JP2005317199A - 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関し、ＳＮＲ、オーバーライト特性及び熱安定性を同時に向上可能とすることを目的とする。
【解決手段】 基板と該基板の上方に設けられた磁性層とを備えた水平磁気記録媒体において、磁性層は基板に近い側に設けられた初期層と基板から遠い側に設けられた最終層とからなり、初期層及び最終層は、初期層の飽和磁化が最終層の飽和磁化よりも低いと共に、磁性層全体としてのオーバーライト特性が最終層単体の場合のオーバーライト特性よりも高く、且つ、磁性層全体としての熱安定性係数が初期層単体の場合の熱安定性係数よりも高い材料からなるように構成する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、磁気記録媒体および磁気記憶装置に関し、特に高密度記録に適した磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。

磁気ディスク等の水平磁気記録媒体の記録密度は、媒体ノイズの低減及び磁気抵抗効果型ヘッドや高感度スピンバルブヘッドの開発により、著しく増大した。磁気ディスクについては、最近２０Ｇｂ/ｉｎ^２以上の記録密度のものも開発されている。しかし、コンピュータの性能向上に伴い、記録密度を更に向上することが要求されており、記録媒体及び他の装置の設計に更なる向上が求められている。

図１は、代表的な水平磁気記録媒体の要部を示す断面図である。磁気記録媒体は、基盤１、Ｃｒ又はＣｒ系の下地層２、情報が書き込まれるＣｏ系の磁性層３及びＣ又はＤＬＣの保護層４が図示の如く積層された構造を有する。保護層４上には、有機物からなる潤滑剤が塗布されている。

媒体ノイズを低減するためには、磁性層３に磁気遷移をよりシャープに書き込む必要がある。これは通常、媒体保磁力の増大、磁性層３の膜厚の減少、磁性層３の粒子サイズ及び粒子サイズ分布の広がりの減少、磁性層３の粒子の磁気的孤立化等により達成される。

磁性層３の粒子サイズが小さく、且つ、粒子サイズ分布が狭い場合には、より高い信号対雑音比（以下、単に、ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏと言う）を得ることができる。磁性層３の粒子サイズを小さくする１つの方法として、下地層２の粒子径を減少させる方法がある。下地層２の粒子サイズは、Ｍｏ，Ｖ，Ｗ，Ｔｉ等を含むＣｒ系合金を用いることにより減少させることができる。又、下地層２を２層構造とすることにより、単層構造の場合より小さい粒子サイズを実現できることもある。Ｃｏ系の磁性層３にＢを添加することによっても、磁性層３の粒子サイズを減少させることができる。

ところが、磁性層３の粒子サイズが小さいと、磁気記録媒体の熱安定性に悪影響を及ぼす。通常、磁性層３の熱安定性は、熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴの大きさで表される。ここで、Ｋｕは磁気異方性定数、Ｖは粒子量、Ｔは温度、ｋはボルツマン定数を表す。熱安定性の良い小さな粒子を得るためには、磁気異方性定数Ｋｕを増大させる必要がある。

磁気異方性磁界Ｈｋは、飽和磁化をＭｓで表すと、Ｈｋ＝２Ｋｕ/Ｍｓで定義される。磁気異方性磁界Ｈｋが大きいということは、通常高データ転送速度の高密度磁気記録媒体における情報書き込みが行われるナノ秒（ｎｓ）領域において保磁力Ｈｃが大きいということである。書き込み周波数における大きな保磁力Ｈｃは、このような磁気記録媒体に対して情報を書き込むのに大きな書き込み電流が必要となることから、書き込みヘッドに対して厳しい制約を課してしまう。しかし、書き込みヘッドにより得られる書き込み電流は、高い磁気モーメントを有する書き込みヘッドの開発が難しいことから、非常に制限されてしまう。

図２に示すように、新たなデータを既に書き込まれたデータの上に書き込める性能を表すオーバーライト性能（以下、オーバーライト特性と言う）は、高い磁気異方性磁界Ｈｋを有する磁気記録媒体程低下する。図２は、１００ｎｓのスウィープ時間で各種保磁力を有する磁気記録媒体のオーバーライト特性を示す図である。同図中、縦軸はオーバーライト特性ＯＷ（ｄＢ）、横軸は１００ｎｓのスウィープ時間での保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。磁気異方性定数Ｋｕが増加して磁気異方性磁界Ｈｋが増加するにつれて、オーバーライト特性ＯＷは図２に示すように制限されてしまう。しかし、磁気異方性定数Ｋｕの増加に伴う磁気異方性磁界Ｈｋの増加は、磁気異方性定数Ｋｕの増加が飽和磁化Ｍｓの増加を伴えば、制限又は逆転可能である。

磁性層３の磁気異方性定数Ｋｕは、通常は磁性層３を構成するＣｏ系合金にＰｔ等の元素を添加することで増加させることができる。しかし、Ｐｔを添加することにより磁気異方性定数Ｋｕを増加させると、必然的に飽和磁化Ｍｓの減少を招き、その結果オーバーライト特性ＯＷが制限されてしまう。他方、磁気異方性定数Ｋｕを増加させるのに、磁性層３のＣｏ量を増加させる方法もある。しかし、磁性層３のＣｏ量を増加させると、磁気異方性定数Ｋｕだけではなく、飽和磁化Ｍｓをも増加させてしまう。

磁性層３は、一般的にはＣｏＣｒ合金からなり、ＣｒはＣｏ粒子間の偏析を促進する。このような偏析は、低媒体ノイズを実現する上で非常に重要である。磁性層３がＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａ，ＣｏＣｒＰｔＢ等の合金からなる一般的な磁気記録媒体を製造する場合、Ｃｒ濃度が１８〜２６原子％（Ａｔ％）のターゲットを用いる。Ｃｒの大部分は粒子境界部分に残るが、Ｃｒのかなりの部分は依然として粒子内に残る。又、必要な保磁力Ｈｃと磁気異方性定数Ｋｕを得るために、８〜１４Ａｔ％のＰｔを更に添加する。これにより、粒子内のＣｏは、Ｃｒや他の添加物により希釈され、結果的に磁性層３の飽和磁化Ｍｓを大幅に減少させてしまう。ところが、磁性層３が単層構造を有する磁気記録媒体においては、高いＳＮＲを得るために必要な偏析を考慮すると、このようなＣｏの希釈は避けられない。

図３は、保磁力の増加に伴うＳＮＲの増加傾向を示す図である。同図中、縦軸は磁気記録媒体のＳＮＲ（又は媒体ＳＮＲ）（ｄＢ）、横軸は磁気記録媒体の保磁力Ｈｃ（又は媒体保磁力）（Ｏｅ）を示す。媒体保磁力の増大は、磁性層３を高い磁気異方性定数Ｋｕを有する磁性材料で構成することにより可能である。上述の如く、良いオーバーライト特性ＯＷを得るためには、高い磁気異方性定数Ｋｕを有する磁性材料は、飽和磁化Ｍｓの増加を伴わなければならない。

ある組成材料の場合、保磁力Ｈｃは磁性性層３の面内ｃ軸配向を向上させることで向上可能である。このように向上された面内ｃ軸配向は、ｄｃ−消去されたノイズを低減させる残留磁化Ｍｒの増加を引き起こす。磁性層３の面内ｃ軸配向は、好ましくは

面がＣｒ下地層２の（２００）面にエピタキシャル成長されるか、或いは、

面がＮｉＡｌ下地層２の（２１１）面にエピタキシャル成長されるＣｏ系合金で磁性層３を構成することで促進される。下地層２と磁性層３との間の格子不整合は、積層不良を引き起こして保磁力Ｈｃの低下を招く可能性がある。そこで、上記の如き格子不整合は、Ｃｒ下地層２にＭｏ，Ｖ，Ｗ等の元素を添加することで最小限に抑えることができる。

磁性層３のうち、数単分子層は、ｈｃｐ−ｂｃｃ界面でのストレスや欠陥により非磁性である可能性がある。このような場合、非磁性又は多少磁性でｈｃｐ構造の薄い中間層を設けることで、欠陥を減少させて面内保磁力を向上することができ、このような方法は例えば特許文献１や特許文献２等にて提案されている。

媒体ノイズは、残留磁化をＭｒ、磁性層３の膜厚をｔで表すと、Ｍｒｔなるパラメータを減少させることでも低減可能である。パラメータＭｒｔは、媒体厚を減少させるか、或いは、磁性層３の飽和磁化Ｍｓを減少させることで減少させることができる。しかし、媒体厚をある程度以上に減少させると、それ以上の媒体ノイズの低下は不可能である。これは、磁性粒が熱安定性を失い、保磁力Ｈｃが減少し、媒体ノイズが増加してしまうからである。従って、ある組成材料からなる磁性層３については、ＳＮＲが最大となる最適な媒体厚が存在する。このため、あるＭｒｔ値に対しては、高い飽和磁化Ｍｓと小さい媒体厚の組み合わせの方が、低い飽和磁化Ｍｓと大きな媒体厚の組み合わせより好ましい。
米国特許第５，８２０，９６３号公報 米国特許第５，８４８，３８６号公報 米国特許第５，７７２，８５７号公報 米国特許第５，９５２，０９７号公報

上記の如く、磁気記録媒体において高密度記録を実現するためには、媒体ノイズを低減する必要がある。又、磁気記録媒体のオーバーライト特性および熱安定性を向上する必要もある。しかし、熱安定性に悪影響を及ぼすことなく良いオーバーライト特性を得るためには、磁性層の飽和磁化Ｍｓを増大させる必要がある。ところが、単層構造の磁性層を有する磁気記録媒体では、飽和磁化Ｍｓを増大させると、通常は粒子間相互作用に影響を及ぼしてしまい、結果的にＳＮＲの低下につながってしまう。

そこで、本発明は、ＳＮＲ、オーバーライト特性及び熱安定性を同時に向上可能な磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供することを目的とする。

上記の課題は、基板と該基板の上方に設けられた磁性層とを備えた水平磁気記録媒体であって、該磁性層は、該基板に近い側に設けられた初期層と、該基板から遠い側に設けられた最終層とからなり、該初期層及び最終層は、該初期層の飽和磁化が該最終層の飽和磁化よりも低いと共に、該磁性層全体としてのオーバーライト特性が該最終層単体の場合のオーバーライト特性よりも高く、且つ、該磁性層全体としての熱安定性係数が該初期層単体の場合の熱安定性係数よりも高い材料からなることを特徴とする磁気記録媒体によって達成される。

上記の課題は、基板と該基板の上方に設けられた磁性層とを備えた磁気記録媒体であって、該磁性層は、該基板に近い側に設けられた初期層と、該基板から遠い側に設けられた最終層とからなり、該初期層の飽和磁化Ｍ_Ｓａ、該最終層の飽和磁化Ｍ_Ｓｂ及び該磁性層全体としての飽和磁化Ｍ_Ｓｔｏｔは、Ｍ_Ｓａ＜Ｍ_Ｓｔｏｔ＜Ｍ_Ｓｂなる関係、又は、Ｍ_Ｓａ＞Ｍ_Ｓｔｏｔ＞Ｍ_Ｓｂなる関係を満足することを特徴とする磁気記録媒体によっても達成される。

前記磁性層全体としての信号対雑音比は、前記初期層単体の場合の信号対雑音比及び前記最終層単体の場合の信号対雑音比のいずれよりも高い構成としても良い。又、前記磁性層全体としての保磁力は、前記初期層単体の場合の保磁力よりも大きく、且つ、前記最終層単体の場合の保磁力よりも小さい構成としても良い。

前記初期層は、ＣｏＣｒ_ｘ１合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒ_ｘ２合金からなり、ｘ１は１８＜ｘ１＜２７を満足する原子％を示し、ｘ２は１０＜ｘ２＜２４を満足する原子％を示す構成としても良い。又、前記初期層は、ＣｏＣｒＢ_ｙ合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒＢ_ｚ合金からなり、ｙは１＜ｙ＜８を満足する原子％を示し、ｚは０＜ｚ＜６を満足する原子％を示す構成としても良い。

従って、本発明によれば、ＳＮＲ、オーバーライト特性及び熱安定性を同時に向上可能な磁気記録媒体及び磁気記憶装置を実現できる。

本発明によれば、ＳＮＲ、オーバーライト特性及び熱安定性を同時に向上可能な磁気記録媒体及び磁気記憶装置を実現できる。

本発明になる磁気記録媒体及び本発明になる磁気記憶装置の各実施例を、以下に図４以降と共に説明する。

図４は、本発明になる磁気記録媒体の第１実施例の要部を示す断面図である。磁気記録媒体は、基板１１、Ｃｒ又はＣｒ系下地層１２、情報が書き込まれるＣｏ系磁性層１３及びＣ又はＤＬＣ保護層１４が、同図に示す順序で積層されている。保護層１４上には、有機物からなる潤滑剤が塗布されている。本実施例では、磁性層１３は２層構造を有する。磁性層１３の２層構造は、初期層２１と、初期層２１上に設けられた最終層２２とからなる。

初期層２１の飽和磁化Ｍ_Ｓａ、最終層２２の飽和磁化Ｍ_Ｓｂ及び磁性層１３全体としての飽和磁化Ｍ_Ｓｔｏｔは、Ｍ_Ｓａ＜Ｍ_Ｓｔｏｔ＜Ｍ_Ｓｂなる関係を満足するように設定されている。この結果、磁性層１３全体としての信号対雑音比（ＳＮＲ）は、初期層２１単体に対応する単層構造の磁性層の場合のＳＮＲ及び最終層２２単体に対応する単層構造の磁性層の場合のＳＮＲのいずれよりも高い。

本実施例では、初期層２１は、ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ，ＣｏＣｒＰｔＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａＢ，ＣｏＣｒＰｔＷ，ＣｏＣｒＰｔＴａＮｂ又はこれらの合金からなるグループから選択された材料からなる。

又、最終層２２は、ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ，ＣｏＣｒＰｔＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａＢ，ＣｏＣｒＰｔＷ，ＣｏＣｒＰｔＴａＮｂ又はこれらの合金からなるグループから選択された材料からなる。

初期層２１及び最終層２２がいずれもＣｏＣｒ合金からなる場合、初期層２１は、ＣｏＣｒ_ｘ１合金からなり、最終層２２はＣｏＣｒ_ｘ２合金からなり、ｘ１は１８＜ｘ１＜２７を満足する原子％（Ａｔ％）を示し、ｘ２は１０＜ｘ２＜２４を満足するＡｔ％を示す構成とすることが望ましい。

又、初期層２１及び最終層２２がいずれもＣｏＣｒＢ合金からなる場合、初期層２１は、ＣｏＣｒＢ_ｙ合金からなり、最終層２２はＣｏＣｒＢ_ｚ合金からなり、ｙは１＜ｙ＜８を満足するＡｔ％を示し、ｚは０＜ｚ＜６を満足するＡｔ％を示す構成とすることが望ましい。

基板１１は、ＮｉＰがめっきされたＡｌ系合金、ＮｉＰがめっき或いはめっきされていないガラス、Ｓｉ、ＳｉＣ等からなる。下地層１２は、非磁性のＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、Ｃｒ、ＣｒＭｏ，ＣｒＭｏＷ，ＣｒＴｉ，ＣｒＶ，ＣｒＷ等のＣｒ系合金、又はＢ２結晶構造を有する合金からなる。非磁性下地層１２がＣｒ，ＣｒＭｏ，ＣｒＭｏＷ，ＣｒＴｉ，ＣｒＶ，ＣｒＷからなるグループから選択された材料で構成される場合には、下地層１２の膜厚は好ましくは約１〜２５ｎｍに設定される。他方、非磁性下地層１２がＮｉＡｌ又はＦｅＡｌで構成される場合には、下地層１２の膜厚は約５〜８０ｎｍに設定される。

図５は、磁気記録媒体の第１実施例のＳＮＲ特性を説明する図である。同図中、縦軸はＳＮＲ（ｄＢ）、横軸は初期層２１の膜厚（ｎｍ）及び最終層２２の膜厚（ｎｍ）を示す。同図は、初期層２１がＣｏ_５９Ｃｒ_２４Ｐｔ_９Ｂ_８からなり、最終層２２がＣｏ_６２Ｃｒ_２２Ｐｔ_１０Ｂ_６からなる場合のＳＮＲを示す。尚、同図に示すＣＣＰＢ及びこれに続く数字は、夫々ＣｏＣｒＰｔＢ及びＣｒ，Ｐｔ，Ｂの濃度のＡｔ％値を示す。

図５において、初期層２１の膜厚が０ｎｍである点は、膜厚が２０ｎｍである従来のＣｏ_６２Ｃｒ_２２Ｐｔ_１０Ｂ_６からなる単層構造の磁性層のＳＮＲに対応する。同様に、最終層２２の膜厚が０ｎｍである点は、膜厚が２０ｎｍである従来のＣｏ_５９Ｃｒ_２４Ｐｔ_９Ｂ_８からなる単層構造の磁性層のＳＮＲに対応する。同図中の他の点は、初期層２１と最終層２２からなる２層構造を有し、総膜厚がいずれも２０ｎｍである本実施例の磁性層１３のＳＮＲに対応する。従って、同図は、第１実施例において得られるＳＮＲと、従来の単層構造の磁性層で得られるＳＮＲとを、実質的に比較するものである。同図からもわかるように、初期層２１と最終層２２の膜厚がいずれも１０ｎｍであると、第１実施例で得られるＳＮＲは、従来の単層構造の磁性層で得られるＳＮＲと比較すると、約１.５ｄＢの改善が確認された。

図６は、磁気記録媒体の第１実施例の各種磁性層組成についてのＳＮＲ特性を示す図である。同図中、縦軸はＳＮＲ（ｄＢ）を示し、磁性層１３の各種組成が横軸に沿って示されている。又、黒色で示すデータは、第１実施例において初期層２１及び最終層２２の膜厚がいずれも１０ｎｍである場合のＳＮＲを示し、両側の灰色及び白色で示すデータは、夫々磁性層１３が膜厚が２０ｎｍの初期層２１のみからなる場合と膜厚が２０ｎｍの最終層２２のみからなる場合のＳＮＲを示す。つまり、黒色の両側の灰色及び白色で示すデータは、夫々従来の単層構造の磁性層のデータに対応する。尚、図６において、ＣＣＰＢはＣｏＣｒＰｔＢ、ＣＣＰＴはＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣＣＰＴＢはＣｏＣｒＰｔＴａＢを示し、これらに続く数字は、Ｃｒ以降の元素の濃度のＡｔ％値を示す。図６からもわかるように、第１実施例で得られるＳＮＲは、従来の単層構造の磁性層のＳＮＲと比較して改善されていることがわかる。

図７は、磁気記録媒体の第１実施例の飽和磁化を示す図である。同図中、縦軸は飽和磁化Ｍｓ（ｅｍｕ/ｃｃ）、横軸は磁性層１３を構成する初期層２１の膜厚（ｎｍ）及び最終層２２の膜厚（ｎｍ）を示す。同図においては、図５と同一記号を用いる。図７からもわかるように、第１実施例で得られる飽和磁化Ｍｓは、初期層２１のみの場合に得られる飽和磁化より高い。即ち、本実施例で得られる飽和磁化Ｍｓは、膜厚が２０ｎｍの初期層２１単体のみからなる従来の単層構造の磁性層で得られる飽和磁化よりも高い。

図８は、磁気記録媒体の第１実施例の保磁力を示す図である。同図中、縦軸は保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）、横軸は磁性層１３を構成する初期層２１の膜厚（ｎｍ）及び最終層２２の膜厚（ｎｍ）を示す。同図においては、図５と同一記号を用いる。図８からもわかるように、第１実施例で得られる保磁力Ｈｃは、初期層２１のみの場合に得られる保磁力より高い。即ち、本実施例で得られる保磁力Ｈｃは、膜厚が２０ｎｍの初期層２１単体のみからなる従来の単層構造の磁性層で得られる保磁力よりも高い。

図９は、磁気記録媒体の第１実施例のオーバーライト特性を示す図である。同図中、縦軸はオーバーライト特性ＯＷ（ｄＢ）、横軸は磁性層１３を構成する初期層２１の膜厚（ｎｍ）及び最終層２２の膜厚（ｎｍ）を示す。同図においては、図５と同一記号を用いる。図９からもわかるように、第１実施例で得られるオーバーライト特性ＯＷは、最終層２２のみの場合に得られるオーバーライト特性より高い。即ち、本実施例で得られるオーバーライト特性ＯＷは、膜厚が２０ｎｍの最終層２２単体のみからなる従来の単層構造の磁性層で得られるオーバーライト特性よりも高い。

図１０は、磁気記録媒体の第１実施例の１００ｎｓにおける保磁力を説明する図である。同図中、縦軸は１００ｎｓにおける保磁力Ｈｃ（ｋＯｅ）を示し、磁性層１３の各種組成が横軸に沿って示されている。同図においては、図６と同一記号を用いる。図１０からもわかるように、第１実施例で得られる１００ｎｓにおける保磁力Ｈｃは、初期層２１のみの場合に得られる１００ｎｓにおける保磁力より高い。即ち、本実施例で得られる１００ｎｓにおける保磁力Ｈｃは、膜厚が２０ｎｍの初期層２１単体のみからなる従来の単層構造の磁性層で得られる１００ｎｓにおける保磁力よりも高い。

図１１は、磁気記録媒体の第１実施例の熱安定性係数を説明する図である。同図中、縦軸は熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴを示し、磁性層１３の各種組成が横軸に沿って示されている。同図においては、図６と同一記号を用いる。図１１からもわかるように、第１実施例で得られる熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴは、初期層２１のみの場合に得られる熱安定性係数より高い。即ち、本実施例で得られる熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴは、膜厚が２０ｎｍの初期層２１単体のみからなる従来の単層構造の磁性層で得られる熱安定性係数よりも高い。

図１２は、磁気記録媒体の第１実施例の磁気異方性定数を説明する図である。同図中、縦軸は磁気異方性定数Ｋｕ（ｘ１０^６ ｒｇ/ｃｃ）、横軸は磁性層１３を構成する初期層２１の膜厚（ｎｍ）及び最終層２２の膜厚（ｎｍ）を示す。同図においては、図５と同一記号を用いる。図１２からもわかるように、第１実施例で得られる磁気異方性定数Ｋｕは、初期層２１のみの場合に得られる磁気異方性定数より高い。即ち、本実施例で得られる磁気異方性定数Ｋｕは、膜厚が２０ｎｍの初期層２１単体のみからなる従来の単層構造の磁性層で得られる磁気異方性定数よりも高い。

初期層２１は良いオーバーライト特性ＯＷを有するが、飽和磁化Ｍｓ及び熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴは夫々最終層２２より低い。他方、最終層２２は高い飽和磁化Ｍｓ及び熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴを有するが、オーバーライト特性ＯＷは初期層２１より低い。このような特性を有する初期層２１と最終層２２の組み合わせにより磁性層１３を構成することにより、従来の単層構造の磁性層の場合のように、初期層２１のみ、或いは、最終層２２のみが設けられている場合と比較すると、ＳＮＲを改善することが可能となる。又、初期層２１と最終層２２の組み合わせにより磁性層１３を構成することにより、オーバーライト特性ＯＷ及び熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴは、夫々従来の単層構造の磁性層のように最終層２２のみが設けられている場合と比較すると改善される。

次に、本発明になる磁気記録媒体の第２実施例を説明する。磁気記録媒体の第２実施例の基本構成は、図４に示す上記磁気記録媒体の第１実施例の基本構成と同じで良いため、その図示及び説明は省略する。

本実施例では、初期層２１の飽和磁化Ｍ_Ｓａ、最終層２２の飽和磁化Ｍ_Ｓｂ及び磁性層１３全体としての飽和磁化Ｍ_Ｓｔｏｔは、Ｍ_Ｓａ＞Ｍ_Ｓｔｏｔ＞Ｍ_Ｓｂなる関係を満足するように設定されている。この結果、磁性層１３全体としてのＳＮＲは、初期層２１単体に対応する単層構造の磁性層の場合のＳＮＲ及び最終層２２単体に対応する単層構造の磁性層の場合のＳＮＲのいずれよりも高い。

図１３は、磁気記録媒体の第２実施例のＳＮＲ特性を説明する図である。同図中、縦軸はＳＮＲ（ｄＢ）、横軸は初期層２１の膜厚（ｎｍ）及び最終層２２の膜厚（ｎｍ）を示す。同図は、初期層２１がＣｏ_６５Ｃｒ_２１Ｐｔ_１２Ｔａ_２からなり、最終層２２がＣｏ_６２Ｃｒ_２２Ｐｔ_９Ｂ_７からなる場合のＳＮＲを示す。同図においては、図５及び図６と同一記号を用いる。初期層２１の飽和磁化Ｍｓは４２０ｅｍｕ/ｃｃであり、最終層２２の飽和磁化Ｍｓは３００ｅｍｕ/ｃｃであり、磁性層１３全体としての飽和磁化Ｍｓは３７０ｅｍｕ/ｃｃである。

図１３において、初期層２１の膜厚が０ｎｍである点は、膜厚が２０ｎｍである従来のＣｏ_６２Ｃｒ_２２Ｐｔ_９Ｂ_７からなる単層構造の磁性層のＳＮＲに対応する。同様に、最終層２２の膜厚が０ｎｍである点は、膜厚が２０ｎｍである従来のＣｏ_６５Ｃｒ_２１Ｐｔ_１２Ｔａ_２からなる単層構造の磁性層のＳＮＲに対応する。同図中の他の点は、初期層２１と最終層２２からなる２層構造を有し、総膜厚がいずれも２０ｎｍである本実施例の磁性層１３のＳＮＲに対応する。従って、同図は図５の場合と同様に、第２実施例において得られるＳＮＲと、従来の単層構造の磁性層で得られるＳＮＲとを、実質的に比較するものである。同図からもわかるように、初期層２１と最終層２２の膜厚がいずれも１０ｎｍであると、第２実施例で得られるＳＮＲは、従来の単層構造の磁性層で得られるＳＮＲと比較すると、約１.５ｄＢの改善が確認された。

図１４は、従来の単層構造の磁性層の粒子径を説明する図である。又、図１５は、第１実施例における２層構造の磁性層における粒子径を説明する図である。 図１４中、（ａ）は粒子径分布を示し、（ｂ）は膜厚が２０ｎｍでＣＣＰＢ２２−１０−６からなる単層構造の磁性層のＴＥＭ像を示す。この場合、平均粒径Ｄａｖｅ＝１０.９ｎｍ、標準偏差σ＝４.７ｎｍ、ＳＮＲ＝２４.５ｄＢである。

図１５中、（ａ）は粒子径分布を示し、（ｂ）は磁性層１３が膜厚が１０ｎｍでＣＣＰＢ２４−９−８からなる初期層２１と、膜厚が１０ｎｍでＣＣＰＢ２２−１０−６からなる最終層２２の２層構造からなる第１実施例のＴＥＭ像を示す。この場合、平均粒径Ｄａｖｅ＝７.４ｎｍ、標準偏差σ＝２.１ｎｍ、ＳＮＲ＝２４.９ｄＢである。

図１６は、従来の単層構造の磁性層の粒子径を説明する図である。又、図１７は、第２実施例における２層構造の磁性層における粒子径を説明する図である。 図１６中、（ａ）は粒子径分布を示し、（ｂ）は膜厚が２０ｎｍでＣＣＰＢ２４−９−８からなる単層構造の磁性層のＴＥＭ像を示す。この場合、平均粒径Ｄａｖｅ＝６.１ｎｍ、標準偏差σ＝１.４ｎｍ、ＳＮＲ＝２４.６ｄＢである。

図１７中、（ａ）は粒子径分布を示し、（ｂ）は磁性層１３が膜厚が１０ｎｍでＣＣＰＢ２２−１０−６からなる初期層２１と、膜厚が１０ｎｍでＣＣＰＢ２４−９−８からなる最終層２２の２層構造からなる第２実施例のＴＥＭ像を示す。この場合、平均粒径Ｄａｖｅ＝６.３ｎｍ、標準偏差σ＝１.５ｎｍ、ＳＮＲ＝２５.９ｄＢである。

図１４〜図１７からもわかるように、磁気記録媒体の上記第１及び第２実施例によれば、初期層２１及び最終層２２の両方の良い特性を十分生かすことができる。

図１８は、本発明と２層構造の磁性層を有する従来の磁気記録媒体の特性の違いを説明する図である。

例えば、特許文献３及び特許文献４にて提案されている磁気記録媒体は、２層構造の磁性層を有する。しかし、このような２層構造は、例えばＣｏＣｒＴａ初期層とＣｏＣｒＰｔＴａ最終層で構成され、初期層及び最終層の両方と比較して２層構造のＳＮＲを向上させる構成ではない。図１８は、特許文献３及び特許文献４にて提案されている２層構造の磁性層で得られるＳＮＲを示す。図１８からも明らかなように、提案されている２層構造で得られるＳＮＲは、初期層で得られるＳＮＲと最終層で得られるＳＮＲの平均値である。従って、この提案されている２層構造で得られるＳＮＲは、初期層のＳＮＲ及び最終層のＳＮＲのいずれに対しても改善されているわけではない。このように、特許文献３及び特許文献４にて提案されている磁気記録媒体の２層構造の磁性層は、本発明で用いる磁性層の２層構造とは全く異なるものである。

次に、本発明になる磁気記憶装置の一実施例を、図１９及び図２０と共に説明する。図１９は、磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図であり、図２０は、磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図である。

図１９及び図２０に示すように、磁気記憶装置は大略ハウジング１１３からなる。ハウジング１１３内には、モータ１１４、ハブ１１５、複数の磁気記録媒体１１６、複数の記録再生（書き込み/読み出し又はリード／ライト）ヘッド１１７、複数のサスペンション１１８、複数のアーム１１９及びアクチュエータユニット１２０が設けられている。磁気記録媒体１１６は、モータ１１４により回転されるハブ１１５に取り付けられている。記録再生ヘッド１１７は、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッド等の再生ヘッドと、インダクティブヘッド等の記録ヘッドとからなる。各記録再生ヘッド１１７は、対応するアーム１１９の先端にサスペンション１１８を介して取り付けられている。アーム１１９は、アクチュエータユニット１２０により駆動される。この磁気記憶装置の基本構成自体は周知であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。

本実施例の磁気記憶装置は、磁気記録媒体１１６に特徴がある。各磁気記録媒体１１６は、上記磁気記録媒体の実施例又は後述する変形例のいずれかの構成を有する。勿論、磁気記録媒体１１６の数は３枚に限定されず、１枚でも、２枚又は４枚以上であっても良い。

磁気記憶装置の基本構成は、図１９及び図２０に示すものに限定されるものではない。又、本発明で用いる磁気記録媒体は、磁気ディスクに限定されない。

図２１は、磁気記録媒体の第１及び第２実施例の変形例の要部を示す断面図である。同図中、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

本変形例は、上記磁気記録媒体の第１及び第２実施例のいずれにも適用可能である。図２１に示すように、本変形例では、下地層１２と、磁性層１３の初期層２１との間に、中間層２３が設けられている。この中間層２３は、例えばＣｏＣｒ系合金からなり、膜厚は約１〜５ｎｍである。中間層２３は、ｈｃｐ結晶構造の非磁性又は多少磁性の材料でも構成可能である。このような中間層２３を設けることにより、保磁力Ｈｃの増大及び媒体ノイズの低減効果を更に向上することができる。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。

本発明は、以下に付記する発明をも包含するものである。

（付記１） 基板と該基板の上方に設けられた磁性層とを備えた磁気記録媒体であって、
該磁性層は、該基板に近い側に設けられた初期層と、該基板から遠い側に設けられた最終層とからなり、
該初期層の飽和磁化Ｍ_Ｓａ、該最終層の飽和磁化Ｍ_Ｓｂ及び該磁性層全体としての飽和磁化Ｍ_Ｓｔｏｔは、Ｍ_Ｓａ＜Ｍ_Ｓｔｏｔ＜Ｍ_Ｓｂなる関係を満足することを特徴とする、磁気記録媒体。

（付記２） 基板と該基板の上方に設けられた磁性層とを備えた磁気記録媒体であって、
該磁性層は、該基板に近い側に設けられた初期層と、該基板から遠い側に設けられた最終層とからなり、
該初期層の飽和磁化Ｍ_Ｓａ、該最終層の飽和磁化Ｍ_Ｓｂ及び該磁性層全体としての飽和磁化Ｍ_Ｓｔｏｔは、Ｍ_Ｓａ＞Ｍ_Ｓｔｏｔ＞Ｍ_Ｓｂなる関係を満足することを特徴とする、磁気記録媒体。

（付記３） 前記磁性層全体としての信号対雑音比は、前記初期層単体の場合の信号対雑音比及び前記最終層単体の場合の信号対雑音比のいずれよりも高いことを特徴とする、（付記１）又は（付記２）記載の磁気記録媒体。

（付記４） 前記磁性層全体としての保磁力は、前記初期層単体の場合の保磁力及び前記最終層単体の場合の保磁力のいずれよりも高いことを特徴とする、（付記１）〜（付記３）のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記５） 前記初期層の膜厚は１〜１０ｎｍであり、前記最終層の膜厚は１〜１０ｎｍであることを特徴とする、（付記１）〜（付記４）のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記６） 前記初期層は、ＣｏＣｒ_ｘ１合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒ_ｘ２合金からなり、ｘ１は１８＜ｘ１＜２７を満足する原子％を示し、ｘ２は１０＜ｘ２＜２４を満足する原子％を示すことを特徴とする、（付記１）〜（付記５）のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記７） 前記初期層は、ＣｏＣｒＢ_ｙ合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒＢ_ｚ合金からなり、ｙは１＜ｙ＜８を満足する原子％を示し、ｚは０＜ｚ＜６を満足する原子％を示すことを特徴とする、（付記１）〜（付記５）のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記８） Ｋｕが磁気異方性定数、Ｖが粒子量、Ｔが温度、ｋがボルツマン定数を表すとすると、前記磁性層全体としての熱安定性係数ＫｕＶ/ｋＴは、前記初期層単体の場合の熱安定性係数よりも高いことを特徴とする、（付記１）〜（付記７）のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記９） 前記磁性層全体としての粒子径は、該磁性層全体としての膜厚と同じ膜厚の前記最終層単体の場合の粒子径よりも小さいことを特徴とする、（付記１）〜（付記８）のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記１０） 前記初期層及び前記最終層は、いずれもＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ，ＣｏＣｒＰｔＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａＢ，ＣｏＣｒＰｔＷ，ＣｏＣｒＰｔＴａＮｂ又はこれらの合金からなるグループから選択された材料からなることを特徴とする、（付記１）〜（付記９）のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記１１） ヘッドと、
（付記１）〜（付記１０）のいずれか１項記載の磁気記録媒体を少なくとも１つ備えたことを特徴とする、磁気記憶装置。

（付記１２） 基板と該基板の上方に設けられた磁性層とを備えた水平磁気記録媒体であって、
該磁性層は、該基板に近い側に設けられた初期層と、該基板から遠い側に設けられた最終層とからなり、
該初期層及び最終層は、該初期層の飽和磁化が該最終層の飽和磁化よりも低いと共に、該磁性層全体としてのオーバーライト特性が該最終層単体の場合のオーバーライト特性よりも高く、且つ、該磁性層全体としての熱安定性係数が該初期層単体の場合の熱安定性係数よりも高い材料からなることを特徴とする、磁気記録媒体。

（付記１３） 前記磁性層全体としての保磁力は、前記初期層単体の場合の保磁力よりも大きく、且つ、前記最終層単体の場合の保磁力よりも小さいことを特徴とする、付記１２記載の磁気記録媒体。

（付記１４） 前記初期層は、ＣｏＣｒ_ｘ１合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒ_ｘ２合金からなり、ｘ１は１８＜ｘ１＜２７を満足する原子％を示し、ｘ２は１０＜ｘ２＜２４を満足する原子％を示ことを特徴とする、付記１２又は１３記載の磁気記録媒体。

（付記１５） 前記初期層は、ＣｏＣｒＢｙ合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒＢｚ合金からなり、ｙは１＜ｙ＜８を満足する原子％を示し、ｚは０＜ｚ＜６を満足する原子％を示すことを特徴とする、付記１２〜１４のいずれか１項記載の磁気記録媒体。

（付記１６） ヘッドと、
付記１２〜１５のいずれか１項記載の磁気記録媒体を少なくとも１つ備えたことを特徴とする、磁気記憶装置。

代表的な水平磁気記録媒体の要部を示す断面図である。 １００ｎｓのスウィープ時間で各種保磁力を有する磁気記録媒体のオーバーライト特性を示す図である。 保磁力の増加に伴うＳＮＲの増加傾向を示す図である。 本発明になる磁気記録媒体の第１実施例の要部を示す断面図である。 磁気記録媒体の第１実施例のＳＮＲ特性を説明する図である。 磁気記録媒体の第１実施例の各種磁性層組成についてのＳＮＲ特性を示す図である。 磁気記録媒体の第１実施例の飽和磁化を示す図である。 磁気記録媒体の第１実施例の保磁力を示す図である。 磁気記録媒体の第１実施例のオーバーライト特性を示す図である。 磁気記録媒体の第１実施例の１００ｎｓにおける保磁力を説明する図である。 磁気記録媒体の第１実施例の熱安定性係数を説明する図である。 磁気記録媒体の第１実施例の磁気異方性定数を説明する図である。 本発明になる磁気記録媒体の第２実施例のＳＮＲ特性を示す図である。 従来の単層構造の磁性層の粒子径を説明する図である。 第１実施例における２層構造の磁性層における粒子径を説明する図である。 従来の単層構造の磁性層の粒子径を説明する図である。 第２実施例における２層構造の磁性層における粒子径を説明する図である。 本発明と２層構造の磁性層を有する従来の磁気記録媒体の特性の違いを説明する図である。 本発明になる磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図である。 磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図である。 磁気記録媒体の第１及び第２実施例の変形例の要部を示す断面図である。

符号の説明

１１ 基板
１２ 下地層
１３ 磁性層
１４ 保護層
２１ 初期層
２２ 最終層

Claims (5)

1. 基板と該基板の上方に設けられた磁性層とを備えた水平磁気記録媒体であって、
   該磁性層は、該基板に近い側に設けられた初期層と、該基板から遠い側に設けられた最終層とからなり、
   該初期層及び最終層は、該初期層の飽和磁化が該最終層の飽和磁化よりも低いと共に、該磁性層全体としてのオーバーライト特性が該最終層単体の場合のオーバーライト特性よりも高く、且つ、該磁性層全体としての熱安定性係数が該初期層単体の場合の熱安定性係数よりも高い材料からなることを特徴とする、磁気記録媒体。
2. 前記磁性層全体としての保磁力は、前記初期層単体の場合の保磁力よりも大きく、且つ、前記最終層単体の場合の保磁力よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 前記初期層は、ＣｏＣｒ_ｘ１合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒ_ｘ２合金からなり、ｘ１は１８＜ｘ１＜２７を満足する原子％を示し、ｘ２は１０＜ｘ２＜２４を満足する原子％を示ことを特徴とする、請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
4. 前記初期層は、ＣｏＣｒＢｙ合金からなり、前記最終層はＣｏＣｒＢｚ合金からなり、ｙは１＜ｙ＜８を満足する原子％を示し、ｚは０＜ｚ＜６を満足する原子％を示すことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
5. ヘッドと、
   請求項１〜４のいずれか１項記載の磁気記録媒体を少なくとも１つ備えたことを特徴とする、磁気記憶装置。