JP2009245477A - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上方磁気記録層の結晶粒子の間隔を工夫することで、オーバーライト特性を向上させた連続層を備える垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】本発明にかかる垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基体１１０上に少なくとも上方磁気記録層１２２ｂ、連続層１２４をこの順に備える垂直磁気記録媒体であり、上方磁気記録層１２２ｂは柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、上方磁気記録層１２２ｂの粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、連続層１２４は、ディスク基体１１０主表面の面内方向に磁気的に連続した薄膜からなる。
【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）などに搭載される垂直磁気記録媒体に関する。

近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚あたり１６０ＧＢを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり２５０ＧＢｉｔを超える情報記録密度を実現することが求められる。

ＨＤＤ等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスク（垂直磁気記録ディスク）が提案されている。従来の面内磁気記録方式は磁気記録層の磁化容易軸が基体面の面内方向に配向されていたが、垂直磁気記録方式は磁化容易軸が基体面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、高密度記録時に、より熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。

従来、磁気記録層としては、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２やＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ_２が広く用いられている。Ｃｏはｈｃｐ構造（六方最密結晶格子）の結晶が柱状に成長し、ＣｒおよびＳｉＯ_２（またはＴｉＯ_２）が偏析して非磁性の粒界を形成する。かかるグラニュラー構造を用いることにより、物理的に独立した微細な磁性粒子を形成しやすく、高記録密度を達成しやすい。

記録密度をより高める従来技術として、例えば特許文献１に記載の垂直磁気記録媒体は、磁気記録層を２層備え、これによって保磁力を向上させて記録密度を高めている。ただし、各層とも、含有する酸化物は１種類（ＳｉＯ_２）であり、組成比が各層で異なる。

また、例えば特許文献２〜４に記載の垂直磁気記録媒体では、磁気記録層は単層であるものの、複数種類の酸化物（以下、「複合酸化物」という）を含有している。磁気記録層に複合酸化物を含有させることにより、単一の酸化物を含有させる場合と比較して、保磁力Ｈｃは格段に向上し、記録密度が高まる。

とりわけ、特許文献３では、磁気記録層に用いられる複数の酸化物として、酸化物生成標準自由エネルギーの差が大きなものを選択している。これにより、酸化物間に酸化還元反応が起こりやすくなり、その発生したエネルギーによって拡散が促進され、結晶粒界部がさらに成長して、磁性粒子間の磁気的相互作用を低減することができるとしている。
特開２００６−１５５８６１号公報 特開２００７−２５７７６２号公報 特開２００５−１００５３７号公報 特開２００５−１１６０２５号公報

しかし、特許文献２〜４の磁気記録層のように、磁気記録層に複合酸化物を含有させれば、保磁力Ｈｃは向上するが、ＳＮＲが低下する。

また複合酸化物の作用によって、磁気記録層の保磁力Ｈｃを向上させると、高記録密度化が達成できる反面、磁気ヘッドによる書き込みが困難になる（オーバーライト特性が劣化する）傾向にある。

本発明は、垂直磁気記録媒体の、複合酸化物を含有する磁気記録層に生じる上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複合酸化物を含有することによって向上した磁気記録層の保磁力Ｈｃをある程度抑制することで、オーバーライト特性を向上させ、ＳＮＲを高めた垂直磁気記録媒体を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の発明者らが鋭意検討したところ、複合酸化物を含有する非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の上方磁気記録層の上に、高い垂直磁気異方性を示す連続層を設けることで、オーバーライト特性が向上し、ＳＮＲが高まることを見出し、本発明を完成するに到った。つまり、本発明者らは、磁気記録層に複合酸化物を用い、この磁気記録層中の磁性粒子間の磁気的交換結合を目的とした連続層を設けることで、トレードオフの関係にある保磁力ＨｃとＳＮＲとを両立させられることを見出し、本発明を完成するに至った。なお連続層は補助記録層またはキャップ層とも呼ばれるが、本願では、特に断らない限り、連続層と呼ぶこととする。

すなわち上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、基体上に少なくとも上方磁気記録層、連続層をこの順に備える垂直磁気記録媒体において、上方磁気記録層は柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、上方磁気記録層の粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、連続層は、基体主表面の面内方向に磁気的に連続した薄膜からなることを特徴とする。

このように、複合酸化物を含有する上方磁気記録層の上に、高い垂直磁気異方性を示す連続層が形成されることにより、ＳＮＲが向上する。

すなわち、磁気記録層が複合酸化物を含有しているだけでは、例えば２．５インチディスクで１６０ＧＢ以上などの、将来の高記録密度化された磁気記録媒体を製造するうえで、ＳＮＲが悪化し、実用に耐えるものにはならない。しかし、連続層を設ければ、磁気記録層に含有される複合酸化物によって向上した保磁力Ｈｃを、連続層が少々抑制することとなっても、ＳＮＲが向上するため、実用に十分耐えられる磁気記録媒体を製造できる。

また連続層を設ければ、飽和磁化Ｍｓが向上し、記録媒体への書き込みやすさ、すなわちオーバーライト特性も向上する。

さらに連続層によって、いわゆるＷＡＴＥ（Wide Area Track Erasure）、すなわち、書込みの対象となるトラックを中心に数μｍにわたって記録情報が消失する現象を低減できる。ＷＡＴＥは、磁気記録層に強い磁界を印加したときに、隣接トラックへの漏れ磁場が大きくなって生じていた問題であるが、連続層によって、磁気記録層の逆磁区核形成磁界Ｈｎは絶対値の大きな負の値となるため、ＷＡＴＥは低減する傾向にある。

上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の他の代表的な構成は、基体上に少なくとも上方磁気記録層、連続層をこの順に備える垂直磁気記録媒体において、上方磁気記録層は柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、上方磁気記録層の粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、連続層は、上方磁気記録層の磁性を有する結晶粒子間の磁気的交換結合を行うよう構成された強磁性層であることを特徴とする。

上記の構成によれば、磁気記録層に複合酸化物を用い、この磁気記録層中の磁性粒子間の磁気的交換結合を目的とした連続層を設けることで、トレードオフの関係にある保磁力ＨｃとＳＮＲとを両立させられるからである。

上記の連続層は、上方磁気記録層と接していて、Ｃｏを主成分とし、Ｃｒを含み、酸化物を含まない層からなる強磁性層としてよい。

上述の上方磁気記録層が含有する複数の種類の酸化物は、ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３とＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２、のいずれかの組合せとしてよい。これらの複合酸化物を含有させたときに、とりわけ、ＳＮＲを向上させることができるからである。

なお、複数の種類の酸化物は、Ｃｒ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５とＴｉＯ_２、のいずれかの組合せとしてもよい。

上述の連続層の組成は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕのいずれかとしてよい。いずれの組成の連続層を用いても、オーバーライト特性が向上してＳＮＲが高まからである。

上述の垂直磁気記録媒体は、上方磁気記録層の下に下方磁気記録層をさらに備え、下方磁気記録層は柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、下方磁気記録層の粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有してよい。

下方磁気記録層をさらに備えることによって、オーバーライト特性が向上してＳＮＲが高まるからである。

上述の上方磁気記録層の膜厚は、連続層の膜厚の約０．７〜２倍としてよい。上述の下方磁気記録層の膜厚は、連続層の膜厚の約０．２〜２倍としてよい。

これにより、高いオーバーライト特性を得て、好適なＳＮＲを維持することができる。

本発明にかかる垂直磁気記録媒体によれば、複合酸化物を含有することによって向上した磁気記録層の保磁力Ｈｃをある程度抑制することで、オーバーライト特性を向上させ、ＳＮＲを高めた垂直磁気記録媒体を提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（実施形態）
本発明にかかる垂直磁気記録媒体の実施形態について説明する。図１は本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、基体としてのディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、上方磁気記録層１２２ｂ、連続層１２４、媒体保護層１２６、潤滑層１２８で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。

以下に説明するように、本実施形態に示す垂直磁気記録媒体１００は、上方磁気記録層１２２ｂに複数の種類の酸化物（複合酸化物）を含有させることにより、非磁性の粒界に複合酸化物を偏析させている。

ディスク基体１１０は、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板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。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１１０を得ることができる。

ディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２から連続層１２４まで順次成膜を行い、媒体保護層１２６はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層１２８をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成および製造方法について説明する。

付着層１１２は非晶質の下地層であって、ディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファスの合金膜とすることが好ましい。

付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層、ＣｏＷ系非晶質層、ＣｒＷ系非晶質層、ＣｒＴａ系非晶質層、ＣｒＮｂ系非晶質層から選択することができる。中でもＣｏＷ系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層１１２は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばＣｒＴｉ層の上にＣｏＷ層またはＣｒＷ層を形成してもよい。またこれらの付着層１１２は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。

軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層１１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。

前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面、または体心立方構造（ｂｃｃ構造）の（１１０）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層１１６は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ構造としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ、ｂｃｃ構造としてはＴａを好適に選択することができる。

下地層１１８はｈｃｐ構造であって、上方磁気記録層１２２ｂのＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層２２の配向性を向上させることができる。下地層の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。

下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりＲｕからなる２層構造とすることができる。具体的には、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際に、下層側の第１下地層１１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くする。ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの自由移動距離が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶配向性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ｒｕの結晶格子の大きさはＣｏの結晶格子よりも大きいため、Ｒｕの結晶格子を小さくすればＣｏのそれに近づき、Ｃｏのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。

上方磁気記録層１２２ｂは、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造を有した強磁性層である。

さらに本実施形態では、上方磁気記録層１２２ｂの粒界部は、非磁性物質として、複数の種類の酸化物を含有する。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、特に、ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３とＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２、のいずれかの組合せとしてよい。上方磁気記録層１２２ｂは、粒界部に複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＣｒ_２Ｏ_３とＴｉＯ_２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２のｈｃｐ結晶構造を形成することができる。

連続層１２４は、上方磁気記録層１２２ｂの非磁性物質で分離された磁性粒子間の磁気的交換結合を行うよう構成された層である。連続層１２４はグラニュラー構造を有する上方磁気記録層１２２ｂの上に、ディスク基体１１０主表面の面内方向に磁気的に連続した薄膜からなる。連続層１２４を設けることにより上方磁気記録層１２２ｂの高密度記録性と低ノイズ性に加えて、逆磁区核形成磁界Ｈｎの向上、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を図ることができる。

連続層１２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕのいずれかとしてよい。いずれの組成の連続層を用いても、オーバーライト特性が向上し、ＳＮＲが高まるからである。また、連続層１２４は、上方磁気記録層１２２ｂと比べて、保磁力Ｈｃが小さい。また、連続層１２４は、上方磁気記録層１２２ｂと磁気ヘッドとの距離をより小さくするために薄膜であることがより好ましい。そして、連続層１２４は、磁性粒子間の磁気的交換結合を行わせるために、上方磁気記録層１２２ｂと接していることがより好ましい。

なお連続層１２４として、単一の層ではなく、高い垂直磁気異方性かつ高い飽和磁化ＭＳを示す薄膜（連続層）を形成するＣＧＣ構造（Coupled Granular Continuous）としてもよい。なおＣＧＣ構造は、グラニュラー構造を有する磁気記録層と、ＰｄやＰｔなどの非磁性物質からなる薄膜のカップリング制御層と、ＣｏＢとＰｄとの薄膜を積層した交互積層膜からなる交換エネルギー制御層とから構成することができる。

媒体保護層１２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成することができる。媒体保護層１２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。

潤滑層１２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層１２６表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１２８の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。

図２は本実施形態にかかる他の垂直磁気記録媒体２００の構成を説明する図である。図１と異なる点は、上方磁気記録層１２２ｂの下に、下方磁気記録層１２２ａをさらに備えることである。下方磁気記録層１２２ａは柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、下方磁気記録層１２２ａの粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有する。

下方磁気記録層１２２ａをさらに備えることによって、オーバーライト特性がより向上し、ＳＮＲが高まる。

上述の下方磁気記録層１２２ａが含有する１つ以上の種類の酸化物は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）から選択された酸化物としてよい。

酸化物としては、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であればよい。特に、ＳｉＯ_２およびＴｉＯ_２のいずれをも含んでいることが好ましい。ＳｉＯ_２は磁性粒子の微細化および孤立化を促進し、ＴｉＯ_２は電磁変換特性（特にＳＮＲ）を向上させる特性がある。そしてこれらの酸化物を複合させて磁気記録層の粒界に偏析させることにより、双方の利益を享受することができる。

図３は、図２の垂直磁気記録媒体２００を説明するための説明図である。図３に示すように、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体２００では、下方磁気記録層１２２ａ中の粒界は、複合酸化物を含有する。上方磁気記録層１２２ｂの粒界は、複合酸化物を含有してもよいし、単一の酸化物を含有してもよい。

上述の上方磁気記録層１２２ｂの膜厚は、連続層１２４の膜厚の約０．７〜２倍としてよい。上述の下方磁気記録層１２２ａの膜厚は、連続層の膜厚の約０．２〜２倍としてよい。これにより、高いオーバーライト特性を得て好適なＳＮＲを維持することができる。

以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体２００を得ることができる。以下に、実施例と比較例を用いて本発明の有効性について説明する。

（実施例と評価）
以下、図２の垂直磁気記録媒体２００を用いて、製造工程について説明する。ディスク基体１１０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１１２から連続層１２４まで順次成膜を行った。付着層１１２は、ＣｒＴｉとした。軟磁性層１１４は、第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成はＣｏＣｒＦｅＢとし、スペーサ層１１４ｂの組成はＲｕとした。前下地層１１６の組成はｆｃｃ構造のＮｉＷ合金とした。下地層１１８は、第１下地層１１８ａは高圧Ａｒ下でＲｕを成膜し、第２下地層１１８ｂは低圧Ａｒ下でＲｕを成膜した。下方磁気記録層１２２ａおよび上方磁気記録層１２２ｂは下記の実施例および比較例の構成で形成した。連続層１２４の組成はＣｏＣｒＰｔＢとした。媒体保護層１２６はＣＶＤ法によりＣ_２Ｈ_４およびＣＮを用いて成膜し、潤滑層１２８はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて形成した。

本実施例において、連続層１２４の膜厚を８、６、４、３、２、０ｎｍと変化させ、下方磁気記録層１２２ａと上方磁気記録層１２２ｂとの膜厚の合計は１４ｎｍとした。

図４は、図１のように磁気記録層が１層のみ（上方磁気記録層１２２ｂ）の場合に、上方磁気記録層１２２ｂの組成、連続層１２４の有無および膜厚に応じて、垂直磁気記録媒体のオーバーライト特性および保磁力Ｈｃがどのように変化するかを定性的に示すグラフである。

単一の酸化物を含有する上方磁気記録層１２２ｂの上に連続層１２４がある場合を「△」で示す。複合酸化物を含有する上方磁気記録層１２２ｂの上に連続層１２４がある場合を「□」で示す。複合酸化物を含有する上方磁気記録層１２２ｂの上に連続層１２４がない場合を、「＊」で示す。

単一酸化物＋連続層（△）と複合酸化物＋連続層（□）とを比較すれば分かるように、複合酸化物を用いる事により、保磁力Ｈｃが向上し、ヘッドの書き込みが困難になる（オーバーライト特性は劣化。オーバーライト特性は負の値で絶対値が大きいほど優れている）。

複合酸化物（＊）と複合酸化物＋連続層（□）とを比較すれば分かるように、連続層１２４を設けると、保磁力Ｈｃは向上し、しかもオーバーライト特性もほとんどの場合、向上し、書き込みやすくなる。その理由として考えられるのは、飽和磁化Ｍｓが高くなるから、ということである。

しかも、後述の図５に示すように、連続層１２４を設ける場合、さらに逆磁区核形成磁界Ｈｎも向上する。したがって、垂直磁気記録媒体を高記録密度化するうえで、連続層１２４は非常に好ましいものと言える。

図５は、本発明の実施例１〜５と比較例１〜５との特性を比較する図である。実施例１〜３では、上方磁気記録層１２２ｂだけを有する図１に示すような垂直磁気記録媒体１００において、上方磁気記録層１２２ｂが含有する複合酸化物を様々に変更したものである。実施例４〜５は、さらに下方磁気記録層１２２ａを有する図２に示すような垂直磁気記録媒体２００において、下方磁気記録層１２２ａが含有する酸化物を、単一の酸化物とした場合（実施例４）および複合酸化物とした場合（実施例５）をそれぞれ示す。

比較例１〜２では、連続層１２４が設けられているが、上方磁気記録層１２２ｂは単一の酸化物しか含有していない。比較例３〜５では、上方磁気記録層１２２ｂは複合酸化物または単一の酸化物を含有しているが、連続層１２４が設けられていない。

なお、連続層１２４が設けられている実施例１〜５および比較例１〜２では、同一の組成および膜厚の連続層１２４を用いている。

実施例１〜５、比較例１〜２に示すように、連続層１２４が存在する場合には、ＳＮＲが良好であり、逆磁区核形成磁界Ｈｎも絶対値の高い負の値となり、高記録密度化を図ることが可能である。これに対し、比較例３〜５に示すように、連続層１２４が存在しない場合には、ＳＮＲは低く、逆磁区核形成磁界Ｈｎ正の値になってしまっている。

熱揺らぎ安定性の観点からは、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は１５００（Ｏｅ）以上が好ましい。（−Ｈｎ）が１５００（Ｏｅ）以上にならない場合、熱揺らぎ耐性が著しく悪化する。

実施例１〜３に示すように、上方磁気記録層１２２ｂが複合酸化物を含有し、しかも連続層１２４が設けられている場合、ＳＮＲが高く、逆磁区核形成磁界Ｈｎも絶対値の高い負の値となり、高記録密度化を図ることが可能である。このように、複合酸化物を含有する上方磁気記録層１２２ｂの上に、高い垂直磁気異方性を示す連続層１２４が形成されることにより、ＳＮＲが向上する。

実施例４〜５のように、下方磁気記録層１２２ａを設ければ、さらにＳＮＲおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎが改善される。

一方、比較例１〜２のように、連続層１２４が設けられていても、上方磁気記録層１２２ｂが単一の酸化物しか含有していない場合、実用に耐えられないほどではないが、複合酸化物を含有する場合に比較して、ＳＮＲが劣る。

比較例３〜５のように、連続層が設けられていない場合は、いずれも、逆磁区核形成磁界Ｈｎが実用に耐えられないほど劣化してしまう。例えば、比較例３のように磁気記録層が複合酸化物を含有しているだけでは、例えば２．５インチディスクで１６０ＧＢ以上などの、将来の高記録密度化された磁気記録媒体を製造するうえで、実用に耐えるものにはならない。

しかし、連続層１２４を設けて実施例１のようにすれば、上方磁気記録層１２２ｂに含有される複合酸化物によって向上した保磁力Ｈｃを、連続層１２４が少々抑制することとなっても、逆磁区核形成磁界Ｈｎが格段に向上し、ＳＮＲも向上するため、高記録密度化に十分耐えられる磁気記録媒体を製造できる。また連続層１２４を設ければ、飽和磁化Ｍｓが向上し、記録媒体への書き込みやすさ、すなわちオーバーライト特性も向上する。さらに連続層１２４の効果として、既に述べたように、ＷＡＴＥの問題も低減できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態および実施例においては、磁気記録層を下方磁気記録層と上方磁気記録層の２層からなると説明した。しかし磁気記録層がさらに３以上の層からなる場合であっても、上記と同様に本発明の利益を得ることができる。

本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される垂直磁気記録媒体として利用可能である。

実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。 他の実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。 図２の垂直磁気記録媒体を説明するための説明図である。 図１のように磁気記録層が１層のみの場合に、上方磁気記録層の組成、連続層の有無および膜厚に応じて、垂直磁気記録媒体のオーバーライト特性および保磁力Ｈｃがどのように変化するかを定性的に示すグラフである。 本発明の実施例と比較例との特性を比較する図である。

符号の説明

１００、２００ …垂直磁気記録媒体
１１０ …ディスク基体
１１２ …付着層
１１４ …軟磁性層
１１４ａ …第１軟磁性層
１１４ｂ …スペーサ層
１１４ｃ …第２軟磁性層
１１６ …前下地層
１１８ …下地層
１１８ａ …第１下地層
１１８ｂ …第２下地層
１２２ａ …下方磁気記録層
１２２ｂ …上方磁気記録層
１２４ …連続層
１２６ …媒体保護層
１２８ …潤滑層

Claims (8)

1. 基体上に少なくとも上方磁気記録層、連続層をこの順に備える垂直磁気記録媒体において、
   前記上方磁気記録層は柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、
   前記上方磁気記録層の粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、
   前記連続層は、基体主表面の面内方向に磁気的に連続した薄膜からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
2. 基体上に少なくとも上方磁気記録層、連続層をこの順に備える垂直磁気記録媒体において、
   前記上方磁気記録層は柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、
   前記上方磁気記録層の粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、
   前記連続層は、前記上方磁気記録層の磁性を有する結晶粒子間の磁気的交換結合を行うよう構成された強磁性層であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
3. 前記連続層は、前記上方磁気記録層と接していて、Ｃｏを主成分とし、Ｃｒを含み、酸化物を含まない層からなる強磁性層であることを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
4. 前記上方磁気記録層が含有する複数の種類の酸化物は、ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３とＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２、のいずれかの組合せであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
5. 前記連続層の組成は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕのいずれかであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
6. 当該垂直磁気記録媒体は、前記上方磁気記録層の下に下方磁気記録層をさらに備え、
   前記下方磁気記録層は柱状に成長した磁性を有する結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、
   前記下方磁気記録層の粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
7. 前記上方磁気記録層の膜厚は、前記連続層の膜厚の約０．７〜２倍であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
8. 前記下方磁気記録層の膜厚は、前記連続層の膜厚の約０．２〜２倍であることを特徴とする請求項６または７に記載の垂直磁気記録媒体。

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