【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置として使用される磁気記録再生装置、特に、垂直方向磁化を利用する磁気記録再生装置、これに用いられる垂直磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
垂直磁気記録媒体に使用される代表的な磁性層の１つとして例えばＣｏＣｒ系磁性層があげられる。ＣｏＣｒ系磁性層は、Ｃｏに例えば２０ａｔ％より多いＣｒを添加して、Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りに非磁性のＣｒを偏析させることによって、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用を分断し、高密度の磁気記録を実現している。近年、垂直磁気記録媒体には、記録密度のさらなる向上が要求されている。しかしながら、媒体ＳＮ比（ＳＮＲｍ）を向上させるために垂直磁性層の磁性結晶粒子を小さくすると、熱揺らぎが発生しやすくなり、記録した情報が消える傾向があることが問題となっていた。
【０００３】
このようなことから、Ｃｏ系垂直磁性層に、様々な元素を添加することで熱ゆらぎ耐性を保ちつつ、記録再生特性を改善させる検討がされてきた。
【０００４】
例えばＣｏを主成分とし、これにＣｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｂ、Ｉｒ、Ｗ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｎｉおよび希土類元素の中から選ばれる少なくとも１種類の元素を添加することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、ＳＮＲｍ向上と熱揺らぎ防止とを両立することは困難であった。
【０００６】
また、面内磁性層として、下地層にＣｒを使用し、その上に、ＣｏＣｒに、Ｔａ、Ｍｏ、及びＷを添加した磁性層を形成した媒体が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、この面内磁性層を垂直磁気記録媒体に適用しても、ＭｏやＷが結晶配向性を乱し、垂直磁気異方性が著しく悪化することから、ＳＮＲｍも熱揺らぎ防止特性も改善されなかった。このように、面内磁気記録媒体と垂直磁気記録媒体では、下地層から磁性層の組成、磁気異方性の方向、磁気ヘッドの違いによる軟磁性裏打ち膜の有無など、多くの点で異なっている。よって、面内磁気記録媒体に使用される磁性層を単純に垂直磁気記録媒体に応用しても、良好な効果を得ることはできない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１８５２３６号
【０００９】
【特許文献２】
特開昭６３−１４８４１１号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、高いＳＮＲｍ及び優れた熱ゆらぎ耐性を有する垂直記録媒体の製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、高いＳＮＲｍ及び優れた熱ゆらぎ耐性を有する垂直記録媒体を提供することにある。
【００１２】
本発明の第３の目的は、熱揺らぎの発生が抑制され、かつ高いＳＮＲｍで磁気記録再生が可能な磁気記録再生装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、コバルトと、プラチナと、モリブデン及びタングステンのうち少なくとも１つの添加成分とを含有する磁性層形成材料を使用し、２８０℃ないし４５０℃の成膜温度で成膜を行い、結晶粒界に隔てられた複数の磁性結晶粒子を含む構造を有し、該添加成分が該結晶粒界中に偏析された垂直磁性層を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板、及び
該非磁性基板上に形成され、Ｃｏと、Ｐｔと、Ｍｏ及びＷのうち少なくとも１つの添加成分とを含有し、２８０℃ないし４５０℃の成膜温度で形成され、結晶粒界に隔てられた複数の磁性結晶粒子を含む構造を有し、該添加成分が該結晶粒界中に偏析された垂直磁性層を具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明の磁気記録再生装置は、上述の垂直磁気記録媒体と、該垂直磁気記録媒体を支持および回転駆動する機構と、該垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行うための素子及び記録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを該垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリとを具備することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に垂直磁性層を形成する工程を含み、この垂直磁性層形成工程では、Ｃｏと、Ｐｔと、Ｍｏ及びＷのうち少なくとも１つの添加成分とを含有する磁性層形成材料を使用し、２８０℃ないし４５０℃の成膜温度で成膜を行い、結晶粒界に隔てられた複数の磁性結晶粒子を含む構造を有し、該添加成分が該結晶粒界中に偏析された垂直磁性層を形成する。
【００１７】
また、本発明の垂直磁気記録媒体は、上記方法を用いて製造されるもので、非磁性基板及び非磁性基板上に形成された垂直磁性層を含む垂直磁気記録媒体であって、
垂直磁性層は、Ｃｏ、及びＰｔと、さらなる添加成分として少なくともＭｏ及びＷのいずれかとを含み、２８０℃ないし４５０℃の成膜温度で形成され、結晶粒界に隔てられた複数の磁性結晶粒子を含む構造を有し、この結晶粒界中に、この添加成分が偏析されている。
【００１８】
本発明によれば、Ｍｏ及びＷが結晶粒界に十分拡散して偏析し、磁性結晶粒子間の磁気的分断の効果を高め、高いＳＮＲｍ及び優れた熱ゆらぎ耐性が得られる。
【００１９】
本発明に用いられる垂直磁性層には、さらにＣｒを添加することができる。
【００２０】
Ｍｏ、Ｗ及びＣｒのうち、磁性結晶粒子間の磁気的分断の効果は、Ｗが最も高く、次いでＭｏ、Ｃｒの順に低くなる。これは、Ｗの格子定数が最も大きく、次いでＭｏ、Ｃｒの順に低くなること、及びＣｏ−Ｃｒは磁性結晶粒子内でも偏析した結晶粒界でも同じ六方最密充填構造をとるのに対し、Ｃｏ−ＭｏやＣｏ−Ｗは偏析後の結晶粒界で磁性結晶粒子内と異なる構造例えばＣｓＣｌ型構造等を示すことによる。
【００２１】
しかし、Ｍｏ及びＷは、拡散速度（偏析速度）がＣｒに比べて遅く、この速度は、Ｍｏ及びＷの順で低くなる。よって、Ｍｏ及びＷは結晶粒界への拡散が起こりにくい。これは、Ｍｏの融点は約２７００℃、及びＷの融点は約３５００℃であって、Ｃｒの融点約１７００℃に比べて、高いためである。さらに、Ｍｏ及びＷは、Ｃｏ系磁性結晶粒子内に残った場合、Ｃｏに比べ格子定数が大きいために、その結晶配向性や磁気異方性を大きく乱す傾向がある。
【００２２】
このように、ＭｏとＷは、高い磁気的分断が期待されているにも関わらず、実用的には弊害を生ずる場合が多い。
【００２３】
なお、Ｐｔを用いると、垂直磁性層の結晶格子間隔を広げて、ＭｏやＷが引き起こす結晶配向性の乱れを軽減し、それらの偏析を良好にする傾向がある。
【００２４】
このようなことから、本発明らは、ＭｏやＷをより結晶粒界に偏析させるべく、記録層にＰｔを添加し、高耐熱性を有する基板を用いて充分高温まで、成膜温度を変化させて垂直磁性層の形成を行うことを試みた。
【００２５】
図１に、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１４ａｔ％Ｃｒ−ｘａｔ％Ｍｏ垂直磁性層に関する成膜温度とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図を示す。
【００２６】
曲線１０１はｘが０のとき、曲線１０２はｘが５のとき、曲線１０３はｘが１０のときを各々示す。
【００２７】
曲線１０１に示すように、ＣｏＰｔ系磁性材料にＣｒを偏析成分として添加した場合には、比較的偏析速度が早いので約２５０℃付近で最適なＳＮＲｍが得られる。これに対し、曲線１０２及び曲線１０３に示すように、Ｃｒ及びＭｏを含む垂直磁性層を有する垂直磁気記録媒体では、Ｃｒに起因する２５０℃付近の極値の他に、Ｍｏに起因する約３５０℃付近の極値が現れる。これは、ＭｏがＣｒより偏析速度が遅く、また高い融点を持つことが原因であると考えられる。曲線１０２及び曲線１０３から、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、及びＭｏを含有し、Ｗを含まない垂直磁性層を使用した場合には、２８０℃ないし４５０℃、好ましくは２９０ないし４２０℃でより良好、さらに好ましくは３２０ないし３８０℃で良好なＳＮＲｍ値が得られることがわかる。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値を測定したところ、２９０ないし４２０℃の範囲で作成された媒体については、−０．１０〜−０．１５ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、良好な熱ゆらぎ耐性を維持していることが分かった。
【００２８】
また、図２に、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１４ａｔ％Ｃｒ−ｙａｔ％Ｗ垂直磁性層に関する成膜温度とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図を示す。
【００２９】
曲線２０１はｙが０のとき、曲線２０２はｙが５のとき、曲線２０３はｙが１０のときを各々示す。
【００３０】
曲線２０１に示すように、ＣｏＰｔ系磁性材料にＣｒを偏析成分として添加した場合には、比較的偏析速度が早いので約２５０℃付近で最適なＳＮＲｍが得られる。これに対し、曲線２０２及び曲線２０３に示すように、Ｃｒ及びＷを含む垂直磁性層を有する垂直磁気記録媒体では、図１と同様に、Ｃｒに起因する２５０℃付近の極値の他に、Ｗに起因する約３７５℃の極値も現れる。曲線２０２及び曲線２０３から、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、及びＷを含有し、Ｍｏを含まない垂直磁性層を使用した場合には、２８０℃ないし４５０℃、好ましくは３００ないし４２５℃、さらに好ましくは３２０ないし４１０℃で良好なＳＮＲｍ値が得られることがわかる。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値を測定したところ、３００ないし４２５℃の範囲で作成された媒体については、−０．１１〜−０．１６ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、良好な熱ゆらぎ耐性を維持していることが分かった。
【００３１】
また、図３に、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１４ａｔ％Ｃｒ−ｘａｔ％Ｍｏ−ｙａｔ％Ｗ垂直磁性層に関する成膜温度とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図を示す。
【００３２】
曲線３０１はｘ及びｙが０のとき、曲線３０２はｘ及びｙが５のとき、曲線３０３はｘ及びｙが１０のときを各々示す。
【００３３】
曲線３０１に示すように、ＣｏＰｔ系磁性材料にＣｒを偏析成分として添加した場合には、比較的偏析速度が早いので約２５０℃付近で最適なＳＮＲｍが得られる。これに対し、曲線３０２及び曲線３０３に示すように、図１と同様に、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＷを含む垂直磁性層を有する垂直磁気記録媒体では、Ｃｒに起因する２５０℃付近の極値の他に、Ｗに起因する約３５０℃に極値が現れ、２８０℃ないし４８０℃、好ましくは３００ないし４６０℃、さらに好ましくは３２０ないし４２０℃で良好なＳＮＲｍ値が得られることがわかる。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値を測定したところ、３００ないし４６０℃の範囲で作成された媒体については、−０．０９〜−０．１６ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、良好な熱ゆらぎ耐性を維持していることが分かった。
【００３４】
図１ないし図３に共通して良好なＳＮＲｍ値が得られる成膜温度範囲から、Ｃｏ、Ｐｔ、及びＣｒと、さらなる添加成分として少なくともＭｏ及びＷのいずれかとを含有する垂直磁性層を含む垂直磁気記録媒体の成膜温度は、２８０℃ないし４５０℃、好ましくは３００ないし４００℃、さらに好ましくは３２０ないし３８０℃である。
【００３５】
本願発明によれば、上述のような高い成膜温度で垂直磁性層を形成することにより、Ｍｏ及びＷが結晶粒界に十分拡散して偏析し、磁性結晶粒子間の磁気的分断の効果を高め、高いＳＮＲｍ及び優れた熱ゆらぎ耐性が得られる。
【００３６】
また、発明者らは、結晶配向性の乱れを低減し、六方最密充填構造を有する磁性結晶粒子を得るべくＭｏ及びＷの好適な添加量を調べた。
【００３７】
図４に、ＣｏＰｔＣｒＭｏ系垂直磁性層に関するＣｒ含有量とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図を示す。
【００３８】
曲線４０１は、ＣｏＰｔＣｒＭｏ系垂直磁性層のＰｔ含有量を１６ａｔ％、Ｍｏ含有量を５ａｔ％とし、Ｃｒを変化させて、残部をＣｏとした場合、曲線４０２は、Ｐｔ含有量を１６ａｔ％、Ｍｏ含有量を１０ａｔ％とし、Ｃｒを変化させて、残部をＣｏとした場合、及び曲線４０３は、Ｐｔ含有量を１６ａｔ％、Ｍｏ含有量を１５ａｔ％とし、Ｃｒを変化させて、残部をＣｏとした場合を各々示す。
【００３９】
曲線４０１、４０２、及び４０３に示すように、Ｃｒ含有量が好ましくは５ａｔ％ないし２０ａｔ％であるとき、良好なＳＮＲｍ値が得られることがわかる。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値を測定したところ、５ないし２０ａｔ％の範囲で作成された媒体については、−０．１２〜−０．１５ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、良好な熱ゆらぎ耐性を維持していることが分かった。
【００４０】
図５に、ＣｏＰｔＣｒＭｏ系垂直磁性層に関するＭｏ含有量とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図を示す。
【００４１】
曲線５０１は、ＣｏＰｔＣｒＭｏ系垂直磁性層のＰｔ含有量を１６ａｔ％、Ｃｒ含有量を５ａｔ％とし、Ｍｏを変化させて、残部をＣｏとした場合、曲線５０２は、Ｐｔ含有量を１６ａｔ％、Ｃｒ含有量を１０ａｔ％とし、Ｍｏを変化させて、残部をＣｏとした場合、及び曲線５０３は、Ｐｔ含有量を１６ａｔ％、Ｃｒ含有量を１５ａｔ％とし、Ｍｏを変化させて、残部をＣｏとした場合を各々示す。
【００４２】
曲線５０１、５０２、及び５０３に示すように、Ｍｏ含有量が好ましくは５ａｔ％ないし２０ａｔ％であるとき、良好なＳＮＲｍ値が得られることがわかる。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値を測定したところ、５ないし２０ａｔ％の範囲で作成された媒体については、−０．１２〜−０．１４ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、良好な熱ゆらぎ耐性を維持していることが分かった。
【００４３】
図６に、ＣｏＰｔＣｒＭｏＷ系垂直磁性層に関するＭｏ含有量とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図を示す。
【００４４】
曲線６０１は、ＣｏＰｔＣｒＭｏＷ系垂直磁性層のＰｔ含有量を１６ａｔ％、Ｃｒ含有量を１４ａｔ％とし、Ｍｏを５ａｔ％とし、Ｗを変化させて、残部をＣｏとした場合を示す。
【００４５】
曲線６０１に示すように、Ｗ含有量が５ａｔ％ないし１５ａｔ％であるとき、良好なＳＮＲｍ値が得られることがわかる。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値を測定したところ、５ないし１５ａｔ％の範囲で作成された媒体については、−０．１３〜−０．１６ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、良好な熱ゆらぎ耐性を維持していることが分かった。
【００４６】
また、本発明に用いられる垂直磁性層中のＰｔ含有量は、５ａｔ％ないし２５ａｔ％、Ｃｏの含有量は、５０ａｔ％ないし８０ａｔ％が好ましい。これらの組成量は垂直磁性膜中のＣｏ系磁性結晶粒子が六方最密充填（ＨＣＰ）構造を持つ範囲を表す。
【００４７】
本発明に用いられる成膜温度で垂直磁性層を形成するためには、従来の低い耐熱温度例えば２５０℃程度を持つアルミノケイ酸ガラス、化学強化ガラスおよびＮｉＰメッキＡｌＭｇ基板を用いることは出来ない。本発明には、より高い耐熱温度を有する非磁性基板例えば結晶化ガラス基板、Ｓｉ基板、Ｃ基板、及びＴｉ基板等を好適に使用することができる。
【００４８】
図７に、本発明の垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図を示す。
【００４９】
図示するように、この垂直磁気記録媒体１０は、非磁性基板１と垂直磁性層２を有する。
【００５０】
図８は、本発明の垂直磁気記録媒体の他の一例の構成を表す断面図を示す。
【００５１】
図示するように、この垂直磁気記録媒体２０は、非磁性基板１と垂直磁性層２の間に下地層３をさらに設けること以外は、図７に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。
【００５２】
このような下地層の材料として、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｂ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ及びＷからなる群から選択される少なくとも１種、好ましくはＴｉ、Ｒｕ、ＲｕＣｒ、Ｈｆ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＲｕ、ＣｏＣｒＰｔＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＭｏ及びＣｏＣｒＰｔＷがあげられる。さらに好ましい下地層は、Ｃｏ、Ｃｒ、及びＰｔのうち少なくとも１つを含む。さらにまた好ましくは、Ｃｏ、Ｃｒ、及びＰｔのうち少なくとも１つと、Ｂ、Ｔａ、Ｒｕ及びＯのうち少なくとも１つとを含む。
【００５３】
本発明では、ＭｏやＷを添加することで、垂直磁性膜の配向が乱れやすくなるため、垂直磁性膜の下に少なくとも一層のＨＣＰ構造を持つ非磁性の下地膜を形成することが望ましい。
【００５４】
図９は、本発明の垂直磁気記録媒体のさらに他の一例の構成を表す断面図を示す。
【００５５】
図示するように、この垂直磁気記録媒体３０は、下地層４が第１の下地膜５及び第２の下地膜６からなる二層構造をもつこと以外は、図７に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。
【００５６】
図示するように、第１の下地膜５には、図８の下地層３の材料と同様の材料を適用し得る。その非磁性基板側にさらに他の下地膜として第２の下地膜６を含み得る。
【００５７】
この第２の下地膜の材料としては、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｃｏ、Ｃ及びＴｉからなる群から選択される少なくとも１種、好ましくはＮｉＮｂ、ＮｉＴａ、ＮｉＡｌ、ＮｉＷ、ＮｉＴａＷ、ＣｏＮｂ、ＣｏＷ、ＣｏＴａ、ＮｉＴａＣ、ＣｏＴａＷ、ＣｏＴａＣ、ＣｏＴａＷ、及びＴｉを使用することができる。
【００５８】
さらに好ましくは、ＮｉＮｂ、ＮｉＴａ、ＮｉＡｌ、ＮｉＷ、ＮｉＴａＷ、及びＮｉＴａＣ等のＮｉ化合物を使用することが出来る。このようなＮｉ化合物を用いると、薄い膜厚で高い配向制御性を得られることと、該下地膜上に形成した膜の粒子が、適度な粒径を持つという利点がある。
【００５９】
図１０は、本発明の垂直磁気記録媒体のさらにまた他の一例の構成を表す断面図を示す。
【００６０】
図示するように、この垂直磁気記録媒体４０は、下地層４と非磁性基板１との間に軟磁性裏打ち層７をさらに設けること以外は、図９に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。
【００６１】
また、軟磁性裏打ち層７と非磁性基板１との間には、図示しない硬磁性層を設けることが出来る。垂直磁気記録媒体の作成工程において、例えば非磁性基板上に、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＺｒＮｂを順に作成後、硬磁性層に対し、半径方向の一方向に磁界を印加することにより、軟磁性層にバイアス磁界をかけて磁壁の発生を防ぐことができる。
【００６２】
さらに、硬磁性層と非磁性基板１との間、例えばＣｒ、ＶおよびＮｉＡｌ等の下地層を設けることができる。
【００６３】
軟磁性裏打ち層の材料としては、例えばＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、パーマロイなどのＦｅＮｉ合金、パーメンジュールなどのＦｅＣｏ系合金、パーミンバーなどのＦｅＣｏＮｉ合金、ＮｉＣｏ合金、センダスト、ＭｎＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎ系フェライト、ＭｇＺｎ系フェライト、ＭｇＭｎ系フェライト、ＦｅＡｌＧａ、ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ、ＦｅＧａＧｅ、ＦｅＧｅＳｉ、ＦｅＮｉＰｂ、ＦｅＲｕＧａＳｉ、ＦｅＳｉＢ、ＦｅＳｉＣ、ＦｅＺｒＢ、ＦｅＺｒＢＣｕ、ＣｏＦｅＳｉＢ、ＣｏＴｉ、及びＣｏＺｒＴａ等の高透磁率を有する軟磁性材料があげられる。
【００６４】
高透磁率な軟磁性層を設けることにより、軟磁性層上に垂直磁性膜を有するいわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性層は、垂直磁性膜を磁化するための磁気ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、記録再生効率を向上させる役目を果たし得る。
【００６５】
また、硬磁性層としては、例えばＣｏＳｍ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢおよびＣｏＣｒＰｔＣｕ等があげられる。
【００６６】
図１１は、本発明の垂直磁気記録媒体のさらに他の例の構成を表す断面図を示す。
【００６７】
図示するように、この垂直磁気記録媒体５０は、下地層３と垂直磁磁性層２との間に他の垂直磁性層８をさらに設けること以外は、図７に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。
【００６８】
他の垂直磁性膜としては、例えばＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＯ、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＷ、ＣｏＣｒＰｔＭｏ、ＣｏＣｒＰｔＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＲｕ、ＣｏＣｒＰｔＷＣ、ＣｏＣｒＰｔＲｕＣ、ＣｏＣｒＰｔＣｕＢ、ＣｏＣｒＰｔＷＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＴａＷ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２、及びＣｏＰｔＳｉＯを使用することができる。
【００６９】
なお、上記図７ないし図１１に示される垂直磁気記録媒体に使用されている各層は、互いに適宜組み合わせることが可能である。
【００７０】
本発明に使用される垂直磁性層表面上には、例えばＣ等の保護層を設けることができる。
【００７１】
さらに、本発明に使用される垂直磁性層表面あるいは保護層表面には、例えばディップ法等を用いて、パーフルオロポリエーテル等を塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
【００７２】
図１２に、本発明にかかる磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
【００７３】
本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク１２１はスピンドル１２２に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク１２１にアクセスして情報の記録を行う例えば単磁極型記録ヘッド及び情報の再生を行うためのＭＲヘッドを搭載したスライダー１２３は、薄板状の板ばねからなるサスペンション１２４の先端に取付けられている。サスペンション１２４は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム１２５の一端側に接続されている。
【００７４】
アーム１２５の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１２６が設けられている。ボイスコイルモータ１２６は、アーム１２５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
【００７５】
アーム１２５は、固定軸１２７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１２６によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク１２１上におけるスライダー１２３の位置は、ボイスコイルモータ１２６によって制御される。なお、図１２中、１２８は蓋体を示している。
【００７６】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００７７】
実施例１
２．５インチ磁気ディスク用のＳｉ基板からなる非磁性基板を用意した。
【００７８】
１×１０−５Ｐａの真空度を有する真空チャンバー内に非磁性Ｓｉ基板を設置し、基板温度を３５０℃まで加熱して、ガス圧０．６ＰａのＡｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリングを行った。まず、非磁性基板をターゲットに対向するように配置し、ＤＣ５００Ｗをターゲットに放電し、裏打ち非磁性膜として、Ｃｒ膜を厚さ４０ｎｍ形成した。
【００７９】
その上に厚さ２５ｎｍになるようにＣｏＣｒＰｔ硬磁性層を製膜した。得られたＣｏＣｒＰｔ硬磁性層上に、厚さ２００ｎｍのＣｏＺｒＮｂ裏打ち軟磁性層を形成した。
【００８０】
その後、ＣｏＺｒＮｂ裏打ち軟磁性層上に、第２の下地膜として、Ｎｉ−３０ａｔ％Ｎｂターゲットを用いて、ＤＣ３００Ｗで放電し、厚さ５ｎｍになるように製膜してＮｉＮｂ膜を形成した。
【００８１】
次に、ＮｉＮｂ膜上に、第１の下地膜として、ＨＣＰ構造を持つＲｕをＤＣ５００Ｗで放電させ、厚さ１５ｎｍまで製膜して非磁性Ｒｕ膜を形成した。
【００８２】
その後、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１４ａｔ％Ｃｒ−５ａｔ％Ｍｏのターゲットを用意し、非磁性Ｒｕ下地膜上に、ＣｏＰｔＣｒＭｏ垂直磁性膜を３０ｎｍ製膜した。
【００８３】
最後に、Ｃ保護層を７ｎｍの厚さで製膜した。
【００８４】
このように真空容器内で連続して製膜した基板を大気中に取り出した後、Ｃ保護層に、ディップ法によりパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系潤滑層を１．５ｎｍの厚さに形成し、垂直磁気記録媒体を得た。
【００８５】
図１３に、得られた垂直磁気記録媒体６０の構成を表す概略図を示す。図示するように、この垂直磁気記録媒体６０は、非磁性基板１上に、Ｃｒ非磁性膜１０、ＣｏＣｒＰｔ硬磁性層９、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層７、ＮｉＮｂ第２の下地膜６及びＲｕ第１の下地膜５からなる下地層４、ＣｏＰｔＣｒＭｏ垂直磁性膜２、Ｃ保護層１１、及び図示しない潤滑層を順次積層した構造を有する。
【００８６】
まず、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁性層に対して、透過型分析電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光装置（ＴＥＭ−ＥＤＸ）を用いて、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＭｏおよびＣｒを主成分とした結晶粒界が存在する構造を確認することができた。
【００８７】
得られた垂直磁気記録媒体１０について、電磁石を備えた着磁装置を用いて、円板上基板の半径方向外向きに１１８５ｋＡ／ｍの磁界を印加し、硬磁性層の面内半径方向への磁化を行った。着磁された垂直磁気記録媒体について、磁気抵抗効果を利用した、記録トラック幅０．３μｍ、再生トラック幅０．２μｍの単磁極ヘッドを用いて記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍ（Ｓ：低域出力、Ｎ：４００ｋＦＣＩのノイズ）が２３．０ｄＢという良好な値であった。さらに、熱揺らぎ指標である低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は、−０．１２ｄＢ／ｄｅｃａｄｅという良好な値であった。
【００８８】
比較例１
比較として、非磁性基板上に、ＣｏＰｔＣｒＭｏ垂直磁性膜の代わりに、Ｃｏ−１９ａｔ％Ｃｒ−１６ａｔ％Ｐｔのターゲットを用い、ＣｏＣｒＰｔ層を３０ｎｍの厚さで形成した以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。
【００８９】
得られた垂直磁気記録媒体について、ＴＥＭ−ＥＤＸを用いて、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＣｒを主成分とした結晶粒界が存在する構造であった。また、実施例１と同様にして、記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが２０．７ｄＢであった。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は−０．２０ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、熱ゆらぎ耐性に劣ることがわかった。
【００９０】
実施例２
第１の下地膜として、六方最密充填構造を持つＣｏ−３７ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ％Ｐｔターゲットを利用して、ＤＣ５００Ｗで放電させ、厚さ２０ｎｍまで製膜して非磁性ＣｏＣｒＰｔ膜を形成する以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を得た。
【００９１】
まず、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁性層に対して、実施例１と同様に、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＭｏおよびＣｒを主成分とした結晶粒界が存在する構造を確認することができた。
【００９２】
また、この垂直磁気記録媒体について、エックス線回折装置を用いて、Ｃｏ（００．２）ピークに対して、ロッキングカーブ測定を行った。そこから得られたピークの半値幅は７°という良好な値を得た。これにより、Ｃｏの結晶配向性が良いことがわかった。また、実施例１と同様にして記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが２３．５ｄＢと良好な値であった。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は、−０．１１ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、熱揺らぎ耐性が良好であることがわかった。
【００９３】
比較例２
非磁性基板上に、第１の下地膜として、面心立方（ＦＣＣ）構造を持つＰｔのターゲットを用い、Ｐｔ膜を３０ｎｍの厚さで形成した以外は、実施例１と同様にして従来の垂直磁気記録媒体を得た。
【００９４】
まず、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁性層に対して、実施例１と同様に、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＣｒを主成分とした結晶粒界からなる構造であるが、粒界がはっきりしない構造であった。
【００９５】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例２と同様に、Ｃｏ（００．２）ピークに対する同様のロッキングカーブ測定を行ったところ、得られたピークの半値幅は１１°であった。よって、実施例２の媒体に比べて、Ｃｏ系磁性結晶粒子の結晶配向性が悪化していることがわかった。さらに、記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１９．２ｄＢであった。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は−０．２５ｄＢ／ｄｅｃａｄｅとなり耐熱揺らぎ性に劣っていた。
【００９６】
実施例３
第１の下地膜として、Ｒｕ膜の代わりに、Ｃｏ−３７ａｔ％Ｃｒ−８ａｔ％Ｐｔ−３ａｔ％Ｔａターゲットを利用し、ＤＣ５００Ｗで放電させ、厚さ２０ｎｍまで製膜して非磁性ＣｏＣｒＰｔＴａ膜を形成する以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を得た。
【００９７】
まず、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁性層に対して、実施例１と同様に、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＭｏおよびＣｒを主成分とした結晶粒界が存在する構造を確認することができた。
【００９８】
また、得られた垂直磁気記録媒体について、実施例２と同様にしてロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅は５°であった。また、記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが２３．７ｄＢという良好な値であった。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は−０．１０ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであった。
【００９９】
また、Ｔａの代わりにＲｕ、Ｂ、及びＯを各々添加して、第１の下地膜を形成し、同様にして垂直磁気記録媒体を作成したところ、Ｃｏ系磁性結晶粒子の結晶配向性及び熱揺らぎ耐性を低下させることなく、ＳＮＲｍの改善効果が得られた。
【０１００】
実施例４
第１の下地膜の形成後、Ｃｏ−１９ａｔ％Ｃｒ−１６ａｔ％Ｐｔのターゲットを用い、ＣｏＣｒＰｔ磁性層を１５ｎｍの厚さで形成し、その上に、実施例１と同様のＣｏＰｔＣｒＭｏ垂直磁性層を１５ｎｍ製膜する以外は、実施例１と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。
【０１０１】
まず、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁性層に対して、ＴＥＭ−ＥＤＸを用いて、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＭｏおよびＣｒを主成分とした結晶粒界が存在する構造を確認することができた。
【０１０２】
得られた垂直磁気記録媒体について、記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍ＝２３．８ｄＢという良好な媒体を得ることができた。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は、−０．１１ｄＢ／ｄｅｃａｄｅと良好であった。また、エックス線回折装置を用いてＣｏ（００．２）ピークのロッキングカーブ測定を行ったところ、得られたピークの半値幅は５°であった。
【０１０３】
実施例５
非磁性Ｃｒ層、ＣｏＣｒＰｔ硬磁性層およびＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を製膜しないこと以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を作製した。図１４に、得られた垂直磁気記録媒体の構成を表す図を示す。図示するように、垂直磁気記録媒体７０は、非磁性基板１上に、ＮｉＮｂ第２の下地膜６、及びＲｕ第１の下地膜５からなる下地層４、ＣｏＰｔＣｒＭｏの垂直磁性膜２、Ｃ保護層１１、及び図示しない潤滑層を順次積層した構成を有する。
【０１０４】
まず、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁性層に対して、ＴＥＭ−ＥＤＸを用いて、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＭｏおよびＣｒを主成分とした結晶粒界が存在する構造を確認することができた。
【０１０５】
また、実施例１と同様にして記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが２２．１ｄＢという良好な結果が得られた。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は、−０．１４ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、良好な熱ゆらぎ耐性を維持していることがわかった。
【０１０６】
比較例３
比較として、ＣｏＰｔＣｒＭｏ垂直磁性膜の代わりに、Ｃｏ−１９ａｔ％Ｃｒ−１６ａｔ％Ｐｔのターゲットを用い、ＣｏＣｒＰｔ層を３０ｎｍの厚さで形成した以外は、実施例５と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。
【０１０７】
得られた垂直磁気記録媒体について、実施例１と同様にして局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＣｒを主成分とした結晶粒界が存在する構造であった。
【０１０８】
また、実施例１と同様にして、記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１７．５ｄＢという多少劣る値であった。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は、−０．２２ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、熱ゆらぎ耐性も劣っていた。
【０１０９】
実施例６
垂直磁性層として、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１５ａｔ％Ｍｏターゲットを利用して、ＤＣ５００Ｗで放電させ、厚さ３０ｎｍまで製膜して垂直磁性膜を形成する以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を得た。
【０１１０】
まず、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁性層に対して、実施例１と同様に、局所的な元素濃度分布を調べたところ、Ｃｏを主成分としたＣｏ系磁性結晶粒子と、各Ｃｏ系磁性結晶粒子の周りにＭｏを主成分とした結晶粒界が存在する構造を確認することができた。
【０１１１】
また、この垂直磁気記録媒体について、エックス線回折装置を用いて、Ｃｏ（００．２）ピークに対して、ロッキングカーブ測定を行った。そこから得られたピークの半値幅は９°という良好な値を得た。これにより、Ｃｏの結晶配向性が良いことがわかった。また、実施例１と同様にして記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが２３．６ｄＢと良好な値であった。また、低域出力５０ｋＦＣＩでの減衰値は、−０．１２ｄＢ／ｄｅｃａｄｅであり、熱揺らぎ耐性が良好であることがわかった。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明によれば、熱ゆらぎの発生を抑制し、高いＳＮＲｍで、優れた垂直磁気記録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣｏＰｔＣｒＭｏ垂直磁性層に関する成膜温度とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図
【図２】ＣｏＰｔＣｒＷ垂直磁性層に関する成膜温度とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図
【図３】ＣｏＰｔＣｒＭｏＷ垂直磁性層に関する成膜温度とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図
【図４】ＣｏＰｔＣｒＭｏ系垂直磁性層に関するＣｒ含有量とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図
【図５】ＣｏＰｔＣｒＭｏ系垂直磁性層に関するＭｏ含有量とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図
【図６】ＣｏＰｔＣｒＭｏＷ系垂直磁性層に関するＭｏ含有量とＳＮＲｍとの関係を表すグラフ図
【図７】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図
【図８】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図
【図９】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図
【図１０】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図
【図１１】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図
【図１２】本発明にかかる磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図
【図１３】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図
【図１４】本発明にかかる垂直磁気記録媒体の一例の構成を表す断面図
【符号の説明】
１…非磁性基板、２，８…垂直磁性膜、３，４…下地層、５…第１の下地膜、６…第２の下地膜、７…軟磁性層、９…硬磁性層、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０…垂直磁気記録媒体、１１…保護層、１２…下地層、５０…着磁装置、５１，５２…コイル、１２３…スライダー、１２４…サスペンション、１２５…アーム、１２６…ボイスコイルモータ、１２７…固定軸、１２８…蓋体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording / reproducing device used as a hard disk device, and more particularly, to a magnetic recording / reproducing device using perpendicular magnetization, a perpendicular magnetic recording medium used for the same, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
One of the typical magnetic layers used for a perpendicular magnetic recording medium is, for example, a CoCr-based magnetic layer. The CoCr-based magnetic layer separates the magnetic interaction between the magnetic crystal grains by adding, for example, more than 20 at% of Cr to Co and segregating non-magnetic Cr around the Co-based magnetic crystal grains, High density magnetic recording is realized. In recent years, a perpendicular magnetic recording medium has been required to further improve the recording density. However, when the size of the magnetic crystal grains in the perpendicular magnetic layer is reduced to improve the medium SN ratio (SNRm), there has been a problem that thermal fluctuations are likely to occur and recorded information tends to disappear.
[0003]
For these reasons, studies have been made to improve the recording / reproducing characteristics while maintaining thermal fluctuation resistance by adding various elements to the Co-based perpendicular magnetic layer.
[0004]
For example, Co is used as a main component, and at least one element selected from Cr, Fe, Mo, V, Ta, Pt, Si, B, Ir, W, Hf, Nb, Ru, Ni, and a rare earth element is used. It has been proposed to add (for example, see Patent Document 1).
[0005]
However, it has been difficult to achieve both improvement in SNRm and prevention of thermal fluctuation.
[0006]
Further, there is disclosed a medium in which Cr is used for an underlayer as an in-plane magnetic layer, and a magnetic layer in which Ta, Mo, and W are added to CoCr is formed thereon (for example, see Patent Document 2). .
[0007]
However, even when this in-plane magnetic layer is applied to a perpendicular magnetic recording medium, Mo and W disturb the crystal orientation and the perpendicular magnetic anisotropy is remarkably deteriorated, so that the SNRm and the thermal fluctuation prevention properties are also improved. Did not. Thus, the longitudinal magnetic recording medium and the perpendicular magnetic recording medium differ in many respects, such as the composition of the magnetic layer from the underlayer, the direction of the magnetic anisotropy, and the presence or absence of the soft magnetic backing film depending on the magnetic head. I have. Therefore, even if the magnetic layer used for the longitudinal magnetic recording medium is simply applied to the perpendicular magnetic recording medium, no good effect can be obtained.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-11-185236
[0009]
[Patent Document 2]
JP-A-63-148411
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
A first object of the present invention is to provide a method for manufacturing a perpendicular recording medium having high SNRm and excellent thermal fluctuation resistance.
[0011]
A second object of the present invention is to provide a perpendicular recording medium having high SNRm and excellent resistance to thermal fluctuation.
[0012]
A third object of the present invention is to provide a magnetic recording / reproducing apparatus capable of suppressing the occurrence of thermal fluctuation and performing magnetic recording / reproducing with a high SNRm.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention uses a magnetic layer forming material containing cobalt, platinum, and at least one of molybdenum and tungsten on a non-magnetic substrate, and uses a magnetic layer forming material at 280 ° C. to 450 ° C. Forming a perpendicular magnetic layer having a structure including a plurality of magnetic crystal grains separated by crystal grain boundaries, wherein the additive component is segregated in the crystal grain boundaries at a film formation temperature of about ℃. It is characterized by including.
[0014]
The perpendicular magnetic recording medium of the present invention comprises a non-magnetic substrate,
A plurality of layers formed on the non-magnetic substrate, containing Co, Pt, and at least one of Mo and W, formed at a film forming temperature of 280 ° C. to 450 ° C., and separated by crystal grain boundaries; Characterized by comprising a perpendicular magnetic layer in which the additional component is segregated in the crystal grain boundaries.
[0015]
The magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention includes the above-described perpendicular magnetic recording medium, a mechanism for supporting and rotating the perpendicular magnetic recording medium, an element for recording information on the perpendicular magnetic recording medium, and a recording medium. A magnetic head having an element for reproducing the information, and a carriage assembly supporting the magnetic head movably with respect to the perpendicular magnetic recording medium.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention includes a step of forming a perpendicular magnetic layer on a non-magnetic substrate. In this perpendicular magnetic layer forming step, at least one of Co, Pt, Mo and W is added. Layer is formed at a film formation temperature of 280 ° C. to 450 ° C. using a magnetic layer-forming material containing a magnetic component and a plurality of magnetic crystal grains separated by crystal grain boundaries. Forms a perpendicular magnetic layer segregated in the crystal grain boundaries.
[0017]
Further, the perpendicular magnetic recording medium of the present invention is manufactured using the above method, a perpendicular magnetic recording medium including a non-magnetic substrate and a perpendicular magnetic layer formed on the non-magnetic substrate,
The perpendicular magnetic layer includes Co, Pt, and at least one of Mo and W as an additional component, is formed at a film formation temperature of 280 ° C. to 450 ° C., and is formed of a plurality of magnetic crystal grains separated by crystal grain boundaries. And the additional component is segregated in the crystal grain boundaries.
[0018]
According to the present invention, Mo and W are sufficiently diffused and segregated in the crystal grain boundaries, the effect of magnetic separation between magnetic crystal grains is enhanced, and high SNRm and excellent thermal fluctuation resistance are obtained.
[0019]
The perpendicular magnetic layer used in the present invention may further contain Cr.
[0020]
Among Mo, W, and Cr, the effect of magnetic separation between magnetic crystal grains is highest for W, and then decreases for Mo and Cr in this order. This is because the lattice constant of W is the largest and then decreases in the order of Mo and Cr. Co-Cr takes the same hexagonal close-packed structure both in the magnetic crystal grains and in the segregated grain boundaries, whereas -Mo and Co-W are due to exhibiting a structure different from that in the magnetic crystal grain, for example, a CsCl type structure at the crystal grain boundary after segregation.
[0021]
However, Mo and W have a slower diffusion speed (segregation speed) than Cr, and this speed decreases in the order of Mo and W. Therefore, Mo and W hardly diffuse into the crystal grain boundaries. This is because the melting point of Mo is about 2700 ° C. and the melting point of W is about 3500 ° C., which is higher than the melting point of Cr of about 1700 ° C. Furthermore, when Mo and W remain in the Co-based magnetic crystal grains, they tend to greatly disturb the crystal orientation and magnetic anisotropy because of their larger lattice constants than Co.
[0022]
As described above, although Mo and W are expected to have high magnetic separation, they often cause a problem in practical use.
[0023]
Note that when Pt is used, the crystal lattice spacing of the perpendicular magnetic layer is widened, the disorder of crystal orientation caused by Mo and W is reduced, and the segregation tends to be improved.
[0024]
Therefore, the present invention changes the film forming temperature to a sufficiently high temperature using a substrate having high heat resistance by adding Pt to the recording layer in order to segregate Mo and W more to the crystal grain boundary. Then, an attempt was made to form a perpendicular magnetic layer.
[0025]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the film forming temperature and SNRm for the Co-16 at% Pt-14 at% Cr-xat% Mo perpendicular magnetic layer.
[0026]
Curve 101 shows the case where x is 0, curve 102 shows the case where x is 5, and curve 103 shows the case where x is 10.
[0027]
As shown by the curve 101, when Cr is added to the CoPt-based magnetic material as a segregation component, the segregation speed is relatively fast, so that an optimum SNRm is obtained at about 250 ° C. On the other hand, as shown by the curves 102 and 103, in the perpendicular magnetic recording medium having the perpendicular magnetic layer containing Cr and Mo, in addition to the extreme value around 250 ° C. due to Cr, about 350 ° C. due to Mo. Extreme values around ° C appear. This is probably because Mo has a lower segregation rate than Cr and has a higher melting point. From the curves 102 and 103, when a perpendicular magnetic layer containing Co, Pt, Cr, and Mo and not containing W is used, it is better at 280 to 450 ° C., preferably 290 to 420 ° C., and It is understood that a good SNRm value is preferably obtained at 320 to 380 ° C. Also, when the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was measured, the medium produced in the range of 290 to 420 ° C. was −0.10 to −0.15 dB / decade, and maintained good thermal fluctuation resistance. I knew I was doing it.
[0028]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the deposition temperature and SNRm for the Co-16 at% Pt-14 at% Cr-yat% W perpendicular magnetic layer.
[0029]
The curve 201 shows the case where y is 0, the curve 202 shows the case where y is 5, and the curve 203 shows the case where y is 10.
[0030]
As shown by the curve 201, when Cr is added to the CoPt-based magnetic material as a segregation component, the segregation speed is relatively high, so that an optimum SNRm is obtained at about 250 ° C. On the other hand, as shown by the curves 202 and 203, in the perpendicular magnetic recording medium having the perpendicular magnetic layer containing Cr and W, in addition to the extreme value around 250 ° C. caused by Cr as in FIG. An extreme value of about 375 ° C. due to W also appears. From the curves 202 and 203, when a perpendicular magnetic layer containing Co, Pt, Cr, and W and not containing Mo is used, 280 ° C. to 450 ° C., preferably 300 ° C. to 425 ° C., and more preferably 320 ° C. It can be seen that a good SNRm value can be obtained at a temperature of from −410 ° C. Further, when the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was measured, the medium produced in the range of 300 to 425 ° C. was −0.11 to −0.16 dB / decade, and a good thermal fluctuation resistance was maintained. I knew I was doing it.
[0031]
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the film forming temperature and the SNRm for the Co-16at% Pt-14at% Cr-xat% Mo-yat% W perpendicular magnetic layer.
[0032]
Curve 301 shows the case where x and y are 0, curve 302 shows the case where x and y are 5, and curve 303 shows the case where x and y are 10.
[0033]
As shown by the curve 301, when Cr is added to the CoPt-based magnetic material as a segregation component, the segregation speed is relatively high, so that an optimum SNRm is obtained at around 250 ° C. On the other hand, as shown by the curves 302 and 303, similarly to FIG. 1, the perpendicular magnetic recording medium having the perpendicular magnetic layer containing Co, Pt, Cr, Mo, and W has a temperature of about 250 ° C. due to Cr. In addition to the extreme value of, an extreme value appears at about 350 ° C due to W, and a good SNRm value can be obtained at 280 ° C to 480 ° C, preferably 300 to 460 ° C, more preferably 320 to 420 ° C. Understand. Further, when the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was measured, the medium produced in the range of 300 to 460 ° C. was −0.09 to −0.16 dB / decade, and maintained good thermal fluctuation resistance. I knew I was doing it.
[0034]
From the film formation temperature range in which a good SNRm value can be obtained in common with FIGS. 1 to 3, the perpendicular magnetic layer including a perpendicular magnetic layer containing Co, Pt, and Cr and at least one of Mo and W as an additional component is included. The film forming temperature of the magnetic recording medium is 280 to 450 ° C., preferably 300 to 400 ° C., and more preferably 320 to 380 ° C.
[0035]
According to the invention of the present application, by forming the perpendicular magnetic layer at the above-described high film formation temperature, Mo and W are sufficiently diffused and segregated in the crystal grain boundaries, and the effect of magnetic separation between the magnetic crystal grains is reduced. High SNRm and excellent thermal fluctuation resistance are obtained.
[0036]
In addition, the present inventors have investigated the suitable amounts of Mo and W to reduce the disorder of crystal orientation and obtain magnetic crystal particles having a hexagonal close-packed structure.
[0037]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the Cr content and SNRm for the CoPtCrMo-based perpendicular magnetic layer.
[0038]
Curve 401 shows a case where the Pt content of the CoPtCrMo-based perpendicular magnetic layer is 16 at%, Mo content is 5 at%, Cr is changed, and the balance is Co, and curve 402 is a Pt content of 16 at% and Mo is Mo. When the content is 10 at%, Cr is changed, and the balance is Co, and the curve 403 shows that the Pt content is 16 at%, the Mo content is 15 at%, the Cr is changed, and the balance is Co. Each case is shown.
[0039]
As shown by the curves 401, 402, and 403, it can be seen that when the Cr content is preferably 5 at% to 20 at%, a good SNRm value is obtained. Further, when the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was measured, the medium produced in the range of 5 to 20 at% was -0.12 to -0.15 dB / decade, and maintained good thermal fluctuation resistance. I knew I was doing it.
[0040]
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the Mo content and SNRm for the CoPtCrMo-based perpendicular magnetic layer.
[0041]
Curve 501 shows that the Pt content of the CoPtCrMo-based perpendicular magnetic layer is 16 at%, the Cr content is 5 at%, the Mo is changed, and the balance is Co. The curve 502 is a Pt content of 16 at%, When the content is 10 at%, Mo is changed, and the balance is Co, the curve 503 shows a Pt content of 16 at%, a Cr content of 15 at%, Mo is changed, and the balance is Co. Each case is shown.
[0042]
As shown by the curves 501, 502, and 503, it can be seen that when the Mo content is preferably 5 at% to 20 at%, a good SNRm value is obtained. Also, when the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was measured, the medium produced in the range of 5 to 20 at% was -0.12 to -0.14 dB / decade, and maintained good thermal fluctuation resistance. I knew I was doing it.
[0043]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the Mo content and the SNRm for the CoPtCrMoW-based perpendicular magnetic layer.
[0044]
A curve 601 shows the case where the Pt content of the CoPtCrMoW-based perpendicular magnetic layer is 16 at%, the Cr content is 14 at%, Mo is 5 at%, W is changed, and the balance is Co.
[0045]
As shown by the curve 601, it is found that when the W content is 5 at% to 15 at%, a good SNRm value is obtained. Further, when the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was measured, the medium produced in the range of 5 to 15 at% was -0.13 to -0.16 dB / decade, and maintained good thermal fluctuation resistance. I knew I was doing it.
[0046]
The Pt content in the perpendicular magnetic layer used in the present invention is preferably 5 at% to 25 at%, and the Co content is preferably 50 at% to 80 at%. These composition amounts represent a range in which the Co-based magnetic crystal grains in the perpendicular magnetic film have a hexagonal close-packed (HCP) structure.
[0047]
In order to form a perpendicular magnetic layer at the film forming temperature used in the present invention, it is not possible to use a conventional aluminosilicate glass, a chemically strengthened glass or a NiP-plated AlMg substrate having a low heat resistance temperature of, for example, about 250 ° C. In the present invention, a non-magnetic substrate having a higher heat-resistant temperature, such as a crystallized glass substrate, a Si substrate, a C substrate, and a Ti substrate, can be suitably used.
[0048]
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of an example of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention.
[0049]
1, the perpendicular magnetic recording medium 10 has a non-magnetic substrate 1 and a perpendicular magnetic layer 2.
[0050]
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of another example of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention.
[0051]
As shown, the perpendicular magnetic recording medium 20 has the same configuration as the perpendicular magnetic recording medium shown in FIG. 7, except that an underlayer 3 is further provided between the nonmagnetic substrate 1 and the perpendicular magnetic layer 2.
[0052]
As a material for such an underlayer, at least one selected from the group consisting of Ti, Ru, Cr, Hf, Co, Pt, B, Cu, Ta, Mo and W, preferably Ti, Ru, RuCr, Hf , CoCrPt, CoCrPtB, CoCrPtRu, CoCrPtCu, CoCrPtTa, CoCrPtMo and CoCrPtW. More preferably, the underlayer contains at least one of Co, Cr, and Pt. Still more preferably, at least one of Co, Cr, and Pt and at least one of B, Ta, Ru, and O are included.
[0053]
In the present invention, since the orientation of the perpendicular magnetic film is easily disturbed by adding Mo or W, it is desirable to form at least one non-magnetic underlayer having an HCP structure under the perpendicular magnetic film.
[0054]
FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of still another example of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention.
[0055]
As shown, the perpendicular magnetic recording medium 30 has the same structure as that of the perpendicular magnetic recording medium shown in FIG. It has a similar configuration.
[0056]
As shown, the same material as the material of the underlayer 3 in FIG. 8 can be applied to the first underlayer 5. On the non-magnetic substrate side, a second base film 6 may be further included as another base film.
[0057]
The material of the second underlayer is at least one selected from the group consisting of Ni, Nb, Ta, Al, W, Co, C and Ti, preferably NiNb, NiTa, NiAl, NiW, NiTaW, CoNb. , CoW, CoTa, NiTaC, CoTaW, CoTaC, CoTaW, and Ti can be used.
[0058]
More preferably, Ni compounds such as NiNb, NiTa, NiAl, NiW, NiTaW, and NiTaC can be used. The use of such a Ni compound has the advantage that a high orientation controllability can be obtained with a small film thickness and that the particles of the film formed on the base film have an appropriate particle size.
[0059]
FIG. 10 is a sectional view showing the configuration of still another example of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention.
[0060]
As shown, the perpendicular magnetic recording medium 40 has the same configuration as the perpendicular magnetic recording medium shown in FIG. 9 except that a soft magnetic underlayer 7 is further provided between the underlayer 4 and the non-magnetic substrate 1. Have.
[0061]
Further, a hard magnetic layer (not shown) can be provided between the soft magnetic underlayer 7 and the non-magnetic substrate 1. In the step of forming a perpendicular magnetic recording medium, for example, after forming CoCrPt and CoZrNb in order on a nonmagnetic substrate, a bias magnetic field is applied to the soft magnetic layer by applying a magnetic field in one radial direction to the hard magnetic layer. The generation of domain walls can be prevented.
[0062]
Further, an underlayer made of, for example, Cr, V, and NiAl can be provided between the hard magnetic layer and the nonmagnetic substrate 1.
[0063]
Examples of the material of the soft magnetic underlayer include CoZrNb, FeTaC, FeZrN, FeSi alloy, FeAl alloy, FeNi alloy such as Permalloy, FeCo alloy such as Permendur, FeCoNi alloy such as Perminbar, NiCo alloy, Sendust, and MnZn alloy. Soft magnetic material having high magnetic permeability such as ferrite, NiZn ferrite, MgZn ferrite, MgMn ferrite, FeAlGa, FeCuNbSiB, FeGaGe, FeGeSi, FeNiPb, FeRuGaSi, FeSiB, FeSiC, FeZrB, FeZrBCu, CoFeSiB, CoTi, and CoZrTa Is raised.
[0064]
By providing a soft magnetic layer having a high magnetic permeability, a so-called perpendicular two-layer medium having a perpendicular magnetic film on the soft magnetic layer is formed. In this perpendicular double-layered medium, the soft magnetic layer plays a part of the function of the magnetic head that passes the recording magnetic field from the magnetic head for magnetizing the perpendicular magnetic film in the horizontal direction and returns to the magnetic head side. And can play a role in improving the recording and reproducing efficiency.
[0065]
Examples of the hard magnetic layer include CoSm, CoPt, CoCrPt, CoCrPtB, and CoCrPtCu.
[0066]
FIG. 11 is a sectional view showing a configuration of still another example of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention.
[0067]
As shown, the perpendicular magnetic recording medium 50 is the same as the perpendicular magnetic recording medium shown in FIG. 7 except that another perpendicular magnetic layer 8 is further provided between the underlayer 3 and the perpendicular magnetic layer 2. Having a configuration.
[0068]
Other perpendicular magnetic films include, for example, CoPt, CoCr, CoCrPt, CoCrO, CoPtO, CoPtCrO, CoCrPtB, CoCrPtTa, CoCrPtW, CoCrPtMo, CoCrPtCu, CoCrPtRu, CoCrPtWC, CoCrPtRuC, CoCrPtWP, CrCrPtCuP, CoCrPtRuC CoPtSiO can be used.
[0069]
The layers used in the perpendicular magnetic recording medium shown in FIGS. 7 to 11 can be combined with each other as appropriate.
[0070]
On the surface of the perpendicular magnetic layer used in the present invention, for example, a protective layer such as C can be provided.
[0071]
Further, a lubricating layer can be formed on the surface of the perpendicular magnetic layer or the surface of the protective layer used in the present invention by applying perfluoropolyether or the like using, for example, a dipping method.
[0072]
FIG. 12 is a partially exploded perspective view of an example of the magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention.
[0073]
A rigid magnetic disk 121 for recording information according to the present invention is mounted on a spindle 122 and is driven to rotate at a constant rotational speed by a spindle motor (not shown). A slider 123 mounted with, for example, a single-pole type recording head for accessing the magnetic disk 121 to record information and an MR head for reproducing information is attached to the tip of a suspension 124 made of a thin plate spring. I have. The suspension 124 is connected to one end of an arm 125 having a bobbin for holding a drive coil (not shown).
[0074]
At the other end of the arm 125, a voice coil motor 126, which is a type of linear motor, is provided. The voice coil motor 126 includes a drive coil (not shown) wound around a bobbin portion of the arm 125, and a magnetic circuit including a permanent magnet and a facing yoke which are opposed to each other so as to sandwich the drive coil.
[0075]
The arm 125 is held by ball bearings (not shown) provided at two positions above and below the fixed shaft 127, and is rotationally driven by a voice coil motor 126. That is, the position of the slider 123 on the magnetic disk 121 is controlled by the voice coil motor 126. In FIG. 12, reference numeral 128 denotes a lid.
[0076]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
[0077]
Example 1
A non-magnetic substrate made of a Si substrate for a 2.5-inch magnetic disk was prepared.
[0078]
1 × 10 -5 A nonmagnetic Si substrate was placed in a vacuum chamber having a degree of vacuum of Pa, the substrate was heated to 350 ° C., and DC magnetron sputtering was performed in an Ar atmosphere at a gas pressure of 0.6 Pa. First, a non-magnetic substrate was placed so as to face the target, and DC 500 W was discharged to the target to form a Cr film as a backing non-magnetic film with a thickness of 40 nm.
[0079]
A CoCrPt hard magnetic layer was formed thereon to have a thickness of 25 nm. On the obtained CoCrPt hard magnetic layer, a 200 nm-thick CoZrNb backing soft magnetic layer was formed.
[0080]
Then, on the CoZrNb-backed soft magnetic layer, a Ni-30 at% Nb target was used as a second underlayer, and discharge was performed at DC 300 W to form a NiNb film having a thickness of 5 nm.
[0081]
Next, a nonmagnetic Ru film was formed on the NiNb film as a first underlayer by discharging Ru having an HCP structure at DC 500 W to a thickness of 15 nm.
[0082]
Thereafter, a target of Co-16 at% Pt-14 at% Cr-5 at% Mo was prepared, and a 30-nm CoPtCrMo perpendicular magnetic film was formed on the non-magnetic Ru underlayer.
[0083]
Finally, a C protective layer was formed to a thickness of 7 nm.
[0084]
After taking out the substrate continuously formed in the vacuum container into the atmosphere, a perfluoropolyether (PFPE) -based lubricating layer having a thickness of 1.5 nm is formed on the C protective layer by a dipping method. Thus, a perpendicular magnetic recording medium was obtained.
[0085]
FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of the obtained perpendicular magnetic recording medium 60. As shown in the figure, the perpendicular magnetic recording medium 60 has a nonmagnetic substrate 1, a Cr nonmagnetic film 10, a CoCrPt hard magnetic layer 9, a CoZrNb soft magnetic layer 7, a NiNb second base film 6, and a Ru first It has a structure in which an underlayer 4 composed of an underlayer 5, a CoPtCrMo perpendicular magnetic film 2, a C protective layer 11, and a lubricating layer (not shown) are sequentially laminated.
[0086]
First, a local element concentration distribution of the perpendicular magnetic layer of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined using an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDX) using a transmission analysis electron microscope. However, a structure in which Co-based magnetic crystal grains containing Co as a main component and crystal grain boundaries mainly containing Mo and Cr exist around each Co-based magnetic crystal grain could be confirmed.
[0087]
A magnetic field of 1185 kA / m is applied to the obtained perpendicular magnetic recording medium 10 outward in the radial direction of the substrate on the disk by using a magnetizing device equipped with an electromagnet, and the magnetic field is applied to the in-plane radial direction of the hard magnetic layer. Magnetization was performed. The recording and reproduction characteristics of the magnetized perpendicular magnetic recording medium were evaluated using a single pole head having a recording track width of 0.3 μm and a reproduction track width of 0.2 μm utilizing the magnetoresistance effect. : Low-frequency output, N: noise of 400 kFCI) was a good value of 23.0 dB. Further, the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI, which is a thermal fluctuation index, was a favorable value of -0.12 dB / decade.
[0088]
Comparative Example 1
As a comparison, the same procedure as in Example 1 was performed except that a CoCrPt layer was formed with a thickness of 30 nm on a non-magnetic substrate, using a Co-19 at% Cr-16 at% Pt target instead of the CoPtCrMo perpendicular magnetic film. Thus, a perpendicular magnetic recording medium was obtained.
[0089]
When the local elemental concentration distribution of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined using TEM-EDX, Co-based magnetic crystal grains containing Co as a main component and Cr around the respective Co-based magnetic crystal grains. This was a structure in which a crystal grain boundary mainly composed of was present. When the recording / reproducing characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, the SNRm was 20.7 dB. In addition, the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was -0.20 dB / decade, which proved to be poor in thermal fluctuation resistance.
[0090]
Example 2
Using a Co-37 at% Cr-8 at% Pt target having a hexagonal close-packed structure as a first underlayer, discharging at DC 500 W and forming a non-magnetic CoCrPt film to a thickness of 20 nm In the same manner as in Example 1, a perpendicular magnetic recording medium was obtained.
[0091]
First, the local elemental concentration distribution of the perpendicular magnetic layer of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined in the same manner as in Example 1. A structure in which crystal grain boundaries containing Mo and Cr as main components exist around the system magnetic crystal grains was confirmed.
[0092]
The rocking curve of this perpendicular magnetic recording medium was measured for the Co (00.2) peak using an X-ray diffractometer. The peak half width obtained therefrom was a good value of 7 °. Thus, it was found that the crystal orientation of Co was good. When the recording and reproduction characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, the SNRm was a good value of 23.5 dB. Further, the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was −0.11 dB / decade, and it was found that the thermal fluctuation resistance was good.
[0093]
Comparative Example 2
A Pt target having a face-centered cubic (FCC) structure was used as a first base film on a non-magnetic substrate, and a Pt film was formed with a thickness of 30 nm in the same manner as in Example 1, except that a Pt target was formed. A perpendicular magnetic recording medium was obtained.
[0094]
First, the local elemental concentration distribution of the perpendicular magnetic layer of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined in the same manner as in Example 1. Although the structure is composed of crystal grain boundaries mainly composed of Cr around the system magnetic crystal grains, the grain boundaries are not clear.
[0095]
The same rocking curve measurement for the Co (00.2) peak was performed on the obtained perpendicular magnetic recording medium as in Example 2, and the half-width of the obtained peak was 11 °. Therefore, it was found that the crystal orientation of the Co-based magnetic crystal grains was worse than that of the medium of Example 2. Further, when the recording / reproducing characteristics were evaluated, the SNRm was 19.2 dB. In addition, the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was -0.25 dB / decade, which was inferior in heat fluctuation resistance.
[0096]
Example 3
As a first underlayer, a non-magnetic CoCrPtTa film is formed by using a Co-37 at% Cr-8 at% Pt-3 at% Ta target instead of the Ru film and discharging at DC 500 W to form a film up to a thickness of 20 nm. A perpendicular magnetic recording medium was obtained in the same manner as in Example 1 except for performing the above.
[0097]
First, the local elemental concentration distribution of the perpendicular magnetic layer of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined in the same manner as in Example 1. A structure in which crystal grain boundaries containing Mo and Cr as main components exist around the system magnetic crystal grains was confirmed.
[0098]
When the rocking curve of the obtained perpendicular magnetic recording medium was measured in the same manner as in Example 2, the half-width of the peak was 5 °. When the recording / reproducing characteristics were evaluated, the SNRm was a favorable value of 23.7 dB. The attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was -0.10 dB / decade.
[0099]
In addition, Ru, B, and O were added instead of Ta to form a first underlayer, and a perpendicular magnetic recording medium was produced in the same manner. The effect of improving SNRm was obtained without lowering the fluctuation resistance.
[0100]
Example 4
After the formation of the first underlayer, a CoCrPt magnetic layer is formed with a thickness of 15 nm using a target of Co-19 at% Cr-16 at% Pt, and a CoPtCrMo perpendicular magnetic layer similar to that of Example 1 is formed thereon. A perpendicular magnetic recording medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 15 nm film was formed.
[0101]
First, a local element concentration distribution of the perpendicular magnetic layer of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined by using TEM-EDX. A structure in which crystal grain boundaries containing Mo and Cr as main components exist around the system magnetic crystal grains was confirmed.
[0102]
When the recording / reproduction characteristics of the obtained perpendicular magnetic recording medium were evaluated, a good medium having SNRm = 23.8 dB could be obtained. Further, the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was as good as −0.11 dB / decade. When a rocking curve of the Co (00.2) peak was measured using an X-ray diffractometer, the half width of the obtained peak was 5 °.
[0103]
Example 5
A perpendicular magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the nonmagnetic Cr layer, the CoCrPt hard magnetic layer, and the CoZrNb soft magnetic underlayer were not formed. FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the obtained perpendicular magnetic recording medium. As shown in the figure, a perpendicular magnetic recording medium 70 has an underlayer 4 composed of a NiNb second underlayer 6 and a Ru first underlayer 5 on a non-magnetic substrate 1, a perpendicular magnetic film 2 of CoPtCrMo, and C protection. It has a configuration in which a layer 11 and a lubrication layer (not shown) are sequentially laminated.
[0104]
First, a local element concentration distribution of the perpendicular magnetic layer of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined by using TEM-EDX. The structure in which a crystal grain boundary mainly composed of Mo and Cr exists around the system magnetic crystal grains was confirmed.
[0105]
In addition, when the recording / reproducing characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, a good result with an SNRm of 22.1 dB was obtained. In addition, the attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was −0.14 dB / decade, and it was found that good thermal fluctuation resistance was maintained.
[0106]
Comparative Example 3
As a comparison, a perpendicular magnetic recording medium was prepared in the same manner as in Example 5, except that a Co-19 at% Cr-16 at% Pt target was used instead of the CoPtCrMo perpendicular magnetic film, and a CoCrPt layer was formed with a thickness of 30 nm. Obtained.
[0107]
When the local elemental concentration distribution of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined in the same manner as in Example 1, Co-based magnetic crystal grains containing Co as a main component and Cr This was a structure in which a crystal grain boundary mainly composed of was present.
[0108]
When the recording and reproduction characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, the SNRm was a slightly inferior value of 17.5 dB. The attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was -0.22 dB / decade, and the thermal fluctuation resistance was poor.
[0109]
Example 6
Using a Co-16 at% Pt-15 at% Mo target as a perpendicular magnetic layer, discharging at 500 W DC and forming a perpendicular magnetic film by forming a film up to a thickness of 30 nm in the same manner as in Example 1 A perpendicular magnetic recording medium was obtained.
[0110]
First, a local element concentration distribution of the perpendicular magnetic layer of the obtained perpendicular magnetic recording medium was examined in the same manner as in Example 1. A structure in which a crystal grain boundary containing Mo as a main component is present around the system magnetic crystal grains was confirmed.
[0111]
The rocking curve of the perpendicular magnetic recording medium was measured for the Co (00.2) peak using an X-ray diffractometer. The half width of the peak obtained therefrom was as good as 9 °. Thus, it was found that the crystal orientation of Co was good. When the recording and reproduction characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, the SNRm was a good value of 23.6 dB. The attenuation value at a low-frequency output of 50 kFCI was -0.12 dB / decade, which proved that the thermal fluctuation resistance was good.
[0112]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of thermal fluctuation is suppressed, and excellent perpendicular magnetic recording is attained at high SNRm.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the deposition temperature and SNRm for a CoPtCrMo perpendicular magnetic layer.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the deposition temperature and SNRm for a CoPtCrW perpendicular magnetic layer.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the deposition temperature and SNRm for a CoPtCrMoW perpendicular magnetic layer.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between Cr content and SNRm for a CoPtCrMo-based perpendicular magnetic layer.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between Mo content and SNRm for a CoPtCrMo-based perpendicular magnetic layer.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between Mo content and SNRm for a CoPtCrMoW-based perpendicular magnetic layer.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of an example of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 12 is a partially exploded perspective view of an example of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing a configuration of an example of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-magnetic substrate, 2, 8 ... Perpendicular magnetic film, 3, 4 ... Underlayer, 5 ... First underlayer, 6 ... Second underlayer, 7 ... Soft magnetic layer, 9 ... Hard magnetic layer, 10 , 20, 30, 40, 50, 60, 70: perpendicular magnetic recording medium, 11: protective layer, 12: underlayer, 50: magnetizing device, 51, 52: coil, 123: slider, 124: suspension, 125: Arm, 126: Voice coil motor, 127: Fixed shaft, 128: Lid
