JP3476740B2 - Magnetic recording media - Google Patents

Magnetic recording media

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JP3476740B2
JP3476740B2 JP2000107072A JP2000107072A JP3476740B2 JP 3476740 B2 JP3476740 B2 JP 3476740B2 JP 2000107072 A JP2000107072 A JP 2000107072A JP 2000107072 A JP2000107072 A JP 2000107072A JP 3476740 B2 JP3476740 B2 JP 3476740B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体及び磁
気記憶装置に係り、特に高密度記録に適した磁気記録媒
体及び磁気記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium and a magnetic storage device, and more particularly to a magnetic recording medium and a magnetic recording device suitable for high density recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報処理技術の発達に伴い、磁気記録媒
体に対し高密度化の要求が高まっている。この要求を満
たすための磁気記録媒体に求められる特性は、例えばハ
ードディスクでは、低ノイズ、高保磁力、高残留磁化、
高分解能がある。
2. Description of the Related Art With the development of information processing technology, there is an increasing demand for higher density in magnetic recording media. The characteristics required for a magnetic recording medium to satisfy this requirement are, for example, in a hard disk, low noise, high coercive force, high remanence,
Has high resolution.

【0003】磁気ディスク等の水平磁気記録媒体の記録
密度は、媒体ノイズの低減及び磁気抵抗効果型ヘッド及
びスピンバルブヘッドの開発により、著しく増大した。
代表的な磁気記録媒体は、基板と、下地層と、磁性層
と、保護層とがこの順序で積層された構造を有する。下
地層は、Cr又はCr系合金からなり、磁性層は、Co
系合金からなる。
The recording density of a horizontal magnetic recording medium such as a magnetic disk has significantly increased due to the reduction of medium noise and the development of a magnetoresistive head and a spin valve head.
A typical magnetic recording medium has a structure in which a substrate, an underlayer, a magnetic layer, and a protective layer are laminated in this order. The underlayer is made of Cr or a Cr-based alloy, and the magnetic layer is Co.
It consists of a system alloy.

【0004】媒体ノイズを低減する方法は、今までに各
種提案されている。例えば、Okamoto et a
l. ,”Rigid Disk Medium For
5Gbit/ in2 Recording”,AB-
3,Intermag ’96 Digestには、C
rMoからなる適切な下地層を用いて磁性層の膜厚を減
少させることで、磁性層の粒子サイズ及びサイズ分布を
減少させることが提案されている。又、米国特許第5,
693,426号では、NiAlからなる下地層を用い
ることが提案されている。更に、Hosoe et a
l. , ”Experimental Study o
f Thermal Decay inHigh- De
nsity Magnetic Recording
Media”, IEEE Trans. Magn.
Vol. 33, 1528(1997)では、CrT
iからなる下地層を用いることが提案されている。上記
の如き下地層は、磁性層の面内配向を促し残留磁化及び
ビットの熱安定性を増加させる。磁性層の膜厚を減少さ
せて、解像度を高くする、或いは、書き込まれたビット
間の遷移幅を減少させることも提案されている。更に、
CoCr系合金からなる磁性層のCr偏析を促進させ、
粒子間の交換結合を減少させることも提案されている。
Various methods for reducing the medium noise have been proposed so far. For example, Okamoto et a
L., "Rigid Disk Medium For
5Gbit / in 2 Recording ”, AB-
3, Intermag '96 Digest has C
It has been proposed to reduce the grain size and size distribution of the magnetic layer by reducing the film thickness of the magnetic layer with a suitable underlayer of rMo. Also, US Pat.
No. 693,426 proposes to use an underlayer made of NiAl. Furthermore, Hosoe et a
L., "Experimental Study o
f Thermal Decay in High- De
nity Magnetic Recording
Media ”, IEEE Trans. Magn.
Vol. 33, 1528 (1997), CrT
It has been proposed to use an underlayer consisting of i. The underlayer as described above promotes in-plane orientation of the magnetic layer to increase remanent magnetization and thermal stability of the bit. It has also been proposed to reduce the thickness of the magnetic layer to improve resolution or reduce the transition width between written bits. Furthermore,
Promotes the segregation of Cr in the magnetic layer made of a CoCr alloy,
It has also been proposed to reduce exchange coupling between particles.

【0005】しかし、磁性層の粒子が小さくなり互いに
磁気的により孤立するにつれ、書き込まれたビットは、
線密度に応じて増加する減磁界と熱活性化とにより不安
定になる。Lu et al. , ”Thermal
Instability at 10 Gbit/ in
2 Magnetic Recording”, IE
EE Trans. Magn. Vol. 30, 4
230(1994)では、マイクロマグネティックシミ
ュレーションにより、直径が10nmで400kfci
ビットでKu V/ k T〜60なる比の各粒子の交換
結合を抑制された媒体では、大幅な熱的ディケイを受け
やすいことが発表されている。ここで、Ku は磁気異方
性の定数、Vは磁性粒子の平均体積、kはボルツマン
定数、Tは温度を示す。尚、Ku V/kTなる比は、
熱安定性係数とも呼ばれる。
However, as the grains of the magnetic layer become smaller and become more magnetically isolated from each other, the written bits are
Destabilization and thermal activation, which increase with linear density, cause instability. Lu et al., "Thermal
Instability at 10 Gbit / in
2 Magnetic Recording ”, IE
EE Trans. Magn. Vol. 30, 4
230 (1994), 400kfci at 10nm diameter by micromagnetic simulation.
It has been announced that a medium in which exchange coupling of particles with a ratio of K u V / k B T ˜60 in bit is suppressed is susceptible to large thermal decay. Here, K u is a magnetic anisotropy constant, V is an average volume of magnetic particles, k B is a Boltzmann constant, and T is a temperature. The ratio of K u V / k B T is
Also called the thermal stability coefficient.

【0006】Abarra et al. , ”The
rmal Stability of Narrow
Track Bits in a 5 Gbit/ in
2 Medium”, IEEE Trans. Mag
n. Vol. 33,2995(1997)では、粒子
間の交換相互作用の存在が書き込まれたビットを安定化
させることが、5Gbit/ in2 のCoCrPtTa
/ CrMo媒体のアニールされた200kfciビット
のMFM(磁気間力顕微鏡)解析により報告されてい
る。ところが、20Gbit/ in2 以上の記録密度で
は、更なる粒子間の磁気的結合の抑制が必須となる。
Abarra et al., "The
rmal Stability of Narrow
Track Bits in a 5 Gbit / in
2 Medium ”, IEEE Trans. Mag
n. Vol. 33, 2995 (1997), particles
The existence of exchange interactions between stabilize the written bits
5 Gbit / in2 CoCrPtTa
200 kfci Bits in / CrMo Media
Reported by MFM (Magnetic Force Microscope) analysis of
It However, 20 Gbit / in2 With the above recording density
In addition, further suppression of magnetic coupling between particles is essential.

【0007】これに対する順当な解決策は、磁性層の磁
気異方性を増加させることであった。しかし、磁性層の
磁気異方性を増加させるには、ヘッドの書き込み磁界に
大きな負荷がかかってしまう。
A reasonable solution to this has been to increase the magnetic anisotropy of the magnetic layer. However, in order to increase the magnetic anisotropy of the magnetic layer, a large load is applied to the write magnetic field of the head.

【0008】又、熱的に不安定な磁気記録媒体の保磁力
は、He et al. ,”High Speed S
witching in Magnetic Reco
rding Media”, J. Magn. Ma
gn. Mater. Vol.155, 6(199
6)において磁気テープ媒体について、そして、J.
H. Richter, ”Dynamic Coer
civity Effects in Thin Fi
lm Media”, IEEE Trans.Mag
n. Vol.34, 1540(1997)において
磁気ディスク媒体について報告されているように、スイ
ッチ時間の減少に応じて急激に増加する。このため、デ
ータ速度に悪影響が生じてしまう。つまり、磁性層にど
れくらい速くデータを書き込めるか、及び、磁性粒子の
磁化を反転させるのに必要なヘッドの磁界強度が、スイ
ッチ時間の減少に応じて急激に増加する。
Further, the coercive force of a thermally unstable magnetic recording medium is described by He et al., "High Speed S".
watching in Magnetic Reco
rding Media ", J. Magn. Ma
gn. Mater. Vol. 155, 6 (199
6) on magnetic tape media, and in J.
H. Richter, "Dynamic Coer
civic Effects in Thin Fi
lm Media ", IEEE Trans. Mag.
n. Vol. 34, 1540 (1997) for magnetic disk media, a sharp increase with decreasing switch time. Therefore, the data speed is adversely affected. That is, how fast the data can be written in the magnetic layer and the magnetic field strength of the head necessary for reversing the magnetization of the magnetic particles rapidly increase as the switch time decreases.

【0009】他方、熱安定性を向上させる他の方法とし
て、磁性層の下の基板に適切なテクスチャ処理を施すこ
とにより、磁性層の配向率を増加させる方法も提案され
ている。例えば、発行中のAkimoto et a
l. , ”MagneticRelaxation i
n Thin Film Media as a Fu
nction of Orientation”,
J. Magn. Magn. Mater. (19
99)では、マイクロマグネティックシミュレーション
により、実効的なKu V/ kB T値が配向率の僅かな増
加により増大することが報告されている。この結果、A
barra et al., ”TheEffect
of Orientation Ratio on t
he Dynamic Coercivity of
Media for >15Gbit/ in2 Rec
ording”, EB- 02, Intermag
’99,Koreaにおいて報告されているように、
磁気記録媒体のオーバーライト性能を向上する保磁力の
時間依存性をより弱めることができる。
On the other hand, as another method of improving thermal stability, a method of increasing the orientation rate of the magnetic layer by subjecting the substrate under the magnetic layer to an appropriate texture treatment has been proposed. For example, the Akimoto et a being issued
L., "Magnetic Relaxation i
n Thin Film Media as a Fu
nction of Orientation ”,
J. Magn. Magn. Mater. (19
In 99), it is reported by micromagnetic simulation that the effective K u V / k B T value increases with a slight increase in the orientation ratio. As a result, A
barra et al. , "The Effect
of Orientation Ratio on t
he Dynamic Coercity of
Media for> 15Gbit / in 2 Rec
ordering ”, EB-02, Intermag
As reported in '99, Korea,
It is possible to further weaken the time dependence of the coercive force that improves the overwrite performance of the magnetic recording medium.

【0010】更に、熱安定性を向上するための、キーパ
磁気記録媒体も提案されている。キーパ層は、磁性層と
平行な軟磁性層からなる。この軟磁性層は、磁性層の上
又は下に配置される。多くの場合、Cr磁気絶縁層が軟
磁性層と磁性層との間に設けられる。軟磁性層は、磁性
層に書き込まれたビットの減磁界を減少させる。しか
し、磁性記録層と連続的に交換結合する軟磁性層の結合
により、磁性層の粒子の減結合という目的が達成されな
くなってしまう。その結果、媒体ノイズが増大する。
Further, a keeper magnetic recording medium for improving thermal stability has been proposed. The keeper layer is composed of a soft magnetic layer parallel to the magnetic layer. This soft magnetic layer is arranged above or below the magnetic layer. In many cases, a Cr magnetic insulating layer is provided between the soft magnetic layer and the magnetic layer. The soft magnetic layer reduces the demagnetizing field of the bits written in the magnetic layer. However, the purpose of decoupling the grains of the magnetic layer cannot be achieved due to the coupling of the soft magnetic layer that is continuously exchange-coupled with the magnetic recording layer. As a result, medium noise increases.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】熱安定性を向上し、媒
体ノイズを低減する方法は、様々なものが提案されてい
る。しかし、提案されている方法では、書き込まれたビ
ットの熱安定性を大幅に向上することはできず、このた
め、媒体ノイズを大幅に減少させることは難しいという
問題があった。更に、提案方法によっては、媒体ノイズ
を低減するための対策のために、磁気記録媒体の性能に
悪影響を及ぼしてしまうという問題もあった。
Various methods for improving thermal stability and reducing medium noise have been proposed. However, the proposed method cannot significantly improve the thermal stability of the written bits, which makes it difficult to significantly reduce the medium noise. Further, depending on the proposed method, there is also a problem that the performance of the magnetic recording medium is adversely affected because of measures for reducing the medium noise.

【0012】具体的には、熱安定性の高い磁気記録媒体
を得るためには、(i)磁気異方性定数Ku を増加させ
る、(ii)温度Tを減少させる、又は、(iii)磁
性層の粒子体積Vを増加させる等の対策が考えられる。
しかし、対策(i)では保磁力が増加してしまい、磁性
層に情報を書き込むことがより難しくなってしまう。他
方、対策(ii)は、例えばディスクドライブ等の動作
温度が60℃を超えることがあることを考えると、非実
用的である。更に、対策(iii)は、前記の如く媒体
ノイズを増加させてしまう。又、対策(iii)に代わ
って、磁性層の膜厚を増加させることも考えられるが、
この方法では解像度が低下してしまう。
Specifically, in order to obtain a magnetic recording medium having high thermal stability, (i) the magnetic anisotropy constant Ku is increased, (ii) the temperature T is decreased, or (iii). Measures such as increasing the particle volume V of the magnetic layer can be considered.
However, with the measure (i), the coercive force increases, and it becomes more difficult to write information in the magnetic layer. On the other hand, the measure (ii) is impractical considering that the operating temperature of a disk drive or the like may exceed 60 ° C., for example. Further, the measure (iii) increases the medium noise as described above. It is also possible to increase the film thickness of the magnetic layer instead of the measure (iii),
This method reduces the resolution.

【0013】そこで、本発明は、書き込まれたビットの
熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁気記録媒体
の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高密度記
録を行える磁気記録媒体を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention improves the thermal stability of written bits, reduces medium noise, and enables highly reliable high density recording without adversely affecting the performance of the magnetic recording medium. The purpose is to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、磁性層
と、該強磁性層上に設けられた非磁性結合層とからなる
交換層構造と、該交換層構造上に設けられた磁性層を備
え、該強磁性層及び該磁性層は交換結合すると共に、互
いに磁化方向が反平行であり、前記強磁性層及び磁性層
の少なくとも一方は、強磁性結晶粒子が非磁性母材中に
一様に分散したグラニュラー膜で形成されていることを
特徴とする、磁気記録媒体により達成できる。
Above problems SUMMARY OF THE INVENTION The strength and the magnetic layer, and the exchange layer structure comprising a non-magnetic coupling layer provided on the ferromagnetic layer, provided on the exchange layer structure on the magnetic Equipped with layers
The ferromagnetic layer and the magnetic layer are exchange-coupled and the magnetization directions are antiparallel to each other. In at least one of the ferromagnetic layer and the magnetic layer, the ferromagnetic crystal grains are uniformly distributed in the non-magnetic matrix. That it is formed of a granular film dispersed in
This can be achieved by a characteristic magnetic recording medium.

【0015】本発明によれば、書き込まれたビットの熱
安定性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁気記録媒体の
性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高密度記録
を行える磁気記録媒体を実現できる。交換層構造の強磁
性層及び交換層構造の上に設けられる磁性層の少なくと
も一方に低ノイズ性に優れたグラニュラー膜を用いるこ
とで、書き込まれたビットの熱安定性を向上しつつ、さ
らに媒体ノイズの低減化を図ることができる。
According to the present invention, the magnetic stability of a written bit is improved, the medium noise is reduced, and high-density recording with high reliability can be performed without adversely affecting the performance of the magnetic recording medium. Can be realized. By using a granular film excellent in low noise property in at least one of the ferromagnetic layer of the exchange layer structure and the magnetic layer provided on the exchange layer structure, the thermal stability of the written bit is improved and the medium is further improved. It is possible to reduce noise.

【0016】ここでグラニュラー膜とは、例えば本出願
人にかかる特開平10−92637号公報にあるよう
に、強磁性結晶粒子が非磁性母材中に一様に分散した構
造を有する磁性膜である。このグラニュラー膜を磁気記
録装置の記憶媒体に応用したのがグラニュラー媒体であ
る。CoCr系の磁性材料を記録用の磁性層に用いる従
来の記録媒体では、CoとCrの偏析作用を応用し、磁
性粒子の孤立化を促進させて、低ノイズ化を図ってい
る。しかし、従来においては磁性粒子を所望の孤立化状
態を得るのが困難であった。
Here, the granular film is a magnetic film having a structure in which ferromagnetic crystal grains are uniformly dispersed in a non-magnetic matrix, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-92637. is there. A granular medium is an application of this granular film to a storage medium of a magnetic recording device. In a conventional recording medium in which a CoCr-based magnetic material is used for a recording magnetic layer, the segregation effect of Co and Cr is applied to promote isolation of magnetic particles to reduce noise. However, in the past, it was difficult to obtain the desired isolated state of the magnetic particles.

【0017】一方、本発明で採用するグラニュラー媒体
では、強磁性結晶粒子(金属)を例えばSiO等(セ
ラミックス材料)中に均一に分散させることで強磁性結
晶粒子の積極的な孤立化を図ることで、極めて低いノイ
ズ性を実現できる。
On the other hand, in the granular medium adopted in the present invention, the ferromagnetic crystal particles (metal) are uniformly dispersed in, for example, SiO 2 (ceramic material) to positively isolate the ferromagnetic crystal particles. Therefore, extremely low noise characteristics can be realized.

【0018】前記強磁性結晶粒子は、Co、Ni、F
e、Ni系合金、Fe系合金、CoCrTa、CoCr
Pt、及びCoCrPt−Mを含むCo系合金からなる
グル−プから選択された材料からなり、M=B、Mo、
Nb、Ta、W、Cuとすることができる。この強磁性
結晶粒子は2〜30nmの範囲内で選定された粒子径を
有することが好ましい。
The ferromagnetic crystal grains are Co, Ni, F.
e, Ni-based alloy, Fe-based alloy, CoCrTa, CoCr
Pt and a material selected from a group of Co-based alloys containing CoCrPt-M, M = B, Mo,
It can be Nb, Ta, W, or Cu. The ferromagnetic crystal grains preferably have a grain size selected within the range of 2 to 30 nm.

【0019】前記非磁性母材は、セラミック材料又は酸
化物とすることができる。例えばSiO、Al
、MgO等のセラミック材料や、NiOに代表さ
れる反強磁性の酸化物をとすることができる。なお、グ
ラニュラー構造は、強磁性結晶粒子と非磁性母材の凝集
エネルギー、表面エネルギー、弾性ひずみエネルギー
等、基本的物理定数により、構造形態が変化する。した
がって、強磁性結晶粒子に用いる磁性材料と、非磁性母
材に用いるセラミック材料もしくは酸化物の組み合わせ
は非常に多数存在するので、所望に応じて適宜調整すれ
ばよい。
The non-magnetic matrix can be a ceramic material or an oxide. For example, SiO 2 , Al
A ceramic material such as 2 O 3 or MgO, or an antiferromagnetic oxide typified by NiO can be used. The granular structure changes in structural form depending on basic physical constants such as cohesive energy, surface energy, and elastic strain energy of the ferromagnetic crystal particles and the non-magnetic matrix. Therefore, there are a great number of combinations of magnetic materials used for the ferromagnetic crystal particles and ceramic materials or oxides used for the non-magnetic matrix, and they may be appropriately adjusted as desired.

【0020】前記非磁性結合層に用いる材料は、Ru、
Rh、Ir、Ru系合金、Rh系合金、及びIr系合金
からなるグループから選択された材料とすることができ
る。前記非磁性結合層にセラミック材料又は酸化物を添
加するとエピタキシャル成長を促進させることができ
る。
The material used for the non-magnetic coupling layer is Ru,
The material may be selected from the group consisting of Rh, Ir, Ru-based alloys, Rh-based alloys, and Ir-based alloys. Epitaxial growth can be promoted by adding a ceramic material or an oxide to the non-magnetic coupling layer.

【0021】前記強磁性層の磁化方向と前記磁性層の磁
化方向は、前記非磁性結合層の膜厚により互いに反平行
或いは平行とすることができるがそのどちらの状態でも
よい。
The magnetization direction of the ferromagnetic layer and the magnetization direction of the magnetic layer can be antiparallel or parallel to each other depending on the film thickness of the non-magnetic coupling layer, but either state may be used.

【0022】前記強磁性層の磁化方向と前記磁性層の磁
化方向とを反平行にするには、前記非磁性結合層がR
u、Rh、Ir、Ru系合金、Rh系合金及びIr系合
金からなるグループから選択された材料で形成される場
合には0.4から1.0nmの範囲内で選定された膜厚
を有する構成が好ましい。
In order to make the magnetization direction of the ferromagnetic layer and the magnetization direction of the magnetic layer antiparallel to each other, the nonmagnetic coupling layer is R.
When formed of a material selected from the group consisting of u, Rh, Ir, Ru-based alloys, Rh-based alloys and Ir-based alloys, it has a film thickness selected within the range of 0.4 to 1.0 nm. The configuration is preferred.

【0023】また、前記強磁性層の磁化方向と前記磁性
層の磁化方向とを平行にするには、前記非磁性結合層が
Ru、Rh、Ir、Ru系合金、Rh系合金及びIr系
合金からなるグループから選択された材料で形成される
場合には0.2から0.4nm及び1.0から1.7n
mの範囲から選定された膜厚を有する構成が好ましい。
非磁性結合層としてRuを用いることが推奨される。
In order to make the magnetization direction of the ferromagnetic layer parallel to the magnetization direction of the magnetic layer, the non-magnetic coupling layer is made of Ru, Rh, Ir, Ru-based alloy, Rh-based alloy and Ir-based alloy. 0.2 to 0.4 nm and 1.0 to 1.7 n when formed of a material selected from the group consisting of
A structure having a film thickness selected from the range of m is preferable.
It is recommended to use Ru as the non-magnetic coupling layer.

【0024】さらに、基板の上方に設けられた下地層
と、該下地層上にグラニュラー膜で形成した強磁性層
と、該下地層と強磁性層との間に設けられた非磁性中間
層を更に備え、該非磁性中間層は、CoCr−Mからな
るグループから選択されたhcp構造の合金からなり、
1〜5nmの範囲で選定された膜厚を有し、M=B、M
o、Nb、Ta、W、Cu又はこれらの合金である構成
としてもよい。
Further, an underlayer provided above the substrate, a ferromagnetic layer formed of a granular film on the underlayer, and a nonmagnetic intermediate layer provided between the underlayer and the ferromagnetic layer are provided. The non-magnetic intermediate layer further comprises an alloy of hcp structure selected from the group consisting of CoCr-M,
Has a selected film thickness in the range of 1 to 5 nm, M = B, M
The composition may be o, Nb, Ta, W, Cu, or an alloy thereof.

【0025】前記基板と前記下地層との間に設けられた
NiP層を更に備え、前記NiP層はテクスチャ処理又
は酸化処理が施されている構成としてもよい。
A NiP layer provided between the substrate and the underlayer may be further provided, and the NiP layer may be textured or oxidized.

【0026】前記下地層は、NiAl及びFeAlから
なるグループから選択されたB2構造を有する合金から
なる構成としてもよい。
The underlayer may be made of an alloy having a B2 structure selected from the group consisting of NiAl and FeAl.

【0027】前記強磁性層は、2〜10nmの範囲内で
選定された膜厚を有しても良い。前記磁性記録層は、5
〜30nmの範囲内で選定された膜厚を有しても良い。
The ferromagnetic layer may have a film thickness selected within the range of 2 to 10 nm. The magnetic recording layer is 5
It may have a film thickness selected within the range of ˜30 nm.

【0028】前記磁気記録媒体において、少なくとも第
1の交換層構造と該第1の交換層構造と該磁性層との間
に設けられた第2の交換層構造を備え、前記第1の交換
層構造及び第2の交換層構造の強磁性層はグラニュラー
膜で形成され、前記第2の交換層構造のグラニュラー膜
の磁気異方性は該第1の交換層構造のグラニュラー膜の
磁気異方性より弱く、該第1及び第2の交換層構造のグ
ラニュラー膜は互いに磁化方向が反平行である構成とし
てもよい。
The magnetic recording medium comprises at least a first exchange layer structure and a second exchange layer structure provided between the first exchange layer structure and the magnetic layer, and the first exchange layer structure. Structure and the ferromagnetic layer of the second exchange layer structure are formed of granular films, and the magnetic anisotropy of the granular film of the second exchange layer structure is the magnetic anisotropy of the granular film of the first exchange layer structure. It may be weaker, and the granular films of the first and second exchange layer structures may have magnetization directions antiparallel to each other.

【0029】前記磁気記録媒体において、少なくとも第
1の交換層構造と該第1の交換層構造と該磁性層との間
に設けられた第2の交換層構造を備え、前記第1の交換
層構造及び第2の交換層構造の強磁性層はグラニュラー
膜で形成され、前記第2の交換層構造のグラニュラー膜
の残留磁化と膜厚との積は、該第1の交換層構造のグラ
ニュラー膜の残留磁化と膜厚との積より小さく、該第1
及び第2の交換層構造のグラニュラー膜は互いに磁化方
向が反平行である構成としてもよい。
The magnetic recording medium comprises at least a first exchange layer structure and a second exchange layer structure provided between the first exchange layer structure and the magnetic layer, and the first exchange layer. Structure and the ferromagnetic layer of the second exchange layer structure are formed of granular films, and the product of the residual magnetization and the film thickness of the granular film of the second exchange layer structure is the granular film of the first exchange layer structure. Smaller than the product of residual magnetization and film thickness of
Also, the granular films of the second exchange layer structure may have a configuration in which the magnetization directions are antiparallel to each other.

【0030】上記の課題は、上記のいずれかの磁気記録
媒体を少なくとも1つ備えた磁気記憶装置によっても達
成できる。本発明によれば、書き込まれたビットの熱安
定性を向上させつつ、媒体ノイズをより確実に低減し、
磁気記録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の
高い高密度記録を行える磁気記憶装置を実現できる。
The above object can also be achieved by a magnetic storage device including at least one of the above magnetic recording media. According to the present invention, it is possible to more reliably reduce medium noise while improving the thermal stability of written bits.
It is possible to realize a magnetic storage device capable of highly reliable high density recording without adversely affecting the performance of the magnetic recording medium.

【発明の実施の形態】先ず、本発明の動作原理を説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the operating principle of the present invention will be described.

【0031】本発明は、互いに反平行である磁化構造を
有する複数の層を用いるものである。例えば、S.S.
P. Parkin, ”Systematic Va
riation of the Strength a
nd Oscillation Period of
Indirect Magnetic Exchang
e Coupling though the 3d,
4d, and 5d Transition Me
tals”, Phys. Rev. Lett. V
ol.67, 3598(1991)においては、R
u,Rh等の薄い非磁性中間層を介して磁性層に結合す
るCo,Fe,Ni等の磁気遷移金属が説明されてい
る。他方、米国特許第5,701,223号公報には、
センサの安定化のために、上記の如き層を積層されたピ
ニング層として用いるスピンバルブが提案されている。
The present invention uses multiple layers having magnetized structures that are antiparallel to each other. For example, S. S.
P. Parkin, "Systematic Va
riation of the Strength a
nd Oscillation Period of
Indirect Magnetic Exchange
e Coupling through the 3d,
4d, and 5d Transition Me
tals ", Phys. Rev. Lett. V.
ol. 67, 3598 (1991), R
Magnetic transition metals such as Co, Fe and Ni which are coupled to the magnetic layer through a thin non-magnetic intermediate layer such as u and Rh have been described. On the other hand, in US Pat. No. 5,701,223,
In order to stabilize the sensor, there has been proposed a spin valve using the above layers as a laminated pinning layer.

【0032】2つの強磁性層の間に設けられたRu又は
Rh層が特定の膜厚を有する場合、強磁性層の磁化方向
を互いに平行又は反平行にすることができる。例えば、
互いに異なる膜厚で磁化方向が反平行である2つの強磁
性層からなる構造の場合、磁気記録媒体の有効粒子サイ
ズは、解像度に実質的な影響を及ぼすことなく増加させ
ることができる。このような磁気記録媒体から再生され
た信号振幅は、逆方向の磁化により減少するが、これに
対しては、積層磁性層構造の下に、適切な膜厚及び磁化
方向の層を更に設けることで、1つの層による影響を打
ち消すことができる。この結果、磁気記録媒体から再生
される信号振幅を増大させ、且つ、実効粒子体積を増大
させることができる。従って、熱安定性の高い書き込ま
れたビットを実現することができる。
When the Ru or Rh layer provided between the two ferromagnetic layers has a specific film thickness, the magnetization directions of the ferromagnetic layers can be made parallel or antiparallel to each other. For example,
In the case of a structure including two ferromagnetic layers having different film thicknesses and antiparallel magnetization directions, the effective particle size of the magnetic recording medium can be increased without substantially affecting the resolution. The signal amplitude reproduced from such a magnetic recording medium is reduced by the magnetization in the opposite direction. For this, an additional layer having an appropriate film thickness and magnetization direction is provided under the laminated magnetic layer structure. Thus, the influence of one layer can be canceled out. As a result, the amplitude of the signal reproduced from the magnetic recording medium can be increased and the effective particle volume can be increased. Therefore, a written bit with high thermal stability can be realized.

【0033】本発明は、磁性層を他の強磁性層と逆の磁
化方向で交換結合させるか、或いは、積層フェリ磁性構
造を用いることにより、書き込まれたビットの熱安定性
を向上させる。強磁性層又は積層フェリ磁性構造は、交
換−減結合された粒子からなる磁性層からなる。つま
り、本発明は、磁気記録媒体の熱安定性の性能を向上さ
せるために、交換ピニング強磁性層又はフェリ磁性多層
構造を用いる。
The present invention improves the thermal stability of written bits by either exchange coupling the magnetic layer with the other ferromagnetic layer in the opposite magnetization direction or by using a laminated ferrimagnetic structure. The ferromagnetic layer or laminated ferrimagnetic structure consists of a magnetic layer of exchange-decoupled particles. That is, the present invention uses the exchange pinning ferromagnetic layer or the ferrimagnetic multilayer structure to improve the thermal stability performance of the magnetic recording medium.

【0034】図1は、本発明になる磁気記録媒体の第1
実施例の要部を示す断面図である。磁気記録媒体は、非
磁性基板1、第1のシード層2、NiP層3、第2のシ
ード層4、下地層5、非磁性中間層6、強磁性層7、非
磁性結合層8、磁性層9、保護層10及び潤滑層11
が、図1に示すようにこの順序で積層された構造を有す
る。
FIG. 1 shows a first magnetic recording medium according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the principal part of an Example. The magnetic recording medium includes a nonmagnetic substrate 1, a first seed layer 2, a NiP layer 3, a second seed layer 4, an underlayer 5, a nonmagnetic intermediate layer 6, a ferromagnetic layer 7, a nonmagnetic coupling layer 8, and a magnetic layer. Layer 9, protective layer 10 and lubricating layer 11
However, as shown in FIG. 1, it has a structure laminated in this order.

【0035】例えば、非磁性基板1は、Al、Al合金
又はガラスからなる。この非磁性基板1は、テクスチャ
処理を施されていても、施されていなくても良い。第1
のシード層2は、特に非磁性基板1がガラスからなる場
合には、例えばNiPからなる。NiP層3は、テクス
チャ処理又は酸化処理を施されていても、施されていな
くても良い。第2のシード層4は、下地層5にNiA
l、FeAl等のB2構造の合金を用いた場合の下地層
5の(001)面又は(112)面の配向を良好にする
ために設けられている。第2のシード層4は、第1のシ
ード層2と同様な適切な材料からなる。
For example, the non-magnetic substrate 1 is made of Al, Al alloy or glass. This non-magnetic substrate 1 may or may not be textured. First
The seed layer 2 is made of NiP, especially when the non-magnetic substrate 1 is made of glass. The NiP layer 3 may or may not be textured or oxidized. The second seed layer 4 is formed by forming NiA on the underlayer 5.
It is provided in order to improve the orientation of the (001) plane or the (112) plane of the underlayer 5 when an alloy of B2 structure such as 1, FeAl or the like is used. The second seed layer 4 is made of a suitable material similar to that of the first seed layer 2.

【0036】磁気記録媒体が磁気ディスクの場合、非磁
性基板1又はNiP層3に施されるテクスチャ処理は、
ディスクの周方向、即ち、ディスク上のトラックが延在
する方向に沿って行われる。
When the magnetic recording medium is a magnetic disk, the texture treatment applied to the non-magnetic substrate 1 or the NiP layer 3 is
This is performed along the circumferential direction of the disk, that is, the direction in which the tracks on the disk extend.

【0037】非磁性中間層6は、磁性層9のエピタキシ
ャル成長、粒子分布幅の減少、及び磁気記録媒体の記録
面と平行な面に沿った磁性層9の異方性軸(磁化容易
軸)の配向を促進するために設けられている。この非磁
性中間層6は、CoCr−M等のhcp構造を有する合
金からなり、1〜5nmの範囲に選定された膜厚を有す
る。ここで、M=B、Mo、Nb、Ta、W、Cu又は
これらの合金である。
The non-magnetic intermediate layer 6 has an epitaxial growth of the magnetic layer 9, a reduction in grain distribution width, and an anisotropic axis (easy axis of magnetization) of the magnetic layer 9 along a plane parallel to the recording surface of the magnetic recording medium. It is provided to promote orientation. The non-magnetic intermediate layer 6 is made of an alloy having an hcp structure such as CoCr-M and has a film thickness selected in the range of 1 to 5 nm. Here, M = B, Mo, Nb, Ta, W, Cu or an alloy thereof.

【0038】強磁性層7は、Co、Ni、Fe、Co系
合金、Ni系合金、Fe系合金等からなる。つまり、C
oCrTa、CoCrPt、CoCrPt- Mを含むC
o系合金を、強磁性層7に用いることができる。ここ
で、M=B、Mo、Nb、Ta、W、Cu又はこれらの
合金である。この強磁性層7は、2〜10nmの範囲に
選定された膜厚を有する。非磁性結合層8は、Ru、R
h、Ir、Ru系合金、Rh系合金、Ir系合金等から
なる。例えば、この非磁性結合層8は、0.4〜1.0
nmの範囲に選定された膜厚を有し、好ましくは約0.
8nmの膜厚を有する。非磁性結合層8の膜厚をこのよ
うな範囲に選定することにより、強磁性層7及び磁性層
9の磁化方向が互いに反平行となる。強磁性層7及び非
磁性結合層8は、交換層構造を構成する。
The ferromagnetic layer 7 is made of Co, Ni, Fe, Co-based alloy, Ni-based alloy, Fe-based alloy, or the like. That is, C
C containing oCrTa, CoCrPt, CoCrPt-M
An o-based alloy can be used for the ferromagnetic layer 7. Here, M = B, Mo, Nb, Ta, W, Cu or an alloy thereof. This ferromagnetic layer 7 has a film thickness selected in the range of 2 to 10 nm. The nonmagnetic coupling layer 8 is made of Ru, R
It is made of h, Ir, Ru-based alloy, Rh-based alloy, Ir-based alloy, or the like. For example, the nonmagnetic coupling layer 8 has a thickness of 0.4 to 1.0.
having a selected film thickness in the range of nm, preferably about 0.
It has a film thickness of 8 nm. By selecting the film thickness of the nonmagnetic coupling layer 8 in such a range, the magnetization directions of the ferromagnetic layer 7 and the magnetic layer 9 are antiparallel to each other. The ferromagnetic layer 7 and the non-magnetic coupling layer 8 form an exchange layer structure.

【0039】磁性層9は、Co又はCoCrTa、Co
CrPt、CoCrPt- Mを含むCo系合金等からな
る。ここで、M=B,Mo,Nb,Ta,W、Cu又は
これらの合金である。磁性層9は、5〜30nmの範囲
に選定された膜厚を有する。勿論、磁性層9は、単一層
構造のものに限定されず、多層構造からなる構成であっ
ても良いことは、言うまでもない。
The magnetic layer 9 is made of Co, CoCrTa, Co.
It is made of a Co-based alloy containing CrPt or CoCrPt-M. Here, M = B, Mo, Nb, Ta, W, Cu or an alloy thereof. The magnetic layer 9 has a film thickness selected in the range of 5 to 30 nm. Of course, it goes without saying that the magnetic layer 9 is not limited to a single layer structure, and may have a multilayer structure.

【0040】保護層10は、例えばCからなる。又、潤
滑層11は、磁気記録媒体を例えばスピンバルブヘッド
等の磁気トランスデューサと使用するための、有機物潤
滑剤からなる。保護層10及び潤滑層11は、磁気記録
媒体上の保護層構造を構成する。
The protective layer 10 is made of C, for example. The lubricant layer 11 is made of an organic lubricant for using the magnetic recording medium with a magnetic transducer such as a spin valve head. The protective layer 10 and the lubricating layer 11 form a protective layer structure on the magnetic recording medium.

【0041】交換層構造の下に設けられる層構造は、勿
論図1に示すものに限定されない。例えば、下地層5
は、Cr又はCr系合金からなり、基板1上に5〜40
nmの範囲に選定された膜厚に形成し、交換層構造は、
このような下地層5上に設けても良い。
The layer structure provided below the exchange layer structure is, of course, not limited to that shown in FIG. For example, the base layer 5
Is made of Cr or a Cr-based alloy, and is 5 to 40 on the substrate 1.
The exchange layer structure is formed with a thickness selected in the range of nm.
It may be provided on such a base layer 5.

【0042】次に、本発明になる磁気記録媒体の第2実
施例を説明する。
Next, a second embodiment of the magnetic recording medium according to the present invention will be described.

【0043】図2は、本発明になる磁気記録媒体の第2
実施例の要部を示す断面図である。同図中、図1と同一
部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 2 shows a second magnetic recording medium according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the principal part of an Example. In the figure, those parts which are the same as those corresponding parts in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

【0044】この磁気記録媒体の第2実施例では、交換
層構造が、フェリ磁性多層構造を構成する、2つの非磁
性結合層8,8- 1及び2つの強磁性層7,7- 1から
なる。このような構造を用いることにより、2つの非磁
性結合層8,8- 1の磁化は、磁性層9の一部を打ち消
すことなく、互いに打ち消し合うので、実効磁化及び信
号を増大することが可能となる。この結果、磁性層9の
粒子体積及び磁化の熱安定性が効果的に増大される。記
録層の磁化容易軸の配向が好ましく保たれる限り、強磁
性層と非磁性層の対からなる追加される2層構造によ
り、実効的な粒子体積の増大を図ることができる。
In the second embodiment of this magnetic recording medium, the exchange layer structure comprises two non-magnetic coupling layers 8, 8-1 and two ferromagnetic layers 7, 7-1 constituting a ferrimagnetic multilayer structure. Become. By using such a structure, the magnetizations of the two non-magnetic coupling layers 8 and 8-1 cancel each other without canceling a part of the magnetic layer 9, so that the effective magnetization and the signal can be increased. Becomes As a result, the grain volume of the magnetic layer 9 and the thermal stability of magnetization are effectively increased. As long as the orientation of the easy axis of magnetization of the recording layer is preferably maintained, the effective two-layer structure composed of the pair of the ferromagnetic layer and the nonmagnetic layer can increase the effective grain volume.

【0045】強磁性層7- 1は、強磁性層7と同様の材
料からなり、膜厚も強磁性層7と同様の範囲に選定され
る。又、非磁性結合層8- 1は、非磁性結合層8と同様
の材料からなり、膜厚も非磁性結合層8と同様の範囲に
選定される。強磁性層7,7-1間では、c軸は実質的
に面内方向に沿っており、粒子は柱状に成長する。
The ferromagnetic layer 7-1 is made of the same material as that of the ferromagnetic layer 7, and its film thickness is selected in the same range as that of the ferromagnetic layer 7. The non-magnetic coupling layer 8-1 is made of the same material as the non-magnetic coupling layer 8 and the film thickness is selected in the same range as the non-magnetic coupling layer 8. Between the ferromagnetic layers 7 and 7-1, the c-axis is substantially along the in-plane direction, and the grains grow in a columnar shape.

【0046】本実施例では、強磁性層7- 1の磁気異方
性は、強磁性層7の磁気異方性より強く設定されてい
る。しかし、強磁性層7−1の磁気異方性は、磁性層9
の磁気異方性より強く、又は、同じに設定されていても
良い。
In this embodiment, the magnetic anisotropy of the ferromagnetic layer 7-1 is set higher than that of the ferromagnetic layer 7. However, the magnetic anisotropy of the ferromagnetic layer 7-1 is
The magnetic anisotropy may be stronger or the same.

【0047】又、強磁性層7の残留磁化と膜厚との積
は、強磁性層7- 1の残留磁化と膜厚との積より小さく
設定されている。
The product of the remanent magnetization and the film thickness of the ferromagnetic layer 7 is set smaller than the product of the remanent magnetization and the film thickness of the ferromagnetic layer 7-1.

【0048】図3は、Si基板上に形成された膜厚10
nmの単一のCoPt層の面内磁気特性を示す図であ
る。図3中、縦軸は磁化(emu)、横軸は保磁力(O
e)を示す。従来の磁気記録媒体は、図3に示す如き特
性を示す。
FIG. 3 shows a film thickness 10 formed on a Si substrate.
FIG. 6 is a diagram showing in-plane magnetic characteristics of a single CoPt layer of nm. In FIG. 3, the vertical axis represents the magnetization (emu) and the horizontal axis represents the coercive force (O
e) is shown. The conventional magnetic recording medium exhibits the characteristics shown in FIG.

【0049】図4は、上記記録媒体の第1実施例の如
く、膜厚が0. 8nmのRu層で分離された2つのCo
Pt層の面内磁気特性を示す図である。図4中、縦軸は
残留磁化(Gauss)、横軸は保磁力(Oe)を示
す。図4からもわかるように、ループは保磁力近傍でシ
フトを生じ、反強磁性結合が発生していることがわか
る。図5は、膜厚が1. 4nmのRu層で分離された2
つのCoPt層の面内磁気特性を示す図である。図5
中、縦軸は残留磁化(emu)、横軸は保磁力(Oe)
を示す。図5からもわかるように、2つのCoPt層の
磁化方向は平行である。図6は、上記第2実施例の如
く、膜厚が0. 8nmのRu層で分離された2つのCo
CrPt層の面内磁気特性を示す図である。図6中、縦
軸は残留磁化(emu/ cc)、横軸は保磁力(Oe)
を示す。図6からもわかるように、ループは保磁力近傍
でシフトを生じ、反強磁性結合が発生していることがわ
かる。
FIG. 4 shows two Co layers separated by a Ru layer having a film thickness of 0.8 nm as in the first embodiment of the recording medium.
It is a figure which shows the in-plane magnetic characteristic of a Pt layer. In FIG. 4, the vertical axis represents the residual magnetization (Gauss) and the horizontal axis represents the coercive force (Oe). As can be seen from FIG. 4, the loop causes a shift near the coercive force, and antiferromagnetic coupling occurs. Fig. 5 shows the two separated Ru layers with a thickness of 1.4 nm.
It is a figure which shows the in-plane magnetic characteristic of one CoPt layer. Figure 5
The middle axis represents the remanent magnetization (emu) on the vertical axis and the coercive force (Oe) on the horizontal axis.
Indicates. As can be seen from FIG. 5, the magnetization directions of the two CoPt layers are parallel. FIG. 6 shows two Co separated by a Ru layer having a thickness of 0.8 nm as in the second embodiment.
It is a figure which shows the in-plane magnetic characteristic of a CrPt layer. In FIG. 6, the vertical axis represents remanent magnetization (emu / cc) and the horizontal axis represents coercive force (Oe).
Indicates. As can be seen from FIG. 6, it can be seen that the loop shifts near the coercive force and antiferromagnetic coupling occurs.

【0050】図3及び図4より、交換層構造を設けるこ
とにより、反平行結合を得られることがわかる。又、図
5を、図4及び図6と比較することでわかるように、非
磁性結合層8の膜厚は、反平行結合を得るためには、好
ましくは0. 4〜0. 9nmの範囲に選定される。
From FIGS. 3 and 4, it can be seen that antiparallel coupling can be obtained by providing the exchange layer structure. Further, as can be seen by comparing FIG. 5 with FIGS. 4 and 6, the thickness of the nonmagnetic coupling layer 8 is preferably in the range of 0.4 to 0.9 nm in order to obtain antiparallel coupling. Is selected.

【0051】従って、磁気記録媒体の第1及び第2実施
例によれば、磁性層と強磁性層との間の非磁性結合層を
介した交換結合により、解像度を犠牲にすることなく、
実効粒子体積を増大させることができる。つまり、熱安
定性の良い媒体を実現できるように、粒子体積から見る
と、磁性層の見かけ上の膜厚を増加させることができ
る。又、実際の磁性層の膜厚は増加しないので、磁性層
の増加した見かけ上の膜厚により、解像度が影響される
ことはない。この結果、媒体ノイズが低減され、且つ、
熱安定性の向上された磁気記録媒体を得ることができ
る。
Therefore, according to the first and second embodiments of the magnetic recording medium, the exchange coupling between the magnetic layer and the ferromagnetic layer via the non-magnetic coupling layer can be performed without sacrificing the resolution.
The effective particle volume can be increased. That is, the apparent film thickness of the magnetic layer can be increased from the viewpoint of particle volume so that a medium having good thermal stability can be realized. In addition, since the actual film thickness of the magnetic layer does not increase, the increased apparent film thickness of the magnetic layer does not affect the resolution. As a result, the medium noise is reduced, and
A magnetic recording medium having improved thermal stability can be obtained.

【0052】次に、本発明の第3実施例を示す。本発明
になる第3実施例は前述の第1、第2実施例において説
明した強磁性層及び磁性層の内の少なくとも一方に、グ
ラニュラー膜を採用した構造を有する。本実施例で用い
るグラニュラー膜は非磁性母材中に強磁性結晶粒子を均
一に分散させているので、磁性粒子の孤立化がより実現
されている。よって、交換層構造により熱安定性を向上
させつつ、さらなる低ノイズ化が可能である。
Next, a third embodiment of the present invention will be shown. The third embodiment according to the present invention has a structure in which a granular film is used for at least one of the ferromagnetic layer and the magnetic layer described in the first and second embodiments. In the granular film used in this example, the ferromagnetic crystal particles are uniformly dispersed in the non-magnetic matrix, so that the magnetic particles are more isolated. Therefore, it is possible to further reduce noise while improving thermal stability by the exchange layer structure.

【0053】強磁性層及び磁性層の両層をグラニュラー
膜で形成した場合には、その間に設けられたRu等から
なる非磁性結合層の膜厚を所定膜厚とすると、グラニュ
ラー膜の磁化方向を互いに平行又は反平行とすることが
できる点は上記第1、第2実施例と同様である。この結
果、実効体積を増大させることができ、熱安定性の高い
書き込まれたビットを実現することができ、合わせてノ
イズ低減性が向上する。
When both the ferromagnetic layer and the magnetic layer are formed of granular films, if the thickness of the non-magnetic coupling layer made of Ru or the like provided between them is set to a predetermined value, the magnetization direction of the granular film is set. The points that can be parallel or antiparallel to each other are the same as in the first and second embodiments. As a result, the effective volume can be increased, a written bit with high thermal stability can be realized, and the noise reduction property is also improved.

【0054】なお、強磁性層及び磁性層の両層共にグラ
ニュラー膜を用いることは必須ではなく、いずれか一方
に用いてもよい。いずれか一方にグラニュラー膜を用い
るときには記録層となる磁性層側に用いることが奨励さ
れる。
It is not essential to use a granular film for both the ferromagnetic layer and the magnetic layer, and either one may be used. When using a granular film for either one, it is recommended to use it on the side of the magnetic layer serving as the recording layer.

【0055】本実施例では、グラニュラー膜を他のグラ
ニュラー膜或いはCoCr系の磁性材料と逆の磁化向き
(反平行)に磁気的に交換結合させることにより、書き
込まれたビットの熱安定怯を向上させる。つまり、本実
施例は、磁気記録媒体の熱安定性の性能を向上させるた
めに交換ピニング構造を備え、さらに低ノイズ化させる
ためにグラニュラー膜を備えた構成となっている。
In the present embodiment, the thermal stability of the written bit is improved by magnetically exchanging the granular film in the opposite magnetization direction (antiparallel) to the other granular film or the CoCr magnetic material. Let That is, the present embodiment has a configuration including an exchange pinning structure for improving the thermal stability performance of the magnetic recording medium, and a granular film for further reducing noise.

【0056】図7は、本発明になる磁気記録媒体の第3
実施例の要部を示す断面図である。磁気記録媒体は、非
磁性基板101、第1のシード層102、NiP層10
3、第2のシード層104、下地層105、非磁性中間
層106、強磁性層107、非磁性結合層108、磁性
層109、保護層110及び潤滑層111が、図7に示
すようにこの順序で積層された構造を有する。
FIG. 7 shows a third magnetic recording medium according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the principal part of an Example. The magnetic recording medium includes a non-magnetic substrate 101, a first seed layer 102, and a NiP layer 10.
3, the second seed layer 104, the underlayer 105, the non-magnetic intermediate layer 106, the ferromagnetic layer 107, the non-magnetic coupling layer 108, the magnetic layer 109, the protective layer 110, and the lubricating layer 111, as shown in FIG. It has a structure laminated in order.

【0057】例えば、非磁性基板101は、Al、Al
合金又はガラスからなる。この非磁性基板101は、テ
クスチャ処理が施されていても、施されていなくてもよ
い。第1のシード層102は、特に非磁性基板101が
ガラスからなる場合には、例えばNiPからなる。Ni
P層103は、テクスチャ処理又は酸化処理が施されて
いても、施きれていなくてもよい。第2のシード層10
4は、下地層105にNiAl、FeAl等のB2構造
の合金を用いた場合の下地層105の(001)面又は
(112)面の配向を良好にするために設けられてい
る。第2のシード層104は、第1のシード層102と
同様な適切な材料からなる。
For example, the non-magnetic substrate 101 is made of Al, Al
It is made of alloy or glass. The non-magnetic substrate 101 may or may not be textured. The first seed layer 102 is made of NiP, for example, when the non-magnetic substrate 101 is made of glass. Ni
The P layer 103 may or may not be textured or oxidized. Second seed layer 10
No. 4 is provided in order to improve the orientation of the (001) plane or the (112) plane of the underlayer 105 when an alloy of B2 structure such as NiAl or FeAl is used for the underlayer 105. The second seed layer 104 is made of a suitable material similar to the first seed layer 102.

【0058】本磁気記録媒体が磁気ディスクの場合、非
磁性基板101又はNiP層103に施されるテクスチ
ャ処理は、ディスクの周方向、即ち、ディスク上のトラ
ックが延在する方向に沿って行われるのは前述実施例と
同様である。
When the present magnetic recording medium is a magnetic disk, the texture processing applied to the non-magnetic substrate 101 or the NiP layer 103 is performed along the circumferential direction of the disk, that is, the direction in which the tracks on the disk extend. Is the same as in the above-mentioned embodiment.

【0059】非磁性中間層106は、磁性層109のエ
ピタキシャル成長、粒子分布幅の減少、及び磁気記録媒
体の記録面と平行な面に沿った磁性層109の異方性軸
(磁化容易軸)の配向を促進するために設けられている
が必須の層ではない。この非磁性中間層106は、Co
Cr−M等のhcp構造を有する合金からなり、1〜5
nmの範囲に選定された膜厚を有する。ここで、M=
B、Mo、Nb、Ta、W、Cu又はこれらの合金であ
る。
The non-magnetic intermediate layer 106 has an epitaxial growth of the magnetic layer 109, a reduction in grain distribution width, and an anisotropic axis (easy axis of magnetization) of the magnetic layer 109 along a plane parallel to the recording surface of the magnetic recording medium. It is provided to promote orientation but is not an essential layer. The nonmagnetic intermediate layer 106 is made of Co
It is made of an alloy having an hcp structure, such as Cr-M, and is 1 to 5
It has a film thickness selected in the range of nm. Where M =
B, Mo, Nb, Ta, W, Cu or alloys thereof.

【0060】前記強磁性層107は、Co、Ni、F
e、Ni系合金、Fe系合金、CoCrTa、CoCr
Pt、及びCoCrPt−Mを含むCo系合金からなる
グル−プから選択された材料等からなる強磁性結晶粒子
を、SiO、A1等のセラミック材料、もしく
はNiOなどの酸化物等からなる非磁性母材中に分散さ
せたグラニュラー膜を用いてもよいし、従来のようにC
oCr系の磁性材料を用いてもよい。
The ferromagnetic layer 107 is made of Co, Ni, F.
e, Ni-based alloy, Fe-based alloy, CoCrTa, CoCr
Pt, and an guru of a Co-based alloy containing CoCrPt-M - the ferromagnetic crystal grains consisting of selected from the pull material such as a ceramic material such as SiO 2, A1 2 0 3 or from oxides, such as NiO, The granular film dispersed in the non-magnetic base material may be used.
An oCr-based magnetic material may be used.

【0061】グラニュラー膜は磁性層109に優先的に
用いることが奨励され、強磁性層107にはCoCr系
の磁性材料を用いてもよい。非磁性結合層108による
交換結合作用により、ノイズ低減に主に寄与するのは最
上段の磁性層109だからである。
The granular film is encouraged to be used preferentially for the magnetic layer 109, and the ferromagnetic layer 107 may be made of a CoCr-based magnetic material. This is because the uppermost magnetic layer 109 mainly contributes to noise reduction due to the exchange coupling effect of the non-magnetic coupling layer 108.

【0062】前記強磁性層107及び磁性層109は、
単一層構造のものに限定されず、多層構造からなる構成
であってもよいことは言うまでもない。
The ferromagnetic layer 107 and the magnetic layer 109 are
Needless to say, the structure is not limited to a single layer structure, and may be a structure having a multilayer structure.

【0063】前記非磁性結合層108は、Ru、Rh、
Ir、Ru系合金、Rh系合金、及びIr系合金からな
るグループから選択された材料が好ましい。この非磁性
結合層108に、例えば特開平10−149526号公
報に記載されるグラニュラー膜に用いるセラミック材料
SiO2、Al2O3等、或いは酸化物材料NiO等を
添加してもよい。このようにセラミックス等を添加する
ことで非磁性結合層108と磁性層109のエピタキシ
ャル成長が促進されるので更にS/Nを向上させること
ができる。
The non-magnetic coupling layer 108 is made of Ru, Rh,
A material selected from the group consisting of Ir, Ru-based alloys, Rh-based alloys, and Ir-based alloys is preferable. Ceramic material SiO2, Al2O3, or the like used for the granular film described in JP-A-10-149526, or oxide material NiO may be added to the nonmagnetic coupling layer 108. By thus adding the ceramics or the like, the epitaxial growth of the non-magnetic coupling layer 108 and the magnetic layer 109 is promoted, so that the S / N can be further improved.

【0064】前記保護層110及び潤滑層111は、前
記第1、第2実施例と同様に形成することができる。
The protective layer 110 and the lubricating layer 111 can be formed in the same manner as in the first and second embodiments.

【0065】上記グラニュラー膜を有する交換層構造は
1層に限定されるものではなく、第2実施例に示される
構造に順じて第1、第2の交換層構造としてもよい。こ
の場合には、第2の交換層構造のグラニュラー膜の磁気
異方性は第1の交換層構造のグラニュラー膜の磁気異方
性より弱く設定することが推奨される。また、第2の交
換層構造のグラニュラー膜の残留磁化と膜厚との積は、
第1の交換層構造のグラニュラー膜の残留磁化と膜厚と
の積より小さく設定することが推奨される。
The exchange layer structure having the above granular film is not limited to one layer, and the first and second exchange layer structures may be adopted in accordance with the structure shown in the second embodiment. In this case, it is recommended to set the magnetic anisotropy of the granular film having the second exchange layer structure to be weaker than the magnetic anisotropy of the granular film having the first exchange layer structure. Further, the product of the residual magnetization and the film thickness of the granular film having the second exchange layer structure is
It is recommended to set it smaller than the product of the residual magnetization and the film thickness of the granular film having the first exchange layer structure.

【0066】次に、本発明になる磁気記憶装置の一実施
例を、図8及び図9と共に説明する。図8は、磁気記憶
装置の一実施例の要部を示す断面図であり、図9は、磁
気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図である。
Next, an embodiment of the magnetic storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a sectional view showing a main part of an embodiment of the magnetic storage device, and FIG. 9 is a plan view showing a main part of the embodiment of the magnetic storage device.

【0067】図8及び図9に示すように、磁気記憶装置
は大略ハウジング13からなる。ハウジング13内に
は、モータ14、ハブ15、複数の磁気記録媒体16、
複数の記録再生ヘッド17、複数のサスペンション1
8、複数のアーム19及びアクチュエータユニット20
が設けられている。磁気記録媒体16は、モータ14に
より回転されるハブ15に取り付けられている。記録再
生ヘッド17は、MRヘッドやGMRヘッド等の再生ヘ
ッドと、インダクティブヘッド等の記録ヘッドとからな
る。各記録再生ヘッド17は、対応するアーム19の先
端にサスペンション18を介して取り付けられている。
アーム19はアクチュエータユニット20により駆動さ
れる。この磁気記憶装置の基本構成自体は周知であり、
その詳細な説明は本明細書では省略する。
As shown in FIGS. 8 and 9, the magnetic storage device generally comprises a housing 13. In the housing 13, a motor 14, a hub 15, a plurality of magnetic recording media 16,
Multiple recording / reproducing heads 17, multiple suspensions 1
8, a plurality of arms 19 and an actuator unit 20
Is provided. The magnetic recording medium 16 is attached to the hub 15 rotated by the motor 14. The recording / reproducing head 17 includes a reproducing head such as an MR head or a GMR head, and a recording head such as an inductive head. Each recording / reproducing head 17 is attached to the tip of a corresponding arm 19 via a suspension 18.
The arm 19 is driven by the actuator unit 20. The basic configuration itself of this magnetic storage device is well known,
Detailed description thereof will be omitted in the present specification.

【0068】磁気記憶装置の本実施例は、磁気記録媒体
16に特徴がある。各磁気記録媒体16は、図1、図2
及び図7と共に説明した、上記磁気記録媒体の第1実施
例から第3実施例の構造を有する。勿論、磁気記録媒体
16の数は3枚に限定されず、1枚でも、2枚又は4枚
以上であっても良い。
This embodiment of the magnetic storage device is characterized by the magnetic recording medium 16. Each magnetic recording medium 16 is shown in FIG.
And the structure of the first to third embodiments of the magnetic recording medium described with reference to FIG. Of course, the number of magnetic recording media 16 is not limited to three, and may be one, two, or four or more.

【0069】磁気記憶装置の基本構成は、図8及び図9
に示すものに限定されるものではない。又、本発明で用
いる磁気記録媒体は、磁気ディスクに限定されない。
The basic structure of the magnetic storage device is shown in FIGS.
It is not limited to those shown in. The magnetic recording medium used in the present invention is not limited to the magnetic disk.

【0070】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made.

【0071】なお、前述した発明に関して、さらに以下
の付記を示す。
The following supplementary notes will be given with respect to the above-mentioned invention.

【0072】(付記1) 少なくとも1つの交換層構造
と該交換層構造上に設けられた磁性層を備え、該交換層
構造は強磁性層と該強磁性層上に設けられた非磁性結合
層を含む磁気記録媒体であって、前記強磁性層及び磁性
層の少なくとも一方は、強磁性結晶粒子が非磁性母材中
に一様に分散したグラニュラー膜で形成されている、磁
気記録媒体。
(Supplementary Note 1) At least one exchange layer structure and a magnetic layer provided on the exchange layer structure are provided, and the exchange layer structure has a ferromagnetic layer and a non-magnetic coupling layer provided on the ferromagnetic layer. A magnetic recording medium containing a magnetic recording medium, wherein at least one of the ferromagnetic layer and the magnetic layer is formed of a granular film in which ferromagnetic crystal grains are uniformly dispersed in a non-magnetic matrix.

【0073】(付記2) 前記強磁性結晶粒子は、C
o、Ni、Fe、Ni系合金、Fe系合金、CoCrT
a、CoCrPt及びCoCrPt−Mを含むCo系合
金からなるグル−プから選択された材料からなり、M=
B、Mo、Nb、Ta、W、Cuであることを特徴とす
る付記1記載の磁気記録媒体。
(Supplementary Note 2) The ferromagnetic crystal grains are C
o, Ni, Fe, Ni alloys, Fe alloys, CoCrT
a, a material selected from a group of Co-based alloys containing CoCrPt and CoCrPt-M, and M =
B, Mo, Nb, Ta, W, Cu.

【0074】(付記3) 前記非磁性母材は、セラミッ
ク材料又は酸化物からなることを特徴とする付記1又は
2記載の磁気記録媒体。
(Supplementary Note 3) The magnetic recording medium according to Supplementary Note 1 or 2, wherein the non-magnetic matrix is made of a ceramic material or an oxide.

【0075】(付記4) 付記1から3のいずれかに記
載の磁気記録媒体において、前記非磁性結合層は、R
u、Rh、Ir、Ru系合金、Rh系合金及びIr系合
金からなるグループから選択された材料からなることを
特徴とする付記1から3のいずれかに記載の磁気記録媒
体。
(Supplementary Note 4) In the magnetic recording medium according to any one of Supplementary Notes 1 to 3, the non-magnetic coupling layer is R.
4. The magnetic recording medium according to any one of appendices 1 to 3, which is made of a material selected from the group consisting of u, Rh, Ir, Ru-based alloys, Rh-based alloys and Ir-based alloys.

【0076】(付記5) 前記強磁性層の磁化方向と前
記磁性層の磁化方向とは互いに反平行であることを特徴
とする付記1から4のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(Supplementary Note 5) The magnetic recording medium according to any one of Supplementary Notes 1 to 4, wherein the magnetization directions of the ferromagnetic layer and the magnetic layer are antiparallel to each other.

【0077】(付記6) 前記非磁性結合層はRu、R
h、Ir、Ru系合金、Rh系合金及びIr系合金から
なるグループから選択された材料で形成され、0.4か
ら1.0nmの範囲内で選定された膜厚を有することを
特徴とする付記5記載の磁気記録媒体。
(Supplementary Note 6) The nonmagnetic coupling layer is made of Ru, R
It is formed of a material selected from the group consisting of h, Ir, Ru-based alloys, Rh-based alloys and Ir-based alloys, and has a film thickness selected within the range of 0.4 to 1.0 nm. The magnetic recording medium according to attachment 5.

【0078】(付記7) 前記強磁性層の磁化方向と前
記磁性層の磁化方向とは互いに平行であることを特徴と
する付記1から4のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(Supplementary Note 7) The magnetic recording medium according to any one of Supplementary Notes 1 to 4, wherein the magnetization directions of the ferromagnetic layer and the magnetic layer are parallel to each other.

【0079】(付記8) 前記非磁性結合層はRu、R
h、Ir、Ru系合金、Rh系合金及びIr系合金から
なるグループから選択された材料で形成され、0.2か
ら0.4nm及び1.0から1.7nmの範囲から選定
された膜厚を有することを特徴とする付記7記載の磁気
記録媒体。
(Supplementary Note 8) The nonmagnetic coupling layer is made of Ru, R
A film thickness formed of a material selected from the group consisting of h, Ir, Ru-based alloys, Rh-based alloys and Ir-based alloys, and selected from the range of 0.2 to 0.4 nm and 1.0 to 1.7 nm. 8. The magnetic recording medium according to appendix 7, which further comprises:

【0080】(付記9) 前記非磁性結合層に、セラミ
ック材料又は酸化物を添加することを特徴とする付記1
から8のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(Supplementary Note 9) Supplementary Note 1 characterized in that a ceramic material or an oxide is added to the non-magnetic coupling layer.
9. The magnetic recording medium according to any one of 1 to 8.

【0081】(付記10) 基板の上方に設けられた下
地層と、該下地層上にグラニュラー膜で形成した強磁性
層と、該下地層と強磁性層との間に設けられた非磁性中
間層を更に備え、該非磁性中間層は、CoCr−Mから
なるグループから選択されたhcp構造の合金からな
り、1〜5nmの範囲で選定された膜厚を有し、M=
B、Mo、Nb、Ta、W、Cu又はこれらの合金であ
ることを特徴とする付記1から9のいずれかに記載の磁
気記録媒体。
(Supplementary Note 10) An underlayer provided above the substrate, a ferromagnetic layer formed of a granular film on the underlayer, and a nonmagnetic intermediate layer provided between the underlayer and the ferromagnetic layer. Further comprising a layer, wherein the non-magnetic intermediate layer comprises an alloy of hcp structure selected from the group consisting of CoCr-M, has a film thickness selected in the range of 1-5 nm, and M =
The magnetic recording medium according to any one of appendices 1 to 9, which is B, Mo, Nb, Ta, W, Cu, or an alloy thereof.

【0082】(付記11) 前記基板と前記下地層との
間に設けられたNiP層を更に備え、前記NiP層はテ
クスチャ処理又は酸化処理が施されていることを特徴と
する付記1から10のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(Additional remark 11) A NiP layer provided between the substrate and the underlayer is further provided, and the NiP layer is textured or oxidized. The magnetic recording medium according to any one of the above.

【0083】(付記12) 前記下地層は、NiAl及
びFeAlからなるグループから選択されたB2構造を
有する合金からなることを特徴とする付記1から11の
いずれかに記載の磁気記録媒体。
(Supplementary Note 12) The magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 1 to 11, wherein the underlayer is made of an alloy having a B2 structure selected from the group consisting of NiAl and FeAl.

【0084】(付記13) 付記1から12のいずれか
に記載の磁気記録媒体において、少なくとも第1の交換
層構造と該第1の交換層構造と該磁性層との間に設けら
れた第2の交換層構造を備え、前記第1の交換層構造及
び第2の交換層構造の強磁性層はグラニュラー膜で形成
され、前記第2の交換層構造のグラニュラー膜の磁気異
方性は該第1の交換層構造のグラニュラー膜の磁気異方
性より弱く、該第1及び第2の交換層構造のグラニュラ
ー膜は互いに磁化方向が反平行であることを特徴とする
磁気記録媒体。
(Supplementary Note 13) In the magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 1 to 12, a second exchange layer structure is provided, and at least a second exchange layer structure is provided between the first exchange layer structure and the magnetic layer. And the ferromagnetic layers of the first exchange layer structure and the second exchange layer structure are formed of granular films, and the magnetic anisotropy of the granular film of the second exchange layer structure is The magnetic recording medium is characterized in that it is weaker than the magnetic anisotropy of the granular film having the first exchange layer structure, and the magnetization directions of the granular films having the first and second exchange layer structures are antiparallel to each other.

【0085】(付記14) 付記1から12のいずれか
に記載の磁気記録媒体において、少なくとも第1の交換
層構造と該第1の交換層構造と該磁性層との間に設けら
れた第2の交換層構造を備え、前記第1の交換層構造及
び第2の交換層構造の強磁性層はグラニュラー膜で形成
され、前記第2の交換層構造のグラニュラー膜の残留磁
化と膜厚との積は、該第1の交換層構造のグラニュラー
膜の残留磁化と膜厚との積より小さく、該第1及び第2
の交換層構造のグラニュラー膜は互いに磁化方向が反平
行であることを特徴とする磁気記録媒体。
(Supplementary Note 14) In the magnetic recording medium according to any one of Supplementary Notes 1 to 12, a second exchange layer structure is provided, and at least a second exchange layer structure is provided between the first exchange layer structure and the magnetic layer. And the ferromagnetic layers of the first exchange layer structure and the second exchange layer structure are formed of granular films, and the residual magnetization and the film thickness of the granular film of the second exchange layer structure are The product is smaller than the product of the residual magnetization and the film thickness of the granular film of the first exchange layer structure,
The magnetic recording medium is characterized in that the granular films having the exchange layer structure of are mutually antiparallel to each other.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上詳述したところから明らかなよう
に、本発明によれば交換層構造を有すると共にグラニュ
ラー膜を用いているので、書き込まれたビットの熱安定
性を向上を図りつつ、更に媒体ノイズを低減し、磁気記
録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高
密度記録を行える磁気記録媒体を実現できる。
As is apparent from the above detailed description, according to the present invention, since it has the exchange layer structure and the granular film is used, the thermal stability of the written bit is improved and It is possible to realize a magnetic recording medium that reduces medium noise and can perform highly reliable high density recording without adversely affecting the performance of the magnetic recording medium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明になる磁気記録媒体の第1実施例の要部
を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a first embodiment of a magnetic recording medium according to the present invention.

【図2】本発明になる磁気記録媒体の第2実施例の要部
を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an essential part of a second embodiment of the magnetic recording medium according to the present invention.

【図3】Si基板上に形成された膜厚10nmの単一の
CoPt層の面内磁気特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing in-plane magnetic characteristics of a single CoPt layer having a film thickness of 10 nm formed on a Si substrate.

【図4】膜厚が0. 8nmのRu層で分離された2つの
CoPt層の面内磁気特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing in-plane magnetic characteristics of two CoPt layers separated by a Ru layer having a thickness of 0.8 nm.

【図5】膜厚が1. 4nmのRu層で分離された2つの
CoPt層の面内磁気特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing in-plane magnetic characteristics of two CoPt layers separated by a Ru layer having a film thickness of 1.4 nm.

【図6】膜厚が0. 8nmのRu層で分離された2つの
CoCrPt層の面内磁気特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing in-plane magnetic characteristics of two CoCrPt layers separated by a Ru layer having a film thickness of 0.8 nm.

【図7】本発明になる磁気記録媒体の第3実施例の要部
を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing an essential part of a third embodiment of the magnetic recording medium according to the present invention.

【図8】本発明になる磁気記憶装置の一実施例の要部を
示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of an embodiment of a magnetic memory device according to the present invention.

【図9】磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図で
ある。
FIG. 9 is a plan view showing a main part of an embodiment of a magnetic storage device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 第1のシード層 3 NiP層 4 第2のシード層 5 下地層 6 非磁性中間層 7、7- 1 強磁性層 8、8- 1 非磁性結合層 9 磁性層 10 保護層 11 潤滑層 13 ハウジング 16 磁気記録媒体 17 記録再生ヘッド 101 基板 102 第1のシード層 103 NiP層 104 第2のシード層 105 下地層 106 非磁性中間層 107 強磁性層 108 非磁性層結合層 109 磁性層 1 substrate 2 First seed layer 3 NiP layer 4 Second seed layer 5 Underlayer 6 Non-magnetic intermediate layer 7,7-1 Ferromagnetic layer 8,8-1 Non-magnetic coupling layer 9 Magnetic layer 10 Protective layer 11 Lubrication layer 13 housing 16 Magnetic recording medium 17 Recording / playback head 101 substrate 102 first seed layer 103 NiP layer 104 second seed layer 105 Underlayer 106 non-magnetic intermediate layer 107 ferromagnetic layer 108 Non-magnetic layer Coupling layer 109 magnetic layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 巌 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1 番1号 富士通株式会社内 (72)発明者 溝下 義文 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1 番1号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−134820(JP,A) 特開 平7−176027(JP,A) 特開 平8−129738(JP,A) 特開 平9−147349(JP,A) 特開 平6−349047(JP,A) 特開 平10−40528(JP,A) 特開 平9−138935(JP,A) 特開 平9−198641(JP,A) 特開 平11−328646(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/66 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Iwao Okamoto 4-1-1 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited (72) Inventor Yoshifumi Mizoshita 4-chome, Ueodaanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture No. 1 in Fujitsu Limited (56) Reference JP-A-7-134820 (JP, A) JP-A-7-176027 (JP, A) JP-A-8-129738 (JP, A) JP-A-9 -147349 (JP, A) JP-A-6-349047 (JP, A) JP-A-10-40528 (JP, A) JP-A-9-138935 (JP, A) JP-A-9-198641 (JP, A) ) Japanese Patent Laid-Open No. 11-328646 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 5/66

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 磁性層と、該強磁性層上に設けられた
非磁性結合層とからなる交換層構造と、 該交換層構造上に設けられた磁性層を備え、 該強磁性層及び該磁性層は交換結合すると共に、互いに
磁化方向が反平行であり、 前記強磁性層及び磁性層の少なくとも一方は、強磁性結
晶粒子が非磁性母材中に一様に分散したグラニュラー膜
で形成されていることを特徴とする、磁気記録媒体。
1.strengthA magnetic layer and a magnetic layer provided on the ferromagnetic layer
An exchange layer structure comprising a non-magnetic coupling layer, A magnetic layer provided on the exchange layer structure is provided.e, The ferromagnetic layeras well asThe magnetic layers exchange-couple with each other and
The magnetization directions are anti-parallel, At least one of the ferromagnetic layer and the magnetic layer has a ferromagnetic coupling.
Film in which crystalline particles are uniformly dispersed in a non-magnetic matrix
Is formed byCharacterized by, Magnetic recording media.
【請求項2】 前記強磁性結晶粒子は、Co、Ni、F
e、Ni系合金、Fe系合金、CoCrTa、CoCr
Pt及びCoCrPt−Mを含むCo系合金からなるグ
ル−プから選択された材料からなり、M=B、Mo、N
b、Ta、W、Cuであることを特徴とする請求項1
記載の磁気記録媒体。
2. The ferromagnetic crystal particles are made of Co, Ni, F.
e, Ni-based alloy, Fe-based alloy, CoCrTa, CoCr
It is made of a material selected from a group consisting of a Co-based alloy containing Pt and CoCrPt-M, and M = B, Mo, N.
b, is Ta, W, characterized in that the Cu, claim 1
The magnetic recording medium described.
【請求項3】 前記非磁性母材は、セラミック材料又は
酸化物からなることを特徴とする請求項1又は2記載
の磁気記録媒体。
3. The magnetic recording medium according to claim 1 , wherein the non-magnetic matrix is made of a ceramic material or an oxide.
【請求項4】 前記非磁性結合層はRu、Rh、Ir、
Ru系合金、Rh系合金及びIr系合金からなるグルー
プから選択された材料で形成され、0.4から1.0n
mの範囲内で選定された膜厚を有することを特徴とす
請求項1〜3のいずれか1項記載の磁気記録媒体。
4. The nonmagnetic coupling layer comprises Ru, Rh, Ir,
Made of a material selected from the group consisting of Ru-based alloys, Rh-based alloys, and Ir-based alloys, 0.4 to 1.0n
4. The magnetic recording medium according to claim 1 , having a film thickness selected within the range of m.
【請求項5】 前記非磁性結合層に、セラミック材料又
は酸化物を添加することを特徴とする請求項1〜4の
いずれか1項記載の磁気記録媒体。
To wherein said non-magnetic coupling layer, and wherein the addition of the ceramic material or oxide, magnetic recording medium of any of claims 1-4.
【請求項6】 第1の強磁性層と、該第1の強磁性層上
に設けられた第1の非磁性結合層と、該第1の非磁性結
合層上に設けられた第2の強磁性層と、該第2の強磁性
層上に設けられた第2の非磁性結合層とからなる交換層
構造と、 該交換層構造の該第2の非磁性結合層上に設けられた磁
性層とを備え、 該第1の強磁性層と該第2の強磁性層は交換結合すると
共に磁化方向が互いに反平行であり、 該第2の強磁性層と該磁性層は交換結合すると共に磁化
方向が互いに反平行であり、 該第1の強磁性層び該第2の強磁性層は夫々強磁性結晶
粒子が非磁性母材中に一様に分散したグラニュラー膜で
形成されており、 該第2の強磁性層を形成するグラニュラー膜の磁気異方
性は、該第1の強磁性層を形成するグラニュラー膜の磁
気異方性より弱く、 該第1及び第2の強磁性層を構成するグラニュラー膜は
互いに磁化方向が反平行であることを特徴とする、磁気
記録媒体。
6. A first ferromagnetic layer and on the first ferromagnetic layer
And a first non-magnetic coupling layer provided on the first non-magnetic coupling layer.
A second ferromagnetic layer provided on the composite layer, and the second ferromagnetic layer
Exchange layer comprising a second non-magnetic coupling layer provided on the layer
Structure and a magnetic layer provided on the second non-magnetic coupling layer of the exchange layer structure.
A sexual layer, the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer exchange-coupled
The magnetization directions of both are antiparallel to each other, and the second ferromagnetic layer and the magnetic layer are exchange-coupled and magnetized.
The directions are antiparallel to each other, and the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer are ferromagnetic crystals, respectively.
A granular film in which particles are uniformly dispersed in a non-magnetic matrix
It is formed, the magnetic anisotropy of the granular film forming the ferromagnetic layer of the second
Is the magnetic property of the granular film forming the first ferromagnetic layer.
The granular film, which is weaker than the air anisotropy and constitutes the first and second ferromagnetic layers, is
Magnetism, characterized by the magnetization directions being antiparallel to each other
recoding media.
【請求項7】 第1の強磁性層と、該第1の強磁性層上
に設けられた第1の非磁性結合層と、該第1の非磁性結
合層上に設けられた第2の強磁性層と、該第2の強磁性
層上に設けられた第2の非磁性結合層とからなる交換層
構造と、 該交換層構造の該第2の非磁性結合層上に設けられた磁
性層とを備え、 該第1の強磁性層と該第2の強磁性層は交換結合すると
共に磁化方向が互いに反平行であり、 該第2の強磁性層と該磁性層は交換結合すると共に磁化
方向が互いに反平行であり、 該第1の強磁性層び該第2の強磁性層は夫々強磁性結晶
粒子が非磁性母材中に一様に分散したグラニュラー膜で
形成されており、 該第2の強磁性層を形成するグラニュラー膜の残留磁化
と膜厚との積は、該第1の強磁性層を形成するグラニュ
ラー膜の残留磁化と膜厚との積より小さく、 該第1及び第2の強磁性層を形成するグラニュラー膜は
互いに磁化方向が反平行であることを特徴とする、磁気
記録媒体。
7. A first ferromagnetic layer and on the first ferromagnetic layer
And a first non-magnetic coupling layer provided on the first non-magnetic coupling layer.
A second ferromagnetic layer provided on the composite layer, and the second ferromagnetic layer
Exchange layer comprising a second non-magnetic coupling layer provided on the layer
Structure and a magnetic layer provided on the second non-magnetic coupling layer of the exchange layer structure.
A sexual layer, the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer exchange-coupled
The magnetization directions of both are antiparallel to each other, and the second ferromagnetic layer and the magnetic layer are exchange-coupled and magnetized.
The directions are antiparallel to each other, and the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer are ferromagnetic crystals, respectively.
A granular film in which particles are uniformly dispersed in a non-magnetic matrix
Are formed, the residual magnetization of the granular film forming the ferromagnetic layer of the second
The product of the thickness and the film thickness is the granularity that forms the first ferromagnetic layer.
The granular film which is smaller than the product of the residual magnetization and the film thickness of the thin film and which forms the first and second ferromagnetic layers is
Magnetism, characterized by the magnetization directions being antiparallel to each other
recoding media.
【請求項8】 前記強磁性結晶粒子は、Co、Ni、F
e、Ni系合金、Fe系合金、CoCrTa、CoCr
Pt及びCoCrPt−Mを含むCo系合金からなるグ
ル−プから選択された材料からなり、M=B、Mo、N
b、Ta、W、Cuであることを特徴とする、請求項6
又は7記載の磁気記録媒体。
8. The ferromagnetic crystal grains are made of Co, Ni, F.
e, Ni-based alloy, Fe-based alloy, CoCrTa, CoCr
A group consisting of a Co-based alloy containing Pt and CoCrPt-M.
Made of a material selected from a loop, M = B, Mo, N
7. b, Ta, W, Cu
Or the magnetic recording medium according to 7.
【請求項9】 前記非磁性母材は、セラミック材料又は
酸化物からなることを特徴とする、請求項6〜8のいず
れか1項記載の磁気記録媒体。
9. The non-magnetic matrix is a ceramic material or
Any of claims 6 to 8 characterized by comprising an oxide.
The magnetic recording medium according to item 1.
【請求項10】 前記第1の非磁性結合層はRu、R
h、Ir、Ru系合金、Rh系合金及びIr系合金から
なるグループから選択された材料で形成され、0.4か
ら1.0nmの範囲内で選定された膜厚を有し、前記第
2の非磁性結合 層はRu、Rh、Ir、Ru系合金、R
h系合金及びIr系合金からなるグループから選択され
た材料で形成され、0.4から1.0nmの範囲内で選
定された膜厚を有することを特徴とする、請求項6〜9
のいずれか1項記載の磁気記録媒体。
10. The first non-magnetic coupling layer is made of Ru, R
From h, Ir, Ru-based alloys, Rh-based alloys and Ir-based alloys
Made of a material selected from the group consisting of 0.4 or
Has a film thickness selected within the range of 1.0 nm to
The non-magnetic coupling layer 2 is made of Ru, Rh, Ir, Ru-based alloy, R
selected from the group consisting of h-based alloys and Ir-based alloys
Formed of a different material and selected within the range of 0.4 to 1.0 nm.
It has a fixed film thickness, The claim 6-9 characterized by the above-mentioned.
The magnetic recording medium according to any one of 1.
【請求項11】 前記第1及び第2の非磁性結合層に、
セラミック材料又は酸化物を添加することを特徴とす
る、請求項6〜10のいずれか1項記載の磁気記録媒
体。
11. The first and second non-magnetic coupling layers,
Characterized by adding a ceramic material or oxide
The magnetic recording medium according to any one of claims 6 to 10.
body.
【請求項12】 請求項1〜11のいずれか1項記載の
磁気記録媒体を少なくとも1つ備えたことを特徴とす
る、磁気記憶装置。
12. The method according to any one of claims 1 to 11.
Characterized by comprising at least one magnetic recording medium
Magnetic storage device.
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