JP2008090913A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気記録媒体において、磁化遷移領域ノイズの低減と、熱安定性の向上とを適切に両立させる。
【解決手段】基板１２と、基板１２上に形成される磁気記録層２０とを備える磁気記録媒体１０であって、磁気記録層２０は、グラニュラ層３２と連続膜層３６とを有し、グラニュラ層３２において、基板１２の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の７０〜８０％であり、連続膜層３６の磁性層１０６において、基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の９０％以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、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インチ径磁気ディスクにして、１枚辺り１００Ｇ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２００Ｇビット（２００Ｇｂｉｔ／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。

垂直磁気記録方式で用いられる磁気記録媒体としては、例えば、磁性粒子が非磁性物質によって取り囲まれた構造のグラニュラ層（Ｇｒａｎｕｌａｒ層）を設けたグラニュラ媒体が良好な記録特性を示すことが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。グラニュラ媒体としては、例えば、ＳｉＯ_２等の酸化物をＣｏＣｒＰｔに添加した構成が提案されている（例えば、非特許文献２参照。）。

また、従来、様々な観点から、グラニュラ層の磁気特性を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１〜４参照）。例えば、特許文献１には、磁性材料と非磁性化合物の全体積に占める非磁性化合物の割合が約２％以上かつ約３０％以下である構成が開示されている。特許文献２には、多数の磁性粒子が粒界層によって隔てられた構造を有し、互いに隣接する磁性粒子の重心を結ぶ直線上において、磁性粒子間の平均離間距離が１ｎｍ以上である構成が開示されている。

特許文献３には、磁性結晶粒子を取り囲む母材が所定の組み合わせの元素を含む構成が開示されている。特許文献４には、磁性結晶粒子の粒界領域がＴｉの酸化物を含み、磁気記録層中におけるＴｉの酸化物の物質量の割合が５モル％以上１５モル％以下であり、かつＴｉの酸化物としてＴｉＯ及び／又はＴｉ_２Ｏ_３が少なくとも含有されている構成が開示されている。

また、従来、グラニュラ層上に連続膜層（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ層）を更に設けたＣＧＣ（Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｇｒａｎｕｌａｒ ａｎｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）媒体が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。連続膜層を設けることにより、例えば、記録された信号の熱安定性を向上させることができる。
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５２（６）．８Ｆｅｂ．１９８８ ｐｐ５１２−５１４ Ｔ．Ｏｉｋａｗａ ｅｔ．ａ１．，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ，ｖｏｌ．３８，１９７６−１９７８（２００２）． 特公平８−７８５９号公報 特開２００２−３５８６１５号公報 特許３７２５１３２号公報 特開２００５−１９６８１３号公報 米国特許第６４６８６７０Ｂ１号明細書

近年、要求される記録密度の高まりに伴い、より高い性能の磁気記録層が必要になっている。また、そのために、より高い性能を実現可能な磁気記録層の構造を見いだすことが求められている。そこで、本発明は、より高い性能を実現可能な磁気記録層を有する磁気記録媒体を提供することを目的とする。

本願発明者は、鋭意研究により、磁気記録層の断面において磁性粒子が占める面積の割合に着目した。そして、少なくとも２層の磁性層を有する磁気記録層において、各磁性層の断面において磁性粒子が占める面積の割合を所定の範囲内の値とすることにより、特に良好な磁気特性が得られることを見いだした。本発明は、以下の構成を有する。

（構成１）基板と、基板上に形成される磁気記録層とを備える磁気記録媒体であって、磁気記録層は、第１磁性層と第２磁性層とを有し、第１磁性層において、基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の７０〜８０％であり、第２磁性層において、基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の９０％以上である。

この磁気記録媒体は、例えば垂直磁気記録方式用の垂直磁気記録媒体である。第１磁性層は、例えば、微細化された磁性粒子（磁性結晶粒子）の粒界に金属酸化物が偏析したグラニュラ構造の層（グラニュラ層）である。この磁気記録媒体は、第１磁性層と第２磁性層との間に、例えばこれらの層の磁気的な交換結合の強さを制御するカップリング制御層を更に備えてもよい。

このように構成すれば、例えば、第１磁性層の磁性粒子間を適切に分離することにより、磁気記録層の磁化遷移領域ノイズを低減できる。また、磁性粒子の占める面積の割合が大きな第２磁性層を設けることにより、例えば、磁気記録層における逆磁区核形成磁界Ｈｎを高め、磁気記録の熱安定性を向上させることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、磁化遷移領域ノイズの低減と、熱安定性の向上とを適切に実現できる磁気記録媒体を提供できる。

更には、第２磁性層を設けることにより、磁化反転が第２磁性層から起こるようになる。そのため、このように構成すれば、高いオーバライト（Ｏ／Ｗ）特性を実現できる。

ここで、第１磁性層において、磁性粒子の占める面積の割合が上記範囲未満になると、磁性粒子間の距離が大きくなり過ぎ、第２磁性層を設けても、磁気記録層の逆磁区核形成磁界Ｈｎを十分に高められないおそれがある。また、磁性粒子の割合が少なくなり過ぎて、磁気記録の１ビットあたりの磁化が不足するおそれもある。

また、磁性粒子の占める面積の割合が上記範囲を超えると、磁性粒子間の分離が不十分になり、磁化遷移領域ノイズを十分に低減できないおそれがある。そのため、この場合、磁気記録媒体のＳ／Ｎ比が低下してしまうおそれがある。第１磁性層の断面において磁性粒子が占める面積の割合は、望ましくは７２〜７８％である。

更には、第１磁性層において、磁性粒子の占める面積の割合が上記範囲未満の場合、磁性粒子の体積が小さくなると考えられる。そのため、この場合、熱揺らぎの問題が生じるおそれがある。

また、第２磁性層において、磁性粒子の占める面積の割合が上記範囲未満になると、磁性粒子の粒界の幅が大きくなり、基板の主表面と平行な面内における磁性粒子間の磁気的な交換結合が不十分になるおそれがある。この場合、磁気記録層における逆磁区核形成磁界Ｈｎを高める効果が小さくなり、熱安定性を十分に向上させることが困難になるおそれがある。

尚、断面において磁性粒子の占める面積とは、例えば、断面において、例えばＣｏ、Ｆｅ、又はＮｉ等を含む強磁性材料が露出している領域の面積である。断面において磁性粒子の占める面積の割合は、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した断面の像において、当該断面に含まれる各磁性粒子の断面積の和の、像全体の面積に対する割合である。断面において磁性粒子の占める面積の割合は、例えば、磁性粒子の平均半径を半径とする円の面積に単位面積あたりの磁性粒子の平均数を乗じて算出できる。磁性粒子の平均半径としては、例えば、各磁性粒子の断面を円形近似した円の半径の平均を用いることができる。

第１磁性層及び第２磁性層の断面における磁性粒子の占める面積の割合は、厚さ方向におけるすべての断面において、上記の範囲にあることが好ましい。このように構成すれば、磁化遷移領域ノイズの低減と、熱安定性の向上との両立を、より適切に実現できる。

（構成２）磁気記録層は、複数の第２磁性層と、複数の第２磁性層の間に形成された非磁性層とを有し、複数の第２磁性層のそれぞれにおいて、基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の９０％以上である。

このように構成すれば、第２磁性層を積層膜状にした場合にも、磁気記録の熱安定性を適切に向上させることができる。また、これにより、例えば、磁化遷移領域ノイズの低減と、熱安定性の向上とをより適切に実現できる磁気記録媒体を提供できる。

（構成３）第２磁性層において、基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の９０〜９８％である。第２磁性層の断面において磁性粒子が占める面積の割合は、望ましくは９２〜９６％である。

第２磁性層の断面において、磁性粒子が占める面積の割合が大き過ぎると、明瞭な磁化反転領域が形成されにくくなるおそれがある。そのため、この場合、ノイズ特性が悪化するおそれがある。

これに対し、このように構成すれば、明瞭な磁化反転領域が形成されにくくなることを防ぎつつ、磁気記録の熱安定性を適切に向上させることができる。また、これにより、磁化遷移領域ノイズの低減と、熱安定性の向上とを、更に適切に両立できる。

また、このように構成した場合、第２磁性層における磁性粒子間もわずかに分離した構造となる。この場合、例えば、基板の主表面と垂直な方向から見た場合に第１磁性層の磁性粒子と第２磁性層の磁性粒子とが重なるように、第１磁性層及び第２磁性層を形成できる。そのため、このように構成すれば、第１磁性層と第２磁性層との間に結晶の連続性を高めることができる。また、これにより、例えば、第１磁性層の磁性粒子と第２磁性層の磁性粒子との間の磁気的な交換結合が大きくなるため、第２磁性層を設けることによる熱安定性の効果がより大きくなる。

また、第２磁性層において、磁性粒子の占める面積の割合が９８％を超えた場合、明瞭な磁化反転領域が形成されにくくなるおそれがある。そのため、この場合、ノイズ特性が悪化するおそれがある。

尚、第２磁性層の膜厚を厚くすると、成膜の進行に伴って磁性粒子の面積の割合が徐々に増加し、最表面部において上記範囲の上限を超えてしまうおそれがある。そのため、第２磁性層の膜厚は、５ｎｍ以下とすることが好ましい。第２磁性層の膜厚は、例えば０．５〜５ｎｍ、望ましくは１〜３ｎｍである。

（構成４）第１磁性層及び第２磁性層のうち、第１磁性層は、基板に近い側に形成され、第２磁性層は、基板から遠い側に形成される。

第１磁性層のように、断面における磁性粒子の面積の割合を小さくして、磁性粒子間を分離するためには、結晶構造の制御が必要である。しかし、第１磁性層を第２磁性層の上に形成したとすると、第１磁性層は、第２磁性層の結晶構造の影響を受けて形成され、断面における磁性粒子の面積の割合を十分に小さくすることは困難である。

これに対し、第１磁性層上に第２磁性層を形成する場合、第２磁性層が第１磁性層の結晶構造の影響を受けて形成されるとしても、断面における磁性粒子の面積の割合を適切にできる。また、このように構成した場合、例えば、第１磁性層の結晶構造を制御する下地層を第１磁性層の下に設けることもできる。これにより、第１磁性層において、断面における磁性粒子の面積の割合を十分に小さくすることができる。

本発明によれば、磁気記録媒体において、例えば、磁化遷移領域ノイズの低減と、熱安定性の向上とを適切に両立させることができる。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体１０の一例を示す。図１（ａ）は、磁気記録媒体１０の構成を示す。図１（ｂ）は、磁気記録媒体１０における連続膜層３６の詳細な構成を示す。磁気記録媒体１０は、垂直磁気記録方式用の垂直磁気記録媒体であり、基板１２、付着層１４、軟磁性層１６、下地層１８、磁気記録層２０、保護層２２、及び潤滑層２４を備える。また、本例において、磁気記録媒体１０の情報記録密度は、１平方インチ辺り２００Ｇビット（２００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２）以上、例えば２００〜５００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２である。

基板１２は、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ソーダタイムガラス等のガラス基板（ディスク基体）である。基板１２としては、アルミノシリケートガラスの基板を用いることが特に好適である。また、例えば軟磁性層１６の磁区制御のために、磁場中アニールが必要な場合、ガラスの基板１２を用いることが特に好ましい。ガラスの基板１２は、耐熱性に優れるので、基板１２の加熱温度を高くすることができる。

基板１２用のガラスとしては、アモルファスガラス、又は結晶化ガラスを用いることができる。例えば、軟磁性層１６をアモルファス構造にする場合、基板１２としてアモルファスガラスの基板を用いることが好ましい。また、化学強化したガラスを用いると、剛性が高く好ましい。

基板１２の主表面の表面粗さは、Ｒｍａｘで４ｎｍ以下、Ｒａで０．６ｎｍ以下とすることが好ましい。このような平滑表面とすることにより、磁気記録層２０と軟磁性層１６との間隙を一定にすることができるので、ヘッド（磁気ヘッド）−磁気記録層２０−軟磁性層１６間に好適な磁気回路を形成できる。

付着層１４は、基板１２と軟磁性層１６との間に形成されることにより、基板１２に対する軟磁性層１６の付着性を向上させる層である。付着層１４を用いることにより、軟磁性層１６の剥離を防止できる。付着層１４の材料としては、例えばＴｉ含有材料を用いることができる。実用上の観点からは付着層１４の膜厚は、１〜５０ｎｍとすることが好ましい。

軟磁性層１６は、磁気記録層２０を介してヘッドとの間に磁気回路を形成する層である。軟磁性層１６は、軟磁気特性を示す磁性体で形成されていれば特に制限はないが、例えば、保磁力（Ｈｃ）で０．０１〜８０エルステッド、好ましくは０．０１〜５０エルステッドの磁気特性であることが好ましい。また、飽和磁束密度（Ｂｓ）は、５００〜１９２０ｅｍｕ／ｃｃの磁気特性であることが好ましい。

軟磁性層１６の材料としては、例えばＦｅ系、Ｃｏ系の材料等が挙げられる。例えば、ＦｅＴａＣ系合金、ＦｅＴａＮ系合金、ＦｅＮｉ系合金、ＦｅＣｏＢ系合金、ＦｅＣｏ系合金等のＦｅ系軟磁性材料、ＣｏＴａＺｒ系合金、ＣｏＮｂＺｒ系合金等のＣｏ系軟磁性材料、或いはＦｅＣｏ系合金軟磁性材料等を用いることができる。

軟磁性層１６の膜厚は、例えば５〜１０００ｎｍ、望ましくは２０〜１５０ｎｍである。５ｎｍ未満では、ヘッド−磁気記録層２０−軟磁性層１６間に好適な磁気回路を形成することが困難になる場合がある。また、１０００ｎｍを超えると、表面粗さが増加する場合がある。また、１０００ｎｍを超えるとスパッタリング成膜が困難となる場合がある。

下地層１８は、磁気記録層２０の結晶構造を制御するための層であり、例えばＲｕで形成される。下地層１８は、複数種類の膜の積層膜であってよい。磁気記録層２０は、垂直磁気記録層であり、グラニュラ層３２、カップリング制御層３４、及び連続膜層３６を有する。

グラニュラ層３２は、第１磁性層の一例であり、微細化された磁性粒子（磁性結晶粒子）の粒界に金属酸化物が偏析したグラニュラ構造の層である。この構造により、グラニュラ層３２において、それぞれの磁性粒子は、金属酸化物により互いに磁気的及び空間的に分離される。

グラニュラ層３２としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔの結晶粒界にＴｉＯ_２が析出した層（ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ_２層）を用いることができる。また、ＴｉＯ_２に代えて、ＳｉＯ_２等の酸化シリコンを用いることできる。また、その他の金属酸化物等を用いてもよい。

グラニュラ層３２における金属酸化物に含まれる金属をＸとした場合、金属酸化物ＸＯ_ｙの含有率は、例えば５〜２０ａｔ％、望ましくは８〜１４ａｔ％である。また、グラニュラ層３２の膜厚は、例えば３〜２０ｎｍ、望ましくは８〜１６ｎｍ、更に望ましくは７〜１５ｎｍである。グラニュラ層３２の形成は、酸素雰囲気中での反応性スパッタリング法により行うことが好ましい。

カップリング制御層３４は、グラニュラ層３２とカップリング制御層３４との間の磁気的な結合の強さを制御する層である。本例において、カップリング制御層３４は、例えばｆｃｃ結晶構造のＰｄ層である。カップリング制御層３４の膜厚は、例えば２ｎｍ以下であり、例えば０．５〜１．５ｎｍ、望ましくは０．７〜１．０ｎｍである。カップリング制御層３４は、Ｐｔ層であってもよい。

連続膜層３６は、基板１２の主表面に平行な方向における磁気的な交換結合が連続的に広がっている層である。基板１２の主表面と平行な方向において、連続膜層３６の磁性粒子は、グラニュラ層３２の磁性粒子間の結合力よりも互いに強く交換結合する。また、連続膜層３６の磁性粒子は、グラニュラ層３２の磁性粒子と磁気的に交換結合する。これにより、連続膜層３６は、グラニュラ層３２の磁性粒子間の磁気的な交換エネルギーを制御する。また、この構成により、連続膜層３６の磁化をグラニュラ層３２の磁化によってピン止め（Ｐｉｎｎｉｎｇ）して、磁気記録層２０の逆磁区核形成磁界Ｈｎを高める。そのため、このように構成すれば、記録された信号の熱安定性を向上させることができる。連続膜層３６の膜厚は、例えば１〜５ｎｍ、望ましくは３〜５ｎｍ、更に望ましくは３〜４ｎｍである。

尚、グラニュラ層３２の膜厚Ａと、連続膜層３６の膜厚Ｂとの比Ａ／Ｂは、例えば２〜５、望ましくは３〜４である。このように構成すれば、両層の交換結合により、好適な垂直磁気記録特性を発揮できる。また、連続膜層３６の磁気異方性定数（最大異方性エネルギー）Ｋｕは、例えば、軟磁性体より大きいことが好ましい。このように構成すれば、連続膜層３６にできる磁壁幅を薄くできる。連続膜層３６の磁気異方性定数Ｋｕは、グラニュラ層３２よりも小さくてよい。また、連続膜層３６を構成する材料の保磁力Ｈｃは、例えば、グラニュラ層３２の磁性粒子を構成する材料の保磁力Ｈｃよりも小さくてよい。

また、本例において、連続膜層３６は、磁性層１０６と非磁性層１０８とが交互に３層程度（例えば２〜３層）ずつ積層された多層膜である。磁性層１０６は、第２磁性層の一例であり、例えばＣｏＣｒの磁性粒子を含むＣｏＣｒ層である。磁性層１０６は、例えばｈｃｐ結晶構造のＣｏＣｒの磁性結晶粒子を含む。磁性層１０６の膜厚は、例えば０．１〜１ｎｍ、望ましくは０．２〜０．５ｎｍ、更に望ましくは０．３〜０．４ｎｍである。磁性層１０６がこのように極めて薄い場合、磁性層１０６に含まれる磁性粒子は、結晶構造になっていなくてもよい。

非磁性層１０８は、例えば、ｆｃｃ結晶構造の非磁性のＰｄの層である。非磁性層１０８の膜厚は、例えば０．８ｎｍ程度である。このように構成した場合、磁性層１０６と非磁性層１０８との界面において界面磁気異方性が生じる。また、例えばこれらを３層ずつ積層することにより、必要な垂直磁気異方性を得ることができる。そのため、本例のように、連続膜層３６を多層膜とすることにより、連続膜層３６の膜厚を薄くできる。尚、連続膜層３６における積層数は、磁性層１０６の断面において磁性粒子が占める面積の割合に応じて、適宜最適化されることが好ましい。

連続膜層３６は、磁性層１０６として、ＣｏＢ層を有してもよい。また、連続膜層３６は、非磁性層１０８として、例えばＰｔ層を有してもよい。連続膜層３６は、Ｃｏ化合物の層とＰｄ層又はＰｔ層とを交互にｎ層ずつ積層した積層膜［ＣｏＸ／Ｐｄ ｏｒ Ｐｔ］ｎであってもよい。これらの場合、ＣｏＢ層やＣｏＸ層が第２磁性層に相当する層となる。

また、連続膜層３６は、例えばＰｔの含有量の多い単層膜であってもよい。この場合、連続膜層３６全体が第２磁性層に相当する層となる。連続膜層３６は、例えばＣｏＣｒＰｔや、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｄ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ_３、ＣｏＰｄ_３、アモルファスＴｂＦｅＣｏＣｒ、ＳｍＣｏ_５、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ、Ｃｏ_２０Ｐｔ_８０等の単層膜であってもよい。

連続膜層３６の上には、更に、保護層２２及び潤滑層２４が形成される。保護層２２は、ヘッドの衝撃から磁気記録層２０を防護するための層である。保護層２２は、例えばダイアモンドライク構造の炭素系の膜である。潤滑層２４は、ヘッドと磁気記録媒体１０との間の潤滑性を高めるための層である。潤滑層２４は、例えばディップコート法で形成されたＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）の膜である。

磁気記録媒体１０の製造工程において、付着層１４〜連続膜層３６の各層は、スパッタリング法で成膜することが好ましい。特に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で形成すると、均一な成膜が可能となるので好ましい。また、保護層２２は、ＣＶＤ法で成膜することが好ましい。ＣＶＤ法により成膜された炭素系の膜は、スパッタリング法により成膜した場合と比べて膜硬度が向上する。そのため、ＣＶＤ法により保護層２２を形成することにより、ヘッドからの衝撃に対して磁気記録層２０を適切に防護できる。

図２は、基板１２の主表面と平行な面による、グラニュラ層３２、及び連続膜層３６の磁性層１０６の断面の一例を示す。図２（ａ）は、グラニュラ層３２の断面写真のトレース図である。図２（ｂ）は磁性層１０６の断面写真のトレース図である。これらの断面写真は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により撮影された写真（ＴＥＭ写真）である。また、これらの断面写真は、後述する実施例１に係る磁気記録媒体１０における各層の断面写真である。これらの断面写真のトレース図は、断面写真における磁性粒子の輪郭をトレースした図である。

グラニュラ層３２の断面において、図２（ａ）に示したＴＥＭ写真のトレース図に基づき、磁性粒子が占める面積の割合を算出すると、断面全体の７３％になる。この割合は、例えば７０〜８０％、望ましくは７２〜７８％とすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、グラニュラ層３２の磁性粒子間を適切に分離することにより、磁気記録層２０の磁化遷移領域ノイズを低減できる。

また、連続膜層３６の磁性層１０６において、図２（ｂ）に示したＴＥＭ写真のトレース図に基づき、磁性粒子が占める面積の割合を算出すると、断面全体の９０％になる。この割合は、９０％以上、例えば９０〜９８％、望ましくは９２〜９６％とすることが好ましい。また、この割合は、連続膜層３６に含まれるすべての磁性層１０６において満たされていることが好ましい。このように構成すれば、例えば、磁気記録層２０における逆磁区核形成磁界Ｈｎを適切に高め、磁気記録の熱安定性を向上させることができる。

ここで、グラニュラ層３２について、磁性粒子が占める面積の割合が上記範囲未満になると、磁性粒子間の距離が大きくなり過ぎ、連続膜層３６を設けても、磁気記録層２０の逆磁区核形成磁界Ｈｎを十分に高められないおそれがある。また、磁性粒子の割合が少なくなり過ぎて、磁気記録の１ビットあたりの磁化が不足するおそれもある。また、この割合が上記範囲を超えると、磁性粒子間の分離が不十分になり、磁化遷移領域ノイズを十分に低減できないおそれがある。そのため、この場合、磁気記録媒体１０のＳ／Ｎ比が低下してしまうおそれがある。また、磁性粒子の占める面積の割合が上記範囲未満の場合、磁性粒子の体積が小さくなると考えられる。そのため、この場合、熱揺らぎの問題が生じるおそれがある。

また、連続膜層３６の磁性層１０６について、磁性粒子が占める面積の割合が上記範囲未満になると、磁性粒子の粒界の幅が大きくなり、基板１２の主表面と平行な面内における磁性粒子間の磁気的な交換結合が不十分になるおそれがある。この場合、逆磁区核形成磁界Ｈｎを高める効果が小さくなり、熱安定性を十分に向上させることが困難になるおそれがある。また、この割合が上記範囲を超えると、例えば磁気記録媒体１０の情報記録密度を向上させた場合に、情報記録密度に対して十分に明瞭な磁化反転領域が形成されにくくなるおそれがある。

これに対し、本例によれば、磁化遷移領域ノイズの低減と、熱安定性の向上とを適切に両立できる。また、このようなグラニュラ層３２と連続膜層３６とを組み合わせることにより、高いオーバライト（Ｏ／Ｗ）特性を得ることもできる。

尚、透過型電子顕微鏡による磁性粒子の観察を行うためには、試料を、例えば１０ナノメートル程度の厚さまで薄くする必要がある。この試料の作成は、例えば、イオンミリングと呼ばれる研削加工によって行うことができる。より具体的には、例えば、イオンミリングにより、磁気記録媒体１０における観察対象の磁性層（グラニュラ層３２又は磁性層１０６）の上下からすり鉢上にイオン研削し、十分な薄さになった部分を用いて観察を行うことができる。透過型電子顕微鏡の分解能は、電磁レンズの焦点合わせと電子の波長とによって決まるが、磁性粒子の粒径は数ナノメートルあるため、観察に十分耐えうる。

また、透過型電子顕微鏡で観察される像（イメージ）には、暗視野観察の像と明視野観察の像とがある。顕微鏡内の対物絞りを移動することによって、試料を透過した電子の干渉波のみを用いるのが暗視野観察である。この観察方法では試料が存在する部分で明るくなり、存在しない部分では暗くなる。一方、試料を透過した電子のうち、対物絞りを透過した電子のみを用いるのが明視野観察である。この観察方法では暗視野観察とは逆に、試料が存在する部分で暗くなる。

プローブ電子は原子中の電子によって回折を受けるため、原子の中の電子密度が大きいほど、つまり、重原子ほどプローブ電子は回折する。そのため、明視野観察では、重原子が多く存在する部分で暗くなり、軽元素が多く存在する部分で明るく観察される。

図２に示したトレース図は、明視野観察により磁性粒子を観察した像のトレース図である。ＴＥＭ写真においては、磁性粒子に比べ、非磁性の部分は軽元素の割合が大きいため、磁性粒子は濃いコントラスト、非磁性部分は薄いコントラストとして観察されている。

それぞれのＴＥＭ写真のトレース図に示される断面において、磁性粒子の占める面積の割合は、例えば、磁性粒子の平均半径を半径とする円の面積に単位面積あたりの磁性粒子の平均数を乗じて算出する。磁性粒子の平均半径としては、例えば、各磁性粒子の断面を円形近似した円の半径の平均を用いる。

以下、実施例、比較例、及び参考例により、本発明を更に詳しく説明する。
（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する。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ディスク基体である基板１２を得る。基板１２の主表面の表面粗さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定した場合に、Ｒｍａｘで３ｎｍ程度、Ｒａで０．２５ｎｍ程度となる平滑な表面形状にする。Ｒｍａｘ及びＲａは、日本工業規格（ＪＩＳ）に従う。

続いて、基板１２上に、真空引きを行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、付着層１４から連続膜層３６まで、順次成膜を行う。

このとき、付着層１４は、１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜する。軟磁性層１６は、５０ｎｍのアモルファスＣｏＴａＺｒ層となるように、ＣｏＴａＺｒターゲットを用いて成膜する。また、下地層１８として、最初にＰｔ層を３ｎｍ成膜し、その上に、１０〜２０ｎｍ厚のＲｕ層を成膜する。

次に、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ_２からなる硬磁性体のターゲットを用いて、ｈｃｐ結晶構造からなるＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ_２層のグラニュラ層３２を成膜する。更に、Ｐｄ層のカップリング制御層３４と、［ＣｏＢ／Ｐｄ］_３層の連続膜層３６とを低Ａｒガス圧雰囲気中で成膜する。連続膜層３６において、磁性層１０６である各ＣｏＢ層の膜厚は０．３５ｎｍ、非磁性層１０８である各Ｐｄ層の膜厚は０．８ｎｍとする。

また、保護層２２として、ダイアモンドライク構造の炭素系の膜を、成膜装置の真空を保ったまま、ＣＶＤ法により成膜する。この後、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）からなる潤滑層２４をディップコート法により成膜する。潤滑層２４の膜厚は約１ｎｍ程度とする。

以上の製造工程により、実施例１に係る磁気記録媒体１０を作成する。また、グラニュラ層３２に対する透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察のために、カップリング制御層３４及び連続膜層３６を成膜しない磁気記録媒体もあわせて作製する。

尚、グラニュラ層３２の成膜条件、及び連続膜層３６の磁性層１０６の成膜条件は、基板１２の主表面と平行な断面において磁性粒子の占める面積の割合が所望の範囲となるように適宜調節する。この調節は、例えば、試作した磁気記録媒体１０のグラニュラ層３２及び磁性層１０６の断面を透過型電子顕微鏡で観察して、観察結果のフィードバックにより成膜条件を適宜変更することで行う。

実施例１では、図２（ａ）を用いて説明したように、グラニュラ層３２について、基板１２の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積の割合（以下、グラニュラ層３２の磁性層被膜率という）を７３％とする。また、連続膜層３６の磁性層１０６について、基板１２の主表面と平行な断面における磁性粒子の割合（以下、連続膜層３６の磁性層被膜率という）を９０％とする。

（実施例２、３、参考例１〜３、比較例１）
グラニュラ層３２の磁性層被膜率、及び連続膜層３６の磁性層被膜率を変更する以外は実施例１と同様にして、実施例２、３、及び参考例１〜３に係る磁気記録媒体を作製する。また、連続膜層を形成しない以外は実施例１と同様にして、比較例１に係る磁気記録媒体を作製する。

（評価）
実施例１〜３、参考例１〜３、及び比較例１に係る磁気記録媒体について、Ｓ／Ｎ比を評価する。Ｓ／Ｎ比は、所定のパターンの信号の記録及び読み出しを実際に行い、ノイズを測定することで評価する。

表１は、実施例１〜３、参考例１〜３、及び比較例１におけるグラニュラ層及び連続膜層の磁性層被膜率と、Ｓ／Ｎ比の評価結果とを示す。Ｓ／Ｎ比の評価結果としては、測定されたノイズの二乗平均平方根（ＲＭＳ）を示す。この値は、小さいほどＳ／Ｎ比が高く良好であることを示し、３００μＶ以下であることが望ましい。また、２２０μＶ以下であれば、Ｓ／Ｎ比が特に良好であると言える。

表からわかるように、参考例１〜３では、ノイズが２２０〜３００μＶの値となる。これに対し、実施例１〜３では、ノイズが２２０μＶ以下であり、Ｓ／Ｎ比が特に良好であることが確認できる。一方、比較例１では、ノイズが３００μＶを超え、実施例１〜３や参考例１〜３と比べて、Ｓ／Ｎ比が不十分であることが確認できる。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えば磁気記録媒体用基板に好適に用いることができる。

本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体１０の一例を示す図である。 図１（ａ）は、磁気記録媒体１０の構成を示す。 図１（ｂ）は、磁気記録媒体１０における連続膜層３６の詳細な構成を示す。 グラニュラ層３２、及び連続膜層３６の磁性層１０６の断面の一例を示す図である。 図２（ａ）は、グラニュラ層３２の断面写真のトレース図である。 図２（ｂ）は磁性層１０６の断面写真のトレース図である。

符号の説明

１０・・・磁気記録媒体、１２・・・基板、１４・・・付着層、１６・・・軟磁性層、１８・・・下地層、２０・・・磁気記録層、２２・・・保護層、２４・・・潤滑層、３２・・・グラニュラ層（第１磁性層）、３４・・・カップリング制御層、３６・・・連続膜層、１０６・・・磁性層（第２磁性層）、１０８・・・非磁性層

Claims (4)

1. 基板と、前記基板上に形成される磁気記録層とを備える磁気記録媒体であって、
   前記磁気記録層は、第１磁性層と第２磁性層とを有し、
   前記第１磁性層において、前記基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の７０〜８０％であり、
   前記第２磁性層において、前記基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の９０％以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記磁気記録層は、複数の前記第２磁性層と、前記複数の第２磁性層の間に形成された非磁性層とを有し、
   前記複数の第２磁性層のそれぞれにおいて、前記基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の９０％以上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. 前記第２磁性層において、前記基板の主表面と平行な断面における磁性粒子が占める面積は、断面全体の９０〜９８％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記第１磁性層及び前記第２磁性層のうち、前記第１磁性層は、前記基板に近い側に形成され、
   前記第２磁性層は、前記基板から遠い側に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体。