetic flux of the laminated film, and the rare earth element exhibiting the perpendicular magnetic anisotropy. An information recording medium is provided, wherein the amorphous alloy thin film 9 containing a transition metal as a main component is a multilayer film.

【0077】第4の実施形態として、Tb18Fe77Co5の膜
厚t=30nm、保磁力Hc=4kOe、Ms=180emu/cc、キュリー温
度Tc=200℃、Fe80Ta10C10の膜厚は8nm、面内方向の保磁
力Hc=2 Oe、Ms=1000emu/ccの場合、積層膜の保磁力Hcは
2.8kOeであり、tBrは168Gaussμmとなる媒体を具体
例として挙げている。
As a fourth embodiment, a film of Tb 18 Fe 77 Co 5 having a thickness t = 30 nm, a coercive force Hc = 4 kOe, Ms = 180 emu / cc, a Curie temperature Tc = 200 ° C., and a Fe 80 Ta 10 C 10 film When the thickness is 8 nm, the coercive force in the in-plane direction Hc = 2 Oe, and Ms = 1000 emu / cc, the coercive force Hc of the laminated film is
The medium is 2.8 kOe and tBr is 168 Gauss μm as a specific example.

【0078】第5'''の実施形態によれば、図6(a)
及び(b)に示すように、垂直磁性層が多層化される。
これは、第1の実施形態に示されている、希土類遷移金
属を主成分とするアモルファス合金薄膜が多層化される
ことを意味する。なお、図中、9は多層化された第1磁
性層をも意味する。
According to the fifth embodiment, FIG.
And (b), the perpendicular magnetic layer is multilayered.
This means that the amorphous alloy thin film mainly composed of a rare-earth transition metal shown in the first embodiment is multilayered. In the drawing, reference numeral 9 also denotes a multilayered first magnetic layer.

【0079】第5'''の実施形態によれば以下の具体例
として、以下の構成が挙げられる。 基板/ 第2磁性層:Tb23Fe68Co11:t2'=14nm、Hc2'=10kOe、Ms
2'=10emu/cc、 :Tb15Fe80Co5:t2''=28nm、Hc2''=2kOe、Ms2''=200em
u/cc 第1磁性層:Fe80Ta10C10:t=8nm、面内方向の保磁力Hc
=2 Oe、Ms=1000emu/cc 上記構成では、第2磁性層において、より保磁力の大き
な層を交換結合膜に用いることによって積層膜の保磁力
がより大きくなり記録されたビットはより安定となる。
According to the fifth embodiment, the following configuration is given as a specific example below. Substrate / Second magnetic layer: Tb 23 Fe 68 Co 11 : t2 ′ = 14 nm, Hc2 ′ = 10 kOe, Ms
2 '= 10 emu / cc,: Tb 15 Fe 80 Co 5 : t2 ″ = 28 nm, Hc2 ″ = 2 kOe, Ms2 ″ = 200 em
u / cc First magnetic layer: Fe 80 Ta 10 C 10 : t = 8 nm, in-plane coercive force Hc
= 2 Oe, Ms = 1000 emu / cc In the above configuration, by using a layer having a larger coercive force for the exchange coupling film in the second magnetic layer, the coercive force of the laminated film becomes larger, and the recorded bit becomes more stable. Become.

【0080】次に、本発明の第6の実施形態について説
明する。Hcが相対的に小さな層であっても、そのHcが小
さな層の磁気特性が異なる方がよい場合がある。例え
ば、小さなHcの膜をTMリッチとREリッチにすることでHc
の小さな膜の保磁力を温度上昇によっても変化させない
というメリットがある。上記メリットを実現するため
に、第6の実施形態によれば、図7(a)及び(b)に
示すように、希土類遷移金属を主成分とするアモルファ
ス合金薄膜の第2磁性層3がTb22Fe60Co18からなり、希
土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜の第
1磁性層9としてTb15Fe80Co5とTb30Fe65Co5からなる積
層膜が用いられる。ここでTb15Fe80Co5はTMリッチ膜で
あり温度の上昇とともにHcが小さくなるが、Tb30Fe65Co
8はREリッチ膜であり温度の上昇とともにHcは大きくな
る。なお、Tb22Fe60Co18は9nmであり、Tb15Fe80Co5は15
nm、Tb30Fe65Co5は15nm等の厚さで使用できる。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Even in a layer having a relatively small Hc, it may be better for the layer having a small Hc to have different magnetic properties. For example, by making a small Hc film TM rich and RE rich,
There is an advantage that the coercive force of a film having a small thickness is not changed by a rise in temperature. According to the sixth embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B, the second magnetic layer 3 of an amorphous alloy thin film containing a rare-earth transition metal as a main component is formed of Tb according to the sixth embodiment. A laminated film composed of Tb 15 Fe 80 Co 5 and Tb 30 Fe 65 Co 5 is used as the first magnetic layer 9 of an amorphous alloy thin film composed of 22 Fe 60 Co 18 and containing a rare earth transition metal as a main component. Here Tb 15 Fe 80 Co 5 is Hc decreases with increasing temperature is TM-rich film, Tb 30 Fe 65 Co
Reference numeral 8 denotes a RE-rich film whose Hc increases as the temperature increases. Incidentally, Tb 22 Fe 60 Co 18 is 9nm, Tb 15 Fe 80 Co 5 15
nm and Tb 30 Fe 65 Co 5 can be used with a thickness of 15 nm or the like.

【0081】具体的には以下の構造が挙げられる。 基板/ 第1磁性層: Tb15Fe80Co5(15nm)/Tb30Fe65Co5(15nm)/ 第2磁性層: Tb22Fe60Co18(9nm) このような構造をとることで、記録されたビットは温度
上昇に対してより安定に存在することが可能となる。
Specifically, the following structures are mentioned. Substrate / First magnetic layer: Tb 15 Fe 80 Co 5 (15 nm) / Tb 30 Fe 65 Co 5 (15 nm) / Second magnetic layer: Tb 22 Fe 60 Co 18 (9 nm) By taking such a structure, The recorded bits can be present more stably with increasing temperature.

【0082】次に、本発明の第6の実施形態の変形例と
しての第6'の実施形態によれば、図7(a)及び
(b)に示すように、基板1上に形成された、垂直磁気
異方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファ
ス合金薄膜からなる2層の積層膜であって、第1磁性層
9のキュリー温度Tc1と第2磁性層3のキュリー温度Tc2
が、Tc2>Tc1の関係があり、室温における積層膜の零磁
界における残留磁化の値が50emu/ccより大きく、tBr
が50Gaussμmより大きく、室温における積層膜の保磁力
が7kOeよりも小さく、磁界を印加しない場合に第1磁
性層9と第2磁性層3の間に界面磁壁を形成することが
なく、積層膜の磁束を検出することによって、情報を再
生することを特徴とする情報記録媒体であって第1磁性
層9が多層化された情報記録媒体が提供される。
Next, according to the sixth embodiment as a modification of the sixth embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 7A and 7B, A two-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, wherein the Curie temperature Tc1 of the first magnetic layer 9 and the Curie temperature Tc2 of the second magnetic layer 3
However, there is a relation of Tc2> Tc1, and the value of the residual magnetization in the zero magnetic field of the laminated film at room temperature is larger than 50 emu / cc, and tBr
Is larger than 50 Gauss μm, the coercive force of the laminated film at room temperature is smaller than 7 kOe, and when no magnetic field is applied, no interface domain wall is formed between the first magnetic layer 9 and the second magnetic layer 3. An information recording medium characterized by reproducing information by detecting a magnetic flux, wherein the information recording medium has a multilayered first magnetic layer 9 is provided.

【0083】第6′の実施形態によれば、希土類遷移金
属を主成分とするアモルファス合金薄膜の第2磁性層が
Tb22Fe58Co20であり、希土類遷移金属を主成分とするア
モルファス合金薄膜の第1磁性層としてTb15Fe80Co5とD
y15Fe88Co5の積層膜等が用いられる。このような構成に
することで第2磁性層の保磁力を大きくすることで第1
磁性層の保磁力をより小さくでき、更には残留磁化の値
を大きくでき、信号品質の向上と記録ビットの安定性あ
るいは微小マークの記録が可能となる。ここで積層膜の
保磁力Hcは3.2kOeであり、tBrは70Gaussμmである。
According to the sixth embodiment, the second magnetic layer of the amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component is
Tb 22 Fe 58 Co 20 and Tb 15 Fe 80 Co 5 and D as the first magnetic layer of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component.
A laminated film of y 15 Fe 88 Co 5 is used. With this configuration, the coercive force of the second magnetic layer is increased,
The coercive force of the magnetic layer can be made smaller, and the value of the residual magnetization can be made larger, so that the signal quality can be improved and the recording bit stability or the recording of minute marks can be made. Here, the coercive force Hc of the laminated film is 3.2 kOe, and tBr is 70 Gauss μm.

【0084】本発明の第6の実施形態の変形例として第
6''の実施形態によれば、図8(a)及び(b)に示す
ように、基板1上に形成された、垂直磁気異方性を示す
希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜か
らなる第1磁性層9と面内磁気異方性を示す希土類遷移
金属を主成分とするアモルファス合金薄膜からなる第2
磁性層5を積層した積層膜であって、垂直磁気異方性を
示す第1磁性層9の保磁力Hcが室温において2〜7kOe
であり、第1磁性層9のtBrが50Gaussμmより大き
く、積層膜の磁束を検出することによって、情報を再生
することを特徴とする情報記録媒体であって、希土類遷
移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜からなる第
1磁性層9が積層膜からなることを特徴とする情報記録
媒体が提供される。
According to the sixth embodiment of the present invention, as a modification of the sixth embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, the perpendicular magnetic A first magnetic layer 9 composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting anisotropy and a second magnetic layer composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy.
The coercive force Hc of the first magnetic layer 9 showing perpendicular magnetic anisotropy is 2 to 7 kOe at room temperature.
An information recording medium characterized in that tBr of the first magnetic layer 9 is larger than 50 Gauss μm, and information is reproduced by detecting a magnetic flux of the laminated film. The first consisting of alloy thin film
(1) An information recording medium is provided in which the magnetic layer 9 is formed of a laminated film.

【0085】本発明の第6''の実施形態では、垂直磁気
異方性を示す第1磁性層が多層構造を有し、例えばDy19
Fe70Co11とTb15Fe80Co5からなり、第2磁性層はGd14Fe
75Co1 1からなる。このような多層構造にすることで、よ
り微小マークの記録可能になり記録ビットの安定性が向
上する。
In the sixth embodiment of the present invention, the perpendicular magnetic
The first magnetic layer exhibiting anisotropy has a multilayer structure, for example, Dy19
Fe70Co11And TbFifteenFe80CoFiveAnd the second magnetic layer is Gd14Fe
75Co1 1Consists of With such a multilayer structure,
Small marks can be recorded, and the stability of recording bits is improved.
Up.

【0086】次に、本発明の第6の実施形態の変形例と
して第6'''の実施形態によれば、図9(a)及び
(b)に示すように、基板1上に形成された、垂直磁気
異方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファ
ス合金薄膜2と面内磁気異方性を示す遷移金属を主成分
とするアモルファス合金薄膜10を積層した積層膜であ
って、垂直磁気異方性を示す合金薄膜2の保磁力が2〜
7kOeであり、積層膜の磁束を検出することによって、
情報を再生することを特徴とする情報記録媒体であっ
て、遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜10
が多層膜であることを特徴とする情報記録媒体が提供さ
れる。
Next, according to a sixth embodiment of the present invention, as a modification of the sixth embodiment, as shown in FIGS. A laminated film obtained by laminating an amorphous alloy thin film 2 mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy and an amorphous alloy thin film 10 mainly composed of a transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy, The coercive force of the alloy thin film 2 exhibiting perpendicular magnetic anisotropy is 2 to
7 kOe, and by detecting the magnetic flux of the laminated film,
An information recording medium for reproducing information, comprising an amorphous alloy thin film 10 mainly containing a transition metal.
Is an information recording medium characterized in that it is a multilayer film.

【0087】具体的には、以下の構造が挙げられる。 第2磁性層:Dy18Fe70Co12:t=35nm,Hc=5kOe,Ms=180emu
/cc 第1磁性層:Fe80Ta10C10:t=8nm、面内方向の保磁力Hc
=2 Oe、Ms=1000emu/cc、 :Fe60Co20Si10:t=4nm,面内方向の保磁力Hc=4 Oe,Ms=8
00emu/cc このように遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄
膜を多層化してその一層にCoを添加したものを用いるこ
とによって60℃付近におけるMsの値をある程度大きくす
ることができる。その結果、ドライブ内の温度が上昇し
た場合であってもオーバーライト特性が改善される。
Specifically, the following structures are mentioned. Second magnetic layer: Dy 18 Fe 70 Co 12 : t = 35 nm, Hc = 5 kOe, Ms = 180 emu
/ cc First magnetic layer: Fe 80 Ta 10 C 10 : t = 8 nm, coercive force Hc in in-plane direction
= 2 Oe, Ms = 1000 emu / cc,: Fe 60 Co 20 Si 10 : t = 4 nm, coercive force in the in-plane direction Hc = 4 Oe, Ms = 8
00emu / cc As described above, by using an amorphous alloy thin film mainly composed of a transition metal as a multilayer and adding Co to one layer, the value of Ms at around 60 ° C. can be increased to some extent. As a result, even if the temperature inside the drive increases, the overwrite characteristics are improved.

【0088】次に、本発明の第7の実施形態によれば、
図10に示すように、上記情報記録媒体において2層の
磁性層(11と13)の間に非磁性中間層12が挿入さ
れる。磁性層11と13は、RE−TM磁性層とRE−
TM磁性層、RE−TM磁性層とRE−TM多層磁性
層、RE−TM多層磁性層とRE−TM磁性層、TM磁
性層とRE−TM磁性層、RE−TM磁性層とTM磁性
層、TM多層磁性層とRE−TM磁性層、RE−TM磁
性層とTM多層磁性層、TM磁性層とRE−TM多層磁
性層、RE−TM多層磁性層とTM磁性層の組み合わせ
が挙げられる。
Next, according to the seventh embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 10, a non-magnetic intermediate layer 12 is inserted between two magnetic layers (11 and 13) in the information recording medium. The magnetic layers 11 and 13 are composed of the RE-TM magnetic layer and the RE-TM magnetic layer.
TM magnetic layer, RE-TM magnetic layer and RE-TM multilayer magnetic layer, RE-TM multilayer magnetic layer and RE-TM magnetic layer, TM magnetic layer and RE-TM magnetic layer, RE-TM magnetic layer and TM magnetic layer, Examples of the combination include a TM multilayer magnetic layer and a RE-TM magnetic layer, a RE-TM magnetic layer and a TM multilayer magnetic layer, a TM magnetic layer and a RE-TM multilayer magnetic layer, and a combination of a RE-TM multilayer magnetic layer and a TM magnetic layer.

【0089】具体的には、 Tb19Fe68Co11の膜厚t2=14nm、保磁力Hc2=3.7kOe、Ms2=1
85emu/cc、Dy18Fe70Co12の膜厚をt1=22nm、Hc1=3kOe、
Ms1=200emu/cc からなる積層膜の間に非磁性中間層としてSiNを2nm挿入
することができる。この非磁性中間層の材料としてはC,
Cr,SiO2,SiN等磁性層の交換結合を切断するものであれ
ばよい。
Specifically, the thickness t2 of Tb 19 Fe 68 Co 11 is 14 nm, the coercive force Hc 2 is 3.7 kOe, and Ms 2 = 1.
85emu / cc, the film thickness of Dy 18 Fe 70 Co 12 is t1 = 22 nm, Hc1 = 3 kOe,
2 nm of SiN can be inserted as a nonmagnetic intermediate layer between the stacked films of Ms1 = 200 emu / cc. The material of the non-magnetic intermediate layer is C,
Any material that cuts the exchange coupling of the magnetic layer, such as Cr, SiO2, or SiN, may be used.

【0090】このように磁性層を膜厚方向に切断するこ
とによって、アモルファス膜の柱状構造幅あるいはグレ
インサイズが小さくなり、その結果、ジッタ値を低減す
ることが可能となる。なお、これまでのCoCr系垂直磁気
記録媒体では結晶軸のC軸を膜面に対して垂直方向に向
けるために中間層の材料がTi等に限定されていた。しか
し、アモルファスの磁性層を用いた場合、このような結
晶方位を特別に考慮することなく垂直磁性層を形成でき
るという特徴がある。
By cutting the magnetic layer in the film thickness direction in this manner, the columnar structure width or the grain size of the amorphous film is reduced, and as a result, the jitter value can be reduced. In the conventional CoCr-based perpendicular magnetic recording medium, the material of the intermediate layer is limited to Ti or the like in order to direct the C axis of the crystal axis in a direction perpendicular to the film surface. However, when an amorphous magnetic layer is used, there is a feature that a perpendicular magnetic layer can be formed without special consideration of such a crystal orientation.

【0091】次に、本発明の第7の実施形態の変形例と
しての第7''の実施形態によれば、二層膜と二層膜の間
に非磁性中間層が挿入される。具体的には、第1磁性層
として(Tb17Fe81Co2)96Si4、第2磁性層としてTb21Fe 68
Co11等が用いられ、続いて中間層としてY-SiO2を2nm形
成して、続いて、(Tb19Fe81Co2)96Si4、第2磁性層とし
てTb21Fe68Co11の積層膜を形成している。構成を整理す
ると以下のようになる。
Next, a modification of the seventh embodiment of the present invention will be described.
According to the seventh '' embodiment, between the two-layer film and the two-layer film
A non-magnetic intermediate layer is inserted into the first layer. Specifically, the first magnetic layer
As (Tb17Fe81CoTwo)96SiFour, Tb as the second magnetic layertwenty oneFe 68
Co11Etc., and then Y-SiOTwoThe 2nm type
And then (Tb19Fe81CoTwo)96SiFourAs the second magnetic layer
Tbtwenty oneFe68Co11Are formed. Organize the configuration
Then, it becomes as follows.

【0092】基板/ 第1磁性層:(Tb17Fe81Co2)96Si4:7nm :Tb21Fe68Co11:7nm 中間層:Y-SiO2:3nm 第2磁性層:(Tb19Fe81Co2)96Si4:7nm :Tb21Fe68Co11:7nmSubstrate / First magnetic layer: (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 : 7 nm: Tb 21 Fe 68 Co 11 : 7 nm Intermediate layer: Y-SiO 2 : 3 nm Second magnetic layer: (Tb 19 Fe) 81 Co 2 ) 96 Si 4 : 7 nm: Tb 21 Fe 68 Co 11 : 7 nm

【0093】この場合も第2磁性層の保磁力が若干大き
くなるが、ビット境界におけるノイズは小さく、そのエ
ッジを奇麗に記録することが可能となる。これは非磁性
中間層を挿入することによりコラム構造が強調されたこ
とによる。次に、本発明の第8の実施形態によれば、図
11(a)及び(b)に示すように、上記情報記録媒体
において、基板に近い側の磁性層(15及び16)と基
板1との間に下地層14が少なくとも一層以上形成さ
れ、その下地層14の少なくとも一層が0.1〜1.5nmのRa
を有する。
In this case as well, the coercive force of the second magnetic layer is slightly increased, but the noise at the bit boundary is small, and the edge can be recorded clearly. This is because the column structure was emphasized by inserting the nonmagnetic intermediate layer. Next, according to the eighth embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 11A and 11B, in the information recording medium, the magnetic layers (15 and 16) close to the substrate and the substrate 1 At least one underlayer 14 is formed between the first and second layers, and at least one underlayer 14 has a Ra of 0.1 to 1.5 nm.
Having.

【0094】その具体例として、希土類遷移金属を主成
分とするアモルファス合金薄膜の第2磁性層としてTb21
Fe68Co11、第1磁性層としてTb15Fe80Co5等が用いられ
る。基板と磁性層との間に形成される下地層は、比較的
小さな粒が形成される材料からなること好ましく、具体
的には、NiP,NiAl,Cr,Ag系合金あるいは金属間化合物等
が挙げられる。
As a specific example, Tb 21 is used as a second magnetic layer of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component.
Fe 68 Co 11 and Tb 15 Fe 80 Co 5 are used as the first magnetic layer. The underlayer formed between the substrate and the magnetic layer is preferably made of a material in which relatively small grains are formed, and specifically, NiP, NiAl, Cr, an Ag-based alloy or an intermetallic compound. Can be

【0095】具体的には、以下の構成が挙げられる。 基板/ NiP:8nm/(製膜ガス圧:1.5Pa) C:2nm/(製膜ガス圧:0.5Pa) 第2磁性層(アモルファス膜): 組成:Tb21Fe68Co11、保磁力Hc2=8kOe、Ms2=20emu/cc 膜厚:14nm 製膜Arガス圧:0.7Pa 第1磁性層(アモルファス膜) 組成:Tb15Fe80Co5、Hc1=2kOe、Ms1=200emu/cc 膜厚:25nm 製膜Arガス圧:0.8Pa C:15nm 上記積層膜の保磁力は約2.3kOeである。Specifically, the following configuration is provided. Substrate / NiP: 8 nm / (film-forming gas pressure: 1.5 Pa) C: 2 nm / (film-forming gas pressure: 0.5 Pa) Second magnetic layer (amorphous film): Composition: Tb 21 Fe 68 Co 11 , coercive force Hc2 = 8 kOe, Ms2 = 20 emu / cc film thickness: 14 nm Film Ar gas pressure: 0.7 Pa First magnetic layer (amorphous film) Composition: Tb 15 Fe 80 Co 5 , Hc1 = 2 kOe, Ms1 = 200 emu / cc Film thickness: 25 nm Film Ar gas pressure: 0.8 Pa C: 15 nm The coercive force of the laminated film is about 2.3 kOe.

【0096】この情報記録媒体に面内記録用に使用され
ているマージ型ヘッド(薄膜インダクティブ記録素子+G
MR再生素子)を用いて記録再生を行なった。記録幅が0.6
μm、再生幅が0.5μmのヘッドを用いた。上記情報記録
媒体は、NiPがない場合に比べてより小さなマークを記
録することが可能である。また、380kFCIの線密度でも
十分にビット遷移が観察可能であり、440kFCIでも記録
ビットを観察できた。これらは、下地層の凹凸が希土類
遷移金属アモルファス合金薄膜の面内方向の磁気的な結
合をある程度切断していることにより、小さなビットが
記録可能になるためである。
A merge type head (thin film inductive recording element + G) used for in-plane recording on this information recording medium
Recording and reproduction were performed using an MR reproducing element). Recording width is 0.6
A head having a reproduction width of 0.5 μm was used. The information recording medium can record a smaller mark as compared to a case without NiP. Further, even at a linear density of 380 kFCI, bit transition was sufficiently observable, and recorded bits were also observed at 440 kFCI. This is because small bits can be recorded because the unevenness of the underlayer cuts the magnetic coupling in the in-plane direction of the rare earth transition metal amorphous alloy thin film to some extent.

【0097】次に、本発明の第8の実施形態の変形例と
して第8'の実施形態によれば、以下の構成が挙げられ
る。 NiP:9nm(1.5Pa) C:3nm(0.5Pa) (Tb17Fe81Co2)96Si4:30nm(保磁力Hc1=3kOe、Ms1=170e
mu/cc、キュリー温度Tc1=140℃) Tb21Fe68Co11:=12nm(Hc2=8kOe、Ms2=20emu/cc、Tc2=2
50℃) SiN:10nm C:3nm
Next, as a modified example of the eighth embodiment of the present invention, according to the eighth embodiment, the following configuration is provided. NiP: 9 nm (1.5 Pa) C: 3 nm (0.5 Pa) (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 : 30 nm (coercive force Hc1 = 3 kOe, Ms1 = 170 e)
mu / cc, a Curie temperature Tc1 = 140 ℃) Tb 21 Fe 68 Co 11: = 12nm (Hc2 = 8kOe, Ms2 = 20emu / cc, Tc2 = 2
50 ℃) SiN: 10nm C: 3nm

【0098】上記積層膜の保磁力Hcは3.0kOeであり、t
Brは、67Gaussμmである。この積層膜は第1磁性層と
第2磁性層の膜厚は薄いので、第1磁性層と第2磁性層
の間に界面磁壁は生じることはなかった。この磁気記録
媒体に面内記録用に使用されているマージ型ヘッド(薄
膜インダクティブ記録素子+GMR再生素子)を用いて記録
再生を行なった。記録幅が0.6μm、再生幅が0.5μmのヘ
ッドを用いた。上記情報記録媒体は、NiPがない場合に
比べてより小さなマークを記録することが可能である。
また、380kFCIの線密度でも十分にビット遷移が観察可
能であり、440kFCIでも記録ビットを観察できた。これ
らは、下地層の凹凸が希土類遷移金属アモルファス合金
薄膜の面内方向の磁気的な結合をある程度切断している
ことにより、小さなビットが記録可能になるためであ
る。
The coercive force Hc of the laminated film is 3.0 kOe, and t
Br is 67 Gauss μm. In this laminated film, since the first magnetic layer and the second magnetic layer were thin, no interface magnetic wall was generated between the first magnetic layer and the second magnetic layer. Recording and reproduction were performed on this magnetic recording medium using a merge type head (thin film inductive recording element + GMR reproducing element) used for in-plane recording. A head having a recording width of 0.6 μm and a reproduction width of 0.5 μm was used. The information recording medium can record a smaller mark as compared to a case without NiP.
Further, even at a linear density of 380 kFCI, bit transition was sufficiently observable, and recorded bits were also observed at 440 kFCI. This is because small bits can be recorded because the irregularities of the underlying layer cut off the magnetic coupling in the in-plane direction of the rare earth transition metal amorphous alloy thin film to some extent.

【0099】次に、本発明の第8の実施形態の変形例と
して、図12(a)及び(b)に示すように、第8''の
実施形態によれば、以下の構成が挙げられる。図中、1
7は磁性層(面内磁化)、18は磁性層(垂直磁化)を
それぞれ示す。 NiP:9nm(1.5Pa) C:3nm(0.5Pa) Tb18Fe77Co5:30nm(保磁力Hc1=4kOe、Ms1=180emu/c
c、キュリー温度Tc1=200℃) Gd14Fe75Co11:10nm(面内方向保磁力Hc2=8 Oe、Ms2=70
0emu/cc、Tc2=240℃)
Next, as a modified example of the eighth embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 12A and 12B, according to the eighth embodiment, the following configuration is provided. . In the figure, 1
Reference numeral 7 denotes a magnetic layer (in-plane magnetization), and reference numeral 18 denotes a magnetic layer (perpendicular magnetization). NiP: 9 nm (1.5 Pa) C: 3 nm (0.5 Pa) Tb 18 Fe 77 Co 5 : 30 nm (coercive force Hc1 = 4 kOe, Ms1 = 180 emu / c)
c, a Curie temperature Tc1 = 200 ℃) Gd 14 Fe 75 Co 11: 10nm ( plane direction coercive force Hc2 = 8 Oe, Ms2 = 70
0emu / cc, Tc2 = 240 ℃)

【0100】上記積層膜の保磁力Hcは3kOeであり、tB
rは、77Gaussμmである。この磁気記録媒体に面内記録
用に使用されているマージ型ヘッド(薄膜インダクティ
ブ記録素子+GMR再生素子)を用いて記録再生を行なっ
た。記録幅が0.6μm、再生幅が0.5μmのヘッドを用い
た。上記情報記録媒体は、NiPがない場合に比べてより
小さなマークを記録することが可能である。また、380k
FCIの線密度でも十分にビット遷移が観察可能であり、4
40kFCIでも記録ビットを観察できた。
The coercive force Hc of the above laminated film is 3 kOe and tB
r is 77 Gauss μm. Recording and reproduction were performed on this magnetic recording medium using a merge type head (thin film inductive recording element + GMR reproducing element) used for in-plane recording. A head having a recording width of 0.6 μm and a reproduction width of 0.5 μm was used. The information recording medium can record a smaller mark as compared to a case without NiP. Also, 380k
Bit transitions are sufficiently observable even at the linear density of FCI.
The recorded bits could be observed even at 40kFCI.

【0101】これらは、下地の凹凸が希土類遷移金属ア
モルファス合金薄膜の面内方向の磁気的な結合をある程
度切断していることにより、小さなビットが記録可能に
なるためである。次に、本発明の第9の実施形態によれ
ば、図11及び12に示す構成で、下地層の一部に酸化
物層か窒化物層が形成される。窒化物や酸化物としては
SiNやSiO 2、Y-SiO2が代表的なものである。
In these, the unevenness of the underlayer is a rare earth transition metal alloy.
A certain degree of in-plane magnetic coupling of the morphus alloy thin film
Cutting allows for recording of small bits
It is because it becomes. Next, according to a ninth embodiment of the present invention.
For example, in the configuration shown in FIGS.
A material layer or a nitride layer is formed. As nitrides and oxides
SiN and SiO Two, Y-SiOTwoAre typical.

【0102】具体的には下記のような構成が挙げられ
る。 (1)基板/ SiN:5nm NiP:9nm(1.5Pa) C:3nm(0.5Pa) (Tb17Fe81Co2)96Si4:30nm(保磁力Hc1=3kOe、Ms1=170e
mu/cc、キュリー温度Tc1=140℃) Tb21Fe68Co11:=12nm(Hc2=8kOe、Ms2=20emu/cc、Tc2=2
50℃) SiN:10nm C:3nm (2)基板/ SiN:5nm NiP:9nm(1.5Pa) SiN:3nm(0.5Pa) (Tb17Fe81Co2)96Si4:30nm(保磁力Hc1=3kOe、Ms1=170e
mu/cc、キュリー温度Tc1=140℃) Tb21Fe68Co11:=12nm(Hc2=8kOe、Ms2=20emu/cc、Tc2=2
50℃) SiN:10nm C:3nm
Specifically, the following configuration can be mentioned. (1) Substrate / SiN: 5 nm NiP: 9 nm (1.5 Pa) C: 3 nm (0.5 Pa) (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 : 30 nm (coercive force Hc1 = 3 kOe, Ms1 = 170e)
mu / cc, a Curie temperature Tc1 = 140 ℃) Tb 21 Fe 68 Co 11: = 12nm (Hc2 = 8kOe, Ms2 = 20emu / cc, Tc2 = 2
(50 ° C) SiN: 10 nm C: 3 nm (2) substrate / SiN: 5 nm NiP: 9 nm (1.5 Pa) SiN: 3 nm (0.5 Pa) (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 : 30 nm (coercive force Hc1 = 3 kOe) , Ms1 = 170e
mu / cc, a Curie temperature Tc1 = 140 ℃) Tb 21 Fe 68 Co 11: = 12nm (Hc2 = 8kOe, Ms2 = 20emu / cc, Tc2 = 2
50 ℃) SiN: 10nm C: 3nm

【0103】(1)の場合には、SiN層が基板とNiP
層を密着させる役割と、下地層を含めて多層膜全体を酸
化から保護する役割を担う。(2)の場合には、SiN
層が特に磁性層の保護効果を向上させる。
In the case of (1), the SiN layer is composed of the substrate and NiP.
It plays a role of bonding the layers and a role of protecting the entire multilayer film including the underlayer from oxidation. In the case of (2), SiN
The layer particularly enhances the protective effect of the magnetic layer.

【0104】次に、本発明の第10の実施形態によれば、
図13に示すように、基板1から遠く離れた磁性層の上
に酸化物層か窒化物層21が形成される。窒化物や酸化
物としてはSiNやSiO2、Y-SiO2が代表的なものである。
図中、19及び20は、垂直RE−TM磁性層と垂直R
E−TM磁性層、垂直RE−TM磁性層と面内RE−T
M磁性層、面内RE−TM磁性層と垂直RE−TM磁性
層、垂直RE−TM磁性層と面内TM磁性層、面内TM
磁性層と垂直RE−TM磁性層のいずれの組み合わせで
もよい。
Next, according to the tenth embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 13, an oxide layer or a nitride layer 21 is formed on a magnetic layer far from the substrate 1. Typical nitrides and oxides include SiN, SiO 2 , and Y—SiO 2 .
In the figure, 19 and 20 are the vertical RE-TM magnetic layer and the vertical R
E-TM magnetic layer, vertical RE-TM magnetic layer and in-plane RE-T
M magnetic layer, in-plane RE-TM magnetic layer and vertical RE-TM magnetic layer, vertical RE-TM magnetic layer and in-plane TM magnetic layer, in-plane TM
Any combination of the magnetic layer and the vertical RE-TM magnetic layer may be used.

【0105】次に、本発明の第11の実施形態によれば、
図14に示すように、基板1上に形成された垂直磁気異
方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファス
合金薄膜(22〜24)からなる3層の積層膜であっ
て、積層膜の室温における零磁界における残留磁化の値
が50emu/ccより大きく、tBrが50Gaussμmより大きく、
室温における保磁力が7kOeより小さく、積層膜の磁束を
検出することによって、情報を再生することを特徴とす
る情報記録媒体が提供される。
Next, according to the eleventh embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 14, a three-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film (22 to 24) mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy and formed on the substrate 1, The value of the residual magnetization in a zero magnetic field at room temperature is greater than 50 emu / cc, tBr is greater than 50 Gaussμm,
An information recording medium is provided which has a coercive force at room temperature of less than 7 kOe and reproduces information by detecting a magnetic flux of the laminated film.

【0106】上記構成では、2層の積層膜では十分に高
密度記録するための残留磁化の値や保磁力を得られない
場合や、更なる低ノイズ化を所望する場合に有効であ
る。この3層の積層膜では、組成的にほぼ同一である
が、膜構造が若干異なる構成も含まれる。例えば、第1
磁性層と第3磁性層は比較的膜面内方向の交換結合が強
く、第2磁性層は比較的膜面内方向の交換結合を弱くし
てもよい。その逆に第2磁性層は比較的膜面内方向の交
換結合を強くして、第1磁性層と第3磁性層は比較的膜
面内方向の交換結合を弱くすることも可能である。この
ような3層膜の組成がほぼ同一で、膜構造が異なる場合
には、製膜時に同一のターゲットを用いることができ、
製造プロセスが簡素化できるというメリットもある。
The above configuration is effective when the residual magnetization or coercive force for sufficiently high-density recording cannot be obtained with a two-layer laminated film, or when further reduction in noise is desired. The three laminated films are almost the same in composition, but also include a slightly different film structure. For example, the first
The magnetic layer and the third magnetic layer may have relatively strong in-plane exchange coupling, and the second magnetic layer may have relatively weak in-plane exchange coupling. Conversely, the second magnetic layer can have relatively strong exchange coupling in the film plane direction, and the first and third magnetic layers can have relatively weak exchange coupling in the film plane direction. When the composition of such a three-layer film is almost the same and the film structure is different, the same target can be used at the time of film formation.
There is also an advantage that the manufacturing process can be simplified.

【0107】具体的な例としては、以下のような構成が
挙げられる。 基板/Tb16Fe75Co9(7nm)/(Tb17Fe80Co3)98Cr2(20nm)/Tb
19Fe60Co21(8nm) この積層膜の保磁力は約3.2kOeであり、tBrは98Gaussμ
mである。更に、振動試料型磁力計を用いて、磁化回転
機構を調べたところ、磁壁移動型ではなく、いわゆる磁
化回転モードの磁化反転をすることが分かった。これ
は、比較的キュリー温度が低く、膜面内方向での交換結
合が小さい層を第2磁性層に用いているからである。
As a specific example, the following configuration can be mentioned. Substrate / Tb 16 Fe 75 Co 9 (7 nm) / (Tb 17 Fe 80 Co 3 ) 98 Cr 2 (20 nm) / Tb
19 Fe 60 Co 21 (8 nm) The coercive force of this laminated film is about 3.2 kOe, and tBr is 98 Gaussμ.
m. Further, when the magnetization rotation mechanism was examined using a vibrating sample magnetometer, it was found that the magnetization reversal was performed in a so-called magnetization rotation mode instead of the domain wall displacement type. This is because a layer having a relatively low Curie temperature and a small exchange coupling in the in-plane direction is used for the second magnetic layer.

【0108】一般に希土類遷移金属を主成分とするアモ
ルファス合金薄膜は磁壁移動タイプと信じられてきてお
り、そのため磁気記録媒体には適当でないと考えられて
いが、このように磁性層を多層化することによって高密
度記録が可能となる。更なる具体的な例としては、以下
のような構成が挙げられる。 基板/Tb16Fe82Co2(7nm)/Tb17Fe80Co3(20nm)/Tb16Fe81Co
3(8nm) この積層膜の保磁力は約2.9kOeであり、tBrは87Gaussμ
mである。
It is generally believed that an amorphous alloy thin film containing a rare-earth transition metal as a main component is of a domain wall displacement type, and is therefore considered to be unsuitable for a magnetic recording medium. This enables high-density recording. Further specific examples include the following configuration. Substrate / Tb 16 Fe 82 Co 2 (7 nm) / Tb 17 Fe 80 Co 3 (20 nm) / Tb 16 Fe 81 Co
3 (8 nm) The coercive force of this laminated film is about 2.9 kOe, and tBr is 87 Gaussμ.
m.

【0109】ここで、この積層膜の製膜方法において、
基板側から積層層を第1磁性層、第2磁性層、第3磁性
層とすると、各層は同一のターゲットを用いて、製膜の
条件だけを変えれば、膜構造を変えることができる。具
体的には、第1磁性層と第3磁性層の製膜レートを第2
磁性層の製膜レートより早くすることによって実現でき
る。あるいは第1磁性層と第3磁性層の製膜ガス圧を第
2磁性層の製膜ガス圧より高くすることによって実現で
きる。更には、同一ターゲットを用いて積層膜を試作す
る場合には、第1磁性層と第3磁性層の製膜ガス圧ある
いは製膜レート若干変えることによって制御性よく高密
度記録可能な情報記録媒体を作製することができる。
Here, in this method for forming a laminated film,
If the laminated layers are a first magnetic layer, a second magnetic layer, and a third magnetic layer from the substrate side, the film structure can be changed by using the same target and changing only the film forming conditions. Specifically, the deposition rates of the first magnetic layer and the third magnetic layer are set to the second
This can be realized by increasing the film formation rate of the magnetic layer. Alternatively, it can be realized by setting the film forming gas pressure of the first magnetic layer and the third magnetic layer higher than the film forming gas pressure of the second magnetic layer. Further, in the case where a laminated film is trial-produced using the same target, an information recording medium capable of high-density recording with good controllability by slightly changing the film forming gas pressure or the film forming rate of the first magnetic layer and the third magnetic layer. Can be produced.

【0110】次に、本発明の第12の実施形態によれば、
図15(a)〜(c)に示すように、基板1上に形成さ
れた、希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合金
薄膜からなる3層の積層膜であって、少なくともそのう
ちの一層27が面内磁気異方性を示し、その他の層(2
5及び26)は垂直磁気異方性を示し、積層膜の磁束を
検出することによって、情報を再生することを特徴とす
る情報記録媒体が提供される。
Next, according to the twelfth embodiment of the present invention,
As shown in FIGS. 15A to 15C, a three-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film containing a rare-earth transition metal as a main component and formed on a substrate 1, at least one of which is a layer 27. It shows in-plane magnetic anisotropy, and the other layers (2
5 and 26) show perpendicular magnetic anisotropy, and an information recording medium characterized by reproducing information by detecting a magnetic flux of a laminated film is provided.

【0111】希土類遷移金属アモルファス合金薄膜で面
内磁化を示すものは、比較的飽和磁化の値が大きく、再
生信号を大きくできるというメリットがある。更には、
面内磁性層になる場合は、磁性層内の交換結合が比較的
小さく、低ノイズ化が可能であるというメリットがあ
る。しかし、これらは残留磁化が小さいために、実際の
記録再生には適していない。そこで、本実施形態によれ
ば、この面内磁性層と垂直磁性層を交換結合させること
によって、良好なヒステリシスループを得るとともに、
超高密度記録を行うことができる。
A rare earth transition metal amorphous alloy thin film exhibiting in-plane magnetization has the advantage that the value of the saturation magnetization is relatively large and the reproduction signal can be increased. Furthermore,
When the magnetic layer is formed as an in-plane magnetic layer, there is an advantage that exchange coupling in the magnetic layer is relatively small and noise can be reduced. However, these are not suitable for actual recording and reproduction because of their small residual magnetization. Therefore, according to the present embodiment, a good hysteresis loop is obtained by exchange coupling the in-plane magnetic layer and the perpendicular magnetic layer,
Ultra-high density recording can be performed.

【0112】具体的には、以下のような構成が挙げられ
る。 基板/Dy20Fe74Co7(8nm)/Gd10Tb5Fe80Co10(26nm)/Tb19Fe
80Co1(10nm) この媒体の保磁力は3.1kOeであり、tBrは110Gaussμmで
ある。第11の実施形態と同様に磁化反転タイプを調べた
ところ磁化回転モードが主流で磁壁移動モードはほとん
どなかった。
Specifically, the following configuration can be mentioned. Substrate / Dy 20 Fe 74 Co 7 (8 nm) / Gd 10 Tb 5 Fe 80 Co 10 (26 nm) / Tb 19 Fe
80 Co 1 (10 nm) The coercive force of this medium is 3.1 kOe and tBr is 110 Gauss μm. When the magnetization reversal type was examined in the same manner as in the eleventh embodiment, the magnetization rotation mode was the mainstream, and there was almost no domain wall motion mode.

【0113】次に、本発明の第13の実施形態によれば、
図16(a)〜(d)に示すように、上記実施形態11
及び12の情報記録媒体の下地層14に、ある程度の凹
凸を形成した情報記録媒体が提供される。下地層として
は、NiP,NiAl,Cr,Ag系合金あるいは金属間化合物等、適
当に凹凸を形成できるものが挙げられる。その膜厚は30
nm以下にすれば、目的とするRaを得ることが可能であ
る。本発明によれば、Raは0.1〜1.5nm程度が好ましい。
これより平坦な場合は、磁性層内の面内方向での交換結
合が強くなり、1.5nmより大きいと磁性層の一軸磁気異
方性が劣化しやすく磁性層の製造条件が厳しくなる場合
がある。
Next, according to a thirteenth embodiment of the present invention,
As shown in FIGS. 16A to 16D, the eleventh embodiment
And an information recording medium in which a certain degree of unevenness is formed on the underlayer 14 of the information recording medium. Examples of the underlayer include those capable of forming irregularities appropriately, such as NiP, NiAl, Cr, Ag-based alloys or intermetallic compounds. Its film thickness is 30
If it is less than nm, the desired Ra can be obtained. According to the present invention, Ra is preferably about 0.1 to 1.5 nm.
When the thickness is flatter, the exchange coupling in the in-plane direction in the magnetic layer becomes stronger, and when it is larger than 1.5 nm, the uniaxial magnetic anisotropy of the magnetic layer is likely to be deteriorated, and the manufacturing conditions of the magnetic layer may be severe. .

【0114】次に、本発明の第14の実施形態によれば、
図17に示すように、基板1上に形成された、垂直磁気
異方性を示す希土類遷移金属を主成分とするアモルファ
ス合金薄膜28であって、その膜厚方向に組成が部分的
に異なり、零磁界においてその膜厚方向に界面磁壁を生
じることがなく、室温における零磁界における残留磁化
の値が50emu/ccより大きく、tBrが50Gaussμmより大き
く、室温における保磁力が2〜7kOeであり、磁束を検出
することによって、情報を再生することを特徴とする情
報記録媒体を提供するものである。
Next, according to a fourteenth embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 17, an amorphous alloy thin film 28 formed on a substrate 1 and containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component, the composition of which partially differs in the thickness direction, No interface domain wall occurs in the direction of the film thickness in the zero magnetic field, the value of the residual magnetization in the zero magnetic field at room temperature is greater than 50 emu / cc, the tBr is greater than 50 Gauss μm, the coercive force at room temperature is 2 to 7 kOe, The present invention provides an information recording medium characterized in that information is reproduced by detecting the information.

【0115】具体的には、磁性層の膜厚方向に希土類元
素や遷移金属元素、あるいはメタロイド系の比較的小さ
な元素を分布させることが有効である。これは、磁性層
全体としての膜面内方向の交換結合力を制御する手段と
して有効である。例えば、Tb19Fe70Co11という組成のタ
ーゲットを用いたスパッタ法により基板上に磁性層を形
成する場合、その初期成長段階では同時に若干のSiをコ
スパッタし、中間膜厚付近では更に多くのSiをコスパッ
タし、最終膜厚付近ではSi添加をやめる方法により形成
できる。
More specifically, it is effective to distribute a rare earth element, a transition metal element, or a relatively small metalloid element in the thickness direction of the magnetic layer. This is effective as a means for controlling the exchange coupling force in the in-plane direction of the entire magnetic layer. For example, when a magnetic layer is formed on a substrate by a sputtering method using a target having a composition of Tb 19 Fe 70 Co 11, a small amount of Si is co-sputtered at the initial growth stage at the same time, and more Si is deposited near the intermediate film thickness. Can be formed by a method in which the addition of Si is stopped near the final film thickness.

【0116】このように、磁性層の組成が若干かわるこ
とから定量的な変化は難しいが、Tb 19Fe70Co11(40nm)に
初期段階で3%のSi、中間段階で4%のSiを添加して最終
段階ではSiを添加しない場合、保磁力は約3.6kOeであ
り、tBrは114Gaussμmであった。更に、第13の実施形態
と同様に下地にRaが1nm程度のNiPを形成し、その上にC
を2nm、上記磁性層、SiO2層を10nm、C層を5nmこの順で
形成した媒体に500kFCIの信号を記録して磁気力顕微鏡
で記録マークを観察したところ、非常にきれいなマーク
を観察することができた。
Thus, the composition of the magnetic layer is slightly changed.
It is difficult to make a quantitative change from 19Fe70Co11(40nm)
Add 3% Si in the initial stage and 4% Si in the middle stage to final
If no Si is added at this stage, the coercive force is about 3.6 kOe.
TBr was 114 Gauss μm. Further, a thirteenth embodiment
In the same manner as above, NiP with Ra of about 1 nm is formed on
2 nm, the above magnetic layer, SiOTwoLayer 10nm, layer C 5nm
Record 500kFCI signal on the formed medium and use magnetic force microscope
Observed the record mark with, very beautiful mark
Could be observed.

【0117】今回用いた磁気ヘッドのコア幅は、0.6μm
であり、42.3TPIとなることから、22Gbit/inch2程度の
面記録密度は確実に実現できることが分かった。なお、
ここまでで試作した媒体の断面を観察したところ、いず
れも磁性層にコラム構造が形成されている。特に、非常
に微小なマークを記録できる媒体については、そのコラ
ム幅が0.2μm以下であることが分かる。特に、NiPやNiA
L等を下地に形成した情報記録媒体ではそのコラム径は3
0nm以下である。
The core width of the magnetic head used this time was 0.6 μm
Since it is 42.3 TPI, it has been found that a surface recording density of about 22 Gbit / inch 2 can be reliably realized. In addition,
Observation of the cross-sections of the media manufactured so far reveals that the column structure is formed in each of the magnetic layers. In particular, it is found that the column width of a medium on which a very fine mark can be recorded is 0.2 μm or less. In particular, NiP and NiA
The column diameter of an information recording medium formed on a base such as L is 3
0 nm or less.

【0118】これらの媒体に実際にランダムパターンを
記録した。その結果、比較的長い周期のパターンの中心
に孤立パターンを記録した場合、そのマーク長が長くな
ることが分かった。そこで、孤立マークを記録する場合
に記録磁界反転時間を連続マークを記録する時間、つま
りは実際のパターンに対応する時間より90%程度の時間
にすることによって、孤立マークを最適な間隔で記録可
能であることが分かった。
A random pattern was actually recorded on these media. As a result, it has been found that when an isolated pattern is recorded at the center of a pattern having a relatively long period, the mark length becomes long. Therefore, when recording an isolated mark, by setting the recording magnetic field reversal time to the time for recording a continuous mark, that is, about 90% of the time corresponding to the actual pattern, the isolated mark can be recorded at an optimum interval. It turned out to be.

【0119】[0119]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例の構成に限定されるもの
ではない。 実施例1 ここでは、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成
分とするアモルファス合金の2層の積層膜への磁気記録
特性を調べた。特に第1磁性層と第2磁性層の保磁力の
関係がHc2>Hc1の関係の場合について調べた。以下のサ
ンプルを作製した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the structures of these examples. Example 1 Here, the magnetic recording characteristics of a two-layer laminated film of an amorphous alloy mainly composed of a rare-earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy were examined. In particular, the case where the relationship between the coercive force of the first magnetic layer and the second magnetic layer is Hc2> Hc1 was examined. The following samples were prepared.

【0120】媒体の製膜には通常のDCマグネトロンスパ
ッタ装置を用いた。ターゲットサイズは6インチφであ
り、メインチャンバーには、NiAl、NiP、Tb21Fe68C
o11、Tb15Fe80Co5、Cの5つのターゲットをセッティン
グした。別のスパッタ室にはSiNターゲットとY-SiO2(Y:
50at%)をセッティングし、RF電源でスパッタできるよう
にした。基板はターゲット上を自公転する構造になって
いる。以下に製造条件を記載する。
An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. The target size is 6 inches φ, and NiAl, NiP, Tb 21 Fe 68 C
o 11 , Tb 15 Fe 80 Co 5 , and 5 targets were set. In another sputtering chamber, a SiN target and Y-SiO 2 (Y:
(50at%) was set so that sputtering could be performed with an RF power supply. The substrate has a structure that revolves around the target. The manufacturing conditions are described below.

【0121】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni4P1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6Pa、
スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb21Fe68Co11:膜厚=14nm、Arガス圧=1.4Pa、スパッタ
レート=20nm/sec Tb15Fe80Co5:膜厚=25nm、Arガス圧=2.4Pa、スパッタレ
ート=21nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Substrate: 2.5-inch size glass substrate Underlayer: Ni 4 P 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 Pa,
Sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputtering gas pressure = 0.4 Pa, sputtering rate = 7 nm / sec Tb 21 Fe 68 Co 11 : film thickness = 14 nm, Ar gas pressure = 1.4 Pa, sputtering Rate = 20 nm / sec Tb 15 Fe 80 Co 5 : film thickness = 25 nm, Ar gas pressure = 2.4 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputtering gas pressure = 0.4 Pa, sputtering rate = 7 nm / sec

【0122】この媒体の保磁力Hcは2.4kOeであった。t
Brは66Gaussμmであった。角型比は1であった。また、
磁化反転は第1磁性層と第2磁性層がゼロ磁場を対称に
同時に起こるものであった。更には、この媒体の磁化反
転タイプを調べたところ、磁化回転モードに近いもので
あった。なお、Tb21Fe68Co11の単層(膜厚14nm)での保磁
力は8kOeであり、Tb15Fe80Co5(膜厚25nm)の単層での保
磁力は2.4kOeであった。
The coercive force Hc of this medium was 2.4 kOe. t
Br was 66 Gauss μm. The squareness ratio was 1. Also,
The magnetization reversal was such that the first magnetic layer and the second magnetic layer symmetrically generated a zero magnetic field at the same time. Further, when the magnetization reversal type of this medium was examined, it was found to be close to the magnetization rotation mode. The coercive force of a single layer of Tb 21 Fe 68 Co 11 (14 nm in thickness) was 8 kOe, and the coercive force of a single layer of Tb 15 Fe 80 Co 5 (25 nm in thickness) was 2.4 kOe.

【0123】更に、上記実施例で保磁力が大きな層の組
成を変えて同様な実験を行なった。膜構造や製膜条件は
以下の通りである。 基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni4P1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6Pa、
スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb22Fe60Co18:膜厚=14nm、Arガス圧=1.4Pa、スパッタ
レート=20nm/sec Tb15Fe80Co5:膜厚=25nm、Arガス圧=2.4Pa、スパッタレ
ート=21nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Further, a similar experiment was carried out in the above-described embodiment by changing the composition of the layer having a large coercive force. The film structure and film forming conditions are as follows. Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 4 P 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 Pa,
Sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Tb 22 Fe 60 Co 18 : film thickness = 14 nm, Ar gas pressure = 1.4 Pa, sputter Rate = 20 nm / sec Tb 15 Fe 80 Co 5 : film thickness = 25 nm, Ar gas pressure = 2.4 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputtering gas pressure = 0.4 Pa, sputtering rate = 7 nm / sec

【0124】この媒体の保磁力Hcは4.1kOeであった。t
Brは72Gaussμmであった。角型比は1であった。また、
磁化反転は第1磁性層と第2磁性層がゼロ磁場を対称に
同時に起こるものであった。更にはこの媒体の磁化反転
タイプを調べたところ、磁化回転モードに近いものであ
った。ここで、両磁性層ともにTMリッチ組成を示した。
このように、Hc2>Hc1という関係を持たせることによっ
て保磁力が大きく、また第2磁性層にCo添加量を増やす
ことによって残留磁化の値も大きくでき、更には、スパ
ッタ条件が同じことから媒体の内部構造も同一にできる
磁性層を試作できることを確認した。
The coercive force Hc of this medium was 4.1 kOe. t
Br was 72 Gauss μm. The squareness ratio was 1. Also,
The magnetization reversal was such that the first magnetic layer and the second magnetic layer symmetrically generated a zero magnetic field at the same time. Further, when the magnetization reversal type of this medium was examined, it was found to be close to the magnetization rotation mode. Here, both magnetic layers showed a TM-rich composition.
As described above, the coercive force can be increased by providing the relationship of Hc2> Hc1, and the value of the residual magnetization can be increased by increasing the amount of Co added to the second magnetic layer. It was confirmed that a magnetic layer that can also have the same internal structure can be manufactured.

【0125】比較例1 比較例として第2磁性層を形成することなく、第1磁性
層の膜厚を39nmとして媒体を試作した。その作製方法は
以下の通りである。 基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni4P1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6Pa、
スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb15Fe80Co5:膜厚=39nm、Arガス圧=2.4Pa、スパッタレ
ート=21nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Comparative Example 1 As a comparative example, a medium was trial-produced without forming the second magnetic layer, with the thickness of the first magnetic layer being 39 nm. The manufacturing method is as follows. Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 4 P 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 Pa,
Sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Tb 15 Fe 80 Co 5 : film thickness = 39 nm, Ar gas pressure = 2.4 Pa, sputter Rate = 21 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec

【0126】この媒体の保磁力Hcは1.3kOeであった。t
Brは48Gaussμmであった。角型比は0.7であった。この
媒体の磁化反転タイプを調べたところ、磁化回転モード
に近いものであった。ところが、保磁力が小さく、また
角型比が1より小さいことから磁気記録媒体としては適
しておらず、上記のように2層化した媒体の方が高密度
記録に適していることが判明した。
The coercive force Hc of this medium was 1.3 kOe. t
Br was 48 Gauss μm. The squareness ratio was 0.7. When the magnetization reversal type of this medium was examined, it was close to the magnetization rotation mode. However, since the coercive force is small and the squareness ratio is smaller than 1, it is not suitable as a magnetic recording medium, and it has been found that the medium having two layers as described above is more suitable for high-density recording. .

【0127】実施例2 次に実施例1のTb22Fe60Co18/Tb15Fe80Co5多層膜の膜厚
を変えてtBrを変化させた媒体を試作して270kFCIにおけ
るSNRの変化を調べた。ここでは、記録再生ヘッドに
は、磁気記録媒体に面内記録用に使用されているマージ
型ヘッド(薄膜インダクティブ記録素子+GMR再生素子)
を用いた。記録幅は0.6μm、再生幅は0.5μmのヘッドを
用いた。再生コアギャップは0.12μmとした。
Example 2 Next, a medium in which tBr was changed by changing the film thickness of the Tb 22 Fe 60 Co 18 / Tb 15 Fe 80 Co 5 multilayer film of Example 1 was tested, and the change in SNR at 270 kFCI was examined. Was. Here, the recording / reproducing head is a merge type head (thin film inductive recording element + GMR reproducing element) used for in-plane recording on a magnetic recording medium.
Was used. A head having a recording width of 0.6 μm and a reproduction width of 0.5 μm was used. The reproduction core gap was 0.12 μm.

【0128】結果を下記する。 tBr: 250、 200、 150、 100、 72、 60、 55、 50、 45、 40 SNR:17.2、20.5、 21.7、22.2、 22.0、 22.0、21.0、 20.8、18.9、16.7 以上のことから、残留磁束密度×膜厚積が50Gaussμmよ
り大きいと、より良好な信号品質を得られることが分か
った。
The results are described below. tBr: 250, 200, 150, 100, 72, 60, 55, 50, 45, 40 SNR: 17.2, 20.5, 21.7, 22.2, 22.0, 22.0, 21.0, 20.8, 18.9, 16.7 X It was found that a better signal quality could be obtained if the film thickness product was greater than 50 Gauss μm.

【0129】実施例3 次に実施例1のTb22Fe60Co18とTb15Fe80Co5の膜厚を変
えることによって保磁力を変化させてオーバーライト特
性を調べた。オーバーライト特性は40kFCIの上に270kFC
Iの信号を記録することによって、40kFCIの信号の消し
残りを調べた。結果を下記する。 Hc(kOe): 1.7、 2.3、 3.5、 4.1、 5.2、 6.8、 7.2、 8.1 O/W(dB): -45、 -45、 -46、-44、 -42、 -40、 -27、 -11 以上のことから、オーバーライト特性を改善するために
は、Hcを7kOe以下にするとよいことが確認できた。
Example 3 Next, the overwrite characteristics were examined by changing the coercive force by changing the film thickness of Tb 22 Fe 60 Co 18 and Tb 15 Fe 80 Co 5 of Example 1. 270kFC over 40kFCI overwrite characteristics
The residual signal of the 40 kFCI signal was examined by recording the I signal. The results are described below. Hc (kOe): 1.7, 2.3, 3.5, 4.1, 5.2, 6.8, 7.2, 8.1 O / W (dB): -45, -45, -46, -44, -42, -40, -27, -11 From the above, it was confirmed that Hc should be 7 kOe or less in order to improve the overwrite characteristics.

【0130】実施例4 次に実施例3で使用した媒体で信号振幅が低線記録密度
で記録した場合の半分になる線記録密度を調べた。ここ
でも実施例2で使用した磁気ヘッドを使用した。 Hc(kOe): 1.7、 2.3、 3.5、 4.1、 5.2、 6.8、 7.2、 8.1 D50(kFCI):240、 280、290、 294、298、 300、-27、 -11 以上のことから保磁力は2kOe以上必要であることが分
かった。従って、実施例3と4から媒体としての保磁力
は2〜7kOeが適当であることが分かった。
Example 4 Next, the linear recording density of the medium used in Example 3 which was half the signal amplitude when recorded at a low linear recording density was examined. Here, the magnetic head used in Example 2 was used. Hc (kOe): 1.7, 2.3, 3.5, 4.1, 5.2, 6.8, 7.2, 8.1 D50 (kFCI): 240, 280, 290, 294, 298, 300, -27, -11 From the above, the coercive force is 2 kOe. It turns out that it is necessary. Therefore, it was found from Examples 3 and 4 that the coercive force as a medium was suitably 2 to 7 kOe.

【0131】実施例5 ここでは、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成
分とするアモルファス合金積層膜への磁気記録特性を調
べた。特に第1磁性層と第2磁性層のキュリー温度の関
係がTc2>Tc1の関係の場合について調べた。以下のサン
プルを作製した。媒体の製膜には通常のDCマグネトロン
スパッタ装置を用いた。ターゲットサイズは6インチφ
であり、メインチャンバーには、NiAl、NiP、(Tb17Fe81
Co2)96Si4、Tb21Fe68Co11、Cの5つのターゲットをセ
ッティングした。別のスパッタ室にはSiNターゲットとY
-SiO2(Y:50at%)をセッティングし、RF電源でスパッタで
きるようにした。基板はターゲット上を自公転する構造
になっている。
Example 5 Here, the magnetic recording characteristics of an amorphous alloy laminated film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy were examined. In particular, the case where the relationship between the Curie temperatures of the first magnetic layer and the second magnetic layer is Tc2> Tc1 was examined. The following samples were prepared. An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. Target size is 6 inch φ
In the main chamber, NiAl, NiP, (Tb 17 Fe 81
Five targets of Co 2 ) 96 Si 4 , Tb 21 Fe 68 Co 11 , and C were set. Another sputter chamber contains SiN target and Y
-SiO 2 (Y: 50at%) was setting, and to be sputtered with RF power. The substrate has a structure that revolves around the target.

【0132】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec (Tb17Fe81Co2)96Si4:膜厚=30nm、Arガス圧=2.7Pa、ス
パッタレート=21nm/sec Tb21Fe68Co11:膜厚=12nm、Arガス圧=1.2Pa、スパッタ
レート=21nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 : film thickness = 30 nm, Ar Gas pressure = 2.7 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Tb 21 Fe 68 Co 11 : film thickness = 12 nm, Ar gas pressure = 1.2 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3Pa, sputter rate = 10nm Lubricating film: C, thickness = 3nm, Ar sputter gas pressure = 0.4Pa, sputter rate = 7nm / sec

【0133】この媒体の保磁力Hcは3.2kOeであった。t
Brは67Gaussμmであった。角型比は1であった。また、
磁化反転は第1磁性層と第2磁性層がゼロ磁場を対称に
同時に起こるものであった。更にはこの媒体の磁化反転
タイプを調べたところ、磁化回転モードに近いものであ
った。(Tb17Fe81Co2)96Si4のキュリー温度は140℃であ
り、Tb21Fe68Co11のキュリー温度は250℃であった。
The coercive force Hc of this medium was 3.2 kOe. t
Br was 67 Gauss μm. The squareness ratio was 1. Also,
The magnetization reversal was such that the first magnetic layer and the second magnetic layer symmetrically generated a zero magnetic field at the same time. Further, when the magnetization reversal type of this medium was examined, it was found to be close to the magnetization rotation mode. The Curie temperature of (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 was 140 ° C., and the Curie temperature of Tb 21 Fe 68 Co 11 was 250 ° C.

【0134】媒体の磁化安定性を調べるために、媒体使
用温度内での残留磁化の変化を調べた。 温度(℃): 25、 40、 50、 65 角型比 :1.00、 1.00、 1.00、 1.00 上記のように温度変化に関係なく、角型比は1を保っ
た。更には、65℃において、角型比の時間変化を調べた
ところ10000秒後も変化はなかった。
In order to examine the magnetization stability of the medium, the change in residual magnetization within the operating temperature of the medium was examined. Temperature (° C.): 25, 40, 50, 65 Squareness ratio: 1.00, 1.00, 1.00, 1.00 As described above, the squareness ratio maintained 1 regardless of the temperature change. Furthermore, when the time change of the squareness ratio was examined at 65 ° C., no change was observed even after 10,000 seconds.

【0135】比較例2 比較例として(Tb17Fe81Co2)96Si4単層膜で42nmの膜厚を
有する磁性層を作製した。 基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec (Tb17Fe81Co2)96Si4:膜厚=42nm、Arガス圧=2.7Pa、ス
パッタレート=21nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm
Comparative Example 2 As a comparative example, a magnetic layer having a thickness of 42 nm was formed from a (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 single layer film. Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 : film thickness = 42 nm, Ar Gas pressure = 2.7 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm

【0136】この媒体の保磁力は約1.8kOeであった。
角型比は0.85であった。この媒体のキュリー温度は低い
ことから膜面内方向の交換結合力が小さいことから微小
マークの記録が可能であるが、温度上昇とともに角型比
が小さくなった。以下に結果を示す。 温度(℃): 25、 40、 50、 65 角型比 : 0.85、 0.79、 0.72、 0.65
The coercive force of this medium was about 1.8 kOe.
The squareness ratio was 0.85. Since the Curie temperature of this medium is low and the exchange coupling force in the in-plane direction of the film is small, it is possible to record a fine mark. However, the squareness ratio decreases as the temperature increases. The results are shown below. Temperature (° C): 25, 40, 50, 65 Squareness ratio: 0.85, 0.79, 0.72, 0.65

【0137】更には、時間経過に対する残留磁化の変化
を調べた。ここでは測定時の温度を65℃に設定した。飽
和するまで磁界を印加した後、ゼロ磁界に戻した場合の
Mrの変化をMsで規格化した値を示す。 時間(sec): 1、 10、 100、 1000、 10000、 100000 角型比 : 0.65、 0.60、 0.55、 0.5、 0.5、 0.50 このように、(Tb17Fe81Co2)96Si4単層膜では、記録ビッ
トの安定性が悪いことが分かった。以上のことから、比
較的キュリー温度が低く微小マークを形成可能な層にキ
ュリー温度の高い層を形成することで、微小マーク形成
可能でビット安定性に優れた媒体が可能であることが分
かった。
Further, the change of the residual magnetization with time was examined. Here, the temperature at the time of measurement was set to 65 ° C. After applying the magnetic field until saturation, return to zero magnetic field
Shows the value of Mr's change normalized by Ms. Time (sec): 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000 Squareness ratio: 0.65, 0.60, 0.55, 0.5, 0.5, 0.50 Thus, (Tb 17 Fe 81 Co 2 ) 96 Si 4 single layer film It was found that the stability of the recording bit was poor. From the above, it was found that by forming a layer having a high Curie temperature on a layer having a relatively low Curie temperature and capable of forming minute marks, a medium capable of forming minute marks and having excellent bit stability was possible. .

【0138】実施例6 ここでは、第1磁性層としてTb18Fe77Co5、第2磁性層と
してGd14Fe75Co11を用いた媒体の記録再生特性を調べ
た。媒体の製膜には通常のDCマグネトロンスパッタ装置
を用いた。ターゲットサイズは6インチφであり、メイ
ンチャンバーには、NiAl、NiP、Gd14Fe75Co11、Tb18Fe
77Co5、Cの5つのターゲットをセッティングした。別
のスパッタ室にはSiNターゲットとY-SiO2(Y:50at%)をセ
ッティングし、RF電源でスパッタできるようにした。基
板はターゲット上を自公転する構造になっている。
Example 6 Here, the recording and reproducing characteristics of a medium using Tb 18 Fe 77 Co 5 as the first magnetic layer and Gd 14 Fe 75 Co 11 as the second magnetic layer were examined. An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. The target size is 6 inch φ, and NiAl, NiP, Gd 14 Fe 75 Co 11 , Tb 18 Fe
Five targets of 77 Co 5 and C were set. In another sputtering chamber, a SiN target and Y-SiO 2 (Y: 50 at%) were set so that sputtering could be performed with an RF power supply. The substrate has a structure that revolves around the target.

【0139】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地膜:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 下地層:Ni4P1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6Pa、
スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Gd14Fe75Co11:膜厚=10nm、Arガス圧=2.4Pa、スパッタ
レート=22nm/sec Tb18Fe77Co5:膜厚=30nm、Arガス圧=1.9Pa、スパッタレ
ート=19nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec この媒体の保磁力はHc=3.2kOeであった。tBr=73Gauss
μmであった。角型比は1であった。この媒体の磁化反
転タイプを調べたところ、磁化回転モードに近いもので
あった。
Substrate: 2.5-inch size glass substrate Underlayer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Underlayer: Ni 4 P 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputter gas pressure = 2.6 Pa,
Sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Gd 14 Fe 75 Co 11 : film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 2.4 Pa, sputter Rate = 22 nm / sec Tb 18 Fe 77 Co 5 : film thickness = 30 nm, Ar gas pressure = 1.9 Pa, sputter rate = 19 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm lubricating film: C, thickness = 3 nm, Ar sputtering gas pressure = 0.4 Pa, sputtering rate = 7 nm / sec. The coercive force of this medium was Hc = 3.2 kOe. tBr = 73Gauss
μm. The squareness ratio was 1. When the magnetization reversal type of this medium was examined, it was close to the magnetization rotation mode.

【0140】次に、面内磁化層を形成することによるオ
ーバーライト特性の改善を調べた。上記構造でGdFeCo膜
の測定方法を変更する以外は一定にした。オーバーライ
ト特性は、40kFCIの上に270kFCIの信号を記録すること
によって、40kFCIの信号の消し残りを調べることにより
評価した。 GdFeCo膜厚(nm): 0、 5、 10、 15、 20、 25 Hc(kOe) :4.9、 4.1、3.2、2.8、 2.2、1.8 O/W(dB) :-41、 -44、-45、-47、 -45、-38
Next, the improvement of overwrite characteristics by forming an in-plane magnetic layer was examined. The above structure was kept constant except that the measurement method of the GdFeCo film was changed. The overwrite characteristics were evaluated by recording a signal of 270 kFCI on 40 kFCI, and examining the remaining unerased signal of 40 kFCI. GdFeCo film thickness (nm): 0, 5, 10, 15, 20, 25 Hc (kOe): 4.9, 4.1, 3.2, 2.8, 2.2, 1.8 O / W (dB): -41, -44, -45, -47, -45, -38

【0141】面内磁性層を付加することでオーバーライ
ト特性は改善された。一方でGdFeCo膜の膜厚を厚くし過
ぎると磁性層の保磁力が小さくなりすぎるために、40kF
CIの信号を旨く記録できず、その結果、オーバーライト
特性が悪くなった。 実施例7 ここでは、垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成
分とするアモルファス合金としてTb18Fe77Co5を用い、
遷移金属を主成分とするアモルファス合金薄膜としてFe
80Ta10C10を用いた情報記録媒体について検討した。
The overwrite characteristics were improved by adding an in-plane magnetic layer. On the other hand, if the thickness of the GdFeCo film is too large, the coercive force of the magnetic layer becomes too small.
The CI signal could not be recorded successfully, resulting in poor overwrite characteristics. Example 7 Here, Tb 18 Fe 77 Co 5 was used as an amorphous alloy mainly containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy,
Fe as an amorphous alloy thin film mainly composed of transition metal
An information recording medium using 80 Ta 10 C 10 was studied.

【0142】媒体の製膜には通常のDCマグネトロンスパ
ッタ装置を用いた。ターゲットサイズは6インチφであ
り、メインチャンバーには、NiAl、NiP、Tb18Fe77Co5
Fe80Ta10C10、Cの5つのターゲットをセッティングし
た。別のスパッタ室にはSiNターゲットとY-SiO2(Y:50at
%)をセッティングし、RF電源でスパッタできるようにし
た。基板はターゲット上を自公転する構造になってい
る。
An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. The target size is 6 inches φ, and NiAl, NiP, Tb 18 Fe 77 Co 5 ,
Five targets of Fe 80 Ta 10 C 10 and C were set. Another sputtering chamber contains a SiN target and Y-SiO 2 (Y: 50at
%) So that sputtering can be performed with an RF power supply. The substrate has a structure that revolves around the target.

【0143】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地膜:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 下地層:Ni4P1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6Pa、
スパッタレート=25nm/sec 保護層:SiN、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.3Pa、ス
パッタレート=10nm/sec Fe80Ta10C10:膜厚=8nm、Arスパッタガス圧=0.3Pa、ス
パッタレート=24nm/sec Tb18Fe77Co5:膜厚=30nm、Arガス圧=2.3Pa、スパッタレ
ート=19nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Underlayer: Ni 4 P 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputter gas pressure = 2.6 Pa,
Sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm / sec Fe 80 Ta 10 C 10 : film thickness = 8 nm, Ar sputter gas pressure = 0.3 Pa, Sputter rate = 24 nm / sec Tb 18 Fe 77 Co 5 : film thickness = 30 nm, Ar gas pressure = 2.3 Pa, sputter rate = 19 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10nm Lubricating film: C, thickness = 3nm, Ar sputter gas pressure = 0.4Pa, sputter rate = 7nm / sec

【0144】積層膜の保磁力Hcは2.8kOeであり、tBrは1
68Gaussμmとなった。角型比は1であった。この媒体の
磁化反転タイプを調べたところ、磁化回転モードに近い
ものであった。次に、この媒体の記録再生特性を調べ
た。ここでは、記録再生ヘッドには、磁気記録媒体に面
内記録用に使用されているマージ型ヘッド(薄膜インダ
クティブ記録素子+GMR再生素子)を用いた。記録幅は0.
6μm、再生幅は0.5μmのヘッドを用いた。再生コアギャ
ップは0.12μmとした。270kFCIにおけるSNRは22dBであ
った。このように面内磁性層として希土類遷移金属から
なるアモルファス合金薄膜を用いることなく、遷移金属
アモルファス合金薄膜でも十分な特性があることが分か
った。
The coercive force Hc of the laminated film is 2.8 kOe, and tBr is 1
68 Gauss μm. The squareness ratio was 1. When the magnetization reversal type of this medium was examined, it was close to the magnetization rotation mode. Next, the recording / reproducing characteristics of this medium were examined. Here, a merge type head (thin film inductive recording element + GMR reproducing element) used for in-plane recording on a magnetic recording medium was used as the recording / reproducing head. The recording width is 0.
A head having a thickness of 6 μm and a reproduction width of 0.5 μm was used. The reproduction core gap was 0.12 μm. The SNR at 270 kFCI was 22 dB. Thus, it was found that a transition metal amorphous alloy thin film had sufficient characteristics without using an amorphous alloy thin film made of a rare earth transition metal as the in-plane magnetic layer.

【0145】実施例8 Fe80Ta10C10からなる磁性層は面内方向の保磁力が小さ
く、軟磁性層として優れている。そこで、これを軟磁性
層として用いた以下の媒体の試作を行なった。 下地膜:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm Fe80Ta10C10:膜厚=500nm、Arスパッタガス圧=0.3Pa、
スパッタレート=24nm/sec 下地層:Ni4P1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6Pa、
スパッタレート=25nm/sec 保護層:SiN、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.3Pa、ス
パッタレート=10nm/sec Tb18Fe77Co5:膜厚=30nm、Arガス圧=2.3Pa、スパッタレ
ート=19nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Example 8 A magnetic layer made of Fe 80 Ta 10 C 10 has a small coercive force in the in-plane direction and is excellent as a soft magnetic layer. Therefore, the following medium was trial-produced using this as a soft magnetic layer. Underlayer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Fe 80 Ta 10 C 10 : film thickness = 500 nm, Ar sputter gas pressure = 0.3 Pa,
Sputter rate = 24 nm / sec Underlayer: Ni 4 P 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 Pa,
Sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm / sec Tb 18 Fe 77 Co 5 : film thickness = 30 nm, Ar gas pressure = 2.3 Pa, sputter Rate = 19 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec

【0146】実施例7で使用したものと同じ、記録幅は
0.6μm、再生幅は0.5μmのヘッドを用いた。再生コアギ
ャップは0.12μmとした。この垂直層の保磁力は4kOeで
あった。十分な記録が可能であり、270kFCIでのSNRは23
dBであった。これは、ヘッドとFe80Ta10C10の磁気的な
結合が大きくなり、再書き込みの影響が小さくなり、一
度記録したデータに余分な磁界が印加されていないこと
から、ノイズが1dB下がったことによる。更に、垂直磁
性層TbFeCoのtBrを一定にして保磁力を変化させた場合
の270kFCIのSNRを調べた。 このように保磁力を2〜7kOe程度にすることによってよ
いSNRが得られることが分かる。なおここでは、FeTaCを
用いたが、CoZrNb等のCo系アモルファス材料でもよい。
The same recording width as that used in Example 7 was used.
A head having a thickness of 0.6 μm and a reproduction width of 0.5 μm was used. The reproduction core gap was 0.12 μm. The coercive force of this vertical layer was 4 kOe. Sufficient recording is possible, and the SNR at 270 kFCI is 23
dB. This is because the magnetic coupling between the head and Fe 80 Ta 10 C 10 is increased, the effect of rewriting is reduced, and the noise is reduced by 1 dB because no extra magnetic field is applied to the data once recorded. by. Further, the SNR of 270 kFCI when the coercive force was changed while tBr of the perpendicular magnetic layer TbFeCo was kept constant was examined. It can be seen that a good SNR can be obtained by setting the coercive force to about 2 to 7 kOe. Although FeTaC is used here, a Co-based amorphous material such as CoZrNb may be used.

【0147】実施例9 下地層のRaを変えた場合の記録再生特性を調べた。ここ
では、下地層の膜厚を変化させることで表面の凹凸(Ra)
を変化させた場合の記録再生特性を検討した。実施例1
で使用した媒体の構成に近いものを利用した。 基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:NiP: 膜厚=変化、Arスパッタガス圧=2.6Pa、
スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb21Fe68Co11:膜厚=14nm、Arガス圧=1.4Pa、スパッタ
レート=20nm/sec Tb16Fe79Co5:膜厚=25nm、Arガス圧=2.4Pa、スパッタレ
ート=21nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Example 9 The recording / reproducing characteristics when the Ra of the underlayer was changed were examined. Here, the surface roughness (Ra) is changed by changing the thickness of the underlayer.
The recording / reproducing characteristics in the case where the value was changed were examined. Example 1
A medium close to the configuration of the medium used in step 1 was used. Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: NiP: film thickness = change, Ar sputtering gas pressure = 2.6 Pa,
Sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputtering gas pressure = 0.4 Pa, sputtering rate = 7 nm / sec Tb 21 Fe 68 Co 11 : film thickness = 14 nm, Ar gas pressure = 1.4 Pa, sputtering Rate = 20 nm / sec Tb 16 Fe 79 Co 5 : film thickness = 25 nm, Ar gas pressure = 2.4 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputtering gas pressure = 0.4 Pa, sputtering rate = 7 nm / sec

【0148】この媒体の保磁力は下地層の膜厚によって
変化するが、tBrは概ね66Gaussμmであった。角型比は
1であった。下地層の膜厚に対するRaの変化と270kFCI
におけるSNRの変化を示す。 NiP 膜厚(nm): 2、 5、 8、 10、 15、 20、 30、 40、 50 Ra(nm) :0.05、0.15、0.23、 0.55、 0.73、0.90、1.42、 1.70、1.96 SNR(dB) :18.9、20.3、21.4、 22.3、 22.8、 23.1、22.1、 19.1、17.9 以上のことからRaを0.1〜1.5nm程度にすることが適して
いることが分かった。同様な実験をNiAl、AgPd、AgPdCuに
ついても行なったところ、上記と同様なRaに対するSNR
の変化を得ることができた。
Although the coercive force of this medium changes depending on the thickness of the underlayer, the tBr was about 66 Gauss μm. The squareness ratio was 1. Ra change and 270kFCI for underlayer thickness
5 shows the change in SNR in FIG. NiP film thickness (nm): 2, 5, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50 Ra (nm): 0.05, 0.15, 0.23, 0.55, 0.73, 0.90, 1.42, 1.70, 1.96 SNR (dB) : 18.9, 20.3, 21.4, 22.3, 22.8, 23.1, 22.1, 19.1, 17.9 From above, it was found that Ra was suitable to be about 0.1 to 1.5 nm. Similar experiments were also performed on NiAl, AgPd, and AgPdCu.
Was able to get the change.

【0149】実施例10 Tb16Fe75Co9、(Tb17Fe80Co3)98Cr2、Tb19Fe60Co21の3
層からなる情報記録媒体を試作した。作製方法と膜構造
は以下の通りである。媒体の製膜には通常のDCマグネト
ロンスパッタ装置を用いた。ターゲットサイズは6イン
チφであり、メインチャンバーには、NiAl、Tb16Fe75Co
9、(Tb17Fe80Co3)98Cr2、Tb19Fe60Co21、Cの5つのタ
ーゲットをセッティングした。別のスパッタ室にはSiN
ターゲットとY-SiO2(Y:50at%)をセッティングし、RF電
源でスパッタできるようにした。基板はターゲット上を
自公転する構造になっている。
Example 10 Tb 16 Fe 75 Co 9 , (Tb 17 Fe 80 Co 3 ) 98 Cr 2 , and Tb 19 Fe 60 Co 21
An information recording medium composed of layers was prototyped. The fabrication method and film structure are as follows. An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. The target size is 6 inches φ, and NiAl, Tb 16 Fe 75 Co
9 , five targets of (Tb 17 Fe 80 Co 3 ) 98 Cr 2 , Tb 19 Fe 60 Co 21 , and C were set. SiN in another sputter chamber
The target and Y-SiO 2 (Y: 50at%) were set so that sputtering could be performed with an RF power supply. The substrate has a structure that revolves around the target.

【0150】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb16Fe75Co9:膜厚=7nm、Arスパッタ圧=1.0Pa、スパッ
タレート=20nm/sec (Tb17Fe80Co3)98Cr2:膜厚=20nm、Arガス圧=3.2Pa、ス
パッタレート=21nm/sec Tb19Fe60Co21:膜厚=8nm、Arガス圧=1.2Pa、スパッタレ
ート=22nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec 保磁力は3.2kOeであり、tBr=98Gaussμmであった。記録
幅は0.6μm、再生幅は0.5μmのヘッドを用い、再生コア
幅は0.12μmとしたところ、270kFCIでのSNRは23.1dBで
あった。
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Tb 16 Fe 75 Co 9 : film thickness = 7 nm, Ar sputter pressure = 1.0 Pa , Sputter rate = 20 nm / sec (Tb 17 Fe 80 Co 3 ) 98 Cr 2 : film thickness = 20 nm, Ar gas pressure = 3.2 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Tb 19 Fe 60 Co 21 : film thickness = 8 nm, Ar Gas pressure = 1.2 Pa, sputter rate = 22 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa The sputter rate was 7 nm / sec. The coercive force was 3.2 kOe and tBr was 98 Gauss μm. Using a head having a recording width of 0.6 μm and a reproduction width of 0.5 μm and a reproduction core width of 0.12 μm, the SNR at 270 kFCI was 23.1 dB.

【0151】実施例11 次にTb17Fe80Co3ターゲットを用いて製膜条件を変えて
3層膜を試作した。媒体の製膜には通常のDCマグネトロ
ンスパッタ装置を用いた。ターゲットサイズは6インチ
φであり、メインチャンバーには、NiP、NiAl、Tb17Fe
80Co3、Cの4つのターゲットをセッティングした。別
のスパッタ室にはSiNターゲットとY-SiO2(Y:50at%)をセ
ッティングし、RF電源でスパッタできるようにした。基
板はターゲット上を自公転する構造になっている。
Example 11 Next, a three-layer film was trial-produced using a Tb 17 Fe 80 Co 3 target while changing the film forming conditions. An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. The target size is 6 inches φ, and NiP, NiAl, Tb 17 Fe
Four targets of 80 Co 3 and C were set. In another sputtering chamber, a SiN target and Y-SiO 2 (Y: 50 at%) were set so that sputtering could be performed with an RF power supply. The substrate has a structure that revolves around the target.

【0152】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb16Fe82Co2:膜厚=7nm、Arスパッタ圧=1.0Pa、スパッ
タレート=20nm/sec Tb17Fe80Co3:膜厚=20nm、Arガス圧=3.3Pa、スパッタレ
ート=21nm/sec Tb16Fe81Co3:膜厚=8nm、Arガス圧=1.2Pa、スパッタレ
ート=22nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Tb 16 Fe 82 Co 2 : film thickness = 7 nm, Ar sputter pressure = 1.0 Pa , Sputter rate = 20 nm / sec Tb 17 Fe 80 Co 3 : film thickness = 20 nm, Ar gas pressure = 3.3 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Tb 16 Fe 81 Co 3 : film thickness = 8 nm, Ar gas pressure = 1.2 Pa , Sputter rate = 22 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec

【0153】同一ダーゲットを用いたにもかかわらず組
成に若干の違いが生じるのは、スパッタ時のガス圧が若
干異なることによる。記録幅は0.6μm、再生幅は0.5μm
のヘッドを用い、再生コア幅は0.12μmとしたところ、2
70kFCIでのSNRは23.2dBであった。これは実施例10と同
じ値であることから、このように同一ターゲットを用い
て形成した3層でも十分な記録再生特性を得られること
が分かった。
The slight difference in the composition despite the use of the same target is due to the slightly different gas pressure during sputtering. Recording width is 0.6μm, reproduction width is 0.5μm
When the reproducing core width was set to 0.12 μm using the head of
The SNR at 70 kFCI was 23.2 dB. Since this is the same value as in Example 10, it was found that sufficient recording / reproducing characteristics can be obtained even with the three layers formed using the same target.

【0154】実施例12 次にTb17Fe80Co3ターゲットを用いて、製膜の途中で部
分的にSiをコスパッタした。媒体の製膜には通常のDCマ
グネトロンスパッタ装置を用いた。ターゲットサイズは
6インチφであり、メインチャンバーには、NiAl、Bドー
プSi、Tb19Fe70Co11、Cの4つのターゲットをセッティ
ングした。別のスパッタ室にはSiNターゲットとY-SiO
2(Y:50at%)をセッティングし、RF電源でスパッタできる
ようにした。基板はターゲット上を自公転する構造にな
っている。
Example 12 Next, using a Tb 17 Fe 80 Co 3 target, Si was partially co-sputtered during the film formation. An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. The target size is
The main chamber was set with four targets of NiAl, B-doped Si, Tb 19 Fe 70 Co 11 , and C. Another sputter chamber contains SiN target and Y-SiO
2 (Y: 50at%) was set so that sputtering could be performed with an RF power supply. The substrate has a structure that revolves around the target.

【0155】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb19Fe70Co11:Arスパッタ圧=1.0Pa、投入電力1kW (コスパッタ)+Si:投入電力0.1kW Tb19Fe70Co11:Arガス圧=2.0Pa、投入電力1kW (コスパッタ)+Si:投入電力0.2kW Tb19Fe70Co11:Arガス圧=2.0Pa、投入電力1kW 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Tb 19 Fe 70 Co 11 : Ar sputter pressure = 1.0 Pa, input power 1 kW ( (Co-sputter) + Si: input power 0.1 kW Tb 19 Fe 70 Co 11 : Ar gas pressure = 2.0 Pa, input power 1 kW (co-sputter) + Si: input power 0.2 kW Tb 19 Fe 70 Co 11 : Ar gas pressure = 2.0 Pa, input power 1kW Protective layer: SiN, film thickness = 10nm, Ar gas pressure = 0.3Pa, sputter rate = 10nm Lubricating film: C, film thickness = 3nm, Ar sputter gas pressure = 0.4Pa, sputter rate = 7nm / sec

【0156】Siは初期領域で2%前後であり、中間領域
で4%前後であった。保磁力は約3.6kOeであり、tBrは11
4Gaussμmであった。この媒体に590kFCIの信号を記録し
て磁気力顕微鏡で記録マークを観察したところ非常にき
れいなマークを観察することができた。この媒体では、
298kFCIでも23dBのSNRを得ることができた。従って、今
回使用したヘッドのトラック幅は42.3KTPIであるから、
25Gbit/inch2の記録密度を実現することが分かった。実
施例13
The content of Si was about 2% in the initial region and about 4% in the intermediate region. The coercivity is about 3.6 kOe and tBr is 11
4 Gauss μm. When a signal of 590 kFCI was recorded on this medium and recorded marks were observed with a magnetic force microscope, very clear marks could be observed. In this medium,
Even with 298kFCI, 23dB SNR could be obtained. Therefore, the track width of the head used this time is 42.3KTPI,
It was found that a recording density of 25 Gbit / inch 2 was realized. Example 13

【0157】次にTb17Fe80Co3ターゲットを用いて製膜
条件を変えて3層膜を試作した。実施例11ではスパッ
タガス圧を変えて各層の磁気特性を変えたが、ここでは
投入電力を変えてスパッタレートを変化させることによ
って磁気特性を変化させた。媒体の製膜には通常のDCマ
グネトロンスパッタ装置を用いた。ターゲットサイズは
6インチφであり、メインチャンバーには、NiP、NiAl、
Tb17Fe80Co3、Cの4つのターゲットをセッティングし
た。別のスパッタ室にはSiNターゲットとY-SiO2(Y:50at
%)をセッティングし、RF電源でスパッタできるようにし
た。基板はターゲット上を自公転する構造になってい
る。
Next, using a Tb 17 Fe 80 Co 3 target, a three-layer film was trial-produced under different film forming conditions. In Example 11, the magnetic characteristics of each layer were changed by changing the sputtering gas pressure, but here, the magnetic characteristics were changed by changing the input power and changing the sputtering rate. An ordinary DC magnetron sputtering apparatus was used for film formation of the medium. The target size is
6 inch φ, NiP, NiAl,
Four targets of Tb 17 Fe 80 Co 3 and C were set. Another sputtering chamber contains a SiN target and Y-SiO 2 (Y: 50at
%) So that sputtering can be performed with an RF power supply. The substrate has a structure that revolves around the target.

【0158】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Tb16Fe82Co2:膜厚=7nm、Arスパッタ圧=1.0Pa、スパッ
タレート=20nm/sec Tb17Fe80Co3:膜厚=20nm、Arガス圧=1.4Pa、スパッタレ
ート=8.9nm/sec Tb16Fe81Co3:膜厚=8nm、Arガス圧=1.2Pa、スパッタレ
ート=22nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Tb 16 Fe 82 Co 2 : film thickness = 7 nm, Ar sputter pressure = 1.0 Pa , Sputter rate = 20 nm / sec Tb 17 Fe 80 Co 3 : film thickness = 20 nm, Ar gas pressure = 1.4 Pa, sputter rate = 8.9 nm / sec Tb 16 Fe 81 Co 3 : film thickness = 8 nm, Ar gas pressure = 1.2 Pa, sputter rate = 22 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7nm / sec

【0159】同一ダーゲットを用いたにもかかわらず組
成に若干の違いが生じるのは、投入電力の変化に伴うス
パッタレートが若干異なることによる。記録幅は0.6μ
m、再生幅は0.5μmのヘッドを用いた。再生コア幅は0.1
2μmとした。270kFCIでのSNRは23.1dBであった。これは
実施例11と同じ値であることから、このように同一ター
ゲットを用いて形成した3層でも十分な記録再生特性を
得られることが分かった。
The slight difference in the composition despite the use of the same target is due to the fact that the sputter rate accompanying the change in the input power is slightly different. Recording width is 0.6μ
m and a reproducing width of 0.5 μm were used. Reproduction core width is 0.1
It was 2 μm. The SNR at 270 kFCI was 23.1 dB. Since this is the same value as in Example 11, it was found that sufficient recording / reproducing characteristics can be obtained even with the three layers formed using the same target.

【0160】実施例14 実施例13で試作した媒体の磁壁抗磁力を測定した。媒体
の磁区状態はas-depo(堆積したままの)状態であり、
この状態から磁界を印加して磁化の変化が現れる磁界を
磁壁抗磁力Haとすると、この媒体のHaは2.5kOeであっ
た。一方保磁力Hcは2.9kOeであった。従って、Ha/Hc=0.
86となった。
Example 14 The domain wall coercive force of the medium experimentally manufactured in Example 13 was measured. The magnetic domain state of the medium is as-depo (as deposited),
Assuming that a magnetic field where a change in magnetization appears when a magnetic field is applied from this state is a domain wall coercive force Ha, Ha of this medium was 2.5 kOe. On the other hand, the coercive force Hc was 2.9 kOe. Therefore, Ha / Hc = 0.
It became 86.

【0161】ついで、実施例13の製膜条件で膜厚20nm
のスパッタレートを変化させた媒体でノイズとHa/Hcの
関係を調べた。ここで媒体にはこれまでと同一のヘッド
を用い、270kFCIの信号を記録した時の媒体ノイズを測
定した。 Ha/Hcを0.8以上にすることで、媒体ノイズNmは一定値に
落ち着いていることからHa/Hcが0.8より大きいことが好
ましいと分かった。
Then, the film thickness was set to 20 nm under the film forming conditions of Example 13.
The relationship between noise and Ha / Hc was investigated for media with different sputter rates. Here, the same head was used as the medium, and the medium noise when a 270 kFCI signal was recorded was measured. By setting Ha / Hc to 0.8 or more, the medium noise Nm settled at a constant value, and thus it was found that Ha / Hc is preferably larger than 0.8.

【0162】実施例15 実施例13で試作した媒体に連続マークではなく、孤立ビ
ットを含むランダムパターンを記録した。その際、図1
8(a)に示すように、孤立ビットのマーク長が長くな
るという問題が発生することが分かった。そこで、孤立
ビットを記録する際の磁界反転時間を変化させて、いわ
ゆる記録補償を行なった。その結果、実際のビット長に
対応する磁界反転時間より80%程度に短くすることによ
って規定の長さのマークを記録することが可能であるこ
とが分かった(図18(b)参照)。
Embodiment 15 A random pattern including an isolated bit was recorded on the medium experimentally manufactured in Embodiment 13 instead of a continuous mark. At that time, FIG.
As shown in FIG. 8 (a), it has been found that a problem that the mark length of the isolated bit becomes longer occurs. Therefore, so-called recording compensation was performed by changing the magnetic field reversal time when recording an isolated bit. As a result, it was found that a mark of a specified length can be recorded by shortening the magnetic field reversal time corresponding to the actual bit length to about 80% (see FIG. 18B).

【0163】実施例16 実施例13の媒体に1/7RLLコードで磁界をNRZIで反転して
記録した。再生はゼロボルト近傍でスライスレベルを決
めた。ここでは、特に再生信号を微分器に通すことな
く、エラーレートを測定した。最短マーク長(=ウインド
の2倍の長さ)を0.0635μm(400kFCI)としてビット長を4
7.7nm(532KBPI)とすると、エラーレートが10-6bit以下
のデトラックマージンは±0.1μmであり、22.5Gbit/inc
h2を実現できることが分かった。
Example 16 The medium of Example 13 was recorded with a 1/7 RLL code by reversing the magnetic field with NRZI. Regeneration determined the slice level near zero volts. Here, the error rate was measured without passing the reproduced signal through the differentiator. The shortest mark length (= twice the window length) is 0.0635 μm (400 kFCI) and the bit length is 4
Assuming 7.7 nm (532 KBPI), the detrack margin for error rates of 10 -6 bits or less is ± 0.1 μm, and 22.5 Gbit / inc
It has been found that it is possible to realize the h 2.

【0164】実施例17 ここでは、積層膜の一部を多層化した場合の媒体につい
て検討した。これまでの実施例と同様に下記の必要とな
るターゲットをスパッタ装置にセットし、情報記録媒体
を試作した。
Example 17 Here, a medium in which a part of the laminated film was formed into a multilayer was examined. In the same manner as in the previous examples, the following required targets were set in a sputtering apparatus, and an information recording medium was prototyped.

【0165】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec 第1磁性層:Tb15Fe80Co5(25nm)、Arスパッタ圧=1.0P
a、スパッタレート=20nm/sec 第2磁性層:Tb21Fe79(6nm)/、Arスパッタ圧=3.0Pa、ス
パッタレート=21nm/sec :Tb22Fe60Co18(7nm)、Arスパッタ圧=3.0Pa、スパッタ
レート=210nm/sec 保護層:SiN、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッタレ
ート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec 第2磁性層の保磁力は約8kOeであり、第1磁性層の保磁
力は約2kOeであることから、この多層膜の保磁力は3.7
kOeであり、tBrは71Gaussμmであった。この媒体にこれ
まで使用してきたヘッドで270kFCIの信号を記録した時
のSNRは23.9dBであり、媒体ノイズは19μVrmsであっ
た。
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec First magnetic layer: Tb 15 Fe 80 Co 5 (25 nm), Ar sputter pressure = 1.0P
a, sputter rate = 20 nm / sec Second magnetic layer: Tb 21 Fe 79 (6 nm) /, Ar sputtering pressure = 3.0 Pa, sputtering rate = 21 nm / sec: Tb 22 Fe 60 Co 18 (7 nm), Ar sputtering pressure = 3.0 Pa, sputter rate = 210 nm / sec Protective layer: SiN, film thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec The coercive force of the second magnetic layer is about 8 kOe and the coercive force of the first magnetic layer is about 2 kOe.
kOe and tBr was 71 Gauss μm. When a signal of 270 kFCI was recorded on this medium with the head used so far, the SNR was 23.9 dB, and the medium noise was 19 μVrms.

【0166】比較例3 比較例として上記の媒体の第2磁性層をTb22Fe60Co18
した場合の270kFCIの信号を記録した時のSNRは22.4dBで
あり、媒体ノイズは21μVrmsであった。このことから、
第2磁性層の一部を同程度の保磁力を有しながら相対的
に低いキュリー温度を有する層に置換して多層化するこ
とによって、ノイズ低減が可能であり、SNRの向上が可
能となった。
[0166] SNR when the second magnetic layer of the medium as a comparative example 3 comparative example was recorded signals 270kFCI in the case of the Tb 22 Fe 60 Co 18 is 22.4DB, medium noise was 21μVrms . From this,
By replacing a part of the second magnetic layer with a layer having a relatively low Curie temperature while having the same level of coercive force, it is possible to reduce noise and improve the SNR. Was.

【0167】実施例19 ここでは、希土類遷移金属を主成分とするアモルファス
合金膜の間に非磁性中間層を挿入した情報記録媒体を試
作した。磁性層としては、Dy19Fe61Co20、Dy21Fe60Co19
を用いた。媒体はこれまでと同様なスパッタ装置を用
い、ターゲットを上記のものに変更した。
Example 19 Here, an information recording medium in which a non-magnetic intermediate layer was inserted between an amorphous alloy film containing a rare earth transition metal as a main component was produced on a trial basis. Dy 19 Fe 61 Co 20 , Dy 21 Fe 60 Co 19
Was used. The medium used the same sputtering apparatus as before, and the target was changed to the above.

【0168】基板:2.5インチサイズ ガラス基板 下地層:Ni3Al1、膜厚=10nm、Arスパッタガス圧=2.6P
a、スパッタレート=25nm/sec 保護層:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec Dy19Fe61Co20:(21nm)、Arスパッタ圧=1.0Pa、スパッタ
レート=20nm/sec SiN:(3nm)Arガス圧=0.3Pa、スパッタレート=10nm Dy21Fe60Co19:(15nm)/、Arスパッタ圧=3.0Pa、スパッ
タレート=21nm/sec 保護層:Y-SiO2、膜厚=10nm、Arガス圧=0.3Pa、スパッ
タレート=10nm 潤滑膜:C、膜厚=3nm、Arスパッタガス圧=0.4Pa、スパ
ッタレート=7nm/sec
Substrate: 2.5 inch size glass substrate Underlayer: Ni 3 Al 1 , film thickness = 10 nm, Ar sputtering gas pressure = 2.6 P
a, sputter rate = 25 nm / sec Protective layer: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec Dy 19 Fe 61 Co 20 : ( 21 nm), Ar sputter pressure = 1.0 Pa, Sputter rate = 20 nm / sec SiN: (3 nm) Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Dy 21 Fe 60 Co 19 : (15 nm) /, Ar sputter pressure = 3.0 Pa, sputter rate = 21 nm / sec Protective layer: Y-SiO 2 , thickness = 10 nm, Ar gas pressure = 0.3 Pa, sputter rate = 10 nm Lubricating film: C, film thickness = 3 nm, Ar sputter gas pressure = 0.4 Pa, sputter rate = 7 nm / sec

【0169】この媒体にこれまで使用してきたヘッドで
270kFCIの信号を記録した時のSNRは22.9dBであり、媒体
ノイズは20μVrmsであった。次に、非磁性中間層の種類
に対するSNRの検討を行なった。SNRは270kFCIにおける
値である。 中間層材料: SiN、 Y-SiO2、 SiO2、 C、 NiP、 NiAl SNR(dB) :22.9、 22.8、 22.9、 22.7、 23.1、 23.2
With the head used so far for this medium,
When a signal of 270 kFCI was recorded, the SNR was 22.9 dB, and the medium noise was 20 μVrms. Next, the SNR for the type of the nonmagnetic intermediate layer was examined. SNR is a value at 270 kFCI. Interlayer material: SiN, Y-SiO 2, SiO 2, C, NiP, NiAl SNR (dB): 22.9, 22.8, 22.9, 22.7, 23.1, 23.2

【0170】また、非磁性中間層の膜厚について検討し
た。上記の試作媒体の非磁性中間層をSiNとしてその膜
厚を変化させてSNRを測定した。SNRは270kFCIにおける
値である。 SiN 膜厚(nm): 0、 1、 2、 3、 7、 10、 16、 20 SNR(dB) :21.5、 22.0、 22.4、 22.9、 22.7、 22.7、 22.4、 21.9 従って、非磁性中間層の膜厚は1nmから20nm程度の間でS
NRの向上が見られることが分かる。
The thickness of the non-magnetic intermediate layer was examined. The SNR was measured while changing the thickness of the non-magnetic intermediate layer of the above-described prototype medium to SiN. SNR is a value at 270 kFCI. SiN film thickness (nm): 0, 1, 2, 3, 7, 10, 16, 20 SNR (dB): 21.5, 22.0, 22.4, 22.9, 22.7, 22.7, 22.4, 21.9 Therefore, the film of the non-magnetic intermediate layer The thickness is between 1 nm and 20 nm
It can be seen that the NR is improved.

【0171】比較例4 比較例として上記情報記録媒体の中間層がない媒体を試
作し、270kFCIの信号を記録した場合のSNRと媒体ノイズ
を測定したところ、SNR=21.9dB、媒体ノイズ=21.5μVrm
sであった。このことから、非磁性中間層の挿入によっ
て磁性層のコラム構造が促進されて、低ノイズ化が実現
された。
Comparative Example 4 As a comparative example, a medium having no intermediate layer of the above-mentioned information recording medium was experimentally manufactured, and SNR and medium noise when a signal of 270 kFCI was recorded were measured. SNR = 21.9 dB, medium noise = 21.5 μVrm
s. For this reason, the column structure of the magnetic layer was promoted by the insertion of the non-magnetic intermediate layer, and low noise was realized.

【0172】なお、本発明の情報記録媒体は、下記のよ
うな構成を有していてもよい。 (1)積層膜が室温において2〜7kOeの保磁力を有す
る。 (2)積層膜が50Gaussμmより大きい残留磁束密度×膜
厚積を有する。 (3)第1磁性層が室温において2〜7kOeの保磁力を有
する。 (4)第1磁性層が50Gaussμmより大きい残留磁束密度
×膜厚積を有する。 (5)第1磁性層、第2磁性層又は両層が、複数の磁性
層の積層体からなる。 (6)第1磁性層と第2磁性層の間に非磁性中間層が形
成されている。 (7)積層膜と基板との間に下地層が少なくとも一層以
上形成され、下地層が0.1〜1.5nmのRaの表面を有する。 (8)積層膜と基板との間に下地層が少なくとも一層以
上形成され、下地層が酸化物又は窒化物を主成分とする
酸化保護層を少なくとも含む。 (9)積層膜上に酸化物又は窒化物を主成分とする酸化
保護層が形成されている。 (10)希土類遷移金属を主成分とするアモルファス合
金薄膜が、膜厚方向に0.2μm以下の幅を有するコラムが
形成されている。 (11)垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を主成分
とするアモルファス合金薄膜が、少なくともTb又はDyを
希土類元素として含む。 (12)積層体が、保磁力の80%より大きい磁壁抗磁力
を有する。
The information recording medium of the present invention may have the following configuration. (1) The laminated film has a coercive force of 2 to 7 kOe at room temperature. (2) The laminated film has a product of residual magnetic flux density × film thickness larger than 50 Gauss μm. (3) The first magnetic layer has a coercive force of 2 to 7 kOe at room temperature. (4) The first magnetic layer has a product of residual magnetic flux density × film thickness larger than 50 Gauss μm. (5) The first magnetic layer, the second magnetic layer, or both layers are formed of a laminate of a plurality of magnetic layers. (6) A non-magnetic intermediate layer is formed between the first magnetic layer and the second magnetic layer. (7) At least one underlayer is formed between the laminated film and the substrate, and the underlayer has a Ra surface of 0.1 to 1.5 nm. (8) At least one underlayer is formed between the laminated film and the substrate, and the underlayer includes at least an oxidation protection layer mainly containing an oxide or a nitride. (9) An oxidation protection layer mainly composed of oxide or nitride is formed on the laminated film. (10) A column having a width of 0.2 μm or less in the thickness direction is formed of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component. (11) The amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy contains at least Tb or Dy as a rare earth element. (12) The laminate has a domain wall coercive force greater than 80% of the coercive force.

【0173】[0173]

【発明の効果】本発明の多層アモルファス磁気記録媒体
により、超高密度記録可能な磁気再生可能な媒体及びそ
の製造方法、記録補償方法が提供さた。本発明の情報記
録媒体は、室温近傍における磁気ヘッドによる書き込み
以外にも、補助的に熱を加えることによって情報を記録
しやすくする熱磁気記録方式も適用することができる。
また、このような技術を導入することで更なる超高密度
記録が可能になる。
According to the present invention, there is provided a magnetically reproducible medium capable of ultrahigh-density recording, a method of manufacturing the same, and a method of compensating recording by using the multilayer amorphous magnetic recording medium of the present invention. The information recording medium of the present invention can be applied to a thermomagnetic recording method which makes it easy to record information by supplementarily applying heat, in addition to writing by a magnetic head near room temperature.
Further, by introducing such a technology, further ultra-high density recording becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1及び2の媒体の概略断面図
である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a medium according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.

【図2】本発明の実施形態3の媒体の概略断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a medium according to a third embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態4の媒体の概略断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a medium according to a fourth embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態5及び5′の媒体の概略断面
図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a medium according to Embodiments 5 and 5 ′ of the present invention.

【図5】本発明の実施形態5″の媒体の概略断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a medium according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態5″′の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a medium according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態6及び6′の媒体の概略断面
図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a medium according to Embodiments 6 and 6 ′ of the present invention.

【図8】本発明の実施形態6″の媒体の概略断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a medium according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施形態6″′の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a medium according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施形態7の媒体の概略断面図であ
る。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a medium according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態8の媒体の概略断面図であ
る。
FIG. 11 is a schematic sectional view of a medium according to an eighth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施形態8″の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 12 is a schematic sectional view of a medium according to an eighth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施形態10の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 13 is a schematic sectional view of a medium according to a tenth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施形態11の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 14 is a schematic sectional view of a medium according to Embodiment 11 of the present invention.

【図15】本発明の実施形態12の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 15 is a schematic sectional view of a medium according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施形態13の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 16 is a schematic sectional view of a medium according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施形態14の媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 17 is a schematic sectional view of a medium according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の媒体の記録補償の一例を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of recording compensation of a medium according to the present invention.

【図19】従来の媒体の概略断面図である。FIG. 19 is a schematic sectional view of a conventional medium.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 第1磁性層(RE−TM、垂直磁化) 3 第2磁性層(RE−TM、垂直磁化) 4 第1磁性層(RE−TM、面内磁化) 5 第2磁性層(RE−TM、面内磁化) 6 第2磁性層(TM、面内磁化) 7 第2磁性層(RE−TM、多層、垂直磁化) 8 第2磁性層(RE−TM、多層、面内磁化) 9 第1磁性層及びアモルファス合金薄膜(RE−T
M、多層、垂直磁化) 10 第2磁性層(TM、多層、面内磁化) 11、13、15、16、19、20、22、23、2
4、26、28 磁性層 12 非磁性中間層 14、107 下地層 17、27 磁性層(面内磁化) 18、25、26 磁性層(垂直磁化) 21 酸化物層又は窒化物層 28 合金薄膜 101 基板 102、103、110 垂直磁性層 104 第1垂直磁性層 105 第2垂直磁性層 106 保護層 108 第1垂直層 109 第2垂直層 111 面内磁性層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 1st magnetic layer (RE-TM, perpendicular magnetization) 3 2nd magnetic layer (RE-TM, perpendicular magnetization) 4 1st magnetic layer (RE-TM, in-plane magnetization) 5 2nd magnetic layer (RE-TM) TM, in-plane magnetization) 6 Second magnetic layer (TM, in-plane magnetization) 7 Second magnetic layer (RE-TM, multilayer, perpendicular magnetization) 8 Second magnetic layer (RE-TM, multilayer, in-plane magnetization) 9 First magnetic layer and amorphous alloy thin film (RE-T
M, multilayer, perpendicular magnetization) 10 Second magnetic layer (TM, multilayer, in-plane magnetization) 11, 13, 15, 16, 19, 20, 22, 23, 2
4, 26, 28 Magnetic layer 12 Non-magnetic intermediate layer 14, 107 Underlayer 17, 27 Magnetic layer (in-plane magnetization) 18, 25, 26 Magnetic layer (perpendicular magnetization) 21 Oxide layer or nitride layer 28 Alloy thin film 101 Substrates 102, 103, 110 Perpendicular magnetic layer 104 First perpendicular magnetic layer 105 Second perpendicular magnetic layer 106 Protective layer 108 First perpendicular layer 109 Second perpendicular layer 111 In-plane magnetic layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田河 育也 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 BB07 BB08 DA03 EA03 FA09 5D091 AA10 BB06 CC11 DD03 HH20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Ikuya Tagawa 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term in Fujitsu Limited (reference) 5D006 BB01 BB07 BB08 DA03 EA03 FA09 5D091 AA10 BB06 CC11 DD03 HH20

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を
主成分とするアモルファス合金薄膜からなる第1磁性層
と第2磁性層の積層膜を少なくとも有し、Hc2>Hc1の関
係(Hc1は第1磁性層の保磁力、Hc2は第2磁性層の保磁
力)、又はTc2>Tc1の関係(Tc1は第1磁性層のキュリー
温度、Tc2は第2磁性層のキュリー温度)又はその両方
の関係を有し、室温及び零磁界における積層膜の残留磁
化が50emu/ccより大きく、磁界を印加しない場合に第1
磁性層と第2磁性層の間に界面磁壁が実質的に形成され
ず、積層膜の磁束を検出することによって情報が再生さ
れることを特徴とする情報記録媒体。
The present invention has at least a laminated film of a first magnetic layer and a second magnetic layer each composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, and a relationship of Hc2> Hc1 (where Hc1 is The coercive force of the first magnetic layer, Hc2 is the coercive force of the second magnetic layer), or the relationship of Tc2> Tc1 (Tc1 is the Curie temperature of the first magnetic layer, Tc2 is the Curie temperature of the second magnetic layer) or both When the residual magnetization of the laminated film at room temperature and zero magnetic field is greater than 50 emu / cc and no magnetic field is applied,
An information recording medium, wherein an interface domain wall is not substantially formed between a magnetic layer and a second magnetic layer, and information is reproduced by detecting a magnetic flux of a laminated film.
【請求項2】 垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を
主成分とするアモルファス合金薄膜からなる第1磁性層
と、面内磁気異方性を示す希土類遷移金属又は遷移金属
を主成分とするアモルファス合金薄膜からなる第2磁性
層との積層膜を少なくとも有し、積層膜の磁束を検出す
ることによって情報が再生されることを特徴とする情報
記録媒体。
2. A first magnetic layer comprising an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, and a rare earth transition metal exhibiting in-plane magnetic anisotropy or a transition metal mainly containing a transition metal. An information recording medium having at least a laminated film with a second magnetic layer made of an amorphous alloy thin film, and reproducing information by detecting a magnetic flux of the laminated film.
【請求項3】 垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を
主成分とするアモルファス合金薄膜からなる3層の積層
膜を少なくとも有し、積層膜の室温及び零磁界における
残留磁化の値が50emu/ccより大きく、室温における保磁
力が7kOeより小さく、積層膜の磁束を検出することによ
って情報が再生されることを特徴とする情報記録媒体。
3. At least three laminated films composed of an amorphous alloy thin film mainly composed of a rare-earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, and the laminated film has a residual magnetization of 50 emu / cm at room temperature and zero magnetic field. An information recording medium characterized by being larger than cc, having a coercive force at room temperature smaller than 7 kOe, and reproducing information by detecting a magnetic flux of the laminated film.
【請求項4】 希土類遷移金属を主成分とするアモルフ
ァス合金薄膜からなる3層の積層膜を少なくとも有し、
積層膜が面内磁気異方性を示す1つの層と、垂直磁気異
方性を示す2つの層とからなり、積層膜の磁束を検出す
ることによって情報が再生されることを特徴とする情報
記録媒体。
4. It has at least a three-layer laminated film composed of an amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal as a main component,
Information characterized in that the laminated film is composed of one layer exhibiting in-plane magnetic anisotropy and two layers exhibiting perpendicular magnetic anisotropy, and information is reproduced by detecting magnetic flux of the laminated film. recoding media.
【請求項5】 垂直磁気異方性を示す希土類遷移金属を
主成分とするアモルファス合金薄膜を備え、該合金薄膜
が、その膜厚方向に部分的に異なる組成を有し、零磁界
においてその膜厚方向に実質的に界面磁壁を生じること
がなく、室温及び零磁界において50emu/ccより大きい残
留磁化を有し、室温において2〜7kOeの保磁力を有し、
磁束を検出することによって情報が再生されることを特
徴とする情報記録媒体。
5. An amorphous alloy thin film containing a rare earth transition metal exhibiting perpendicular magnetic anisotropy as a main component, wherein the alloy thin film has a composition partially different in a thickness direction thereof, and the film is formed at zero magnetic field. Has substantially no interfacial domain wall in the thickness direction, has a remanent magnetization of more than 50 emu / cc at room temperature and zero magnetic field, has a coercive force of 2 to 7 kOe at room temperature,
An information recording medium wherein information is reproduced by detecting a magnetic flux.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の情報記
録媒体に情報を記録する際に、長いマークの間に相対的
に短いマークを記録する際に磁界を印加する時間が、相
対的に短いマークを連続して記録する際に磁界を印加す
る時間より短いことを特徴とする情報記録方式。
6. When recording information on the information recording medium according to any one of claims 1 to 5, the time for applying a magnetic field when recording relatively short marks between long marks is relatively short. An information recording method characterized in that it is shorter than the time for applying a magnetic field when continuously recording short marks continuously.
【請求項7】 請求項1〜5のいずれかに記載の情報記
録媒体に記録された情報を再生する際に、記録された情
報に対応して変化して検出される信号振幅の略中心電圧
レベルで、記録されたマークのエッジを検出することに
よって記録された情報を再生することを特徴とする情報
再生方式。
7. When reproducing information recorded on the information recording medium according to any one of claims 1 to 5, a substantially center voltage of a signal amplitude which is detected by being changed corresponding to the recorded information. An information reproducing method characterized in that recorded information is reproduced by detecting an edge of a recorded mark at a level.
【請求項8】 請求項1〜5のいずれかに記載の情報記
録媒体に記録された情報を磁束を検出することで再生す
るために、磁束を検出する手段として磁気抵抗素子を備
えた再生デバイスを備えていることを特徴とする情報記
録再生装置。
8. A reproducing device comprising a magnetoresistive element as a means for detecting a magnetic flux in order to reproduce information recorded on the information recording medium according to claim 1 by detecting the magnetic flux. An information recording / reproducing device comprising:
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