JP2008108328A - 磁気記録媒体および磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録層の磁化容易軸の配向性を向上し、高記録密度化が可能な磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供する。
【解決手段】基板１１と、基板１１上に、第１下地層１２、第２下地層１３、第３下地層１４、第４下地層１５、熱安定化層１６、非磁性結合層１７、記録層１８等が順次形成され、基板表面にはテクスチャ１１ａが形成された構成からなる。第１下地層１２はＣｒまたはＣｒＭｎからなり、第２下地層１３はＣｒＭｎからなり、第２下地層１３が第１下地層１２よりもＭｎ含有量が多く設定され、第３下地層１４がＣｒ−Ｘ１合金（Ｘ１＝Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，およびＮｂからなる群のうち、少なくとも一つ）からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体および磁気記憶装置に係り、特に面内磁気記録方式に用いられる磁気記録媒体および磁気記憶装置に関する。

近年、磁気記憶装置、例えば磁気ディスク装置は、デジタル化した動画や音楽の記憶装置として広汎な用途に用いられている。特に、家庭用の動画記録用として用いられ、従来のビデオテープを用いた家庭用ビデオ装置にかわって、高速アクセス・小型・大容量等の特長を生かし、著しく市場規模が増大している。動画は特に情報量が多く、磁気ディスク装置の大容量化が求められている。そのため、これまで年率１００％で増加してきた記録密度をさらに向上するため、磁気記録媒体および磁気ヘッドのいっそうの高記録密度化のための技術開発が不可欠である。

いっそうの高密度記録を実現するために磁気記録媒体の改良が進められ、その例として、記録層の磁性粒子を微細にすること、記録層の結晶配向性を向上させること、が挙げられる。面内記録方式の磁気記録媒体の場合は、さらに、記録層の磁化容易軸を媒体面内へ良好に配向させること、および記録層の磁化容易軸を記録方向へ良好に配向させることが挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。

面内磁気記録媒体の場合、記録層の磁化容易軸を磁気記録媒体の面内でかつ記録方向へ良好に配向させるために一般的には以下の手法が用いられる。円盤状の基板の表面に周方向に延びる研磨痕からなるテクスチャを形成し、さらにその上にＣｒ膜あるいはＣｒ合金膜の下地層を形成して、Ｃｒの〈１１０〉結晶方位を記録方向に沿って配向させる。その上に、下地層との格子整合を利用して、記録層のＣｏの磁化容易軸であるｃ軸を周方向に配向させる。

また、下地層として、ＣｒＭｎ膜を用いて周方向の配向性を高める手法が記載されている（例えば、特許文献２参照。）。
特表２００４−５１５０２７号公報 特開２００６−８５８８８号公報

しかしながら、上記の手法では記録層の配向性が十分でないため、さらなる高記録密度化において信号対雑音比（ＳＮ比）が低下して、エラーが発生しやすくなり再生が困難になるという問題が生じる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、記録層の磁化容易軸の配向性を向上し、高記録密度化が可能な磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供することである。

本発明の一観点によれば、記録方向に沿ってテクスチャが表面に形成された基板と、前記基板の表面上に形成されたＣｒまたはＣｒＭｎからなる第１の下地層と、前記第１の下地層上に形成されたＣｒＭｎからなる第２の下地層と、前記第２の下地層上に形成されたＣｒ−Ｘ１合金（Ｘ１＝Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，およびＮｂからなる群のうち、少なくとも一つ）からなる第３の下地層と、前記第３の下地層上に形成されたＣｏを主成分とする強磁性材料からなる記録層と、を備え、前記第１の下地層がＣｒＭｎからなる場合は、前記第２の下地層が第１の下地層よりもＭｎ含有量が多く、前記第１の下地層および第２の下地層との膜厚の総和が２ｎｍ〜７ｎｍの範囲に設定される磁気記録媒体が提供される。

本発明によれば、基板の表面に記録方向に延びるテクスチャが形成され、第１の下地層がＣｒまたはＣｒＭｎからなり、第２の下地層がＣｒＭｎからなり、第２の下地層が第１の下地層よりもＭｎ含有量を多く設定し、第３の下地層がＣｒ−Ｘ１合金からなることで、記録層の磁化容易軸（ｃ軸）の面内配向性および記録配向性を向上できる。特に、第１の下地層および第２の下地層の膜厚の総和を２ｎｍ〜７ｎｍの範囲に設定しているので、テクスチャが効果的に記録層の磁化容易軸（ｃ軸）の面内配向性を向上していると推察され、これらの結果から、ＳＮ比を向上できる。

本発明の他の観点によれば、上記の磁気記録媒体と、記録素子と磁気抵抗効果型再生素子を有する記録再生手段と、を備える磁気記憶装置が提供される。

本発明によれば、磁気記録媒体が記録層の磁化容易軸（ｃ軸）の面内配向性および記録配向性が向上して、ＳＮ比が良好であるので、磁気記憶装置は高記録密度化が可能である。

本発明によれば、記録層の磁化容易軸の配向性を向上し、高記録密度化が可能な磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供できる。

以下図面を参照しつつ実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の断面図である。図１を参照するに、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体１０は、基板１１と、基板１１上に、第１下地層１２、第２下地層１３、第３下地層１４、第４下地層１５、熱安定化層１６、非磁性結合層１７、記録層１８、保護膜１９、および潤滑層２０が順次形成され、基板表面にはテクスチャ１１ａが形成された構成からなる。

基板１１は、特に制限はなく、ガラス基板、ＮｉＰめっきアルミ合金基板、シリコン基板、プラスチック基板、セラミックス基板、カーボン基板等を用いることができる。

基板１１の表面には、記録方向（基板が円盤状の場合は周方向に相当する。）に沿って形成された多数の溝からなるテクスチャ１１ａが形成されている。テクスチャ１１ａは、例えば、研磨剤により基板表面に研磨痕を形成した機械的テクスチャや、イオンビームによって基板表面に多数の溝を形成した、いわゆるイオンビームテクスチャである。テクスチャ１１ａは、記録方向に直交する方向（基板が円盤状の場合は径方向に相当する。）において、溝間の距離λが５<λ<４０ｎｍなる関係を満足し、基板面（テクスチャ１１ａが形成されていない場合の仮想的な面）と、溝と頂点を結んだ仮想線とがなす傾斜角φは０．５<φ<７度なる関係を満足し、平均溝深さ（テクスチャの断面曲線の山と溝との距離の平均値）は、０．３ｎｍ〜０．８ｎｍである。このようにテクスチャを形成することで、第１〜第４下地層１２〜１５のＣｒ<１１０>結晶方位の配向性が良好となり、さらに熱安定化層１６、非磁性結合層１７、記録層１８に引き継がれて記録層１８の磁化容易軸（Ｃｏ（コバルト）のｃ軸）の記録方向の配向性が良好となる。なお、イオンビームテクスチャは、特開２００６−１７２６８６号公報に開示された形成方法によって形成される。

また、記録方向の配向性は、記録方向配向度として、記録層１８の記録方向の残留磁化膜厚積と記録方向に直交する方向の残留磁化膜厚積の比、すなわち、下式（１）によって表される。

記録方向配向度＝（記録方向の残留磁化膜厚積）÷（記録方向に直交する方向の残留磁化膜厚積） … （１）
なお、磁気記録媒体１０が磁気ディスクの場合は、記録方向が周方向、記録方向に直交する方向が径方向であるので、周方向配向性を示す周方向配向度は、下式（２）で表される。

周方向配向度＝（周方向の残留磁化膜厚積）÷（径方向の残留磁化膜厚積） … （２）
上式（１）、（２）において、記録方向配向度および周方向配向度とも値が大きいほど記録方向配向度および周方向配向度が良好であることを示す。

なお、基板１１表面に非磁性金属層が形成されていない基板、例えば、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、セラミックス基板、カーボン基板の場合、シード層（不図示）を形成し、その表面に上記のテクスチャ１１ａを形成してもよい。シード層は、例えば非磁性のＮｉＰ、ＣｏＷ、ＣｒＴｉ、あるいはこれらの合金を主成分とする３元以上の合金（以下、「非磁性シード層材料」という。）等からなる。シード層がＮｉＰ等のアモルファス材料の場合は記録層１８の磁化容易軸の面内配向性が向上する点でその表面が酸化処理されていることが好ましい。また、シード層は、例えばＲｕＡｌ、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ等のＢ２結晶構造を有する合金でもよく、上記の非磁性シード層材料膜の上にＢ２結晶構造を有する合金膜を積層してもよい。また、シード層の厚さは５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲に設定され、５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。

第１下地層１２は、ＣｒまたはＣｒＭｎからなる。第１下地層１２は、テクスチャ１１ａの影響により記録方向に沿ってＣｒ<１１０>結晶方位が配向する。また、第１下地層１２がＣｒを含んでいるので、基板１１との密着性が良好になる。

また、第１下地層１２がＣｒＭｎからなる場合は、Ｍｎ含有量は３５原子％以下に設定されることが好ましい。Ｍｎ含有量が３５原子％を超えるとＣｒのｂｃｃ構造の乱れが生じる。また、Ｍｎ含有量は周方向配向性向上の点で５原子％以上であることが好ましい。

また、第１下地層１２の膜厚は、０．５ｎｍ以上でかつ５ｎｍ以下に設定されることが好ましい。本願発明者の検討によれば第１下地層１２の膜厚が５ｎｍを超えると磁気記録媒体のＳＮ比が減少傾向となり、０．５ｎｍを切ると第１下地層の層構造が乱れ、効果が低下する。

第２下地層１３はＣｒＭｎからなる。第２下地層１３は、第１下地層１２上にエピタキシャル成長するので、第１下地層１２の結晶配向の影響により記録方向に沿ってＣｒ<１１０>結晶方位が配向する。第２下地層１３はＭｎを含有することにより、スパッタ法により形成した場合に第２下地層１３の結晶性が良好となり、Ｃｒ<１１０>結晶方位の記録方向への配向がさらに良好となる。その結果、その上に積層された層１４〜１７を介して記録層１８の磁化容易軸の記録方向の配向性も良好となる。

また、第２下地層１３はＭｎ含有量が３５原子％以下に設定されることが好ましい。Ｍｎ含有量が３５原子％を超えるとＣｒのｂｃｃ構造の乱が生じる。また、Ｍｎ含有量は周方向配向性向上の点で５原子％以上であることが好ましい。

また、第１下地層１２および第２下地層１３の膜厚の総和が２ｎｍ〜７ｎｍの範囲に設定される。本願発明者の検討によればこの範囲に第１下地層１２および第２下地層１３の膜厚の総和を設定することで磁気記録媒体１０のＳＮ比が良好となる。すなわち、第１下地層１２および第２下地層１３の膜厚の総和が７ｎｍを超えた場合あるいは２ｎｍを切る場合にＳＮ比が減少することが確認されている。この作用は次のように推察される。第１下地層１２および第２下地層１３はテクスチャ１１ａの表面の形状に応じて基板面（テクスチャ１１ａが形成されていない場合の仮想的な面）に対して斜め方向に結晶粒子が成長するので結晶粒子同士がその先端で互いに接触することで、内部応力が生じテクスチャの方向にＣｒ<１１０>結晶方位が配向する。第１下地層１２および第２下地層１３の膜厚の総和が７ｎｍを超えるとテクスチャ１１ａの表面の形状、すなわち、上述したテクスチャの形状である溝間の距離λ、傾斜角φ、および平均溝深さの影響が低下して、Ｃｒ<１１０>結晶方位の配向が低下し、その影響で、記録層１８の磁化容易軸の記録方向配向性が低下する。そのためにＳＮ比が低下する。さらに、第１下地層１２および第２下地層１３の膜厚の総和が７ｎｍを超えると第２下地層１３の表面に現れる結晶粒子の粒子径（基板面に平行な断面における粒子径）も増加するため、この増加が記録層１８の磁性粒子の肥大化につながるためこの影響も副次的にＳＮ比の低下を招いていると考えられる。

第３下地層１４および第４下地層１５は、Ｃｒ−Ｘ１合金（Ｘ１＝Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，およびＮｂからなる群のうち、少なくとも一つ）からなり、さらに第３下地層１４および第４下地層１５のいずれか一方は添加元素Ｂ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種を含有する。上記Ｘ１元素はＣｒの格子間隔を広げる効果があり、Ｃｏを主成分とする熱安定化層１６および記録層１８との格子整合性を高める。また、上記添加元素を含むことにより、結晶粒子が微細化されるので、記録層１８の磁性粒子が微細化されＳＮ比を向上する。

また、第３下地層１４または第４下地層１５はＣｒＭｎに上記添加元素Ｂ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種を含有する材料を用いてもよく、そのＭｎ含有量は３０原子％以下に設定されることが好ましい。

なお、第３磁性層１４と第４下地層１５は共に形成した方がＳＮ比の点では好ましいが、製造工程の簡略化等の点で第４下地層１５を省略してもよい。

熱安定化層１６は、Ｃｏを主成分とする強磁性材料からなる。熱安定化層１６は、非磁性結合層１７を介して記録層１８と反強磁性的に交換結合し、外部から磁場を与えない状態では、熱安定化層１６の磁化と記録層１８の磁化とが反平行となる。熱安定化層１６のＣｏ含有量は５０原子％以上に設定される。熱安定化層１６は、例えばＣｏＣｒまたはＣｏＣｒ−Ｍ１合金からなり、Ｍ１はＰｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｃ、Ｆｅ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｈｆ及びこれらの合金からなる群のうち、いずれか一種から選択される。熱安定化層１６として好適な強磁性材料は、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＢ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕが挙げられる。熱安定化層１６は、記録層１８の結晶配向性を向上する点で、上記の強磁性材料からなる層を複数積層することが好ましい。

非磁性結合層１７は、例えばＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、Ｉｒ系合金等から選択される。非磁性結合層１７は、その上に形成される記録層１８が六方細密充填（ｈｃｐ）構造を有するので、ＲｕあるいはＲｕ系合金であることが好ましい。また、非磁性結合層１７の厚さは０．４ｎｍ〜１．２ｎｍの範囲に設定される。この範囲に非磁性結合層１７の厚さを設定することで、非磁性結合層１７を介して熱安定化層１６と記録層１８とが反強磁性的に交換結合する。

記録層１８は、Ｃｏを主成分とする強磁性材料からなる。記録層１８のＣｏ含有量は５０原子％以上に設定される。記録層１８は、例えばＣｏＣｒまたはＣｏＣｒ−Ｍ１合金からなり、Ｍ１はＰｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｃ、Ｆｅ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｈｆ及びこれらの合金からなる群のうち、いずれか一種から選択される。記録層１８として好適な強磁性材料は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕが挙げられる。記録層１８は、それ自体の磁性粒子の粒径増大を回避するため、上記の強磁性材料からなる層を複数積層することが好ましい。

また、熱安定化層１６と記録層１８との関係において、残留磁化と膜厚との積、いわゆる残留磁化膜厚積の関係をＭｒ_１×ｔ_１<Ｍｒ_２×ｔ_２に設定することが好ましい。ここで、Ｍｒ_１、Ｍｒ_２はそれぞれ熱安定化層１６、記録層１８の残留磁化を表し、ｔ_１、ｔ_２はそれぞれ熱安定化層１６、記録層１８の残留磁化を表す。このような関係に設定することで、磁気記録媒体１０は実質的に、Ｍｒ_２×ｔ_２−Ｍｒ_１×ｔ_１の大きさの残留磁化膜厚積を有し、記録層１８の残留磁化の方向と同じ方向の残留磁化を有することになる。実質的な残留磁化膜厚積（＝Ｍｒ_２×ｔ_２−Ｍｒ_１×ｔ_１）の大きさは、２．０ｎＴｍ〜１０．０ｎＴｍの範囲に設定されることが好ましい。

また、記録層１８を構成する強磁性材料は、熱安定化層１６を構成する強磁性材料と異ならせてもよい。例えば、記録層１８を構成する強磁性材料は、熱安定化層１６６を構成する強磁性材料よりも異方性磁界が大きい材料から選択される。このような強磁性材料を選択する手法としては、熱安定化層１６にＰｔを含まない強磁性材料を選択し、記録層１８にＰｔを含む強磁性材料を用いる。他の手法としては、Ｐｔ濃度（原子濃度として）が熱安定化層１６よりも記録層１８の方が高い強磁性材料を用いる。

以上のように熱安定化層１６と記録層１８とは、非磁性結合層１７を挟んで反強磁性的に交換結合して構成されている。したがって、記録によって形成される残留磁化の実質的な体積は、交換結合した熱安定化層１６と記録層１８との和となるので、熱安定化層１６がない場合よりも残留磁化の実質的な体積が増加し、すなわち耐熱揺らぎ性の指標である。ＫｕＶ／ｋＴのＶが増加し、耐熱揺らぎ性が向上する。なお、Ｋは一軸異方性定数、Ｖは交換相互作用を及ぼし合う熱安定化層１６と記録層１８の磁性粒子の体積の和、ｋはボルツマン定数、Ｔは温度である。なお、記録層１８は１層に限定されず２層以上が積層して構成されてもよい。

保護膜１９は、厚さが０．５ｎｍ〜１０ｎｍ（好ましくは０．５ｎｍから５ｎｍ）の範囲に設定され、例えばダイヤモンドライクカーボン、窒化カーボン、アモルファスカーボンなどにより構成される。

潤滑層２０は、例えばパーフルオロポリエーテルを主鎖として末端基が−ＯＨ、フェニル基等よりなる有機系液体潤滑剤より構成される。なお、保護膜２０の種類に応じて、潤滑層２１は設けてもよく、設けなくてもよい。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体１０は、基板１１の表面に記録方向に延びるテクスチャ１１ａが形成され、第１下地層１２がＣｒまたはＣｒＭｎからなり、第２下地層１３がＣｒＭｎからなり、第２下地層１３が第１下地層１２よりもＭｎ含有量を多く設定し、第３下地層１４がＣｒ−Ｘ１合金からなることで、記録層１８の磁化容易軸（ｃ軸）の面内配向性および記録配向性を向上できる。特に、第１下地層１２および第２下地層１３の膜厚の総和を２ｎｍ〜７ｎｍの範囲に設定しているので、テクスチャ１１ａが効果的に記録層１８の磁化容易軸（ｃ軸）の面内配向性を向上していると推察され、これらの結果から、ＳＮ比を向上できる。第３下地層１４の上に、Ｃｒ−Ｘ１合金からなる第４下地層１５を設け、第３下地層１４および第４下地層１５のいずれかに添加元素Ｂ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種を含有することで結晶粒子の微細化により磁性層１８の磁性粒子の微細化を図りさらにＳＮ比を向上できる。

なお、上述したように熱安定化層１６および非磁性結合層１７を形成する方が好ましいが、耐熱揺らぎ性を確保可能な場合はこれらの２層は必須ではない。

次に、図１を参照しつつ、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体１０の製造方法を説明する。

最初に、円盤状の基板１１の表面にテクスチャ１１ａを形成する。テクスチャ１１ａの形成は、機械的テクスチャリング法により、基板１１を回転させダイアモンドの研磨粉のスラリー液を供給しながら基板表面を布で圧接する。これにより基板表面に、周方向に多数の研磨痕からなるテクスチャ１１ａが形成される。なお、上述したように、スパッタ法により基板１１の表面にシード層を形成した後にテクスチャを形成してもよい。また、イオンビーム法により基板１１ａの表面にテクスチャを形成してもよい。

次いで、テクスチャ１１ａを形成した基板１１を真空中で例えば１９０℃に加熱し、ＤＣ（直流）マグネトロンスパッタ法により上述した材料からなるスパッタターゲットを使用して、例えばＡｒ雰囲気（例えば圧力０．６７Ｐａ）で第１下地層１２、第２下地層１３、第３下地層１４、および第４下地層１５を順次形成する。第２下地層１３を形成する際に負電圧の直流バイアスを印加してもよい。バイアスを印加することで第２下地層１３の結晶性がいっそう良好となり、Ｃｒ<１１０>結晶方位の記録方向（周方向）の配向性も良好となる。さらに、第１下地層１２、第３下地層１４、および第４下地層１５を形成する際にも負電圧の直流バイアスを印加してもよい。

次いで、ＤＣマグネトロンスパッタ法により上述した材料からなるスパッタターゲットを使用して、例えばＡｒ雰囲気中で第４下地層１５上に熱安定化層１６、非磁性結合層１７、および記録層１８を形成する。なお、熱安定化層１６あるいは非磁性結合層１７を形成する前に基板１１を例えば１９０℃に加熱してもよい。

次いで、記録層１８上に、スパッタ法、ＣＶＤ（化学気相成長）法、ＦＣＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｃａｔｈｏｄｉｃ Ａｒｃ）法等を用いてカーボンからなる保護膜１９を形成する。なお、上述した第１下地層１２を形成する工程から保護膜１９を形成する工程までは、工程間は真空あるいは不活性ガス雰囲気に保持することが好ましい。これにより、成膜した各層の表面の清浄性を保持できる。

次いで、保護膜１９の表面に潤滑層２０を形成する。潤滑層２０は、浸漬法、スピンコート法等を用いて、潤滑剤を溶媒で希釈した希釈溶液を塗布する。以上により、本実施の形態に係る磁気記録媒体１０が形成される。

なお、基板１１がテープ状の場合は、テクスチャを形成する工程以外は上記と同様にして形成可能である。テクスチャの形成は、テープ状の基板１１を長手方向に移動しながらダイアモンドの研磨粉のスラリー液を供給しながら基板表面を布で圧接すればよい。

次に第１の実施の形態に係る実施例を説明する。なお、以下の組成の表記では原子％を用いる。

［実施例１］
実施例１の磁気記録媒体の構成は図１に示す構成と同様である。

円盤状のＮｉＰめっきアルミ合金基板に機械的テクスチャリング法により周状に研磨痕のテクスチャを形成した。

次いで、テクスチャを形成した基板を真空中で２４０℃に加熱し、ＤＣマグネトロンスパッタ法によりＡｒ雰囲気で第１〜第４下地層として、Ｃｒ膜（膜厚１ｎｍ）、ＣｒＭｎ_１０膜（膜厚３ｎｍ）、ＣｒＭｏ_２０Ｂ_５膜（膜厚１ｎｍ）、ＣｒＭｏ_３０膜（膜厚２ｎｍ）を順次形成した。

次いで、熱安定化層、非磁性結合層、および記録層として、ＣｏＣｒ_２０（膜厚２ｎｍ）、Ｒｕ膜（膜厚１ｎｍ）、記録層ＣｏＣｒＰｔＢ（膜厚１５ｎｍ）をＤＣマグネトロンスパッタ法によりＡｒ雰囲気でスパッタリング成膜し、さらに保護膜としてダイヤモンドライクカーボン膜（膜厚４ｎｍ）をＣＶＤ法により成膜し、さらに引き上げ法により潤滑層（膜厚１ｎｍ）を形成した。以上により実施例１の磁気記録媒体が形成された。

［実施例２］
実施例２の磁気記録媒体は、第２下地層のＣｒＭｎ_１０膜の膜厚を２ｎｍにし、第３下地層をＣｒＭｎ_２０Ｂ_５膜（膜厚２ｎｍ）にかえた以外は実施例１と同様に形成した。

［比較例１］
比較例１の磁気記録媒体は、第１下地層のＣｒ膜の膜厚を４ｎｍにし、第２下地層を省略した以外は実施例１と同様に形成した。

［比較例２］
比較例１の磁気記録媒体は、第１下地層を省略し、第２下地層のＣｒＭｎ１０膜の膜厚を４ｎｍとした以外は実施例１と同様に形成した。

図２は実施例１，２および比較例１，２に係る磁気記録媒体の特性図である。図２のΔθ_５０は、Ｘ線回折装置を用いて測定したＣｏ（１１２０）結晶面に対応するピーク位置でのロッキングカーブである。Δθ_５０の値が小さいほど記録層ＣｏＣｒＰｔＢのｃ軸（磁化容易軸）の面内配向性が良好であることを示す。また、周方向配向度は、周方向および径方向の残留磁化膜厚積を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）によって測定し、上式（２）により求めた。

また、ＳＮ比は、スピンスタンドタイプの記録再生特性測定装置を用いて、再生素子がスピンバルブのＧＭＲタイプの磁気ヘッドを用いた。測定半径位置は２０ｍｍ、ディスク回転数は１００２５ｒｐｍとし、線記録密度を３８５ｋＦＣＩとし、比較例１のＳＮ比を基準として他の磁気記録媒体のＳＮ比を示した。

図２を参照するに、実施例１および２は比較例１および２よりもΔθ_５０が小さく、記録層の磁化容易軸の面内配向性が向上している。また、周方向配向度は実施例１および２と比較例１および２とで略同等である。また、実施例１および２は比較例１および２よりもＳＮ比が良好である。これらのことにより、第１下地層のＣｒ膜と第２下地層のＣｒＭｎ１０膜とを同時に用いることにより記録層の磁化容易軸の面内配向性が増加し、ＳＮ比が向上することが分かる。また、実施例２のほうが実施例１よりも面内配向性およびＳＮ比が向上しており、第３下地層にＭｎを添加することによりさらに面内配向性およびＳＮ比が向上することが分かる。

［実施例３］
実施例３は、実施例１の構成において第１下地層のＣｒ膜の膜厚と第２下地層のＣｒＭｎ１０膜の膜厚を異ならせた磁気記録媒体を形成した。実施例３の形成条件は実施例１と同様である。

図３は、実施例３に係る磁気記録媒体のＳＮ比と第１および第２下地層の膜厚との関係図である。図３中、第２下地層の膜厚が１ｎｍの場合を"○"で、２ｎｍの場合を"□"で、３ｎｍの場合を"△"で、４ｎｍの場合を"●"で、５ｎｍの場合を"Ｘ"で示している。また、"ＬＮ７"で示す実線は、第１下地層と第２下地層の膜厚の総和が７ｎｍとなる線である。

図３を参照するに、それぞれの曲線は上向きに凸の形状を有し、第１下地層の膜厚が４ｎｍ以上では第２下地層の膜厚がいずれにせよ第１下地層の膜厚の増加に対してＳＮ比が減少する。特に、"ＬＮ７"で示す実線よりも第１下地層の膜厚が増加する側ではＳＮ比が減少していることが分かる。すなわち、第１下地層と第２下地層の膜厚の総和が７ｎｍ以下であることが分かる。

［実施例４］
実施例４の磁気記録媒体は、実施例１と同様の構成および形成条件を用いて、第２下地層のＣｒＭｎ膜の膜厚を３ｎｍに設定し、Ｍｎ含有量を０原子％から２０原子％まで５原子％毎に異ならせた磁気記録媒体を作成した。なお、Ｍｎ含有量を０原子％の場合は、本発明によらない例であり比較のために示している。

［比較例３］
比較例３の磁気記録媒体は、比較例２と同様の構成および形成条件を用いて、第２下地層のＣｒＭｎ膜の膜厚を４ｎｍに設定し、Ｍｎ含有量を０原子％から１５原子％まで５原子％毎に異ならせた磁気記録媒体を作成した。

図４は、実施例４に係る磁気記録媒体の面内配向性の特性図であり、図５は比較例３に係る磁気記録媒体の面内配向性の特性図である。図４および図５の紙面左側の縦軸はΔθ_５０であり、紙面右側の縦軸は周方向配向度を示し、先の図２のΔθ_５０および周方向配向度と同様の条件により測定した。

図４および図５を参照するに、比較例３においてはＭｎ含有量を５〜１０原子％程度まで増やすと周方向配向性がやや向上する一方Δθ_５０が変化していない。１５原子％以上まで増やすと逆に周方向配向性およびΔθ_５０が劣化する。

一方、実施例４においてはΔθ_５０がＭｎ含有量を５原子％としただけで、０原子％の場合よりも大幅に減少し良好となっていることが分かる。さらにＭｎ含有量が５原子％〜２０原子％では略一定であり、０原子％の場合よりも大幅に減少している。他方、周方向配向度はＭｎ含有量によらず略一定である。これらのことから、実施例４ではＭｎ含有量が０原子％よりも多く、かつ２０原子％以下では記録層の磁化容易軸の面内配向性が向上することが分かる。他方、比較例３のように第１下地層を省略した場合、面内配向性が向上しないことから、第１下地層と第２下地層との組み合わせによって記録層の磁化容易軸の面内配向性が向上することが分かる。

［実施例５］
実施例５の磁気記録媒体は、第１下地層をＣｒＭｎ_５膜（膜厚１．５ｎｍ）、第２下地層のＣｒＭｎ_１０膜の膜厚を２．５ｎｍにした以外は実施例１と同様に形成した。

［比較例４］
比較例４の磁気記録媒体は、第１下地層のＣｒＭｎ_５膜の膜厚を４ｎｍに設定し、第２下地層を省略した以外は、実施例５と同様に形成した。

図６は、実施例５および比較例４に係る磁気記録媒体の特性図である。図６に示すΔθ_５０、周方向配向度、ＳＮ比は先の図２と同様の条件により測定した。また、分解能は、ＳＮ比を測定した装置を用いて（線記録密度の再生出力）÷（線記録密度の平均出力）×１００により求めた。

図６を参照するに、実施例５は比較例４に対して面内配向性を示すΔθ_５０と周方向配向度のいずれもが向上しており、分解能およびＳＮ比も向上している。これらのことから、ＣｒＭｎ５膜が１層の場合よりも、２層のＣｒＭｎ膜が２層からなり第２下地層が第１下地層よりもＭｎ含有量が多い方が面内配向性および周方向配向性が向上し、分解能およびＳＮ比を向上させることが分かる。

（第２の実施の形態）
本発明の実施の形態は、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体を備えた磁気記憶装置に関するものである。

図７は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。図７を参照するに、磁気記憶装置６０は大略ハウジング６１からなる。ハウジング６１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ６２、ハブ６２に固定され回転される磁気記録媒体６３、アクチュエータユニット６４、アクチュエータユニット６４に取り付けられ磁気記録媒体６３の半径方向に移動されるアーム６５及びサスペンション６６、サスペンション６６に支持された磁気ヘッド６８が設けられている。磁気ヘッド６８は、ＭＲ素子（磁気抵抗効果型素子）、ＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果型素子）、又はＴＭＲ素子（トンネル磁気効果型）等の再生ヘッドと誘導型の記録ヘッドとの複合型ヘッドからなる。この磁気記憶装置６０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。

磁気記録媒体６３は、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体である。磁気記録媒体６３は、記録層の面内方向の配向性が良好であるので、ＳＮ比が良好である。したがって、磁気記憶装置６０の高記録密度化を図ることが可能である。

なお、本実施の形態に係る磁気記憶装置６０の基本構成は、図７に示すものに限定されるものではなく、磁気ヘッド６８は上述した構成に限定されず、公知の磁気ヘッドを用いることができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上記第２の実施の形態において、磁気記録媒体は磁気ディスクを例として説明したが磁気テープでもよい。磁気テープにはディスク状の基板のかわりにテープ状の基板、例えば、テープ状のＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド等のプラスチックフィルムを用いる。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）
記録方向に沿ってテクスチャが表面に形成された基板と、
前記基板の表面上に形成されたＣｒまたはＣｒＭｎからなる第１の下地層と、
前記第１の下地層上に形成されたＣｒＭｎからなる第２の下地層と、
前記第２の下地層上に形成されたＣｒ−Ｘ１合金（Ｘ１＝Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，およびＮｂからなる群のうち、少なくとも一つ）からなる第３の下地層と、
前記第３の下地層上に形成されたＣｏを主成分とする強磁性材料からなる記録層と、を備え、
前記第１の下地層がＣｒＭｎからなる場合は、前記第２の下地層が第１の下地層よりもＭｎ含有量が多く、
前記第１の下地層および第２の下地層との膜厚の総和が２ｎｍ〜７ｎｍの範囲に設定される磁気記録媒体。
（付記２）
前記第３の下地層は添加元素をさらに含み、該添加元素がＢ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３）
前記第３の下地層と記録層との間にＣｒ−Ｘ１合金（Ｘ１＝Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，およびＮｂからなる群のうち、少なくとも一つ）からなる第４の下地層をさらに備え、
前記第３の下地層および第４の下地層のいずれか一方は添加元素をさらに含み、該添加元素がＢ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする付記１または２記載の磁気記録媒体。
（付記４）
前記添加元素の含有量は、１原子％以上でかつ１０原子％以下の範囲に設定されてなることを特徴とする付記３記載の磁気記録媒体。
（付記５）
前記第３の下地層はＸ１の代わりにもしくは追加でＭｎを含み、または第４の下地層は追加でＭｎを含み、
第３の下地層および第４の下地層のいずれか一方は添加元素を含み、
前記Ｍｎ含有量が３０原子％以下に設定されてなり、
前記添加元素がＢ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする付記１〜４のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記６）
前記第１の下地層はＣｒＭｎからなり、Ｍｎ含有量が３５原子％以下に設定されてなることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記７）
前記第２の下地層はＭｎ含有量が３５原子％以下に設定されてなることを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記８）
前記記録層の下側に接して非磁性結合層と、その下側に接してＣｏを主成分とする強磁性材料からなる熱安定化層をさらに備え、
前記熱安定化層は記録層と反強磁性的に交換結合してなることを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記９）
前記熱安定化層および記録層は、ＣｏＣｒまたはＣｏＣｒ−Ｍ１合金からなり、該Ｍ１はＰｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｃ、Ｆｅ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｈｆ及びこれらの合金からなる群のうち、いずれか一種から選択され、Ｃｏ含有量が５０原子％以上であることを特徴とする付記１〜８のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１０）
付記１〜９のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体と、
記録素子と磁気抵抗効果型再生素子を有する記録再生手段と、を備える磁気記憶装置。

本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の断面図である。 実施例１，２および比較例１，２に係る磁気記録媒体の特性図である。 実施例３に係る磁気記録媒体のＳＮ比と第１および第２下地層の膜厚との関係図である。 実施例４に係る磁気記録媒体の面内配向性の特性図である。 比較例３に係る磁気記録媒体の面内配向性の特性図である。 実施例５および比較例４に係る磁気記録媒体の特性図である。 本発明の第２の実施の形態の磁気記憶装置の要部を示す図である。

符号の説明

１０、６３ 磁気記録媒体
１１ 基板
１１ａ テクスチャ
１２ 第１下地層
１３ 第２下地層
１４ 第３下地層
１５ 第４下地層
１６ 熱安定化層
１７ 非磁性結合層
１８ 記録層
１９ 保護膜
２０ 潤滑層
６８ 磁気ヘッド

Claims (5)

1. 記録方向に沿ってテクスチャが表面に形成された基板と、
   前記基板の表面上に形成されたＣｒまたはＣｒＭｎからなる第１の下地層と、
   前記第１の下地層上に形成されたＣｒＭｎからなる第２の下地層と、
   前記第２の下地層上に形成されたＣｒ−Ｘ１合金（Ｘ１＝Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，およびＮｂからなる群のうち、少なくとも一つ）からなる第３の下地層と、
   前記第３の下地層上に形成されたＣｏを主成分とする強磁性材料からなる記録層と、を備え、
   前記第１の下地層がＣｒＭｎからなる場合は、前記第２の下地層が第１の下地層よりもＭｎ含有量が多く、
   前記第１の下地層および第２の下地層との膜厚の総和が２ｎｍ〜７ｎｍの範囲に設定される磁気記録媒体。
2. 前記第３の下地層は添加元素をさらに含み、該添加元素がＢ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 前記第３の下地層と記録層との間にＣｒ−Ｘ１合金（Ｘ１＝Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔａ，およびＮｂからなる群のうち、少なくとも一つ）からなる第４の下地層をさらに備え、
   前記第３の下地層および第４の下地層のいずれか一方は添加元素をさらに含み、該添加元素がＢ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録媒体。
4. 前記第３の下地層はＸ１の代わりにもしくは追加でＭｎを含み、または第４の下地層は追加でＭｎを含み、
   第３の下地層および第４の下地層のいずれか一方は添加元素を含み、
   前記Ｍｎ含有量が３０原子％以下に設定されてなり、
   前記添加元素がＢ，Ｃ，およびＺｒからなる群のうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
5. 請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体と、
   記録素子と磁気抵抗効果型再生素子を有する記録再生手段と、を備える磁気記憶装置。

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