JP2016115379A - 垂直記録媒体、垂直記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】非磁性基板上に、下地層と垂直記録層とを有する垂直記録媒体において、前記垂直記録層は、ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む垂直磁性層と、磁性と誘電性とを併せ持ち、グラニュラ構造を有する誘電磁性層と、を有し、前記誘電磁性層は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とを含み、前記粒界構成物質が、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上である垂直記録媒体を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、垂直記録媒体、垂直記録再生装置に関する。

近年、磁気ディスク装置、可撓性ディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特にＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド、およびＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）技術の導入以来、面記録密度の上昇はさらに激しさを増し、近年ではさらにＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッド、ＴｕＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッドなども導入され、面記録密度は１年に約１．５倍ものペースで増加を続けている。

一方、ＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が従来の面内磁気記録方式に代わる技術として近年急速に利用が広まっている。垂直磁気記録方式は、情報を記録する記録層の結晶粒子が基板に対して垂直方向に磁化容易軸をもっているため、面記録密度を高めるのに適している。

垂直磁気記録方式を用いた垂直記録媒体は、非磁性基板上に軟磁性材料で構成される裏打ち層と、磁気記録層の垂直配向性を制御する下地層と、垂直配向した磁気記録層から構成するのが一般的である。

しかしながら、面記録密度の増大にともない、従来の垂直磁気記録再生方式では、その記録を"磁気（磁界）"でおこなうことによる記録再生に限界がある。

高密度に記録することは、１ビット（磁気記録したデータの最少単位）の媒体上における占有面積を小さくすることに等しい。これに対応するには、垂直記録媒体の磁気記録層は粒子径や磁気クラスタをより小さくすることが求められる。粒子径や磁気クラスタを現行通りとすると、データの再生信号のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が悪化し、十分な特性を得ることができないためである。

粒子径や磁気クラスタを小さくしていくと、熱による影響のため、記録データの保持が不安定になることが知られている（熱揺らぎ現象）。これに耐えるため高Ｋｕを有する磁性材料を使う必要がある。しかし、高Ｋｕ材料を使った場合、磁気記録層の保磁力が増大するため、データを記録する際により高い書き込み磁界を必要とする。

一方で、記録再生ヘッド側では、記録磁界が記録素子（磁極）に使われる磁性材料によるところが大きく、このため発生させられる書き込み磁界には限界がある。

この問題を解決する案として、電界により磁気記録層にデータを記録する案が提案されている。例えば、磁気により記録する際、媒体側に電界を発生させ、磁気記録層の保磁力を低下させる方法や（例えば、特許文献１参照。）、高周波電界と磁気記録層の磁気スピンとの共鳴を利用して記録層の保磁力を下げる方法（マイクロ波アシスト記録、ＭＡＭＲ）がある（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、前者では、磁気記録装置内で垂直記録媒体側をアーシングする必要がある上、磁界と電界を同時に発生・制御するためヘッドの構造が複雑になる問題がある。後者は、ヘッドに高周波磁界の発生機構を組み込むため構造がより複雑になるという問題がある。

その他、強誘電体を記録層として用いることで、磁気による記録再生ではなく電界によりデータを記録再生する方式も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この方式によれば、記録媒体にデータを書き込む際に電圧のみを印加すれば良く、またデータの再生も電界で行うため、記録再生素子を磁性材料ではなく導電性の探針と磁界を発生させるコイルにより構成することができ、書き込みの能力の限界は解消される。しかしながらこの方式では、磁気記録方式に比べて、局在した分極の不安定性や記録再生速度が遅いといった問題がある。

このような磁気記録方式の問題を克服するための技術提案の中で、近年、新しい材料として、磁性と強誘電性を併せ持つ材料が研究されている。中でも強磁性と強誘電性を併せ持つマルチフェロイック材料が注目されている。マルチフェロイック材料としては、例えば、磁性を有する強誘電性材料であるＢｉＦｅＯ_３、及び、ＢｉをＢａ、ＦｅをＭｎで置換した材料が知られている。これらの材料を従来の磁性材料からなる磁気記録層に組み込むことで、電界により書き込みを行い、磁界により再生を行う技術が報告されている（例えば、非特許文献１参照）。

磁性と誘電性を併せ持つ材料を用いた垂直記録媒体は、電界による書き込みが可能であるため、電界を発生する書き込み素子の小形化により高記録密度を実現できる可能性を有している。

特開２００６−１３９８５４号公報 特開２００７−２６５５１２号公報 特開２００８−２１９００７号公報

第６０回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集、２８ａ−Ｄ３−８、ｐｐ．０６−０１７（２０１３年）

しかしながら、磁性と誘電性を併せ持つ材料を用いて垂直記録媒体を作製した場合、記録再生時にノイズが発生し、ＳＮＲを十分に高くすることが困難であるという問題があった。

本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直記録媒体を提供することを目的とする。

本発明は、非磁性基板上に、下地層と垂直記録層とを有する垂直記録媒体において、
前記垂直記録層は、
ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む垂直磁性層と、
磁性と誘電性とを併せ持ち、グラニュラ構造を有する誘電磁性層と、を有し、
前記誘電磁性層は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とを含み、
前記粒界構成物質が、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上である垂直記録媒体を提供する。

本発明によれば、ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直記録媒体を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る垂直記録媒体の一例を表す断面模式図。 本発明の第２の実施形態に係る垂直記録再生装置を表す模式図。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［第１の実施態様］
本実施形態の垂直記録媒体の構成例について説明する。

本実施形態の垂直記録媒体（垂直磁気記録媒体）は、非磁性基板上に、下地層と垂直記録層とを有することができる。そして、垂直記録層は、ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む垂直磁性層と、磁性と誘電性とを併せ持ち、グラニュラ構造を有する誘電磁性層と、を有することができる。

また、誘電磁性層は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とを含み、粒界構成物質は、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上とすることができる。

上述のように従来、磁性と誘電性を併せ持つ材料を用いて垂直記録媒体を作製すると、記録再生時にノイズが発生し、ＳＮＲを十分に高くすることができなかった。

そこで、本発明の発明者らがＳＮＲを十分に高めることができなかった理由について検討を行った。

既述のように磁性と誘電性を併せ持つ材料として、マルチフェロイック材料が知られている。これらの材料はペロブスカイト等の複雑な構造を取る場合が多く、成膜が難しいため、理論的な化学量論比からのずれ、特に酸素欠損を起こしやすい。

また、磁性と誘電性を併せ持つ材料の特性発現には結晶性が重要な因子となる。しかし、磁性と誘電性を併せ持つ材料では結晶性を向上させると粒子の肥大化が著しい。このため、平滑な媒体表面が得られにくくヘッドの飛行を不安定にさせる。

そして、本発明の発明者らの検討によると、酸素欠損や、肥大化した粒子による構造上の欠陥は、磁気ヘッドを用いた情報の読み込みに際して磁気ノイズの発生原因となることが明らかとなった。

そこで本実施形態の垂直記録媒体では、誘電磁性層を酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上である粒界構成物質が粒界に偏析したグラニュラ構造とすることで、これらの問題点を解決し、もってＳＮＲに優れた記録再生特性が得られる垂直記録媒体を提供する。

図１は本実施形態の垂直記録媒体１０の一構成例を表す断面模式図である。本実施形態の垂直記録媒体１０は、例えば、非磁性基板１１上に下地層１２、垂直記録層１３が積層された構造を有することができる。垂直記録層１３は既述のように垂直磁性層１３１、及び誘電磁性層１３２を有することができる。この際、垂直磁性層１３１と、誘電磁性層１３２の積層順は特に限定されるものではなく、例えば、誘電磁性層１３２、垂直磁性層１３１の順に積層されていてもよい。また、垂直磁性層１３１と誘電磁性層１３２が複数層積層されていてもよい。なお、垂直磁性層、誘電磁性層の積層順は限定されるものではなく、任意の順番に積層することができる。

さらに、本実施形態の垂直記録媒体１０は、例えば図１に示したように保護層１４や、密着層１５、および／または軟磁性裏打ち層１６等の任意の層を設けることもできる。

以下に垂直記録媒体に含むことができる各層の構成例について説明する。

（非磁性基板）
本実施形態の垂直記録媒体に使用される非磁性基板１１としては、非磁性の基板であれば特に限定されず任意の基板を用いることができる。例えば、Ａｌを主成分としたＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、アモルファスガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、サファイア、石英、各種樹脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。

（密着層）
図１に示したように、非磁性基板１１と下地層１２との間に、密着層１５を設けることができる。

密着層１５は、非磁性基板１１の表面を平滑化して、非磁性基板１１と下地層１２との密着性を高めると共に、非磁性基板１１からのアルカリ性イオンが下地層１２に拡散して、下地層１２が腐食するのを防ぐことができる。

密着層１５としては例えば、非磁性金属材料を使うことができるが、アモルファス構造であることが望ましい。アモルファス構造とすることで、緻密な構造となり非磁性基板１１からのアルカリ性イオンの拡散を防ぐ作用が優れる。また、表面粗さ（Ｒａ）を低く保つことができるため、ヘッドの浮上量を低減することが可能となり、さらなる高記録密度化が可能となり好ましい。密着層１５の材料としては例えば、ＣｒＴｉ、ＮｉＴａ、ＡｌＴｉ合金等を好ましく用いることができる。

（軟磁性裏打ち層）
また、下地層１２を形成する前に、軟磁性裏打ち層（裏打ち層）１６を形成することもできる。具体的には、本実施形態の垂直記録媒体は、非磁性基板１１と下地層１２との間に軟磁性裏打ち層１６を有することができる。軟磁性裏打ち層１６は、垂直記録層１３の磁化の方向をより強固に非磁性基板１１と垂直な方向に固定することで、再生信号を安定化させる働きをする。軟磁性裏打ち層１６は軟磁性材料から構成されることが好ましい。例えば、軟磁性裏打ち層１６の材料としてはＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂ等）、ＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶ等）、ＣｏＺｒ系合金（ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ等）、ＣｏＴａ系合金（ＣｏＴａ、ＣｏＴａＺｒ等）等の軟磁気特性を有する材料を使用することができる。

軟磁性裏打ち層１６は、アモルファス構造であることが好ましい。軟磁性裏打ち層１６をアモルファス構造とすることで、表面粗さ（Ｒａ）が大きくなることを防ぎ、ヘッドの浮上量を低減することが可能となり、さらなる高記録密度化が可能となるためである。

軟磁性裏打ち層１６の構造としては、例えば軟磁性膜単層から構成することもできるが、軟磁性膜単層の場合に限定されるものではない。例えば、２層の軟磁性膜間にＲｕなどの極薄い非磁性薄膜を挟み、軟磁性膜間に反強磁性結合を持たせた構造とすることもできる。

軟磁性裏打ち層１６の保磁力（Ｈｃ）は特に限定されないが、１００Ｏｅ以下とするのが好ましく、２０Ｏｅ以下とすることがより好ましい。なお１Ｏｅは７９Ａ／ｍである。軟磁性裏打ち層１６の保磁力（Ｈｃ）が上記範囲にある場合、より確実に再生波形をいわゆる矩形波に保つことができ、好ましいためである。

軟磁性裏打ち層１６の飽和磁束密度（Ｂｓ）は特に限定されないが、０．６Ｔ以上であることが好ましく、１Ｔ以上であることがより好ましい。軟磁性裏打ち層１６の飽和磁束密度（Ｂｓ）が上記範囲にある場合、より確実に再生波形を矩形波に保つことができ好ましいためである。

また、軟磁性裏打ち層１６の飽和磁束密度（Ｂｓ）と軟磁性裏打ち層１６の膜厚との積（Ｂｓ・Ｔ）は１５Ｔｎｍ以上であることが好ましく、２５Ｔｎｍ以上であることがより好ましい。軟磁性裏打ち層１６の飽和磁束密度と、膜厚との積（Ｂｓ・Ｔ）が上記範囲であると、より確実に再生波形をいわゆる矩形波に保つことができ、好ましいためである。

軟磁性裏打ち層１６は、外部から磁界を印加しない状態で、非磁性基板１１の表面と平行かつ半径方向に磁化が向いていることが好ましい。これにより軟磁性裏打ち層１６の磁化方向が制約されることで、再生時におけるいわゆるスパイクノイズを抑制することができるためである。

軟磁性裏打ち層１６が、外部から磁界を印加しない状態で、非磁性基板１１の表面と平行かつ半径方向に磁化が向いた構造とするため、軟磁性裏打ち層１６は例えば２層の軟磁性膜の間に非磁性金属膜を設けた積層構造を有することが好ましい。そして、上下の軟磁性膜間に磁気的な結合（バイアス磁界ＨＢｉａｓ）を発生させることで実現できる。

また、裏打ち層１６は、導電体であることが好ましい。これにより、データの書き込み時に電界を印加した際、裏打ち層１６が対電極の働きをするため、垂直記録層１３に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積が小さくなり、記録密度を増大させることができる。

なお、裏打ち層１６を絶縁体とした場合には、チャージアップにより電界によりデータを書き込む際、垂直記録層１３に印加される電界の面積が広がってしまい、記録密度を低下させてしまう場合がある。このため、上述のように裏打ち層１６は導電体とすることが好ましい。

（下地層）
本実施形態の垂直記録媒体においては、下地層１２を設けることができる。下地層１２は非磁性基板１１上に設けることができ、上述のように非磁性基板１１と下地層１２との間には、密着層１５および／または軟磁性裏打ち層１６を設けることもできる。下地層１２は、少なくとも直上の膜の垂直配向性を制御することができ、例えば垂直記録層１３の配向性を制御することができる。

下地層１２の材料としては特に限定されないが、例えばｈｃｐ構造（六方最密充填構造）を有する非磁性材料や、ｆｃｃ構造（面心立方構造）を有する非磁性材料、ｂｃｃ構造を有する非磁性材料、アモルファスあるいは微結晶構造を有する非磁性材料を好ましく用いることができる。

ｈｃｐ構造を有する非磁性材料としては、例えばＲｕ、Ｒｅ、ＣｏＣｒ系合金、ＲｕＣｏ系合金等が挙げられる。

ｆｃｃ構造を有する非磁性材料としては、例えばＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｎｉ系合金（ＮｉＮｂ系合金、ＮｉＴａ系合金、ＮｉＶ系合金、ＮｉＷ系合金、ＮｉＰｔ系合金、ＮｉＣｒ系合金等）、Ｐｔ系合金（ＰｔＣｒ系合金等）、ＣｏＰｄ系合金、ＡｌＴｉ系合金、ＭｇＯ、Ｍｇ系合金等が挙げられる。
ｂｃｃ構造を有する非磁性材料としては、例えばＣｒやＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、ＣｒＭｎなどのＣｒ系合金、ＡｌＮｉ、ＡｌＲｕなどのＡｌ系合金等が挙げられる。

アモルファスあるいは微結晶構造を有する非磁性材料としては、例えばＴａ、Ｈｆ、Ｚｒあるいはこれらを主成分とする合金、ＰｄＳｉ系合金、ＣｒＢ系合金、ＣｏＢ系合金等が挙げられる。

下地層１２は単層構造に限定されるものではなく、多層構造とすることもできる。下地層１２を多層構造とする場合、各層の構成は特に限定されるものではない。例えば、垂直磁性層１３１がＣｏＰｔ系の磁性材料を含む場合、Ｎｉ系合金のようなｆｃｃ構造を有する非磁性材料の層などの上に、ＰｔあるいはＰｔ系合金などのｆｃｃ構造を有する非磁性材料の層を設ける構造や、ＲｕやＲｅなどのｈｃｐ構造を有する非磁性材料の層を設けることが好ましい。

特に下地層１２を多層とし、垂直記録層１３側にｈｃｐ構造を有する非磁性材料の層を設けることで垂直記録層１３の垂直配向性や結晶性を特に高めることができるため、より好ましい。

また例えば、垂直磁性層１３１が、ＦｅＰｔ系の磁性材料を含む場合、下地層１２は、ＮｉＷ系合金のようなｆｃｃ構造を有する微結晶構造の層の上に、ＰｔあるいはＰｔ系合金などのｆｃｃ構造を有する非磁性材料の層を配置した構造とすることができる。この場合、下地層１２の結晶配向性が強くなり、垂直磁性層１３１のＬ１_０構造かつ（００１）面配向がより強くなるため好ましい。
また、Ｃｒ系合金のようなｂｃｃ構造を有する非磁性材料を（１００）面が基板面に平行となるように層を形成し、その上にＲｕあるいはＲｕ系合金などのｈｃｐ構造を有する非磁性材料の層を配置した構造とすることもできる。

特に垂直記録層１３側にＭｇＯを主成分とする非磁性材料の層を設けることで垂直磁性層１３１のＬ１_０構造かつ（００１）面配向や結晶性を特に高めることができるため、より好ましい。この場合、ＭｇＯは（１００）配向面が基板面に平行であることが望ましい。垂直記録層１３側にＭｇＯを主成分とする非磁性材料の層を設けた構成例としては、例えばＣｒ（１００）層の上にＭｇＯ（１００）層を積層した構成や、ＮｉＴａ（１００）層の上にＲｕ（１１０）層、ＭｇＯ（１００）層の順で積層した構成などを挙げることができる。

上述した構造とすることで、垂直磁性層１３１のＦｅＰｔ系磁性材料がＬ１_０構造をとり易くなり、かつ（００１）配向面が非磁性基板１１の面に対してより強く平行に向くため好ましい。

下地層１２の厚さは特に限定されるものではないが、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが好ましい。下地層１２の厚さを上記範囲とすることで、垂直記録層１３の磁化の垂直配向性が強くなり、再生信号の分解能を高めることができ、好ましい。

下地層１２の厚さを５ｎｍ以上とすることにより、垂直記録層１３の結晶配向性をより高め、電磁変換特性も高めることができる。

また、下地層１２の厚さを４０ｎｍ以下とすることにより、垂直記録層１３の粒子径をより適切なサイズとすることができるため、再生信号のノイズを抑制し、分解能を十分に高めることができ、電磁変換特性を高めることができる。

また、下地層１２は、導電体であることが好ましい。これにより、データの書き込み時に電界を印加した際、下地層１２が対電極の働きをするため、垂直記録層に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、記録密度を増大させることができる。下地層１２を絶縁体とした場合には、チャージアップにより、電界によりデータを書き込む際、垂直記録層に印加される電界の面積が広がってしまい、記録密度を低下させてしまう場合がある。このため、上述のように下地層１２は導電体とすることが好ましい。

（垂直記録層）
本実施形態の垂直記録媒体においては、非磁性基板１１上に、ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む垂直磁性層１３１と、磁性と誘電性を併せ持ち、グラニュラ構造を有する誘電磁性層１３２と、を有することができる。

本実施形態の垂直記録層１３を構成する垂直磁性層１３１と誘電磁性層１３２とは、どちらが非磁性基板１１側に配置されていてもよく、その積層順は特に限定されるものではない。

例えば、誘電磁性層１３２を非磁性基板１１側とする構成では、垂直磁性層１３１と再生ヘッドの距離が近くなり再生出力を大きくとることができるため高密度記録化が容易となる。

また、垂直磁性層１３１を、誘電磁性層１３２よりも非磁性基板側に配置することもできる。垂直磁性層１３１を非磁性基板１１側とする構成では、下地層１２による配向制御の効果により垂直磁性層１３１の結晶性及び配向性が向上し結果として電磁変換特性が向上する。さらに記録再生ヘッドに設けた電界書き込み素子と誘電磁性層１３２との距離が近くなり、誘電磁性層１３２への書き込みが容易となり、垂直記録媒体の高記録密度化が容易となるため好ましい。
（垂直磁性層）
垂直磁性層１３１は強磁性結晶粒子を含むことができる。強磁性結晶粒子は基板面に対して垂直方向に磁気異方性を有することができる。

強磁性結晶粒子としては、ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含むことができる。

強磁性結晶粒子としては、例えばＣｏとＰｔからなる合金を主成分として他の元素を含むことができる。または、強磁性結晶粒子はＦｅとＰｔからなる合金を主成分として他の元素を含むことができる。なお、主成分とは、例えば強磁性結晶粒子において、モル比で５０％以上を含むことをいう。

以下、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子が上述したＣｏとＰｔを含む場合について記述する。

垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子は特に、非磁性基板１１の垂直方向に磁化容易軸が向くような材料を含むことが好ましい。この場合、垂直磁性層１３１の材料としては例えば、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＰｔＮｉ合金、ＣｏＰｔＦｅ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＢ合金、ＣｏＣｒＰｔＣｕ合金、ＣｏＣｒＰｔＮｉ合金などを好ましく用いることができる。また、強磁性結晶粒子はＣｏ層とＰｔ層をそれぞれ交互に積層したいわゆるＣｏＰｔ多層膜のような構造とすることもできる。さらにＣｏ層、Ｐｔ層に加えて、Ｐｄ層やＮｉ層やＦｅ層を順に繰り返し積層した構造（ＣｏＰｔＰｄ積層、ＣｏＰｔＮｉ積層、ＣｏＰｔＦｅ積層、ＣｏＰｔＰｄＮｉ積層など）とすることもできる。

垂直磁性層１３１に含まれる強磁性結晶粒子がＣｏとＰｔを含む場合、強磁性結晶粒子のＰｔの含有量は特に限定されるものではないが、例えば８ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が上記範囲である場合、特に高密度記録に適した電磁変換特性が得られるためである。特にＰｔの含有量は１０ａｔ％以上２２ａｔ％以下であることがより好ましい。

強磁性結晶粒子のＰｔの含有量が８ａｔ％以上の場合、熱によってデータの保持が不安定になる熱揺らぎの発生を特に抑制できるため好ましい。また、強磁性結晶粒子Ｐｔの含有量が２５ａｔ％以下の場合、強磁性結晶粒子中に積層欠陥が発生することを抑制し結晶性の悪化や、電磁変換特性の劣化を特に抑制できるため好ましい。

垂直磁性層１３１にはＣｏ、Ｐｔ以外にさらに、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選択された１種類以上の元素（以下、「Ｃｒ等の元素」とも記載する）等、他の元素を添加することができる。上記元素を含むことにより、強磁性結晶粒子の微細化を促進、あるいは結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した電磁変換特性を得ることができる。

強磁性結晶粒子に上記Ｃｒ等の元素を添加する場合、強磁性結晶粒子中のＣｒ等の元素の合計の含有量は、２４ａｔ％以下であることが好ましい。これは、垂直磁性層１３１に含まれる強磁性結晶粒子がＣｏとＰｔとを含む系において、Ｃｒ等の元素の添加量を２４ａｔ％以下とすることにより、強磁性結晶粒子中にｈｃｐ構造以外の結晶構造が形成されることをより確実に抑制できるためである。その結果、電磁変換特性の向上を図ることができる。

垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子の材料として、上記ＣｏとＰｔを含む材料の他、例えばＣｏとＰｔとの規則化合金を使うこともできる。ＣｏＰｔの規則化合金は、一般的なＣｏとＰｔとを含んだ磁性材料よりも磁気異方性定数（Ｋｕ）が大きく、熱揺らぎを抑制できる。このため、１ビットあたりの占有面積を小さくしなければならないより高密度な記録に適した材料である。

ＣｏとＰｔとの規則化合金としては例えば、７５Ｃｏ２５Ｐｔ＜ｍ−ＤＯ１９型＞、５０Ｃｏ５０Ｐｔ＜Ｌ１_１型、Ｌ１_０型＞、２０Ｃｏ５０Ｐｔ３０Ｎｉ＜Ｌ１_１型＞などが挙げられる。

ＣｏとＰｔとの規則化合金の場合Ｐｔの含有量は特に限定されず、規則化合金を得る上で最適な含有量とすることが好ましい。
また、垂直磁性層１３１に含まれる強磁性結晶粒子は既述のように、ＦｅとＰｔを含むこともでき、例えばＦｅＰｔ系の磁性材料を使用することもできる。以下、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子が上述したＦｅとＰｔを含む場合について記述する。

垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子は特に、非磁性基板１１の垂直方向に磁気異方性が強く向くような材料を含むことが好ましい。このようなＦｅとＰｔを含む材料としては、（００１）配向面が基板面に平行に配向したＬ１_０構造を有した規則化合金であることが好ましい。

垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子がＦｅとＰｔとを含む場合にはさらに、Ｃｒ、Ｂ、Ｃｕ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｔｂから選択された１種類以上の元素（以下、「Ｃｒ等の元素」とも記載する）等を添加することもできる。

強磁性結晶粒子がＦｅとＰｔとを含む材料としては特に限定されるものではないが、ＦｅＰｔ系の他、上述したＣｒ等の元素等を添加したＦｅＰｔＣｒやＦｅＰｔＢ、ＦｅＰｔＣｕ、ＦｅＰｔＳｍ、ＦｅＰｔＮｄ、ＦｅＰｔＴｂ、ＦｅＰｔＣｒＢ、ＦｅＰｔＣｒＣｕ、ＦｅＰｔＢＮｄ等を用いることができる。

上記規則化合金の製造方法は特に限定されないが、例えば上述した組成を有するターゲットにより成膜することができる。また、成膜する際、下地層１２としては上述のように特に限定されないが、ＲｕやＲｅの他に、Ｃｒ、ＭｇＯとＰｔの順で形成した３層、またはＴａとＰｔの順で形成した２層とすることでより大きい磁気異方性定数（Ｋｕ）を得ることができ好ましい。

また、ＦｅとＰｔを含んだ強磁性結晶粒子中のＰｔの含有量は特に限定されず、規則化合金を得る上で最適な含有量とすることが好ましい。

そして、垂直磁性層１３１は強磁性結晶粒子が非磁性材料中に分散した構造（グラニュラ構造）を有することが好ましい。これにより、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子間の磁気的な相互作用がより減少し、また強磁性結晶粒子の肥大化を抑制することで垂直磁性層１３１から生じる磁気ノイズをより減少させ、結果として垂直記録媒体の記録再生における信号／ノイズ比（ＳＮＲ）をより高める効果を得ることができる。

このような構造となる垂直磁性層１３１の材料としては、例えばＣｏとＰｔまたはＦｅとＰｔを含む強磁性結晶粒子に、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上を添加したものが挙げられる。

上述の材料により垂直磁性層１３１を作製した場合、垂直磁性層１３１は、ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む強磁性結晶粒子と、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上を含む非磁性粒界領域とを含むこととなる。なお、非磁性粒界領域は、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上の材料により構成されてもよい。

酸化物としては例えばＳｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｂ酸化物、Ｖ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ａｌ酸化物およびＲｕ酸化物、などがあげられる。これら酸化物のいずれか１種類以上を用いることができる。

これらの酸化物を添加した垂直磁性層１３１用の材料としては、例えばＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｗ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｏ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｂ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｒｕ酸化物、ＣｏＲｕＰｔ−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔＲｕ−Ｓｉ酸化物、ＦｅＰｔ−Ｓｉ酸化物、ＦｅＰｔ−Ｃｏ酸化物、ＦｅＰｔＣｒ−Ｗ酸化物などを挙げることができる。

また、窒化物としては例えば、Ｓｉ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｔａ窒化物、Ｎｂ窒化物、Ｚｒ窒化物、Ｗ窒化物、Ｖ窒化物、Ｂ窒化物、Ｃｏ窒化物およびＡｌ窒化物、などがあげられる。これら窒化物のいずれか１種類以上を用いることができる。

これら窒化物を添加した垂直磁性層１３１用の材料としては、例えばＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉ窒化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔｉ窒化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｗ窒化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ窒化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｏ窒化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ窒化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｂ窒化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｖ窒化物、ＣｏＲｕＰｔ−Ｓｉ窒化物、ＣｏＣｒＰｔＲｕ−Ｓｉ窒化物、ＦｅＰｔ−Ｓｉ窒化物、ＦｅＰｔ−Ｚｒ窒化物、ＦｅＰｔＣｒ−Ａｌ窒化物などを挙げることができる。

炭素系材料としては、炭素単体、炭化物（金属炭化物）が挙げられる。炭素系材料として、具体的には例えば、Ｃの他にＳｉ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｃｒ炭化物、Ｃｏ炭化物、Ｔａ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｚｒ炭化物、Ｗ炭化物、Ｖ炭化物、Ｂ炭化物、Ａｌ炭化物およびＲｕ炭化物、などがあげられる。これら炭素系材料のいずれか１種類以上を用いることができる。

なお、上述した酸化物、窒化物、炭素系材料の内、任意に選択した２種類以上を同時に添加することも可能である。

例えば、Ｓｉ酸化物とＣｒ酸化物、あるいはＣｒ酸化物とＴｉ酸化物とＢ酸化物、Ｔｉ窒化物とＢ窒化物、Ｓｉ炭化物とＷ炭化物のような組み合せの他、Ｃｒ酸化物とＴａ窒化物、Ｗ酸化物とＳｉ窒化物とＢ炭化物、Ｓｉ酸化物とＣ、といった組み合せも可能である。

垂直磁性層１３１の中に酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上の材料（以下、「酸化物等の添加材料」とも記載する）を添加した場合、酸化物等の添加材料の含有量は、垂直磁性層１３１中の酸化物等の添加材料以外の組成を一つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下が好ましい。特に、６ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下がより好ましい。酸化物等の添加材料の含有量が上記範囲にある場合、垂直磁性層を形成した際、強磁性結晶粒子の周りに酸化物等の添加材料が析出し、層全体に渡ってより均一に強磁性結晶粒子の孤立化、微細化を達成できるため好ましい。垂直磁性層１３１の中に存在する酸化物等の添加材料の含有量を１８ｍｏｌ％以下とすることにより、酸化物等の添加材料が強磁性結晶粒子内に残留することや、強磁性結晶粒子の上下に酸化物等の添加材料が析出することを抑制し、垂直磁性層１３１の配向性や結晶性を十分に保つことができるため好ましい。また、酸化物等の添加材料の含有量を３ｍｏｌ％以上とすることにより、強磁性結晶粒子を十分に分離、微細化することができ、電磁変換特性の劣化を抑制することができるため好ましい。

垂直磁性層１３１に含まれる強磁性結晶粒子の平均粒径は特に限定されるものではないが、例えば３ｎｍ以上１２ｎｍ以下が好ましい。また、平均粒界幅は０．３ｎｍ以上２．０ｎｍ以下であることが好ましい。

強磁性結晶粒子の平均粒径は、平面ＴＥＭ観察画像を用いて算出することができ、例えば、ＴＥＭの観察画像から、２００個の粒子について粒径（円相当径）を測定し、積算値５０％での粒径を平均粒径とすることができる。

強磁性結晶粒子の平均粒径は、熱的な安定性を得るために上記範囲であることが好ましい。これは、強磁性結晶粒子の平均粒径を３ｎｍ以上とすることにより、熱揺らぎによる影響を抑制し、データをより確実に維持することができ好ましいためである。また、強磁性結晶粒子の平均粒径を１２ｎｍ以下とすることにより、１ビットあたりの粒子数を十分に確保し、再生時のＳＮＲを高めることができるため好ましい。

垂直記録層１３に含まれる垂直磁性層１３１の総膜厚は特に限定されるものではないが、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることがより好ましい。

また、垂直磁性層１３１は、導電体であることが好ましい。これにより、データの書き込み時に電界を印加した際、垂直磁性層１３１が電界を引き込むことで拡散を抑える働きをするため、垂直記録層に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積が小さくなり、記録密度を増大させることができる。

ここまで垂直磁性層１３１について説明してきたが、本実施形態の垂直記録媒体に含まれる、垂直磁性層１３１は１層に限定されるものではなく、２層以上の多層構造としてもよい。

（誘電磁性層）
次に誘電磁性層１３２について説明する。

誘電磁性層１３２は上述のように磁性と誘電性を併せ持ち、グラニュラ構造とすることができる。そして、誘電磁性層１３２は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とを含むことができる。磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質は例えば、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上とすることができる。

なお、ここでいう磁性とは強磁性（硬磁性又は軟磁性）又は反磁性のことを意味している。そして、誘電磁性層１３２は、磁性と誘電性又は強誘電性を持っていることが好ましく、強磁性と強誘電性を持っていることがより好ましい。

誘電磁性層１３２が上述の構成を有することより、酸化物、窒化物、炭素系材料等の偏析により粒界層が成長し、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の肥大化抑制と粒径の均一化（径分散の減少）が生じ、また誘電磁性層１３２の表面が滑らかになる。これにより再生信号のノイズの低減、また記録再生ヘッドの飛行が安定してスペーシングロスの低減が可能となり、結果としてＳＮＲに優れた記録再生特性が得られる。

磁性と誘電性とを併せ持つ粒子（以下、「誘電磁性粒子」とも記載する）の材料としては特に限定されるものではないが、誘電磁性粒子は例えば（Ｂｉ_１−ａＸ_ａ）（Ｆｅ_１−ｂＭ_ｂ）Ｏ_３を含むことが好ましい。この場合、元素ＸはＢａ、Ｌａから選ばれた１種類以上の元素、元素ＭはＭｎ、Ｔｉから選ばれた１種類以上の元素であり、置換率ａはａ≦０．８、置換率ｂはｂ≦０．５、かつ０．０１≦ａ＋ｂ≦１．３を満たすことが好ましい。元素Ｘと元素Ｍ、置換率ａとｂとを係る範囲とすることにより特に好適な磁性と誘電性を併せ持つ材料を形成することができる。

ＢｉＦｅＯ_３は誘電性材料として知られているが、ＢｉＦｅＯ_３の材料のＢｉの一部を元素Ｘで、Ｆｅの一部を元素Ｍで置換することで、特に好適な強磁性と誘電性を発現する。この場合の置換率ａを、０．８以下、置換率ｂを、０．５以下の範囲内とすることで、上述のように特に好適な強磁性と強誘電性を併せ持つ好適な材料を形成できる。

このような材料としては例えばＢｉ（Ｆｅ_０．９５Ｍｎ_０．０５）Ｏ_３、（Ｂｉ_０．８Ｂａ_０．２）ＦｅＯ_３、（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．３Ｌａ_０．２）ＦｅＯ_３、（Ｂｉ_０．７Ｌａ_０．３）（Ｆｅ_０．７Ｍｎ_０．３）Ｏ_３、（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．３Ｌａ_０．２）（Ｆｅ_０．７Ｍｎ_０．１Ｔｉ_０．２）Ｏ_３などを挙げることができる。

また、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子としては上記材料に限定されず、例えばＭ−Ｆｅ−Ｏ系、Ｍ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｏ系、Ｍ−Ｃｏ−Ｏ系、Ｍ−Ｎｉ−Ｏ系、Ｍ−Ｃｏ−Ｆｅ−Ｏ系、Ｍ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｏ系、Ｍ−Ｃｏ−Ｍｎ−Ｏ系、Ｍ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｏ系、Ｍ−Ｖ−Ｏ系（Ｍは、希土類元素、Ｂｉ、Ｙ、アルカリ土類元素の中から選択された１種類以上の元素）等を含むこともできる。

また、誘電磁性層１３２は上述のように、グラニュラ構造を構成するため、誘電磁性粒子の他に、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質（以下、単に「粒界構成物質」とも記載する）として、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択される１種類以上の材料を用いるのが好ましい。

これらの粒界構成物質は、誘電磁性粒子の外に偏析しやすく、これにより誘電磁性層１３２を好適にグラニュラ構造とすることができる。そしてこの作用により、誘電磁性粒子との粒界が成長し、誘電磁性粒子の肥大化を抑制し、また粒径の均一化が可能となる。

本実施形態の誘電磁性層１３２に含まれる粒界構成物質としては、誘電磁性粒子に含まれる金属元素以外の元素の酸化物、窒化物、炭素系材料である材料が好ましい。

酸化物では、Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｂ酸化物、Ｒｕ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｚｒ酸化物、などを挙げられる。これら酸化物のいずれか１種類以上を用いることができる。

また、窒化物では、Ａｌ窒化物、Ｂ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｃｕ窒化物、Ｆｅ窒化物、Ｍｇ窒化物、Ｍｏ窒化物、Ｎｂ窒化物、Ｓｉ窒化物、Ｔａ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｗ窒化物、Ｙ窒化物、Ｚｒ窒化物、などを挙げられる。これら窒化物のいずれか１種類以上を用いることができる。

炭素系材料では、Ｃ、Ｓｉ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｗ炭化物、Ｃｒ炭化物、Ｃｏ炭化物、Ｔａ炭化物、などが挙げられる。これら炭素系材料のいずれか１種類以上を用いることができる。

誘電磁性層１３２の粒界構成物質として、特にＣｒ酸化物、Ｂ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｗ酸化物、Ｓｉ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｔａ窒化物、Ｃ、Ｗ炭化物、Ｂ炭化物から選ばれる１種類以上の材料を好適に用いることができる。

誘電磁性層１３２の粒界構成物質として、酸化物、窒化物、炭素系材料（以下「酸化物等」とも記載する）の含有量は、誘電磁性層１３２中の粒界構成物質以外の組成を一つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、２ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下が好ましく、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。

酸化物等の粒界構成物質の含有量が上記範囲にある場合、誘電磁性層１３２を形成した際、誘電磁性粒子の周りに酸化物等の粒界構成物質が析出し、層全体に渡ってより均一に誘電磁性粒子の孤立化、微細化を達成できるため好ましい。誘電磁性層１３２の中に存在する酸化物等の粒界構成物質の含有量を１８ｍｏｌ％以下とすることにより、酸化物等の粒界構成物質が誘電磁性粒子内に残留することや、誘電磁性粒子の上下に酸化物等の粒界構成物質が析出することを抑制し、誘電磁性層１３２の配向性や結晶性を十分に保つことができるため好ましい。また、酸化物等の粒界構成物質の含有量を２ｍｏｌ％以上とすることにより、誘電磁性粒子を十分に分離、微細化することができ、電磁変換特性の劣化を抑制することができるため好ましい。

誘電磁性層１３２は、飽和磁化（Ｍｓ）と誘電磁性層１３２の膜厚（Ｔ）の積（Ｍｓ・Ｔ）が、０．０１ｍｅｍｕ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。

誘電磁性層１３２の膜厚は特に限定されるものではないが、例えば５０ｎｍ以下であることが好ましい。誘電磁性層１３２の厚さを５０ｎｍ以下とすることにより、誘電磁性層１３２内の誘電磁性粒子の粒径を小さくすることができ、誘電磁性層１３２の表面粗さＲａを十分に抑制することができる。

垂直磁気記録媒体の表面形状が平滑にできることで、ヘッドの飛行高さを低くすることができ、電磁変換特性を向上させることができる。

誘電磁性層１３２の膜厚は２０ｎｍ以下とするのがさらに好ましい。特に図１に示すように誘電磁性層１３２を垂直記録媒体の表層側に設けた構成とする場合、誘電磁性層１３２の厚さ分だけ垂直磁性層１３１とヘッドの再生素子との距離が離れることとなる。このため、ヘッドと垂直磁性層１３１との間の距離を十分短くするために誘電磁性層１３２の膜厚を上記範囲とすることがより好ましい。

また、誘電磁性層１３２の厚さの下限値は特に限定されるものではないが、例えば２ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であることがより好ましい。２ｎｍ以上であれば、誘電磁性層１３２を形成した際、層中に結晶粒子が形成されやすくなるため好ましい。

そして、本実施形態の垂直記録媒体においては、垂直磁性層１３１に含まれる強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性粒子とが、厚み方向に連続した柱状晶を構成するのが好ましい。このような構成を採用することで、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の結晶性を高めることが可能となり、また、粒子の肥大化を抑制することが可能となるので、ＳＮＲの優れた垂直磁性層を構成することが可能となる。

特に本実施形態の垂直記録媒体では、誘電磁性層１３２は粒界構成物質により粒界を形成したグラニュラ構造となっている。このため、垂直磁性層１３１に酸化物等を添加してグラニュラ構造とすることで、上述のように垂直磁性層１３１、及び誘電磁性層１３２にそれぞれ含まれる強磁性結晶粒子と、誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を、より構成しやすくなる。これにより、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とは、結晶性や結晶配向性をより高め、また粒子の肥大化をより抑制することができる。

本実施形態の垂直記録媒体の垂直記録層１３は垂直磁性層１３１と誘電磁性層１３２とを含んでおり、垂直磁性層１３１と、誘電磁性層１３２との積層により構成することができる。なお、垂直記録層１３に含まれる、垂直磁性層１３１、誘電磁性層１３２の層数は特に限定されるものではない。例えば、垂直記録層１３は、２層以上の垂直磁性層と、２層以上の誘電磁性層と、を積層した構造とすることもできる。また、一方を単層とし他方のみを複数層設けたような構造でも構わない。また、図１に示したように垂直記録層１３を垂直磁性層１３１と誘電磁性層１３２とをそれぞれ一層ずつ含むように構成することもできる。

また、垂直磁性層１３１と誘電磁性層１３２の積層順については特に限定されるものではない。例えば、前述のように垂直磁性層１３１を非磁性基板１１側に配置しその上面に誘電磁性層１３２を積層することができる。この場合、垂直磁性層１３１は、強磁性結晶粒子が非磁性材料中に分散したグラニュラ構造を有していることが好ましい。垂直磁性層１３１がかかる構造を有している場合、磁性結晶粒子及びそれを取り囲む非磁性材料それぞれの上に、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子と粒界構成物質とを容易に成長させることができる。

係る構造とすることにより、誘電磁性層１３２のノイズを抑えることができ、電磁変換特性が向上する。また、下地層１２による配向制御の効果により垂直磁性層１３１中の強磁性結晶粒子の結晶性及び配向性が向上するため、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の結晶性及び配向性も向上し結果としてさらに電磁変換特性が向上する効果が得られる。

また、垂直磁性層１３１が非磁性基板１１側にあることで、電界によりデータを書き込む際の対電極の働きをするため、垂直記録層１３に印加される電界の面積を狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、記録密度を増大させることができる。

また、誘電磁性層１３２が表層側にあることで、誘電磁性層１３２の記録再生ヘッドとの物理的な距離が近くなることで記録再生ヘッドに設けた電界書き込み素子と誘電磁性層１３２との距離を近くできる。このため、誘電磁性層１３２への書き込みが容易となり、垂直記録媒体の高記録密度化が容易となる。

一方で誘電磁性層１３２を非磁性基板１１側とすることもできる。垂直磁性層１３１が表層側にあることで、垂直磁性層１３１の記録再生ヘッドとの物理的な距離が近くなり、再生時の信号出力が大きくでき、ＳＮＲが良好な再生信号が得られる。

さらに電界によりデータを書き込む際、電界は垂直磁性層１３１の中を通って誘電磁性層１３２に印加される。この時、垂直磁性層１３１が表面側にあることで電界の広がり抑制することができ、さらに下地層１２の対電極効果と相まって、垂直記録層に印加される電界の面積をより狭くすることができる。これにより一ビットの占有面積を小さくなり、より記録密度を増大させることができる。

なお、誘電磁性層１３２を非磁性基板１１側に配置する場合、下地層１２の垂直記録層１３側にグラニュラ構造をもった配向調整層を設けることが好ましい。配向調整層上に誘電磁性層１３２を設ける構造では、結晶性の粒子を囲むように粒界層が形成された配向調整層により、配向調整層中の結晶性の粒子の上に誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子が、配向調整層中の非晶質性の粒界層の上には誘電磁性層１３２の粒界構成物質が成長することができる。これにより誘電磁性粒子の結晶性や結晶配向性をより高め、また粒子の肥大化をより抑制することができる。

さらに、誘電磁性層１３２中の誘電磁性粒子の上に垂直磁性層１３１中の強磁性結晶粒子が、誘電磁性層１３２中の粒界構成物質の上に垂直磁性層１３１中の非磁性材料が成長することができる。このため、垂直記録層の粒子の肥大化を抑制し、均一性を維持することができ、結果として電磁変換特性が向上する効果が得られる。

なお、グラニュラ構造をもった配向調整層の構成は特に限定されないが、例えば下地層１２を構成する材料に酸化物を添加した材料により構成することができる。

さらに、誘電磁性層１３２の基板側の層（例えば下地層１２あるいは垂直磁性層１３１）に酸化物等の材料を添加することでグラニュラ構造とした膜を用いた場合、前記基板側の層に添加した酸化物等の材料と、誘電磁性層１３２の粒界構成物質の一部または全部が、同じ材料であることがより好ましい。

具体的には、例えば誘電磁性層１３２の基板側の層が垂直磁性層１３１の場合、垂直磁性層１３１の非磁性粒界領域を構成する物質と、誘電磁性層１３２の磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とが、同じ材料を１種類以上含むことが好ましい。

基板側の層に添加した酸化物等の材料、及び誘電磁性層１３２の粒界構成物質は、各層の粒界部分に含まれることになる。このため、両者に共通の材料が含まれている場合、例えば垂直磁性層１３１上に誘電磁性層１３２を形成した場合、垂直磁性層１３１の粒界部分の上に、誘電磁性層１３２の粒界構成物質が析出して成長し易く、誘電磁性層１３２の粒界形成がより促進され易くなるからである。その結果、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子と垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子が柱状構造をより形成しやすくなり、また誘電磁性粒子の肥大化を抑制する効果がより高くなると考えられる。

なお、ここでは誘電磁性層１３２の基板側に垂直磁性層１３１を配置した場合を例に説明したが、上述のように誘電磁性層１３２の基板側の層が下地層１２の場合にも同様の効果をしめす。

また基板側から順に誘電磁性層１３２、垂直磁性層１３１を積層する場合、垂直磁性層１３１の非磁性粒界領域を構成する物質と、誘電磁性層１３２の磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とが、同じ材料を１種類以上含むことが好ましい。これは上述の説明と同様に、誘電磁性層１３２の粒界構成物質の上に、垂直磁性層１３１の粒界構成物質が析出して成長し易く、垂直磁性層１３１の粒界形成がより促進されやすくなるからである。

（保護層）
保護層１４はヘッドと垂直記録媒体との接触によるダメージから垂直記録媒体を保護するための層である。保護層１４は特に限定されるものではないが、例えばカーボン膜、ＳｉＯ_２膜などが用いられるが、多くの場合はカーボン膜が用いられる。なお、カーボン膜はＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）を含む。

膜の形成にはスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム法などが用いられるが、近年ではイオンビーム法が用いられることが多い。膜厚は特に限定されるものではないが、例えば１ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることが好ましい。

以上に説明したように本実施形態の垂直記録媒体において、磁性と誘電性を併せ持つ誘電磁性層は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上の粒界構成物質と、を含む。このため、誘電磁性層は粒界構成物質が粒界に偏析したグラニュラ構造を有することができる。

このように誘電磁性層がグラニュラ構造を有することにより、誘電磁性層のノイズが低減可能となり、ＳＮＲに優れた記録再生特性を得ることができる。

これは、誘電磁性層が上述のようにグラニュラ構造を有することにより、まず粒界層が成長し、誘電磁性層に含まれる粒子（例えば誘電磁性粒子）の肥大化抑制と粒径の均一化（径分散の減少）を図ることができる。これにより再生信号のノイズが低減される他、誘電磁性層の表面が滑らかになり、記録再生ヘッドの飛行が安定して、スペーシングロスを低減可能となる。

このため、ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直記録媒体とすることができる。
（垂直記録媒体の製造方法）
次に、本実施形態の垂直記録媒体の製造方法の構成例について説明する。

本実施形態の垂直記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、下地層と垂直記録層とを有する垂直記録媒体の製造方法に関する。
そして、垂直記録層は、ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む垂直磁性層と、磁性と誘電性とを併せ持ち、グラニュラ構造を有する誘電磁性層と、を有することができる。

また、誘電磁性層は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とを含み、粒界構成物質は、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上とすることができる。

なお、本実施形態の垂直記録媒体の製造方法は、例えば以下の工程を有することができる。

非磁性基板を準備する非磁性基板準備工程。

非磁性基板の少なくとも一方の面側に、少なくとも一層の下地層を形成する下地層形成工程。

非磁性基板の少なくとも一方の面側に垂直記録層を形成する垂直記録層形成工程。

そして、垂直記録層形成工程は、垂直磁性層を形成する垂直磁性層形成工程、及び、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、粒界構成物質と、を有する誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程を有することができる。

また、上記工程に限定されるものではなく、さらに必要に応じて例えば密着層を形成する密着層形成工程や、裏打ち層を形成する裏打ち層形成工程、保護層を形成する保護層形成工程等を実施することもできる。

上記した各工程について説明する。なお、本実施形態の垂直記録媒体の製造方法により、既述の垂直記録媒体を製造することができる。このため、垂直記録媒体において既に説明した内容と重複する部分について一部説明を省略する。

下地層形成工程については、例えば既述の目的組成を有するターゲットを用いてスパッタリング法により実施することができる。また、密着層１５や裏打ち層を形成する場合も同様にスパッタリング法で目的組成に応じたターゲットを用いて成膜することができる。

本実施形態の垂直記録媒体の製造方法において製造する垂直記録媒体の垂直記録層１３は、垂直磁性層１３１と、グラニュラ構造を有する誘電磁性層１３２と、が積層された構造を有していることが好ましい。

このため、垂直記録層形成工程では、上述のように垂直磁性層形成工程、及び誘電磁性層形成工程を実施することができる。

ここでまず、垂直磁性層形成工程では、例えば既述の目的組成を有するターゲットを用いてスパッタリング法により垂直磁性層を形成できる。なお、既述のように垂直磁性層は強磁性結晶粒子及び該強磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有することが好ましい。

そして、誘電磁性層形成工程では、磁性と誘電性を併せ持つ粒子（誘電磁性粒子）と、該誘電磁性粒子を取り囲むように酸化物等の粒界構成物質による粒界が形成された構造を有する誘電磁性層を形成できる。

誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程では、誘電磁性層を形成する材料として、結晶性を有する材料を好ましく用いることができる。すなわち、誘電磁性層に含まれる磁性と誘電性とを併せ持つ粒子、すなわち誘電磁性粒子の材料（以下、「誘電磁性材料」とも記載する）が結晶性を有していることが好ましい。

そして誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程では、基板温度を誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度未満として誘電磁性層を形成することが好ましい。ここでいう基板温度とは、誘電磁性層１３２を形成する被成膜基板の温度のことを指しており、非磁性基板１１上に形成された下地層１２等を含む基板の温度を意味している。

また、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度とは、非晶質基板上でも誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料が結晶化する温度である。

上述のように、基板温度を誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度未満とすることで、誘電磁性粒子の周りに粒界構成物質が析出・成長し、誘電磁性層１３２をグラニュラ構造とすることができる。

基板温度を誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度以上とすると、誘電磁性層１３２に含まれる粒界構成物質の誘電磁性粒子の周りへの析出が阻害され、誘電磁性粒子の成長を抑制しきれず、グラニュラ構造を得られにくくなり、好ましくない。また、例えば垂直磁性層１３１の上面に誘電磁性層１３２を形成した場合、垂直磁性層１３１の非磁性粒界領域上の対応する部分に粒界構成物質の他に誘電磁性材料の結晶が生じ、誘電磁性層１３２がグラニュラ構造とならない場合がある。このため、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の肥大が生じ、また該非磁性粒界領域上の部分は結晶の配向が異なるためノイズの増大につながり、結果として平坦性や電磁変換特性を損ねる場合があり好ましくない。

誘電磁性層１３２を成膜する際の基板温度は、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度より３００度低い温度以上、結晶化温度未満の範囲であることがより好ましい。さらには基板温度が、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度より３００度低い温度以上、結晶化温度より５０度低い温度以下の範囲であることが特に好ましい。すなわち、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜する際の非磁性基板１１の基板温度をＴｓとした場合、Ｔｃ−３００≦Ｔｓ＜Ｔｃであることがより好ましく、Ｔｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０であることが特に好ましい。

誘電磁性層１３２を成膜する際の基板温度を係る温度範囲とすることで容易に誘電磁性層１３２について、誘電磁性粒子を粒界構成物質が囲んだグラニュラ構造とすることができる。

誘電磁性層１３２を成膜する際、基板温度（Ｔｓ）を結晶化温度より３００度低い温度（Ｔｃ−３００）よりも低い温度とした場合、非磁性基板１１に後述のようにバイアスをかけても誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性粒子の結晶性が不十分なため、誘電磁性層１３２に誘電特性と磁性特性が得られないため好ましくない。

また誘電磁性層１３２を成膜する際には、非磁性基板１１にバイアスを印加することが好ましい。

基板温度が誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度未満でも、例えば垂直磁性層の強磁性結晶粒子のように高配向の部分の上面については誘電磁性層１３２は誘電磁性粒子を形成する場合がある。しかし、係る温度域で形成される誘電磁性粒子の結晶性は十分ではないことがある。このため、上述のように誘電磁性層１３２を形成する際に、非磁性基板１１にバイアスを印加し、誘電磁性粒子の結晶性を高めることが好ましい。

係る条件で例えば垂直磁性層１３１上や、配向調整層上に、誘電磁性層１３２を形成することにより、容易に誘電磁性層１３２が、誘電磁性粒子と、該誘電磁性粒子を取り囲むように粒界構成物質領域と、を有する構造とすることができる。すなわち、誘電磁性層１３２を容易にグラニュラ構造を有する構造とすることができ好ましい。

非磁性基板にバイアス（Ｂｉａｓ）を印加する場合、バイアスは交流バイアスであることが好ましく、特に高周波バイアスであることが好ましい。これは、ＤＣ（直流）バイアスの場合、誘電磁性層１３２のチャージアップにより非磁性基板１１にバイアスを印加する効果が十分得られない場合があるためである。非磁性基板１１に印加するバイアスは、周波数は特に限定されないが、実用上の観点から周波数は０．１ｋＨｚ以上２．５ＧＨｚ以下であることが好ましく、１５０ｋＨｚ以上２．４５ＧＨｚ以下であることがより好ましい。

誘電磁性粒子の材料としては特に限定されるものではないが、誘電磁性粒子は例えば（Ｂｉ_１−ａＸ_ａ）（Ｆｅ_１−ｂＭ_ｂ）Ｏ_３を含むことが好ましい。この場合、元素ＸはＢａ、Ｌａから選ばれた１種類以上の元素、元素ＭはＭｎ、Ｔｉから選ばれた１種類以上の元素であり、置換率ａはａ≦０．８、置換率ｂはｂ≦０．５、かつ０．０１≦ａ＋ｂ≦１．３を満たすことが好ましく、元素ＸとＭ、置換率ａとｂを係る範囲とすることにより特に好適な磁性と誘電性を併せ持つ材料を形成することができる。

誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料として例えば、Ｂｉ（ＦｅＭｎ）Ｏ系の材料、（ＢｉＢａ）ＦｅＯ系の材料、（ＢｉＢａＬａ）（ＦｅＭｎ）Ｏ系の材料、（ＢｉＢａＬａ）（ＦｅＭｎＴｉ）Ｏ系の材料、（ＢｉＬａ）ＦｅＯ系の材料を用いる場合、基板温度は３００℃以上６００℃未満とすることが好ましい。特に誘電磁性層に含まれる材料として上記材料を用いる場合、基板温度は３００℃以上５５０℃以下とすることがより好ましい。

また、誘電磁性層１３２は上述のように、グラニュラ構造を構成するため、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子、すなわち誘電磁性粒子の材料の他に、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質として、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択される１種類以上の材料を含むことが好ましい。

これらの粒界構成物質は、誘電磁性粒子の外に偏析しやすく、これにより誘電磁性層１３２を好適にグラニュラ構造とすることができる。そしてこの作用により、誘電磁性粒子との粒界が成長し、誘電磁性粒子の肥大化を抑制し、また粒径の均一化が可能となる。

本実施形態の誘電磁性層１３２に含まれる粒界構成物質としては、誘電磁性粒子に含まれる金属元素以外の元素の酸化物、窒化物、炭素系材料である材料が好ましい。

酸化物では、Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｂ酸化物、Ｒｕ酸化物、Ｎｂ酸化物、Ｚｒ酸化物、などを挙げられる。これら酸化物のいずれか１種類以上を用いることができる。

また、窒化物では、Ａｌ窒化物、Ｂ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｃｕ窒化物、Ｆｅ窒化物、Ｍｇ窒化物、Ｍｏ窒化物、Ｎｂ窒化物、Ｓｉ窒化物、Ｔａ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｗ窒化物、Ｙ窒化物、Ｚｒ窒化物、などを挙げられる。これら窒化物のいずれか１種類以上を用いることができる。

炭素系材料では、Ｃ、Ｓｉ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｗ炭化物、Ｃｒ炭化物、Ｃｏ炭化物、Ｔａ炭化物、などが挙げられる。これら炭素系材料のいずれか１種類以上を用いることができる。

誘電磁性層１３２の粒界構成物質として、酸化物、窒化物、炭化物（以下「酸化物等」とも記載する）の含有量は、誘電磁性層１３２中の粒界構成物質以外の組成を一つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、２ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下が好ましく、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。

酸化物等の粒界構成物質の含有量が上記範囲にある場合、誘電磁性層１３２を形成した際、誘電磁性粒子の周りに酸化物等の粒界構成物質が析出し、層全体に渡ってより均一に誘電磁性粒子の孤立化、微細化を達成できるため好ましい。誘電磁性層１３２の中に存在する酸化物等の粒界構成物質の含有量を１８ｍｏｌ％以下とすることにより、酸化物等の粒界構成物質が誘電磁性粒子内に残留することや、誘電磁性粒子の上下に酸化物等の粒界構成物質が析出することを抑制し、誘電磁性層１３２の配向性や結晶性を十分に保つことができるため好ましい。また、酸化物等の粒界構成物質の含有量を２ｍｏｌ％以上とすることにより、誘電磁性粒子を十分に分離、微細化することができ、電磁変換特性の劣化を抑制することができるため好ましい。

誘電磁性層１３２の粒界構成物質として、特にＣｒ酸化物、Ｂ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｗ酸化物、Ｓｉ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｔａ窒化物、Ｃ、Ｗ炭化物、Ｂ炭化物から選ばれる１種類以上の材料を好適に用いることができる。

そして特に、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが、積層するように配置されていることが好ましい。すなわち、垂直記録層１３は、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることが好ましい。また、同時に、垂直磁性層１３１の非磁性粒界領域と、誘電磁性層１３２の粒界構成物質と、が積層するように配置されていることが好ましい。

以下に垂直磁性層１３１上に誘電磁性層１３２を形成した場合を例に説明する。

この場合、垂直磁性層１３１に含まれる強磁性結晶粒子の上に誘電磁性層１３２中の誘電磁性粒子が成長することが好ましい。さらに、垂直磁性層１３１中の強磁性結晶粒子と誘電磁性層１３２中の誘電磁性粒子が柱状構造を形成することが好ましい。これにより基板面に対して垂直に印加した磁界を制御することで、垂直記録層１３に特にＳＮＲに優れた状態でデータを記録することができる。

この時、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子の格子定数と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の格子定数とを近い値とすることが好ましい。このように構成することにより、あたかも垂直磁性層１３１が、誘電磁性層１３２の配向制御層のごとく機能する。このため、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子上に誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の成長が容易となる。

発明者らの検討によると係る条件下で誘電磁性層１３２を形成する際、非磁性基板１１にバイアスを印加することで、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度未満でも高い結晶性を有する誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子を得られることが確認できた。このため、例えば垂直磁性層の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶をより確実に構成することができる。

一方で、垂直磁性層１３１は強磁性結晶粒子の周りに非磁性粒界領域が形成された膜であることが好ましい。非磁性粒界領域は、既述のように例えば強磁性材料に酸化物等を含有させた場合、該酸化物の析出により形成される。このため明確な結晶構造を有しない。

そして、上述のように垂直磁性層１３１の上に誘電磁性層１３２を形成した場合、垂直磁性層１３１の非磁性粒界領域に対応した部分には、誘電磁性層１３２中の粒界構成物質領域が形成され、誘電特性および磁気特性を発現しない。このような条件下では非磁性基板１１に交流バイアスを印加しても、誘電磁性層１３２のうち、垂直磁性層１３１の非磁性粒界領域の上面部分には誘電磁性材料は結晶を形成しないことが実験により確かめられた。

以上のように本実施形態の垂直記録媒体の製造方法では、粒界構成物質を含んだ誘電磁性層１３２は、例えばグラニュラ構造を有する垂直磁性層１３１の上に、基板温度を誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料の結晶化温度未満として成膜することが好ましい。

さらに誘電磁性層１３２の成膜時に非磁性基板１１に交流バイアスを印加することが好ましい。これにより、誘電磁性層１３２を容易に、誘電磁性粒子と、該誘電磁性粒子を取り囲む粒界構成物質と、を有する構造、すなわち、グラニュラ構造とすることができる。

またこの方法によれば、垂直磁性層１３１を構成する強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２を構成する誘電磁性粒子とが、厚み方向に連続した柱状晶を構成することができる。このような構成を採用することで、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の結晶性を高めることが可能となり、また、粒子の肥大化を抑制することが可能となるので、ＳＮＲの優れた表面の平滑な垂直記録層１３を構成することが可能となる。

なお、ここで、垂直磁性層１３１上に誘電磁性層１３２を形成する場合を例に説明したが、誘電磁性層１３２は既述のように非磁性基板１１側に形成することもできる。この場合、誘電磁性層１３２は粒界構成物質を含み、既述のような材料を使用した下地層１２を使い、上述の条件で成膜を行うことにより、粒界構成物質が誘電磁性粒子を取り囲んだグラニュラ構造とすることができる。

この際、下地層１２の結晶粒子が上記垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と同様の機能を果たすため、誘電磁性粒子の結晶性および配向性が良好な誘電磁性層１３２が得られる。
また、下地層１２の表面側に酸化物等の非磁性材料を含んだグラニュラ構造の配向制御層を設けることで、誘電磁性層１３２の粒界構成物質が前記配向制御層の非磁性材料領域上に形成され、誘電磁性粒子の肥大化をより抑制することができる。

［第２の実施形態］
本実施形態では、第１の実施形態で説明した垂直記録媒体を備えた垂直記録再生装置について説明する。

図２は、第１の実施形態で説明した垂直記録媒体を用いた垂直記録再生装置の一例を示すものである。図２に示す垂直記録再生装置２０は、第１の実施形態で説明した垂直記録媒体２１と、垂直記録媒体２１を回転駆動させる媒体駆動部２２と、垂直記録媒体２１に情報を記録再生する記録再生ヘッド２３と、この記録再生ヘッド２３を垂直記録媒体２１に対して相対運動させるヘッド駆動部２４と、記録再生信号処理系２５とを備えることができる。

記録再生信号処理系２５は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を記録再生ヘッド２３に送り、記録再生ヘッド２３からの再生信号を処理してデータを外部に送ることができるように構成することができる。

本実施形態の垂直記録再生装置２０に用いる記録再生ヘッド２３には記録素子と再生素子が独立して設けることができる。そして、記録素子には針状電極を用いた電界書き込み素子、再生素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子、トンネル効果を利用したＴｕＭＲ素子などを用いることができる。

本実施形態の垂直記録再生装置によれば、第１の実施形態で説明した垂直記録媒体を用いているため、ＳＮＲに優れた記録再生特性を有する垂直記録再生装置とすることができる。また、例えば高記録密度電界書き込みヘッドを組み合わせて用いることにより、高記録密度の垂直記録再生装置とすることができる。

以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
本実施例では、以下の手順で垂直記録媒体を形成した。なお、以下に既述のように、本実施例の垂直記録媒体においては、軟磁性裏打ち層１６を含まない点、及び保護層１４の上面に潤滑膜を形成した点以外は図１に示した垂直記録媒体と同様の構成とした。

非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる（以下、係る組成を「５０Ｃｒ−５０Ｔｉ」とも記載する）ターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、Ｗ含有量が６ａｔ％、残部がＮｉからなる（以下、係る組成を「９４Ｎｉ−６Ｗ」とも記載する）ターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとしたあと、Ｒｕターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍとなるように成膜し、これらを下地層１２とした。

下地層１２の上に、Ｃｒ含有量が８ａｔ％、Ｐｔ含有量が２１ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９６ｍｏｌ％と、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を４ｍｏｌ％と、を含む（以下、このような組成を「９６（７１Ｃｏ８Ｃｒ２１Ｐｔ）−４（Ｃｒ_２Ｏ_３）」のように記載する）ターゲットを用い、チャンバー内の圧力を３Ｐａとして垂直磁性層１３１を膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。

次いで誘電磁性層１３２を成膜した。まず、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．５：０．５：０．９２：０．０８：３の化合物合金を９０ｍｏｌ％と、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％とを含む、９０（（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．９２Ｍｎ_０．０８）Ｏ_３）−１０（Ｃｒ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚１５ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。

なお、誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、上記基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。
（表面粗さ）
得られた媒体の表面粗さをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．１８ｎｍであった。
（ＳＮＲ特性）
垂直記録媒体の記録媒体特性の評価を、リードライトアナライザー（米国ＧＵＺＩＫ社製 型式：ＲＷ１６３２）、およびスピンスタンド（米国ＧＵＺＩＫ社製 型式：Ｓ１７０１ＭＲ）を用いて測定、評価した。

測定に当たっては、測定半径２１ｍｍ、回転数５４００ｒｐｍ、最大信号周波数５６５．４２ＭＨｚ（１インチあたり２３５２キロビットの線記録密度）、書き込み電圧１．５Ｖの条件で電磁変換特性を測定した。測定に用いた記録再生ヘッドは、書き込み素子として先端径１０ｎｍの電極針を、再生素子としてＴＭＲ薄膜を有するヘッドを、有しており、データの書き込みにはデータ列を電気の極性に変換し電極針から電圧を印加する方法を用いた。

記録媒体特性評価の結果、ＳＮＲは２１．８ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて誘電磁性層１３２の微細構造を観察した。非磁性基板１１と垂直な面を観察（断面ＴＥＭ観察）したところ、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の結晶粒が柱状に形成しており、隣接する柱状の結晶粒を粒界部分が分割している構造を明確に観察できた。このように誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子が、基板面に対して垂直方向に柱状に成長した構造を有する場合、粒子の成長状態について、表中「柱状構造」と記載する。また、組成の定性分析結果、粒界部分からはＣｒとＯを検出した。

さらに垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子上に誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子が、ほぼ同じ幅で積み重なって連続した柱状構造になっていることを確認できた。すなわち、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。特に、垂直磁性層１３１の１つの強磁性結晶粒子の上に、誘電磁性層１３２の１つの誘電磁性粒子が成長している構造を有することも確認できた。このように垂直磁性層１３１の１つの強磁性結晶粒子の上に、誘電磁性層１３２の１つの誘電磁性粒子が成長している構造を有する場合、粒子の成長状態について、表中「１ｂｙ１」と記載する。

また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。

次に、平面方向からの観察（平面ＴＥＭ）を行ったところ、誘電磁性層１３２において、誘電磁性粒子を、誘電磁性層１３２に粒界として取り囲んだグラニュラ構造となっていることが観察できた。また、組成の定性分析結果、粒界部分からはＣｒとＯを検出したことから粒界構成物質として添加したＣｒ酸化物からなるものと推定できた。この平面ＴＥＭ像から見積もった誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性粒子の平均粒径は、６．２ｎｍであった。
［実施例２〜実施例１５］
垂直磁性層１３１および誘電磁性層１３２の材料、膜厚を表１に記載の材料、膜厚に変更した他は、実施例１と同様に垂直記録媒体を作製した。

なお、いずれの実施例においても誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

得られた垂直記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

なお、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの実施例においても誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子が、基板面に対して垂直方向に柱状に成長した構造を有することを確認できた。また、いずれの実施例においても垂直磁性層１３１の１つの強磁性結晶粒子の上に、誘電磁性層１３２の１つの誘電磁性粒子が成長している構造を有することを確認できた。すなわち、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。
［比較例１］
誘電磁性層１３２を以下の手順で成膜した点以外は実施例１と同様にして、垂直記録媒体を作製した。

実施例１の場合と同様にして垂直磁性層１３１まで形成した基板を、５００℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．５：０．５：０．９２：０．０８：３の合金である（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．９２Ｍｎ_０．０８）Ｏ_３のターゲットを使い、４０．６ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながらＲＦマグネトロン法により膜厚１５ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。

なお、誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、上記基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

誘電磁性層１３２上には、実施例１と同様にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜として、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍになるように塗布して垂直記録媒体を作製した。

得られた垂直記録媒体について、実施例１と同様にして評価を行なった。
（表面粗さ）
実施例１と同様に、得られた垂直記録媒体の表面粗さＲａをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．３３ｎｍであった。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは１７．４ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて誘電磁性層１３２の微細構造を観察した。非磁性基板１１と垂直な面を観察（断面ＴＥＭ観察）したところ、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の結晶粒が柱状に形成しており、隣接する柱状の結晶粒を粒界部分が分割している構造を観察できた。粒界部分は、実施例１に比して明確ではなく、粒界部分の組成の定性分析結果からはＢｉ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｏを検出した。さらに垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子上に誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子が、ほぼ同じ幅で積み重なって連続した柱状構造になっていることを確認できた。すなわち、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。

次に、平面方向からの観察（平面ＴＥＭ）を行ったところ、誘電磁性層１３２において、誘電磁性粒子を、粒界により取り囲んだグラニュラ構造となっていることが観察できた。粒界部分の厚さは、実施例１に比べて明確ではなく、粒界の厚さも薄かった。また、組成の定性分析結果、粒界部分からはＢｉ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｏを検出したことから非晶質の誘電磁性材料からなるものと推定できた。すなわち、誘電磁性材料の一部が、垂直磁性層１３１中の非磁性粒界層の上で結晶化しきれなかったため粒界が形成されたと推定した。この平面ＴＥＭ像から見積もった誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性粒子の平均粒径は、７．５ｎｍであった。
［比較例２］
垂直記録層１３を以下の手順で成膜した点以外は実施例１と同様にして、垂直記録媒体を作製した。

実施例１の場合と同様にして下地層１２まで形成した基板に、Ｃｒ含有量が１２ａｔ％、Ｐｔ含有量が１６ａｔ％、Ｂ含有量が６ａｔ％、残部がＣｏからなる（以下、このような組成を「６６Ｃｏ１２Ｃｒ１６Ｐｔ６Ｂ」のように記載する）ターゲットを用い、チャンバー内の圧力を３Ｐａとして垂直磁性層１３１を膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。

次に基板を、４５０℃まで加熱し、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．５：０．５：０．９２：０．０８：３の合金である（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．９２Ｍｎ_０．０８）Ｏ_３のターゲットを使い、４０．６ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながらＲＦマグネトロン法により膜厚１５ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。

なお、誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、上記基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

誘電磁性層１３２上には、実施例１と同様にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を厚さ３ｎｍ形成し、潤滑膜として、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍになるように塗布して垂直記録媒体を作製した。

得られた垂直記録媒体について、実施例１と同様にして評価を行なった。
（表面粗さ）
実施例１と同様に、得られた垂直記録媒体の表面粗さＲａをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．８３ｎｍであった。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは１３．２ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて誘電磁性層１３２の微細構造を観察した。非磁性基板１１と垂直な面を観察（断面ＴＥＭ観察）したところ、誘電磁性層１３２の結晶粒は形状が不規則であり結晶粒と結晶粒の境界も明確に観察できなかった。このように誘電磁性層の誘電磁性粒子が基板面に対して垂直以外の角度で成長した粒子を含む構造の場合、粒子の成長状態について、表中「不規則形状」と記載する。

また、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と無関係に誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子が形成されていることが確認できた。

次に、平面方向からの観察（平面ＴＥＭ）を行ったが、誘電磁性粒子の粒界部分を明確に観測できなかった。この平面ＴＥＭ像から見積もった平均粒径は、１４．６ｎｍであった。

ＴＥＭの観察結果から、誘電磁性層１３２はグラニュラ構造を有しておらず、強磁性結晶粒子と誘電磁性粒子が柱状構造を形成していないことを確認できた。

実施例１〜実施例１５と比較例１と２の比較から、誘電磁性層１３２に酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上を添加した方が、優れた垂直記録媒体を得られることが確認できた。これは、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上を添加した場合、これらの物質が粒界として誘電磁性粒子を分割し、誘電磁性層１３２がグラニュラ構造になることで、誘電磁性層１３２からの磁気ノイズが低減したためである。

実施例１〜実施例６の結果を比較すると、誘電磁性層１３２の厚さは２ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲が好ましいことが確認できた。さらに３ｎｍ以上２０ｎｍ以下がより好ましいことが確認できた。

また、実施例１４と実施例１５の結果とを比較すると、垂直磁性層１３１の厚さは２５ｎｍ以下の範囲が好ましいことが確認できた。

実施例１〜７、実施例９、１０、１２、１４、１５と実施例８、実施例１１、実施例１３との比較から、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の材料として、（Ｂｉ_１−ａＸ_ａ）（Ｆｅ_１−ｂＭ_ｂ）Ｏ_３、（元素ＸはＢａ、Ｌａから選ばれた１種類以上の元素、元素ＭはＭｎ、Ｔｉから選ばれた１種類以上の元素であり、置換率ａはａ≦０．８、置換率ｂはｂ≦０．５、かつ０．０１≦ａ＋ｂ≦１．３を満たす）を含むことが好ましいことが確認できた。
［実施例１６〜２４］
垂直磁性層１３１、誘電磁性層１３２の材料、膜厚を表２に記載の材料、膜厚に変更した点以外は、実施例１と同様にして垂直記録媒体を作成した。

なお、いずれの実施例においても誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

得られた垂直記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。

なお、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの実施例においても垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。

実施例１６〜２４の結果から、誘電磁性層１３２に粒界構成物質として種々の酸化物、窒化物を一種類以上を添加することができることが確認できた。

実施例１６と１７、実施例１９と２１の比較から、誘電磁性層１３２に含まれる粒界構成物質と、垂直磁性層１３１に添加した非磁性材料の全部もしくは一部が同じ物質である方が、特性が良好であることを確認できた。

実施例１６〜２４の結果から、垂直磁性層１３１としてＣｏとＰｔを含んだ各種の磁性材料を使用できることが確認できた。
［実施例２５］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる、５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、基板温度を２５０℃まで加熱したのち、Ｖ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｒからなる（以下、係る組成を「８０Ｃｒ−２０Ｖ」とも記載する）ターゲット、ＭｇＯターゲットを用いて、膜厚が１０ｎｍの８０Ｃｒ−２０Ｖ層と、膜厚が５ｎｍのＭｇＯ層と、をその順に成膜し、これらを下地層１２とした。

次に、基板温度を４５０℃まで加熱した後、チャンバー内圧力を３．０Ｐａとし、Ｐｔ含有量が５０ａｔ％、残部がＦｅからなる合金を８２ｍｏｌ％と、Ｃを１８ｍｏｌ％と、含む（以下、係る組成を「８２（５０Ｆｅ５０Ｐｔ）−１８（Ｃ）」とも記載する）ターゲットを用いて膜厚が７ｎｍの垂直磁性層１３１を成膜した。

次いで誘電磁性層１３２を成膜した。まず、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０．６ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｏの含有モル比が０．５：０．５：１：３の化合物合金を８８ｍｏｌ％と、Ｃを１２ｍｏｌ％と、を含む（以下、係る組成を８８（（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）ＦｅＯ_３）−１２（Ｃ）とも記載する）ターゲットを使い、膜厚が２０ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。

なお、誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、上記基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。

得られた垂直記録媒体について、実施例１と同様にして評価を行なった。
（表面粗さ）
実施例１と同様に、得られた垂直記録媒体の表面粗さＲａをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．２２ｎｍであった。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは２１．１ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、実施例１と同様に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの実施例においても垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の平均粒径は６．４ｎｍであった。
［実施例２６〜３３］
垂直磁性層１３１、誘電磁性層１３２の材料、膜厚を表３に記載の材料、膜厚に変更した他は、実施例２５と同様に垂直記録媒体を作成した。

なお、いずれの実施例においても誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

得られた垂直記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表３に示す。

なお、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの実施例においても垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。

実施例２５〜３３の結果から、誘電磁性層１３２に粒界構成物質として種々の酸化物、窒化物、炭素系材料を一種類以上を添加することができることが確認できた。

実施例２７と２８の比較から、誘電磁性層１３２に含まれる粒界構成物質と、垂直磁性層１３１に添加した非磁性材料の全部もしくは一部が同じ物質である方が、特性が良好であることを確認できた。

実施例２５〜３３の結果から、垂直磁性層１３１としてＦｅとＰｔを含んだ各種の磁性材料を使用できることが確認できた。

実施例２９と実施例３３の比較から、垂直磁性層１３１の膜厚は、５ｎｍ以上が好ましいことが確認できた。
［実施例３４］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる、５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、Ｔａターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍのＴａ層を成膜した。続いて、チャンバー内圧力を７Ｐａにしたあと、Ｐｔターゲットを用いて、膜厚が１５ｎｍのＰｔ層を成膜し、これらを下地層１２とした。

次いで誘電磁性層１３２を成膜した。まず、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０．６ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．６５：０．３５：０．９：０．１：３の化合物合金を８８ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１２ｍｏｌ％とを含む、８８（（Ｂｉ_０．６５Ｂａ_０．３５）（Ｆｅ_０．９Ｍｎ_０．１）Ｏ_３）−１２（Ｂ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚１４ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。

なお、誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、上記基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

次に垂直磁性層１３１を成膜した。まず、基板温度を２００℃以下まで冷却し、Ｃｒ含有量が１１ａｔ％、Ｐｔ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％と、を含む（以下、このような組成を「９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）」のように記載する）ターゲットを用い、チャンバー内の圧力を３Ｐａとして垂直磁性層１３１を膜厚が１２ｎｍになるように成膜した。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。
（表面粗さ）
実施例１と同様に、得られた垂直記録媒体の表面粗さＲａをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．１８ｎｍであった。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは２１．３ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、実施例１と同様に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の平均粒径は６．３ｎｍであった。
［実施例３５〜４１］
下地層１２、垂直磁性層１３１、誘電磁性層１３２の材料、誘電磁性層１３２の膜厚を表４に記載の材料、膜厚に変更した他は、実施例３４と同様に垂直記録媒体を作成した。

なお、いずれの実施例においても、誘電磁性層１３２成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層１３２を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

実施例３４〜４１で得られた垂直記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表４に示す。

なお、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの実施例においても垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。

実施例３４〜４１の結果から、非磁性基板側に誘電磁性層１３２を成膜し、その上に垂直磁性層１３１を成膜した構成でも垂直記録媒体を作成できることが確認できた。

実施例３４と３６の比較から、多層とした下地層１２の内、誘電磁性層１３２側の層に酸化物等の非磁性材料を添加した下地材料を用いるのが好ましいことが確認できた。

実施例３６〜４１の比較から。誘電磁性層１３２の粒界構成物質は、誘電磁性層１３２中の粒界構成物質以外の組成を一つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、２ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下が好ましく、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることがより好ましいことが確認できた。
［実施例４２］
密着層１５と下地層１２の間に、裏打ち層を形成した他は、実施例１と同様にして垂直記録媒体を作成した。

非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる、５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、Ｂ含有量が２０ａｔ％、Ｃｏ含有量が３０ａｔ％、残部がＦｅからなる（以下、係る組成を「５０Ｆｅ３０Ｃｏ２０Ｂ」とも記載する）ターゲットを用いて膜厚２０ｎｍの５０Ｆｅ３０Ｃｏ２０Ｂ層を成膜した。次いでＲｕターゲット、５０Ｆｅ３０Ｃｏ２０Ｂターゲット用いて膜厚が０．８ｎｍのＲｕ層、及び膜厚が２０ｎｍの５０Ｆｅ３０Ｃｏ２０Ｂ層をそれぞれ成膜し、これらを裏打ち層とした。

次に、Ｗ含有量が６ａｔ％、残部がＮｉからなる９４Ｎｉ−６Ｗターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとしたあと、Ｒｕターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍとなるように成膜し、これらを下地層１２とした。

下地層１２の上に、Ｃｒ含有量が８ａｔ％、Ｐｔ含有量が２１ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９６ｍｏｌ％と、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を４ｍｏｌ％と、を含む、９６（７１Ｃｏ８Ｃｒ２１Ｐｔ）−４（Ｃｒ_２Ｏ_３）ターゲットを用い、チャンバー内の圧力を３Ｐａとして垂直磁性層１３１を膜厚が１５ｎｍになるように成膜した。

次いで誘電磁性層１３２を成膜した。まず、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．５：０．５：０．９２：０．０８：３の化合物合金を９０ｍｏｌ％と、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％とを含む、９０（（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．９２Ｍｎ_０．０８）Ｏ_３）−１０（Ｃｒ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚１５ｎｍの誘電磁性層１３２を形成した。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。
（表面粗さ）
実施例１と同様に、得られた垂直記録媒体の表面粗さＲａをＡＦＭを用いて観察したところ、表面粗さ（Ｒａ）は０．１８ｎｍであった。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは２２．０ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、実施例１と同様に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの実施例においても垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子の平均粒径は６．２ｎｍであった。

実施例１と４２の比較から、密着層１５と下地層１２の間に軟磁性材料からなる裏打ち層を成膜することができ、裏打ち層の効果により若干ＳＮＲ特性が良好になることが確認できた。
［実施例４３〜４６］
誘電磁性層１３２の成膜時の基板温度およびＢｉａｓを表５に記載の条件に変更した他は、実施例１と同様に垂直記録媒体を作成した。

実施例４３〜４６で得られた垂直記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表５に示す。

なお、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの実施例においても垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層１３２の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、垂直磁性層１３１及び誘電磁性層１３２がグラニュラ構造を有することが確認できた。

また、別に示差操作熱量測定法で求めた誘電磁性層１３２中の誘電磁性粒子の材料の結晶化温度は約６００℃であった。
［比較例３、４］
誘電磁性層１３２の成膜時の基板温度およびＢｉａｓを表５に記載の条件に変更した他は、実施例１と同様に垂直記録媒体を作成した。

比較例３、４で得られた垂直記録媒体を実施例１と同様に評価した。結果を表５に示す。

なお比較例３、４では信号の再生出力が僅かしかなく、電磁変換特性の評価を行うことができなかった。このため、表中、ＳＮＲの欄を"−"と記載した。オシロスコープによる波形解析の結果、信号が記録されていないことが確認できた。

また透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、いずれの比較例においても垂直磁性層１３１の強磁性結晶粒子と、その上に成膜した層（図１中の１３２に相当、以下１３２'と記載）の粒子とが厚み方向に重なった構成していたが、格子像解析から垂直磁性層の上に形成された層１３２'に含まれる粒子は非晶質あるいは非晶質と微結晶の混合の状態であることが確認できた。

これらの結果から、比較例３、４では垂直磁性層の上に形成された層１３２'に含まれる粒子が磁性と誘電性を併せ持っていないことが確認できた。

実施例１、４３と比較例３、４の比較から誘電磁性層１３２を誘電磁性粒子材料
の結晶化温度以下で成膜する場合、Ｂｉａｓを印加するのが好ましいことが確認できた。おそらくＢｉａｓを印加したことで、基板表面にアルゴンイオンが入射し、基板の表面温度が上昇し、誘電磁性粒子の結晶性が増したためと思われる。

比較例３、４の結果から、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性材料が結晶性を有していない場合、誘電磁性層１３２中に形成された粒子は、磁性と誘電性を併せ持っていないことが確認できた。

実施例１、４３、４４、４５、４６の結果から、誘電磁性層１３２を製膜する際の基板温度は、誘電磁性層１３２に含まれる誘電磁性粒子の材料の結晶化温度より５０℃〜３００℃低い温度範囲での成膜が好ましいことが確認できた。
［実施例４７］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる、５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、Ｗ含有量が６ａｔ％、残部がＮｉからなる９４Ｎｉ−６Ｗターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとしたあと、Ｒｕターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍとなるように成膜し、これらを下地層１２とした。

下地層１２の上に、Ｃｒ含有量が１１ａｔ％、Ｐｔ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％と、を含む（以下、係る組成を「９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）」のように記載する）
ターゲットを用い、膜厚が８ｎｍ、組成が９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）の第１の垂直磁性層を成膜した。

次にＣｒ含有量が１１ａｔ％、Ｐｔ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を８８ｍｏｌ％と、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を１２ｍｏｌ％と、を含む（以下、係る組成を「８８（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１２（Ｃｒ_２Ｏ_３）」のように記載する）ターゲットを用い、膜厚が６ｎｍ、組成が８８（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１２（Ｃｒ_２Ｏ_３）の第２の垂直磁性層を成膜した。

第１の垂直磁性層、及び第２の垂直磁性層は、チャンバー内の圧力を３Ｐａとしてそれぞれ成膜し、これらを垂直磁性層１３１とした。

次いで誘電磁性層１３２を成膜した。まず、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．５：０．５：０．９２：０．０８：３の化合物合金を９０ｍｏｌ％と、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％とを含む９０（（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．９２Ｍｎ_０．０８）Ｏ_３）−１０（Ｃｒ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚が１０ｎｍ、組成が９０（（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．９２Ｍｎ_０．０８）Ｏ_３）−１０（Ｃｒ_２Ｏ_３）の第１の誘電磁性層を成膜した。

次いで、Ｂｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．５：０．５：０．５：０．５：３の化合物合金を９０ｍｏｌ％と、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％とを含む９０（（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．５Ｍｎ_０．５）Ｏ_３）−１０（Ｃｒ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚が５ｎｍ、組成が９０（（Ｂｉ_０．５Ｂａ_０．５）（Ｆｅ_０．５Ｍｎ_０．５）Ｏ_３）−１０（Ｃｒ_２Ｏ_３）の第２の誘電磁性層を、それぞれ成膜した。第１の誘電磁性層、及び第２の誘電磁性層を誘電磁性層１３２とした。

なお、誘電磁性層の成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、第１の誘電磁性層、及び第２の誘電磁性層を成膜時、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは２２．３ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、実施例１と同様に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層の強磁性結晶粒子と、第１の誘電磁性層、第２の誘電磁性層の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層、第１の誘電磁性層、及び第２の誘電磁性層がグラニュラ構造を有することが確認できた。
［実施例４８］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる、５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、Ｗ含有量が６ａｔ％、残部がＮｉからなる９４Ｎｉ−６Ｗターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとしたあと、Ｒｕターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍとなるように成膜し、これらを下地層１２とした。

下地層１２の上に、Ｃｒ含有量が１１ａｔ％、Ｐｔ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％と、を含む（以下、係る組成を「９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）」のように記載する）ターゲットを用い、膜厚が８ｎｍ、組成が９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）の第１の垂直磁性層を成膜した。

次に、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．６５：０．３５：０．９：０．１：３の化合物合金を８８ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１２ｍｏｌ％とを含む８８（Ｂｉ_０．６５Ｂａ_０．３５）（Ｆｅ_０．９Ｍｎ_０．１）Ｏ_３）−１２（Ｂ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚が８ｎｍ、組成が８８（Ｂｉ_０．６５Ｂａ_０．３５）（Ｆｅ_０．９Ｍｎ_０．１）Ｏ_３）−１２（Ｂ_２Ｏ_３）の第１の誘電磁性層を成膜した。

次に、基板を２００℃以下になるまで冷却し、Ｃｒ含有量が１１ａｔ％、Ｐｔ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％と、を含む（以下、係る組成を「９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）」のように記載する）ターゲットを用い、膜厚が８ｎｍ、組成が９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）の第２の垂直磁性層を成膜した。

次に、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｍｎ：Ｏの含有モル比が０．６５：０．３５：０．９：０．１：３の化合物合金を８８ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１２ｍｏｌ％とを含む８８（（Ｂｉ_０．６５Ｂａ_０．３５）（Ｆｅ_０．９Ｍｎ_０．１）Ｏ_３）−１２（Ｂ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚が８ｎｍの８８（（Ｂｉ_０．６５Ｂａ_０．３５）（Ｆｅ_０．９Ｍｎ_０．１）Ｏ_３）−１２（Ｂ_２Ｏ_３）の第２の誘電磁性層を成膜した。

なお、誘電磁性層の成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、第１の誘電磁性層、及び第２の誘電磁性層を成膜時、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは２１．７ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、実施例１と同様に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層の強磁性結晶粒子と、第１の誘電磁性層、第２の誘電磁性層の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層、第１の誘電磁性層、及び第２の誘電磁性層がグラニュラ構造を有することが確認できた。
［実施例４９］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる、５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、Ｗ含有量が６ａｔ％、残部がＮｉからなる９４Ｎｉ−６Ｗターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとしたあと、Ｒｕターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍとなるように成膜し、これらを下地層１２とした。

下地層１２の上に、Ｃｒ含有量が１１ａｔ％、Ｐｔ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％と、を含む（以下、係る組成を「９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）」のように記載する）ターゲットを用い、膜厚が１２ｎｍ、組成が９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）の第１の垂直磁性層を成膜した。

次に、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｏの含有モル比が０．７５：０．２５：１：３の化合物合金を８９ｍｏｌ％と、Ｓｉ_３Ｎ_４からなる窒化物を６ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を５ｍｏｌ％と、を含む８９（（Ｂｉ_０．７５Ｂａ_０．２５）ＦｅＯ_３）−６（Ｓｉ_３Ｎ_４）−５（Ｂ_２Ｏ_３）のターゲットを使い、膜厚が１２ｎｍ、組成が８９（（Ｂｉ_０．７５Ｂａ_０．２５）ＦｅＯ_３）−６（Ｓｉ_３Ｎ_４）−５（Ｂ_２Ｏ_３）の誘電磁性層を成膜した。

なお、誘電磁性層の成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、誘電磁性層を成膜時、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

次に、基板を２００℃以下になるまで冷却し、Ｃｒ含有量が６ａｔ％、Ｐｔ含有量が１４ａｔ％、Ｓｍ含有量が６ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９２ｍｏｌ％と、Ｓｉ_３Ｎ_４からなる窒化物を８ｍｏｌ％と、を含む９２（７４Ｃｏ６Ｃｒ１４Ｐｔ６Ｓｍ）−８（Ｓｉ_３Ｎ_４）ターゲットを用い、膜厚が６ｎｍ、組成が９２（７４Ｃｏ６Ｃｒ１４Ｐｔ６Ｓｍ）−８（Ｓｉ_３Ｎ_４）の第２の垂直磁性層を成膜した。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは２１．３ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、実施例１と同様に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層、及び誘電磁性層がグラニュラ構造を有することが確認できた。
［実施例５０］
非磁性基板１１として、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外径２．５インチ）を用意した。

そして、上記ガラス基板をマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製 型式：Ｃ−３０４０）の成膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバー内を排気した後、Ａｒガスを導入しチャンバー内圧力を０．８Ｐａにした。次いで、ガラス基板上にＴｉ含有量が５０ａｔ％、残部がＣｒからなる５０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍの密着層１５を形成した。

次に、Ｗ含有量が６ａｔ％、残部がＮｉからなる、９４Ｎｉ−６Ｗターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍの９４Ｎｉ−６Ｗ層と、膜厚が１０ｎｍのＲｕ層と、をその順に成膜した。さらに、チャンバー内圧力を６Ｐａとしたあと、Ｒｕターゲットを用いて膜厚が１０ｎｍとなるように成膜し、これらを下地層１２とした。

下地層１２の上に、Ｃｒ含有量が１１ａｔ％、Ｐｔ含有量が２０ａｔ％、残部がＣｏからなる合金を９０ｍｏｌ％と、Ｂ_２Ｏ_３からなる酸化物を１０ｍｏｌ％と、を含む（以下、係る組成を「９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）」のように記載する）ターゲットを用い、膜厚が１２ｎｍ、組成が９０（６９Ｃｏ１１Ｃｒ２０Ｐｔ）−１０（Ｂ_２Ｏ_３）の第１の垂直磁性層を成膜した。

次に、Ｃｒ含有量が１６ａｔ％、Ｐｔ含有量が１６ａｔ％、Ｂ含有量が８ａｔ％、残部がＣｏからなる６０Ｃｏ１６Ｃｒ１６Ｐｔ８Ｂターゲットを用いて、膜厚が３ｎｍ、組成が６０Ｃｏ１６Ｃｒ１６Ｐｔ８Ｂの第２の垂直磁性層を成膜した。第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層を垂直磁性層１３１とした。

次に、基板を４５０℃まで加熱し、基板に４０ＭＨｚのＢｉａｓを印加しながら、ＲＦマグネトロン法によりＢｉ：Ｂａ：Ｆｅ：Ｏの含有モル比が０．６５：０．３５：１：３の化合物合金を８９ｍｏｌ％と、ＳｉＯ_２からなる酸化物を１１ｍｏｌ％と、を含む８９（（Ｂｉ_０．６５Ｂａ_０．３５）ＦｅＯ_３）−１１（ＳｉＯ_２）のターゲットを使い、膜厚が１２ｎｍの誘電磁性層１３２を成膜した。

なお、誘電磁性層の成膜時に用いた誘電磁性材料の結晶化温度をＴｃ、誘電磁性層を成膜時の非磁性基板の基板温度をＴｓとした場合、誘電磁性層を成膜時、基板温度はＴｃ−３００≦Ｔｓ≦Ｔｃ−５０を満たしている。

次にイオンビーム法にて保護層１４としてＤＬＣ膜を膜厚が３ｎｍとなるように形成した。

さらに保護層１４の上面に、テトラオール系潤滑剤を膜厚が２ｎｍとなるように塗布して潤滑膜を形成し、垂直記録媒体を作製した。
（ＳＮＲ特性）
実施例１と同じ条件でＳＮＲ特性の評価を行った。

ＳＮＲは２０．５ｄＢであった。
（垂直記録層の粒子の成長状態の評価）
また、実施例１と同様に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により垂直記録層１３の微細構造を観察したところ、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層の強磁性結晶粒子と、誘電磁性層の誘電磁性粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを確認できた。また、第１の垂直磁性層、第２の垂直磁性層、及び誘電磁性層がグラニュラ構造を有することが確認できた。

実施例４７〜５０の結果から、垂直磁性層１３１と誘電磁性層１３２を、それぞれ複数層形成することができることを確認できた。

１１ 非磁性基板
１２ 下地層
１３ 垂直記録層
１３１ 垂直磁性層
１３２ 誘電磁性層
１０、２１ 垂直記録媒体
２０ 垂直記録再生装置

Claims (14)

1. 非磁性基板上に、下地層と垂直記録層とを有する垂直記録媒体において、
   前記垂直記録層は、
   ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む垂直磁性層と、
   磁性と誘電性とを併せ持ち、グラニュラ構造を有する誘電磁性層と、を有し、
   前記誘電磁性層は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とを含み、
   前記粒界構成物質が、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上である垂直記録媒体。
2. 前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子が、（Ｂｉ_１−ａＸ_ａ）（Ｆｅ_１−ｂＭ_ｂ）Ｏ_３ （元素ＸはＢａ、Ｌａから選ばれた１種類以上の元素、元素ＭはＭｎ、Ｔｉから選ばれた１種類以上の元素、置換率ａはａ≦０．８、置換率ｂはｂ≦０．５、かつ０．０１≦ａ＋ｂ≦１．３）を含む請求項１に記載の垂直記録媒体。
3. 前記粒界構成物質が、Ｃｒ酸化物、Ｂ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｗ酸化物、Ｓｉ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｃｒ窒化物、Ｔａ窒化物、Ｃ、Ｗ炭化物、Ｂ炭化物から選ばれる１種類以上の材料である請求項１または２に記載の垂直記録媒体。
4. 前記垂直磁性層が
   ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む強磁性結晶粒子と、
   酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上の材料を含む非磁性粒界領域を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
5. 前記非磁性粒界領域を構成する物質と、前記粒界構成物質とが、同じ材料を１種類以上含む請求項４に記載の垂直記録媒体。
6. 前記垂直磁性層が、前記誘電磁性層よりも前記非磁性基板側に配置された請求項１乃至５のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
7. 前記垂直磁性層が、
   ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む強磁性結晶粒子を含み、
   前記強磁性結晶粒子と、前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子とが、厚み方向に連続した柱状晶を構成する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
8. 前記非磁性基板と前記下地層との間に軟磁性裏打ち層を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
9. 非磁性基板上に、下地層と垂直記録層とを有する垂直記録媒体において、
   前記垂直記録層は、
   ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む垂直磁性層と、
   磁性と誘電性とを併せ持ち、グラニュラ構造を有する誘電磁性層と、を有し、
   前記誘電磁性層は、磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の粒界に配置された粒界構成物質とを含み、
   前記粒界構成物質が、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された１種類以上である垂直記録媒体の製造方法。
10. 前記非磁性基板を準備する非磁性基板準備工程と、
    前記非磁性基板の少なくとも一方の面側に、少なくとも一層の前記下地層を形成する下地層形成工程と、
    前記非磁性基板の少なくとも一方の面側に前記垂直記録層を形成する垂直記録層形成工程と、を有し、
    前記垂直記録層形成工程は、
    前記垂直磁性層を形成する垂直磁性層形成工程と、
    前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子と、前記粒界構成物質と、を有する前記誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程と、
    を有する請求項９に記載の垂直記録媒体の製造方法。
11. 前記誘電磁性層に含まれる前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の材料が結晶性を有しており、
    前記誘電磁性層を、基板温度を前記誘電磁性層に含まれる前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子の材料の結晶化温度未満として形成する請求項９または１０に記載の垂直記録媒体の製造方法。
12. 前記誘電磁性層を形成する際に、前記非磁性基板に交流バイアスを印加する請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の垂直記録媒体の製造方法。
13. 前記垂直磁性層が、
    ＣｏとＰｔ、またはＦｅとＰｔを含む強磁性結晶粒子を含み、
    前記垂直磁性層の前記強磁性結晶粒子と、前記誘電磁性層の前記磁性と誘電性とを併せ持つ粒子とが厚み方向に連続した柱状晶を構成している請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の垂直記録媒体の製造方法。
14. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の垂直記録媒体を備えた垂直記録再生装置。

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