JP2002074636A

JP2002074636A - 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置

Info

Publication number: JP2002074636A
Application number: JP2000265185A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Kirino; 文良桐野; Harumi Sakamoto; 晴美坂本; Akira Yano; 亮矢野; Koichiro Wakabayashi; 康一郎若林; Satoru Matsunuma; 悟松沼; Teruaki Takeuchi; 輝明竹内; Masaki Sekine; 正樹関根; Hiroyuki Awano; 博之粟野
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】微小な記録磁区のエッジの揺らぎを低減して
超高密度に情報を記録できる磁気記録媒体及びそれを備
える磁気記録装置を提供する。【解決手段】磁気記録媒体１０は、磁性膜３中に酸素
または窒素の少なくとも一方を有意の量で含有してい
る。酸素または窒素は、磁性膜３を構成する元素と結合
して磁性膜３中で化合物を形成する。磁性膜３中の化合
物は磁性膜３内で分散し、磁壁の移動を妨げるピンニン
グサイトとして存在する。磁壁移動型の磁性膜に微小磁
区を形成しても、ピンニングサイトによりピン止めされ
るので、磁区のエッジ位置が揺らぐことを低減できる。
かかる磁性膜を備える磁気記録媒体は４０Ｇｂｉｔ／ｉ
ｎｃｈ^２を超える記録密度を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録可能な
磁気記録媒体及びそれを装着した磁気記録装置に関し、
特に、高密度記録によって形成された微小磁区のエッジ
の揺らぎを防止し、微小磁区の位置を高精度に確定する
ことができる磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にはめざま
しいものがあり、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。マルチメディアの一つ
としてコンピュータ等に装着される磁気ディスク装置が
知られている。現在、磁気ディスク装置は、記録密度を
向上させつつ小型化する方向に開発が進められている。
また、それに並行して装置の低価格化も急速に進められ
ている。

【０００３】磁気ディスクの高密度化を実現するために
は、１）ディスクと磁気ヘッドとの距離を狭めること、
２）磁気記録媒体の保磁力を増大させること、３）信号
処理方法を高速化すること、４）磁気記録媒体の熱揺ら
ぎを低減すること、等が要望されている。

【０００４】磁気記録媒体において高密度磁気記録を実
現するには、磁性膜の保磁力の増大が必要である。磁気
記録媒体の磁性膜には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（−Ｔａ）系
の材料が広く用いられていた。この材料は、２０ｎｍ程
度のＣｏの結晶粒子が析出した結晶質材料である。かか
る材料を用いた磁気記録媒体において、例えば、４０Ｇ
ｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２（約６．２０Ｇｂｉｔ／ｃｍ^２）を
超える面記録密度を実現するためには、記録時や消去時
に磁化反転が生じる単位（磁気クラスター）を更に小さ
くするとともに、その粒子サイズの分布を小さくして、
磁性膜の構造や組織を精密に制御しなければならない。
このように磁性膜構造や組成を制御することにより、再
生時に媒体から発生するノイズを低減することができ
る。しかし、結晶粒子サイズに分布が存在し、サイズの
小さな粒子が存在していると、熱減磁や熱揺らぎが生じ
て、形成した磁区が安定に存在できない場合があった。
これは、サイズの小さな粒子がトリガーとなり、この粒
子を核として磁化反転が生じるためである。特に、記録
密度の増大に伴って磁区が微細化されると熱減磁や熱揺
らぎの影響は著しい。

【０００５】このように、高密度記録のためには、磁性
層の熱的安定性を高めなければならない。磁性層の熱的
安定性については、Ｋｕ・Ｖ／ｋ・Ｔで示される値を指
標とすることができる。ここで、Ｋｕ：磁気異方性エネ
ルギー、Ｖ：活性化体積、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：温
度である。この値が大きいほど、磁性層は熱的に安定で
あることを示す。それゆえ、磁性層の熱的安定性を高め
るには、活性化体積Ｖ及び磁気異方性エネルギーＫｕを
大きくする必要がある。

【０００６】これまで、活性化体積Ｖや磁気異方性エネ
ルギーＫｕを増大するために、磁性膜の組成や構造、さ
らには、磁気記録媒体の構造を工夫することにより検討
されてきた。それを実現する方法として、例えば、米国
特許４６５２４９９号には基板と磁性膜との間にシード
膜を設ける方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
シード膜を設ける方法を用いて磁性膜における磁性粒子
径及びその分布を制御することには限界があり、微小な
粒子や粗大化した粒子が混在している場合があった。微
小な粒子や粗大化した粒子は、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
界の影響を受ける。例えば、大きな粒子は、周囲の粒子
に磁気的な相互作用を与えるために、安定した記録が行
なえないという課題があった。

【０００８】また、Ｃｏ系の結晶質の材料においては、
磁性粒子が微細化すると磁性結晶粒子の有する磁性が、
メゾスコピックな領域に入るために変化すると予想され
る。その結果、磁性膜の耐熱性の確保が更に困難にな
る。かかる磁性膜の耐熱性を確保するために希土類元素
と鉄族元素とからなる非晶質合金（希土類−遷移金属合
金）を磁性膜に用いることが検討されている。しかし、
かかる非晶質合金は熱安定性に優れているが、磁壁が移
動しやすいために、情報記録時に磁区の位置を正確に確
定できるように磁壁位置（情報ビット位置に相当）を高
精度に決定する必要があった。これは、希土類−遷移金
属合金が磁壁移動型の磁性材料であることに起因してい
る。

【０００９】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、本発明の第１の目的は、情報記録時に非
晶質の磁性膜に形成される磁壁の位置（すなわち磁区の
位置）を高精度に決定できる磁気記録媒体及びそれを備
える磁気記録装置を提供することにある。

【００１０】本発明の第２の目的は、磁性膜の活性化体
積が大きく且つ熱的安定性が高く、再生性能に優れた磁
気記録媒体及びそれを備える磁気記録装置を提供するこ
とにある。

【００１１】本発明の第３の目的は、磁化遷移領域の磁
区形状を制御することにより再生時のノイズを低減する
ことができる磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録装
置を提供することにある。

【００１２】本発明の第４の目的は、４０Ｇｂｉｔ／ｉ
ｎｃｈ^２を越える超高密度記録に好適な磁気記録媒体及
びそれを用いた磁気記録装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、磁気記録媒体において、基板と、情報が記録され
る磁性膜とを備え、該磁性膜が、酸素及び窒素の少なく
とも一方の元素を含有する非晶質膜であることを特徴と
する磁気記録媒体が提供される。

【００１４】本発明の磁気記録媒体は、情報記録用の磁
性膜として、非晶質膜のような磁壁移動型の磁性膜の中
に酸素または窒素の少なくとも一方を、不純物レベルで
はなく有意の量で含有している。磁性膜中に含まれる有
意量の酸素または窒素は、磁性膜中で単体としてまたは
磁性膜を構成する材料との化合物（酸化物や窒化物）と
して分散して存在する。磁性膜中の酸素または窒素の化
合物若しくは単体は、その磁気的性質が弱くなっている
か、または消失しているので、磁性膜に形成された磁壁
の移動を有効に防止することができる。

【００１５】従来、非晶質膜のような磁壁移動型の磁性
膜に磁区を形成すると、図４（Ｂ）に模式的に示すよう
に、隣同士の磁区によって形成される磁壁が面内方向に
容易に移動してしまうために、記録した磁区のエッジ位
置が揺らいでいた。そのため、磁性膜中に形成される磁
区の形状や位置を高精度に決定することが困難であっ
た。本発明では、図４（Ａ）に示すように、酸素または
窒素の化合物若しくは単体が磁性膜中で異物となって分
散し、それぞれの化合物または単体が存在している領域
がピンニングサイトを構成している。かかる磁性膜に磁
区を形成すると磁性膜中のピンニングサイトが磁壁の移
動の妨げとなるので、磁性膜に記録された磁区は揺らぐ
ことなく所望の位置に所望の形状で正確に形成される。

【００１６】本発明において、磁性膜中で酸素または窒
素をピンニングサイトとして有効に機能させるために
は、磁性膜中の酸素及び窒素の少なくとも一方の含有量
は、例えば、ＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Ch
emical Analysis）またはＡＥＳ（Auger Electron Spec
troscopy）の分析結果からすると、少なくとも１ａｔ％
以上であり、好ましくは１ａｔ％〜２０ａｔ％である。

【００１７】本発明において、磁性膜は、例えば、酸素
または窒素を有意の量で含む層と、酸素及び窒素を実質
的に含まない層とから構成することができ、それらの層
が周期的に積層した構造にすることができる。酸素また
は窒素を含む層は、当該層を平面から観察したときに酸
素または窒素を含む領域が、面内でアイランド状に分散
して形成されていることが特に好ましいが、面内全体に
わたって形成されていてもよい。また、酸素及び窒素を
実質的に含まない層の膜厚は３ｎｍ以上１０ｎｍ以下で
あることが好ましく、酸素または窒素を含む層の膜厚
は、０．０５ｎｍ以上０．５ｎｍ以下であることが好ま
しい。

【００１８】本発明の第１の態様において、非晶質の磁
性膜には、例えば、希土類元素と鉄族元素とから構成さ
れたフェリ磁性材料を用いることができ、希土類元素と
しては、例えばＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏのうちより選ば
れる少なくとも１種類の元素が好適であり、鉄族元素と
してはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちより選ばれる少なくとも
１種類の元素が好適である。かかる構成の場合、磁性膜
中に含まれる酸素または窒素は、希土類元素と結合して
いることが好ましい。

【００１９】本発明において、非晶質膜には人工格子膜
を含み得る。かかる人工格子膜は、例えば、希土類元素
から構成される層と鉄族元素から構成される層とを交互
に積層してなる人工格子膜（交互積層多層膜）にし得
る。希土類元素としては、例えばＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏのうちより選ばれる少なくとも１種類の元素が好適で
あり、鉄族元素としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちより選
ばれる少なくとも１種類の元素が好適である。かかる構
成の場合、酸素または窒素は、鉄族元素から構成される
層の中に含有されていることが好ましく、上述の鉄族元
素のうちＣｏ層であることが最も好ましい。これは、Ｃ
ｏが鉄族元素の中で最も磁気的相互作用が強いからであ
り、酸素や窒素をＣｏに添加することにより非磁性を示
すようにすることができる。その結果、非磁性領域が磁
性膜内において無数に点在するようになり交換結合力を
低下させることができる。これにより磁性膜に極めて微
小な磁区を形成することが可能となるので超高密度記録
を実現することができる。

【００２０】また、人工格子膜は、白金属元素から構成
される層と鉄族元素から構成される層とを交互に積層し
てなる人工格子膜（交互積層多層膜）にもし得る。白金
族元素には、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈのうちより選ばれる少な
くとも１種類の元素が好適であり、鉄族元素にはＦｅ、
Ｃｏ、Ｎｉのうちより選ばれる少なくとも１種類の元素
が好適である。この場合も、人工格子膜を構成する層の
中で、鉄族元素から構成される層の中に酸素あるいは窒
素を含有させることが好ましく、特に、Ｃｏからなる層
に酸素または窒素を含有させることが最も好ましい。

【００２１】本発明の第１の態様において、磁性膜は、
基板表面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直
磁気異方性を有することが好ましい。

【００２２】本発明の第２の態様に従えば、本発明の第
１の態様に従う磁気記録媒体と、情報を記録または再生
するための磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドを上記磁気記
録媒体に対して駆動するための駆動装置とを有する磁気
記録装置が提供される。

【００２３】本発明の磁気記録装置は、本発明の第１の
態様に従う磁気記録媒体を装着しているので、画像や音
声、コードデータなどの情報を超高密度に且つ正確に記
録することができる。それゆえ大記憶容量の磁気記録装
置を提供することができる。

【００２４】本発明の磁気記録装置の磁気ヘッドは、磁
気記録媒体に記録された情報を再生するための再生素子
として、ＭＲ素子（Magneto Resistive素子；磁気抵抗
効果素子）やＧＭＲ素子（Giant Magneto Resistive素
子；巨大磁気抵抗効果素子）、ＴＭＲ素子（Tunneling
Magneto Resistive素子；磁気トンネル型磁気抵抗効果
素子）を搭載することができる。これらの再生素子を用
いることにより磁気記録媒体に記録された情報を高いＳ
／Ｎで再生することができる。

【００２５】本発明の第３の態様に従えば、基板上に、
情報が記録される磁性膜を備える磁気記録媒体の製造方
法において、上記磁性膜が、非晶質膜であり、上記磁性
膜を、酸素及び窒素の少なくとも一方を不活性ガス中に
含有した雰囲気でスパッタすることにより成膜すること
を特徴とする製造方法が提供される。

【００２６】本発明の第３の態様の製造方法によれば、
磁性膜中に酸素及び窒素の少なくとも一方を有意量で含
ませることができるので、本発明の第１の態様に従う磁
気記録媒体を製造する方法として極めて好適である。

【００２７】本発明の第３の態様に従う製造方法におい
て、スパッタを行なう際のスパッタガス雰囲気中に酸素
及び窒素の少なくとも一方を０．１ｖｏｌ％〜２０ｖｏ
ｌ％の濃度で含ませることが好ましい。

【００２８】また、本発明の製造方法においては、スパ
ッタ成膜室の真空度を通常よりも意図的に低下させるこ
とによっても、結果としてスパッタガス雰囲気中に酸素
または窒素を含ませることができる。

【００２９】また、本発明の第３の態様の製造方法で
は、スパッタを行なう際に酸素または窒素を含ませてい
るので、ターゲットを構成する材料中にそれらと反応し
やすい材料がある場合、所望の組成の磁性膜を形成する
ことができなくなる恐れがある。それゆえ、酸素または
窒素と反応する材料の組成比を調整してターゲット材料
を構成することが望ましい。

【００３０】本発明の第４の態様に従えば、基板上に、
情報が記録される磁性膜を備える磁気記録媒体の製造方
法において、上記磁性膜が非晶質膜であり、上記磁性膜
の成膜に不活性ガス雰囲気でスパッタする方法を用い、
磁性膜の成膜中に、スパッタ操作を一時的に中断する操
作を含むことを特徴とする製造方法が提供される。

【００３１】本発明の第４の態様の製造方法では、磁性
膜を成膜する際に、スパッタ操作を一時的に中断するこ
とにより、成膜された磁性膜表面を、不活性ガス雰囲気
中に不純物として含まれる酸素または窒素で自然酸化ま
たは自然窒化させる。また、スパッタする操作と、スパ
ッタを一時的に中断する操作を複数回繰り返して行なう
ことにより、成膜される磁性膜を、酸素または窒素を有
意量で含む層と、酸素及び窒素を実質的に含まない層と
を交互に積層した構造にすることができる。それゆえ本
発明の第１の態様に従う磁気記録媒体を製造する方法と
して極めて好適である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従う磁気記録媒体
及びその製造方法並びに磁気記録装置について実施例を
用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。

【００３３】

【実施例１】この実施例では、本発明に従う磁気記録媒
体として、図１の概略断面図に示すような断面構造を有
する磁気記録媒体を作製した。磁気記録媒体１０は、基
板１上に下地膜２、磁性膜３及び保護膜４を順次積層し
た構造を有する。以下、磁気記録媒体１０の製造方法に
ついて説明する。

【００３４】〔基板の準備〕まず、基板１として、直径
２．５インチ（約６．３５ｃｍ）のガラス基板を用意し
た。ここで用いた基板は一例であり、いずれのサイズの
ディスク基板を用いてもよく、ＡｌやＡｌ合金などの金
属の基板を用いてもよい。用いる基板の材質やサイズに
本発明の効果は左右されない。また、ガラス、ＡｌやＡ
ｌ合金の基板上にメッキ法やスパッタ法によりＮｉＰ層
を形成した基板を用いても良い。

【００３５】〔下地膜の成膜〕つぎに、この基板１上
に、下地膜２として窒化シリコン膜をＲＦマグネトロン
スパッタ法により５０ｎｍの膜厚で形成した。下地膜２
は、基板１と磁性膜３との接着性を向上させることがで
きる。ターゲット材料にはシリコンを、放電ガスにはＡ
ｒ−Ｎ_２混合ガス（Ａｒ／Ｎ_２分圧比：９０／１０）を
それぞれ使用した。スパッタ時の圧力は３ｍＴｏｒｒ
（約３９９ｍＰａ）、投入ＲＦ電力は１ｋＷ／１５０ｍ
ｍφである。また、スパッタは室温にて行った。

【００３６】下地膜２は、磁性膜３に外部から磁界を印
加して磁区を形成する際のニュークリエイションサイト
（磁区形成時の核となる位置）としての機能や、磁壁移
動の障害としての効果がある。かかる効果は、下地膜２
を構成する材料に依存する以外に、成膜の条件にも依存
している。下地膜２の材料も窒化シリコンに限ることは
なく、Ｎｉ−Ｐ、Ａｌ、Ａｌ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｔｉ合
金、Ｃｒ、Ｃｒ−Ｔｉ合金などの金属膜を用いても良
く、あるいは、ＡｌＮ、ＺｒＯ_２、ＢＮなどの無機化合
物を用いても良い。

【００３７】〔磁性膜の成膜〕つぎに、下地膜２上に磁
性膜３としてのＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶質膜を、下地膜２
の成膜後に真空を破ることなく連続して形成した。磁性
膜３の組成はＴｂ_１７Ｆｅ_７４Ｃｏ_９であり、遷移金属
の副格子磁化が優勢側である。磁性膜３の成膜にはＲＦ
マグネトロンスパッタ法を用いた。スパッタリングで
は、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ合金をターゲット材料に、Ａｒ−
Ｏ_２混合ガス（分圧比：９８／２）を放電ガスにそれぞ
れ使用した。成膜した磁性膜３の厚さは２０ｎｍであ
る。スパッタ時の放電ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ（約
１．３３Ｐａ）、投入ＲＦ電力は１ｋＷ／１５０ｍｍφ
である。

【００３８】得られた磁性膜３の保磁力は３．５ｋＯｅ
（約２７８．５３ｋＡ／ｍ）であり、飽和磁化は２５０
ｅｍｕ／ｍｌ、垂直磁気異方性エネルギーは５×１０^６
ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。

【００３９】〔保護膜の成膜〕最後に、磁性膜３上に保
護膜４としてＣ（カーボン）膜を５ｎｍの膜厚でＥＣＲ
スパッタ法により形成した。ターゲット材料にＣを、放
電ガスにＡｒをそれぞれ用いた。スパッタ時の圧力は
０．３ｍＴｏｒｒ、投入マイクロ波電力は０．７ｋＷで
ある。また、マイクロ波により励起されたプラズマを引
き込むために５００ＷのＲＦバイアス電圧を印加した。
作製した保護膜４の硬度をハイジトロン社製の硬度測定
器により測定したところ２１ＧＰａであった。また、ラ
マン分光の結果よりｓｐ３結合が中心となっていること
がわかった。

【００４０】保護膜４の成膜では、スパッタガスにＡｒ
を使用したが、窒素を含むガスを用いて成膜してもよ
い。窒素を含むガスを用いると、粒子が微細化するとと
もに、得られるＣ膜が緻密化し、保護性能をさらに向上
させることができる。このように、保護膜の膜質はスパ
ッタ条件や電極構造に大きく依存しているので、上述の
条件は絶対的なものではなく、使用する装置に応じて適
宜調整することが望ましい。

【００４１】また、保護膜４の作製にＥＣＲスパッタ法
を用いたのは、膜厚が２〜３ｎｍと極めて薄くても、緻
密で且つピンホールフリーで、しかも、カバレージの良
いＣ膜が得られるからである。これは、ＲＦスパッタ法
やＤＣスパッタ法に比べて顕著な違いである。これに加
えて、保護膜を成膜する場合に保護膜の下地になってい
る磁性膜４が受けるダメージを著しく小さくできるとい
う特徴もある。高密度化の進行とともに磁性膜３の薄膜
化が進むので、成膜時に受けるダメージによる磁気特性
の低下は致命的になるが、ＥＣＲスパッタ法を用いるこ
とによりこれを防止することができる。

【００４２】ＥＣＲスパッタ法のほかに、保護膜の成膜
にＤＣスパッタ法を用いても良い。しかし、この手法で
は形成する保護膜の膜厚が５ｎｍ以上の場合には用いる
ことができるが、これより薄い場合は不向きな場合があ
る。これは、１）磁性膜表面のカバレージが悪い、２）
膜の密度や硬度が十分ではない、などの理由による。

【００４３】〔磁気特性の測定〕こうして図1に示す積
層構造を有する磁気記録媒体１０を作製し、得られた磁
気記録媒体１０の磁気特性を測定した。ＶＳＭ（Vibrat
ion Sample Magnetometer）による測定からＭ−Ｈルー
プを得た。その結果から、角型比Ｓ及びＳ^＊は１．０で
あり、良好な角型性が得られたことが分かった。また、
保磁力：Ｈｃは３．５ｋＯｅ（約２７８．５３ｋＡ／
ｍ）、飽和磁化：Ｍｓは２５０ｅｍｕ／ｃｍ ^３であっ
た。また、基板表面に対して垂直な方向の垂直磁気異方
性エネルギーが３×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。ま
た、磁気記録媒体の磁性膜の活性化体積を測定したとこ
ろ、Ｋｕ・ｖ／ｋＴ＝２８０であった。このことは、磁
気記録媒体の磁性膜が熱的安定性に優れていることを示
している。

【００４４】つぎに、磁気記録媒体の磁性膜の断面構造
をオージェ電子分光法により解析した。解析の結果、磁
性膜中に酸素が均一に存在していることがわかった。ま
た、磁性膜中の酸素の含有量をＥＳＣＡにより求めたと
ころ１０ａｔ％であった。また、磁性膜の平面構造を透
過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察したところ、３ｎ
ｍ程度のＴｂ酸化物の粒子が１００ｎｍ四方に１個程度
の割合で存在していた。また、磁性膜の断面構造を観察
したところ、かかる粒子が３次元的にランダムに分散し
て存在していることがわかった。

【００４５】〔磁気記録装置〕つぎに、磁気記録媒体の
表面上に潤滑剤を塗布することによって磁気ディスクを
完成させた。そして同様のプロセスにより複数の磁気デ
ィスクを作製し、磁気記録装置に同軸上に組み込んだ。
磁気記録装置の概略構成を図２及び図３に示す。

【００４６】図２は磁気記録装置１００の上面の図であ
り、図３は、磁気記録装置１００の図２における破線Ａ
−Ａ’方向の断面図である。記録用磁気ヘッドとして、
２．１Ｔの高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用いた薄
膜磁気ヘッドを用いた。また、記録信号は、巨大磁気抵
抗効果を有するデュアルスピンバルブ型ＧＭＲ磁気ヘッ
ドにより再生した。磁気ヘッドのギャップ長は０．１２
μｍであった。記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッド
は一体化されており、図２及び図３では磁気ヘッド５３
として示した。この一体型磁気ヘッドは磁気ヘッド用駆
動系５４により制御される。

【００４７】複数の磁気ディスク５１はスピンドル５２
により同軸回転される。ここで、磁気ヘッド面と磁性膜
との距離は１２ｎｍに保った。この磁気ディスク５１に
４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（約６．２０Ｇｂｉｔｓ／
ｃｍ^２）に相当する信号（７００ｋＦＣＩ）を記録して
磁気ディスクのＳ／Ｎを評価したところ、３４ｄＢの再
生出力が得られた。ここで、磁性膜中に酸素を実質的に
含まない磁気記録媒体に同様に信号を記録してＳ／Ｎを
評価したところ、ノイズが全周波数領域で約５ｄＢ高く
なった。このように、磁性膜中に酸素を含ませることに
よりノイズを低減する効果が得られた。

【００４８】次いで、本発明の磁気ディスクに一定のパ
ターンを記録し、タイムインターバルアナライザにより
磁性膜に形成された磁区のエッジの揺らぎを測定した。
測定の結果、磁性膜中に酸素を実質的に含まない従来の
磁気ディスクよりも揺らぎを１／１０以下に低減でき
た。また、磁性膜中に含まれる酸素の濃度を種々の値に
変更して作製した磁気ディスクに、同様の方法により磁
区のエッジの揺らぎを測定したところ、エッジの揺らぎ
の低減の効果が現れたのは、酸素濃度が０．１ａｔ％の
磁性膜を備える磁気ディスクであった。磁性膜中の酸素
濃度（酸素含有量）が０．１ａｔ％〜５ａｔ％の磁気デ
ィスクの場合、従来の磁気ディスクよりもエッジの揺ら
ぎが約１／２以下に低減されており、磁性膜中の酸素濃
度が５ａｔ％〜１０ａｔ％の磁気ディスクの場合は１／
３〜１／４に低減されていた。更に、磁性膜中の酸素濃
度が１０ａｔ％〜２０ａｔ％の磁気ディスクの場合、１
／１０に低減されており極めて良好な特性を示してい
た。磁性膜中の酸素濃度が２０ａｔ％を越える磁気ディ
スクの場合、磁性膜の垂直磁気異方性エネルギーが急激
に減少し、垂直磁化膜ではなくなってしまった。また、
磁気ディスクの欠陥レートを測定したところ、信号処理
を行なわない場合の値で１×１０^−５以下であった。こ
こで、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）により、記録した部分の
磁化状態を観察したところ、磁化遷移領域に特有なジグ
ザグパターンが観測されなかった。そのために、ノイズ
レベルを低減できたと考えられる。

【００４９】本実施例では、磁性膜中に酸素を添加して
Ｔｂの酸化物を形成したが、酸素の代わりに窒素を添加
することによってＴｂの窒化物を形成しても同様の効果
を得ることができる。窒素を添加することにより、磁性
膜の耐食性が大きく向上した。これは窒素の一部がＦｅ
中に固溶したためであると考えられる。

【００５０】また、実施例では、磁性膜にＴｂ−Ｆｅ−
Ｃｏ系の非晶質のフェリ磁性膜を用いたが、Ｔｂの代わ
りにＤｙやＨｏ、Ｇｄなどを用いても同様の効果が得ら
れた。これらの元素の中で、Ｔｂが最も大きな垂直磁気
異方性が得られ、Ｄｙ＞Ｈｏ＞Ｇｄの順で垂直磁気異方
性の大きさが変化する。また、希土類元素をＴｂだけで
構成する代わりに、複数の希土類元素を組み合わせて、
例えば、Ｔｂ−Ｇｄ、Ｔｂ−Ｄｙ、Ｔｂ−Ｈｏ、Ｇｄ−
Ｄｙ、Ｇｄ−Ｈｏ、Ｄｙ−Ｈｏなどの２元素合金、更に
は３元素以上の合金を用いても良い。これにより、垂直
磁気異方性エネルギーの制御を行なうことができる。こ
こで、希土類元素の組成は、垂直磁化膜となる２０ａｔ
％以上、３０ａｔ％以下が好ましい。かかる範囲にする
ことにより、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する
フェリ磁性体を得ることができるからである。

【００５１】また、遷移金属としてＦｅ−Ｃｏ合金を用
いたが、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉなどの合金を用いても
良い。これらの合金は、Ｆｅ−Ｃｏ＞Ｆｅ−Ｎｉ＞Ｃｏ
−Ｎｉの順で異方性エネルギーは減少する。

【００５２】

【実施例２】この実施例では、Ｔｂ／Ｆｅ／Ｃｏ人工格
子膜を用いて磁性膜を構成した以外は、実施例１で作製
した磁気記録媒体（図１参照）と同様の積層構造を有す
る磁気記録媒体を作製した。磁性膜以外の成膜方法は実
施例１と同様であるので説明を省略し、磁性膜（Ｔｂ／
Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜）の成膜方法について以下に説明
する。

【００５３】〔磁性膜の成膜方法〕磁性膜の成膜では、
Ｔｂ、Ｆｅ及びＣｏの３源からなる多源同時スパッタ法
を用いた。各層の膜厚は、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．
１ｎｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）である。各層の膜厚は、
基板の公転速度とスパッタ時の投入電力を適当に組み合
わせることにより所望の値に精密に制御できる。ここで
は、投入ＤＣ電力をＴｂが０．３ｋＷ、Ｃｏが０．１５
ｋＷ、そして、Ｆｅが０．７ｋＷに設定した。基板の回
転数は３０ｒｐｍである。また、スパッタ時の放電ガス
圧力は３ｍＴｏｒｒ、放電ガスにはＡｒ−Ｎ_２混合ガス
を用いた。こうしてＦｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎ
ｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）から構成される積層体を周期
的に積層して全体で約４０ｎｍになるように人工格子膜
を形成した。

【００５４】このような人工格子膜を作製する場合、重
要なことは初期排気時の真空度で、ここでは、４×１０
^−９Ｔｏｒｒまで排気した後に作製した。かかる値は絶
対的なものではなくスパッタの方式などにより変化する
ものである。また、ここではＤＣマグネトロンスパッタ
法により作製したが、ＲＦマグネトロンスパッタ法やエ
レクトロンサイクロトロンレゾナンスを利用したスパッ
タ法（ＥＣＲスパッタ法）を用いて行ってもよい。

【００５５】このように、磁性膜に人工格子膜を用いる
と、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ系の非晶質合金膜を磁性膜として
用いた場合と比べて、垂直磁気異方性エネルギーを増大
することができるとともに、磁性膜の熱的安定性を向上
させることができる。この磁性膜は、ＦｅやＣｏなどの
遷移金属とＴｂなどの希土類元素から構成されるフェリ
磁性体と実質的に同じ磁気特性を示し、かかる磁性膜の
磁性は、遷移金属薄膜層の磁化と希土類元素薄膜層の磁
化の差となって現れる。この実施例で作製した磁性膜
は、遷移金属の磁化が優勢な磁性膜である。また、磁性
膜を成膜する際にＡｒ−Ｎ_２混合ガスを用いたことによ
り、混合ガス中の窒素の一部が、成膜された磁性膜のＣ
ｏ中に存在していた。

【００５６】〔磁気特性の測定〕つぎに、かかる人工格
子膜を磁性膜として備える磁気記録媒体の磁気特性を測
定した。ＶＳＭ（Vibrating Sample Magnetometer）に
よる測定からＭ−Ｈループを得た。その結果から、角型
比Ｓ及びＳ^＊はともに１．０であり、良好な角型性が得
られたことが分かった。また、保磁力Ｈｃは３．５ｋＯ
ｅ（約２７８．５３ｋＡ／ｍ）であった。また、磁性膜
の磁気異方性エネルギーは、基板表面に対して垂直な方
向の垂直磁気異方性エネルギーが５×１０^６ｅｒｇ／ｃ
ｍ^３であった。更に、磁気記録媒体の活性化体積Ｖを測
定し、磁性層の熱的安定性の指標となる値Ｋｕ・Ｖ／ｋ
Ｔを求めたところ４００であった。このことは、この磁
性膜が熱揺らぎや熱減磁が小さく、熱的安定性に優れた
材料であることを示している。

【００５７】また、磁性膜を高分解能透過型電子顕微鏡
（ＴＥＭ）により観察したところ、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃ
ｏ（０．１ｎｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）からなる積層体
が所望の膜厚で周期的に積層された人工格子膜となって
いることがわかった。

【００５８】つぎに、磁気記録媒体の表面上に潤滑剤を
塗布することによって磁気ディスクを完成させた。そし
て同様のプロセスにより複数の磁気ディスクを作製し、
実施例1と同様に、図２及び３に示す磁気記録装置に同
軸上に組み込んだ。かかる磁気記録装置を用いて情報の
記録及び再生を行った。記録及び再生時には磁気ヘッド
面と磁性膜との距離を１２ｎｍに保った。磁気ディスク
に４０Ｇｂ／ｉｎｃｈ ^２に相当する信号（７００ｋＦＣ
Ｉ）を記録してディスクのＳ／Ｎを評価したところ、３
６ｄＢの再生出力が得られた。また、このディスクの欠
陥レートを測定したところ、信号処理を行なわない場合
の値で、１×１０^−５以下であった。

【００５９】本実施例では、磁性膜としてＴｂ／Ｆｅ／
Ｃｏ系の人工格子膜を用いた場合を示したが、Ｔｂ以外
にＧｄ、Ｄｙ、Ｈｏのうちの１種類の元素を用いても、
または、Ｇｄ−Ｔｂ、Ｇｄ−Ｄｙ、Ｇｄ−Ｈｏ、Ｔｂ−
Ｄｙ、Ｔｂ−Ｈｏなどの合金を用いても同様の効果が得
られる。また、遷移金属としてＦｅ／Ｃｏの２層膜を用
いて人工格子膜を構成したが、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｎｉなどの合金とＴｂなどの希土類元素との
交互積層多層膜を用いても、同様の特性を有する磁性膜
を得ることができる。

【００６０】

【実施例３】この実施例では、磁性膜を、酸素を含む層
と含まない層とを交互に積層して構成した以外は、実施
例１で作製した磁気記録媒体（図１参照）と同様の積層
構造を有する磁気記録媒体を作製した。磁性膜以外の成
膜方法は実施例１と同様であるので説明を省略し、磁性
膜の成膜方法について以下に説明する。

【００６１】〔磁性膜の成膜方法〕この実施例で用いた
磁性膜の組成は、Ｔｂ_１５Ｆｅ_７５Ｃｏ_１０であり、遷
移金属の副格子磁化が優勢側の組成である。磁性膜の成
膜にはＲＦマグネトロンスパッタ法を用い、Ｔｂ−Ｆｅ
−Ｃｏ合金をターゲットに、純Ａｒを放電ガスにそれぞ
れ使用した。形成した磁性膜の厚さは２０ｎｍである。

【００６２】磁性膜の成膜においては、膜厚が５ｎｍに
なったところでスパッタを中断し、５分間そのまま放置
した。その後、成膜を再開し、更に膜厚が５ｎｍになっ
た時点で再び成膜を中断し、５分間そのまま放置した。
このような成膜と放置を繰り返し行って、磁性膜の膜厚
が所望の膜厚（約２０ｎｍ）になるまで成膜した。スパ
ッタ時の圧力は１０ｍＴｏｒｒ、投入ＲＦ電力は１ｋＷ
／１５０ｍｍφである。

【００６３】得られた磁性膜の保磁力は３．５ｋＯｅで
あり、飽和磁化は２５０ｅｍｕ／ｍｌ、垂直磁気異方性
エネルギーは５×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。

【００６４】かかる磁性膜を備える磁気記録媒体の磁気
特性を測定した。ＶＳＭによるＭ−Ｈループから、角型
比Ｓ及びＳ^＊は１．０であり、良好な角型性が得られ
た。また、保磁力：Ｈｃは３．５ｋＯｅ、飽和磁化：Ｍ
ｓは２５０ｅｍｕ／ｃｍ^３であった。また、垂直磁気異
方性エネルギーが５×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。
磁気記録媒体の活性化体積を測定したところ、Ｋｕ・Ｖ
／ｋＴ＝３００であった。このことは、磁性膜が熱的安
定性に優れていることを示している。

【００６５】つぎに、磁性膜の断面構造をオージェ電子
分光法により解析した。解析結果のグラフの模式図を図
５に示す。図５の解析結果から、磁性膜中に、酸素濃度
の高い領域が存在しており、酸素濃度の高い部分と低い
部分（酸素を実質的に含まない部分）とが層状に交互に
存在していると考えられる。このことから、磁性膜の成
膜において、スパッタを一時的に中断しながら成膜を行
なうことにより、磁性膜中に酸素濃度の高い部分と低い
部分とを形成させることができた。

【００６６】〔ＭＦＭ観察〕つぎに、磁性膜にＡＣ（交
流）消磁を行なった後、磁性膜表面を磁気力顕微鏡（Ｍ
ＦＭ）を用いて観察した。図６に、ＭＦＭ観察によって
得られたＭＦＭ像を示す。なお、ここで観察した磁性膜
は、磁性膜中に酸素を含む層が２層形成された時点でス
パッタを止めて得られた磁性膜である。また、比較とし
て、図７に、成膜の際にスパッタ操作を中断することな
く成膜した磁性膜表面のＭＦＭ像を示した。図６及び図
７のＭＦＭ像において、濃淡は磁性膜の磁化の強さを示
している。それぞれの図中、濃い部分（黒い領域）と淡
い部分（白い領域）が磁化の最小反転単位と考えられ
る。図６のＭＦＭ像では、濃淡の濃い部分と淡い部分の
大きさが極めて小さく、その寸法は平均で８０ｎｍ程度
であった。このことから、かかる磁性膜は磁化反転単位
が小さく、微小な磁区を形成することができると考えら
れる。一方、図７のＭＦＭ像では、濃い部分と淡い部分
の大きさが大きく、その寸法は平均で２００ｎｍ以上あ
った。かかる磁性膜には、微小な磁区を形成することが
困難であると考えられる。このように、磁性膜の成膜に
おいて、磁性膜中に酸素濃度の高い領域が層状に断続的
に形成されるように、成膜と放置を繰り返して成膜を行
なうことによって磁性膜の磁化反転単位を小さくするこ
とができる。

【００６７】次に、このような磁気特性を有する磁気記
録媒体を用いた磁気ディスクの表面に潤滑剤を塗布して
磁気ディスクを完成させた。そして同様のプロセスによ
り複数の磁気ディスクを作製し、実施例1と同様に、図
２及び３に示す磁気記録装置に同軸上に組み込んだ。か
かる磁気記録装置を用いて情報の記録及び再生を行なっ
て、磁気ディスクの記録再生特性を評価した。記録及び
再生時には磁気ヘッド面と磁性膜との距離を１２ｎｍに
保った。この磁気ディスクに４０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２
に相当する信号（７００ｋＦＣＩ）を記録してディスク
のＳ／Ｎを評価したところ、３４ｄＢの再生出力が得ら
れた。ここで、磁性膜中に酸素濃度の分布を形成させな
いで作製した磁気ディスクでは、ノイズが全周波数領域
で約５ｄＢ高くなった。このように、磁性膜中に酸素濃
度の高い領域を形成することにより、ノイズを低減する
効果が得られた。

【００６８】次いで、磁気ディスクに一定のパターンを
記録し、タイムインターバルアナライザにより磁性膜に
形成された磁区のエッジの揺らぎを測定した。測定の結
果、磁性膜中に酸素濃度の分布のない磁気ディスクより
も揺らぎを１／１０以下に低減できた。また、磁気ディ
スクの欠陥レートを測定したところ、信号処理を行なわ
ない場合の値で１×１０^−５以下であった。ここで、磁
気力顕微鏡（ＭＦＭ）により、記録した部分の磁化状態
を観察したところ、磁化遷移領域に特有なジグザグパタ
ーンが観測されなかった。そのために、ノイズレベルを
低減できたと考えられる。

【００６９】本実施例では、磁性膜を成膜する際に、成
膜を一時的に中断することによって、途中まで成膜され
た磁性膜の表面を、雰囲気中に含まれる不純物としての
酸素により自然酸化させたが、成膜中断後に酸素雰囲
気、あるいは酸素含有雰囲気中に、途中まで成膜された
磁性膜を放置することによって積極的に表面を酸化させ
ても良い。この場合は、磁性膜の表面の酸化が一層促進
され、酸素濃度を一層高めることができる。これによ
り、磁性膜に形成される磁区のエッジの揺らぎを更に低
減できる。

【００７０】

【実施例４】本実施例では、実施例２とは異なる方法
で、磁性膜としてのＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜を成膜
して、図１と同じ積層構造を有する磁気記録媒体を作製
した。以下、磁性膜の成膜方法について説明する。

【００７１】〔磁性膜の成膜方法〕磁性膜の作製法とし
て、実施例２と同様に、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏの３源からな
る多源同時スパッタ法を用いた。各層の膜厚は、Ｆｅ
（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）
である。各層の膜厚は、基板の公転速度とスパッタ時の
投入電力の組合せにより所望の値に精密に制御できる。
ここでは、投入ＤＣ電力をＴｂ成膜時に０．３ｋＷ、Ｃ
ｏ成膜時に０．１５ｋＷ、そして、Ｆｅ成膜時に０．７
ｋＷとした。基板の回転数は３０ｒｐｍである。また、
スパッタ時の放電ガス圧力は３ｍＴｏｒｒ、放電ガスに
は高純度のＡｒガスを用いた。更に、Ｔｂ層を形成した
時点でスパッタ操作を一時中断して、成膜されたＴｂ層
の表面を自然酸化させた。ここでの自然酸化は、放電ガ
スに用いた高純度のＡｒガス中に不純物として含まれる
酸素による酸化である。また、Ｔｂ層を酸化させたの
は、Ｆｅ、Ｔｂ、Ｃｏの中でＴｂが最も酸化されやすい
からである。こうしてＦｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎ
ｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）から構成される積層体を周期
的に積層して全膜厚が約４０ｎｍになるように人工格子
膜を形成した。磁性膜をＴＥＭにより観察したところ、
Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎｍ）／Ｔｂ（０．２ｎ
ｍ）なる所望の膜厚の人工格子膜となっていることがわ
かった。

【００７２】つぎに、かかる磁性膜を備える磁気記録媒
体の磁気特性を測定した。ＶＳＭにより測定されたＭ−
Ｈループから、角型比Ｓ及びＳ^＊はともに１．０であ
り、良好な角型性が得られた。また、保磁力：Ｈｃは
３．９ｋＯｅ、であった。また、磁性膜の有する基板と
垂直方向の垂直磁気異方性エネルギーが７×１０^６ｅｒ
ｇ／ｃｍ^３であった。この磁気記録媒体の活性化体積を
測定したところ、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴ＝４００であった。こ
のことは、磁性膜が熱揺らぎや熱減磁が小さく、熱的安
定性に優れた材料であることを示している。

【００７３】次に、このような磁気特性を有する磁気記
録媒体を用いた磁気ディスクの表面に潤滑剤を塗布して
磁気ディスクを完成させた。そして同様のプロセスによ
り複数の磁気ディスクを作製し、実施例1と同様に、図
２及び３に示す磁気記録装置に同軸上に組み込んだ。か
かる磁気記録装置を用いて情報の記録及び再生を行なっ
て、磁気ディスクの記録再生特性を評価した。記録及び
再生時には磁気ヘッド面と磁性膜との距離を１２ｎｍに
保った。この磁気ディスクに４０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２
に相当する信号（７００ｋＦＣＩ）を記録してディスク
のＳ／Ｎを評価したところ、３６ｄＢの再生出力が得ら
れた。また、このディスクの欠陥レートを測定したとこ
ろ、信号処理を行なわない場合の値で、１×１０^−５以
下であった。

【００７４】本実施例では、高純度Ａｒガス雰囲気中
（残留ガス中）で、スパッタを一時的に中断する操作を
繰り返し行なうことによって、高純度Ａｒガス雰囲気中
に含まれる不純物としての水や酸素により磁性膜中に酸
素の分布を設けたが、磁性膜中に窒素の分布を設けるこ
とも可能である。その場合、残留ガス中の窒素の量は水
や酸素よりも少ないので、窒素含有雰囲気中にてスパッ
タ操作を一時的に中断して成膜途中の磁性膜を自然窒化
させることが最も好ましい。

【００７５】以上、本発明に従う磁気記録媒体及びそれ
を備える磁気記録装置について実施例により説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の改
良例及び変形例を含み得る。例えば、上記実施例１〜４
においてそれぞれ作製した磁気記録媒体において、Ｓ／
Ｎの向上を図ることを目的として、Ｐｔ−Ｃｏ合金膜を
磁性膜上に形成しても良い。Ｐｔ−Ｃｏ合金膜の成膜に
は、例えば、Ｐｔ、Ｃｏの２源のターゲットからなる２
源同時スパッタ法を用いることができる。また、２源同
時スパッタ法以外に、ＲＦマグネトロンスパッタ法やＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法、共鳴吸収法を用いたＥＣＲ
スパッタ法を用いてもよい。

【００７６】また、上記実施例３で作製したような、酸
素を含む層と含まない層を交互に積層してなる磁性膜
は、例えば、基板回転型のスパッタ装置を用いて成膜す
ることもできる。基板回転型のスパッタ装置では、通
常、基板ホルダ及びターゲットが、図８の概略平面図に
示すように配置されいる。なお、図８に示した各ターゲ
ット材料Ｔ１〜Ｔ３は、基板上に成膜される下地膜、磁
性膜及び保護膜などのターゲット材料である。磁性膜を
成膜する場合には、基板ホルダを高速回転させながら磁
性膜用のターゲットをスパッタすることにより、基板ホ
ルダに装着されている基板上に磁性膜を成膜する。かか
るスパッタ装置を用いて酸素を含む層と含まない層を交
互に積層してなる磁性膜を成膜するには、例えば成膜中
の基板ホルダの回転数を低下させればよい。基板ホルダ
の回転数を低下させると、放電している領域（成膜がな
される領域）を通過した後、再びその領域に進入するま
で時間がかかるので、放電している領域外にある間、磁
性膜は成膜されず、磁性膜表面が自然酸化される。かか
るスパッタ装置では、磁性膜を成膜する際に放電を一時
的に停止する必要はなく、基板ホルダの回転数を制御す
るのみで酸素を含む層と含まない層を交互に積層してな
る磁性膜を成膜することできる。

【００７７】

【発明の効果】本発明の第１の態様によれば、非晶質膜
のような磁壁移動型の磁性膜中に酸素または窒素の少な
くとも一方を有意の量で含ませて、磁性膜中にピンニン
グサイトを分散させて形成しているので、磁性膜中の磁
壁の移動が防止され、磁性膜の所望の位置に記録磁区を
高精度に形成することができる。

【００７８】また、微小な記録磁区であっても磁区のエ
ッジ形状を所望の形状にできるとともに、エッジ位置を
高精度に画定することができるので、記録磁区の揺らぎ
を低減することができる。それゆえ超高密度に情報を記
録することができるとともに、高密度記録された情報を
確実に再生することができる。

【００７９】また、希土類―鉄族元素からなるフェリ磁
性体を用いて磁性膜を構成することにより、熱減磁や熱
揺らぎの小さい熱安定性に優れた磁気記録媒体を提供す
ることができる。

【００８０】本発明の磁気記録装置は、本発明の第１の
態様に従う磁気記録媒体を備えるので、磁気記録媒体に
微小磁区を確実に且つ高精度に形成することが可能であ
り、４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（約６．２０Ｇｂｉｔ
ｓ／ｃｍ^２）を越える超高密度記録を実現することがで
きる。

【００８１】また、本発明の第３及び第４の態様の製造
方法によれば、磁性膜中に酸素及び窒素の少なくとも一
方を所望の濃度で含有させることができるので、本発明
の第１の態様に従う磁気記録媒体を製造する方法として
極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う磁気ディスクの断面構造を模式的
に示す図である。

【図２】本発明に従う磁気記録装置の概略構成図であ
る。

【図３】図２の磁気記録装置のＡ−Ａ’方向における断
面図である。

【図４】磁性膜中の磁壁移動について説明するための図
であり、図４（Ａ）は、磁性膜中に酸化物または窒化物
が含まれている本発明の場合であり、図４（Ｂ）は従来
の場合である。

【図５】実施例３で作製した磁気記録媒体の磁性膜の断
面をオージェ解析した結果を模式的に示すグラフであ
る。

【図６】ＡＣ消磁後、酸素を含む層と含まない層が交互
に積層された磁性膜の表面をＭＦＭ（磁気力顕微鏡）に
より観察して得られたＭＦＭ像である。

【図７】ＡＣ消磁後、酸素を含まない従来の磁性膜の表
面をＭＦＭにより観察して得られたＭＦＭ像である。

【図８】基板回転型のスパッタ装置の基板とターゲット
との位置関係を模式的に示した平面図及びそのスパッタ
装置をＸの方向から見た概略断面図である。

【符号の説明】

１基板２下地膜３磁性膜４保護膜５１磁気ディスク５２スピンドル５３磁気ヘッド５４磁気ヘッド駆動系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 10/13 Ｈ０１Ｆ 10/13 10/14 10/14 10/16 10/16 10/32 10/32 41/18 41/18 (72)発明者矢野亮大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者若林康一郎大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者松沼悟大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者竹内輝明大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者関根正樹大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者粟野博之大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 4K029 BA24 BA25 BA26 BA31 BB03 BB10 BC06 BD11 CA05 EA01 5D006 BB01 BB06 BB07 BB08 FA09 5D112 AA05 BB01 FA04 FB20 5E049 AA01 AA04 AA07 AA09 AC00 AC01 AC05 BA08 GC04 GC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体において、基板と、情報が記録される磁性膜とを備え、該磁性膜が、酸素及び窒素の少なくとも一方の元素を含
有する非晶質膜であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】上記非晶質膜は人工格子膜を含むことを
特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】上記磁性膜中に、酸素及び窒素の少なく
とも一方を０．１ａｔ％〜１５ａｔ％の範囲で含むこと
を特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】上記磁性膜は、酸素及び窒素の少なくと
も一方を含有する層と、酸素及び窒素を実質的に含有し
ない層とから構成されていることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】上記酸素及び窒素の少なくとも一方を含
有する層と、酸素及び窒素を実質的に含有しない層とが
周期的に積層していることを特徴とする請求項４に記載
の磁気記録媒体。
【請求項６】上記酸素及び窒素の少なくとも一方を含
有する層は、その平面内において、酸素及び窒素の少な
くとも一方を含む領域がアイランド状に分散しているこ
とを特徴とする請求項４または５に記載の磁気記録媒
体。
【請求項７】上記酸素及び窒素を実質的に含有しない
層の膜厚が３ｎｍ以上であることを特徴とする請求項４
〜６のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】上記磁性膜中に含まれる酸素及び窒素の
少なくとも一方の元素の一部または全部が、磁性膜を構
成する磁性元素の一部と化合物を形成していることを特
徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】上記非晶質膜が、希土類元素と鉄族元素
とから構成されるフェリ磁性膜であり、且つ、希土類元
素がＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏからなる群から選ばれた
少なくとも１種類の元素であり、鉄族元素がＦｅ、Ｃｏ
及びＮｉからなる群から選ばれた少なくとも１種類の元
素であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒
体。
【請求項１０】上記希土類元素と、酸素及び窒素の少
なくとも一方とが化合物を形成していることを特徴とす
る請求項９に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】上記人工格子膜は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ
及びＨｏからなる群から選ばれた少なくとも１種類の希
土類元素から構成された希土類元素層と、Ｆｅ、Ｃｏ及
びＮｉからなる群から選ばれた少なくとも１種類の鉄族
元素から構成された鉄族元素層とを交互に積層して構成
された人工格子膜であり、該鉄族元素層中または希土類
元素層中に酸素及び窒素の少なくとも一方が含まれてい
ることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項１２】上記鉄族元素層はＣｏからなるＣｏ層
を含み、該Ｃｏ層中に酸素及び窒素の少なくとも一方が
含まれていることを特徴とする請求項１１に記載の磁気
報記録媒体。
【請求項１３】上記人工格子膜は、白金属元素から構
成される層と鉄族元素から構成される層とを交互に積層
して構成されていることを特徴とする請求項２に記載の
磁気記録媒体。
【請求項１４】上記白金族元素がＰｔ、Ｐｄ及びＲｈ
からなる群から選ばれた少なくとも１種類の元素であ
り、上記鉄族元素がＦｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から
選ばれた少なくとも１種類の元素であることを特徴とす
る請求項１３に記載の磁気記録媒体。
【請求項１５】上記人工格子膜の鉄族元素から構成さ
れる層に酸素及び窒素の少なくとも一方が含まれている
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の磁気記
録媒体。
【請求項１６】上記鉄族元素から構成される層はＣｏ
からなる層を含み、該Ｃｏからなる層に酸素及び窒素の
少なくとも一方が含まれていることを特徴とする請求項
１５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１７】上記磁性膜は、基板表面に対して垂直
な方向に磁化容易軸を有することを特徴とする請求項１
〜１６のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１８】請求項１〜１７のいずれか一項に記載
の磁気記録媒体と、情報を記録または再生するための磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドを上記磁気記録媒体に対して駆動するた
めの駆動装置とを有する磁気記録装置。
【請求項１９】基板上に、情報が記録される磁性膜を
備える磁気記録媒体の製造方法において、上記磁性膜が非晶質膜であり、上記磁性膜を、酸素及び窒素の少なくとも一方を不活性
ガス中に含有した雰囲気でスパッタすることにより成膜
することを特徴とする製造方法。
【請求項２０】上記酸素及び窒素の少なくとも一方を
雰囲気中に０．１ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲で含有
することを特徴とする請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２１】基板上に、情報が記録される磁性膜を
備える磁気記録媒体の製造方法において、上記磁性膜が非晶質膜であり、上記磁性膜の成膜に不活性ガス雰囲気でスパッタする方
法を用い、磁性膜の成膜中に、スパッタ操作を一時的に
中断する操作を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２２】上記スパッタ操作を一時的に中断する
操作により、成膜された磁性膜表面を自然酸化または自
然窒化させることを特徴とする請求項２１に記載の製造
方法。
【請求項２３】スパッタする操作と、スパッタを一時
的に中断する操作を繰り返して磁性膜を成膜することを
特徴とする請求項２２に記載の製造方法。