JP2002025030A - 垂直磁気記録媒体とその製法および磁気記録装置 - Google Patents
垂直磁気記録媒体とその製法および磁気記録装置Info
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- JP2002025030A JP2002025030A JP2000210701A JP2000210701A JP2002025030A JP 2002025030 A JP2002025030 A JP 2002025030A JP 2000210701 A JP2000210701 A JP 2000210701A JP 2000210701 A JP2000210701 A JP 2000210701A JP 2002025030 A JP2002025030 A JP 2002025030A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板上に軟磁性膜と磁性膜を形成した垂直磁気
記録媒体の配向，粒子径の制御により、ノイズの発生が
小さく高性能な垂直磁気記録媒体の提供。 【解決手段】基板１上に直接あるいは他の層を介して形
成される軟磁性膜２と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御
膜３を介して形成される磁性膜４を有する垂直磁気記録
媒体であって、前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制
御膜３と磁性層４は、基板１の表面に対して柱状に成長
した結晶と、その結晶の側面を取り囲む粒界層で構成さ
れ、該粒径・配向制御膜３および磁性層４の少なくとも
粒径・配向制御膜の結晶粒子径，粒子径の分散，粒界層
の幅を、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物
の１種以上を含み、その膜中における含有割合の調節に
よって制御した垂直磁気記録媒体。
記録媒体の配向，粒子径の制御により、ノイズの発生が
小さく高性能な垂直磁気記録媒体の提供。 【解決手段】基板１上に直接あるいは他の層を介して形
成される軟磁性膜２と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御
膜３を介して形成される磁性膜４を有する垂直磁気記録
媒体であって、前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制
御膜３と磁性層４は、基板１の表面に対して柱状に成長
した結晶と、その結晶の側面を取り囲む粒界層で構成さ
れ、該粒径・配向制御膜３および磁性層４の少なくとも
粒径・配向制御膜の結晶粒子径，粒子径の分散，粒界層
の幅を、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物
の１種以上を含み、その膜中における含有割合の調節に
よって制御した垂直磁気記録媒体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高性能、かつ、高
信頼性を有する磁気記録装置およびこれを実現する垂直
磁気記録媒体とその製法並びにそのターゲット材料に関
する。
信頼性を有する磁気記録装置およびこれを実現する垂直
磁気記録媒体とその製法並びにそのターゲット材料に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展はめざまし
く、各種形態の情報を統合したマルチメディアが急速に
普及してきている。これを支える情報記録装置の１つに
磁気ディスク装置などの磁気記録装置がある。現在、磁
気記録装置は、記録密度の向上と小型化が図られてお
り、さらに、その磁気記録装置の低価格化も急速に進め
られている。
く、各種形態の情報を統合したマルチメディアが急速に
普及してきている。これを支える情報記録装置の１つに
磁気ディスク装置などの磁気記録装置がある。現在、磁
気記録装置は、記録密度の向上と小型化が図られてお
り、さらに、その磁気記録装置の低価格化も急速に進め
られている。
【０００３】ところで、磁気記録装置の高密度化を実現
するためには、１）磁気ディスク媒体と磁気ヘッドとの
間の距離を小さくすること、２）磁気ディスク媒体の保
磁力を増大させること、３）信号処理方法を工夫するこ
と、４）面内磁気記録方式に代わって垂直磁気記録方式
を採用すること、などが必須の技術となっている。
するためには、１）磁気ディスク媒体と磁気ヘッドとの
間の距離を小さくすること、２）磁気ディスク媒体の保
磁力を増大させること、３）信号処理方法を工夫するこ
と、４）面内磁気記録方式に代わって垂直磁気記録方式
を採用すること、などが必須の技術となっている。
【０００４】この内、磁気ディスク媒体については、４
０Ｇｂ／ｉｎ2を超える記録密度を実現するために、面
内磁気記録方式に代わる垂直磁気記録方式の採用、保磁
力の増大、あるいは磁性膜の磁化反転が生じる単位をよ
り小さくするなどの技術的改良が望まれている。
０Ｇｂ／ｉｎ2を超える記録密度を実現するために、面
内磁気記録方式に代わる垂直磁気記録方式の採用、保磁
力の増大、あるいは磁性膜の磁化反転が生じる単位をよ
り小さくするなどの技術的改良が望まれている。
【０００５】垂直磁気記録方式は、垂直磁気記録媒体の
磁性層中に媒体面に対して磁化容易軸が垂直方向に配向
するように形成したものであり、記録密度を上げて行っ
てもビット内の反磁界が小さく、記録再生特性の低下が
ない高密度記録に適した方法である。
磁性層中に媒体面に対して磁化容易軸が垂直方向に配向
するように形成したものであり、記録密度を上げて行っ
てもビット内の反磁界が小さく、記録再生特性の低下が
ない高密度記録に適した方法である。
【０００６】しかし、垂直磁気記録方式の媒体において
は、面内磁気記録方式では形成する必要が無かった比較
的膜厚が厚い軟磁性膜が必要になる等、新たな技術課題
がある。さらに、磁性粒子サイズの微細化と同時に、そ
の粒子サイズの分布を均一にすることが、熱揺らぎの観
点から重要となってきている。
は、面内磁気記録方式では形成する必要が無かった比較
的膜厚が厚い軟磁性膜が必要になる等、新たな技術課題
がある。さらに、磁性粒子サイズの微細化と同時に、そ
の粒子サイズの分布を均一にすることが、熱揺らぎの観
点から重要となってきている。
【０００７】垂直磁気記録媒体については、特開平７−
４４８５２号、特開平５−２５８２７２号公報等が開示
されている。磁性層の配向，保持力を改善するために磁
性層組成の適正範囲が示され、また、軟磁性層の粒径を
制御するために負のＤＣバイアスを印加した状態でＤＣ
マグネトロン法で軟磁性膜を形成することの有効性が示
されている。
４４８５２号、特開平５−２５８２７２号公報等が開示
されている。磁性層の配向，保持力を改善するために磁
性層組成の適正範囲が示され、また、軟磁性層の粒径を
制御するために負のＤＣバイアスを印加した状態でＤＣ
マグネトロン法で軟磁性膜を形成することの有効性が示
されている。
【０００８】さらに軟磁性膜の形成方法について、特開
平７−３４８９号、特開昭６４−８６０５号、特開平２
−１３８７１６号公報等が開示されている。磁性膜中の
磁性粒子サイズおよびそのサイズの分布を制御するため
の方法として、ＵＳＰ４,６５２,４９９号公報に記載さ
れるように、磁性膜の下にシード層を設けることが提案
されている。
平７−３４８９号、特開昭６４−８６０５号、特開平２
−１３８７１６号公報等が開示されている。磁性膜中の
磁性粒子サイズおよびそのサイズの分布を制御するため
の方法として、ＵＳＰ４,６５２,４９９号公報に記載さ
れるように、磁性膜の下にシード層を設けることが提案
されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の特開平
５−２５８２７２号公報では、軟磁性膜、磁性膜の形成
において、その粒径を制御するのに負のＤＣバイアスを
印加して成膜する特殊な技術を適用している。
５−２５８２７２号公報では、軟磁性膜、磁性膜の形成
において、その粒径を制御するのに負のＤＣバイアスを
印加して成膜する特殊な技術を適用している。
【００１０】また、特開平７−３４８９号、特開昭６４
−８６０５号、特開平２−１３８７１６号公報等は磁気
ヘッドを対象としたものである。
−８６０５号、特開平２−１３８７１６号公報等は磁気
ヘッドを対象としたものである。
【００１１】また、磁性膜中の磁性粒子サイズおよびそ
の粒子サイズの分布を制御するための方法としてＵＳＰ
４,６５２,４９９号公報に記載の方法では、磁気ディス
ク媒体を構成する磁性膜の結晶粒子サイズおよび結晶粒
子サイズ分布の制御に限度があり、磁性膜中に微細粒子
と粗大粒子が共存する。このような状態の磁性膜では、
情報を記録する場合（磁化を反転させる場合）に、周囲
の磁性粒子からの漏洩磁界の影響を受けたり、逆に、大
きな磁性粒子が相互作用を与えることにより、４０Ｇｂ
／ｉｎ2を超える超高密度記録には、安定した記録が行
えない場合があった。
の粒子サイズの分布を制御するための方法としてＵＳＰ
４,６５２,４９９号公報に記載の方法では、磁気ディス
ク媒体を構成する磁性膜の結晶粒子サイズおよび結晶粒
子サイズ分布の制御に限度があり、磁性膜中に微細粒子
と粗大粒子が共存する。このような状態の磁性膜では、
情報を記録する場合（磁化を反転させる場合）に、周囲
の磁性粒子からの漏洩磁界の影響を受けたり、逆に、大
きな磁性粒子が相互作用を与えることにより、４０Ｇｂ
／ｉｎ2を超える超高密度記録には、安定した記録が行
えない場合があった。
【００１２】本発明の第１の目的は、基板上に軟磁性膜
と磁性膜を形成して成る垂直磁気記録媒体の配向・粒子
径制御を確実にすることにより、ノイズの発生が小さい
高性能な垂直磁気記録媒体を提供することにある。
と磁性膜を形成して成る垂直磁気記録媒体の配向・粒子
径制御を確実にすることにより、ノイズの発生が小さい
高性能な垂直磁気記録媒体を提供することにある。
【００１３】本発明の第２の目的は、上記の垂直磁気記
録媒体の製法を提供することにある。
録媒体の製法を提供することにある。
【００１４】本発明の第３の目的は、上記の垂直磁気記
録媒体の製造に用いるターゲット部材を提供することに
ある。
録媒体の製造に用いるターゲット部材を提供することに
ある。
【００１５】さらに、本発明の第４の目的は、４０Ｇｂ
／ｉｎ2を超える超高密度記録の可能な垂直磁気記録装
置を提供することにある。
／ｉｎ2を超える超高密度記録の可能な垂直磁気記録装
置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の要旨は次のとおりである。
発明の要旨は次のとおりである。
【００１７】基板上に直接あるいは他の層を介して形成
される軟磁性膜と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御膜を
介して形成される磁性膜を有する垂直磁気記録媒体であ
って、前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制御膜と磁
性層は、基板表面に対して柱状に成長した結晶とその結
晶の側面を取り囲む粒界層で構成され、該粒径・配向制
御膜および磁性層の内、少なくとも粒径・配向制御膜の
結晶粒子径，粒子径の分散，粒界層の幅を、周期律表第
Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を
含み、かつ、その膜中における含有割合を調節すること
によって制御した垂直磁気記録媒体にある。
される軟磁性膜と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御膜を
介して形成される磁性膜を有する垂直磁気記録媒体であ
って、前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制御膜と磁
性層は、基板表面に対して柱状に成長した結晶とその結
晶の側面を取り囲む粒界層で構成され、該粒径・配向制
御膜および磁性層の内、少なくとも粒径・配向制御膜の
結晶粒子径，粒子径の分散，粒界層の幅を、周期律表第
Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を
含み、かつ、その膜中における含有割合を調節すること
によって制御した垂直磁気記録媒体にある。
【００１８】軟磁性層を、予め形成した基板上に直接あ
るいは他の層を介して粒径・配向制御膜および磁性膜を
形成した垂直磁気記録媒体は、軟磁性膜が粒径・配向制
御膜および磁性膜、さらには、磁性膜上に形成する保護
膜等に比べて比較的膜厚が厚くなるため、上記目的を達
成するのに好都合である。
るいは他の層を介して粒径・配向制御膜および磁性膜を
形成した垂直磁気記録媒体は、軟磁性膜が粒径・配向制
御膜および磁性膜、さらには、磁性膜上に形成する保護
膜等に比べて比較的膜厚が厚くなるため、上記目的を達
成するのに好都合である。
【００１９】この時、前記粒径・配向制御膜は、酸化
物、あるいは、金属またはそれらの合金の少なくとも１
種からなる第１の構成成分、および、周期律表第Ｉ〜Ｖ
族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種である第
２の構成成分からなる粒子と、該粒子の粒界で構成され
る。
物、あるいは、金属またはそれらの合金の少なくとも１
種からなる第１の構成成分、および、周期律表第Ｉ〜Ｖ
族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種である第
２の構成成分からなる粒子と、該粒子の粒界で構成され
る。
【００２０】該粒子は酸化物，金属またはそれらの合金
である第１の構成成分が６５〜９８重量％と、周期律表
第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種
からなる第２の構成成分が３５〜２重量％であり、該粒
子の粒界層は酸化物あるいは金属またはそれらの合金で
ある第１の構成成分が３０〜８５重量％で、周期律表第
Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種で
ある第２の構成成分が７０〜１５重量％であることが望
ましい。
である第１の構成成分が６５〜９８重量％と、周期律表
第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種
からなる第２の構成成分が３５〜２重量％であり、該粒
子の粒界層は酸化物あるいは金属またはそれらの合金で
ある第１の構成成分が３０〜８５重量％で、周期律表第
Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種で
ある第２の構成成分が７０〜１５重量％であることが望
ましい。
【００２１】なお、粒子およびその粒界を構成する物
質，濃度（組成）は、材料の選定または成膜条件の選択
により調節できる。また、同時に材料の選定または成膜
条件の選択により、その膜の配向性、結晶粒子サイズ、
結晶粒子サイズの分布も制御することができる。
質，濃度（組成）は、材料の選定または成膜条件の選択
により調節できる。また、同時に材料の選定または成膜
条件の選択により、その膜の配向性、結晶粒子サイズ、
結晶粒子サイズの分布も制御することができる。
【００２２】また、本発明の垂直磁気記録媒体におい
て、軟磁性膜は膜厚が１０〜４００ｎｍで、材料として
鉄系合金、パーマロイ系合金、ＣｏＮｂＺｒ，ＣｏＦｅ
Ｂ等の非晶質材料、フェライト化合物が用いられる。こ
うした材料としては、例えば、Ｆｅ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ
−Ｔａ−Ｃ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ，Ｆｅ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｓ
ｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｍｏ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｆｅ，Ｃｕ
−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｍｇ−Ｚｎ−Ｆｅ，
Ｍｎ−Ｚｎ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ、または、Ｃｏ−Ｆｅ−
Ｂ等が挙げられる。これらは気相メッキ、スパッタリン
グ、蒸着、湿式メッキ等で形成することができる。
て、軟磁性膜は膜厚が１０〜４００ｎｍで、材料として
鉄系合金、パーマロイ系合金、ＣｏＮｂＺｒ，ＣｏＦｅ
Ｂ等の非晶質材料、フェライト化合物が用いられる。こ
うした材料としては、例えば、Ｆｅ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ
−Ｔａ−Ｃ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ，Ｆｅ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｓ
ｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｍｏ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｆｅ，Ｃｕ
−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｍｇ−Ｚｎ−Ｆｅ，
Ｍｎ−Ｚｎ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ、または、Ｃｏ−Ｆｅ−
Ｂ等が挙げられる。これらは気相メッキ、スパッタリン
グ、蒸着、湿式メッキ等で形成することができる。
【００２３】さらに基板材料としてはガラス，金属，プ
ラスチック，および、それらの複合材を使用することが
可能で、その片面あるいは両面に膜厚が１０〜４００ｎ
ｍの軟磁性膜を予め気相メッキ、スパッタリング、蒸
着、湿式メッキ等で形成した基板が有効である。
ラスチック，および、それらの複合材を使用することが
可能で、その片面あるいは両面に膜厚が１０〜４００ｎ
ｍの軟磁性膜を予め気相メッキ、スパッタリング、蒸
着、湿式メッキ等で形成した基板が有効である。
【００２４】また、軟磁性膜は、例えば、基板側に非晶
質材料から成る軟磁性膜を形成し、さらに結晶質の軟磁
性膜を積層して形成することで、軟磁性膜の機能と粒径
・配向制御膜の機能とを兼ねた構成とすることができ
る。
質材料から成る軟磁性膜を形成し、さらに結晶質の軟磁
性膜を積層して形成することで、軟磁性膜の機能と粒径
・配向制御膜の機能とを兼ねた構成とすることができ
る。
【００２５】この時、結晶質材料から成る軟磁性膜の粒
子部分の組成は、前記軟磁性膜材料が６５〜９８重量％
と、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少
なくとも１種の成分が３５〜２重量％である。
子部分の組成は、前記軟磁性膜材料が６５〜９８重量％
と、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少
なくとも１種の成分が３５〜２重量％である。
【００２６】また、該粒子の粒界層は前記軟磁性材料が
３０〜８５重量％で、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒
化物，硼化物の少なくとも１種が７０〜１５重量％とす
るのが効果的である。
３０〜８５重量％で、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒
化物，硼化物の少なくとも１種が７０〜１５重量％とす
るのが効果的である。
【００２７】粒径・配向制御膜は膜厚が２〜５０ｎｍ、
平均粒径（ｄ）が４〜１８ｎｍであり、粒径の標準偏差
（σ）／ｄは２５％以下、粒界層の幅が０.１〜２ｎｍ
であることが望ましい。
平均粒径（ｄ）が４〜１８ｎｍであり、粒径の標準偏差
（σ）／ｄは２５％以下、粒界層の幅が０.１〜２ｎｍ
であることが望ましい。
【００２８】磁性膜はＣｏを主体とし、ＰｔおよびＣ
ｒ，Ｔａ，Ｎｂの少なくとも１種の元素を含む合金から
なる強磁性薄膜を用いることができる。
ｒ，Ｔａ，Ｎｂの少なくとも１種の元素を含む合金から
なる強磁性薄膜を用いることができる。
【００２９】この強磁性薄膜の構造は、Ｃｏの結晶粒子
の粒界にＣｒ，Ｔａ，Ｎｂの少なくとも１種の元素が偏
析して存在する。また、強磁性薄膜に周期律表第Ｉ〜Ｖ
族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を添加す
ると、より効果的である。
の粒界にＣｒ，Ｔａ，Ｎｂの少なくとも１種の元素が偏
析して存在する。また、強磁性薄膜に周期律表第Ｉ〜Ｖ
族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を添加す
ると、より効果的である。
【００３０】周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼
化物の少なくとも１種からの成分を添加した軟磁性膜，
粒径・配向制御膜、および、磁性膜の粒子は結晶質（Ｘ
線回析により測定）であり、それが規則的に配列してお
り、この粒子の結晶粒界には非晶質（Ｘ線回析により測
定）の粒界が存在している構造が好ましい。
化物の少なくとも１種からの成分を添加した軟磁性膜，
粒径・配向制御膜、および、磁性膜の粒子は結晶質（Ｘ
線回析により測定）であり、それが規則的に配列してお
り、この粒子の結晶粒界には非晶質（Ｘ線回析により測
定）の粒界が存在している構造が好ましい。
【００３１】また、この結晶粒子は、磁性膜粒子の格子
定数との整合がとり易いように結晶配向していることが
最も好ましい。また、粒径・配向制御膜の結晶の格子定
数と、磁性膜の結晶の格子定数との差は２０％以下であ
ることが望ましい。
定数との整合がとり易いように結晶配向していることが
最も好ましい。また、粒径・配向制御膜の結晶の格子定
数と、磁性膜の結晶の格子定数との差は２０％以下であ
ることが望ましい。
【００３２】なお、本発明では、磁性膜の磁性粒子成分
としてＣｏを主体とするＰｔ、および、Ｃｒ，Ｔａ，Ｎ
ｂの少なくとも１種の元素を含むものが利用できるとし
たが、これらの元素の他に、例えば、Ｂ，Ｗ，その他の
元素を添加、あるいは、不純物として含まれていてもか
まわない。
としてＣｏを主体とするＰｔ、および、Ｃｒ，Ｔａ，Ｎ
ｂの少なくとも１種の元素を含むものが利用できるとし
たが、これらの元素の他に、例えば、Ｂ，Ｗ，その他の
元素を添加、あるいは、不純物として含まれていてもか
まわない。
【００３３】また、軟磁性膜、粒径・配向制御膜、磁性
膜の粒径を制御するために、それぞれの膜を複数層積層
して形成することも有効である。
膜の粒径を制御するために、それぞれの膜を複数層積層
して形成することも有効である。
【００３４】磁性膜は膜厚１０〜７０ｎｍ、平均粒径
（ｄ）４〜１４ｎｍ、粒径の標準偏差（σ）／ｄが２５
％以下、配向性は磁化容易軸が基板面に垂直であり、粒
界層の幅が０.１〜２ｎｍであることが望ましい。
（ｄ）４〜１４ｎｍ、粒径の標準偏差（σ）／ｄが２５
％以下、配向性は磁化容易軸が基板面に垂直であり、粒
界層の幅が０.１〜２ｎｍであることが望ましい。
【００３５】また、粒径・配向制御膜の粒子径と、その
上に形成された磁性膜の粒子径との比が０.７〜１.４で
あることが本発明の目的を満足するために重要である。
上に形成された磁性膜の粒子径との比が０.７〜１.４で
あることが本発明の目的を満足するために重要である。
【００３６】さらに、磁性膜の膜厚（ｔ），平均粒径
（ｄ）の比（ｔ／ｄ）が２〜７で、かつ、磁化容易軸が
基板表面と垂直であることが、記録媒体の安定した高特
性を維持するために重要である。
（ｄ）の比（ｔ／ｄ）が２〜７で、かつ、磁化容易軸が
基板表面と垂直であることが、記録媒体の安定した高特
性を維持するために重要である。
【００３７】このように形成した本発明の垂直磁気記録
媒体は、磁化反転が生じる単位が１００ｎｍ以下であ
り、保磁力が２ｋＯｅ以上である。
媒体は、磁化反転が生じる単位が１００ｎｍ以下であ
り、保磁力が２ｋＯｅ以上である。
【００３８】なお、本発明の垂直磁気記録媒体は、基板
に軟磁性層、粒径・配向制御膜、磁性膜を一つの工程で
形成することができる。また、軟磁性層は他の層に比べ
て厚い場合が多いため、予め、基板に軟磁性層を形成し
ておき、それを基板として粒径・配向制御膜、磁性膜を
形成し、工程の流れを改善することができる。
に軟磁性層、粒径・配向制御膜、磁性膜を一つの工程で
形成することができる。また、軟磁性層は他の層に比べ
て厚い場合が多いため、予め、基板に軟磁性層を形成し
ておき、それを基板として粒径・配向制御膜、磁性膜を
形成し、工程の流れを改善することができる。
【００３９】以上により、垂直磁気記録媒体における磁
化反転単位およびそのサイズを小さくできる。ここで云
う磁化反転単位とは、反転の最小単位を磁性膜の結晶粒
子１つと仮定し、記録や消去を行った場合に何個分の磁
性膜の結晶粒子に相当するかを磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）
などにより観察して決めるものである。
化反転単位およびそのサイズを小さくできる。ここで云
う磁化反転単位とは、反転の最小単位を磁性膜の結晶粒
子１つと仮定し、記録や消去を行った場合に何個分の磁
性膜の結晶粒子に相当するかを磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）
などにより観察して決めるものである。
【００４０】こうした本発明の垂直磁気記録媒体を搭載
し、回転駆動する駆動機構、前記磁気記録媒体に対し記
録再生を行う磁気ヘッドを備え、高密度の情報を伝達す
ることができる磁気記録装置を得ることができる。
し、回転駆動する駆動機構、前記磁気記録媒体に対し記
録再生を行う磁気ヘッドを備え、高密度の情報を伝達す
ることができる磁気記録装置を得ることができる。
【００４１】本発明の磁気記録媒体を搭載した磁気記録
装置は、磁性膜の磁性粒子が粒径・配向制御膜中の結晶
質粒子の粒径および粒径分布を反映して制御できている
ことと、粒径・配向制御膜の結晶質粒子上と非晶質であ
る粒界上に成長する磁性膜は、異磁性膜を構成する結晶
粒子間の磁気的相互作用が低減されているために、磁化
遷移領域に存在するジグザグパターンを小さくすること
ができる。
装置は、磁性膜の磁性粒子が粒径・配向制御膜中の結晶
質粒子の粒径および粒径分布を反映して制御できている
ことと、粒径・配向制御膜の結晶質粒子上と非晶質であ
る粒界上に成長する磁性膜は、異磁性膜を構成する結晶
粒子間の磁気的相互作用が低減されているために、磁化
遷移領域に存在するジグザグパターンを小さくすること
ができる。
【００４２】具体的には、磁気記録媒体のトラックの磁
化遷移領域に存在するジグザグパターンの幅を、記録ヘ
ッドのギャップ長以下とすることができる。なお、ジグ
ザグパターンの幅は、必ずしもトラック全周にわたって
ギャップ長以下である必要はないが、全周にわたってギ
ャップ長以下が理想的である。
化遷移領域に存在するジグザグパターンの幅を、記録ヘ
ッドのギャップ長以下とすることができる。なお、ジグ
ザグパターンの幅は、必ずしもトラック全周にわたって
ギャップ長以下である必要はないが、全周にわたってギ
ャップ長以下が理想的である。
【００４３】これにより、磁気記録媒体のノイズを低減
することができる。また、トラック幅を小さくしてもノ
イズの影響を小さく抑えられるため、トラック密度を低
減することができる。
することができる。また、トラック幅を小さくしてもノ
イズの影響を小さく抑えられるため、トラック密度を低
減することができる。
【００４４】上記の垂直磁気記録媒体と、該記録媒体を
回転駆動する駆動部と、記録部と再生部とを有する磁気
ヘッドと、該磁気ヘッドを磁気記録媒体に対し相対的に
移動させる移動手段を備えた磁気記録装置は、４０Ｇｂ
／ｉｎ2を超える高密度記録が可能な磁気記録装置が実
現でき、該記録装置に画像やコードデータ、オーディオ
等の各種情報を記録，再生、あるいは、消去を行なうこ
とができる。
回転駆動する駆動部と、記録部と再生部とを有する磁気
ヘッドと、該磁気ヘッドを磁気記録媒体に対し相対的に
移動させる移動手段を備えた磁気記録装置は、４０Ｇｂ
／ｉｎ2を超える高密度記録が可能な磁気記録装置が実
現でき、該記録装置に画像やコードデータ、オーディオ
等の各種情報を記録，再生、あるいは、消去を行なうこ
とができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づき説
明する。
明する。
【００４６】〔実施例 １〕図１は、本実施例の垂直磁
気記録媒体（以下、単に磁気記録媒体と云う）の模式断
面図である。まず、基板１として直径２.５インチのガ
ラス基板を用いた。その上に、軟磁性膜２としてＦｅ−
７８Ｎｉパーマロイを用い、アルゴンガス圧２ｍＴor
r，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロンスパッタ
法により成膜した。なお、膜厚は３００ｎｍとした。
気記録媒体（以下、単に磁気記録媒体と云う）の模式断
面図である。まず、基板１として直径２.５インチのガ
ラス基板を用いた。その上に、軟磁性膜２としてＦｅ−
７８Ｎｉパーマロイを用い、アルゴンガス圧２ｍＴor
r，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロンスパッタ
法により成膜した。なお、膜厚は３００ｎｍとした。
【００４７】その後、基板を２５０℃に加熱し、粒径・
配向制御膜３として、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）あるい
は酸化コバルト（ＣｏＯ）が５０〜１００重量％、酸化
シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比
１：１の混合物０〜５０重量％からなる焼結ターゲッ
ト、および、Ｃｒ−２０ａｔ％Ｔｉが１００〜５０重量
％になるようＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉのターゲット上に、
酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモ
ル比１：１の焼結ペレット置き、１０ｎｍ膜厚の配向・
粒径制御膜を形成した。
配向制御膜３として、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）あるい
は酸化コバルト（ＣｏＯ）が５０〜１００重量％、酸化
シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比
１：１の混合物０〜５０重量％からなる焼結ターゲッ
ト、および、Ｃｒ−２０ａｔ％Ｔｉが１００〜５０重量
％になるようＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉのターゲット上に、
酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモ
ル比１：１の焼結ペレット置き、１０ｎｍ膜厚の配向・
粒径制御膜を形成した。
【００４８】スパッタ時の放電ガスとしては純Ａｒを使
用し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入高周波電力は１.
５ｋＷとした。その後、Ｃｏ−１９ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ
％Ｐｔの磁性膜４をアルゴンガス圧２ｍＴorr，スパッ
タ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロンスパッタ法により
成膜した。なお、温度は２５０℃に維持した。この磁気
記録媒体の特性を表１〜３に示す。
用し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入高周波電力は１.
５ｋＷとした。その後、Ｃｏ−１９ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ
％Ｐｔの磁性膜４をアルゴンガス圧２ｍＴorr，スパッ
タ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロンスパッタ法により
成膜した。なお、温度は２５０℃に維持した。この磁気
記録媒体の特性を表１〜３に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】Ｃｏ3Ｏ4を粒径・配向制御膜として使用し
た実施例（表１）では、粒径・配向制御膜３および磁性
膜４の粒径の分布を示す指標であるσ1／ｄ1×１００の
値は、Ｃｏ3Ｏ4が１００％の場合（比較例）を除いて２
５％以下である。
た実施例（表１）では、粒径・配向制御膜３および磁性
膜４の粒径の分布を示す指標であるσ1／ｄ1×１００の
値は、Ｃｏ3Ｏ4が１００％の場合（比較例）を除いて２
５％以下である。
【００５３】また、試料Ｎｏ.６，７はＸ線回折でＣｏ3
Ｏ4に起因するピークが認められず、結晶性が悪かっ
た。
Ｏ4に起因するピークが認められず、結晶性が悪かっ
た。
【００５４】さらにまた、Ｎｏ.１〜７の試料に相当す
る磁性膜形成前の粒径・配向制御膜の平面を、透過型電
子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した結果、比較例（Ｎｏ.
１，６，７）を除いて粒界幅は０.１〜２.０ｎｍであっ
た。
る磁性膜形成前の粒径・配向制御膜の平面を、透過型電
子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した結果、比較例（Ｎｏ.
１，６，７）を除いて粒界幅は０.１〜２.０ｎｍであっ
た。
【００５５】ここで粒子部分と粒界部分の組成をＦＥ−
ＴＥＭ（フイールドエミッション型ＴＥＭ）のＥＤＸ
（エネルギー分散型特性Ｘ線分析装置）で測定した。粒
子部分はビーム径を約５ｎｍに、また、粒界部分はビー
ム径を約０.５ｎｍに絞って測定した。
ＴＥＭ（フイールドエミッション型ＴＥＭ）のＥＤＸ
（エネルギー分散型特性Ｘ線分析装置）で測定した。粒
子部分はビーム径を約５ｎｍに、また、粒界部分はビー
ム径を約０.５ｎｍに絞って測定した。
【００５６】粒子は酸化コバルトが６５〜９８重量％で
あり、他に、ＳｉＯ2およびＴｉＯ2が含まれていた。ま
た、粒界は酸化コバルトが３０〜８５重量％であり、他
にＳｉＯ2とＴｉＯ2が含まれていた。さらに、電子線回
析法により粒径・配向制御膜の構造を観察すると、粒子
部分は結晶質であり、粒界部分は非晶質であった。
あり、他に、ＳｉＯ2およびＴｉＯ2が含まれていた。ま
た、粒界は酸化コバルトが３０〜８５重量％であり、他
にＳｉＯ2とＴｉＯ2が含まれていた。さらに、電子線回
析法により粒径・配向制御膜の構造を観察すると、粒子
部分は結晶質であり、粒界部分は非晶質であった。
【００５７】なお、粒径・配向制御膜３、磁性膜４を構
成する粒子の粒子径（ｄ1，ｄ2）を表１に示したが、こ
れは、それぞれの上記膜表面のＴＥＭ観察写真の粒子約
３００個の面積を実測し、粒子個々の面積を円近似する
ことによる方法で、その直径を粒子径とした。
成する粒子の粒子径（ｄ1，ｄ2）を表１に示したが、こ
れは、それぞれの上記膜表面のＴＥＭ観察写真の粒子約
３００個の面積を実測し、粒子個々の面積を円近似する
ことによる方法で、その直径を粒子径とした。
【００５８】粒径・配向制御膜３、磁性膜４の結晶は、
前者がＣｏ3Ｏ4であり、後者は主要成分であるＣｏに起
因するＸ線回折ピークからＣｏ（００.２）に配向して
おり、磁化容易軸が基板面に垂直に成長していることが
認められた。
前者がＣｏ3Ｏ4であり、後者は主要成分であるＣｏに起
因するＸ線回折ピークからＣｏ（００.２）に配向して
おり、磁化容易軸が基板面に垂直に成長していることが
認められた。
【００５９】粒径・配向制御膜３として、ＣｏＯおよび
Ｃｒ−２０ａｔ％Ｔｉを使用した場合についての実施例
を表２，３に示した。
Ｃｒ−２０ａｔ％Ｔｉを使用した場合についての実施例
を表２，３に示した。
【００６０】粒径・配向制御膜３および磁性膜４の粒径
の分布を示す指標であるσ1／ｄ1×１００の値は、Ｃｏ
ＯあるいはＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉが１００重量％の場合
（比較例：試料Ｎｏ.１）を除いて２５％以下であっ
た。
の分布を示す指標であるσ1／ｄ1×１００の値は、Ｃｏ
ＯあるいはＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉが１００重量％の場合
（比較例：試料Ｎｏ.１）を除いて２５％以下であっ
た。
【００６１】しかし、表２の試料Ｎｏ.６，７、表３の
試料Ｎｏ.６はＸ線回折でＣｏＯあるいはＣｒ−２０ａ
ｔ％Ｔｉに起因するピークが認められず、結晶性が悪か
った。
試料Ｎｏ.６はＸ線回折でＣｏＯあるいはＣｒ−２０ａ
ｔ％Ｔｉに起因するピークが認められず、結晶性が悪か
った。
【００６２】また、この場合もＣｏ3Ｏ4と同様、粒子は
酸化コバルトあるいはＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉが６５〜９
８重量％であり、他にＳｉＯ2およびＴｉＯ2が含まれて
いた。また、粒界はＳｉＯ2＋ＴｉＯ2が２〜３５重量
％、残部がＣｏＯあるいはＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉであ
り、この場合も磁性膜はＣｏ（００.２）に配向してお
り、磁化容易軸が基板面に垂直に成長していることが認
められた。
酸化コバルトあるいはＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉが６５〜９
８重量％であり、他にＳｉＯ2およびＴｉＯ2が含まれて
いた。また、粒界はＳｉＯ2＋ＴｉＯ2が２〜３５重量
％、残部がＣｏＯあるいはＣｒ−２０ａｔ％Ｔｉであ
り、この場合も磁性膜はＣｏ（００.２）に配向してお
り、磁化容易軸が基板面に垂直に成長していることが認
められた。
【００６３】なお、本実施例の媒体の断面をＴＥＭによ
り観察したところ、比較例以外は粒径・配向制御膜３の
形態をよく反映した形で磁性粒子が成長しており、粒径
・配向制御膜粒子の粒子径（ｄ1）と磁性膜の粒子径
（ｄ2）との比（ｄ1／ｄ2）は比較例を除いて０.７〜
１.４の範囲に、また、磁性膜の膜厚（ｔ）とｄ2との比
（ｔ／ｄ2）は２〜７の範囲であった。
り観察したところ、比較例以外は粒径・配向制御膜３の
形態をよく反映した形で磁性粒子が成長しており、粒径
・配向制御膜粒子の粒子径（ｄ1）と磁性膜の粒子径
（ｄ2）との比（ｄ1／ｄ2）は比較例を除いて０.７〜
１.４の範囲に、また、磁性膜の膜厚（ｔ）とｄ2との比
（ｔ／ｄ2）は２〜７の範囲であった。
【００６４】次に、磁性膜４上に保護膜５として膜厚５
ｎｍのカーボン（Ｃ）膜を形成し、磁気記録媒体７とし
た。スパッタ時の条件は、放電ガスがＡｒ、放電ガス圧
力が５ｍＴorr、投入ＤＣ電力は１.５ｋＷである。
ｎｍのカーボン（Ｃ）膜を形成し、磁気記録媒体７とし
た。スパッタ時の条件は、放電ガスがＡｒ、放電ガス圧
力が５ｍＴorr、投入ＤＣ電力は１.５ｋＷである。
【００６５】なお、本実施例では放電ガスにＡｒを使用
したが、他に窒素を含むガスを用いてもよい。これによ
って、膜が緻密化し、性能を向上させることもできる。
したが、他に窒素を含むガスを用いてもよい。これによ
って、膜が緻密化し、性能を向上させることもできる。
【００６６】また、磁性膜の磁気特性を測定した結果、
比較例以外は保磁力が２ｋＯｅ以上であり、Ｍ−Ｈルー
プにおけるヒステリシスの角型性の指標である保磁力角
型比Ｓ＊が０.７〜０.８８であり、良好な磁気特性を有
していた。この結果、磁性膜の結晶粒子サイズが小さ
く、そのサイズの分布が均一であることが分かった。
比較例以外は保磁力が２ｋＯｅ以上であり、Ｍ−Ｈルー
プにおけるヒステリシスの角型性の指標である保磁力角
型比Ｓ＊が０.７〜０.８８であり、良好な磁気特性を有
していた。この結果、磁性膜の結晶粒子サイズが小さ
く、そのサイズの分布が均一であることが分かった。
【００６７】さらに、この磁気記録媒体７の表面に潤滑
膜６を塗布，形成した後、磁気記録再生装置へ組み込
み、記録再生特性を評価した。
膜６を塗布，形成した後、磁気記録再生装置へ組み込
み、記録再生特性を評価した。
【００６８】図２は、本実施例における磁気記録装置の
概略構造を示す斜視図である。磁気記録媒体７と、これ
を回転駆動させる駆動部８と、磁気記録媒体７に記録さ
せる駆動部９と、磁気ヘッド１０への信号入力と、磁気
ヘッドからの出力信号の再生を行うための記録再生信号
処理手段とを備えた磁気記憶装置である。
概略構造を示す斜視図である。磁気記録媒体７と、これ
を回転駆動させる駆動部８と、磁気記録媒体７に記録さ
せる駆動部９と、磁気ヘッド１０への信号入力と、磁気
ヘッドからの出力信号の再生を行うための記録再生信号
処理手段とを備えた磁気記憶装置である。
【００６９】磁気ヘッド１０は、再生ヘッドと記録ヘッ
ドで構成され、再生ヘッドには単磁極型磁気ヘッドを用
いた。磁気記録媒体に４０Ｇｂ／ｉｎ2に相当する信号
を記録してＳ／Ｎを評価したところ、表１〜３の比較例
を除く実施例の媒体は、２０〜３６ｄＢの再生出力が得
られた。一方、比較例として示した磁性膜では１７〜１
９ｄＢの再生出力であった。
ドで構成され、再生ヘッドには単磁極型磁気ヘッドを用
いた。磁気記録媒体に４０Ｇｂ／ｉｎ2に相当する信号
を記録してＳ／Ｎを評価したところ、表１〜３の比較例
を除く実施例の媒体は、２０〜３６ｄＢの再生出力が得
られた。一方、比較例として示した磁性膜では１７〜１
９ｄＢの再生出力であった。
【００７０】ここで、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）により磁
性膜の磁化反転単位を測定したところ、本実施例の試料
は粒子２〜３個分程度であり、十分に小さいことが分か
った。また、ＭＦＭにより測定した磁化遷移領域のジグ
ザグパターンが存在する領域も０.１μｍと記録ヘッド
のギャップ長以下であり、著しく小さかった。さらにま
た、熱揺らぎや熱による減磁も発生しなかった。これ
は、磁性膜の結晶粒子サイズの分布が小さいことに起因
している。
性膜の磁化反転単位を測定したところ、本実施例の試料
は粒子２〜３個分程度であり、十分に小さいことが分か
った。また、ＭＦＭにより測定した磁化遷移領域のジグ
ザグパターンが存在する領域も０.１μｍと記録ヘッド
のギャップ長以下であり、著しく小さかった。さらにま
た、熱揺らぎや熱による減磁も発生しなかった。これ
は、磁性膜の結晶粒子サイズの分布が小さいことに起因
している。
【００７１】なお、Ｃｏ3Ｏ4，ＣｏＯ，Ｃｒ−２０ａｔ
％ＴｉとＳｉＯ2，ＴｉＯ2の混合比は適宜選択できる
が、実施例に示したように粒径・配向制御膜３の粒子部
分の組成がＣｏ3Ｏ4，ＣｏＯ，Ｃｒ−２０ａｔ％Ｔｉ成
分：６５〜９８重量％と、ＳｉＯ2＋ＴｉＯ2成分が３５
〜２重量％の範囲を外れると、粒子部分の結晶性が低下
し、その粒径・配向制御膜３上に形成した磁性膜４の粒
径の標準偏差が大きくなり、記録媒体用の粒径・配向制
御膜３として適正な機能が確保できなくなる。
％ＴｉとＳｉＯ2，ＴｉＯ2の混合比は適宜選択できる
が、実施例に示したように粒径・配向制御膜３の粒子部
分の組成がＣｏ3Ｏ4，ＣｏＯ，Ｃｒ−２０ａｔ％Ｔｉ成
分：６５〜９８重量％と、ＳｉＯ2＋ＴｉＯ2成分が３５
〜２重量％の範囲を外れると、粒子部分の結晶性が低下
し、その粒径・配向制御膜３上に形成した磁性膜４の粒
径の標準偏差が大きくなり、記録媒体用の粒径・配向制
御膜３として適正な機能が確保できなくなる。
【００７２】なお、本実施例では基板としてガラスを使
用したが、ＡｌやＡｌ合金基板，プラスチックあるいは
これらの複合材を用いることも可能であり、基板サイズ
も変えることができる。
用したが、ＡｌやＡｌ合金基板，プラスチックあるいは
これらの複合材を用いることも可能であり、基板サイズ
も変えることができる。
【００７３】また、基板にＮｉＰ，ＣｏＣｒＺｒ，その
他の基板表面を改質するための層を形成しても良い。さ
らに軟磁性膜２としてＦｅ−７８Ｎｉパーマロイを用い
たが、軟磁性を示す材料であればこれに限定されるもの
ではない。また、軟磁性膜、配向制御膜、磁性膜等の作
用をする膜を複数層形成して、効果を高めることもでき
る。
他の基板表面を改質するための層を形成しても良い。さ
らに軟磁性膜２としてＦｅ−７８Ｎｉパーマロイを用い
たが、軟磁性を示す材料であればこれに限定されるもの
ではない。また、軟磁性膜、配向制御膜、磁性膜等の作
用をする膜を複数層形成して、効果を高めることもでき
る。
【００７４】なお、本実施例においては、粒径・配向制
御膜３の結晶粒子がＣｏ3Ｏ4，ＣｏＯ，Ｃｒ−２０ａｔ
％Ｔｉを用いた例で説明したが、酸化クロム、酸化鉄、
酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化チタンあるいは
酸化ニッケル、さらにＣｒ，Ｔｉ，あるいは、これらの
金属を主体とする結晶粒子とすることでも磁性膜の粒子
を微細化し、その粒子サイズの分布を均一にすることが
できることを確認した。
御膜３の結晶粒子がＣｏ3Ｏ4，ＣｏＯ，Ｃｒ−２０ａｔ
％Ｔｉを用いた例で説明したが、酸化クロム、酸化鉄、
酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化チタンあるいは
酸化ニッケル、さらにＣｒ，Ｔｉ，あるいは、これらの
金属を主体とする結晶粒子とすることでも磁性膜の粒子
を微細化し、その粒子サイズの分布を均一にすることが
できることを確認した。
【００７５】また、添加材として酸化シリコン（ＳｉＯ
2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比が１：１の混合物
を使用した場合について示したが、周期律表第Ｉ〜Ｖ族
の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種の物質が、
本実施例で示した酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタ
ン（ＴｉＯ2）の混合物と同様、有効に作用することを
確認した。
2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比が１：１の混合物
を使用した場合について示したが、周期律表第Ｉ〜Ｖ族
の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種の物質が、
本実施例で示した酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタ
ン（ＴｉＯ2）の混合物と同様、有効に作用することを
確認した。
【００７６】さらに、Ｃｏ3Ｏ4，ＣｏＯ等にイオン半径
の異なる金属（例えば、クロム、鉄あるいはニッケルの
酸化物）を添加してもよいことも確認した。また、Ｃｒ
−２０ａｔ％Ｔｉ以外の金属、あるいは、それらの合金
も粒径・配向制御膜３の結晶粒子とすることで磁性膜４
の粒子を微細化し、その粒子サイズの分布を均一、か
つ、磁性膜の配向性を確実にすることができることを確
認した。
の異なる金属（例えば、クロム、鉄あるいはニッケルの
酸化物）を添加してもよいことも確認した。また、Ｃｒ
−２０ａｔ％Ｔｉ以外の金属、あるいは、それらの合金
も粒径・配向制御膜３の結晶粒子とすることで磁性膜４
の粒子を微細化し、その粒子サイズの分布を均一、か
つ、磁性膜の配向性を確実にすることができることを確
認した。
【００７７】〔実施例 ２〕本実施例における磁気記録
媒体の模式断面図を図３〜図７に示す。本実施例では、
Ｃｏ系非晶質軟磁性膜２"であるＣｏ−５ａｔ％Ｆｅ−
２０ａｔ％Ｂの膜を５０ｎｍ形成後、Ｎｉ，Ｆｅを主成
分とする軟磁性材料９５重量％、酸化シリコン（ＳｉＯ
2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合物５
重量％からなるものをターゲットに用い、１０ｎｍ膜厚
の軟磁性膜２'を形成した。スパッタ時の放電ガスには
純Ａｒを使用し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入電力
は１.５ｋＷとした。
媒体の模式断面図を図３〜図７に示す。本実施例では、
Ｃｏ系非晶質軟磁性膜２"であるＣｏ−５ａｔ％Ｆｅ−
２０ａｔ％Ｂの膜を５０ｎｍ形成後、Ｎｉ，Ｆｅを主成
分とする軟磁性材料９５重量％、酸化シリコン（ＳｉＯ
2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合物５
重量％からなるものをターゲットに用い、１０ｎｍ膜厚
の軟磁性膜２'を形成した。スパッタ時の放電ガスには
純Ａｒを使用し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入電力
は１.５ｋＷとした。
【００７８】その後、 （１） 実施例１に相当する条件で磁性膜４を形成（図
３） （２） 実施例１、表１のＮｏ.３に相当する条件で粒
径・配向制御膜、磁性膜を形成（図４） （３） 比較例としてＣｏ系非晶質軟磁性膜の上にＮ
ｉ，Ｆｅを主成分とする軟磁性材料のみの軟磁性膜を積
層した後、実施例１に相当する条件で磁性膜４を形成
（図５） （４） 比較例として、Ｃｏ系非晶質軟磁性膜であるＣ
ｏ−５ａｔ％Ｆｅ−２０ａｔ％Ｂ膜を６０ｎｍ形成後、
実施例１に相当する条件で磁性膜４を形成（図６） （５） 比較例として、Ｎｉ，Ｆｅを主要成分とする軟
磁性材料９５重量％，酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化
チタン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合物５重量％か
らなるものを焼結ターゲットに用い、６０ｎｍ膜厚の軟
磁性膜を形成後、実施例１に相当する条件で磁性膜を形
成（図７）した媒体を作成した。
３） （２） 実施例１、表１のＮｏ.３に相当する条件で粒
径・配向制御膜、磁性膜を形成（図４） （３） 比較例としてＣｏ系非晶質軟磁性膜の上にＮ
ｉ，Ｆｅを主成分とする軟磁性材料のみの軟磁性膜を積
層した後、実施例１に相当する条件で磁性膜４を形成
（図５） （４） 比較例として、Ｃｏ系非晶質軟磁性膜であるＣ
ｏ−５ａｔ％Ｆｅ−２０ａｔ％Ｂ膜を６０ｎｍ形成後、
実施例１に相当する条件で磁性膜４を形成（図６） （５） 比較例として、Ｎｉ，Ｆｅを主要成分とする軟
磁性材料９５重量％，酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化
チタン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合物５重量％か
らなるものを焼結ターゲットに用い、６０ｎｍ膜厚の軟
磁性膜を形成後、実施例１に相当する条件で磁性膜を形
成（図７）した媒体を作成した。
【００７９】これらの媒体を電子顕微鏡により観察した
ところ、１）は、Ｎｉ，Ｆｅを主成分とする軟磁性膜
２’の平均粒径（ｄｓ）が１４ｎｍ，標準偏差（σｓ）
／ｄｓが１８％であり、軟磁性膜２’上に形成した磁性
膜４の平均粒径（ｄｍ）１４．８ｎｍ，標準偏差（σ
ｍ）／ｄｍが１７．５％であった。両者の粒径がほぼ同
等で粒径の分散も小さく、磁性膜の粒径が軟磁性膜に制
御されていた。また、磁性膜の配向性もＣｏ（００.
２）であった。
ところ、１）は、Ｎｉ，Ｆｅを主成分とする軟磁性膜
２’の平均粒径（ｄｓ）が１４ｎｍ，標準偏差（σｓ）
／ｄｓが１８％であり、軟磁性膜２’上に形成した磁性
膜４の平均粒径（ｄｍ）１４．８ｎｍ，標準偏差（σ
ｍ）／ｄｍが１７．５％であった。両者の粒径がほぼ同
等で粒径の分散も小さく、磁性膜の粒径が軟磁性膜に制
御されていた。また、磁性膜の配向性もＣｏ（００.
２）であった。
【００８０】２）は、Ｎｉ，Ｆｅを主成分とする軟磁性
膜２’の平均粒径（ｄｓ）が１４ｎｍ，標準偏差（σ
ｓ）／ｄｓが１８％であり、軟磁性膜２’上に形成した
粒径・配向制御膜３の平均粒径（ｄｇ）１４.４ｎｍ，
標準偏差（σｇ）／ｄｇが１５.１％であった。
膜２’の平均粒径（ｄｓ）が１４ｎｍ，標準偏差（σ
ｓ）／ｄｓが１８％であり、軟磁性膜２’上に形成した
粒径・配向制御膜３の平均粒径（ｄｇ）１４.４ｎｍ，
標準偏差（σｇ）／ｄｇが１５.１％であった。
【００８１】さらにその上に形成した磁性膜４の平均粒
径（ｄｍ）１４.８ｎｍ，標準偏差（σｍ）／ｄｍが１
６.１％であった。
径（ｄｍ）１４.８ｎｍ，標準偏差（σｍ）／ｄｍが１
６.１％であった。
【００８２】上記１）と比べると、より磁性膜の粒径お
よびその分散が粒径・配向制御膜の形成により制御され
ていることが認められた。また、磁性膜の配向性もＣｏ
（００.２）であった。
よびその分散が粒径・配向制御膜の形成により制御され
ていることが認められた。また、磁性膜の配向性もＣｏ
（００.２）であった。
【００８３】３）は、Ｎｉ，Ｆｅを主成分とする軟磁性
膜２の平均粒径（ｄｓ）が１９ｎｍ，標準偏差（σｓ）
／ｄｓが２７％であり、軟磁性膜２上に形成した磁性膜
の平均粒径（ｄｍ）が２０.４ｎｍ，標準偏差（σｍ）
／ｄｍが３２％であった。
膜２の平均粒径（ｄｓ）が１９ｎｍ，標準偏差（σｓ）
／ｄｓが２７％であり、軟磁性膜２上に形成した磁性膜
の平均粒径（ｄｍ）が２０.４ｎｍ，標準偏差（σｍ）
／ｄｍが３２％であった。
【００８４】１），２）に比べて粒径が大きいことに加
え、粒径の分散も大きい。軟磁性膜に酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合
物を添加剤して形成した膜の粒径およびその分散が制御
されており、それが磁性膜の粒径・配向をも良好に制御
するものであることが認められた。
え、粒径の分散も大きい。軟磁性膜に酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2）と酸化チタン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合
物を添加剤して形成した膜の粒径およびその分散が制御
されており、それが磁性膜の粒径・配向をも良好に制御
するものであることが認められた。
【００８５】４）は、非晶質の軟磁性膜２''であり、こ
こで作製した軟磁性膜２''上に磁性膜を形成したが、磁
性膜の粒径・配向は全く制御されていなかった。
こで作製した軟磁性膜２''上に磁性膜を形成したが、磁
性膜の粒径・配向は全く制御されていなかった。
【００８６】５）は、軟磁性膜２’の平均粒径（ｄｓ）
が１６ｎｍ，標準偏差（σｓ）／ｄｓが１８.６％であ
り、軟磁性膜上に形成した磁性膜の平均粒径（ｄｍ）が
１５.８ｎｍ，標準偏差（σｍ）／ｄｍが１８.２％であ
った。両者の粒径がほぼ同等で粒径の分散も小さく、磁
性膜の粒径が軟磁性膜に制御されていた。また、磁性膜
の配向性もＣｏ（００.２）であった。
が１６ｎｍ，標準偏差（σｓ）／ｄｓが１８.６％であ
り、軟磁性膜上に形成した磁性膜の平均粒径（ｄｍ）が
１５.８ｎｍ，標準偏差（σｍ）／ｄｍが１８.２％であ
った。両者の粒径がほぼ同等で粒径の分散も小さく、磁
性膜の粒径が軟磁性膜に制御されていた。また、磁性膜
の配向性もＣｏ（００.２）であった。
【００８７】これらの媒体について磁気特性を測定した
結果、１），２）は保磁力がそれぞれ２.９，３.１ｋＯ
ｅであり、Ｍ−Ｈループにおけるヒステリシスの角型性
の指標である保磁力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.８４，０.
８８であり、良好な磁気特性を有していた。
結果、１），２）は保磁力がそれぞれ２.９，３.１ｋＯ
ｅであり、Ｍ−Ｈループにおけるヒステリシスの角型性
の指標である保磁力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.８４，０.
８８であり、良好な磁気特性を有していた。
【００８８】一方、３）は保磁力が１.８ｋＯｅであ
り、保磁力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.７７であった。
り、保磁力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.７７であった。
【００８９】４）は保磁力が１.６ｋＯｅであり、保磁
力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.６７であり、満足できる磁
気記録媒体としての特性を示すものではなかった。
力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.６７であり、満足できる磁
気記録媒体としての特性を示すものではなかった。
【００９０】５）は保磁力が１.８ｋＯｅであり、保磁
力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.６８であった。軟磁性層
２’が磁性膜の粒径・配向制御をしていたが、磁気記録
媒体としての特性は満足できるものではなかった。これ
は軟磁性膜全体を酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタ
ン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合物を添加すること
によって、軟磁性結晶を非晶質粒界で区画してしまった
ために、磁区の境界が束縛されてしまい、磁界の移動が
容易にできなくなったためであると考えられる。
力角型比Ｓ＊がそれぞれ０.６８であった。軟磁性層
２’が磁性膜の粒径・配向制御をしていたが、磁気記録
媒体としての特性は満足できるものではなかった。これ
は軟磁性膜全体を酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化チタ
ン（ＴｉＯ2）のモル比１：１の混合物を添加すること
によって、軟磁性結晶を非晶質粒界で区画してしまった
ために、磁区の境界が束縛されてしまい、磁界の移動が
容易にできなくなったためであると考えられる。
【００９１】これらの結果から、軟磁性膜を複数層形成
すること、さらに軟磁性膜材に添加材（本実施例の場合
はＳｉＯ2とＴｉＯ2のモル比１：１の混合物）を使用す
ることにより、媒体特性を向上させることができるこ
と、特に、軟磁性膜材に添加材（本実施例の場合はＳｉ
Ｏ2とＴｉＯ2のモル比１：１の混合物）を使用した膜を
形成する場合は、軟磁性膜が粒径・配向制御膜の機能を
兼ねることができることが分かる。
すること、さらに軟磁性膜材に添加材（本実施例の場合
はＳｉＯ2とＴｉＯ2のモル比１：１の混合物）を使用す
ることにより、媒体特性を向上させることができるこ
と、特に、軟磁性膜材に添加材（本実施例の場合はＳｉ
Ｏ2とＴｉＯ2のモル比１：１の混合物）を使用した膜を
形成する場合は、軟磁性膜が粒径・配向制御膜の機能を
兼ねることができることが分かる。
【００９２】しかし、この場合は軟磁性膜を複数層形成
し、さらに磁性膜４側の軟磁性膜は軟磁性膜材に添加材
を添加した膜を、基板１側には軟磁性膜材のみの膜を形
成することが効果的である。
し、さらに磁性膜４側の軟磁性膜は軟磁性膜材に添加材
を添加した膜を、基板１側には軟磁性膜材のみの膜を形
成することが効果的である。
【００９３】〔実施例 ３〕図８は、本実施例における
磁気記録媒体の模式断面図である。本実施例では実施例
１、表１のＮｏ.３に相当する条件で粒径・配向制御膜
３を形成した後、Ｐｔを１２ａｔ％含むＣｏＣｒＰｔＴ
ａを成分とする磁性材料９５重量％に、ＳｉＯ2が５重
量％からなるものを焼結ターゲットに用い、１５ｎｍ膜
厚の磁性膜を形成した。スパッタ時の放電ガスには純Ａ
ｒを使用し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入電力は１.
５ｋＷとした。
磁気記録媒体の模式断面図である。本実施例では実施例
１、表１のＮｏ.３に相当する条件で粒径・配向制御膜
３を形成した後、Ｐｔを１２ａｔ％含むＣｏＣｒＰｔＴ
ａを成分とする磁性材料９５重量％に、ＳｉＯ2が５重
量％からなるものを焼結ターゲットに用い、１５ｎｍ膜
厚の磁性膜を形成した。スパッタ時の放電ガスには純Ａ
ｒを使用し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入電力は１.
５ｋＷとした。
【００９４】磁性膜を形成した媒体の断面を電子顕微鏡
により観察したところ、粒径・配向制御膜の形態をよく
反映した磁性膜が成長しており、粒径・配向制御膜の粒
子と磁性膜の磁性粒子はほぼ同じサイズであった。磁性
粒子の粒子径分布を求めたところ、標準偏差：（σ）／
粒径（ｄ）が１５％であった。このように磁性膜の粒子
はそのサイズの分布が均一であることが分かった。
により観察したところ、粒径・配向制御膜の形態をよく
反映した磁性膜が成長しており、粒径・配向制御膜の粒
子と磁性膜の磁性粒子はほぼ同じサイズであった。磁性
粒子の粒子径分布を求めたところ、標準偏差：（σ）／
粒径（ｄ）が１５％であった。このように磁性膜の粒子
はそのサイズの分布が均一であることが分かった。
【００９５】また、磁性膜の磁気特性を測定した結果、
保磁力が３.４ｋＯｅであり、Ｍ−Ｈループにおけるヒ
ステリシスの角型性の指標である保磁力角型比Ｓ＊が
０.９１で、良好な磁気特性を有していた。このことか
ら、磁性膜にも添加材を使用することにより、媒体特性
をより向上させることができることが分かった。
保磁力が３.４ｋＯｅであり、Ｍ−Ｈループにおけるヒ
ステリシスの角型性の指標である保磁力角型比Ｓ＊が
０.９１で、良好な磁気特性を有していた。このことか
ら、磁性膜にも添加材を使用することにより、媒体特性
をより向上させることができることが分かった。
【００９６】〔実施例 ４〕基板として直径２.５イン
チのガラス基板を用いた。基板上に、Ｔｉターゲットを
用いてスパッタ法によりを５ｎｍの膜を形成した。その
後、硫酸ニッケル、硫酸第一鉄、硫酸コバルトを溶解し
てｐＨ３.０に調製した水溶液に基板を浸漬し、電流密
度２Ａ／ｃｍ2で電気メッキして４００ｎｍの軟磁性膜
を形成した。この基板を３００℃で１時間熱処理し、記
録媒体形成用の基板とした。
チのガラス基板を用いた。基板上に、Ｔｉターゲットを
用いてスパッタ法によりを５ｎｍの膜を形成した。その
後、硫酸ニッケル、硫酸第一鉄、硫酸コバルトを溶解し
てｐＨ３.０に調製した水溶液に基板を浸漬し、電流密
度２Ａ／ｃｍ2で電気メッキして４００ｎｍの軟磁性膜
を形成した。この基板を３００℃で１時間熱処理し、記
録媒体形成用の基板とした。
【００９７】この基板に実施例１、表１のＮｏ.３に相
当する条件で粒径・配向制御膜，磁性膜を形成し、媒体
の断面を電子顕微鏡により観察したところ、軟磁性膜の
粒径は１４ｎｍであり、粒径・配向制御膜，磁性膜共に
軟磁性膜の形態をよく反映した形で成長しており、軟磁
性膜，粒径・配向制御膜の粒子と磁性膜の磁性粒子はほ
ぼ同じサイズであった。
当する条件で粒径・配向制御膜，磁性膜を形成し、媒体
の断面を電子顕微鏡により観察したところ、軟磁性膜の
粒径は１４ｎｍであり、粒径・配向制御膜，磁性膜共に
軟磁性膜の形態をよく反映した形で成長しており、軟磁
性膜，粒径・配向制御膜の粒子と磁性膜の磁性粒子はほ
ぼ同じサイズであった。
【００９８】磁性粒子の粒子径分布を求めたところ、標
準偏差（σ）／粒径（ｄ）が１７％であった。このよう
に磁性膜の粒子は、その粒子サイズの分布が均一である
ことが分かった。
準偏差（σ）／粒径（ｄ）が１７％であった。このよう
に磁性膜の粒子は、その粒子サイズの分布が均一である
ことが分かった。
【００９９】〔実施例 ５〕図９は、本実施例における
磁気記録媒体の模式断面図である。基板として直径２.
５インチのガラス基板を用いた。基板上に、軟磁性膜２
としてＦｅ−７８Ｎｉパーマロイを用い、アルゴンガス
圧２ｍＴorr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロ
ンスパッタ法により成膜し、膜厚２０ｎｍとした。その
後基板を２５０℃に加熱し、ＣｏＯが９５重量％でＳｉ
Ｏ2＋ＴｉＯ2が５重量％より成るターゲットを用いて、
第１層目の粒径・配向制御膜を５ｎｍ形成後、Ｃｏ−３
５ａｔ％Ｃｒが９５重量％でＳｉＯ2が５重量％より成
るターゲットを用いて、第２層目の粒径・配向制御膜を
５ｎｍ積層して粒径・配向制御膜３，３'とした。
磁気記録媒体の模式断面図である。基板として直径２.
５インチのガラス基板を用いた。基板上に、軟磁性膜２
としてＦｅ−７８Ｎｉパーマロイを用い、アルゴンガス
圧２ｍＴorr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロ
ンスパッタ法により成膜し、膜厚２０ｎｍとした。その
後基板を２５０℃に加熱し、ＣｏＯが９５重量％でＳｉ
Ｏ2＋ＴｉＯ2が５重量％より成るターゲットを用いて、
第１層目の粒径・配向制御膜を５ｎｍ形成後、Ｃｏ−３
５ａｔ％Ｃｒが９５重量％でＳｉＯ2が５重量％より成
るターゲットを用いて、第２層目の粒径・配向制御膜を
５ｎｍ積層して粒径・配向制御膜３，３'とした。
【０１００】スパッタ時の放電ガスには純Ａｒを使用
し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入電力は１.５ｋＷと
した。その後、ＣｏＣｒＰｔＴａ系磁性膜をアルゴンガ
ス圧２ｍＴorr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネト
ロンスパッタ法により成膜した。温度は２５０℃に維持
した。
し、放電ガス圧力は５ｍＴorr、投入電力は１.５ｋＷと
した。その後、ＣｏＣｒＰｔＴａ系磁性膜をアルゴンガ
ス圧２ｍＴorr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネト
ロンスパッタ法により成膜した。温度は２５０℃に維持
した。
【０１０１】次いで、実施例１、表１のＮｏ.３に相当
する条件で磁性膜等を形成し、この媒体の特性を評価し
た結果、良好な磁気特性を示し、積層タイプの粒径・配
向制御膜の有効性を確認した。
する条件で磁性膜等を形成し、この媒体の特性を評価し
た結果、良好な磁気特性を示し、積層タイプの粒径・配
向制御膜の有効性を確認した。
【０１０２】〔実施例 ６〕基板として直径２.５イン
チのガラス基板を用いた。基板上に、軟磁性膜としてＦ
ｅ−７８Ｎｉパーマロイを用い、アルゴンガス圧２ｍＴ
orr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロンスパッ
タ法により成膜し、膜厚を５〜５００ｎｍとした。その
後、基板を２５０℃に加熱し、ＣｏＯが９５重量％でＳ
ｉＯ2＋ＴｉＯ2が５重量％より成るターゲットを用い
て、第１層目の粒径・配向制御膜を５ｎｍ形成後、Ｃｏ
−３５ａｔ％Ｃｒが９５重量％でＳｉＯ2が５重量％よ
り成るターゲットを用いて、第２層目の粒径・配向制御
膜を５ｎｍ積層して粒径・配向制御膜とした。スパッタ
時の放電ガスには純Ａｒを使用し、放電ガス圧力は５ｍ
Ｔorr、投入高周波電力は１.５ｋＷとした。
チのガラス基板を用いた。基板上に、軟磁性膜としてＦ
ｅ−７８Ｎｉパーマロイを用い、アルゴンガス圧２ｍＴ
orr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマグネトロンスパッ
タ法により成膜し、膜厚を５〜５００ｎｍとした。その
後、基板を２５０℃に加熱し、ＣｏＯが９５重量％でＳ
ｉＯ2＋ＴｉＯ2が５重量％より成るターゲットを用い
て、第１層目の粒径・配向制御膜を５ｎｍ形成後、Ｃｏ
−３５ａｔ％Ｃｒが９５重量％でＳｉＯ2が５重量％よ
り成るターゲットを用いて、第２層目の粒径・配向制御
膜を５ｎｍ積層して粒径・配向制御膜とした。スパッタ
時の放電ガスには純Ａｒを使用し、放電ガス圧力は５ｍ
Ｔorr、投入高周波電力は１.５ｋＷとした。
【０１０３】次いで、ＣｏＣｒＰｔＴａ系磁性膜をアル
ゴンガス圧２ｍＴorr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマ
グネトロンスパッタ法により成膜した。温度は２５０℃
に維持した。その後、実施例１に相当する条件で保護
膜、潤滑膜、磁性膜等を形成してこの媒体の諸特性を評
価した結果を表４に示す。
ゴンガス圧２ｍＴorr，スパッタ電力１.５ｋＷでＤＣマ
グネトロンスパッタ法により成膜した。温度は２５０℃
に維持した。その後、実施例１に相当する条件で保護
膜、潤滑膜、磁性膜等を形成してこの媒体の諸特性を評
価した結果を表４に示す。
【０１０４】
【表４】
【０１０５】表４には各媒体の保磁力を振動型磁力計
（ＶＳＭ）で測定した結果と、記録再生特性を記録再生
分離型の磁気ヘッド用いて測定した結果を示した。
（ＶＳＭ）で測定した結果と、記録再生特性を記録再生
分離型の磁気ヘッド用いて測定した結果を示した。
【０１０６】記録特性は、低周波の再生出力の半分にな
る出力半減記録密度（Ｄ50）を測定した。表から分かる
ように、軟磁性膜の厚さが１０ｎｍ以上において保磁力
２ｋＯｅ以上の値が得られ、かつ、出力半減記録密度
（Ｄ50）の値も改善できる結果が得られた。
る出力半減記録密度（Ｄ50）を測定した。表から分かる
ように、軟磁性膜の厚さが１０ｎｍ以上において保磁力
２ｋＯｅ以上の値が得られ、かつ、出力半減記録密度
（Ｄ50）の値も改善できる結果が得られた。
【０１０７】本発明で軟磁性膜の厚さを４００ｎｍ以下
としたのは、媒体特性からの制約ではなく、工業的に４
００ｎｍを超える厚い膜を形成することが得策でないた
めである。
としたのは、媒体特性からの制約ではなく、工業的に４
００ｎｍを超える厚い膜を形成することが得策でないた
めである。
【０１０８】
【発明の効果】本発明によれば、基板上に軟磁性膜，粒
径・配向制御膜，磁性膜を結晶粒子サイズ、および、そ
の粒子分布を制御し形成することができる。これによ
り、低ノイズで、熱揺らぎや熱減磁が抑制された垂直磁
気記録媒体が実現できる。
径・配向制御膜，磁性膜を結晶粒子サイズ、および、そ
の粒子分布を制御し形成することができる。これによ
り、低ノイズで、熱揺らぎや熱減磁が抑制された垂直磁
気記録媒体が実現できる。
【０１０９】また、磁性膜の結晶配向性の制御が可能で
あるため、高密度記録に適した配向を有する磁性膜とす
ることができる。
あるため、高密度記録に適した配向を有する磁性膜とす
ることができる。
【０１１０】さらに、磁性膜の結晶粒子間の距離を制御
できるので、磁性膜の結晶粒子間の相互作用を低減する
ことができ、これにより、低ノイズで磁区が微細化され
た磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。
できるので、磁性膜の結晶粒子間の相互作用を低減する
ことができ、これにより、低ノイズで磁区が微細化され
た磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。
【図１】本発明の実施例１の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
【図２】磁気記録装置の概略構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例２の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の実施例２の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
【図５】本発明の実施例２の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
【図６】本発明の実施例２の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
【図７】本発明の実施例２の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の実施例３の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
【図９】本発明の実施例５の垂直磁気記録媒体の模式断
面図である。
面図である。
１…基板、２…軟磁性膜、２'…軟磁性膜＋添加材、
２''…軟磁性膜(非晶質)、３…粒径・配向制御膜、４…
磁性膜、５…保護膜、６…潤滑膜、７…垂直磁気記録媒
体、８…駆動部（回転）、９…駆動部（記録）、１０…
磁気ヘッド、１１…磁気ヘッドアーム、１２…ボイスコ
イルモータ。
２''…軟磁性膜(非晶質)、３…粒径・配向制御膜、４…
磁性膜、５…保護膜、６…潤滑膜、７…垂直磁気記録媒
体、８…駆動部（回転）、９…駆動部（記録）、１０…
磁気ヘッド、１１…磁気ヘッドアーム、１２…ボイスコ
イルモータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 孝 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山本 浩貴 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 本田 光利 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 平野 辰己 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 研 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 小園 裕三 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5D006 BB02 BB06 BB07 CA01 CA03 CA05 CA06 DA03 DA08 FA09 5D112 AA03 AA04 AA05 AA24 BB05 BB06 BB07 BD02 BD03 BD04 BD05 FA04 FB04
Claims (23)
- 【請求項１】 基板上に直接あるいは他の層を介して形
成される軟磁性膜と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御膜
を介して形成される磁性膜を有する垂直磁気記録媒体で
あって、 前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制御膜と磁性層
は、基板表面に対して柱状に成長した結晶とその結晶の
側面を取り囲む粒界層で構成され、該粒径・配向制御膜
および磁性層の内、少なくとも粒径・配向制御膜の結晶
粒子径，粒子径の分散，粒界層の幅を、周期律表第Ｉ〜
Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を含
み、かつ、その膜中における含有割合の調節によって制
御したことを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 【請求項２】 前記粒径・配向制御膜は、酸化物、ある
いは、金属またはそれらの合金の少なくとも１種からな
る第１の構成成分、および、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化
物，窒化物，硼化物の少なくとも１種である第２の構成
成分からなる粒子と該粒子の粒界で構成され、 該粒子は、酸化物、あるいは、金属またはそれらの合金
である第１の構成成分が６５〜９８重量％と、周期律表
第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種
から成る第２の構成成分が３５〜２重量％であり、 該粒子の粒界相は、酸化物、あるいは、金属またはそれ
らの合金である第１の構成成分が３０〜８５重量％であ
り、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少
なくとも１種から成る第２の構成成分が７０〜１５重量
％である請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記粒径・配向制御膜における酸化物
が、スピネル構造を有する化合物の少なくとも１種であ
る請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項４】 前記粒径・配向制御膜におけるスピネル
構造を有する酸化物が、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）であ
る請求項１，２または３に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項５】 前記粒径・配向制御膜における第１の構
成成分である酸化物が、酸化コバルト（ＣｏＯ），酸化
クロム，酸化鉄，酸化マグネシウム，酸化マンガン，酸
化チタン，酸化銅または酸化ニッケルの少なくとも１種
である請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項６】 前記粒径・配向制御膜における金属また
はそれらの合金が、Ｃｒ，Ｔｉまたはこれらの金属を主
体とする合金である請求項１または２に記載の垂直磁気
記録媒体。 - 【請求項７】 前記粒径・配向制御膜は、膜厚が２〜５
０ｎｍ、平均粒径（ｄ）が４〜１８ｎｍ、粒径の標準偏
差（σ）／ｄが２５％以下、かつ、粒界層の幅が０.１
〜２ｎｍである請求項１〜６のいずれかに記載の垂直磁
気記録媒体。 - 【請求項８】 前記磁性膜はＣｏを主体とし、Ｐｔ、お
よび、Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂの少なくとも１種の元素を含む
合金からなる強磁性薄膜である請求項１〜７のいずれか
に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項９】 基板上に直接あるいは他の層を介して形
成される軟磁性膜と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御膜
を介して形成する磁性膜を有する垂直磁気記録媒体であ
って、 前記磁性膜の結晶粒子径，粒子径の分散，粒界層の幅
を、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少
なくとも１種を含み、かつ、膜中における含有割合の調
節により制御したことを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１０】 前記磁性膜はＣｏを主体とし、Ｐｔ、
および、Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂの少なくとも１種の元素を含
む合金および周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼
化物の少なくとも１種の成分からなり、 Ｃｏを主体とし、Ｐｔ、および、Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂの少
なくとも１種の元素を含む合金８０〜９８重量％と、周
期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の内の少な
くとも１種が２０〜２重量％の結晶部分と、 該結晶部分の粒界相はＣｏを主体とし、Ｐｔ、および、
Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂの少なくとも１種の元素を含む合金が
２〜２０重量％であり、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，
窒化物，硼化物の少なくとも１種が９８〜８０重量％で
ある強磁性薄膜を用いた請求項１〜９のいずれかに記載
の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１１】 前記垂直磁気記録媒体における磁性膜
は、膜厚が１０〜７０ｎｍ、平均粒径（ｄ）が４〜１４
ｎｍ、粒径の標準偏差（σ）／ｄが２５％以下で、配向
性は磁化容易軸が基板面に垂直であり、かつ、粒界層の
幅が０.１〜２ｎｍである請求項１〜１０のいずれかに
記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１２】 基板上に直接あるいは他の層を介して
形成された粒子と、該粒子の側面を囲む粒界層で構成さ
れる粒径・配向制御膜の粒子の粒径（ｄ1）と、その上
に形成された磁性膜の粒子の粒径（ｄ2）との比（ｄ1／
ｄ2）が０.７〜１.４であることを特徴とする垂直磁気
記録媒体。 - 【請求項１３】 基板上に直接あるいは他の層を介して
形成された粒子と、該粒子の側面を囲む粒界層で構成さ
れる粒径・配向制御膜と、その上に形成された磁性膜の
膜厚（ｔ），平均粒径（ｄ2）の比（ｔ／ｄ2）が２〜７
で、かつ、磁化容易軸が基板表面と垂直であることを特
徴とする垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１４】 前記軟磁性膜の膜厚が１０〜４００ｎ
ｍであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに
記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１５】 前記軟磁性膜が、Ｆｅ，Ｆｅ−Ｎｉ，
Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ，Ｆｅ−Ａｌ，Ｆｅ
−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｍｏ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｆｅ，
Ｃｕ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｍｇ−Ｚｎ−Ｆ
ｅ，Ｍｎ−Ｚｎ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ、または、Ｃｏ−Ｆ
ｅ−Ｂで形成され、その膜厚が１０〜４００ｎｍである
請求項１４に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１６】 前記軟磁性膜は積層構造を有し、基板
側軟磁性膜は軟磁性材料単独、磁性膜側軟磁性膜は軟磁
性材料と軟磁性粒子の粒子径、粒子径の分散、粒界層の
幅を、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の
少なくとも１種を含み、かつ、その膜中における含有割
合の調節により制御した請求項１５に記載の垂直磁気記
録媒体。 - 【請求項１７】 基板上に直接あるいは他の層を介して
形成される軟磁性膜と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御
膜を介して形成される磁性膜を有する垂直磁気記録媒体
であって、 前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制御膜と磁性層
は、基板表面に対して柱状に成長した結晶とその結晶の
側面を取り囲む粒界層で構成され、該粒径・配向制御膜
および磁性層の内、少なくとも粒径・配向制御膜の結晶
粒子径，粒子径の分散，粒界層の幅を、周期律表第Ｉ〜
Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を含
み、かつ、その膜中における含有割合の調節により制御
し、 保磁力が２ｋＯｅ以上、面記録密度が４０Ｇｂ／ｉｎ2
以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１８】 基板上に直接あるいは他の層を介して
形成される軟磁性膜と、該軟磁性膜上に粒径・配向制御
膜を介して形成される磁性膜を有する垂直磁気記録媒体
の製法であって、 前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制御膜と磁性層
は、基板表面に対して柱状に成長した結晶とその結晶の
側面を取り囲む粒界層で構成され、該粒径・配向制御膜
および磁性層の内、少なくとも粒径・配向制御膜の結晶
粒子径，粒子径の分散，粒界層の幅を、周期律表第Ｉ〜
Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を含
み、かつ、その膜中における含有割合の調節により制御
し、スパッタ法により膜を形成することを特徴とする垂
直磁気記録媒体の製法。 - 【請求項１９】 酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4），酸化コバ
ルト（ＣｏＯ），酸化鉄，酸化マグネシウム，酸化マン
ガン，酸化チタン，酸化銅または酸化ニッケルの少なく
とも１種を６５〜９８重量％、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸
化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を３５〜２重量
％混合して焼結したことを特徴とする垂直磁気記録媒体
の粒径・配向制御膜形成用ターゲット。 - 【請求項２０】 酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4），酸化コバ
ルト（ＣｏＯ），酸化鉄，酸化マグネシウム，酸化マン
ガン，酸化チタン，酸化銅あるいは酸化ニッケルの少な
くとも１種の酸化物が、粒径・配向制御膜の結晶粒部分
において６５〜９８重量％となるように前記酸化物の焼
結体に、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物
の少なくとも１種の溶融物あるいは焼結体を前記酸化物
焼結体表面に配置したことを特徴とする垂直磁気記録媒
体の粒径・配向制御膜形成用ターゲット。 - 【請求項２１】 Ｔｉ，Ｃｒ、または、これらの金属を
主体とする合金の溶融物または焼結体が６５〜９８重量
％、周期律表第Ｉ〜Ｖ族の酸化物，窒化物，硼化物の少
なくとも１種を３５〜２重量％となるよう混合し焼結し
たことを特徴とする垂直磁気記録媒体の粒径・配向制御
膜形成用ターゲット。 - 【請求項２２】 磁気記録媒体を回転駆動する駆動機
構、前記磁気記録媒体に対し記録，再生を行う磁気ヘッ
ドを具備する磁気記録装置において、 前記磁気記録媒体は、基板上に直接あるいは他の層を介
して形成される軟磁性膜と、該軟磁性膜上に粒径・配向
制御膜を介して形成される磁性膜を有する垂直磁気記録
媒体であり、 前記軟磁性膜上に形成した粒径・配向制御膜と磁性層
は、基板表面に対して柱状に成長した結晶とその結晶の
側面を取り囲む粒界層からなり、該粒径・配向制御膜お
よび磁性層の内、少なくとも粒径・配向制御膜の結晶粒
子径，粒子径の分散，粒界層の幅を、周期律表第Ｉ〜Ｖ
族の酸化物，窒化物，硼化物の少なくとも１種を含み、
かつ、その膜中における含有割合の調節によって制御し
たことを特徴とする磁気記録装置。 - 【請求項２３】 前記垂直磁気記録媒体の面記録密度が
４０Ｇｂ／ｉｎ2以上である請求項２２に記載の磁気記
録装置。
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