JP2004227666A

JP2004227666A - Magnetic recording medium and and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2004227666A
Application number: JP2003014161A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsumoto; 幸治松本; Keiji Shono; 敬二庄野; Masao Hiyane; 正雄比屋根
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: JP4667720B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize good recording/reproducing on a magnetic recording medium of a perpendicular magnetic recording system. <P>SOLUTION: The magnetic recording medium X1 is provided with a recording layer 11 having perpendicular magnetic anisotropy and a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer 13 having in-plane magnetic anisotropy, and a second soft magnetic layer 12 positioned between the magnetic layer 11 and the first soft magnetic layer 13 and having perpendicular magnetic anisotropy and a relatively small perpendicular coercive force. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１０９０４４号公報
【特許文献２】
特開平６−１０３５５０号公報
【特許文献３】
特開２００１−２８３４１９号公報
【０００４】
図１０は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ３を表す。図１０では、磁気ディスクＸ３の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。また、図１１は、磁気ディスクＸ３の積層構成を表す。
【０００５】
磁気ディスクＸ３は、基板Ｓと、記録層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、密着層３４と、保護膜３５とからなる。各層は、密着層３４、軟磁性層３２、中間層３３、記録層３１、保護膜３５の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。記録層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、比較的に高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するとともに、記録層３１の積層形成の際に軟磁性層３２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。密着層３４は、非磁性材料よりなり、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層３２を適切に固定するためのものである。保護膜３５は、記録層３１を外界から物理的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ３への記録に際しては、図１０に示すように、磁気ディスクＸ３の記録層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ３に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気ディスクＸ３のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録層３１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ３の再生に際しては、記録層３１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録層３１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
上述の記録処理においては、高透磁率の軟磁性層３２が記録層３１の下方に存在するため、記録層３１における記録磁界の垂直成分は、当該軟磁性層３２が存在しない場合よりも増大している。当該記録磁界垂直成分の増大は記録感度の向上に寄与することが知られている。このように、軟磁性層３２は記録感度を向上するために設けられるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような軟磁性層３２は相当程度に磁化率が高いため、磁気ディスクＸ３の再生においては、軟磁性層３２に由来する磁界成分がノイズとして検出されてしまう。このように、垂直磁気記録方式の従来の磁気ディスクＸ３は、良好な再生を実現するのに困難性を有し、充分にノイズを低減できない場合がある。
【０００９】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、良好な記録とともに良好な再生を実現することのできる垂直磁気記録方式の磁気記録媒体、および、その製造方法を、提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し、且つ、垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成を有する磁気記録媒体によると、良好な記録を実現することができる。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、相対的に記録層から遠い第１軟磁性層および相対的に記録層に近い第２軟磁性層により、記録層に対するいわゆる裏打ち軟磁性部が構成されている。第１および第２軟磁性層は高い透磁率を有する。また、第１軟磁性層が面内磁気異方性を有するのに対し、より記録層に近い第２軟磁性層は、記録層と同様に垂直磁気異方性を有する。このような裏打ち軟磁性部を備える磁気記録媒体に対する記録処理に際しては、記録磁界の一部は、記録層を垂直に磁化して通過し、垂直磁気異方性の第２軟磁性層を更に垂直に通過し、その後、面内磁気異方性の第１軟磁性層にて向きを変えてから再び第２軟磁性層および記録層を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。第１および第２軟磁性層が高い透磁率を有するので、記録層における記録磁界の垂直成分は、第１および第２軟磁性層が存在しない場合よりも相当な程度に大きい。また、記録磁界は、垂直磁気異方性の第２軟磁性層に対しては垂直方向に通過しやすく、面内磁気異方性の第１軟磁性層に対しては面内方向に通過しやすく、記録層に対して第１軟磁性層よりも第２軟磁性層の方が近接して設けられているので、記録層およびその近傍にて垂直方向に配向しやすい。そのため、本発明の第１の側面においては、記録層における記録磁界の垂直成分は、面内磁気異方性を有する軟磁性層が単独で裏打ち軟磁性部を構成する例えば磁気ディスクＸ３におけるそれよりも、大きい。このように、本発明の第１の側面によると、優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となるのである。
【００１２】
また、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体によると、良好な再生を実現することができる。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、裏打ち軟磁性部は、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層および垂直磁気異方性を有する第２軟磁性層を含む。これら軟磁性層の保磁力は、記録層と比較して相当程度に小さく、第２軟磁性層は記録層および第１軟磁性層の間に位置する。記録磁界が印加されていないときには、第２磁性層は、自身の磁気エネルギーを最小とすべく、隣接する磁区の磁化を反転させて磁束を閉じる。第２軟磁性層の磁束が閉じると、第１軟磁性層からの磁界は、充分に遮断されて、記録層の側への漏出が阻止ないし充分に抑制される。第２軟磁性層のこのような磁束閉状態は、磁気記録媒体の再生の際にも維持され、再生時の磁気ヘッドの位置における、第１および第２軟磁性層に由来する磁界成分は、消失ないし充分に低減される。このように、本発明の第１の側面の磁気記録媒体によると、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となるのである。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層における高記録密度化にも寄与する。
【００１３】
このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体によると、良好な記録を実現することができるとともに、良好な再生を実現することができるのである。このような磁気記録媒体は、高記録密度な垂直磁気記録方式媒体として実用に適している。
【００１４】
本発明の第１の側面においては、好ましくは、第１軟磁性層および第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している。このような構成によると、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を積層形成する際に、第１軟磁性層の結晶格子構造の影響を受けずに第２軟磁性層を形成することができる。加えて、両軟磁性層を磁性的に適切に分離することができる。
【００１５】
好ましくは、記録層および第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している。当該非磁性層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化マグネシウムよりなるのが好ましい。これらのような構成によると、第２軟磁性層の上位に記録層を積層形成する際に、第２軟磁性層の結晶格子構造の影響を受けずに記録層を形成することができる。加えて、両層を磁性的に適切に分離することができる。
【００１６】
好ましくは、記録層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む。このような磁性材料は、垂直磁気記録方式における記録層を構成する材料として好適である。
【００１７】
好ましくは、第２軟磁性層は、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラムと非磁性領域とを含む磁性コラム構造を有するグラニュラ垂直磁化軟磁性層よりなる。グラニュラ垂直磁化軟磁性膜においては、その形状異方性に起因して、比較的大きな飽和磁化を維持しつつ、垂直方向に磁化容易軸を形成することができる。磁性コラムの延び方向長さは、好ましくは、当該磁性コラムの直径より長い。このような構成は、第２軟磁性層において良好な形状効果を確保するうえで好適である。また、記録層を構成する磁性粒子の粒径に対する、磁性コラムの直径の比率は、好ましくは０．５〜０．９５である。このような構成は、第２軟磁性層において充分な強度の磁化を得るうえで好適である。
【００１８】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第１軟磁性層を形成するための工程と、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するための工程と、第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする。基材とは、軟磁性層以上の積層構造が形成されるベースとなる部材であって、基板単体、および、積層面に密着層が既に積層形成された基板を含む。また、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するとは、第１軟磁性層上に第２軟磁性層を直接形成する場合、および、第１軟磁性層に対して例えば非磁性層を介して第２軟磁性層を形成する場合を含む。また、磁性化とは、自発磁化を有する性質を獲得することをいうものとする。
【００１９】
このような方法によると、第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第２の側面によると、得られる磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【００２０】
加えて、第２の側面に係る方法によると、記録層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。磁気記録媒体の技術の分野においては、記録層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録層の記録分解能は向上することが知られている。また、磁性材料にて高い保磁力を生じさせるためには当該磁性材料を比較的に高温で熱処理する必要があるが、高温で熱処理すると、磁性粒子どうしが結合して成長することが知られている。本発明の第２の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な非磁性粒子が、磁性化可能粒子として非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成される。次に、イオン照射工程にて、当該微小粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没される。次に、記録層形成工程にて、当該微小粒子は結晶化が進んで垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録層が形成される。当該記録層形成工程では、粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録層における記録ノイズは小さい、即ち、記録分解能は高い。このように、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体製造方法によると、記録層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能となるのである。
【００２１】
本発明の第３の側面によると、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第１軟磁性層を形成するための工程と、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するための工程と、第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させ、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
このような方法によると、第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第３の側面によると、得られる磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。また、第３の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば垂直磁気異方性の磁性を既に獲得している磁性粒子が非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性粒子は、所望の小さな粒径で形成される。次に、記録層形成工程にて、当該磁性粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没され、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録層が形成される。記録層を構成する磁性粒子は粒子形成工程にて所望の小さな粒径に調節される。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録層における記録ノイズは小さい、即ち、記録分解能は高い。このように、本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第２の側面に係る方法と同様に、記録層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能となるのである。
【００２３】
本発明の第２および第３の側面においては、好ましくは、非磁性材料は非磁性酸化物である。粒子形成工程では、好ましくは、磁性化可能粒子または磁性粒子はスパッタリング法により形成される。スパッタリング法により、非磁性材料膜上に所定の材料をいわゆる島状に堆積することによって、磁性化可能粒子または磁性粒子を形成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ１を表す。図１は、磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表したものである。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録層１１と、軟磁性層１２，１３と、非磁性層１４，１５と、密着層１６と、保護膜１７とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図２に示す積層構成を有する。
【００２５】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、セラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２６】
記録層１１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁気異方性を呈し、図中上方向または下方向に磁化されている。また、記録層１１は、大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。このような記録層１１は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ‐ＳｉＯ_２，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＰｔ，ＴｂＦｅＣｏなどのＣｏ系合金、若しくは、ＦｅＰｔ，γＦｅ_２Ｏ_３などのフェライト系合金より構成することができる。記録層１１の厚さは、例えば３〜３０ｎｍである。
【００２７】
軟磁性層１２は、グラニュラ垂直磁化軟磁性膜よりなる。当該グラニュラ垂直磁化軟磁性膜は、軟磁性材料よりなる磁性コラム１２ａと、これを包囲する非磁性材料よりなる非磁性領域１２ｂとからなる。軟磁性材料としては、例えば、パーマロイ（ＦｅＮｉ）およびセンダスト（ＦｅＳｉＡｌ）などの結晶化材料や、ＣｏＺｒＮｂおよびＦｅＳｉＣなどの微結晶材料ないしアモルファス材料などが用いられる。非磁性材料としては、例えば、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＭｇＯなどの酸化物材料などが用いられる。軟磁性層１２は、複数の磁性コラム１２ａの形状磁気異方性により、記録層１１の磁化容易軸と同様に垂直方向に磁化容易軸を有し、当該垂直方向に磁化されている。また、軟磁性層１２は、記録層１１よりも小さな保磁力を有し、例えば図４のグラフにて表すような磁化の磁界依存性を示す。図４のグラフにおいて、曲線４１は、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性を表し、曲線４２は、面内磁化に対する磁化の磁界依存性を表す。軟磁性層１２の厚さは、例えば１０〜１００ｎｍである。本実施形態では、磁性コラム１２ａの延び方向長さは、当該磁性コラム１２ａの直径より長い。このような構成は、軟磁性層１２を垂直磁化膜として形成するうえで好適である。
【００２８】
軟磁性層１３は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈し、当該面内方向に磁化されている。軟磁性層１３の磁化容易軸および磁化方向は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１３は、記録層１１よりも小さな保磁力を有する。このような軟磁性層１３は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１３の厚さは、例えば５０〜３００ｎｍである。
【００２９】
非磁性層１４は、非磁性材料よりなり、記録層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するとともに、記録層１１の積層形成の際に軟磁性層１２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。非磁性層１５は、非磁性材料よりなり、軟磁性層１２および軟磁性層１３を磁性的に適切に分離するとともに、軟磁性層１２の積層形成の際に軟磁性層１３の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。非磁性層１４，１５は、例えば、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，またはＣｒＭｏよりなる。非磁性層１４，１５の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００３０】
密着層１６は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，ＮｉＡｌよりなる。密着層１６の厚さは、例えば１〜２０ｎｍである。保護膜１７は、記録層１１を外界から物理的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン、ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１７の膜厚は、例えば０．５〜５ｎｍである。
【００３１】
磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１６、軟磁性層１３、非磁性層１５、軟磁性層１２、非磁性層１４、および記録層１１を、順次、積層形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。その後、記録層１１の上に保護膜１７を形成する。保護膜１７は、例えばスパッタリング法やＭＯＣＶＤ法により形成することができる。
【００３２】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、図５に示すように、磁気記録媒体Ｘ１の記録層１１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て更に軟磁性層１２を垂直に通過し、その後、非磁性層１４を経て軟磁性層１３にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録層１１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。
【００３３】
磁気記録媒体Ｘ１においては、相対的に記録層１１に近い軟磁性層１２および相対的に記録層１１から遠い軟磁性層１３により、当該記録層１１に対する裏打ち軟磁性部が構成されている。軟磁性層１２，１３を構成する磁性材料は、軟磁性部として充分に高い透磁率を有する。また、軟磁性層１３が面内磁気異方性を有するのに対し、軟磁性層１２は、記録層１１と同様に垂直磁気異方性を有する。このような裏打ち軟磁性部を具備する磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において、大きな記録磁界を得ることができる。具体的には、垂直磁気異方性の軟磁性層１２の存在に起因して、記録層１１およびその近傍における記録磁界は垂直方向に配向しやすくなる。すなわち、記録層１１およびその近傍の記録磁界の垂直成分は増大する。したがって、磁気記録媒体Ｘ１においては、面内磁気異方性の軟磁性層が単独で裏打ち軟磁性部を構成する従来の磁気記録媒体（例えば、図１０を参照して上述した磁気ディスクＸ３）の場合よりも、大きな記録磁界を得ることができるのである。記録磁界が大きいほど記録感度は向上する。このように、磁気記録媒体Ｘ１によると、優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となる。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち軟磁性部は、垂直磁気異方性を有する軟磁性層１２および面内磁気異方性を有する軟磁性層１３を含んで構成されている。これら軟磁性層１２，１３の保磁力は記録層１１のそれと比較して相当程度に小さく、軟磁性層１２は記録層１１および軟磁性層１３の間に位置する。垂直磁気異方性であり且つ充分に保磁力の小さな軟磁性層１２は、記録磁界が印加されていないときには、図６に示すように、自身の磁気エネルギーを最小とすべく、隣接する磁性コラム１２ａの磁化を反転させて磁束を閉じる。軟磁性層１２の磁束が閉じると、軟磁性層１３からの磁界は、充分に遮断されて、記録層１１の側への漏出が阻止ないし充分に抑制される。軟磁性層１２のこのような磁束閉状態は、磁気記録媒体Ｘ１の再生の際にも維持され、再生時の磁気ヘッドの位置における軟磁性層１２，１３に由来する磁界成分は、消失ないし充分に低減される。このように、磁気記録媒体Ｘ１によると、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減しつつ記録層１１の磁化方向の変化を読取り用の磁気ヘッドを介して適切に検出することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となる。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層１１における高記録密度化にも寄与する。
【００３５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ２の部分断面模式図である。磁気記録媒体Ｘ２は、基板Ｓと、記録層２１と、軟磁性層１２，１３と、非磁性層１４，１５と、密着層１６と、保護膜１７とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、磁気記録媒体Ｘ１と同様の、図２に示すような積層構成を有する。磁気記録媒体Ｘ２は、記録層１１とは異なる記録層２１を備える点において磁気記録媒体Ｘ１と相違し、他の構成については磁気記録媒体Ｘ１と同様である。
【００３６】
記録層２１は、磁性を発現するための磁性粒子２１ａが非磁性材料２１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、記録層１１と同様に垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。また、記録層２１は、大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については例えば図３のグラフに表すようなヒステリシスループを示す。磁性粒子２１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍであり、当該磁性粒子２１ａの粒径に対する、磁性コラム１２ａの直径の比率は、０．５〜０．９５である。また、非磁性材料２１ｂは非磁性層１４と連続している。
【００３７】
図８および図９は、磁気記録媒体Ｘ２の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ２の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１６、軟磁性層１３、非磁性層１５、および軟磁性層１２を順次積層形成することによって、図８（ａ）に示すような積層構造体を形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図８（ｂ）に示すように、軟磁性層１２の上に非磁性材料２１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録層２１および非磁性層１４において所望の厚さを得るための膜厚で非磁性材料２１ｂは成膜される。
【００３８】
次に、図８（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料２１ｂの上に微粒子２１ａ’を形成する。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料２１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後の工程で磁性化が可能な微粒子２１ａ’を形成する。微粒子２１ａ’は、所望の小さな粒径で形成される。また、磁性化可能な微粒子２１ａ’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性化することが可能な材料よりなる。そのような磁性化可能材料としては、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔなどが挙げられる。また、そのような磁性化可能材料は、非磁性材料２１ｂよりも表面エネルギーの大きい金属や合金が望ましい。微粒子２１ａ’を構成するための材料の表面エネルギーが非磁性材料２１ｂのそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される当該微粒子２１ａ’は、より小径で粒子化することが可能である。
【００３９】
次に、このようにして形成した微粒子２１ａ’を、図９（ａ）に示すように、非磁性材料２１ｂの内部に埋没させる。具体的には、所定のエネルギーを有するイオンを、微粒子２１ａ’の上方から照射することによって、非磁性材料２１ｂの内部へと微粒子２１ａ’を移動させる。所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、微粒子２１ａ’は非磁性材料２１ｂの内部へと適切に進入することが可能となる。本工程は、イオン照射装置を使用して行うことができ、イオンビームとしては、ＫｒイオンビームやＸｅイオンビームなどを用いることができる。
【００４０】
次に、加熱処理を施すことによって、図９（ｂ）に示すように、微粒子２１ａ’を磁性化させて磁性粒子２１ａを形成する。これにより、非磁性材料２１ｂが当初成膜された領域において、非磁性層１４と記録層２１が形成されることとなる。本工程において、微粒子２１ａ’は、加熱されて結晶化が進行することにより、所定の磁性を獲得していく。磁性を獲得する過程において、微粒子２１ａ’の周りには非磁性材料２１ｂが存在し、この非磁性材料２１ｂが障壁となって、近隣の微粒子２１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子２１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。
【００４１】
次に、スパッタリング法により、図９（ｃ）に示すように、記録層２１の上に保護膜１７を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４２】
磁気記録媒体Ｘ２の製造では、図８（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような磁性微粒子を形成するためには、堆積材料として、例えば、Ｃｏ／ＰｔやＣｏ／Ｐｄなどの人工格子多層膜を用いることができる。これら多層膜は、ＣｏとＰｔまたはＰｄとを数原子ごとに室温で交互に積層することにより、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜として形成される。図８（ｃ）を参照して上述した工程において磁性粒子を形成するこのような手法を採用する場合には、図９（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料２１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ２の非磁性層１４および記録層２１が形成されることとなる。そのため、図９（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料２１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４３】
磁気記録媒体Ｘ２は、磁気記録媒体Ｘ１と同様の裏打ち軟磁性部、即ち、グラニュラ垂直磁化軟磁性層である軟磁性層１２と面内磁化軟磁性膜である軟磁性層１３とを含む積層構造を有し且つ軟磁性層１２の側が記録層に近接配置する軟磁性部を具備する。したがって、磁気記録媒体Ｘ２によると、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様に、記録時において優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となる。また、磁気記録媒体Ｘ２によると、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様に、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減しつつ記録層２１の磁化方向の変化を適切に検出することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となる。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層２１における高記録密度化にも寄与する。
【００４４】
加えて、磁気記録媒体Ｘ２は、記録層２１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ２の製造方法においては、上述のように、記録層２１の磁性を発現するための磁性粒子２１ａを、非磁性材料２１ｂの内部にて微小に形成することができる。記録層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録層の記録分解能が高くなることが知られている。したがって、上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ２においては、記録層２１の磁性機能を発現する磁性粒子２１ａについて小さな粒径を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００４５】
【実施例】
次に、本発明の実施例について記載する。
【００４６】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、スパッタリング法によりＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの密着層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式のスパッタリング装置（商品名：Ｃ３０１０、アネルバ製）を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４０ｎｍ／ｍｉｎとした。以降のスパッタリングにおいてもスパッタリングガスとしてＡｒガスを使用した。
【００４７】
次に、スパッタリング法により密着層上にＣｏＺｒＮｂを成膜することによって、厚さ１００ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を３０ｎｍ／ｍｉｎとした。形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ_８５Ｚｒ_１０Ｎｂ_５の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ（テスラ）であった。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの第１の非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．５Ｐａとし、スパッタリング速度を２０ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００４８】
次に、スパッタリング法により非磁性層上にＦｅＮｉ−ＳｉＯ_２を成膜することによって、グラニュラ垂直磁化軟磁性層（厚さ：１００ｎｍ、コラム径：５ｎｍ、コラム間の非磁性領域の幅：１ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ_５０Ｎｉ_５０ターゲットとＳｉＯ_２ターゲットを同時にスパッタすることで当該層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．４Ｐａとし、スパッタリング速度を２５ｎｍ／ｍｉｎとした。本スパッタリングでは、ＦｅＮｉとＳｉＯ_２が層状構造にはならず、堆積成長する過程でＦｅＮｉはＳｉＯ_２を吐出する。これにより、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラム（ＦｅＮｉ）と非磁性材料（ＳｉＯ_２）とを含む磁性コラム構造が形成される。本構成においては、ＦｅＮｉコラムの各々が、形状磁化異方性に起因して、垂直方向に磁化容易軸を有することになる。形成されたグラニュラ垂直磁化軟磁性層は、（Ｆｅ_５０Ｎｉ_５０）_９０（ＳｉＯ_２）_１０の組成を有し、飽和磁束密度は０．７Ｔを示した。また、当該軟磁性層について磁化の磁界依存性を測定したところ、当該軟磁性層は図４に示すような特性を示し、当該軟磁性層の保磁力が充分に小さいことを確認した。
【００４９】
次に、スパッタリング法によりグラニュラ垂直磁化軟磁性層上にＳｉＯ_２を成膜することによって、厚さ５ｎｍの第２の非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５０】
次に、スパッタリング法により非磁性層上にＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２を成膜することによって、厚さ２３ｎｍの垂直磁気異方性の記録層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．５Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ／ｍｉｎとした。形成された記録層は、Ｃｏ_７０Ｃｒ_１８Ｐｔ_１２−ＳｉＯ_２の組成を有し、保磁力は４．５ｋＯｅを示し、飽和磁束密度は０．４３Ｔを示した。当該記録層について磁化の磁界依存性を測定したところ、当該記録層は図３に示すような依存性を示し、当該記録層の保磁力が充分に大きいことを確認した。
【００５１】
次に、スパッタリング法により記録層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。本工程では、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を６０ｎｍ／ｍｉｎとした。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００５２】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体に対して、オーバーライト特性を調べた。具体的には、まず、ライト電流を３０ｍＡとした単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度４００ｋＦＣＩ（ＦｌｕｘＣｈａｎｇｅｐｅｒＩｎｃｈ）の信号を記録した後、同一の単磁極ヘッドを使用して更に線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生した。再生に際し、スペクトルアナライザ（アンリツ製）を使用して、２０ｋＦＣＩ記録信号の出力を検出したところ、４３ｄＢであり、良好なオーバーライト特性が得られた。また、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは３μＶｒｍｓであった。一方、線記録密度３００ｋＦＣＩの信号を記録し、当該記録信号を再生する際の媒体ノイズＮｍを測定したところ、６μＶｒｍｓであった。
【００５３】
【比較例１】
第１の非磁性層およびグラニュラ垂直磁化軟磁性層を形成しない以外は実施例１と同様にして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、実施例１と同様にして特性評価を行ったところ、オーバーライト特性については４３ｄＢであった。線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７２ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは３μＶｒｍｓであった。一方、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生する際の媒体ノイズＮｍは１１μＶｒｍｓであった。また、スペクトルアナライザを使用して、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生する際の再生スペクトルを調べたところ、面内磁化軟磁性層に由来するノイズが非常に大きいことが判った。記録信号の線記録密度の大きくなるほど、軟磁性層に由来する媒体ノイズは相対的に大きくなる傾向にあるが、このように、本比較例の磁気記録媒体は、実施例１の磁気記録媒体と比較して、線記録密度３００ｋＦＣＩ程度以上の記録信号の再生の際に媒体ノイズＮｍの増大が顕著となることがわかった。上述の実施例１および比較例１の特性評価の結果から、記録層の直下にグラニュラ垂直磁化軟磁性層が存在する場合には、高線記録密度の信号を記録する場合にも、記録性能を劣化させることなくノイズが不当に大きく上昇しないことが判る。
【００５４】
【実施例２〜４】
＜磁気記録媒体の作製＞
グラニュラ垂直磁化軟磁性層を形成する前に第１の非磁性層であるＣｒ層を酸素に対して暴露した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜４の磁気記録媒体を作製した。酸素の暴露量は、１Ｌないし約０．２分間（実施例２）、１０Ｌないし約２分間（実施例３）、または１００Ｌないし約５分間（実施例４）とした。
【００５５】
グラニュラ垂直磁化軟磁性層においては、磁性コラムの直径に対して当該軟磁性層の厚さ（磁性コラムの高さ）を大きくすれば、垂直磁気異方性が増大する傾向にある。したがって、グラニュラ垂直磁化軟磁性層の厚さを１００ｎｍに設定する場合、層内に形成される磁性コラムの直径を制御することによって、当該軟磁性層がどの程度の垂直磁気異方性を獲得できるのかについて調べることができる。実施例２〜４の磁気記録媒体の作製では、第１の非磁性層（Ｃｒ層）における酸素リッチな表面にスパッタされたＦｅＮｉ（磁性コラム構成材料）がＣｒ層と強固に密着し、Ｃｒ層上のＦｅＮｉの移動は抑制される。その結果、堆積成長するＦｅＮｉからＳｉＯ_２（グラニュラ垂直磁化軟磁性層の非磁性領域構成材料）が吐出されて、細い磁性コラムが成長しやすいのである。各実施例の磁気記録媒体について、磁性コラム（ＦｅＮｉ）の直径を調べたところ、実施例２では直径４．５ｎｍ、実施例３では４ｎｍ、実施例４では３ｎｍであった。加えて、実施例２〜４では、このようなコラム径の減少に伴って、磁性コラム間の非磁性領域（ＳｉＯ_２）も薄くなったことが確認された。また、実施例２〜４のグラニュラ垂直磁化軟磁性層の飽和磁化の値は全て、約０．７Ｔであり同程度であった。
【００５６】
＜特性評価＞
実施例２〜４の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度３００ｋＦＣＩの信号を記録した後に当該記録信号のを再生した場合の媒体ノイズＮｍを測定した。その結果、実施例２では、２．８μＶｒｍｓであり、実施例３では２．６μＶｒｍｓであり、実施例４では２．４μＶｒｍｓであった。これらの値は、実施例１よりも小さい。このように、グラニュラ垂直磁化軟磁性層における磁性コラムのアスペクト比（高さ／コラム径）を大きくすると、媒体ノイズを低減できることが判った。
【００５７】
【実施例５】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す層構成を有する磁気記録媒体を、実施例１とは異なる工程を含む方法により作製した。具体的には、まず、実施例１と同様にして、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ_８５Ｚｒ_１０ＮＢ_５、厚さ１００ｎｍ）、第１の非磁性層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）、およびグラニュラ垂直磁化軟磁性層（Ｆｅ_５０Ｎｉ_５０−ＳｉＯ_２、厚さ：１００ｎｍ、コラム径：５ｎｍ、コラム間の非磁性領域の幅：１ｎｍ）を形成した。
【００５８】
次に、スパッタリング法により、グラニュラ垂直磁化軟磁性層上にＳｉＯ_２を成膜することによって、厚さ１２ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ／ｍｉｎとした。次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上にＦｅ_５０Ｐｔ_５０を島状に堆積成長させることによって、直径約５ｎｍの非磁性微粒子を形成した。本スパッタリングでは、ターゲットとしてＦｅ_５０Ｐｔ_５０を使用し、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ／ｍｉｎとし、基板温度は室温とした。
【００５９】
次に、非磁性微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において、グラニュラ垂直磁化軟磁性層上の非磁性層と、その上の記録層とが形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。また、本工程では、微粒子の全体が第２の非磁性層内に進入した後は、それ以上にＫｒインオを照射しても当該微粒子は第２の非磁性層にそれ以上入り込むことはなかった。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁化を示した。このようにして形成された記録層の保磁力Ｈｃは７ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．９４Ｔであった。磁化は膜面に対して垂直方向を向いており、垂直磁気異方性を有していた。
【００６０】
＜特性評価＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した後に当該記録信号のを再生したところ、当該信号振幅は０．６７ｍＶであり、８００ｋＦＣＩの媒体ノイズは５μＶｒｍｓであった。したがって、磁気ディスク媒体で一般的に利用される性能評価方法、即ち、孤立マーク（本実施例では２０ｋＦＣＩの信号）の再生信号振幅を高線記録密度の信号（本実施例では８００ｋＦＣＩの信号）を再生する際の媒体ノイズで除した値、Ｓ＠２０ｋＦＣＩ／Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩは４２．５ｄＢであった。
【００６１】
【比較例２】
グラニュラ軟磁性層を形成した後に、ＳｉＯ_２を１２ｎｍの厚さで成膜したのに代えてＳｉＯ_２を５ｎｍの厚さで成膜することによって第２の非磁性層を形成し、且つ、当該第２の非磁性層上にＦｅ_５０Ｐｔ_５０を１００ｎｍの厚さで成膜することによって記録層を形成した後に当該記録層を加熱処理（加熱温度：４００℃、加熱時間：６０秒）した以外は、実施例５と同様にして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、実施例５と同様にしてＳ＠２０ｋＦＣＩ／Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩの値を求めたところ、３８．５ｄＢであった。この結果から、本発明に係る実施例５の磁気記録媒体は、比較例２の磁気記録媒体よりも、媒体ノイズが小さく、記録分解能に優れていることが理解できよう。
【００６２】
【実施例６】
第２の非磁性層の構成材料としてＳｉＯ_２に代えてＡｌ_２Ｏ_３を用い、且つ、イオン照射エネルギーを５００ｋｅＶに代えて６００ｋｅＶとした以外は、実施例５と同様にして、磁気記録媒体を作製した。Ａｌ_２Ｏ_３は、ＳｉＯ_２よりも、融点が高いので、結晶格子を構成する各原子間の結合エネルギーは大きい傾向にある。非磁性材料膜を構成する非磁性材料の原子間結合エネルギーが大きいほど、当該膜内で磁性化する粒子どうしの一体化は阻止または抑制され、従って、小径の磁性粒子を形成するうえでは好適であるといえる。本実施例の磁気記録媒体について、実施例５と同様にして再生特性を調べたところ、実施例５と同様な結果が得られた。
【００６３】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００６４】
（付記１）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、
面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、
前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し、且つ、垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備えることを特徴とする磁気記録媒体。
（付記２）前記第１軟磁性層および前記第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している、付記１に記載の磁気記録媒体。
（付記３）前記記録層および前記第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している、付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）前記非磁性層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化マグネシウムよりなる、付記３に記載の磁気記録媒体。
（付記５）前記第２軟磁性層は、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラムと非磁性領域とを含む磁性コラム構造を有する、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記６）前記磁性コラムの延び方向長さは、当該磁性コラムの直径より長い、付記５に記載の磁気記録媒体。
（付記７）前記記録層を構成する磁性粒子の粒径に対する、前記磁性コラムの前記直径の比率は、０．５〜０．９５である、付記６に記載の磁気記録媒体。
（付記８）前記記録層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む、付記１から７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記９）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に前記第１軟磁性層を形成するための工程と、
前記第１軟磁性層の上位に前記第２軟磁性層を形成するための工程と、
前記第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に前記第１軟磁性層を形成するための工程と、
前記第１軟磁性層の上位に前記第２軟磁性層を形成するための工程と、
前記第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記非磁性材料は非磁性酸化物である、付記９または１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）前記粒子形成工程では、前記磁性化可能粒子または前記磁性粒子はスパッタリング法により形成される、付記９から１１のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係る垂直磁気記録方式の磁気記録媒体によると、記録時の記録磁界を増大させることによって良好な記録を実現することができるとともに、再生時の媒体ノイズを低減することによって良好な再生を実現することができる。また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法によると、良好な記録および再生を実現することのできる垂直磁気記録媒体の記録層にて小径の磁性粒子を適切に形成することによって、記録分解能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】本発明に係る磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図３】記録層について、磁化の磁界依存性におけるヒステリシスループの一例を表す。
【図４】第２軟磁性層について、磁化の磁界依存性の一例を表す。
【図５】図１に示す磁気記録媒体に対する記録処理の様子を表す。
【図６】図１に示す磁気記録媒体の記録処理後の状態を表す。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図８】図７に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図９】図８に続く工程を表す。
【図１０】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１１】図１０に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【符号の説明】
Ｘ１，Ｘ２磁気記録媒体
Ｓ基板
１１，２１記録層
１２，１３軟磁性層
１２ａ磁性コラム
１２ｂ非磁性領域
１４，１５非磁性層
１６密着層
１７保護膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
With an increase in the amount of information processing in a computer system, a storage device such as a hard disk is required to have an increased storage capacity. In order to satisfy such demands, in recent years, magnetic recording media of the perpendicular magnetic recording system have attracted attention. Perpendicular magnetic recording type magnetic recording media are disclosed in, for example, Patent Documents 1, 2, and 3.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-109044
[Patent Document 2]
JP-A-6-103550
[Patent Document 3]
JP 2001-283419 A
[0004]
FIG. 10 shows a magnetic disk X3 which is an example of a conventional magnetic recording medium of the perpendicular magnetic recording system. In FIG. 10, a partial perspective view of the magnetic disk X3 is shown together with the magnetic head H for recording. FIG. 11 shows a stacked configuration of the magnetic disk X3.
[0005]
The magnetic disk X3 includes a substrate S, a recording layer 31, a soft magnetic layer 32, an intermediate layer 33, an adhesion layer 34, and a protective film 35. Each layer is formed by laminating the adhesion layer 34, the soft magnetic layer 32, the intermediate layer 33, the recording layer 31, and the protective film 35 in this order from the substrate S side. The recording layer 31 is a perpendicular magnetization film magnetized with an easy axis in a direction perpendicular to the film surface of the magnetic film constituting the layer. The soft magnetic layer 32 is composed of a magnetic film having a relatively high magnetic permeability, and is an in-plane magnetized film magnetized with an easy axis of magnetization in a direction (in-plane direction) parallel to the film surface of the magnetic film. is there. The intermediate layer 33 is made of a non-magnetic material, magnetically separates the recording layer 31 and the soft magnetic layer 32, and avoids the influence of the crystal lattice structure of the soft magnetic layer 32 when the recording layer 31 is formed. belongs to. The adhesion layer 34 is made of a non-magnetic material, and is for appropriately fixing the soft magnetic layer 32 formed thereon on the substrate S. The protective film 35 is for physically protecting the recording layer 31 from the outside.
[0006]
At the time of recording on the magnetic disk X3, as shown in FIG. 10, a magnetic head H as an electromagnet is brought into close proximity to the recording layer 31 side of the magnetic disk X3, and To apply a recording magnetic field. A part of the recording magnetic field passes through the recording layer 31 by magnetizing it vertically, changes its direction in the soft magnetic layer 32, and then passes through the recording layer 31 perpendicularly again to return to the magnetic head H. By changing the direction of the magnetic field from the magnetic head H while moving the magnetic head H relative to the magnetic disk X3 in the direction indicated by the arrow A, the recording layer 31 is magnetized in the vertical direction and alternately inverted. Are formed continuously in the track direction of the magnetic disk X3. In this manner, the magnetic domain corresponding to the predetermined signal is recorded on the recording layer 31. On the other hand, when reproducing the magnetic disk X3, a change in the direction of the magnetic field from the magnetic domain formed inside the recording layer 31 is detected as a change in the magnetization direction of the recording layer 31 via the magnetic head for reading. .
[0007]
In the above-described recording process, since the soft magnetic layer 32 having a high magnetic permeability exists below the recording layer 31, the perpendicular component of the recording magnetic field in the recording layer 31 increases more than when the soft magnetic layer 32 does not exist. ing. It is known that the increase in the perpendicular component of the recording magnetic field contributes to the improvement of the recording sensitivity. Thus, the soft magnetic layer 32 is provided to improve the recording sensitivity.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since such a soft magnetic layer 32 has a considerably high magnetic susceptibility, a magnetic field component derived from the soft magnetic layer 32 is detected as noise when reproducing the magnetic disk X3. As described above, the conventional magnetic disk X3 of the perpendicular magnetic recording system has difficulty in achieving good reproduction, and may not be able to sufficiently reduce noise.
[0009]
The present invention was conceived under such circumstances, and provides a magnetic recording medium of a perpendicular magnetic recording system capable of realizing good recording and good reproduction, and a method of manufacturing the same. The purpose is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetic recording medium. The magnetic recording medium includes a recording layer having a perpendicular magnetic anisotropy and a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer having an in-plane magnetic anisotropy, and a first soft magnetic layer And a second soft magnetic layer having a perpendicular magnetic anisotropy and a relatively small perpendicular coercive force.
[0011]
According to the magnetic recording medium having such a configuration, good recording can be realized. In the magnetic recording medium according to the first aspect of the present invention, a so-called backing soft magnetic portion for the recording layer is formed by the first soft magnetic layer relatively far from the recording layer and the second soft magnetic layer relatively close to the recording layer. Is configured. The first and second soft magnetic layers have high magnetic permeability. Further, while the first soft magnetic layer has in-plane magnetic anisotropy, the second soft magnetic layer closer to the recording layer has perpendicular magnetic anisotropy similarly to the recording layer. During a recording process on a magnetic recording medium having such a backing soft magnetic portion, a part of the recording magnetic field passes through the recording layer while being perpendicularly magnetized, and further perpendicularly passes through the second soft magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy. Then, the direction is changed in the first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy, and then the light passes through the second soft magnetic layer and the recording layer perpendicularly again to return to the magnetic head. Since the first and second soft magnetic layers have high magnetic permeability, the perpendicular component of the recording magnetic field in the recording layer is considerably larger than when the first and second soft magnetic layers are not present. The recording magnetic field easily passes in the perpendicular direction to the second soft magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, and passes in the in-plane direction to the first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy. Since the second soft magnetic layer is provided closer to the recording layer than the first soft magnetic layer, the recording layer and the vicinity thereof are easily oriented in the vertical direction. Therefore, in the first aspect of the present invention, the perpendicular component of the recording magnetic field in the recording layer is smaller than that in, for example, the magnetic disk X3 in which the soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy alone constitutes the backing soft magnetic portion. Too big. As described above, according to the first aspect of the present invention, excellent recording sensitivity can be achieved, and as a result, good recording can be realized.
[0012]
Further, according to the magnetic recording medium of the first aspect of the present invention, good reproduction can be realized. In the magnetic recording medium according to the first aspect of the present invention, the soft magnetic underlayer includes a first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy and a second soft magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy. The coercive force of these soft magnetic layers is considerably smaller than that of the recording layer, and the second soft magnetic layer is located between the recording layer and the first soft magnetic layer. When the recording magnetic field is not applied, the second magnetic layer reverses the magnetization of the adjacent magnetic domain and closes the magnetic flux in order to minimize the magnetic energy of the second magnetic layer. When the magnetic flux of the second soft magnetic layer is closed, the magnetic field from the first soft magnetic layer is sufficiently shut off, and leakage to the recording layer side is prevented or sufficiently suppressed. Such a magnetic flux closed state of the second soft magnetic layer is maintained even during reproduction of the magnetic recording medium, and a magnetic field component derived from the first and second soft magnetic layers at the position of the magnetic head during reproduction is: It disappears or is sufficiently reduced. As described above, according to the magnetic recording medium of the first aspect of the present invention, the noise magnetic field can be eliminated or sufficiently reduced during reproduction, and as a result, good reproduction can be realized. . Reduction of the noise magnetic field during reproduction also contributes to higher recording density in the recording layer.
[0013]
Thus, according to the magnetic recording medium of the first aspect of the present invention, good recording can be realized and good reproduction can be realized. Such a magnetic recording medium is suitable for practical use as a high recording density perpendicular magnetic recording medium.
[0014]
In the first aspect of the present invention, preferably, a non-magnetic layer is interposed between the first soft magnetic layer and the second soft magnetic layer. According to such a configuration, when forming the second soft magnetic layer on the first soft magnetic layer, the second soft magnetic layer is formed without being affected by the crystal lattice structure of the first soft magnetic layer. be able to. In addition, both soft magnetic layers can be appropriately separated magnetically.
[0015]
Preferably, a non-magnetic layer is interposed between the recording layer and the second soft magnetic layer. The nonmagnetic layer is preferably made of silicon oxide, aluminum oxide, or magnesium oxide. According to such a configuration, the recording layer can be formed without being affected by the crystal lattice structure of the second soft magnetic layer when the recording layer is formed on the second soft magnetic layer. In addition, both layers can be appropriately separated magnetically.
[0016]
Preferably, the recording layer includes a magnetic material composed of a noble metal and another transition metal. Such a magnetic material is suitable as a material forming a recording layer in a perpendicular magnetic recording system.
[0017]
Preferably, the second soft magnetic layer is a granular perpendicular magnetization soft magnetic layer having a magnetic column structure extending in the vertical direction and including a plurality of magnetic columns having perpendicular magnetic anisotropy and a non-magnetic region. In the granular perpendicular magnetization soft magnetic film, the easy axis of magnetization can be formed in the perpendicular direction while maintaining relatively large saturation magnetization due to the shape anisotropy. The length of the magnetic column in the extending direction is preferably longer than the diameter of the magnetic column. Such a configuration is suitable for securing a good shape effect in the second soft magnetic layer. The ratio of the diameter of the magnetic column to the diameter of the magnetic particles constituting the recording layer is preferably 0.5 to 0.95. Such a configuration is suitable for obtaining a sufficiently strong magnetization in the second soft magnetic layer.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, a recording layer having perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy, and a recording layer A second soft magnetic layer having a relatively small perpendicular coercive force having a perpendicular magnetic anisotropy positioned between the first soft magnetic layer and the second soft magnetic layer. Is done. This manufacturing method includes a step of forming a first soft magnetic layer on a base material, a step of forming a second soft magnetic layer above the first soft magnetic layer, and a step of forming a second soft magnetic layer on the second soft magnetic layer. Forming a non-magnetic material film by depositing a non-magnetic material on the non-magnetic material film; forming a plurality of magnetizable particles on the non-magnetic material film; By irradiating the magnetizable particles with ions, an ion irradiation step for moving the magnetizable particles into the non-magnetic material film and the magnetizable particles inside the non-magnetic material film are perpendicularly magnetized. A recording layer forming step for forming a recording layer on at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing so as to have anisotropy. The base material is a member serving as a base on which a laminated structure of a soft magnetic layer or more is formed, and includes a substrate alone and a substrate having an adhesive layer already laminated on a laminated surface. In addition, forming the second soft magnetic layer above the first soft magnetic layer means that the second soft magnetic layer is formed directly on the first soft magnetic layer, or that the second soft magnetic layer is not formed with respect to the first soft magnetic layer. This includes the case where the second soft magnetic layer is formed via the magnetic layer. In addition, the term “magnetization” refers to obtaining a property having spontaneous magnetization.
[0019]
According to such a method, the magnetic recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the obtained magnetic recording medium has the same effects as those described above with respect to the first aspect.
[0020]
In addition, according to the method of the second aspect, it is possible to manufacture a magnetic recording medium having excellent recording resolution of the recording layer. In the technical field of magnetic recording media, it is known that the smaller the particle size of the magnetic particles exhibiting the magnetic function in the recording layer, the smaller the recording noise and the higher the recording resolution of the recording layer. Also, in order to generate a high coercive force in a magnetic material, it is necessary to heat-treat the magnetic material at a relatively high temperature. However, it is known that when heat-treated at a high temperature, the magnetic particles grow together by bonding. I have. In the production method according to the second aspect of the present invention, in the particle forming step, non-magnetic particles capable of acquiring magnetism by crystallization accelerated by, for example, heat treatment are converted to non-magnetic particles as magnetizable particles. Once formed on the surface of the material film. At this time, the magnetizable particles are formed with a desired small particle size. Next, in the ion irradiation step, the microparticles are buried inside the nonmagnetic material film. Next, in the recording layer forming step, the microparticles are crystallized to obtain perpendicular magnetic anisotropy magnetism, and a recording layer is formed in a region where the magnetic particles exist at a predetermined density. In the recording layer forming step, the nonmagnetic material between the particles acts as a barrier, and the integration of neighboring particles is prevented or suppressed. As a result, the particles can be crystallized while maintaining a small particle size to obtain magnetism. Since the diameter of the magnetic particles is small, recording noise in the recording layer during reproduction is small, that is, the recording resolution is high. As described above, according to the method for manufacturing a magnetic recording medium according to the second aspect of the present invention, it is possible to achieve a small particle size for the magnetic particles exhibiting the magnetic function of the recording layer, and therefore, to achieve a magnetic recording medium having excellent recording resolution. It becomes possible to manufacture a recording medium.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, a recording layer having perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy, and a recording layer Another method for manufacturing a magnetic recording medium comprising: a second soft magnetic layer located between the first soft magnetic layer and having a perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively small perpendicular coercive force. Is provided. This manufacturing method includes a step of forming a first soft magnetic layer on a base material, a step of forming a second soft magnetic layer above the first soft magnetic layer, and a step of forming a second soft magnetic layer on the second soft magnetic layer. A non-magnetic material film forming step for forming a non-magnetic material film by depositing a non-magnetic material on the non-magnetic material film, a particle forming step for forming a plurality of magnetic particles on the non-magnetic material film, Irradiating ions to move the magnetic particles into the nonmagnetic material film, and forming a recording layer on at least a part of the nonmagnetic material film. And
[0022]
According to such a method, the magnetic recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the third aspect of the present invention, the obtained magnetic recording medium has the same effects as those described above with respect to the first aspect. In the manufacturing method according to the third aspect, in the particle forming step, for example, magnetic particles that have already acquired perpendicular magnetic anisotropy are once formed on the surface of the nonmagnetic material film. At this time, the magnetic particles are formed with a desired small particle size. Next, in a recording layer forming step, the magnetic particles are buried inside the nonmagnetic material film, and a recording layer is formed in a region where the magnetic particles exist at a predetermined density. The magnetic particles constituting the recording layer are adjusted to a desired small particle size in the particle forming step. Since the diameter of the magnetic particles is small, recording noise in the recording layer during reproduction is small, that is, the recording resolution is high. As described above, according to the method for manufacturing a magnetic recording medium according to the third aspect of the present invention, similarly to the method according to the second aspect, achieving a small particle size of the magnetic particles exhibiting the magnetic function of the recording layer. Therefore, a magnetic recording medium having excellent recording resolution can be manufactured.
[0023]
In the second and third aspects of the present invention, preferably, the non-magnetic material is a non-magnetic oxide. In the particle forming step, the magnetizable particles or the magnetic particles are preferably formed by a sputtering method. Magnetizable particles or magnetic particles can be formed by depositing a predetermined material in a so-called island shape on the nonmagnetic material film by a sputtering method.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a magnetic recording medium X1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows a partial cross section of the magnetic recording medium X1. The magnetic recording medium X1 is configured as a perpendicular magnetic recording type magnetic disk including a substrate S, a recording layer 11, soft magnetic layers 12, 13, nonmagnetic layers 14, 15, an adhesion layer 16, and a protective film 17. And has a laminated configuration shown in FIG.
[0025]
The substrate S is a non-magnetic substrate made of, for example, an aluminum alloy, glass, or ceramic. The surface of the substrate S is smoothed by a chemical method, a physical method, or a mechanical method.
[0026]
The recording layer 11 exhibits perpendicular magnetic anisotropy having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the film surface of the magnetic film constituting this layer, and is magnetized upward or downward in the figure. Further, the recording layer 11 has a large coercive force, and the magnetic field dependence of the magnetization with respect to the perpendicular magnetic field shows a hysteresis loop as shown in the graph of FIG. 3, for example. Such a recording layer 11 is made of, for example, CoCrPt, CoCrPt-SiO. ₂ , CoCrTa, CoPt, TbFeCo and other Co-based alloys, or FePt, γFe ₂ O ₃ And other ferrite alloys. The thickness of the recording layer 11 is, for example, 3 to 30 nm.
[0027]
The soft magnetic layer 12 is composed of a granular perpendicular magnetization soft magnetic film. The granular perpendicular magnetization soft magnetic film includes a magnetic column 12a made of a soft magnetic material and a nonmagnetic region 12b made of a nonmagnetic material surrounding the magnetic column 12a. As the soft magnetic material, for example, a crystallized material such as permalloy (FeNi) and sendust (FeSiAl), or a microcrystalline or amorphous material such as CoZrNb and FeSiC is used. Non-magnetic materials include, for example, SiO 2 ₂ , Al ₂ O ₃ , MgO and other oxide materials are used. The soft magnetic layer 12 has an easy axis of magnetization in the vertical direction similarly to the easy axis of the recording layer 11 due to the shape magnetic anisotropy of the plurality of magnetic columns 12a, and is magnetized in the perpendicular direction. Further, the soft magnetic layer 12 has a smaller coercive force than the recording layer 11, and exhibits a magnetic field dependence of magnetization as shown in the graph of FIG. 4, for example. In the graph of FIG. 4, a curve 41 represents the magnetic field dependence of the magnetization with respect to the perpendicular magnetic field, and a curve 42 represents the magnetic field dependence of the magnetization with respect to the in-plane magnetization. The thickness of the soft magnetic layer 12 is, for example, 10 to 100 nm. In the present embodiment, the length of the magnetic column 12a in the extending direction is longer than the diameter of the magnetic column 12a. Such a configuration is suitable for forming the soft magnetic layer 12 as a perpendicular magnetization film.
[0028]
The soft magnetic layer 13 has in-plane magnetic anisotropy having an easy axis of magnetization in a direction parallel to the film surface of the magnetic film forming the layer, and is magnetized in the in-plane direction. The axis of easy magnetization and the direction of magnetization of the soft magnetic layer 13 are preferably oriented in the radial direction of the disk. The soft magnetic layer 13 has a smaller coercive force than the recording layer 11. Such a soft magnetic layer 13 can be made of, for example, permalloy, sendust, a Co-based amorphous material, or an Fe-based amorphous material. The thickness of the soft magnetic layer 13 is, for example, 50 to 300 nm.
[0029]
The non-magnetic layer 14 is made of a non-magnetic material, appropriately separates the recording layer 11 and the soft magnetic layer 12 magnetically, and reduces the influence of the crystal lattice structure of the soft magnetic layer 12 when the recording layer 11 is formed. It is to avoid. The non-magnetic layer 15 is made of a non-magnetic material, and appropriately separates the soft magnetic layer 12 and the soft magnetic layer 13 magnetically appropriately, and has a crystal lattice structure of the soft magnetic layer 13 when the soft magnetic layer 12 is formed. This is to avoid the effect. The nonmagnetic layers 14 and 15 are made of, for example, SiO 2 ₂ , Al ₂ O ₃ , MgO, Cr, Ti, or CrMo. The thickness of the nonmagnetic layers 14 and 15 is, for example, 0.5 to 10 nm.
[0030]
The adhesion layer 16 is for appropriately fixing the soft magnetic layer 12 laminated thereon to the substrate S, and is made of, for example, Cr, Ti, NiP, NiAl. The thickness of the adhesion layer 16 is, for example, 1 to 20 nm. The protective film 17 is for physically protecting the recording layer 11 from the outside, and is made of, for example, amorphous carbon, diamond-like carbon, SiN, or SiC. The thickness of the protective film 17 is, for example, 0.5 to 5 nm.
[0031]
In the manufacture of the magnetic recording medium X1, after performing a smoothing surface treatment on the substrate S, the adhesion layer 16, the soft magnetic layer 13, the non-magnetic layer 15, the soft magnetic layer 12, and the non-magnetic layer 14 are applied to the substrate S. , And the recording layer 11 are sequentially laminated. These layers can be formed by a sputtering method using a single or a plurality of targets made of a predetermined material corresponding to each of the layers. After that, a protective film 17 is formed on the recording layer 11. The protective film 17 can be formed by, for example, a sputtering method or an MOCVD method.
[0032]
At the time of recording on the magnetic recording medium X1, as shown in FIG. 5, a magnetic head H, which is an electromagnet, is brought into close proximity to the recording layer 11 side of the magnetic recording medium X1. Is applied with a recording magnetic field. A part of the recording magnetic field passes through the recording layer 11 while being perpendicularly magnetized, passes through the nonmagnetic layer 13 and further passes through the soft magnetic layer 12 perpendicularly, and then passes through the nonmagnetic layer 14 where the soft magnetic layer 13 passes. After changing the direction, the light passes through the soft magnetic layer 12 and the recording layer 11 again and returns to the magnetic head. By changing the direction of the magnetic field from the magnetic head H while moving the magnetic head H relative to the magnetic recording medium X1 in the direction indicated by the arrow A, the recording layer 11 is magnetized in the vertical direction and alternately inverted. A plurality of magnetic domains are formed continuously in the track direction of the magnetic recording medium X1. Thus, a magnetic domain corresponding to a predetermined signal is recorded on the recording layer 11.
[0033]
In the magnetic recording medium X1, the soft magnetic layer 12 relatively close to the recording layer 11 and the soft magnetic layer 13 relatively far from the recording layer 11 form a soft magnetic layer lining the recording layer 11. The magnetic material forming the soft magnetic layers 12 and 13 has a sufficiently high magnetic permeability as a soft magnetic part. Further, the soft magnetic layer 13 has in-plane magnetic anisotropy, while the soft magnetic layer 12 has perpendicular magnetic anisotropy like the recording layer 11. In the magnetic recording medium X1 having such a soft magnetic underlayer, a large recording magnetic field can be obtained in the above-described recording processing. Specifically, due to the presence of the soft magnetic layer 12 having perpendicular magnetic anisotropy, the recording magnetic field in the recording layer 11 and the vicinity thereof is easily oriented in the vertical direction. That is, the perpendicular component of the recording magnetic field in and around the recording layer 11 increases. Therefore, in the magnetic recording medium X1, the conventional magnetic recording medium (for example, the magnetic disk X3 described above with reference to FIG. 10) in which the soft magnetic layer having the in-plane magnetic anisotropy alone forms the backing soft magnetic portion. A larger recording magnetic field can be obtained than in the case. The recording sensitivity increases as the recording magnetic field increases. As described above, according to the magnetic recording medium X1, excellent recording sensitivity can be achieved, and as a result, good recording can be realized.
[0034]
In the magnetic recording medium X1, the backing soft magnetic portion includes a soft magnetic layer 12 having perpendicular magnetic anisotropy and a soft magnetic layer 13 having in-plane magnetic anisotropy. The coercive force of these soft magnetic layers 12 and 13 is considerably smaller than that of the recording layer 11, and the soft magnetic layer 12 is located between the recording layer 11 and the soft magnetic layer 13. When the recording magnetic field is not applied, the soft magnetic layer 12 having perpendicular magnetic anisotropy and having a sufficiently small coercive force, as shown in FIG. The magnetic flux is closed by reversing the magnetization of 12a. When the magnetic flux of the soft magnetic layer 12 is closed, the magnetic field from the soft magnetic layer 13 is sufficiently shut off, and leakage to the recording layer 11 side is prevented or sufficiently suppressed. Such a closed state of the magnetic flux of the soft magnetic layer 12 is maintained even when the magnetic recording medium X1 is reproduced, and the magnetic field component derived from the soft magnetic layers 12 and 13 at the position of the magnetic head at the time of reproduction disappears or is sufficiently reduced. To be reduced. As described above, according to the magnetic recording medium X1, a change in the magnetization direction of the recording layer 11 can be appropriately detected via the read magnetic head while eliminating or sufficiently reducing the noise magnetic field during reproduction. As a result, good reproduction can be realized. Reducing the noise magnetic field during reproduction also contributes to increasing the recording density of the recording layer 11.
[0035]
FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view of a magnetic recording medium X2 according to the second embodiment of the present invention. The magnetic recording medium X2 is configured as a perpendicular magnetic recording type magnetic disk including a substrate S, a recording layer 21, soft magnetic layers 12, 13, nonmagnetic layers 14, 15, an adhesion layer 16, and a protective film 17. It has the same laminated configuration as that shown in FIG. 2, similar to the magnetic recording medium X1. The magnetic recording medium X2 differs from the magnetic recording medium X1 in that it has a recording layer 21 different from the recording layer 11, and the other configuration is the same as that of the magnetic recording medium X1.
[0036]
The recording layer 21 has an isolated fine particle structure in which magnetic particles 21a for expressing magnetism are included in a nonmagnetic material 21b, exhibits perpendicular magnetic anisotropy similarly to the recording layer 11, and has an upward or downward direction in the drawing. It is magnetized in the direction. Further, the recording layer 21 has a large coercive force, and the magnetic field dependence of the magnetization with respect to the perpendicular magnetic field shows a hysteresis loop as shown in the graph of FIG. 3, for example. The particle diameter of the magnetic particles 21a is, for example, 2 to 10 nm, and the ratio of the diameter of the magnetic column 12a to the particle diameter of the magnetic particles 21a is 0.5 to 0.95. The nonmagnetic material 21b is continuous with the nonmagnetic layer 14.
[0037]
8 and 9 show a method of manufacturing the magnetic recording medium X2. In the manufacture of the magnetic recording medium X2, first, a smoothing surface treatment is performed on the substrate S, and then the adhesion layer 16, the soft magnetic layer 13, the nonmagnetic layer 15, and the soft magnetic layer 12 are sequentially formed on the substrate S. By laminating, a laminated structure as shown in FIG. 8A is formed. These layers can be formed by a sputtering method using a single or a plurality of targets made of a predetermined material corresponding to each of the layers. Next, as shown in FIG. 8B, a nonmagnetic material 21b is formed on the soft magnetic layer 12 by a sputtering method. At this time, the nonmagnetic material 21b is formed in a thickness for obtaining a desired thickness in the recording layer 21 and the nonmagnetic layer 14 to be formed.
[0038]
Next, as shown in FIG. 8 (c), fine particles 21a 'are formed on the formed non-magnetic material 21b. Specifically, by depositing a predetermined material on the non-magnetic material 21b by a sputtering method using a predetermined target, fine particles 21a ′ that can be magnetized in a later step are formed. The fine particles 21a 'are formed with a desired small particle size. In addition, the magnetizable fine particles 21a 'are made of a material that can be magnetized by progress of crystallization through, for example, heat treatment. Examples of such a magnetizable material include FePt, CoPt, and CoCrPt. Further, such a magnetizable material is desirably a metal or an alloy having a larger surface energy than the nonmagnetic material 21b. As the surface energy of the material for forming the fine particles 21a 'is larger than that of the nonmagnetic material 21b and the difference between the two surface energies is larger, the fine particles 21a' formed in this step have a smaller diameter and a smaller particle size. It is possible to make.
[0039]
Next, as shown in FIG. 9A, the fine particles 21a 'formed as described above are buried inside the nonmagnetic material 21b. Specifically, the fine particles 21a 'are moved into the non-magnetic material 21b by irradiating ions having a predetermined energy from above the fine particles 21a'. When the ions are irradiated with the energy equal to or higher than the predetermined threshold, the fine particles 21a 'can appropriately enter the inside of the nonmagnetic material 21b. This step can be performed using an ion irradiation apparatus, and a Kr ion beam, a Xe ion beam, or the like can be used as an ion beam.
[0040]
Next, by performing a heat treatment, as shown in FIG. 9B, the fine particles 21a ′ are magnetized to form magnetic particles 21a. As a result, the nonmagnetic layer 14 and the recording layer 21 are formed in the region where the nonmagnetic material 21b is initially formed. In this step, the fine particles 21a 'acquire predetermined magnetism by being heated and crystallization proceeds. In the process of acquiring magnetism, a non-magnetic material 21b exists around the fine particles 21a ', and the non-magnetic material 21b acts as a barrier to prevent or suppress the integration of neighboring fine particles 21a'. For this reason, the fine particles 21a 'can be crystallized while maintaining a small particle size to obtain magnetism.
[0041]
Next, as shown in FIG. 9C, a protective film 17 is formed on the recording layer 21 by a sputtering method. As described above, the magnetic recording medium X2 can be manufactured.
[0042]
In the manufacture of the magnetic recording medium X2, in the step described above with reference to FIG. 8C, fine particles already having perpendicular magnetic anisotropy are replaced by non-magnetic fine particles 21a ′ that can be magnetized later. It may be formed. The fine particles are formed with a desired small particle size. In order to form such magnetic fine particles, for example, an artificial lattice multilayer film such as Co / Pt or Co / Pd can be used as a deposition material. These multilayer films are formed as perpendicular magnetization films having an easy axis of magnetization in the vertical direction by alternately laminating Co and Pt or Pd every several atoms at room temperature. When such a method of forming magnetic particles in the step described above with reference to FIG. 8C is employed, the magnetic fine particles are converted into non-magnetic particles in the ion irradiation step described with reference to FIG. By being buried in the material 21b, the nonmagnetic layer 14 and the recording layer 21 of the magnetic recording medium X2 are formed. Therefore, it is not necessary to perform the heat treatment for causing the fine particles inside the nonmagnetic material 21b to acquire magnetism as described above with reference to FIG. 9B. The magnetic recording medium X2 can also be manufactured by such a method.
[0043]
The magnetic recording medium X2 has a laminated structure including a soft magnetic layer similar to the magnetic recording medium X1, that is, a soft magnetic layer 12 that is a granular perpendicular magnetization soft magnetic layer and a soft magnetic layer 13 that is an in-plane magnetization soft magnetic film. And a soft magnetic portion having the side of the soft magnetic layer 12 disposed close to the recording layer. Therefore, according to the magnetic recording medium X2, as in the case of the magnetic recording medium X1, as described above, excellent recording sensitivity can be achieved during recording, and as a result, good recording can be realized. Further, according to the magnetic recording medium X2, similarly to the case of the magnetic recording medium X1, it is possible to appropriately detect the change in the magnetization direction of the recording layer 21 while eliminating or sufficiently reducing the noise magnetic field during reproduction. As a result, good reproduction can be realized. Reducing the noise magnetic field during reproduction also contributes to increasing the recording density of the recording layer 21.
[0044]
In addition, the magnetic recording medium X2 is excellent in the recording resolution of the recording layer 21. In the method of manufacturing the magnetic recording medium X2, as described above, the magnetic particles 21a for expressing the magnetism of the recording layer 21 can be minutely formed inside the nonmagnetic material 21b. It is known that the smaller the particle size of the magnetic particles exhibiting the magnetic function in the recording layer, the smaller the recording noise and the higher the recording resolution of the recording layer. Therefore, in the magnetic recording medium X2 manufactured by the above-described method, it is possible to achieve a small particle size for the magnetic particles 21a exhibiting the magnetic function of the recording layer 21, and to obtain a high recording resolution. It becomes.
[0045]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
[0046]
Embodiment 1
<Preparation of magnetic recording medium>
A magnetic recording medium having the laminated configuration shown in FIG. 2 was manufactured. Specifically, first, Cr was formed on a glass disk substrate (φ2.5 inch, manufactured by Nippon Sheet Glass) which had been subjected to a surface smoothing treatment by polishing until the surface roughness Ra became 0.2 nm or less. By forming a film, an adhesion layer having a thickness of 5 nm was formed. For the sputtering, an in-line type sputtering apparatus (trade name: C3010, manufactured by Anelva) which can include a plurality of targets was used. This apparatus was also used in the subsequent sputtering. In this sputtering, Ar was used as a sputtering gas, the gas pressure was 0.3 Pa, and the sputtering speed was 40 nm / min. In the subsequent sputtering, Ar gas was used as a sputtering gas.
[0047]
Next, a 100 nm-thick in-plane magnetization soft magnetic layer was formed by depositing CoZrNb on the adhesion layer by a sputtering method. In this sputtering, the gas pressure was 0.3 Pa, and the sputtering speed was 30 nm / min. The formed in-plane magnetization soft magnetic layer is made of Co ₈₅ Zr ₁₀ Nb ₅ And the saturation magnetic flux density was 1.1 T (tesla). Next, a first nonmagnetic layer having a thickness of 5 nm was formed by depositing Cr on the in-plane magnetized soft magnetic layer by a sputtering method. In this sputtering, the gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering speed was 20 nm / min.
[0048]
Next, FeNi-SiO was formed on the nonmagnetic layer by a sputtering method. ₂ Was formed to form a granular perpendicular magnetization soft magnetic layer (thickness: 100 nm, column diameter: 5 nm, width of a nonmagnetic region between columns: 1 nm). Specifically, Fe ₅₀ Ni ₅₀ Target and SiO ₂ The layer was formed by simultaneously sputtering the targets. In this sputtering, the gas pressure was 0.4 Pa, and the sputtering speed was 25 nm / min. In this sputtering, FeNi and SiO ₂ Does not form a layered structure, and FeNi becomes SiO ₂ Is discharged. Thereby, a plurality of magnetic columns (FeNi) extending in the vertical direction and having perpendicular magnetic anisotropy and a non-magnetic material (SiO ₂ ) Is formed. In this configuration, each of the FeNi columns has an easy axis of magnetization in the vertical direction due to shape magnetization anisotropy. The formed granular perpendicular magnetization soft magnetic layer is composed of (Fe ₅₀ Ni ₅₀ ) ₉₀ (SiO ₂ ) ₁₀ And the saturation magnetic flux density was 0.7T. Further, when the magnetic field dependence of the magnetization of the soft magnetic layer was measured, it was confirmed that the soft magnetic layer exhibited characteristics as shown in FIG. 4 and that the coercive force of the soft magnetic layer was sufficiently small.
[0049]
Next, SiO 2 is deposited on the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer by sputtering. ₂ Was formed to form a second nonmagnetic layer having a thickness of 5 nm. In this sputtering, the gas pressure was set to 1.0 Pa, and the sputtering speed was set to 15 nm / min.
[0050]
Next, CoCrPt-SiO is formed on the nonmagnetic layer by a sputtering method. ₂ Was formed to form a perpendicular magnetic anisotropy recording layer having a thickness of 23 nm. In this sputtering, the gas pressure was 1.5 Pa, and the sputtering speed was 10 nm / min. The formed recording layer is made of Co ₇₀ Cr ₁₈ Pt ₁₂ -SiO ₂ , The coercive force was 4.5 kOe, and the saturation magnetic flux density was 0.43 T. When the magnetic field dependence of the magnetization of the recording layer was measured, it was confirmed that the recording layer exhibited the dependence shown in FIG. 3 and the coercive force of the recording layer was sufficiently large.
[0051]
Next, a protective film having a thickness of 5 nm was formed by depositing amorphous carbon on the recording layer by a sputtering method. In this step, Ar was used as a sputtering gas, the gas pressure was 0.3 Pa, and the sputtering speed was 60 nm / min. As described above, the magnetic recording medium of this example was manufactured.
[0052]
<Characteristic evaluation>
The overwrite characteristics of the magnetic recording medium manufactured as described above were examined. Specifically, first, the magnetic recording medium of the present embodiment was applied to the magnetic recording medium of the present embodiment by using a single-pole head having a write current of 30 mA (magnetic flux density Bs of the single magnetic portion: 2T, write core width: 0.2 μm). After recording a signal with a linear recording density of 400 kFCI (Flux Change per Inch), a signal with a linear recording density of 20 kFCI was further recorded using the same single pole head. Next, the recording signal was reproduced using a GMR head (reproduction core width: 0.16 μm, shield gap length: 0.08 μm). Upon reproduction, the output of a 20 kFCI recording signal was detected using a spectrum analyzer (manufactured by Anritsu). As a result, the output was 43 dB, and favorable overwrite characteristics were obtained. The amplitude of the reproduced signal at a linear recording density of 20 kFCI was 0.7 mV, and the medium noise Nm at this time was 3 μVrms. On the other hand, when a signal having a linear recording density of 300 kFCI was recorded and the medium noise Nm at the time of reproducing the recorded signal was measured, it was 6 μVrms.
[0053]
[Comparative Example 1]
A magnetic recording medium of this comparative example was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the first nonmagnetic layer and the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer were not formed. When the characteristics of this magnetic recording medium were evaluated in the same manner as in Example 1, the overwrite characteristics were 43 dB. The reproduction signal amplitude at a linear recording density of 20 kFCI was 0.72 mV, and the medium noise Nm at this time was 3 μVrms. On the other hand, the medium noise Nm when reproducing a recording signal having a linear recording density of 300 kFCI was 11 μVrms. Further, when a reproduction spectrum when reproducing a recording signal having a linear recording density of 300 kFCI was examined using a spectrum analyzer, it was found that the noise derived from the in-plane magnetization soft magnetic layer was extremely large. As the linear recording density of the recording signal increases, the medium noise derived from the soft magnetic layer tends to increase relatively. Thus, the magnetic recording medium of the present comparative example is different from the magnetic recording medium of the first embodiment. In comparison, it was found that the medium noise Nm was significantly increased when reproducing a recording signal having a linear recording density of about 300 kFCI or more. From the results of the characteristic evaluations of Example 1 and Comparative Example 1, the recording performance was improved even when a signal having a high linear recording density was recorded when the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer was present immediately below the recording layer. It can be seen that the noise does not unduly greatly increase without deterioration.
[0054]
[Examples 2 to 4]
<Preparation of magnetic recording medium>
The magnetic recording media of Examples 2 to 4 were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the Cr layer, which was the first nonmagnetic layer, was exposed to oxygen before forming the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer. did. The oxygen exposure was from 1 L to about 0.2 minutes (Example 2), from 10 L to about 2 minutes (Example 3), or from 100 L to about 5 minutes (Example 4).
[0055]
In the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer, if the thickness of the soft magnetic layer (the height of the magnetic column) is increased with respect to the diameter of the magnetic column, the perpendicular magnetic anisotropy tends to increase. Therefore, when the thickness of the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer is set to 100 nm, the perpendicular magnetic anisotropy of the soft magnetic layer can be obtained by controlling the diameter of the magnetic column formed in the layer. You can find out about In the manufacture of the magnetic recording media of Examples 2 to 4, FeNi (magnetic column constituent material) sputtered on the oxygen-rich surface of the first nonmagnetic layer (Cr layer) adheres tightly to the Cr layer, The movement of FeNi above is suppressed. As a result, from the deposited FeNi to SiO ₂ (Non-magnetic region constituent material of the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer) is ejected, and a thin magnetic column is easily grown. When the diameter of the magnetic column (FeNi) of the magnetic recording medium of each example was examined, the diameter was 4.5 nm in Example 2, 4 nm in Example 3, and 3 nm in Example 4. In addition, in Examples 2 to 4, with the decrease in the column diameter, the non-magnetic region (SiO ₂ ) Was also found to be thinner. Further, the values of the saturation magnetization of the granular perpendicular magnetization soft magnetic layers of Examples 2 to 4 were all about 0.7 T, which were almost the same.
[0056]
<Characteristic evaluation>
For the magnetic recording media of Examples 2 to 4, in the same manner as in Example 1, a medium noise Nm was measured when a signal having a linear recording density of 300 kFCI was recorded and then the recorded signal was reproduced. As a result, it was 2.8 μVrms in Example 2, 2.6 μVrms in Example 3, and 2.4 μVrms in Example 4. These values are smaller than in the first embodiment. Thus, it was found that increasing the aspect ratio (height / column diameter) of the magnetic column in the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer can reduce the medium noise.
[0057]
Embodiment 5
<Preparation of magnetic recording medium>
A magnetic recording medium having the layer configuration shown in FIG. 2 was manufactured by a method including steps different from those in Example 1. Specifically, first, in the same manner as in Example 1, a glass disk substrate (φ2.5 inch, manufactured by Nippon Sheet Glass) subjected to a surface smoothing treatment by polishing until the surface roughness Ra becomes 0.2 nm or less. On the other hand, the adhesion layer (Cr, thickness 5 nm), the in-plane magnetization soft magnetic layer (Co ₈₅ Zr ₁₀ NB ₅ , A thickness of 100 nm), a first nonmagnetic layer (Cr, 5 nm in thickness), and a granular perpendicular magnetization soft magnetic layer (Fe ₅₀ Ni ₅₀ -SiO ₂ (Thickness: 100 nm, column diameter: 5 nm, width of nonmagnetic region between columns: 1 nm).
[0058]
Next, a SiO 2 film was formed on the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer by sputtering. ₂ Was formed to form a nonmagnetic material film having a thickness of 12 nm. In this sputtering, the gas pressure was set to 1.0 Pa, and the sputtering speed was set to 15 nm / min. Next, Fe is deposited on the nonmagnetic material film by sputtering. ₅₀ Pt ₅₀ Were deposited in an island shape to form non-magnetic fine particles having a diameter of about 5 nm. In this sputtering, Fe was used as a target. ₅₀ Pt ₅₀ The gas pressure was set to 1.0 Pa, the sputtering speed was set to 5 nm / min, and the substrate temperature was set to room temperature.
[0059]
Next, non-magnetic fine particles were irradiated with Kr ions to bury the fine particles inside the non-magnetic material film. Thus, in the region where the nonmagnetic material film was initially formed, the nonmagnetic layer on the granular perpendicular magnetization soft magnetic layer and the recording layer thereon were formed. The energy of the irradiation ions in the ion irradiation step was 500 keV. Also, in this step, after the entire fine particles entered the second non-magnetic layer, the fine particles did not enter the second non-magnetic layer anymore even if Kr ions were irradiated further. . After the ion irradiation, heat treatment was performed at 400 ° C. for 10 minutes. As a result, FePt was improved in crystallinity, became an ordered alloy, and showed magnetization. The coercive force Hc of the recording layer thus formed was 7 kOe, and the value Ms of the saturation magnetization was 0.94 T. The magnetization was perpendicular to the film surface and had perpendicular magnetic anisotropy.
[0060]
<Characteristic evaluation>
When a signal having a linear recording density of 20 kFCI was recorded on the magnetic recording medium of the present embodiment and then the recorded signal was reproduced after recording a signal having a linear recording density of 20 kFCI, the signal amplitude was 0.67 mV and the medium noise was 800 kFCI. Was 5 μVrms. Therefore, a performance evaluation method generally used in a magnetic disk medium, that is, a reproduction signal amplitude of an isolated mark (a signal of 20 kFCI in this embodiment) is converted to a signal of a high linear recording density (a signal of 800 kFCI in this embodiment). The value divided by the medium noise during reproduction, S 再生 20 kFCI / Nm ＠ 800 kFCI, was 42.5 dB.
[0061]
[Comparative Example 2]
After forming the granular soft magnetic layer, SiO 2 ₂ Was formed in a thickness of 12 nm instead of SiO. ₂ Is formed to a thickness of 5 nm to form a second non-magnetic layer, and Fe is formed on the second non-magnetic layer. ₅₀ Pt ₅₀ Was formed in the same manner as in Example 5 except that the recording layer was formed by forming a film having a thickness of 100 nm, and then the recording layer was subjected to a heat treatment (heating temperature: 400 ° C., heating time: 60 seconds). Example magnetic recording media were produced. For this magnetic recording medium, the value of S ＠ 20 kFCI / Nm ＠ 800 kFCI was determined in the same manner as in Example 5, and it was 38.5 dB. From these results, it can be understood that the magnetic recording medium of Example 5 according to the present invention has smaller medium noise and is superior in recording resolution than the magnetic recording medium of Comparative Example 2.
[0062]
Embodiment 6
SiO 2 as a constituent material of the second nonmagnetic layer ₂ Al instead of ₂ O ₃ And a magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 5 except that the ion irradiation energy was changed to 600 keV instead of 500 keV. Al ₂ O ₃ Is SiO ₂ Since the melting point is higher than the melting point, the bond energy between atoms constituting the crystal lattice tends to be large. As the interatomic bond energy of the non-magnetic material constituting the non-magnetic material film is larger, the integration of particles to be magnetized in the film is prevented or suppressed, and therefore, it is more suitable for forming small-diameter magnetic particles. It can be said that there is. When the reproduction characteristics of the magnetic recording medium of this example were examined in the same manner as in Example 5, the same results as in Example 5 were obtained.
[0063]
As a summary of the above, the configuration of the present invention and its variations are listed below as supplementary notes.
[0064]
(Supplementary Note 1) a recording layer having perpendicular magnetic anisotropy and relatively large perpendicular coercive force;
A first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy;
A second soft magnetic layer located between the recording layer and the first soft magnetic layer and having perpendicular magnetic anisotropy and relatively small perpendicular coercive force. Magnetic recording medium.
(Supplementary note 2) The magnetic recording medium according to supplementary note 1, wherein a nonmagnetic layer is interposed between the first soft magnetic layer and the second soft magnetic layer.
(Supplementary note 3) The magnetic recording medium according to supplementary note 1 or 2, wherein a nonmagnetic layer is interposed between the recording layer and the second soft magnetic layer.
(Supplementary note 4) The magnetic recording medium according to supplementary note 3, wherein the nonmagnetic layer is made of silicon oxide, aluminum oxide, or magnesium oxide.
(Supplementary note 5) Any one of Supplementary notes 1 to 4, wherein the second soft magnetic layer has a magnetic column structure including a plurality of magnetic columns extending in a vertical direction and having perpendicular magnetic anisotropy and a nonmagnetic region. A magnetic recording medium according to claim 1.
(Supplementary note 6) The magnetic recording medium according to supplementary note 5, wherein a length of the magnetic column in an extending direction is longer than a diameter of the magnetic column.
(Supplementary note 7) The magnetic recording medium according to supplementary note 6, wherein a ratio of the diameter of the magnetic column to a particle diameter of magnetic particles constituting the recording layer is 0.5 to 0.95.
(Supplementary note 8) The magnetic recording medium according to any one of Supplementary notes 1 to 7, wherein the recording layer includes a magnetic material including a noble metal and another transition metal.
(Supplementary Note 9) A recording layer having a perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer having an in-plane magnetic anisotropy, and the first soft magnetic layer A second soft magnetic layer located between the layers and having a perpendicular magnetic anisotropy and a relatively small perpendicular coercive force, comprising:
A step of forming the first soft magnetic layer on a substrate,
Forming the second soft magnetic layer above the first soft magnetic layer;
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on the second soft magnetic layer;
A particle forming step for forming a plurality of magnetizable particles on the non-magnetic material film,
By irradiating the magnetizable particles with ions, an ion irradiation step for moving the magnetizable particles into the non-magnetic material film,
A recording layer for forming the recording layer on at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing the magnetizable particles inside the nonmagnetic material film so as to have perpendicular magnetic anisotropy; Forming a magnetic recording medium.
(Supplementary Note 10) A recording layer having a perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer having an in-plane magnetic anisotropy, and the first soft magnetic layer A second soft magnetic layer located between the layers and having a perpendicular magnetic anisotropy and a relatively small perpendicular coercive force, comprising:
A step of forming the first soft magnetic layer on a substrate,
Forming the second soft magnetic layer above the first soft magnetic layer;
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on the second soft magnetic layer;
A particle forming step for forming a plurality of magnetic particles on the non-magnetic material film,
Irradiating the magnetic particles with ions moves the magnetic particles into the non-magnetic material film, and forms a recording layer for forming the recording layer on at least a part of the non-magnetic material film. And a method of manufacturing a magnetic recording medium.
(Supplementary note 11) The method for producing a magnetic recording medium according to supplementary note 9 or 10, wherein the nonmagnetic material is a nonmagnetic oxide.
(Supplementary Note 12) The method of manufacturing a magnetic recording medium according to any one of Supplementary Notes 9 to 11, wherein, in the particle forming step, the magnetizable particles or the magnetic particles are formed by a sputtering method.
[0065]
【The invention's effect】
According to the magnetic recording medium of the perpendicular magnetic recording system according to the present invention, good recording can be realized by increasing the recording magnetic field at the time of recording, and good reproduction can be achieved by reducing medium noise at the time of reproduction. Can be realized. According to the method of manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention, by appropriately forming small-diameter magnetic particles in a recording layer of a perpendicular magnetic recording medium capable of realizing good recording and reproduction, the recording resolution can be improved. Improvement can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a magnetic recording medium according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a laminated configuration of a magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 3 illustrates an example of a hysteresis loop in the magnetic field dependence of magnetization for a recording layer.
FIG. 4 shows an example of magnetic field dependence of magnetization for a second soft magnetic layer.
FIG. 5 shows a state of a recording process on the magnetic recording medium shown in FIG.
FIG. 6 shows a state of the magnetic recording medium shown in FIG. 1 after a recording process.
FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view of a magnetic recording medium according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows some steps in a method for manufacturing the magnetic recording medium shown in FIG.
FIG. 9 shows a step that follows the step of FIG.
FIG. 10 is a partial perspective view of a conventional magnetic recording medium of a perpendicular magnetic recording system.
FIG. 11 shows a laminated configuration of the magnetic recording medium shown in FIG.
[Explanation of symbols]
X1, X2 magnetic recording medium
S substrate
11, 21 recording layer
12,13 Soft magnetic layer
12a Magnetic column
12b Non-magnetic area
14,15 Non-magnetic layer
16 Adhesion layer
17 Protective film

Claims

A recording layer having perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively large perpendicular coercive force,
A first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy;
A second soft magnetic layer located between the recording layer and the first soft magnetic layer and having perpendicular magnetic anisotropy and relatively small perpendicular coercive force. Magnetic recording medium.

The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the second soft magnetic layer has a magnetic column structure including a plurality of magnetic columns extending in a vertical direction and having perpendicular magnetic anisotropy and a nonmagnetic region.

3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein a length of the magnetic column in an extending direction is longer than a diameter of the magnetic column.

A recording layer having perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy, and a portion between the recording layer and the first soft magnetic layer. And a second soft magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively small perpendicular coercive force, comprising:
A step of forming the first soft magnetic layer on a substrate,
Forming the second soft magnetic layer above the first soft magnetic layer;
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on the second soft magnetic layer;
A particle forming step for forming a plurality of magnetizable particles on the non-magnetic material film,
By irradiating the magnetizable particles with ions, an ion irradiation step for moving the magnetizable particles into the non-magnetic material film,
A recording layer for forming the recording layer on at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing the magnetizable particles inside the nonmagnetic material film so as to have perpendicular magnetic anisotropy; Forming a magnetic recording medium.

A recording layer having perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively large perpendicular coercive force, a first soft magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy, and a portion between the recording layer and the first soft magnetic layer. And a second soft magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy and having a relatively small perpendicular coercive force, comprising:
A step of forming the first soft magnetic layer on a substrate,
Forming the second soft magnetic layer above the first soft magnetic layer;
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on the second soft magnetic layer;
A particle forming step for forming a plurality of magnetic particles on the non-magnetic material film,
Irradiating the magnetic particles with ions moves the magnetic particles into the non-magnetic material film, and forms a recording layer for forming the recording layer on at least a part of the non-magnetic material film. And a method of manufacturing a magnetic recording medium.