JP2014081981A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 基板上に複数の磁性層からなる記録層が設けられ、
   前記記録層を構成する最上層の磁性層は、膜厚が０よりも大きく１ｎｍ以下である副層を３層以上含み、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉからなる群の少なくとも一種の元素を主たる元素として５０％以上含む第１の副層と前記第１の副層の主たる元素とは異なる元素を主たる元素とする第２の副層とで積層単位層を構成し、副層の組成もしくは膜厚の異なる複数の積層単位層を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
2. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記最上層の磁性層の中で、最も媒体表面側の積層単位の垂直磁気異方性磁界Ｈｋが、最も高いことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
3. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記副層は、Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆからなる第１の群の元素から選ばれた少なくとも一種の元素を含む酸化物、窒化物、炭化物、硼化物、もしくはこれらの混合物からなる非磁性材料を少なくとも１体積％以上、３５体積％以下含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
4. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記副層の組はＣｏ，Ｎｉ又はＦｅをそれぞれ５０ａｔ％以上含むＣｏ基合金、Ｎｉ基合金又はＦｅ基合金から選ばれた少なくとも２種の副層で構成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
5. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記磁性層の積層単位は下記（１）又は（２）からなる副層を積層して構成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
   （１）Ｃｏ，Ｎｉ又はＦｅをそれぞれ５０ａｔ％以上含むＣｏ基合金、Ｎｉ基合金又はＦｅ基合金から選ばれる少なくとも一種の材料から構成される薄膜
   （２）Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕからなる第３の群の元素の少なくとも一種を５０％以上含む材料から構成される薄膜
6. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記複数の積層単位層は、積層単位層間で少なくとも１層の副層の組成が異なることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
7. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記複数の積層単位層は、積層単位層間で少なくとも１層の副層の膜厚が異なることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
8. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記記録層の最下部の磁性層に接する下地膜が、Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕからなる第３の群の元素の少なくとも一種５０％以上と、下記の（１）の材料又は（１）の材料と（２）の材料を含み、ｆｃｃ構造で（１１１）配向した薄膜であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
   （１）Ａｕ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｉｒからなる第２の群の元素から選ばれた前記第３の群の元素と重複しない少なくとも一種の元素を合計で０．１ａｔ％以上、単独で２５％以下含む材料
   （２）Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆからなる第１の群の元素の酸化物、窒化物、炭化物、硼化物、もしくはこれらの混合物からなる非磁性材料を少なくとも１体積％以上、３５体積％以下含む材料
9. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
   前記記録層の最下部の磁性層は、前記第１の群の元素から選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物、窒化物、炭化物、硼化物、もしくはこれらの混合物を含み、その規則度が０．４以上０．６以下のＬ１₁型Ｃｏ_0.5Ｐｔ_0.5基規則合金、もしくはｍ−Ｄ０₁₉型Ｃｏ_0.8Ｐｔ_0.2からなる薄膜であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
10. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
    前記記録層の中間部の磁性層もしくは最下部の磁性層が、Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆからなる第１の群の元素から選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物、窒化物、炭化物、硼化物、もしくは混合物を１体積％以上３５体積％以下含むＣｏ基合金グラニュラー構造の薄膜で構成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
11. 請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
    前記記録層の複数の磁性層はいずれも副層の組で構成される磁性人工格子薄膜で構成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
12. 磁気記録媒体と、
    前記磁気記録媒体に情報を書き込むための記録磁界を発生する記録磁極と、前記記録磁極近傍に設けられた高周波磁界発振素子と、前記磁気記録媒体から情報を読み取る磁気再生素子を備える磁気ヘッドと、
    前記記録磁極と前記高周波磁界発振素子による記録動作及び前記磁気再生素子による再生動作を制御する制御部とを備え、
    前記磁気記録媒体は、基板上に複数の磁性層が設けられ、最上層の磁性層は、膜厚が０よりも大きく１ｎｍ以下である副層を３層以上含み、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉからなる群の少なくとも一種の元素を主たる元素として５０％以上含む第１の副層と、前記第１の副層の主たる元素とは異なる元素を主たる元素とする第２の副層とで積層単位層を構成し、副層の組成もしくは膜厚の異なる少なくとも２種の積層単位層を有することを特徴とする磁気記憶装置。
13. 請求項１２記載の磁気記憶装置において、
    前記高周波磁界発振素子は高周波磁界発生層とスピン注入層を備え、
    前記高周波磁界発生層は高さが幅の１．５倍以上あり、
    前記スピン注入層は、互いの磁化が反平行となるように非磁性中間層介して積層された２層の磁性層から構成されていることを特徴とする磁気記憶装置。
14. 請求項１３記載の磁気記憶装置において、
    前記磁気記録媒体は軟磁性下地層を備え、前記軟磁性下地層と前記記録層の間に配向性制御用磁性中間層を設けたことを特徴とする磁気記憶装置。
15. 請求項１２記載の磁気記憶装置において、
    前記高周波磁界発振素子は、スピン注入層、高周波磁界発生層、及び前記スピン注入層と前記高周波磁界発生層の間に配置された中間層を備え、
    前記中間層は膜厚が４ｎｍよりも大きく、２０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記憶装置。
16. 請求項１２記載の磁気記憶装置において、
    前記高周波発振素子は、膜面に垂直方向に磁気異方性軸を有するスピン注入層、実効的に膜面に磁化容易面を有する高周波磁界発生層、及び前記スピン注入層と前記高周波磁界発生層の間に配置された非磁性中間層を備え、
    前記非磁性中間層は膜厚が４ｎｍよりも大きく、２０ｎｍ以下であり、
    前記高周波磁界発生層から前記スピン注入層側に電流を流すことを特徴とする磁気記憶装置。
17. 請求項１２記載の磁気記憶装置において、
    前記垂直磁気記録媒体は、前記記録磁極からの記録磁界だけでは十分な記録ができないことを特徴とする磁気記憶装置。
18. 請求項１２記載の磁気記憶装置において、
    装置内に温度センサを有し、装置の温度環境の変化に応じて前記記録磁極を励磁する記録電流及び前記高周波発振素子の駆動電流の値を再調整することを特徴とする磁気記憶装置。
19. 基板上に複数の磁性層からなる記録層が設けられ、前記記録層を構成する最上層の磁性層は、膜厚が０よりも大きく１ｎｍ以下である副層を３層以上含み、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉからなる群の少なくとも一種の元素を主たる元素として５０％以上含む第１の副層と前記第１の副層の主たる元素とは異なる元素を主たる元素とする第２の副層とで積層単位層を構成し、副層の組成もしくは膜厚の異なる複数の積層単位層を有する垂直磁気記録媒体の製造方法において、
    第１の多元スパッタリングターゲットを用いて前記第１の副層を製膜する工程と、
    第２の多元スパッタリングターゲットを用いて前記第２の副層を製膜する工程とを有し、
    前記第１の副層を製膜する工程の終了時間と前記第２の副層を製膜する工程の開始時間の間隔を、前記第１の副層の製膜時間と前記第２の副層の製膜時間のうち短い方の製膜時間の０．５％以上とすることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
20. 基板上に複数の磁性層からなる記録層が設けられ、前記記録層を構成する最上層の磁性層は、膜厚が０よりも大きく１ｎｍ以下である副層を３層以上含み、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉからなる群の少なくとも一種の元素を主たる元素として５０％以上含む第１の副層と前記第１の副層の主たる元素とは異なる元素を主たる元素とする第２の副層とで積層単位層を構成し、副層の組成もしくは膜厚の異なる複数の積層単位層を有する垂直磁気記録媒体の製造方法において、
    前記第１の副層の主たる元素を主たる成分とする第１のスパッタリング用ターゲットと、Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆからなる群から選択された少なくとも一種の元素の酸化物、窒化物、炭化物、硼化物、もしくはこれらの混合物からなる非磁性材料を含む第２のスパッタリング用ターゲットの共スパッタによって前記第１の副層を製膜する工程と、
    前記第２の副層の主たる元素を主たる成分とする第３のスパッタリング用ターゲットと、前記第２のスパッタリング用ターゲットの共スパッタによって前記第２の副層を製膜する工程とを有し、
    前記第１の副層を製膜する工程では、前記第２のスパッタリング用ターゲットによる製膜開始時間を前記第１のスパッタリング用ターゲットによる製膜開始時間より遅く、前記第２のスパッタリング用ターゲットによる製膜終了時間を前記第１のスパッタリング用ターゲットによる製膜終了時間より早く設定し、
    前記第２の副層を製膜する工程では、前記第２のスパッタリング用ターゲットによる製膜開始時間を前記第３のスパッタリング用ターゲットによる製膜開始時間より遅く、前記第２のスパッタリング用ターゲットによる製膜終了時間を前記第３のスパッタリング用ターゲットによる製膜終了時間より早く設定すること
    を特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。