JP3138453B2 - 垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装置 - Google Patents
垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの補
助記憶装置などに用いられる磁気記憶装置及びそれに用
いられる磁気記録媒体に関する。
助記憶装置などに用いられる磁気記憶装置及びそれに用
いられる磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報化時代の進行により、日常的に扱う
情報量は増加の一途を辿っている。これに伴い、磁気記
憶装置に対する高記録密度化と大容量化の要求が強くな
っている。磁気記憶装置を高記録密度化していった場
合、記録ビット当たりの媒体面積が小さくなるため、再
生出力が低下し再生が困難になる。この問題を解決する
ため、再生用ヘッドとして高い感度を持つ巨大磁気抵抗
効果を利用したヘッドを用いる方式が実用化されてい
る。このような高感度の再生ヘッドを用いることによ
り、再生出力は大きくできるが、同時にノイズも増幅し
てしまい、ノイズの大きな媒体を用いた場合には記録さ
れた情報の読み取りが不可能になる。したがって、高密
度の記録と再生を行うための磁気記録媒体としては、媒
体ノイズを低く抑えることが必須である。
情報量は増加の一途を辿っている。これに伴い、磁気記
憶装置に対する高記録密度化と大容量化の要求が強くな
っている。磁気記憶装置を高記録密度化していった場
合、記録ビット当たりの媒体面積が小さくなるため、再
生出力が低下し再生が困難になる。この問題を解決する
ため、再生用ヘッドとして高い感度を持つ巨大磁気抵抗
効果を利用したヘッドを用いる方式が実用化されてい
る。このような高感度の再生ヘッドを用いることによ
り、再生出力は大きくできるが、同時にノイズも増幅し
てしまい、ノイズの大きな媒体を用いた場合には記録さ
れた情報の読み取りが不可能になる。したがって、高密
度の記録と再生を行うための磁気記録媒体としては、媒
体ノイズを低く抑えることが必須である。
【０００３】媒体ノイズを低減するためには、磁性膜を
薄くして磁性結晶粒の微細化を図ることが効果的であ
る。特に、現在の磁気ディスクに用いられている面内磁
気記録方式では、隣接ビット間の反磁界を低減してビッ
ト境界に生じるノイズを低減するためにも磁性膜の薄膜
化が必要とされている。ただし磁性膜を薄くした場合、
媒体ノイズは低減するが同時に出力も低減し、さらに保
磁力や記録磁化状態の熱的安定性の確保が困難になるこ
とが指摘されている。
薄くして磁性結晶粒の微細化を図ることが効果的であ
る。特に、現在の磁気ディスクに用いられている面内磁
気記録方式では、隣接ビット間の反磁界を低減してビッ
ト境界に生じるノイズを低減するためにも磁性膜の薄膜
化が必要とされている。ただし磁性膜を薄くした場合、
媒体ノイズは低減するが同時に出力も低減し、さらに保
磁力や記録磁化状態の熱的安定性の確保が困難になるこ
とが指摘されている。
【０００４】一方、垂直磁気記録方式は、記録密度が高
くなるにつれて反磁界が減少するという特徴があり、高
密度に記録した場合に記録磁化状態が安定で媒体ノイズ
も小さく、高密度記録に適した方式であると考えられ
る。ただし、垂直磁気記録方式においても媒体ノイズの
低減は必須である。垂直磁気記録媒体のノイズは、記録
ビット内の逆磁区の大きさと記録ビット境界の乱れの大
きさに依存すると考えられる。これらを小さくしてノイ
ズを低減するためには、磁性膜の結晶粒について、その
サイズを小さくし、かつ粒界へのＣｒ偏析による磁気的
な孤立化を進めて、磁化反転単位を結晶粒と同等のサイ
ズまで小さくする必要がある。
くなるにつれて反磁界が減少するという特徴があり、高
密度に記録した場合に記録磁化状態が安定で媒体ノイズ
も小さく、高密度記録に適した方式であると考えられ
る。ただし、垂直磁気記録方式においても媒体ノイズの
低減は必須である。垂直磁気記録媒体のノイズは、記録
ビット内の逆磁区の大きさと記録ビット境界の乱れの大
きさに依存すると考えられる。これらを小さくしてノイ
ズを低減するためには、磁性膜の結晶粒について、その
サイズを小さくし、かつ粒界へのＣｒ偏析による磁気的
な孤立化を進めて、磁化反転単位を結晶粒と同等のサイ
ズまで小さくする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】垂直磁気記録媒体のノ
イズに関する検討結果は、例えば、IEEE Transactionso
n Magneticsの３３巻３０９７〜３０９９頁（１９９７
年発行）に記載されているが、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ垂直磁
気記録媒体について、２００ｋＦＣＩにおける媒体Ｓ／
Ｎが３１ｄＢ（μＶpp／μＶrms）と示されており、１
平方インチ当たり２ギガビット以上の高い面記録密度の
記録再生は困難であると考えられ、さらなる媒体ノイズ
の低減が必要である。
イズに関する検討結果は、例えば、IEEE Transactionso
n Magneticsの３３巻３０９７〜３０９９頁（１９９７
年発行）に記載されているが、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ垂直磁
気記録媒体について、２００ｋＦＣＩにおける媒体Ｓ／
Ｎが３１ｄＢ（μＶpp／μＶrms）と示されており、１
平方インチ当たり２ギガビット以上の高い面記録密度の
記録再生は困難であると考えられ、さらなる媒体ノイズ
の低減が必要である。
【０００６】我々の従来の検討によって、Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｐｔ磁性膜を非磁性のＣｏ−３５ａｔ％Ｃｒ下地層上に
エピタキシャル成長させ、かつ膜厚を薄くすることによ
って磁性膜の結晶粒を微細化すれば、ノイズを低減でき
ることが明らかとなっている。ただし、膜厚が約２５ｎ
ｍ以下では膜厚を小さくしてもノイズの低減が見られ
ず、結晶粒微細化によるノイズの低減には限界があっ
た。
Ｐｔ磁性膜を非磁性のＣｏ−３５ａｔ％Ｃｒ下地層上に
エピタキシャル成長させ、かつ膜厚を薄くすることによ
って磁性膜の結晶粒を微細化すれば、ノイズを低減でき
ることが明らかとなっている。ただし、膜厚が約２５ｎ
ｍ以下では膜厚を小さくしてもノイズの低減が見られ
ず、結晶粒微細化によるノイズの低減には限界があっ
た。
【０００７】高感度の再生ヘッドに対応する磁気記録媒
体として、特に高密度記録に適するように媒体Ｓ／Ｎを
十分大きくするためには、記録層の膜厚を小さくして結
晶粒径を微細化することが有効であるが、単純に膜厚を
低減するだけでは媒体Ｓ／Ｎの向上に限界があり、ま
た、膜厚を小さくし過ぎると記録情報の安定性が損なわ
れる。本発明の目的は、十分に高い媒体Ｓ／Ｎを持ち、
かつ記録情報の長期間保持が可能な垂直磁気記録媒体及
びそれを応用した磁気記憶装置を提供することにある。
体として、特に高密度記録に適するように媒体Ｓ／Ｎを
十分大きくするためには、記録層の膜厚を小さくして結
晶粒径を微細化することが有効であるが、単純に膜厚を
低減するだけでは媒体Ｓ／Ｎの向上に限界があり、ま
た、膜厚を小さくし過ぎると記録情報の安定性が損なわ
れる。本発明の目的は、十分に高い媒体Ｓ／Ｎを持ち、
かつ記録情報の長期間保持が可能な垂直磁気記録媒体及
びそれを応用した磁気記憶装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、媒体の下地
層としてＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金を用いることにより達成
される。特に、この下地層のＣｒ含有量が３７ａｔ％以
上で４５ａｔ％以下であることが重要であり、さらにＣ
ｏとＣｒを主たる成分とする磁気記録層にＰｔを含んで
いるとき、媒体Ｓ／Ｎ向上に対する本発明の効果が大き
い。
層としてＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金を用いることにより達成
される。特に、この下地層のＣｒ含有量が３７ａｔ％以
上で４５ａｔ％以下であることが重要であり、さらにＣ
ｏとＣｒを主たる成分とする磁気記録層にＰｔを含んで
いるとき、媒体Ｓ／Ｎ向上に対する本発明の効果が大き
い。
【０００９】すなわち、本発明による垂直磁気記録媒体
は、基体上に、稠密六方構造あるいは非晶質構造の第１
の下地層、ＣｏとＣｒとＴａを主たる成分とする第２の
下地層、ＣｏとＣｒを主たる成分とする磁気記録層、及
び保護層が順に形成されたことを特徴とする。
は、基体上に、稠密六方構造あるいは非晶質構造の第１
の下地層、ＣｏとＣｒとＴａを主たる成分とする第２の
下地層、ＣｏとＣｒを主たる成分とする磁気記録層、及
び保護層が順に形成されたことを特徴とする。
【００１０】ここで、第２の下地層のＣｒ含有量が３７
ａｔ％以上４５ａｔ％以下、Ｔａ含有量が１ａｔ％以上
７ａｔ％以下であることが望ましい。第２の下地層のＣ
ｒ濃度分布は膜面内で不均一であり、結晶粒界における
Ｃｒ濃度は概して結晶粒内におけるＣｒ濃度より高い。
また、第２の下地層の結晶粒界におけるＣｒ濃度が４０
ａｔ％以上であることが望ましい。磁気記録層は、Ｐｔ
を含む磁気記録層とすることができる。
ａｔ％以上４５ａｔ％以下、Ｔａ含有量が１ａｔ％以上
７ａｔ％以下であることが望ましい。第２の下地層のＣ
ｒ濃度分布は膜面内で不均一であり、結晶粒界における
Ｃｒ濃度は概して結晶粒内におけるＣｒ濃度より高い。
また、第２の下地層の結晶粒界におけるＣｒ濃度が４０
ａｔ％以上であることが望ましい。磁気記録層は、Ｐｔ
を含む磁気記録層とすることができる。
【００１１】本発明による磁気記憶装置は、磁気記録媒
体と、磁気記録媒体を駆動する磁気記録媒体駆動部と、
記録部と再生部とを備える磁気ヘッドと、磁気ヘッドを
磁気記録媒体に対して駆動する磁気ヘッド駆動部と、記
録再生信号処理系とを含む磁気記憶装置において、磁気
記録媒体として前述の垂直磁気記録媒体を用い、磁気ヘ
ッドの再生部が磁気抵抗効果素子又は巨大磁気抵抗効果
素子を備えることを特徴とする。
体と、磁気記録媒体を駆動する磁気記録媒体駆動部と、
記録部と再生部とを備える磁気ヘッドと、磁気ヘッドを
磁気記録媒体に対して駆動する磁気ヘッド駆動部と、記
録再生信号処理系とを含む磁気記憶装置において、磁気
記録媒体として前述の垂直磁気記録媒体を用い、磁気ヘ
ッドの再生部が磁気抵抗効果素子又は巨大磁気抵抗効果
素子を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の垂直磁気記録媒
体の基本的な構成を示す断面模式図である。図１におい
て１１はガラス、シリコン、カーボン、セラミックス、
チタン合金、有機樹脂、Ｎｉ−Ｐ合金メッキアルミ合金
基板などの非磁性基板である。１２は稠密六方構造のチ
タンあるいはチタン合金または非晶質構造のＣｏ−Ｔｉ
合金あるいはＣｏ−Ｃｒ−Ｚｒなどから成る第１の下地
層である。１３はＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金から成る第２の
下地層である。１４はコバルトとクロムを主成分とし、
例えばＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｐｔ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗなどのような強磁性薄膜を用い
た磁気記録層である。１５はカーボンあるいは窒素、水
素、シリコン、ボロンなどを含有したカーボンから成る
保護膜と有機系潤滑膜で構成される保護潤滑層である。
施の形態を説明する。図１は、本発明の垂直磁気記録媒
体の基本的な構成を示す断面模式図である。図１におい
て１１はガラス、シリコン、カーボン、セラミックス、
チタン合金、有機樹脂、Ｎｉ−Ｐ合金メッキアルミ合金
基板などの非磁性基板である。１２は稠密六方構造のチ
タンあるいはチタン合金または非晶質構造のＣｏ−Ｔｉ
合金あるいはＣｏ−Ｃｒ−Ｚｒなどから成る第１の下地
層である。１３はＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金から成る第２の
下地層である。１４はコバルトとクロムを主成分とし、
例えばＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｐｔ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗなどのような強磁性薄膜を用い
た磁気記録層である。１５はカーボンあるいは窒素、水
素、シリコン、ボロンなどを含有したカーボンから成る
保護膜と有機系潤滑膜で構成される保護潤滑層である。
【００１３】（実施例１）非磁性基板１１としては基板
表面粗さＲaが３ｎｍ以下の直径２．５インチのガラス
製ディスク基板を用い、下地層１２，１３、磁気記録層
１４及び保護潤滑層１５の膜形成は、直流マグネトロン
スパッタ法により、以下の条件で行った。スパッタ装置
内の到達真空度は１／１０8トール以下、放電用アルゴ
ンガス圧力は３／１０3トール、投入電力は直径６イン
チのターゲットに対して１ｋＷとした。第１の下地層１
２として厚さ３０ｎｍのＴｉ−１０ａｔ％Ｃｒ合金を基
板１１上に直接形成した。第２の下地層１３として厚さ
２０ｎｍのＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金をＣｒ濃度とＴａ濃度
を様々な値に設定して形成した。磁気記録層１４として
は、厚さ３０ｎｍのＣｏ−２０ａｔ％Ｃｒ−１２ａｔ％
Ｐｔを形成した。保護潤滑層１５としては、厚さ５ｎｍ
のカーボン膜と厚さ５ｎｍの有機系潤滑膜を形成した。
表面粗さＲaが３ｎｍ以下の直径２．５インチのガラス
製ディスク基板を用い、下地層１２，１３、磁気記録層
１４及び保護潤滑層１５の膜形成は、直流マグネトロン
スパッタ法により、以下の条件で行った。スパッタ装置
内の到達真空度は１／１０8トール以下、放電用アルゴ
ンガス圧力は３／１０3トール、投入電力は直径６イン
チのターゲットに対して１ｋＷとした。第１の下地層１
２として厚さ３０ｎｍのＴｉ−１０ａｔ％Ｃｒ合金を基
板１１上に直接形成した。第２の下地層１３として厚さ
２０ｎｍのＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金をＣｒ濃度とＴａ濃度
を様々な値に設定して形成した。磁気記録層１４として
は、厚さ３０ｎｍのＣｏ−２０ａｔ％Ｃｒ−１２ａｔ％
Ｐｔを形成した。保護潤滑層１５としては、厚さ５ｎｍ
のカーボン膜と厚さ５ｎｍの有機系潤滑膜を形成した。
【００１４】作製した磁気ディスク媒体は、スピンスタ
ンドにおいて記録再生特性の評価を行い、媒体Ｓ／Ｎを
調べた。評価の条件としては、ギャップ長０．２μｍ、
トラック幅０．９２μｍ、巻線数２０ターンの電磁誘導
型ヘッドにより記録し、シールド間隔０．２μｍ、トラ
ック幅０．８５μｍの巨大磁気抵抗効果型ヘッドにより
再生を行った。ヘッドと媒体の相対速度は６ｍ／ｓに設
定し、磁気スペーシングは３０ｎｍとした。再生出力は
線記録密度２ｋＦＣＩの孤立波出力Ｓ（μＶ0-p）を、
媒体ノイズは４００ｋＦＣＩを記録した場合の０〜７５
ＭＨｚの積算ノイズＮ（μＶrms）を測定して求め、こ
れらの比を媒体Ｓ／Ｎ（μＶ0-p／μＶrms）として評価
した。
ンドにおいて記録再生特性の評価を行い、媒体Ｓ／Ｎを
調べた。評価の条件としては、ギャップ長０．２μｍ、
トラック幅０．９２μｍ、巻線数２０ターンの電磁誘導
型ヘッドにより記録し、シールド間隔０．２μｍ、トラ
ック幅０．８５μｍの巨大磁気抵抗効果型ヘッドにより
再生を行った。ヘッドと媒体の相対速度は６ｍ／ｓに設
定し、磁気スペーシングは３０ｎｍとした。再生出力は
線記録密度２ｋＦＣＩの孤立波出力Ｓ（μＶ0-p）を、
媒体ノイズは４００ｋＦＣＩを記録した場合の０〜７５
ＭＨｚの積算ノイズＮ（μＶrms）を測定して求め、こ
れらの比を媒体Ｓ／Ｎ（μＶ0-p／μＶrms）として評価
した。
【００１５】本実施例で作製した垂直磁気記録媒体試料
の第２の下地層１３の組成と記録再生特性の測定結果
を、図２及び図３に示す。図２は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下
地層のＴａ組成を４ａｔ％に固定し、Ｃｒ組成を２８ａ
ｔ％から４８ａｔ％まで変えた試料について測定された
媒体Ｓ／Ｎを示している。Ｃｒ組成が３７ａｔ％以上４
５ａｔ％以下の範囲で媒体Ｓ／Ｎは高い値を示した。図
３は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層のＣｒ組成を３７ａｔ％
に固定し、Ｔａ組成を０ａｔ％から９ａｔ％まで変えた
試料について測定された媒体Ｓ／Ｎを示している。Ｔａ
組成が１ａｔ％以上７ａｔ％以下の範囲で媒体Ｓ／Ｎは
高い値を示した。
の第２の下地層１３の組成と記録再生特性の測定結果
を、図２及び図３に示す。図２は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下
地層のＴａ組成を４ａｔ％に固定し、Ｃｒ組成を２８ａ
ｔ％から４８ａｔ％まで変えた試料について測定された
媒体Ｓ／Ｎを示している。Ｃｒ組成が３７ａｔ％以上４
５ａｔ％以下の範囲で媒体Ｓ／Ｎは高い値を示した。図
３は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層のＣｒ組成を３７ａｔ％
に固定し、Ｔａ組成を０ａｔ％から９ａｔ％まで変えた
試料について測定された媒体Ｓ／Ｎを示している。Ｔａ
組成が１ａｔ％以上７ａｔ％以下の範囲で媒体Ｓ／Ｎは
高い値を示した。
【００１６】第２の下地層としてＣｏ−Ｃｒ２元系合金
を用いた場合にはＣｒ組成が３０ａｔ％から４０ａｔ％
の範囲で媒体Ｓ／Ｎが最も良く、そのレベルは２９ｄＢ
から３０ｄＢ程度であることに比べて、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔ
ａ合金を用いた場合には、より高いＣｒ組成範囲で媒体
Ｓ／Ｎの向上が認められた。このＣｒ組成範囲の違いを
明らかにするために、下地の磁気特性を詳細に測定した
ところ、Ｃｏ−Ｃｒ合金の場合にはＣｒ組成が３０ａｔ
％以上で非磁性であるのに対して、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合
金の場合にはＣｒ組成が３５ａｔ％でも僅かながら強磁
性であり、３７ａｔ％以上で非磁性となった。非磁性と
なるＣｒ組成に対応して媒体ノイズが低下したことから
判断して、下地が強磁性であることはノイズを増大させ
ると考えられる。
を用いた場合にはＣｒ組成が３０ａｔ％から４０ａｔ％
の範囲で媒体Ｓ／Ｎが最も良く、そのレベルは２９ｄＢ
から３０ｄＢ程度であることに比べて、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔ
ａ合金を用いた場合には、より高いＣｒ組成範囲で媒体
Ｓ／Ｎの向上が認められた。このＣｒ組成範囲の違いを
明らかにするために、下地の磁気特性を詳細に測定した
ところ、Ｃｏ−Ｃｒ合金の場合にはＣｒ組成が３０ａｔ
％以上で非磁性であるのに対して、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合
金の場合にはＣｒ組成が３５ａｔ％でも僅かながら強磁
性であり、３７ａｔ％以上で非磁性となった。非磁性と
なるＣｒ組成に対応して媒体ノイズが低下したことから
判断して、下地が強磁性であることはノイズを増大させ
ると考えられる。
【００１７】ここで重要な非磁性と強磁性のＣｒ組成の
境界は結晶粒界へのＣｒ偏析の度合いに依存すると考え
られる。Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金ではＴａ添加の効果によ
り粒界へのＣｒ偏析が促進され、平均Ｃｒ組成が高くて
も結晶粒内は強磁性になり易いと考えられる。実際にＣ
ｏ−Ｃｒ下地層とＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層の膜面内のＣ
ｒ濃度分布を分析してみると、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層
の場合にはＣｒ濃度の不均一性が顕著に観測され、結晶
粒界では常に４０ａｔ％以上の高濃度になっていること
が明らかとなった。この下地層の結晶粒界のＣｒは磁気
記録膜の結晶粒界へ拡散すると考えられ、結果的に磁気
記録層の結晶粒の磁気的な孤立化を促進していると考え
られる。このことに起因してＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層を
用いた場合に媒体Ｓ／Ｎが向上したと推察される。
境界は結晶粒界へのＣｒ偏析の度合いに依存すると考え
られる。Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金ではＴａ添加の効果によ
り粒界へのＣｒ偏析が促進され、平均Ｃｒ組成が高くて
も結晶粒内は強磁性になり易いと考えられる。実際にＣ
ｏ−Ｃｒ下地層とＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層の膜面内のＣ
ｒ濃度分布を分析してみると、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層
の場合にはＣｒ濃度の不均一性が顕著に観測され、結晶
粒界では常に４０ａｔ％以上の高濃度になっていること
が明らかとなった。この下地層の結晶粒界のＣｒは磁気
記録膜の結晶粒界へ拡散すると考えられ、結果的に磁気
記録層の結晶粒の磁気的な孤立化を促進していると考え
られる。このことに起因してＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層を
用いた場合に媒体Ｓ／Ｎが向上したと推察される。
【００１８】媒体ノイズの大きさは反転磁区の大きさに
関係すると考えられるが、結晶粒を小さくしただけでは
反転磁区は小さくならず、かえって反転磁区の大きさに
ばらつきを生じさせ、これが新たな媒体ノイズの原因を
作っていると考えられる。したがって、ノイズを小さく
するためには、各結晶粒を磁気的に孤立させ、結晶粒単
位で磁区が反転することが理想的である。少なくともこ
れに近い状態を実現することは、ノイズの低減に非常に
有効である。ただし、従来の媒体では反転磁区径は少な
くとも結晶粒の２〜３倍程度の大きさがあり、そのため
に十分大きな媒体Ｓ／Ｎが得られなかった。本発明のＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層を用いた垂直磁気記録媒体の磁化
状態を磁気力顕微鏡で観察したところ、反転磁区径が結
晶粒径の２倍以下になっていることがわかった。
関係すると考えられるが、結晶粒を小さくしただけでは
反転磁区は小さくならず、かえって反転磁区の大きさに
ばらつきを生じさせ、これが新たな媒体ノイズの原因を
作っていると考えられる。したがって、ノイズを小さく
するためには、各結晶粒を磁気的に孤立させ、結晶粒単
位で磁区が反転することが理想的である。少なくともこ
れに近い状態を実現することは、ノイズの低減に非常に
有効である。ただし、従来の媒体では反転磁区径は少な
くとも結晶粒の２〜３倍程度の大きさがあり、そのため
に十分大きな媒体Ｓ／Ｎが得られなかった。本発明のＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層を用いた垂直磁気記録媒体の磁化
状態を磁気力顕微鏡で観察したところ、反転磁区径が結
晶粒径の２倍以下になっていることがわかった。
【００１９】また、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層のＣｒ組成
が４５ａｔ％以上の場合及びＴａ組成が８ａｔ％以上の
場合には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層及びＣｏ−Ｃｒ−Ｐ
ｔ磁気記録層のｃ軸配向性が著しく劣化していることが
わかった。これらの組成範囲における媒体Ｓ／Ｎの劣化
は、配向性の劣化に起因していると考えられる。
が４５ａｔ％以上の場合及びＴａ組成が８ａｔ％以上の
場合には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ下地層及びＣｏ−Ｃｒ−Ｐ
ｔ磁気記録層のｃ軸配向性が著しく劣化していることが
わかった。これらの組成範囲における媒体Ｓ／Ｎの劣化
は、配向性の劣化に起因していると考えられる。
【００２０】磁気記録層の材料として、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔ
ａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ、Ｃｏ
−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗなどを選び、また
組成を変えて同様の比較実験を行ったところ、同様の傾
向を示す結果が得られた。特に、Ｐｔを含有する材料を
磁気記録層に用いた場合には、Ｃｏ−Ｃｒ下地層をＣｏ
−Ｃｒ−Ｔａ下地層に変えることにより２ｄＢ以上の媒
体Ｓ／Ｎの向上が認められたのに対して、Ｐｔを含有し
ない材料を用いた場合には、１ｄＢから２ｄＢ程度しか
媒体Ｓ／Ｎは向上しなかった。粒界へのＣｒ偏析の起こ
りにくいＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系合金から成る磁気記録層に
対して本発明の効果が大きい。これは、下地層の結晶粒
界からのＣｒ拡散が効果的であるためと考えられる。
ａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ、Ｃｏ
−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗなどを選び、また
組成を変えて同様の比較実験を行ったところ、同様の傾
向を示す結果が得られた。特に、Ｐｔを含有する材料を
磁気記録層に用いた場合には、Ｃｏ−Ｃｒ下地層をＣｏ
−Ｃｒ−Ｔａ下地層に変えることにより２ｄＢ以上の媒
体Ｓ／Ｎの向上が認められたのに対して、Ｐｔを含有し
ない材料を用いた場合には、１ｄＢから２ｄＢ程度しか
媒体Ｓ／Ｎは向上しなかった。粒界へのＣｒ偏析の起こ
りにくいＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系合金から成る磁気記録層に
対して本発明の効果が大きい。これは、下地層の結晶粒
界からのＣｒ拡散が効果的であるためと考えられる。
【００２１】（実施例２）実施例１において作製した垂
直磁気記録媒体の中から媒体Ｓ／Ｎが３０ｄＢ以上の媒
体を選び、これらを用いた磁気ディスク装置を作製し
た。この磁気ディスク装置は、図４（ａ）に概略平面図
を、図４（ｂ）にそのＡＡ断面図を示すように、磁気記
録媒体駆動部４２により回転駆動されるディスク状の磁
気記録媒体４１、磁気ヘッド駆動部４４により保持され
て磁気記録媒体４１に対して記録及び再生を行う磁気ヘ
ッド４３、磁気ヘッド４３の記録信号及び再生信号を処
理する記録再生信号処理系４５を備える周知の構成の装
置である。
直磁気記録媒体の中から媒体Ｓ／Ｎが３０ｄＢ以上の媒
体を選び、これらを用いた磁気ディスク装置を作製し
た。この磁気ディスク装置は、図４（ａ）に概略平面図
を、図４（ｂ）にそのＡＡ断面図を示すように、磁気記
録媒体駆動部４２により回転駆動されるディスク状の磁
気記録媒体４１、磁気ヘッド駆動部４４により保持され
て磁気記録媒体４１に対して記録及び再生を行う磁気ヘ
ッド４３、磁気ヘッド４３の記録信号及び再生信号を処
理する記録再生信号処理系４５を備える周知の構成の装
置である。
【００２２】磁気ヘッド４３としては、実施例１で使用
したものと同様のものを用い、磁気ヘッド４３と磁気記
録媒体４１の間の磁気スペーシングは４０ｎｍ以下とな
るように調整した。その結果、１平方インチ当たり１０
ギガビット以上の面記録密度での情報の記録と再生が可
能であることを確認できた。これに対して、媒体Ｓ／Ｎ
が３０ｄＢに満たない媒体を用いた場合は、高記録密度
での再生が困難であった。
したものと同様のものを用い、磁気ヘッド４３と磁気記
録媒体４１の間の磁気スペーシングは４０ｎｍ以下とな
るように調整した。その結果、１平方インチ当たり１０
ギガビット以上の面記録密度での情報の記録と再生が可
能であることを確認できた。これに対して、媒体Ｓ／Ｎ
が３０ｄＢに満たない媒体を用いた場合は、高記録密度
での再生が困難であった。
【００２３】
【発明の効果】本発明によると、高密度記録に適した十
分に高い媒体Ｓ／Ｎを持つ垂直磁気記録媒体及び磁気記
憶装置を提供できる。
分に高い媒体Ｓ／Ｎを持つ垂直磁気記録媒体及び磁気記
憶装置を提供できる。
【図１】本発明の垂直磁気記録媒体の基本的な構造を示
す断面模式図。
す断面模式図。
【図２】Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ垂直磁気記録媒体に関する媒
体Ｓ／ＮのＣｏＣｒＴａ下地層のＣｒ組成依存性示す
図。
体Ｓ／ＮのＣｏＣｒＴａ下地層のＣｒ組成依存性示す
図。
【図３】Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ垂直磁気記録媒体に関する媒
体Ｓ／ＮのＣｏＣｒＴａ下地層のＴａ組成依存性示す
図。
体Ｓ／ＮのＣｏＣｒＴａ下地層のＴａ組成依存性示す
図。
【図４】磁気記憶装置の概略図。
１１…非磁性基板、１２…第１の下地層、１３…第２の
下地層、１４…磁気記録層、１５…保護潤滑層、４１…
磁気記録媒体、４２…磁気記録媒体駆動部、４３…磁気
ヘッド、４４…磁気ヘッド駆動部、４５…記録再生信号
処理系
下地層、１４…磁気記録層、１５…保護潤滑層、４１…
磁気記録媒体、４２…磁気記録媒体駆動部、４３…磁気
ヘッド、４４…磁気ヘッド駆動部、４５…記録再生信号
処理系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊川 敦 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平11−283227（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−267051（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−162340（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−250435（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−296833（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−283233（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/64 - 5/673 G11B 5/738
Claims (5)
- 【請求項１】 基体上に、稠密六方構造あるいは非晶質
構造の第１の下地層、ＣｏとＣｒとＴａを主たる成分と
する第２の下地層、ＣｏとＣｒを主たる成分とする磁気
記録層、及び保護層が順に形成されたことを特徴とする
垂直磁気記録媒体。 - 【請求項２】 前記第２の下地層のＣｒ含有量が３７ａ
ｔ％以上４５ａｔ％以下、Ｔａ含有量が１ａｔ％以上７
ａｔ％以下であることを特徴とする請求項１記載の垂直
磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記第２の下地層の結晶粒界におけるＣ
ｒ濃度が４０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項
１又は２記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項４】 前記磁気記録層にＰｔが含まれることを
特徴とする請求項１、２又は３記載の垂直磁気記録媒
体。 - 【請求項５】 磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆
動する磁気記録媒体駆動部と、記録部と再生部とを備え
る磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に
対して駆動する磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号処理
系とを含む磁気記憶装置において、 前記磁気記録媒体として請求項１〜４のいずれか１項に
記載の垂直磁気記録媒体を用い、前記磁気ヘッドの再生
部が磁気抵抗効果素子又は巨大磁気抵抗効果素子を備え
ることを特徴とする磁気記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11116437A JP3138453B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11116437A JP3138453B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000311326A JP2000311326A (ja) | 2000-11-07 |
| JP3138453B2 true JP3138453B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=14687096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11116437A Expired - Fee Related JP3138453B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138453B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374792B1 (ko) | 2000-12-29 | 2003-03-04 | 삼성전자주식회사 | 수직 자기 기록 디스크 |
| JP4634267B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2011-02-16 | ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド | 垂直磁気記録媒体 |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11116437A patent/JP3138453B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000311326A (ja) | 2000-11-07 |
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