JP2007257740A - 磁気記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シールドつき磁気ヘッドと、それに適した垂直磁気記録媒体とを組み合わせて、高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性を同時に実現する。
【解決手段】シールドつき磁気ヘッドを搭載した磁気記憶装置の垂直磁気記録媒体として、３層構造の記録層を有する垂直磁気記録媒体を用いる。第１の記録層３７は、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有し、その上に形成された第２の記録層３８と第３の記録層３９はＣｏを主成分としてＣｒを含み酸化物を含まず、第２の記録層のＣｒ濃度は第３の記録層のＣｒ濃度より低い。
【選択図】図３
【解決手段】シールドつき磁気ヘッドを搭載した磁気記憶装置の垂直磁気記録媒体として、３層構造の記録層を有する垂直磁気記録媒体を用いる。第１の記録層３７は、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有し、その上に形成された第２の記録層３８と第３の記録層３９はＣｏを主成分としてＣｒを含み酸化物を含まず、第２の記録層のＣｒ濃度は第３の記録層のＣｒ濃度より低い。
【選択図】図３
Description
本発明は、大容量の情報記録が可能な磁気記憶装置に関するものである。
近年、コンピュータの扱う情報量が増大し、補助記憶装置としてハードディスク装置の大容量化が一段と求められている。さらに、家庭用の電気製品へのハードディスク装置の搭載が進むことにより、ハードディスク装置の小型化、大容量化の要望は強くなる一方である。面内記録方式を用いたハードディスク装置は１平方センチあたり２０ギガビットを超える面記録密度を達成してきたが、この方式を用いてさらに記録密度を向上させるのは困難となってきている。これに代わる方式として垂直記録方式が検討されている。垂直記録方式では面内記録方式に比べて高密度記録領域での反磁界の影響が小さく、高密度化に有利と考えられている。
この垂直記録方式に用いる垂直磁気記録媒体に関して、従来は面内記録媒体で用いられているＣｏＣｒＰｔ合金からなる記録層が検討されてきた。しかし、更にノイズを低減するために、ＣｏＣｒＰｔ合金に酸素あるいは酸化物を添加したグラニュラ型の記録層が提案され、注目を集めている。このグラニュラ型の記録層に関しては、例えば特開2001-222809号公報、特開2003-178413号公報に記載されている。従来のＣｏＣｒＰｔ合金からなる記録層の場合には、ＣｏとＣｒの相分離を利用してＣｒを主とする非磁性材料を粒界に偏析させ、磁性結晶粒を磁気的に孤立させることによってノイズを低減してきた。ノイズ低減の効果をより大きくするためにはＣｒを多く添加する必要があるが、その場合には磁性結晶粒内にもＣｒが多く残り、磁気異方性エネルギーが低下し、記録信号の安定性が劣化することが問題であった。それに対して、ＣｏＣｒＰｔ合金に酸素や酸化物を添加したグラニュラ型の記録層の場合には、酸化物が磁性結晶粒と容易に分離するため、酸化物粒界形成のきっかけとなるテンプレートが下地層として形成されていれば酸化物が磁性結晶粒を取り囲む構造をＣｒの多量添加なしに形成することができる。また、磁性結晶粒に含まれるＣｒ量を低減できるため、磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）を低下させることなくノイズの低減が可能である。ただし、上記のような媒体はＫｕが大きく熱安定性にすぐれている一方、媒体の保磁力が大きくなるためにオーバーライト特性（以下、ＯＷ特性と記す）が劣化するという問題が生じる。ＯＷ特性を向上するためには記録層のＣｒ添加量を増やす、記録層の厚さを薄くするなどの方法があるが、いずれも熱安定性が劣化するため好ましくない。この問題を解決するための媒体として例えば特開2004-310910号公報、IEEE Transactions on Magnetics, Vol.41, No.10, p.3145 (2005)に記載されているようにＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型の記録層上に酸化物を含まないＣｏＣｒ合金からなる記録層を積層した垂直磁気記録媒体が提案されている。このような積層型記録層の垂直磁気記録媒体は従来の単層グラニュラ型記録層の垂直磁気記録媒体に比べて熱安定性に優れ、かつ十分なＯＷ特性と高い媒体ＳＮＲが得られることが報告されている。
１平方センチあたり３０ギガビットを超える高密度記録を達成するためには、線記録密度とともにトラック密度を向上する必要があり、トラック密度向上のためには磁気ヘッドのトラック幅を微細化、高精度化する必要がある。ところが狭トラックになるにつれて幾何学的トラック幅よりも媒体に書き込まれる実効トラック幅が大きくなる問題が顕著になり、トラック密度向上のための最大の隘路となっていた。この問題解決のために、例えばUS2002 /0176214A1あるいは特開2005-190518号公報に示すようなシールドつき磁気ヘッドが開発されている。シールドつき磁気ヘッドとは、記録部が主磁極とトラック方向リーディング側に設けられた補助磁極からなる単磁極ヘッドを改良したものであり、非磁性のギャップ層を介して主磁極の少なくともトラック方向トレーリング側を覆うように記録磁界勾配を向上させるための磁気シールドが設けられた構造のヘッドである。以降、シールドとは磁気ヘッドの記録部の主磁極近傍に設けられたシールドのことを指す。
シールドつき磁気ヘッドは、シールドのない従来の単磁極ヘッドに比べて媒体に書き込まれる実効トラック幅を狭くする効果が高いだけでなく、記録磁界勾配を大きくすることができるため、媒体ＳＮＲを向上する効果を有している。しかしながら、記録磁界強度が小さいため十分なＯＷ特性を得にくい。つまり高トラック密度を実現できるシールドつき磁気ヘッドとの組み合わせにおいては、十分なＯＷ特性を確保しながら高い媒体ＳＮＲが得られる媒体設計をすることが課題となる。前に述べたように、ＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型の記録層上に酸化物を含まないＣｏＣｒ合金からなる記録層を積層した垂直磁気記録媒体はＯＷ特性に優れるが、このような媒体を用いた場合でも、シールドつき磁気ヘッドと組み合わせた場合においては十分なＯＷ特性を得るための条件は厳しく、媒体ＳＮＲの劣化を余儀なくされた。すなわち、ＯＷ特性と媒体ＳＮＲのトレードオフの関係を克服して１平方センチあたり３０ギガビットを超える記録密度を達成するのは非常に困難であった。
本発明の目的は、シールドつき磁気ヘッドとの組み合わせに適した高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性を同時に実現する垂直磁気記録媒体を見出し、特に１平方センチあたり３０ギガビットを超える高密度記録が可能な磁気記憶装置を提供することである。
シールドつき磁気ヘッドは、シールドのない従来の単磁極ヘッドに比べて記録磁界強度が小さいため、シールドつき磁気ヘッドとの組み合わせにおいて十分なＯＷ特性を得るためには記録層の磁化反転に必要な磁界（以降、これを反転磁界と呼ぶ）を低減することが重要である。シールドつき磁気ヘッドと組み合わせることを目的に、ＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型の記録層上に酸化物を含まないＣｏＣｒ合金からなる記録層を積層した垂直磁気記録媒体を詳細に検討した結果、媒体ＳＮＲとＯＷ特性のトレードオフ関係のメカニズムについて以下の知見を得た。
酸化物を含まないＣｏＣｒ合金からなる記録層のＣｒ濃度を変化させて交換相互作用を調整することにより、記録再生特性や磁気特性を変えることができる。酸化物を含まない記録層のＣｒ濃度を低くするほど、結晶粒間の交換相互作用が大きくなるため反転磁界が下がり、ＯＷ特性は向上する。しかしながら同時に磁気クラスターサイズが増加してしまうため遷移ノイズが増大し、媒体ＳＮＲが劣化する。逆に酸化物を含まない記録層のＣｒ濃度を高くした場合、磁気クラスターサイズの増加を抑えつつ反転磁界の分布を小さくでき、媒体ＳＮＲは向上するが、一方でＯＷ特性が劣化し、記録分解能も劣化する。さらにＣｒ濃度を高くした場合には、酸化物を含む記録層と酸化物を含まない記録層が別々に反転してしまい媒体ＳＮＲも劣化する。
本発明では、シールドつき磁気ヘッドを搭載した磁気記憶装置の磁気記録媒体として、３層構造の記録層を有する磁気記録媒体を用いる。基板に一番近い側の第１の記録層は、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有し、その上に形成された第２の記録層と第３の記録層はＣｏを主成分としてＣｒを含み酸化物を含まず、第２の記録層のＣｒ濃度は第３の記録層のＣｒ濃度より低い。シールドつき磁気ヘッドと上記磁気記録媒体を組み合わせることにより、高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性、高い記録分解能を同時に実現でき、磁気記憶装置の高密度化に効果がある。
このように第２の記録層としてＣｒ濃度が低い組成を用いることによって十分なＯＷ特性を確保したまま、第３の記録層としてＣｒ濃度が高い組成を用いることにより、磁気クラスターサイズを大きくせずに反転磁界の分布を小さくし、高い媒体ＳＮＲを得ることができる。逆に第２の記録層のＣｒ濃度が第３のＣｒ濃度より高い場合には、第１の記録層、第２の記録層、第３の記録層が別々に磁化反転する現象が起こりやすくなり、高い媒体ＳＮＲが得られない。より高い媒体ＳＮＲを得るには、磁気クラスターサイズを大きくせずに反転磁界の分布を抑えることが必要である。そのためにはＣｒ濃度の高い第３の記録層の膜厚比率が高いほうが望ましく、第２の記録層の膜厚をｔ２（ｎｍ）、第３の記録層の膜厚をｔ３（ｎｍ）とするとき、ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）を０．１以上０．４以下とすることによって、より高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性、高い記録分解能を実現できる。また、第２の記録層のＣｒ濃度を１３ａｔ．％以上１９ａｔ．％以下とし、第３の記録層のＣｒ濃度を２０ａｔ．％以上２４ａｔ．％以下とし、第２の記録層のＣｒ濃度と第３の記録層のＣｒ濃度の差を４ａｔ．％以上とすることによって、優れたＯＷ特性を維持したまま、より高い媒体ＳＮＲを得ることができる。
本発明によって見出した垂直磁気記録媒体を、シールドがない従来の単磁極ヘッドと組み合わせた場合には、媒体ＳＮＲを向上させる効果が得られない。シールドがない単磁極ヘッドは、シールドつき磁気ヘッドに比べて記録磁界強度を大きくできるが、大きな記録磁界勾配が得られない。特に記録磁界強度が小さいとき、シールドがない単磁極ヘッドはシールドつき磁気ヘッドに比べて大幅に記録磁界勾配が小さくなる。したがって、反転磁界が小さい本発明に記載した垂直磁気記録媒体をシールドつき磁気ヘッドと組み合わせた場合には、十分大きい磁界勾配で記録できるため媒体ＳＮＲが向上する効果が得られるが、シールドがない単磁極ヘッドと組み合わせた場合には、勾配が小さい磁界で記録することになり媒体ＳＮＲが向上しない。また、シールドがない単磁極ヘッドは記録磁界強度が十分高いため、酸化物を含まない記録層の結晶粒間の交換相互作用を小さくし反転磁界を下げてもＯＷ特性に与える効果は僅かであり、ＯＷ特性向上による媒体ＳＮＲ向上の効果もほとんどみられない。
本発明によると、高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性と高い記録分解能を同時に実現でき、磁気記憶装置の高密度化に効果がある。
本発明の実施例の垂直磁気記録媒体はＡＮＥＬＶＡ製スパッタ装置（Ｃ３０１０）を用いて作製した。本装置は１０個のプロセスチャンバと１個の基板導入チャンバから構成され、それぞれのチャンバは独立に排気されている。全てのチャンバの排気能力は６×１０−６Ｐａ以下である。
記録層の静磁気特性はＫｅｒｒ効果型磁力計を用いて評価を行った。磁界を３０秒間で膜面垂直方向に−１５９２ｋＡ／ｍから＋１５９２ｋＡ／ｍまで一定の速度で掃印しＫｅｒｒループを測定した。媒体の各層の組成はＸ線光電子分光法を用いて求めた。加速電圧５００Ｖのイオン銃でサンプル表面からスパッタして深さ方向に掘り進み、アルミニウムのＫα線をエックス線源として、長さ１．５ｍｍで幅０．１ｍｍの範囲を分析した。Ｃの１ｓ電子、Ｏの１ｓ電子、Ｓｉの２ｓ電子、Ｃｒの２ｐ電子、Ｃｏの２ｐ電子、Ｒｕの３ｄ電子、Ｐｔの４ｆ電子などのそれぞれに対応するエネルギー近傍のスペクトルを検出することにより各元素の含有率を求めた。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
［実験例１］
本発明の一実施例である磁気記憶装置の模式図を図１に示す。図１（ａ）は平面模式図、図１（ｂ）はその断面模式図である。この磁気記憶装置は、磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体を駆動する駆動部１１と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド１２と、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させる手段１３と、磁気ヘッドへの信号の入出力を行うための手段１４で構成されている。磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１０の関係を図２に示す。再生部２０は一対の磁気シールドで挟まれた再生素子を有し、再生素子２１には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）、もしくはトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などを使用している。記録部２２は、主磁極、補助磁極２５、薄膜導体コイル２６を有する構造であり、主磁極は主磁極ヨーク部２３’と主磁極先端部２３からなり、主磁極先端部２３の周りには非磁性のギャップ層を介して少なくとも主磁極のトラック方向トレーリング側を覆うようにシールド２４が形成されている。
本発明の一実施例である磁気記憶装置の模式図を図１に示す。図１（ａ）は平面模式図、図１（ｂ）はその断面模式図である。この磁気記憶装置は、磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体を駆動する駆動部１１と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド１２と、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させる手段１３と、磁気ヘッドへの信号の入出力を行うための手段１４で構成されている。磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１０の関係を図２に示す。再生部２０は一対の磁気シールドで挟まれた再生素子を有し、再生素子２１には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）、もしくはトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などを使用している。記録部２２は、主磁極、補助磁極２５、薄膜導体コイル２６を有する構造であり、主磁極は主磁極ヨーク部２３’と主磁極先端部２３からなり、主磁極先端部２３の周りには非磁性のギャップ層を介して少なくとも主磁極のトラック方向トレーリング側を覆うようにシールド２４が形成されている。
図３は、本実験例における垂直磁気記録媒体の構成例を示す図である。本実験例の垂直磁気記録媒体は、基板３１上にプリコート層３２、軟磁性層３３、第１のシード層３４、第２のシード層３５、中間層３６、第１の記録層３７、第２の記録層３８、第３の記録層３９、保護層４０を順次積層した構造となっている。図４に本実施例における垂直磁気記録媒体の製膜方法を示す。
基板の加熱は行わず、Ａｒガス圧０．７Ｐａの条件で、プリコート層３２として厚さ５ｎｍのＡｌ−５０ａｔ％Ｔｉ合金膜を、軟磁性層３３として総膜厚６０ｎｍのＦｅ−３４ａｔ．％Ｃｏ−１０ａｔ．％Ｔａ−５ａｔ．％Ｚｒ合金膜を、第１のシード層３４として厚さ２ｎｍのＣｒ−５０ａｔ％Ｔｉ膜を、第２のシード層３５として厚さ７ｎｍのＮｉ−８ａｔ．％Ｗを形成した。軟磁性層３３はＲｕを介して２層を反強磁性的に結合させた構造を用いた（工程１〜７）。中間層３６として厚さ８ｎｍのＲｕ膜をＡｒガス圧１Ｐａの条件で形成した上に、厚さ８ｎｍのＲｕ膜をＡｒガス圧５Ｐａの条件で積層した。中間層３６の上に膜厚１３ｎｍの（Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2を第１の記録層３７として形成した後、酸化物を含まない第２の記録層３８と第３の記録層３９を形成し、最後に保護層４０として厚さ４．５ｎｍのカーボン膜を形成した。酸化物を含んだ第１の記録層３７はＡｒに１．８％の酸素を混合したガスを用い、総ガス圧５Ｐａの条件で形成した。酸化物を含まない第２の記録層３８及び第３の記録層３９はＡｒガス圧０．８Ｐａの条件で作製し、カーボン保護膜４０はアルゴンに０．８％の窒素を混合したガスを用い総ガス圧０．６Ｐａの条件で作製した（工程８−１〜１３）。
酸化物を含まない第２の記録層、第３の記録層の組成が記録再生特性に及ぼす影響を調べる目的で第２の記録層と第３の記録層の組成が異なる様々なサンプルを作製した。第２の記録層、第３の記録層の組成と膜厚及び記録再生特性の結果を表１に示す。記録再生特性の評価には主磁極とトラック方向リーディング側に設けられた補助磁極からなる構造に、非磁性のギャップ層を介して主磁極のトラック幅方向及びトラック方向トレーリング側を覆うように磁気シールドが設けられたシールドつき磁気ヘッドを用いた。このヘッドを以下トレーリングサイドシールドヘッドと呼ぶ（図５（ａ）に示す記録ヘッドの浮上面模式図参照）。主磁極２３のトラック幅方向の側面を覆うように設けられたシールドをサイドシールド、トラック方向トレーリング側を覆うように設けられたシールドをトレーリングシールド（図５（ｂ）に示す記録ヘッドの浮上面模式図参照）と呼ぶ。評価に用いた再生ヘッドのトラック幅は７０ｎｍ、記録ヘッドのトラック幅は１１０ｎｍ、主磁極とトレーリングシールド間の距離は１００ｎｍ、主磁極とサイドシールド間の距離は１５０ｎｍである。
媒体ＳＮＲは、線記録密度１９７０ｆｒ／ｍｍの信号を記録したときの孤立波再生出力と線記録密度２３６２０ｆｒ／ｍｍの信号を記録したときの積分ノイズの比として求めた。ＯＷ特性は、１８７８０ｆｒ／ｍｍの信号の上に３１１０ｆｒ／ｍｍの信号を重ね書きした後の記録密度１８７８０ｆｒ／ｍｍの信号の消え残り成分と３１１０ｆｒ／ｍｍの信号強度の比を用いて評価した。記録分解能は、線記録密度２３６２０ｆｒ／ｍｍの信号出力の線記録密度１９７０ｆｒ／ｍｍの信号出力に対する比率として評価した。評価に用いたヘッドでは、ＯＷ値が−４０ｄＢ以下の値を示す場合に十分な書き込みがされていると判断する。
サンプル１−１〜１−５は酸化物を含まない記録層が１層のサンプルである。サンプル１−１〜１−５を比較すると酸化物を含まない第２の記録層のＣｒ濃度が最も低いサンプル１−１は最も優れたＯＷ特性を示すが、媒体ＳＮＲは最も低い値を示した。第２の記録層のＣｒ濃度を高くするに従い媒体ＳＮＲは向上し、サンプル１−４で最も高い媒体ＳＮＲを示すが、同時にＯＷ特性が劣化し、記録分解能も劣化する。さらにＣｒ濃度を高くしたサンプル１−５では第１の記録層と第２の記録層が別々に磁化反転してしまい、媒体ＳＮＲがサンプル１−４に比べて劣化する。このように、従来知られているＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型の記録層上に酸化物を含まないＣｏＣｒ合金からなる記録層を１層のみ積層した垂直磁気記録媒体は、高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性、高い記録分解能特性を同時に実現することが困難であった。
従来の媒体ＳＮＲとＯＷ特性のトレードオフの関係を克服するために異なる２つの第２の記録層、第３の記録層を第１の記録層上に積層したサンプルを作製した。サンプル１−４の酸化物を含まない記録層の上部をＣｒ濃度が低い組成で置き換えたサンプル１−６と１−７は、サンプル１−４に比べてＯＷ値がほとんど改善していない。一方、１−４の酸化物を含まない記録層の下部をＣｒ濃度が低い組成で置き換えたサンプル１−８〜１−１０はサンプル１−４に比べてＯＷ値の改善がみられ、かつサンプル１−４に比べて高い媒体ＳＮＲを示した。このように、高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性と高い記録分解能を同時に示す垂直磁気記録媒体を実現するためには、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造からなる第１の記録層上に、Ｃｏを主成分としてＣｒを含み、酸化物を含まない層からなる第２の記録層と第３の記録層を積層した構造からなり、第２の記録層のＣｒ濃度が第３の記録層のＣｒ濃度より低くすることが有効である。
サンプル１−６とサンプル１−８、及びサンプル１−１１の垂直方向のＫｅｒｒループを図６に示す。サンプル１−１１は第１の記録層の組成以外はサンプル１−６と同じ膜構成及び製膜条件で作製し、第１の記録層として（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2を用いた。
図６に示したように、酸化物を含まない第２の記録層のＣｒ濃度が第３の記録層のＣｒ濃度より高いサンプル１−６とサンプル１−１１は、高磁界側でループの勾配が変化している。サンプル１−６に比べて第１の記録層のＣｒ濃度が高く飽和磁化が低いサンプル１−１１の方が、低い磁界側でループの勾配が大きく変化している。サンプル１−８をはじめ第２の記録層のＣｒ濃度が第３の記録層のＣｒ濃度より低いサンプルでは、このようなＫｅｒｒループは見られなかった。サンプル１−６や１−１１に見られたＫｅｒｒループの勾配の変化は、第１の記録層と第２、第３の記録層が別々に磁化反転していることを反映していると考えられる。つまり、酸化物を含まない第２の記録層のＣｒ濃度が第３の記録層のＣｒ濃度より高い場合、第１の記録層と第２の記録層、第３の記録層が別々に磁化反転しやすくなるため、媒体ＳＮＲやＯＷ特性、記録分解能が劣化したと考えられる。つまり高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性、高い記録分解能特性を同時に実現するためには、第１の記録層、第２の記録層、第３の記録層が一斉に磁化反転する必要があり、そのためには第２の記録層のＣｒ濃度を第３の記録層のＣｒ濃度より低くする必要がある。
サンプル１−１２のように第２又は第３の記録層としてＰｔを含まない組成を用いた場合、サンプル１−１３や１−１４のように第２又は第３の記録層としてＣｏＣｒＰｔにＢ、Ｔａ、Ｔｉなどを添加した組成を用いた場合にも、サンプル１−８〜１−１０と同様、媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性と高い記録分解能を同時に示した。
サンプル１−１〜１−９を、シールドがない主磁極とトラック方向リーディング側に設けられた補助磁極からなる一般的な単磁極ヘッド（図５（ｃ）参照）を用いて評価した結果を表２に示す。記録ヘッドのトラック幅は９０ｎｍ、再生ヘッドのトラック幅は７０ｎｍである。
シールドがない単磁極ヘッドで評価した場合、シールドつき磁気ヘッドで評価した場合に比べ、サンプルによるＯＷ特性の差が小さい。また第２の記録層のＣｒ濃度が第３の記録層のＣｒ濃度より高いサンプル１−６〜１−７と第２の記録層のＣｒ濃度が第３の記録層のＣｒ濃度より低いサンプル１−８〜１−９のＯＷ特性の差も小さい。これはシールドがない単磁極ヘッドは記録磁界強度が十分高いためと考えられる。このようにシールドがない単磁極ヘッドはシールドつき磁気ヘッドに比べて記録磁界が十分大きいため記録層の組成や構造を変化させてもＯＷ特性の変化として表われにくい。またシールドがない単磁極ヘッドと組み合わせた場合に得られる媒体ＳＮＲは、シールドつき磁気ヘッドと組み合わせた場合に得られる媒体ＳＮＲに比べ、全体的に低い値を示す。つまり、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造からなる第１の記録層上に積層した酸化物を含まない第２の記録層のＣｒ濃度が第３の記録層のＣｒ濃度より低い垂直磁気記録媒体が、より高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性、高い記録分解能を示すのは、シールドつき磁気ヘッドと組み合わせた場合に限られる。
また、主磁極とトラック方向リーディング側に設けられた補助磁極からなる構造に、非磁性のギャップ層を介して主磁極のトラック方向トレーリング側のみに磁気シールドが設けられたヘッド（図５（ｂ）参照）（以下、トレーリングシールドヘッドと呼ぶ）を用いて記録再生特性を評価した場合も、表１と同様の傾向が見られた。また、トレーディングサイドシールドヘッドの主磁極とトレーリングシールド間の距離を５０〜１００ｎｍの範囲で変化させたヘッドや、シールド高さを５０〜２５０ｎｍの範囲で変化させたヘッドを用いて同じサンプルを評価した場合においても、表１と同じ効果が得られた。つまり、表２に示したようにシールドがない単磁極ヘッドとの組み合わせにおいては本発明の効果は見られないが、シールドつき磁気ヘッドを用いた場合には、磁気ヘッドのディメンジョンが変わっても表１と同じ効果が得られる。
また、図２に示した磁気ヘッド以外に、図７Ａ〜図７Ｅに示したような磁気ヘッドと組み合わせた場合にも表１と同じ効果が得られる。
図７Ａは、本発明の磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１０の別の組み合わせの関係を示したものである。再生部２０は一対の磁気シールドで挟まれた再生素子を有し、再生素子２１には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）もしくはトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などを使用している。記録部２２は、主磁極、二つの補助磁極２５，２５’、二つの薄膜導体コイル２６，２６’を有する構造であり、主磁極は主磁極ヨーク部２３’と主磁極先端部２３からなり、主磁極先端部２３の周りには非磁性のギャップ層を介して少なくとも主磁極のトラック方向トレーリング側を覆うようにシールド２４が形成されている。補助磁極が二つあり、その間にコイルが二つ配置されている。主磁極に同じ向きの磁束が流れるようにコイル２６，２６’には反対向きの電流が流される。このような構造にすることにより、記録磁界勾配を向上させた磁界を得られかつ、記録電流に対する磁界の立ち上がり応答を早くすることができる。また、補助磁極から漏洩する磁界を小さくできるので媒体上に記録されたデータの消去を防ぐことができる。
図７Ｂは、本発明の磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１０の別の組み合わせの関係を示したものである。再生部２０は一対の磁気シールドで挟まれた再生素子を有し、再生素子２１には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）もしくはトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などを使用している。記録部２２は、主磁極、二つの補助磁極２５，２５’、薄膜導体コイル２６を有する構造であり、主磁極は主磁極ヨーク部２３’と主磁極先端部２３からなり、主磁極先端部２３の周りには非磁性のギャップ層を介して少なくとも主磁極のトラック方向トレーリング側を覆うようにシールド２４が形成されている。コイル２６が主磁極に巻かれている構造である。このような構造にすることでも、記録磁界勾配を向上させた磁界を得られかつ、記録電流に対する磁界の立ち上がり応答を早くすることができる。また、補助磁極から漏洩する磁界を小さくできるので媒体上に記録されたデータの消去を防ぐことができる。
図７Ｃは、本発明の磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１０の別の組み合わせの関係を示したものである。再生部２０は一対の磁気シールドで挟まれた再生素子を有し、再生素子２１には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）もしくはトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などを使用している。記録部２２は、主磁極、補助磁極２５、二つの薄膜導体コイル２６，２６’を有する構造であり、主磁極は主磁極ヨーク部２３’と主磁極先端部２３からなり、主磁極先端部２３の周りには非磁性のギャップ層を介して少なくとも主磁極のトラック方向トレーリング側を覆うようにシールド２４が形成されている。コイルが主磁極のトレーリング側とリーディング側の両方に配置されている。主磁極に同じ向きの磁束が流れるようにコイル２６，２６’には反対向きの電流が流される。さらに主磁極と再生シールドの間には主磁極からの再生素子への磁束の流れ込みを防ぐために磁性体からなる補助シールド２７が設けられている。このような構造にすることにより、記録磁界勾配を向上させた磁界を得られかつ、再生素子への磁束の流れ込みを抑制しつつ記録電流に対する磁界の立ち上がり応答を速くすることができる。また、補助磁極から漏洩する磁界を小さくできるので媒体上に記録されたデータの消去を防ぐことができる。
図７Ｄは、本発明の磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１０の別の組み合わせの関係を示したものである。再生部２０は一対の磁気シールドで挟まれた再生素子を有し、再生素子２１には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）もしくはトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などを使用している。記録部２２は、主磁極、補助磁極２５、二つの薄膜導体コイル２６，２６’を有する構造であり、主磁極は主磁極ヨーク部２３’と主磁極先端部２３からなり、主磁極先端部２３の周りには非磁性のギャップ層を介して少なくとも主磁極のトラック方向トレーリング側を覆うようにシールド２４が形成されている。コイルが主磁極のトレーリング側とリーディング側の両方にあるのが特徴である。主磁極に同じ向きの磁束が流れるようにコイル２６，２６’には反対向きの電流が流される。このような構造にすることにより、記録磁界勾配を向上させた磁界を得られかつ、記録電流に対する磁界の立ち上がり応答を速くすることができる。また、補助磁極から漏洩する磁界を小さくできるので媒体上に記録されたデータの消去を防ぐことができる。
図７Ｅは、本発明の磁気ヘッド１２と磁気記録媒体１０の別の組み合わせの関係を示したものである。再生部２０は一対の磁気シールドで挟まれた再生素子を有し、再生素子２１には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）もしくはトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などを使用している。記録部２２は、主磁極、補助磁極２５、薄膜導体コイル２６を有する構造であり、主磁極は主磁極ヨーク部２３’と主磁極先端部２３からなり、主磁極先端部２３の周りには非磁性のギャップ層を介して少なくとも主磁極のトラック方向トレーリング側を覆うようにシールド２４が形成されている。さらに主磁極と再生シールドの間には主磁極からの再生素子への磁束の流れ込みを防ぐために磁性体からなる補助シールド２７が設けられている。このような構造にすることにより、再生素子への磁束の流れ込みを抑制しつつ記録磁界勾配の向上させた磁界を得られる。
本発明の効果は基板の種類やプリコート層、軟磁性層、シード層の材料、形成プロセス、膜厚などに制約されるものではなく、例えばプリコート層を使用しなかった場合や軟磁性層を使用しなかった場合、軟磁性層としてＦｅＣｏＢ合金を用いた場合、あるいは第１のシード層としてＴａ−３０ａｔ．％ＣｒやＮｉ−３７．５ａｔ．％Ｔａを用いた場合、第２のシード層としてＮｉ−１０ａｔ．％Ｃｒ、Ｎｉ−１０ａｔ．％Ｃｒ−３ａｔ．％ＷなどのＮｉＣｒ合金を用いた場合にも同じ効果が得られる。また、第１の記録層に接する中間層としては、Ｒｕに限らず、例えばＲｕ−７ｍｏｌ％ＳｉＯ2、Ｒｕ−１５ａｔ％Ｃｏ、Ｒｕ−１０ａｔ％Ｔｉ、Ｒｕ−５％ＣｒなどのＲｕ合金を用いた場合、第１の記録層の組成が異なる場合にも同じ効果が得られる。例えば（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2、（Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−９ｍｏｌ．％ＳｉＯ2、（Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2、（Ｃｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２５ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2を用いた場合にも同じ効果が得られる。
また、第１の記録層を形成するときに、使用するターゲットに混合させる酸化物の濃度を変えても、あるいは酸化物を混合せずにプロセス中の酸素導入のみよって、記録層の結晶粒界に酸化物を形成した場合にも同じ効果が得られる。また、Ｓｉ酸化物を他の酸化物に代えた場合、例えばＴａ酸化物やＴｉ酸化物、Ｎｂ酸化物に代えた場合でも同じ効果が得られる。たとえば（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１６ａｔ．％Ｐｔ）−２ｍｏｌ．％Ｔａ2Ｏ5、（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１６ａｔ．％Ｐｔ）−２ｍｏｌ．％Ｎｂ2Ｏ5を第１の記録層として用いた場合にも同じ効果が得られる。
［実験例２］
実験例２の垂直磁気記録媒体は、第２の記録層、第３の記録層以外は実験例１のサンプル１−８と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。実験例２では第２の記録層と第３の記録層の組成及び膜厚を変化させた。実験例１の表１の場合と同じトレーリングサイドシールドヘッドを用いて記録再生特性を評価した。表３に第２の記録層と第３の記録層の組成と膜厚、及び記録再生特性の結果を示す。表３には第２の記録層の膜厚をｔ２（ｎｍ）、前記第３の記録層の膜厚をｔ３（ｎｍ）とした場合のｔ２／（ｔ２＋ｔ３）の値も示した。
実験例２の垂直磁気記録媒体は、第２の記録層、第３の記録層以外は実験例１のサンプル１−８と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。実験例２では第２の記録層と第３の記録層の組成及び膜厚を変化させた。実験例１の表１の場合と同じトレーリングサイドシールドヘッドを用いて記録再生特性を評価した。表３に第２の記録層と第３の記録層の組成と膜厚、及び記録再生特性の結果を示す。表３には第２の記録層の膜厚をｔ２（ｎｍ）、前記第３の記録層の膜厚をｔ３（ｎｍ）とした場合のｔ２／（ｔ２＋ｔ３）の値も示した。
図８に、ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）の値と媒体ＳＮＲの関係を示す。まず同じ第２、第３の記録層の組成の組み合わせのサンプル２−１〜２−１１の記録再生特性を比較する。サンプル２−２〜２−４やサンプル２−１０の媒体ＳＮＲと、サンプル２−１１の媒体ＳＮＲとの差は１．４ｄＢ以下であるのに対し、ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）の値が０．１以上０．４以下のサンプル２−５〜２−９はサンプル２−１１に比べて２ｄＢ以上も高い媒体ＳＮＲが得られた。このときＯＷ特性も−４０ｄＢ以上の優れた値を示し、記録分解能も４５％以上の高い値を示した。つまり、Ｃｒ濃度が高い第２の記録層は交換相互作用が大きく媒体ノイズ源となりやすいため、第１、第２、第３の記録層を一斉に磁化反転させるのに必要な膜厚の範囲内で薄くすることが望ましく、Ｃｒ濃度が高い第３の記録層は媒体ＳＮＲ向上を高める効果が大きいため、できるだけ厚くすることが望ましい。第２の記録層と第３の記録層の総膜厚を変えたサンプル２−１２，１３も、サンプル２−５〜２−９と同様、２２．５ｄＢ以上の高い媒体ＳＮＲが得られている。
サンプル２−１４や２−１６のように第２又は第３の記録層としてＰｔを含まない組成を用いた場合や、第２又は第３の記録層としてＣｏＣｒＰｔにＢ、Ｔａ、Ｔｉなどを添加した組成を用いた場合にも、ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）の値が０．１以上０．４以下のとき特に高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性と高い記録分解能特性が得られた。また、トレーリングシールドヘッドを用いて記録再生特性を評価したところ、表３と同様に、ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）の値が０．１以上０．４以下の場合に、特に媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性と高い記録分解能が得られた。
図２に示した磁気ヘッド以外に、図７Ａ〜図７Ｅのような磁気ヘッドと組み合わせた場合にも、表３と同じ効果が得られる。図２及び図７Ａ〜図７Ｅの再生素子２１は、巨大磁気抵抗効果素子の他にトンネル磁気抵抗効果素子を用いてもよい。また、本発明の効果は基板の種類やプリコート層、軟磁性層、シード層の材料、形成プロセス、膜厚などに制約されるものではなく、例えばプリコート層を使用しなかった場合や軟磁性層を用いなかった場合、軟磁性層としてＦｅＣｏＢ合金を用いた場合、あるいは第１のシード層としてＴａ−３０ａｔ．％ＣｒやＮｉ−３７．５ａｔ．％Ｔａを用いた場合、第２のシード層としてＮｉ−１０ａｔ．％Ｃｒ、Ｎｉ−１０ａｔ．％Ｃｒ−３ａｔ．％ＷなどのＮｉＣｒ合金を用いた場合にも同じ効果が得られる。また、第１の記録層に接する中間層としては、Ｒｕに限らず、例えばＲｕ−７ｍｏｌ％ＳｉＯ2、Ｒｕ−１５ａｔ％Ｃｏ、Ｒｕ−１０ａｔ％Ｔｉ、Ｒｕ−５％ＣｒなどのＲｕ合金を用いた場合、第１の記録層の組成が異なる場合にも同じ効果が得られる。例えば（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2、（Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−９ｍｏｌ．％ＳｉＯ2、（Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2、（Ｃｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２５ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2を用いた場合にも同じ効果が得られる。
また、第１の記録層を形成するときに、使用するターゲットに混合させる酸化物の濃度を変えても、あるいは酸化物を混合せずにプロセス中の酸素導入のみよって、記録層の結晶粒界に酸化物を形成した場合にも、同じ効果が得られる。また、Ｓｉ酸化物を他の酸化物に代えた場合、例えばＴａ酸化物やＴｉ酸化物、Ｎｂ酸化物に代えた場合でも同じ効果が得られる。たとえば（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１６ａｔ．％Ｐｔ）−２ｍｏｌ．％Ｔａ2Ｏ5、（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１６ａｔ．％Ｐｔ）−２ｍｏｌ．％Ｎｂ2Ｏ5を第１の記録層として用いた場合にも同じ効果が得られる。
［実験例３］
実験例３のサンプルは、第２の記録層と第３の記録層以外は実験例１のサンプル１−８と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。第２の記録層の膜厚は２ｎｍ、第３の記録層の膜厚は６ｎｍ（ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）＝０．２５）、第２の記録層と第３の記録層のＰｔ濃度はいずれも１１ａｔ．％とし、Ｃｒ濃度とＣｏ濃度を変化させた。これらのサンプルに対し、実験例１の表１の場合と同じトレーディングサイドシールドヘッドを用いて媒体ＳＮＲを評価した。第２の記録層のＣｒ濃度（ａ）と第３の記録層のＣｒ濃度（ｂ）の差（ｂ−ａ）を求め、得られた媒体ＳＮＲを表４に示す。表４では、表１のサンプル１−４より２ｄＢ以上高い媒体ＳＮＲ（２２．４ｄＢ以上）を示したサンプルをランクＡ、サンプル１−４の媒体ＳＮＲとの差が２ｄＢより小さいＳＮＲ（２０．４ｄＢより大きく２２．４ｄＢ未満）を示した媒体をランクＢと示した。
実験例３のサンプルは、第２の記録層と第３の記録層以外は実験例１のサンプル１−８と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。第２の記録層の膜厚は２ｎｍ、第３の記録層の膜厚は６ｎｍ（ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）＝０．２５）、第２の記録層と第３の記録層のＰｔ濃度はいずれも１１ａｔ．％とし、Ｃｒ濃度とＣｏ濃度を変化させた。これらのサンプルに対し、実験例１の表１の場合と同じトレーディングサイドシールドヘッドを用いて媒体ＳＮＲを評価した。第２の記録層のＣｒ濃度（ａ）と第３の記録層のＣｒ濃度（ｂ）の差（ｂ−ａ）を求め、得られた媒体ＳＮＲを表４に示す。表４では、表１のサンプル１−４より２ｄＢ以上高い媒体ＳＮＲ（２２．４ｄＢ以上）を示したサンプルをランクＡ、サンプル１−４の媒体ＳＮＲとの差が２ｄＢより小さいＳＮＲ（２０．４ｄＢより大きく２２．４ｄＢ未満）を示した媒体をランクＢと示した。
第２の記録層のＣｒ濃度が１３ａｔ．％以上１９ａｔ．％以下かつ、第３の記録層のＣｒ濃度が２０ａｔ．％以上２４ａｔ．％以下かつ、（ｂ−ａ）の値が４ａｔ．％以上のサンプル３−１０〜３−１３、３−２０〜３−２４、３−３１〜３−３６、３−４４〜３−４８でランクＡの媒体ＳＮＲを示した。このときＯＷ特性はいずれも−４０ｄＢより優れた値を示し、記録分解能も４５％以上の高い値を示した。第２の記録層と第３の記録層のＰｔ濃度が異なる場合、第２の記録層と第３の記録層の膜厚やその膜厚比ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）の値を変えた場合、トレーリングシールドヘッドと組み合わせた場合にも、表４と同様に、第２の記録層のＣｒ濃度が１３ａｔ．％以上１９ａｔ．％以下かつ、第３の記録層のＣｒ濃度が２０ａｔ．％以上２４ａｔ．％以下かつ、（ｂ−ａ）の値が４ａｔ．％以上のサンプルで特に高い媒体ＳＮＲを示した。また、図２に示した磁気ヘッド以外に、図７Ａ〜図７Ｅに示したような磁気ヘッドと組み合わせた場合にも、同じ効果が得られる。図２及び図７Ａ〜図７Ｅの再生素子２１は、巨大磁気抵抗効果素子の他にトンネル磁気抵抗効果素子を用いてもよい。
本実験例で用いたトレーリングサイドシールドヘッドとサンプル３−３２を用いた磁気記憶装置は、１ｃｍ当たりの線記録密度を４０３５４０ビット、１ｃｍ当たりのトラック密度を８４６４５トラックとすることによって、１平方センチあたり３４．２ギガビットで動作することを確認した。
本発明の効果は基板の種類やプリコート層、軟磁性層、シード層の材料、形成プロセス、膜厚などに制約されるものではなく、例えばプリコート層を使用しなかった場合や軟磁性層を用いなかった場合、軟磁性層としてＦｅＣｏＢ合金を用いた場合、あるいは第１のシード層としてＴａ−３０ａｔ．％ＣｒやＮｉ−３７．５ａｔ．％Ｔａを用いた場合、第２のシード層としてＮｉ−１０ａｔ．％Ｃｒ、Ｎｉ−１０ａｔ．％Ｃｒ−３ａｔ．％ＷなどのＮｉＣｒ合金を用いた場合にも同じ効果が得られる。また、第１の記録層に接する中間層としては、Ｒｕに限らず、例えばＲｕ−７ｍｏｌ％ＳｉＯ2、Ｒｕ−１５ａｔ％Ｃｏ、Ｒｕ−１０ａｔ％Ｔｉ、Ｒｕ−５％ＣｒなどのＲｕ合金を用いた場合、第１の記録層の組成が異なる場合にも同じ効果が得られる。例えば（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−８ｍｏｌ．％ＳｉＯ2、（Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−１８ａｔ．％Ｐｔ）−９ｍｏｌ．％ＳｉＯ2を用いた場合にも同じ効果が得られる。
また、第１の記録層を形成するときに、使用するターゲットに混合させる酸化物の濃度を変えても、あるいは酸化物を混合せずにプロセス中の酸素導入のみよって、記録層の結晶粒界に酸化物を形成した場合にも同じ効果が得られる。また、Ｓｉ酸化物を他の酸化物に代えた場合、例えばＴａ酸化物やＴｉ酸化物、Ｎｂ酸化物に代えた場合でも同じ効果が得られる。たとえば（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１６ａｔ．％Ｐｔ）−２ｍｏｌ．％Ｔａ２Ｏ２、（Ｃｏ−１９ａｔ．％Ｃｒ−１６ａｔ．％Ｐｔ）−２ｍｏｌ．％Ｎｂ2Ｏ5を第１の記録層として用いた場合にも同じ効果が得られる。
本発明によれば、シールドつき磁気ヘッドとの組み合わせにおいて高い媒体ＳＮＲと優れたＯＷ特性、高い記録分解能を同時に実現でき、特に１平方センチあたり３０ギガビットを超える高密度記録が可能で、かつ長期間の使用にも耐えうる信頼性の高い垂直磁気記録媒体を提供できる。このような垂直磁気記録媒体をシールドつき磁気ヘッドと組み合わせて用いることで、小型かつ大容量の磁気記憶装置を提供できる。
１０ 磁気記録媒体
１１ 磁気記録媒体駆動部
１２ 磁気ヘッド
１３ 磁気ヘッド駆動部
１４ 信号処理系
２０ 再生部
２１ 再生素子
２２ 記録部
２３ 主磁極先端部
２３’ 主磁極ヨーク部
２４ シールド（トレーリングシールド、サイドシールド）
２５ 補助磁極
２５’ 補助磁極
２６ 薄膜導体コイル
２６’ 薄膜導体コイル
２７ 補助シールド
３１ 基板
３２ プリコート層
３３ 軟磁性層
３４ 第１のシード層
３５ 第２のシード層
３６ 中間層
３７ 第１の記録層
３８ 第２の記録層
３９ 第３の記録層
４０ 保護層
１１ 磁気記録媒体駆動部
１２ 磁気ヘッド
１３ 磁気ヘッド駆動部
１４ 信号処理系
２０ 再生部
２１ 再生素子
２２ 記録部
２３ 主磁極先端部
２３’ 主磁極ヨーク部
２４ シールド（トレーリングシールド、サイドシールド）
２５ 補助磁極
２５’ 補助磁極
２６ 薄膜導体コイル
２６’ 薄膜導体コイル
２７ 補助シールド
３１ 基板
３２ プリコート層
３３ 軟磁性層
３４ 第１のシード層
３５ 第２のシード層
３６ 中間層
３７ 第１の記録層
３８ 第２の記録層
３９ 第３の記録層
４０ 保護層
Claims (5)
- 垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、記録部と再生部を備える磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記垂直磁気記録媒体に対して相対的に駆動するヘッド駆動部と、前記磁気ヘッドに対する入力信号及び出力信号を処理する信号処理部とを有する磁気記憶装置において、
前記磁気ヘッドの記録部は、主磁極と、補助磁極と、前記主磁極の少なくともトレーリング側に非磁性のギャップ層を介して設けられた記録磁界勾配を向上させるための磁気シールドとを有し、
前記垂直磁気記録媒体は、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有する第１の記録層と、前記第1の記録層の上に形成された第２の記録層と、前記第２の記録層の上に形成された第３の記録層とを有し、前記第２の記録層と第３の記録層はＣｏを主成分としてＣｒを含み酸化物を含まず、前記第２の記録層のＣｒ濃度が前記第３の記録層のＣｒ濃度より低いことを特徴とする磁気記憶装置。 - 請求項１に記載の磁気記憶装置において、前記第２の記録層の膜厚をｔ２、前記第３の記録層の膜厚をｔ３とするとき、ｔ２／（ｔ２＋ｔ３）が０．１以上０．４以下であることを特徴とする磁気記憶装置。
- 請求項１記載の磁気記憶装置において、前記第２の記録層のＣｒ濃度は１３ａｔ．％以上１９ａｔ．％以下、前記第３の記録層のＣｒ濃度は２０ａｔ．％以上２４ａｔ．％以下であり、前記第２の記録層のＣｒ濃度と前記第３の記録層のＣｒ濃度の差が４ａｔ．％以上であることを特徴とする磁気記憶装置。
- 請求項１記載の磁気記憶装置において、前記垂直磁気記録媒体はシード層と中間層を有し、前記第１の記録層は前記中間層の上に形成されていることを特徴とする磁気記憶装置。
- 請求項４記載の磁気記憶装置において、前記垂直磁気記録媒体は軟磁性層を有し、前記シード層は前記軟磁性層の上に形成されていることを特徴とする磁気記憶装置。
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