JP2002133635A - 情報記録媒体及び情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高保磁力の情報記録膜に微小な磁区を確実に
形成できる情報記録媒体及び情報記録装置を提供する。 【解決手段】 磁気記録媒体１０は、基板１上に補助磁
性層２、非磁性膜３、硬質磁性膜４を備える。補助磁性
層２を、２層以上の軟磁性膜と当該軟磁性膜に挟まれる
ように形成される非磁性の中間膜とから構成する。かか
る構造を有する補助磁性層２は、軟磁性膜単層で補助磁
性層を構成した場合よりも大きな飽和磁束密度が得られ
るとともに、高周波帯域においても高い透磁率を有す
る。それゆえ、記録用磁気ヘッドからの磁束を硬質磁性
膜の微小領域に集中して印加でき、高保磁力の硬質磁性
膜であっても超高密度に情報を記録できる。本発明の情
報記録装置は５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２を越える超高
密度記録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
情報記録媒体及び情報記録装置に関し、特に、高い保磁
力を有する情報記録膜に磁気ヘッドの磁界を効率良く印
加して微小な記録磁区を確実に形成することができる情
報記録媒体及び情報記録装置に関する。

【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】高密度磁気記録を実現するための磁気記録
媒体として、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する
垂直磁化膜を情報記録膜に用いた垂直磁気記録媒体が知
られている。かかる垂直磁気記録媒体の情報記録膜とし
ては、例えば、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（−Ｔａ）系の磁性材
料が用いられている（InterMag2000 AD06）。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Ｃｏ系の結晶質材料を用いた磁気記録
媒体においては、軟磁性膜（補助磁性層）と結晶質の情
報記録膜とを組み合わせて２層の磁性膜を備えた構成に
することが提案されている。このような軟磁性膜を形成
することにより、情報記録時には記録用磁気ヘッドと軟
磁性膜との間で閉磁界ループが形成され、情報記録膜に
対して垂直な方向に確実に磁界が印加されるので、情報
記録膜に安定して情報を記録することができるからであ
る。例えば、特開平３−１８３０１１には、垂直磁気記
録媒体に好適な２層構造の磁気記録媒体と、用いる軟磁
性膜の透磁率について検討した結果が開示されている。
また、熱安定性に優れ、高密度記録に好適な垂直磁気記
録用の磁性材料として、非晶質材料の希土類−鉄族合金
が有望であることが第２３回日本応用磁気学会学術講演
会（8aB-11 1999）において報告されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の軟磁
性膜と情報記録用の磁性膜とを組み合わせた磁気記録媒
体においては、軟磁性膜と情報記録用の磁性膜との間で
働く磁気的相互作用が強いために、情報記録時に軟磁性
膜が情報記録用の磁性膜の磁壁の移動を妨げてしまい、
情報記録用の磁性膜に形成される磁壁が所望の位置に位
置付けられない場合や、微小磁区を形成することができ
ない場合があった。

【０００６】また、更なる高密度記録化を実現するため
に情報記録膜の保磁力を更に高めたとき、記録用磁気ヘ
ッドからの磁束を情報記録膜に効率良く印加させない
と、情報記録膜を確実に磁化させることは困難である。
すなわち、高密度記録のためには、記録用磁気ヘッドか
らの磁束が情報記録膜に効率良く印加されるように、磁
気記録媒体を構成する磁性材料の磁気特性や媒体構成を
選択する必要がある。

【０００７】また、一般に、軟磁性膜は高い周波数域に
おいて透磁率が急激に低下するために、データ転送速度
の増大により記録周波数が高くなると記録が困難となる
という問題もあった。

【０００８】また、記録用の磁気ヘッドに用いられてい
る磁性材料の飽和磁束密度は、高密度化の進展とともに
増大しており、これに応じて、磁気記録媒体の軟磁性膜
の飽和磁束密度を増大させることが要望されている。

【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、飽和磁束密度の
大きな軟磁性膜を備える情報記録媒体を提供することに
ある。

【００１０】本発明の第２の目的は、情報記録用の磁性
膜に形成される記録磁区を高精度に位置付けることがで
きるとともに、その位置を安定して維持することができ
る情報記録媒体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
ことができる情報記録媒体及び情報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、記録用磁気ヘッド
からの磁界を高保磁力の情報記録膜に効率よく印加する
ことができ、情報記録膜の微小領域を確実に磁化させる
ことできる情報記録媒体及び情報記録装置を提供するこ
とにある。

【００１３】本発明の第５の目的は、記録用磁気ヘッド
からの磁束を情報記録膜に収束させて印加でき、情報記
録膜に微小な記録磁区を形成することができる情報記録
媒体及び情報記録装置を提供することにある。

【００１４】本発明の第６の目的は、５０Ｇｂｉｔ／ｉ
ｎｃｈ^２を越える超高密度記録に好適な情報記録媒体及
び情報記録装置を提供することにある。

【００１５】

【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、情報記録媒体において、基板上に、補助磁性層
と、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する硬質磁性
膜と、該補助磁性層及び硬質磁性膜の間に位置する非磁
性膜とを備え、上記補助磁性層が、複数の軟磁性膜と当
該複数の軟磁性膜の間に形成された非磁性の中間膜とか
ら構成されていることを特徴とする情報記録媒体が提供
される。

【００１６】本発明の情報記録媒体は、基板上に、補助
磁性層と、硬質磁性膜と、それらの間に存在する非磁性
膜とを備えた構造を有し、基板面に垂直な方向に磁化容
易軸を有する硬質磁性膜に情報を記録し得る。非磁性膜
は、硬質磁性膜と補助磁性層とを静磁的に結合させて、
硬質磁性膜と補助磁性層との間で働く磁気的相互作用
を、交換結合させた場合よりも弱くすることができる。
補助磁性層は、少なくとも２層の軟磁性膜と、一組の軟
磁性膜によって挟まれるように形成された非磁性の中間
膜とから構成される。例えば補助磁性層が２層の軟磁性
膜を有する場合は、図２（Ａ）に示すように、第１軟磁
性膜と第２軟磁性膜との間に非磁性の中間膜が形成され
て構成される。また、軟磁性膜が３層以上の多層から構
成されている場合は、補助磁性層は、図２（Ｂ）に示す
ように、第１、第２、第３、・・・第ｎ軟磁性膜のそれ
ぞれの間に非磁性の中間膜（第１、第２、・・・第ｎ−
１中間膜）が形成されて構成される（ここでｎは３以上
の整数とする）。

【００１７】かかる構成の補助磁性層は、１．９Ｔ〜
２．０Ｔの大きな飽和磁束密度を有しており、軟磁性膜
単層のみで補助磁性層を構成した場合よりも１．７倍〜
１．８倍程度に飽和磁束密度を大きくすることができ
る。これにより、磁気ヘッドで発生した磁界を、補助磁
性層において、より一層良好に吸収することができるの
で、情報記録時に磁気ヘッドから発生する磁界を、磁気
ヘッドと補助磁性層との間に位置する硬質磁性膜に効率
良く印加させることができる。それゆえ、硬質磁性膜に
微小な磁区を容易に且つ確実に形成することができる。

【００１８】また、複数の軟磁性膜と非磁性の中間膜と
からなる補助磁性層は、軟磁性膜単層で構成された場合
よりも膜厚方向の磁気的相互作用が低減されているの
で、補助磁性層に形成される磁壁は、情報記録時に硬質
磁性膜に磁区を形成する際に生じる磁壁の移動にスムー
ズに追従する。その結果、情報記録時に、補助磁性層
が、硬質磁性膜に形成される磁壁の移動の妨げとはなら
ず、硬質磁性層に形成される磁壁を所望の位置に確実に
位置付けることが可能となる。

【００１９】また、かかる構造を有する補助磁性層は、
高周波帯域でも高い透磁率を安定して維持することがで
きる。すなわち、補助磁性層は、１ＭＨｚ〜２００ＭＨ
ｚの高周波帯域においても１０００程度の高い透磁率を
有している。これにより、かかる高周波帯域の交流磁界
を用いても、安定に且つ確実に情報を記録することがで
きる。それゆえ超高密度記録に極めて好適である。

【００２０】本発明において、補助磁性層を構成する複
数の軟磁性膜及びそれぞれの軟磁性膜間に形成される中
間膜は、非晶質膜や人工格子膜（交互積層多層膜）とし
て構成し得る。また、補助磁性層を構成する複数の軟磁
性膜は、互いに同一の磁気特性を有していても異なる磁
気特性を有していてもよい。すなわち、それぞれの軟磁
性膜を、同一の軟磁性材料を用いて構成しても異なる軟
磁性材料を用いて構成してもよい。

【００２１】本発明において、補助磁性層の膜厚は、１
００ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。また、補助磁性層を
構成する複数の軟磁性膜の一層の膜厚は８ｎｍ〜１００
ｎｍが好ましく、５０ｎｍ程度がより一層好ましい。ま
た軟磁性膜の間に形成される非磁性の中間膜の膜厚は
０．２ｎｍ〜５ｎｍが好ましい。

【００２２】本発明においては、高密度記録の観点か
ら、補助磁性層の飽和磁束密度は１．５Ｔ以上であるこ
とが最も好ましい。これにより、情報を記録する際に用
いられる記録用磁気ヘッドの磁極から発生する磁束を、
より一層効率的に硬質磁性膜に収束させて印加させるこ
とができる。また、補助磁性層の飽和磁束密度の値が
１．５Ｔ以上であると、記録用磁気ヘッドと補助磁性層
との間に高密度記録に好適な閉磁界ループを形成するこ
とができる。従来技術の欄に記載した特開平３−１８３
０１１号では、軟磁性膜の透磁率についてのみ検討され
ており、記録用磁気ヘッドと軟磁性膜の飽和磁束密度の
関係については記載も示唆もされていない。

【００２３】本発明の情報記録媒体において、補助磁性
層と硬質磁性薄膜は、上述したように、それらの間に介
在する非磁性膜により互いに静磁気的に結合している。
かかる非磁性膜の膜厚は０．２ｎｍ以上、６ｎｍ以下が
好適である。非磁性膜の膜厚が０．２ｎｍ未満の場合は
非磁性膜の成膜の制御が困難であるため好ましくなく、
膜厚が６ｎｍを越えると補助磁性層と硬質磁性膜との間
で静磁気的な相互作用が生じなくなるので好ましくな
い。

【００２４】本発明において、補助磁性層と硬質磁性膜
とによって挟まれた非磁性膜は、非磁性を示す材料であ
れば任意の材料を用いて構成することができ、例えば、
Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、
Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＣｕの中から
選ばれる少なくとも１種類の元素、あるいは、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇ及びＴｉの中から選ばれる少なく
とも１種類の元素の酸化物あるいは窒化物を用いること
が最も好ましい。これらの材料は、硬質磁性膜や補助磁
性層などの磁性膜中に不純物として含まれる水や酸素が
磁性膜間で拡散するのを抑制できるので、これら磁性膜
の耐食性を向上させることができるとともに、磁性膜の
信頼性を向上させることができる。

【００２５】本発明において、補助磁性層の保磁力は、
硬質磁性膜の保磁力の２０％以下であることが最も好ま
しい。補助磁性層の保磁力を硬質磁性膜の保磁力の２０
％程度にすることより、硬質磁性膜に形成される磁区の
エッジ位置の制御性が向上することがわかった。この効
果は、硬質磁性膜が、希土類元素と鉄族元素との非晶質
合金を用いて構成されている場合に有効である。ここ
で、一般には、保磁力が０．１Ｏｅ（約７．９５８Ａ／
ｍ）以下の磁性材料が軟磁性材料と呼ばれているが、本
発明の情報記録媒体の補助磁性層を構成する複数の軟磁
性膜には、硬質磁性膜の保磁力の２０％以下の保磁力を
有する磁性材料も含むものとする。

【００２６】本発明において、硬質磁性膜はフェリ磁性
体の薄膜であることが好ましい。フェリ磁性体は、例え
ば希土類元素と鉄族元素とから構成される非晶質合金に
することができ、希土類元素は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及び
Ｈｏの中から選ばれる少なくとも１種類の元素が好適で
あり、鉄族元素は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉの中から選ばれ
る少なくとも１種類の元素が好適である。また、硬質磁
性膜は、鉄族元素と希土類元素とを交互に積層した交互
積層多層膜（人工格子膜）を用いて構成してもよい。本
発明において硬質磁性膜はＸ線回折を行なったときに結
晶構造に基づく回折ピークが観測されないような構造を
有することが好ましい。

【００２７】また、硬質磁性膜は、白金属元素と鉄族元
素とから構成される人工格子膜（交互積層多層膜）にも
し得る。かかる人工格子膜において、白金族元素は、Ｐ
ｔ、Ｐｄ及びＲｈの中から選ばれる少なくとも１種類の
元素が好適であり、鉄族元素がＦｅ、Ｃｏ及びＮｉの中
から選ばれる少なくとも１種類の元素が好適である。ま
た、硬質磁性膜は、Ｃｏ−Ｃｒを主体とする磁性合金か
ら構成することもできる。この場合は、Ｃｏ−Ｃｒ合金
に、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐｔ及びＢの中から選ばれる少なくと
も１種類の元素を含ませた結晶質の合金として構成して
も良い。

【００２８】本発明において、補助磁性層を構成する軟
磁性膜の磁性材料は、Ｃｏ−Ｚｒを主体とする合金が好
ましく、特に、これにＴａ、Ｎｂ及びＴｉの中から選ば
れる少なくとも１種類の元素を含んだ非晶質合金が好適
である。また、軟磁性膜は、鉄族元素と希土類元素から
構成されるフェリ磁性体から構成することもできる。か
かるフェリ磁性体としては、例えば、鉄族元素がＦｅ及
びＣｏの少なくとも一方の元素であり、希土類元素が、
Ｇｄ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｌａ及び
Ｙの中から選ばれる少なくとも１種類の元素である非晶
質合金であることが最も好ましい。また、軟磁性膜は、
図３に示すような、Ｆｅからなる結晶粒子同士の粒界部
に、Ｔａ、Ｎｂ及びＺｒの中から選ばれる少なくとも１
種類の元素の窒化物または炭化物を均一に分散させて析
出させたナノクリスタル構造を有する磁性膜であっても
よい。図３において、Ｆｅ結晶粒子の粒子径は８〜２０
ｎｍであり、窒化物または炭化物の粒子径は３〜７ｎｍ
程度である。

【００２９】また、補助磁性層を構成する複数軟磁性膜
のそれぞれの間に形成される中間膜には、つぎの（１）
〜（３）のいずれか一つの材料を用いて構成することが
好ましい。 （１）Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｖ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｃｕの
少なくとも一種類の元素。 （２）Ｔａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔｉの少なくと
も一種の元素の酸化物または窒化物。 （３）酸化コバルト及び酸化マグネシウムの少なくとも
一方と酸化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化
アルミニウム及び酸化ジルコニウムの少なくとも一種と
の化合物から構成される複酸化物。

【００３０】これらの材料のいずれか一つを中間膜に用
いて補助磁性層を構成することにより、補助磁性層から
は高周波帯域においても十分大きな透磁率及び飽和磁束
密度が得られるので、高密度化に伴って記録周波数を高
めても確実に情報の記録を行なうことができる。

【００３１】本発明において、硬質磁性膜を、結晶質材
料を用いて構成した場合には、補助磁性層も結晶質材料
を用いて構成することが好ましく、硬質磁性膜を、非晶
質材料を用いて構成した場合には、軟磁性膜も非晶質材
料を用いて構成することが好ましい。

【００３２】本発明の第２の態様に従えば、情報記録装
置において、基板上に、補助磁性層と、硬質磁性膜と、
該補助磁性層及び硬質磁性膜の間に位置する非磁性膜と
を備える情報記録媒体と、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情報記録媒体
に対して駆動するための駆動装置とを備え、上記補助磁
性層が、複数の軟磁性膜と当該複数の軟磁性膜の間に形
成された非磁性の中間膜とから構成されていることを特
徴とする情報記録装置が提供される。

【００３３】本発明の情報記録装置は、搭載されている
情報記録媒体の補助磁性層を、非磁性の中間膜で互いに
隔離されて構成された複数の軟磁性膜を用いて形成して
いる。かかる補助磁性層は大きな飽和磁束密度を有する
とともに、高周波帯域においても高い透磁率を有してい
るので、記録用磁気ヘッドから発生する磁束を、情報を
記録するための硬質磁性膜の狭い領域に集中して印加す
ることができる。したがって、情報記録媒体の硬質磁性
膜に微小な記録磁区を確実に形成することが可能とな
り、高速且つ超高密度に情報を記録することができる。

【００３４】本発明において、情報記録媒体の補助磁性
層の飽和磁束密度は、情報を記録する際に用いられる磁
気ヘッドの磁界発生部分（磁極）を構成する磁性材料の
飽和磁束密度以上であることが好ましい。すなわち、補
助磁性層及び記録用磁気ヘッドの磁極を構成する磁性材
料の飽和磁束密度をそれぞれＢｓ（Ｍ）及びＢｓ（Ｈ）
としたときに、Ｂｓ（Ｈ）≦Ｂｓ（Ｍ）の関係を満足す
るように、補助磁性層の磁性材料または記録用磁気ヘッ
ドの磁極材料を選択することが好ましい。これにより、
記録用磁気ヘッドからの磁界を、情報が記録される硬質
磁性膜に効率よく印加することが可能となり、硬質磁性
膜に微小な記録磁区を確実に形成することが可能とな
る。以下、その理由について説明する。

【００３５】情報記録時に、かかる情報記録媒体に、記
録用磁気ヘッドを用いて磁界を印加すると、記録用磁気
ヘッドと補助磁性層との間で図４に示したような閉磁界
ループが形成される。すなわち、記録用磁気ヘッドの主
磁極から発生した磁束は、硬質磁性膜４を通過した後、
補助磁性層２に達し、この補助磁性層２内を通過して再
び硬質磁性膜４を通過した後、記録用磁気ヘッドの副磁
極に戻る。補助磁性層２の飽和磁束密度を、記録用磁気
ヘッドの磁極を構成する材料の飽和磁束密度と同じかそ
れより大きくすることにより、記録用磁気ヘッドの主磁
極から発生した磁束は、補助磁性層２に良好に且つ効率
良く吸収される。その結果、硬質磁性膜の狭い範囲に磁
束が集中して印加され、高保磁力の硬質磁性膜であって
も、磁束が印加された微小領域は確実に磁化される。し
たがって、硬質磁性膜に微小な記録磁区を高密度に形成
することが可能となる。

【００３６】本発明の情報記録装置の磁気ヘッドは、例
えば、記録用磁気ヘッドと再生用磁気ヘッドとを一体に
して構成した磁気ヘッドにし得る。記録用磁気ヘッドに
は、例えば軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッドや単磁極ヘ
ッドを用いることができる。再生用磁気ヘッドには、Ｍ
Ｒ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 Re
sistive素子；磁気トンネル型磁気抵抗効果素子）を用
いることができる。これらの再生素子を用いることによ
り情報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。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従う情報記録媒体
及び情報記録装置について実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３８】〔ＥＣＲスパッタ装置の説明〕最初に、後
述する実施例の磁気記録媒体の保護膜の成膜に用いるＥ
ＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）スパッタ装置に
ついて説明する。図５は、ＥＣＲスパッタ装置８０を概
念的に示す。ＥＣＲスパッタ装置８０は、プラズマが発
生する第１チャンバ８１と、第１チャンバ８１の上方に
連結された環状のターゲット７０と、ターゲット７０の
上方に連結された第２チャンバ８３とを主に有する。第
１チャンバ８１は、石英製の円筒管であり、軸方向の上
方及び下方に一対のコイル６４、６６がそれぞれ周回し
て設けられている。第１チャンバ８１には、マイクロ波
発生器７４が導入管を介して連結されており、導入管は
第１チャンバ８１のコイル６４と６６との間に連結され
ている。第２チャンバ８３は金属製の真空チャンバであ
り、その頂部には、ターゲット７０から叩き出された粒
子を堆積させる基板６８が設置されている。更に、第２
チャンバ８３の上方には、印加されたバイアスにより引
き出されたプラズマを収束させる（発散を抑制させる）
ためのコイル６２が設けられている。ターゲット７０と
第２チャンバ８３内に設置された基板６８は、バイアス
電圧が印加できるように、電源９０に接続されている。

【００３９】第１チャンバ８１内部、ターゲット７０の
内側及び第２チャンバ内部は連通され、外部から閉塞さ
れている。装置動作時に不図示の真空ポンプにより、第
１チャンバ８１内部、ターゲット７０内側及び第２チャ
ンバ８３内部の共有する空間を減圧するとともに、第１
チャンバ８１内に不図示のガス供給口を介して気体（例
えばＡｒ）を導入する。次いで、装置内部にコイル６４
及び６６を用いて一定の磁界を印加する。この磁界によ
って、装置内部に存在する自由電子は、磁界軸を右回り
にサイクロトロン運動する。この電子サイクロトロン運
動の角振動数は、例えば、電子密度が１０^１０ｃｍ^−３
程度である場合には、約１０^９Ｈｚ程度であり、マイク
ロ波領域の角振動数となる。この磁場内にマイクロ波発
生器７４から、発生したマイクロ波を導入すると、マイ
クロ波は電子のサイクロトロン運動と共鳴し、そのマイ
クロ波のエネルギーが電子に吸収される共鳴吸収が起こ
る。この共鳴吸収によって電子は高エネルギーを得て加
速され、気体に衝突してその気体の電離を引き起こし、
高エネルギーを有するＥＣＲプラズマ７６を第１チャン
バ８１内に発生させる。ここで、電子には共鳴吸収によ
り一定レベルのエネルギーが与えられるので、電子のエ
ネルギー状態もまた一定の高エネルギーレベルにある。
このような電子を気体に衝突させてプラズマを発生させ
るため、このプラズマを構成する粒子は高エネルギーで
あるとともに、放電などにより発生する通常のプラズマ
に比べて各粒子のエネルギーが揃い、エネルギー分布の
狭いプラズマが得られる。

【００４０】プラズマの発生位置の上方にある環状のタ
ーゲット７０と基板６８の間には、バイアス電圧が印加
されているため、発生したプラズマはターゲット７０に
向かって引き出され、ターゲット７０に衝突してターゲ
ット粒子を叩き出す。この際に、バイアス電圧を変化さ
せることによって、ターゲット７０に衝突するプラズマ
の運動エネルギー、ひいてはプラズマによって叩き出さ
れたターゲット粒子の運動エネルギーを精密に制御する
ことが可能となる。このようにしてエネルギーが制御さ
れたターゲット粒子は、図示したようにターゲット粒子
の流れ７２として基板６８に向かい、基板６８上に均質
に且つ等しい膜厚で堆積される。

【００４１】

【実施例１】この実施例では、本発明に従う情報記録媒
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上に補助磁性層２、非磁性膜３、硬質磁性膜４及び
保護膜５を順次積層した構造を有する。かかる構造の磁
気記録媒体において硬質磁性膜４には非晶質のＴｂ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ膜を用いた。また、補助磁性層２としてＣｏ
_８０Ｎｂ_８Ｚｒ_１２膜とＴｉ膜とを交互に積層した非晶
質の交互積層膜を用いた。ここでは、硬質磁性膜４と補
助磁性層２を非晶質材料を用いて構成したが、硬質磁性
膜４と補助磁性層２のいずれか一方が結晶質であっても
よい。

【００４２】〔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。

【００４３】〔補助磁性層の成膜〕次いで、かかる基板
１上に、補助磁性層２として、Ｔｉ膜とＣｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ膜とを交互に積層した交互積層膜を形成した。かかる
交互積層膜は交互スパッタにより形成した。Ｃｏ−Ｎｂ
−Ｚｒ膜の膜厚を１５ｎｍ、Ｔｉ膜の膜厚を１ｎｍと
し、補助磁性層２の全膜厚が２２０ｎｍになるように成
膜した。ここで、補助磁性層２の膜厚は、磁気ヘッドの
形状や印加磁界の強度によって適宜選択される。交互ス
パッタのスパッタ法にはＤＣマグネトロンスパッタ法を
用いた。ＤＣマグネトロンスパッタ法はプラズマの広が
りが小さく、相互の拡散を抑えることができるので、多
層膜を成膜する方法として好適である。スパッタの条件
は、投入ＲＦパワーが１ｋＷ／５インチ、放電ガス圧力
が１０ｍＴｏｒｒ（約１．３３Ｐａ）である。スパッタ
リングの際の基板の温度は室温とした。

【００４４】こうして形成された補助磁性層２の結晶構
造をＸ線回折法により調べたところ、明確なピークは得
られず、非晶質であることがわかった。また、補助磁性
層２の磁気特性を調べたところ、保磁力が０．６Ｏｅ
（約４７．７４８Ａ／ｍ）、飽和磁束密度が２．０Ｔ、
比透磁率が１０００であった。補助磁性層を軟磁性膜単
層で構成した場合は飽和磁束密度が１．１Ｔであるが、
得られた飽和磁束密度が１．１Ｔよりも大きくなってい
るのは、補助磁性層２を多層化して構成しためである。
このように、非磁性の中間膜を介して軟磁性膜を多層に
して補助磁性層を構成することにより、軟磁性膜を単層
して構成した場合よりも飽和磁束密度を増大することが
できる。また、補助磁性層の基板面に平行な方向の交換
結合力を低減することができるので、情報記録膜に磁区
を形成する際の磁壁移動に影響を及ぼすことが低減され
る。

【００４５】ここでは、交互スパッタにＤＣマグネトロ
ンスパッタ法を用いたが、電子サイクロトロン共鳴（Ｅ
ＣＲ）吸収を用いたスパッタ法（ＥＣＲスパッタ法）を
用いてもよい。多層膜の成膜で重要なのは、層の間で発
生する相互拡散を抑制することである。かかる点を考慮
するとＥＣＲスパッタ法は層間拡散を抑制する効果が大
きいので多層膜の成膜に有効な方法である。

【００４６】〔非磁性膜の成膜〕つぎに、非磁性膜３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
り膜厚３ｎｍで形成した。スパッタターゲットにはシリ
コンを、放電ガスにはＡｒ−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
の放電ガス圧は１０ｍＴｏｒｒ（約１．３３Ｐａ）、投
入ＲＦパワーは１ｋＷ／５インチである。また、スパッ
タの際には、基板の加熱や冷却は行なわず、室温にてス
パッタした。

【００４７】かかる非磁性膜３は、硬質磁性膜４に形成
される磁壁の移動を防止するピン止めの効果を有すると
ともに、硬質磁性膜４と補助磁性層２とを互いに静磁結
合させる効果を有する。かかる効果は、非磁性膜３を構
成する材料に依存するとともに、成膜条件にも大きく依
存する。この点を考慮すると、非磁性膜を構成する材料
は、窒化シリコンに限定されるものではなく、Ｎｉ−Ｐ
やＡｌ、Ａｌ−Ｃｒ合金、Ｃｒ、Ｃｒ−Ｔｉ合金などの
金属を用いてもよく、ＡｌＮやＺｒＯ_２、ＢＮなどの無
機化合物を用いてもよい。また、非磁性膜３の膜厚は、
磁気ヘッド、特に記録ヘッドの形状や性能に応じて調整
されることが望ましい。

【００４８】また、ここでは、非磁性膜３に窒化シリコ
ンを用いたが、これに限定されるものではなく、例え
ば、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｖ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＣｕの中
の少なくとも一種の元素や、Ｔａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｉ、
Ｍｇ及びＴｉの中の少なくとも一種の元素の酸化物また
は窒化物を用いても同様の効果を得ることができる。

【００４９】〔硬質磁性膜の成膜〕つぎに、硬質磁性膜
４として、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶質膜を、ＲＦマグネト
ロンスパッタ法を用いて膜厚２０ｎｍで形成した。硬質
磁性膜４の組成は、Ｔｂ_{１ ５}Ｆｅ_７５Ｃｏ_１０で、遷移
金属の副格子磁化が優勢側である。スパッタリングで
は、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。

【００５０】ここで硬質磁性膜４の磁気特性を調べたと
ころ、保磁力は３．５ｋＯｅ（約２７８．５３ｋＡ／
ｍ）、飽和磁化は２５０ｅｍｕ／ｍｌ、垂直磁気異方性
エネルギーは６×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。これ
らの値は、ガラス基板上に直接形成したＴｂ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ膜から得られる磁気特性である。

【００５１】〔保護膜の成膜〕最後に、保護膜５として
Ｃ膜を５ｎｍの膜厚で上述のＥＣＲスパッタ法により形
成した。ターゲットにＣ（カーボン）を、放電ガスにＡ
ｒをそれぞれ用いた。スパッタ時の圧力は０．３ｍＴｏ
ｒｒ（約３９．９ｍＰａ）、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５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。

【００５２】保護膜５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、保護性能を更に向上さ
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。

【００５３】また、保護膜５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
る硬質磁性膜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硬質記録膜
４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。

【００５４】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。

【００５５】〔磁気特性の測定〕こうして得られた磁気
記録媒体１０について磁気特性を測定した。ＶＳＭ（Vi
bration 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。また、保磁力：Ｈ
ｃは３．９ｋＯｅ（約３１０．３６２ｋＡ／ｍ）、飽和
磁化：Ｍｓは２５０ｅｍｕ／ｃｍ^３であった。また、垂
直磁気異方性エネルギーが６×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３で
あった。このように、図１に示す構成で磁気記録媒体を
作製すると、磁気記録媒体から得られる保磁力が増大し
た。これは、硬質磁性膜を形成する表面の形状や軟磁性
膜との磁気的相互作用を反映した結果であると考えられ
る。この磁気記録媒体の硬質磁性膜４の活性化体積を測
定し、磁性膜の熱的安定性の指標であるＫｕＶ／ｋＴの
値を求めたところ３５０であった。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膜は熱的
に安定である。従来のＣｏ系材料の場合は、６０〜７０
程度であることから、硬質磁性膜４は熱的安定性に優れ
ていることがわかる。

【００５６】〔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６及び図７に示す。

【００５７】図６は磁気記録装置１００の上面の図であ
り、図７は、磁気記録装置１００の図６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、
１．５Ｔの飽和磁束密度を有するＦｅ_７５Ｎｉ_２５合金
の軟磁性膜を用いた単磁極ヘッドを用いた。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０．１２μｍ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６及び図７
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。

【００５８】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。ここで、記録用磁気ヘッ
ドの磁性材料の飽和磁束密度は１．５Ｔであり、磁気記
録媒体の補助磁性層の飽和磁束密度が２．０Ｔであるの
で、補助磁性層は記録用磁気ヘッドから発生した磁界を
十分に引き込んで硬質磁性層の所望領域を確実に磁化さ
せることができる。

【００５９】この磁気ディスク５１に５０Ｇｂｉｔｓ／
ｉｎｃｈ^２（約７．７５Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）に相当す
る信号（８００ｋＦＣＩ）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。補助磁性層を設けない磁気ディスクよりも２ｄＢ以
上ノイズを低減する効果が得られた。

【００６０】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硬質磁性
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、補助磁性層を備えない磁気ディスクよりもエッ
ジの揺らぎを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。更に、サブミクロン以下の
微小磁区の形成も容易に行なうことができた。

【００６１】本実施例では基板上に直接補助磁性層を形
成したが、基板と補助磁性層との間に、補助磁性層の保
護や基板と補助磁性層との接着性の向上を目的として、
例えば、窒化シリコンまたは酸化シリコンなどの無機化
合物薄膜や、ＣｒまたはＴｉなどの非磁性の金属薄膜を
１０ｎｍ程度の膜厚で形成してもよい。

【００６２】また、本実施例では、補助磁性層として軟
磁性膜と中間膜とからなる交互積層多層膜を用い、中間
膜としてＴｉ膜を用いたが、Ｔｉ膜のような非磁性金属
膜の代わりに、例えばＳｉ_３Ｎ_４のような無機化合物薄
膜や、Ｎｉ−Ｆｅのような柱状結晶で軟磁性膜と異なる
組織を有し且つ結晶磁気異方性を設けることが可能な材
料からなる薄膜を用いてもよい。このような中間膜を用
いて補助磁性層を構成しても、補助磁性層の飽和磁束密
度を向上させることができる。更に、軟磁性膜中にＳｉ
_３Ｎ_４のような無機化合物を分散させると、補助磁性層
を軟磁性膜と中間膜と多層膜で構成することによって得
られる効果に加えて、補助磁性層を構成する複数の軟磁
性膜同士の交換結合力を低減することができるので、高
密度記録により好適である。

【００６３】また、本実施例では、補助磁性層を構成す
る軟磁性膜として、Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ系非晶質合金を用
いたが、ＴａをＮｂやＴｉに変更しても同様の特性が得
られた。また、Ｃｏ−Ｚｒ系の非晶質合金以外に、非晶
質の鉄族元素と希土類元素とのフェリ磁性体を用いても
同様の効果が得られた。この場合は、鉄族元素としてＦ
ｅ及びＣｏの少なくとも一方の元素を用いることがで
き、希土類元素としてＧｄ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｎｄ、Ｐｒ、
Ｓｍ、Ｃｅ、Ｌａ及びＹの中から選ばれる少なくとも１
種類の元素を用いることができる。かかる材料を軟磁性
膜として用いた場合、飽和磁束密度が大きくなるような
組成を選択することができるので有効である。

【００６４】また、軟磁性膜として、６ｎｍ〜２０ｎｍ
程度のＦｅ結晶粒子の周囲（結晶粒界）に、ＴａＣ、Ｔ
ａＮ、Ｈｆ−Ｎなどの２ｎｍ〜５ｎｍ程度の微粒子を分
散させたナノクリスタル構造の軟磁性膜、例えば、Ｆｅ
−Ｔａ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｎ系、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ系な
どの軟磁性膜を用いてもよい。これらの中で特にＣ（カ
ーボン）系の軟磁性材料を用いて軟磁性膜を構成し、か
かる軟磁性膜と中間膜とを用いて補助磁性膜を構成する
場合、中間膜を構成する材料には、Ｃとの反応性の低い
材料を用いることが望ましい。

【００６５】また、本実施例では、硬質磁性膜にＴｂ−
Ｆｅ−Ｃｏ非晶質合金を用いたが、Ｔｂ以外にＤｙ、Ｈ
ｏ、Ｇｄのいずれの元素を用いても良く、この場合、垂
直磁気異方性は、Ｔｂ＞Ｄｙ＞Ｈｏ＞Ｇｄの順で小さく
なった。また、硬質磁性膜を構成する希土類金属とし
て、例えば、Ｔｂ−Ｄｙ、Ｔｂ−Ｈｏ、Ｔｂ−Ｇｄ、Ｄ
ｙ−Ｈｏ、Ｄｙ−Ｇｄ、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｈｏ、Ｔｂ−Ｄｙ
−Ｇｄ、Ｄｙ−Ｇｄ−Ｈｏなどの複数の希土類元素を含
む合金系を用いても良い。

【００６６】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。

【００６７】また、硬質磁性膜を構成する希土類−遷移
金属材料中の希土類元素の濃度は、２０ａｔ％以上３０
ａｔ％以下であることが好ましい。希土類元素をかかる
濃度範囲にすることにより、希土類−遷移金属材料は、
基板面に垂直な方向に磁気異方性を有する垂直磁化膜に
することができる。

【００６８】

【実施例２】この実施例では、硬質磁性膜として、Ｔｂ
−Ｆｅ−Ｃｏ系の非晶質合金膜の代わりにＴｂ／Ｆｅ／
Ｃｏ人工格子膜を用いた以外は、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。情報記録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、硬質磁性膜（Ｔｂ
／Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜）の成膜方法について以下に説
明する。

【００６９】〔硬質磁性膜の成膜方法〕硬質磁性膜であ
るＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜の成膜では、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Ｄ
Ｃ電力をＴｂが０．３ｋＷ、Ｃｏが０．１５ｋＷ、そし
て、Ｆｅが０．７ｋＷに設定した。基板の回転数は３０
ｒｐｍである。また、スパッタ時の放電ガス圧力は３ｍ
Ｔｏｒｒ、放電ガスには高純度のＡｒガスを用いた。こ
うしてＦｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎｍ）／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２０ｎｍになるように人工格子膜を形成し
た。

【００７０】上記Ｔｂ／Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜を作製す
る場合に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。

【００７１】このような人工格子膜を用いると、Ｔｂ−
Ｆｅ−Ｃｏ系の非晶質合金膜を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、熱的安定性を向上させることができる。この人工格
子膜は、ＦｅやＣｏなどの遷移金属とＴｂなどの希土類
元素と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、かかる人工格子膜の磁性は、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。本実施例で作製した人工格子膜は、遷移金属の磁化
が優勢な人工格子膜である。

【００７２】また、この実施例では、Ｔｂ／Ｆｅ／Ｃｏ
人工格子膜を４ｎｍの膜厚で形成した後、Ｎｂからなる
膜を０．３ｎｍの膜厚で形成した。そして、Ｔｂ／Ｆｅ
／Ｃｏ人工格子膜とＮｂ膜を繰り返し成膜して、Ｔｂ／
Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜の膜厚が約２０ｎｍになるまで成
膜した。Ｎｂ膜はＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜の表面全
体を覆っている必要はなくアイランド状に形成されてい
てもよい。

【００７３】つぎに、かかる人工格子膜を硬質磁性膜と
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わ
かった。また、保磁力Ｈｃは３．９ｋＯｅ（約３１０．
３６２ｋＡ／ｍ）であった。また、人工格子膜の磁気異
方性エネルギーは、基板面に垂直な方向の垂直磁気異方
性エネルギーが１×１０^７ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。更
に、磁気記録媒体の活性化体積Ｖを測定し、人工格子膜
の熱的安定性の指標となる値ＫｕＶ／ｋＴを求めたとこ
ろ４００であった。このことは、この人工格子膜が、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。

【００７４】また、情報記録膜の断面構造を高分解能透
過型電子顕微鏡（高分解能ＴＥＭ）により観察したとこ
ろ、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎｍ）／Ｔｂ（０．
２ｎｍ）からなる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。

【００７５】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、
それら磁気ディスクを、実施例１と同様に、図６及び７
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４０Ｇｂｉｔｓ／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。

【００７６】本実施例では、硬質磁性膜としてＴｂ／Ｆ
ｅ／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及びＨｏのいずれか１種類の元素を用
いても、または、Ｇｄ−Ｔｂ、Ｇｄ−Ｄｙ、Ｇｄ−Ｈ
ｏ、Ｔｂ−Ｄｙ及び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−Ｃ
ｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、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。

【００７７】更に、このフェリ磁性体の薄膜が、白金属
元素と鉄族元素とから構成される人工格子膜（交互積層
多層膜）であってもよい。具体的には、白金族元素がＰ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈのうちより選ばれる少なくとも１種類の
元素であり、鉄族元素がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちより選
ばれる少なくとも１種類の元素を用いても良い。

【００７８】

【実施例３】本実施例では、図８に示すように、基板１
上に下地膜６、補助磁性層２、非磁性膜３、硬質磁性膜
４及び保護膜５を積層した構造を有する磁気記録媒体２
０を作製した。硬質磁性膜４としてＣｏ−Ｃｒ系結晶質
磁性膜を、補助磁性層２としてＦｅ系ナノクリスタル膜
とＳｉＯ_２を交互に積層した多層膜を用いた。この実施
例では、補助磁性層を構成する複数の軟磁性膜として結
晶質のＦｅ系軟磁性膜を用いたので、硬質磁性膜も結晶
質の磁性材料を用いて構成した。これは、補助磁性層を
構成している軟磁性膜の結晶粒子が硬質磁性膜を形成す
る際の核として作用するので、補助磁性層と硬質磁性膜
をともに結晶質の材料を用いて構成することが有効だか
らである。

【００７９】また、かかる補助磁性層上に結晶質材料の
硬質磁性膜ではなく、非晶質材料の硬質磁性膜を形成す
ることも可能である。この場合は、結晶質のＦｅ系軟磁
性膜を有する補助磁性層上に、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ系の硬
質磁性膜を形成したときに、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ中のＦｅ
がＦｅ系軟磁性膜の結晶粒子を核として成長し、これが
磁気的な揺らぎとなって磁壁移動の際のピンニングサイ
トとして機能する。

【００８０】以下、磁気記録媒体の製造方法について図
８を参照しながら説明する。

【００８１】〔下地膜の成膜〕直径２．５インチ（約
６．３５ｃｍ）のガラス基板１上に下地膜６としてＮｉ
_８０Ｐ_２０をＲＦマグネトロンスパッタ法により１０ｎ
ｍの膜厚で形成した。ターゲット材料にはＮｉ−Ｐを用
い、放電ガスにはＡｒを用いた。スパッタの条件は、投
入ＲＦパワーが１ｋＷ／５インチ、放電ガス圧力が５ｍ
Ｔｏｒｒ（約６６５Ｐａ）である。スパッタリングは室
温で行った。

【００８２】かかる下地膜６は、下地膜６上に形成され
る膜（補助磁性膜）と基板との接着力を向上させる働き
を有するとともに、成膜時に基板を加熱したときに基板
内に含まれるアルカリ成分やアルカリ土類の成分が拡散
して媒体を構成している各膜、特に磁性膜をアタックす
ることを抑制することができるので、信頼性を高めるこ
とができるという効果を有している。

【００８３】〔補助磁性層の成膜〕つぎに、補助磁性層
２としてＦｅ−Ｔａ−Ｃ膜（軟磁性膜）とＴａ膜（非磁
性膜）とからなる交互積層膜をＲＦスパッタ法により作
製した。Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ膜の成膜ではターゲット材料に
Ｆｅ_７９Ｔａ_９Ｃ_１２合金を、Ｔａ膜の成膜ではターゲ
ット材料にＴａをそれぞれ用い、放電ガスにはＡｒガス
を用いた。スパッタの際の投入ＲＦパワーは、Ｆｅ−Ｔ
ａ−Ｃ膜の場合が１ｋＷ／５インチ、Ｔａ膜の場合が
０．２ｋＷ／５インチであり、放電ガス圧力が５ｍＴｏ
ｒｒである。スパッタリングは室温で行った。各膜の膜
厚は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ膜が１０ｎｍ、Ｔａ膜が１ｎｍで
ある。かかる膜厚のＦｅ−Ｔａ−Ｃ膜とＴａ膜を交互に
成膜することによって、交互積層膜（補助磁性層）の全
膜厚が約２５０ｎｍになるまで成膜した。Ｆｅ−Ｔａ−
Ｃ膜とＴａ膜の膜厚比及び補助磁性層の膜厚は、情報記
録時の記録周波数や記録用磁気ヘッドの形状、記録用磁
気ヘッドに用いられている磁性材料の飽和磁束密度に依
存するので、それらに応じて調整することが好ましい。

【００８４】Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ膜は、成膜直後は非晶質
で、且つ、非磁性に近い薄膜である。このＦｅ−Ｔａ−
Ｃ膜を３００〜５００度の温度で熱処理することによ
り、１０〜２０ｎｍの粒子径サイズのＦｅ結晶相と、３
〜５ｎｍサイズのＴａＣ相に相分離し、それらが結晶成
長して磁性が発現する。得られたＦｅ−Ｔａ−Ｃ膜は、
図３に示すように、Ｆｅ粒子の粒界に炭化物としてのＴ
ａＣが存在しているナノクリスタル構造の磁性膜であ
る。

【００８５】ここで、得られた補助磁性層２を３１０℃
で熱処理した後、磁気特性を測定した。その結果、保磁
力が０．６Ｏｅ（約４７．７４８Ａ／ｍ）、飽和磁束密
度が１．９Ｔ、比透磁率が１００ＭＨｚでの値で１００
０であった。比透磁率は１ＭＨｚ〜２００ＭＨｚまでほ
ぼ一定の値であった。ここに、磁気記録媒体の磁性膜を
成膜する際に３１０℃の温度下で行なうことから、磁性
膜成膜時の加熱を、上述のナノクリスタル構造のＦｅ−
Ｔａ−Ｃ膜を得るために行なう熱処理と兼ねてもよい。

【００８６】〔非磁性膜の成膜〕つぎに、非磁性膜３と
して、Ｓｉ_３Ｎ_４Ｔｉ膜を３ｎｍ膜厚でＲＦマグネトロ
ンスパッタ法により形成した。スパッタリングでは、タ
ーゲット材料にＳｉを、放電ガスにＡｒ−Ｎ_２混合ガス
（Ａｒ／Ｎ_２分圧比：９０／１０）を用いた。スパッタ
の条件は、投入ＲＦパワーが１ｋＷ／１５０ｍｍφ、放
電ガス圧力が１０ｍＴｏｒｒ（約１．３３Ｐａ）であ
る。また、スパッタの際には、基板の加熱や冷却は行な
わず、室温にてスパッタした。

【００８７】ここでは、非磁性膜であるＳｉ_３Ｎ_４膜の
成膜に反応性スパッタ法を用いたが、成膜方法に応じて
得られる効果が変化するものではなく、通常の窒化シリ
コンをスパッタターゲットに用いてスパッタを行なって
も同様のＳｉ_３Ｎ_４膜が得られる。

【００８８】〔硬質磁性膜の成膜〕次いで、非磁性膜３
上にＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ系の硬質磁性膜４を成膜し
た。成膜の際には基板温度を４００℃に上げて、Ｃｏ−
Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ系硬質磁性膜をＤＣスパッタ法により
１５ｎｍ膜厚で形成した。ターゲット材料には、Ｃｏ
_５８Ｃｒ_２３Ｐｔ_１６Ｔａ_３を用い、放電ガスには純Ａ
ｒをそれぞれ使用した。スパッタ時の放電ガス圧は３ｍ
Ｔｏｒｒ（約３９９ｍＰａ）であり、投入ＤＣ電力は１
ｋＷ／１５０ｍｍφである。

【００８９】かかる硬質磁性膜の成膜にはＥＣＲスパッ
タ法を用いても良い。ＥＣＲスパッタ法を用いることに
より、硬質磁性膜の結晶粒子サイズ及びその分布を高精
度に制御することが可能となる。

【００９０】最後に、保護膜５として、Ｃ（カーボン）
膜をＥＣＲスパッタ法により３ｎｍの膜厚に形成した。
スパッタターゲットには、リング状のカーボンターゲッ
トを用いた。また、放電ガスにはＡｒを用い、スパッタ
時の圧力は３ｍＴｏｒｒ（約３９９ｍＰａ）、投入マイ
クロ波電力は１ｋＷ（周波数は２．９３ＧＨｚ）、基板
温度は室温である。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バイアスをターゲ
ットに印加した。ここで、カーボンは導電体であるの
で、ＲＦバイアスの代わりにＤＣ電圧を印加して引き込
んでも同様の効果が得られる。

【００９１】つぎに、上述のようにして作製された磁気
記録媒体の磁気特性を測定した。ＶＳＭ測定からＭ−Ｈ
ループを求めたところ、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（約２７８．５３ｋＡ／ｍ）、飽和磁化：
Ｍｓは３００ｅｍｕ／ｃｍ^３であった。また、垂直磁気
異方性エネルギーが６×１０^６ｅｒｇ／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＝１５０であった。

【００９２】つぎに、このような磁気特性を有する磁気
記録媒体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６及び７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
ド面と硬質磁性膜との距離を１２ｎｍに保った。ここで
は、記録用磁気ヘッドの飽和磁束密度Ｂｓ（Ｈ）が１．
５Ｔ、磁気記録媒体の軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓ
（Ｍ）が１．９Ｔであり、Ｂｓ（Ｈ）＜Ｂｓ（Ｍ）の関
係を満足しているために、磁気ヘッドからの磁束は軟磁
性膜に十分に引き込まれ、硬質磁性膜の微小領域を確実
に磁化することができる。

【００９３】この磁気ディスクに５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ
ｃｈ^２（約７．７５Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）に相当する信
号を記録して磁気ディスクのＳ／Ｎを評価したところ、
３３ｄＢの再生出力が得られた。このように、上述した
ような補助磁性層を備える本発明の媒体は、補助磁性層
を設けない従来の媒体よりも２ｄＢ以上ノイズを低減す
る効果が得られた。

【００９４】次いで、磁気ディスクに一定のパターンの
記録マークを記録し、タイムインターバルアナライザに
より磁区のエッジの揺らぎを測定した。その結果、軟磁
性膜を設けない磁気ディスクの場合よりも、エッジの揺
らぎを１／１０以下に低減できた。また、この磁気ディ
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。

【００９５】以上、本発明の情報記録媒体及び情報記録
装置について具体的に説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、種々の変形例及び改良例も含み得
る。

【００９６】例えば、上記実施例１〜３でそれぞれ作製
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合金膜を硬質磁性膜上に形成し
ても良い。Ｐｔ−Ｃｏ合金膜の成膜には、例えば、Ｐ
ｔ、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ＤＣ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
いてもよく、成膜方法に特性が依存するものではない。

【００９７】また、上記実施例１では、補助磁性層を構
成する軟磁性膜を、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ系の合金からなる
非晶質膜として構成したが、Ｃｏ層とＮｂ層とＺｒ層と
からなる人工格子膜（Ｃｏ／Ｎｂ／Ｚｒ）として構成す
ることも可能である。

【００９８】また、上記実施例３では、補助磁性膜と硬
質磁性膜との間に形成される非磁性膜としてＳｉ_３Ｎ_４
膜を用いたが、ＭｇＯ膜を用いてもよい。ＭｇＯ膜は、
その上に形成される硬質磁性膜の結晶配向性を制御する
ことができる。かかるＭｇＯ膜は、電子サイクロトロン
共鳴（ＥＣＲスパッタ法）を用いて成膜することが特に
好ましい。これは、結集粒子サイズ、配向性及び化学量
論性等の制御に最も優れているためである。ＥＣＲスパ
ッタ法を用いてＭｇＯ膜を成膜する場合の成膜条件を一
例として示すと、スパッタ時の圧力が０．６ｍＴｏｒｒ
（約７９．８ｍＰａ）、投入マイクロ波電力が０．７ｋ
ｗ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バイアスを印加するこ
とができる。

【００９９】

【発明の効果】本発明の情報記録媒体は、情報が記録さ
れる硬質磁性膜と補助磁性層の２層の磁性層を非磁性膜
を介して備えており、補助磁性層が、例えば、軟磁性膜
と非磁性の中間膜とを交互に積層した交互積層多層膜を
用いて構成されているので、軟磁性膜の膜厚方向の磁気
的結合力が低減されている。これにより、補助磁性膜
は、硬質磁性膜に形成される磁壁の移動に高速且つスム
ーズに追従するので、情報記録時に硬質磁性膜に形成さ
れる磁区を硬質磁性膜内で高精度に位置付けることがで
きる。すなわち、本発明の情報記録媒体には、高速且つ
高密度に情報を記録することができる。

【０１００】また、かかる補助磁性層は、軟磁性膜単層
で構成した場合よりも高い飽和磁束密度が得られるの
で、記録用の磁気ヘッドから発生する磁界が硬質磁性膜
に効率よく印加され、硬質磁性膜に微小記録磁区を高精
度に且つ確実に形成することができる。

【０１０１】特に、補助磁性層の飽和磁束密度を、情報
記録時に用いられる磁気ヘッドの磁極を構成する磁性材
料の飽和磁束密度以上にすることにより、記録用磁気ヘ
ッドの磁極から発生する磁束を硬質磁性膜により一層有
効に印加することができる。それゆえ、硬質磁性膜を高
保磁力の磁性材料を用いて構成しても、硬質磁性膜に微
小な記録磁区を確実に形成することができる。また、記
録磁区は高精度に位置決めされているとともにエッジの
揺らぎが低減されているので、微小磁区であっても確実
に再生することができる。

【０１０２】本発明の情報記録装置は、情報記録媒体の
硬質磁性膜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、５０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（約７．
７５Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）を越える超高密度記録を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う情報記録媒体の断面構造を模式的
に示す図である。

【図２】補助磁性膜の断面構造を模式的に示す図であ
り、（Ａ）は軟磁性膜が２層の場合であり、（Ｂ）は軟
磁性膜が多層の場合である。

【図３】ナノクリスタル構造を有する磁性膜を模式的に
示した図であり、Ｆｅの結晶粒子の粒界部に炭化物（例
えばＴａＣ）または窒化物が分散して析出している様子
を示している。

【図４】記録用磁気ヘッド（単磁極ヘッド）と硬質磁性
膜と補助磁性膜との間に形成される閉磁界ループの様子
を模式的に示す図である。

【図５】実施例において保護膜の成膜に用いたＥＣＲス
パッタ装置の構造を概念的に説明する図である。

【図６】本発明に従う磁気記録装置の概略構成図であ
る。

【図７】図６の磁気記録装置のＡ−Ａ’方向における断
面図である。

【図８】実施例３で作製した磁気記録媒体の概略断面図
である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 補助磁性層 ３ 非磁性膜 ４ 硬質磁性膜 ５ 保護膜 ６ 下地膜 １０、２０ 磁気記録媒体 ５１ 磁気ディスク ５２ スピンドル ５３ 磁気ヘッド ５４ 磁気ヘッドの駆動系 １００ 磁気記録装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB07 BB08 CA01 CA03 CA05 CA06 FA09

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体において、 基板上に、 補助磁性層と、 基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する硬質磁性膜
   と、 該補助磁性層及び硬質磁性膜の間に位置する非磁性膜と
   を備え、 上記補助磁性層が、複数の軟磁性膜と当該複数の軟磁性
   膜の間に形成された非磁性の中間膜とから構成されてい
   ることを特徴とする情報記録媒体。
2. 【請求項２】 上記軟磁性膜は、Ｃｏ−Ｚｒを主体とす
   る合金、または当該合金にＴａ、Ｎｂ及びＴｉからなる
   群から選ばれた少なくとも１種類の元素が含まれた合金
   から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   情報記録媒体。
3. 【請求項３】 上記軟磁性膜が、鉄族元素と希土類元素
   とから構成される非晶質のフェリ磁性体であることを特
   徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
4. 【請求項４】 上記鉄族元素が、Ｆｅ及びＣｏの少なく
   とも一方の元素であり、上記希土類元素が、Ｇｄ、Ｅ
   ｒ、Ｔｍ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｌａ及びＹ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３に記載の情報記録媒体。
5. 【請求項５】 上記軟磁性膜は、Ｔａ、Ｎｂ及びＺｒか
   らなる群から選ばれた少なくとも１種類の元素の窒化物
   または炭化物がＦｅ結晶粒子の粒界に分散されたナノク
   リスタル構造を有することを特徴とする請求項１に記載
   の情報記録媒体。
6. 【請求項６】 上記中間膜は、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍ
   ｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐ
   ｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＣｕからなる群から選ばれた少なく
   とも一種の元素を用いて構成されることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
7. 【請求項７】 上記中間膜は、Ｔａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓ
   ｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群から選ばれた少なくとも一
   種類の元素の酸化物または窒化物を用いて構成されるこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の情
   報記録媒体。
8. 【請求項８】 上記中間膜は、酸化コバルト及び酸化マ
   グネシウムの少なくとも一方と、酸化シリコン、酸化チ
   タン、酸化タンタル、酸化アルミニウム及び酸化ジルコ
   ニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種との化合
   物から形成されることを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか一項に記載の情報記録媒体。
9. 【請求項９】 上記補助磁性層の飽和磁束密度が１．５
   Ｔ以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか
   一項に記載の情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 上記補助磁性層の保磁力が硬質磁性膜
    の保磁力の２０％以下であることを特徴とする請求項１
    〜９のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
11. 【請求項１１】 上記硬質磁性膜は、希土類元素と鉄族
    元素とを用いて構成されたフェリ磁性体であり、該希土
    類元素は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏからなる群から選
    ばれた少なくとも１種類の元素であり、該鉄族元素は、
    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１〜１０の
    いずれか一項に記載の情報記録媒体。
12. 【請求項１２】 上記硬質磁性膜が、白金属元素からな
    る層と鉄族元素からなる層とを交互に積層して構成され
    る人工格子膜であり、該白金族元素は、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、該鉄族元素は、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１〜１０のいずれか一項に記載の情報記録媒
    体。
13. 【請求項１３】 上記硬質磁性膜がＣｏ−Ｃｒを主体と
    する磁性合金、または、当該磁性合金にＮｂ、Ｔａ、Ｐ
    ｔ及びＢからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元
    素を含んだ合金から構成されていることを特徴とする請
    求項１〜１０のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
14. 【請求項１４】 上記非磁性膜の膜厚が０．２ｎｍ以
    上、６ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１３
    のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
15. 【請求項１５】 上記非磁性膜は、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、
    Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、
    Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＣｕからなる群から選ばれた少な
    くとも１種類の元素、若しくは、Ｔａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓ
    ｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群から選ばれた少なくとも１
    種類の元素の酸化物または窒化物を用いて構成されてい
    ることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記
    載の情報記録媒体。
16. 【請求項１６】 上記軟磁性膜及び硬質磁性膜が、とも
    に結晶質構造を有することを特徴とする請求項１に記載
    の情報記録媒体。
17. 【請求項１７】 上記軟磁性膜及び硬質磁性膜が、とも
    に非晶質構造を有することを特徴とする請求項１に記載
    の情報記録媒体。
18. 【請求項１８】 情報記録装置において、 基板上に、補助磁性層と、硬質磁性膜と、該補助磁性層
    及び硬質磁性膜の間に位置する非磁性膜とを備える情報
    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情報記録媒体に対して駆動するた
    めの駆動装置とを備え、 上記補助磁性層が、複数の軟磁性膜と当該複数の軟磁性
    膜の間に形成された非磁性の中間膜とから構成されてい
    ることを特徴とする情報記録装置。
19. 【請求項１９】 上記硬質磁性膜は、基板面に垂直な方
    向に磁化容易軸を有することを特徴とする請求項１８に
    記載の情報記録装置。
20. 【請求項２０】 上記補助磁性層は、上記磁気ヘッドの
    磁界発生部分を構成する磁性材料の飽和磁束密度以上の
    飽和磁束密度を有することを特徴とする請求項１８また
    は１９に記載の情報記録装置。
21. 【請求項２１】 上記軟磁性膜は、Ｃｏ−Ｚｒを主体と
    する合金、または当該合金にＴａ、Ｎｂ及びＴｉからな
    る群から選ばれた少なくとも１種類の元素が含まれた合
    金から構成されていることを特徴とする請求項１８〜２
    ０のいずれか一項に記載の情報記録装置。
22. 【請求項２２】 上記軟磁性膜は、鉄族元素と希土類元
    素とから構成される非晶質のフェリ磁性体であることを
    特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の情
    報記録装置。
23. 【請求項２３】 上記鉄族元素が、Ｆｅ及びＣｏの少な
    くとも一方の元素であり、上記希土類元素が、Ｇｄ、Ｅ
    ｒ、Ｔｍ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｌａ及びＹ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２２に記載の情報記録装置。
24. 【請求項２４】 上記軟磁性膜は、Ｔａ、Ｎｂ及びＺｒ
    からなる群から選ばれた少なくとも１種類の元素の窒化
    物または炭化物がＦｅ結晶粒子の粒界に分散されたナノ
    クリスタル構造を有することを特徴とする請求項１８〜
    ２０のいずれか一項に記載の情報記録装置。
25. 【請求項２５】 上記中間膜は、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍ
    ｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐ
    ｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＣｕからなる群から選ばれた少なく
    とも一種の元素を用いて構成されることを特徴とする請
    求項１８〜２４のいずれか一項に記載の情報記録装置。
26. 【請求項２６】 上記中間膜は、Ｔａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓ
    ｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群から選ばれた少なくとも一
    種類の元素の酸化物または窒化物を用いて構成されるこ
    とを特徴とする請求項１８〜２４のいずれか一項に記載
    の情報記録装置。
27. 【請求項２７】 上記中間膜は、酸化コバルト及び酸化
    マグネシウムの少なくとも一方と、酸化シリコン、酸化
    チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム及び酸化ジル
    コニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種との化
    合物から形成されることを特徴とする請求項１８〜２４
    のいずれか一項に記載の情報記録装置。
28. 【請求項２８】 上記補助磁性層の飽和磁束密度が１．
    ５Ｔ以上であることを特徴とする請求項１８〜２７のい
    ずれか一項に記載の情報記録装置。
29. 【請求項２９】 上記補助磁性層の保磁力が硬質磁性膜
    の保磁力の２０％以下であることを特徴とする請求項１
    ８〜２８のいずれか一項に記載の情報記録装置。
30. 【請求項３０】 上記硬質磁性膜は、希土類元素と鉄族
    元素とを用いて構成されたフェリ磁性体であり、該希土
    類元素は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏからなる群から選
    ばれた少なくとも１種類の元素であり、該鉄族元素は、
    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１８〜２９
    のいずれか一項に記載の情報記録装置。
31. 【請求項３１】 上記硬質磁性膜が、白金属元素からな
    る層と鉄族元素からなる層とを交互に積層して構成され
    る人工格子膜であり、該白金族元素は、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、該鉄族元素は、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１８〜２９のいずれか一項に記載の情報記録
    装置。
32. 【請求項３２】 上記硬質磁性膜がＣｏ−Ｃｒを主体と
    する磁性合金、または、当該磁性合金にＮｂ、Ｔａ、Ｐ
    ｔ及びＢからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元
    素を含んだ合金から構成されていることを特徴とする請
    求項１８〜２９のいずれか一項に記載の情報記録装置。
33. 【請求項３３】 上記非磁性膜の膜厚が０．２ｎｍ以
    上、６ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１８〜３
    ２のいずれか一項に記載の情報記録装置。
34. 【請求項３４】 上記非磁性膜は、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、
    Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、
    Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ及びＣｕからなる群から選ばれた少な
    くとも１種類の元素、若しくは、Ｔａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓ
    ｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群から選ばれた少なくとも１
    種類の元素の酸化物または窒化物を用いて構成されてい
    ることを特徴とする請求項１８〜３３のいずれか一項に
    記載の情報記録装置。