JP2002216331A - 超高密度記録のための垂直磁気記録層 - Google Patents
超高密度記録のための垂直磁気記録層Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 垂直磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】 基板と垂直磁気記録層との間に、前記垂
直磁気記録層の垂直配向性を誘導する下地層が設けられ
た磁気記録媒体において、前記垂直磁気記録層の層厚が
５〜４０ｎｍ以内に調節されて値の核生成磁界を有する
ことを特徴とする磁気記録媒体とした。
直磁気記録層の垂直配向性を誘導する下地層が設けられ
た磁気記録媒体において、前記垂直磁気記録層の層厚が
５〜４０ｎｍ以内に調節されて値の核生成磁界を有する
ことを特徴とする磁気記録媒体とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体、より
詳細には、ハードディスクドライブ等に採用される磁気
記録媒体にかかり、記録情報の熱的安定性および信号対
雑音比（ＳＮＲ）を向上できる垂直磁気記録媒体に関す
る。
詳細には、ハードディスクドライブ等に採用される磁気
記録媒体にかかり、記録情報の熱的安定性および信号対
雑音比（ＳＮＲ）を向上できる垂直磁気記録媒体に関す
る。
【従来の技術】コンピュータの主な外部情報貯蔵装置で
あるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は高密度および
低価という要求に応えて進歩しつつある。近年のＧＭＲ
（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ-Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘ
ッドおよびＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓ
ｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）信号処理技
術の発展に伴い、水平記録密度の増加率が毎年１００％
以上に達している。このような情報記録の高密度化によ
り、ＨＤＤに使用される磁気ディスクは、ノイズ特性が
小さいことと、超常磁性現象を克服できるように熱的安
定性に優れていることを満足しなければならない。
あるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は高密度および
低価という要求に応えて進歩しつつある。近年のＧＭＲ
（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ-Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘ
ッドおよびＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓ
ｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）信号処理技
術の発展に伴い、水平記録密度の増加率が毎年１００％
以上に達している。このような情報記録の高密度化によ
り、ＨＤＤに使用される磁気ディスクは、ノイズ特性が
小さいことと、超常磁性現象を克服できるように熱的安
定性に優れていることを満足しなければならない。
【０００２】図１は、従来の垂直磁気記録媒体の構造を
概略的に示した断面図である。 図１に示すように、従
来の垂直磁気記録媒体は、ガラスまたはアルミニウム系
合金からなる基板１０と、当該基板１０上に設けられ、
垂直磁気記録層を垂直配向させる下地層１２と、垂直磁
気記録層１３と、この垂直磁気記録層１３を酸化や化学
的な腐食などから保護する保護層１４と、潤滑層１５と
が順次積層されて構成される。
概略的に示した断面図である。 図１に示すように、従
来の垂直磁気記録媒体は、ガラスまたはアルミニウム系
合金からなる基板１０と、当該基板１０上に設けられ、
垂直磁気記録層を垂直配向させる下地層１２と、垂直磁
気記録層１３と、この垂直磁気記録層１３を酸化や化学
的な腐食などから保護する保護層１４と、潤滑層１５と
が順次積層されて構成される。
【０００３】記録層が一般的に使用されるＣｏ系合金で
ある垂直磁気記録媒体の製造過程を図１を参照して以下
に説明する。
ある垂直磁気記録媒体の製造過程を図１を参照して以下
に説明する。
【０００４】垂直磁気記録層１３は、コバルト−クロム
（ＣｏＣｒ）系またはコバルト−白金（ＣｏＰｔ）系の
３次合金または４次合金が使用されて形成される。この
垂直磁気記録層１３では、コバルト（Ｃｏ）六方晶の
[０００１]軸が、基板１０の表面に対して垂直となるよ
うに形成されなければならない。このために、コバルト
−クロム（ＣｏＣｒ）系またはコバルト−白金（ＣｏＰ
ｔ）系の合金からなる垂直磁気記録層１３の結晶が配向
した状態で形成されるように、チタン（Ｔｉ）、または
ＴｉＣｒなどのチタン（Ｔｉ）合金が下地層１２として
使用される。
（ＣｏＣｒ）系またはコバルト−白金（ＣｏＰｔ）系の
３次合金または４次合金が使用されて形成される。この
垂直磁気記録層１３では、コバルト（Ｃｏ）六方晶の
[０００１]軸が、基板１０の表面に対して垂直となるよ
うに形成されなければならない。このために、コバルト
−クロム（ＣｏＣｒ）系またはコバルト−白金（ＣｏＰ
ｔ）系の合金からなる垂直磁気記録層１３の結晶が配向
した状態で形成されるように、チタン（Ｔｉ）、または
ＴｉＣｒなどのチタン（Ｔｉ）合金が下地層１２として
使用される。
【０００５】基板１０としては、ガラス基板、ＮｉＰ非
晶質膜が塗布されたＡｌ−Ｍｇ系の基板、熱酸化された
Ｓｉ基板などが用いられる。チタン（Ｔｉ）下地層１２
は、チタン（Ｔｉ）またはチタン−クロム（ＴｉＣｒ）
合金を、スパッタリング法や物理的な蒸着法を利用して
基板１０の上に形成される。
晶質膜が塗布されたＡｌ−Ｍｇ系の基板、熱酸化された
Ｓｉ基板などが用いられる。チタン（Ｔｉ）下地層１２
は、チタン（Ｔｉ）またはチタン−クロム（ＴｉＣｒ）
合金を、スパッタリング法や物理的な蒸着法を利用して
基板１０の上に形成される。
【０００６】下地層１２の層厚は、１〜２００ｎｍの範
囲内であり、その上にコバルト（Ｃｏ）系合金などから
なる垂直磁気記録層１３が形成される。この時、チタン
（Ｔｉ）結晶粒の[０００１]面は、基板１０の表面に対
して平行に配向されていることが重要である。
囲内であり、その上にコバルト（Ｃｏ）系合金などから
なる垂直磁気記録層１３が形成される。この時、チタン
（Ｔｉ）結晶粒の[０００１]面は、基板１０の表面に対
して平行に配向されていることが重要である。
【０００７】水平記録媒体で使用される層厚の厚い磁気
記録層は、熱的安定性に優れているので、垂直記録方式
において、高密度記録のために使用できる。しかし、従
来の垂直記録媒体においては、記録密度が高くなるにつ
れて、媒体ノイズが水平記録媒体の場合よりも増えるこ
とが知られている。水平記録方式では、記録ビットの磁
気極性が変わる領域において生じるノイズ、すなわち遷
移ノイズが重要な媒体ノイズである。垂直記録方式で
は、記録ビット内の磁化反転の際に生じるノイズ、すな
わち直流消去ノイズが、前記遷移ノイズと同様に重要な
ノイズ源となる。この直流消去ノイズを減らすために、
記録ビット内の磁化反転の発生量を減らす必要がある。
記録層は、熱的安定性に優れているので、垂直記録方式
において、高密度記録のために使用できる。しかし、従
来の垂直記録媒体においては、記録密度が高くなるにつ
れて、媒体ノイズが水平記録媒体の場合よりも増えるこ
とが知られている。水平記録方式では、記録ビットの磁
気極性が変わる領域において生じるノイズ、すなわち遷
移ノイズが重要な媒体ノイズである。垂直記録方式で
は、記録ビット内の磁化反転の際に生じるノイズ、すな
わち直流消去ノイズが、前記遷移ノイズと同様に重要な
ノイズ源となる。この直流消去ノイズを減らすために、
記録ビット内の磁化反転の発生量を減らす必要がある。
【０００８】直流消去ノイズは、媒体の「核生成磁界」
が、主要なヒステリシス曲線の２四分面（第２象限）に
存在する場合のみ減少させることができる。ここで「核
生成磁界」とは、一方向に飽和させた磁区に磁化反転を
生じさせる際に印加される外部磁界である（図２参
照）。図２において、垂直軸Ｍは磁化を、水平軸Ｈは印
加された外部磁界を各々表わす。
が、主要なヒステリシス曲線の２四分面（第２象限）に
存在する場合のみ減少させることができる。ここで「核
生成磁界」とは、一方向に飽和させた磁区に磁化反転を
生じさせる際に印加される外部磁界である（図２参
照）。図２において、垂直軸Ｍは磁化を、水平軸Ｈは印
加された外部磁界を各々表わす。
【０００９】ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔおよびＣｏＣｒＰ
ｔＸ系合金よりなる従来の垂直磁気記録媒体では、高い
熱的安定性を実現するのために、水平記録媒体よりもは
るかに厚く設計されている。この従来の垂直磁気記録媒
体の厚みは５０〜２００ｎｍの範囲である。この時の垂
直磁気記録媒体の角形比ＳＱは０．４〜０．８の値を有
する。角形比ＳＱは下記式のように定義される。
ｔＸ系合金よりなる従来の垂直磁気記録媒体では、高い
熱的安定性を実現するのために、水平記録媒体よりもは
るかに厚く設計されている。この従来の垂直磁気記録媒
体の厚みは５０〜２００ｎｍの範囲である。この時の垂
直磁気記録媒体の角形比ＳＱは０．４〜０．８の値を有
する。角形比ＳＱは下記式のように定義される。
【００１０】
【式１】角形比（ＳＱ）=残留磁化量（Ｍｒ）／飽和磁
化量（Ｍｓ）
化量（Ｍｓ）
【００１１】垂直記録方式において、磁気記録層の層厚
を厚くすることは、高い出力信号および優れた熱的安定
性を得ようとする考えによるものである。しかしなが
ら、前記ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＸ系合
金の層厚が５０ｎｍを超える場合、磁化反転のメカニズ
ムが、ストーナ−ウォルファース型コヒーレント回転か
らインコヒーレント回転へと変化する。この変化が生じ
る層厚は、垂直磁気記録層の組成や蒸着状態により変化
するものであるが、この変化が生じると、負の核生成磁
界の値が減少させられる。（参照１： Ｔａｅｋ Ｄｏｎ
ｇ Ｌｅｅ，Ｍｉｎ Ｓｉｇ Ｈｗａｎｇ， Ｋｙｕｎｇ
Ｊｉｎ Ｌｅｅ， “ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉ
ｃ ｌａｙｅｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｎ ｎｅｇａｔｉ
ｖｅ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ Ｃｒ
ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｉｎ Ｃｏ
ＣｒＰｔ／Ｔｉ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｍｅｄｉ
ａ” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄ
Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｖｏｌ．２
３５（２００１）， ｐ．２９７−３０４；Ｋ．Ｊ．Ｌ
ｅｅ， Ｔ．Ｄ．Ｌｅｅ， Ｎ．Ｙ．Ｐａｒｋ，“ｓｔｅ
ｐ−ｌｉｋｅ ｅｎｅｒｇｙ ｂａｒｒｉｅｒ ｖａｒｉ
ａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ Ｋｕ ｍａｔｅｒｉａｌｓ”
Ｄｉｇｅｓｔ ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ ａｂｓｔｒａｃｔｆ
ｏｒ ｉｎｔｅｒｍａｇ ２００２）。
を厚くすることは、高い出力信号および優れた熱的安定
性を得ようとする考えによるものである。しかしなが
ら、前記ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＸ系合
金の層厚が５０ｎｍを超える場合、磁化反転のメカニズ
ムが、ストーナ−ウォルファース型コヒーレント回転か
らインコヒーレント回転へと変化する。この変化が生じ
る層厚は、垂直磁気記録層の組成や蒸着状態により変化
するものであるが、この変化が生じると、負の核生成磁
界の値が減少させられる。（参照１： Ｔａｅｋ Ｄｏｎ
ｇ Ｌｅｅ，Ｍｉｎ Ｓｉｇ Ｈｗａｎｇ， Ｋｙｕｎｇ
Ｊｉｎ Ｌｅｅ， “ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉ
ｃ ｌａｙｅｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｎ ｎｅｇａｔｉ
ｖｅ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ Ｃｒ
ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｉｎ Ｃｏ
ＣｒＰｔ／Ｔｉ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｍｅｄｉ
ａ” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄ
Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｖｏｌ．２
３５（２００１）， ｐ．２９７−３０４；Ｋ．Ｊ．Ｌ
ｅｅ， Ｔ．Ｄ．Ｌｅｅ， Ｎ．Ｙ．Ｐａｒｋ，“ｓｔｅ
ｐ−ｌｉｋｅ ｅｎｅｒｇｙ ｂａｒｒｉｅｒ ｖａｒｉ
ａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ Ｋｕ ｍａｔｅｒｉａｌｓ”
Ｄｉｇｅｓｔ ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ ａｂｓｔｒａｃｔｆ
ｏｒ ｉｎｔｅｒｍａｇ ２００２）。
【００１２】前記角形比が１未満である場合、垂直記録
媒体内の正の印加磁界内で飽和された後、前記印加磁界
が弱くなる間に生じた自己減磁界に起因する正の印加磁
界のもとで磁化反転が開始される。
媒体内の正の印加磁界内で飽和された後、前記印加磁界
が弱くなる間に生じた自己減磁界に起因する正の印加磁
界のもとで磁化反転が開始される。
【００１３】しかし、前記角形比が１である場合、正の
印加磁界内で飽和された後、前記印加磁界が弱くなる間
に０または負の印加磁界のもとで磁化反転が開始され
る。
印加磁界内で飽和された後、前記印加磁界が弱くなる間
に０または負の印加磁界のもとで磁化反転が開始され
る。
【００１４】従って、角形比が１未満である場合、磁化
反転させる前記核生成磁界は正の印加磁界であり、これ
を「正の核生成磁界」と呼ぶ。一方、角形比が１である
場合、磁化反転させる前記核生成磁界は０または負の印
加磁界であり、これを「負の核生成磁界」と呼ぶ。
反転させる前記核生成磁界は正の印加磁界であり、これ
を「正の核生成磁界」と呼ぶ。一方、角形比が１である
場合、磁化反転させる前記核生成磁界は０または負の印
加磁界であり、これを「負の核生成磁界」と呼ぶ。
【００１５】正の核生成磁界を有する媒体では、外部磁
界が印加されていない状態でも磁化反転が起こる。これ
が直流消去ノイズの原因となる。０の核生成磁界または
極めて小さい負の核生成磁界を有する媒体においても、
記録ビット内で磁化反転が発生しうる。これは、参照２
（Ｌ．Ｗｕ，Ｎ．Ｈｏｎｄａ， Ｋ．Ｏｕｃｈｉ，“Ｌ
ｏｗ ｎｏｉｓｅ Ｃｏ／Ｐｄ ｍｕｌｔｉｐｌａｙｅｒ
ｍｅｄｉａ ｆｏｒ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ” ＩＥＥＥＴｒａｎ
ｓ．Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３５（１９９９），ｐ．２７
７５−２７７７）に開示されたような減磁界のためであ
る。
界が印加されていない状態でも磁化反転が起こる。これ
が直流消去ノイズの原因となる。０の核生成磁界または
極めて小さい負の核生成磁界を有する媒体においても、
記録ビット内で磁化反転が発生しうる。これは、参照２
（Ｌ．Ｗｕ，Ｎ．Ｈｏｎｄａ， Ｋ．Ｏｕｃｈｉ，“Ｌ
ｏｗ ｎｏｉｓｅ Ｃｏ／Ｐｄ ｍｕｌｔｉｐｌａｙｅｒ
ｍｅｄｉａ ｆｏｒ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ” ＩＥＥＥＴｒａｎ
ｓ．Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３５（１９９９），ｐ．２７
７５−２７７７）に開示されたような減磁界のためであ
る。
【００１６】従って、直流消去ノイズを減らすためには
実質的に負の核生成磁界を有する媒体が必要である。
実質的に負の核生成磁界を有する媒体が必要である。
【００１７】さらに、適当な負の核生成磁界が存在しな
い条件のもと、単一層構造の垂直媒体とともにリングヘ
ッドが使用される場合、反転されたヘッド磁界によって
ビットに記録する際に、ヘッド磁界の広い分布特性に起
因して他のビット内の微粒子の磁化が反転されることが
ある。このような現象は高密度記録において著しく発生
する。従って、０または正の核生成磁界を有する既存の
垂直記録媒体は高記録領域においては使用できなかっ
た。
い条件のもと、単一層構造の垂直媒体とともにリングヘ
ッドが使用される場合、反転されたヘッド磁界によって
ビットに記録する際に、ヘッド磁界の広い分布特性に起
因して他のビット内の微粒子の磁化が反転されることが
ある。このような現象は高密度記録において著しく発生
する。従って、０または正の核生成磁界を有する既存の
垂直記録媒体は高記録領域においては使用できなかっ
た。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする技術的課題は、−５００Ｏｅよりも大きい
負の核生成磁界を有するＣｏＣｒＰｔ系合金の垂直磁気
記録媒体を提供することで、低記録密度において高い熱
的安定性を有するとともに、高記録密度において低いノ
イズ特性を有する垂直磁気記録媒体を提供することであ
る。
しようとする技術的課題は、−５００Ｏｅよりも大きい
負の核生成磁界を有するＣｏＣｒＰｔ系合金の垂直磁気
記録媒体を提供することで、低記録密度において高い熱
的安定性を有するとともに、高記録密度において低いノ
イズ特性を有する垂直磁気記録媒体を提供することであ
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記技術的課
題を達成するためになされたものである。すなわち、本
発明は、基板と垂直磁気記録層との間に、前記垂直磁気
記録層の垂直配向性を誘導する下地層が挟まれた磁気記
録媒体において、前記垂直磁気記録層の層厚が５〜４０
ｎｍ以内に調節されて負の値の核生成磁界を有する垂直
磁気記録媒体に関するものである。
題を達成するためになされたものである。すなわち、本
発明は、基板と垂直磁気記録層との間に、前記垂直磁気
記録層の垂直配向性を誘導する下地層が挟まれた磁気記
録媒体において、前記垂直磁気記録層の層厚が５〜４０
ｎｍ以内に調節されて負の値の核生成磁界を有する垂直
磁気記録媒体に関するものである。
【００２０】なお、前記垂直磁気記録層がＣｏＣｒＰｔ
系の合金より構成されていても良い。さらに、前記下地
層がＴｉ系の合金より構成されていても良い。
系の合金より構成されていても良い。さらに、前記下地
層がＴｉ系の合金より構成されていても良い。
【００２１】また、本発明は、前記垂直磁気記録層に、
Ｐｔが８〜２０ａｔ％（原子％）、好ましくは、１１〜
２０ａｔ％（原子％）、より好ましくは、１１〜１８ａ
ｔ％（原子％）含有されている垂直磁気記録媒体に関す
るものである。
Ｐｔが８〜２０ａｔ％（原子％）、好ましくは、１１〜
２０ａｔ％（原子％）、より好ましくは、１１〜１８ａ
ｔ％（原子％）含有されている垂直磁気記録媒体に関す
るものである。
【００２２】また、本発明は、前記垂直磁気記録層に、
Ｃｒが１２〜２０ａｔ％（原子％）、好ましくは、１４
〜１７ａｔ％（原子％）が含有されている垂直磁気記録
媒体に関するものである。
Ｃｒが１２〜２０ａｔ％（原子％）、好ましくは、１４
〜１７ａｔ％（原子％）が含有されている垂直磁気記録
媒体に関するものである。
【００２３】また、本発明は、前記垂直磁気記録層に、
Ｔａ、Ｎｂのいずれか一方、もしくはＴａ、Ｎｂの両方
を、４ａｔ％（原子％）以下、より好ましくは、２〜４
ａｔ％（原子％）含有する垂直磁気記録媒体に関するも
のである。
Ｔａ、Ｎｂのいずれか一方、もしくはＴａ、Ｎｂの両方
を、４ａｔ％（原子％）以下、より好ましくは、２〜４
ａｔ％（原子％）含有する垂直磁気記録媒体に関するも
のである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。本発明者らは、ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の
場合、磁気記録層の層厚および組成に基づいて磁化曲線
の特性が著しく変化することを見出した。本発明は、こ
のようなＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の構造および
組成を変えることにより、垂直磁気記録媒体の特性を向
上させようとするものである。すなわち、より高い磁気
記録密度を達成しようとするものである。
る。本発明者らは、ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の
場合、磁気記録層の層厚および組成に基づいて磁化曲線
の特性が著しく変化することを見出した。本発明は、こ
のようなＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の構造および
組成を変えることにより、垂直磁気記録媒体の特性を向
上させようとするものである。すなわち、より高い磁気
記録密度を達成しようとするものである。
【００２５】垂直磁気異方性を有する媒体の中で、テル
ビウム鉄コバルト（ＴｂＦｅＣｏ）、コバルト／白金
（Ｃｏ／Ｐｔ）またはコバルト／パラジウム（Ｃｏ／Ｐ
ｄ）などのいわゆる“光磁気記録媒体”が負の核生成磁
界を示す。しかし、前記ＴｂＦｅＣｏは非晶質（アモル
ファス）構造を有するために、遷移ノイズの調節が容易
ではない。また、コバルト／白金（Ｃｏ／Ｐｔ）または
コバルト／パラジウム（Ｃｏ／Ｐｄ）媒体の場合にも同
様の問題点がある。
ビウム鉄コバルト（ＴｂＦｅＣｏ）、コバルト／白金
（Ｃｏ／Ｐｔ）またはコバルト／パラジウム（Ｃｏ／Ｐ
ｄ）などのいわゆる“光磁気記録媒体”が負の核生成磁
界を示す。しかし、前記ＴｂＦｅＣｏは非晶質（アモル
ファス）構造を有するために、遷移ノイズの調節が容易
ではない。また、コバルト／白金（Ｃｏ／Ｐｔ）または
コバルト／パラジウム（Ｃｏ／Ｐｄ）媒体の場合にも同
様の問題点がある。
【００２６】従って、遷移ノイズを減らすために、クロ
ム（Ｃｒ）などの非磁性元素の偏析を調節することによ
って結晶粒間の磁気デカップリングを容易に得ることが
できるので、負の核生成磁界を有するコバルトクロム白
金（ＣｏＣｒＰｔ）系の結晶粒状の垂直媒体がより望ま
しい。
ム（Ｃｒ）などの非磁性元素の偏析を調節することによ
って結晶粒間の磁気デカップリングを容易に得ることが
できるので、負の核生成磁界を有するコバルトクロム白
金（ＣｏＣｒＰｔ）系の結晶粒状の垂直媒体がより望ま
しい。
【００２７】このような理由により、本発明は、好適な
負の核生成磁界を有するＣｏＣｒＰｔＸ系合金の垂直磁
気記録媒体を提供する。前記垂直磁気記録媒体はチタン
（Ｔｉ）下地層と、ＣｏＣｒＰｔＸ系合金の磁気記録層
および炭素保護層とを含む。なお、粒子径およびチタン
（Ｔｉ）下地層の配向性を調節するためにＣｏＺｒおよ
びＣｏＮｂなどの非磁性シード層が設けてあっても良
い。
負の核生成磁界を有するＣｏＣｒＰｔＸ系合金の垂直磁
気記録媒体を提供する。前記垂直磁気記録媒体はチタン
（Ｔｉ）下地層と、ＣｏＣｒＰｔＸ系合金の磁気記録層
および炭素保護層とを含む。なお、粒子径およびチタン
（Ｔｉ）下地層の配向性を調節するためにＣｏＺｒおよ
びＣｏＮｂなどの非磁性シード層が設けてあっても良
い。
【００２８】本発明は、磁気記録層を垂直配向させる下
地層の上に、ＣｏＣｒＰｔ系、あるいはＮｂ、Ｔａのい
ずれか一方、またはＴａ+Ｎｂの両方が添加されたＣｏ
ＣｒＰｔ系合金を、層厚５〜４０ｎｍの超薄層状に形成
して核生成磁界を磁化曲線上の第２四分面（第２象限）
にあらしめることを特徴とする。前記層厚を超えれば磁
化反転メカニズムがコヒーレント回転からインコヒーレ
ント回転へと変化し、これにより、負の値の核生成磁界
が弱くなる。
地層の上に、ＣｏＣｒＰｔ系、あるいはＮｂ、Ｔａのい
ずれか一方、またはＴａ+Ｎｂの両方が添加されたＣｏ
ＣｒＰｔ系合金を、層厚５〜４０ｎｍの超薄層状に形成
して核生成磁界を磁化曲線上の第２四分面（第２象限）
にあらしめることを特徴とする。前記層厚を超えれば磁
化反転メカニズムがコヒーレント回転からインコヒーレ
ント回転へと変化し、これにより、負の値の核生成磁界
が弱くなる。
【００２９】このＣｏＣｒＰｔ系合金からなる磁気記録
層におけるＣｒの含有量は１２〜２０ａｔ％（原子
％）、望ましくは１４〜１７ａｔ％（原子％）、Ｐｔの
含量は８〜２０ａｔ％（原子％）、望ましくは１１〜２
０ａｔ％（原子％）、より望ましくは１１〜１８ａｔ％
（原子％）である。また、第４元素または第５元素とし
てＴａ、Ｎｂのいずれか一方、またはＴａ+Ｎｂの両方
を添加する場合には、その添加量を４ａｔ％（原子％）
以下、より望ましくは、２〜４ａｔ％（原子％）にす
る。
層におけるＣｒの含有量は１２〜２０ａｔ％（原子
％）、望ましくは１４〜１７ａｔ％（原子％）、Ｐｔの
含量は８〜２０ａｔ％（原子％）、望ましくは１１〜２
０ａｔ％（原子％）、より望ましくは１１〜１８ａｔ％
（原子％）である。また、第４元素または第５元素とし
てＴａ、Ｎｂのいずれか一方、またはＴａ+Ｎｂの両方
を添加する場合には、その添加量を４ａｔ％（原子％）
以下、より望ましくは、２〜４ａｔ％（原子％）にす
る。
【００３０】前記ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層、ま
たはＮｂ、Ｔａのいずれか一方、もしくはＴａ＋Ｎｂの
両方が添加されたＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層で
は、ＣｏＣｒＰｔ層の格子定数とＴｉ下地層の格子定数
との間に１７％の差が存在していても、ｃ軸に配向され
た六方晶構造のＴｉ下地層がきちんと形成される。
たはＮｂ、Ｔａのいずれか一方、もしくはＴａ＋Ｎｂの
両方が添加されたＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層で
は、ＣｏＣｒＰｔ層の格子定数とＴｉ下地層の格子定数
との間に１７％の差が存在していても、ｃ軸に配向され
た六方晶構造のＴｉ下地層がきちんと形成される。
【００３１】なお、前記格子定数の差に起因する弾性ひ
ずみエネルギを減少させるために、前記ＣｏＣｒＰｔ層
とチタン（Ｔｉ）下地層との間に、極めて薄い非晶質
（アモルファス）層を形成しても良い。
ずみエネルギを減少させるために、前記ＣｏＣｒＰｔ層
とチタン（Ｔｉ）下地層との間に、極めて薄い非晶質
（アモルファス）層を形成しても良い。
【００３２】前記ＣｏＣｒＰｔ系合金、またはＮｂ、Ｔ
ａのいずれか一方もしくはＴａ＋Ｎｂの両方が添加され
たＣｏＣｒＰｔ系合金からなる磁気記録層の磁気特性
は、その層厚によって大きく変わるが、これを以下に説
明する。
ａのいずれか一方もしくはＴａ＋Ｎｂの両方が添加され
たＣｏＣｒＰｔ系合金からなる磁気記録層の磁気特性
は、その層厚によって大きく変わるが、これを以下に説
明する。
【００３３】図５に示すように、磁気記録層の層厚によ
って負の核生成磁界が強くなり、最大値に達した後、前
記磁気記録層がさらに厚くなれば弱くなる。核生成磁界
が最大となる際の前記磁気記録層の層厚は、前記磁気記
録層の組成に依存する（図６参照）。
って負の核生成磁界が強くなり、最大値に達した後、前
記磁気記録層がさらに厚くなれば弱くなる。核生成磁界
が最大となる際の前記磁気記録層の層厚は、前記磁気記
録層の組成に依存する（図６参照）。
【００３４】最大値に達した後に磁気記録層の層厚が厚
くなるにつれて負の核生成磁界が弱くなる理由は、層厚
の増加に伴って、磁化反転メカニズムが、層厚の薄い部
分で生じるコヒーレントスピン回転から、層厚の厚い部
分で生じるインコヒーレントスピン回転へと変化するた
めである。従って、磁気記録層の層厚のコントロール
は、良好な負の核生成磁界の形成において、最も重要な
要素となる。
くなるにつれて負の核生成磁界が弱くなる理由は、層厚
の増加に伴って、磁化反転メカニズムが、層厚の薄い部
分で生じるコヒーレントスピン回転から、層厚の厚い部
分で生じるインコヒーレントスピン回転へと変化するた
めである。従って、磁気記録層の層厚のコントロール
は、良好な負の核生成磁界の形成において、最も重要な
要素となる。
【００３５】また、前記ＣｏＣｒＰｔ系合金、またはＮ
ｂ、Ｔａのいずれか一方もしくはＴａ＋Ｎｂの両方が添
加されたＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層が厚くなるに
従って、Ｃｒの偏析状態（モード）が変化する。
ｂ、Ｔａのいずれか一方もしくはＴａ＋Ｎｂの両方が添
加されたＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層が厚くなるに
従って、Ｃｒの偏析状態（モード）が変化する。
【００３６】例えば、層厚が５ｎｍの薄層である場合、
Ｃｒ偏析は全く観察されなかった。前記ＣｏＣｒＰｔ系
合金の磁気記録層の層厚がさらに厚くなると、結晶粒の
周りへのＣｒ偏析が著しく増大する。Ｃｒ偏析が存在し
ない場合、粒子間の磁気的交換相互作用が強くなり、結
果として、負の核生成磁界が強くなる。逆に、Ｃｒ偏析
が相当量存在する場合、粒子間の磁気的交換相互作用が
弱くなり、交換相互作用の点において負の核生成磁界が
弱くなる。
Ｃｒ偏析は全く観察されなかった。前記ＣｏＣｒＰｔ系
合金の磁気記録層の層厚がさらに厚くなると、結晶粒の
周りへのＣｒ偏析が著しく増大する。Ｃｒ偏析が存在し
ない場合、粒子間の磁気的交換相互作用が強くなり、結
果として、負の核生成磁界が強くなる。逆に、Ｃｒ偏析
が相当量存在する場合、粒子間の磁気的交換相互作用が
弱くなり、交換相互作用の点において負の核生成磁界が
弱くなる。
【００３７】しかしながら、さらに重要な要素として、
媒体ノイズ特性が挙げられる。高密度記録のためには、
出力信号が弱くなるに従って、媒体ノイズ（媒体遷移ノ
イズ）はできる限り小さくならなければならない。前記
媒体遷移ノイズを小さくするためには、結晶粒近傍への
クロム（Ｃｒ）または他の非磁性元素の偏析により生ず
る粒子間の交換相互作用を減少させる必要がある。
媒体ノイズ特性が挙げられる。高密度記録のためには、
出力信号が弱くなるに従って、媒体ノイズ（媒体遷移ノ
イズ）はできる限り小さくならなければならない。前記
媒体遷移ノイズを小さくするためには、結晶粒近傍への
クロム（Ｃｒ）または他の非磁性元素の偏析により生ず
る粒子間の交換相互作用を減少させる必要がある。
【００３８】この偏析現象は、再生信号Ｍｒ・ｔ（ここ
で、ｔは記録層の層厚である。）に対する層厚による効
果と同様に、記録層の層厚の下限値を限定してしまう。
ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の層厚が１０ｎｍ以上
である場合、Ｃｒ偏析が観察される。従って、スパッタ
リング法によって前記層厚を調節したり、あるいはＣｏ
ＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の組成を調節したりするこ
とによってＣｒ偏析を制御できる。
で、ｔは記録層の層厚である。）に対する層厚による効
果と同様に、記録層の層厚の下限値を限定してしまう。
ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の層厚が１０ｎｍ以上
である場合、Ｃｒ偏析が観察される。従って、スパッタ
リング法によって前記層厚を調節したり、あるいはＣｏ
ＣｒＰｔ系合金の磁気記録層の組成を調節したりするこ
とによってＣｒ偏析を制御できる。
【００３９】磁気記録層の層厚によって核生成磁界が変
化する理由を以下に、より具体的に説明する。磁気記録
層（または記録層）の層厚が５０ｎｍ以上の場合、前述
のように、磁気記録層の格子定数と下地層の格子定数と
に差が存在するので、磁気的に不安定な初期成長層（磁
気劣化層）が、磁気記録層とＴｉ下地層との間ひずみエ
ネルギにより形成される。その結果、磁化反転が不均一
となり、カーリングやバックリング構造が形成され、核
生成磁界が減少する。
化する理由を以下に、より具体的に説明する。磁気記録
層（または記録層）の層厚が５０ｎｍ以上の場合、前述
のように、磁気記録層の格子定数と下地層の格子定数と
に差が存在するので、磁気的に不安定な初期成長層（磁
気劣化層）が、磁気記録層とＴｉ下地層との間ひずみエ
ネルギにより形成される。その結果、磁化反転が不均一
となり、カーリングやバックリング構造が形成され、核
生成磁界が減少する。
【００４０】さらに、磁気記録層と下地層との界面に加
わる弾性エネルギによって、初期磁気層が形成される。
その結果、弾性エネルギが消費されるので、磁気記録層
と下地層との界面に弾性エネルギは残存しない。このた
めに、ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層内のＣｒの結晶
粒界の偏析が容易になる。従って、磁気記録層の飽和磁
化量と結晶粒の磁気異方性エネルギとが増加し、これに
より、結晶粒間の磁気的なカップリングが弱くなる。
わる弾性エネルギによって、初期磁気層が形成される。
その結果、弾性エネルギが消費されるので、磁気記録層
と下地層との界面に弾性エネルギは残存しない。このた
めに、ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層内のＣｒの結晶
粒界の偏析が容易になる。従って、磁気記録層の飽和磁
化量と結晶粒の磁気異方性エネルギとが増加し、これに
より、結晶粒間の磁気的なカップリングが弱くなる。
【００４１】減磁界と飽和磁化量および磁気異方性エネ
ルギとの関係は、下記の通りである。
ルギとの関係は、下記の通りである。
【００４２】
【式２】減磁界効果 ∝ （飽和磁化量）2／（磁気異
方性エネルギ）
方性エネルギ）
【００４３】従って、飽和磁化量および磁気異方性エネ
ルギの両方が同時に増加すると、減磁界の効果が大きく
なり、その結果、核生成磁界が弱くなる。
ルギの両方が同時に増加すると、減磁界の効果が大きく
なり、その結果、核生成磁界が弱くなる。
【００４４】しかし、本発明の場合のように、磁気記録
層の層厚が５〜４０ｎｍの場合、ＣｏＣｒＰｔ合金の結
晶格子定数Ａ、Ｃの両方が、チタン（Ｔｉ）下地層とＣ
ｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層との界面の近傍における
結晶格子定数Ａ、Ｃの平衡値よりも大きくなる。これ
は、磁気記録層に界面弾性エネルギによる引張り応力が
存在するという証拠であるとともに、界面弾性エネルギ
を解消できる初期成長層が存在しないという証拠であ
る。従って、磁気記録層の層厚が５〜４０ｎｍである場
合、磁気記録層内には、Ｃｒ偏析がほとんど生じない。
層の層厚が５〜４０ｎｍの場合、ＣｏＣｒＰｔ合金の結
晶格子定数Ａ、Ｃの両方が、チタン（Ｔｉ）下地層とＣ
ｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層との界面の近傍における
結晶格子定数Ａ、Ｃの平衡値よりも大きくなる。これ
は、磁気記録層に界面弾性エネルギによる引張り応力が
存在するという証拠であるとともに、界面弾性エネルギ
を解消できる初期成長層が存在しないという証拠であ
る。従って、磁気記録層の層厚が５〜４０ｎｍである場
合、磁気記録層内には、Ｃｒ偏析がほとんど生じない。
【００４５】Ｃｒ偏析が生じなければ磁気異方性エネル
ギは減少する。しかしながら、飽和磁化量が減少し、そ
の減少量を自乗した値が磁気異方性エネルギの減少量よ
りも大きい場合、核生成磁界は増加される。
ギは減少する。しかしながら、飽和磁化量が減少し、そ
の減少量を自乗した値が磁気異方性エネルギの減少量よ
りも大きい場合、核生成磁界は増加される。
【００４６】さらに、Ｃｒ偏析が存在せず、結晶粒間の
磁気的交換エネルギが大きい場合、核生成磁界は増加さ
せられる。これらの理由から、磁気記録層の層厚が５〜
４０ｎｍの範囲内にある場合、大きい負の核生成磁界が
形成される。
磁気的交換エネルギが大きい場合、核生成磁界は増加さ
せられる。これらの理由から、磁気記録層の層厚が５〜
４０ｎｍの範囲内にある場合、大きい負の核生成磁界が
形成される。
【００４７】さらに、ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層
が適切な負の核生成磁界を有するように、ＰｔおよびＣ
ｒの含有量は、所定の範囲内において決定される。本発
明者らが行った実験の結果によれば、Ｃｒの含有量が１
４ａｔ％（原子％）〜１７ａｔ％（原子％）である場
合、Ｐｔの含有量は８ａｔ％（原子％）〜２０ａｔ％
（原子％）、より望ましくは、１１ａｔ％（原子％）〜
２０ａｔ％（原子％）まで増加させられ、これにより核
生成磁界が強くなる。これは、Ｐｔの含有量が増えるに
つれて磁気異方性エネルギが増えるからである。
が適切な負の核生成磁界を有するように、ＰｔおよびＣ
ｒの含有量は、所定の範囲内において決定される。本発
明者らが行った実験の結果によれば、Ｃｒの含有量が１
４ａｔ％（原子％）〜１７ａｔ％（原子％）である場
合、Ｐｔの含有量は８ａｔ％（原子％）〜２０ａｔ％
（原子％）、より望ましくは、１１ａｔ％（原子％）〜
２０ａｔ％（原子％）まで増加させられ、これにより核
生成磁界が強くなる。これは、Ｐｔの含有量が増えるに
つれて磁気異方性エネルギが増えるからである。
【００４８】また、Ｐｔの含有量が約１２ａｔ％（原子
％）で一定である条件のもとで、Ｃｒの含有量が１０ａ
ｔ％（原子％）よりも低い場合、核生成磁界は負の値と
ならない。一方、Ｃｒの含有量が１２ａｔ％（原子％）
〜２０ａｔ％（原子％）の範囲内にある場合、核生成磁
界は負の値を有する。特に、Ｃｒの含有量が１４ａｔ％
（原子％）〜１７ａｔ％（原子％）近傍にある場合、核
生成磁界の負の値は最大となる。また、Ｃｒの含有量が
１４ａｔ％（原子％）〜１７ａｔ％（原子％）の範囲を
超えた場合、核生成磁界が徐々に０に近づき、２０ａｔ
％（原子％）を超えると正の値となる。従って、ＣｏＣ
ｒＰｔ系の合金では、核生成磁界の値が負となるよう
に、Ｃｒの含有量が１２ａｔ％（原子％）〜２０ａｔ％
（原子％）、望ましくは、１４ａｔ％（原子％）〜１７
ａｔ％（原子％）、Ｐｔの含有量が８ａｔ％（原子％）
〜２０ａｔ％（原子％）、望ましくは、１１ａｔ％（原
子％）〜２０ａｔ％（原子％）となる。
％）で一定である条件のもとで、Ｃｒの含有量が１０ａ
ｔ％（原子％）よりも低い場合、核生成磁界は負の値と
ならない。一方、Ｃｒの含有量が１２ａｔ％（原子％）
〜２０ａｔ％（原子％）の範囲内にある場合、核生成磁
界は負の値を有する。特に、Ｃｒの含有量が１４ａｔ％
（原子％）〜１７ａｔ％（原子％）近傍にある場合、核
生成磁界の負の値は最大となる。また、Ｃｒの含有量が
１４ａｔ％（原子％）〜１７ａｔ％（原子％）の範囲を
超えた場合、核生成磁界が徐々に０に近づき、２０ａｔ
％（原子％）を超えると正の値となる。従って、ＣｏＣ
ｒＰｔ系の合金では、核生成磁界の値が負となるよう
に、Ｃｒの含有量が１２ａｔ％（原子％）〜２０ａｔ％
（原子％）、望ましくは、１４ａｔ％（原子％）〜１７
ａｔ％（原子％）、Ｐｔの含有量が８ａｔ％（原子％）
〜２０ａｔ％（原子％）、望ましくは、１１ａｔ％（原
子％）〜２０ａｔ％（原子％）となる。
【００４９】また、ノイズを減少させるために、Ｃｒ偏
析の形成を促すタンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）など
を、４ａｔ％（原子％）以下、特に、約２ａｔ％（原子
％）〜４ａｔ％（原子％）、第４元素として加えても良
い。ここで、Ｔａ、Ｎｂの含有量が４ａｔ％（原子％）
以上となると、核生成磁界が著しく弱くなるので好まし
くない。
析の形成を促すタンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）など
を、４ａｔ％（原子％）以下、特に、約２ａｔ％（原子
％）〜４ａｔ％（原子％）、第４元素として加えても良
い。ここで、Ｔａ、Ｎｂの含有量が４ａｔ％（原子％）
以上となると、核生成磁界が著しく弱くなるので好まし
くない。
【００５０】以下、本発明の実施例を挙げてより具体的
に説明する。
に説明する。
【００５１】＜実施例１＞厚さ０．６３５ｍｍのガラス
基板上にＴｉ下地層を５０ｎｍの層厚で形成し、そして
Ｔｉ下地層上に、ＣｏＣｒＰｔ系の合金（Ｃｏ ７４．
６ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １７．１ａｔ％（原子
％）、Ｐｔ ８．３ａｔ％（原子％））の磁気記録層
（垂直磁気記録層）を２０ｎｍの層厚で形成した。つづ
いて、磁気記録層上に炭素層を保護層として１０ｎｍで
設け、そして潤滑層としてＺ-ＤＯＬ（０．０４％、Ａ
ｕｓｉｍｏｎｔ社製）潤滑剤を２ｍｍに積層して垂直磁
気記録ディスクを作製した。
基板上にＴｉ下地層を５０ｎｍの層厚で形成し、そして
Ｔｉ下地層上に、ＣｏＣｒＰｔ系の合金（Ｃｏ ７４．
６ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １７．１ａｔ％（原子
％）、Ｐｔ ８．３ａｔ％（原子％））の磁気記録層
（垂直磁気記録層）を２０ｎｍの層厚で形成した。つづ
いて、磁気記録層上に炭素層を保護層として１０ｎｍで
設け、そして潤滑層としてＺ-ＤＯＬ（０．０４％、Ａ
ｕｓｉｍｏｎｔ社製）潤滑剤を２ｍｍに積層して垂直磁
気記録ディスクを作製した。
【００５２】＜実施例２＞ＣｏＣｒＰｔ系の合金の組成
をＣｏ ７０．１ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １６．９ａｔ
％（原子％）、Ｐｔ１０．５ａｔ％（原子％）に変更し
た以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録デ
ィスクを作製した。
をＣｏ ７０．１ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １６．９ａｔ
％（原子％）、Ｐｔ１０．５ａｔ％（原子％）に変更し
た以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録デ
ィスクを作製した。
【００５３】＜実施例３＞ＣｏＣｒＰｔ系の合金の組成
をＣｏ ７０．１ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １６．３ａｔ
％（原子％）、Ｐｔ １３．６ａｔ％（原子％）に変更
した以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録
ディスクを作製した。
をＣｏ ７０．１ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １６．３ａｔ
％（原子％）、Ｐｔ １３．６ａｔ％（原子％）に変更
した以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録
ディスクを作製した。
【００５４】＜実施例４＞ＣｏＣｒＰｔ系の合金の組成
をＣｏ ６９．６ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １５．５ａｔ
％（原子％）、Ｐｔ １４．１ａｔ％（原子％）に変更
した以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録
ディスクを作製した。
をＣｏ ６９．６ａｔ％（原子％）、Ｃｒ １５．５ａｔ
％（原子％）、Ｐｔ １４．１ａｔ％（原子％）に変更
した以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録
ディスクを作製した。
【００５５】＜実施例５-８＞垂直磁気記録磁気記録層
の層厚を１０ｎｍに変更した以外は、実施例１-４の方
法と同様にして垂直磁気記録ディスクを作製した。
の層厚を１０ｎｍに変更した以外は、実施例１-４の方
法と同様にして垂直磁気記録ディスクを作製した。
【００５６】図３（ａ）および図３（ｂ）は、前記実施
例１-４および実施例５-８の垂直磁気記録ディスクのチ
タン（Ｔｉ）下地層とＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層
との界面におけるＣｏＣｒＰｔ系合金の結晶格子定数Ａ
おびＣを測定した結果を表す図である。すなわち、磁気
記録層の層厚および組成の変化に対する垂直磁気記録デ
ィスクのチタン（Ｔｉ）下地層とＣｏＣｒＰｔ系合金の
磁気記録層との界面におけるＣｏＣｒＰｔ系合金の結晶
格子定数ＡおびＣの違いを示す図である。
例１-４および実施例５-８の垂直磁気記録ディスクのチ
タン（Ｔｉ）下地層とＣｏＣｒＰｔ系合金の磁気記録層
との界面におけるＣｏＣｒＰｔ系合金の結晶格子定数Ａ
おびＣを測定した結果を表す図である。すなわち、磁気
記録層の層厚および組成の変化に対する垂直磁気記録デ
ィスクのチタン（Ｔｉ）下地層とＣｏＣｒＰｔ系合金の
磁気記録層との界面におけるＣｏＣｒＰｔ系合金の結晶
格子定数ＡおびＣの違いを示す図である。
【００５７】図３（ａ）および図３（ｂ）に示すよう
に、Ｐｔの含有量が増加するに従って、結晶格子定数Ａ
およびＣが両方とも高くなるということが判る。特に、
垂直磁気記録層の層厚が１０ｎｍである場合、層厚が２
０ｎｍである場合に比べて結晶格子定数ＡおよびＣがよ
り大きいということが判る。これは、前記磁気記録層の
層厚が薄くなるに従って、磁気記録層の格子構造がより
膨脹するという証拠であり、このような格子膨脹が下地
層と磁気記録層との間の弾性エネルギによるものである
ということが判る。
に、Ｐｔの含有量が増加するに従って、結晶格子定数Ａ
およびＣが両方とも高くなるということが判る。特に、
垂直磁気記録層の層厚が１０ｎｍである場合、層厚が２
０ｎｍである場合に比べて結晶格子定数ＡおよびＣがよ
り大きいということが判る。これは、前記磁気記録層の
層厚が薄くなるに従って、磁気記録層の格子構造がより
膨脹するという証拠であり、このような格子膨脹が下地
層と磁気記録層との間の弾性エネルギによるものである
ということが判る。
【００５８】図４は、実施例３の磁気記録ディスクに対
して核生成磁界を実際に測定したものである。図４によ
れば、核生成磁界が負の値を有するということが判る。
して核生成磁界を実際に測定したものである。図４によ
れば、核生成磁界が負の値を有するということが判る。
【００５９】＜実施例９＞磁気記録層の層厚を１０、１
５、２０、２５、３０、４０ｎｍに変更した以外は、実
施例３の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを作製
した。
５、２０、２５、３０、４０ｎｍに変更した以外は、実
施例３の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを作製
した。
【００６０】＜実施例１０＞磁気記録層の層厚を１０、
１５、２０、２５、３０、４０ｎｍに変更した以外は、
実施例４の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを作
製した。
１５、２０、２５、３０、４０ｎｍに変更した以外は、
実施例４の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを作
製した。
【００６１】図５は、実施例８および実施例１０の垂直
磁気記録媒体において、磁気記録層の層厚およびＰｔの
組成の変化に対する核生成磁界の変化を示している。こ
こで、ｙ軸は核生成磁界が２四分面（第２象限）に存在
する時を示したものである。
磁気記録媒体において、磁気記録層の層厚およびＰｔの
組成の変化に対する核生成磁界の変化を示している。こ
こで、ｙ軸は核生成磁界が２四分面（第２象限）に存在
する時を示したものである。
【００６２】図５に示すように、核生成磁界が最大とな
る磁気記録層の層厚は、Ｐｔの含有量によって変わるこ
とが判る。これより、磁気記録層の層厚のほかに、磁気
記録層の組成も核生成磁界の値に影響するということが
確認できる。
る磁気記録層の層厚は、Ｐｔの含有量によって変わるこ
とが判る。これより、磁気記録層の層厚のほかに、磁気
記録層の組成も核生成磁界の値に影響するということが
確認できる。
【００６３】＜実施例１１＞磁気記録層をＣｏＣｒＰｔ
Ｔａ系合金（Ｃｏ ６９．８ａｔ％、Ｃｒ １６．１ａｔ
％、Ｐｔ １２．０ａｔ％、Ｔａ ２．１ａｔ％）に変え
た以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録デ
ィスクを製造した。
Ｔａ系合金（Ｃｏ ６９．８ａｔ％、Ｃｒ １６．１ａｔ
％、Ｐｔ １２．０ａｔ％、Ｔａ ２．１ａｔ％）に変え
た以外は、実施例１の方法と同様にして垂直磁気記録デ
ィスクを製造した。
【００６４】＜実施例１２＞ＣｏＣｒＰｔ系合金の組成
をＣｏ ６７．７ａｔ％、Ｃｒ １８．９ａｔ％、Ｐｔ
１１．５ａｔ％、Ｔａ ２．１ａｔ％に変えた以外は、
実施例１１の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを
製造した。
をＣｏ ６７．７ａｔ％、Ｃｒ １８．９ａｔ％、Ｐｔ
１１．５ａｔ％、Ｔａ ２．１ａｔ％に変えた以外は、
実施例１１の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを
製造した。
【００６５】＜実施例１３＞ＣｏＣｒＰｔ系合金の組成
をＣｏ ６６．６ａｔ％、Ｃｒ ２０．０ａｔ％、Ｐｔ
１１．４ａｔ％、Ｔａ ２．０ａｔ％に変えた以外は、
実施例１１の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを
製造した。
をＣｏ ６６．６ａｔ％、Ｃｒ ２０．０ａｔ％、Ｐｔ
１１．４ａｔ％、Ｔａ ２．０ａｔ％に変えた以外は、
実施例１１の方法と同様にして垂直磁気記録ディスクを
製造した。
【００６６】図６は、実施例１１、１２、１３の垂直磁
気記録ディスクに対し、磁気記録層の層厚の変化に対す
る核生成磁界の変化を示している。ここで、ｙ軸は核生
成磁界が２四分面（第２象限）に存在する時、正の値を
示す。図６にから判るように、磁気記録層にＴａなどの
第４元素が添加されても、本発明にかかる磁気記録層の
層厚の範囲内において負の核生成磁界となることが判
る。
気記録ディスクに対し、磁気記録層の層厚の変化に対す
る核生成磁界の変化を示している。ここで、ｙ軸は核生
成磁界が２四分面（第２象限）に存在する時、正の値を
示す。図６にから判るように、磁気記録層にＴａなどの
第４元素が添加されても、本発明にかかる磁気記録層の
層厚の範囲内において負の核生成磁界となることが判
る。
【００６７】図７は、核生成磁界の値が-１、０、１、
２である場合の、記録ヘッドに印加される電流の強さに
よる垂直磁気記録媒体の出力値を示した電流飽和曲線で
ある。図７に示すように、垂直磁気記録媒体が正の核生
成磁界を有する場合、出力が特定電流値において最も高
い値を有するが、電流が強くなるにつれてこの値が下が
るということが判る。これに対し、媒体が負の値の核生
成磁界を有する場合には出力が相対的に大きく、電流の
変化に対しても略一定の値を示すことが判る。
２である場合の、記録ヘッドに印加される電流の強さに
よる垂直磁気記録媒体の出力値を示した電流飽和曲線で
ある。図７に示すように、垂直磁気記録媒体が正の核生
成磁界を有する場合、出力が特定電流値において最も高
い値を有するが、電流が強くなるにつれてこの値が下が
るということが判る。これに対し、媒体が負の値の核生
成磁界を有する場合には出力が相対的に大きく、電流の
変化に対しても略一定の値を示すことが判る。
【００６８】図８は、核生成磁界の変化に対する信号対
雑音比（ＳＮＲ）の変化の数値シミュレーション結果を
示したグラフである。図から明らかなように、核生成磁
界がより負の値になるに従って、信号対雑音比（ＳＮ
Ｒ）が全体的に高くなる。実際のハードディスクドライ
ブ（ＨＤＤ）では記録情報が一定の周波数帯域内におい
て記録されるが、この時、低い記録周波数および高い記
録周波数の両方において、高い出力値が得られることが
絶対的な利点である。最高の出力値を示す電流値は、記
録周波数が高くなるに従って減少するので、電流の強さ
によって出力値が一定に飽和される出力特性は、高密度
記録に非常に有用である。
雑音比（ＳＮＲ）の変化の数値シミュレーション結果を
示したグラフである。図から明らかなように、核生成磁
界がより負の値になるに従って、信号対雑音比（ＳＮ
Ｒ）が全体的に高くなる。実際のハードディスクドライ
ブ（ＨＤＤ）では記録情報が一定の周波数帯域内におい
て記録されるが、この時、低い記録周波数および高い記
録周波数の両方において、高い出力値が得られることが
絶対的な利点である。最高の出力値を示す電流値は、記
録周波数が高くなるに従って減少するので、電流の強さ
によって出力値が一定に飽和される出力特性は、高密度
記録に非常に有用である。
【００６９】以上の結果から、磁気記録層の層厚および
組成を調節することによって得られる負の核生成磁界
は、出力信号を高めるとともにノイズを減少させる。従
って、垂直磁気記録層による高密度記録が実現できると
いうことが判る。
組成を調節することによって得られる負の核生成磁界
は、出力信号を高めるとともにノイズを減少させる。従
って、垂直磁気記録層による高密度記録が実現できると
いうことが判る。
【００７０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明にかかる垂直
磁気記録媒体は、負の核生成磁界を有するＣｏＣｒＰｔ
系合金の磁気記録層を採用することを特徴とする。これ
により、高密度記録における反転磁区の数が減って出力
信号が増えるとともに直流消去ノイズが減り、その結
果、高い信号対雑音比（ＳＮＲ）が得られる。
磁気記録媒体は、負の核生成磁界を有するＣｏＣｒＰｔ
系合金の磁気記録層を採用することを特徴とする。これ
により、高密度記録における反転磁区の数が減って出力
信号が増えるとともに直流消去ノイズが減り、その結
果、高い信号対雑音比（ＳＮＲ）が得られる。
【図１】従来の垂直磁気記録媒体の構造を概略的に示し
た断面図である。
た断面図である。
【図２】磁化と外部磁界との関係を説明する図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例による
垂直磁気記録層における結晶格子定数Ａ、Ｃの変化を示
した図である。
垂直磁気記録層における結晶格子定数Ａ、Ｃの変化を示
した図である。
【図４】実施例３の磁気記録ディスクに対して核生成磁
界を実際に測定したものである。
界を実際に測定したものである。
【図５】本発明の実施例にかかる垂直磁気記録媒体の磁
気記録層の層厚およびＰｔの組成の変化に対する核生成
磁界の変化を示したものである。
気記録層の層厚およびＰｔの組成の変化に対する核生成
磁界の変化を示したものである。
【図６】本発明の実施例にかかる垂直磁気記録媒体の磁
気記録層の層厚の変化および組成の変化に対する核生成
磁界の変化を示したものである。
気記録層の層厚の変化および組成の変化に対する核生成
磁界の変化を示したものである。
【図７】核生成磁界の値が-１、０、１、２へと変わる
時、記録ヘッドに印加される電流の強さに対する垂直磁
気記録媒体の出力値を示した電流飽和曲線である。
時、記録ヘッドに印加される電流の強さに対する垂直磁
気記録媒体の出力値を示した電流飽和曲線である。
【図８】核生成磁界に対する信号対雑音比（ＳＮＲ）の
変化を示したグラフである。
変化を示したグラフである。
１０・・・基板 １２・・・下地層 １３・・・垂直磁気記録層 １４・・・保護層 １５・・・潤滑層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 宅 東 大韓民国 ソウル特別市 松坡区 文井洞 150番地 ファミリーアパート 212棟 405号 (72)発明者 李 仁 善 大韓民国 ソウル特別市 九老区 九老３ 洞 1256番地 現代アパート 303棟 1001号 (72)発明者 ▲黄▼ ▲斑▼ 植 大韓民国 全羅北道 全州市 宗山区 西 新洞 762−１番地 比斯伐アパート 102 棟 904号 Ｆターム(参考） 5D006 BB02 BB06 BB07 CA01 DA08
Claims (16)
- 【請求項１】 基板と垂直磁気記録層との間に、前記垂
直磁気記録層の垂直配向性を誘導する下地層が設けられ
た磁気記録媒体において、前記垂直磁気記録層の層厚が
５〜４０ｎｍの範囲内に調節されて負の核生成磁界を有
することを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 【請求項２】 前記垂直磁気記録層が８〜２０ａｔ％
（原子％）のＰｔを含むことを特徴とする請求項１に記
載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記垂直磁気記録層が１１〜２０ａｔ％
（原子％）のＰｔを含むことを特徴とする請求項１に記
載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項４】 前記垂直磁気記録層が１１〜１８ａｔ％
（原子％）のＰｔを含むことを特徴とする請求項１に記
載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項５】 前記垂直磁気記録層が１２〜２０ａｔ％
（原子％）のＣｒを含むことを特徴とする請求項１に記
載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項６】 前記垂直磁気記録層が１４〜１７ａｔ％
（原子％）のＣｒを含むことを特徴とする請求項１に記
載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項７】 前記垂直磁気記録層がＣｏＣｒＰｔ系の
合金よりなることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁
気記録媒体。 - 【請求項８】 前記垂直磁気記録層のＰｔの含有量が８
〜２０ａｔ％（原子％）であることを特徴とする請求項
７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項９】 前記垂直磁気記録層のＰｔの含有量が１
１〜２０ａｔ％（原子％）であることを特徴とする請求
項７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１０】 前記垂直磁気記録層のＰｔの含有量が
１１〜１８ａｔ％（原子％）であることを特徴とする請
求項７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１１】 前記垂直磁気記録層のＣｒの含有量が
１２〜２０ａｔ％（原子％）であることを特徴とする請
求項７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１２】 前記垂直磁気記録層のＣｒの含有量が
１４〜１７ａｔ％（原子％）であることを特徴とする請
求項７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１３】 前記垂直磁気記録層が、Ｐｔの含有量
８〜２０ａｔ％（原子％）、Ｃｒの含量１２〜２０ａｔ
％（原子％）のＣｏＣｒＰｔ系の合金よりなることを特
徴とする請求項７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１４】 前記垂直磁気記録層がＴａ、Ｎｂまた
はＴａ+Ｎｂを４ａｔ％（原子％）以下にさらに含むこ
とを特徴とする請求項７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１５】 前記垂直磁気記録層がＴａ、Ｎｂまた
はＴａ+Ｎｂを２〜４ａｔ％（原子％）さらに含むこと
を特徴とする請求項７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１６】 前記下地層がＴｉ系の合金よりなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0001352A KR100387237B1 (ko) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | 초고밀도기록을 위한 수직 기록용 자성 박막 |
| KR2001-1352 | 2001-01-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002216331A true JP2002216331A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=19704462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002003050A Pending JP2002216331A (ja) | 2001-01-10 | 2002-01-10 | 超高密度記録のための垂直磁気記録層 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6777077B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002216331A (ja) |
| KR (1) | KR100387237B1 (ja) |
| CN (1) | CN1226722C (ja) |
| SG (1) | SG91373A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004111040A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
| JP2004134078A (ja) * | 2002-10-14 | 2004-04-30 | Korea Advanced Inst Of Science & Technol | 均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4573489B2 (ja) * | 2000-02-07 | 2010-11-04 | 名古屋油化株式会社 | 成形材料および成形物 |
| NL1020833C2 (nl) * | 2002-06-12 | 2003-12-15 | Sara Lee De Nv | Inrichting voor het bereiden van een voor consumptie geschikte drank met een fijnbellige schuimlaag. |
| NL1020836C2 (nl) * | 2002-06-12 | 2003-12-15 | Sara Lee De Nv | Inrichting en werkwijze voor het bereiden van koffie met een fijnbellige schuimlaag, in het bijzonder cappuccino. |
| JP2004178748A (ja) * | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記録再生装置 |
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