JP2007102835A

JP2007102835A - 垂直磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2007102835A
Application number: JP2005287910A
Authority: JP
Inventors: Kongu Kim; コングキム
Original assignee: Hoya Corp; Hoya Magnetics Singapore Pte Ltd
Current assignee: Hoya Corp; Hoya Magnetics Singapore Pte Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: JP4634267B2

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、しかも安定した品質で得られるような垂直磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】基板１上に、少なくとも非磁性下地層４と垂直磁気記録層５とがこの順に形成された垂直磁気記録ディスク１０である。非磁性下地層４は、基板側から第１の下地層４ａと第２の下地層４ｂと第３の下地層４ｃの三層からなる。第１の下地層４ａは、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）のいずれかを含む非晶質材料からなり、第２の下地層４ｂは、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）を主成分とする非晶質材料からなり、第３の下地層４ｃは、六方細密充填結晶構造を有する非磁性金属材料からなる。
【選択図】図１

Description

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の垂直磁気記録媒体に関する。

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/inch^２）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。

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、磁気ヘッドと垂直磁気記録層と軟磁性下地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下地層が助ける働きをしている。
また、軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、垂直磁気記録層の垂直配向性を良好にするため、非磁性下地層を形成することも好ましいとされている。
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（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。

特開２００２−７４６４８号公報

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、垂直磁気記録方式にあっても、１平方インチ辺り１００Ｇビット（100Gbit/inch^２）を越える情報記録密度において良好な情報記録及び再生が行なえる垂直磁気記録媒体を実現するためには、高Ｓ／Ｎ比及び分解能を確保するため、磁気記録層の磁化容易軸の垂直配向性について、さらに一層の厳密な制御をする必要がある。

また、前述のように、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ているが、本発明者の検討によると、軟磁性下地層を形成することにより、磁気記録層の垂直配向性を阻害してしまう場合がある。この場合、軟磁性下地層と磁気記録層との間に非磁性下地層を形成したとしても、軟磁性下地層によって非磁性下地層の配向性や表面平滑性が乱され、非磁性下地層による磁気記録層の垂直配向性を良好にするという効果が充分に発揮されないことがある。

このため、従来は、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、高記録密度化への対応が阻害されていた。また、従来は、高Ｓ／Ｎ比が得られる垂直磁気記録媒体を安定的に量産（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、高記録密度化に適した、熱揺らぎ障害耐性を備え、しかも安定した品質で得られるような垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。

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の構造と材料に着目し、鋭意研究した結果、非磁性下地層を三層構造とし、特定の非磁性材料を選定することにより、垂直磁気記録層の垂直配向性を更に良好にするように制御できることを見い出した。そして、このような非磁性下地層を用いた垂直磁気記録媒体によれば高Ｓ／Ｎ比を実現でき、高記録密度化に好適であることを見い出し、得られた知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）基板上に、少なくとも非磁性下地層と垂直磁気記録層とがこの順に形成された垂直磁気記録媒体であって、前記非磁性下地層は、基板側から第１の下地層と第２の下地層と第３の下地層の三層からなり、前記第１の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）のいずれかを含む非晶質材料からなり、前記第２の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）を主成分とする非晶質材料からなり、前記第３の下地層は、六方細密充填結晶構造を有する非磁性金属材料からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体である。
（構成２）前記第３の下地層は、ルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）合金材料からなることを特徴とする構成１に記載の垂直磁気記録媒体である。
（構成３）前記基板と前記非磁性下地層との間に、非晶質の軟磁性下地層が形成されていることを特徴とする構成１又は２に記載の垂直磁気記録媒体である。
（構成４）前記軟磁性下地層は、非晶質のコバルト（Ｃｏ）系合金材料からなることを特徴とする構成３に記載の垂直磁気記録媒体である。
（構成５）前記垂直磁気記録層は、グラニュラー構造を含有することを特徴とする構成１乃至４の何れか一に記載の垂直磁気記録媒体である。
（構成６）前記垂直磁気記録層は、コバルト（Ｃｏ）系強磁性材料からなることを特徴とする構成１乃至５の何れか一に記載の垂直磁気記録媒体である。

本発明の垂直磁気記録媒体は、構成１にあるように、基板上に、少なくとも非磁性下地層と垂直磁気記録層とがこの順に形成された垂直磁気記録媒体であって、前記非磁性下地層は、基板側から第１の下地層と第２の下地層と第３の下地層の三層からなる。前記第１の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）のいずれかを含む非晶質材料からなり、前記第２の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）を主成分とする非晶質材料からなり、前記第３の下地層は、六方細密充填結晶構造を有する非磁性金属材料からなる。
このような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媒体は、垂直磁気記録層の磁化容易軸の垂直配向性を一層良好にするように制御することができ、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。

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は、基板側から第１の下地層と第２の下地層と第３の下地層の三層からなるが、このうち最も基板側に位置する第１の下地層は、上層に位置する第２の下地層の微細化を促進する作用を備える。また、構成３にあるように、基板と非磁性下地層との間に非晶質の軟磁性下地層が形成されている場合は、上記第１の下地層は、軟磁性下地層を防護する作用も備える。本発明における第１の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）のいずれかを含む非晶質材料からなる。具体的な材料としては、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａのいずれか単体、或いはこれらの合金材料等が挙げられる。本発明においては、第１の下地層の材料として特にＴａは単体でも非晶質（アモルファス）が形成されやすいので好ましい。

また、前記第２の下地層は、上層に位置する第３の下地層の微細化を促進する作用と、第３の下地層の結晶配向、つまり第３の下地層を構成する六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造の結晶軸（ｃ軸）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を備える。即ち、第２の下地層は、第３の下地層のｈｃｐ結晶構造が微細かつ均一に成長できるよう、第３の下地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ことができる。本発明における第２の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）を主成分とする非晶質材料からなる。具体的な材料としては、これらＣｏとＣｒとＴａの３成分からなる合金、例えばＣｏＣｒ_３３Ｔａ_１２等が挙げられる。このＣｏＣｒＴａ系合金材料の場合、その組成は特に制約されないが、非磁性層とするためには、Ｃｒの含有量が３５ａｔ％〜５０ａｔ％の範囲内であることが好ましい。またＴａの含有量としては、５ａｔ％〜３０ａｔ％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い。また３０ａｔ％を超えると、上層の第３の下地層の垂直配向と微細化を促進するための作用が十分に得られない場合があるので好ましくない。なお、Ｔａの含有量が多いと、磁性層の保磁力（Ｈｃ）が大きくなり、Ｓ／Ｎ比が高くなる傾向にある。

前記第３の下地層は、この第２の下地層上に形成されるが、この第２の下地層を構成する例えばＣｏＣｒＴａ系合金材料は、ｈｃｐ結晶構造を備える第３の下地層の結晶軸（c軸）を垂直方向に配向するよう制御する作用が高く、この作用により第３の下地層のｈｃｐ結晶構造が微細かつ均一に成長できる。
前記第３の下地層は、六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造を有する非磁性金属材料からなり、該第３の下地層の上に形成される垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進する作用を備える。この第３の下地層の具体的な材料としては、例えばルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）合金材料等が好ましく挙げられる。このようなＲｕ又はＲｕ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。

このような非磁性下地層の膜厚は、第１の下地層については１〜１０ｎｍ、第２の下地層については１〜１０ｎｍ、第３の下地層については３〜３０ｎｍがそれぞれ好適である。また非磁性下地層の総膜厚としては、５〜３０ｎｍの範囲が好適である。非磁性下地層の総膜厚が５ｎｍ未満の場合、第１乃至第３の下地層による作用が相俟って垂直磁気記録層の結晶配向と微細化を制御する作用が十分に得られない場合がある。また３０ｎｍを超えると、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、出力が低くなるため好ましくない。

本発明における第１乃至第３の下地層からなる非磁性下地層は、通常のスパッタ法などによる成膜方法を用いて形成することができる。この場合の成膜条件等は適宜決定されるが、特に第３の下地層については、３〜１０Ｐａ程度のガス圧で成膜することが好ましい。１０Ｐａを超える高ガス圧で成膜された例えばＲｕ下地層の場合、その上に形成される垂直磁気記録層の垂直配向と微細化を促進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。

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。
本発明においては、構成３にあるように、基板と非磁性下地層との間に、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とが好ましい。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。軟磁性下地層は単層でも、多層（例えば反強磁性結合構造による多層膜）でもよい。また、軟磁性下地層の膜厚としては、５０〜２００ｎｍの範囲が好適である。
尚、基板に対する軟磁性下地層の付着力を補強する作用を備えた付着層を設けても良い。軟磁性下地層がＣｏＺｒ系合金からなる場合、付着層の材料としては例えばＣｒＴｉ系が好適である。付着層を設ける場合の膜厚は、２０ｎｍ以下とするのが好ましい。

本発明において、垂直磁気記録層はＣｏ系強磁性材料からなる垂直磁気記録層であることが好ましい。さらに、この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Ｃｏ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からである。
本発明においては、垂直磁気記録層が前記第３の下地層上に形成されていることにより、垂直配向性が促進されて形成されている。即ち、第３の下地層は、第２の下地層の作用により、第３の下地層のｈｃｐ結晶構造が微細かつ均一に成長されていて、ｈｃｐ結晶構造のｃ軸は基板面に対し良好に垂直配向されているため、垂直磁気記録層のｈｃｐ結晶構造のｃ軸は第３の下地層のｈｃｐ結晶構造のｃ軸に倣って基板面に対し良好に垂直配向するように制御されて形成されている。

本発明における垂直磁気記録層は、特にＣｏＰｔ系垂直磁気記録層であることが好ましい。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％を超えると非磁性下地層の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。

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場合があるので好ましくない。

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、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。
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。

また、垂直磁気記録層にケイ素の酸化物（例えばＳｉＯ_２など）を含有させることも好ましい。垂直磁気記録層にケイ素の酸化物を含有させることにより、所謂グラニュラー構造を含有する磁性層とすることができ、磁性粒子間に好適なケイ素酸化物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遮断又は抑制して、Ｓ／Ｎ比を向上でき、高記録密度化に資することができる。尚、磁性結晶粒子間に好適な粒界を形成し易くする観点からは、ケイ素酸化物の含有量は、１〜１５ｍｏｌ％とするのが好適である。

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、たとえばパーフロロポリエーテル系が好ましい。また、潤滑層の膜厚は0.5nm〜1.5nm程度が好適である。

本発明によれば、垂直磁気記録層の良好な垂直配向性が得られ、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、しかも安定した品質で得られる垂直磁気記録媒体を提供することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ディスクの層構成を示す断面図である。
図１において、１はガラス基板、２は付着層、３は軟磁性下地層、４は第１の下地層４ａ、第２の下地層４ｂ、第３の下地層４ｃからなる非磁性下地層、５は垂直磁気記録層、６は保護層、７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。
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。

（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基板１を得た。
このガラス基板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）に従った。
得られたガラス基板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、アルゴン（Ａｒ）雰囲気中で、付着層２、軟磁性下地層３を順次成膜した。
付着層２は２０nmのＣｒＴｉ（Ｃｒ：５５ａｔ％、Ｔｉ：４５ａｔ％）合金層となるように、ＣｒＴｉターゲットを用いて成膜した。また、軟磁性層下地層３は１００ｎｍ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。

このようにしてガラス基板１上に軟磁性下地層３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、非磁性下地層４、垂直磁気記録層５、保護層６を順次成膜した。

非磁性下地層４は、先ず第１の下地層４ａとして、非晶質のＴａ層が３ｎｍの厚さに形成されるように、Ｔａターゲットを用いて成膜した。引続いて第２の下地層４ｂとして、非晶質のＣｏＣｒＴａ（Ｃｏ：５５ａｔ%、Ｃｒ：３３ａｔ%、Ｔａ：１２ａｔ％）合金層が１０ｎｍの厚さに形成されるように、ＣｏＣｒＴａターゲットを用いて成膜した。更に引続いて第３の下地層４ｃとして、Ｒｕ層が２５ｎｍ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。

次に、この非磁性下地層４まで形成したディスク基板上に、ＳｉＯ_２を含有するＣｏＣｒＰｔ合金からなる硬磁性体のターゲットを用いて、１５nmのhcp結晶構造からなる垂直磁気記録層５が形成されるように成膜した。該垂直磁気記録層５を形成するためのターゲットの組成は、Ｃｏ：６２at%、Ｃｒ：１０at%、Ｐｔ：１６at%、ＳｉＯ_２：１２at％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６（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５を好適に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７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。

得られた垂直磁気記録ディスク１０の垂直磁気記録層５の結晶配向性をX線回折法にて分析したところ、ｈｃｐ結晶構造を備え、また、結晶軸（ｃ軸）が基板面に対して垂直方向に良好に配向していることを確認した。即ち、結晶配向分散度（Δθ50）は３．９度であった。尚、このΔθ50の数値が小さいほど垂直配向性が優れていることを表わす。また、垂直磁気記録層５直下の第３の下地層４ｃの結晶配向についても同様に分析したところ、Δθ50は３．６度であり、良好な垂直配向性を有していることを確認した。
また、得られた垂直磁気記録ディスク１０の垂直磁気記録層５を透過型電子顕微鏡（TEM）で分析したところ、Ｃｏを含有するｈｃｐ結晶構造の結晶粒子の間にＳｉの酸化物からなる粒界部分が形成されたグラニュラー構造を備えていることがわかった。

次に、得られた本実施例の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１．０、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。

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/inch^２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。

（比較例）
実施例１における非磁性下地層４を、非晶質のＴａ層からなる第１の下地層４ａと、Ｒｕ層からなる第３の下地層４ｃの二層構成とし、非晶質のＣｏＣｒＴａ合金層からなる第２の下地層２ｂを設けなかった。
このように非磁性下地層４の構成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。

得られた本比較例による垂直磁気記録ディスクの垂直磁気記録層５の結晶配向性をX線回折法にて分析したところ、ｈｃｐ結晶構造を備え、また、結晶配向分散度（Δθ50）は５．０度であった。また、垂直磁気記録層直下の下地層（Ｒｕ層）の結晶配向についても同様に分析したところ、Δθ50は４．７度であり、Ｒｕ下地層と垂直磁気記録層の垂直配向性は実施例１と比べて劣っていた。
また、得られた垂直磁気記録ディスクの垂直磁気記録層を透過型電子顕微鏡（TEM）で分析したところ、Ｃｏを含有するｈｃｐ結晶構造の結晶粒子の間にＳｉの酸化物からなる粒界部分が形成されたグラニュラー構造を備えていることがわかった。

また、本比較例の垂直磁気記録ディスクの磁気特性を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１．０、磁化反転核生成磁界（Hn）は−１６００エルステッドという磁気特性を示した。さらに、MH曲線の傾きは、１．５／４πという磁気特性を示した。
さらに、垂直磁気記録ディスクの電磁変換特性を測定したところ、S/N比は２４．０dBであり、記録密度が１００Gbit/inch^２以上の高記録密度化を実現するにはＳ／Ｎ比が少し低かった。

本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ディスクの層構成を示す断面図である。

符号の説明

１ガラス基板
２付着層
３軟磁性下地層
４非磁性下地層
４ａ第１の下地層
４ｂ第２の下地層
４ｃ第３の下地層
５垂直磁気記録層
６保護層
７潤滑層
１０垂直磁気記録ディスク

Claims

基板上に、少なくとも非磁性下地層と垂直磁気記録層とがこの順に形成された垂直磁気記録媒体であって、
前記非磁性下地層は、基板側から第１の下地層と第２の下地層と第３の下地層の三層からなり、前記第１の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）のいずれかを含む非晶質材料からなり、前記第２の下地層は、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とタンタル（Ｔａ）を主成分とする非晶質材料からなり、前記第３の下地層は、六方細密充填結晶構造を有する非磁性金属材料からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
前記第３の下地層は、ルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）合金材料からなることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
前記基板と前記非磁性下地層との間に、非晶質の軟磁性下地層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直磁気記録媒体。
前記軟磁性下地層は、非晶質のコバルト（Ｃｏ）系合金材料からなることを特徴とする請求項３に記載の垂直磁気記録媒体。
前記垂直磁気記録層は、グラニュラー構造を含有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載の垂直磁気記録媒体。
前記垂直磁気記録層は、コバルト（Ｃｏ）系強磁性材料からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記載の垂直磁気記録媒体。