JP2004273046A - 垂直磁気記録媒体用ディスク基板及び垂直磁気記録ディスク - Google Patents
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Abstract
【課題】S/N比の高い、高記録密度化に適した、熱揺らぎ障害耐性を備える垂直磁気記録ディスクを安定した品質で得られるよう、垂直磁気記録媒体に好適なディスク基板を提供する。
【解決手段】基板1上に、軟磁性下地層3と、非磁性下地層5とが形成され、該非磁性下地層5はCrを主成分とする非晶質材料からなる垂直磁気記録媒体用ディスク基板である。このディスク基板上に、垂直磁気記録層6を形成してなる垂直磁気記録ディスク10である。
【選択図】 図1
【解決手段】基板1上に、軟磁性下地層3と、非磁性下地層5とが形成され、該非磁性下地層5はCrを主成分とする非晶質材料からなる垂直磁気記録媒体用ディスク基板である。このディスク基板上に、垂直磁気記録層6を形成してなる垂直磁気記録ディスク10である。
【選択図】 図1
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HDD(ハードディスクドライブ)等に搭載され、高記録密度化が可能な垂直磁気記録ディスク等に好適なディスク基板及び垂直磁気記録ディスクに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の情報化社会は急激な高度化を続けており、HDD(ハードディスクドライブ)に代表される磁気記録装置では、2.5インチ径の磁気ディスクにして、1枚辺り60Gバイトを超える情報記録容量が求められるようになってきた。
磁気ディスクにおいて、これらの所要に応えるためには1平方インチ辺り100Gビット(100Gbit/inch2)を越える情報記録密度を実現することが求められる。このような高記録密度で安定した記録再生を行なうには、磁気記録再生方式として垂直磁気記録方式を採用することが好ましいとされる。特に、垂直磁気記録方式は熱磁気余効による熱揺らぎ障害に対する耐性が高いので、高記録密度領域において特に好ましい。
磁気ディスクを垂直磁気記録方式に対応させるためには、現在普及している面内磁気記録方式用の磁気ディスクから大幅に異なる設計思想が要求される。
【0003】
垂直磁気記録ディスクにあっては、基板上に軟磁性体からなる軟磁性下地層と、硬磁性体からなる垂直磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録ディスクが好ましいとされる。二層型垂直磁気記録ディスクにあっては、磁気記録時に、磁気ヘッド−垂直磁気記録層−軟磁性層間に好適な磁気回路を形成することができ、垂直磁気記録層に磁気記録するのを、軟磁性層が助けている。
また、軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、非磁性下地層を形成することも好ましいとされる。
このような二層型垂直磁気記録ディスクとしては例えば、特開2002−74648号公報(下記特許文献1)に記載されたような垂直磁気記録媒体が知られている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−74648号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
磁気記録媒体において、記録再生信号のS/N比を向上させようとした場合、磁気記録層の磁化遷移ノイズを低減することが肝要である。この磁化遷移ノイズは通常、磁気記録層を形成する磁性グレインの配向性や形状、粒径およびこれらの分散により左右されることが知られている。
また、S/N比は、磁性グレイン間に介在する交換相互作用などの磁気的相互作用の影響にも左右されることが知られている。磁性グレイン間に介在する磁気的相互作用の影響が大きい場合、記録ビット間の磁化反転が阻害される場合があり、特に情報記録密度が高記録密度となるほど、好適な記録再生が阻害されてしまう。
このような磁気的相互作用を抑制するために通常、磁性グレイン間に粒界部分を形成せしめて、磁気的相互作用を遮断しようとさせている。
例えば磁気記録層を、高記録密度化に好適なCo系合金の硬磁性層とする場合では、Co系合金のhcp結晶構造に粒界を形成せしめることが望ましい。しかし、Co系合金を垂直磁気記録層として用いようとした場合において、好適な粒界が形成され難いという問題があった。
【0006】
本発明者らの考察によれば、この原因は、面内磁気記録ディスクにおいては、Co系合金のhcp結晶構造はディスク面内に配向しているために、粒界部を形成する材料が磁気記録層の外へ流出することが抑制されていて粒界が形成され易く、グレインも小さくなり易い一方で、垂直磁気記録媒体においては、hcp結晶構造がディスク面に垂直に配向しているために、粒界部を形成する材料が磁気記録層の垂直方向、即ち、磁気記録層の下側の層(例えば、軟磁性下地層や非磁性下地層)や、上側の層(例えば保護層)内に拡散流出しやすく、好適な粒界が形成され難いものと考えられる。
このため、垂直磁気記録媒体を更に高S/N比化することは困難であって、高記録密度化対応が阻害されている。
さらに、垂直磁気記録ディスクにおいては、軟磁性下地層の劣化による記録再生障害が大きな問題となっている。垂直磁気記録層のS/N比を向上させるために、垂直磁気記録層形成前に基板を加熱する試みがなされている。これは、加熱した基板上に垂直磁気記録層を形成することにより、前述した磁性グレイン配向性や形状、粒径およびこれらの分散を制御することによって、S/N比を向上させようとするものである。
【0007】
しかし、軟磁性層を構成する軟磁性材料は耐食性が小さい材料である場合が多く、加熱時に軟磁性層の特性が低下してしまう場合が多い。軟磁性層の特性が低下すると、磁気ヘッド−垂直磁気記録層−軟磁性層間に好適な磁気回路の形成が阻害され、S/N比が低下してしまう場合がある。また、加熱された基板上に垂直磁気記録層を形成すると、粒界部を形成する材料が拡散流出するのを促進するものと考えられる。従って、かえってS/N比を低下させてしまう場合がある。
このため、従来は、高S/N比が得られる垂直磁気記録ディスクを安定的に量産(大量生産)することは困難であって、出荷製品に高度な品質保証を付与することが阻害されていた。
そこで、本発明は、上記従来の種々の問題点を解決し、S/N比の高い垂直磁気記録ディスクを実現することにより、高記録密度化に適した、熱揺らぎ障害耐性を備える垂直磁気記録ディスクを安定した品質で得られるような、垂直磁気記録媒体に好適なディスク基板及び垂直磁気記録ディスクを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するべく、垂直磁気記録層の下側の非磁性下地層材料に着目し、鋭意研究した結果、Crを主成分とする非晶質材料からなる非磁性下地層を用いた垂直磁気記録ディスクによれば高S/N比を実現できることを見い出し、得られた知見に基づいて本発明を完成するに到った。
【0009】
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
(構成1)基板上に、軟磁性下地層と、非磁性下地層とが形成された垂直磁気記録媒体用ディスク基板であって、前記非磁性下地層は、Crを主成分とする非晶質材料からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成2)前記非磁性下地層は、CrとTaを含む非晶質合金材料からなることを特徴とする構成1記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成3)前記非磁性下地層は、CrとTaを含み、更にTiとNiの少なくとも一方を含む非晶質合金材料からなることを特徴とする構成2記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成4)前記軟磁性下地層は、非晶質のCo系合金材料からなることを特徴とする構成1乃至3の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成5)前記軟磁性下地層と非磁性下地層との間に、非晶質の非金属中間層が形成されていることを特徴とする構成1乃至4の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成6)構成1乃至5の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板上に、垂直磁気記録層を形成してなることを特徴とする垂直磁気記録ディスク。
【0010】
本発明の垂直磁気記録媒体用ディスク基板は、構成1にあるように、基板上に、軟磁性下地層と、非磁性下地層とが形成され、該非磁性下地層は、Crを主成分とする非晶質材料からなる。また、この垂直磁気記録媒体用ディスク基板上に、垂直磁気記録層を形成することにより、垂直磁気記録ディスクが得られる。
このようなCr系非晶質材料からなる非磁性下地層の上に垂直磁気記録層を形成した垂直磁気記録ディスクは、高S/N比が得られ、高記録密度化に資することができる。
なお、本発明にいう非晶質とは、結晶学的に言う長距離秩序を備えない物質のことであって、例えば、完全なアモルファス物質や、微結晶(ナノクリスタル)を含むアモルファス物質のことである。長距離秩序を備えないので、X線回折像には結晶質に由来する鋭利なピークが観察されない。
【0011】
非磁性下地層は、垂直磁気記録層の結晶配向を基板面に対して垂直方向に配向させるのを促進する作用と、垂直磁気記録層の微細化を促進する作用を備える。
本発明における非磁性下地層の材料としては、Crを主成分とする非晶質材料であり、特に非晶質のCr系合金材料が好ましい。このようなCr系合金の場合、hcp結晶構造を備える例えばCoPt系垂直磁気記録層の結晶軸(c軸)を垂直方向に配向するよう制御する作用が高く、hcp結晶構造が微細かつ均一に成長できるため好適である。
すなわち、非晶質のCr系合金の非磁性下地層により、垂直磁気記録層のhcp結晶構造が微細かつ均一に成長できるよう、垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進するための核の成長サイトを形成するとともに、非磁性下地層から垂直磁気記録層へのCr拡散により磁性粒子間の磁気的相互作用を抑制するための好適な粒界を形成することができる。この結果、垂直磁気記録層の微結晶化によりジグザグ磁壁の幅が小さくノイズを少なくでき、かつ、磁性粒子間の磁気的相互作用を好適に遮断することができるので、高S/N比を実現することが可能になる。
【0012】
本発明では、このようなCr系の非晶質合金材料の中でも、CrとTaを含む非晶質合金材料であることが好ましい。Crは単体では通常bcc結晶構造をとるが、CrにTaを添加して合金化することにより、ナノクリスタルを形成でき好適な非晶質構造とすることができる。Taの含有量としては、5at%〜50at%の範囲内であることが好ましい。Taの含有量が5at%未満では、良好な非晶質構造が得られ難くなるので好ましくなく、また50at%を超えると、垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進するための作用と、非磁性下地層から垂直磁気記録層へのCr拡散による磁性粒子間の磁気的相互作用を抑制するための粒界を形成する作用が十分に得られない場合があるので好ましくない。
さらには、CrとTaを含み、更にTiとNiの少なくとも一方を含む非晶質合金材料であることが好ましい。TiやNiを含むことにより、好適な非晶質構造を形成し、垂直磁気記録層の成長サイトを形成する作用をさらに促進する。
このような非磁性下地層の膜厚は2nm〜30nmが好適である。非磁性下地層の膜厚が2nm未満の場合、垂直磁気記録層の結晶軸を制御する作用が不十分であり、また30nmを越えると、垂直磁気記録層を構成する磁性結晶粒子のサイズが増大し、ノイズを増大させるため好ましくない。
【0013】
本発明において、基板上に、垂直磁気記録層の磁気回路を好適に調整するための軟磁性下地層を設ける。この軟磁性下地層は、非晶質の軟磁性下地層であって、軟磁性特性を備える軟磁性体からなる。本発明における軟磁性下地層の材料としては、非晶質のCo系合金材料が好ましく、特にCoZr系合金材料が好ましい。具体的には、CoZrTa系合金、CoNbZr系合金、CoFeB系合金などを用いることができる。
本発明においては、基板上に設けた上記軟磁性下地層と非磁性下地層との間に、非晶質の非金属中間層を設けることも好ましい。この非金属中間層は、下に位置する軟磁性下地層を防護する作用と、上に位置する非磁性下地層の微細化を促進する作用を備えるものであって、非晶質の非金属非磁性層である。本発明における非金属中間層の材料としては、例えばアモルファスカーボン等が好ましい。
【0014】
本発明において、基板は特に限定されないが、ガラス基板やアルミ合金等の金属基板を用いることができる。平滑性の高いガラス基板を用いると、磁気記録ヘッドの浮上量を低下させることができ、特に好適である。
本発明において、垂直磁気記録層はCoPt系垂直磁気記録層であることが好ましい。さらに、垂直磁気記録層の結晶構造はhcp結晶構造であることが好ましい。垂直磁気記録層にhcp結晶構造からなるCoPt系磁性層を用いた場合、hcp結晶構造のc軸を基板面に対し垂直配向させることにより、垂直磁気記録層の磁化容易軸を垂直配向させることができる。
上記CoPt系垂直磁気記録層は保磁力Hcが高く、磁化反転核生成磁界Hnをゼロ未満の小さな値とすることができるので熱揺らぎに対する耐性を向上させることが出来るので好適である。
なお、本発明の垂直磁気記録層において、Ptの含有量は10at%〜25at%であることが好ましく、特に12at%〜20at%であることが望ましい。Ptの含有量が10at%未満では異方性磁界Hkが低くなり、熱揺らぎ耐性が低下するので好ましくなく、また、25at%を越えるとfcc結晶構造との積層欠陥が発生する場合があるので好ましくない。
【0015】
特に、B、Nb、Zr、Hfの少なくとも一種の元素を含有する場合においては、垂直磁気記録層を構成する磁性結晶粒子を微細化させる作用があるので高記録密度化に好適である。また、本発明の垂直磁気記録層において、B、Nb、Zr及びHfから選択された少なくとも一種の元素の含有量は、1at%〜20at%であることが好ましく、特に1at%〜10at%であることが望ましい。これらの元素の含有量が1at%未満では磁性結晶粒子を微細化させる作用が低下するため好ましくなく、また、20at%を越えると垂直磁気記録層の垂直配向性が低下する為好ましくない。
また、本発明においては、垂直磁気記録層にCrを含有させることも好ましい。垂直磁気記録層にCrを含有させることにより、非磁性下地層からのCrの拡散と相俟って、磁性結晶粒子の粒界部分にCrを偏析させることができるので、磁性粒子間に好適なCrによる粒界部分を形成せしめて、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用を抑制して高記録密度化に資することができる。
【0016】
垂直磁気記録層にCrを含有させる場合においては、その含有量は、10at%〜25at%とするのが好適であり、更には13at%〜22at%とするのが望ましい。Crの含有量が上記の範囲内であると、磁性結晶粒子間に好適な粒界を形成し易くなる。なお、Crの含有量が25at%を越えると、異方性磁界Hkの低下による熱揺らぎ耐性の低下が見られる場合があり、好ましくない。
本発明において、垂直磁気記録層の上に、保護層を設けることが好適である。保護層を設けることにより、磁気ディスク上を浮上飛行する磁気記録ヘッドから磁気ディスク表面を保護することができる。保護層の材料としては、たとえば炭素系保護層が好適である。また、保護層の膜厚は3nm〜7nm程度が好適である。
本発明において、上記保護層上に、更に潤滑層を設けることが好ましい。潤滑層を設けることにより、磁気記録ヘッドと磁気ディスク間の磨耗を抑止でき、磁気ディスクの耐久性を向上させることができる。潤滑層の材料としては、たとえばPFPE(パーフロロポリエーテル)が好ましい。また、潤滑層の膜厚は0.5nm〜1.5nm程度が好適である。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る垂直磁気記録ディスクの一実施形態の層構成を示す断面図である。
図1において、1はガラスディスク、2は付着層、3は軟磁性下地層、4は非金属中間層、5は非磁性下地層、6は垂直磁気記録層、7は保護層、8は潤滑層であり、本実施の形態に係る垂直磁気記録ディスク10はこれらの層から構成されている。
ガラスディスク1は、化学強化されたアモルファスのアルミノシリケートガラスからなるガラスディスクである。
付着層2は、軟磁性下地層3のガラスディスク1に対する付着力を補強する作用を備える。
軟磁性下地層3は、非晶質の合金軟磁性下地層であって、軟磁性特性を備える軟磁性体からなる。非金属中間層4は、非晶質の非金属非磁性層であって、軟磁性下地層3を防護する作用と、非磁性下地層5の微細化を促進する作用を備える。
【0018】
非磁性下地層5は、本発明ではCrを主成分とする非晶質材料からなる非磁性下地層であって、垂直磁気記録層6の垂直配向を促進する作用と、微細化を促進する作用を備える。
垂直磁気記録層6は、hcp結晶構造の合金硬磁性磁気記録層である。磁化容易軸はディスク面に対して垂直に配向している。
保護層7は、磁気ヘッド(図示せず)の衝撃から垂直磁気記録ディスク10を防護するための層である。また、潤滑層8は、磁気ヘッド(図示せず)の衝撃を緩和するための層である。
なお、本実施の形態では、ガラスディスク1上に、付着層2、軟磁性下地層3、非金属中間層4、及び非磁性下地層5を形成することにより、本発明に係る垂直磁気記録媒体用のディスク基板を構成している。
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【0019】
(実施例1)
アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のガラスディスク1を得た。
このガラスディスク1の主表面の表面粗さをAFM(原子間力顕微鏡)で測定したところ、Rmaxが4.8nm、Raが0.42nmという平滑な表面形状であった。なお、Rmax及びRaは、日本工業規格(JIS)に従う。
得られたガラスディスク1上に、真空引きを行なった枚葉・静止対向型成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にて、Ar雰囲気中で、付着層2、軟磁性下地層3、非金属中間層4を順次成膜した。
付着層2は20nmのTi層となるように、Tiターゲットを用いて成膜した。また、軟磁性層下地層3は300nmの非晶質のCoZrTa(Co:88at%、Zr:5at%、Ta:7at%)合金層となるように、CoZrTaターゲットを用いて成膜した。このCoZrTa合金は軟磁気特性を示す軟磁性体である。さらに、非金属中間層4は、非磁性非金属のアモルファスカーボン層(膜厚1nm)となるように、グラファイトターゲットを用いて成膜した。
【0020】
このようにしてガラスディスク1上に非金属中間層4までを成膜して得られたディスクの表面粗さをAFMで同様に測定したところ、Rmaxが5.1nm、Raが0.48nmという平滑な表面形状であった。
また、VSM(振動試料型磁化測定装置)で得られたディスクの磁気特性を測定したところ、保磁力(Hc)は2エルステッド(Oe)、飽和磁束密度は810emu/ccであり、好適な軟磁性特性を示していた。
上で得られたディスクを、引き続き真空引きを行なった成膜装置内で加熱し、DCマグネトロンスパッタリング法にて、Ar雰囲気中で、非磁性下地層5、垂直磁気記録層6、保護層7を順次成膜した。
上記の加熱は、真空中で275℃、9秒間、ディスクを保持することにより行なった。
非磁性下地層5は、非晶質のCrTiTa(Cr:45at%、Ti:45at%、Ta:10at%)合金層が15nmの厚さに形成されるように、CrTiTaターゲットを用いて成膜した。
こうしてガラスディスク1上に非磁性下地層5までを成膜することにより、本実施例に係るディスク基板を得た。
非磁性下地層5の微細構造を調べるため、XRD(X線回折測定)法で分析した。なお、CuのKα線によりゴニオメーター法でX線回折測定を行った。分析の結果を図2に示した。図2に示すように、結晶質に由来する鋭利なピークは観察されず、非磁性下地層のCrTiTa膜は非晶質であることが確認された。
【0021】
次に、このディスク基板上に、CoCrPt合金からなる硬磁性体のターゲットを用いて、20nmのhcp結晶構造からなる垂直磁気記録層6が形成されるように成膜した。該垂直磁気記録層6は、Co:62.5at%、Cr:20at%、Pt:17.5at%の合金材料である。
次いで、Arに水素を30%含有させた混合ガスを用いて、カーボンターゲットをスパッタリングすることにより、水素化炭素からなる保護層7(膜厚5nm)を形成した。水素化炭素とすることにより、膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対して垂直磁気記録層6を防護することができる。
この後、PFPE(パーフロロポリエーテル)からなる潤滑層8をディップコート法により形成した。潤滑層8の膜厚は1nmである。
以上の製造工程により、本実施例の垂直磁気記録ディスク10が得られた。
【0022】
得られた垂直磁気記録ディスク10の垂直磁気記録層6の配向性をX線回折法にて分析したところ、ディスク面に対して垂直方向に配向していた。
また、得られた垂直磁気記録ディスク10を透過型電子顕微鏡(TEM)で分析したところ、軟磁性下地層3は、長距離秩序が観察されない非晶質であることが確認された。また、軟磁性下地層3には加熱に伴う変質などは観察されなかった。
また、得られた垂直磁気記録ディスク10の磁気特性をVSMで評価したところ、保磁力(Hc)は4200エルステッド、角型比(残留磁化(Mr)/飽和磁化(Ms))は0.94、磁化反転核生成磁界(Hn)は−1000エルステッドという、好適な磁気特性を示した。さらに、MH曲線の傾きは、1.2/4πという好適な磁気特性を示した。
なお、磁気特性としては、保磁力、角型比は数値が高ければ高い程好ましく、磁化反転核生成磁界は0未満のなるべく小さい値であるほど好ましい。また、MH曲線の傾きは、1.0/4πに近ければ近いほど好ましい。理論上、1.0/4πであれば、磁気的相互作用が抑制され実質的に作用していないと考えられるからである。
【0023】
さらに、得られた垂直磁気記録ディスク10の電磁変換特性を測定したところ、S/N比は25.8dBであり、記録密度が100Gbit/inch2以上の磁気ディスクにとって好適な結果が得られた。
なお、電磁変換特性は以下のようにして測定した。
R/Wアナライザー(GUZIK)と、記録側がSPT素子、再生側がGMR素子を備える垂直磁気記録方式用磁気ヘッドとを用いて、780kfciの記録密度で測定した。このとき、磁気ヘッドの浮上量は12nmであった。
また、熱揺らぎ測定についても行なったが、障害は確認されなかった。
なお、上記磁気特性等の結果については、後記表1にも纏めて示した。
【0024】
(実施例2、実施例3)
実施例1において、非磁性下地層5を、CrNiTa(Cr:50at%、Ni:40at%、Ta:10at%)からなる非晶質合金層とした(実施例2)。このCrNiTa合金層が15nmの厚さに形成されるように、CrNiTaターゲットを用いて成膜した。なお、実施例1と同様にX線回折測定により分析したところ、上記CrNiTa膜は非晶質であることが確認された。
また、実施例1において、非磁性下地層5を、CrTa(Cr:60at%、Ta:40at%)からなる非晶質合金層とした(実施例3)。このCrTa合金層が15nmの厚さに形成されるように、CrTaターゲットを用いて成膜した。実施例1と同様にX線回折測定により分析したところ、上記CrTa膜は非晶質であることが確認された。
このように非磁性下地層5の材料が異なる点以外は実施例1と同様の製造方法により垂直磁気記録ディスクを得た。
得られた垂直磁気記録ディスクについて実施例1と同様に分析評価した結果を後記表1に掲げる。
【0025】
(比較例1、比較例2)
実施例1において、非磁性下地層5を、NiZrTa(Ni:40at%、Zr:50at%、Ta:10at%)からなる非晶質合金層とした(比較例1)。このNiZrTa合金層が15nmの厚さに形成されるように、NiZrTaターゲットを用いて成膜した。
また、実施例1において、非磁性下地層5を、Ru層とした(比較例2)。このRu層が15nmの厚さに形成されるように、Ruターゲットを用いて成膜した。実施例1と同様にX線回折測定により分析したところ、図2に示すように、X線回折パターンに鋭利な回折ピークが観察され、上記Ru膜は結晶質(hcp結晶構造)であることが確認された。
このように非磁性下地層5の材料が異なる点以外は実施例1と同様の製造方法により垂直磁気記録ディスクを得た。
得られた垂直磁気記録ディスクについて実施例1と同様に分析評価した結果を下記表1に掲げる。
【0026】
【表1】
【0027】
上記表1の結果から、本発明実施例に係る垂直磁気記録ディスクは、垂直磁気記録層の下に設けられる非磁性下地層が、Crを主成分とする非晶質合金材料からなっており、これにより高いS/N比を実現していることがわかる。また、実施例の垂直磁気記録ディスクは、磁気特性においても良好な結果を示している。
これは、Cr系の非磁性下地層により、CoCr系合金のhcp結晶構造が微細かつ均一に成長できるよう、垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進するための核の成長サイトを提供するとともに、非磁性下地層から垂直磁気記録層へのCr拡散によりCoCr系磁性粒子間の磁気的相互作用を抑制するための好適な粒界を形成する。この結果、垂直磁気記録層の微結晶化によりジグザグ磁壁の幅が小さくノイズを少なくでき、かつ、磁性粒子間の磁気的相互作用を好適に遮断することができるので、高S/N比を実現できたものと考えられる。
これに対し、Niを主成分とする非磁性下地層を用いた比較例1の垂直磁気記録ディスクでは、S/N比が非常に低く、高記録密度化の要求に応えられない。また、結晶質のRuからなる非磁性下地層を用いた比較例2の垂直磁気記録ディスクでは、S/N比が比較例1と比べても更に低く、到底高記録密度化を実現することが出来ない。
【0028】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、S/N比の高い垂直磁気記録ディスクを実現することができる。そして、このようなS/N比の高い、高記録密度化に適した、熱揺らぎ障害耐性を備える垂直磁気記録ディスクを安定した品質で得られるような、垂直磁気記録媒体に好適なディスク基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る垂直磁気記録ディスクの一実施形態の層構成を示す断面図である。
【図2】CrTiTa膜(実施例)及びRu膜(比較例)のX線回折パターンを示す図である。
【符号の説明】
1 ガラスディスク
2 付着層
3 軟磁性下地層
4 非金属中間層
5 非磁性下地層
6 垂直磁気記録層
7 保護層
8 潤滑層
10 垂直磁気記録ディスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式のHDD(ハードディスクドライブ)等に搭載され、高記録密度化が可能な垂直磁気記録ディスク等に好適なディスク基板及び垂直磁気記録ディスクに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の情報化社会は急激な高度化を続けており、HDD(ハードディスクドライブ)に代表される磁気記録装置では、2.5インチ径の磁気ディスクにして、1枚辺り60Gバイトを超える情報記録容量が求められるようになってきた。
磁気ディスクにおいて、これらの所要に応えるためには1平方インチ辺り100Gビット(100Gbit/inch2)を越える情報記録密度を実現することが求められる。このような高記録密度で安定した記録再生を行なうには、磁気記録再生方式として垂直磁気記録方式を採用することが好ましいとされる。特に、垂直磁気記録方式は熱磁気余効による熱揺らぎ障害に対する耐性が高いので、高記録密度領域において特に好ましい。
磁気ディスクを垂直磁気記録方式に対応させるためには、現在普及している面内磁気記録方式用の磁気ディスクから大幅に異なる設計思想が要求される。
【0003】
垂直磁気記録ディスクにあっては、基板上に軟磁性体からなる軟磁性下地層と、硬磁性体からなる垂直磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録ディスクが好ましいとされる。二層型垂直磁気記録ディスクにあっては、磁気記録時に、磁気ヘッド−垂直磁気記録層−軟磁性層間に好適な磁気回路を形成することができ、垂直磁気記録層に磁気記録するのを、軟磁性層が助けている。
また、軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、非磁性下地層を形成することも好ましいとされる。
このような二層型垂直磁気記録ディスクとしては例えば、特開2002−74648号公報(下記特許文献1)に記載されたような垂直磁気記録媒体が知られている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−74648号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
磁気記録媒体において、記録再生信号のS/N比を向上させようとした場合、磁気記録層の磁化遷移ノイズを低減することが肝要である。この磁化遷移ノイズは通常、磁気記録層を形成する磁性グレインの配向性や形状、粒径およびこれらの分散により左右されることが知られている。
また、S/N比は、磁性グレイン間に介在する交換相互作用などの磁気的相互作用の影響にも左右されることが知られている。磁性グレイン間に介在する磁気的相互作用の影響が大きい場合、記録ビット間の磁化反転が阻害される場合があり、特に情報記録密度が高記録密度となるほど、好適な記録再生が阻害されてしまう。
このような磁気的相互作用を抑制するために通常、磁性グレイン間に粒界部分を形成せしめて、磁気的相互作用を遮断しようとさせている。
例えば磁気記録層を、高記録密度化に好適なCo系合金の硬磁性層とする場合では、Co系合金のhcp結晶構造に粒界を形成せしめることが望ましい。しかし、Co系合金を垂直磁気記録層として用いようとした場合において、好適な粒界が形成され難いという問題があった。
【0006】
本発明者らの考察によれば、この原因は、面内磁気記録ディスクにおいては、Co系合金のhcp結晶構造はディスク面内に配向しているために、粒界部を形成する材料が磁気記録層の外へ流出することが抑制されていて粒界が形成され易く、グレインも小さくなり易い一方で、垂直磁気記録媒体においては、hcp結晶構造がディスク面に垂直に配向しているために、粒界部を形成する材料が磁気記録層の垂直方向、即ち、磁気記録層の下側の層(例えば、軟磁性下地層や非磁性下地層)や、上側の層(例えば保護層)内に拡散流出しやすく、好適な粒界が形成され難いものと考えられる。
このため、垂直磁気記録媒体を更に高S/N比化することは困難であって、高記録密度化対応が阻害されている。
さらに、垂直磁気記録ディスクにおいては、軟磁性下地層の劣化による記録再生障害が大きな問題となっている。垂直磁気記録層のS/N比を向上させるために、垂直磁気記録層形成前に基板を加熱する試みがなされている。これは、加熱した基板上に垂直磁気記録層を形成することにより、前述した磁性グレイン配向性や形状、粒径およびこれらの分散を制御することによって、S/N比を向上させようとするものである。
【0007】
しかし、軟磁性層を構成する軟磁性材料は耐食性が小さい材料である場合が多く、加熱時に軟磁性層の特性が低下してしまう場合が多い。軟磁性層の特性が低下すると、磁気ヘッド−垂直磁気記録層−軟磁性層間に好適な磁気回路の形成が阻害され、S/N比が低下してしまう場合がある。また、加熱された基板上に垂直磁気記録層を形成すると、粒界部を形成する材料が拡散流出するのを促進するものと考えられる。従って、かえってS/N比を低下させてしまう場合がある。
このため、従来は、高S/N比が得られる垂直磁気記録ディスクを安定的に量産(大量生産)することは困難であって、出荷製品に高度な品質保証を付与することが阻害されていた。
そこで、本発明は、上記従来の種々の問題点を解決し、S/N比の高い垂直磁気記録ディスクを実現することにより、高記録密度化に適した、熱揺らぎ障害耐性を備える垂直磁気記録ディスクを安定した品質で得られるような、垂直磁気記録媒体に好適なディスク基板及び垂直磁気記録ディスクを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するべく、垂直磁気記録層の下側の非磁性下地層材料に着目し、鋭意研究した結果、Crを主成分とする非晶質材料からなる非磁性下地層を用いた垂直磁気記録ディスクによれば高S/N比を実現できることを見い出し、得られた知見に基づいて本発明を完成するに到った。
【0009】
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
(構成1)基板上に、軟磁性下地層と、非磁性下地層とが形成された垂直磁気記録媒体用ディスク基板であって、前記非磁性下地層は、Crを主成分とする非晶質材料からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成2)前記非磁性下地層は、CrとTaを含む非晶質合金材料からなることを特徴とする構成1記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成3)前記非磁性下地層は、CrとTaを含み、更にTiとNiの少なくとも一方を含む非晶質合金材料からなることを特徴とする構成2記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成4)前記軟磁性下地層は、非晶質のCo系合金材料からなることを特徴とする構成1乃至3の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成5)前記軟磁性下地層と非磁性下地層との間に、非晶質の非金属中間層が形成されていることを特徴とする構成1乃至4の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
(構成6)構成1乃至5の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板上に、垂直磁気記録層を形成してなることを特徴とする垂直磁気記録ディスク。
【0010】
本発明の垂直磁気記録媒体用ディスク基板は、構成1にあるように、基板上に、軟磁性下地層と、非磁性下地層とが形成され、該非磁性下地層は、Crを主成分とする非晶質材料からなる。また、この垂直磁気記録媒体用ディスク基板上に、垂直磁気記録層を形成することにより、垂直磁気記録ディスクが得られる。
このようなCr系非晶質材料からなる非磁性下地層の上に垂直磁気記録層を形成した垂直磁気記録ディスクは、高S/N比が得られ、高記録密度化に資することができる。
なお、本発明にいう非晶質とは、結晶学的に言う長距離秩序を備えない物質のことであって、例えば、完全なアモルファス物質や、微結晶(ナノクリスタル)を含むアモルファス物質のことである。長距離秩序を備えないので、X線回折像には結晶質に由来する鋭利なピークが観察されない。
【0011】
非磁性下地層は、垂直磁気記録層の結晶配向を基板面に対して垂直方向に配向させるのを促進する作用と、垂直磁気記録層の微細化を促進する作用を備える。
本発明における非磁性下地層の材料としては、Crを主成分とする非晶質材料であり、特に非晶質のCr系合金材料が好ましい。このようなCr系合金の場合、hcp結晶構造を備える例えばCoPt系垂直磁気記録層の結晶軸(c軸)を垂直方向に配向するよう制御する作用が高く、hcp結晶構造が微細かつ均一に成長できるため好適である。
すなわち、非晶質のCr系合金の非磁性下地層により、垂直磁気記録層のhcp結晶構造が微細かつ均一に成長できるよう、垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進するための核の成長サイトを形成するとともに、非磁性下地層から垂直磁気記録層へのCr拡散により磁性粒子間の磁気的相互作用を抑制するための好適な粒界を形成することができる。この結果、垂直磁気記録層の微結晶化によりジグザグ磁壁の幅が小さくノイズを少なくでき、かつ、磁性粒子間の磁気的相互作用を好適に遮断することができるので、高S/N比を実現することが可能になる。
【0012】
本発明では、このようなCr系の非晶質合金材料の中でも、CrとTaを含む非晶質合金材料であることが好ましい。Crは単体では通常bcc結晶構造をとるが、CrにTaを添加して合金化することにより、ナノクリスタルを形成でき好適な非晶質構造とすることができる。Taの含有量としては、5at%〜50at%の範囲内であることが好ましい。Taの含有量が5at%未満では、良好な非晶質構造が得られ難くなるので好ましくなく、また50at%を超えると、垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進するための作用と、非磁性下地層から垂直磁気記録層へのCr拡散による磁性粒子間の磁気的相互作用を抑制するための粒界を形成する作用が十分に得られない場合があるので好ましくない。
さらには、CrとTaを含み、更にTiとNiの少なくとも一方を含む非晶質合金材料であることが好ましい。TiやNiを含むことにより、好適な非晶質構造を形成し、垂直磁気記録層の成長サイトを形成する作用をさらに促進する。
このような非磁性下地層の膜厚は2nm〜30nmが好適である。非磁性下地層の膜厚が2nm未満の場合、垂直磁気記録層の結晶軸を制御する作用が不十分であり、また30nmを越えると、垂直磁気記録層を構成する磁性結晶粒子のサイズが増大し、ノイズを増大させるため好ましくない。
【0013】
本発明において、基板上に、垂直磁気記録層の磁気回路を好適に調整するための軟磁性下地層を設ける。この軟磁性下地層は、非晶質の軟磁性下地層であって、軟磁性特性を備える軟磁性体からなる。本発明における軟磁性下地層の材料としては、非晶質のCo系合金材料が好ましく、特にCoZr系合金材料が好ましい。具体的には、CoZrTa系合金、CoNbZr系合金、CoFeB系合金などを用いることができる。
本発明においては、基板上に設けた上記軟磁性下地層と非磁性下地層との間に、非晶質の非金属中間層を設けることも好ましい。この非金属中間層は、下に位置する軟磁性下地層を防護する作用と、上に位置する非磁性下地層の微細化を促進する作用を備えるものであって、非晶質の非金属非磁性層である。本発明における非金属中間層の材料としては、例えばアモルファスカーボン等が好ましい。
【0014】
本発明において、基板は特に限定されないが、ガラス基板やアルミ合金等の金属基板を用いることができる。平滑性の高いガラス基板を用いると、磁気記録ヘッドの浮上量を低下させることができ、特に好適である。
本発明において、垂直磁気記録層はCoPt系垂直磁気記録層であることが好ましい。さらに、垂直磁気記録層の結晶構造はhcp結晶構造であることが好ましい。垂直磁気記録層にhcp結晶構造からなるCoPt系磁性層を用いた場合、hcp結晶構造のc軸を基板面に対し垂直配向させることにより、垂直磁気記録層の磁化容易軸を垂直配向させることができる。
上記CoPt系垂直磁気記録層は保磁力Hcが高く、磁化反転核生成磁界Hnをゼロ未満の小さな値とすることができるので熱揺らぎに対する耐性を向上させることが出来るので好適である。
なお、本発明の垂直磁気記録層において、Ptの含有量は10at%〜25at%であることが好ましく、特に12at%〜20at%であることが望ましい。Ptの含有量が10at%未満では異方性磁界Hkが低くなり、熱揺らぎ耐性が低下するので好ましくなく、また、25at%を越えるとfcc結晶構造との積層欠陥が発生する場合があるので好ましくない。
【0015】
特に、B、Nb、Zr、Hfの少なくとも一種の元素を含有する場合においては、垂直磁気記録層を構成する磁性結晶粒子を微細化させる作用があるので高記録密度化に好適である。また、本発明の垂直磁気記録層において、B、Nb、Zr及びHfから選択された少なくとも一種の元素の含有量は、1at%〜20at%であることが好ましく、特に1at%〜10at%であることが望ましい。これらの元素の含有量が1at%未満では磁性結晶粒子を微細化させる作用が低下するため好ましくなく、また、20at%を越えると垂直磁気記録層の垂直配向性が低下する為好ましくない。
また、本発明においては、垂直磁気記録層にCrを含有させることも好ましい。垂直磁気記録層にCrを含有させることにより、非磁性下地層からのCrの拡散と相俟って、磁性結晶粒子の粒界部分にCrを偏析させることができるので、磁性粒子間に好適なCrによる粒界部分を形成せしめて、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用を抑制して高記録密度化に資することができる。
【0016】
垂直磁気記録層にCrを含有させる場合においては、その含有量は、10at%〜25at%とするのが好適であり、更には13at%〜22at%とするのが望ましい。Crの含有量が上記の範囲内であると、磁性結晶粒子間に好適な粒界を形成し易くなる。なお、Crの含有量が25at%を越えると、異方性磁界Hkの低下による熱揺らぎ耐性の低下が見られる場合があり、好ましくない。
本発明において、垂直磁気記録層の上に、保護層を設けることが好適である。保護層を設けることにより、磁気ディスク上を浮上飛行する磁気記録ヘッドから磁気ディスク表面を保護することができる。保護層の材料としては、たとえば炭素系保護層が好適である。また、保護層の膜厚は3nm〜7nm程度が好適である。
本発明において、上記保護層上に、更に潤滑層を設けることが好ましい。潤滑層を設けることにより、磁気記録ヘッドと磁気ディスク間の磨耗を抑止でき、磁気ディスクの耐久性を向上させることができる。潤滑層の材料としては、たとえばPFPE(パーフロロポリエーテル)が好ましい。また、潤滑層の膜厚は0.5nm〜1.5nm程度が好適である。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る垂直磁気記録ディスクの一実施形態の層構成を示す断面図である。
図1において、1はガラスディスク、2は付着層、3は軟磁性下地層、4は非金属中間層、5は非磁性下地層、6は垂直磁気記録層、7は保護層、8は潤滑層であり、本実施の形態に係る垂直磁気記録ディスク10はこれらの層から構成されている。
ガラスディスク1は、化学強化されたアモルファスのアルミノシリケートガラスからなるガラスディスクである。
付着層2は、軟磁性下地層3のガラスディスク1に対する付着力を補強する作用を備える。
軟磁性下地層3は、非晶質の合金軟磁性下地層であって、軟磁性特性を備える軟磁性体からなる。非金属中間層4は、非晶質の非金属非磁性層であって、軟磁性下地層3を防護する作用と、非磁性下地層5の微細化を促進する作用を備える。
【0018】
非磁性下地層5は、本発明ではCrを主成分とする非晶質材料からなる非磁性下地層であって、垂直磁気記録層6の垂直配向を促進する作用と、微細化を促進する作用を備える。
垂直磁気記録層6は、hcp結晶構造の合金硬磁性磁気記録層である。磁化容易軸はディスク面に対して垂直に配向している。
保護層7は、磁気ヘッド(図示せず)の衝撃から垂直磁気記録ディスク10を防護するための層である。また、潤滑層8は、磁気ヘッド(図示せず)の衝撃を緩和するための層である。
なお、本実施の形態では、ガラスディスク1上に、付着層2、軟磁性下地層3、非金属中間層4、及び非磁性下地層5を形成することにより、本発明に係る垂直磁気記録媒体用のディスク基板を構成している。
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【0019】
(実施例1)
アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のガラスディスク1を得た。
このガラスディスク1の主表面の表面粗さをAFM(原子間力顕微鏡)で測定したところ、Rmaxが4.8nm、Raが0.42nmという平滑な表面形状であった。なお、Rmax及びRaは、日本工業規格(JIS)に従う。
得られたガラスディスク1上に、真空引きを行なった枚葉・静止対向型成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にて、Ar雰囲気中で、付着層2、軟磁性下地層3、非金属中間層4を順次成膜した。
付着層2は20nmのTi層となるように、Tiターゲットを用いて成膜した。また、軟磁性層下地層3は300nmの非晶質のCoZrTa(Co:88at%、Zr:5at%、Ta:7at%)合金層となるように、CoZrTaターゲットを用いて成膜した。このCoZrTa合金は軟磁気特性を示す軟磁性体である。さらに、非金属中間層4は、非磁性非金属のアモルファスカーボン層(膜厚1nm)となるように、グラファイトターゲットを用いて成膜した。
【0020】
このようにしてガラスディスク1上に非金属中間層4までを成膜して得られたディスクの表面粗さをAFMで同様に測定したところ、Rmaxが5.1nm、Raが0.48nmという平滑な表面形状であった。
また、VSM(振動試料型磁化測定装置)で得られたディスクの磁気特性を測定したところ、保磁力(Hc)は2エルステッド(Oe)、飽和磁束密度は810emu/ccであり、好適な軟磁性特性を示していた。
上で得られたディスクを、引き続き真空引きを行なった成膜装置内で加熱し、DCマグネトロンスパッタリング法にて、Ar雰囲気中で、非磁性下地層5、垂直磁気記録層6、保護層7を順次成膜した。
上記の加熱は、真空中で275℃、9秒間、ディスクを保持することにより行なった。
非磁性下地層5は、非晶質のCrTiTa(Cr:45at%、Ti:45at%、Ta:10at%)合金層が15nmの厚さに形成されるように、CrTiTaターゲットを用いて成膜した。
こうしてガラスディスク1上に非磁性下地層5までを成膜することにより、本実施例に係るディスク基板を得た。
非磁性下地層5の微細構造を調べるため、XRD(X線回折測定)法で分析した。なお、CuのKα線によりゴニオメーター法でX線回折測定を行った。分析の結果を図2に示した。図2に示すように、結晶質に由来する鋭利なピークは観察されず、非磁性下地層のCrTiTa膜は非晶質であることが確認された。
【0021】
次に、このディスク基板上に、CoCrPt合金からなる硬磁性体のターゲットを用いて、20nmのhcp結晶構造からなる垂直磁気記録層6が形成されるように成膜した。該垂直磁気記録層6は、Co:62.5at%、Cr:20at%、Pt:17.5at%の合金材料である。
次いで、Arに水素を30%含有させた混合ガスを用いて、カーボンターゲットをスパッタリングすることにより、水素化炭素からなる保護層7(膜厚5nm)を形成した。水素化炭素とすることにより、膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対して垂直磁気記録層6を防護することができる。
この後、PFPE(パーフロロポリエーテル)からなる潤滑層8をディップコート法により形成した。潤滑層8の膜厚は1nmである。
以上の製造工程により、本実施例の垂直磁気記録ディスク10が得られた。
【0022】
得られた垂直磁気記録ディスク10の垂直磁気記録層6の配向性をX線回折法にて分析したところ、ディスク面に対して垂直方向に配向していた。
また、得られた垂直磁気記録ディスク10を透過型電子顕微鏡(TEM)で分析したところ、軟磁性下地層3は、長距離秩序が観察されない非晶質であることが確認された。また、軟磁性下地層3には加熱に伴う変質などは観察されなかった。
また、得られた垂直磁気記録ディスク10の磁気特性をVSMで評価したところ、保磁力(Hc)は4200エルステッド、角型比(残留磁化(Mr)/飽和磁化(Ms))は0.94、磁化反転核生成磁界(Hn)は−1000エルステッドという、好適な磁気特性を示した。さらに、MH曲線の傾きは、1.2/4πという好適な磁気特性を示した。
なお、磁気特性としては、保磁力、角型比は数値が高ければ高い程好ましく、磁化反転核生成磁界は0未満のなるべく小さい値であるほど好ましい。また、MH曲線の傾きは、1.0/4πに近ければ近いほど好ましい。理論上、1.0/4πであれば、磁気的相互作用が抑制され実質的に作用していないと考えられるからである。
【0023】
さらに、得られた垂直磁気記録ディスク10の電磁変換特性を測定したところ、S/N比は25.8dBであり、記録密度が100Gbit/inch2以上の磁気ディスクにとって好適な結果が得られた。
なお、電磁変換特性は以下のようにして測定した。
R/Wアナライザー(GUZIK)と、記録側がSPT素子、再生側がGMR素子を備える垂直磁気記録方式用磁気ヘッドとを用いて、780kfciの記録密度で測定した。このとき、磁気ヘッドの浮上量は12nmであった。
また、熱揺らぎ測定についても行なったが、障害は確認されなかった。
なお、上記磁気特性等の結果については、後記表1にも纏めて示した。
【0024】
(実施例2、実施例3)
実施例1において、非磁性下地層5を、CrNiTa(Cr:50at%、Ni:40at%、Ta:10at%)からなる非晶質合金層とした(実施例2)。このCrNiTa合金層が15nmの厚さに形成されるように、CrNiTaターゲットを用いて成膜した。なお、実施例1と同様にX線回折測定により分析したところ、上記CrNiTa膜は非晶質であることが確認された。
また、実施例1において、非磁性下地層5を、CrTa(Cr:60at%、Ta:40at%)からなる非晶質合金層とした(実施例3)。このCrTa合金層が15nmの厚さに形成されるように、CrTaターゲットを用いて成膜した。実施例1と同様にX線回折測定により分析したところ、上記CrTa膜は非晶質であることが確認された。
このように非磁性下地層5の材料が異なる点以外は実施例1と同様の製造方法により垂直磁気記録ディスクを得た。
得られた垂直磁気記録ディスクについて実施例1と同様に分析評価した結果を後記表1に掲げる。
【0025】
(比較例1、比較例2)
実施例1において、非磁性下地層5を、NiZrTa(Ni:40at%、Zr:50at%、Ta:10at%)からなる非晶質合金層とした(比較例1)。このNiZrTa合金層が15nmの厚さに形成されるように、NiZrTaターゲットを用いて成膜した。
また、実施例1において、非磁性下地層5を、Ru層とした(比較例2)。このRu層が15nmの厚さに形成されるように、Ruターゲットを用いて成膜した。実施例1と同様にX線回折測定により分析したところ、図2に示すように、X線回折パターンに鋭利な回折ピークが観察され、上記Ru膜は結晶質(hcp結晶構造)であることが確認された。
このように非磁性下地層5の材料が異なる点以外は実施例1と同様の製造方法により垂直磁気記録ディスクを得た。
得られた垂直磁気記録ディスクについて実施例1と同様に分析評価した結果を下記表1に掲げる。
【0026】
【表1】
【0027】
上記表1の結果から、本発明実施例に係る垂直磁気記録ディスクは、垂直磁気記録層の下に設けられる非磁性下地層が、Crを主成分とする非晶質合金材料からなっており、これにより高いS/N比を実現していることがわかる。また、実施例の垂直磁気記録ディスクは、磁気特性においても良好な結果を示している。
これは、Cr系の非磁性下地層により、CoCr系合金のhcp結晶構造が微細かつ均一に成長できるよう、垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進するための核の成長サイトを提供するとともに、非磁性下地層から垂直磁気記録層へのCr拡散によりCoCr系磁性粒子間の磁気的相互作用を抑制するための好適な粒界を形成する。この結果、垂直磁気記録層の微結晶化によりジグザグ磁壁の幅が小さくノイズを少なくでき、かつ、磁性粒子間の磁気的相互作用を好適に遮断することができるので、高S/N比を実現できたものと考えられる。
これに対し、Niを主成分とする非磁性下地層を用いた比較例1の垂直磁気記録ディスクでは、S/N比が非常に低く、高記録密度化の要求に応えられない。また、結晶質のRuからなる非磁性下地層を用いた比較例2の垂直磁気記録ディスクでは、S/N比が比較例1と比べても更に低く、到底高記録密度化を実現することが出来ない。
【0028】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、S/N比の高い垂直磁気記録ディスクを実現することができる。そして、このようなS/N比の高い、高記録密度化に適した、熱揺らぎ障害耐性を備える垂直磁気記録ディスクを安定した品質で得られるような、垂直磁気記録媒体に好適なディスク基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る垂直磁気記録ディスクの一実施形態の層構成を示す断面図である。
【図2】CrTiTa膜(実施例)及びRu膜(比較例)のX線回折パターンを示す図である。
【符号の説明】
1 ガラスディスク
2 付着層
3 軟磁性下地層
4 非金属中間層
5 非磁性下地層
6 垂直磁気記録層
7 保護層
8 潤滑層
10 垂直磁気記録ディスク
Claims (6)
- 基板上に、軟磁性下地層と、非磁性下地層とが形成された垂直磁気記録媒体用ディスク基板であって、
前記非磁性下地層は、Crを主成分とする非晶質材料からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体用ディスク基板。 - 前記非磁性下地層は、CrとTaを含む非晶質合金材料からなることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
- 前記非磁性下地層は、CrとTaを含み、更にTiとNiの少なくとも一方を含む非晶質合金材料からなることを特徴とする請求項2記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
- 前記軟磁性下地層は、非晶質のCo系合金材料からなることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
- 前記軟磁性下地層と非磁性下地層との間に、非晶質の非金属中間層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
- 請求項1乃至5の何れかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板上に、垂直磁気記録層を形成してなることを特徴とする垂直磁気記録ディスク。
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