JP2011150763A - 磁気記録媒体、磁気記録再生装置及び磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸パターンで形成された記録層を有し記録密度が高く磁気信号の記録の信頼性が高い磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体１０は、基板１２と、基板１２の上に所定の凹凸パターンで形成され該凹凸パターンの凸部が記録要素１４を構成する記録層１６と、を有し、記録層１６の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒを含み磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であり、記録要素１４を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する記録要素１４を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素１４の側壁部１４Ａにおいて記録要素１４の中央部１４Ｂにおけるよりも低くなるように記録要素１４中にＣｒが偏って分布している。
【選択図】図３

Description

本発明は、凹凸パターンで形成された記録層を有する磁気記録媒体、これを備えた磁気記録再生装置及び磁気記録媒体の製造方法に関する。

従来、ハードディスク等の磁気記録媒体は、記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料の変更、ヘッド加工の微細化等の改良により著しい面記録密度の向上が図られており、今後も一層の面記録密度の向上が期待されているが、磁気ヘッドの加工限界、磁気ヘッドの記録磁界の広がりに起因する記録対象のトラックに隣り合うトラックへの誤った情報の記録、再生時のクロストークなどの問題が顕在化し、従来の改良手法による面記録密度の向上は限界にきている。

これに対し、一層の面記録密度の向上を実現可能である磁気記録媒体の候補として、記録層が凹凸パターンで形成され凹凸パターンの凸部が記録要素を構成するディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアが提案されている（例えば、特許文献１参照）。凸部である記録要素同士が凹部で隔てられることにより記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素への誤った磁気信号の記録や再生時のクロストークが生じにくくなり、面記録密度の向上に寄与すると期待されている。又、記録要素が凹凸パターンの凸部であるので記録対象の記録要素に磁気ヘッドの記録磁界が集中すると期待されている。

しかしながら、磁気ヘッドが記録対象の記録要素に記録磁界を印加する際、記録磁界は記録対象の記録要素近傍で最も強く記録対象の記録要素から離間するにつれて急激に弱まる傾向があるものの、実際には記録磁界の分布は単調ではなく、記録磁界は記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素の側壁部にも集中する傾向がある。具体的には、記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素の側壁部に印加される記録磁界は、記録対象の記録要素に印加される記録磁界よりは弱いが、該隣りの他の記録要素と記録対象の記録要素との間の凹部における記録磁界よりも強くなることがある。

このように記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素の側壁部において記録磁界が強くなることで、記録層を凹凸パターンに形成したことによる、記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素への誤った磁気信号の記録を抑制する効果がそれだけ減殺されてしまうことになる。

これに対し、磁性粒子間にＳｉＯ_２が存在するグラニュラー構造の記録層のＳｉＯ_２の含有量を記録要素の側壁部において記録要素の他の部分におけるよりも低減し、記録要素の側壁部の保磁力を記録要素の他の部分の保磁力よりも大きくした磁気記録媒体が知られている（例えば、特許文献２参照）。記録要素の側壁部の保磁力を記録要素の他の部分の保磁力よりも大きくすることで、記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素への誤った磁気信号の記録を抑制することが期待されている。

特開平９−９７４１９号公報 特開２００８−１３５１３８号公報

しかしながら、ＳｉＯ_２の含有量を記録要素の側壁部において記録要素の他の部分におけるよりも低減しても、実際には記録要素の側壁部の保磁力を記録要素の他の部分の保磁力よりも大きくできないことがあった。

又、側壁部の保磁力を大きくしても、記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素への誤った磁気信号の記録を充分に抑制できないことがあった。又、記録要素の側壁部の保磁力を記録要素の他の部分の保磁力よりも大きくすることにより、記録対象の記録要素の側壁部も磁化反転しにくくなるので、記録要素全体への充分な記録ができず、却って磁気信号の記録の信頼性が低下しうるという新たな問題が生じうる。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、凹凸パターンで形成された記録層を有し記録密度が高く磁気信号の記録の信頼性が高い磁気記録媒体及びこれを備えた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明は、基板と、基板の上に所定の凹凸パターンで形成され該凹凸パターンの凸部が記録要素を構成する記録層と、を有し、記録層の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒを含み磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であり、記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素の側壁部において記録要素の中央部におけるよりも低くなるように記録要素中にＣｒが偏って分布している磁気記録媒体により上記目的を達成したものである。

この磁気記録媒体は、記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素の側壁部において記録要素の中央部におけるよりも低くなるように記録要素中にＣｒが偏って分布しているので、側壁部の核形成磁界が中央部の核形成磁界よりも大きい。このため記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素の側壁部に印加される記録磁界による当該側壁部の磁化反転が起こりにくい。従って、記録対象の記録要素の隣りの他の記録要素への誤った磁気信号の記録を抑制できる。

又、この磁気記録媒体は、記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素の側壁部において記録要素の中央部におけるよりも低くなるように記録要素中にＣｒが偏って分布しているので、側壁部の核形成磁界が大きくても側壁部の保磁力の過度の増大が抑制されている。従って、記録対象の記録要素に対する記録を確実に行うことができる。記録要素の側壁部の保磁力は、記録要素の中央部の保磁力と同じ、又は記録要素の中央部の保磁力よりも小さいことが好ましい。

即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。

（１）基板と、該基板の上に所定の凹凸パターンで形成され該凹凸パターンの凸部が記録要素を構成する記録層と、を有し、前記記録層の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒを含み前記磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であり、前記記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する前記記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が前記記録要素の側壁部において前記記録要素の中央部におけるよりも低くなるように前記記録要素中にＣｒが偏って分布していることを特徴とする磁気記録媒体。

（２） （１）において、前記記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する前記記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が前記記録要素の前記側壁部において１２％以下であることを特徴とする磁気記録媒体。

（３） （１）又は（２）に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に対して磁気信号の記録／再生を行うための磁気ヘッドと、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。

（４）基板及び該基板の上に所定の凹凸パターンで形成された記録層を有し前記凹凸パターンの凸部として記録要素の中央部が形成された被加工体に前記記録要素の側壁部の材料を成膜して前記中央部の側面に前記側壁部を形成する側壁部材料成膜工程を含み、前記記録層の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒを含み前記磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であり、前記記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する前記記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が前記記録要素の前記側壁部において前記記録要素の前記中央部におけるよりも低くなるように前記記録要素中にＣｒが偏って分布している磁気記録媒体を製造することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

尚、本出願において「凹凸パターンで形成され該凹凸パターンの凸部が記録要素を構成する記録層」とは、連続記録層が所定のパターンで分割され凸部である記録要素が相互に完全に分離した記録層の他、データ領域では相互に分離した記録要素同士がデータ領域とサーボ領域との境界付近等では連続している記録層、又、例えば記録要素が螺旋状の渦巻き形状である記録層のように基板の上の一部に連続して形成される記録層、凹凸パターンの下の層の凸部の上面と凹部の底面とに分離されて形成され凸部の上面に形成された部分が記録要素を構成する記録層、凹部が厚さ方向の途中まで形成されて底部において連続した記録層、凹凸パターンの下の層に倣って凹凸パターンで成膜された連続膜の記録層も含む意義で用いることとする。

又、本出願において「記録要素の側壁部」とは、記録要素における側面及びその近傍の部分という意義で用いることとする。

又、本出願において「記録要素の中央部」とは、記録要素における（平面視における）中心及びその近傍の部分を含む部分という意義で用いることとする。

又、本出願において「記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素の側壁部において記録要素の中央部におけるよりも低い」とは、例えば記録要素の側壁部に記録要素の中央部におけるよりも低い比率でＣｒが含まれる場合やＣｒの原子数の比率が記録要素の中央部から側壁部側に向かって次第に減少する場合のように記録要素の全体にＣｒが存在する場合に限定されず、実質的に記録要素の中央部にのみＣｒが存在し記録要素の側壁部には実質的にＣｒが存在しない場合も含む意義で用いることとする。

又、本出願において「磁気記録媒体」という用語は、情報の記録、読み取りに磁気のみを用いるハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ等に限定されず、磁気と光を併用するＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）等の光磁気記録媒体、磁気と熱を併用する熱アシスト型の記録媒体、磁気とマイクロ波を併用するマイクロ波アシスト型の記録媒体も含む意義で用いることとする。

本発明によれば、凹凸パターンで形成された記録層を有し記録密度が高く信頼性が高い磁気記録媒体及びこれを備えた磁気記録再生装置を実現できる。

本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す斜視図 同磁気記録再生装置の磁気記録媒体の構造を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 同磁気記録媒体の記録要素及びその周辺の構造を拡大して示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 同磁気記録媒体の記録要素の側壁部及び中央部の磁気特性の一例を模式的に示すグラフ 同側壁部及び中央部の磁気特性の他の例を模式的に示すグラフ Ｃｒの原子数の比率の低下に伴う磁気特性の変化を説明するためのグラフ 同磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート 同製造工程における被加工体の出発体の構造を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 凹凸パターンの樹脂層が形成された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 マスク層が凹凸パターンに加工された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 記録層が下面までエッチングされた同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 同記録層が更に加工された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 同記録層の上に充填部の材料が成膜された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 表面が平坦化された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 本発明の第２実施形態に係る磁気記録媒体の記録要素及びその周辺の構造を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 同磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート 記録層が下面までエッチングされた同磁気記録媒体の製造工程における被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 同記録層の上に側壁部の材料が成膜された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 同記録層の上に充填部の材料が成膜された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図 表面が平坦化された同被加工体の形状を模式的に示す径方向及び厚さ方向に平行な断面図

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置２は、磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体１０に対して磁気信号の記録／再生を行うために磁気記録媒体１０の表面に近接して浮上可能であるように設置された磁気ヘッド４と、を備えている。

尚、磁気記録媒体１０は中心孔１０Ａを有し、中心孔１０Ａにおいてチャック６に固定され、該チャック６と共に回転自在とされている。又、磁気ヘッド４は、アーム８の先端近傍に装着され、アーム８はベース９に回動自在に取付けられている。これにより、磁気ヘッド４は磁気記録媒体１０の表面に近接して磁気記録媒体１０の径方向に沿う円弧軌道で可動とされている。

磁気記録媒体１０は垂直記録型のディスクリートトラックメディアであり、図２及び３に示されるように、基板１２と、基板１２の上に所定の凹凸パターンで形成され該凹凸パターンの凸部が記録要素１４を構成する記録層１６と、を有し、記録層１６の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒを含み磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であり、記録要素１４を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する記録要素１４を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素１４の側壁部１４Ａにおいて記録要素１４の中央部１４Ｂにおけるよりも低くなるように記録要素１４中にＣｒが偏って分布している。

他の構成については本第１実施形態の理解のために重要とは思われないため説明を適宜省略する。

磁気記録媒体１０は、軟磁性層２４、配向層２６、記録層１６、保護層２８、潤滑層３０を備え、これらの層がこの順で前記基板１２の上に形成されている。

基板１２は、中心孔を有する略円板形状である。基板１２の材料としてはガラス、Ａｌ、Ａｌ_２Ｏ_３等を用いることができる。

記録層１６は、厚さが５〜３０ｎｍである。記録層１６の凸部である記録要素１４は、データ領域において径方向に微細な間隔で分離された多数の同心の円弧形状で形成されており、図２及び３はこれらの記録要素１４の断面を示している。データ領域における記録要素１４の上面の径方向の幅は１０〜１００ｎｍである。又、記録要素１４の上面のレベルにおける記録層１６の凹凸パターンの凹部１８の径方向の幅は１０〜１００ｎｍである。尚、記録要素１４はサーボ領域において、所定のサーボパターンで形成されている（図示省略）。

記録層１６の磁性粒子の材料は、例えば実質的にＣｏ、Ｃｒ及びＰｔからなる材料である。記録層１６の磁性粒子の間に存在する非磁性材料は、例えば実質的にＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の酸化物系材料とＣｒとからなる材料である。

側壁部１４Ａは、記録要素１４における側面から例えば１〜１０ｎｍの部分である。本第１実施形態では中央部１４Ｂは記録要素１４における側壁部１４Ａ以外の部分である。

側壁部１４ＡにおけるＣｒの含有比率（側壁部１４Ａを構成するＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの原子数の合計値に対する側壁部１４Ａを構成するＣｒの原子数）は、例えば１２％以下であるとよい。

一方、中央部１４ＢにおけるＣｒの含有比率（中央部１４Ｂを構成するＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの原子数の合計値に対する中央部１４Ｂを構成するＣｒの原子数）は、例えば１５〜２５％の範囲であるとよい。

又、側壁部１４ＡにおけるＣｒの含有比率は、中央部１４ＢにおけるＣｒの含有比率の９０％以下であるとよい。又、側壁部１４ＡにおけるＣｒの含有比率は、中央部１４ＢにおけるＣｒの含有比率の８０％以下であってもよい。又、側壁部１４ＡにおけるＣｒの含有比率は、中央部１４ＢにおけるＣｒの含有比率の７０％以下であってもよい。又、側壁部１４ＡにおけるＣｒの含有比率は、中央部１４ＢにおけるＣｒの含有比率の６０％以下であってもよい。又、側壁部１４ＡにおけるＣｒの含有比率は、中央部１４ＢにおけるＣｒの含有比率の５０％以下であってもよい。尚、側壁部１４Ａの結晶構造は中央部１４Ｂの結晶構造と同じである。

記録層１６の凹部１８は、充填部２０で充填されている。充填部２０の材料としては、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２、フェライト等の酸化物、ＡｌＮ等の窒化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、Ｃｕ、ＣｒやＴｉのような非磁性の金属、樹脂材料等を用いることができる。記録要素１４及び充填部２０の上面は略平坦である。

軟磁性層２４は、厚さが２０〜３００ｎｍである。軟磁性層２４の材料としてはＦｅ合金、Ｃｏ合金等を用いることができる。

配向層２６は、厚さが２〜４０ｎｍである。配向層２６の材料としては非磁性のＣｏＣｒ合金、Ｔｉ、Ｒｕ、ＲｕとＴａの積層体、ＭｇＯ等を用いることができる。

保護層２８は、厚さが１〜５ｎｍである。保護層２８の材料としてはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を用いることができる。

潤滑層３０は、厚さが１〜２ｎｍである。潤滑層３０の材料としてはＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を用いることができる。

次に、磁気記録媒体１０の作用について説明する。

磁気記録媒体１０は、記録要素１４を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素１４の側壁部１４Ａにおいて記録要素１４の中央部１４Ｂにおけるよりも低くなるように記録要素１４中にＣｒが偏って分布しているので、側壁部１４Ａの核形成磁界が中央部１４Ｂの核形成磁界よりも大きい。即ち、記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈns、記録要素１４の中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncが次の式(I)の関係を満たしている。
Ｈnc＜Ｈns (I)

このため記録対象の記録要素１４の隣りの他の記録要素１４の側壁部１４Ａに印加される記録磁界による当該側壁部１４Ａの磁化反転が起こりにくい。従って、記録対象の記録要素１４の隣りの他の記録要素１４への誤った磁気信号の記録を抑制できる。

又、磁気記録媒体１０は、記録要素１４を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素１４の側壁部１４Ａにおいて記録要素１４の中央部１４Ｂにおけるよりも低くなるように記録要素１４中にＣｒが偏って分布しているので、側壁部１４Ａの核形成磁界が大きくても側壁部１４Ｂの保磁力の過度の増大が抑制されている。例えば、記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈns、記録要素１４の中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈnc、側壁部１４Ａの保磁力Ｈcs及び中央部１４Ｂの保磁力Ｈccが次の式(II)の関係を満たしている。
Ｈnc／Ｈcc＜Ｈns／Ｈcs (II)

従って、記録対象の記録要素１４に対する記録を確実に行うことができる。尚、本出願においてＨns、Ｈcs、Ｈnc及びＨccは、核形成磁界又は保磁力の絶対値である。

記録要素１４の側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsは例えば３〜１５ｋＯｅである。Ｈcsは３〜６ｋＯｅであることが好ましい。又、熱アシスト型の場合、Ｈcsは６〜１５ｋＯｅであることが好ましい。

記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈnsは例えば１．６〜１３ｋＯｅである。Ｈnsは１．６〜５ｋＯｅであることが好ましい。又、熱アシスト型の場合、Ｈnsは３．３〜１３ｋＯｅであることが好ましい。

記録要素１４の中央部１４Ｂの保磁力Ｈccは例えば３〜１５ｋＯｅである。Ｈccは３〜６ｋＯｅであることが好ましい。又、熱アシスト型の場合、Ｈccは６〜１５ｋＯｅであることが好ましい。

記録要素１４の中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncは例えば１．５〜９ｋＯｅである。Ｈncは１．５〜３．５ｋＯｅであることが好ましい。又、熱アシスト型の場合、Ｈncは３〜９ｋＯｅであることが好ましい。

Ｈns／Ｈcsは例えば０．５〜０．８である。又、Ｈnc／Ｈccは例えば０．４〜０．６である。

記録要素１４の側壁部１４Ａの保磁力Ｈcs及び中央部１４Ｂの保磁力Ｈccは、上記式(II)に加え、次の式(III)又は式（IV）の関係も満たしていることが好ましい。
Ｈcc＝Ｈcs (III)
Ｈcc＞Ｈcs (IV)

図４は、式(I)、(II)及び（III）の関係を満たす、側壁部１４Ａ及び中央部１４Ｂの磁気特性の一例を模式的に示すグラフである。又、図５は、式(I)、(II)及び（IV）の関係を満たす、側壁部１４Ａ及び中央部１４Ｂの磁気特性の他の例を模式的に示すグラフである。

尚、図４、５において横軸は外部磁界を示し、縦軸は磁化を示す。図４、５における符号Ｓが付されたヒステリシスループは側壁部１４Ａの磁気特性であり、符号Ｃが付されたヒステリシスループは中央部１４Ｂの磁気特性である。図４、５において符号Ｓが付されたヒステリシスループの磁化（縦軸）の最大値又は最小値や、符号Ｃが付されたヒステリシスループの磁化（縦軸）の最大値又は最小値は、グラフが見易いように大きさを少しかえて図示している。後述する図６についても同様である。

図４、５に示されるように側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈns、保磁力Ｈcsは次の関係を満たしている。
Ｈｎｓ＜Ｈｃｓ

又、中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈnc、保磁力Ｈccも次の関係を満たしている。
Ｈｎｃ＜Ｈｃｃ

記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈns及び記録要素１４の中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncは、次の式(V)の関係を満たすことが好ましく、式(VI)〜(IX)のいずれかの関係を満たすことが更に好ましい。
1.1×Ｈnc＜Ｈns (V)
1.2×Ｈnc＜Ｈns (VI)
1.3×Ｈnc＜Ｈns (VII)
1.4×Ｈnc＜Ｈns (VIII)
1.5×Ｈnc＜Ｈns (IX)

又、Ｈnc／Ｈcc及びＨns／Ｈcsは次の式(X)の関係を満たすことが好ましく、式(XI)〜(XIV)のいずれかの関係を満たすことが更に好ましい。
1.1×Ｈnc／Ｈcc＜Ｈns／Ｈcs (X)
1.2×Ｈnc／Ｈcc＜Ｈns／Ｈcs (XI)
1.3×Ｈnc／Ｈcc＜Ｈns／Ｈcs (XII)
1.4×Ｈnc／Ｈcc＜Ｈns／Ｈcs (XIII)
1.5×Ｈnc／Ｈcc＜Ｈns／Ｈcs (XIV)

このように、側壁部１４ＡにおけるＣｒの原子数の比率が相対的に低く、中央部１４ＢにおけるＣｒの原子数の比率が相対的に高い場合に側壁部１４Ａの核形成磁界が中央部の核形成磁界よりも大きく、且つ、側壁部１４Ａの核形成磁界が大きくても側壁部１４Ｂの保磁力の過度の増大が抑制される理由は必ずしも明らかではないが概ね次のように推測される。

記録密度の向上のためには１ビットの記録に用いられる磁区を小さくする必要がある。磁区を小さくするためには磁性粒子を小さくすることに加え、磁性粒子同士の結合を抑制する必要がある。磁性粒子同士の結合が強いと磁化反転させたい磁性粒子の磁化反転に従属して磁化反転させたくない周囲の磁性粒子も磁化反転しやすくなるためである。磁性粒子同士の結合が無視しうる程弱い場合は各磁性粒子は固有の保磁力に従って磁化反転し、磁性粒子同士の結合が強くなる程、いずれかの磁性粒子の磁化反転につられて他の磁性粒子が磁化反転しやすくなる。磁性粒子は粒子間に存在する材料により相互に分離されて結合力が抑制され独立して磁化反転しやすくなっている。

核形成磁界Ｈｎは磁性粒子の磁気異方性に支配され、磁気異方性が高い（磁気異方性定数Ｋｕが大きい）程、核形成磁界Ｈｎは大きい。一方、保磁力Ｈｃは磁性粒子の磁気異方性と共に磁性粒子間の交換結合の強さにも支配され、磁性粒子の磁気異方性が高い（磁気異方性定数Ｋｕが大きい）ほど保磁力Ｈｃは大きく、又、磁性粒子間の交換結合が強いほど保磁力Ｈｃは小さい。

ＣｒはＣｏＰｔと共に磁性粒子中に存在すると共に、磁性粒子間にもＣｒがＳｉＯ_２又はＴｉＯ_２と共に存在する。

Ｃｒは磁性粒子間においてＳｉＯ_２又はＴｉＯ_２と共に磁性粒子の分離に寄与している。磁性粒子間のＣｒの原子数の比率が低い程、磁性粒子同士の結合が強くなり、ある磁性粒子の磁化反転に従属して周囲の磁性粒子が磁化反転しやすくなる。即ち、磁性粒子間のＣｒの原子数の比率が低い程、記録層の保磁力（絶対値）が減少する傾向がある。但し、磁性粒子間のＣｒの原子数の比率は、磁化反転の引き金となる磁性粒子の核形成磁界（絶対値）には殆ど影響しない。模式的には図６に示されるように、磁性粒子間のＣｒの原子数の比率が減少すると磁気特性は符号Ｃが付されたヒステリシスループから符号Ｓ１が付されたヒステリシスループに変化する。

一方、Ｃｒは磁性粒子中においてＣｏＰｔと共に磁性粒子の磁気異方性に影響を与え、磁性粒子中のＣｒの原子数の比率が低いほど磁性粒子の磁気異方性が高くなり（磁気異方性定数Ｋｕが大きくなり）個々の磁性粒子が磁化反転しにくくなる。即ち、磁性粒子中のＣｒの原子数の比率が低いほど核形成磁界（絶対値）が増大すると共に保磁力（絶対値）も増大する傾向がある。模式的には図６に示されるように、磁性粒子中のＣｒの原子数の比率が減少すると磁気特性は符号Ｓ１が付されたヒステリシスループから符号Ｓ２が付されたヒステリシスループに変化する。

尚、図６では前記図４と同様に符号Ｃが付されたヒステリシスループの保磁力（横軸との交点）と符号Ｓ２が付されたヒステリシスループの保磁力とが一致している例が示されているが、成膜条件等により符号Ｓ２が付されたヒステリシスループの保磁力は符号Ｃが付されたヒステリシスループの保磁力よりも前記図５のように若干低くなることもある。又、成膜条件等により符号Ｓ２が付されたヒステリシスループの保磁力は符号Ｃが付されたヒステリシスループの保磁力よりも若干高くなることもある。

尚、例えば記録要素１４全体において磁性粒子に含まれるＣｒの原子数の比率を低くし、一様に磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕを大きくして一様に核形成磁界Ｈｎを大きくしたと仮定した場合、記録要素１４全体において保磁力Ｈｃも大きくなり記録要素１４全体に磁気信号が記録されにくくなる。

又、記録要素１４全体において一様に磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕを大きくすると共に磁性粒子間に存在する非磁性材料におけるＣｒの原子数の比率を低くすることにより磁性粒子間の交換結合を強くして一様に保磁力Ｈｃの増大を抑制しつつ一様に核形成磁界Ｈｎを大きくした（例えば一様にＨｎ／Ｈｃを大きくした）と仮定した場合は、各磁性粒子が相互に従属して磁化反転しやすくなるのでトラック周方向の記録密度の向上が困難である。

側壁部１４Ａの磁化方向は中央部１４Ｂの磁化方向に追従しやすいので、仮に側壁部１４ＡにおけるＣｒの原子数の比率を低くして側壁部１４Ａの磁性粒子間の交換結合を強くしても、トラック周方向の記録密度の低下は抑制される。

次に、磁気記録媒体１０の製造方法について図７に示されるフローチャートに沿って説明する。

まず、図８に示されるような被加工体４０の出発体を用意する（Ｓ１０２：被加工体の出発体用意工程）。被加工体４０の出発体は基板１２の上に、軟磁性層２４、配向層２６、（凹凸パターンに加工される前の連続膜の）記録層１６、マスク層４２をこの順でスパッタリング法等により成膜することにより得られる。ここで記録層１６の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む強磁性粒子と、Ｃｒ及びＳｉＯ_２又はＴｉＯ_２を含み磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料である。

マスク層４２は、厚さが２〜５０ｎｍである。マスク層４２の材料としては、ＤＬＣのようなＣ（炭素）が主成分である材料を用いることができる。

次に、被加工体４０のマスク層４２の上にスピンコート法により樹脂材料を塗布し、更に図示しないスタンパを用いてインプリント法により樹脂材料に記録層１６の凹凸パターンに相当する凹凸パターンを転写し、図９に示されるように、凹凸パターンの樹脂層４４を形成する（Ｓ１０４：樹脂層形成工程）。インプリント法としては、紫外線等による光インプリント、熱インプリント等を用いることができる。光インプリントの場合、樹脂層４４の材料としては紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。又、熱インプリントの場合、樹脂層４４の材料としては熱可塑性樹脂等を用いることができる。樹脂層４４の厚さ（凸部の厚さ）は、例えば、１０〜３００ｎｍである。尚、凹部底部の樹脂層４４はアッシング等により除去する。又、樹脂材料として感光性レジスト又は電子線レジストを用い、光リソグラフィ又は電子線リソグラフィの手法で記録層１６の凹凸パターンに相当する凹凸パターンの樹脂層４４を形成してもよい。

次に、ハロゲン系ガスやＯ_２ガスを用いたRIE(Reactive Ion Etching)により、凹部底部のマスク層４２を除去する（Ｓ１０６：マスク層加工工程）。これにより、図１０に示されるように、記録層１６の上面のうちの凹部１８に相当する部分が露出する。

次に、図１１に示されるように、Ａｒガス等の希ガスを用いたIBE(Ion Beam Etching)により、凹部底部の記録層１６を下面（配向層２６と接する面）まで除去する（Ｓ１０８：第１記録層加工工程）。これにより、記録層１６は多数の記録要素１４に相当する形状に形成される。この工程では、例えば、IBEのビーム電圧（グリッド電圧）を５００〜１０００Ｖに設定する。

次に、Ａｒガス等の希ガスを用いたIBEにより、記録層１６の凹部の側面に希ガスを照射する（Ｓ１１０：第２記録層加工工程）。この工程では、第１記録層加工工程（Ｓ１０８）におけるよりもIBEのビーム電圧を低く設定する。例えば、IBEのビーム電圧を１００〜３００Ｖに設定する。この工程（Ｓ１１０）において凹部底部の配向層２６の一部又は全部が除去されてもよい（図示省略）。これにより、図１２に示されるように、多数の記録要素１４(側壁部１４Ａ及び中央部１４Ｂ)に分割された前記凹凸パターンの記録層１６が形成される。第２記録層加工工程（Ｓ１１０）において第１記録層加工工程（Ｓ１０８）におけるよりもIBEのビーム電圧を低く設定することにより、記録層１６を構成する元素のうち軽い元素が優先的にエッチングされる。ＣｒはＣｏ、Ｐｔよりも軽いので、Ｃｏ、Ｐｔよりも優先的に除去される。これにより、記録要素１４の側面及びその近傍の部分ではこれ以外の部分よりもＣｒの原子数の比率が低くなる。この結果、Ｃｒの原子数の比率が相対的に低い側壁部１４Ａと相対的に高い中央部１４Ｂとが形成される。記録要素１４の上面に残存するマスク層４２はＯ_２ガス又は、Ｎ_２ガス、ＮＨ_３ガスやＨ_２ガスのような窒素又は水素を含むガスを用いたIBE又はRIEにより除去する。

尚、本出願において「IBE」という用語は、例えばイオンミリング等の、イオン化したガスを被加工体に照射して加工対象物を除去する加工方法の総称という意義で用いることとする。又、本出願では、希ガスのように加工対象物と化学的に反応しないガスを用いる場合でも、RIE装置を用いてエッチングを行う場合には「RIE」という用語を用いることとする。

次に、図１３に示されるように、スパッタリング法又はバイアススパッタリング法により、凹凸パターンの記録層１６を有する被加工体４０の上に充填部２０の材料を成膜し、記録要素１４の間の凹部１８に充填部２０を形成する（Ｓ１１２：充填材料成膜工程）。尚、充填部２０の材料は、記録層１６を覆うように記録要素１４の上にも成膜される。

次に、図１４に示されるように、Ａｒガス等の希ガスを用いたIBE又はRIEにより、充填部２０の材料の余剰の部分を除去し、被加工体４０の表面を平坦化する（Ｓ１１４：平坦化工程）。尚、充填部２０の材料の余剰の部分とは、成膜された充填部２０の材料のうちの記録要素１４の上面のレベルよりも上側（基板１２と反対側）に存在する部分という意義で用いることとする。図１４中の矢印は加工用ガスの照射方向を模式的に示したものである。

次に、ＣＶＤ法により記録要素１４及び充填部２０の上に保護層２８を形成する（Ｓ１１６：保護層形成工程）。更に、ディッピング法により保護層２８の上に潤滑層３０を形成する（Ｓ１１８：潤滑層形成工程）。これにより、前記図２及び３に示される磁気記録媒体１０が完成する。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１５に示されるように、本第２実施形態に係る磁気記録媒体５０は、側壁部１４Ａの材料が凹部１８の底面の上にも形成されている。前記第１実施形態では、第１記録層加工工程（Ｓ１０８）及び第２記録層加工工程（Ｓ１１０）の２つのステップで記録層１６を加工し、第２記録層加工工程（Ｓ１１０）において第１記録層加工工程（Ｓ１０８）におけるよりもIBEのビーム電圧を低く設定することにより、Ｃｒの含有比率が相対的に低い側壁部１４Ａと相対的に高い中央部１４Ｂとが形成される。一方、本第２実施形態では、図１６のフローチャートに示されるように、第１記録層加工工程（Ｓ１０８）のみで記録層１６を加工してまず中央部１４Ｂのみを形成し、その後側壁部１４Ａの材料を成膜（Ｓ２０２：側壁部材料成膜工程）して側壁部１４Ａを形成する。尚、樹脂層形成工程（Ｓ１０４）では、側壁部１４Ａを含まず中央部１４Ｂのみが凸部である凹凸パターンに相当する凹凸パターンで樹脂層４４を形成する。これら以外の点については前記第１実施形態と同じであるので同じ点については前記図１〜１４と同一符号を用いることとし説明を省略する。

第１記録層加工工程（Ｓ１０８）では図１７に示されるように、被加工体６０の記録層１６を下面までエッチングする。これによりまず中央部１４Ｂが形成される。尚、記録要素１４の上面に残存するマスク層４２はＯ_２ガス又は、Ｎ_２ガス、ＮＨ_３ガスやＨ_２ガスのような窒素又は水素を含むガスを用いたIBE又はRIEにより除去する。

次に、図１８に示されるように、スパッタリング法又はバイアススパッタリング法により、中央部１４Ｂのみが形成された凹凸パターンの被加工体６０に側壁部１４Ａの材料を凹凸パターンに倣って成膜し、中央部１４Ｂの側面に側壁部１４Ａを形成する。（Ｓ２０２）。側壁部１４Ａの材料は、中央部１４Ｂの材料と同様にＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒ及びＳｉＯ_２又はＴｉＯ_２を含み磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であるが、Ｃｒの原子数の比率が中央部１４ＢにおけるＣｒの原子数の比率よりも低い。成膜する側壁部１４Ａの材料の厚さは例えば１〜１０ｎｍである。尚、側壁部１４Ａの材料は、中央部１４Ｂの上にも成膜される。又、側壁部１４Ａの材料は、凹部１８の底面の上にも成膜される。側壁部１４Ａの材料の結晶構造は、中央部１４Ｂの材料の結晶構造と同じであるので、成膜される側壁部１４Ａの材料の結晶性が良好である。

次に、図１９に示されるように、スパッタリング法又はバイアススパッタリング法により、側壁部１４Ａの材料の上に充填部２０の材料を成膜し、記録要素１４の間の凹部１８に充填部２０を形成する（Ｓ１１２）。尚、充填部２０の材料は、記録層１６を覆うように側壁部１４Ａ及び中央部１４Ｂの上にも成膜される。

次に、図２０に示されるように、Ａｒガス等の希ガスを用いたIBE又はRIEにより、側壁部１４Ａの材料及び充填部２０の材料の余剰の部分を除去し、被加工体６０の表面を平坦化する（Ｓ１１４）。尚、側壁部１４Ａの材料及び充填部２０の材料の余剰の部分とは、成膜された側壁部１４Ａの材料及び充填部２０の材料のうちの中央部１４Ｂの上面のレベルよりも上側（基板１２と反対側）に存在する部分という意義で用いることとする。

以後、前記第１実施形態と同様に、保護層形成工程（Ｓ１１６）、潤滑層形成工程（Ｓ１１８）を実行することにより、前記図１５に示される磁気記録媒体５０が完成する。

尚、前記第１及び第２実施形態において、記録層１６の下に軟磁性層２４、配向層２６が形成されているが、記録層１６の下の層の構成は、磁気記録媒体の種類に応じて適宜変更すればよい。例えば、軟磁性層２４と基板１２との間に下地層や反強磁性層を形成してもよい。又、軟磁性層２４、配向層２６の一方又は両方を省略してもよい。又、基板上に記録層を直接形成してもよい。

又、前記第１及び第２実施形態において、マスク層４２、樹脂層４４を連続膜の記録層１６の上に形成しているが、記録層１６を高精度で加工できれば、マスク層、樹脂層の材料、積層数、厚さ、ドライエッチングの種類等は特に限定されない。

又、前記第１及び第２実施形態において、Ａｒガス等の希ガスを用いたIBE又はRIEにより、充填部２０の材料や側壁部１４Ａの材料の余剰の部分を除去し、被加工体４０（６０）の表面を平坦化しているが、例えばＣＭＰ等の他の手法を用いて被加工体４０（６０）の表面を平坦化してもよい。

又、前記第１及び第２実施形態において、磁気記録媒体１０（５０）は記録層１６がトラックの径方向に微細な間隔で分割された垂直記録型のディスクリートトラックメディアであるが、トラックの径方向及び周方向の両方向に微細な間隔で分割されたパターンドメディア、渦巻き形状の記録層を有する磁気ディスク、凹部が厚さ方向の途中まで形成されて底部において連続した記録層を有する磁気ディスクにも本発明は適用可能である。又、面内記録型の磁気ディスクにも本発明は適用可能である。又、基板の両面に記録層等が形成された両面記録式の磁気記録媒体にも本発明は適用可能である。又、ＭＯ等の光磁気ディスク、磁気と熱を併用する熱アシスト型の磁気ディスク、磁気とマイクロ波を併用するマイクロ波アシスト型の磁気ディスク、更に、磁気テープ等のディスク形状以外の他の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体にも本発明を適用可能である。

前記第１実施形態で説明した磁気記録媒体の製造方法のとおり磁気記録媒体１０を作製した。具体的には、被加工体４０の出発体用意工程（Ｓ１０２）において、記録層１６を２０ｎｍの厚さに成膜した。成膜された記録層の材料は、実質的にＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ及びＳｉＯ_２からなる材料であった。以下、このような材料をＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２のように表記する。より詳細には、組成式がＣｏ_２４０Ｃｒ_７２Ｐｔ_８８ＳｉＯ_２（（Ｃｏ_６０Ｃｒ_１８Ｐｔ_２２）_８０（ＳｉＯ_２）_２０）の材料を成膜した。又、マスク層４２も２０ｎｍの厚さに成膜した。尚、基板１２の直径は６５ｍｍだった。

樹脂層形成工程（Ｓ１０４）では、樹脂材料として紫外線硬化性樹脂を用い、光インプリントの手法で記録層１６の凹凸パターンに相当する凹凸パターンの樹脂層４４を形成した。

マスク層加工工程（Ｓ１０６）では、フッ素ガスを用いたRIEによりマスク層４２をエッチングした。

第１記録層加工工程（Ｓ１０８）では、Ａｒガスを用いたIBEにより記録層１６をエッチングし記録層１６を上面から２０ｎｍの位置（記録層１６の下面の位置）まで除去した。尚、データ領域において記録要素１４の上面の径方向の幅は５０ｎｍだった。又、記録要素１４の上面のレベルにおける凹部１８の径方向の幅は２０ｎｍだった。エッチング条件は以下のとおりであった。尚、照射角は、被加工体４０の表面の照射されるＡｒガスの主たる進行方向と被加工体４０の表面とがなす角度である。

Ａｒガスの流量：１０ｓｃｃｍ
チャンバー内圧力：０．０１Ｐａ
Ａｒガスの照射角：９０°
ビーム電圧：７５０Ｖ
ビーム電流：５００ｍＡ
サプレッサー電圧：−４００Ｖ

第２記録層加工工程（Ｓ１１０）でもＡｒガスを用いたIBEにより、記録層１６の凹部にＡｒガスを照射した。尚、凹部底部の配向層２６も微少量除去された。加工条件は以下のとおりであった。尚、加工後、マスク層４２はＯ_２ガスを用いたアッシングで除去した。

Ａｒガスの流量：１０ｓｃｃｍ
チャンバー内圧力：０．０１Ｐａ
Ａｒガスの照射角：９０°
ビーム電圧：２００Ｖ
ビーム電流：５００ｍＡ
サプレッサー電圧：−３００Ｖ

充填材料成膜工程（Ｓ１１２）では、バイアススパッタリング法により、ＳｉＯ_２を１００ｎｍの厚さで成膜した。

平坦化工程（Ｓ１１４）では、Ａｒガスを用いたIBEにより充填部２０の材料の余剰の部分を除去した。

保護層形成工程（Ｓ１１６）では、ＣＶＤ法により記録要素１４及び充填部２０の上にＤＬＣの保護層２８を３ｎｍの厚さで成膜した。

潤滑層形成工程（Ｓ１１８）では、ディッピング法により保護層２８の上にＰＦＰＥを１〜２ｎｍの厚さで塗布した。尚、ＰＦＰＥの塗布後、テープバーニッシュ処理を行った。

このようにして得られた磁気記録媒体１０のサンプルの磁気特性を以下のように評価した。

まず、サンプルの表面に対して垂直な第１の方向に１５ｋＯｅの外部磁界を印加してサンプルの記録層１６を第１の方向に飽和磁化させた。その後、外部磁界の印加を停止し、MFM（Magnetic Force Microscopy）によりサンプルの磁化状態を観察した。

次に、第１の方向とは逆の、サンプルの表面に対して垂直な第２の方向に２０Ｏｅの外部磁界を印加した。その後、第２の方向の外部磁界の印加を停止し、MFMによりサンプルの磁化状態を観察した。

第２の方向の外部磁界を２０Ｏｅ刻みで増加させながら同様にサンプルへの第２の方向の外部磁界の印加、外部磁界の印加の停止及びMFMによる磁化状態の観察を繰り返し行った。

最初に側壁部１４Ａ又は中央部１４Ｂの一部の部位の磁化反転が生じ始めた時の外部磁界をその部位の核形成磁界Ｈnとみなし、記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈns及び中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncを測定した。又、側壁部１４Ａ又は中央部１４Ｂの約半分が磁化反転した時の外部磁界をその部位の保磁力Ｈcとみなし、記録要素１４の側壁部１４Ａの保磁力Ｈcs及び中央部１４Ｂの保磁力Ｈccを測定した。

次に、サンプルの記録再生特性を測定した。具体的には、まず回転中心から約１５ｍｍの半径位置にある１つのトラック（記録要素１４）だけに９１ＭＨｚの記録周波数で記録磁界を印加して磁気信号を記録した。その後、このトラックの磁気信号を再生してＳ／Ｎ比を測定した。尚、記録時及び再生時のサンプルの回転数は４２００ｒｐｍだった。

次に上記のトラックの両側の隣の２つのトラック（記録要素１４）に２６ＭＨｚの記録周波数で磁気信号を記録した。その後、上記のトラック（９１ＭＨｚの記録周波数で磁気信号が記録されたトラック）の磁気信号を上記と同じ条件で再度再生してＳ／Ｎ比を再度測定した。

このようにして測定された、２６ＭＨｚの記録周波数の磁気信号が記録される前の９１ＭＨｚの記録周波数の磁気信号のＳ／Ｎ比と２６ＭＨｚの記録周波数の磁気信号が記録された後の９１ＭＨｚの記録周波数の磁気信号のＳ／Ｎ比との差を算出した。このＳ／Ｎ比の差は、両隣のトラックに２６ＭＨｚの記録周波数の磁気信号が記録される際の記録磁界により、９１ＭＨｚの記録周波数で磁気信号が記録されたトラックに生じた不適切な磁化反転の度合いを示すと考えられる。

最後に記録要素１４の側壁部１４ＡにおけるＣｒの原子数の比率及び中央部１４ＢにおけるＣｒの原子数の比率を測定した。尚、Ｃｒの原子数の比率は、Ｃｒを含む側壁部１４Ａ又は中央部１４Ｂを構成するＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの原子数の合計値に対するＣｒの原子数の比率である。以上の測定結果を表１に示す。尚、構成元素の組成比率の具体的な測定方法については後述する。

前記第２実施形態のとおり磁気記録媒体５０を作製した。

具体的には、第１記録層加工工程（Ｓ１０８）において、記録層１６を下面までエッチングし記録要素１４の中央部１４Ｂのみを形成した。尚、データ領域において記録要素１４の中央部１４Ｂの上面の径方向の幅は４０ｎｍだった。又、記録要素１４の上面のレベルにおける中央部１４Ｂの間の凹部の径方向の幅は３０ｎｍだった。エッチング条件は実施例１の第１記録層加工工程（Ｓ１０８）のエッチング条件と同じだった。

側壁部材料成膜工程（Ｓ２０２）では、スパッタリング法により、Ｃｒを含まないＣｏＰｔ−ＳｉＯ_２膜を側壁部における厚さが５ｎｍの厚さになるように成膜した。より詳細には、組成式がＣｏ_３００Ｐｔ_１００ＳｉＯ_２（（Ｃｏ_７５Ｐｔ_２５）_８０（ＳｉＯ_２）_２０）の材料を成膜した。成膜条件は以下のとおりであった。

チャンバー内圧力：０．５Ｐａ
Ａｒガス流量：５０ｓｃｃｍ
ソースパワー：５００Ｗ

又、記録要素１４の上面のレベルにおける凹部１８の径方向の幅は２０ｎｍだった。

他の条件は実施例１と同じ条件で磁気記録媒体５０のサンプルを作成した。このようにして得られた磁気記録媒体５０のサンプルの磁気特性、記録再生特性及びＣｒの原子数の比率を実施例１と同じように測定した。測定結果を表１に併記する。

実施例２に対し条件を変更して磁気記録媒体５０を作製した。具体的には、側壁部材料成膜工程（Ｓ２０２）においてチャンバー内圧力を２．０Ｐａに設定した。他の条件は実施例２と同じ条件で磁気記録媒体５０のサンプルを作成した。このようにして得られた磁気記録媒体５０のサンプルの磁気特性、記録再生特性及びＣｒの原子数の比率を実施例１等と同じように測定した。測定結果を表１に併記する。

実施例２に対し条件を変更して磁気記録媒体５０を作製した。具体的には、側壁部材料成膜工程（Ｓ２０２）においてチャンバー内圧力を０．１Ｐａに設定した。他の条件は実施例２と同じ条件で磁気記録媒体５０のサンプルを作成した。このようにして得られた磁気記録媒体５０のサンプルの磁気特性、記録再生特性及びＣｒの原子数の比率を実施例１等と同じように測定した。測定結果を表１に併記する。

[比較例]
上記実施例１に対し、第２記録層加工工程（Ｓ１１０）を省略した。他の条件は実施例１と同じ条件で磁気記録媒体のサンプルを作成した。最終的な凹凸パターン形状も実施例１と同じであった。このようにして得られた磁気記録媒体のサンプルの磁気特性、記録再生特性及びＣｒの原子数の比率を実施例１等と同じように測定した。測定結果を表１に併記する。

表１に示されるように、比較例では、記録要素の側壁部（に相当する部分）の核形成磁界Ｈnsと中央部（に相当する部分）の核形成磁界Ｈncとが等しかった。これに対し、実施例１〜４では、記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈnsが中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncよりも大きかった。具体的には、ＨnsはＨncの１．３倍であった。

又、比較例では、Ｈns／ＨcsとＨnc／Ｈccとが等しかった。これに対し、実施例１〜４では、Ｈns／ＨcsがＨnc／Ｈccよりも大きかった。具体的には、Ｈns／ＨcsはＨnc／Ｈccの１．２〜１．３倍であった。

又、比較例では、記録要素１４の側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsと中央部１４Ｂの保磁力Ｈccとが等しかった。実施例１及び２でも、記録要素１４の側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsと中央部１４Ｂの保磁力Ｈccとが等しかった。一方、実施例４では記録要素１４の側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが中央部１４Ｂの保磁力Ｈccよりも小さかった。又、実施例３では記録要素１４の側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが中央部１４Ｂの保磁力Ｈccよりも大きかったが、上記のようにＨns／ＨcsはＨnc／Ｈccよりも大きかった。実施例２〜４はいずれも側壁部１４ＡがＣｒを含んでいないが、側壁部１４Ａが成膜された際のチャンバー内圧力が異なっていたため側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが相互に異なっていたと考えられる。より詳細には、チャンバー内圧力が高いほど、スパッタされる粒子の平均自由行程が短く、低いエネルギー状態で粒子が成膜される。エネルギー状態が低い程、成膜された膜面上で粒子が移動しづらくなり、成膜された膜には微細な空隙が粒子間に形成されやすい。この結果、磁性粒子間の交換結合が弱くなり、保磁力が大きくなると考えられる。実施例３では、側壁部１４Ａが成膜された際のチャンバー内圧力が実施例２よりも高かったため、実施例２よりも側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが大きかったと考えられる。又、実施例４では、側壁部１４Ａが成膜された際のチャンバー内圧力が実施例２よりも低かったため、実施例２よりも側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが小さかったと考えられる。

又、実施例１〜４、比較例のいずれにおいても、両側の隣の２つのトラックに２６ＭＨｚの記録周波数の磁気信号が記録された後の９１ＭＨｚの記録周波数の磁気信号のＳ／Ｎ比は、両側の隣の２つのトラック（記録要素１４）に２６ＭＨｚの記録周波数の磁気信号が記録される前の９１ＭＨｚの記録周波数の磁気信号のＳ／Ｎ比に対して低下していたが、実施例１〜４におけるＳ／Ｎ比の差（Ｓ／Ｎ比の低下の度合い）は、比較例におけるＳ／Ｎ比の差よりも著しく小さかった。これは、実施例１〜４では、記録要素１４を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素１４の側壁部１４Ａにおいて記録要素１４の中央部１４Ｂにおけるよりも低くなるように記録要素１４中にＣｒが偏って分布し記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈnsが中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncよりも大きかったため、両側の隣の２つのトラック（記録要素１４）に２６ＭＨｚの記録周波数の磁気信号が記録された際の、９１ＭＨｚの記録周波数の磁気信号への影響（不適切な磁化反転）が抑制されたためと考えられる。即ち、記録要素１４を構成するＣｒの原子数の比率が記録要素１４の側壁部１４Ａにおいて記録要素１４の中央部１４Ｂにおけるよりも低くなるように記録要素１４中にＣｒを偏って分布させることにより、磁気信号の記録／再生特性が向上することが確認された。このように、各トラックに磁気信号が記録される際の隣りのトラックへの影響が相互に抑制されるので、トラックピッチを小さくして、径方向の記録密度を高めることもできる。

又、両側の隣の２つのトラック（記録要素１４）に２６ＭＨｚの記録周波数の磁気信号が記録される前の９１ＭＨｚの記録周波数の磁気信号のＳ／Ｎ比は、実施例３が最も小さく実施例４が最も大きかった。実施例３は側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが他の実施例よりも大きかったため、９１ＭＨｚの記録周波数で磁気信号が記録されたトラック（記録要素１４）の側壁部１４Ａの磁化反転が抑制され（磁化反転が不充分であり）、Ｓ／Ｎ比が他の実施例よりも小さかったと考えられる。一方、実施例４は側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが他の実施例よりも小さかったため、９１ＭＨｚの記録周波数で磁気信号が記録されたトラック（記録要素１４）の側壁部１４Ａの磁化反転が促進され（記録要素の幅方向の全体が充分に磁化反転され）、Ｓ／Ｎ比が他の実施例よりも大きかったと考えられる。従って、記録対象の記録要素を適正に磁化反転させるためには、側壁部１４Ａの保磁力Ｈcsが中央部１４Ｂの保磁力Ｈccよりも著しく大きいことは好ましくないと考えられる。以上より、磁気信号の記録／再生特性の向上のためには、式(III)又は式（IV）を満たすことが好ましいと考えられる。

実施例２と同様の手法で、実施例２と同じ構成のサンプルを含む６種類の磁気記録媒体５０のサンプルを作成した。又、比較用の１種類のサンプルを作成した。尚、比較用のサンプルは比較例のサンプルと構成が同じであるが、製法は比較例と異なる。これら７種類のサンプルは、側壁部１４ＡにおけるＣｒの原子数の比率が相互に異なる。実施例２と構成が異なる６種類のサンプルについては、側壁部材料成膜工程（Ｓ２０２）において、Ｃｒを含まないＣｏＰｔ−ＳｉＯ_２のターゲットと共にＣｒのターゲットを真空チャンバー内に設置し、Ｃｒのターゲットに印加するパワーを調整することによりＣｒの原子数の比率を調整した。他の条件は実施例２と同じであった。（側壁部１４ＡにおけるＣｏの原子数とＰｔの原子数との比も実施例２と同じであった。）このようにして得られた磁気記録媒体５０の６種類のサンプル及び比較用の１種類のサンプルの磁気特性、記録再生特性及びＣｒの原子数の比率を実施例２と同じように測定した。測定結果を表２に示す。尚、表２における最も右側の列のデータは比較用のサンプルのデータである。

表２に示されるように、Ｃｒの原子数の比率が低下する程、側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈnsが増大する傾向があることが確認された。又、Ｃｒの原子数の比率が１２％以下である５種類のサンプルは、側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈnsがほぼ同じであった。即ち、Ｃｒの原子数の比率が約１２％で、核形成磁界Ｈnsの増大がほぼ飽和する傾向があることが確認された。

尚、表２に示されるように、比較用のサンプルでは記録要素の側壁部（に相当する部分）の核形成磁界Ｈnsと中央部（に相当する部分）の核形成磁界Ｈncとが等しかった。これに対し、６種類の実施例のサンプルでは記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈnsが中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncよりも大きかった。具体的には、ＨnsはＨncの１．１〜１．３倍であった。

又、比較用のサンプルではＨns／ＨcsとＨnc／Ｈccとが等しかった。これに対し、６種類の実施例のサンプルではＨns／ＨcsがＨnc／Ｈccよりも大きかった。具体的には、Ｈns／ＨcsはＨnc／Ｈccの１．１〜１．３倍であった。

上記実施例５の磁気記録媒体５０の６種類のサンプルのうちの側壁部１４ＡにおけるＣｒの原子数の比率が１２％のサンプルに対し、中央部１４ＢにおけるＣｒの原子数の比率が異なる１種類の磁気記録媒体５０のサンプルを作成した。他の条件は実施例５と同じであった。（中央部１４ＢにおけるＣｏの原子数とＰｔの原子数との比も実施例５と同じであった。）このようにして得られた磁気記録媒体５０の１種類のサンプルの磁気特性、記録再生特性及びＣｒの原子数の比率を実施例５と同じように測定した。測定結果を表３に示す。

表３に示されるように、記録要素１４の側壁部１４Ａの核形成磁界Ｈnsは中央部１４Ｂの核形成磁界Ｈncよりも大きかった。具体的には、ＨnsはＨncの１．１倍であった。又、Ｈns／ＨcsはＨnc／Ｈccよりも大きかった。具体的には、Ｈns／ＨcsはＨnc／Ｈccの１．１倍であった。

最後に、磁気記録媒体１０（５０）の記録要素１４の構成元素の組成比率を確認する方法の一例を説明しておく。

まず、磁気記録媒体１０（５０）の潤滑層３０を剥離し、保護層２８の上に厚さ２０ｎｍ程度のカーボンをコーティングしてから、FIB(Focused Ion Beam)法により、記録要素１４及び充填部２０を含む部分を、厚さが５０ｎｍ程度となるように磁気記録媒体の厚さ方向及び径方向に平行な切断面に沿って切断し、断面TEM試料を作製する。この試料の作製には、例えばＦＢ２１００（日立ハイテクノロジーズ株式会社製）等を用いることができる。

このようにして得られた試料を、TEM(Transmission Electron Microscope)観察及びEDS(Energy-Dispersive x-ray Spectroscopy)分析することにより組成比率を得ることができる。この測定には、例えば、ＦＥ−ＴＥＭ（ＪＥＭ−２１００Ｆ：日本電子株式会社製）又はＦＥ−ＳＴＥＭ（ＨＤ２０００：日立ハイテクノロジーズ株式会社製）を用いることができる。

本発明は、例えば、ディスクリートトラックメディア、パターンドメディア等の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体に利用することができる。

２…磁気記録再生装置
４…磁気ヘッド
１０、５０…磁気記録媒体
１２…基板
１４…記録要素
１４Ａ…側壁部
１４Ｂ…中央部
１６…記録層
１８…凹部
２０…充填部
２４…軟磁性層
２６…配向層
２８…保護層
３０…潤滑層
４０、６０…被加工体
４２…マスク層
４４…樹脂層
Ｓ１０２…被加工体の加工出発体用意工程
Ｓ１０４…樹脂層形成工程
Ｓ１０６…マスク層加工工程
Ｓ１０８…第１記録層加工工程
Ｓ１１０…第２記録層加工工程
Ｓ１１２…充填材料成膜工程
Ｓ１１４…平坦化工程
Ｓ１１６…保護層形成工程
Ｓ１１８…潤滑層形成工程
Ｓ２０２…側壁部材料成膜工程

Claims (4)

1. 基板と、該基板の上に所定の凹凸パターンで形成され該凹凸パターンの凸部が記録要素を構成する記録層と、を有し、前記記録層の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒを含み前記磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であり、前記記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する前記記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が前記記録要素の側壁部において前記記録要素の中央部におけるよりも低くなるように前記記録要素中にＣｒが偏って分布していることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 請求項１において、
   前記記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する前記記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が前記記録要素の前記側壁部において１２％以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
3. 請求項１又は２に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に対して磁気信号の記録／再生を行うための磁気ヘッドと、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
4. 基板及び該基板の上に所定の凹凸パターンで形成された記録層を有し前記凹凸パターンの凸部として記録要素の中央部が形成された被加工体に前記記録要素の側壁部の材料を成膜して前記中央部の側面に前記側壁部を形成する側壁部材料成膜工程を含み、
   前記記録層の材料はＣｏ、Ｃｒ及びＰｔを含む磁性粒子と、Ｃｒを含み前記磁性粒子の間に存在する非磁性材料と、を含む材料であり、前記記録要素を構成するＣｏ、Ｃｒ及びＰｔの原子数の合計値に対する前記記録要素を構成するＣｒの原子数の比率が前記記録要素の前記側壁部において前記記録要素の前記中央部におけるよりも低くなるように前記記録要素中にＣｒが偏って分布している磁気記録媒体を製造することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

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