JP3524839B2

JP3524839B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP3524839B2
Application number: JP2000093824A
Authority: JP
Inventors: 弘冨安; 正鈴木; 源七畠; 禎一郎梅澤
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2004-05-10
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2000348335A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープ、磁気
ディスク等の磁気記録媒体に関し、特に磁性層の膜厚を
薄くすることによって、記録信号の再生時におけるノイ
ズの発生を抑制した磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の磁気記録媒体としては、例えば
特開平８−２２７５１６号公報に記載されているような
磁気記録媒体が提案されている。この磁気記録媒体は、
基板上にＣｏ−Ｐｔ系の２層の磁性層を設け、この２層
の磁性層の間にＣｒとＭｏを主成分とする非磁性層を介
在させた基本構成からなる。このように磁性層を非磁性
層で２層に分割することにより、個々の磁性層の膜厚は
トータル膜厚が等しい単層の磁性層の場合に比べて薄い
ので、記録信号の再生時のノイズを低減することができ
る。一方、ノイズを低減する目的として、米国特許第５
６９３４２６号明細書に記載されているようなＢ２構造
の金属間化合物を下層とする構造を採用する磁気記録媒
体が提案されている。このＢ２構造の金属間化合物は一
般にシード層と呼ばれるもので、特にＣｏ系磁性層との
相性がよいＣｒ系下地層のさらに下層として、微細なＢ
２構造のシード層を形成することによって下地層となる
Ｃｒ系の層をエピタキシャル成長させることができ、微
細なＣｒ系下地層を形成することができる。しかも、同
時にその上層となる磁性層にも上記下地層の微細状態を
反映したエピタキシャル成長を起こさせることができ、
ノイズを低減させることができる。このようなタイプの
磁気記録媒体は、出力の大きさよりもノイズを抑えるこ
とが優先課題となるMR（磁気抵抗型）ヘッド対応用の磁
気記録媒体として好適に使用することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した構成からなる
磁気記録媒体は、非磁性層によって磁性層を分割してい
るので、確かに磁性層の膜厚が薄くなり結晶粒径が微細
化されるのでノイズを抑えることができる。また、シー
ド層による上層のエピタキシャル成長による磁性層の結
晶粒径の微細化でノイズを抑えることもできる。しかし
ながら、ノイズの低減のために、磁性層の結晶粒径を非
常に微細化すると、磁化が熱的に不安定となり、記録さ
れた信号が時間と共に減衰し、しまいには記録された信
号が消滅してしまうという問題が生じた。そこで、高密
度記録に望ましい媒体の微細構造としては、粒子を微細
化するとともに、粒径分布を均一にして、粒子サイス゛の分
散を小さくし、熱揺らぎの影響を受けやすい過度に微細
な粒子の生成を抑えることが重要である。

【０００４】本発明は上述した背景の下になされたもの
であり、高保磁力、高Ｓ／Ｎ比、低ＰＷ５０値及び熱揺
らぎ耐性を満足する磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意究明の
結果、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０値及び熱揺らぎ耐性が十分に
満足できない原因が、磁性層の結晶粒の粒径及び粒径分
布を制御する結晶粒径制御層の材質にもよることを見出
し、ある特定の合金だけが高Ｓ／Ｎ比、低ＰＷ５０値及
び高い熱揺らぎ耐性を達成できることを解明した。特
に、２層以上の磁性層を有し、磁性層間の少なくとも１
つに非磁性層を有する磁気記録媒体にあっては、磁性層
を分割している非磁性層の膜材料の材質によるものであ
ることを見出し、磁性層をＣｏ−Ｐｔ系を用いた場合、
ある特定の合金だけが高Ｓ／Ｎ比、低ＰＷ５０値及び、
高い熱揺らぎ耐性を達成することができることを究明し
た。本発明はこのような背景のもとに案出されたもので
あり、以下の構成を採用することによりかかる課題を解
決するものである。

【０００６】本発明の磁気記録媒体は、基板上に、少な
くとも磁性層を有する磁気記録媒体において、前記基板
と磁性層との間に、磁性層の結晶粒の粒径及び粒径分布
を制御する結晶粒径制御層を有し、この結晶粒径制御層
は、Ｃｒ（クロム）とＣ（炭素）とを含む合金であるこ
とを特徴とするものである。本発明において、結晶粒径
制御層は、Ｃｒ（クロム）とＣ（炭素）とを含む合金で
ある。Ｃｒ（クロム）へのＣ（炭素）の添加効果は、Ｃ
（炭素）がＣｒ層を微細化するため、結晶粒径制御層上
に成長するＣｏ粒子の微細化を促進させ、なおかつ粒径
分布をよくすることである。これにより、耐熱ゆらぎ特
性が過度に悪い微粒子が減少し、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０値
が改善されるとともに、耐熱揺らぎ特性も向上する。上
記結晶粒径制御層におけるＣ（炭素）の含有量は、０．
０１ａｔ％〜０．５ａｔ％であることが好ましい。Ｃ
（炭素）の含有量が０．０１ａｔ％より小さいと、結晶
粒径制御層を微細化させる効果が低減するので、その上
に形成する磁性層結晶粒径が大きくなり、高Ｓ／Ｎ比が
得られず、粒径分布の均一化がはかれないので耐熱揺ら
ぎ特性が悪くなり、好ましくない。また、Ｃ（炭素）の
含有量が０．５ａｔ％を超えると、高保磁力が得られな
いので、好ましくない。また、結晶粒径制御層には、Ｍ
ｎ（マンガン）を添加するとよい。特に、結晶粒径制御
層上に直接磁性層が形成されている場合は、結晶粒径制
御層に含まれているＭｎが磁性層のＣｏとＣｒとの界面
に析出し、Ｃｒ合金層上に成長する初期のＣｏ層のＣｒ
相に選択的に析出し、Ｃｏ粒間の磁気的相互作用を低減
させる。これによりＳ／Ｎ比がさらに改善される。よっ
て、これらの両元素を適度に添加することにより、ＰＷ
５０値及びＳ／Ｎ比の双方の改善が可能になった。Ｍｎ
（マンガン）の含有量としては、０．５ａｔ％〜５ａｔ
％が好ましい。なぜなら、０．５ａｔ％未満では、磁性
層のＣｏ界面へのＭｎの拡散効果が期待できず、Ｓ／Ｎ
比が改善されない。５ａｔ％を超えると、磁性層のＣｏ
界面へのＭｎの拡散効果が大きく、Ｃｏ粒間の磁気的相
互作用が極度に弱くなり、その結果、とりわけ信号減衰
が悪化するからである。さらに、上記結晶粒径制御層に
は、Ｍｏ（モリブデン）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タン
グステン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔｉ（チタン）、
Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｎｂ（ニオ
ブ）、Ｏ（酸素）、Ｎ（窒素）から選ばれる少なくとも
１種の元素が含まれる構成にしてもよい。これは、以下
の理由による。高記録密度達成のため、近年の磁気ディ
スクは更なる高保磁力が要求されている。高保磁力を達
成するためには、磁性層のＣｏ系合金に含まれるＰｔ濃
度は増加する傾向にあり、これとともに、Ｃｏ系合金の
格子定数が増大する。下地層と磁性層のエピタキシャル
成長を起こさせるには、下地層と磁性層の格子定数がマ
ッチングしていることが必要で、結晶粒径制御層におい
ても例外ではない。このため、上記元素のうちＭｏ、
Ｖ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｎｂなどは、結晶粒
径制御層に含まれるＣｒよりも原子半径の大きな元素で
あって、磁性層との格子定数をマッチングさせる働きを
有する。一方、酸素や窒素は、グレインの成長を抑制
し、結晶粒を微細化させる働きを有する。これらの２種
類の方法を効果的に使用することで、さらなる高保磁
力、高Ｓ／Ｎ比、低ＰＷ５０値、熱揺らぎ耐性が良好な
磁気記録媒体となる。これらの元素の含有量の合計は、
２ａｔ％〜３０ａｔ％であることが好ましい。なぜな
ら、２ａｔ％未満ではＣｒ合金の格子定数が、磁性層の
Ｃｏ系合金に比べて小さくなり、３０ａｔ％を超える
と、逆に大きくなり過ぎる。いずれの場合においても、
磁性層のエピタキシャル成長が困難になり、保磁力の低
下、Ｓ／Ｎ比の低下を招くからである。

【０００７】基板の材質等には、特に制限はない。例え
ば、ガラス基板、結晶化ガラス基板、アルミニウム合金
基板、セラミックス基板、カーボン基板、シリコン基板
等を使用することができる。

【０００８】本発明の磁気記録媒体の磁性層は単層でも
複数層でもよい。複数層の場合は、磁性層の上に直接他
の磁性層を積層してもよく、また、磁性層間に非磁性層
を介在させてもよい。本発明のおける請求項７〜１０の
磁気記録媒体は磁性層を２層以上有する。磁性層の数
は、再生出力、重ね書き特性等を考慮して２層以上の３
層、４層、５層等とすることができる。但し、実用的な
観点から、通常は最大５層程度である。しかし、必要に
より６層以上の磁性層を設けることも勿論できる。

【０００９】本発明の請求項７〜１０の磁気記録媒体
は、２層以上ある磁性層の間の少なくとも一つに非磁性
層を有する。非磁性層は、通常、磁性層と磁性層との間
に直接設けられる。但し、必要により、非磁性層と磁性
層との間に中間層を設けることもできる。また、磁性層
が３層以上ある場合、各磁性層の間に、それぞれ非磁性
層を設けることが好ましい。その場合、磁性層の層数を
ｎとするとｎ−１層の非磁性層を設けることになる。し
かし、磁性層が３層以上ある場合、場合によっては全て
の磁性層の間に非磁性層を設けず、磁性層の間の少なく
とも１つに非磁性層を設けることもできる。

【００１０】各磁性層の厚みは５０〜２５０オングスト
ローム、好ましくは、８０〜１５０オングストロームと
することが適当である。なぜなら磁性層が５０オングス
トローム未満では、再生出力の不足、保磁力の低下、熱
揺らぎ特性の悪化を招き、２５０オングストロームを超
えると、磁性層のグレインが膜厚の増加とともに増大
し、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０値の悪化（低下）を招くからで
ある。また、各非磁性層の厚みは５〜１００オングスト
ローム、好ましくは１０〜５０オングストロームとする
ことが適当である。なぜなら非磁性層が５オングストロ
ーム未満では、非磁性層の上下に形成された磁性層の磁
気的な分断効果がなく、Ｓ／Ｎ比が改善しない。又、１
００オングストロームを超えると、非磁性層の上下に形
成された磁性層の磁気的な分断が過度に行われ、保磁力
の低下、熱揺らぎ特性の悪化が起こるからである。

【００１１】磁性層の膜構成としては、以下の実施例で
示す磁性層−非磁性層−磁性層のほかに、例えば、磁性
層−非磁性層−磁性層−磁性層−非磁性層−磁性層とい
う具合に磁性層の膜数を更に増やしても良い。また、２
以上の磁性層における、各磁性層を構成する材料及び膜
厚は同一でも異なっていても良い。同様に２以上の非磁
性層における、各非磁性層を構成する材料及び膜厚は同
一でも異なっていても良い。

【００１２】本発明において、磁性層の材料は特に限定
されない。磁性層の材料としては、例えば、ＣｏとＰｔ
とを主成分とする合金、ＣｏとＮｉとを主成分とする合
金、ＣｏとＣｒとを主成分とする合金などがある。具体
的には、ＣｏＰｔ、ＣｏＮｉ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣ
ｒ、ＣｏＰｔＴａ、ＣｏＰｔＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、Ｃｏ
ＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣ
ｒＰｔＴａＮｂ、ＣｏＣｒＰｔＢＮｂなどの各合金があ
げられる。なお、磁気抵抗型ヘッド対応の磁気記録媒体
や、高い保磁力の磁気記録媒体の磁性層としては、Ｃｏ
とＰｔとを主成分とする合金がよい。ＣｏとＰｔとを主
成分とする合金は、十分な保磁力を得るという観点か
ら、ＣｏとＰｔとの合計が７０ａｔ％以上の合金である
ことが適当である。また、ＣｏとＰｔとの比率には特に
制限はないが、保磁力、ノイズ及びコストを考慮する
と、Ｐｔ（ａｔ％）／Ｃｏ（ａｔ％）は０．０６以上
０．２５以下の範囲であることが適当である。

【００１３】Ｃｏ及びＰｔ以外の成分には特に制限はな
いが、例えば、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｂ、Ｏ、Ｎ、
Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｗ、Ｐｂ、Ｒｅ、Ｖ、Ｓｍ及
びＺｒの１種又は２種以上を適宜使用することができ
る。これらの元素の添加量は磁気特性等を考慮して適宜
決定され、通常３０ａｔ％以下であることが適当であ
る。より具体的な磁性層の材料としては、例えば、Ｃｏ
ＰｔＣｒ合金、ＣｏＰｔＴａ合金、ＣｏＰｔＣｒＴａ合
金、ＣｏＰｔＣｒＮｉ合金、ＣｏＰｔＣｒＢ合金等を挙
げることができる。

【００１４】磁性層はノイズの低減の観点から、ＣｏＰ
ｔＣｒ合金の場合、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒの好ましい含有量
は、Ｃｏ：６２〜９０ａｔ％、Ｐｔ：５〜２０ａｔ％、
Ｃｒ：５〜１８ａｔ％である。また、ＣｏＰｔＣｒＴａ
合金の場合、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔａの好ましい含有量
は、Ｃｏ：５５〜８９ａｔ％、Ｐｔ：５〜２０ａｔ％、
Ｃｒ：５〜２５ａｔ％、Ｔａ：１〜７ａｔ％、ＣｏＰｔ
ＣｒＢ合金の場合、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｂの好ましい含
有量は、Ｃｏ：４６〜８９ａｔ％、Ｐｔ：５〜１７ａｔ
％、Ｃｒ：５〜２５ａｔ％、Ｂ：１〜１２ａｔ％であ
る。

【００１５】また、高保磁力の点から、基板側の磁性層
の飽和磁束密度Ｂｓは媒体表面側の磁性層の飽和磁束密
度Ｂｓより大きいことが好ましい。基板側の磁性層は主
に磁気記録媒体の保磁力を決定するものと考えられてお
り、飽和磁束密度Ｂｓが高いことが要求される。又、媒
体表面側の磁性層は、主に磁気記録媒体のＳ／Ｎ比及び
耐コロージョン特性（耐食性）を決定するものと考えら
れており、飽和磁束密度Ｂｓが小さいことが要求され
る。この場合、磁性層の好ましい組成の範囲は、磁性層
がＣｏＰｔＣｒＴａの場合、基板側磁性層では、Ｃｏ：
５９〜８１ａｔ％、Ｐｔ：５〜１３ａｔ％、Ｃｒ：１３
〜２３ａｔ％、Ｔａ：１〜５ａｔ％、媒体表面側磁性層
では、Ｃｏ：５７〜７９ａｔ％、Ｐｔ：５〜１３ａｔ
％、Ｃｒ：１５〜２５ａｔ％、Ｔａ：１〜５ａｔ％とす
ることが好ましい。

【００１６】本発明において、非磁性層は、ＣｒとＣを
含有する合金である。ＣｒへのＣ添加効果は、ＣがＣｒ
層を微細化するため、その後に成長するＣｏ粒子の微細
化を促進させ、なお且つ粒径分布をよくする。これによ
り過度に耐熱揺らぎ特性が悪い微粒子が減少し、Ｓ／
Ｎ、ＰＷが改善されるとともに、耐熱揺らぎ特性も向上
する。加えてＭｎはＣｏ層とＣｒ層の界面に析出し、Ｃ
ｒ合金層上に成長する初期のＣｏ層のＣｒ相に選択的に
析出し、Ｃｏ粒間の磁気的相互作用を低減させる。これ
によりＳ／Ｎが改善される。よってこれらの両元素を適
度に添加することによりＰＷ、Ｓ／Ｎ双方の改善が可能
となった。

【００１７】本発明の磁気記録媒体は、前記磁性層及び
非磁性層以外に、例えば、シード層、下地層、保護層及
び潤滑層等を有することができる。これら、シード層、
下地層、中間層、保護層及び潤滑層は公知のものをその
まま使用することができる。

【００１８】シード層は、一般的に結晶粒径の小さく且
つ均一な結晶粒の材料で構成され、シード層上に形成さ
れる下地層、中間層、磁性層の結晶粒を微細に保ちなが
ら、結晶成長を良好にすることを目的として設けられ
る。シード層の代表的な材料としては、ＮｉＡｌ合金を
はじめとするＢ２型結晶構造の材料や、ＣｒＴｉ合金、
ＣｒＮｉ合金などが挙げられる。なお、結晶成長を良好
にするために、シード層を積層しても構わない。

【００１９】下地層は、高い保磁力が得られるような材
料とすることが好ましい。下地層は、１層又は２層以上
から構成することができる。下地層としては、例えば、
ＣｒＭｏ合金、ＣｒＶ合金、ＣｒＷ合金等を使用するこ
とができる。このようにＣｒ合金とすることで、磁性層
と下地層との格子面間隔のマッチングが良好になるの
で、磁性層の磁化容易軸が面内方向に向きやすくなる。
その結果、面内方向保磁力及び電磁変換特性が良好にな
る。また、下地層がＣｒの場合に比べて同じ保磁力であ
るならばＣｒ合金の膜厚を薄くすることができるので、
Ｃｒ合金の膜厚増による過度の粒径サイズの増加を抑え
ることができ、結果としてＰＷ，Ｓ／Ｎ比が改善され
る。

【００２０】中間層は、下地層と磁性層との間、好まし
くは磁性層と接する位置に形成され、磁性層のＣ軸の配
向を良好にする目的で設けられる。中間層は非磁性材料
であって、その結晶系は、磁性層の結晶系に合わせるこ
とが望ましく、本発明のように磁性層がＣｏＰｔ系の場
合、六方最密充填結晶構造を持つＨＣＰ結晶構造である
ので、中間層はＨＣＰ結晶構造とする。ＨＣＰ結晶構造
を持つ中間層としては、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＮb、Ｃｏ
ＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金等が挙げられる。保護
層は、磁性層をヘッドの接触摺動による破壊から防護す
る目的で磁性層の上（基板と反対側の面）に設けられ
る。保護層は、１層又は２層以上から構成することがで
きる。

【００２１】保護層としては、例えば、酸化ケイ素膜、
炭素膜、ジルコニア膜、水素化カーボン膜、水素窒素化
カーボン膜、窒化カーボン膜、窒化珪素膜、ＳｉＣ膜等
を挙げることができる。なお、保護層は、スパッタリン
グ法等などの公知の成膜方法で設けることができる。潤
滑層は、ヘッドとの接触摺動による抵抗を低減する目的
で設けられ、例えば、パーフルオロポリエーテル等が一
般には用いられる。なお、本発明の結晶粒径制御層は、
基板と磁性層との間であればどこに形成してもかまわな
い。例えば、基板とシード層との間、シード層が複数の
場合にはシード層間、シード層と下地層との間、シード
層と磁性層との間、基板と下地層との間、磁性層が複数
層の場合は磁性層間、等々である。具体的には、基板／
結晶粒径制御層／シード層、基板／シード層／結晶粒径
制御層／シード層、基板／シード層／結晶粒径制御層／
下地層、基板／シード層／結晶粒径制御層／磁性層、基
板／結晶粒径制御層／下地層／（中間層）／磁性層、磁
性層／結晶粒径制御層／磁性層、等々の層構成があげら
れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下本発明の磁気記録媒体につい
て実施例によりさらに具体的に説明する。（実施例１）本実施例の磁気記録媒体は、図１に示す通
り、ガラス基板１上に、シード層２、下地層３、中間層
４、第１磁性層５、非磁性層６、第２磁性層７、保護層
８、潤滑層９を順次積層してなる磁気ディスクである。

【００２３】ガラス基板１は、化学強化されたアルミノ
シリケートガラスからなり、その表面粗さはＲｍａｘ＝
３．２ｎｍ、Ｒａ＝０．３ｎｍに鏡面研磨されている。
シード層２は、ＮｉＡｌ薄膜（膜厚：７００オングスト
ローム）からなる。なお、このＮｉＡｌ薄膜はＮｉ：５
０ａｔ％、Ａｌ：５０ａｔ％の組成比で構成されてい
る。

【００２４】下地層３は、ＣｒＭｏ薄膜（膜厚：１００
オングストローム）で、磁性層の結晶構造を良好にする
ために設けられている。なお、このＣｒＭｏ薄膜は、Ｃ
ｒ：９０ａｔ％、Ｍｏ：１０ａｔ％の組成比で構成され
ている。また、前記中間層４は、ＣｏＣｒ薄膜（膜厚：
５０オングストローム）で、磁性層のＣ軸の配向を良好
にするために設けられている。なお、このＣｏＣｒ薄膜
は、Ｃｏ：６５ａｔ％、Ｃｒ：３５ａｔ％でＨＣＰ結晶
構造の非磁性膜である。

【００２５】第１及び第２磁性層５、７は、それぞれ同
じ膜材料であるＣｏＰｔＣｒＴａ合金からなり、膜厚も
ともに１２０オングストロームである。これら磁性層の
Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔａの各含有量は次のとおりであ
る。すなわち、第１磁性層は、Ｃｏ：７２．５ａｔ％、
Ｐｔ：８ａｔ％、Ｃｒ：１６ａｔ％、Ｔａ：３．５ａｔ
％である。第２磁性層は、Ｃｏ：７１ａｔ％、Ｐｔ：８
ａｔ％、Ｃｒ：１８ａｔ％、Ｔａ：３ａｔ％である。

【００２６】上述の第１及び第２磁性層５、７の間に存
在する非磁性層４は、ＣｒＭｎＣ薄膜（膜厚：３０オン
グストローム）で、その組成比は、Ｃｒ：９７．９５ａ
ｔ％、Ｍｎ：２．００ａｔ％、Ｃ：０．０５ａｔ％であ
る。

【００２７】保護層８は、磁性層が磁気ヘッドとの接触
によって劣化することを防止するためのものであり、磁
性層側から順に積層された、第１保護層８ａ、第２保護
層８ｂの２層によって構成される。第１保護層８ａは、
膜厚５０オングストロームのＣｒ膜からなり、磁性層に
対して酸化による磁気特性の劣化を防止する化学的保護
層になっている。もう一方の第２保護層８ｂは、膜厚１
００オングストロームの水素化カーボン膜からなり耐摩
耗性が得られる。

【００２８】潤滑層９は、パーフルオロポリエーテルの
液体潤滑剤からなり、この膜によって磁気ヘット゛との接触
を緩和している。なお、膜厚は８オングストロームであ
る。

【００２９】以下に上述の構成からなる磁気ディスクの
製造方法について説明する。まず、イオン交換によって
化学強化したガラス基板１の主表面を精密研磨によって
鏡面（Ｒｍａｘ＝３．２ｎｍ、Ｒａ＝０．３ｎｍ）にし
た。次に、このガラス基板１の主表面上にインライン方
式のスパッタリングによって、シード層２、下地層３、
中間層４、第１磁性層５、非磁性層６、第２磁性層７、
第１保護層８ａ、第２保護層８ｂを順次成膜した。（シ
ード層２、下地層３，中間層４、第１磁性層５、非磁性
層６、第２磁性層７、第１保護層８ａは、Ａｒガス雰囲
気で、第２保護層８ｂは、Ａｒ＋Ｈ2（Ｈ2：７％）の混
合ガス雰囲気でスパッタ成膜した。）

【００３０】次いで、第２保護層８ｂ上にパーフルオロ
ポリエーテルからなる液体潤滑剤をディップ処理するこ
とによって潤滑層９を形成し磁気ディスクを得た。得ら
れた磁気ディスクの保磁力、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０をその
結果、保磁力は、２３００Ｏｅと良好で且つ、Ｓ／Ｎ比
は２９．５ｄＢ、ＰＷ５０も２２．８ｎｓｅｃと良好で
あった。また、信号減衰は、100kfci、60℃で-0.080dB/
decade、Ku・V/kT＝90であった。

【００３１】なお、上記保磁力、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０は
以下の測定方法により測定した。保磁力の測定は、製造
した磁気ディスクから８ｍｍφの試料を切り出して、膜
面方向に磁場を印加し、振動試料型磁力計により最大外
部印加磁場１０ｋＯｅで測定した。さらに、記録再生出
力の測定は次のようにして行った。磁気ヘッド浮上量が
０．０２５μｍのＭＲヘッドを用いて、ＭＲヘッドと磁
気ディスクの相対速度を１０ｍ／ｓｅｃとして線記録密
度３４６ｋｆｃｌ（１インチあたり３４６０００ビット
の線記録密度）における記録再生出力を測定した。ま
た、キャリア周波数６７．６ＭＨｚで、測定帯域を７
６．３ＭＨｚとしてスペクトラムアナライザにより、信
号記録再生時のノイズスペクトラムを測定した。本測定
に用いたＭＲヘッドは、書き込み／読み取り側にそれぞ
れトラック幅１．２／０．９μｍ、磁気ヘッドギャップ
長は０．２７／０．１５μｍである。

【００３２】また、ＰＷ５０（孤立再生信号の半値幅）
の測定は次のようにして行った。ＰＷ５０測定用のＭＲ
ヘッドを搭載した電磁変換特性測定機（ＧＵＺＩＫ）で
孤立再生信号を抽出し、グランド（０）に対する出力信
号のピーク値の５０％における孤立波形の幅をＰＷ５０
とした。なお、このＰＷ５０は高記録密度のためには、
小さければ小さいほど良い。これは、パルス幅が狭いと
同一面積上により多くのパルス（信号）を書き込めるこ
とになるからである。一方、ＰＷ５０が大きいと、隣り
合うパルス（信号）同士が干渉しあい、信号を読み出す
ときにエラーとなって現れる。この波形干渉がエラーレ
ートを悪くする。これらから、ＰＷ５０は２３．５ｎｓ
ｅｃ以下にする必要がある。

【００３３】さらに、熱揺らぎ特性の測定は次のように
して行った。まず、活性化体積（ｖ）と磁化反転最小単
位の飽和磁化（Ｉｓｂ）の積である活性化磁気モーメン
ト（ｖＩｓｂ）はＷａｉｔｉｎｇＴｉｍｅ法により求
めたＨｆ（熱ゆらぎ場）により計算した。

【００３４】ＷａｉｔｉｎｇＴｉｍｅ法は次の様に測
定する。残留磁化曲線測定において磁場の保持時間（Ｗ
ａｉｔｉｎｇＴｉｍｅ）を順次変えてＨｒ（ｔ）を測
定する。φ８ｍｍに切出した試料をＶＳＭ（試料信号型
磁力計）へセットし、十分に大きな正磁界を試料に印加
する。次に微少な負磁界Ｈ１を印加し磁界を取去る。残
留する磁化Ｍ１を測定する。次に、正磁界を再度印加し
Ｈ１より大きな磁界Ｈ２を印加し、磁界を取去った後の
残留磁化Ｍ２を測定する。同様の操作をＭｉが残留磁化
Ｍｒとなるまで測定を繰返す。得られた（Ｈｉ，Ｍｉ）
をフ゜ロットし、残留磁化曲線を得る。Ｍ＝０における
磁界Ｈ値をＨｒ（レマネンス保磁力）と定義する。

【００３５】次に、十分に大きな正磁界を試料に印加
し、負磁界Ｈ１をＷａｉｔｉｎｇＴｉｍｅ１５秒間
印加したあと磁界を取去り、残留磁化Ｍ１（１５）を測
定する。さらに正磁界を試料に印加し、負磁界Ｈ２を１
５秒印加したあと磁界を取去り、残留磁化Ｍ２（１５）
を測定する。この操作をＭｉ（１５）が残留磁化Ｍｒに
等しくなるまで測定を繰返す。得られた（Ｈｉ，Ｍｉ
（１５））をフ゜ロットし、ＷａｉｔｉｎｇＴｉｍｅ
１５秒の残留磁化曲線を得る。Ｍ＝０におけるＨ値を
Ｈｒ（１５）と定義する。

【００３６】同様の操作を保持時間（Ｗａｉｔｉｎｇ
Ｔｉｍｅ）１５秒，３０秒，６０秒，１２０秒，２４
０秒，４８０秒（＝８分）で繰り返し、各保持時間にお
ける磁場Ｈｒ（１５），Ｈｒ（３０），Ｈｒ（６０），
Ｈｒ（１２０），Ｈｒ（２４０），Ｈｒ（４８０）を得
る。このＨｒ（ｔ）を時間の対数（ｌｎｔ）に対して
プロットすると、Ｈｒ（ｔ）は直線的に減少し、この傾
きｄＨｒ（ｔ）／ｄ（ｌｎｔ）により熱揺らぎ場Ｈｆ
を求める。こうして得られたＨｆから次式により、ｖＩ
ｓｂを計算する。ｖＩｓｂ＝ｋＴ／Ｈｆここでｋはホ゛ルツマン定数（１．３８×１０ ^−１６ｅ
ｒｇ／ｋ），Ｔは測定中の絶対温度（Ｋ）である。活性
化体積ｖは磁性層の磁化反転の最小単位の体積とされ、
これに飽和磁化（Ｉｓｂ）をかけたｖＩｓｂは磁化反転
の最小単位の磁気モーメント量である。

【００３７】また、ｖＫｕ／ｋＴの計算には、ｖとＫｕ
を測定する必要があるが、Ｋｕ＝（Ｈｋ・Ｉｓｂ）／２
の関係があり、さらにＨｃｏ＝Ｈｋ／２と仮定して以下
の式で計算する。ｖ・ｋｕ＝ｖ・Ｈｋ・Ｉｓｂ／２＝ｖＩｓｂ・Ｈｋ／２
＝ｖＩｓｂ・ＨｃｏここでＨｃｏは熱揺らぎによるＨｃ（保磁力）低下が起
る前のＨｃ（保磁力）であり、１０^ー9ｓの測定時間で
得られるＨｃ（保磁力）である。またＨｋは磁化反転の
最小単位が持つ異方性磁界、ｖＩｓｂは活性化磁気モー
メントである。

【００３８】熱揺らぎによるＨｃ（保磁力）低下が起る
前のＨｃ（保磁力）であるＨｃｏは実質的に測定ができ
ないので、シャーロックの式を使用してＨｃとｖＩｓｂ
からＨｃｏを計算する。シャーロックの式は、マイクロ
マグネティクスシミュレーションの結果得られたＨｃの
測定時間依存の近似式で以下の様に表される。Ｈｃ／Ｈｃｏ＝１−｛（ｋＴ／ｖＫｕ）ｌｎ（ｆｏ・
ｔ）＾０．７３５｝

【００３９】また上述のＨｃｏ＝Ｈｋ／２の仮定を入れ
ると、次式に変形される。Ｈｃ／Ｈｃｏ＝１−｛（ｋＴ／ｖＩｓｂ・Ｈｃｏ）ｌｎ
（ｆｏ・ｔ）＾０．７３５｝ここでｋはホ゛ルツマン定数（１．３８×１０^ー16ｅｒ
ｇ／ｋ、Ｔは測定絶対温度、ｆｏは振動因子（１０＾９
Ｈｚ）、ｔは測定時間（６００ｓｅｃ）、ｖＩｓｂは活
性化磁気モーメント（ｅｍｕ）である。上式では、Ｈｃ
ｏ以外が既知となるため、Ｈｃｏを数値解析計算するこ
とにより、Ｈｃｏを求める事が可能になる。以下の実施
例及び比較例の保磁力、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０、信号減
衰、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴは上述の測定方法に基づき測定す
る。

【００４０】（比較例１）実施例１のＣｒＭｎＣからな
る非磁性層６をＣｒＭｏ薄膜（Ｃｒ：９４ａｔ％、Ｍ
ｏ：６ａｔ％）（比較例１）にした以外は、実施例１と
同様に磁気ディスクを作製した。これらの磁気ディスク
の保磁力、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０を測定したところ、保磁
力は、２３００Ｏｅ、Ｓ／Ｎ比は２９．５ｄＢ、ＰＷ５
０は２３．８ｎｓｅｃとなり、ＰＷ５０は良好な結果が
得られなかった。また、エラーレートも実施例１と比較
して高い値を示した。また、信号減衰は、１００ｋｆｃ
ｉ、６０℃で−０．０９５ｄＢ／ｄｅｃａｄｅ、Ｋｕ・
Ｖ／ｋＴが８０であった。ここで、熱揺らぎ特性の点で
は、保磁力の値は大きいほどよい。Ｓ／Ｎ比の値は大き
いほどノイズが小さいので好ましい。又、ＰＷ５０（孤
立再生信号の半価巾）値は、小さいほど好ましく、１．
０ｎｓｅｃ程度違うと、約１．３Ｇｂ／ｉｎｃｈ2の差
があるといわれている。信号減衰は小さいほど熱揺らぎ
耐性が向上するので好ましい。具体的にはＫｕ・Ｖ／ｋ
Ｔ≧８５とするのがよい。

【００４１】（実施例２〜５、比較例２〜３）実施例１
のＣｒＭｎＣからなる非磁性層６の膜厚を５オングスト
ローム（実施例２）、１０オングストローム（実施例
３）、５０オングストローム（実施例４）、１００オン
グストローム（実施例５）、３オングストローム（比較
例２）、１２０オングストローム（比較例３）にした以
外は、実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。これ
らの磁気ディスクの保磁力、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０、信号
減衰（ｄＢ／ｄｅｃａｄｅ）、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴは、図２
の表１に掲げた通りであった。

【００４２】図２の表１から明らかなように、ＣｒＭｎ
Ｃの非磁性層の膜厚は、５〜１００オングストロームが
保磁力、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０の磁気特性、及び信号減
衰、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴの熱揺らぎの点から好ましいことが
わかる。

【００４３】（実施例６〜１０、比較例４〜７）実施例
１のＣｒＭｎ₂Ｃ_0.05（Ｃｒ：９７．９５ａｔ％、Ｍ
ｎ：２ａｔ％、Ｃ：０．０５ａｔ％）の非磁性層６の組
成をＣｒＭｎ_0.5Ｃ_0.01（Ｃｒ：９９．４９ａｔ％、Ｍ
ｎ：０．５ａｔ％、Ｃ：０．０１ａｔ％）（実施例
６）、ＣｒＭｎ ₅Ｃ_0.01（Ｃｒ：９４．９９ａｔ％、Ｍ
ｎ：５ａｔ％、Ｃ：０．０１ａｔ％）（実施例７）、Ｃ
ｒＭｎ₂Ｃ_0.1（Ｃｒ：９７．９ａｔ％、Ｍｎ：２ａｔ
％、Ｃ：０．１ａｔ％）（実施例８）、ＣｒＭｎ₂Ｃ_0.5
（Ｃｒ：９７．５ａｔ％、Ｍｎ：２ａｔ％、Ｃ：０．５
ａｔ％）（実施例９）、ＣｒＣ_0.2（Ｃｒ：９９．８ａ
ｔ％、Ｃ：０．２ａｔ％）（実施例１０）、ＣｒＭｎ₂
（Ｃｒ：９８ａｔ％、Ｍｎ：２ａｔ％）（比較例４）、
ＣｒＭｎ₂Ｃ_0.55（Ｃｒ：９７．４５ａｔ％、Ｍｎ：２
ａｔ％、Ｃ：０．５５ａｔ％）（比較例５）、ＣｒＭｎ
_0.4Ｃ_0.01（Ｃｒ：９９．５９ａｔ％、Ｍｎ：０．４ａ
ｔ％、Ｃ：０．０１ａｔ％）（比較例６）、ＣｒＭｎ₆
Ｃ_0.01（Ｃｒ：９３．９９ａｔ％、Ｍｎ：６ａｔ％、
Ｃ：０．０１ａｔ％）（比較例７）にした以外は、実施
例１と同様に磁気ディスクを作製した。これらの磁気デ
ィスクの保磁力、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０は、図３の表２に
掲げた通りであった。

【００４４】図３の表２から明らかなように、非磁性層
は少なくともＣｒとＣとを含む合金であり、好ましく
は、ＣｒとＣとＭｎを含む合金であって、Ｃの含有量が
０．０１〜０．５ａｔ％、Ｍｎの含有量が０．５〜５ａ
ｔ％であることが望ましいことがわかる。

【００４５】なお、上述の実施例において、Ｃｒの代わ
りにＣｒＸ（Ｘ：Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｖ，Ｔｉ）合金を用
いてもよい。この場合には、ＣｒＣＸとなる。Ｘの含有
量は２〜３０ａｔ％とする。また、上述の実施例では、
ＣｒとＣとを含む合金からなる非磁性層（結晶粒径制御
層）を、磁性層間に介在させた例を挙げたが、基板側磁
性層の下に本発明の非磁性層（結晶粒径制御層）を設け
ることも有効である。以下、実施例１１〜１３として、
それらの例を掲げる。

【００４６】（実施例１１〜１３）図４は実施例１１に
かかる磁気記録媒体の構成を示す図である。図４に示さ
れるように、実施例１１の磁気記録媒体は、実施例１の
磁気記録媒体において、ガラス基板１とシード層２との
間に、さらに、ＣｒＭｎＣＮからなる非磁性層（結晶粒
径制御層）６１（膜厚：５００オングストローム）を設
けた例である。尚、ＣｒＭｎＣＮからなる非磁性層は、
Ａｒ＋Ｎ2（Ｎ2：２０ａｔ％）の混合ガス雰囲気でスパ
ッタして成膜した。そのほかの構成は実施例１と同じで
ある。

【００４７】図５は実施例１２にかかる磁気記録媒体の
構成を示す図である。図５に示されるように、実施例１
２の磁気記録媒体は、実施例１の磁気記録媒体におい
て、シード層２を２層に分けて、第１シード層２１及び
第２シード層２２とし、これらシード層の間にＣｒＭｎ
Ｃからなる非磁性層（結晶粒径制御層）６２（膜厚：１
５オングストローム）を設けた例である。そのほかの構
成は実施例１と同じである。

【００４８】さらに、実施例１３にかかる磁気記録媒体
は、実施例１のＣｒＭｎＣからなる非磁性層（結晶粒径
制御層）にＭｏを１５ａｔ％添加した材料（Ｍｎ：２ａ
ｔ％、Ｃ：０．０５ａｔ％、Ｍｏ：１５ａｔ％、Ｃｒ：
残部）にした例である。そのほかの構成は実施例１と同
じである。

【００４９】実施例１１の磁気記録媒体では、シード層
の下にさらにＣｒＭｎＣ層をもうけることで、磁性層
（Ｃｏ）の結晶配向性が良くなるので、実施例１と比
べ、Ｓ／Ｎ比、ＰＷ５０値は同等で、保磁力が＋７０
［Ｏｅ］向上した。実施例１２の磁気記録媒体では、シ
ード層を２層にすることにより、シード層（ＮｉＡｌ）
のグレイン成長をおさえ、且つＣｒＭｎＣの非磁性層に
より第２シード層より上層膜が微細化されるので、実施
例１と比べ、保磁力、Ｓ／Ｎ比は同等で、ＰＷ５０値
が、０．３〜０．５ｎｓｅｃ小さくなり改善できた。実
施例１３の磁気記録媒体では、磁性層とのマッチングが
良くなるので、実施例１と比べ、ＰＷ５０値は同等で、
保磁力は＋５０［Ｏｅ］、Ｓ／Ｎ比は＋０．３ｄＢ向上
した。上述のとおり、実施例１と比べ、磁気特性におい
てさらに良好な結果が得られ、熱揺らぎ耐性を十分満足
するものであった。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、基板上
に、少なくとも磁性層を有する磁気記録媒体において、
前記基板と磁性層との間に、磁性層の結晶粒の粒径及び
粒径分布を制御する結晶粒径制御層を有し、この結晶粒
径制御層は、Ｃｒ（クロム）とＣ（炭素）とを含む合金
であることを特徴とするものであり、これにより、高保
磁力、高Ｓ／Ｎ比、低ＰＷ５０値及び熱揺らぎ耐性を満
足する磁気記録媒体を得ているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１にかかる磁気記録媒体の部分
断面図である。

【図２】実施例及び比較例の磁気記録媒体の特性を示す
表を示す図である。

【図３】実施例及び比較例の磁気記録媒体の特性を示す
表を示す図である。

【図４】本発明の実施例１１にかかる磁気記録媒体の部
分断面図である。

【図５】本発明の実施例１２にかかる磁気記録媒体の部
分断面図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２，２１，２２…シード層、３…下地
層、４…中間層、５…第１磁性層、６，６１，６２…非
磁性層（結晶粒径制御層）、７…第２磁性層、８…保護
層、９…潤滑層。

フロントページの続き (72)発明者梅澤禎一郎東京都新宿区中落合２丁目７番５号ホーヤ株式会社内 (56)参考文献特開平８−249640（ＪＰ，Ａ) 特開平６−176341（ＪＰ，Ａ) 特開平７−262546（ＪＰ，Ａ) 特開平２−210614（ＪＰ，Ａ) 特開平８−96349（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/62

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、少なくとも磁性層を有する磁
気記録媒体において、前記基板と磁性層との間に、下地
層及び／又はシード層と、磁性層の結晶粒の粒径及び粒
径分布を制御する結晶粒径制御層とを有し、この結晶粒
径制御層は、Ｃｒ（クロム）とＣ（炭素）とを含む合金
であるとともに、この結晶粒径制御層は、Ｃ（炭素）が
０．０１ａｔ％〜０．５ａｔ％含まれていることを特徴
とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記結晶粒径制御層は、さらにＭｎ（マ
ンガン）を含む合金であることを特徴とする請求項１記
載の磁気記録媒体。
【請求項３】前記結晶粒径制御層は、Ｍｎ（マンガ
ン）が０．５ａｔ％〜５ａｔ％含まれていることを特徴
とする請求項２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】前記結晶粒径制御層は、Ｍｏ（モリブデ
ン）及びＮ（窒素）から選ばれる少なくとも１種の元素
が含まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】前記元素の合計が２ａｔ％〜３０ａｔ％
であることを特徴とする請求項４記載の磁気記録媒体。
【請求項６】基板上に２層以上の磁性層を有し、前記
磁性層間の少なくとも１つに非磁性層を有する磁気記録
媒体において、前記非磁性層が請求項１乃至５のいずれ
かに記載の結晶粒径制御層であることを特徴とする磁気
記録媒体。
【請求項７】前記非磁性層の膜厚は５〜１００オング
ストロームであることを特徴とする請求項６記載の磁気
記録媒体。
【請求項８】前記磁性層は、基板側磁性層の飽和磁束
密度Ｂｓが媒体表面側磁性層の飽和磁束密度Ｂｓより大
きいことを特徴とする請求項６又は７記載の磁気記録媒
体。