JP2005092924A - Perpendicular magnetic recording medium and device - Google Patents

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高橋  研
Shin Saito
伸 斉藤
Nobuaki Mukai
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a perpendicular magnetic recording medium with high productivity, wherein spike noise and soft magnetic layer noise are reduced by forming a soft magnetic layer provided between a substrate and a perpendicular magnetic recording layer of the recording medium by using an alloy plating method by which a thick film can be formed in a short period of time. <P>SOLUTION: A soft magnetic backing layer 2 consisting of an alloy plating layer is formed on the substrate 1 formed by providing a Ni-P alloy plating layer 1b on an aluminum plate or an aluminum alloy plate, a soft magnetic buffer layer 3 is formed on the soft magnetic backing layer, an anti-ferromagnetic layer 4 is formed on the soft magnetic buffer layer, a base layer 5 is formed on the anti-ferromagnetic layer and the perpendicular magnetic recording layer 6 is formed on the base layer to form the perpendicular magnetic recording medium. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、軟磁性裏打ち層に起因するノイズ、特にスパイクノイズの抑制が可能で、ハードディスクや磁気テープなどの記録媒体として好適に適用できる垂直磁気記録媒体およびそれを用いた垂直磁気記録装置に関する。   The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium that can suppress noise caused by a soft magnetic underlayer, particularly spike noise, and can be suitably applied as a recording medium such as a hard disk or a magnetic tape, and a perpendicular magnetic recording apparatus using the perpendicular magnetic recording medium.

従来のハードディスク装置(HDD)等の磁気記録装置に搭載されている磁気記録媒体においては、磁気記録層の面内方向に磁化方向を固定し、この磁化を反転させることによりデータを記録する長手記録方式(longitudinal recording)が使用されている。この方式においては、単位面積あたりの記録密度を高めるために、主に磁化反転方向の長さの短縮化、いわゆる線記録密度を高めることが可能な磁気記録媒体の開発が進められてきた。   In a magnetic recording medium mounted on a conventional magnetic recording device such as a hard disk drive (HDD), longitudinal recording is performed in which data is recorded by fixing the magnetization direction in the in-plane direction of the magnetic recording layer and inverting this magnetization. The system (longitudinal recording) is used. In this method, in order to increase the recording density per unit area, development of a magnetic recording medium capable of mainly reducing the length in the magnetization reversal direction, that is, increasing the so-called linear recording density has been advanced.

ところで、この長手記録方式の磁気記録媒体においては、線記録密度を高めるには磁化反転長さの短縮化が有効であることが知られており、この線記録密度の高密度化に対応するために、磁気記録層である強磁性体層の保磁力を高めるとともに、強磁性体層の残留磁束密度と膜厚を小さくすることが求められている。   By the way, in this longitudinal recording type magnetic recording medium, it is known that shortening of the magnetization reversal length is effective in increasing the linear recording density, and this corresponds to the increase in the linear recording density. In addition, it is required to increase the coercive force of the ferromagnetic layer, which is a magnetic recording layer, and to reduce the residual magnetic flux density and film thickness of the ferromagnetic layer.

しかしながら、線記録密度を高めるために強磁性体層の膜厚を小さくすると、強磁性体層を構成する磁性結晶粒が小型化するので、体積(V)が減少する傾向にある。そして、磁性結晶粒の持つ異方性定数(Ku)と磁性結晶粒の体積(V)の積であるKu・Vが一定値以下になると、熱の影響で磁性結晶粒の磁化方向が不安定になるという熱磁気緩和現象、いわゆる熱擾乱の問題が生じるおそれがある。この熱磁気緩和現象は、磁性結晶粒の体積(V)が小さくなるほど顕在化するので、磁気記録の熱的安定性を保つためには、異方性定数(Ku)の大きな磁性材料が必要となる。   However, if the film thickness of the ferromagnetic layer is reduced in order to increase the linear recording density, the magnetic crystal grains constituting the ferromagnetic layer are reduced in size, so that the volume (V) tends to decrease. When Ku · V, which is the product of the anisotropy constant (Ku) of the magnetic crystal grains and the volume (V) of the magnetic crystal grains, is below a certain value, the magnetization direction of the magnetic crystal grains is unstable due to the influence of heat. There is a risk that a thermal magnetic relaxation phenomenon, so-called thermal disturbance, will occur. This thermal magnetic relaxation phenomenon becomes more apparent as the volume (V) of the magnetic crystal grains becomes smaller. Therefore, a magnetic material having a large anisotropy constant (Ku) is required to maintain the thermal stability of magnetic recording. Become.

この長手記録方式の磁気記録媒体においては、面記録密度を高めるために強磁性体層の保磁力を高めることで対応してきたが、保磁力が高すぎるためにリングヘッドによってはデータの書き込みができなくなるおそれが生じる等、保磁力の向上による弊害が見えてきた。これに対し、単磁極ヘッドと呼ばれる棒磁石形状の記録ヘッドを用い、媒体の面内に対して垂直方向に磁化を反転させてデータを記録する垂直記録方式(perpendicular recording)においては、保磁力の高い媒体にも記録することができるため、長手記録方式と同等、あるいはそれ以上の面記録密度が得られることから、様々な開発・研究が行われている。   This longitudinal recording type magnetic recording medium has been dealt with by increasing the coercive force of the ferromagnetic layer in order to increase the surface recording density. However, since the coercive force is too high, data can be written depending on the ring head. Evil due to the improvement of the coercive force, such as the possibility of disappearing, has been seen. On the other hand, in a perpendicular recording system (perpendicular recording) in which data is recorded by reversing the magnetization in a direction perpendicular to the surface of the medium using a bar magnet-shaped recording head called a single magnetic pole head, the coercive force is Since recording can be performed on a high medium, a surface recording density equal to or higher than that of the longitudinal recording method can be obtained, and various developments and researches have been conducted.

この垂直記録方式は、強磁性体層の結晶粒を小さくしても、適当な厚さを維持することにより厚さ方向で結晶粒の体積(V)を維持することができることから、磁性結晶粒の磁化方向は熱的な安定性を保持し易くなるという特徴があるために、従来の長手記録方式において懸念される熱擾乱の問題を回避することのできる技術として注目されている。   In this perpendicular recording method, even if the crystal grains of the ferromagnetic layer are reduced, the volume (V) of the crystal grains can be maintained in the thickness direction by maintaining an appropriate thickness. Since the magnetization direction has a feature that it is easy to maintain thermal stability, it has been attracting attention as a technique that can avoid the problem of thermal disturbance, which is a concern in the conventional longitudinal recording method.

このような垂直記録方式に適用される垂直磁気記録媒体としては、基体と垂直記録層との間に、さらに面内方向に磁化し易い軟磁性膜を設けた2層膜媒体が提案されている(例えば非特許文献1参照)。この軟磁性膜は、Ni−Fe合金に代表されるパーマロイ系あるいはFeSiAl合金であるセンダスト系等の結晶質材料やCoZrNb等の非晶質材料が好適に用いられ、垂直記録層である強磁性体層の10倍以上の膜厚を有している。   As a perpendicular magnetic recording medium applied to such a perpendicular recording system, a two-layer film medium is proposed in which a soft magnetic film that is easily magnetized in the in-plane direction is provided between a substrate and a perpendicular recording layer. (For example, refer nonpatent literature 1). For this soft magnetic film, a crystalline material such as a permalloy type represented by a Ni-Fe alloy or a sendust type material such as a FeSiAl alloy or an amorphous material such as CoZrNb is preferably used, and a ferromagnetic material which is a perpendicular recording layer It has a film thickness 10 times or more that of the layer.

この2層膜媒体は、垂直記録層のみからなる単層媒体に比べて、より大きな保磁力の垂直記録層に書き込むことができ、再生電圧の増加も図れるという特徴がある。さらに、軟磁性膜により、磁気ヘッドの主磁極から発生する磁束を主磁極先端の空間内で高密度に収束し、主磁極付近の磁界の増加をもたらすことができるという特徴も有している(例えば非特許文献2参照)。   This two-layer film medium is characterized in that writing can be performed on a perpendicular recording layer having a larger coercive force and the reproduction voltage can be increased as compared with a single-layer medium comprising only a perpendicular recording layer. Further, the soft magnetic film has a feature that the magnetic flux generated from the main pole of the magnetic head can be converged with high density in the space of the tip of the main pole, and the magnetic field near the main pole can be increased ( For example, refer nonpatent literature 2).

しかしながら、この2層膜媒体、例えば、パーマロイ系の結晶質材料やCoZrNb等の非晶質材料においては、局所的な磁化の分散(スキュー)の指標である構造因子(S)が著しく小さい結果、軟磁性膜中に多数の180度磁壁構造が形成されるため、この磁壁からの漏れ磁束に伴うスパイクノイズが多発するという問題点があった。   However, in this two-layer film medium, for example, an amorphous material such as a permalloy-based crystalline material or CoZrNb, the structure factor (S) that is an index of local magnetization dispersion (skew) is remarkably small. Since a large number of 180-degree domain wall structures are formed in the soft magnetic film, there is a problem in that spike noise frequently occurs due to leakage magnetic flux from the domain walls.

また、パーマロイ系の結晶質材料はスパッタ装置を用いて成膜されるのが通例であるが、この製造プロセスにおいては、結晶粒の島状初期成長モードに起因して薄膜表面に凹凸が形成されてしまうため、この凹凸部に起因する磁極からの漏れ磁束により周期的ノイズが発生するという不都合があった。すなわち、スパッタ法で作製される柱状成長した結晶質材料を裏打ち層として用いた場合、ノイズパワースペクトルにおいて80MHz以下の低周波数領域でノイズが増大するという問題点があった。なお、裏打ち層表面の凹凸の存在は、媒体最表層の凹凸構造を引き起こすため、浮上型ヘッドの安定走行の観点からも問題であった。   Permalloy-based crystalline materials are usually deposited using a sputtering system, but in this manufacturing process, irregularities are formed on the thin film surface due to the island-like initial growth mode of crystal grains. Therefore, there has been a disadvantage that periodic noise is generated due to the leakage magnetic flux from the magnetic pole caused by the uneven portion. That is, when a columnar grown crystalline material produced by sputtering is used as the backing layer, there is a problem that noise increases in a low frequency region of 80 MHz or less in the noise power spectrum. The presence of irregularities on the surface of the backing layer causes an irregular structure on the outermost layer of the medium, which is also a problem from the viewpoint of stable running of the flying head.

このように、上述した2層膜媒体においては、垂直記録層である強磁性体層の10倍以上の膜厚を有する軟磁性膜に起因するノイズが大きな問題点となっていた。   As described above, in the above-described two-layer film medium, noise caused by the soft magnetic film having a film thickness 10 times or more that of the ferromagnetic layer as the perpendicular recording layer has been a serious problem.

上記のスパイクノイズの発生を抑制することを目的として、以下に示すような技術が提案されている。特許文献1は、基体と非晶質のCo合金からなる軟磁性層の間に、Coを含むMn合金またはIrを含むMn合金からなる反強磁性薄膜を形成し、交換結合を利用して軟磁性層の磁化を固定することにより、軟磁性層における磁壁形成を阻止してスパイクノイズの発生を抑制する方法を開示している。この公報においては、基体上にスパッタリング法を用いて、反強磁性層、軟磁性層、磁気記録層などを形成させるが、軟磁性層の厚さは反強磁性層や磁気記録層などの厚さの10倍近くまで厚く形成させる必要があり、長時間のスパッタリング処理が余儀なくされ、生産性に乏しいという問題点があった。   In order to suppress the occurrence of spike noise, the following techniques have been proposed. In Patent Document 1, an antiferromagnetic thin film made of a Mn alloy containing Co or a Mn alloy containing Ir is formed between a base and a soft magnetic layer made of an amorphous Co alloy, and soft coupling is performed using exchange coupling. A method is disclosed in which the generation of spike noise is suppressed by fixing the magnetization of the magnetic layer to prevent the domain wall formation in the soft magnetic layer. In this publication, an antiferromagnetic layer, a soft magnetic layer, a magnetic recording layer, and the like are formed on a substrate using a sputtering method. The thickness of the soft magnetic layer is the thickness of the antiferromagnetic layer, the magnetic recording layer, or the like. There is a problem that it is necessary to form the film to a thickness approximately 10 times the thickness of the film, and a long-time sputtering process is required, resulting in poor productivity.

また、特許文献2は、垂直磁化膜と裏打ち軟磁性層の間に垂直磁化膜から100nm以下の距離を隔てて反強磁性層を設け、垂直磁化膜と反強磁性層の間に非磁性中間層を配置し、垂直磁化膜と反強磁性層の間に非磁性中間層と強磁性層(軟磁性膜)からなる層を設けることにより、裏打ち軟磁性層から発生するスパイク状ノイズを低減する方法を開示している。この公報においても、これらの各層はスパッタリング法を用いて形成されるが、軟磁性層の厚さは各層の厚さの10倍以上の厚さで形成させる必要があり、長時間のスパッタリング処理が余儀なくされ、生産性に乏しいという問題点があった。   In Patent Document 2, an antiferromagnetic layer is provided between the perpendicular magnetization film and the backing soft magnetic layer at a distance of 100 nm or less from the perpendicular magnetization film, and a nonmagnetic intermediate is provided between the perpendicular magnetization film and the antiferromagnetic layer. Spike-like noise generated from the backing soft magnetic layer is reduced by disposing a layer and providing a layer composed of a nonmagnetic intermediate layer and a ferromagnetic layer (soft magnetic film) between the perpendicular magnetization film and the antiferromagnetic layer. A method is disclosed. Also in this publication, each of these layers is formed using a sputtering method. However, the thickness of the soft magnetic layer must be 10 times or more the thickness of each layer, and a long-time sputtering process is required. There was a problem that it was forced and poor productivity.

さらに、上記のスパッタリング法を用いて形成した軟磁性裏打ち層は、スパイクノイズに加えて、無電解めっき法を用いて形成した軟磁性裏打ち層に比べて80MHz以下の周波数領域でノイズパワーが高い欠点を有している。   Furthermore, the soft magnetic backing layer formed using the above sputtering method has a high noise power in a frequency region of 80 MHz or less compared to the soft magnetic backing layer formed using the electroless plating method in addition to spike noise. have.

本出願に関する先行技術情報としては以下のものがある。   Prior art information relating to the present application includes the following.

S.Iwasaki, Y.Nakamura and K.Ouchi : IEEE Trans. Magn. MAG-15 (1979) 1456S. Iwasaki, Y. Nakamura and K. Ouchi: IEEE Trans. Magn. MAG-15 (1979) 1456 岩崎俊一、田辺信二:電子通信学会論文誌 J66-C 740 (1983)Shunichi Iwasaki, Shinji Tanabe: IEICE Transactions J66-C 740 (1983) 特開2001−291224号公報JP 2001-291224 A 特開2002−298326号公報JP 2002-298326 A

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、記録媒体の基板と垂直磁気記録層の間に設ける軟磁性層を、短時間で厚く皮膜形成することが可能な無電解めっき法を用いて高生産性で形成させ、軟磁性層に積層する反強磁性層と交換結合させることにより、スパイクノイズの発生を抑制した垂直磁気記録媒体を提供することを目的の一つとする。   The present invention has been made to solve the above problems, and is an electroless plating capable of forming a thick film in a short time on a soft magnetic layer provided between a substrate of a recording medium and a perpendicular magnetic recording layer. Another object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium that suppresses the occurrence of spike noise by forming it with high productivity using a method and exchange coupling with an antiferromagnetic layer stacked on a soft magnetic layer.

また、本発明は、無電解めっき法を用いて形成させた軟磁性層の表面平坦性を研磨により向上させることにより、ノイズパワースペクトルに見られるノイズパワーを低減させた垂直磁気記録媒体を提供することを目的の他の一つとする。   The present invention also provides a perpendicular magnetic recording medium in which the noise power found in the noise power spectrum is reduced by improving the surface flatness of the soft magnetic layer formed using the electroless plating method by polishing. This is another purpose.

本発明の垂直磁気記録媒体は、無電解めっき法により成膜してなる合金めっき層からなる軟磁性裏打ち層と、該軟磁性裏打ち層上に成膜してなる軟磁性バッファー層と、該軟磁性バッファー層上に成膜してなる反強磁性層と、該反強磁性層上にスパッタ法を用いて成膜してなる下地層と、該下地層上にスパッタ法を用いて成膜してなる垂直磁気記録層とを備えてなる垂直磁気記録媒体(請求項1)、または   The perpendicular magnetic recording medium of the present invention comprises a soft magnetic backing layer made of an alloy plating layer formed by an electroless plating method, a soft magnetic buffer layer formed on the soft magnetic backing layer, and the soft magnetic backing layer. An antiferromagnetic layer formed on the magnetic buffer layer, an underlayer formed on the antiferromagnetic layer using a sputtering method, and formed on the underlayer using a sputtering method A perpendicular magnetic recording medium comprising: a perpendicular magnetic recording layer comprising:

アルミニウム板またはアルミニウム合金板にNi−P合金めっき層を形成した基板に、基板側から順に無電解めっき法により成膜してなる合金めっき層からなる軟磁性裏打ち層、該軟磁性裏打ち層上に成膜してなる軟磁性バッファー層、該軟磁性バッファー層上に成膜してなる反強磁性層、該反強磁性層上にスパッタ法を用いて成膜してなる下地層、該下地層上にスパッタ法を用いて成膜してなる垂直磁気記録層とを順次形成してなる垂直磁気記録媒体(請求項2)であり、   A soft magnetic backing layer comprising an alloy plating layer formed by electroless plating in order from the substrate side on a substrate on which an Ni-P alloy plating layer is formed on an aluminum plate or an aluminum alloy plate, on the soft magnetic backing layer A soft magnetic buffer layer formed, an antiferromagnetic layer formed on the soft magnetic buffer layer, an underlayer formed by sputtering on the antiferromagnetic layer, and the underlayer A perpendicular magnetic recording medium formed by sequentially forming a perpendicular magnetic recording layer formed thereon using a sputtering method;

上記(請求項1または2)の垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層上に成膜して積層する反強磁性層との交換結合作用により、軟磁性裏打ち層において磁化容易軸に一方向磁気異方性を付与すること(請求項3)であることを特徴とし、また   In the perpendicular magnetic recording medium of the above (Claim 1 or 2), the soft magnetic backing layer is unidirectional with respect to the easy magnetization axis by an exchange coupling action with the antiferromagnetic layer deposited on the soft magnetic backing layer. It is characterized by imparting magnetic anisotropy (Claim 3), and

上記(請求項1〜3)の垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層が結晶性合金からなる層であること(請求項4)、   In the perpendicular magnetic recording medium of the above (claims 1 to 3), the soft magnetic underlayer is a layer made of a crystalline alloy (claim 4),

上記(請求項1〜4)の垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層がNi−Fe−P合金めっきからなる層であること(請求項5)、   In the perpendicular magnetic recording medium of the above (Claim 1 to 4), the soft magnetic underlayer is a layer made of Ni—Fe—P alloy plating (Claim 5).

上記(請求項1〜5)の垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層の表面粗さRa(JIS B 0601)が0.5nm以下であること(請求項6)、   In the perpendicular magnetic recording medium of the above (Claim 1 to 5), the soft magnetic backing layer has a surface roughness Ra (JIS B 0601) of 0.5 nm or less (Claim 6).

上記(請求項1〜6)の垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層の飽和磁束密度が0.8T以上、保磁力が5Oe以下であること(請求項7)を特徴とする。   In the perpendicular magnetic recording medium of the above (claims 1 to 6), the soft magnetic backing layer has a saturation magnetic flux density of 0.8 T or more and a coercive force of 5 Oe or less (claim 7).

そして本発明の垂直磁気記録装置は、上記(請求項1〜7)のいずれかの垂直磁気記録媒体を用いてなる垂直磁気記録装置(請求項8)である。   The perpendicular magnetic recording apparatus of the present invention is a perpendicular magnetic recording apparatus (invention 8) using any of the perpendicular magnetic recording media described above (inventions 1 to 7).

本発明の垂直磁気記録媒体は、記録媒体の基板と垂直磁気記録層の間に設ける軟磁性裏打ち層を、短時間で厚膜の皮膜形成が可能な無電解めっき法を用いて形成させるので、高生産性で垂直磁気記録媒体を得ることができる。特に、アルミニウム板またはアルミニウム合金板に湿式皮膜形成法である無電解合金めっき法により表面硬度確保のためのNi−P合金めっき層を形成させた基板を用いる場合は、引き続いて皮膜形成法を変更することなく、湿式皮膜形成法である無電解合金めっき法により軟磁性層を形成させるので、極めて効率がよく高生産性で皮膜形成することが可能となる。また、無電解めっき法を用いて皮膜形成した軟磁性裏打ち層は研磨により表面平坦性を向上できるので、特に低周波数領域におけるノイズパワーが低く、さらに無電解めっき法による軟磁性裏打ち層にスパッタ法を用いて皮膜形成した反強磁性層を積層することにより、スパイクノイズの発生を抑制することができる。   In the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, the soft magnetic backing layer provided between the recording medium substrate and the perpendicular magnetic recording layer is formed using an electroless plating method capable of forming a thick film in a short time. A perpendicular magnetic recording medium can be obtained with high productivity. In particular, when using a substrate on which an Ni-P alloy plating layer for ensuring surface hardness is formed by an electroless alloy plating method, which is a wet film formation method, on an aluminum plate or an aluminum alloy plate, the film formation method is subsequently changed. Without forming, the soft magnetic layer is formed by the electroless alloy plating method which is a wet film forming method, so that the film can be formed with extremely high efficiency and high productivity. In addition, since the soft magnetic underlayer formed by electroless plating can improve surface flatness by polishing, it has low noise power especially in the low frequency region, and furthermore, the sputtering method is applied to the soft magnetic underlayer by electroless plating. It is possible to suppress the occurrence of spike noise by laminating an antiferromagnetic layer formed with a film.

以下、本発明の垂直磁気記録媒体とそれを備えた磁気記録装置の一実施形態について図面に基づき説明する。なお、これらの実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。   Hereinafter, an embodiment of a perpendicular magnetic recording medium of the present invention and a magnetic recording apparatus including the same will be described with reference to the drawings. These embodiments are specifically described for better understanding of the gist of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified.

図1は本発明の垂直磁気記録媒体の実施例の一例を示す、概略断面図である。垂直記録媒体10は、基板1上に図面上で下から順に、軟磁性裏打ち層2、軟磁性バッファー層3、反強磁性層4、下地層5、垂直磁気記録層6、保護膜7および潤滑膜8を形成して構成される。図2は、本発明の垂直磁気記録媒体の実施例の他の一例を示す概略断面図であり、本発明の垂直磁気記録媒体に用いる基板の一例を示す。図2においては、基板として、アルミニウム基板からなる基板1aにNi−P合金めっき層1bを形成したものを用いている。   FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an embodiment of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention. The perpendicular recording medium 10 includes a soft magnetic backing layer 2, a soft magnetic buffer layer 3, an antiferromagnetic layer 4, an underlayer 5, a perpendicular magnetic recording layer 6, a protective film 7, and a lubricant on a substrate 1 in order from the bottom in the drawing. The film 8 is formed. FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the embodiment of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, and shows an example of a substrate used for the perpendicular magnetic recording medium of the present invention. In FIG. 2, a substrate in which a Ni—P alloy plating layer 1b is formed on a substrate 1a made of an aluminum substrate is used.

基板1としては、磁気ディスク用に非磁性の金属や樹脂からなる円板またはその上に他の非磁性の皮膜を形成させたものが挙げられる。非磁性の金属や樹脂からなる円板としては、アルミニウム、チタンまたはそれらを主成分とする合金、ガラス、シリコン、カーボン、セラミックス、樹脂またはこれらの2種以上からなる複合体からなる円板を用いることができる。これらの円板上に形成させる皮膜は、高温に加熱しても磁性を帯びず、導電性を有し、熱伝導性に優れ、研磨などの機械加工が容易に実施可能で、かつ取扱に際して疵が付きにくい適度な硬度を有している非磁性皮膜が用いられ、Ni−P、Ni−Ta、Ni−Ti、Ni−Alなどの合金からなる皮膜があり、スパッタ法、蒸着法、めっき法などを用いて成膜することができる。   Examples of the substrate 1 include a disk made of a nonmagnetic metal or resin for a magnetic disk or another nonmagnetic film formed thereon. As a disk made of nonmagnetic metal or resin, a disk made of aluminum, titanium, an alloy mainly containing them, glass, silicon, carbon, ceramics, resin, or a composite made of two or more of these is used. be able to. Films formed on these disks do not become magnetized even when heated to high temperatures, have electrical conductivity, have excellent thermal conductivity, can be easily machined such as polishing, and must be handled easily. A non-magnetic film having an appropriate hardness that is difficult to stick to is used, and there is a film made of an alloy such as Ni-P, Ni-Ta, Ni-Ti, Ni-Al, a sputtering method, a vapor deposition method, and a plating method. The film can be formed using, for example.

本発明においては、軟磁性裏打ち層2を湿式皮膜形成法である無電解めっき法により形成することを特徴としている。そのため、同様に湿式皮膜形成法を用いて磁気ディスク基板として広汎に製造されている、図2に示すような、アルミニウム基板1a(アルミニウム合金板も含む、以下同様)上にNi−P合金めっき層1bを形成した基板1を用いると、構造が共通しためっき装置や、めっき廃液処理設備等を利用できるので、生産性の観点から好ましい。   The present invention is characterized in that the soft magnetic backing layer 2 is formed by an electroless plating method which is a wet film forming method. Therefore, similarly, a Ni-P alloy plating layer is formed on an aluminum substrate 1a (including an aluminum alloy plate, the same shall apply hereinafter) as shown in FIG. 2, which is widely manufactured as a magnetic disk substrate using a wet film formation method. Use of the substrate 1 on which 1b is formed is preferable from the viewpoint of productivity because a plating apparatus having a common structure, a plating waste liquid treatment facility, and the like can be used.

また一般に、垂直磁気記録媒体の場合、磁気ヘッドが該垂直磁気記録媒体に書き込まれた信号を良好に読みとるためには、磁気ヘッドと該垂直磁気記録媒体の空隙は小さい方が好ましい。特に、磁気ヘッドが垂直磁気記録媒体上を浮上しながら記録再生する場合には、その浮上量は出来るだけ小さい方が好ましい。さらに、磁気ヘッドを浮上させずに垂直磁気記録媒体の表面に接触させて記録再生することができればより好ましい。したがって、垂直磁気記録媒体用の基体(基板を含む)としては、優れた表面平滑性を有するものが望ましく、さらには、基体の表裏両面の平行性、および基体の円周方向のうねりが適切に制御されたものが好ましい。   In general, in the case of a perpendicular magnetic recording medium, it is preferable that the gap between the magnetic head and the perpendicular magnetic recording medium is small so that the magnetic head can satisfactorily read a signal written on the perpendicular magnetic recording medium. In particular, when the magnetic head performs recording / reproduction while flying above the perpendicular magnetic recording medium, the flying height is preferably as small as possible. Further, it is more preferable that recording / reproduction can be performed by bringing the magnetic head into contact with the surface of the perpendicular magnetic recording medium without flying. Therefore, it is desirable that the substrate (including the substrate) for the perpendicular magnetic recording medium has an excellent surface smoothness. Furthermore, the parallelism of both the front and back surfaces of the substrate and the circumferential waviness of the substrate are appropriate. A controlled one is preferred.

基板1上に設ける軟磁性裏打ち層2は、ヘッド系磁気回路の一部として機能するため、膜厚は50〜500nmのように厚く堆積して用いられる。そのため、生産性の観点からはスパッタ法、蒸着法などの皮膜形成方法を用いるよりも無電解めっきなどの湿式皮膜形成法を用いる方が有利である。特に、基板1としてNi−P合金めっき層を形成したアルミニウム板を用いる場合は、上記のように、構造が共通しためっき装置や、共通のめっき廃液処理設備等を利用できるのでより有利になる。   Since the soft magnetic backing layer 2 provided on the substrate 1 functions as a part of the head system magnetic circuit, it is used by being deposited as thick as 50 to 500 nm. Therefore, from the viewpoint of productivity, it is more advantageous to use a wet film forming method such as electroless plating than to use a film forming method such as sputtering or vapor deposition. In particular, when an aluminum plate on which a Ni-P alloy plating layer is formed is used as the substrate 1, it is more advantageous because a plating apparatus having a common structure, a common plating waste liquid treatment facility, and the like can be used as described above.

軟磁性裏打ち層2としては、スパッタ法によって成膜するNi−Fe、Ni−Fe−Co、Co−Zr−Nb、Fe−Al−Si、Co−Ta−Zr、Fe−Ta−C、Fe−Nなどの合金を用いることができるが、本発明においては、湿式皮膜形成法である無電解めっき法を用いて皮膜形成するため、P化合物やB化合物を還元剤とするNi−Fe−Pめっき層、Ni−Fe−Bめっき層、Co−Fe−BなどのNi−Fe系合金めっき層、Co−Fe系合金めっき層を軟磁性裏打ち層2として適用する。基板1にNi−P合金めっき層を形成したアルミニウム板を用いる場合は、無電解めっきとして共通の還元剤を用いるNi−Fe−Pめっき層を形成することが生産性の観点からより好ましい。   As the soft magnetic backing layer 2, Ni—Fe, Ni—Fe—Co, Co—Zr—Nb, Fe—Al—Si, Co—Ta—Zr, Fe—Ta—C, Fe— Although an alloy such as N can be used, in the present invention, since a film is formed using an electroless plating method which is a wet film forming method, Ni-Fe-P plating using a P compound or a B compound as a reducing agent is used. A Ni—Fe—B plating layer, a Ni—Fe alloy plating layer such as Co—Fe—B, and a Co—Fe alloy plating layer are applied as the soft magnetic backing layer 2. When using the aluminum plate which formed the Ni-P alloy plating layer in the board | substrate 1, it is more preferable from a viewpoint of productivity to form the Ni-Fe-P plating layer which uses a common reducing agent as electroless plating.

Ni−Fe系合金めっき層を軟磁性裏打ち層2として適用する場合、Ni−Fe系合金めっき層においてFeの含有量を14〜20重量%とすることにより、飽和磁束密度を0.8T以上、保磁力を5Oe以下とすることが可能となり、結晶構造は結晶質となる。Ni−Fe系合金めっきにおいて、Feの含有量を上記の範囲とするためには、合金めっきにおいて浴温を変えてめっき層の析出速度を加減したり、めっきのpHを変えて適宜調整する。Feの含有量が上記の範囲未満では、Pの含有量が増加するため、めっき層の結晶構造が非晶質となり、上記の飽和磁束密度が得られない。また、Feの含有量が上記の範囲以上になっても、飽和磁束密度は増加しない。   When the Ni—Fe based alloy plating layer is applied as the soft magnetic backing layer 2, the saturation magnetic flux density is 0.8 T or more by setting the Fe content in the Ni—Fe based alloy plating layer to 14 to 20 wt%. The coercive force can be 5 Oe or less, and the crystal structure becomes crystalline. In the Ni—Fe-based alloy plating, in order to make the Fe content in the above range, the bath temperature is changed in the alloy plating to adjust the deposition rate of the plating layer or the pH of the plating is appropriately adjusted. If the Fe content is less than the above range, the P content increases, so that the crystal structure of the plating layer becomes amorphous and the saturation magnetic flux density cannot be obtained. Further, even if the Fe content exceeds the above range, the saturation magnetic flux density does not increase.

これらの軟磁性裏打ち層2の厚さは研磨後の厚さで100〜1000nmであることが好ましい。100nm未満であると、研磨に際して十分な研磨精度の確保が困難になり、1000nmを超えても記録上の利点が向上せず、経済的に有利でなくなる。   The thickness of these soft magnetic backing layers 2 is preferably 100 to 1000 nm after polishing. If the thickness is less than 100 nm, it is difficult to ensure sufficient polishing accuracy at the time of polishing.

また、これらの軟磁性裏打ち層2の表面粗さRa(JIS B 0601)は0.5nm以下とする必要がある。表面粗さRa(JIS B 0601)が0.5nmを超えるとノイズパワースペクトル中に観測されるノイズパワーが増加するばかりではなく、ヘッドクラッシュが生じやすくなる。そのためには、基板1としてNi−P合金めっき層を形成したアルミニウム板を用いる場合は、Ni−P合金めっき後に表面粗さRa(JIS B 0601)が0.2nm以下となるように表面を研磨したNi−P合金めっき層上に結晶質合金めっき層を形成して表面を再研磨することにより、表面粗さRa(JIS B 0601)が0.5nm以下とすることができる。   Further, the surface roughness Ra (JIS B 0601) of these soft magnetic backing layers 2 needs to be 0.5 nm or less. When the surface roughness Ra (JIS B 0601) exceeds 0.5 nm, not only the noise power observed in the noise power spectrum increases, but also head crashes easily occur. For that purpose, when using an aluminum plate on which a Ni—P alloy plating layer is formed as the substrate 1, the surface is polished so that the surface roughness Ra (JIS B 0601) is 0.2 nm or less after the Ni—P alloy plating. The surface roughness Ra (JIS B 0601) can be reduced to 0.5 nm or less by forming a crystalline alloy plating layer on the Ni-P alloy plating layer and repolishing the surface.

このようにして得られる無電解めっき法を用いて形成し、平坦化された軟磁性裏打ち層においては、垂直磁化記録層の記録信号の背景となるSULノイズの抑制に効果がある。表2に、無電解めっき法を用いて皮膜形成したNi−Fe−P層(試料番号2)とスパッタリング法を用いて皮膜形成したNi−Fe−Mo層(試料番号1、3、4、5)について、0〜100MHzの周波数領域でSULノイズのノイズパワー(dBm/Hz)を測定した結果の一例を示す。スパッタリング法による軟磁性裏打ち層においては、0〜80MHzの低周波数領域では、ノイズパワーが−83〜−107dBm/Hzと高く、低周波数領域から高向周波数領域まで安定してノイズの抑制が図れない。一方、無電解めっき法により作製した平坦化軟磁性裏打ち層においては、0MHzをわずかに超える低周波数領域においてもノイズパワーが−100dBm/Hzと低く、10MHz以上の周波数領域において安定して−110dBm/Hzと低い値を示す。このように、軟磁性裏打ち層を合金めっき法を用いて形成した場合、周波数によらずに安定してノイズパワーを抑制することができる。しかし、このノイズパワーの抑制はあくまで表面粗さRa(JIS B 0601)が0.5nmの場合(試料番号1、3、4)でのみ可能になるもので、これ以上の表面粗さRaでは、低周波領域におけるノイズパワーが高くなる。   The soft magnetic backing layer formed and flattened by using the electroless plating method obtained in this manner is effective in suppressing SUL noise as the background of the recording signal of the perpendicular magnetization recording layer. Table 2 shows a Ni—Fe—P layer (Sample No. 2) formed using an electroless plating method and a Ni—Fe—Mo layer (Sample Nos. 1, 3, 4, 5) formed using a sputtering method. ) Shows an example of the result of measuring the noise power (dBm / Hz) of the SUL noise in the frequency range of 0 to 100 MHz. In the soft magnetic underlayer by sputtering, the noise power is as high as −83 to −107 dBm / Hz in the low frequency range of 0 to 80 MHz, and noise cannot be stably suppressed from the low frequency range to the high frequency range. . On the other hand, in the flattened soft magnetic backing layer produced by the electroless plating method, the noise power is as low as −100 dBm / Hz even in a low frequency region slightly exceeding 0 MHz, and stably −110 dBm / in the frequency region above 10 MHz. It shows a low value of Hz. Thus, when the soft magnetic backing layer is formed using an alloy plating method, the noise power can be stably suppressed regardless of the frequency. However, this noise power can be suppressed only when the surface roughness Ra (JIS B 0601) is 0.5 nm (sample numbers 1, 3, 4). Noise power in the low frequency region is increased.

上記のようにして、基板1上に軟磁性裏打ち層2を設けた後に積層する反強磁性層4は、両者の交換結合作用により、軟磁性裏打ち層2にブロッホ磁壁を形成させずにスパイクノイズを抑制するために設ける層である。特に、軟磁性裏打ち層2の磁化を基板(円板)1の径方向に固定し、残留磁化状態で単磁区化させることは、ブロッホ磁壁からの漏洩磁束を完全に排除できる結果、スパイクノイズの発生を抑制できるため好ましい。軟磁性層との交換結合により大きな一方向磁気異方性を誘導するために、反強磁性層の結晶成長ならびに結晶配向制御を目的として、軟磁性裏打ち層2と反強磁性層4の間に軟磁性バッファー層3を設けてもよい。軟磁性バッファー層3としては、特に限定するものではないが、反強磁性層の構造をめっき軟磁性層の構造に依存せずに制御できるような軟磁性材料、また、反強磁性層4との組み合わせにより大きな一方向異方性を誘導できるような軟磁性材料、あるいはそれらの積層構成を用いてもよい。具体的には、Co−Feからなる単層、または基板側からNi−Fe/Co−Feからなる積層やCo−Zr−Nb/Ni−Fe/Co−FeやCo−Ta−Zr/N−iFe/Co−Feからなる積層を用いることが好ましい。軟磁性バッファー層3の厚さは生産性の観点から1〜20nmであることが好ましい。軟磁性バッファー層3の形成には湿式皮膜形成法、乾式皮膜形成法のいずれも適用できるが、膜厚の厳密制御の観点からは、スパッタリング法等の乾式皮膜形成が好ましい。   As described above, the antiferromagnetic layer 4 laminated after the soft magnetic backing layer 2 is provided on the substrate 1 has spike noise without forming a Bloch domain wall in the soft magnetic backing layer 2 due to the exchange coupling action of both. It is a layer provided to suppress In particular, fixing the magnetization of the soft magnetic backing layer 2 in the radial direction of the substrate (disk) 1 and making it a single magnetic domain in the residual magnetization state can completely eliminate the leakage magnetic flux from the Bloch domain wall, resulting in spike noise. Since generation | occurrence | production can be suppressed, it is preferable. In order to induce a large unidirectional magnetic anisotropy by exchange coupling with the soft magnetic layer, for the purpose of controlling crystal growth and crystal orientation of the antiferromagnetic layer, it is interposed between the soft magnetic underlayer 2 and the antiferromagnetic layer 4. A soft magnetic buffer layer 3 may be provided. The soft magnetic buffer layer 3 is not particularly limited, but a soft magnetic material that can control the structure of the antiferromagnetic layer without depending on the structure of the plated soft magnetic layer, A soft magnetic material that can induce a large unidirectional anisotropy by a combination of these, or a laminated structure thereof may be used. Specifically, a single layer made of Co—Fe, or a laminate made of Ni—Fe / Co—Fe, Co—Zr—Nb / Ni—Fe / Co—Fe, or Co—Ta—Zr / N— from the substrate side. It is preferable to use a laminate made of iFe / Co—Fe. The thickness of the soft magnetic buffer layer 3 is preferably 1 to 20 nm from the viewpoint of productivity. Either the wet film formation method or the dry film formation method can be applied to the formation of the soft magnetic buffer layer 3, but dry film formation such as sputtering is preferable from the viewpoint of strict control of the film thickness.

反強磁性層4としては、Mn−Ir、Co−Mn、Ni−Mn、Pt−Mn等の合金およびこれらの合金に反強磁性層としての特性に悪影響を与えない範囲で他の金属1種以上を添加したものを用いることができる。厚さは、ヘッド系磁気回路の観点からスペーシングロスとなるため、一方向磁気異方性を誘導する機能を損ねない程度に薄いことが好ましい。具体的には1〜10nmの厚さの層を設けることが好ましい。反強磁性層4の形成には湿式皮膜形成法、乾式皮膜形成法などのいずれも適用できるが、膜厚の厳密制御の観点からは、スパッタリング法等の乾式皮膜形成法がより好ましい。   The antiferromagnetic layer 4 includes alloys such as Mn—Ir, Co—Mn, Ni—Mn, and Pt—Mn, and other metals as long as they do not adversely affect the properties of the antiferromagnetic layer. What added the above can be used. Since the thickness is a spacing loss from the viewpoint of the head system magnetic circuit, the thickness is preferably thin enough not to impair the function of inducing unidirectional magnetic anisotropy. Specifically, it is preferable to provide a layer having a thickness of 1 to 10 nm. Both the wet film formation method and the dry film formation method can be applied to the formation of the antiferromagnetic layer 4, but a dry film formation method such as a sputtering method is more preferable from the viewpoint of strict control of the film thickness.

次いで、反強磁性層4の上にスパッタ法を用いて、下地層5を設けてもよい。この下地層5としては、その上に形成される垂直記録層6を結晶成長させる材料であればいかなる材料であっても差し支えない。また、下地層の構成としては、単層構造の他、2層またはそれ以上の多層構造であってもよい。   Next, the underlayer 5 may be provided on the antiferromagnetic layer 4 by sputtering. The underlayer 5 may be any material as long as it is a material for crystal growth of the perpendicular recording layer 6 formed thereon. In addition to the single layer structure, the base layer may have a multilayer structure of two or more layers.

垂直磁気記録層6は、磁化容易軸が膜面に略垂直方向に一方向に磁気異方性を有して配向した強磁性材料であればよく、特に組成を限定するものではないが、例えば、CoとCrを主たる成分とし、磁化容易軸が膜面に略垂直方向に一方向に磁気異方性を有して配向した六方稠密構造(hcp:hexagonal closest packed structure)を有するCo−Cr系強磁性材料が好適に用いられる。このCo−Cr系強磁性材料は、必要に応じて他の元素を添加したものであっても良い。   The perpendicular magnetic recording layer 6 is not particularly limited as long as it is a ferromagnetic material in which the easy axis of magnetization is oriented with magnetic anisotropy in one direction substantially perpendicular to the film surface. Co-Cr system having a hexagonal closest packed structure (hcp) in which Co and Cr are the main components and the easy axis of magnetization is oriented with magnetic anisotropy in one direction substantially perpendicular to the film surface Ferromagnetic materials are preferably used. This Co—Cr based ferromagnetic material may be added with other elements as required.

Co−Cr系強磁性材料の具体例としては、Co−Cr(Cr<25at%)、Co−Cr−Ni、Co−Cr−Ta、Co−Cr−Pt、Co−Cr−Pt−Ta、Co−Cr−Pt−B等のCo−Cr系合金が挙げられる。また、この垂直磁気記録層6の結晶粒の粒径制御や粒間の偏析制御、結晶粒の結晶磁気異方性定数(Ku)、結晶粒径の制御、耐食性の制御、低温プロセスへの対応等を目的として、これら合金にO、SiOx、Fe、Mo、V、Si、B、Ir、W、Hf、Nb、Ru、希土類元素等を適宜添加してもよい。   Specific examples of the Co—Cr based ferromagnetic material include Co—Cr (Cr <25 at%), Co—Cr—Ni, Co—Cr—Ta, Co—Cr—Pt, Co—Cr—Pt—Ta, and Co. Examples include Co—Cr alloys such as —Cr—Pt—B. Further, the grain size control and grain segregation control of the perpendicular magnetic recording layer 6, the crystal magnetic anisotropy constant (Ku) of the crystal grain, the control of the crystal grain size, the corrosion resistance control, and the low temperature process are supported. For these purposes, O, SiOx, Fe, Mo, V, Si, B, Ir, W, Hf, Nb, Ru, rare earth elements, and the like may be appropriately added to these alloys.

また、上記のCo−Cr系合金以外の強磁性材料、例えば、Co−Pt、Co−Pd、Fe−Pt等の熱擾乱耐性に優れた材料や、それらを微細化するためにB、N、O、SiOx、Zr等を添加した材料を用いてもよい。さらに、Co層とPt層を多数積層した多層構造の垂直記録層も適用可能である。このような多層構造の垂直記録層としては、Co層とPd層、あるいはFe層とPd層等を組み合わせた多層構造の垂直記録層、またはこれらの各層にB、N、O、Zr、SiOx等を添加したものも適用可能である。これらいずれの記録層材料を選定した場合においても、垂直磁気記録層6の厚さは5〜100nmであることが好ましい。   In addition, ferromagnetic materials other than the above Co-Cr alloys, for example, materials excellent in thermal disturbance resistance such as Co-Pt, Co-Pd, and Fe-Pt, and B, N, A material to which O, SiOx, Zr or the like is added may be used. Furthermore, a perpendicular recording layer having a multilayer structure in which a large number of Co layers and Pt layers are laminated is also applicable. As such a perpendicular recording layer having a multilayer structure, a perpendicular recording layer having a multilayer structure in which a Co layer and a Pd layer, an Fe layer and a Pd layer, or the like are combined, or B, N, O, Zr, SiOx, etc. Those added with can also be applied. Regardless of which recording layer material is selected, the thickness of the perpendicular magnetic recording layer 6 is preferably 5 to 100 nm.

このようにして本発明の垂直磁気記録媒体が得られるが、実際にドライブに組み込んで使用する場合は、垂直磁気記録層6の上に保護膜7および保護膜7上に潤滑膜8を設ける必要がある。保護層7は、垂直磁気記録層6の表面を保護するためのもので、保護膜として必要な機械的強度、耐熱性、耐酸化性、耐腐食性等を備えたものであればよく、特に材料組成を限定するものではないが、例えば、カーボンが好適に用いられる。潤滑膜8は基体が回転している際に、磁気ヘッドを安定して浮上させるためのものであり、例えばパーフルオロポリエーテルが好適に用いられる。   In this way, the perpendicular magnetic recording medium of the present invention can be obtained. However, when actually used in a drive, it is necessary to provide the protective film 7 on the perpendicular magnetic recording layer 6 and the lubricating film 8 on the protective film 7. There is. The protective layer 7 is for protecting the surface of the perpendicular magnetic recording layer 6 and may have any mechanical strength, heat resistance, oxidation resistance, corrosion resistance, etc. required as a protective film, Although the material composition is not limited, for example, carbon is preferably used. The lubricating film 8 is for stably flying the magnetic head when the substrate is rotating. For example, perfluoropolyether is preferably used.

反強磁性層成膜後のいずれかの工程で、反強磁性層に一方向異方性を強く発現させるプロセスを導入することが好ましい。このプロセスは、特に限定するものではないが、反強磁性層のブロッキング温度以上にまで加熱した基体を所望の方向の磁界中雰囲気下で冷却する工程が好適に用いられる。次いで反強磁性層4の上にスパッタ法を用いて、下地層5及びCo−Cr系合金からなる垂直磁気記録層6を形成する。Co−Cr系合金としては、Co−Cr、Co−Cr−Ni、Co−Cr−Ta、Co−Cr−Pt、Co−Cr−Pt−Ta、Co−Cr−Pt−Bを用いることができる。垂直磁気記録層6の厚さは5〜100nmであることが好ましい。このようにして本発明の垂直磁気記録媒体が得られるが、実際にドライブに組み込んで使用する場合は、垂直磁気記録層6の上にカーボンからなる保護膜7およびカーボン保護膜7上にパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜8を設ける必要がある。   It is preferable to introduce a process in which the antiferromagnetic layer strongly develops unidirectional anisotropy in any step after the formation of the antiferromagnetic layer. Although this process is not particularly limited, a step of cooling a substrate heated to a temperature equal to or higher than the blocking temperature of the antiferromagnetic layer in a magnetic field atmosphere in a desired direction is preferably used. Next, the underlayer 5 and the perpendicular magnetic recording layer 6 made of a Co—Cr alloy are formed on the antiferromagnetic layer 4 by sputtering. As the Co—Cr alloy, Co—Cr, Co—Cr—Ni, Co—Cr—Ta, Co—Cr—Pt, Co—Cr—Pt—Ta, and Co—Cr—Pt—B can be used. . The thickness of the perpendicular magnetic recording layer 6 is preferably 5 to 100 nm. In this way, the perpendicular magnetic recording medium of the present invention can be obtained. However, when actually used in a drive, the protective film 7 made of carbon on the perpendicular magnetic recording layer 6 and the perfluorocarbon on the carbon protective film 7 are obtained. It is necessary to provide the lubricating film 8 made of polyether.

以下、実施例にて本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

(基板の作成)
磁気ディスク用のアルミニウム合金からなる、中心に孔を有する直径:2.5インチ規格の円板(直径:65mm)に非晶質のNi−P合金めっきを施した後、アルミナ系の研磨液を用いて粗研磨した後、コロイダルシリカ研磨液を用いて仕上げ研磨し、表面粗さRa(JIS B 0601)を0.3nmにポリッシュし、基板とした。
(Creation of substrate)
An amorphous Ni—P alloy plating is applied to a 2.5-inch diameter disc (diameter: 65 mm) made of an aluminum alloy for a magnetic disk and having a hole in the center, and then an alumina-based polishing liquid is used. After rough polishing using the resultant, final polishing was performed using a colloidal silica polishing liquid, and the surface roughness Ra (JIS B 0601) was polished to 0.3 nm to obtain a substrate.

(軟磁性裏打ち層の形成)
この基板に活性化処理などの前処理を施すことなく、以下に示す浴組成のNi−Fe−P合金めっき浴を用いて表1に示す皮膜組成のNi−Fe−P合金めっきを施し、次いでコロイダルシリカ研磨液を用いて表面を研磨し、表1に示す表面粗さおよび厚さを有するNi−Fe−P合金めっき層からなる軟磁性裏打ち層を形成し、試料番号1の試料とした。このようにして得られた試料番号1の試料の軟磁性裏打ち層の軟磁気特性を振動試料型磁力計(VSM:理研電子社製BHV−35)を用いて測定した。結果を表1に示す。また、比較用としてスパッタリング法を用いてNi−Fe−Mo合金層からなる軟磁性裏打ち層を形成し、試料番号2の試料とした。さらに試料番号1に対して表面粗さを変化させた試料を試料番号3、4、5とした。このようにして得られた試料番号1〜5の試料のめっき法またはスパッタリング法による軟磁性裏打ち層のノイズパワー(dBm/Hz)を以下に示す測定条件にて測定した。結果を表2に示す。
(Formation of soft magnetic backing layer)
Without subjecting this substrate to pretreatment such as activation treatment, Ni—Fe—P alloy plating with the coating composition shown in Table 1 was applied using a Ni—Fe—P alloy plating bath having the following bath composition, and then The surface was polished using a colloidal silica polishing liquid to form a soft magnetic backing layer comprising a Ni—Fe—P alloy plating layer having the surface roughness and thickness shown in Table 1, and designated as sample No. 1. The soft magnetic properties of the soft magnetic backing layer of the sample No. 1 obtained in this way were measured using a vibrating sample magnetometer (VSM: BHV-35 manufactured by Riken Denshi Co.). The results are shown in Table 1. For comparison, a soft magnetic backing layer made of a Ni—Fe—Mo alloy layer was formed using a sputtering method, and a sample No. 2 was obtained. Further, samples with surface roughness changed with respect to sample number 1 were designated as sample numbers 3, 4, and 5. The noise power (dBm / Hz) of the soft magnetic underlayer by the plating method or sputtering method of the samples Nos. 1 to 5 thus obtained was measured under the following measurement conditions. The results are shown in Table 2.

[Ni−Fe−P合金めっき浴]
硫酸ニッケル 0.05mol/l
硫酸第一鉄 0.10mol/l
L(+)−酒石酸 0.30mol/l
次亜リン酸ナトリウム 0.08mol/l
pH(アンモニア水で調整) 8.5〜9.5
浴温 70〜90℃
[Ni-Fe-P alloy plating bath]
Nickel sulfate 0.05 mol / l
Ferrous sulfate 0.10 mol / l
L (+)-tartaric acid 0.30 mol / l
Sodium hypophosphite 0.08mol / l
pH (adjusted with aqueous ammonia) 8.5-9.5
Bath temperature 70-90 ° C

[ノイズの測定条件]
ヘッド:MRヘッド
トラック幅:250nm
ヘッド浮上高さ:14nm
シールド間ギャップ:80nm
ディスク回転数:4200rpm
測定半径:22.21mm(周速:9.77m/s)
測定周波数:1〜100MHz
RBW:30kHz
VBW:100kHz
[Noise measurement conditions]
Head: MR head Track width: 250 nm
Head flying height: 14nm
Gap between shields: 80nm
Disk rotation speed: 4200 rpm
Measurement radius: 22.21 mm (peripheral speed: 9.77 m / s)
Measurement frequency: 1 to 100 MHz
RBW: 30 kHz
VBW: 100kHz

(軟磁性バッファー層の形成)
上記のようにして基板にNi−Fe−P合金めっき層を形成して表面を研磨した後、スパッタリング法を用いて表面に基板から順にCo−Zr−Nb層、Ni−Fe層、Co70Fe30層を設け、Co−Zr−Nb(2nm)/Ni−Fe(5nm)/Co70Fe30(4nm)からなる厚さ:11nmの軟磁性バッファー層を形成した。
(Formation of soft magnetic buffer layer)
After the Ni—Fe—P alloy plating layer is formed on the substrate and the surface is polished as described above, the Co—Zr—Nb layer, Ni—Fe layer, Co 70 Fe layer are sequentially formed on the surface from the substrate by sputtering. 30 layers were provided, and a soft magnetic buffer layer having a thickness of 11 nm made of Co—Zr—Nb (2 nm) / Ni—Fe (5 nm) / Co 70 Fe 30 (4 nm) was formed.

(反強磁性層の形成)
この軟磁性バッファー層の上にスパッタリング法を用いて、厚さ:6nmのMnIrからなる反強磁性層を形成し、径方向へ磁場印加処理を施した。比較用に、反強磁性層を設けない試料も作製した。反強磁性層を形成した試料について、円板上径方向のヒステリシスループを測定したところ、図3に示すように、Rad.(径方向に磁場をかけた場合のヒステリシス曲線)において約35Oeのシフト磁界が発生しており、円板状基板の径方向が磁化容易軸となるように反強磁性層と強磁性層との間に交換結合が発現していることが確認された。さらに、裏打ち層全体の磁区構造を磁区構造観察装置(オプトロスコープ:ネオアーク社製BH−618)により観察したところ、円板状基板全体に亘って単磁区化されていることが確認された。なお、図3は、縦軸が磁化(単位は任意スケール)、横軸が保持力Hであり、Cir.は円周方向に磁場をかけた場合のヒステリシス曲線を示す。
(Formation of antiferromagnetic layer)
An antiferromagnetic layer made of MnIr with a thickness of 6 nm was formed on the soft magnetic buffer layer by sputtering, and a magnetic field application process was performed in the radial direction. For comparison, a sample without an antiferromagnetic layer was also produced. When the hysteresis loop in the radial direction on the disc was measured for the sample on which the antiferromagnetic layer was formed, as shown in FIG. A shift magnetic field of about 35 Oe is generated in the (hysteresis curve when a magnetic field is applied in the radial direction). It was confirmed that exchange bonds were expressed between them. Furthermore, when the magnetic domain structure of the entire backing layer was observed with a magnetic domain structure observation apparatus (Optoscope: BH-618, manufactured by Neoarc), it was confirmed that the magnetic domain structure was made into a single magnetic domain over the entire disk-shaped substrate. In FIG. 3, the vertical axis represents magnetization (unit: arbitrary scale), the horizontal axis represents holding force H, and Cir. Indicates a hysteresis curve when a magnetic field is applied in the circumferential direction.

(スパイクノイズの測定)
反強磁性層を形成させた後の試料番号1および反強磁性層を設けない試料番号2の試料に付いて、スピンスタンドテスタ−を用いて、スパイクノイズの発生の有無を調べた。結果を図4(試料番号1)および図5(試料番号2)に示す。なお、図4および図5においては、磁気ヘッドをディスク1周(横軸に相当)させた場合の出力(電圧、縦軸に相当)を示す。
(Measurement of spike noise)
The sample No. 1 after the formation of the antiferromagnetic layer and the sample No. 2 without the antiferromagnetic layer were examined for occurrence of spike noise using a spin stand tester. The results are shown in FIG. 4 (Sample No. 1) and FIG. 5 (Sample No. 2). 4 and 5 show the output (voltage, corresponding to the vertical axis) when the magnetic head is rotated around the disk (corresponding to the horizontal axis).

図4および図5に示すように、本発明の垂直磁気記録媒体用の試料においてはスパイクノイズの発生は認められない。一方、比較用の垂直磁気記録媒体用の試料においては、2つの大きなスパイクノイズ9の発生が認められる。   As shown in FIGS. 4 and 5, no spike noise was observed in the sample for the perpendicular magnetic recording medium of the present invention. On the other hand, two large spike noises 9 are observed in the sample for the comparative perpendicular magnetic recording medium.

(垂直磁気記録層の形成)
次いで、試料番号1の試料の反強磁性層の上にスパッタ法を用いて、厚さ:22nmのCo65Cr20Pt15からなる垂直磁気記録層を形成した。
(Formation of perpendicular magnetic recording layer)
Next, a perpendicular magnetic recording layer made of Co 65 Cr 20 Pt 15 having a thickness of 22 nm was formed on the antiferromagnetic layer of the sample of sample number 1 using a sputtering method.

(保護膜および潤滑膜の形成)
次いで、垂直磁気記録層の上にスパッタ法を用いて、厚さ:7nmのカーボンからなる保護膜を形成し、次いで、浸漬法を用いて厚さ:2nmのパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を形成した。以上のようにして本発明の垂直磁気記録媒体を作成した。
(Formation of protective film and lubricating film)
Next, a protective film made of carbon having a thickness of 7 nm is formed on the perpendicular magnetic recording layer by sputtering, and then a lubricating film made of perfluoropolyether having a thickness of 2 nm is formed by using an immersion method. Formed. The perpendicular magnetic recording medium of the present invention was produced as described above.

本発明の垂直磁気記録媒体は上記のように構成されており、軟磁性裏打ち層を湿式皮膜形成法である無電解めっき法により形成するので、乾式皮膜形成法あるスパッタリング法などに比べて簡便に短時間で厚い軟磁性裏打ち層を成膜できる。また、スパッタリング法によるコラム状に成長する結晶質軟磁性裏打ち層に比べ、平坦化できる結果、ノイズパワーを低減させることができ、高生産性でSULノイズおよびスパイクノイズの両方が低減した垂直磁気記録媒体を得ることが可能となる。   The perpendicular magnetic recording medium of the present invention is configured as described above, and since the soft magnetic underlayer is formed by an electroless plating method that is a wet film forming method, it is simpler than a sputtering method that is a dry film forming method. A thick soft magnetic backing layer can be formed in a short time. Further, as compared with a crystalline soft magnetic underlayer grown in a columnar shape by sputtering, it can be flattened, resulting in a reduction in noise power, high productivity, and perpendicular magnetic recording in which both SUL noise and spike noise are reduced. A medium can be obtained.

本発明の垂直磁気記録媒体の実施例の一例を示す、概略断面図Schematic sectional view showing an example of an embodiment of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention 本発明の垂直磁気記録媒体に用いる基板の一例を示す、概略断面図Schematic sectional view showing an example of a substrate used in the perpendicular magnetic recording medium of the present invention めっき法およびスパッタリング法を用いて皮膜形成した軟磁性裏打ち層起源のノイズパワースペクトルの測定結果の一例を示すグラフGraph showing an example of noise power spectrum measurement results originating from a soft magnetic underlayer formed by plating and sputtering. 本発明である反強磁性層と交換結合させた、めっき法及びスパッタリング法を用いて皮膜形成した軟磁性層裏打ち層起源のスパイクノイズ発生状況を示すグラフGraph showing the occurrence of spike noise originating from the soft magnetic layer backing layer formed by plating and sputtering using exchange coupling with the antiferromagnetic layer of the present invention 比較用のめっき法及びスパッタリング法を用いて皮膜形成した軟磁性裏打ち層起源のスパイクノイズの発生状況を示すグラフGraph showing the occurrence of spike noise originating from the soft magnetic underlayer formed using the comparative plating and sputtering methods

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
1a 基板(アルミニウム板)
1b Ni−P合金めっき層
2 軟磁性裏打ち層
3 軟磁性バッファー層
4 反強磁性層
5 下地層
6 垂直磁気記録層
7 保護膜
8 潤滑膜
9 スパイクノイズ
10 垂直記録媒体
1 substrate 1a substrate (aluminum plate)
1b Ni-P alloy plating layer 2 Soft magnetic backing layer 3 Soft magnetic buffer layer 4 Antiferromagnetic layer 5 Underlayer 6 Perpendicular magnetic recording layer 7 Protective film 8 Lubricating film 9 Spike noise 10 Perpendicular recording medium

Claims (8)

無電解めっき法により成膜してなる合金めっき層からなる軟磁性裏打ち層と、該軟磁性裏打ち層上に成膜してなる軟磁性バッファー層と、該軟磁性バッファー層上に成膜してなる反強磁性層と、該反強磁性層上にスパッタ法を用いて成膜してなる下地層と、該下地層上にスパッタ法を用いて成膜してなる垂直磁気記録層とを備えてなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 A soft magnetic backing layer made of an alloy plating layer formed by an electroless plating method, a soft magnetic buffer layer formed on the soft magnetic backing layer, and a film formed on the soft magnetic buffer layer An antiferromagnetic layer, an underlayer formed by sputtering on the antiferromagnetic layer, and a perpendicular magnetic recording layer formed by sputtering on the underlayer A perpendicular magnetic recording medium comprising: アルミニウム板またはアルミニウム合金板にNi−P合金めっき層を形成した基板に、基板側から順に無電解めっき法により成膜してなる合金めっき層からなる軟磁性裏打ち層、該軟磁性裏打ち層上に成膜してなる軟磁性バッファー層、該軟磁性バッファー層上に 成膜してなる反強磁性層、該反強磁性層上にスパッタ法を用いて成膜してなる下地層、該下地層上にスパッタ法を用いて成膜してなる垂直磁気記録層とを順次形成してなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 A soft magnetic backing layer comprising an alloy plating layer formed by electroless plating in order from the substrate side on a substrate on which an Ni-P alloy plating layer is formed on an aluminum plate or an aluminum alloy plate, on the soft magnetic backing layer A soft magnetic buffer layer formed, an antiferromagnetic layer formed on the soft magnetic buffer layer, an underlayer formed using a sputtering method on the antiferromagnetic layer, the underlayer A perpendicular magnetic recording medium comprising a perpendicular magnetic recording layer formed thereon by sputtering using a sputtering method. 前記軟磁性裏打ち層上に成膜して積層する反強磁性層との交換結合作用により、軟磁性裏打ち層において磁化容易軸に一方向磁気異方性を付与することを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。 The unidirectional magnetic anisotropy is imparted to the easy axis of magnetization in the soft magnetic underlayer by an exchange coupling action with an antiferromagnetic layer deposited on the soft magnetic underlayer. Or the perpendicular magnetic recording medium of 2. 前記軟磁性裏打ち層が結晶性合金からなる層であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の垂直磁気記録媒体。 4. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the soft magnetic underlayer is a layer made of a crystalline alloy. 前記軟磁性裏打ち層がNi−Fe−P合金めっきからなる層であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の垂直磁気記録媒体。 5. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the soft magnetic underlayer is a layer made of Ni—Fe—P alloy plating. 6. 前記軟磁性裏打ち層の表面粗さRa(JIS B 0601)が0.5nm以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の垂直磁気記録媒体。 6. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the soft magnetic backing layer has a surface roughness Ra (JIS B 0601) of 0.5 nm or less. 前記軟磁性裏打ち層の飽和磁束密度が0.8T以上、保磁力が5Oe以下であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の垂直磁気記録媒体。 7. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the soft magnetic backing layer has a saturation magnetic flux density of 0.8 T or more and a coercive force of 5 Oe or less. 請求項1から7のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体を用いてなる垂直磁気記録装置。
A perpendicular magnetic recording apparatus using the perpendicular magnetic recording medium according to claim 1.
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