JP2003296925A - 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置 - Google Patents
磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置Info
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering
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- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/66—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
- G11B5/676—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers having magnetic layers separated by a nonmagnetic layer, e.g. antiferromagnetic layer, Cu layer or coupling layer
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面が平坦であって、高いシフト磁界を有す
るとともに、熱的な安定性に優れる磁気記録媒体を製造
する方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法
は、非磁性基体１と、金属下地層２と、強磁性金属層３
とを順に積層して含む磁気記録媒体１０の製造方法であ
って、前記強磁性金属層３を成膜する工程が、複数の強
磁性膜３ａ、３ｂと、一以上の非磁性金属スペーサ層４
とを交互に積層する工程とされ、前記非磁性金属スペー
サ層４の少なくとも界面に、酸素及び／又は窒素を物理
的に吸着させる工程を含むことを特徴としている。
るとともに、熱的な安定性に優れる磁気記録媒体を製造
する方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法
は、非磁性基体１と、金属下地層２と、強磁性金属層３
とを順に積層して含む磁気記録媒体１０の製造方法であ
って、前記強磁性金属層３を成膜する工程が、複数の強
磁性膜３ａ、３ｂと、一以上の非磁性金属スペーサ層４
とを交互に積層する工程とされ、前記非磁性金属スペー
サ層４の少なくとも界面に、酸素及び／又は窒素を物理
的に吸着させる工程を含むことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体、そ
の製造方法および磁気記録装置に係り、より詳細には、
高いシフト磁界を有する積層フェリ磁気記録媒体および
その製造方法と、この磁気記録媒体を備えた磁気記録装
置に関するもので、本発明に係る磁気記録媒体は、ハー
ドディスク、磁気テープなどに好適に用いられる。
の製造方法および磁気記録装置に係り、より詳細には、
高いシフト磁界を有する積層フェリ磁気記録媒体および
その製造方法と、この磁気記録媒体を備えた磁気記録装
置に関するもので、本発明に係る磁気記録媒体は、ハー
ドディスク、磁気テープなどに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録媒体は、高密度で大容量
な記録媒体としてハードディスク装置等で多用されてい
るが、更なる高密度化を図るためにその記録再生特性の
向上と磁化経時変化の低減の両立が求められている。図
１１と図１２は、磁気記録媒体の一例であるハードディ
スクを示す概略図である。図１１は、円盤型の磁気記録
媒体の斜視図であり、図１２は図１１に示すＡ−Ａ線に
沿う模式断面図である。図１１に示す磁気記録媒体９０
は、図１２に示すように円盤型の非磁性体からなる基体
９１と、この基体９１上に形成された金属下地層９３と
強磁性金属層９５と保護層９６とを備えて構成されてい
る。
な記録媒体としてハードディスク装置等で多用されてい
るが、更なる高密度化を図るためにその記録再生特性の
向上と磁化経時変化の低減の両立が求められている。図
１１と図１２は、磁気記録媒体の一例であるハードディ
スクを示す概略図である。図１１は、円盤型の磁気記録
媒体の斜視図であり、図１２は図１１に示すＡ−Ａ線に
沿う模式断面図である。図１１に示す磁気記録媒体９０
は、図１２に示すように円盤型の非磁性体からなる基体
９１と、この基体９１上に形成された金属下地層９３と
強磁性金属層９５と保護層９６とを備えて構成されてい
る。
【０００３】この例の磁気記録媒体９０では、非磁性体
からなる基体９１として例えばＡｌ合金またはガラスか
らなる基板９２の表面上にＮｉ−Ｐからなる非磁性層９
３を設けてなるものが用いられている。そして、この基
体９１の上には、例えばＣｒからなる金属下地層９４，
ＣｏＣｒＴａあるいはＣｏＣｒＴａＰｔなどからなる磁
性膜の強磁性金属層９５、カーボンなどからなる保護層
９６が順次積層されている。典型的な各層の厚さは、非
磁性（Ｎｉ−Ｐ）層９３が５μｍ〜１５μｍ、金属（Ｃ
ｒ）下地層９４が５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、強磁性金属層
９５が３０ｎｍ〜１００ｎｍ、保護層９６が２０ｎｍ〜
５０ｎｍである。尚、保護層９６上には、図示されない
が、パーフルオロポリエーテルなどのフッ素系の潤滑剤
などが被覆されることもある。
からなる基体９１として例えばＡｌ合金またはガラスか
らなる基板９２の表面上にＮｉ−Ｐからなる非磁性層９
３を設けてなるものが用いられている。そして、この基
体９１の上には、例えばＣｒからなる金属下地層９４，
ＣｏＣｒＴａあるいはＣｏＣｒＴａＰｔなどからなる磁
性膜の強磁性金属層９５、カーボンなどからなる保護層
９６が順次積層されている。典型的な各層の厚さは、非
磁性（Ｎｉ−Ｐ）層９３が５μｍ〜１５μｍ、金属（Ｃ
ｒ）下地層９４が５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、強磁性金属層
９５が３０ｎｍ〜１００ｎｍ、保護層９６が２０ｎｍ〜
５０ｎｍである。尚、保護層９６上には、図示されない
が、パーフルオロポリエーテルなどのフッ素系の潤滑剤
などが被覆されることもある。
【０００４】上記構成の磁気記録媒体において記録再生
特性を向上させるためには、強磁性金属層９５として機
能する磁性膜を構成する磁性結晶粒子の粒間相互作用の
低減、並びに磁性膜の膜厚の低減が必要不可欠であるこ
とが、本発明者らにより報告されている。（M.Takahash
i, A.Kikuchi and S.Kawakita:IEEE Trans. On Magn.,
33, 2938(1997)） 特に、媒体の低ノイズ化を図るためには、強磁性金属層
９５をなす膜厚を低減することにより、磁性膜を構成す
る磁性結晶粒子を微細化させることが有効な手法の一つ
として同文献に紹介されている。
特性を向上させるためには、強磁性金属層９５として機
能する磁性膜を構成する磁性結晶粒子の粒間相互作用の
低減、並びに磁性膜の膜厚の低減が必要不可欠であるこ
とが、本発明者らにより報告されている。（M.Takahash
i, A.Kikuchi and S.Kawakita:IEEE Trans. On Magn.,
33, 2938(1997)） 特に、媒体の低ノイズ化を図るためには、強磁性金属層
９５をなす膜厚を低減することにより、磁性膜を構成す
る磁性結晶粒子を微細化させることが有効な手法の一つ
として同文献に紹介されている。
【０００５】強磁性金属層９５をなす磁性膜の薄膜化に
よる、微細組織形成や、磁性粒子の体積低減には限界が
ある。なぜならば、強磁性金属層９５をなす磁性膜の膜
厚の低減に伴い、磁性膜を構成する結晶粒子は微細化
し、磁性膜に記録された磁化（残留磁化）等の磁気特性
が経時的に大きく変化してしまうという問題、すなわち
熱擾乱の影響を受けやすくなるという問題が生じるため
である。
よる、微細組織形成や、磁性粒子の体積低減には限界が
ある。なぜならば、強磁性金属層９５をなす磁性膜の膜
厚の低減に伴い、磁性膜を構成する結晶粒子は微細化
し、磁性膜に記録された磁化（残留磁化）等の磁気特性
が経時的に大きく変化してしまうという問題、すなわち
熱擾乱の影響を受けやすくなるという問題が生じるため
である。
【０００６】そこで、磁気記録媒体の熱擾乱を抑制する
ために、二層以上の強磁性金属層間に厚さが０．７ｎｍ
程度の非磁性金属中間層（Ｒｕ）を挿入することによっ
て、残留磁化において最隣接強磁性層の磁化が反平行状
態になる、いわゆる積層フェリ磁気記録媒体が考案され
た。（E. N. Abarrra, A. Inomata, H. Sato, I. Okamo
to, and Y. Mizoshita:Appl. Phys. Lett., 77, 2581(2
000)） このような積層フェリ媒体においては、強磁性層間に非
磁性スペーサ層を挿入することで発生するシフト磁界に
より、磁気記録媒体の経時変化を抑制できることが有効
な手法の一つとして同文献に紹介されている。
ために、二層以上の強磁性金属層間に厚さが０．７ｎｍ
程度の非磁性金属中間層（Ｒｕ）を挿入することによっ
て、残留磁化において最隣接強磁性層の磁化が反平行状
態になる、いわゆる積層フェリ磁気記録媒体が考案され
た。（E. N. Abarrra, A. Inomata, H. Sato, I. Okamo
to, and Y. Mizoshita:Appl. Phys. Lett., 77, 2581(2
000)） このような積層フェリ媒体においては、強磁性層間に非
磁性スペーサ層を挿入することで発生するシフト磁界に
より、磁気記録媒体の経時変化を抑制できることが有効
な手法の一つとして同文献に紹介されている。
【０００７】しかしながら、高記録密度化に伴い磁気記
録媒体に記録される磁化パターンはさらに小型化すると
考えられており、これに対応するため、シフト磁界の向
上が求められている。
録媒体に記録される磁化パターンはさらに小型化すると
考えられており、これに対応するため、シフト磁界の向
上が求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面が平坦
であって、高いシフト磁界を有するとともに、熱的な安
定性に優れる磁気記録媒体を製造する方法を提供するこ
とを目的の１つとする。本発明は、上述の特性を有する
磁気記録媒体を提供することを目的の１つとする。本発
明は、上述の優れた特性を有する磁気記録媒体を備える
磁気記録装置を提供することを目的とする。
であって、高いシフト磁界を有するとともに、熱的な安
定性に優れる磁気記録媒体を製造する方法を提供するこ
とを目的の１つとする。本発明は、上述の特性を有する
磁気記録媒体を提供することを目的の１つとする。本発
明は、上述の優れた特性を有する磁気記録媒体を備える
磁気記録装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基
体と、金属下地層と、強磁性金属層とを順に積層してな
る磁気記録媒体の製造方法であって、前記強磁性金属層
を成膜する工程が、複数の強磁性膜と、一以上の非磁性
金属スペーサ層とを交互に積層する工程とされ、前記非
磁性金属スペーサ層の少なくとも界面に、酸素及び／又
は窒素を物理的に吸着させる工程を含むことを特徴とし
ている。上記製造方法によれば、強磁性金属層が、非磁
性金属スペーサ層により複数の強磁性膜に分割された積
層フェリ磁気記録媒体におけるシフト磁界を高めること
ができ、優れた熱的安定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。
に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基
体と、金属下地層と、強磁性金属層とを順に積層してな
る磁気記録媒体の製造方法であって、前記強磁性金属層
を成膜する工程が、複数の強磁性膜と、一以上の非磁性
金属スペーサ層とを交互に積層する工程とされ、前記非
磁性金属スペーサ層の少なくとも界面に、酸素及び／又
は窒素を物理的に吸着させる工程を含むことを特徴とし
ている。上記製造方法によれば、強磁性金属層が、非磁
性金属スペーサ層により複数の強磁性膜に分割された積
層フェリ磁気記録媒体におけるシフト磁界を高めること
ができ、優れた熱的安定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。
【００１０】また、上記本発明に係る磁気記録媒体の製
造方法においては、前記酸素及び／又は窒素が、非磁性
金属スペーサの膜中に含まれるように前記非磁性金属ス
ペーサ層を成膜することもできる。
造方法においては、前記酸素及び／又は窒素が、非磁性
金属スペーサの膜中に含まれるように前記非磁性金属ス
ペーサ層を成膜することもできる。
【００１１】次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法は、前記非磁性金属スペーサ層の成膜に用いるガス
が、Ａｒ又はそれ以外の希ガスに、酸素または窒素を混
合してなる混合ガスであることを特徴とする。上記製造
方法によれば、容易に非磁性金属スペーサ層と強磁性膜
との界面に酸素及び／又は窒素を物理的に吸着させるこ
とができ、かつそれらの吸着量を精度良く制御すること
ができるので、熱的な安定性に優れる磁気記録媒体を、
安定に製造することが可能である。
法は、前記非磁性金属スペーサ層の成膜に用いるガス
が、Ａｒ又はそれ以外の希ガスに、酸素または窒素を混
合してなる混合ガスであることを特徴とする。上記製造
方法によれば、容易に非磁性金属スペーサ層と強磁性膜
との界面に酸素及び／又は窒素を物理的に吸着させるこ
とができ、かつそれらの吸着量を精度良く制御すること
ができるので、熱的な安定性に優れる磁気記録媒体を、
安定に製造することが可能である。
【００１２】次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法は、前記混合ガスに含まれる酸素または窒素の分圧
を、１０-7Ｔｏｒｒ以上１０-3Ｔｏｒｒ以下の範囲とす
ることを特徴とする。混合ガス中の酸素又は窒素の分圧
を上記範囲とすることで、熱的安定性に優れるととも
に、優れた磁気特性を有する磁気記録媒体を製造するこ
とができる。前記分圧が１０-7Ｔｏｒｒ（＝１３３×１
０-7Ｐａ）未満の場合には、Ｈexが小さくなる傾向にあ
り、１０-3Ｔｏｒｒ（＝１３３×１０-3Ｐａ）を越える
場合には、保磁力Ｈcが低減する傾向にあるため、高Ｈ
exと、高Ｈｃを両立し得る範囲として上述の分圧範囲と
した。
法は、前記混合ガスに含まれる酸素または窒素の分圧
を、１０-7Ｔｏｒｒ以上１０-3Ｔｏｒｒ以下の範囲とす
ることを特徴とする。混合ガス中の酸素又は窒素の分圧
を上記範囲とすることで、熱的安定性に優れるととも
に、優れた磁気特性を有する磁気記録媒体を製造するこ
とができる。前記分圧が１０-7Ｔｏｒｒ（＝１３３×１
０-7Ｐａ）未満の場合には、Ｈexが小さくなる傾向にあ
り、１０-3Ｔｏｒｒ（＝１３３×１０-3Ｐａ）を越える
場合には、保磁力Ｈcが低減する傾向にあるため、高Ｈ
exと、高Ｈｃを両立し得る範囲として上述の分圧範囲と
した。
【００１３】また、上記製造方法においては、前記混合
ガスに含まれる酸素又は窒素の分圧を、３×１０-6Ｔｏ
ｒｒ以上３×１０-5Ｔｏｒｒ以下とすることがより好ま
しい。係る範囲に酸素分圧を設定することで、１５００
Ｏｅ以上の高いシフト磁界Ｈ exを得ることができ、優れ
た熱的安定性を得ることができる。
ガスに含まれる酸素又は窒素の分圧を、３×１０-6Ｔｏ
ｒｒ以上３×１０-5Ｔｏｒｒ以下とすることがより好ま
しい。係る範囲に酸素分圧を設定することで、１５００
Ｏｅ以上の高いシフト磁界Ｈ exを得ることができ、優れ
た熱的安定性を得ることができる。
【００１４】次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法は、前記非磁性金属スペーサ層の少なくとも界面に、
酸素及び／又は窒素を物理的に吸着させる工程が、酸素
及び／又は窒素を含む雰囲気に、前記非磁性金属スペー
サ層の表面を曝露する工程であることを特徴とする。上
記製造方法によっても、上記非磁性金属スペーサ層と強
磁性膜との界面に、容易に酸素及び／又は窒素を物理的
に吸着させることができる。
法は、前記非磁性金属スペーサ層の少なくとも界面に、
酸素及び／又は窒素を物理的に吸着させる工程が、酸素
及び／又は窒素を含む雰囲気に、前記非磁性金属スペー
サ層の表面を曝露する工程であることを特徴とする。上
記製造方法によっても、上記非磁性金属スペーサ層と強
磁性膜との界面に、容易に酸素及び／又は窒素を物理的
に吸着させることができる。
【００１５】次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法においては、前記非磁性金属スペーサ層表面の酸素暴
露量を、１０ラングミュア以上とすることが好ましい。
上記非磁性金属スペーサ層表面の酸素曝露量を上記範囲
とすることで、熱的安定性に優れる磁気記録媒体を製造
することができる。この酸素曝露量が１０ラングミュア
未満の場合には、熱的安定性を向上させる効果を十分に
得られない。
法においては、前記非磁性金属スペーサ層表面の酸素暴
露量を、１０ラングミュア以上とすることが好ましい。
上記非磁性金属スペーサ層表面の酸素曝露量を上記範囲
とすることで、熱的安定性に優れる磁気記録媒体を製造
することができる。この酸素曝露量が１０ラングミュア
未満の場合には、熱的安定性を向上させる効果を十分に
得られない。
【００１６】次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法においては、前記非磁性金属スペーサ層として、Ｒ
ｕ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｏｓから選ばれる１種以上の元素を含
む金属膜を成膜することが好ましい。上記元素を含む合
金により非磁性金属スペーサ層を構成することで、強磁
性膜のシフト磁界を増大させることができ、もって媒体
の熱的安定性を大きく向上させることができる。
法においては、前記非磁性金属スペーサ層として、Ｒ
ｕ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｏｓから選ばれる１種以上の元素を含
む金属膜を成膜することが好ましい。上記元素を含む合
金により非磁性金属スペーサ層を構成することで、強磁
性膜のシフト磁界を増大させることができ、もって媒体
の熱的安定性を大きく向上させることができる。
【００１７】次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法においては、前記非磁性金属スペーサ層の膜厚を、
０．５ｎｍ以上１．０ｎｍ以下とすることが好ましい。
法においては、前記非磁性金属スペーサ層の膜厚を、
０．５ｎｍ以上１．０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００１８】次に、本発明は、上記課題を解決するため
に、非磁性基体と、金属下地層と、強磁性金属層とを順
に積層してなる磁気記録媒体であって、前記強磁性金属
層が、複数の強磁性膜と、該強磁性膜の間に形成された
非磁性金属スペーサ層とを含み、前記強磁性金属層のシ
フト磁界Ｈexが、１０００Ｏｅ以上とされたことを特徴
とする磁気記録媒体を提供する。上記構成によれば、非
磁性金属スペーサ層により分離された強磁性膜間に作用
する高いシフト磁界Ｈexにより熱的安定性に優れた磁気
記録媒体を実現することができる。さらに、本発明に係
る磁気記録媒体は、前記シフト磁界Ｈexを１５００Ｏｅ
以上とすることもでき、より熱的安定性に優れた磁気記
録媒体を提供することができる。
に、非磁性基体と、金属下地層と、強磁性金属層とを順
に積層してなる磁気記録媒体であって、前記強磁性金属
層が、複数の強磁性膜と、該強磁性膜の間に形成された
非磁性金属スペーサ層とを含み、前記強磁性金属層のシ
フト磁界Ｈexが、１０００Ｏｅ以上とされたことを特徴
とする磁気記録媒体を提供する。上記構成によれば、非
磁性金属スペーサ層により分離された強磁性膜間に作用
する高いシフト磁界Ｈexにより熱的安定性に優れた磁気
記録媒体を実現することができる。さらに、本発明に係
る磁気記録媒体は、前記シフト磁界Ｈexを１５００Ｏｅ
以上とすることもでき、より熱的安定性に優れた磁気記
録媒体を提供することができる。
【００１９】次に、本発明に係る磁気記録媒体は、非磁
性基体と、金属下地層と、強磁性金属層とを順に積層し
て含む磁気記録媒体であって、前記強磁性金属層が、複
数の強磁性膜と、該強磁性膜の間に形成された非磁性金
属スペーサ層とを含み、前記非磁性金属スペーサ層が、
Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｕ，Ｏｓから選ばれる１種以上の元素を
含む金属膜からなり、少なくとも前記非磁性スペーサ層
と前記強磁性膜との界面に、酸素及び／又は窒素が物理
的に吸着されていることを特徴としている。
性基体と、金属下地層と、強磁性金属層とを順に積層し
て含む磁気記録媒体であって、前記強磁性金属層が、複
数の強磁性膜と、該強磁性膜の間に形成された非磁性金
属スペーサ層とを含み、前記非磁性金属スペーサ層が、
Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｕ，Ｏｓから選ばれる１種以上の元素を
含む金属膜からなり、少なくとも前記非磁性スペーサ層
と前記強磁性膜との界面に、酸素及び／又は窒素が物理
的に吸着されていることを特徴としている。
【００２０】次に、本発明に係る磁気記録媒体において
は、前記非磁性金属スペーサ層の膜厚が、０．５ｎｍ以
上１．０ｎｍ以下とされることが好ましい。
は、前記非磁性金属スペーサ層の膜厚が、０．５ｎｍ以
上１．０ｎｍ以下とされることが好ましい。
【００２１】本発明に係る磁気記録装置は、先に記載の
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を駆動するための駆動
部と、磁気情報の記録再生を行うための磁気ヘッドとを
備え、移動する前記磁気記録媒体に対して前記磁気ヘッ
ドにより磁気情報の記録再生を行うことを特徴とする。
上記構成の磁気記録装置によれば、高速回転するスピン
ドルや制御チップ等の発熱により加熱された状態で長時
間使用しても磁気特性に劣化を生じることのない、優れ
た信頼性を有する磁気記録装置を提供することができ
る。
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を駆動するための駆動
部と、磁気情報の記録再生を行うための磁気ヘッドとを
備え、移動する前記磁気記録媒体に対して前記磁気ヘッ
ドにより磁気情報の記録再生を行うことを特徴とする。
上記構成の磁気記録装置によれば、高速回転するスピン
ドルや制御チップ等の発熱により加熱された状態で長時
間使用しても磁気特性に劣化を生じることのない、優れ
た信頼性を有する磁気記録装置を提供することができ
る。
【００２２】
【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及び図２は本発明に係る磁気
記録媒体をコンピュータのハードディスクに適用した一
実施形態の断面構造を模式的に示すもので、図１に示す
磁気記録媒体１０は、円盤状の非磁性体からなる基体１
上に、金属下地層２を介して、強磁性金属層３と、保護
層５とを積層してなる構造とされている。そして、前記
強磁性金属層３は、金属下地層２側から、第１の強磁性
膜３ａ、非磁性金属スペーサ層４、第２の強磁性膜３ｂ
を順に積層した構造とされている。この種の構造を有す
る磁気記録媒体は、一般に、積層フェリ磁気記録媒体と
呼ばれている。また、図１に示す本実施形態の磁気記録
媒体１０の積層構造は、本発明に係る磁気記録媒体の最
も基本的な構造であるので、基体１と第１の強磁性膜３
ａとの間に他の中間層を必要に応じて設けた構成として
も良く、図２に示す磁気記録媒体２０のように、図１に
示す磁気記録媒体１０と同様の基本構造を有し、強磁性
金属層３が、第１の強磁性膜３ａと、非磁性金属スペー
サ層４ａと、第２強磁性膜３ｂと、非磁性金属スペーサ
層４ｂと、第３強磁性膜３ｃとを順に積層した構成とし
ても良い。すなわち、強磁性金属層３の構造は、複数の
強磁性膜と、複数の非磁性金属スペーサ層とが交互に積
層された構造とされていれば、その積層数に構成上の制
限はない。また、保護層５の上にフッ素系の潤滑剤から
なる潤滑層を設けても良いのは勿論である。
を参照して説明する。図１及び図２は本発明に係る磁気
記録媒体をコンピュータのハードディスクに適用した一
実施形態の断面構造を模式的に示すもので、図１に示す
磁気記録媒体１０は、円盤状の非磁性体からなる基体１
上に、金属下地層２を介して、強磁性金属層３と、保護
層５とを積層してなる構造とされている。そして、前記
強磁性金属層３は、金属下地層２側から、第１の強磁性
膜３ａ、非磁性金属スペーサ層４、第２の強磁性膜３ｂ
を順に積層した構造とされている。この種の構造を有す
る磁気記録媒体は、一般に、積層フェリ磁気記録媒体と
呼ばれている。また、図１に示す本実施形態の磁気記録
媒体１０の積層構造は、本発明に係る磁気記録媒体の最
も基本的な構造であるので、基体１と第１の強磁性膜３
ａとの間に他の中間層を必要に応じて設けた構成として
も良く、図２に示す磁気記録媒体２０のように、図１に
示す磁気記録媒体１０と同様の基本構造を有し、強磁性
金属層３が、第１の強磁性膜３ａと、非磁性金属スペー
サ層４ａと、第２強磁性膜３ｂと、非磁性金属スペーサ
層４ｂと、第３強磁性膜３ｃとを順に積層した構成とし
ても良い。すなわち、強磁性金属層３の構造は、複数の
強磁性膜と、複数の非磁性金属スペーサ層とが交互に積
層された構造とされていれば、その積層数に構成上の制
限はない。また、保護層５の上にフッ素系の潤滑剤から
なる潤滑層を設けても良いのは勿論である。
【００２３】以下、図１を参照して本発明に係る磁気記
録媒体の基本構成を備えた磁気記録媒体１０をさらに詳
細に説明する。 （基体）本発明に係る基体１としては、例えば、アルミ
ニウムとその合金あるいは酸化物、チタンとその合金或
いは酸化物、またはシリコン、ガラス、カーボン、セラ
ミック、プラスチック、樹脂およびそれらの複合体化か
らなる基板の表面に、異種材質の非磁性層をスパッタ
法、蒸着法、メッキ法等の成膜法により、表面コーティ
ング処理を行ったものを例示することができる。この場
合に基体１の表面部に設けられた非磁性層は、高温で磁
化せず、導電性を有し、機械加工などが施しやすい反
面、適度な表面硬度を有していることが好ましい。この
ような条件を満たす非磁性材料の膜としては、特にメッ
キ法により作製されたＮｉ−Ｐ膜が好ましい。
録媒体の基本構成を備えた磁気記録媒体１０をさらに詳
細に説明する。 （基体）本発明に係る基体１としては、例えば、アルミ
ニウムとその合金あるいは酸化物、チタンとその合金或
いは酸化物、またはシリコン、ガラス、カーボン、セラ
ミック、プラスチック、樹脂およびそれらの複合体化か
らなる基板の表面に、異種材質の非磁性層をスパッタ
法、蒸着法、メッキ法等の成膜法により、表面コーティ
ング処理を行ったものを例示することができる。この場
合に基体１の表面部に設けられた非磁性層は、高温で磁
化せず、導電性を有し、機械加工などが施しやすい反
面、適度な表面硬度を有していることが好ましい。この
ような条件を満たす非磁性材料の膜としては、特にメッ
キ法により作製されたＮｉ−Ｐ膜が好ましい。
【００２４】基体１の形状としては、ディスク用途の場
合、ドーナツ円盤状のものが使われる。後述する強磁性
金属層等を設けた基体、すなわち磁気記録媒体は、磁気
記録および再生時、円盤の中心を軸として、例えば３６
００ｒｐｍ〜１５０００ｒｐｍの速度で回転させて使用
される。このとき、磁気記録媒体の表面又は裏面の上空
を磁気ヘッドが０．１μｍ程度の高さ、あるいは数１０
ｎｍの高さを持って浮上走行する。また、さらに低浮上
量の１０ｎｍ以下の高さで浮上走行する磁気ヘッドの開
発もなされている。従って、基体１としては表面又は裏
面の平坦性、表裏両面の平行性、基体円周方向のうね
り、および表裏面の粗さが適切に制御されたものが望ま
しい。
合、ドーナツ円盤状のものが使われる。後述する強磁性
金属層等を設けた基体、すなわち磁気記録媒体は、磁気
記録および再生時、円盤の中心を軸として、例えば３６
００ｒｐｍ〜１５０００ｒｐｍの速度で回転させて使用
される。このとき、磁気記録媒体の表面又は裏面の上空
を磁気ヘッドが０．１μｍ程度の高さ、あるいは数１０
ｎｍの高さを持って浮上走行する。また、さらに低浮上
量の１０ｎｍ以下の高さで浮上走行する磁気ヘッドの開
発もなされている。従って、基体１としては表面又は裏
面の平坦性、表裏両面の平行性、基体円周方向のうね
り、および表裏面の粗さが適切に制御されたものが望ま
しい。
【００２５】また、基体が回転／停止する場合には、磁
気記録媒体と磁気ヘッドの表面同士が接触、摺動するよ
うになっている（Contact Start Stop:CSS）。この対策
として、基体の表面には、略同心円状の軽微なキズ（テ
クスチャ）をダイヤモンドやアルミナなどの砥粒を含む
スラリーやテープによる研磨により形成して磁気ヘッド
接触時の吸着を防止する場合もある。
気記録媒体と磁気ヘッドの表面同士が接触、摺動するよ
うになっている（Contact Start Stop:CSS）。この対策
として、基体の表面には、略同心円状の軽微なキズ（テ
クスチャ）をダイヤモンドやアルミナなどの砥粒を含む
スラリーやテープによる研磨により形成して磁気ヘッド
接触時の吸着を防止する場合もある。
【００２６】上記テクスチャについては、図１２に示す
従来構造の如くＮｉ−Ｐの非磁性層９３の上面にて研磨
テープを摺動させてキズをつけることでＶ字溝型に形成
することが一般的になされているので、本実施形態の構
造においてもＮｉ−Ｐ等からなる非磁性層１ｂの表面に
テクスチャを形成しても良い。また、上記ヘッド摺動特
性改善を目的としたテクスチャに代わるものとして、レ
ーザ加工によるテクスチャや、スパッタリングによる離
散的な凹凸膜テクスチャ、保護膜のエッチングによる凹
凸型のテクスチャなどを形成した構造も知られているの
でこれらの構造を採用し、非磁性層１ｂの上面に所望の
形状の凹凸等を形成しても良いことはもちろんである。
さらにまた、最近では磁気ヘッドを磁気記録媒体にロー
ド／アンロードする方式で磁気記録媒体の停止中に磁気
ヘッドを磁気記録媒体の外側に待機させるものも登場し
ている。このような方式を採用するならば、場合によっ
てはテクスチャを省略する構成も可能である。
従来構造の如くＮｉ−Ｐの非磁性層９３の上面にて研磨
テープを摺動させてキズをつけることでＶ字溝型に形成
することが一般的になされているので、本実施形態の構
造においてもＮｉ−Ｐ等からなる非磁性層１ｂの表面に
テクスチャを形成しても良い。また、上記ヘッド摺動特
性改善を目的としたテクスチャに代わるものとして、レ
ーザ加工によるテクスチャや、スパッタリングによる離
散的な凹凸膜テクスチャ、保護膜のエッチングによる凹
凸型のテクスチャなどを形成した構造も知られているの
でこれらの構造を採用し、非磁性層１ｂの上面に所望の
形状の凹凸等を形成しても良いことはもちろんである。
さらにまた、最近では磁気ヘッドを磁気記録媒体にロー
ド／アンロードする方式で磁気記録媒体の停止中に磁気
ヘッドを磁気記録媒体の外側に待機させるものも登場し
ている。このような方式を採用するならば、場合によっ
てはテクスチャを省略する構成も可能である。
【００２７】また、上記テクスチャは、強磁性金属層の
面内方向に磁気情報を記録する方式では特に重要な役割
を担っており、基体１表面に略同心円状のテクスチャを
形成することにより、基体１上に形成される金属下地層
２の配向面を変化させ、結果として金属下地層２上に形
成される強磁性金属層３の結晶粒を基体円周方向に配向
させることができる。このテクスチャ処理による磁性結
晶粒の配向制御は、記録再生時の磁気記録媒体の磁気特
性や記録再生特性に大きく影響するので、磁性結晶粒の
配向制御を目的とするテクスチャは、形成する溝の密度
や、溝の深さの均一性を適切に制御することが好まし
い。
面内方向に磁気情報を記録する方式では特に重要な役割
を担っており、基体１表面に略同心円状のテクスチャを
形成することにより、基体１上に形成される金属下地層
２の配向面を変化させ、結果として金属下地層２上に形
成される強磁性金属層３の結晶粒を基体円周方向に配向
させることができる。このテクスチャ処理による磁性結
晶粒の配向制御は、記録再生時の磁気記録媒体の磁気特
性や記録再生特性に大きく影響するので、磁性結晶粒の
配向制御を目的とするテクスチャは、形成する溝の密度
や、溝の深さの均一性を適切に制御することが好まし
い。
【００２８】（金属下地層）本実施形態の磁気記録媒体
１０の金属下地層２は、スパッタ法や蒸着法などにより
順次積層形成した多層構造をなすものである。この金属
下地層２の格子定数を制御することにより、金属下地層
２上に形成される強磁性金属層３の保磁力を向上させる
ことができる。また、上記金属下地層２は、２層または
３層以上の下地膜を積層した構成としてもよい。上記金
属下地層２にはＣｒおよびＣｒ合金を用いることが好ま
しい。合金とする場合には、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等との組み合わせが用いられ、特に、Ｃ
ｒＭｏ合金、ＣｒＷ合金を用いることが好ましい。金属
下地層２としてＣｒあるいはＣｒ合金を用いることによ
り、金属下地層２上に形成される強磁性金属層３に対し
て偏析作用を起こさせることができる。この偏析作用に
より強磁性金属層３の結晶粒界に生じる高Ｃｒ濃度相に
よって強磁性金属層３の結晶粒間の磁気的な相互作用を
抑えることができるので、媒体の規格化保磁力を高める
ことができる。また、金属下地層２上の強磁性金属層３
の磁化容易軸（ｃ軸）が基体面内方向を取るようにする
ことができる、すなわち、基体面内方向の保磁力を高め
る方向に強磁性金属層３の結晶成長を促すものである。
１０の金属下地層２は、スパッタ法や蒸着法などにより
順次積層形成した多層構造をなすものである。この金属
下地層２の格子定数を制御することにより、金属下地層
２上に形成される強磁性金属層３の保磁力を向上させる
ことができる。また、上記金属下地層２は、２層または
３層以上の下地膜を積層した構成としてもよい。上記金
属下地層２にはＣｒおよびＣｒ合金を用いることが好ま
しい。合金とする場合には、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等との組み合わせが用いられ、特に、Ｃ
ｒＭｏ合金、ＣｒＷ合金を用いることが好ましい。金属
下地層２としてＣｒあるいはＣｒ合金を用いることによ
り、金属下地層２上に形成される強磁性金属層３に対し
て偏析作用を起こさせることができる。この偏析作用に
より強磁性金属層３の結晶粒界に生じる高Ｃｒ濃度相に
よって強磁性金属層３の結晶粒間の磁気的な相互作用を
抑えることができるので、媒体の規格化保磁力を高める
ことができる。また、金属下地層２上の強磁性金属層３
の磁化容易軸（ｃ軸）が基体面内方向を取るようにする
ことができる、すなわち、基体面内方向の保磁力を高め
る方向に強磁性金属層３の結晶成長を促すものである。
【００２９】また、基体１としてガラス基板を用いる場
合には、Ｎｉ−ＡｌあるいはＮｉ−Ｎｂなどのシード層
を金属下地層２と基体１との間に設けることが好まし
い。このような構成とするならば、金属下地層２や強磁
性金属層３の結晶粒が微細化されるので、磁気記録媒体
の保磁力を高めることができるとともに、記録再生時の
ノイズ特性を向上させることができる。
合には、Ｎｉ−ＡｌあるいはＮｉ−Ｎｂなどのシード層
を金属下地層２と基体１との間に設けることが好まし
い。このような構成とするならば、金属下地層２や強磁
性金属層３の結晶粒が微細化されるので、磁気記録媒体
の保磁力を高めることができるとともに、記録再生時の
ノイズ特性を向上させることができる。
【００３０】ＣｒやＣｒ合金からなる金属下地層２をス
パッタ法で成膜する場合、その結晶性を制御する因子と
しては、基体の表面形状（テクスチャの有無など）、表
面状態、表面温度、成膜時の圧力、基体に印加するバイ
アス、および形成する膜厚等が挙げられる。後述する強
磁性金属層３の保磁力は金属下地層であるＣｒ膜やＣｒ
合金膜の膜厚にほぼ比例して高くなる傾向にあるが、膜
厚の増加に伴って成膜面の表面粗さも増大する傾向にな
る。しかしながら、磁気記録媒体の記録密度を向上させ
るためには、磁気ヘッドの磁気記録媒体表面からの浮上
量をできる限り小さくすることが求められる。従って、
金属下地層２の膜厚が薄くても高い保磁力が得られるよ
うな材料を用いて金属下地層２は構成されることが望ま
しい。
パッタ法で成膜する場合、その結晶性を制御する因子と
しては、基体の表面形状（テクスチャの有無など）、表
面状態、表面温度、成膜時の圧力、基体に印加するバイ
アス、および形成する膜厚等が挙げられる。後述する強
磁性金属層３の保磁力は金属下地層であるＣｒ膜やＣｒ
合金膜の膜厚にほぼ比例して高くなる傾向にあるが、膜
厚の増加に伴って成膜面の表面粗さも増大する傾向にな
る。しかしながら、磁気記録媒体の記録密度を向上させ
るためには、磁気ヘッドの磁気記録媒体表面からの浮上
量をできる限り小さくすることが求められる。従って、
金属下地層２の膜厚が薄くても高い保磁力が得られるよ
うな材料を用いて金属下地層２は構成されることが望ま
しい。
【００３１】（強磁性金属層）本発明で用いられる強磁
性金属層３を構成する強磁性膜３ａと３ｂはｈｃｐ構造
を有する強磁性金属材料からなる層である。これらの強
磁性膜３ａと強磁性膜３ｂの膜厚は次の関係式になるよ
うに調整する。 Ｂrｔt＝Ｂrｔb−Ｂrｔa ここで、Ｂrｔtは媒体トータル（所望）の残留磁束密
度、Ｂrｔbは強磁性金属層３ｂの残留磁束密度、Ｂrｔa
は強磁性金属層３ａの残留磁束密度であり、上記Ｂ rｔt
は、通常、上記磁気記録媒体と組み合わせて用いる磁気
ヘッドの記録再生能力に応じて決定される。強磁性金属
層３ａと３ｂを構成する材料としては、Ｃｏを主成分と
するＣｏ基強磁性合金を用いることが好ましい。その具
体的な材料としては、例えばＣｏＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＴ
ａ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＮｉＰｔ，ＣｏＮｉ
ＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａ等を挙げることができる。
また、これらの合金にＢ，Ｎ，Ｏ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｃｕ，
Ｇｅ，Ｓｉ等から選ばれる１種又は２種以上の元素を添
加した合金を用いることもできる。尚、強磁性金属層３
ａの上または強磁性金属層３ｂの下に１ｎｍ程度の膜厚
でＣｏを積層しても良い。
性金属層３を構成する強磁性膜３ａと３ｂはｈｃｐ構造
を有する強磁性金属材料からなる層である。これらの強
磁性膜３ａと強磁性膜３ｂの膜厚は次の関係式になるよ
うに調整する。 Ｂrｔt＝Ｂrｔb−Ｂrｔa ここで、Ｂrｔtは媒体トータル（所望）の残留磁束密
度、Ｂrｔbは強磁性金属層３ｂの残留磁束密度、Ｂrｔa
は強磁性金属層３ａの残留磁束密度であり、上記Ｂ rｔt
は、通常、上記磁気記録媒体と組み合わせて用いる磁気
ヘッドの記録再生能力に応じて決定される。強磁性金属
層３ａと３ｂを構成する材料としては、Ｃｏを主成分と
するＣｏ基強磁性合金を用いることが好ましい。その具
体的な材料としては、例えばＣｏＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＴ
ａ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＮｉＰｔ，ＣｏＮｉ
ＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａ等を挙げることができる。
また、これらの合金にＢ，Ｎ，Ｏ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｃｕ，
Ｇｅ，Ｓｉ等から選ばれる１種又は２種以上の元素を添
加した合金を用いることもできる。尚、強磁性金属層３
ａの上または強磁性金属層３ｂの下に１ｎｍ程度の膜厚
でＣｏを積層しても良い。
【００３２】（非磁性金属スペーサ層）図３は、本発明
に係る磁気記録媒体の磁化曲線の一例であり、図４は、
本発明に係る磁気記録媒体１０におけるシフト磁界Ｈex
の導出方法を説明するための説明図である。積層フェリ
媒体においては、図１に示す強磁性膜３ａと強磁性膜３
ｂの間に非磁性金属スペーサ層４を挟むことにより両者
の間にＲＫＫＹ交換相互作用Ｊexが生じ、このＪexの存
在により、強磁性膜３ａに内部磁界が生じる。この内部
磁界の向きは強磁性膜３ｂの磁化の向きと逆方向であ
る。そのため、強磁性膜３ａの保磁力が内部磁界よりも
小さく、かつ、外部磁界が存在しない場合、強磁性膜３
ａと３ｂの磁化が反平行状態となる。従って、外部磁界
が十分に大きい状態（図３のグラフの両端側）において
は、強磁性膜３ａ、３ｂの磁化の向きはいずれも外部磁
界の向きと同一方向となるが、外部磁界が０の状態で
は、強磁性膜３ａの磁化の向きと、強磁性膜３ｂの磁化
の向きが逆向きになる。ここで、上記強磁性膜３ａに掛
かる内部磁界をシフト磁界Ｈexと呼ぶことにする。この
シフト磁界Ｈexは、図４に示すように、ある方向に媒体
を飽和させた後その磁界を取り除き、そして逆方向の磁
界を印加した際に、強磁性膜３ａの磁化曲線が原点から
シフトする量として導出することができる。本発明に係
る磁気記録媒体においては、強磁性膜３ａにかかる内部
磁界であるシフト磁界Ｈexは、１０００（Ｏｅ）以上と
することが好ましく、このような範囲とすることで、保
磁力２０００〜４０００Ｏｅの媒体における熱的安定性
を向上させることができ、信頼性に優れる磁気記録媒体
とすることができる。より詳細には、上記保磁力の媒体
においてＫｕＶ／ｋBＴを８０〜９０以上とすることが
できる。また、シフト磁界Ｈexを１５００Ｏｅ以上とす
るならば、ＫｕＶ／ｋBＴを１００以上とすることがで
きる。このシフト磁界Ｈexの上限は、特に限定されない
が、上述の保磁力の磁気記録媒体においては、２５００
Ｏｅを越えるシフト磁界を得るのは困難である。非磁性
金属スペーサ層４を構成する材料としては、Ｒｕ、Ｉ
ｒ、Ｃｕ、Ｏｓから選ばれる１種以上の元素を含む合金
であることが好ましい。これらの材料を非磁性金属スペ
ーサ層４として用いることで、シフト磁界Ｈexを向上さ
せることができる。また、本発明に係る非磁性金属スペ
ーサ層４は、少なくともその界面に酸素及び／又は窒素
が物理的に吸着されている。これらのガスを吸着させる
ことで、本発明に係る磁気記録媒体１０は、図４に示す
ように、より高いシフト磁界Ｈexを実現することがで
き、より熱的安定性に優れる磁気記録媒体とされてい
る。非磁性金属スペーサ層４は膜厚が０．５ｎｍ以上
１．０ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。この範囲
において、シフト磁界Ｈexが最大を示すためである。
に係る磁気記録媒体の磁化曲線の一例であり、図４は、
本発明に係る磁気記録媒体１０におけるシフト磁界Ｈex
の導出方法を説明するための説明図である。積層フェリ
媒体においては、図１に示す強磁性膜３ａと強磁性膜３
ｂの間に非磁性金属スペーサ層４を挟むことにより両者
の間にＲＫＫＹ交換相互作用Ｊexが生じ、このＪexの存
在により、強磁性膜３ａに内部磁界が生じる。この内部
磁界の向きは強磁性膜３ｂの磁化の向きと逆方向であ
る。そのため、強磁性膜３ａの保磁力が内部磁界よりも
小さく、かつ、外部磁界が存在しない場合、強磁性膜３
ａと３ｂの磁化が反平行状態となる。従って、外部磁界
が十分に大きい状態（図３のグラフの両端側）において
は、強磁性膜３ａ、３ｂの磁化の向きはいずれも外部磁
界の向きと同一方向となるが、外部磁界が０の状態で
は、強磁性膜３ａの磁化の向きと、強磁性膜３ｂの磁化
の向きが逆向きになる。ここで、上記強磁性膜３ａに掛
かる内部磁界をシフト磁界Ｈexと呼ぶことにする。この
シフト磁界Ｈexは、図４に示すように、ある方向に媒体
を飽和させた後その磁界を取り除き、そして逆方向の磁
界を印加した際に、強磁性膜３ａの磁化曲線が原点から
シフトする量として導出することができる。本発明に係
る磁気記録媒体においては、強磁性膜３ａにかかる内部
磁界であるシフト磁界Ｈexは、１０００（Ｏｅ）以上と
することが好ましく、このような範囲とすることで、保
磁力２０００〜４０００Ｏｅの媒体における熱的安定性
を向上させることができ、信頼性に優れる磁気記録媒体
とすることができる。より詳細には、上記保磁力の媒体
においてＫｕＶ／ｋBＴを８０〜９０以上とすることが
できる。また、シフト磁界Ｈexを１５００Ｏｅ以上とす
るならば、ＫｕＶ／ｋBＴを１００以上とすることがで
きる。このシフト磁界Ｈexの上限は、特に限定されない
が、上述の保磁力の磁気記録媒体においては、２５００
Ｏｅを越えるシフト磁界を得るのは困難である。非磁性
金属スペーサ層４を構成する材料としては、Ｒｕ、Ｉ
ｒ、Ｃｕ、Ｏｓから選ばれる１種以上の元素を含む合金
であることが好ましい。これらの材料を非磁性金属スペ
ーサ層４として用いることで、シフト磁界Ｈexを向上さ
せることができる。また、本発明に係る非磁性金属スペ
ーサ層４は、少なくともその界面に酸素及び／又は窒素
が物理的に吸着されている。これらのガスを吸着させる
ことで、本発明に係る磁気記録媒体１０は、図４に示す
ように、より高いシフト磁界Ｈexを実現することがで
き、より熱的安定性に優れる磁気記録媒体とされてい
る。非磁性金属スペーサ層４は膜厚が０．５ｎｍ以上
１．０ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。この範囲
において、シフト磁界Ｈexが最大を示すためである。
【００３３】以下に、上記の構成の磁気記録媒体１０を
スパッタ法により製造する場合について説明する。 （スパッタ法）本発明に係る磁気記録媒体１０を製造す
る方法の一例であるスパッタ法として、例えば、基体１
がターゲットの前を移動しながら薄膜が形成される搬送
型スパッタ法と、基体１をターゲットの前に固定して薄
膜が形成される静止型スパッタ法を例示することができ
る。前者の搬送型スパッタ法は、量産性が高いため、低
コストな磁気記録媒体の製造に有利であり、後者の静止
型スパッタ法は、基体１に対するスパッタ粒子の入射角
度が安定なために、記録再生特性に優れる磁気記録媒体
の製造が可能とされる。本発明に係る磁気記録媒体１０
を製造する際には、搬送型、静止型のいずれかに限定さ
れるものではない。
スパッタ法により製造する場合について説明する。 （スパッタ法）本発明に係る磁気記録媒体１０を製造す
る方法の一例であるスパッタ法として、例えば、基体１
がターゲットの前を移動しながら薄膜が形成される搬送
型スパッタ法と、基体１をターゲットの前に固定して薄
膜が形成される静止型スパッタ法を例示することができ
る。前者の搬送型スパッタ法は、量産性が高いため、低
コストな磁気記録媒体の製造に有利であり、後者の静止
型スパッタ法は、基体１に対するスパッタ粒子の入射角
度が安定なために、記録再生特性に優れる磁気記録媒体
の製造が可能とされる。本発明に係る磁気記録媒体１０
を製造する際には、搬送型、静止型のいずれかに限定さ
れるものではない。
【００３４】本発明に係る磁気記録媒体１０は、上述の
スパッタ法により、基体１上に順次金属下地層２、強磁
性金属層３（強磁性膜３ａ、非磁性金属スペーサ層４、
強磁性膜３ｂ）、及び保護膜５を成膜することで製造す
ることができる。そして、本発明に係る製造方法により
磁気記録媒体１０を製造する場合、非磁性金属スペーサ
層４の成膜中又は成膜後に、酸素及び／又は窒素を含む
雰囲気中に基体１を配置し、少なくとも非磁性金属スペ
ーサ層４と強磁性膜３ａ、３ｂとの界面に酸素及び／又
は窒素を物理的に吸着させる処理を行う。この処理につ
いて以下に詳細に説明する。
スパッタ法により、基体１上に順次金属下地層２、強磁
性金属層３（強磁性膜３ａ、非磁性金属スペーサ層４、
強磁性膜３ｂ）、及び保護膜５を成膜することで製造す
ることができる。そして、本発明に係る製造方法により
磁気記録媒体１０を製造する場合、非磁性金属スペーサ
層４の成膜中又は成膜後に、酸素及び／又は窒素を含む
雰囲気中に基体１を配置し、少なくとも非磁性金属スペ
ーサ層４と強磁性膜３ａ、３ｂとの界面に酸素及び／又
は窒素を物理的に吸着させる処理を行う。この処理につ
いて以下に詳細に説明する。
【００３５】非磁性金属スペーサ層４と、第２の強磁性
膜３ｂとの界面のみに酸素及び／又は窒素を物理的に吸
着させるには、非磁性金属スペーサ層４を成膜後、酸素
および／または窒素を含む雰囲気に非磁性金属スペーサ
層４の表面を曝露することで表面に所定量の酸素や窒素
を吸着させることができる。この曝露処理では、酸素や
窒素の分圧、および曝露時間により非磁性金属スペーサ
層４表面への吸着量を制御することが可能である。先に
記載の材料により非磁性金属スペーサ層４を構成する場
合には１０Ｌ（ラングミュア：Langmuir）以上とするこ
とが好ましい。ここで、１Ｌとは、１×１０-6Ｔｏｒｒ
で１秒間曝露するか、１×１０-7Ｔｏｒｒで１０秒間曝
露することを意味し、２５Ｌとは１×１０-6Ｔｏｒｒで
２５秒間曝露するか、１×１０-7Ｔｏｒｒで２５０秒間
曝露することを意味する。尚、実際の製造における酸素
や窒素の分圧、曝露時間は、非磁性金属スペーサ層４を
構成する材料の酸素との親和力に応じて適宜最適な圧力
や時間に設定すればよい。また、酸素や窒素を希ガスで
希釈したガスを用いてもよい。
膜３ｂとの界面のみに酸素及び／又は窒素を物理的に吸
着させるには、非磁性金属スペーサ層４を成膜後、酸素
および／または窒素を含む雰囲気に非磁性金属スペーサ
層４の表面を曝露することで表面に所定量の酸素や窒素
を吸着させることができる。この曝露処理では、酸素や
窒素の分圧、および曝露時間により非磁性金属スペーサ
層４表面への吸着量を制御することが可能である。先に
記載の材料により非磁性金属スペーサ層４を構成する場
合には１０Ｌ（ラングミュア：Langmuir）以上とするこ
とが好ましい。ここで、１Ｌとは、１×１０-6Ｔｏｒｒ
で１秒間曝露するか、１×１０-7Ｔｏｒｒで１０秒間曝
露することを意味し、２５Ｌとは１×１０-6Ｔｏｒｒで
２５秒間曝露するか、１×１０-7Ｔｏｒｒで２５０秒間
曝露することを意味する。尚、実際の製造における酸素
や窒素の分圧、曝露時間は、非磁性金属スペーサ層４を
構成する材料の酸素との親和力に応じて適宜最適な圧力
や時間に設定すればよい。また、酸素や窒素を希ガスで
希釈したガスを用いてもよい。
【００３６】あるいは、非磁性金属スペーサ層４の成膜
に用いるガスとして、Ａｒ又はこれ以外の希ガスに、酸
素及び／又は窒素を添加した混合ガスを用いて成膜する
ことにより、非磁性金属スペーサ層４の表面に酸素や窒
素からなるガス成分を物理的に吸着させることができ
る。この方法では、非磁性金属スペーサ層４の内部にも
酸素や窒素が取り込まれるために、過剰な酸素、窒素添
加を行うと非磁性金属スペーサ層４を構成する材料によ
っては結晶性の低下や、酸化物、窒化物の生成が起こる
場合がある。従って、酸素や窒素の添加量は、Ａｒまた
は希ガスとの混合ガスにおける分圧で、１０-7Ｔｏｒｒ
以上１０-3Ｔｏｒｒ以下の範囲とすることが好ましい。
さらに、前記混合ガスに含まれる酸素又は窒素の分圧
は、３×１０-6Ｔｏｒｒ以上３×１０-5Ｔｏｒｒ以下と
することが好ましい。係る範囲とすることで、１５００
Ｏｅ以上のシフト磁界を得ることができ、ＫｕＶ／ｋB
Ｔを１００以上とすることができる。
に用いるガスとして、Ａｒ又はこれ以外の希ガスに、酸
素及び／又は窒素を添加した混合ガスを用いて成膜する
ことにより、非磁性金属スペーサ層４の表面に酸素や窒
素からなるガス成分を物理的に吸着させることができ
る。この方法では、非磁性金属スペーサ層４の内部にも
酸素や窒素が取り込まれるために、過剰な酸素、窒素添
加を行うと非磁性金属スペーサ層４を構成する材料によ
っては結晶性の低下や、酸化物、窒化物の生成が起こる
場合がある。従って、酸素や窒素の添加量は、Ａｒまた
は希ガスとの混合ガスにおける分圧で、１０-7Ｔｏｒｒ
以上１０-3Ｔｏｒｒ以下の範囲とすることが好ましい。
さらに、前記混合ガスに含まれる酸素又は窒素の分圧
は、３×１０-6Ｔｏｒｒ以上３×１０-5Ｔｏｒｒ以下と
することが好ましい。係る範囲とすることで、１５００
Ｏｅ以上のシフト磁界を得ることができ、ＫｕＶ／ｋB
Ｔを１００以上とすることができる。
【００３７】本発明における「成膜に用いるＡｒガスの
不純物」としては、例えば、Ｈ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｈ2、
Ｎ2、ＣxＨy、Ｈ、Ｃ、Ｏ、ＣＯ等が挙げられる。特
に、膜中に取り込まれる酸素量に影響する不純物は、Ｈ
2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｏ、ＣＯと推定される。従って、本
発明の不純物濃度は、成膜に用いるＡｒガス中に含まれ
ているＨ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｏ、ＣＯの和で表すことと
する。
不純物」としては、例えば、Ｈ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｈ2、
Ｎ2、ＣxＨy、Ｈ、Ｃ、Ｏ、ＣＯ等が挙げられる。特
に、膜中に取り込まれる酸素量に影響する不純物は、Ｈ
2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｏ、ＣＯと推定される。従って、本
発明の不純物濃度は、成膜に用いるＡｒガス中に含まれ
ているＨ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｏ、ＣＯの和で表すことと
する。
【００３８】また、基体１へのバイアス印加は、磁気記
録媒体の保磁力を増大させる効果を奏する。この効果
は、一層のみのバイアス印加よりも、二層又はそれ以上
の層の成膜時にも印加した場合の方がより大きくなる傾
向がある。
録媒体の保磁力を増大させる効果を奏する。この効果
は、一層のみのバイアス印加よりも、二層又はそれ以上
の層の成膜時にも印加した場合の方がより大きくなる傾
向がある。
【００３９】（媒体の表面粗さ、Ｒａ）本発明における
基体の表面粗さとしては、例えば、ディスク形状からな
る基体表面を、半径方向に測定した場合の、平均中心線
粗さＲａが挙げられる。表面粗さＲａの測定器として
は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いることができる。
本発明に係る磁気記録媒体においては、シフト磁界Ｈex
と媒体の非磁性金属スペーサ層４または媒体の表面粗さ
Ｒａとの間には相関関係がある。非磁性金属スペーサ層
４の表面粗さＲａが低いほど、シフト磁界Ｈexを大きく
することができる。これは、非磁性金属スペーサ層の界
面粗さは、orange peel効果と呼ばれているNeelのモデ
ルにより、強磁性層界面に磁極を発生し、磁性層磁化を
平行にそろえようとする、強磁性的な静磁気結合をもた
らすことが知られている（L. Neel:Comp. Rend. Acad.
Sci., 255, 1545 (1962)）。図５に、Ｎｅｅｌモデルを
説明するための説明図であり、強磁性金属層３の断面構
造を模式的に示す図である。この図に示すように、下地
層２上に形成された強磁性金属層３は、下地層２表面の
凹凸形状に沿った形状に形成されている。さらに、磁性
層厚を有限の厚さに拡張したＫｏｏｌｓらのモデル（J.
C. S. Kools, W. Kula, D. Mauri and T. Lin: J. App
l. Phys., 85, 4466 (1999)）を適用し、［数１］を用
いて強磁性層間に働く強磁性的結合エネルギーＪｆを計
算したものを図６に示す。ここで、膜は積層数が２９の
多層膜構造であり、強磁性層と非磁性金属スペーサ層の
膜厚は１ｎｍと仮定した。図６から明らかなように、強
磁性的結合エネルギーＪｆの大きさは結晶粒径Ｌと界面
粗さｈに依存している。従って、結晶粒径が同等であれ
ば、界面粗さの減少は、磁性層間の強磁性的結合エネル
ギーＪｆを低減させ、磁性層間の反強磁性的結合エネル
ギーＪexを増大させ、シフト磁界Ｈexの増大に繋がる。
基体の表面粗さとしては、例えば、ディスク形状からな
る基体表面を、半径方向に測定した場合の、平均中心線
粗さＲａが挙げられる。表面粗さＲａの測定器として
は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いることができる。
本発明に係る磁気記録媒体においては、シフト磁界Ｈex
と媒体の非磁性金属スペーサ層４または媒体の表面粗さ
Ｒａとの間には相関関係がある。非磁性金属スペーサ層
４の表面粗さＲａが低いほど、シフト磁界Ｈexを大きく
することができる。これは、非磁性金属スペーサ層の界
面粗さは、orange peel効果と呼ばれているNeelのモデ
ルにより、強磁性層界面に磁極を発生し、磁性層磁化を
平行にそろえようとする、強磁性的な静磁気結合をもた
らすことが知られている（L. Neel:Comp. Rend. Acad.
Sci., 255, 1545 (1962)）。図５に、Ｎｅｅｌモデルを
説明するための説明図であり、強磁性金属層３の断面構
造を模式的に示す図である。この図に示すように、下地
層２上に形成された強磁性金属層３は、下地層２表面の
凹凸形状に沿った形状に形成されている。さらに、磁性
層厚を有限の厚さに拡張したＫｏｏｌｓらのモデル（J.
C. S. Kools, W. Kula, D. Mauri and T. Lin: J. App
l. Phys., 85, 4466 (1999)）を適用し、［数１］を用
いて強磁性層間に働く強磁性的結合エネルギーＪｆを計
算したものを図６に示す。ここで、膜は積層数が２９の
多層膜構造であり、強磁性層と非磁性金属スペーサ層の
膜厚は１ｎｍと仮定した。図６から明らかなように、強
磁性的結合エネルギーＪｆの大きさは結晶粒径Ｌと界面
粗さｈに依存している。従って、結晶粒径が同等であれ
ば、界面粗さの減少は、磁性層間の強磁性的結合エネル
ギーＪｆを低減させ、磁性層間の反強磁性的結合エネル
ギーＪexを増大させ、シフト磁界Ｈexの増大に繋がる。
【００４０】
【数１】
【００４１】但し、上記（数１）において、ｄRu及びｄ
Coはそれぞれ非磁性金属スペーサ層４及び強磁性膜３ａ
（３ｂ）の膜厚を示している。
Coはそれぞれ非磁性金属スペーサ層４及び強磁性膜３ａ
（３ｂ）の膜厚を示している。
【００４２】さらに、基体１が停止状態から回転を開始
した場合、或いはその逆に回転状態から停止状態になっ
た場合は、磁気記録媒体と磁気ヘッドの表面同士が接触
および摺動する（ＣＳＳ動作）。このとき、磁気ヘッド
の媒体表面への吸着や摩擦係数の上昇を抑えるため、表
面粗さＲａは大きい方が好ましい。一方、基体が最大回
転数に達した場合には、磁気記録媒体と磁気ヘッドの間
隔、すなわち磁気ヘッドの浮上量をできるだけ小さい値
に確保する必要があるので、Ｒａは小さい方が好まし
い。従って、基体１の表面粗さＲａの最大値と最小値
は、上述した理由と、磁気記録媒体による要求スペック
から適宜決定される。
した場合、或いはその逆に回転状態から停止状態になっ
た場合は、磁気記録媒体と磁気ヘッドの表面同士が接触
および摺動する（ＣＳＳ動作）。このとき、磁気ヘッド
の媒体表面への吸着や摩擦係数の上昇を抑えるため、表
面粗さＲａは大きい方が好ましい。一方、基体が最大回
転数に達した場合には、磁気記録媒体と磁気ヘッドの間
隔、すなわち磁気ヘッドの浮上量をできるだけ小さい値
に確保する必要があるので、Ｒａは小さい方が好まし
い。従って、基体１の表面粗さＲａの最大値と最小値
は、上述した理由と、磁気記録媒体による要求スペック
から適宜決定される。
【００４３】例えば、磁気ヘッドの浮上量が、２４μin
ch(約０．６μｍ)の場合は、Ｒａ＝６ｎｍ〜８ｎｍであ
る。しかし、さらに高記録密度化を図るためには、磁気
ヘッドの浮上量（記録再生動作をする際、磁気ヘッドが
磁気記録媒体から離れている距離）をより小さくする必
要がある。この要望に応えるためには、磁気記録媒体の
表面をより平坦化することが大切となる。このような理
由から基体の表面粗さＲａは、より小さなものが望まし
い。従って、基体の表面粗さがより小さな場合であって
も、目標とする各種の膜特性を得られる作成方法を適宜
採用すればよい。一例としてＡｌ基板上にＮｉ−Ｐ層を
設けた構造の場合にテクスチャを設けた上でＲａを１．
５ｎｍ以下にまで低減することがなされており、特別な
研磨処理を施したＮｉＰ／Ａｌ基板でのＲａを０．５ｎ
ｍ〜０．７ｎｍとすることもできる。
ch(約０．６μｍ)の場合は、Ｒａ＝６ｎｍ〜８ｎｍであ
る。しかし、さらに高記録密度化を図るためには、磁気
ヘッドの浮上量（記録再生動作をする際、磁気ヘッドが
磁気記録媒体から離れている距離）をより小さくする必
要がある。この要望に応えるためには、磁気記録媒体の
表面をより平坦化することが大切となる。このような理
由から基体の表面粗さＲａは、より小さなものが望まし
い。従って、基体の表面粗さがより小さな場合であって
も、目標とする各種の膜特性を得られる作成方法を適宜
採用すればよい。一例としてＡｌ基板上にＮｉ−Ｐ層を
設けた構造の場合にテクスチャを設けた上でＲａを１．
５ｎｍ以下にまで低減することがなされており、特別な
研磨処理を施したＮｉＰ／Ａｌ基板でのＲａを０．５ｎ
ｍ〜０．７ｎｍとすることもできる。
【００４４】（テクスチャ処理）本発明における基体に
施すテクスチャ処理としては、例えば、機械的な研磨に
よる方法、科学的なエッチングによる方法、物理的な凹
凸膜の付与による方法などが挙げられる。特に、磁気記
録媒体の基体として最も広く用いられているアルミニウ
ム合金基体の場合には、機械的な研磨による方法が採用
されている。例えば、アルミニウム合金基体の表面に設
けた（Ｎｉ−Ｐ）膜に対して、研削用の砥粒が表面に接
着してあるテープを、回転する基体表面に押しつけるこ
とにより、同心円状に軽微なキズを付与する方法があ
る。この方法では、研削用の砥粒を、テープから遊離さ
せて用いる場合もある。しかし、上記「基体の表面粗
さ」の項で述べた理由から、上記テクスチャ処理を行わ
ないか、若しくはより軽微なテクスチャ形状でも、目標
とする各種の膜特性を得られる作成方法を適宜採用すれ
ばよい。
施すテクスチャ処理としては、例えば、機械的な研磨に
よる方法、科学的なエッチングによる方法、物理的な凹
凸膜の付与による方法などが挙げられる。特に、磁気記
録媒体の基体として最も広く用いられているアルミニウ
ム合金基体の場合には、機械的な研磨による方法が採用
されている。例えば、アルミニウム合金基体の表面に設
けた（Ｎｉ−Ｐ）膜に対して、研削用の砥粒が表面に接
着してあるテープを、回転する基体表面に押しつけるこ
とにより、同心円状に軽微なキズを付与する方法があ
る。この方法では、研削用の砥粒を、テープから遊離さ
せて用いる場合もある。しかし、上記「基体の表面粗
さ」の項で述べた理由から、上記テクスチャ処理を行わ
ないか、若しくはより軽微なテクスチャ形状でも、目標
とする各種の膜特性を得られる作成方法を適宜採用すれ
ばよい。
【００４５】
【実施例】以下に試験例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれらの試験例に限定されるもので
はない。
明するが、本発明はこれらの試験例に限定されるもので
はない。
【００４６】（試験例１）本試験例では、図１に示す非
磁性金属スペーサ層４を備える磁気記録媒体成膜時の酸
素（Ｏ2）ガス分圧を１０-7Ｔｏｒｒ〜１０-4.5Ｔｏｒ
ｒの範囲で変化させて作製した。成膜法として直流マグ
ネトロン法を用い、成膜室の到達真空度を１０-9Ｔｏｒ
ｒ台、プロセスガス中の不純物濃度を１ｐｐｂ以下とし
た超清浄プロセスを用いて成膜を行った。その際、基体
温度は放射加熱ヒータを用いて２５０℃とし、基体加熱
後、Ａｒガス圧２〜５ｍＴｏｒｒとして上記金属下地
層、強磁性金属層、非磁性スペーサ層と保護層を成膜し
た。非磁性スペーサ層の成膜には、Ａｒガスとともに酸
素（Ｏ2）ガスも微量に混ぜて行った。また、金属下地
層および強磁性金属層の成膜時に基体へのバイアス印加
およびドライエッチングは行わなかった。
磁性金属スペーサ層４を備える磁気記録媒体成膜時の酸
素（Ｏ2）ガス分圧を１０-7Ｔｏｒｒ〜１０-4.5Ｔｏｒ
ｒの範囲で変化させて作製した。成膜法として直流マグ
ネトロン法を用い、成膜室の到達真空度を１０-9Ｔｏｒ
ｒ台、プロセスガス中の不純物濃度を１ｐｐｂ以下とし
た超清浄プロセスを用いて成膜を行った。その際、基体
温度は放射加熱ヒータを用いて２５０℃とし、基体加熱
後、Ａｒガス圧２〜５ｍＴｏｒｒとして上記金属下地
層、強磁性金属層、非磁性スペーサ層と保護層を成膜し
た。非磁性スペーサ層の成膜には、Ａｒガスとともに酸
素（Ｏ2）ガスも微量に混ぜて行った。また、金属下地
層および強磁性金属層の成膜時に基体へのバイアス印加
およびドライエッチングは行わなかった。
【００４７】本試験例では、基体として、表面を超平滑
研磨（Ｒａ＜０．３ｎｍ）され、テクスチャ処理されて
いないディスク状のＮｉＰメッキＡｌ基板を用い、下地
膜形成用のターゲットとしてＣｒＭｏ20ターゲットを用
い、第１と第２強磁性膜形成用のターゲットとしてＣｏ
−１６at％Ｃｒ−８at％Ｐｔ−４at％Ｂターゲットを用
いた。非磁性スペーサ層形成用のターゲットとしてＲｕ
ターゲットを用いた。また、各層の膜厚は、下地膜５ｎ
ｍ、第１強磁性膜２．５ｎｍ、第２強磁性膜９ｎｍ、非
磁性金属スペーサ層０．８ｎｍ、保護膜６ｎｍとした。
研磨（Ｒａ＜０．３ｎｍ）され、テクスチャ処理されて
いないディスク状のＮｉＰメッキＡｌ基板を用い、下地
膜形成用のターゲットとしてＣｒＭｏ20ターゲットを用
い、第１と第２強磁性膜形成用のターゲットとしてＣｏ
−１６at％Ｃｒ−８at％Ｐｔ−４at％Ｂターゲットを用
いた。非磁性スペーサ層形成用のターゲットとしてＲｕ
ターゲットを用いた。また、各層の膜厚は、下地膜５ｎ
ｍ、第１強磁性膜２．５ｎｍ、第２強磁性膜９ｎｍ、非
磁性金属スペーサ層０．８ｎｍ、保護膜６ｎｍとした。
【００４８】次に、上記にて得られた磁気記録媒体につ
いて、揺らぎ場Ｈf（Ｏｅ）及び耐熱擾乱性の指標であ
るＫｕＶ／ｋBＴの測定を行った。その結果を図７及び
図８に示す。図７及び図８に示すように、本発明に係る
製造方法により製造された磁気記録媒体は、いずれも８
０以上のＫｕＶ／ｋBＴを有しており、熱的安定性に優
れた磁気記録媒体であることが確認された。また非磁性
金属スペーサ層４の成膜時の酸素分圧を高くするほど揺
らぎ場Ｈｆは低減され、ＫｕＶ／ｋBＴは増加してお
り、より詳細には、非磁性金属スペーサ層４の成膜時の
酸素分圧を１０-7Ｔｏｒｒとした試料（Ｈex≒１１００
Ｏｅ）に比して、酸素分圧を１０-5Ｔｏｒｒとした試料
（Ｈex≒２０００Ｏｅ）では、揺らぎ場が約３０％低減
され、ＫｕＶ／ｋ BＴは約２２％増加している。また図
７に示すように、酸素分圧を３×１０-6Ｔｏｒｒ〜３×
１０-5Ｔｏｒｒの範囲とした場合に、１００以上のＫｕ
Ｖ／ｋBＴが得られており、特に熱的安定性に優れた磁
気記録媒体が得られることが確認された。そして、上記
１００以上のＫｕＶ／ｋBＴが得られる範囲では、強磁
性膜のＨexは１５００Ｏｅ以上の高い値を示した。この
ように本発明に係る製造方法によれば、非磁性金属スペ
ーサ層４の成膜時の酸素分圧を適切な範囲に設定するこ
とにより、さらに優れた熱的安定性を有する磁気記録媒
体を製造できる。
いて、揺らぎ場Ｈf（Ｏｅ）及び耐熱擾乱性の指標であ
るＫｕＶ／ｋBＴの測定を行った。その結果を図７及び
図８に示す。図７及び図８に示すように、本発明に係る
製造方法により製造された磁気記録媒体は、いずれも８
０以上のＫｕＶ／ｋBＴを有しており、熱的安定性に優
れた磁気記録媒体であることが確認された。また非磁性
金属スペーサ層４の成膜時の酸素分圧を高くするほど揺
らぎ場Ｈｆは低減され、ＫｕＶ／ｋBＴは増加してお
り、より詳細には、非磁性金属スペーサ層４の成膜時の
酸素分圧を１０-7Ｔｏｒｒとした試料（Ｈex≒１１００
Ｏｅ）に比して、酸素分圧を１０-5Ｔｏｒｒとした試料
（Ｈex≒２０００Ｏｅ）では、揺らぎ場が約３０％低減
され、ＫｕＶ／ｋ BＴは約２２％増加している。また図
７に示すように、酸素分圧を３×１０-6Ｔｏｒｒ〜３×
１０-5Ｔｏｒｒの範囲とした場合に、１００以上のＫｕ
Ｖ／ｋBＴが得られており、特に熱的安定性に優れた磁
気記録媒体が得られることが確認された。そして、上記
１００以上のＫｕＶ／ｋBＴが得られる範囲では、強磁
性膜のＨexは１５００Ｏｅ以上の高い値を示した。この
ように本発明に係る製造方法によれば、非磁性金属スペ
ーサ層４の成膜時の酸素分圧を適切な範囲に設定するこ
とにより、さらに優れた熱的安定性を有する磁気記録媒
体を製造できる。
【００４９】尚、本試験例では金属下地層、強磁性金属
層の成膜法として直流マグネトロンスパッタ法を用いた
が、ＲＦスパッタ法、レーザ蒸着法、イオンビーム成膜
などの他の成膜法を実施しても良いのはもちろんであ
る。
層の成膜法として直流マグネトロンスパッタ法を用いた
が、ＲＦスパッタ法、レーザ蒸着法、イオンビーム成膜
などの他の成膜法を実施しても良いのはもちろんであ
る。
【００５０】（磁気記録装置）次に、本発明に係る磁気
記録装置を図面を参照して以下に説明する。図９は、本
発明に係る磁気記録装置であるハードディスク装置の一
例を示す側断面図であり、図１０は、図９に示す磁気記
録層の平断面図である。図８および図９において、５０
は磁気ヘッド、７０はハードディスク装置、７１は筐
体、７２は磁気記録媒体、７３はスペーサ、７９はスイ
ングアーム、７８はサスペンションである。本実施形態
に係るハードディスク装置７０は、先に記載の本発明の
磁気記録媒体を搭載している。
記録装置を図面を参照して以下に説明する。図９は、本
発明に係る磁気記録装置であるハードディスク装置の一
例を示す側断面図であり、図１０は、図９に示す磁気記
録層の平断面図である。図８および図９において、５０
は磁気ヘッド、７０はハードディスク装置、７１は筐
体、７２は磁気記録媒体、７３はスペーサ、７９はスイ
ングアーム、７８はサスペンションである。本実施形態
に係るハードディスク装置７０は、先に記載の本発明の
磁気記録媒体を搭載している。
【００５１】ハードディスク装置７０は、円盤状の磁気
記録媒体７２や、磁気ヘッド５０などを収納する内部空
間を備えた直方体形状の筐体７１が外径を成しており、
この筐体７１の内部には複数枚の磁気記録媒体７２がス
ペーサ７３と交互にスピンドル７４に挿通されて設けら
れている。また、筐体７１にはスピンドル７４の軸受け
（図示せず）が設けられ、筐体７１の外部にはスピンド
ル７４を回転させるためのモータ７５が配設されてい
る。この構成により、全ての磁気記録媒体７２は、スペ
ーサ７３によって磁気ヘッド５０が入るための間隔を空
けて複数枚重ねた状態で、スピンドル７４の周回りに回
転自在とされている。
記録媒体７２や、磁気ヘッド５０などを収納する内部空
間を備えた直方体形状の筐体７１が外径を成しており、
この筐体７１の内部には複数枚の磁気記録媒体７２がス
ペーサ７３と交互にスピンドル７４に挿通されて設けら
れている。また、筐体７１にはスピンドル７４の軸受け
（図示せず）が設けられ、筐体７１の外部にはスピンド
ル７４を回転させるためのモータ７５が配設されてい
る。この構成により、全ての磁気記録媒体７２は、スペ
ーサ７３によって磁気ヘッド５０が入るための間隔を空
けて複数枚重ねた状態で、スピンドル７４の周回りに回
転自在とされている。
【００５２】筐体７１の内部であって磁気記録媒体７２
の側方位置には、軸受け７６によってスピンドル７４と
平行に支持されたロータリ・アクチュエータと呼ばれる
回転軸７７が配置されている。この回転軸７７には複数
個のスイングアーム７９が各磁気記録媒体７２の間の空
間に延出するように取り付けられている。各スイングア
ーム７９の先端には、その上下位置にある各磁気記録媒
体７２の表面と傾斜して向かう方向に固定された、細長
い三角板状のサスペンション７８を介して磁気ヘッド５
０が取り付けられている。この磁気ヘッド５０は、図示
されていないが、磁気記録媒体７２に対して情報を書き
込むための記録素子と、磁気記録媒体７２から情報を読
み出すための再生素子を備えるものである。
の側方位置には、軸受け７６によってスピンドル７４と
平行に支持されたロータリ・アクチュエータと呼ばれる
回転軸７７が配置されている。この回転軸７７には複数
個のスイングアーム７９が各磁気記録媒体７２の間の空
間に延出するように取り付けられている。各スイングア
ーム７９の先端には、その上下位置にある各磁気記録媒
体７２の表面と傾斜して向かう方向に固定された、細長
い三角板状のサスペンション７８を介して磁気ヘッド５
０が取り付けられている。この磁気ヘッド５０は、図示
されていないが、磁気記録媒体７２に対して情報を書き
込むための記録素子と、磁気記録媒体７２から情報を読
み出すための再生素子を備えるものである。
【００５３】上記構成によれば、磁気記録媒体７２を回
転させ、磁気ヘッド５０をスイングアーム７９の移動に
より磁気記録媒体７２の半径方向に移動させることがで
きるので、磁気ヘッド５０は磁気記録媒体７２上の任意
の位置に移動可能となっている。上述した構成のハード
ディスク装置７０では、磁気記録媒体７２を回転させる
とともに、スイングアーム７９を移動させて磁気ヘッド
５０を磁気記録媒体７２を構成している強磁性金属層に
磁気ヘッド５０が発生した磁界を作用させることにより
磁気記録媒体７２に所望の磁気情報を書き込むことがで
きる。また、スイングアーム７９を移動させて磁気ヘッ
ド５０を磁気記録媒体７２上の任意の位置に移動させ、
磁気記録媒体７２を構成している強磁性金属層からの漏
れ磁界を磁気ヘッドの再生素子で検出することにより磁
気情報を読み出すことができる。
転させ、磁気ヘッド５０をスイングアーム７９の移動に
より磁気記録媒体７２の半径方向に移動させることがで
きるので、磁気ヘッド５０は磁気記録媒体７２上の任意
の位置に移動可能となっている。上述した構成のハード
ディスク装置７０では、磁気記録媒体７２を回転させる
とともに、スイングアーム７９を移動させて磁気ヘッド
５０を磁気記録媒体７２を構成している強磁性金属層に
磁気ヘッド５０が発生した磁界を作用させることにより
磁気記録媒体７２に所望の磁気情報を書き込むことがで
きる。また、スイングアーム７９を移動させて磁気ヘッ
ド５０を磁気記録媒体７２上の任意の位置に移動させ、
磁気記録媒体７２を構成している強磁性金属層からの漏
れ磁界を磁気ヘッドの再生素子で検出することにより磁
気情報を読み出すことができる。
【００５４】このように磁気情報の読み出しと書き込み
を行う場合において、磁気記録媒体７２の強磁性金属層
が、先に説明した如く優れた規格化保磁力と熱安定性を
有しているならば、ハードディスク装置７０の内部がモ
ータ７５の熱を受けて、例えば、１００℃を越える高い
温度に加熱されつつ使用された場合であっても、磁気記
録媒体７２の強磁性金属層が劣化することがない。ま
た、長期間使用し、長時間加熱されることがあっても、
磁気記録媒体７２の記録再生特性に劣化を生じないハー
ドディスク装置７０を提供することができる。
を行う場合において、磁気記録媒体７２の強磁性金属層
が、先に説明した如く優れた規格化保磁力と熱安定性を
有しているならば、ハードディスク装置７０の内部がモ
ータ７５の熱を受けて、例えば、１００℃を越える高い
温度に加熱されつつ使用された場合であっても、磁気記
録媒体７２の強磁性金属層が劣化することがない。ま
た、長期間使用し、長時間加熱されることがあっても、
磁気記録媒体７２の記録再生特性に劣化を生じないハー
ドディスク装置７０を提供することができる。
【００５５】尚、図９、１０を基に先に説明したハード
ディスク装置７０は、磁気記録装置の一例を示すもので
あるので、磁気記録装置に搭載する磁気記録媒体の枚数
は、１枚以上の任意の枚数で良く、搭載する磁気ヘッド
の数も１個以上であれば任意の数設けてもよい。また、
スイングアーム７９の形状や駆動方式も図面に示すもの
に限らず、リニア駆動方式、その他の方式でも良いのは
もちろんである。
ディスク装置７０は、磁気記録装置の一例を示すもので
あるので、磁気記録装置に搭載する磁気記録媒体の枚数
は、１枚以上の任意の枚数で良く、搭載する磁気ヘッド
の数も１個以上であれば任意の数設けてもよい。また、
スイングアーム７９の形状や駆動方式も図面に示すもの
に限らず、リニア駆動方式、その他の方式でも良いのは
もちろんである。
【００５６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、磁気記録媒体のＨexを向上することにより、高
い記録再生特性Ｓ／Ｎ比と優れた熱安定性を有する磁気
記録媒体を得ることができる。
よれば、磁気記録媒体のＨexを向上することにより、高
い記録再生特性Ｓ／Ｎ比と優れた熱安定性を有する磁気
記録媒体を得ることができる。
【００５７】また、前記優れた磁気特性を有する磁気記
録媒体を備えた磁気記録装置であるならば、加熱状態で
長時間使用しても磁気特性に劣化を生じることのない磁
気記録装置を提供することができる。また、先の優れた
磁気特性を有する磁気記録媒体を備えた磁気記録装置で
あるならば、Ｓ／Ｎ比が高く、記録再生特性に優れた磁
気記録装置を提供することができる。
録媒体を備えた磁気記録装置であるならば、加熱状態で
長時間使用しても磁気特性に劣化を生じることのない磁
気記録装置を提供することができる。また、先の優れた
磁気特性を有する磁気記録媒体を備えた磁気記録装置で
あるならば、Ｓ／Ｎ比が高く、記録再生特性に優れた磁
気記録装置を提供することができる。
【図１】 図１は、本発明の一実施の形態である磁気記
録媒体の断面構成図である。
録媒体の断面構成図である。
【図２】 図２は、本発明に係る磁気記録媒体の他の構
成例を示す断面構成図である。
成例を示す断面構成図である。
【図３】 図３は、本発明に係る磁気記録媒体の磁化曲
線の一例を示す図である。
線の一例を示す図である。
【図４】 図４は、シフト磁界Ｈexの導出方法を説明す
るための説明図である。
るための説明図である。
【図５】 図５は、本実施形態の磁気記録媒体の強磁性
金属層を拡大して示す説明図である。
金属層を拡大して示す説明図である。
【図６】 図６は、図５に示す平均結晶粒径Ｌと界面粗
さｈが強磁性的相互作用Ｊｆに与える影響を示すグラフ
である。
さｈが強磁性的相互作用Ｊｆに与える影響を示すグラフ
である。
【図７】 図７は、本発明の実施例における揺らぎ場Ｈ
ｆの測定結果を示すグラフである。
ｆの測定結果を示すグラフである。
【図８】 図８は、本発明の実施例におけるＫｕＶ／ｋ
BＴの測定結果を示すグラフである。
BＴの測定結果を示すグラフである。
【図９】 図９は、本発明に係る磁気記録装置の断面構
成図である。
成図である。
【図１０】 図１０は、図９に示す磁気記録装置の一部
断面を含む平面構成図である。
断面を含む平面構成図である。
【図１１】 図１１は、磁気記録媒体の一例を示す斜視
図である。
図である。
【図１２】 図１２は、図１１に示す磁気記録媒体の断
面構造を示す図である。
面構造を示す図である。
１０、２０ 磁気記録媒体
１ 非磁性基体
２ 金属下地層
３ 強磁性金属層
３ａ 第１の強磁性膜
３ｂ 第２の強磁性膜
３ｃ 第３の強磁性膜
４、４ａ、４ｂ 非磁性金属スペーサ層
５ 保護膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(71)出願人 000231464
株式会社アルバック
神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地
(71)出願人 000002004
昭和電工株式会社
東京都港区芝大門１丁目13番９号
(74)上記１名の代理人 100075166
弁理士 山口 巖
(72)発明者 ダビッド ジャヤプラウィラ
宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉05 東北大
学大学院工学研究科電子工学専攻内
(72)発明者 土門 宏紀
宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉05 東北大
学大学院工学研究科電子工学専攻内
(72)発明者 吉村 哲
宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉05 東北大
学大学院工学研究科電子工学専攻内
(72)発明者 高橋 研
宮城県仙台市太白区人来田２丁目20−２
Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB07 BB08 CA01 CA05
EA03 FA09
5D112 AA03 AA05 AA06 AA24 BB01
BD03 BD07 FA04 GA25
Claims (14)
- 【請求項１】 非磁性基体と、金属下地層と、強磁性金
属層とを順に積層してなる磁気記録媒体の製造方法であ
って、 前記強磁性金属層を成膜する工程が、複数の強磁性膜
と、一以上の非磁性金属スペーサ層とを交互に積層する
工程とされ、 前記非磁性金属スペーサ層の少なくとも界面に、酸素及
び／又は窒素を物理的に吸着させ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。 - 【請求項２】 前記酸素及び／又は窒素が、非磁性金属
スペーサの膜中に含まれるように前記非磁性金属スペー
サ層を成膜することを特徴とする請求項１に記載の磁気
記録媒体の製造方法。 - 【請求項３】 前記非磁性金属スペーサ層の成膜に用い
るガスが、Ａｒ又はそれ以外の希ガスに、酸素または窒
素を混合してなる混合ガスであることを特徴とする請求
項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項４】 前記混合ガスに含まれる酸素又は窒素の
分圧を、１０-7Ｔｏｒｒ以上１０-3Ｔｏｒｒ以下とする
ことを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体の製造
方法。 - 【請求項５】 前記混合ガスに含まれる酸素又は窒素の
分圧を、３×１０-6Ｔｏｒｒ以上３×１０-5Ｔｏｒｒ以
下とすることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒
体の製造方法。 - 【請求項６】 前記非磁性金属スペーサ層の少なくとも
界面に、酸素及び／又は窒素を物理的に吸着させる工程
が、酸素及び／又は窒素を含む雰囲気に、前記非磁性金
属スペーサ層の表面を曝露する工程であることを特徴と
する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気記録
媒体の製造方法。 - 【請求項７】 前記非磁性金属スペーサ層表面の酸素暴
露量を、１０ラングミュア以上とすることを特徴とする
請求項６に記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項８】 前記非磁性金属スペーサ層として、Ｒ
ｕ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｏｓから選ばれる１種以上の元素を含
む金属膜を成膜することを特徴とする請求項１ないし７
のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項９】 前記非磁性金属スペーサ層の膜厚を、
０．５ｎｍ以上１．０ｎｍ以下とすることを特徴とする
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体
の製造方法。 - 【請求項１０】 非磁性基体と、金属下地層と、強磁性
金属層とを順に積層して含む磁気記録媒体であって、 前記強磁性金属層が、複数の強磁性膜と、該強磁性膜の
間に形成された非磁性金属スペーサ層とを含み、 前記強磁性金属層のシフト磁界Ｈexが、１０００Ｏｅ以
上とされたことを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１１】 前記強磁性金属層のシフト磁界Ｈ
exが、１５００Ｏｅ以上とされたことを特徴とする請求
項１０に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項１２】 非磁性基体と、金属下地層と、強磁性
金属層とを順に積層して含む磁気記録媒体であって、 前記強磁性金属層が、複数の強磁性膜と、該強磁性膜の
間に形成された非磁性金属スペーサ層とを含み、 前記非磁性金属スペーサ層が、Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｕ，Ｏｓ
から選ばれる１種以上の元素を含む金属膜からなり、 少なくとも前記非磁性スペーサ層と前記強磁性膜との界
面に、酸素及び／又は窒素が物理的に吸着されているこ
とを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１３】 前記非磁性金属スペーサ層の膜厚が、
０．５ｎｍ以上１．０ｎｍ以下とされたことを特徴とす
る請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の磁気記
録媒体。 - 【請求項１４】 請求項１０ないし１３のいずれか１項
に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を駆動するた
めの駆動部と、磁気情報の記録再生を行うための磁気ヘ
ッドとを備え、移動する前記磁気記録媒体に対して前記
磁気ヘッドにより磁気情報の記録再生を行うことを特徴
とする磁気記録装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002096582A JP4123806B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置 |
| US10/509,616 US20050214584A1 (en) | 2002-03-29 | 2003-03-20 | Magnetic recording medium, its production method, and magnetic recorder |
| PCT/JP2003/003440 WO2003083843A1 (fr) | 2002-03-29 | 2003-03-20 | Support d'enregistrement magnetique, son procede de production, et enregistreur magnetique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002096582A JP4123806B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003296925A true JP2003296925A (ja) | 2003-10-17 |
| JP4123806B2 JP4123806B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=28671839
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002096582A Expired - Fee Related JP4123806B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050214584A1 (ja) |
| JP (1) | JP4123806B2 (ja) |
| WO (1) | WO2003083843A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242099A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Fujitsu Ltd | 垂直磁気記録用の磁気記録媒体 |
| JP2008146693A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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