JP2007073136A - 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、裏打ち層を形成する軟磁性膜の材料と下地膜の材料を最適化することで、高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間膜と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記裏打ち層を構成する軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓが１.４（Ｔ）以上であるＣｏＦｅＨｆ合金からなり、かつ前記下地膜がＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金からなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気記録媒体、その製造方法、およびこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。

垂直磁気記録方式は、従来、媒体の面内方向に向けられていた磁気記録層の磁化容易軸を媒体の垂直方向に向けることにより、記録ビット間の境界である磁化遷移領域付近での反磁界が小さくなるため、記録密度が高くなるほど静磁気的に安定となって熱揺らぎ耐性が向上することから、面記録密度の向上に適した方式である。

また、基板と垂直磁気記録膜との間に軟磁性材料からなる裏打ち層を設けた場合には、いわゆる垂直２層媒体として機能し、高い記録能力を得ることができる。このとき、軟磁性裏打ち層は磁気ヘッドからの記録磁界を還流させる役割を果たしており、記録再生効率を向上させることができる。

一般的に前記の裏打ち層を形成する軟磁性材料として、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＢなどのアモルファス材料が提案されている。裏打ち層上に設けられる下地膜としては、各種材料が提案されている。例えば、Ｔｉ合金（特許文献１参照）やＮｉＦｅＣｒ（特許文献２参照）など、ｈｃｐ構造やｆｃｃ構造、またＴａなど非晶質構造などを挙げることができる。

裏打ち層の材料としてＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒを用いた場合には、飽和磁束密度が最大で１.２（Ｔ）程度しか得ることができず、裏打ち層として十分な役割を持つためには１００（ｎｍ）以上の膜厚が必要となり、１００ｎｍ以上の膜厚の裏打ち層を設けたのでは、媒体を生産する上ではスループットの低下、収率の低下をもたらすために好ましくない。
さらには、外磁場耐性、繰り返し信号記録した際にある一定離れたトラックの信号が消去される現象（ＷＡＴＥ、Ｗｉｄｅ−Ａｒｅａ−Ｔｒａｃｋ−Ｅｒａｓｕｒｅ）を抑制するためにＡＦＣ（Ａｎｔｉ−Ｆｅｒｒｏ−Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）結合を構成した際、ＡＦＣ結合する２層の軟磁性膜の結合力が弱いために、十分な耐性を持つことができない。ＦｅＣｏＢなどＦｅが主成分となる材料では、十分な飽和磁界とそれに伴い外磁場耐性およびＷＡＴＥ耐性を持つことができるが、高温高湿下でのＦｅの腐食が発生するという問題が生じる。

下地膜に磁性を有さない材料を用いると、磁気ヘッドと裏打ち層表面の距離が下地膜の厚さにより遠くなり、十分な書き込みを行うためには、裏打ち層を厚くする必要が生じる。下地膜に軟磁気特性を有する材料を用いることで、裏打ち層の役割と、上側に設けられた中間層の結晶配向の両方を制御することが可能となる。しかしながら、本発明者らの研究によれば、下地膜にＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金の材料を用いた際には、Ｎｉ組成、ＮｉＦｅ組成および裏打ち層の材料によって、大きく結晶配向が変化することがわかってきた。
特許第２６６９５２９号公報 特開２００３−１２３２３９号公報

従来提案されてきた媒体構成では、記録再生特性と生産性に優れた磁気記録媒体を得るには不十分であり、この問題を解決し、かつ、安易に製造が可能な磁気記録媒体が要望されていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、裏打ち層を形成する軟磁性膜の材料と下地膜の材料を最適化することで、高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間膜と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記裏打ち層を構成する軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓが１.４（Ｔ）以上であるＣｏＦｅＨｆ合金からなり、かつ前記下地膜がＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金からなることを特徴とする。
（２）本発明の磁気記録媒体は、前記軟磁性膜のＨｆ含有量が１ａｔ％以上、１２ａｔ％以下であることを特徴とする。
（３）本発明の磁気記録媒体は、前記軟磁性膜のＨｆ含有量が２ａｔ％以上、８ａｔ％以下であることを特徴とする。
（４）本発明の磁気記録媒体は、前記軟磁性膜がさらにＴａ、Ｎｂのうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする。
（５）本発明の磁気記録媒体は、前記軟磁性膜がさらにＡｌ、Ｎｉ、Ｃｒのうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする。
（６）本発明の磁気記録媒体は、前記裏打ち層は２層の軟磁性膜とその間に形成された非磁性中間層から構成され、２層の軟磁性膜がＡＦＣ（Ａｎｔｉ−Ｆｅｒｒｏ−Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）結合していることを特徴とする。
（７）本発明の磁気記録媒体は、前記中間膜または前記非磁性中間層が、ＲｕまたはＲｕ合金からなることを特徴とする。

（８）本発明の磁気記録媒体は、前記下地膜がＮｉを５０ａｔ％以上含んでおり、その上にＲｕまたはＲｕ合金の中間膜が設けられ、この中間膜のΔθ５０が５°以下であることを特徴とする。
（９）本発明の磁気記録媒体は、下地膜であるＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度が０.４（Ｔ）以上であることを特徴とする。
（１０）本発明の磁気記録媒体は、前記軟磁性膜が非結晶質構造であることを特徴とする。
（１１）本発明の磁気記録媒体は、前記軟磁性膜のＦｅの含有量が５ａｔ％以上、４０ａｔ％以下であることを特徴とする。
（１２）本発明の磁気記録媒体は、前記裏打ち層の膜厚が２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であることを特徴とする。
（１３）本発明の磁気記録媒体は、前記中間膜の厚さが１６ｎｍ以下であることを特徴とする。
（１４）本発明の磁気記録媒体は、前記軟磁性膜がＣｏＦｅＨｆＴａＡｌまたはＣｏＦｅＨｆＮｂＡｌの何れかであることを特徴とする。
（１５）本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、前記磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、前記磁気記録媒体が、先の何れか１項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする。

以上述べたように本発明によれば、非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間膜と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記裏打ち層を構成する軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓが１.４（Ｔ）以上であるＣｏＦｅＨｆ合金からなり、かつ前記下地膜がＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金であることにより、生産性に優れ、かつ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体および磁気記録再生装置を提供できる。

図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態の一例を示すものである。
ここに示されている磁気記録媒体Ａは、非磁性基板１上に、第１軟磁性膜２と、Ｒｕからなる非磁性中間層３と、第２軟磁性膜４とを具備してなる裏打ち層ａを備え、さらに下地膜５と、中間膜６と、垂直磁気記録膜７と、保護膜８と潤滑膜９とが順次形成された構成となっている。

本実施の形態において非磁性基板１として、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
本実施の形態においてガラス基板として適用できるのは、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。

前記非磁性基板１は、平均表面粗さＲａが０.８ｎｍ以下、好ましくは０.５ｎｍ以下であることが非磁性中間層３および垂直磁気記録膜７の結晶配向を高める上で好ましく、これにより記録再生特性を向上することができるとともに、磁気ヘッドを低浮上させることが好ましい高記録密度記録に適している点から望ましい。
また、非磁性基板１の表面の微小うねり（Ｗａ）が０.３ｎｍ以下（より好ましくは０.２５ｎｍ以下）であるのが磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。

前記裏打ち層ａは、２層の軟磁性膜２、４と、これら２層の軟磁性膜２、４の間に形成されたＲｕの非磁性中間層３とを具備してなる構成とされる。Ｒｕの非磁性中間層３の上下の軟磁性膜２、４は非磁性中間層３を介してＡＦＣ（Ａｎｔｉ−Ｆｅｒｒｏ−Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）結合しており、この構成にすることで外部からの磁界に対しての耐性、および垂直磁気記録特有の問題であるＷＡＴＥ（Ｗｉｄｅ−Ａｒｅａ−Ｔｒａｃｋ−Ｅｒａｓｕｒｅ）現象に対しての耐性を高めることができる。

この形態の構造において軟磁性膜２、４はＣｏＦｅＨｆ合金からなり、飽和磁束密度Ｂｓが１.４（Ｔ）以上である。この材料にすることで高い飽和磁束密度と高い耐腐食性を有するとともに、下地膜に所定の組成のＮｉＦｅを用いた際に優れた記録再生特性を得ることができる。
軟磁性膜２、４においてＨｆの添加量は、１ａｔ％以上、１２ａｔ％以下（好ましくは２ａｔ％以上、８ａｔ％以下）であることが好ましい。軟磁性膜２、４においてＨｆの添加量が１ａｔ％未満の場合はＮｉＦｅの配向が不十分となり、優れた記録再生特性を得ることができないので好ましくない。逆に、Ｈｆの添加量が１２ａｔ％を超えると飽和磁束密度Ｂｓが低下するために好ましくない。

更に、前記軟磁性膜２、４を構成するＣｏＦｅＨｆには、Ｔａ、Ｎｂいずれかを加えることが好ましい。これらの元素は、軟磁性膜２、４のアモルファス化を促進するために好ましい。また、それらの中間に設けられる非磁性中間層３の配向性が向上するために好ましい。
前記軟磁性膜２、４を構成するＣｏＦｅＨｆに対するＴａ、Ｎｂの添加量は、７ａｔ％以下であることが好ましい。７ａｔ％を超えて添加すると、飽和磁束密度Ｂｓが低下するために好ましくない。また、Ｈｆ、Ｔａ、Ｎｂの総量は１５ａｔ％（好ましくは１２ａｔ％以下、さらに好ましくは１０ａｔ％以下）であることが好ましい。

前記軟磁性膜２、４に添加するＡｌ、Ｎｉ、Ｃｒは、軟磁性膜２、４自体の腐食性を改善するために添加するもので、その添加量は５ａｔ％未満であることが好ましい。添加量が増加するにつれて耐腐食性は向上するが、添加量が５ａｔ％以上であると飽和磁束密度が低下するために好ましくない。
前記軟磁性膜２、４のＦｅの含有量は５ａｔ％以上４０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｆｅの含有量が５ａｔ％未満であると、飽和磁束密度Ｂｓが低く好ましくない。Ｆｅの含有量が４０ａｔ％を超えると腐食性が悪化するために好ましくない。

前記裏打ち層ａの厚さ（第１軟磁性膜２と非磁性中間層３と第２軟磁性膜４の合計厚さ）は２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であることが好ましい。裏打ち層ａの厚さが２０ｎｍ未満であると、磁気ヘッドからの磁束を十分に吸収することができず、書き込みが不十分になり記録再生特性が悪化するために好ましくない。裏打ち層ａの厚さが８０ｎｍを超えると、生産性が著しく低下するために好ましくない。

前記軟磁性膜２、４の材料として、ＣｏＦｅＨｆＴａＡｌ、ＣｏＦｅＨｆＴａＣｒ、ＣｏＦｅＨｆＮｂＡｌ、ＣｏＦｅＨｆＮｂＣｒを用いた際に、その上に設けた所定の組成のＮｉＦｅの配向性を高めることができるとともに、中間膜６の厚さを低減することができ、その結果、軟磁性膜２、４の厚さを薄くすることが可能となる。よって、良好な記録再生特性と生産性の両立をすることが可能となる。

前記軟磁性膜２、４は、アモルファス構造であることが特に好ましい。アモルファス構造とすることで、表面粗さＲａが大きくなることを防ぎ、磁気ヘッドの浮上量を低減することが可能となり、さらに高記録密度化が可能となるためである。
前記裏打ち層ａを構成する２層の軟磁性膜２、４のＡＦＣ結合の大きさを示す指標である、Ｈbiasは８０（Ｏｅ）以上であることが好ましい。
このＨbiasについて図２を用いて以下に説明する。
裏打ち層ａの基板面内成分（裏打ち層を形成する軟磁性膜２、４の磁化容易軸方向）のＭＨループを図２に示す。飽和磁束密度をＭｓとして、飽和磁束密度Ｍｓの半分であるＭｓ/２である磁界をＨbiasと定義する。軟磁性膜２、４として上記材料を用いて、２層の軟磁性膜の間に設けたＲｕの非磁性中間層３の厚さを所定の厚さ（０.６〜０.８ｎｍ）とすることで８０（Ｏｅ）以上のＨbiasを得ることできる。これによって、外磁場耐性およびＷＡＴＥ耐性を高めることが可能となる。

前記軟磁性膜２、４の保磁力Ｈｃは１０（Ｏｅ）以下（好ましくは１０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。なお、１（Ｏｅ）は、約７９Ａ／ｍである。
前記軟磁性膜２、４の形成方法としては、スパッタリング法を用いることができる。
裏打ち層ａを構成する軟磁性膜２、４を形成する際に、基板の半径方向に磁界を与えた状態で成膜することが好ましい。

前記下地膜５は、上に設けられる垂直磁気記録膜７の配向や結晶サイズを制御するためのものである。下地膜５はＮｉを８０ａｔ％以上含むＮｉ合金またはＮｉを５０％以上含むＮｉＦｅ合金であることが好ましい。Ｎｉの含有量が５０ａｔ％未満となると、ＮｉＦｅの（１１１）の結晶配向を示すΔθ５０の値が増加して結晶配向性が悪化し、その結果、記録再生特性の悪化が生じるために好ましくない。

下地膜５を構成するＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金は、結晶サイズ低減および中間膜６との結晶格子サイズの整合性を高める目的で元素を添加することができる。結晶サイズ低減の目的では特にＢ、Ｍｎが好ましい。Ｂ、Ｍｎの含有量は６（ａｔ％）以下であることが好ましい。また中間膜６との結晶格子サイズの整合性を高める目的で、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂなどを添加してもよい。
下地膜５を構成するＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓは、０.４（Ｔ）以上であることが好ましい。０.４（Ｔ）未満であると、書き込みの際に裏打ち層の一部としての働きが弱くなり、記録再生特性の悪化をもたらすため好ましくない。
下地膜５の膜厚は、１（ｎｍ）以上、１０（ｎｍ）以下であることが好ましい。下地膜５が１（ｎｍ）未満であると、下地膜５としての効果が不十分となり、粒径の微細化の効果を得ることができず、また配向も悪化するので好ましくない。また、下地膜５の厚さが１０（ｎｍ）を超えると、結晶サイズが大きくなるために好ましくない。

中間膜６はＲｕまたはＲｕ合金であることが好ましい。
中間膜６の厚さは１６ｎｍ以下（好ましくは１２ｎｍ以下）であることが好ましい。この厚さは、軟磁性膜２、４にＣｏＦｅＨｆ合金、下地膜５に所定の組成のＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金を用いることで可能となる。中間膜６を薄くすることで、磁気ヘッドと裏打ち層ａとの距離が小さくなり、磁束を急峻にすることができる。その結果、従来と同等の磁束で良いならば、軟磁性膜２、４の厚さをさらに薄くすることができ、生産性を向上することが可能となる。

垂直磁気記録膜７は、磁化容易軸を基板面に対し垂直方向に有している。垂直磁気記録膜７は、構成元素としては、少なくともＣｏとＰｔを含んでおり、さらにＳＮＲ特性改善などの目的で酸化物やＣｒ、Ｂ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｚｒを添加することもできる。
垂直磁気記録膜７を構成する酸化物としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＯ、Ｔａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２を挙げることができる。酸化物の体積率は１５〜４０体積％であることが好ましい。酸化物の体積率が１５体積％未満であると、ＳＮＲ特性が不十分となるため好ましくない。酸化物の体積率が４０体積％を超えると、高記録密度に対応するだけの保磁力を得ることができないため好ましくない。
前記垂直磁気記録膜７のニュークリエーション磁界（−Ｈｎ）は２.０（ｋＯｅ）以上であることが好ましい。−Ｈｎが２.０（ｋＯｅ）未満であると、熱揺らぎが発生するので好ましくない。
垂直磁気記録膜７の厚さは６〜２０ｎｍであることが好ましい。酸化物グラニュラー層として見た場合の垂直磁気記録膜７の厚さがこの範囲であると、十分な出力を確保することができ、ＯＷ（オーバーライト）特性の悪化が生じないために好ましい。
垂直磁気記録膜７は、単層構造とすることもできるし、組成の異なる材料からなる２層以上の構造とすることもできる。

前記保護膜８は、垂直磁気記録膜７の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２ を含むものが使用可能である。保護膜８の厚さは、１ｎｍ以上、５ｎｍ以下とするのが磁気ヘッドと媒体の距離を小さくできるので高記録密度達成の点から望ましい。
潤滑膜９には従来公知の材料、例えばパーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いるのが好ましい。

本実施の形態の磁気記録媒体Ａにあっては、非磁性基板１上に、少なくとも裏打ち層ａと下地膜５と中間膜６と垂直磁気記録膜７を有する垂直磁気記録媒体において、前記裏打ち層ａを構成する軟磁性膜２、４の飽和磁束密度Ｂｓが１.４（Ｔ）以上であるＣｏＦｅＨｆ合金からなり、かつ前記下地膜５がＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金からなるので、生産性に優れた高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体となる。

図３は、上記磁気記録媒体Ａを用いた磁気記録再生装置１２の一例を示すものである。
ここに示す磁気記録再生装置１２は、磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体１０を回転駆動させる媒体駆動部１３と、磁気記録媒体１０に情報を記録再生する磁気ヘッド１４と、ヘッド駆動部１５と、記録再生信号処理系１６とを備えている。記録再生信号処理系１６は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド１４に送ったり、磁気ヘッド１４からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。

図３に示す磁気記録再生装置１２によれば、非磁性基板１上に、少なくとも裏打ち層ａと下地膜５と中間膜６と垂直磁気記録膜７を有する垂直磁気記録媒体Ａを備え、この垂直磁気記録媒体Ａは先に説明した如く生産性に優れ、かつ、磁気ヘッド１４によって高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体Ａであるので、高密度情報の記録再生が可能な磁気記録再生装置１２を提供することができる。

以下、実施例を示して本発明の作用効果を明確にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１：サンプル１）
ガラス基板（ＭＹＧ社製アモルファス基板ＭＥＬ３、直径２．５インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。この基板上に第１の軟磁性膜として６９Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｈｆ−４Ｔａ−２Ａｌ（Ｃｏ含有量６９ａｔ％、Ｆｅ含有量２０ａｔ％、Ｈｆ含有量５ａｔ％、Ｔａ含有量４ａｔ％、Ａｌ含有量２ａｔ％）の組成の膜を厚さ３０ｎｍになるように形成し、次いで非磁性中間層としてＲｕの膜を厚さ０.８ｎｍ形成し、次いで第２の軟磁性膜として６９Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｈｆ−４Ｔａ−２Ａｌの組成の膜を厚さ３０ｎｍ成膜して裏打ち層を形成した。
得られた軟磁性膜の結晶構造がアモルファス構造であることをＸＲＤで確認した。

次いで、下地膜として８０Ｎｉ−２０Ｆｅの組成の膜を厚さ５ｎｍ、中間膜としてＲｕの膜を膜厚１２ｎｍ、垂直磁気記録膜として６０Ｃｏ−１０Ｃｒ−２０Ｐｔ−１０ＳｉＯ_２の組成の膜を膜厚１０ｎｍ、６５Ｃｏ−１８Ｃｒ―１４Ｐｔ−３Ｂの組成の膜を膜厚６ｎｍになるようにそれぞれ成膜した。
次いで、ＣＶＤ法により厚さ４ｎｍの保護膜を形成した。
次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を形成し、垂直磁気記録媒体を得た。

（比較例１−３）
前記実施例１で形成した各膜のうち、軟磁性膜の材料をＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＢとしたこと以外は実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。
（比較例４、５）
前記実施例１で形成した各膜のうち、下地膜の材料にＴａ、Ｐｔを用いたこと以外は実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。

これら実施例の各サンプルおよび比較例の磁気記録媒体について、静磁気特性および記録再生特性を評価した。静磁気特性の評価にはネオアーク社製Ｋｅｒｒ効果測定装置を用い、記録再生特性の評価は、米国ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。
記録再生特性の評価には、書き込みをシングルポール磁極、再生部にＧＭＲ素子を用いた磁気ヘッドを用いて、記録周波数条件を線記録密度１０００ｋＦＣＩとして測定した。 上書き特性（ＯＷ）特性の評価には、５００ｋＦＣＩの信号を書いた上に６７ｋＦＣＩの信号を書いたあとの、最初の信号の残りを測定することで評価した。評価結果を以下の表１に示す。

表１に示す実施例（サンプル）１は、比較例１−２に比較して保持力（Ｈｃ）が増大しており、ＳＮＲで上回ることが確認できた。Ｒｕの中間膜が１２ｎｍと薄い条件でも優れた記録再生特性を得ることできることがわかった。またＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどＢｓが低い材料を用いた際は、上書き（ＯＷ）特性が低下しており、厚さが足りないことを示唆していることがわかった。
また、サンプル１は比較例３−４に比較して保持力（Ｈｃ）が増大しており、ＳＮＲが上回ること、さらに上書き（ＯＷ）特性が優れており、記録信号の幅が優れていることが確認できた。また、軟磁性材料であるＮｉＦｅ合金の下地膜を用いることで、下地であるＮｉＦｅ合金が軟磁性膜の役割を果たすことで、磁気ヘッドと裏打ち層の距離が小さくなっていることがわかった。更に、ＮｉＦｅ合金の下地膜を用いたサンプル１の試料と、ＴａあるいはＰｔの下地膜を用いた比較例３、４の試料のトラック幅の比較から、ＮｉＦｅ合金の下地膜を用いたサンプル１の試料は、記録信号の幅が狭くなることで、トラック方向の信号の数を増やすことが可能となり、面積あたりの信号密度を増加させることも可能になることが判明した。

（サンプル２〜１１）
軟磁性膜の組成を変えたこと以外は実施例１に準じて磁気記録媒体を作製した。評価結果を以下の表２に示す。

表２に列挙したサンプル２〜１２のいずれの組成の試料も優れた特性を得ることができた。
サンプル２〜５を比較すると、Ｈｆの含有量を１〜１２ａｔ％の範囲とすることで１.４２〜１.６３（Ｔ）の飽和磁束密度を得られるが、Ｈｆの含有量が増加するにつれて飽和磁束密度は低下し、１２ａｔ％において１.４２（Ｔ）となり、記録再生特性ＳＮＲも低下する傾向となるので、Ｈｆ含有量の上限は本願発明が意図する飽和磁束密度１.４（Ｔ）を要するとの条件から１２ａｔ％であることがわかる。なお、１〜１２ａｔ％の範囲内でもＨｆ含有量において２〜８ａｔ％の範囲であればより飽和磁束密度が高く、記録再生特性ＳＮＲも良好なことがわかる。
また、表２に示す結果から、軟磁性膜を構成するＣｏ-Ｆｅ-Ｈｆ系合金にＴａ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｎｉを添加しても優れた磁気特性が得られることが明らかとなった。

（サンプル１２、１３）
軟磁性膜の厚さを変えたこと以外はサンプル１に準じて磁気記録媒体を作製した。評価結果を以下の表３に示す。

表３に示す結果から、軟磁性膜の厚さが２０ｎｍ以上であるサンプル１、１３、１４（厚さ６０、２０、８０ｎｍ）は優れた特性を得ることができたが、１５ｎｍの厚さのサンプルｂは特性が若干低下した。

（サンプル１４−２０）
下地膜であるＮｉＦｅ合金の組成と厚さを変えたこと以外はサンプル１に準じて磁気記録媒体を作製した。評価結果を以下の表４に示す。

表４から、Ｎｉを５０ａｔ％以上含むＮｉＦｅ合金であるサンプル１５〜２１はいずれも優れた特性を得ることができた。また、Ｎｉを８０ａｔ％以上含むＮｉ合金であるサンプル２２〜２６も優れた特性を得られた。

（サンプル２１−３２）
中間膜の材料および厚さを変えた以外はサンプル１に準じて磁気記録媒体を作製した。評価結果を以下の表５に示す。

表５から、１００ａｔ％Ｒｕに代えて、Ｒｕの１０〜２０ａｔ％をＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｍｏのいずれかに置換した組成の中間膜、あるいは、中間膜の厚さを８〜２５ｎｍの範囲で変更した試料であるが、いずれにおいても優れた特性を得ることができた。

図１は本発明に係る磁気記録媒体の第１の実施の形態を示す断面図。 図２は本発明に係る磁気記録媒体に適用される裏打ち層の基板面内成分のＭＨループを示す図。 図３は本発明に係る磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置の一例を示す構成図。

符号の説明

Ａ 磁気記録媒体
ａ 裏打ち層
１ 非磁性基板
２ 第１軟磁性膜
３ 中間膜
４ 第２軟磁性膜
５ 下地膜
６ 中間膜
７ 垂直磁気記録膜
８ 保護膜

Claims (15)

1. 非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間膜と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記裏打ち層を構成する軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓが１.４（Ｔ）以上であるＣｏＦｅＨｆ合金からなり、かつ前記下地膜がＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金からなることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記軟磁性膜のＨｆ含有量が１ａｔ％以上、１２ａｔ％以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記軟磁性膜のＨｆ含有量が２ａｔ％以上、８ａｔ％以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
4. 前記軟磁性膜がさらにＴａ、Ｎｂのうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の磁気記録媒体。
5. 前記軟磁性膜がさらにＡｌ、Ｎｉ、Ｃｒのうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
6. 前記裏打ち層は２層の軟磁性膜とその間に形成された非磁性中間層から構成され、２層の軟磁性膜がＡＦＣ（Ａｎｔｉ−Ｆｅｒｒｏ−Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）結合していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
7. 前記中間膜または前記非磁性中間層が、ＲｕまたはＲｕ合金からなることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の磁気記録媒体。
8. 前記下地膜がＮｉを５０ａｔ％以上含んでおり、その上にＲｕまたはＲｕ合金の中間膜が設けられ、この中間膜のΔθ５０が５°以下であることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の磁気記録媒体。
9. 下地膜であるＮｉ合金またはＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度が０.４（Ｔ）以上であることを特徴とする請求項１または８いずれか１項に記載の磁気記録媒体。
10. 前記軟磁性膜が非結晶質構造であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
11. 前記軟磁性膜のＦｅの含有量が５ａｔ％以上、４０ａｔ％以下であることを特徴とする請求項１乃至６および１０の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
12. 前記裏打ち層の膜厚が２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
13. 前記中間膜の厚さが１６ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
14. 前記軟磁性膜がＣｏＦｅＨｆＴａＡｌまたはＣｏＦｅＨｆＮｂＡｌの何れかであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
15. 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、前記磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、前記磁気記録媒体が、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。
    
    
    

Images