JP2002260209A - 非晶質磁気記録媒体およびその製法ならびに磁気記録再生装置 - Google Patents

非晶質磁気記録媒体およびその製法ならびに磁気記録再生装置

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JP2002260209A
JP2002260209A JP2001057001A JP2001057001A JP2002260209A JP 2002260209 A JP2002260209 A JP 2002260209A JP 2001057001 A JP2001057001 A JP 2001057001A JP 2001057001 A JP2001057001 A JP 2001057001A JP 2002260209 A JP2002260209 A JP 2002260209A
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Mitsutoshi Honda
光利 本田
Hirotaka Yamamoto
浩貴 山本
Takashi Naito
内藤　　孝
Tatsumi Hirano
辰己 平野
Tetsuo Nakazawa
哲夫 中澤
Fumiyoshi Kirino
文良 桐野
Teruaki Takeuchi
輝明 竹内
Akira Yano
亮 矢野
Nobuyuki Inaba
信幸 稲葉
Satoru Matsunuma
悟 松沼
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Maxell Holdings Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高密度記録化に対応した磁区サイズが微細な磁
気記録媒体の提供。 【解決手段】基板１上に連続相とその中に存在する１〜
３種の球状の孤立相または連続層中に積み重なった球状
の１〜３種の孤立相が存在する磁区形成制御層２を形成
し、非晶質磁性層３に微細な磁区構造を形成した磁気記
録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に係
わり、特に、高密度記録に対応した磁気記録媒体とその
製法、および、それを塔載した磁気記録再生装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、グラッフィクス、動画像のデー
タ、文書データなど、データの多種多様性が進み、取扱
う情報量も膨大な数となっている。このような膨大なデ
ータ量の取扱いを可能とするため、ハードディスク（磁
気記録再生装置）の分野においては、面記録密度を高め
ることが最も重要な技術課題となっている。
【０００３】磁気記録再生装置の１つを担う磁気記録媒
体においては、高密度記録を達成するため、磁性粒子を
小さくする必要がある。しかし、磁性粒子を３ｎｍ以下
に微細化すると、室温の熱エネルギーによって一旦磁化
した磁性粒子がその磁化を失う、いわゆる熱減磁が特に
問題となる。熱減磁を防止するためには、粒径の極端に
小さな磁性粒子が生じないように、磁性粒子の粒径分布
を小さくする必要がある。
【０００４】磁性粒子の粒径分布を小さくする手法とし
ては、特開平６−２５９７４３号公報に記載の金属酸化
物を下地層として用いることが検討されている。この手
法では、磁性層の下に金属酸化物下地層を蒸着する方法
で、磁性層中の磁性粒子の粒径分布を小さくしている。
【０００５】また、磁性層を非晶質にして、非晶質磁性
層の磁区構造を微細構造に制御する方法も考えられてお
り、その一例として、特開平２０００−６７４２５号公
報に記載の磁気特性の異なる非晶質磁性層を蒸着させる
方法、特開平６−８４２１６号公報に記載の基板に凹凸
をつける方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の特開平
６−２５９７４３号公報記載の方法では、粒径分散のよ
い下地層に磁性層をエピタキシャル成長させるために
は、金属酸化物を配向させる必要がある。
【０００７】しかし、スパッタ装置の微妙な条件のず
れ、ターゲットの膜組成のずれによって、金属酸化物の
配向が崩れてしまい、上部磁性層にエピタキシャル成長
しなくなることが懸念される。
【０００８】また、今後、４０〜８０Ｇｂ／ｉｎｃｈ2
と云った高密度記録になると、粒径が５ｎｍ程度と非常
に小さくなり、このような大きさの粒子は結晶性が低
く、エピタキシャルな関係を保つことが非常に難しくな
る。
【０００９】そこで、本発明では、磁性層として粒界の
存在しない非晶質に着目し、金属酸化物を用いた磁区形
成制御層の粒子・粒界を磁性層に直接反映させ、磁区構
造制御を行う方法を検討した。
【００１０】非晶質磁性層の磁区を制御する方法として
は、特開平２０００−６７４２５号公報に記載の磁気特
性の異なる非晶質磁性層を蒸着させる方法、特開平６−
８４２１６号公報に記載の基板に凹凸をつける方法があ
るが、いずれも６０Ｇｂ／ｉｎｃｈ2に対応する磁区構
造制御に至っていない。
【００１１】本発明の目的は、非晶質磁性層の磁区構造
を６０Ｇｂ／ｉｎｃｈ2に対応可能な微細な構造に制御
した非晶質磁気記録媒体の提供にある。
【００１２】また、本発明の他の目的は、上記の非晶質
磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の提供にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨次のとおりである。少なくとも基板、該基板上
に直接または他の層を介して形成された磁性層で構成さ
れた磁気記録媒体において、前記磁性層の上部または下
部に、直接または他の層を介して磁区形成制御層が形成
され、連続相と、その中に存在する１〜３種の球状の孤
立相、または、連続層中に積み重なった球状の孤立相か
ら構成され、磁性層が非晶質である非晶質磁気記録媒体
にある。
【００１４】前記磁区形成制御層は、酸化コバルト、酸
化鉄、酸化ニッケルの一種以上から選ばれる第１酸化物
成分、および、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化亜
鉛、酸化チタンの一種以上から選ばれる第２酸化物成分
を含有することを特徴とする。
【００１５】さらに、少なくとも基板と、該基板上に直
接または他の層を介して形成される磁気記録媒体におい
て、前記磁性層の下部に、直接または他の層を介して形
成される磁区形成制御層は、重量比で酸化コバルト３０
〜９５％、酸化珪素３０％〜２％、酸化チタン４０％〜
３％を含有し、上記磁性層は非晶質であることがより好
ましい。
【００１６】また、磁気記録媒体の表面平滑度Ｒａが
０.０３〜０.４ｎｍである非晶質磁気記録媒体にある。
【００１７】また、前記磁性層の上部または下部に、直
接または他の層を介して形成され、この磁区形成制御層
の体積磁化率が外部磁場１Ｔの下で５０〜２００（ｅｍ
ｕ／ｃｃ）であり、上記磁性層は非晶質である非晶質磁
気記録媒体にある。
【００１８】前記磁区形成制御層は、膜厚が１〜３ｎｍ
においては孤立相の平均粒径が１〜３ｎｍであり、膜厚
が３〜１５ｎｍにおいては孤立相の平均粒径が３〜６ｎ
ｍであり、孤立相の粒径の標準偏差を平均粒径で除した
値が２５％以下であるのがよい。
【００１９】そして、磁性層は遷移金属と希土類元素か
らなる非晶質合金であることを特徴とする。
【００２０】磁区形成制御層と磁性層の間に非晶質磁性
層の酸化防止を目的として、中間層が形成される。該中
間層は、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウムの
いずれかを含む単層またはその積層体であり、その膜厚
が０.５〜５ｎｍであることが好ましい。
【００２１】上記の磁気記録媒体の製造工程は、基板上
に磁区形成制御層を形成する工程と磁性層を形成する工
程で構成され、上記磁区形成制御層は連続相と、その中
に存在する１〜３種の球状の孤立相とから構成され、磁
性層は非晶質であることを特徴とする磁気記録媒体であ
り、成膜途中に、磁区形成制御層をエッチングする機構
がついているとなおよい。
【００２２】さらに、磁気記録媒体と、それを支持する
スピンドルと、それを回転させるスピンドルモーター
と、情報を読み書きする磁気ヘッドと、それを駆動する
ＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）と、それ
らを制御する回路を有する磁気記録再生装置において、
上記磁気記録媒体は、基板、該基板上に直接または他の
層を介して形成される磁性層、上記磁性層の上部または
下部に直接または他の層を介して形成される磁区形成制
御層で構成され、磁区形成制御層は連続相と、その中に
存在する１〜３種の球状の孤立相、または、連続層中に
積み重なった球状の孤立相により構成され、前記磁性層
は非晶質である磁気記録再生装置にある。
【００２３】磁気ヘッドに、レーザー光発振装置と、レ
ーザー光を集光するための対物レンズが装着していても
よい。
【００２４】
【発明の実施の形態】〔実施例 １〕本実施例で作成し
た磁気記録媒体の薄膜の断面構造を図１に示す。図１に
おいて、１は基板、２は磁区形成制御層、３は酸化防止
層、４は非晶質磁性層、５は保護層、６は潤滑膜であ
る。
【００２５】本実施例では、基板１として外径６５ｍｍ
φの２.５インチのガラス基板を用いた。この基板１に
は中央にチャックのための２０ｍｍφの内径が設けられ
おり、板厚は０.６３５ｍｍである。磁区形成制御層２
〜保護層５までの各層は、スパッタリングによって蒸着
し、ターゲットは全て４ｉｎｃｈφのものを用いた。
【００２６】酸化防止層３としてＳｉ、保護層５として
Ｃを選択した。膜厚はそれぞれ、２ｎｍ，５ｎｍとし
た。
【００２７】非晶質磁性層４としては、モル％で１５Ｔ
ｂ−７５Ｆｅ−１０Ｃｏの磁性層を用い、膜厚は２０ｎ
ｍとした。スパッタリングは、到達真空度を７.０×１
０-5Ｐａ以下とし、Ａｒガスを導入してチャンバー内を
０.２６Ｐａとした後、プラズマを発生させて成膜し
た。
【００２８】磁区形成制御層として遷移金属酸化物とガ
ラス化成分とからなる混合酸化物を選択した。本実施例
では、磁区形成制御層の組成および組成比率を変化させ
たときの磁性層の特性の変化を調べた。
【００２９】組成は、遷移金属酸化物成分として、Ｃｏ
Ｏ、ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＮｉＯ、ガラス化成分として、Ｓ
ｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯを選択し、各組成、
組成比率、および、磁区形成制御層の膜厚を変化させ
た。
【００３０】表１〜３には、金属酸化物成分の組成をＣ
ｏＯ、とガラス化成分の組成をＳＴ（Ｓ：ＳｉＯ2、
Ｔ：ＴｉＯ2を重量比で４：６で混合したもの）と固定
して、金属酸化物成分とガラス化成分の成分比率を変化
させたときの、磁区形成制御層の孤立相の平均粒径、標
準偏差を平均粒径で割った値、平均粒界幅、標準偏差、
断面から見た孤立相の形状、磁気特性を示した。
【００３１】
【表１】
【表２】
【表３】 なお、各評価は以下のようにして行った。磁区形成制御
層の平面ＴＥＭ像観察を行ったところ、いずれの場合も
球状あるいはラメラ状の孤立相が連続相中に点在する構
造が観測された。そこで、得られたＴＥＭ像から孤立相
１個１個の面積を計算し、その面積を有する円を仮定
し、その直径をもって粒径とした。
【００３２】１つの試料から１００〜３００個程度の孤
立相の粒径を解析し、平均粒径、標準偏差を計算した。
平均粒界幅は粒界の幅を任意に１００点とって計測し、
その幅の平均値として求めた。
【００３３】孤立相の形状は、平面ＴＥＭだけでは正確
に把握することができないため、断面ＴＥＭを観察し、
平面ＴＥＭ像と断面ＴＥＭ像から粒子の形状を判断する
ことが可能である。
【００３４】磁気特性は、振動式磁束計（ＶＳＭ）によ
り、磁区の大きさは、ＭＦＭ（磁気力顕微鏡）により評
価した。以上の各特性の測定は磁気記録媒体に潤滑膜を
塗布せずに行った。
【００３５】Ｒ／Ｗ特性は、磁気記録媒体に潤滑膜を塗
布し、図２に示す磁気記録装置を作製して評価した。
【００３６】図２において、１１は磁気ディスク、１２
はスピンドル、１３は磁気ヘッド、１４は磁気ヘッドの
アーム、１５はボイスコイルモーター、１６は筐体であ
る。記録には、３.１Ｔの高飽和磁束密度を有する軟磁
性膜を用いた磁気ヘッドを用い、再生には、巨大磁気抵
抗効果を有するヘッドを用いて行った。ヘッド面と磁性
層表面との距離は１０ｎｍとした。
【００３７】なお、表中で平均粒径、平均粒界幅、標準
偏差が空白のものは、平面ＴＥＭにおいて、孤立相と連
続相の境界がはっきりしなかったため、値が算出できな
かったことを示す。試料Ｎｏ.１は、磁区形成制御層を
蒸着しなかった試料（比較例）の結果である。Ｎｏ.１
では保磁力１.６ｋＯｅ、角型比０.６であり、磁区サイ
ズは１６０ｎｍであった。
【００３８】膜厚が０.５ｎｍ以下の試料Ｎｏ.２〜８
は、保磁力１.４〜１.８ｋＯｅ、角型比０.５〜０.７、
磁区の大きさ１４０〜１７０ｎｍ、Ｒ／Ｗ特性１０ｄＢ
前後といずれも良好な特性が得られなかった。
【００３９】しかし、膜厚が１〜３ｎｍにおいては、金
属酸化物成分が９５〜４０％、平均粒径が１〜３ｎｍ、
平均粒界幅が０.７〜４.０ｎｍの試料Ｎｏ.１０〜１
４、Ｎｏ.１７〜２１は、保磁力２.４〜２.８、角型比
０.８５〜０.９、磁区の大きさ３５〜４５ｎｍ、Ｒ／Ｗ
特性４０〜４５ｄＢと、比較例に比べて向上していた。
【００４０】膜厚が５〜１５ｎｍにおいては、膜厚１〜
３ｎｍの時と条件が異なり、金属酸化物成分が５０〜８
５％、平均粒径は３〜６ｎｍ、平均粒界幅が１.１〜２.
２ｎｍの試料Ｎｏ.２５〜２７、Ｎｏ.３２〜３４におい
て、保磁力２.４〜２.８、角型比０.８５〜０.９、磁区
の大きさ３５〜４５ｎｍ、Ｒ／Ｗ特性４０〜４５ｄＢと
向上していた。
【００４１】膜厚が２０ｎｍ以上の試料Ｎｏ.３７〜４
３では、保磁力１.４〜１.８ｋＯｅ、角型比０.５〜０.
７、磁区の大きさ１４０〜１７０ｎｍ、Ｒ／Ｗ特性１０
ｄＢ前後と、いずれも良好な特性が得られなかった。ま
た、標準偏差は、膜厚が１〜１５ｎｍのいずれの場合に
おいても２５％以下が好ましかった。
【００４２】次に、これらの結果を孤立相の形状から考
察する。等質構造であった試料Ｎｏ.５の磁区形成制御
層の模式断面図を図３に示す。このように、孤立相と孤
立相の粒界が明確に区別されていない構造であった。
【００４３】次に、膜厚が１ｎｍで、球状の試料Ｎｏ.
１２の磁区形成制御層の模式断面図を図４、又、膜厚が
１５ｎｍで球状の試料Ｎｏ.３３の磁区形成制御層の模
式断面図を図５に示す。
【００４４】このように、球状構造においては、連続相
９に球状の形状をした孤立相８が整列した構造（図
４）、球状の孤立相８が積層した構造（図５）をしてい
た。
【００４５】次に、柱状の試料Ｎｏ.３１の磁区形成制
御相の模式断面図を図６に示す。図６のように、柱状構
造においては、連続相９中に孤立相８が基板界面から柱
状に成長した構造をしていた。
【００４６】次に、ラメラ構造の試料Ｎｏ.４１の磁区
形成制御相の模式断面図を図７に示した。この図７のよ
うに、ラメラ構造においては、連続相９中に孤立相８が
ランダムな方向を向いて成長した構造をしていた。２つ
の相はいずれも結晶質ではなく、非晶質であった。な
お、これらの図においては、基板１、磁区形成制御層
２、孤立相８、孤立相８の粒界を構成している連続相９
を示す。
【００４７】ここで、孤立相８の形状と特性を比較する
と、特性が向上していたいずれの試料においても、球状
の孤立相８または孤立相８が積層した構造であった。ま
た、一方で、特性が向上しなかった試料は、球状ではな
く等質構造、柱状、ラメラの状態であった。
【００４８】以上より、磁区形成制御層は、球状の孤立
相または球状の孤立相が積み重なった構造であることが
好ましいことが分かった。また、膜厚が１〜３ｎｍであ
ると、少なくとも金属酸化物成分４０〜９５％、平均粒
径１〜３ｎｍ、平均粒界幅が０.７〜４ｎｍの時に良好
な特性を示し、膜厚が３〜１５ｎｍになると、少なくと
も金属酸化物５０〜８５％、平均粒径３〜６ｎｍ、平均
粒界幅０.７〜３.４ｎｍの時、良好な特性を示すことが
分かった。
【００４９】表４に、金属酸化物成分またはガラス化成
分の構成元素を変化させた実験結果を示す。本実施例で
は、金属酸化物成分とガラス化成分の重量比を、表１〜
３において特性が向上していた試料Ｎｏ.３３に相当す
る重量比８：２に固定し、金属酸化物のＣｏＯをＦｅ
Ｏ、ＭｎＯ、ＮｉＯに、あるいは、ガラス化成分のＴｉ
Ｏ2をＡｌ2Ｏ3、ＺｎＯに変化させた。このうち、試料
Ｎｏ.４４〜４６が金属酸化物の組成を変化させたも
の、試料Ｎｏ.４７，４８がガラス化成分を変化させた
ものである。
【００５０】
【表４】 まず、金属酸化物の組成を変化させた試料を見ると、Ｍ
ｎＯ、ＦｅＯ、ＣｏＯ、ＮｉＯの順に、平均粒径が小さ
くなる様子が観測されたものの、その他の特性は殆ど変
化せず、共に良好であった。
【００５１】また、ガラス化成分の組成を変化させた試
料を見ると、ＴｉＯ２、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯの順に、平均
粒径が大きくなる様子が観測されたが、金属酸化物成分
を変化させた実験と同様に、その特性はどの試料におい
ても良好であった。
【００５２】本実施例の結果を纏めると磁区形成制御層
は、球状の孤立相８が整列しているか球状の孤立相８が
積層した構造が必要であった。
【００５３】さらに、膜厚が１〜３ｎｍであると、金属
酸化物成分４０〜９５％、平均粒径１〜３ｎｍの時、良
好な特性を示し、膜厚が３〜１５ｎｍになると、金属酸
化物５０〜８５％、平均粒径３〜６ｎｍの時、良好な特
性を示した。遷移金属酸化物としては、ＣｏＯ、Ｆｅ
Ｏ、ＭｎＯ、ＮｉＯ、ガラス化成分としてはＳｉＯ2、
ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯが適することが分かった。
【００５４】〔実施例 ２〕本実施例では、磁区形成制
御層の磁性に着目して、非晶質磁性層の特性の変化を調
べた。磁区形成制御層の遷移金属酸化物をスピネル構造
を有するＣｏ3Ｏ4にして、磁性を変化させるためにＣｏ
をＦｅに置換した実験を行った。
【００５５】表５に８０（Ｃｏ3-xＦｅxＯ4）−２０Ｓ
Ｔのｘの変化量に対する磁区形成制御層の孤立相の平均
粒径、外部磁場１Ｔの下での磁区形成制御層の体積磁化
率、非晶質磁性層の磁気特性の変化、磁区の大きさ、Ｒ
／Ｗ特性を示した。
【００５６】
【表５】 試料番号Ｎｏ.３３と試料番号Ｎｏ.１０１を比較する
と、ＣｏＯでも、Ｃｏ3Ｏ4でもほとんど特性の変化は観
測されず、ともに良好な特性であった。Ｃｏ3Ｏ 4をＦｅ
で置換しても、平均粒径は殆ど変化しなかったが、保磁
力、角型比、磁区の大きさには若干の変化が見られた。
ｘが０.２〜０.８とした試料Ｎｏ.１０２〜１０５は、
非晶質磁性層の保磁力が増加し、Ｒ／Ｗ特性においても
良好な特性が得られた。
【００５７】しかし、１.０以上とした試料は、外部磁
場１Ｔの下での磁区形成制御層の体積磁化率が２００
（ｅｍｕ／ｃｃ）を超えたため、磁気特性が２段ループ
となり、Ｒ／Ｗ特性において、好ましい特性が得られな
かった。
【００５８】この実施例から、外部磁場１Ｔの下での磁
区形成制御層の体積磁化率が５０〜２００（ｅｍｕ／ｃ
ｃ）であれば良好な特性が得られるが、２００（ｅｍｕ
／ｃｃ）以上であると２段ループを形成するため、特性
が悪くなることが分かった。
【００５９】〔実施例 ３〕本実施例では、磁区形成制
御層の平滑性を変化させたときの非晶質磁性層の特性の
変化を調べるため、磁区形成制御層蒸着後、逆スパッタ
を行って磁区形成制御層表面の平滑性を変化させた。磁
区形成制御層としては、表３のＮｏ.３３に相当する条
件を用いこの膜を逆スパッタした。
【００６０】逆スパッタ条件は、パワー１００Ｗ、アル
ゴンガス圧３Ｐａとし、逆スパッタ時間を変化させるこ
とで平滑性を変化させた。
【００６１】表６に逆スパッタ時間の変化に対する平滑
性Ｒａの変化、非晶質磁性層の磁気特性の変化、ヘッド
磁性層間距離、Ｒ／Ｗ特性の結果を示した。平滑性は、
磁気記録媒体表面をＡＦＭによって観察し、断面ＴＥＭ
により各層の表面形状を観察することによって評価し
た。
【００６２】
【表６】 逆スパッタ時間の増加に伴いＲａが増加していた。断面
ＴＥＭでは、基板に凹凸が観測されなかったが、磁区形
成制御層２の表面形状において、磁区形成制御層の孤立
相８の部分が凸部、連続相９の部分が凹部となってお
り、磁区形成制御層２の凹凸を反映して上部の酸化防止
層３、非晶質磁性層４、保護膜５に凹凸が観測され、逆
スパッタにより各層の凹凸が大きくなるのが観測され
た。
【００６３】断面ＴＥＭの結果から参照すると、ＡＦＭ
で観察されたＲａの増加は、磁区形成制御層２のＲａの
変化に対応すると考えられる。逆スパッタを行ってＲａ
が０.１ｎｍ以上になった試料Ｎｏ.２０１〜２０８は、
磁気特性、Ｒ／Ｗ特性は共に向上した。
【００６４】しかし、逆スパッタ時間を１２０秒行った
試料Ｎｏ.２０９では、Ｒａが０.６５ｎｍと、凹凸が非
常に大きくなったため、磁気ヘッドの浮上量が２０ｎｍ
と上昇して、磁気ヘッド磁性層間距離が増加し、Ｒ／Ｗ
特性の特性が悪くなった。
【００６５】このことから、逆スパッタを行うことによ
り特性が向上するが、Ｒａが０.４ｎｍより大きいもの
では、かえって特性が悪化することが分かった。
【００６６】〔実施例 ４〕本実施例では、磁気ヘッド
に光学系の回路を装着して、レーザー光を照射しながら
Ｒ／Ｗ特性を行った。この時の磁気ヘッドの様子を図８
に示す。
【００６７】図８において、１９は装着するレーザー光
源、２０はレーザー光を集光するための対物レンズ、２
１は再生ヘッド、２２は磁気コイル、２３は記録ヘッド
の芯部分である。
【００６８】レーザー光は、発振波長６４０ｎｍの半導
体レーザーを用い、パワー５ｍＷで磁性層に対して、垂
直方向から照射した。本実施例で使用した対物レンズの
ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）は０.
８５とした。Ｒ／Ｗ特性評価は、レーザー光を信号に従
って照射し磁性層を加熱しながら記録ヘッド２３によっ
て記録し、記録した信号を再生用ヘッド２１によって再
生する方法を用いた。
【００６９】本実施例においても、試料Ｎｏ.３３に相
当する成膜条件を用いた。その結果、６０Ｇｂ／ｉｎｃ
ｈ2の信号に対して、レーザー照射によって熱揺らぎに
強くなった効果を反映して、６０ｄＢと高い再生出力が
得られることが分かった。
【００７０】以上より、記録ヘッドにレーザー光発振装
置を付随させることで、高い再生出力が得られることが
分かった。
【００７１】〔実施例 ５〕本実施例では、酸化防止層
の膜厚，組成を変化させた実験を行った。ここでも表３
の試料Ｎｏ.３３に相当する成膜条件を用いた場合の結
果を表７に示す。
【００７２】
【表７】 表７において、試料Ｎｏ.３３〜Ｎｏ.３０６は、酸化防
止層としてＳｉを用いた例、試料Ｎｏ.３０７〜３１０
は、Ｓｉ3Ｎ4、Ｎｏ.３１１〜３１４は、ＡｌＮを用い
た例である。
【００７３】酸化防止層の膜厚０.５ｎｍ未満では、保
磁力が殆ど観測されなかったが、０.５〜５ｎｍでは、
保磁力が向上し、良好な磁気特性が得られた。しかし、
膜厚７ｎｍでは、比較例並みの保磁力となった。
【００７４】酸化防止層０.５ｎｍ未満では、積層膜に
金属光沢が見られず、ほぼ透明であったことから、磁区
形成制御層からの酸素拡散の影響により、非晶質磁性層
が酸化し、保磁力が減少したものと思われる。一方、酸
化防止層が７ｎｍのものは、非晶質磁性層の特性に及ぼ
す磁区形成制御層の影響が小さくなったと考えられる。
【００７５】本実施例より酸化防止層の膜厚は０.５〜
５ｎｍが最適であることが分かった。また、本実施例で
は、Ｓｉ、窒化シリコン、窒化アルミニウムについての
結果を示したが、基板や磁区形成制御層、あるいは、大
気からの酸素の拡散を予防でき、膜密着性がよく、か
つ、非晶質の膜であれば酸化防止層として適していた。
【００７６】〔実施例 ６〕本実施例では、磁区形成制
御層の孤立相として、２または３種類観測された場合の
結果について示す。磁区形成制御層のターゲットとし
て、８０Ｃｏ８Ｓｉ１２Ｔｉ（ｗｔ％）ターゲットを選
択し、アルゴンと酸素ガスの混合ガスを用いて反応性ス
パッタにより、磁区形成制御層を作製した。
【００７７】この時、酸素ガスの圧力は、全ガス圧０.
２６Ｐａに対して、０〜１０％変化させた。この実験に
おける広角Ｘ線の結果、孤立相の平均粒径、磁気特性、
磁区の大きさ、Ｒ／Ｗ特性の結果を表８に示す。
【００７８】
【表８】 表８に示すように、磁区形成制御層のＸ線回折を行った
ところ、酸素ガス圧が２％以下の試料Ｎｏ.４０１、Ｎ
ｏ.４０２はＣｏ、４〜６％の試料Ｎｏ.４０３〜４０４
はＣｏとＣｏＯ、８〜１０％の試料Ｎｏ.４０５，４０
６はＣｏとＣｏＯとＣｏ3Ｏ4、１６〜２０％の試料Ｎ
ｏ.４０７，４０８はＣｏＯとＣｏ3Ｏ4、２５％以上の
試料Ｎｏ.４０９以上ではＣｏ3Ｏ4のピークが観測され
た。
【００７９】この磁区形成制御層の平面ＴＥＭを観測し
たところ、Ｘ線回折の結果を反映して、試料Ｎｏ.４０
３，４０４，４０７，４０８は孤立相として、２種類
（ＣｏとＣｏＯあるいは、ＣｏＯとＣｏ3Ｏ4）、試料Ｎ
ｏ.４０５，４０６は、孤立相として、３種類（Ｃｏ、
ＣｏＯ、Ｃｏ3Ｏ4）が観測された。
【００８０】孤立相がＣｏ単独の試料Ｎｏ.４０１，４
０２、Ｃｏ、ＣｏＯの２相の試料Ｎｏ.４０３〜４０４
は、磁化が２００（ｅｍｕ／ｃｃ）を超えたため、良好
な特性が得られなかったが、他の場合の試料においては
特性は殆ど変化せず、いずれも良好な特性が得られた。
【００８１】このことから、孤立相の相の種類の数が
１，２，３と変化しても、良好な特性が得られることが
分かった。
【００８２】〔実施例 ７〕本実施例では、非晶質磁性
層の上に磁区形成制御層を蒸着させた場合の磁気特性、
Ｒ／Ｗ特性の変化を調べた。図９に、本実施例で作製し
た磁気記録媒体の模式断面図を示す。図９において１は
基板、３は酸化防止層、４は非晶質磁性層、２は磁区形
成制御層、５は保護層、６は潤滑膜である。
【００８３】表９に、磁区形成制御層を蒸着しなかった
時、磁区形成制御層を磁性層の下部に蒸着した時、磁区
形成制御層を磁性層の上部に蒸着した時に得られた特性
の結果を示す。
【００８４】
【表９】 表９の結果を見ると、磁区形成制御層を非晶質磁性層の
上部に蒸着した試料Ｎｏ.５０１は、磁気特性に関して
は、磁区形成制御層を蒸着しないものに対しては向上
し、非晶質磁性層の下部に蒸着したものとほぼ同様の効
果が得られた。
【００８５】しかし、Ｒ／Ｗ特性に関しては、磁区形成
制御層を蒸着しないものに対しては向上しているもの
の、非晶質磁性層の下部に蒸着したものに比べ、ヘッド
と磁性層表面までの距離が２５ｎｍと非常に長くなって
しまったために、若干悪くなる傾向が見られた。
【００８６】このことから、磁区形成制御層を、非晶質
磁性層の上部に蒸着しても、磁区形成制御層を蒸着しな
いものに比べて効果は得られるが、下部の方がより効果
が大きいことが分かった。
【００８７】本実施例で、磁区形成制御層を非晶質磁性
層の上部または下部のいずれに蒸着しても磁気特性、Ｒ
／Ｗ特性が比較例に比べて向上するが、非晶質磁性層の
下部に蒸着させた方が良好な特性が得られることが分か
った。
【００８８】
【発明の効果】本発明によれば、非晶質磁性層の上部ま
たは下部に蒸着した連続相と、その中に存在する孤立相
または連続層中に積み重なった球状の孤立相が存在する
磁区形成制御層の影響を受けて、非晶質磁性層の磁区を
微細構造にすることができる。
【００８９】さらに、磁区形成制御層の表面の凹凸、あ
るいは、磁区形成制御層の磁性によって、非晶質磁性層
の磁区をさらに微細構造にすることができる。
【００９０】また、磁気ヘッドにレーザー光発信装置を
装着することにより、Ｒ／Ｗ特性がさらに良好な特性の
ものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で作製した磁気記録媒体の模式断面図で
ある。
【図２】本発明で用いた磁気記録再生装置の斜視図であ
る。
【図３】本発明の実施例において観測された磁気記録媒
体の断面ＴＥＭの模式断面図である。
【図４】本発明の実施例において観測された磁気記録媒
体の断面ＴＥＭの模式断面図である。
【図５】本発明の実施例において観測された磁気記録媒
体の断面ＴＥＭの模式断面図である。
【図６】本発明の実施例において観測された磁気記録媒
体の断面ＴＥＭの模式断面図である。
【図７】本発明の実施例において観測された磁気記録媒
体の断面ＴＥＭの模式断面図である。
【図８】本発明で用いた磁気ヘッドの模式断面図であ
る。
【図９】本発明で作製した磁気記録媒体の模式断面図で
ある。
【符号の説明】
１…基板、２…磁区形成制御層、３…酸化防止層、４…
非晶質磁性層、５…保護層、６…潤滑膜、８…孤立相、
９…連続相、１１…磁気ディスク、１２…スピンドル、
１３…磁気ヘッド、１４…磁気ヘッドのアーム、１５…
ボイスコイルモーター、１６…筐体、１９…装着するレ
ーザー光源、２０…レーザー光を集光するための対物レ
ンズ、２１…再生用のヘッド、２２…磁気コイル、２３
…記録用ヘッドの芯部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 浩貴 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 内藤 孝 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 平野 辰己 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所立研究所内 (72)発明者 中澤 哲夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 桐野 文良 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 竹内 輝明 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 矢野 亮 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 稲葉 信幸 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 松沼 悟 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB05 BB08 CA01 DA03 EA03 5D112 AA06 BD02 FA04 FB04

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と、該基板上に直接または他の層を
    介して形成された磁性層により構成された磁気記録媒体
    において、前記磁性層の上部または下部に直接または他
    の層を介して磁区形成制御層を有し、該磁区形成制御層
    は連続相と、その中に存在する１〜３種の球状の孤立相
    または連続層中に積み重なった球状の１〜３種の孤立相
    により構成され、かつ、前記磁性層は非晶質であること
    を特徴とする非晶質磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】 前記磁区形成制御層が酸化コバルト、酸
    化鉄、酸化ニッケルの一つ以上を含む第１酸化物成分
    と、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタ
    ンの一つ以上を含む第２酸化物成分とを含有する請求項
    １に記載の非晶質磁気記録媒体。
  3. 【請求項３】 前記磁気記録媒体の表面の平滑度Ｒａが
    ０.１〜０.４ｎｍである請求項１または２に記載の非晶
    質磁気記録媒体。
  4. 【請求項４】 前記磁区形成制御層が、膜厚１〜３ｎｍ
    の時は孤立相の平均粒径が１〜３ｎｍであり、膜厚３〜
    １５ｎｍの時は孤立相の平均粒径が３〜６ｎｍであり、
    前記孤立相の粒径の標準偏差を平均粒径で除した値が２
    ５％以下である請求項１または２に記載の非晶質磁気記
    録媒体。
  5. 【請求項５】 前記磁区形成制御層の体積磁化率が外部
    磁場１Ｔのもとで５０〜２００（ｅｍｕ／ｃｃ）である
    請求項１に記載の非晶質磁気記録媒体。
  6. 【請求項６】 前記磁性層が、遷移金属と希土類元素か
    らなる非晶質合金である請求項１に記載の非晶質磁気記
    録媒体。
  7. 【請求項７】 前記磁気記録媒体が、磁区形成制御層と
    磁性層の間に、磁区形成制御層から磁性層への酸素拡散
    防止を目的とした中間層が形成されている請求項１〜６
    のいずれかに記載の非晶質磁気記録媒体。
  8. 【請求項８】 前記中間層が、シリコン、窒化シリコ
    ン、窒化アルミニウムのいずれかを含む単相またはその
    積層体であり、その膜厚が０.５〜５ｎｍである請求項
    ７に記載の非晶質磁気記録媒体。
  9. 【請求項９】 基板と、該基板上に直接または他の層を
    介して形成された磁性層から構成される磁気記録媒体に
    おいて、磁性層の下部に直接または他の層を介して磁区
    形成制御層が形成されており、前記磁区形成制御層が重
    量比で酸化コバルト３０〜９５％、酸化珪素３０〜２
    ％、酸化チタン４０〜３％を含有し、上記磁性層が非晶
    質であることを特徴とする非晶質磁気記録媒体。
  10. 【請求項１０】 基板上に磁区形成制御層を形成する工
    程と、磁性層を形成する工程と、前記磁区形成制御層に
    連続相と、該連続相中に１〜３種の球状の孤立相または
    積層状態の球状の孤立相を形成する工程と、前記磁性層
    に非晶質の磁性層を形成する工程を含ことを特徴とする
    非晶質磁気記録媒体の製法。
  11. 【請求項１１】 前記磁区形成制御層をエッチングによ
    り形成する請求項１０に記載の非晶質磁気記録媒体の製
    法。
  12. 【請求項１２】 前記磁区形成制御層は、酸化コバル
    ト、酸化鉄、酸化ニッケルから選ばれるの一つ以上を含
    む第１酸化物成分、および、酸化珪素、酸化アルミニウ
    ム、酸化亜鉛、酸化チタンから選ばれるの一つ以上を含
    む第２酸化物成分を含有する請求項１０または１１に記
    載の非晶質磁気記録媒体の製法。
  13. 【請求項１３】 磁気記録媒体と、それを支持するスピ
    ンドルと、それを回転させるスピンドルモーターと、情
    報を読み書きする磁気ヘッドと、それを駆動するＶＣＭ
    （Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）と、それらを制
    御する回路を備えた磁気記録再生装置において、 上記磁気記録媒体が基板と、該基板上に直接または他の
    層を介して形成された磁性層により構成されており、前
    記磁性層の上部または下部に直接または他の層を介して
    磁区形成制御層を有し、該磁区形成制御層は連続相と、
    その中に存在する１〜３種の球状の孤立相または連続層
    中に積み重なった球状の１〜３種の孤立相により構成さ
    れ、かつ、前記磁性層が非晶質であることを特徴とする
    磁気記録再生装置。
  14. 【請求項１４】 前記磁気ヘッドが、レーザー光発振装
    置と該レーザー光を集光する対物レンズが装着されてい
    る請求項１３に記載の磁気記録再生装置。
  15. 【請求項１５】 磁気記録媒体と、それを支持するスピ
    ンドルと、それを回転させるスピンドルモーターと、情
    報を読み書きする磁気ヘッドと、それを駆動するＶＣＭ
    （Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）と、それらを制
    御する回路からなる磁気記録再生装置において、 上記磁気記録媒体が基板と、該基板上に直接または他の
    層を介して形成された磁性層により構成されており、前
    記磁性層の上部または下部に直接または他の層を介して
    磁区形成制御層を有し、該磁区形成制御層は、酸化コバ
    ルト、酸化鉄、酸化ニッケルから選ばれた一つ以上の第
    １酸化物成分、および、酸化珪素、酸化アルミニウム、
    酸化亜鉛、酸化チタンから選ばれた一つ以上の第２酸化
    物成分を含有し、前記磁性層が非晶質であることを特徴
    とする磁気記録再生装置。
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