JP2002197635A - Magnetic recording medium, method of manufacturing for the same and magnetic recording and reproducing device - Google Patents

Magnetic recording medium, method of manufacturing for the same and magnetic recording and reproducing device

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JP2002197635A
JP2002197635A JP2000400272A JP2000400272A JP2002197635A JP 2002197635 A JP2002197635 A JP 2002197635A JP 2000400272 A JP2000400272 A JP 2000400272A JP 2000400272 A JP2000400272 A JP 2000400272A JP 2002197635 A JP2002197635 A JP 2002197635A
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JP
Japan
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magnetic
film
recording medium
soft magnetic
magnetic recording
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Application number
JP2000400272A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Shimizu
謙治 清水
Hiroshi Sakai
浩志 酒井
Teru Yo
輝 楊
Akira Sakawaki
彰 坂脇
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium which has excellent noise characteristics and heat resistant demagnetization characteristics, a method of manufacturing for the same and a magnetic recording and reproducing device. SOLUTION: In the magnetic recording medium provided with at least a nonmanagement substrate 1 and a soft magnetic ground surface film 2, alignment control film 3 and vertical magnetic film 4 formed on this nonmanagement substrate 1, the alignment control film 3 and the vertical magnetic film 4 in clude a layer consisting of >=1 layer of hcp structure of fcc structure, a soft magnetic film 5 consisting of a soft magnetic material is formed on the vertical magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 and the vertical magnetic film 4 are exchange-bonded.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁化容易軸が基板
に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜を有する磁気記録
媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium having a perpendicular magnetic film whose easy axis is mainly oriented perpendicular to a substrate, a method of manufacturing the same, and a magnetic recording / reproducing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在市販されている磁気記録媒体は、磁
性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し水平に配向した面
内磁気記録媒体がほとんどである。面内磁気記録媒体に
おいて、高記録密度化を実現するには、磁性粒子を小粒
径化しノイズ低減を図ることが必要となるが、磁性粒子
の粒径を小さくすると、この粒子の体積が小さくなるた
め、熱揺らぎに起因する再生特性の悪化が生じやすくな
る。また記録密度を高めた際に、記録ビット境界での反
磁界の影響により媒体ノイズが増加することがある。こ
れに対し、磁性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し垂直
に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体は、高記録密度
化した場合でもビット境界での反磁界の影響が小さく、
境界が鮮明な記録磁区が形成されるため低ノイズ化が可
能である。さらに、垂直磁気記録媒体は、比較的磁性粒
子の体積が大きくても高記録密度化が可能であるため熱
揺らぎ耐性を高めることができることから、近年大きな
注目を集めている。例えば、特開昭60−214417
号公報には、Co合金からなる垂直磁性膜の下地膜の材
料としてGe、Siを用いた垂直磁気記録媒体が開示さ
れている。また特開昭63−211117号公報には、
Co合金からなる垂直磁性膜の下地膜として1〜100
Åの厚さの炭素含有材料膜を形成した垂直磁気記録媒体
が開示されている。しかしながら、これら従来の磁気記
録媒体では、角型比を高めるのが難しく、逆磁区核形成
磁界Hnが低くなる問題があった。このため、低記録密
度における熱揺らぎ耐性に劣る問題があった。これに対
し、Hnを向上させ得る磁気記録媒体として、遷移金属
(Coなど)と貴金属(Ptなど)とを多層に積層した
多層膜を設けた磁気記録媒体が提案されている。(特開
平6−111403号公報、特開平8−30951号公
報、US5660930)
2. Description of the Related Art Most magnetic recording media currently on the market are in-plane magnetic recording media in which the axis of easy magnetization in a magnetic film is mainly oriented horizontally to a substrate. To achieve high recording density in an in-plane magnetic recording medium, it is necessary to reduce the size of the magnetic particles and reduce noise, but when the particle size of the magnetic particles is reduced, the volume of the particles is reduced. Therefore, the deterioration of the reproduction characteristics due to the thermal fluctuation is likely to occur. Also, when the recording density is increased, medium noise may increase due to the influence of the demagnetizing field at the recording bit boundary. In contrast, the so-called perpendicular magnetic recording medium, in which the easy axis of magnetization in the magnetic film is mainly oriented perpendicular to the substrate, is less affected by the demagnetizing field at the bit boundary even when the recording density is increased,
Since a recording magnetic domain with a sharp boundary is formed, low noise can be achieved. Furthermore, perpendicular magnetic recording media have attracted much attention in recent years because they can increase the recording density even when the volume of magnetic particles is relatively large and can improve the resistance to thermal fluctuation. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-214417
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163,086 discloses a perpendicular magnetic recording medium using Ge and Si as a material of a base film of a perpendicular magnetic film made of a Co alloy. Also, JP-A-63-111117 discloses that
1 to 100 as a base film of a perpendicular magnetic film made of a Co alloy
A perpendicular magnetic recording medium in which a carbon-containing material film having a thickness of Å is formed is disclosed. However, these conventional magnetic recording media have a problem that it is difficult to increase the squareness ratio and the inverse magnetic domain nucleation magnetic field Hn is reduced. For this reason, there is a problem that the thermal fluctuation resistance at low recording density is inferior. On the other hand, as a magnetic recording medium capable of improving Hn, a magnetic recording medium provided with a multilayer film in which a transition metal (such as Co) and a noble metal (such as Pt) are stacked in multiple layers has been proposed. (JP-A-6-111403, JP-A-8-30951, US5660930)

【0003】また、特許第2615144号公報には、
垂直磁性膜上に軟磁性材料からなる層を10nm〜10
0nmの範囲で形成することにより、磁気ヘッドと磁気
記録媒体との距離を低減する効果が得られることが報告
されている。しかし、10nm〜100nmという厚さ
の軟磁性材料の層を設けると、記録層である垂直磁性膜
からの漏れ磁界は、この軟磁性材料の層の内部を通過し
て磁気ヘッドに検知されることになる。この結果、磁気
ヘッドに検知される漏れ磁界が大きく減少し、再生出力
が低下するという問題が生じる。
[0003] Also, Japanese Patent No. 2615144 discloses that
On the perpendicular magnetic film, a layer made of a soft magnetic material is
It has been reported that the effect of reducing the distance between the magnetic head and the magnetic recording medium can be obtained by forming the magnetic head in the range of 0 nm. However, if a layer of a soft magnetic material having a thickness of 10 nm to 100 nm is provided, the leakage magnetic field from the perpendicular magnetic film as the recording layer passes through the inside of the layer of the soft magnetic material and is detected by the magnetic head. become. As a result, there is a problem that the leakage magnetic field detected by the magnetic head is greatly reduced, and the reproduction output is reduced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年では、磁気記録媒
体の更なる高記録密度化が要望されており、これに伴い
記録再生特性の向上が要求されている。記録再生特性を
向上させるためには、磁性膜の薄膜化が必要であり、熱
減磁に対して比較的有利な垂直記録媒体といえども熱減
磁の問題が浮上する。本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたもので、記録再生特性に優れ、かつ耐熱減磁特性に
優れる磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再
生装置を提供することを目的とする。
In recent years, there has been a demand for higher recording densities of magnetic recording media, and accordingly, there has been a demand for improved recording and reproducing characteristics. In order to improve the recording / reproducing characteristics, it is necessary to reduce the thickness of the magnetic film, which raises the problem of thermal demagnetization even for a perpendicular recording medium that is relatively advantageous for thermal demagnetization. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a magnetic recording medium having excellent recording / reproducing characteristics and excellent heat-resistant demagnetization characteristics, a method for manufacturing the same, and a magnetic recording / reproducing apparatus.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の磁気記
録媒体は、少なくとも非磁性基板と、該非磁性基板上に
形成された軟磁性下地膜と、配向制御膜と、垂直磁性膜
とを備える磁気記録媒体において、前記配向制御膜と垂
直磁性膜は、1層以上のhcp構造またはfcc構造か
らなる層を含み、前記垂直磁性膜上には、軟磁性材料か
らなる軟磁性膜が形成されており、該軟磁性膜と垂直磁
性膜とが交換結合していることを特徴とするこのような
構成とすることにより、耐熱減磁特性に優れ、かつ高出
力の磁気記録媒体が得られる。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitution. The magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium comprising at least a non-magnetic substrate, a soft magnetic underlayer formed on the non-magnetic substrate, an orientation control film, and a perpendicular magnetic film. The magnetic film includes at least one layer having an hcp structure or an fcc structure, and a soft magnetic film made of a soft magnetic material is formed on the perpendicular magnetic film. With such a structure, which is exchange-coupled, a high-output magnetic recording medium having excellent heat-resistant demagnetization characteristics and high output can be obtained.

【0006】次に、本発明の磁気記録媒体は、軟磁性膜
の飽和磁束密度Bs(T)と、膜厚t(nm)の積Bs
・t(T・nm)が、0.5(T・nm)以上7.2
(T・nm)以下の範囲であることが好ましい。次に、
本発明の磁気記録媒体は、軟磁性膜の飽和磁束密度Bs
(T)と、膜厚t(nm)の積Bs・t(T・nm)
が、0.5(T・nm)以上、3.6(T・nm)以下
の範囲であることが好ましい。次に、本発明の磁気記録
媒体は、軟磁性膜の飽和磁束密度が、0.4T以上であ
ることが好ましい。次に、本発明の磁気記録媒体は、軟
磁性膜の膜厚が、0.5nm以上5nm以下であること
が好ましい。次に、本発明の磁気記録媒体は、軟磁性膜
の膜厚が、0.5nm以上3nm以下であることを特徴
とする。
Next, in the magnetic recording medium of the present invention, the product Bs of the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film and the thickness t (nm) is obtained.
-T (T-nm) is 0.5 (T-nm) or more and 7.2.
(T · nm) It is preferable to be in the following range. next,
In the magnetic recording medium of the present invention, the saturation magnetic flux density Bs of the soft magnetic film
The product of (T) and the film thickness t (nm) Bs · t (T · nm)
Is preferably in the range of 0.5 (T · nm) or more and 3.6 (T · nm) or less. Next, in the magnetic recording medium of the present invention, the soft magnetic film preferably has a saturation magnetic flux density of 0.4 T or more. Next, in the magnetic recording medium of the present invention, the thickness of the soft magnetic film is preferably 0.5 nm or more and 5 nm or less. Next, the magnetic recording medium of the present invention is characterized in that the thickness of the soft magnetic film is 0.5 nm or more and 3 nm or less.

【0007】次に、本発明の磁気記録媒体は、軟磁性膜
がCoを80at%以上含有し、Zr、Ta、Nb、Y
から選ばれる少なくとも1種以上の元素を2at%以上
含有し、0.8(T)以上の飽和磁束密度Bs(T)を
有していることが好ましい。次に、本発明の磁気記録媒
体は、軟磁性膜が、Feを60at%以上含有し、Z
r、Ta、Al、Si、Hfから選ばれる少なくとも1
種以上の元素を2at%以上含有し、0.8(T)以上
の飽和磁束密度Bs(T)を有することが好ましい。次
に、本発明の磁気記録媒体は、軟磁性膜が、Feを60
at%以上含有し、O、N、B、Cから選ばれる少なく
とも1種以上の元素を2at%以上含有し、0.8
(T)以上の飽和磁束密度Bs(T)を有することが好
ましい。
Next, in the magnetic recording medium of the present invention, the soft magnetic film contains 80 at% or more of Co, and Zr, Ta, Nb, Y
It is preferable to contain at least one element selected from the group consisting of 2 at% or more and have a saturation magnetic flux density Bs (T) of 0.8 (T) or more. Next, in the magnetic recording medium of the present invention, the soft magnetic film contains 60 at% or more of Fe,
at least one selected from r, Ta, Al, Si, and Hf
It is preferable to contain 2 at% or more of at least one kind of element and have a saturation magnetic flux density Bs (T) of 0.8 (T) or more. Next, in the magnetic recording medium of the present invention, the soft magnetic film has
at least at least one element selected from O, N, B, and C;
It is preferable to have a saturation magnetic flux density Bs (T) of (T) or more.

【0008】次に、本発明の磁気記録媒体は、軟磁性下
地膜の飽和磁束密度Bs(T)と、膜厚t(nm)の積
Bs・t(T・nm)が、40(T・nm)以上である
ことが好ましい。
Next, in the magnetic recording medium of the present invention, the product Bs · t (T · nm) of the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic underlayer and the film thickness t (nm) is 40 (T · nm). nm) or more.

【0009】上記のような構成とすることにより、前記
軟磁性膜や軟磁性下地膜の特性を最適化することができ
るので、記録再生特性に優れ、かつより優れた耐熱減磁
特性を有する磁気記録媒体が得られる。
With the above-described structure, the characteristics of the soft magnetic film and the soft magnetic underlayer can be optimized, so that the magnetic recording medium has excellent recording / reproducing characteristics and more excellent heat-resistant demagnetizing characteristics. A recording medium is obtained.

【0010】次に、本発明の磁気記録媒体は、軟磁性膜
の垂直磁性膜と反対側の面の一部または全面が、酸化さ
れていることを特徴とする。このような構成とすること
により、磁気記録媒体の記録再生特性を向上させること
ができる。
Next, the magnetic recording medium of the present invention is characterized in that a part or the entire surface of the soft magnetic film on the side opposite to the perpendicular magnetic film is oxidized. With such a configuration, the recording and reproducing characteristics of the magnetic recording medium can be improved.

【0011】次に、本発明の磁気記録媒体は、軟磁性膜
の直上に保護膜が設けられており、該保護膜がCVD法
またはイオンビーム法によって形成されてなるものであ
ることを特徴とする。次に、本発明の磁気記録媒体は、
保護膜の膜厚が5nm以下であることを特徴とする。こ
のような構成とすることにより、保護膜を薄くして高密
度の記録再生が可能である。
Next, the magnetic recording medium of the present invention is characterized in that a protective film is provided directly on the soft magnetic film, and the protective film is formed by a CVD method or an ion beam method. I do. Next, the magnetic recording medium of the present invention
The thickness of the protective film is 5 nm or less. With such a configuration, high-density recording and reproduction can be performed by thinning the protective film.

【0012】次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、非磁性基板上に、少なくとも軟磁性下地膜と、配向
制御膜と、磁化容易軸が前記非磁性基板と主に垂直に配
向した垂直磁性膜とを成膜法により積層形成する磁気記
録媒体の製造方法であって、前記垂直磁性膜上に軟磁性
材料からなる軟磁性膜を形成する工程を含むことを特徴
とする。このような構成とすることにより、耐熱減磁特
性に優れる磁気記録媒体を製造することができる。
Next, according to the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, at least a soft magnetic underlayer, an orientation control film, and an axis of easy magnetization are oriented mainly perpendicular to the nonmagnetic substrate on the nonmagnetic substrate. A method for manufacturing a magnetic recording medium in which a perpendicular magnetic film and a perpendicular magnetic film are stacked by a film forming method, comprising a step of forming a soft magnetic film made of a soft magnetic material on the perpendicular magnetic film. With such a configuration, it is possible to manufacture a magnetic recording medium having excellent heat demagnetization characteristics.

【0013】次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、軟磁性膜を形成した後、該軟磁性膜の表面を酸化さ
せる工程を含むことを特徴とする。このような構成とす
ることにより、優れた記録再生特性を有する磁気記録媒
体を容易に製造することができる。
Next, the method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention is characterized in that it includes a step of forming a soft magnetic film and then oxidizing the surface of the soft magnetic film. With such a configuration, a magnetic recording medium having excellent recording / reproducing characteristics can be easily manufactured.

【0014】次に、本発明の磁気記録再生装置は、磁気
記録媒体と、該磁気記録媒体に対して情報の記録再生を
行う磁気ヘッドとを備え、磁気記録媒体が、非磁性基板
と、磁化容易軸が前記非磁性基板と主に垂直に配向した
垂直磁性膜とを備え、前記基板と垂直磁性膜との間に該
垂直磁性膜の配向を制御するための配向制御膜と、再生
波形の形状を制御するための軟磁性下地膜とが設けられ
ており、前記垂直磁性膜上に軟磁性材料からなる軟磁性
膜が成膜されてなるものであることを特徴とする。この
ような構成とすることにより、高記録密度での情報の記
録、再生が可能であり、かつ耐熱減磁特性に優れる磁気
記録再生装置が得られる。
Next, a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention comprises a magnetic recording medium and a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium comprises a non-magnetic substrate, An orientation control film for controlling the orientation of the perpendicular magnetic film between the substrate and the perpendicular magnetic film, wherein the easy axis comprises a perpendicular magnetic film mainly oriented perpendicular to the nonmagnetic substrate, and a reproduction waveform. A soft magnetic underlayer for controlling the shape is provided, and a soft magnetic film made of a soft magnetic material is formed on the perpendicular magnetic film. With such a configuration, it is possible to obtain a magnetic recording / reproducing apparatus which can record and reproduce information at a high recording density and has excellent heat-resistant demagnetization characteristics.

【0015】次に、本発明の磁気記録再生装置は、軟磁
性膜の直上に保護膜が設けられており、該保護膜がCV
D法またはイオンビーム法によって形成されてなるもの
であることを特徴とする。このような構成とすることに
より、磁気ヘッドと垂直磁性膜とのスペーシングを小さ
くしてより高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録装
置が得られる。
Next, in the magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention, a protective film is provided immediately above the soft magnetic film, and the protective film is a CV.
It is characterized by being formed by the D method or the ion beam method. With such a configuration, it is possible to obtain a magnetic recording device capable of reducing the spacing between the magnetic head and the perpendicular magnetic film and capable of recording and reproducing higher density information.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態で
ある磁気記録媒体の構成を模式的に示す断面構成図であ
る。図1に示すように、本実施の形態の磁気記録媒体
は、非磁性の基板1上に軟磁性下地膜2と、配向制御膜
3と、垂直磁性膜4と、軟磁性膜5と、保護膜6と、潤
滑膜7とから概略構成されている。基板1としては、磁
気記録媒体用基板として一般に用いられているNiPメ
ッキ膜を有するアルミニウム合金基板のほか、ガラス基
板(結晶化ガラス、強化ガラスなど)、セラミックス基
板、カーボン基板、シリコン基板、シリコンカーバイド
基板などを挙げることができる。あるいはこれらの基板
にNiP膜をメッキあるいはスパッタ法などにより形成
した基板などをあげることができる。基板1の表面の平
均粗さRaは、0.01〜2nm(より好ましくは0.
05〜1.5nm)が好ましい。この範囲を越えるとグ
ライド特性が不十分となるからである。この範囲未満と
なるとヘッドの吸着またはヘッド振動が起こりやすくな
るからである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view schematically showing the configuration of a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a magnetic recording medium according to the present embodiment has a soft magnetic under film 2, an orientation control film 3, a perpendicular magnetic film 4, a soft magnetic film 5, It is roughly composed of a film 6 and a lubricating film 7. Examples of the substrate 1 include an aluminum alloy substrate having a NiP plating film generally used as a substrate for a magnetic recording medium, a glass substrate (crystallized glass, tempered glass, etc.), a ceramic substrate, a carbon substrate, a silicon substrate, and silicon carbide. Substrates and the like can be mentioned. Alternatively, a substrate obtained by plating or sputtering a NiP film on such a substrate can be used. The average roughness Ra of the surface of the substrate 1 is 0.01 to 2 nm (more preferably, 0.1 to 2 nm).
05 to 1.5 nm). If it exceeds this range, the glide characteristics become insufficient. This is because if it is less than this range, head suction or head vibration tends to occur.

【0017】軟磁性下地膜2は、情報を記録する垂直磁
性膜4の磁化をより強固に基板1と垂直な方向に固定す
るために設けられているものである。この作用は、特に
記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッ
ドを用いる場合により顕著なものとなる。図2に一般的
な構成の単磁極ヘッドの構成図を示す。この図に示すよ
うに単磁極ヘッド10は、磁極11と、コイル12とか
ら概略構成されている。磁極11は、側面視略コ字状を
成して構成されており、細く形成されている側が主磁極
13とされ、他方が補助磁極14とされている。そし
て、主磁極13は、記録時に磁気記録媒体の垂直磁性膜
に印加される磁界を発生し、再生時には垂直磁性膜から
の磁束を検出するようになっている。
The soft magnetic underlayer 2 is provided for more firmly fixing the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 for recording information in a direction perpendicular to the substrate 1. This effect is particularly remarkable when a single-pole head for perpendicular recording is used as a magnetic head for recording and reproduction. FIG. 2 shows a configuration diagram of a single-pole head having a general configuration. As shown in this figure, the single-pole head 10 is schematically composed of a magnetic pole 11 and a coil 12. The magnetic pole 11 has a substantially U-shape when viewed from the side. The thinner side is the main magnetic pole 13, and the other side is the auxiliary magnetic pole 14. The main pole 13 generates a magnetic field applied to the perpendicular magnetic film of the magnetic recording medium during recording, and detects magnetic flux from the perpendicular magnetic film during reproduction.

【0018】上記の単磁極ヘッド10を用いて、図1に
示す磁気記録媒体への記録時に主磁極13の先端から発
せられた磁束は、磁気記録媒体の垂直磁性膜4を基板1
と垂直な方向に磁化させる。ここで図1に示す磁気記録
媒体には軟磁性下地膜2が設けられているので、単磁極
ヘッド10の主磁極13からの磁束は、垂直磁性膜4、
軟磁性下地膜2を通じて補助磁極14へと導かれ、閉磁
路を形成する。このような閉磁路が単磁極ヘッド10と
磁気記録媒体との間に形成されることにより、磁束の出
入りの効率が増し、高密度の記録再生が可能になる。
尚、軟磁性膜2と補助磁極14との間の磁束は、主磁極
13と軟磁性膜2との間の磁束とは逆向きになるが、補
助磁極14の面積は主磁極13に比べて十分に広いの
で、補助磁極14からの磁束密度は十分に小さくなり、
この補助磁極14からの磁束により垂直磁性膜4の磁化
が影響を受けることはない。
Using the single pole head 10 described above, the magnetic flux emitted from the tip of the main pole 13 during recording on the magnetic recording medium shown in FIG.
Magnetization in the direction perpendicular to Here, since the magnetic recording medium shown in FIG. 1 is provided with the soft magnetic underlayer 2, the magnetic flux from the main pole 13 of the single pole head 10
It is guided to the auxiliary magnetic pole 14 through the soft magnetic underlayer 2 to form a closed magnetic path. By forming such a closed magnetic path between the single-pole head 10 and the magnetic recording medium, the efficiency of magnetic flux in / out increases, and high-density recording / reproducing becomes possible.
Although the magnetic flux between the soft magnetic film 2 and the auxiliary magnetic pole 14 is opposite to the magnetic flux between the main magnetic pole 13 and the soft magnetic film 2, the area of the auxiliary magnetic pole 14 is larger than that of the main magnetic pole 13. Since it is wide enough, the magnetic flux density from the auxiliary pole 14 is sufficiently small,
The magnetic flux from the auxiliary magnetic pole 14 does not affect the magnetization of the perpendicular magnetic film 4.

【0019】上記軟磁性下地膜2を構成する材料として
は、Feを60at%以上含有するFe合金を用いるこ
とができる。具体的には、特に限定されるものではない
が、FeCo系合金(FeCo、FeCoVなど)、F
eNi系合金(FeNi、FeNiMo、FeNiC
r、FeNiSiなど)、FeAl系合金(FeAl、
FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiR
uなど)、FeCr系合金(FeCr、FeCrTi、
FeCrCuなど)、FeTa系合金(FeTa、Fa
TaCなど)、FeC系合金、FeN系合金、FeSi
系合金、FeP系合金、FeNb系合金、FeHf系合
金、などを挙げることができる。また、軟磁性下地膜2
を構成する材料としては、FeAlO、FeMgO、F
eTaN、FeZrNなどの微細結晶、あるいは微細な
結晶粒がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を
有する膜を用いることもできる。軟磁性下地膜2には、
上記のほかCoを80at%以上含有し、Zr、Nb、
Ta、Cr、Mo等のうち少なくとも1種以上を含有し
ているCo合金を用いることができる。例えば、CoZ
r、CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、Co
ZrMoなどを好適なものとして挙げることができる。
また、軟磁性下地膜2は、アモルファス構造を有する合
金を挙げることができる。
As a material constituting the soft magnetic underlayer 2, an Fe alloy containing 60 at% or more of Fe can be used. Specifically, although not particularly limited, FeCo-based alloys (FeCo, FeCoV, etc.), FCo
eNi alloys (FeNi, FeNiMo, FeNiC)
r, FeNiSi, etc.), FeAl-based alloys (FeAl,
FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiR
u), FeCr-based alloys (FeCr, FeCrTi,
FeCrCu), FeTa-based alloys (FeTa, Fa
TaC), FeC-based alloy, FeN-based alloy, FeSi
Alloys, FeP-based alloys, FeNb-based alloys, FeHf-based alloys, and the like. The soft magnetic underlayer 2
Are FeAlO, FeMgO, F
A fine crystal such as eTaN or FeZrN, or a film having a granular structure in which fine crystal grains are dispersed in a matrix can also be used. The soft magnetic underlayer 2 includes
In addition to the above, containing 80 at% or more of Co, Zr, Nb,
A Co alloy containing at least one of Ta, Cr, Mo and the like can be used. For example, CoZ
r, CoZrNb, CoZrTa, CoZrCr, Co
ZrMo and the like can be mentioned as preferable ones.
The soft magnetic underlayer 2 may be an alloy having an amorphous structure.

【0020】軟磁性下地膜2は、その飽和磁束密度が
0.8T以上であることが好ましい。これは、飽和磁束
密度が0.8Tより小さい場合には再生波形の制御効果
を十分に得られないためである。また、軟磁性下地膜2
の保磁力は可能な限り小さくすることが好ましいが、実
用的には200(Oe)(15.8×103A/m)よ
り小さくすればよい。軟磁性下地膜2の膜厚は、軟磁性
下地膜2を構成する材料の飽和磁束密度によって最適な
厚さとされる。具体的には、軟磁性下地膜を構成する材
料の飽和磁束密度Bs(T)と、軟磁性下地膜2の膜厚
t(nm)の積であるBs・t(T・nm)が、40
(T・nm)以上(好ましくは60(T・nm)以上)
であるであることが望ましい。すなわち、Bs・tを6
0(T・nm)とするならば、飽和磁束密度が1(T)
の軟磁性材料を用いる場合には、軟磁性下地膜2の膜厚
は60(nm)とすればよい。
The soft magnetic underlayer 2 preferably has a saturation magnetic flux density of 0.8 T or more. This is because when the saturation magnetic flux density is smaller than 0.8T, the effect of controlling the reproduced waveform cannot be sufficiently obtained. The soft magnetic underlayer 2
Is preferably as small as possible, but practically it may be smaller than 200 (Oe) (15.8 × 10 3 A / m). The thickness of the soft magnetic underlayer 2 is set to an optimum thickness depending on the saturation magnetic flux density of the material forming the soft magnetic underlayer 2. Specifically, the product of the saturation magnetic flux density Bs (T) of the material forming the soft magnetic underlayer and the thickness t (nm) of the soft magnetic underlayer 2 is Bs · t (T · nm) of 40.
(T · nm) or more (preferably 60 (T · nm) or more)
Is desirable. That is, Bs · t is 6
If 0 (T · nm), the saturation magnetic flux density is 1 (T)
When using the soft magnetic material described above, the thickness of the soft magnetic underlayer 2 may be set to 60 (nm).

【0021】上記軟磁性下地膜2の表面(配向制御膜3
側の面)は、上記軟磁性下地膜2を構成する材料が部分
的、あるいは完全に酸化されて構成されていることが好
ましい。つまり、軟磁性下地膜2の表面(図1中、配向
制御膜3側の面)およびその近傍に、軟磁性下地膜2を
構成する材料(例えばFeCoなど)が部分的に酸化さ
れるか、若しくは前記材料の酸化物を形成して配されて
いることが好ましい。このような構成とするならば、軟
磁性下地膜2の最表面の磁気的な揺らぎを抑え、軟磁性
下地膜2上に形成される配向制御膜3の結晶粒を微細化
してノイズ特性の改善効果を得ることができる。また酸
化されていることにより表面に酸化膜が形成され、その
バリア層的機能が働くことにより、軟磁性下地膜2また
は非磁性の基板1から腐食性物質が媒体表面に移動する
ことを抑えることができる。その結果、媒体表面の腐食
の発生を抑えることができる。
The surface of the soft magnetic underlayer 2 (the orientation control layer 3
It is preferable that the material of the soft magnetic underlayer 2 is partially or completely oxidized. That is, the material (for example, FeCo) constituting the soft magnetic underlayer 2 is partially oxidized on the surface of the soft magnetic underlayer 2 (the surface on the orientation control film 3 side in FIG. 1) and in the vicinity thereof. Alternatively, it is preferable to form and arrange an oxide of the above material. With such a configuration, the magnetic fluctuation of the outermost surface of the soft magnetic underlayer 2 is suppressed, and the crystal grains of the orientation control film 3 formed on the soft magnetic underlayer 2 are refined to improve noise characteristics. The effect can be obtained. In addition, an oxide film is formed on the surface by being oxidized, and its function as a barrier layer works to suppress the migration of corrosive substances from the soft magnetic underlayer 2 or the nonmagnetic substrate 1 to the medium surface. Can be. As a result, the occurrence of corrosion on the medium surface can be suppressed.

【0022】この軟磁性下地膜2表面の酸化された部分
は、例えば軟磁性下地膜2を形成した後、酸素を含む雰
囲気に曝す方法や、軟磁性下地膜2の表面に近い部分を
成膜する際のプロセスガス中に酸素を導入する方法によ
り形成することができる。具体的には、軟磁性下地膜2
の表面を酸素に曝す場合には、酸素単体、あるいは酸素
をアルゴンなどの希ガスで希釈したガス雰囲気に0.1
秒〜30秒程度保持しておけばよい。また、軟磁性下地
膜2の表面を大気中に曝すこともできる。導入する酸素
の量、酸素への曝露時間を適宜設定することで酸化の度
合いを調節することができる。例えば、10-4〜10-6
Paの真空度に対して10-3Pa以上の酸素ガス圧の雰
囲気中に0.1〜30秒間上記表面を曝すことで、所定
の酸化状態を得ることができる。特に酸素をアルゴン等
の希ガスで希釈したガスを用いる場合には、軟磁性下地
膜2表面の酸化の度合いの調整が容易になるので、安定
した製造を行うことができる。また、軟磁性下地膜2の
成膜用のプロセスガスに酸素を導入する場合には、例え
ば成膜法としてスパッタ法を用いるならば、成膜時間の
一部のみに、酸素を導入したプロセスガスを用いてスパ
ッタを行えばよい。このプロセスガスとしては、例えば
アルゴンに酸素を体積率で0.05%〜10%程度混合
したガスが好適に用いられる。酸化膜の膜厚は、例えば
透過型電子顕微鏡(TEM)による断面図より求めるこ
とができる。または、酸化された状態はオージェ電子分
光法、SIMS法などにより確認することができる。
The oxidized portion of the surface of the soft magnetic underlayer 2 is formed, for example, by forming the soft magnetic underlayer 2 and then exposing it to an atmosphere containing oxygen, or forming a portion close to the surface of the soft magnetic underlayer 2. It can be formed by a method in which oxygen is introduced into the process gas at the time of the formation. Specifically, the soft magnetic underlayer 2
Is exposed to oxygen alone or in a gas atmosphere in which oxygen is diluted with a rare gas such as argon.
What is necessary is just to hold | maintain about 2 to 30 seconds. Further, the surface of the soft magnetic underlayer 2 can be exposed to the atmosphere. The degree of oxidation can be adjusted by appropriately setting the amount of oxygen to be introduced and the exposure time to oxygen. For example, 10 -4 to 10 -6
By exposing the above surface for 0.1 to 30 seconds in an atmosphere of an oxygen gas pressure of 10 −3 Pa or more with respect to a degree of vacuum of Pa, a predetermined oxidation state can be obtained. In particular, when a gas obtained by diluting oxygen with a rare gas such as argon is used, the degree of oxidation of the surface of the soft magnetic underlayer 2 is easily adjusted, so that stable production can be performed. When oxygen is introduced into the process gas for forming the soft magnetic underlayer 2, for example, if a sputtering method is used as the film formation method, the process gas into which oxygen is introduced is only used for a part of the film formation time. May be used to perform sputtering. As this process gas, for example, a gas in which oxygen is mixed with argon at a volume ratio of about 0.05% to 10% is preferably used. The thickness of the oxide film can be determined, for example, from a cross-sectional view using a transmission electron microscope (TEM). Alternatively, the oxidized state can be confirmed by Auger electron spectroscopy, SIMS, or the like.

【0023】また、上記軟磁性下地膜2と基板1との間
には、面内磁気異方性を有する硬磁性材料からなる硬磁
性膜を設けることもできる。このような構成とするなら
ば、軟磁性下地膜2が形成する巨大な磁区によるスパイ
クノイズの発生を防止して、エラーレート特性に優れ、
高密度記録が可能な磁気記録媒体とすることができる。
これは、以下の理由による。軟磁性下地膜2は、保磁力
が小さく磁化の方向が変わりやすいために、基板1の面
内方向に巨大な磁区を形成する。この軟磁性下地膜2中
の磁区の境界である磁壁が、磁気ヘッドに検知されると
スパイクノイズとなり、磁気記録媒体のエラーレートを
低下させる要因となる。そこで、上記硬磁性膜を軟磁性
下地膜2と基板1との間に設けることにより、硬磁性膜
と軟磁性下地膜2を交換結合させ、上記軟磁性膜2の磁
化方向を強制的に基板1半径方向に向けて、上記のよう
な巨大な磁区が形成されないようにすることができる。
上記硬磁性膜に用いられる材料としては、遷移金属と希
土類元素の合金からなる磁性材料を用いることが好まし
く、具体的には、特に限定されるものではないが、Co
Cr合金やCoSm合金などを挙げることができる。ま
た、この硬磁性膜は、軟磁性下地膜2が基板半径方向の
磁壁を形成しないようにするため、基板中心から放射状
の方向に磁化され、硬磁性膜と軟磁性下地膜2が交換結
合していることが好ましい。
A hard magnetic film made of a hard magnetic material having in-plane magnetic anisotropy can be provided between the soft magnetic underlayer 2 and the substrate 1. With such a configuration, generation of spike noise due to a huge magnetic domain formed by the soft magnetic underlayer 2 is prevented, and excellent error rate characteristics are achieved.
A magnetic recording medium capable of high-density recording can be obtained.
This is for the following reason. The soft magnetic underlayer 2 forms a huge magnetic domain in the in-plane direction of the substrate 1 because the coercive force is small and the direction of magnetization is easily changed. When a magnetic domain wall, which is a boundary between magnetic domains in the soft magnetic underlayer 2, is detected by a magnetic head, spike noise is generated, which causes a reduction in an error rate of a magnetic recording medium. Therefore, by providing the hard magnetic film between the soft magnetic underlayer 2 and the substrate 1, the hard magnetic film and the soft magnetic underlayer 2 are exchange-coupled, and the magnetization direction of the soft magnetic film 2 is forcibly set to the substrate. A large magnetic domain as described above can be prevented from being formed in one radial direction.
As the material used for the hard magnetic film, it is preferable to use a magnetic material made of an alloy of a transition metal and a rare earth element, and specifically, it is not particularly limited.
Examples thereof include a Cr alloy and a CoSm alloy. The hard magnetic film is magnetized in a radial direction from the center of the substrate in order to prevent the soft magnetic underlayer 2 from forming a domain wall in the radial direction of the substrate, and the hard magnetic film and the soft magnetic underlayer 2 are exchange-coupled. Is preferred.

【0024】配向制御膜3は、後述する垂直磁性膜4の
配向性や粒径を制御するために設けられており、fcc
構造材料やhcp構造材料からなる構成、あるいはB2
構造やアモルファス構造の材料の層とfcc構造材料や
hcp構造材料の層を積層した構成とすることができ
る。具体的には、特に限定されるものではないが、B2
構造のものとしてNiAl、FeAl、CoFe、Co
Zr、NiTi、AlCoなどを挙げることができる。
また、hcp構造のものとして、Ti、Zr、Y、Z
n、Ru、Re、Hfなどが適用可能であるほか、fc
c構造材料としてはNi、Pd、Pt、Al、Cu、A
g等を挙げることができる。あるいは、上記の材料に、
その構造が変化しない程度に他の元素(Cr、Mo、S
i、Mn、W、Nb、Ti、Zr、B、C、N、Oから
なる群から選ばれる1種または2種以上の元素)を添加
してもよい。また、アモルファス構造のものとしては、
C、Si、Co等や、これらの合金を挙げることができ
る。
The orientation control film 3 is provided for controlling the orientation and the grain size of the perpendicular magnetic film 4 described later.
Structure composed of structural material or hcp structural material, or B2
A structure in which a layer of a material having a structure or an amorphous structure and a layer of a material of an fcc structure or an hcp structure can be stacked. Specifically, although not particularly limited, B2
NiAl, FeAl, CoFe, Co
Examples include Zr, NiTi, and AlCo.
In addition, Ti, Zr, Y, Z
n, Ru, Re, Hf, etc. are applicable.
c, Ni, Pd, Pt, Al, Cu, A
g and the like. Alternatively, for the above materials,
The other elements (Cr, Mo, S
i, Mn, W, Nb, Ti, Zr, B, C, N, or one or more elements selected from the group consisting of O) may be added. In addition, as an amorphous structure,
Examples thereof include C, Si, Co, and alloys thereof.

【0025】本発明の磁気記録媒体は、軟磁性下地膜2
と、垂直磁性膜4との間に上記配向制御膜3を設けるこ
とにより、垂直磁性膜4を構成する結晶粒の微細化と、
その垂直配向性の向上を実現している。その結果、本発
明の磁気記録媒体は、ノイズ特性に優れ、かつ高出力で
ある高密度記録に適した特性を有するものとなってい
る。配向制御膜3の膜厚は、50nm以下(より好まし
くは30nm以下)であるのが好ましい。膜厚が上記範
囲を超えると、記録再生時における磁気ヘッドと軟磁性
下地膜2との距離が大きくなり、再生信号の分解能が低
下し、ノイズ特性が劣化するため好ましくない。また、
膜厚を薄くする場合には、上記の材料がその構造を保持
できる範囲であれば特に限定されないが、実用的には1
nm以上とすることが好ましい。
The magnetic recording medium of the present invention has a soft magnetic underlayer 2
By providing the orientation control film 3 between the perpendicular magnetic film 4 and the perpendicular magnetic film 4, the crystal grains constituting the perpendicular magnetic film 4 can be refined;
The vertical orientation is improved. As a result, the magnetic recording medium of the present invention has excellent noise characteristics and characteristics suitable for high-output, high-density recording. The thickness of the orientation control film 3 is preferably 50 nm or less (more preferably, 30 nm or less). If the film thickness exceeds the above range, the distance between the magnetic head and the soft magnetic underlayer 2 at the time of recording / reproducing becomes large, so that the resolution of the reproduced signal is lowered and the noise characteristic is deteriorated. Also,
When the film thickness is reduced, the material is not particularly limited as long as the above-mentioned material can maintain its structure.
It is preferably at least nm.

【0026】垂直磁性膜4には、Co合金を用いること
が好ましい。例えば、CoCrPt合金やCoPt合
金、あるいはこれらの合金にTa、Zr、Nb、Cu、
Re、Ru、V、Ni、Mn、Ge、Si、B、O、N
などから選ばれる少なくとも1種または2種以上の元素
を添加した合金を用いることができる。また、垂直磁性
膜4はCo単体あるいはCo合金と、PtまたはPdと
の積層構造とすることができる。このCo合金には、上
記のCoCrPt系合金やCoPt系合金などを用いる
ことができる。特に、CoCrPt系合金においては、
垂直磁気異方性を高めるためにPt含有量を8〜24a
t%とすることがより好ましい。上記に挙げたCo合金
や、積層構造型の垂直磁性膜はいずれも多結晶膜を構成
するが、本発明の磁気記録媒体は、非晶質構造の垂直磁
性膜を適用することもできる。具体的には、特に限定さ
れるものではないが、TbFeCo系合金などの希土類
元素を含む合金を用いることができる。
It is preferable to use a Co alloy for the perpendicular magnetic film 4. For example, a CoCrPt alloy, a CoPt alloy, or Ta, Zr, Nb, Cu,
Re, Ru, V, Ni, Mn, Ge, Si, B, O, N
An alloy to which at least one or two or more elements selected from the above are added can be used. Further, the perpendicular magnetic film 4 can have a laminated structure of Pt or Pd and Co alone or a Co alloy. As the Co alloy, the above-mentioned CoCrPt-based alloy or CoPt-based alloy can be used. In particular, in a CoCrPt-based alloy,
In order to increase the perpendicular magnetic anisotropy, the Pt content is set to 8 to 24a.
It is more preferable to be t%. Although the above-described Co alloy and the perpendicular magnetic film having a laminated structure all constitute a polycrystalline film, the magnetic recording medium of the present invention can employ a perpendicular magnetic film having an amorphous structure. Specifically, although not particularly limited, an alloy containing a rare earth element such as a TbFeCo-based alloy can be used.

【0027】垂直磁性膜4を上記の遷移金属(Co、C
o合金)と貴金属元素(Pt、Pdなど)の多層構造と
する場合には、貴金属元素からなる層は0.4nm以
上、1.4nm以下の範囲とされることが好ましい。こ
れは、層厚が0.4nmより小さくなると、保磁力(H
c)や逆磁区核生成磁界(Hn)が低下するとともにそ
の層厚の制御が困難になるためであり、1.4nmより
も大きくなると、ノイズ特性が悪化するためである。一
方、遷移金属からなる層の厚さも貴金属元素からなる層
と同様であり、その厚さは、好ましくは0.1nm以上
0.6nm以下の範囲であり、より好ましくは0.1n
m以上0.4nm以下の範囲である。これらの遷移金属
層と貴金属層は、垂直磁性膜4においてどちらを最上層
としてもかまわないが、最下層には貴金属層を配するこ
とが好ましい。尚、垂直磁性膜4の膜厚は、目的とする
再生出力によって適宜最適化すればよいが、上記Co合
金を用いる場合と、多層構造の磁性膜を用いる場合のい
ずれにおいても、厚すぎるとノイズ特性が悪化する、分
解能が低下する等の問題があるので、実用上は3nm〜
100nm程度であることが好ましい。
The perpendicular magnetic film 4 is made of the above transition metal (Co, C).
In the case of forming a multilayer structure of an o-alloy) and a noble metal element (Pt, Pd, or the like), the layer made of the noble metal element preferably has a thickness of 0.4 nm or more and 1.4 nm or less. This is because the coercive force (H
This is because c) and the magnetic field for generating a reversed domain nucleus (Hn) decrease, and it becomes difficult to control the layer thickness. When the thickness exceeds 1.4 nm, noise characteristics deteriorate. On the other hand, the thickness of the layer made of the transition metal is the same as that of the layer made of the noble metal element, and the thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 0.6 nm, more preferably 0.1 nm.
m and 0.4 nm or less. Either of the transition metal layer and the noble metal layer may be used as the uppermost layer in the perpendicular magnetic film 4, but it is preferable to arrange a noble metal layer at the lowermost layer. The thickness of the perpendicular magnetic film 4 may be appropriately optimized depending on the intended reproduction output. However, in both cases where the above-described Co alloy is used and when a magnetic film having a multilayer structure is used, if the thickness is too large, noise may be generated. Practically, there are problems such as deterioration of characteristics and reduction of resolution.
It is preferably about 100 nm.

【0028】上記配向制御膜3と、垂直磁性膜4との間
には非磁性の元素からなる非磁性中間膜を設けることが
できる。このような構成とするならば、垂直磁性膜4の
配向性を向上させて保磁力を向上させることができる。
この非磁性中間膜には、特に限定されるものではない
が、非磁性のCoCr合金や、CoCr合金にTa、Z
r、Nb、Cu、Re、Ru、Ni、Mn、Ge、S
i、O、N、Bから選ばれる1種または2種以上の元素
を添加した合金を用いることができる。あるいは、Co
とTa、Zr、Nb、Cu、Re、Ru、Ni、Mn、
Ge、Si、O、N、Bから選ばれる1種または2種以
上の元素とを合金化して非磁性合金としたものを用いる
こともできる。この非磁性中間膜の膜厚は、厚すぎると
垂直磁性膜4と軟磁性下地膜2との距離が大きくなるこ
とにより分解能が低下し、ノイズ特性が悪化するので、
20nm以下とするのが好ましく、10nm以下である
ことがより好ましい。
A non-magnetic intermediate film made of a non-magnetic element can be provided between the orientation control film 3 and the perpendicular magnetic film 4. With such a configuration, the coercive force can be improved by improving the orientation of the perpendicular magnetic film 4.
The non-magnetic intermediate film is not particularly limited, but may be a non-magnetic CoCr alloy or a CoCr alloy formed of Ta, Z
r, Nb, Cu, Re, Ru, Ni, Mn, Ge, S
An alloy to which one or more elements selected from i, O, N, and B are added can be used. Alternatively, Co
And Ta, Zr, Nb, Cu, Re, Ru, Ni, Mn,
A non-magnetic alloy obtained by alloying one or more elements selected from Ge, Si, O, N, and B can also be used. If the thickness of the non-magnetic intermediate film is too large, the distance between the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic underlayer 2 becomes large, so that the resolution decreases and the noise characteristics deteriorate.
It is preferably at most 20 nm, more preferably at most 10 nm.

【0029】軟磁性膜5は、上記垂直磁性膜4上に形成
された軟磁性材料からなる膜である。この軟磁性膜5を
構成する材料としては、Coを80at%以上含有し、
Zr、Ta、Nb、Yのうち少なくとも1種以上の元素
を2at%以上含有し、0.8(T)以上の飽和磁束密
度Bs(T)を有するCo合金を用いることが好まし
い。このようなCo合金としては、例えば、CoZr、
CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoNb
Y系合金などを好適なものとして挙げることができる。
また、軟磁性膜5の材料としては、Feを60at%以
上含有し、Ta、Zr、Al、Si、Hfのうち少なく
とも1種以上の元素を2at%以上含有し、0.8
(T)以上の飽和磁束密度Bs(T)を有するFe合金
を用いることが好ましい。このようなFe合金として
は、FeAlSi、FeTaC、FeAlSiTiR
u、FeHfO、FeTaN、FeZrO系合金などを
挙げることができる。あるいはまた、軟磁性膜5の材料
としては、Feを60at%以上含有し、O、N、B、
Cのうち少なくとも1種以上の元素を2at%以上含有
し、0.8(T)以上の飽和磁束密度Bs(T)を有す
るFe合金を用いることが好ましい。このようなFe合
金としては、FeN、FeTaC、FeHfO、FeT
aN、FeAlO、FeB、FeZrN系合金などの微
細結晶、あるいは微細な結晶粒がマトリクス中に分散さ
れたグラニュラー構造を有する材料を好適なものとして
挙げることができる。また、軟磁性膜5はアモルファス
構造を有する合金を挙げることができる。
The soft magnetic film 5 is a film made of a soft magnetic material formed on the perpendicular magnetic film 4. The soft magnetic film 5 is made of a material containing 80 at% or more of Co,
It is preferable to use a Co alloy containing 2 at% or more of at least one element among Zr, Ta, Nb, and Y and having a saturation magnetic flux density Bs (T) of 0.8 (T) or more. Examples of such a Co alloy include CoZr,
CoZrNb, CoZrTa, CoZrCr, CoNb
Preferred examples include a Y-based alloy.
Further, as a material of the soft magnetic film 5, Fe is contained at 60 at% or more, and at least one element of Ta, Zr, Al, Si, and Hf is contained at 2 at% or more.
It is preferable to use an Fe alloy having a saturation magnetic flux density Bs (T) of (T) or more. Examples of such Fe alloys include FeAlSi, FeTaC, and FeAlSiTiR.
u, FeHfO, FeTaN, and FeZrO-based alloys. Alternatively, as a material of the soft magnetic film 5, Fe is contained at 60 at% or more, and O, N, B,
It is preferable to use an Fe alloy containing at least one element of C in an amount of 2 at% or more and having a saturation magnetic flux density Bs (T) of 0.8 (T) or more. Such Fe alloys include FeN, FeTaC, FeHfO, FeT
Suitable materials include fine crystals such as aN, FeAlO, FeB, and FeZrN alloys, or materials having a granular structure in which fine crystal grains are dispersed in a matrix. Further, the soft magnetic film 5 can be made of an alloy having an amorphous structure.

【0030】この軟磁性膜5は、その飽和磁束密度が
0.4T以上であることが好ましい。これは、飽和磁束
密度が0.4Tより小さい場合には、垂直磁性膜4表面
の磁束の揺らぎを抑えるために過大な膜厚が必要になる
とともに、垂直磁性膜4との交換結合が不十分になるお
それがあるためである。また、軟磁性膜5の保磁力は可
能な限り小さくすることが好ましいが、実用的には20
0(Oe)(15.8×103A/m)より小さくすれ
ばよい。軟磁性膜5の膜厚は、軟磁性膜5を構成する材
料の飽和磁束密度によって最適な厚さとされる。具体的
には、軟磁性膜を構成する材料の飽和磁束密度Bs
(T)と、軟磁性膜5の膜厚t(nm)の積であるBs
・t(T・nm)が、0.5(T・nm)以上、7.2
(T・nm)以下の範囲とされることが好ましく、0.
5(T・nm)以上、3.6(T・nm)であることが
より好ましい。すなわち、Bs・tを2.4(T・n
m)とし、飽和磁束密度が1。2(T)の軟磁性材料を
用いる場合には、軟磁性下地膜2の膜厚は2(nm)と
すればよい。また、軟磁性膜5は保護膜6の直下に形成
されるものであるので、その表面粗さ(Ra)が、ヘッ
ド浮上量に影響する。従って、高密度記録に必要なヘッ
ド浮上高さからその表面粗さ(Ra)は2nmより小さ
いことが好ましい。
The soft magnetic film 5 preferably has a saturation magnetic flux density of 0.4 T or more. This is because when the saturation magnetic flux density is smaller than 0.4 T, an excessively large film thickness is required to suppress the fluctuation of the magnetic flux on the surface of the perpendicular magnetic film 4 and exchange coupling with the perpendicular magnetic film 4 is insufficient. This is because there is a possibility of becoming. It is preferable that the coercive force of the soft magnetic film 5 be as small as possible.
It may be smaller than 0 (Oe) (15.8 × 10 3 A / m). The thickness of the soft magnetic film 5 is set to an optimum thickness according to the saturation magnetic flux density of the material forming the soft magnetic film 5. Specifically, the saturation magnetic flux density Bs of the material forming the soft magnetic film
Bs which is the product of (T) and the thickness t (nm) of the soft magnetic film 5
-T (T-nm) is 0.5 (T-nm) or more and 7.2.
(T.nm) or less.
It is more preferably 5 (T · nm) or more and 3.6 (T · nm). That is, Bs · t is set to 2.4 (T · n
m), and when a soft magnetic material having a saturation magnetic flux density of 1.2 (T) is used, the thickness of the soft magnetic underlayer 2 may be 2 (nm). Further, since the soft magnetic film 5 is formed immediately below the protective film 6, its surface roughness (Ra) affects the flying height of the head. Therefore, the surface roughness (Ra) is preferably smaller than 2 nm from the flying height of the head required for high-density recording.

【0031】上記軟磁性膜5の表面(図示保護膜6側の
面)は、その一部または全面が酸化されている構成とす
ることが可能である。つまり、軟磁性膜5の表面または
その近傍に配された軟磁性膜5を構成する材料が、一部
酸化されているか、若しくは上記材料の酸化物を形成し
ている構成とすることができる。このような構成とする
ならば、軟磁性膜5と保護膜6との界面における軟磁性
膜5の磁化の揺らぎを低減することができるので、ノイ
ズ特性を向上させることができる。この軟磁性膜5表面
の酸化は、上記軟磁性下地膜2と同様の手法により行う
ことができる。すなわち、酸素または酸素を含む雰囲気
中に軟磁性膜5の表面を曝す方法や、希ガスに酸素を添
加したプロセスガスによって軟磁性膜5を成膜する方法
によって形成することができる。
The surface of the soft magnetic film 5 (the surface on the side of the protective film 6 in the figure) may be configured such that a part or the entire surface is oxidized. That is, the material of the soft magnetic film 5 disposed on or near the surface of the soft magnetic film 5 may be partially oxidized or form an oxide of the above material. With such a configuration, the fluctuation of the magnetization of the soft magnetic film 5 at the interface between the soft magnetic film 5 and the protective film 6 can be reduced, so that the noise characteristics can be improved. The oxidation of the surface of the soft magnetic film 5 can be performed by the same method as that of the soft magnetic underlayer 2. That is, the soft magnetic film 5 can be formed by exposing the surface of the soft magnetic film 5 to oxygen or an atmosphere containing oxygen, or by forming the soft magnetic film 5 with a process gas obtained by adding oxygen to a rare gas.

【0032】保護膜6は、垂直磁性膜4の腐食を防ぐと
ともに、ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷
を防ぎ、かつヘッドと媒体の間の潤滑特性を確保するた
めのもので、従来公知の材料を使用することが可能であ
り、例えばC、SiO2、ZrO2の単一組成、またはこ
れらを主成分とし他元素を含むものが使用可能である。
この保護膜4の厚さは、1nm以上10nm以下の範囲
とされることが望ましい。また、潤滑膜7には、パーフ
ルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カ
ルボン酸など公知の潤滑剤を使用することができる。そ
の種類および膜厚は、使用される保護膜や潤滑剤の特性
に応じて適宜最適な厚さに調整することが好ましい。
The protective film 6 is for preventing corrosion of the perpendicular magnetic film 4, preventing damage to the medium surface when the head comes in contact with the medium, and ensuring lubrication characteristics between the head and the medium. Conventionally known materials can be used. For example, a single composition of C, SiO 2 , or ZrO 2 or a material containing these as a main component and containing other elements can be used.
It is desirable that the thickness of the protective film 4 be in the range of 1 nm to 10 nm. In addition, a known lubricant such as perfluoropolyether, fluorinated alcohol, or fluorinated carboxylic acid can be used for the lubricating film 7. It is preferable that the type and the film thickness are appropriately adjusted to an optimum thickness according to the characteristics of the protective film and the lubricant used.

【0033】本発明の磁気記録媒体の特徴的な点は、上
記のように、垂直磁性膜4と、保護膜6との間に軟磁性
膜5が設けられていることである。この軟磁性膜5が設
けられていることにより、耐熱減磁特性や再生出力を向
上させることができる。これは、以下に示す理由による
と考えられる。まず、図1に示す磁気記録媒体に記録を
行うと、垂直磁性膜4は、基板1と垂直な方向に磁化さ
れるので垂直磁性膜4の内部に基板1と垂直な方向の磁
界が形成される。そして、垂直磁性膜4の上方(保護膜
6側)への漏れ磁束が、ヘッドに感知されて再生出力と
なる。しかしながら、この漏れ磁束とともに、垂直磁性
膜4の表面には磁束の揺らぎが存在しており、この揺ら
ぎがヘッドに感知されてノイズとなり、また、この揺ら
ぎによって垂直磁性膜4の磁化が不安定になるものと推
測される。本発明の磁気記録媒体のように垂直磁性膜4
と保護膜6との間に軟磁性材料からなる軟磁性膜5が設
けられており、かつ垂直磁性膜4と軟磁性膜5とが交換
結合している場合には、垂直磁性膜4表面への漏れ磁束
により軟磁性膜5内部が基板1に概ね水平な方向に磁化
されて、垂直磁性膜4の磁化とともに閉磁路を形成す
る。従って、上記垂直磁性膜4表面の磁束の揺らぎはこ
の閉磁路に取り込まれて、垂直磁性膜4表面における磁
束が安定する。これにより、揺らぎの影響を受けない垂
直磁性膜4本来の再生出力が得られるとともに、上記揺
らぎによる垂直磁性膜4の磁化への影響を防ぐことがで
きるので、磁気記録媒体の耐熱減磁性が向上する。ま
た、本発明の磁気記録媒体においては、図1に示すよう
に垂直磁性膜4と基板1との間に軟磁性下地膜2が設け
られているので、垂直磁性膜4の基板法線方向の磁化
が、軟磁性膜5および軟磁性下地膜2を経由する閉磁路
を磁気記録媒体内に形成する。これにより、より強固に
垂直磁性膜4の磁化が固定されるので、耐熱減磁特性に
優れる磁気記録媒体とすることができる。
A feature of the magnetic recording medium of the present invention is that the soft magnetic film 5 is provided between the perpendicular magnetic film 4 and the protective film 6 as described above. The provision of the soft magnetic film 5 can improve the heat-resistant demagnetization characteristics and the reproduction output. This is considered for the following reason. First, when recording is performed on the magnetic recording medium shown in FIG. 1, the perpendicular magnetic film 4 is magnetized in the direction perpendicular to the substrate 1, so that a magnetic field in the direction perpendicular to the substrate 1 is formed inside the perpendicular magnetic film 4. You. Then, the magnetic flux leaking above the perpendicular magnetic film 4 (on the side of the protective film 6) is detected by the head and becomes a reproduction output. However, along with the leakage flux, a fluctuation of the magnetic flux exists on the surface of the perpendicular magnetic film 4, and this fluctuation is sensed by the head and causes noise, and the fluctuation causes the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 to become unstable. It is presumed that it becomes. Perpendicular magnetic film 4 like the magnetic recording medium of the present invention.
When a soft magnetic film 5 made of a soft magnetic material is provided between the magnetic film and the protective film 6 and the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are exchange-coupled, The inside of the soft magnetic film 5 is magnetized in a direction substantially horizontal to the substrate 1 by the leakage magnetic flux, and a closed magnetic path is formed together with the magnetization of the vertical magnetic film 4. Therefore, the fluctuation of the magnetic flux on the surface of the perpendicular magnetic film 4 is taken into the closed magnetic path, and the magnetic flux on the surface of the perpendicular magnetic film 4 is stabilized. Thereby, the original reproduction output of the perpendicular magnetic film 4 which is not affected by the fluctuation can be obtained, and the influence of the fluctuation on the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 can be prevented, so that the heat-resistant demagnetization of the magnetic recording medium is improved. I do. Further, in the magnetic recording medium of the present invention, since the soft magnetic underlayer 2 is provided between the perpendicular magnetic film 4 and the substrate 1 as shown in FIG. The magnetization forms a closed magnetic path in the magnetic recording medium via the soft magnetic film 5 and the soft magnetic underlayer 2. As a result, the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 is more firmly fixed, so that a magnetic recording medium having excellent heat demagnetization characteristics can be obtained.

【0034】軟磁性膜5は上記の効果を奏するが、過大
な厚さの軟磁性膜5は垂直磁性膜4からの漏れ磁束を遮
蔽することになり、結果として再生出力の低下、さらに
は再生出力の低下に伴う耐熱減磁性の低下の原因とな
る。従って、上記軟磁性膜5は厚さと磁束の遮蔽性とを
適切に設定する必要がある。具体的には、先に述べたと
おりであり、軟磁性膜5の飽和磁束密度Bs(T)と、
軟磁性膜5の膜厚t(nm)との積Bs・t(T・n
m)が、0.5〜10(T・nm)の範囲であることが
好ましく、0.5〜5(T・nm)であることがより好
ましい。また、このように軟磁性膜5の飽和磁束密度と
その厚さとの積を所定の範囲に設定することにより、軟
磁性膜5による磁束の遮蔽性を、その材料によらず一定
に制御することが可能になる。
Although the soft magnetic film 5 has the above-mentioned effects, the soft magnetic film 5 having an excessively large thickness shields the magnetic flux leaking from the perpendicular magnetic film 4, and as a result, the reproduction output is lowered and the reproduction is further reduced. This causes a decrease in heat-resistant demagnetization due to a decrease in output. Therefore, it is necessary to appropriately set the thickness and the magnetic flux shielding property of the soft magnetic film 5. Specifically, as described above, the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film 5 and
The product Bs · t (T · n) of the thickness t (nm) of the soft magnetic film 5
m) is preferably in the range of 0.5 to 10 (T · nm), more preferably 0.5 to 5 (T · nm). Further, by setting the product of the saturation magnetic flux density of the soft magnetic film 5 and the thickness thereof in a predetermined range, the shielding property of the magnetic flux by the soft magnetic film 5 can be controlled to be constant regardless of the material. Becomes possible.

【0035】次に、上記垂直磁性膜4と軟磁性膜5との
交換結合について、図3ないし図7に示すM−H(磁
化)曲線を参照して以下に詳細に説明する。尚、以下の
説明では、上記の交換結合とは直接関係しない軟磁性下
地膜2の磁化を分離するために、軟磁性下地膜2を設け
ずに作製した磁気記録媒体の磁化曲線の測定結果を用い
ることとする。図3(a)は、図1に示す磁気記録媒体
を構成する各層のうち、配向制御膜3と、軟磁性膜5
と、保護膜6のみを成膜して作成した磁気記録媒体に、
基板垂直方向の磁界を印加して測定したM−H曲線であ
り、横軸は印加磁界の強度、縦軸は磁化を示している。
そして、図3(a)中のHmaaは飽和磁界を示す。図3
(b)は、上記磁気記録媒体に基板面内方向の磁界を印
加して測定したM−H曲線であり、横軸は印加磁界の強
度、縦軸は磁化を示している。そして、図3(b)中の
Hmabは飽和磁界、Hcabは保磁力を示している。上記
にて作製された磁気記録媒体の配向制御膜3および保護
膜6は磁化を有しないものであるので、図3(a)、
(b)は、軟磁性膜5のM−H曲線を示している。
Next, the exchange coupling between the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 will be described in detail with reference to MH (magnetization) curves shown in FIGS. In the following description, in order to separate the magnetization of the soft magnetic underlayer 2 which is not directly related to the exchange coupling, the measurement result of the magnetization curve of the magnetic recording medium manufactured without the soft magnetic underlayer 2 is described. Shall be used. FIG. 3A shows the orientation control film 3 and the soft magnetic film 5 among the layers constituting the magnetic recording medium shown in FIG.
And a magnetic recording medium formed by depositing only the protective film 6,
It is an MH curve measured by applying a magnetic field in the direction perpendicular to the substrate, wherein the horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field and the vertical axis indicates the magnetization.
Then, Hm aa in FIG. 3 (a) shows a saturation magnetic field. FIG.
(B) is an MH curve measured by applying a magnetic field in the in-plane direction of the substrate to the magnetic recording medium. The horizontal axis represents the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis represents the magnetization. In FIG. 3B, Hm ab indicates a saturation magnetic field, and Hc ab indicates a coercive force. Since the orientation control film 3 and the protective film 6 of the magnetic recording medium produced above have no magnetization, FIG.
(B) shows the MH curve of the soft magnetic film 5.

【0036】図4(a)は、図1に示す磁気記録媒体を
構成する各層のうち、配向制御膜3と、垂直磁性膜4
と、保護膜6のみを形成した磁気記録媒体に、基板垂直
方向の磁界を印加して測定したM−H曲線であり、横軸
は印加磁界の強度、縦軸は磁化を示している。そして、
図4(a)中のHmbaは飽和磁界、Hcbaは保磁力を示
している。図4(b)は、上記磁気記録媒体に基板面内
方向の磁界を印加して測定したM−H曲線であり、横軸
は印加磁界の強度、縦軸は磁化を示している。そして、
図4(b)中のHmbbは飽和磁界、Hcbbは保磁力を示
している。図4(a)、(b)に示すように、垂直磁性
膜4は、基板垂直方向に大きな保磁力と磁化を有すると
ともに、基板面内方向の保磁力および磁化は垂直方向の
磁化と比較して著しく小さいものである。
FIG. 4A shows the orientation control film 3 and the perpendicular magnetic film 4 among the layers constituting the magnetic recording medium shown in FIG.
And MH curves measured by applying a magnetic field in the direction perpendicular to the substrate to the magnetic recording medium on which only the protective film 6 is formed. The horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. And
In FIG. 4A, Hm ba indicates a saturation magnetic field, and Hc ba indicates a coercive force. FIG. 4B is an MH curve measured by applying a magnetic field in the in-plane direction to the magnetic recording medium. The horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. And
In FIG. 4B, Hm bb indicates a saturation magnetic field, and Hc bb indicates a coercive force. As shown in FIGS. 4A and 4B, the perpendicular magnetic film 4 has a large coercive force and magnetization in the direction perpendicular to the substrate, and the coercive force and magnetization in the in-plane direction of the substrate are smaller than those in the perpendicular direction. And extremely small.

【0037】図5(a)は、図1に示す磁気記録媒体を
構成する各層のうち、配向制御膜3と、垂直磁性膜4
と、軟磁性膜5と、保護膜6のみを形成し、垂直磁性膜
4と軟磁性膜5が交換結合するように構成した磁気記録
媒体に、基板垂直方向の磁界を印加して測定したM−H
曲線であり、横軸は印加磁界の強度、縦軸は磁化を示し
ている。そして、図5(a)中のHmcaは飽和磁界、H
caは保磁力、Hncaは磁化反転磁界を示している。図
5(b)は、上記磁気記録媒体に基板面内方向の磁界を
印加して測定したM−H曲線であり、横軸は印加磁界の
強度、縦軸は磁化を示している。そして、図5(b)中
のHmcbは飽和磁界、Hccbは保磁力を示している。
FIG. 5A shows the orientation control film 3 and the perpendicular magnetic film 4 among the layers constituting the magnetic recording medium shown in FIG.
And a magnetic recording medium in which only the soft magnetic film 5 and the protective film 6 are formed and the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are exchange-coupled to each other. -H
The horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. Then, Hm ca in FIG. 5 (a) saturation field, H
c ca indicates a coercive force, and Hn ca indicates a magnetization reversal magnetic field. FIG. 5B is an MH curve measured by applying a magnetic field in the in-plane direction to the magnetic recording medium. The horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. Then, Hm cb in FIG. 5 (b) saturation field, Hc cb represents the coercive force.

【0038】図6(a)は、図1に示す磁気記録媒体を
構成する各層のうち、配向制御膜3と、垂直磁性膜4
と、保護膜6のみを形成し、垂直磁性膜4と軟磁性膜5
が交換結合しないように構成した磁気記録媒体に、基板
垂直方向の磁界を印加して測定したM−H曲線であり、
横軸は印加磁界の強度、縦軸は磁化を示している。そし
て、図6(a)中のHmdaは飽和磁界、Hcdaは保磁力
を示している。図6(b)は、上記磁気記録媒体に基板
面内方向の磁界を印加して測定したM−H曲線であり、
横軸は印加磁界の強度、縦軸は磁化を示している。そし
て、図3(b)中のHmdbは飽和磁界、Hcdbは保磁力
を示している。
FIG. 6A shows the orientation control film 3 and the perpendicular magnetic film 4 among the layers constituting the magnetic recording medium shown in FIG.
And only the protective film 6 is formed, and the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are formed.
Is an MH curve measured by applying a magnetic field in a direction perpendicular to the substrate to a magnetic recording medium configured to prevent exchange coupling.
The horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. In FIG. 6A, Hm da indicates a saturation magnetic field, and Hc da indicates a coercive force. FIG. 6B is an MH curve measured by applying a magnetic field in the in-plane direction to the magnetic recording medium,
The horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. Then, Hm db in FIG. 3 (b) saturation field, Hc db represents the coercive force.

【0039】図7(a)は、図1に示す磁気記録媒体を
構成する各層のうち、配向制御膜3と、垂直磁性膜4
と、保護膜6のみを形成し、垂直磁性膜4の飽和磁化
(Ms)と残留磁化(Mr)の比Mr/Msが1より小
さくなるように構成した磁気記録媒体に、基板垂直方向
の磁界を印加して測定したM−H曲線であり、横軸は印
加磁界の強度、縦軸は磁化を示している。そして、図7
(a)中のHmeaは飽和磁界、Hceaは保磁力、Hnea
は磁化反転磁界を示している。図7(b)は、上記磁気
記録媒体に基板面内方向の磁界を印加して測定したM−
H曲線であり、横軸は印加磁界の強度、縦軸は磁化を示
している。そして、図7(b)中のHmebは飽和磁界、
Hcebは保磁力を示している。
FIG. 7A shows the orientation control film 3 and the perpendicular magnetic film 4 among the layers constituting the magnetic recording medium shown in FIG.
A magnetic field in the direction perpendicular to the substrate is applied to a magnetic recording medium in which only the protective film 6 is formed and the ratio Mr / Ms of the saturation magnetization (Ms) to the residual magnetization (Mr) of the perpendicular magnetic film 4 is smaller than 1. Is applied, and the horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. And FIG.
Hm ea is the saturation magnetic field in (a), Hc ea coercive force, Hn ea
Indicates a magnetization reversal magnetic field. FIG. 7B shows an M-measurement obtained by applying a magnetic field in the in-plane direction to the magnetic recording medium.
The horizontal axis indicates the intensity of the applied magnetic field, and the vertical axis indicates the magnetization. Then, Hm eb in FIG. 7 (b) saturation field,
Hc eb indicates the coercive force.

【0040】まず、図5を参照して垂直磁性膜4と軟磁
性膜5とが交換結合している磁気記録媒体について説明
する。垂直磁性膜4と軟磁性膜5とが交換結合している
磁気記録媒体の基板垂直方向に磁界を印加すると、図示
されない初磁化曲線をたどって正方向に磁化される。そ
して印加磁界が飽和磁界Hmcaに達すると、磁気記録媒
体の磁化は飽和して一定の値(Ms)をとる。このMs
は図4(a)に示す垂直磁性膜4のみのMsよりも大き
なものである。この状態から逆に印加磁界を減少させる
と、図5(a)に示すように磁界0の点においても磁気
記録媒体は飽和磁化Msを保っており、磁界0の点にお
けるM−H曲線の傾きはほぼ0である。さらに印加磁界
の向きを反転させて、負の方向の磁界を増加させると、
磁界が磁化反転磁界(Hnca)に達したところで、磁気
記録媒体の磁化は急激に減少を始める(磁化反転が始ま
る)。このように、垂直磁性膜4と軟磁性膜5とが交換
結合している磁気記録媒体においては、正から負へ磁化
の向きが反転し始める磁界強度は1箇所(Hnca)であ
る。
First, a magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are exchange-coupled will be described with reference to FIG. When a magnetic field is applied in the direction perpendicular to the substrate of the magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are exchange-coupled, the magnetic recording medium follows the initial magnetization curve (not shown) and is magnetized in the positive direction. When the applied field reaches a saturation magnetic field Hm ca, magnetization of the magnetic recording medium takes a constant value is saturated (Ms). This Ms
Is larger than Ms of only the perpendicular magnetic film 4 shown in FIG. Conversely, when the applied magnetic field is decreased from this state, the magnetic recording medium maintains the saturation magnetization Ms even at the point of the magnetic field 0 as shown in FIG. 5A, and the slope of the MH curve at the point of the magnetic field 0 is reduced. Is almost zero. Further reversing the direction of the applied magnetic field and increasing the magnetic field in the negative direction,
When the magnetic field reaches the magnetization reversal magnetic field (Hn ca ), the magnetization of the magnetic recording medium starts to decrease rapidly (magnetization reversal starts). As described above, in the magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are exchange-coupled, the magnetic field intensity at which the direction of the magnetization starts to reverse from positive to negative is one point (Hn ca ).

【0041】次に、図6を参照して垂直磁性膜4と軟磁
性膜5が交換結合していない磁気記録媒体について説明
する。垂直磁性膜4と軟磁性膜5とが交換結合していな
い磁気記録媒体に、基板垂直方向の磁界を印加すると、
図示されない初磁化曲線をたどって正方向に磁化され
る。そして印加磁界が飽和磁界Hmdaに達すると、磁気
記録媒体の磁化は飽和して一定の値(Ms)をとる。こ
の状態から逆に印加磁界を減少させると、図6(a)に
示すように軟磁性膜5の飽和磁界Hmaa(図3に示す軟
磁性膜5の飽和磁界Hmaaと同一の値)で軟磁性膜の磁
化反転が始まり、磁界0の点では、磁気記録媒体の磁化
は上記Msよりも小さくなる。このことは、小さい外部
磁場によっても磁気記録媒体の磁化が変化することを示
しており、耐熱減磁特性にも劣る磁気記録媒体であるこ
とが予想される。さらに、印加磁界の向きを反転させ
て、負の方向の磁界を増加させると、印加磁界が磁化反
転磁界Hndaに達したところで、垂直磁性膜の反転が始
まる。このように、垂直磁性膜4と軟磁性膜5とが交換
結合していない磁気記録媒体では、軟磁性膜5の磁化反
転が始まる磁界と、垂直磁性膜4の磁化反転が始まる磁
界の2箇所(HmaaとHnda)で磁化反転が起こる。こ
のような磁気記録媒体では、垂直磁性膜4と軟磁性膜5
の磁化が閉磁路を形成することによる垂直磁性膜4の安
定化効果が低減されるばかりでなく、逆に軟磁性膜5を
設けることにより垂直磁性膜4の磁化が不安定になるお
それがある。
Next, a magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are not exchange-coupled will be described with reference to FIG. When a magnetic field in the direction perpendicular to the substrate is applied to a magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are not exchange-coupled,
It is magnetized in the positive direction following an initial magnetization curve not shown. When the applied field reaches a saturation magnetic field Hm da, the magnetization of the magnetic recording medium takes a constant value is saturated (Ms). Conversely, when the applied magnetic field is reduced from this state, the saturation magnetic field Hm aa of the soft magnetic film 5 (the same value as the saturation magnetic field Hm aa of the soft magnetic film 5 shown in FIG. 3) is obtained as shown in FIG. When the magnetization reversal of the soft magnetic film starts and the magnetic field is zero, the magnetization of the magnetic recording medium becomes smaller than the above Ms. This indicates that the magnetization of the magnetic recording medium is changed even by a small external magnetic field, and it is expected that the magnetic recording medium is inferior in heat resistance demagnetization characteristics. Further, by inverting the direction of the applied magnetic field, increasing the magnetic field in the negative direction, where the applied magnetic field reaches the magnetization reversal field Hn da, inversion of the perpendicular magnetic film begins. As described above, in the magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are not exchange-coupled, the magnetic field at which the magnetization reversal of the soft magnetic film 5 starts and the magnetic field at which the magnetization reversal of the perpendicular magnetic film 4 starts (Hm aa and Hn da ), magnetization reversal occurs. In such a magnetic recording medium, the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5
In addition to reducing the stabilizing effect of the perpendicular magnetic film 4 due to the formation of the closed magnetic circuit, the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 may become unstable by providing the soft magnetic film 5. .

【0042】また、図7に示す、垂直磁性膜4の飽和磁
化(Ms)と残留磁化(Mr)の比Mr/Msが1より
小さい磁気記録媒体の測定結果からも上記垂直磁性膜4
と軟磁性膜5が交換結合していない磁気記録媒体と同様
のことがいえる。すなわち、磁界0の点におけるM−H
曲線の傾きが0ではないため、小さい磁界に対しても磁
気記録媒体の磁化が変化し、外部磁場に対して不安定な
磁気記録媒体であることがわかる。
Also, from the measurement results of the magnetic recording medium shown in FIG. 7 where the ratio Mr / Ms of the saturation magnetization (Ms) to the residual magnetization (Mr) of the perpendicular magnetic film 4 is smaller than 1, the perpendicular magnetic film 4
The same can be said for a magnetic recording medium in which the soft magnetic film 5 and the soft magnetic film 5 are not exchange-coupled. That is, MH at the point of zero magnetic field
Since the slope of the curve is not zero, the magnetization of the magnetic recording medium changes even with a small magnetic field, indicating that the magnetic recording medium is unstable with respect to an external magnetic field.

【0043】以上から、垂直磁性膜4と軟磁性膜5とが
交換結合している磁気記録媒体は、磁界0におけるM−
H曲線の傾きがほぼ0であり、この傾きは軟磁性膜5を
設けたことにより変化することがない。従って、このよ
うな磁気記録媒体においては、軟磁性膜5と垂直磁性膜
4の磁化が閉磁路を形成することで垂直磁性膜4の磁化
を安定化する効果が大きく、その結果体熱減磁特性を向
上させることができる。その一方で、垂直磁性膜4と軟
磁性膜5とが交換結合していない磁気記録媒体は、磁界
0の近傍で軟磁性膜5の磁化反転が起こるために磁界0
におけるM−H曲線の傾きが著しく大きくなり、垂直磁
性膜4の磁化の、磁界に対する安定性が悪くなる。その
結果、耐熱減磁特性も悪くなると考えられる。すなわ
ち、垂直磁性膜4上に軟磁性膜5を設けた磁気記録媒体
においては、垂直磁性膜4と軟磁性膜5とを交換結合さ
せることが必須であり、この要件を満たさない場合に
は、軟磁性膜5を設けない場合よりも垂直磁性膜4の磁
化の安定性が低下する可能性がある。
As described above, the magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are exchange-coupled has an M-
The slope of the H curve is almost 0, and this slope does not change due to the provision of the soft magnetic film 5. Therefore, in such a magnetic recording medium, the magnetization of the soft magnetic film 5 and the perpendicular magnetic film 4 forms a closed magnetic path, and the effect of stabilizing the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 is great. The characteristics can be improved. On the other hand, in a magnetic recording medium in which the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are not exchange-coupled, the magnetization reversal of the soft magnetic film 5 occurs near the magnetic field 0, so that the magnetic field 0
, The slope of the MH curve becomes extremely large, and the stability of the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 to the magnetic field deteriorates. As a result, it is considered that the heat-resistant demagnetization characteristics also deteriorate. That is, in a magnetic recording medium in which the soft magnetic film 5 is provided on the perpendicular magnetic film 4, it is essential that the perpendicular magnetic film 4 and the soft magnetic film 5 are exchange-coupled. If this requirement is not satisfied, There is a possibility that the magnetization stability of the perpendicular magnetic film 4 is lower than when the soft magnetic film 5 is not provided.

【0044】また、軟磁性膜5は、特にCVD法や、イ
オンビーム法によって形成されたカーボン膜を保護膜6
に適用する場合に格別な効果を奏するものである。つま
り、上記CVDカーボン膜やイオンビームカーボン膜を
保護膜6とする場合には、通常のカーボン薄膜よりも硬
度に優れるものであるので、その膜厚を薄くして垂直磁
性膜4と磁気ヘッドとのスペーシングを小さくすること
ができる。しかしながら、その一方でこれらの薄膜はい
わゆるDLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜であ
り、絶縁体であるためにその表面が極めて帯電しやすく
なっている。そして、この表面に滞留した電荷による磁
界が垂直磁性膜4の磁化を不安定にする可能性がある。
そこで、本発明の磁気記録媒体は軟磁性膜5を備えてい
るため、この保護膜6表面の電荷による磁界を軟磁性膜
5が遮蔽して、垂直磁性膜4の磁化を保護する役割を担
う。これにより、本発明の磁気記録媒体は、極めて薄い
CVDカーボン膜やイオンビームカーボン膜を保護膜に
用いる場合にも耐熱減磁特性を劣化させることがなく、
上記保護膜6の膜厚が5nm以下と極めて薄く、垂直磁
性膜4が保護膜6表面の電荷の影響を受けやすくなって
いる場合に本発明に係る軟磁性膜5は特に有効である。
In addition, the soft magnetic film 5 may be a carbon film formed by a CVD method or an ion beam method.
It has a special effect when it is applied to. That is, when the above-mentioned CVD carbon film or ion beam carbon film is used as the protective film 6, it is superior in hardness to a normal carbon thin film. Spacing can be reduced. However, on the other hand, these thin films are so-called DLC (diamond-like carbon) films, and since they are insulators, their surfaces are extremely easily charged. Then, the magnetic field due to the electric charges accumulated on the surface may make the magnetization of the perpendicular magnetic film 4 unstable.
Therefore, since the magnetic recording medium of the present invention includes the soft magnetic film 5, the soft magnetic film 5 shields the magnetic field due to the charge on the surface of the protective film 6, and plays a role of protecting the magnetization of the perpendicular magnetic film 4. . As a result, the magnetic recording medium of the present invention does not deteriorate the heat-resistant demagnetization characteristics even when using an extremely thin CVD carbon film or ion beam carbon film as the protective film.
The soft magnetic film 5 according to the present invention is particularly effective when the thickness of the protective film 6 is extremely thin, that is, 5 nm or less, and the perpendicular magnetic film 4 is easily affected by charges on the surface of the protective film 6.

【0045】上記の構成の磁気記録媒体を製造するに
は、図1に示す基板1上にスパッタ法などにより軟磁性
下地膜2を形成し、その後必要に応じてこの軟磁性膜2
の表面に酸化処理を施し、次いで配向制御膜3、垂直磁
性膜4、軟磁性膜5、保護膜6を順次スパッタ法などに
より成膜する。次いで、ディップコーティング法、スピ
ンコート法などにより潤滑膜7を形成する。尚、上記磁
気記録媒体の製造方法においては、必要に応じて基板1
と軟磁性下地膜2との間に硬磁性膜を形成する工程や、
配向制御膜3と垂直磁性膜4との間に非磁性中間膜を形
成する工程や、軟磁性膜5の表面を酸化処理する工程を
含むこともできる。
In order to manufacture the magnetic recording medium having the above structure, a soft magnetic underlayer 2 is formed on a substrate 1 shown in FIG. 1 by a sputtering method or the like.
Is subjected to an oxidation treatment, and then an orientation control film 3, a perpendicular magnetic film 4, a soft magnetic film 5, and a protective film 6 are sequentially formed by a sputtering method or the like. Next, the lubricating film 7 is formed by a dip coating method, a spin coating method, or the like. In the method for manufacturing a magnetic recording medium, the substrate 1
A step of forming a hard magnetic film between the substrate and the soft magnetic underlayer 2,
A step of forming a non-magnetic intermediate film between the orientation control film 3 and the perpendicular magnetic film 4 and a step of oxidizing the surface of the soft magnetic film 5 can also be included.

【0046】上記磁気記録媒体の製造方法において、垂
直磁性膜4としてCoまたはCo合金と、PtやPdま
たはこれらの合金との多層構造の磁性膜を適用する場合
には、CoまたはCo合金の材料からなる第1のターゲ
ットと、Ptおよび/またはPdからなる第2のターゲ
ットを交互に用いて、それぞれのターゲットの材料を交
互にスパッタすることにより垂直磁性膜4を構成する。
In the above-described method of manufacturing a magnetic recording medium, when a magnetic film having a multilayer structure of Co or a Co alloy and Pt or Pd or an alloy thereof is used as the perpendicular magnetic film 4, the material of the Co or Co alloy is used. The perpendicular magnetic film 4 is formed by alternately using the first target composed of and the second target composed of Pt and / or Pd, and alternately sputtering the material of each target.

【0047】また、軟磁性下地膜2や軟磁性膜5の表面
に酸化処理を施す場合には、酸素、またはアルゴンなど
に酸素を混合した混合ガスの雰囲気下に所定の時間保持
することにより、軟磁性下地膜2や軟磁性膜5の表面の
酸化度やこれらの表面への酸素の付着量を調整する。あ
るいは、上記軟磁性下地膜2や軟磁性膜5の成膜後に、
これらの成膜に用いられるターゲットと同等のターゲッ
トを用いて、プロセスガスとして希ガス(アルゴンな
ど)に酸素を混合したガスを用いてスパッタすることに
より、軟磁性下地膜2や軟磁性膜5上に、酸素を含有す
る層を形成しても良い。あるいはまた、上記軟磁性下地
膜2や軟磁性膜5の成膜中に、特定の時間のみプロセス
ガスに酸素を混入させてもよい。具体的には、例えば軟
磁性下地膜2をアルゴンによるスパッタで成膜する場合
には、成膜時間の一部(例えば成膜終了前の1秒間)に
のみアルゴンに酸素を混入させてスパッタを行えばよ
い。
In the case where the surface of the soft magnetic underlayer 2 or the soft magnetic film 5 is subjected to an oxidation treatment, the surface is maintained for a predetermined time in an atmosphere of oxygen or a mixed gas of oxygen and argon. The degree of oxidation of the surfaces of the soft magnetic underlayer 2 and the soft magnetic film 5 and the amount of oxygen attached to these surfaces are adjusted. Alternatively, after the soft magnetic underlayer 2 and the soft magnetic film 5 are formed,
By sputtering using a target gas equivalent to a target used for these film formation and a gas in which oxygen is mixed with a rare gas (such as argon) as a process gas, the soft magnetic under film 2 and the soft magnetic film 5 are formed. Then, a layer containing oxygen may be formed. Alternatively, oxygen may be mixed into the process gas only for a specific time during the formation of the soft magnetic underlayer 2 and the soft magnetic film 5. Specifically, for example, when the soft magnetic underlayer 2 is formed by sputtering with argon, the sputtering is performed by mixing oxygen into argon only for a part of the film formation time (for example, one second before the completion of the film formation). Just do it.

【0048】保護膜6の形成方法としては、カーボンタ
ーゲットを用いたスパッタや、CVD法、イオンビーム
法を用いてカーボン膜を形成する方法を用いることがで
きる。また、SiO2やZrO2のターゲットを用いたR
Fスパッタ、あるいはSiやZrのターゲットを用いな
がらプロセスガスとして酸素を含むガスを用いる反応性
スパッタによりSiO2やZrO2の薄膜を形成する方法
などを適用することができる。本発明は、保護膜6とし
てCVD法やイオンビーム法を用いることが好ましい。
これらの成膜法を用いるならば、極めて硬度の大きい優
れた特性を有する保護膜6を構成することができるとと
もに、その膜厚を従来のカーボン膜よりも大幅に薄くす
ることが可能であるので、垂直磁性膜4と情報の記録再
生に用いられる磁気ヘッドとのスペーシングを小さくし
て高密度の記録再生を行うことができる。
As a method for forming the protective film 6, sputtering using a carbon target, a method for forming a carbon film using a CVD method or an ion beam method can be used. Further, R using a target of SiO 2 or ZrO 2
A method of forming a thin film of SiO 2 or ZrO 2 by F sputtering or reactive sputtering using a gas containing oxygen as a process gas while using a target of Si or Zr can be applied. In the present invention, it is preferable to use a CVD method or an ion beam method as the protective film 6.
If these film forming methods are used, the protective film 6 having an extremely large hardness and excellent characteristics can be formed, and the film thickness can be made much smaller than the conventional carbon film. In addition, high-density recording and reproduction can be performed by reducing the spacing between the perpendicular magnetic film 4 and the magnetic head used for recording and reproducing information.

【0049】図8は、本発明に係る磁気記録再生装置の
一例を示す断面構成図である。この図に示す磁気記録再
生装置は、図1に示す磁気記録媒体と同等の構成の磁気
記録媒体20と、この磁気記録媒体20を回転駆動させ
る媒体駆動部21と、磁気記録媒体20に対して情報の
記録再生を行う磁気ヘッド22と、ヘッド駆動部23
と、記録再生信号処理系24とを備える構成である。記
録再生信号系24は、入力されたデータを処理して記録
信号を磁気ヘッド22に送ったり、磁気ヘッド22から
の再生信号を処理してデータを出力することができるよ
うになっている。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention. The magnetic recording / reproducing apparatus shown in this figure includes a magnetic recording medium 20 having the same configuration as the magnetic recording medium shown in FIG. 1, a medium driving unit 21 for rotating this magnetic recording medium 20, and a magnetic recording medium 20. Magnetic head 22 for recording and reproducing information, and head drive unit 23
And a recording / reproducing signal processing system 24. The recording / reproducing signal system 24 can process input data and send a recording signal to the magnetic head 22, or can process a reproducing signal from the magnetic head 22 and output data.

【0050】また、本発明の磁気記録再生装置において
は、磁気記録媒体20に含まれる保護膜がCVDカーボ
ン膜やイオンビームカーボン膜から構成されていること
が好ましい。このような構成とすることにより磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体の磁性膜とのスペーシングを小さくし
て高密度の記録再生が可能になるとともに、上記のよう
に磁気記録媒体に軟磁性膜が設けられているので、耐熱
減磁特性に優れるものである。
Further, in the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention, it is preferable that the protective film included in the magnetic recording medium 20 is composed of a CVD carbon film or an ion beam carbon film. With such a configuration, the spacing between the magnetic head and the magnetic film of the magnetic recording medium is reduced to enable high-density recording and reproduction, and the soft magnetic film is provided on the magnetic recording medium as described above. Therefore, it has excellent heat demagnetization characteristics.

【0051】特に、上記磁気再生機録装置において、磁
気ヘッドとして単磁極ヘッドを用いるならば、単磁極ヘ
ッドと磁気記録媒体の間に、閉磁路が形成されることに
より磁気記録媒体への磁束の出入りの効率が著しく向上
し、垂直磁性膜への記録の際に磁化を強固に固定するこ
とができるので、より高密度の記録再生が可能である。
In particular, if a single-pole head is used as the magnetic head in the above-described magnetic recording device, a closed magnetic path is formed between the single-pole head and the magnetic recording medium, so that the magnetic flux to the magnetic recording medium is reduced. The entry / exit efficiency is remarkably improved, and the magnetization can be firmly fixed at the time of recording on the perpendicular magnetic film, so that higher density recording / reproducing is possible.

【0052】[0052]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明の効果を明らか
にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。 <実施例1>まず、洗浄済みのガラス基板(オハラ社
製、外径2.5インチ)をDCマグネトロンスパッタ装
置(アネルバ社製 C−3010)の成膜チャンバ内に
収容し、到達真空度1×10-5Paとなるまで成膜チャ
ンバ内を排気した後、このガラス基板上に89Co−4
Zr−7Nbのターゲットを用いて基板温度100℃以
下の条件で軟磁性下地膜を形成した。次いで、基板を2
00℃まで加熱し、上記軟磁性下地膜上に、50Ni−
50Alターゲットを用いて8nm、Ruターゲットを
用いて20nmの積層構造の配向制御膜を形成し、その
後、62Co−20Cr−14Pt−4Bターゲットを
用いて30nmの垂直磁性膜を形成した。次に、89C
o−4Zr−7Nbターゲットを用いて2nmの軟磁性
膜を形成した。この軟磁性膜の飽和磁束密度Bs(T)
と軟磁性膜の膜厚t(nm)の積Bs・t(T・nm)
は2.4(T・nm)である。尚、上記スパッタリング
工程においては、成膜用のプロセスガスとしてアルゴン
を用い、圧力0.5Paにて成膜した。次いで、CVD
法により5nmのDLC膜からなる保護膜を形成した。
次いで、保護膜6上にパーフルオロポリエーテルからな
る潤滑膜をディップコーティング法により2nm形成し
た。以上の工程により実施例1の磁気記録媒体を得た。
この磁気記録媒体について、垂直磁性膜と軟磁性膜が交
換結合していることを、振動式磁気特性測定装置(VS
M)にて確認した。
EXAMPLES The effects of the present invention will be clarified using examples. However, the present invention is not limited to the following examples. <Example 1> First, a cleaned glass substrate (manufactured by OHARA, 2.5 inch in outer diameter) was housed in a film forming chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (C-3010, manufactured by Anelva), and the ultimate vacuum degree was 1 After evacuation of the inside of the film formation chamber until the pressure became × 10 −5 Pa, 89Co-4 was placed on the glass substrate.
A soft magnetic underlayer was formed using a Zr-7Nb target at a substrate temperature of 100 ° C. or lower. Then, the substrate is
Heated to 00 ° C., and a 50 Ni-
An alignment control film having a laminated structure of 8 nm using a 50Al target and 20 nm using a Ru target was formed, and then a perpendicular magnetic film of 30 nm was formed using a 62Co-20Cr-14Pt-4B target. Next, 89C
A 2 nm soft magnetic film was formed using an o-4Zr-7Nb target. Saturation magnetic flux density Bs (T) of this soft magnetic film
Bs · t (T · nm), which is the product of the thickness of the soft magnetic film and the thickness t (nm)
Is 2.4 (T · nm). In the sputtering step, the film was formed at a pressure of 0.5 Pa using argon as a process gas for film formation. Then, CVD
A protective film made of a 5 nm DLC film was formed by the method.
Next, a 2 nm thick lubricating film made of perfluoropolyether was formed on the protective film 6 by dip coating. Through the above steps, the magnetic recording medium of Example 1 was obtained.
In this magnetic recording medium, the fact that the perpendicular magnetic film and the soft magnetic film are exchange-coupled is determined by using a vibration-type magnetic characteristic measuring device (VS).
M).

【0053】<比較例1、2>次に、比較例1として、
垂直磁性膜上の軟磁性膜を設けない以外は、上記実施例
1と同様にして磁気記録媒体を作製した。次に、比較例
2として垂直磁性膜とその上に形成された軟磁性膜とが
交換結合しないようにした以外は、上記実施例1と同様
にして磁気記録媒体を作製した。
<Comparative Examples 1 and 2> Next, as Comparative Example 1,
A magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the soft magnetic film on the perpendicular magnetic film was not provided. Next, as Comparative Example 2, a magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the perpendicular magnetic film and the soft magnetic film formed thereon were not exchange-coupled.

【0054】上記実施例1および比較例1、2の磁気記
録媒体について、記録再生特性および熱減磁特性の評価
を行った。記録再生特性の評価は、GUZIK社製リー
ドライトアナライザRWA−1632、スピンスタンド
S1701MPを用いて行った。また、記録再生用のヘ
ッドには再生部に巨大磁気抵抗(GMR)素子を有する
複合型薄膜磁気記録ヘッドを用い、測定の線記録密度を
再生は50kFCI、エラーレートは600kFCIと
した。また、熱減磁特性の評価は、基板を70℃に加熱
して線記録密度50kFCIにて書き込みを行った後、
書き込み1秒後の出力に対する出力の低下率(%/de
cade)を、(S0−S)×100/(S0×3)に基
づいて算出した。尚、S0は磁気記録媒体に信号記録後
1秒経過時の再生出力を示し、Sは1000秒後の再生
出力を示す。
The recording / reproducing characteristics and the thermal demagnetization characteristics of the magnetic recording media of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated. The evaluation of the recording / reproducing characteristics was performed using a read / write analyzer RWA-1632 manufactured by GUZIK and a spin stand S1701MP. As a recording / reproducing head, a composite thin-film magnetic recording head having a giant magnetoresistive (GMR) element in a reproducing section was used. The linear recording density for measurement was 50 kFCI for reproduction and the error rate was 600 kFCI. In addition, the evaluation of the thermal demagnetization characteristics was performed after heating the substrate to 70 ° C. and writing at a linear recording density of 50 kFCI.
Output decrease rate (% / de) with respect to output 1 second after writing
) was calculated based on (S 0 −S) × 100 / (S 0 × 3). Incidentally, S 0 represents the reproduction output of one second time elapses after the signal recorded on the magnetic recording medium, S is shows a reproduction output after 1000 seconds.

【0055】上記の測定結果を表1に示す。表1に示す
ように本発明の要件を満たす実施例1の磁気記録媒体
は、軟磁性膜が成膜されていない比較例1の磁気記録媒
体、および軟磁性膜と垂直磁性膜が交換結合していない
比較例2の磁気記録媒体よりも、再生出力、エラーレー
ト、および熱減磁特性において優れたものとなってい
る。特に、軟磁性膜と垂直磁性膜が交換結合していない
比較例2の磁気記録媒体は、軟磁性膜を設けていない比
較例1の磁気記録媒体よりもエラーレートが劣るもので
あった。
Table 1 shows the measurement results. As shown in Table 1, the magnetic recording medium of Example 1 satisfying the requirements of the present invention is the magnetic recording medium of Comparative Example 1 in which the soft magnetic film is not formed, and the soft magnetic film and the perpendicular magnetic film are exchange-coupled. Compared with the magnetic recording medium of Comparative Example 2 which does not have the above, the reproducing output, the error rate, and the thermal demagnetization characteristics are more excellent. In particular, the magnetic recording medium of Comparative Example 2 in which the soft magnetic film and the perpendicular magnetic film were not exchange-coupled had a lower error rate than the magnetic recording medium of Comparative Example 1 in which the soft magnetic film was not provided.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】<実施例2〜8>次に、実施例2〜8とし
て、配向制御膜を表2に示す組成と膜厚とした以外は上
記実施例1と同様にして磁気記録媒体を作製した。これ
らの磁気記録媒体についてVSMの測定を行った結果、
いずれの磁気記録媒体も垂直磁性膜と軟磁性膜が交換結
合していることが確認された。上記実施例2〜8の磁気
記録媒体について、上記実施例1と同様に記録再生特性
および熱減磁特性を評価した。その結果を表2に示す。
尚、表2には実施例1の磁気記録媒体の測定結果も併記
した。表2に示すように、本発明の要件を満たす実施例
2〜8の磁気記録媒体は、配向制御膜の組成を種々に変
更しても再生出力、エラーレート、耐熱減磁特性のいず
れにおいても優れた特性を示すことが確認された。
<Examples 2 to 8> Next, as Examples 2 to 8, magnetic recording media were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the composition and thickness of the orientation control film were as shown in Table 2. . As a result of measuring VSM for these magnetic recording media,
In all the magnetic recording media, it was confirmed that the perpendicular magnetic film and the soft magnetic film were exchange-coupled. The recording / reproducing characteristics and the thermal demagnetization characteristics of the magnetic recording media of Examples 2 to 8 were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
Table 2 also shows the measurement results of the magnetic recording medium of Example 1. As shown in Table 2, the magnetic recording media of Examples 2 to 8 satisfying the requirements of the present invention have the same reproduction output, error rate, and heat-resistant demagnetization characteristics even when the composition of the orientation control film is variously changed. It was confirmed that excellent characteristics were exhibited.

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】<実施例9〜12>次に、実施例9〜12
として、軟磁性膜の飽和磁束密度Bs(T)と、その膜
厚t(nm)の積Bs・t(T・nm)を表3に示すよ
うに1〜10(T・nm)の範囲で変化させて磁気記録
媒体を作製した。尚、上記軟磁性膜のBs・t以外の構
成、および作製工程は実施例1と同様とした。これらの
磁気記録媒体についてVSMの測定を行った結果、いず
れの磁気記録媒体も垂直磁性膜と軟磁性膜が交換結合し
ていることが確認された。
<Embodiments 9-12> Next, Embodiments 9-12
As shown in Table 3, the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film and the product Bs · t (T · nm) of the thickness t (nm) are in the range of 1 to 10 (T · nm) as shown in Table 3. The magnetic recording medium was manufactured by changing it. The configuration and manufacturing process of the soft magnetic film other than Bs · t were the same as in Example 1. VSM measurement of these magnetic recording media confirmed that the perpendicular magnetic film and the soft magnetic film were exchange-coupled in each of the magnetic recording media.

【0060】上記実施例9〜12の磁気記録媒体につい
て、上記実施例1と同様に記録再生特性および耐熱減磁
特性を評価した。その結果を表3に示す。尚、表3には
実施例1の磁気記録媒体の測定結果も併記する。表3に
示す測定結果から、軟磁性膜のBs・t(T・nm)
が、0.5nm以上7.2nm以下の範囲にある実施例
1、実施例9〜11の磁気記録媒体は、再生出力、耐熱
減磁特性において、比較例1の磁気記録媒体よりも優れ
ていることが確認された。特に、軟磁性膜のBs・t
(T・nm)が、0.5nm以上3.6nm以下の範囲
にある実施例1、9の磁気記録媒体は、上記に加えてエ
ラーレートも良好であることが確認された。一方、軟磁
性膜のBs・t(T・nm)が、本発明の要件を満たさ
ない実施例12の磁気記録媒体は、表1に示す比較例1
の磁気記録媒体より再生出力、耐熱減磁特性が劣るもの
であった。これは、軟磁性膜厚が厚すぎることにより磁
気ヘッドに検知される垂直磁性膜の漏れ磁束が減少した
ことと、軟磁性膜に起因する媒体ノイズが増大したこと
によると考えられる。
The magnetic recording media of Examples 9 to 12 were evaluated for recording / reproducing characteristics and heat-resistant demagnetization characteristics in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the results. Table 3 also shows the measurement results of the magnetic recording medium of Example 1. From the measurement results shown in Table 3, the Bs · t (T · nm) of the soft magnetic film
However, the magnetic recording media of Examples 1 and 9 to 11 having a range of 0.5 nm or more and 7.2 nm or less are superior to the magnetic recording media of Comparative Example 1 in reproduction output and heat-resistant demagnetization characteristics. It was confirmed that. In particular, Bs · t of the soft magnetic film
It was confirmed that the magnetic recording media of Examples 1 and 9 having (T · nm) in the range of 0.5 nm or more and 3.6 nm or less had a good error rate in addition to the above. On the other hand, the magnetic recording medium of Example 12 in which the Bs · t (T · nm) of the soft magnetic film did not satisfy the requirements of the present invention was Comparative Example 1 shown in Table 1.
Reproduction output and heat demagnetization characteristics were inferior to those of the magnetic recording medium of No. It is considered that this is because the leakage magnetic flux of the perpendicular magnetic film detected by the magnetic head was decreased due to the soft magnetic film thickness being too thick, and the medium noise caused by the soft magnetic film was increased.

【0061】[0061]

【表3】 [Table 3]

【0062】<実施例13〜16>次に、この軟磁性膜
の飽和磁束密度Bs(T)と、膜厚t(nm)の積Bs
・t(T/nm)を2.4nmに固定して、軟磁性膜の
飽和磁束密度Bs(T)をそれぞれ0.3T、0.4
T、1.2T、2.0T、2.4Tとなるように成膜し
た以外は上記実施例1と同様にして実施例の磁気記録媒
体を作製した。
<Examples 13 to 16> Next, the product Bs of the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film and the film thickness t (nm) was obtained.
T (T / nm) is fixed at 2.4 nm, and the saturation magnetic flux densities Bs (T) of the soft magnetic film are 0.3 T and 0.4, respectively.
A magnetic recording medium of an example was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the films were formed to have T, 1.2T, 2.0T, and 2.4T.

【0063】上記実施例13〜16の磁気記録媒体につ
いて、上記実施例1と同様に記録再生特性および熱減磁
特性を評価した。その結果を表4に示す。尚、表4には
実施例1の磁気記録媒体の測定結果も併記する。表4に
示すように、本発明の要件を満たす実施例1、実施例1
4〜16の磁気記録媒体はいずれもエラーレート、熱減
磁特性に優れるものであった。その一方で軟磁性膜の飽
和磁束密度が小さく、本発明の要件を満たさない実施例
13の磁気記録媒体は、垂直磁性膜の表面の磁化の揺ら
ぎを抑える効果が弱いために熱減磁特性に劣るものであ
った。
The recording / reproducing characteristics and the thermal demagnetization characteristics of the magnetic recording media of Examples 13 to 16 were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results. Table 4 also shows the measurement results of the magnetic recording medium of Example 1. As shown in Table 4, Examples 1 and 1 satisfying the requirements of the present invention
Each of the magnetic recording media Nos. 4 to 16 was excellent in error rate and thermal demagnetization characteristics. On the other hand, the magnetic recording medium of Example 13 in which the saturation magnetic flux density of the soft magnetic film is small and does not satisfy the requirements of the present invention has a weak effect of suppressing the fluctuation of the magnetization of the surface of the perpendicular magnetic film, and thus has a poor thermal demagnetization characteristic. It was inferior.

【0064】[0064]

【表4】 [Table 4]

【0065】<実施例17>次に、軟磁性膜表面を酸化
することによる効果を明らかにするために、実施例17
として89Co−4Zr−7Nbターゲットを用いて軟
磁性膜を2nm成膜した後、酸素分圧0.05Paのア
ルゴン−酸素混合ガス雰囲気下に保持して軟磁性膜の表
面を酸化させ、その後保護膜としてCVD法によりDL
C膜を5nm成膜して磁気記録媒体を作製した。尚、上
記以外の構成および作製工程は上記実施例1と同様であ
る。
<Embodiment 17> Next, in order to clarify the effect of oxidizing the surface of the soft magnetic film, an embodiment 17 was described.
A soft magnetic film is formed to a thickness of 2 nm using an 89Co-4Zr-7Nb target, and then the surface of the soft magnetic film is oxidized while being kept in an argon-oxygen mixed gas atmosphere with an oxygen partial pressure of 0.05 Pa. DL by CVD method
A magnetic recording medium was manufactured by forming a C film to a thickness of 5 nm. The configuration and manufacturing steps other than those described above are the same as those in the first embodiment.

【0066】この磁気記録媒体について上記実施例1と
同様の方法により記録再生特性を評価した結果を表5に
示す。尚、表5には比較として軟磁性膜の表面が酸化さ
れていない実施例1の磁気記録媒体の評価結果が併記さ
れている。表5に示すように、軟磁性膜の表面を酸化さ
せた実施例17の磁気記録媒体は、熱減磁特性は実施例
1と同等であり、かつエラーレートは実施例1の磁気記
録媒体よりも優れたものであった。これは、酸化処理に
より軟磁性膜表面近傍の磁化の揺らぎが抑えられ、媒体
ノイズが低減された効果といえる。
Table 5 shows the results of evaluating the recording / reproducing characteristics of this magnetic recording medium in the same manner as in Example 1. Table 5 also shows the evaluation results of the magnetic recording medium of Example 1 in which the surface of the soft magnetic film was not oxidized for comparison. As shown in Table 5, the magnetic recording medium of Example 17 in which the surface of the soft magnetic film was oxidized had the same thermal demagnetization characteristics as those of Example 1, and the error rate was higher than that of the magnetic recording medium of Example 1. Was also excellent. This can be said to be an effect that the fluctuation of the magnetization near the surface of the soft magnetic film is suppressed by the oxidation treatment, and the medium noise is reduced.

【0067】[0067]

【表5】 [Table 5]

【0068】[0068]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
磁気記録媒体は、少なくとも非磁性基板と、該非磁性基
板上に形成された軟磁性下地膜と、配向制御膜と、垂直
磁性膜とを備える磁気記録媒体において、前記配向制御
膜と垂直磁性膜は、1層以上のhcp構造またはfcc
構造からなる層を含み、前記垂直磁性膜上には、軟磁性
材料からなる軟磁性膜が形成されており、該軟磁性膜と
垂直磁性膜とが交換結合している構成としたので、前記
垂直磁性膜表面の磁化の揺らぎを抑え、垂直磁性膜の磁
化を安定化することができる。従って、本発明によれ
ば、優れた耐熱減磁特性を備える磁気記録媒体を提供す
ることができる。
As described in detail above, the magnetic recording medium of the present invention comprises at least a nonmagnetic substrate, a soft magnetic underlayer formed on the nonmagnetic substrate, an orientation control film, and a perpendicular magnetic film. Wherein the alignment control film and the perpendicular magnetic film have at least one hcp structure or fcc structure.
A soft magnetic film made of a soft magnetic material is formed on the perpendicular magnetic film, and the soft magnetic film and the perpendicular magnetic film are exchange-coupled. Fluctuations in the magnetization of the surface of the perpendicular magnetic film can be suppressed, and the magnetization of the perpendicular magnetic film can be stabilized. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium having excellent heat demagnetization characteristics.

【0069】また、上記の磁気記録媒体において前記軟
磁性膜の飽和磁束密度Bs(T)と、膜厚t(nm)の
積Bs・t(T・nm)を、0.5以上7.2(T・n
m)以下の範囲、好ましくは0.5以上3.6(T・n
m)以下の範囲とするならば、前記垂直磁性膜からの再
生出力を増大させることができるとともに、耐熱減磁特
性を向上させることができる。また、上記の磁気記録媒
体において前記軟磁性膜の飽和磁束密度を、0.4T以
上とするならば、ノイズ特性を悪化させることなく前記
軟磁性膜による耐熱減磁特性の向上効果を得ることがで
きる。また、上記の磁気記録媒体において、前記軟磁性
膜の膜厚を、0.5nm以上5nm以下、好ましくは
0.5nm以上3nm以下とするならば、再生出力、耐
熱減磁特性ともに優れる磁気記録媒体を提供することが
できる。
In the above magnetic recording medium, the product Bs · t (T · nm) of the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film and the film thickness t (nm) is 0.5 or more and 7.2. (Tn
m) or less, preferably 0.5 to 3.6 (Tn)
m) Within the following range, the read output from the perpendicular magnetic film can be increased and the heat-resistant demagnetization characteristics can be improved. In the above magnetic recording medium, if the saturation magnetic flux density of the soft magnetic film is 0.4 T or more, it is possible to obtain the effect of improving the heat-resistant demagnetization characteristics of the soft magnetic film without deteriorating the noise characteristics. it can. Further, in the above magnetic recording medium, if the thickness of the soft magnetic film is 0.5 nm or more and 5 nm or less, preferably 0.5 nm or more and 3 nm or less, a magnetic recording medium excellent in both reproduction output and heat-resistant demagnetization characteristics is provided. Can be provided.

【0070】次に、上記の磁気記録媒体において前記軟
磁性膜の垂直磁性膜と反対側の表面の一部または全面
が、酸化されている構成とするならば、媒体ノイズの一
因となる前記軟磁性膜の表面における磁化の揺らぎを抑
えることができるので、ノイズ特性に優れる磁気記録媒
体を提供することができる。
Next, in the above-mentioned magnetic recording medium, if a part or the whole of the surface of the soft magnetic film on the opposite side to the perpendicular magnetic film is oxidized, the above-mentioned cause of medium noise can be obtained. Since fluctuations in magnetization on the surface of the soft magnetic film can be suppressed, a magnetic recording medium having excellent noise characteristics can be provided.

【0071】次に、上記の磁気記録媒体において、前記
軟磁性膜の直上に保護膜が設けられており、該保護膜が
CVD法またはイオンビーム法によって形成されてなる
構成とするならば、保護膜の膜厚を薄くして情報の高密
度の記録再生ができるようになるとともに、この種の保
護膜の表面に滞留する電荷による垂直磁性膜の磁化の不
安定化を前記軟磁性膜が防止するので、耐熱減磁性に優
れる磁気記録媒体とすることができる。
Next, in the above magnetic recording medium, a protective film is provided directly on the soft magnetic film. If the protective film is formed by the CVD method or the ion beam method, the protective The soft magnetic film prevents the perpendicular magnetic film from destabilizing the magnetization due to the electric charge staying on the surface of this kind of protective film while reducing the film thickness so that high-density recording and reproduction of information can be performed. Therefore, a magnetic recording medium having excellent heat resistance and demagnetization can be obtained.

【0072】次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、非磁性基板上に、少なくとも軟磁性下地膜と、配向
制御膜と、磁化容易軸が前記非磁性基板と主に垂直に配
向した垂直磁性膜とを成膜法により積層形成する磁気記
録媒体の製造方法であって、前記垂直磁性膜上に軟磁性
材料からなる軟磁性膜を形成する工程を含む構成とした
ので、耐熱減磁特性に優れる磁気記録媒体を容易に製造
することができる。
Next, according to the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, at least a soft magnetic underlayer, an orientation control film, and an easy axis of magnetization are oriented on a nonmagnetic substrate mainly perpendicular to the nonmagnetic substrate. A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising laminating a perpendicular magnetic film by a film forming method, comprising a step of forming a soft magnetic film made of a soft magnetic material on the perpendicular magnetic film. A magnetic recording medium having excellent characteristics can be easily manufactured.

【0073】次に、上記の磁気記録媒体の製造方法にお
いて、前記軟磁性膜を形成した後、該軟磁性膜の表面を
酸化させる工程を含む構成とするならば、前記軟磁性膜
の表面近傍における磁化の揺らぎを抑えてノイズ特性に
優れる磁気記録媒体を容易に製造することができる。
Next, if the method for manufacturing a magnetic recording medium described above includes a step of oxidizing the surface of the soft magnetic film after forming the soft magnetic film, the vicinity of the surface of the soft magnetic film can be improved. Thus, it is possible to easily manufacture a magnetic recording medium having excellent noise characteristics by suppressing the fluctuation of magnetization in the magnetic recording medium.

【0074】次に、本発明の磁気記録再生装置は、磁気
記録媒体と、該磁気記録媒体に対して情報の記録再生を
行う磁気ヘッドとを備え、磁気記録媒体が、非磁性基板
と、磁化容易軸が前記非磁性基板と主に垂直に配向した
垂直磁性膜とを備え、前記基板と垂直磁性膜との間に該
垂直磁性膜の配向を制御するための配向制御膜と、再生
波形の形状を制御するための軟磁性下地膜とが設けられ
ており、前記垂直磁性膜上に軟磁性材料からなる軟磁性
膜が成膜されてなる構成としたので、高出力であるとと
もに耐熱減磁性に優れる、高密度の記録再生が可能であ
る。また、前記軟磁性膜の直上に保護膜が設けられてお
り、該保護膜がCVD法またはイオンビーム法によって
形成されてなる構成とするならば、垂直磁性膜と磁気ヘ
ッドとのスペーシングを小さくすることができるので、
より高記録密度での情報の記録再生が可能である。
Next, a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention includes a magnetic recording medium and a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium. An orientation control film for controlling the orientation of the perpendicular magnetic film between the substrate and the perpendicular magnetic film, wherein the easy axis comprises a perpendicular magnetic film mainly oriented perpendicular to the nonmagnetic substrate, and a reproduction waveform. A soft magnetic under film for controlling the shape is provided, and a soft magnetic film made of a soft magnetic material is formed on the perpendicular magnetic film. And high-density recording / reproduction is possible. Further, if a protective film is provided directly on the soft magnetic film and the protective film is formed by a CVD method or an ion beam method, the spacing between the perpendicular magnetic film and the magnetic head can be reduced. So you can
It is possible to record and reproduce information at a higher recording density.

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

【図1】 図1は、本発明の一実施の形態である磁気記
録媒体の断面構造を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図2は、一般的な単磁極ヘッドの側面模式図
である。
FIG. 2 is a schematic side view of a general single-pole head.

【図3】 図3(a)は、配向制御膜と、軟磁性膜と、
保護膜のみを成膜した磁気記録媒体の基板垂直方向のM
−H曲線であり、図3(b)は、基板面内方向のM−H
曲線である。
FIG. 3A shows an orientation control film, a soft magnetic film,
M in the direction perpendicular to the substrate of the magnetic recording medium on which only the protective film is formed
FIG. 3 (b) shows the MH curve in the in-plane direction of the substrate.
It is a curve.

【図4】 図4(a)は、配向制御膜と、垂直磁性膜
と、保護膜のみを成膜した磁気記録媒体の基板垂直方向
のM−H曲線であり、図4(b)は、基板面内方向のM
−H曲線である。
FIG. 4A is an MH curve of a magnetic recording medium in which only an orientation control film, a perpendicular magnetic film, and a protective film are formed in a direction perpendicular to the substrate, and FIG. M in in-plane direction
-It is an H curve.

【図5】 図5(a)は、垂直磁性膜と軟磁性膜が交換
結合している磁気記録媒体の基板垂直方向のM−H曲線
であり、図5(b)は、基板面内方向のM−H曲線であ
る。
5A is an MH curve of a magnetic recording medium in which a perpendicular magnetic film and a soft magnetic film are exchange-coupled in a direction perpendicular to the substrate, and FIG. 5 is an MH curve of FIG.

【図6】 図6(a)は、垂直磁性膜と軟磁性膜が交換
結合していない磁気記録媒体の基板垂直方向のM−H曲
線であり、図6(b)は、基板面内方向のM−H曲線で
ある。
FIG. 6A is an MH curve of a magnetic recording medium in which a perpendicular magnetic film and a soft magnetic film are not exchange-coupled in a direction perpendicular to the substrate, and FIG. 5 is an MH curve of FIG.

【図7】 図7(a)は、飽和磁化(Ms)と、残留磁
化(Mr)の比Mr/Msが1より小さい磁気記録媒体
の基板垂直方向のM−H曲線であり、図7(b)は、基
板面内方向のM−H曲線である。
FIG. 7A is an MH curve of a magnetic recording medium in which the ratio of saturation magnetization (Ms) and residual magnetization (Mr) Mr / Ms is smaller than 1 in the direction perpendicular to the substrate, and FIG. b) is an MH curve in the in-plane direction of the substrate.

【図8】 図8は、本発明に係る磁気記録再生装置の構
成の一例を示す模式断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing an example of a configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・(非磁性)基板、2・・・軟磁性下地膜、3・
・・配向制御膜、4・・・垂直磁性膜、5・・・軟磁性
1 ... (non-magnetic) substrate, 2 ... soft magnetic underlayer, 3 ...
..Alignment control films, 4 ... perpendicular magnetic films, 5 ... soft magnetic films

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 5/851 G11B 5/851 (72)発明者 楊 輝 千葉県市原市八幡海岸通5番の1 昭和電 工エイチ・ディー株式会社内 (72)発明者 坂脇 彰 千葉県市原市八幡海岸通5番の1 昭和電 工エイチ・ディー株式会社内 Fターム(参考) 5D006 AA05 BB01 BB05 BB07 BB08 CA03 CA06 FA09 5D112 AA07 BC01 GA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat 参考 (Reference) G11B 5/851 G11B 5/851 (72) Inventor Yang Teru 5-1, Yawata Kaigandori, Showa, Ichihara-shi, Chiba Inside Denko H.D. (72) Inventor Akira Sakawaki 5-1, Yawata Kaigan-dori, Ichihara-shi, Chiba F-term in Showa Denko H.D. Co., Ltd. AA07 BC01 GA17

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも非磁性基板と、該非磁性基板
上に形成された軟磁性下地膜と、配向制御膜と、垂直磁
性膜とを備える磁気記録媒体において、 前記配向制御膜と垂直磁性膜は、1層以上のhcp構造
またはfcc構造からなる層を含み、前記垂直磁性膜上
には、軟磁性材料からなる軟磁性膜が形成されており、 該軟磁性膜と垂直磁性膜とが交換結合していることを特
徴とする磁気記録媒体。
1. A magnetic recording medium comprising at least a non-magnetic substrate, a soft magnetic underlayer formed on the non-magnetic substrate, an orientation control film, and a perpendicular magnetic film, wherein the orientation control film and the perpendicular magnetic film are A soft magnetic film made of a soft magnetic material is formed on the perpendicular magnetic film, wherein the soft magnetic film and the perpendicular magnetic film are exchange-coupled. A magnetic recording medium, comprising:
【請求項2】 軟磁性膜の飽和磁束密度Bs(T)と、
膜厚t(nm)の積Bs・t(T・nm)が、0.5
(T・nm)以上7.2(T・nm)以下の範囲である
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
2. The saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film,
The product Bs · t (T · nm) of the film thickness t (nm) is 0.5
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the range is not less than (T.nm) and not more than 7.2 (T.nm).
【請求項3】 軟磁性膜の飽和磁束密度Bs(T)と、
膜厚t(nm)の積Bs・t(T・nm)が、0.5
(T・nm)以上3.6(T・nm)以下の範囲である
ことを特徴とする請求項2に記載の磁気記録媒体。
3. The saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film,
The product Bs · t (T · nm) of the film thickness t (nm) is 0.5
3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the range is not less than (T.nm) and not more than 3.6 (T.nm).
【請求項4】 軟磁性膜の飽和磁束密度Bs(T)が、
0.4(T)以上であることを特徴とする請求項1ない
し3のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
4. The saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic film is:
The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic recording medium is 0.4 (T) or more.
【請求項5】 軟磁性膜の膜厚が、0.5nm以上5n
m以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいず
れか1項に記載の磁気記録媒体。
5. The soft magnetic film has a thickness of 0.5 nm or more and 5 n or more.
The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 4, wherein m is equal to or less than m.
【請求項6】 軟磁性膜の膜厚が、0.5nm以上3n
m以下であることを特徴とする請求項5に記載の磁気記
録媒体。
6. The soft magnetic film has a thickness of 0.5 nm or more and 3 n or more.
The magnetic recording medium according to claim 5, wherein m is equal to or less than m.
【請求項7】 軟磁性膜が、Coを80at%以上含有
し、Zr、Ta、Nb、Yから選ばれる少なくとも1種
以上の元素を2at%以上含有し、0.8(T)以上の
飽和磁束密度Bs(T)を有していることを特徴とする
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の磁気記録媒
体。
7. The soft magnetic film contains 80 at% or more of Co, 2 at% or more of at least one element selected from Zr, Ta, Nb, and Y, and has a saturation of 0.8 (T) or more. 7. The magnetic recording medium according to claim 1, having a magnetic flux density Bs (T).
【請求項8】 軟磁性膜が、Feを60at%以上含有
し、Zr、Ta、Al、Si、Hfから選ばれる少なく
とも1種以上の元素を2at%以上含有し、0.8
(T)以上の飽和磁束密度Bs(T)を有することを特
徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の磁気
記録媒体。
8. The soft magnetic film contains at least 60 at% of Fe and at least 2 at% of at least one element selected from Zr, Ta, Al, Si, and Hf.
The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic recording medium has a saturation magnetic flux density Bs (T) of (T) or more.
【請求項9】 軟磁性膜が、Feを60at%以上含有
し、O、N、B、Cから選ばれる少なくとも1種以上の
元素を2at%以上含有し、0.8(T)以上の飽和磁
束密度Bs(T)を有することを特徴とする請求項1な
いし6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
9. The soft magnetic film contains at least 60 at% of Fe, at least 2 at% of at least one element selected from O, N, B, and C, and has a saturation of at least 0.8 (T). 7. The magnetic recording medium according to claim 1, having a magnetic flux density Bs (T).
【請求項10】 軟磁性下地膜の飽和磁束密度Bs
(T)と、膜厚t(nm)の積Bs・t(T・nm)
が、40(T・nm)以上であることを特徴とする請求
項1ないし9のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
10. A saturation magnetic flux density Bs of a soft magnetic underlayer.
The product of (T) and the film thickness t (nm) Bs · t (T · nm)
The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 9, wherein is equal to or more than 40 (T · nm).
【請求項11】 軟磁性膜の垂直磁性膜と反対側の表面
の一部または全面が、酸化されていることを特徴とする
請求項1ないし10のいずれか1項に記載の磁気記録媒
体。
11. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein a part or the whole of the surface of the soft magnetic film opposite to the perpendicular magnetic film is oxidized.
【請求項12】 軟磁性膜の直上に保護膜が設けられて
おり、該保護膜がCVD法またはイオンビーム法によっ
て形成されてなるものであることを特徴とする請求項1
ないし11のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
12. The method according to claim 1, wherein a protective film is provided directly on the soft magnetic film, and the protective film is formed by a CVD method or an ion beam method.
12. The magnetic recording medium according to any one of items 11 to 11.
【請求項13】 保護膜の膜厚が5nm以下であること
を特徴とする請求項12に記載の磁気記録媒体。
13. The magnetic recording medium according to claim 12, wherein the thickness of the protective film is 5 nm or less.
【請求項14】 非磁性基板上に、少なくとも軟磁性下
地膜と、配向制御膜と、磁化容易軸が前記非磁性基板と
主に垂直に配向した垂直磁性膜とを成膜法により積層形
成する磁気記録媒体の製造方法であって、 前記垂直磁性膜上に軟磁性材料からなる軟磁性膜を形成
する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
14. On a non-magnetic substrate, at least a soft magnetic underlayer, an orientation control film, and a perpendicular magnetic film whose easy axis of magnetization is oriented mainly perpendicular to the non-magnetic substrate are formed by lamination. A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising: forming a soft magnetic film made of a soft magnetic material on the perpendicular magnetic film.
【請求項15】 軟磁性膜を形成した後、該軟磁性膜の
表面を酸化させる工程を含むことを特徴とする請求項1
4に記載の磁気記録媒体の製造方法。
15. The method according to claim 1, further comprising, after forming the soft magnetic film, oxidizing a surface of the soft magnetic film.
5. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to item 4.
【請求項16】 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に対
して情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備え、 磁気記録媒体が、非磁性基板と、磁化容易軸が前記非磁
性基板と主に垂直に配向した垂直磁性膜とを備え、前記
基板と垂直磁性膜との間に該垂直磁性膜の配向を制御す
るための配向制御膜と、再生波形の形状を制御するため
の軟磁性下地膜とが設けられており、前記垂直磁性膜上
に軟磁性材料からなる軟磁性膜が成膜されてなるもので
あることを特徴とする磁気記録再生装置。
16. A magnetic recording medium comprising: a magnetic recording medium; and a magnetic head for recording and reproducing information on and from the magnetic recording medium. A perpendicular magnetic film oriented vertically, an orientation control film between the substrate and the perpendicular magnetic film for controlling the orientation of the perpendicular magnetic film, and a soft magnetic under film for controlling the shape of the reproduced waveform Wherein a soft magnetic film made of a soft magnetic material is formed on the perpendicular magnetic film.
【請求項17】 前記軟磁性膜の直上に保護膜が設けら
れており、該保護膜がCVD法またはイオンビーム法に
よって形成されてなるものであることを特徴とする請求
項16に記載の磁気記録再生装置。
17. The magnetic device according to claim 16, wherein a protective film is provided directly on the soft magnetic film, and the protective film is formed by a CVD method or an ion beam method. Recording and playback device.
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