JP2002092865A - Perpendicular magnetic recording medium - Google Patents

Perpendicular magnetic recording medium

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JP2002092865A
JP2002092865A JP2000274431A JP2000274431A JP2002092865A JP 2002092865 A JP2002092865 A JP 2002092865A JP 2000274431 A JP2000274431 A JP 2000274431A JP 2000274431 A JP2000274431 A JP 2000274431A JP 2002092865 A JP2002092865 A JP 2002092865A
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perpendicular magnetic
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recording medium
recording layer
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JP2000274431A
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Kenji Yamanaka
賢治 山中
Terufumi Hamamoto
輝文 濱本
Junta Nakano
順太 中野
Yoshitsugu Miura
義從 三浦
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a perpendicular magnetic recording medium which simultaneously realizes an Mr/Ms ratio: around 1, the inclination of an MH curve: around 1/4π and has a high signal-to-noise ratio. SOLUTION: The perpendicular magnetic recording medium which has at least plural layers of ground surface layers and a perpendicular magnetic recording layer 4 approximately parallel in the direction of the axis of easy magnetization to the normal direction of the substrate on a substrate 1 is formed by laminating first ground surface layer 2 which consists of Ti or an alloy containing Ti, the second ground surface layer 3 which contains Cr and is formed on the first ground surface layer 2 and the perpendicular magnetic recording layer in this order. The second ground surface layer 3 includes at least one kind of additive elements among Pt, Ta, Nb, and Zr in the Co-base alloy containing Cr.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体、特に垂直
磁気記録媒体に関する。より詳細には、媒体ノイズを大
幅に低減し、高S/N比が得られる垂直磁気記録媒体の
構成、及びその製造方法等に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium, and more particularly to a perpendicular magnetic recording medium. More specifically, the present invention relates to a configuration of a perpendicular magnetic recording medium capable of significantly reducing medium noise and obtaining a high S / N ratio, a method of manufacturing the same, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の情報処理の大容量化に伴い、各種
の情報記録技術が開発されている。特に、磁気記録技術
を用いたハードディスクドライブの面記録密度は、近
年、おおよそ100%/年の割合で増加し続けている。
高い面記録密度を達成するためには、当然のこととし
て、情報信号を記録するための媒体、いわゆる磁気記録
媒体と、情報信号を記録再生するための磁気ヘッドの両
者の性能向上が必要不可欠である。特に、磁気記録媒体
において、その性能向上、すなわち高面記録密度で充分
なS/N比を確保するためには、情報信号の記録を担う
強磁性層の結晶粒を微細化すると共に、その層厚の低減
を図る必要がある。例えば、従来からよく知られている
長手記録方式の場合、面記録密度:50Gbit/inch2
ベルを達成するためには、平均結晶粒径:6〜7nm、
層厚:おおよそ10nm程度にする必要がある。このよ
うな状況においては、磁性微粒子に付随する本質的な現
象である、いわゆる超常磁性現象により熱的安定性が欠
如し、結果として、記録された情報信号が時間の経過と
共に消失するという問題が発生する。
2. Description of the Related Art With the recent increase in capacity of information processing, various information recording techniques have been developed. In particular, the areal recording density of hard disk drives using magnetic recording technology has been increasing at a rate of about 100% / year in recent years.
Naturally, in order to achieve a high areal recording density, it is essential to improve the performance of both a medium for recording information signals, a so-called magnetic recording medium, and a magnetic head for recording and reproducing information signals. is there. In particular, in order to improve the performance of a magnetic recording medium, that is, to secure a sufficient S / N ratio at a high areal recording density, the crystal grains of a ferromagnetic layer responsible for recording information signals are made finer and the layer is made finer. It is necessary to reduce the thickness. For example, in the case of a conventionally well-known longitudinal recording method, in order to achieve an areal recording density of 50 Gbit / inch 2 level, an average crystal grain size: 6 to 7 nm,
Layer thickness: about 10 nm is required. In such a situation, there is a problem that thermal stability is lacked due to a so-called superparamagnetic phenomenon, which is an essential phenomenon accompanying the magnetic fine particles, and as a result, a recorded information signal is lost over time. appear.

【0003】これを打開する方法として、幾つかの方法
が提案されているが、その一つに垂直磁気記録方式があ
る。すなわち、垂直磁気記録方式は、高面記録密度領域
において、良好な熱的安定性を維持しつつ、かつ充分な
S/N比を達成できる方法として着目されている。従来
の垂直磁気記録方式に用いられている記録媒体につい
て、図5及び図6を用いて説明する。図5及び図6は、
それぞれ従来の垂直磁気記録媒体の概略断面図であり、
図5は、いわゆる単層型垂直記録媒体、図6は、いわゆ
る2層型垂直記録媒体である。これらの図中、51及び
61はガラスあるいはAl合金等からなる基板、52は
TiあるいはTi合金膜等からなる結晶軸制御層、53
及び64はCoCrPt合金膜等からなる垂直磁気記録
層、54及び65はC(カーボン)膜等からなる保護
層、62はCoNbZr非晶質合金膜等からなる下地軟
磁性層、63は下地軟磁性層62と垂直磁気記録層64
との磁気的交換結合を遮断するための中間層である。垂
直磁気記録層は、長手記録媒体の場合と同様、微細結晶
粒の集合である多結晶体であり、かつ結晶粒の平均的磁
化容易軸方向は、基板面法線方向に平行である。情報信
号は、垂直磁気記録層の磁化方向の位置変化として記録
され、この点でもまた、従来の長手記録方式と同様であ
る。ただし、記録状態における磁化方向に関して以下に
記述する差異がある。すなわち、垂直記録媒体の場合、
その記録ビット内における平均磁化方向が、基板面に対
し上下方向であるのに対し、長手記録媒体場合には、そ
の平均磁化方向が、記録ヘッド(図示せず)の走行方
向、もしくはその反対方向となる。この記録状態におけ
る磁化方向の差異が、前述した垂直磁気記録方式の特
徴、良好な熱的安定性を維持しつつ充分なS/N比を達
成できる所以である(参考文献:H.N.Bertram and M.Wi
lliams,“SNR and Density Limit Estimations : A Com
parison of Longitudinal and PerpendicularRecordin
g”, IEEE Trans. Magn., vol.36, pp4-9(2000))。
[0003] Several methods have been proposed to overcome this problem, one of which is a perpendicular magnetic recording system. In other words, the perpendicular magnetic recording method has attracted attention as a method capable of achieving a sufficient S / N ratio while maintaining good thermal stability in a high surface recording density region. A recording medium used in a conventional perpendicular magnetic recording system will be described with reference to FIGS. FIG. 5 and FIG.
It is a schematic sectional view of a conventional perpendicular magnetic recording medium,
FIG. 5 shows a so-called single-layer perpendicular recording medium, and FIG. 6 shows a so-called two-layer perpendicular recording medium. In these figures, 51 and 61 are substrates made of glass or an Al alloy, etc., 52 is a crystal axis control layer made of a Ti or Ti alloy film, 53
And 64, a perpendicular magnetic recording layer made of a CoCrPt alloy film or the like; 54 and 65, a protective layer made of a C (carbon) film or the like; 62, a soft underlayer made of a CoNbZr amorphous alloy film; Layer 62 and perpendicular magnetic recording layer 64
And an intermediate layer for interrupting magnetic exchange coupling with the intermediate layer. As in the case of the longitudinal recording medium, the perpendicular magnetic recording layer is a polycrystalline material that is a set of fine crystal grains, and the average easy axis direction of the crystal grains is parallel to the normal to the substrate surface. The information signal is recorded as a change in the position of the magnetization direction of the perpendicular magnetic recording layer, and this is also the same as in the conventional longitudinal recording method. However, there is a difference described below regarding the magnetization direction in the recording state. That is, in the case of a perpendicular recording medium,
The average magnetization direction in the recording bit is the vertical direction with respect to the substrate surface, whereas in the case of a longitudinal recording medium, the average magnetization direction is the running direction of the recording head (not shown) or the opposite direction. Becomes The difference in the magnetization direction in this recording state is the reason that the above-described feature of the perpendicular magnetic recording system, that is, a sufficient S / N ratio can be achieved while maintaining good thermal stability (Reference: HNBertram and M. Wi.
lliams, “SNR and Density Limit Estimations: A Com
parison of Longitudinal and PerpendicularRecordin
g ”, IEEE Trans. Magn., vol. 36, pp4-9 (2000)).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
垂直磁気記録媒体においては、その磁気特性上の問題点
により、前述した垂直磁気記録方式の有するポテンシャ
ルを充分に引き出すことはできなかった。以下、本発明
が解決しようとする問題点、すなわち、従来の垂直記録
媒体の有する問題点を図7及び図8を用いて説明する。
第7図は、垂直磁気記録層の記録状態における微視的構
造を示す概略図である。図7中、71は垂直磁気記録
層、72は垂直磁気記録層を形成する結晶粒、73は磁
化遷移線、74及び75は各記録ビットにおける平均的
磁化方向を表す矢印、76は各記録ビット内において、
平均的磁化方向と異なる方向を向く逆磁区である。一般
的に、垂直磁気記録媒体におけるノイズ源は、不規則
な磁化遷移線形状と逆磁区の発生、にあることが知ら
れている。すなわち、高S/N比を有する媒体を開発す
る際には、直線性の良好な磁化遷移線と逆磁区発生頻度
の極小化を図ることが肝要である。特に、磁化遷移線の
直線性を確保するためには、結晶粒間に働く磁気的交換
相互作用の遮断を図ることが必要不可欠である。以上説
明したように、垂直磁気記録方式の優れたポテンシャル
を引き出すために必要となる垂直磁気記録層の要点は、
逆磁区発生の抑圧と粒間交換相互作用の遮断である。
However, in the conventional perpendicular magnetic recording medium, the potential of the above-described perpendicular magnetic recording system could not be fully exploited due to problems in the magnetic characteristics. Hereinafter, a problem to be solved by the present invention, that is, a problem of the conventional perpendicular recording medium will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a microscopic structure of the perpendicular magnetic recording layer in a recording state. 7, reference numeral 71 denotes a perpendicular magnetic recording layer, 72 denotes crystal grains forming the perpendicular magnetic recording layer, 73 denotes a magnetization transition line, 74 and 75 denote arrows indicating an average magnetization direction in each recording bit, and 76 denotes each recording bit. Within
This is a reverse magnetic domain oriented in a direction different from the average magnetization direction. In general, it is known that noise sources in a perpendicular magnetic recording medium are due to irregular magnetization transition line shapes and generation of reverse magnetic domains. That is, when developing a medium having a high S / N ratio, it is important to minimize the frequency of occurrence of the magnetization transition line and the reverse magnetic domain with good linearity. In particular, in order to ensure the linearity of the magnetization transition line, it is indispensable to cut off magnetic exchange interaction acting between crystal grains. As described above, the essential points of the perpendicular magnetic recording layer required to bring out the excellent potential of the perpendicular magnetic recording system are as follows.
This is to suppress the generation of reverse magnetic domains and to cut off the intergranular exchange interaction.

【0005】ところで、前述した微視的な現象である、
逆磁区の発生頻度、及び粒間交換相互作用の大きさは、
巨視的な磁気特性であるMH曲線の形状により評価でき
ることは、よく知られている。図8に、上記従来の垂直
磁気記録層71、のMH曲線を示す。図8中、Hcは保
磁力、Msは飽和磁化、Mrは残留磁化を表す。すなわ
ち、逆磁区発生頻度は、Mr/Ms比(いわゆるMr角
型比)、粒間交換相互作用の大きさは、保磁力Hcにお
けるMH曲線の傾きによって見積もることができる。す
なわち、Mr/Msの低下と共に、逆磁区発生頻度は増
大し、またMH曲線の傾きの増加と共に、粒間交換相互
作用は増大する。逆磁区が発生せず、かつ粒間交換相互
作用が完全に遮断された場合、Mr/Ms比は最大値で
ある1、保磁力HcにおけるMH曲線の傾きは、最小値
である1/4π(CGS単位)となる。すなわち、これ
らの値を実現することが、垂直記録媒体を開発する際の
指針となる。
[0005] Incidentally, the microscopic phenomenon described above,
The frequency of occurrence of reverse magnetic domains and the magnitude of intergranular exchange interaction are
It is well known that the evaluation can be made based on the shape of an MH curve which is a macroscopic magnetic characteristic. FIG. 8 shows an MH curve of the conventional perpendicular magnetic recording layer 71. In FIG. 8, Hc indicates coercive force, Ms indicates saturation magnetization, and Mr indicates residual magnetization. That is, the frequency of occurrence of reverse magnetic domains can be estimated by the ratio of Mr / Ms (so-called Mr squareness ratio), and the magnitude of intergranular exchange interaction can be estimated by the slope of the MH curve at coercive force Hc. That is, the frequency of occurrence of reverse magnetic domains increases with a decrease in Mr / Ms, and the intergranular exchange interaction increases with an increase in the slope of the MH curve. When no reverse magnetic domain is generated and the intergranular exchange interaction is completely shut off, the Mr / Ms ratio is 1, which is the maximum value, and the slope of the MH curve at the coercive force Hc is 1 / 4π, which is the minimum value. CGS unit). That is, realizing these values is a guideline in developing a perpendicular recording medium.

【0006】しかしながら、従来の垂直記録媒体におい
ては、Mr/Ms比:0.6〜0.7、MH曲線の傾
き:約1/4πである媒体か、あるいはMr/Ms比:
約1、MH曲線の傾き:3/4π以上である媒体しか得
られておらず、同時に、Mr/Ms比:1、MH曲線の
傾き:1/4πを実現することは出来なかった。
However, in the conventional perpendicular recording medium, the medium has an Mr / Ms ratio of 0.6 to 0.7 and an inclination of the MH curve of about 1 / 4π, or the ratio of Mr / Ms is:
Only about 1, a medium having an MH curve slope: 3 / 4π or more was obtained, and at the same time, an Mr / Ms ratio of 1, and an MH curve slope: 1 / 4π could not be realized.

【0007】本発明の目的は、Mr/Ms比:1、MH
曲線の傾き:1/4πを同時に実現し、高S/Nを有す
る垂直磁気記録媒体を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a ratio of Mr / Ms of 1, MH
An object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium having a high S / N by simultaneously realizing a slope of a curve: 1 / 4π.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、垂直記録
媒体の上記現状に鑑みて、媒体構造と巨視的、微視的磁
気特性との関係について種々検討した結果、後述する膜
構成を有する垂直磁気記録媒体が、Mr/Ms比:1近
辺、MH曲線の傾き:1/4π近辺を同時に実現しうる
ことを見出し、更に、後述する方法が、Mr/Ms比:
1近辺、MH曲線の傾き:1/4π近辺を同時に実現す
る手法として好適であることを見出し、本発明を完成し
た。
In view of the above situation of perpendicular recording media, the present inventors have conducted various studies on the relationship between the medium structure and macroscopic and microscopic magnetic characteristics. It has been found that the perpendicular magnetic recording medium can simultaneously realize an Mr / Ms ratio of around 1: and an inclination of the MH curve of around 1 / 4π.
The present invention was found to be suitable as a technique for simultaneously realizing around 1 and the slope of the MH curve: around 1 / 4π, and completed the present invention.

【0009】本発明は以下の構成としてある。The present invention has the following configuration.

【0010】(構成1) 基板上に、磁気記録層の結晶
軸を制御する少なくとも一層の下地層、及び前記下地層
上に磁化容易軸方向が基板面法線方向に略平行である垂
直磁気記録層を少なくとも有する垂直磁気記録媒体にお
いて、前記垂直磁気記録層が、Mr/Ms=0.9〜
1、かつ、保持力HcにおけるMH曲線の傾きがCGS
単位系で1/4π〜1.3/4πである特性を有するこ
とを特徴とする垂直磁気記録媒体。
(Structure 1) At least one underlayer for controlling the crystal axis of a magnetic recording layer on a substrate, and perpendicular magnetic recording on the underlayer, wherein the direction of the easy axis of magnetization is substantially parallel to the normal to the substrate surface. In a perpendicular magnetic recording medium having at least a layer, the perpendicular magnetic recording layer has a ratio of Mr / Ms = 0.9 to
1, and the slope of the MH curve at the holding force Hc is CGS
A perpendicular magnetic recording medium having a characteristic of 1 / 4π to 1.3 / 4π in a unit system.

【0011】(構成2) 基板上に、磁気記録層の配向
性を制御する少なくとも一層の下地層、及び前記下地層
上に磁化容易軸方向が基板面法線方向に略平行である垂
直磁気記録層を少なくとも有する垂直磁気記録媒体にお
いて、前記下地層は、TiもしくはTiを含む合金から
なる第1下地層、前記第1下地層上に形成されたCrを
含む第2下地層を含み、前記垂直磁気記録層は、Crが
粒界偏析したCo基合金からなり、前記第2下地層は、
Crを含むCo基合金に、Pt、Ta、Nb、及びZr
のうち少なくとも一種の添加元素を含むことを特徴とす
る垂直磁気記録媒体。
(Structure 2) At least one underlayer for controlling the orientation of a magnetic recording layer on a substrate, and perpendicular magnetic recording on the underlayer in which the direction of the axis of easy magnetization is substantially parallel to the normal to the substrate surface. In the perpendicular magnetic recording medium having at least a layer, the underlayer includes a first underlayer made of Ti or an alloy containing Ti, a second underlayer containing Cr formed on the first underlayer, and The magnetic recording layer is made of a Co-based alloy in which Cr is segregated at grain boundaries, and the second underlayer is
Pt, Ta, Nb, and Zr are added to a Co-based alloy containing Cr.
A perpendicular magnetic recording medium comprising at least one additional element among the following.

【0012】(構成3) 前記第2下地層が、15at
%以上のCrと、総量が15at%以下の前記添加元素
を含むCo基合金からなり、この第2下地層の結晶構造
が六方最密充填構造であり、かつそのc軸が基板面法線
方向と略平行であることを特徴とする構成2に記載の垂
直磁気記録媒体。
(Structure 3) The second underlayer has a thickness of 15 at.
% Of Cr and a total of 15 at% or less of the Co element-containing alloy containing the additive element. The second underlayer has a hexagonal close-packed crystal structure, and its c-axis is in a direction normal to the substrate surface. 3. The perpendicular magnetic recording medium according to Configuration 2, wherein the perpendicular magnetic recording medium is substantially parallel to.

【0013】(構成4) 前記垂直磁気記録層が、少な
くともCrとPtを含むCo基合金からなることを特徴
とする構成1〜3から選ばれる一に記載の垂直磁気記録
媒体。
(Structure 4) The perpendicular magnetic recording medium according to Structure 1, wherein the perpendicular magnetic recording layer is made of a Co-based alloy containing at least Cr and Pt.

【0014】(構成5) 前記垂直磁気記録層が、添加
元素としてTa、B、Nb、Zrのうち少なくとも一種
を含むことを特徴とする構成4に記載の垂直磁気記録媒
体。
(Structure 5) The perpendicular magnetic recording medium according to Structure 4, wherein the perpendicular magnetic recording layer contains at least one of Ta, B, Nb, and Zr as an additive element.

【0015】(構成6) 前記第1下地層及び/又は前
記第2下地層が、窒素を含むことを特徴とする構成1〜
5から選ばれる一に記載の垂直磁気記録媒体。
(Structure 6) The structure 1 wherein the first underlayer and / or the second underlayer contains nitrogen.
5. The perpendicular magnetic recording medium according to one selected from No. 5.

【0016】(構成7) 構成2〜6に記載の垂直磁気
記録媒体を製造する方法であって、基板上に、第1下地
層、第2下地層及び垂直磁気記録層を順次形成する工程
を含み、かつ、第2下地層中のCrを垂直磁気記録層中
に拡散供給させる工程を含むことを特徴とする垂直磁気
記録媒体の製造方法。
(Structure 7) In the method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to Structures 2 to 6, a step of sequentially forming a first underlayer, a second underlayer, and a perpendicular magnetic recording layer on a substrate is provided. And a step of diffusing and supplying Cr in the second underlayer into the perpendicular magnetic recording layer.

【0017】(構成8) 第2下地層中のCrを垂直磁
気記録層中に拡散供給させる工程が、垂直磁気記録層を
450℃以上600℃以下の温度で熱処理する工程であ
ることを特徴とする構成7に記載の垂直磁気記録媒体の
製造方法。
(Structure 8) The step of diffusing and supplying Cr in the second underlayer into the perpendicular magnetic recording layer is a step of heat-treating the perpendicular magnetic recording layer at a temperature of 450 ° C. or more and 600 ° C. or less. 8. The method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the seventh aspect.

【0018】[0018]

【作用】構成1では、構成1に記載の膜構成を有する垂
直磁気記録媒体のうちで、垂直磁気記録層が、Mr/M
s=0.9〜1、かつ、保持力HcにおけるMH曲線の
傾きがCGS単位系で1/4π〜1.3/4πである特
性を有する垂直磁気記録媒体について規定している。構
成1に記載の膜構成を有するものであって、垂直磁気記
録層が、Mr/Ms=0.9〜1、かつ、保持力Hcに
おけるMH曲線の傾きがCGS単位系で1/4π〜1.
3/4πである特性を有しない垂直磁気記録媒体は、構
成1の範囲外である。構成1によれば、従来の垂直磁気
記録媒体では実現し得なかった、Mr/Ms比:1近
辺、保持力HcにおけるMH曲線の傾き:1/4π近辺
(CGS単位系)を同時に実現することができ、したが
ってノイズを著しく低減させた高S/N比を有する媒体
の提供が可能となり、記録密度向上に対する貢献は極め
て大きい。Mr/Msが0.9未満、又は保持力Hcに
おけるMH曲線の傾きが1.3/4π(CGS単位系)
を超えると、ノイズの低減効果が充分でない。垂直磁気
記録層が、Mr/Ms=0.97〜1、かつ、保持力H
cにおけるMH曲線の傾きがCGS単位系で1/4π〜
1.2/4πである特性を有する垂直磁気記録媒体がよ
り好ましく、さらに好ましくは1/4π〜1.1/4π
である。
According to the first aspect, in the perpendicular magnetic recording medium having the film configuration according to the first aspect, the perpendicular magnetic recording layer has a Mr / M
It defines a perpendicular magnetic recording medium having a characteristic in which s = 0.9 to 1, and the slope of the MH curve at the coercive force Hc is 1 / 4π to 1.3 / 4π in the CGS unit system. Wherein the perpendicular magnetic recording layer has a ratio of Mr / Ms = 0.9 to 1 and an inclination of an MH curve at a coercive force Hc of 1 / 4π to 1 in a CGS unit system. .
Perpendicular magnetic recording media that does not have the property of being 3 / 4π are outside the scope of Configuration 1. According to the configuration 1, it is possible to simultaneously realize the Mr / Ms ratio of about 1 and the slope of the MH curve at the coercive force Hc of about 1 / 4π (CGS unit system), which cannot be realized by the conventional perpendicular magnetic recording medium. Therefore, it is possible to provide a medium having a high S / N ratio in which noise is significantly reduced, and the contribution to the improvement in recording density is extremely large. Mr / Ms is less than 0.9, or the slope of the MH curve at holding force Hc is 1.3 / 4π (CGS unit system)
If it exceeds, the effect of reducing noise is not sufficient. When the perpendicular magnetic recording layer has Mr / Ms = 0.97-1 and a coercive force H
The slope of the MH curve at c is from 1 / 4π in CGS unit system.
A perpendicular magnetic recording medium having a characteristic of 1.2 / 4π is more preferable, and further preferably 1 / 4π to 1.1 / 4π.
It is.

【0019】構成2は、構成1に記載の特性を得る具体
的手段の一例を示すものである。これを図1を用いて説
明する。同図中、1は基板、2はTiもしくはTiを含
む合金からなる第1下地層、3は少なくともTa、N
b、Zr、Ptのいづれかを1つを添加元素として含む
CoCr非磁性合金からなる第2下地層、4は例えばC
oCrPt系強磁性合金からなる垂直磁気記録層であ
る。この構成の多層膜を、例えば成膜後、450〜60
0℃で熱処理を施すこと等により、Mr/Ms比:0.
9〜1、MH曲線の傾き:1/4π〜1.3/4πを同
時に実現することができる。なお、必要な熱処理時間は
熱処理温度に依存し、例えば、温度:500℃の場合、
略20分である。ここで、図8に示したMH曲線の形状
より、Mr/Ms比:1近辺、MH曲線の傾き:1/4
π近辺を同時に実現するためには、保磁力Hcを増大せ
しめる方法が有効であることは、容易に類推することが
できる。また、一般的に、保磁力を増大せしめるために
は、垂直磁気記録層の磁気異方性エネルギーを増大せし
めることが必要であり、CoCrPt系合金の異方性エ
ネルギーは、Pt濃度の増加と共に増大することが知ら
れている。更に、Pt濃度の増大と共にCrの粒界偏析
が損なわれ、結果として粒間交換相互作用が増大し、M
r/Ms比が1に漸近するものの、MH曲線の傾きが1
/4πに比べて非常に大きくなることもまた周知の事実
である。構成2に記載の発明においては、図1に示した
第2下地層3より、Crを垂直磁気記録層4の主に結晶
粒界に拡散供給せしめることにより、同粒界でのCr濃
度を増加せしめCrを粒界偏析させ、粒間交換相互作用
の遮断を図るものである。かかる手法に関しては、既に
周知の事実であり、何等新規性を持たないものである。
構成2に記載の発明の発明たる所以は、第2下地層3と
してCoCr合金を用いた場合、同合金にTa、Zr、
Nb、及びPtの少なくとも1つを添加することによ
り、Crの拡散効率が向上し、結果として、Mr/Ms
比:0.9〜1、MH曲線の傾き:1/4π〜1.3/
4πを同時に実現するための有効な手段であること見出
したことにある。なお、本発明における第1下地層は、
結晶軸制御機能に加え、上記所定の添加元素を含む第2
下地層との相互作用によって第2下地層から記録層への
Crの拡散を促進する機能を有する。
Configuration 2 shows an example of specific means for obtaining the characteristics described in Configuration 1. This will be described with reference to FIG. In the figure, 1 is a substrate, 2 is a first underlayer made of Ti or an alloy containing Ti, and 3 is at least Ta, N
The second underlayer made of a CoCr nonmagnetic alloy containing one of b, Zr, and Pt as an additional element,
This is a perpendicular magnetic recording layer made of an oCrPt-based ferromagnetic alloy. After forming a multilayer film having this configuration, for example, 450 to 60
By performing a heat treatment at 0 ° C. or the like, the ratio of Mr / Ms: 0.
9 to 1, the slope of the MH curve: 1 / 4π to 1.3 / 4π can be simultaneously realized. The required heat treatment time depends on the heat treatment temperature. For example, when the temperature is 500 ° C.,
About 20 minutes. Here, from the shape of the MH curve shown in FIG. 8, the ratio of Mr / Ms is around 1, and the slope of the MH curve is 1 /.
It can be easily inferred that a method of increasing the coercive force Hc is effective for simultaneously realizing the vicinity of π. Generally, in order to increase the coercive force, it is necessary to increase the magnetic anisotropy energy of the perpendicular magnetic recording layer, and the anisotropy energy of the CoCrPt-based alloy increases as the Pt concentration increases. It is known to Furthermore, as the Pt concentration increases, the grain boundary segregation of Cr is impaired, and as a result, the intergranular exchange interaction increases, and M
Although the r / Ms ratio asymptotically approaches 1, the slope of the MH curve is 1
It is also a well-known fact that it is much larger than / 4π. In the invention described in the configuration 2, the Cr is diffused and supplied mainly to the crystal grain boundaries of the perpendicular magnetic recording layer 4 from the second underlayer 3 shown in FIG. The purpose is to segregate the Cr at the grain boundaries to block intergranular exchange interaction. Such a method is a well-known fact and has no novelty.
The reason for the invention according to the second aspect is that when a CoCr alloy is used as the second underlayer 3, Ta, Zr,
By adding at least one of Nb and Pt, the diffusion efficiency of Cr is improved, and as a result, Mr / Ms
Ratio: 0.9 to 1, MH curve slope: 1 / 4π to 1.3 /
It has been found that this is an effective means for simultaneously realizing 4π. In the present invention, the first underlayer is
In addition to the crystal axis control function, the second
It has a function of promoting the diffusion of Cr from the second underlayer to the recording layer by interaction with the underlayer.

【0020】構成3によれば、第2下地層が、15at
%以上のCrと、総量が15at%以下の添加元素(T
a、Zr、Nb、及びPtの少なくとも1つ)を含有す
るCo基合金(Coを主とするCo系合金をいう、以下
同様)からなり、この第2下地層の結晶構造が六方最密
充填構造であり、かつそのc軸が基板面法線方向と略平
行であることによって、構成1に記載の特性を確実に得
ることができる。第2下地層は、Crを20at%以上
40at%以下含み、かつ添加元素の一つとしてTaを
1at%以上5at%以下含むCo基合金からなること
がより好ましい。ここで、Taの存在はCrの記録層へ
の拡散を著しく促進する。第2下地層における添加元素
としては、Ta、又は、Ta及びPtの双方添加がより
好ましい。なお、上記のような第2下地層を得るために
は、スパッタ成膜時のターゲット組成として、25at
%以上のCrと総量が15at%以下の添加元素を含有
するCo基合金ターゲットを用いることが好ましく、さ
らに好ましくはCrを25at%以上40at%以下含
み、かつ添加元素の一つとしてTaを1at%以上5a
t%以下含むことが好ましい。
According to the third aspect, the second underlayer has a thickness of 15 at.
% Or more of Cr and an additional element having a total amount of 15 at% or less (T
a, Zr, Nb, and Pt) and a Co-based alloy containing Co (mainly a Co-based alloy). The second underlayer has a hexagonal close-packed crystal structure. Due to the structure and the c-axis thereof is substantially parallel to the normal direction of the substrate surface, the characteristics described in Configuration 1 can be reliably obtained. It is more preferable that the second underlayer is made of a Co-based alloy containing Cr at 20 at% or more and 40 at% or less, and Ta at 1 at% to 5 at% as one of the additional elements. Here, the presence of Ta significantly promotes the diffusion of Cr into the recording layer. As the additive element in the second underlayer, Ta or both Ta and Pt are more preferably added. In order to obtain the second underlayer as described above, a target composition of 25 at
% Of Cr and a total of 15 at% or less of a Co-based alloy target containing an additional element having a total amount of 15 at% or less, more preferably 25 to 40 at% or more of Cr, and 1 at% of Ta as one of the additional elements. 5a
It is preferable to include t% or less.

【0021】なお、本発明における各構成において、第
1下地層をTi層とする場合にあっては、このTiから
なる第1下地層は、その結晶構造が六方最密充填構造で
あり、かつそのc軸が基板面法線方向と略平行であるこ
とが好ましい。また、本発明における各構成において、
第1下地層をTiを含む合金層とする場合にあっては、
このTiを含む合金からなる第1下地層は、Cr及びC
oの少なくとも1つを含み、かつTi濃度が85at%
以上のTi基合金であり、かつこの第1下地層の結晶構
造が六方最密充填構造であり、かつそのc軸が基板面法
線方向と略平行であることが好ましい。
In each configuration of the present invention, when the first underlayer is a Ti layer, the first underlayer made of Ti has a hexagonal close-packed crystal structure, and It is preferable that the c-axis is substantially parallel to the normal direction of the substrate surface. In each configuration of the present invention,
When the first underlayer is an alloy layer containing Ti,
The first underlayer made of the alloy containing Ti includes Cr and C
o and at least 85 at% of Ti
It is preferable that the above-mentioned Ti-based alloy is used, the crystal structure of the first underlayer is a hexagonal close-packed structure, and the c-axis is substantially parallel to the normal direction of the substrate surface.

【0022】構成4によれば、垂直磁気記録層が、少な
くともCrとPtを含むCo基合金からなることによっ
て、構成1に記載の特性を確実に得ることができるとと
もに、高い磁気特性を得ることができる。この場合、垂
直磁気記録層の磁気異方性エネルギーの観点からは、ス
パッタ成膜時の合金ターゲット組成でCo含有量とPt
含有量の合計が78at%以上であり、かつPt含有量
が10at%以上であればより好ましく、Co含有量と
Pt含有量の合計が82at%以上であり、かつPt含
有量が11at%以上であれば更に好ましい。より具体
的には合金ターゲット組成で、例えば、Co72at
%:Cr15at%:Pt13at%の組成、Co73
at%:Cr16at%:Pt11at%の組成、等が
好ましい。
According to the fourth aspect, since the perpendicular magnetic recording layer is made of a Co-based alloy containing at least Cr and Pt, the characteristics described in the first aspect can be reliably obtained and high magnetic properties can be obtained. Can be. In this case, from the viewpoint of the magnetic anisotropy energy of the perpendicular magnetic recording layer, the Co content and the Pt in
More preferably, the total content is 78 at% or more, and the Pt content is 10 at% or more. The total of the Co content and the Pt content is 82 at% or more, and the Pt content is 11 at% or more. It is more preferable if there is. More specifically, an alloy target composition such as Co72at
%: Cr 15 at%: Pt 13 at% composition, Co73
A composition of at%: Cr 16 at%: Pt 11 at% is preferable.

【0023】構成5によれば、垂直磁気記録層が、少な
くともCrとPtを含むCo基合金からなり、かつ、添
加元素としてTa、B、Nb、Zrの少なくとも一種を
含むことによって、構成1に記載の特性を確実に得るこ
とができるとともに、垂直磁気記録層における磁性粒子
が微細化され、より高いS/N比を得ることができる。
この場合、添加元素の含有量の合計が1at%以上6a
t%以下であればより好ましい。
According to the fifth aspect, the perpendicular magnetic recording layer is made of a Co-based alloy containing at least Cr and Pt, and contains at least one of Ta, B, Nb, and Zr as an additive element. The described characteristics can be reliably obtained, and the magnetic particles in the perpendicular magnetic recording layer are miniaturized, so that a higher S / N ratio can be obtained.
In this case, the total content of the additional elements is 1 at% or more and 6 a
It is more preferably at most t%.

【0024】構成6によれば、第1下地層及び/又は第
2下地層を、窒素を含むAr雰囲気を用いたスパッタリ
ング法で形成する等の方法によって窒素を含ませること
によって、垂直磁気記録層における磁性粒子の平均粒子
径を小さくすることができ、その結果、高S/N比が得
られるので好ましい。この場合、第1下地層及び第2下
地層の双方を、窒素を含むAr雰囲気を用いたスパッタ
リング法で形成することがより好ましい。窒素を含むA
r雰囲気としては、総ガス圧中の窒素分圧比が0.05
以上0.4以下であればより好ましい。
According to the sixth aspect, the first underlayer and / or the second underlayer contain nitrogen by a method such as forming by a sputtering method in an Ar atmosphere containing nitrogen. It is preferable because the average particle diameter of the magnetic particles can be reduced, and as a result, a high S / N ratio can be obtained. In this case, it is more preferable that both the first underlayer and the second underlayer are formed by a sputtering method using an Ar atmosphere containing nitrogen. A containing nitrogen
As the atmosphere, the nitrogen partial pressure ratio in the total gas pressure is 0.05
It is more preferable that the value be at least 0.4 and at most 0.4.

【0025】構成7によれば、構成2〜6に記載の垂直
磁気記録媒体を製造する方法において、第2下地層中の
Crを垂直磁気記録層中に拡散供給させる工程を含むこ
とによって、Crが粒界偏析した垂直磁気記録媒層を得
ることができる。第2下地層中のCrを垂直磁気記録層
中に拡散供給させる工程としては、例えば、垂直磁気記
録層を熱処理する方法や、垂直磁気記録層を高温(例え
ば150〜450℃)でスパッタ成膜する方法が挙げら
れる。第2下地層中のCrを垂直磁気記録層中に拡散供
給させる工程によって、例えば、熱処理の場合、熱処理
前後の垂直磁気記録層中のCr増加率{[(熱処理後の
Crの含有率(at%)/(熱処理前のCrの含有率
(at%)]−1}×100が10%以上、好ましくは
30%以上、最も好ましくは50%以上となるように行
うことが好ましい。
According to the seventh aspect, in the method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the second to sixth aspects, the method further includes a step of diffusing and supplying Cr in the second underlayer into the perpendicular magnetic recording layer. Can be obtained in a perpendicular magnetic recording medium layer in which particles are segregated at grain boundaries. As a step of diffusing and supplying Cr in the second underlayer into the perpendicular magnetic recording layer, for example, a method of heat-treating the perpendicular magnetic recording layer, or forming the perpendicular magnetic recording layer by sputtering at a high temperature (for example, 150 to 450 ° C.) Method. By the step of diffusing and supplying Cr in the second underlayer into the perpendicular magnetic recording layer, for example, in the case of heat treatment, the rate of increase of Cr in the perpendicular magnetic recording layer before and after heat treatment {[(Cr content after heat treatment (at %) / (Cr content before heat treatment (at%)]-1} × 100 is preferably 10% or more, preferably 30% or more, and most preferably 50% or more.

【0026】構成8によれば、上記構成7において、垂
直磁気記録層が、450℃以上600℃以下の温度で熱
処理された膜であることによって、構成1に記載の特性
を確実に得ることができる。ここで、400℃以下では
熱処理効果がなく熱処理しないのと同じであり、600
℃超ではCrの偏析がなくなり保磁力Hc等の磁気特性
が低下する。400℃から450℃にかけて熱処理効果
は急に高まるが、Crの拡散やCrの偏析が不充分であ
る。熱処理の最適温度は膜構成によって異なるため一概
には言えないが、450℃〜550℃がより好ましく、
500℃付近が最も好ましい。構成8においては、第1
下地層、第2下地層、垂直磁気記録層等を順次室温成膜
した後、上記所定の温度で熱処理することが好ましい。
According to the eighth aspect, in the seventh aspect, since the perpendicular magnetic recording layer is a film heat-treated at a temperature of 450 ° C. or more and 600 ° C. or less, the characteristics described in the first aspect can be reliably obtained. it can. Here, at 400 ° C. or lower, there is no heat treatment effect, which is the same as not performing heat treatment.
When the temperature exceeds ℃, the segregation of Cr disappears and the magnetic properties such as the coercive force Hc deteriorate. From 400 ° C. to 450 ° C., the effect of the heat treatment sharply increases, but the diffusion of Cr and the segregation of Cr are insufficient. Although the optimum temperature of the heat treatment cannot be unconditionally determined because it varies depending on the film configuration, 450 ° C. to 550 ° C. is more preferable.
A temperature around 500 ° C. is most preferred. In the configuration 8, the first
It is preferable that the underlayer, the second underlayer, the perpendicular magnetic recording layer, and the like are sequentially formed at room temperature and then heat-treated at the above-mentioned predetermined temperature.

【0027】[0027]

【実施例】以下、添付された図面を用いて、本発明につ
いてより具体的に詳述するが、以下に示すものは本発明
の単なる実施例に過ぎず、本発明の技術的範囲を何ら限
定するものではない。 (実施例1)本発明の第1実施例について、図2を用い
て説明する。図2は、本発明の一実施例に係る磁気記録
媒体の概略断面図である。同図中、11は円盤状ガラス
基板(ディスク基板)、12はTiからなる第1下地
層、13はCoCrTa合金膜からなる第2下地層、1
4はCoCrPt合金膜からなる垂直磁気記録層、15
はC(カーボン)からなる保護層である。なお、Tiか
らなる第1下地層の層厚は25nm、CoCrTa合金
膜からなる第2下地層の層厚は20nm、CoCrPt
合金膜からなる垂直磁気記録層の層厚は40nm、Cか
らなる保護層の層厚は5nmである。以下、上記膜構成
を有する磁気記録媒体の製造方法について説明する。ま
ず、基板11に、RFスパッタリング法により純Ar雰
囲気中でTiからなる第1下地層12を形成(室温成
膜)した。その後、同様にRFスパッタリング法により
純Ar雰囲気中でCoCrTa合金ターゲット(Co:65a
t%、Cr:32at%、Ta:3at%)をスパッタリングしてCoCr
Ta合金膜からなる第2下地層を形成し、次いで第2下
地層と同様にCoCrPt合金ターゲット(Co:72at%、C
r:15at%、Pt:13at%)をスパッタリングしてCoCrPt
合金膜からなる垂直磁気記録層14を順次形成(室温成
膜)した。次に到達真空度1×10-5Torr以下の真
空炉内で略20分、500℃の熱処理を施し、Cからな
る保護層15を形成した。次に上記により得られた垂直
磁気記録媒体の結晶配向特性をX線回折装置によって調
査した。その結果、CoCrPt合金膜からなる垂直磁
気記録層が六方最密充填構造であり、そのc軸が基板面
法線方向に概ね配向していることを確認した。その配向
度の分散(Δθ50)は約3°であった。また、CoCr
Ta合金膜からなる第2下地層が六方最密充填構造であ
り、そのc軸が基板面法線方向に概ね配向していること
を確認した。その配向度の分散(Δθ50)も約3°であ
った。次に上記により得られた垂直磁気記録媒体のCo
CrPt合金膜からなる垂直磁気記録層の平均粒子径
を、透過型電子顕微鏡により調査した。その結果、平均
粒子径は約14nmであった。また、垂直磁気記録層の
膜組成をESCAで分析した結果、熱処理前の組成がC
o:74.5at%、Cr:12.7at%、Pt:1
1.9at%に対し、熱処理後の組成はCo:69.7
at%、Cr:19.4at%、Pt:10.9at%
であり、Cr増加率は53%であり、熱処理後にCrが
増加していることから、第2下地層のCrが垂直磁気記
録層に供給されたことがわかる。次に上記により得られ
た垂直磁気記録媒体の巨視的な磁気特性(MH曲線)を
振動試料磁力計(VSM)により測定した。MH曲線か
ら得られるMr/Ms比は0.98、保持力Hcにおけ
るMH曲線の傾きは、1.2/4π(CGS単位系)で
あった。上記により得られた本発明の垂直磁気記録媒体
の記録再生特性を、巨視的な磁気特性がMr/Ms比:
0.6、保持力HcにおけるMH曲線の傾き:1.1/
4π(CGS単位系)である従来の垂直磁気記録媒体の
記録再生特性と比較した。その結果、S/Nが約5dB
増加した。また、比較例として、第2下地層のターゲッ
ト組成をCo:65at%、Cr:35at%とした以
外は実施例1と同様にして製造された垂直磁気記録媒体
についてCr増加率を測定したところ、1.6%であっ
た。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the following is merely an embodiment of the present invention and does not limit the technical scope of the present invention. It does not do. (Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view of a magnetic recording medium according to one embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a disk-shaped glass substrate (disk substrate), 12 is a first underlayer made of Ti, 13 is a second underlayer made of a CoCrTa alloy film, 1
4 is a perpendicular magnetic recording layer made of a CoCrPt alloy film;
Is a protective layer made of C (carbon). The thickness of the first underlayer made of Ti is 25 nm, the thickness of the second underlayer made of a CoCrTa alloy film is 20 nm, and the thickness of CoCrPt is 20 nm.
The thickness of the perpendicular magnetic recording layer made of an alloy film is 40 nm, and the thickness of the protective layer made of C is 5 nm. Hereinafter, a method for manufacturing a magnetic recording medium having the above film configuration will be described. First, a first underlayer 12 made of Ti was formed on a substrate 11 by RF sputtering in a pure Ar atmosphere (at room temperature). Thereafter, similarly, a CoCrTa alloy target (Co: 65a
t%, Cr: 32at%, Ta: 3at%)
A second underlayer made of a Ta alloy film is formed, and then a CoCrPt alloy target (Co: 72 at%, C
r: 15at%, Pt: 13at%) to obtain CoCrPt
The perpendicular magnetic recording layers 14 made of an alloy film were sequentially formed (film formation at room temperature). Next, a heat treatment was performed at 500 ° C. for about 20 minutes in a vacuum furnace having an ultimate vacuum of 1 × 10 −5 Torr or less to form a protective layer 15 made of C. Next, the crystal orientation characteristics of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above were examined with an X-ray diffractometer. As a result, it was confirmed that the perpendicular magnetic recording layer composed of the CoCrPt alloy film had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 ) was about 3 °. Also, CoCr
It was confirmed that the second underlayer made of the Ta alloy film had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 ) was also about 3 °. Next, Co of the perpendicular magnetic recording medium obtained above
The average particle size of the perpendicular magnetic recording layer made of a CrPt alloy film was examined by a transmission electron microscope. As a result, the average particle size was about 14 nm. The composition of the perpendicular magnetic recording layer was analyzed by ESCA.
o: 74.5 at%, Cr: 12.7 at%, Pt: 1
The composition after the heat treatment was Co: 69.7 at 1.9 at%.
at%, Cr: 19.4 at%, Pt: 10.9 at%
The Cr increase rate was 53%, and the Cr increased after the heat treatment, indicating that Cr of the second underlayer was supplied to the perpendicular magnetic recording layer. Next, the macroscopic magnetic characteristics (MH curve) of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above were measured with a vibrating sample magnetometer (VSM). The Mr / Ms ratio obtained from the MH curve was 0.98, and the slope of the MH curve at the holding force Hc was 1.2 / 4π (CGS unit system). The recording / reproducing characteristics of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention obtained as described above are shown by the macroscopic magnetic characteristics of Mr / Ms ratio:
0.6, slope of MH curve at holding force Hc: 1.1 /
The recording / reproducing characteristics of a conventional perpendicular magnetic recording medium of 4π (CGS unit system) were compared. As a result, the S / N is about 5 dB
Increased. Further, as a comparative example, the Cr increase rate was measured for a perpendicular magnetic recording medium manufactured in the same manner as in Example 1 except that the target composition of the second underlayer was Co: 65 at% and Cr: 35 at%. 1.6%.

【0028】(実施例2)本発明の第2実施例について
説明する。なお、第2実施例の基本的な層構成は第1実
施例と同じであるので、図2を用いて説明する。図2
中、11は円盤状ガラス基板、12はTiCo合金膜か
らなる第1下地層、13はCoCrTa合金膜からなる
第2下地層、14はCoCrPt合金膜からなる垂直磁
気記録層、15はCからなる保護層である。なお、Ti
Co合金膜からなる第1下地層の層厚は25nm、Co
CrTa合金膜からなる第2下地層の層厚は20nm、
CoCrPt合金膜からなる垂直磁気記録層の層厚は4
0nm、Cからなる保護層の層厚は5nmである。以
下、上記膜構成を有する磁気記録媒体の製造方法につい
て説明する。まず、基板11に、RFスパッタリング法
により純Ar雰囲気中でTiCo合金ターゲット(Ti:9
0at%、Co:10at%)をスパッタリングしてTiCo合金膜
からなる第1下地層12を形成(室温成膜)した。その
後、同様にRFスパッタリング法により純Ar雰囲気中
でCoCrTa合金ターゲット(Co:65at%、Cr:32at%、T
a:3at%)をスパッタリングしてCoCrTa合金膜から
なる第2下地層13を形成(室温成膜)し、次いでCo
CrPt合金ターゲット(Co:72at%、Cr:15at%、Pt:13at
%)をスパッタリングしてCoCrPt合金膜からなる
垂直磁気記録層14を形成(室温成膜)した。次に到達
真空度1×10-5Torr以下の真空炉内で略20分、
500℃の熱処理を施し、Cからなる保護層15を形成
した。次に上記により得られた垂直磁気記録媒体の結晶
配向特性をX線回折装置によって調査した。その結果、
TiCo合金膜からなる第1下地層が六方最密充填構造
であり、そのc軸が基板面法線方向に概ね配向している
ことを確認した。その配向度の分散(Δθ50)は約3.
5°であった。また、CoCrTa合金膜からなる第2
下地層が六方最密充填構造であり、そのc軸が基板面法
線方向に概ね配向していることを確認した。その配向度
の分散(Δθ50)も約2.9°であった。また、CoC
rPt合金膜からなる垂直磁気記録層が六方最密充填構
造であり、そのc軸が基板面法線方向に概ね配向してい
ることを確認した。その配向度の分散(Δθ50)は約
2.9°であった。次に上記により得られた垂直磁気記
録媒体のCoCrPt合金膜からなる垂直磁気記録層の
平均粒子径を、透過型電子顕微鏡により調査した。その
結果、平均粒子径は約13nmであった。次に上記によ
り得られた垂直磁気記録媒体の巨視的な磁気特性(MH
曲線)を振動試料磁力計(VSM)により測定した。M
H曲線から得られるMr/Ms比は0.99、保持力H
cにおけるMH曲線の傾きは、1.2/4π(CGS単
位系)であった。上記により得られた本発明の垂直磁気
記録媒体の記録再生特性を、巨視的な磁気特性がMr/
Ms比:0.6、保持力HcにおけるMH曲線の傾き:
1.1/4π(CGS単位系)である従来の垂直磁気記
録媒体の記録再生特性と比較した。その結果、S/Nが
約6dB増加した。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described. The basic layer configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIG. FIG.
Among them, 11 is a disk-shaped glass substrate, 12 is a first underlayer made of a TiCo alloy film, 13 is a second underlayer made of a CoCrTa alloy film, 14 is a perpendicular magnetic recording layer made of a CoCrPt alloy film, and 15 is C. It is a protective layer. Note that Ti
The first underlayer made of a Co alloy film has a thickness of 25 nm,
The thickness of the second underlayer made of the CrTa alloy film is 20 nm,
The thickness of the perpendicular magnetic recording layer made of a CoCrPt alloy film is 4
The thickness of the protective layer made of 0 nm and C is 5 nm. Hereinafter, a method for manufacturing a magnetic recording medium having the above film configuration will be described. First, a TiCo alloy target (Ti: 9
(0 at%, Co: 10 at%) by sputtering to form a first underlayer 12 made of a TiCo alloy film (film formation at room temperature). Thereafter, a CoCrTa alloy target (Co: 65 at%, Cr: 32 at%, T:
a: 3 at%) to form a second underlayer 13 made of a CoCrTa alloy film (film formation at room temperature).
CrPt alloy target (Co: 72at%, Cr: 15at%, Pt: 13at
%) To form a perpendicular magnetic recording layer 14 of a CoCrPt alloy film (film formation at room temperature). Next, in a vacuum furnace with an ultimate vacuum of 1 × 10 −5 Torr or less, for approximately 20 minutes.
A heat treatment at 500 ° C. was performed to form a protective layer 15 made of C. Next, the crystal orientation characteristics of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above were examined with an X-ray diffractometer. as a result,
It was confirmed that the first underlayer made of the TiCo alloy film had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 ) is about 3.
5 °. Also, a second layer made of a CoCrTa alloy film is used.
It was confirmed that the underlayer had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 ) was also about 2.9 °. Also, CoC
It was confirmed that the perpendicular magnetic recording layer made of the rPt alloy film had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 ) was about 2.9 °. Next, the average particle diameter of the perpendicular magnetic recording layer made of the CoCrPt alloy film of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above was examined with a transmission electron microscope. As a result, the average particle size was about 13 nm. Next, the macroscopic magnetic characteristics (MH) of the perpendicular magnetic recording medium obtained above
Curve) was measured with a vibrating sample magnetometer (VSM). M
The Mr / Ms ratio obtained from the H curve is 0.99, and the holding force H
The slope of the MH curve at c was 1.2 / 4π (CGS unit system). The recording / reproducing characteristics of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention obtained as described above indicate that the macroscopic magnetic characteristics are Mr /
Ms ratio: 0.6, slope of MH curve at holding force Hc:
The recording / reproducing characteristics of the conventional perpendicular magnetic recording medium, which is 1.1 / 4π (CGS unit system), were compared. As a result, the S / N increased about 6 dB.

【0029】(実施例3)本発明の第3実施例について
説明する。なお、第3実施例の基本的な層構成は第1実
施例と同じであるので、図2を用いて説明する。図2
中、11は円盤状ガラス基板、12はTiからなる第1
下地層、13はCoCrTa合金膜からなる第2下地
層、14はCoCrPtB合金膜からなる垂直磁気記録
層、15はCからなる保護層である。なお、Tiからな
る第1下地層の層厚は25nm、CoCrTa合金膜か
らなる第2下地層の層厚は20nm、CoCrPtB合
金膜からなる垂直磁気記録層の層厚は40nm、Cから
なる保護層の層厚は5nmである。以下、上記膜構成を
有する磁気記録媒体の製造方法について説明する。ま
ず、基板11に、RFスパッタリング法により純Ar雰
囲気中でTiからなる第1下地層12を形成(室温成
膜)した。その後、同様にRFスパッタリング法により
純Ar雰囲気中でCoCrTa合金ターゲット(Co:65a
t%、Cr:32at%、Ta:3at%)をスパッタリングしてCoCr
Ta合金膜からなる第2下地層13を形成(室温成膜)
し、次いでCoCrPtB合金ターゲット(Co:71at%、C
r:13at%、Pt:12at%、B:4at%)をスパッタリングしてCo
CrPtB合金膜からなる垂直磁気記録層14を形成
(室温成膜)した。次に到達真空度1×10-5Torr
以下の真空炉内で略20分、500℃の熱処理を施し、
Cからなる保護層15を形成した。次に上記により得ら
れた垂直磁気記録媒体の結晶配向特性をX線回折装置に
よって調査した。その結果、CoCrPtB合金膜から
なる垂直磁気記録層が六方最密充填構造であり、そのc
軸が基板面法線方向に概ね配向していることを確認し
た。その配向度の分散(Δθ50)は約3°であった。ま
た、CoCrTa合金膜からなる第2下地層が六方最密
充填構造であり、そのc軸が基板面法線方向に概ね配向
していることを確認した。その配向度の分散(Δθ50
も約3°であった。次に上記により得られた垂直磁気記
録媒体の巨視的な磁気特性(MH曲線)を振動試料磁力
計(VSM)により測定した。MH曲線から得られるM
r/Ms比は0.97、保持力HcにおけるMH曲線の
傾きは、1.1/4π(CGS単位系)であった。次に
上記により得られた垂直磁気記録媒体のCoCrPtB
合金膜からなる垂直磁気記録層の平均粒子径を、透過型
電子顕微鏡により調査した。その結果、平均粒子径は約
7nmであった。上記により得られた本発明の垂直磁気
記録媒体の記録再生特性を、巨視的な磁気特性がMr/
Ms比:0.6、保持力HcにおけるMH曲線の傾き:
1.1/4π(CGS単位系)である従来の垂直磁気記
録媒体の記録再生特性と比較した。その結果、S/Nが
約7.5dB増加した。このように、垂直磁気記録層が
Crを含む非磁性合金層上に積層されてなり、かつ前記
Crを含む非磁性合金層が、Ti、もしくはTiを含む
合金層上に積層されてなる磁気記録媒体において、垂直
磁気記録層が、少なくともCr及びPtとを含むCo基
合金からなる薄膜とし、かつ添加元素として、Ta、
B、Nb、Zrの少なくとも1つを含み、かつ前記添加
元素の含有率が10at%以下(好ましくは1at%以
上6at%以下)とすることにより、垂直磁気記録層の
粒子径の微細化がなされ、その結果高いS/Nを得るこ
とができる。
(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described. The basic layer configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIG. FIG.
In the figure, 11 is a disk-shaped glass substrate, and 12 is a first glass substrate.
An underlayer, 13 is a second underlayer made of a CoCrTa alloy film, 14 is a perpendicular magnetic recording layer made of a CoCrPtB alloy film, and 15 is a protective layer made of C. The thickness of the first underlayer made of Ti is 25 nm, the thickness of the second underlayer made of the CoCrTa alloy film is 20 nm, the thickness of the perpendicular magnetic recording layer made of the CoCrPtB alloy film is 40 nm, and the protective layer made of C is Is 5 nm. Hereinafter, a method for manufacturing a magnetic recording medium having the above film configuration will be described. First, a first underlayer 12 made of Ti was formed on a substrate 11 by RF sputtering in a pure Ar atmosphere (at room temperature). Thereafter, similarly, a CoCrTa alloy target (Co: 65a
t%, Cr: 32at%, Ta: 3at%)
Formation of second underlayer 13 made of Ta alloy film (film formation at room temperature)
Then, a CoCrPtB alloy target (Co: 71 at%, C
r: 13at%, Pt: 12at%, B: 4at%)
A perpendicular magnetic recording layer 14 made of a CrPtB alloy film was formed (formed at room temperature). Next, the ultimate vacuum degree is 1 × 10 −5 Torr
Perform a heat treatment at 500 ° C. for about 20 minutes in the following vacuum furnace,
A protective layer 15 made of C was formed. Next, the crystal orientation characteristics of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above were examined with an X-ray diffractometer. As a result, the perpendicular magnetic recording layer made of the CoCrPtB alloy film has a hexagonal close-packed structure,
It was confirmed that the axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 ) was about 3 °. In addition, it was confirmed that the second underlayer made of the CoCrTa alloy film had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. Dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 )
Was also about 3 °. Next, the macroscopic magnetic characteristics (MH curve) of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above were measured with a vibrating sample magnetometer (VSM). M obtained from the MH curve
The r / Ms ratio was 0.97, and the slope of the MH curve at the holding force Hc was 1.1 / 4π (CGS unit system). Next, the CoCrPtB of the perpendicular magnetic recording medium obtained above was used.
The average particle diameter of the perpendicular magnetic recording layer made of an alloy film was examined by a transmission electron microscope. As a result, the average particle size was about 7 nm. The recording / reproducing characteristics of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention obtained as described above indicate that the macroscopic magnetic characteristics are Mr /
Ms ratio: 0.6, slope of MH curve at holding force Hc:
The recording / reproducing characteristics of the conventional perpendicular magnetic recording medium, which is 1.1 / 4π (CGS unit system), were compared. As a result, the S / N increased by about 7.5 dB. As described above, the magnetic recording layer in which the perpendicular magnetic recording layer is laminated on the non-magnetic alloy layer containing Cr and the non-magnetic alloy layer containing Cr is laminated on Ti or an alloy layer containing Ti. In the medium, the perpendicular magnetic recording layer is a thin film made of a Co-based alloy containing at least Cr and Pt, and Ta,
By including at least one of B, Nb, and Zr and setting the content of the additional element to 10 at% or less (preferably 1 to 6 at%), the particle diameter of the perpendicular magnetic recording layer can be reduced. As a result, a high S / N can be obtained.

【0030】(実施例4)本発明の第4実施例について
説明する。なお、第4実施例の基本的な層構成は第1実
施例と同じであるので、図2を用いて説明する。図2
中、11は円盤状ガラス基板、12はTiからなる第1
下地層、13はCoCrTa合金膜からなる第2下地
層、14はCoCrPt合金膜からなる垂直磁気記録
層、15はCからなる保護層である。なお、Tiからな
る第1下地層の層厚は25nm、CoCrTa合金膜か
らなる第2下地層の層厚は20nm、CoCrPt合金
膜からなる垂直磁気記録層の層厚は40nm、Cからな
る保護層の層厚は5nmである。以下、上記膜構成を有
する磁気記録媒体の製造方法について説明する。まず、
基板11に、RFスパッタリング法によりArとN2
分圧比が10:1の雰囲気中でTiからなる第1下地層
12を形成(室温成膜)した。その後、同様にRFスパ
ッタリング法によりArとN2の分圧比が10:1の雰
囲気中でCoCrTa合金ターゲット(Co:65at%、Cr:32
at%、Ta:3at%)をスパッタリングしてCoCrTa合金
膜からなる第2下地層13を形成(室温成膜)した。そ
の後、RFスパッタリング法により、純Ar雰囲気中で
CoCrPt合金ターゲット(Co:72at%、Cr:15at%、Pt:1
3at%)をスパッタリングしてCoCrPt合金膜からな
る垂直磁気記録層14を形成(室温成膜)した。次に到
達真空度1×10-5Torr以下の真空炉内で略20
分、500℃の熱処理を施し、Cからなる保護層15を
形成した。次に上記により得られた垂直磁気記録媒体の
結晶配向特性をX線回折装置によって調査した。その結
果、CoCrPt合金膜からなる垂直磁気記録層が六方
最密充填構造であり、そのc軸が基板面法線方向に概ね
配向していることを確認した。その配向度の分散(Δθ
50)は約3°であった。また、CoCrTa合金膜から
なる第2下地層が六方最密充填構造であり、そのc軸が
基板面法線方向に概ね配向していることを確認した。そ
の配向度の分散(Δθ50)も約3°であった。次に上記
により得られた垂直磁気記録媒体のCoCrPt合金膜
からなる垂直磁気記録層の平均粒子径を、透過型電子顕
微鏡により調査した。その結果、平均粒子径は約8nm
であった。次に上記により得られた垂直磁気記録媒体の
巨視的な磁気特性(MH曲線)を振動試料磁力計(VS
M)により測定した。MH曲線から得られるMr/Ms
比は0.98、保持力HcにおけるMH曲線の傾きは、
1.2/4π(CGS単位系)であった。上記により得
られた本発明の垂直磁気記録媒体の記録再生特性を、巨
視的な磁気特性がMr/Ms比:0.6、保持力Hcに
おけるMH曲線の傾き:1.1/4π(CGS単位系)
である従来の垂直磁気記録媒体の記録再生特性と比較し
た。その結果、S/Nが約7.5dB増加した。このよ
うに、垂直磁気記録層がCrを含む非磁性合金層上に積
層されてなり、かつ前記Crを含む非磁性合金層が、T
i、もしくはTiを含む合金層上に積層されてなる磁気
記録媒体において、Crを含む非磁性合金層、及び、T
i、もしくはTiを含む合金層の少なくとも1つを、窒
素を含むAr雰囲気中でスパッタリングすることによ
り、垂直磁気記録層の粒子径の微細化がなされ、その結
果高いS/Nを得ることができる。
(Embodiment 4) A fourth embodiment of the present invention will be described. The basic layer configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIG. FIG.
In the figure, 11 is a disk-shaped glass substrate, and 12 is a first glass substrate.
An underlayer, 13 is a second underlayer made of a CoCrTa alloy film, 14 is a perpendicular magnetic recording layer made of a CoCrPt alloy film, and 15 is a protective layer made of C. The thickness of the first underlayer made of Ti is 25 nm, the thickness of the second underlayer made of the CoCrTa alloy film is 20 nm, the thickness of the perpendicular magnetic recording layer made of the CoCrPt alloy film is 40 nm, and the protective layer made of C is formed. Is 5 nm. Hereinafter, a method for manufacturing a magnetic recording medium having the above film configuration will be described. First,
The first underlayer 12 made of Ti was formed on the substrate 11 by RF sputtering in an atmosphere in which the partial pressure ratio of Ar and N 2 was 10: 1 (film formation at room temperature). Thereafter, similarly, a CoCrTa alloy target (Co: 65 at%, Cr: 32) was formed by an RF sputtering method in an atmosphere in which the partial pressure ratio of Ar and N 2 was 10: 1.
(at%, Ta: 3 at%) was sputtered to form a second underlayer 13 made of a CoCrTa alloy film (film formation at room temperature). Then, a CoCrPt alloy target (Co: 72 at%, Cr: 15 at%, Pt: 1) was produced by RF sputtering in a pure Ar atmosphere.
3 at%) to form a perpendicular magnetic recording layer 14 of a CoCrPt alloy film (film formation at room temperature). Next, in a vacuum furnace having an ultimate vacuum of 1 × 10 −5 Torr or less, approximately 20
A heat treatment at 500 ° C. was performed for a minute to form a protective layer 15 made of C. Next, the crystal orientation characteristics of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above were examined with an X-ray diffractometer. As a result, it was confirmed that the perpendicular magnetic recording layer composed of the CoCrPt alloy film had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ
50 ) was about 3 °. In addition, it was confirmed that the second underlayer made of the CoCrTa alloy film had a hexagonal close-packed structure, and that the c-axis was substantially oriented in the normal direction of the substrate surface. The dispersion of the degree of orientation (Δθ 50 ) was also about 3 °. Next, the average particle diameter of the perpendicular magnetic recording layer made of the CoCrPt alloy film of the perpendicular magnetic recording medium obtained as described above was examined with a transmission electron microscope. As a result, the average particle size was about 8 nm.
Met. Next, the macroscopic magnetic characteristics (MH curve) of the perpendicular magnetic recording medium obtained above were measured using a vibrating sample magnetometer (VS
M). Mr / Ms obtained from MH curve
The ratio is 0.98, and the slope of the MH curve at the holding force Hc is:
1.2 / 4π (CGS unit system). The recording / reproducing characteristics of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention obtained as described above are as follows. The macroscopic magnetic characteristics are as follows: Mr / Ms ratio: 0.6, slope of MH curve at holding force Hc: 1.1 / 4π (CGS unit) system)
Of the conventional perpendicular magnetic recording medium. As a result, the S / N increased by about 7.5 dB. Thus, the perpendicular magnetic recording layer is laminated on the non-magnetic alloy layer containing Cr, and the non-magnetic alloy layer containing Cr is
In a magnetic recording medium laminated on an alloy layer containing i or Ti, a non-magnetic alloy layer containing Cr,
By sputtering at least one of the alloy layers containing i or Ti in an Ar atmosphere containing nitrogen, the particle diameter of the perpendicular magnetic recording layer is reduced, and as a result, a high S / N can be obtained. .

【0031】(実施例5)実施例1において、CoCr
Pt合金膜からなる垂直磁気記録層を作製するために使
用するターゲット組成をCo:72at%、Cr:15at%、Pt:13at%と
実施例1と同じとし、Tiからなる第1下地層の層厚を
図3に示すように変化させ、さらに、第2下地層のター
ゲット組成をCo:65at%、Cr:32at%、Ta:3at%(実施例1と
同じ)とCo:65at%、Cr:35at%(比較と同じ)の2種とし
て、熱処理前後の垂直磁気記録層の磁気特性を調べた。
その結果を図3に示す。図3において、(a)ではMr
/Ms比:0.09、保持力HcにおけるMH曲線の傾
き:2.7/4π(CGS単位系)である。(b)では
Mr/Ms比:0.09、保持力HcにおけるMH曲線
の傾き:2.6/4π(CGS単位系)である。(c)
ではMr/Ms比:0.37、保持力HcにおけるMH
曲線の傾き:2.8/4π(CGS単位系)である。
(d)ではMr/Ms比:0.9、保持力Hcにおける
MH曲線の傾き:1.3/4π(CGS単位系)であ
る。(e)ではMr/Ms比:0.96、保持力Hcに
おけるMH曲線の傾き:1.3/4π(CGS単位系)
である。(f)ではMr/Ms比:0.98、保持力H
cにおけるMH曲線の傾き:1.2/4π(CGS単位
系)である。図3(a)〜(c)から明らかなように、
添加成分を含まないCoCr合金膜(Co:65at%、Cr:35at
%)からなる第2下地層を用いた場合、磁気特性が悪く
従来と変わらないレベルである。これに対し、図3
(d)〜(f)から明らかなように、本発明の所定の添
加成分を含むCoCr合金膜(Co:65at%、Cr:32at%、Ta:3
at%)からなる第2下地層を用い、Tiからなる第1下
地層の層厚を15〜25nmとした場合、Mr/Ms
比:0.9〜1、保持力HcにおけるMH曲線の傾き:
1/4π〜1.3/4π(CGS単位系)を達成でき、
磁気特性も良好である。特にTiからなる第1下地層の
層厚を15〜25nmとした場合、極めて良好な結果が
得られる。なお、本実施例の膜構成及び熱処理条件にお
いて、Tiからなる第1下地層の層厚を5〜30nmの
範囲で変化させた結果、15〜25nmの範囲が好まし
ことがわかった。同様に、本実施例の膜構成及び熱処理
条件において、本発明の所定の添加成分を含むCoCr
合金膜からなる第2下地層の層厚を5〜30nmの範囲
で変化させた結果、15〜25nmの範囲が好ましく、
20nm付近が最も好ましいことがわかった。
(Embodiment 5)
The target composition used for producing the perpendicular magnetic recording layer made of a Pt alloy film is the same as that of Example 1 with Co: 72 at%, Cr: 15 at%, and Pt: 13 at%, and the first underlayer layer made of Ti The thickness was changed as shown in FIG. 3, and the target composition of the second underlayer was Co: 65 at%, Cr: 32 at%, Ta: 3 at% (same as in Example 1), Co: 65 at%, Cr: The magnetic properties of the perpendicular magnetic recording layer before and after the heat treatment were examined for two types of 35 at% (same as the comparison).
The result is shown in FIG. In FIG. 3, in FIG.
/ Ms ratio: 0.09, slope of MH curve at holding force Hc: 2.7 / 4π (CGS unit system). In (b), the ratio of Mr / Ms is 0.09, and the slope of the MH curve at the holding force Hc is 2.6 / 4π (CGS unit system). (C)
Then, the ratio of Mr / Ms: 0.37, MH at the holding force Hc
Curve slope: 2.8 / 4π (CGS unit system).
In (d), the ratio of Mr / Ms is 0.9, and the slope of the MH curve at the holding force Hc is 1.3 / 4π (CGS unit system). (E), Mr / Ms ratio: 0.96, slope of MH curve at holding force Hc: 1.3 / 4π (CGS unit system)
It is. (F): Mr / Ms ratio: 0.98, holding force H
The slope of the MH curve at c: 1.2 / 4π (CGS unit system). As is clear from FIGS. 3 (a) to 3 (c),
CoCr alloy film containing no additional components (Co: 65at%, Cr: 35at
%), The magnetic properties are poor and at the same level as the conventional case. In contrast, FIG.
As is clear from (d) to (f), a CoCr alloy film (Co: 65 at%, Cr: 32 at%, Ta: 3
at%), the thickness of the first underlayer made of Ti is set to 15 to 25 nm.
Ratio: 0.9 to 1, slope of MH curve at holding force Hc:
1 / 4π to 1.3 / 4π (CGS unit system) can be achieved,
The magnetic properties are also good. Particularly good results are obtained when the thickness of the first underlayer made of Ti is 15 to 25 nm. In addition, as a result of changing the thickness of the first underlayer made of Ti in the range of 5 to 30 nm in the film configuration and the heat treatment conditions of the present example, it was found that the range of 15 to 25 nm was preferable. Similarly, under the film configuration and heat treatment conditions of the present embodiment, CoCr containing the predetermined additive component of the present invention is used.
As a result of changing the thickness of the second underlayer made of the alloy film in the range of 5 to 30 nm, the range of 15 to 25 nm is preferable,
It turned out that the vicinity of 20 nm is most preferable.

【0032】(実施例6)実施例1において、CoCr
Pt合金膜からなる垂直磁気記録層を作製するために使
用するターゲット組成をCo:72at%、Cr:15at%、Pt:13at%と
実施例1と同じとし、Tiからなる第1下地層の層厚を
図4に示すように変化させ、さらに、第2下地層のター
ゲット組成をCo:60at%、Cr:30at%、Pt:8at%、Ta:2at%とし
て、熱処理前後の垂直磁気記録層の膜組成及び垂直磁気
記録層中のCr増加率を調べた。その結果を図4に示
す。図4から明らかなように、第1下地層の層厚が厚い
程、Cr拡散促進効果が高いことがわかる。
(Embodiment 6) In Embodiment 1, CoCr
The target composition used for producing the perpendicular magnetic recording layer made of a Pt alloy film is the same as that of Example 1 with Co: 72 at%, Cr: 15 at%, and Pt: 13 at%, and the first underlayer layer made of Ti The thickness was changed as shown in FIG. 4, and the target composition of the second underlayer was Co: 60 at%, Cr: 30 at%, Pt: 8 at%, Ta: 2 at%, and the perpendicular magnetic recording layer before and after the heat treatment was changed. The film composition and the rate of increase of Cr in the perpendicular magnetic recording layer were examined. FIG. 4 shows the results. As is clear from FIG. 4, it can be seen that the greater the thickness of the first underlayer, the higher the effect of promoting Cr diffusion.

【0033】以上、実施例を説明したが、Co基合金膜
からなる垂直磁気記録層の添加元素にNb、Zrを用い
た場合、Co基合金膜からなる第2下地層の添加元素に
Pt、Nb、Zrを用いた場合、第1下地層としてTi
Cr合金を用いた場合にも同様の結果を得た。また、真
空炉内熱処理行程において熱処理温度450℃、550
℃に対し、それぞれ略30分、略15分の処理時間によ
って同様の結果を得た。
Although the embodiment has been described above, when Nb or Zr is used as an additive element of the perpendicular magnetic recording layer made of a Co-based alloy film, Pt is used as an additive element of the second underlayer made of the Co-based alloy film. When Nb or Zr is used, Ti is used as the first underlayer.
Similar results were obtained when a Cr alloy was used. In the heat treatment step in a vacuum furnace, the heat treatment temperature is 450 ° C., 550 ° C.
Similar results were obtained with treatment times of about 30 minutes and about 15 minutes, respectively.

【0034】本発明は上記実施例に限定されない。例え
ば、第1下地層は、同じ組成、若干異なる組成、あるい
は異なる組成の膜を積層した多層膜とすることができ
る。同様に、第2下地層は、同じ組成、若干異なる組
成、あるいは異なる組成の膜を積層した多層膜とするこ
とができる。第2下地層は、垂直磁気記録層中にも設け
ることができ、例えば、基板側から第1下地層/第2下
地層/垂直磁気記録層/第2下地層/垂直磁気記録層の
膜構成とすることができる。垂直磁気記録層層は、同じ
組成、若干異なる組成、あるいは異なる組成の膜を積層
した多層膜とすることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the first underlayer can be a multilayer film in which films having the same composition, slightly different compositions, or different compositions are stacked. Similarly, the second underlayer can be a multilayer film in which films of the same composition, slightly different compositions, or different compositions are stacked. The second underlayer can also be provided in the perpendicular magnetic recording layer. For example, the film configuration of the first underlayer / second underlayer / perpendicular magnetic recording layer / second underlayer / perpendicular magnetic recording layer from the substrate side It can be. The perpendicular magnetic recording layer can be a multilayer film having the same composition, a slightly different composition, or a laminate of films having different compositions.

【0035】本発明は上述した2層型垂直記録媒体にも
適用できる。具体的には、例えば、基板/下地軟磁性層
/第1下地層/第2下地層/垂直磁気記録層の構成の2
層型垂直記録媒体とすることができる。2層型垂直記録
媒体の場合、垂直磁気記録層の層厚を薄くする傾向あ
り、それに応じて本発明の効果を効果的に発揮できる範
囲内で第1下地層及び第2下地層の層厚を薄くすること
が好ましい。下地軟磁性層としては、NiFe、CoN
bZr非晶質合金膜等が挙げられる。
The present invention can be applied to the above-described two-layer type perpendicular recording medium. More specifically, for example, the composition 2 of substrate / underlying soft magnetic layer / first underlayer / second underlayer / perpendicular magnetic recording layer
It can be a layered perpendicular recording medium. In the case of a two-layer type perpendicular recording medium, the thickness of the perpendicular magnetic recording layer tends to be reduced, and accordingly, the thicknesses of the first underlayer and the second underlayer within a range where the effects of the present invention can be effectively exhibited. Is preferably reduced. For the soft magnetic underlayer, NiFe, CoN
bZr amorphous alloy film and the like.

【0036】本発明の垂直磁気記録媒体においては、潤
滑層、その他周知の層を設けることができる。基板材質
はガラス(化学強化ガラス、結晶化ガラスを含む)に限
定されず周知の基板材料を用いることができる。
In the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, a lubricating layer and other known layers can be provided. The substrate material is not limited to glass (including chemically strengthened glass and crystallized glass), and a well-known substrate material can be used.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Mr/Ms比=1近辺、保持力HcにおけるMH曲線の
傾き=1/4π近辺(CGS単位系)であり、かつ、高
いS/Nを有する垂直磁気記録媒体の提供が可能とな
り、本発明の記録密度向上に対する貢献はきわめて大き
い。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a perpendicular magnetic recording medium having a ratio of Mr / Ms = 1, a slope of the MH curve at coercive force Hc = 1 / 4π (CGS unit system), and a high S / N. The contribution to improving the recording density is extremely large.

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

【図1】本発明の垂直磁気記録媒体を説明するための概
略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining a perpendicular magnetic recording medium of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る垂直磁気記録媒体を示
す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a perpendicular magnetic recording medium according to one embodiment of the present invention.

【図3】実施例5における垂直磁気記録層のMH曲線を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an MH curve of a perpendicular magnetic recording layer in Example 5.

【図4】実施例6における垂直磁気記録層の熱処理前後
の組成及びCr増加率等を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a composition, a Cr increasing rate, and the like of a perpendicular magnetic recording layer before and after heat treatment in Example 6.

【図5】従来の単層型垂直磁気記録媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a conventional single-layer type perpendicular magnetic recording medium.

【図6】従来の2層型垂直磁気記録媒体の概略断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a conventional two-layer perpendicular magnetic recording medium.

【図7】垂直磁気記録層の記録状態における微視的構造
を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a microscopic structure in a recording state of a perpendicular magnetic recording layer.

【図8】従来の垂直磁気記録層のMH曲線である。FIG. 8 is an MH curve of a conventional perpendicular magnetic recording layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…第1下地層 3…第2下地層 4…垂直磁気記録層 11…ガラス基板 12…第1下地層 13…第2下地層 14…垂直磁気記録層 15…保護層 51…基板 52…結晶軸制御層 53…垂直磁気記録層 54…保護層 61…基板 62…下地軟磁性層 63…中間層 64…垂直磁気記録層 65…保護層 71…垂直磁気記録層 72…垂直磁気記録層を形成する結晶粒 73…磁化遷移線 74…各記録ビットにおける平均的磁化方向を表す矢印 75…各記録ビッにおける平均的磁化方向を表す矢印 76…各記録ビットにおいて、平均的磁化方向と異なる
方向を向く逆磁区
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... 1st underlayer 3 ... 2nd underlayer 4 ... Perpendicular magnetic recording layer 11 ... Glass substrate 12 ... 1st underlayer 13 ... 2nd underlayer 14 ... Perpendicular magnetic recording layer 15 ... Protective layer 51 ... Substrate 52: Crystal axis control layer 53: Perpendicular magnetic recording layer 54: Protective layer 61: Substrate 62: Underlying soft magnetic layer 63: Intermediate layer 64: Perpendicular magnetic recording layer 65: Protective layer 71: Perpendicular magnetic recording layer 72: Perpendicular magnetic recording Crystal grains forming layer 73: magnetization transition line 74: arrow representing average magnetization direction in each recording bit 75: arrow representing average magnetization direction in each recording bit 76: different from average magnetization direction in each recording bit Reverse domain facing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 順太 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 (72)発明者 三浦 義從 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 Fターム(参考) 5D006 BB02 BB06 BB07 CA01 CA05 CA06 DA03 DA08 5D112 AA03 AA05 AA11 AA24 BB05 BD03 BD04 BD07 BD08 FA04 GB03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junta Nakano 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Hoya Co., Ltd. No. 5 F-term in Hoya Corporation (reference) 5D006 BB02 BB06 BB07 CA01 CA05 CA06 DA03 DA08 5D112 AA03 AA05 AA11 AA24 BB05 BD03 BD04 BD07 BD08 FA04 GB03

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、磁気記録層の結晶軸を制御す
る少なくとも一層の下地層、及び前記下地層上に磁化容
易軸方向が基板面法線方向に略平行である垂直磁気記録
層を少なくとも有する垂直磁気記録媒体において、 前記垂直磁気記録層が、Mr/Ms=0.9〜1、か
つ、保持力HcにおけるMH曲線の傾きがCGS単位系
で1/4π〜1.3/4πである特性を有することを特
徴とする垂直磁気記録媒体。
At least one underlayer for controlling the crystal axis of a magnetic recording layer on a substrate, and a perpendicular magnetic recording layer on which an easy axis direction is substantially parallel to a substrate surface normal direction is formed on the underlayer. In the perpendicular magnetic recording medium having at least: the perpendicular magnetic recording layer has a ratio of Mr / Ms = 0.9 to 1 and an inclination of an MH curve in a coercive force Hc of 1 / 4π to 1.3 / 4π in a CGS unit system. A perpendicular magnetic recording medium having certain characteristics.
【請求項2】 基板上に、磁気記録層の配向性を制御す
る少なくとも一層の下地層、及び前記下地層上に磁化容
易軸方向が基板面法線方向に略平行である垂直磁気記録
層を少なくとも有する垂直磁気記録媒体において、 前記下地層は、TiもしくはTiを含む合金からなる第
1下地層、前記第1下地層上に形成されたCrを含む第
2下地層を含み、 前記垂直磁気記録層は、Crが粒界偏析したCo基合金
からなり、 前記第2下地層は、Crを含むCo基合金に、Pt、T
a、Nb、及びZrのうち少なくとも一種の添加元素を
含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
2. At least one underlayer for controlling the orientation of a magnetic recording layer on a substrate, and a perpendicular magnetic recording layer having an easy axis of magnetization substantially parallel to a normal to the substrate surface on the underlayer. In the perpendicular magnetic recording medium having at least, the underlayer includes a first underlayer made of Ti or an alloy containing Ti, and a second underlayer containing Cr formed on the first underlayer. The layer is made of a Co-based alloy in which Cr is segregated at the grain boundary, and the second underlayer is made of Pt, T
A perpendicular magnetic recording medium comprising at least one additional element of a, Nb, and Zr.
【請求項3】 前記第2下地層が、15at%以上のC
rと、総量が15at%以下の前記添加元素を含むCo
基合金からなり、この第2下地層の結晶構造が六方最密
充填構造であり、かつそのc軸が基板面法線方向と略平
行であることを特徴とする請求項2に記載の垂直磁気記
録媒体。
3. The method according to claim 2, wherein the second underlayer has a C content of 15 at% or more.
r and Co containing the additive element in a total amount of 15 at% or less.
3. The perpendicular magnetic field according to claim 2, wherein the second underlayer is made of a base alloy, the crystal structure of the second underlayer is a hexagonal close-packed structure, and the c-axis is substantially parallel to the normal direction of the substrate surface. recoding media.
【請求項4】 前記垂直磁気記録層が、少なくともCr
とPtを含むCo基合金からなることを特徴とする請求
項1〜3から選ばれる一項に記載の垂直磁気記録媒体。
4. The method according to claim 1, wherein the perpendicular magnetic recording layer comprises at least Cr.
4. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the perpendicular magnetic recording medium is made of a Co-based alloy containing Pt and Pt.
【請求項5】 前記垂直磁気記録層が、添加元素として
Ta、B、Nb、Zrのうち少なくとも一種を含むこと
を特徴とする請求項4に記載の垂直磁気記録媒体。
5. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 4, wherein the perpendicular magnetic recording layer contains at least one of Ta, B, Nb, and Zr as an additional element.
【請求項6】 前記第1下地層及び/又は前記第2下地
層が、窒素を含むことを特徴とする請求項1〜5から選
ばれる一項に記載の垂直磁気記録媒体。
6. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the first underlayer and / or the second underlayer contains nitrogen.
【請求項7】 請求項2〜6に記載の垂直磁気記録媒体
を製造する方法であって、 基板上に、第1下地層、第2下地層及び垂直磁気記録層
を順次形成する工程を含み、かつ、 第2下地層中のCrを垂直磁気記録層中に拡散供給させ
る工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造
方法。
7. A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 2, comprising a step of sequentially forming a first underlayer, a second underlayer, and a perpendicular magnetic recording layer on a substrate. And a step of diffusing and supplying Cr in the second underlayer into the perpendicular magnetic recording layer.
【請求項8】 第2下地層中のCrを垂直磁気記録層中
に拡散供給させる工程が、垂直磁気記録層を450℃以
上600℃以下の温度で熱処理する工程であることを特
徴とする請求項7に記載の垂直磁気記録媒体の製造方
法。
8. The method according to claim 1, wherein the step of diffusing and supplying Cr in the second underlayer into the perpendicular magnetic recording layer is a step of heat-treating the perpendicular magnetic recording layer at a temperature of 450 ° C. to 600 ° C. Item 8. The method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to Item 7.
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