JP3684231B2 - 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体、及びそれを用いた磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体において、記録密度を高くするためには、磁気記録層の異方性を保ちながら磁性結晶粒子を微細化し、記録分解能を上げることが重要である。磁気記録層の結晶粒子を微細化するために、従来より、種々の下地層及びシード層が使用されている。例えば軟磁性層の表面を部分的、あるいは完全に酸化させ、その上に面心立方構造（ｆｃｃ）あるいは六方最密構造（ｈｃｐ）を有する配向制御層を積層することにより、配向制御層を微細化させて、その上に形成される磁気記録層のノイズ特性を改善することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、配向制御層として、ｂｃｃ構造非磁性下地層の下に、非磁性下地層を（２００）に優先配向させる配向制御層を、酸化または窒化処理を行い、その上に成膜される非磁性下地層、及び磁気記録層を微細化することが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
これらの方法によれば、部分的に酸化あるいは窒化した物質を核に非磁性下地層、及び磁気記録層の結晶粒子をある程度微細に成長させることは可能であるが、微細化の度合いを十分に制御することができなかった。また、軟磁性膜の表面を部分的あるいは完全に酸化したり、配向制御膜を酸化あるいは窒化することが、配向制御膜の配向を劣化させ、配向制御層が微細化はされるものの、配向が充分ではない層となり、部分的あるいは完全に酸化あるいは窒化しないものと比べて配向が悪くなり、結果として充分な特性改善がなされなかった。
【０００５】
また、基板上に、非磁性結晶粒及びそれを取り巻く金属酸化物または炭化物からなるグラニュラ構造の非磁性中間層と、強磁性を有する結晶粒及びそれを取り巻く金属酸化物または炭化物からなるグラニュラ構造の磁気記録層とを積層した構成を有する磁気記録媒体がある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
しかしながら、グラニュラ構造の粒子群は配向制御層内で３次元的に分散しており、これを磁気記録層として用いると、粒間がある程度離れてしまうため、磁気記録層の飽和磁化Ｍｓが低下し、結果として出力が低下する。また、配向がランダムであり、高記録密度に耐え得る十分な磁気異方性を得るには、ある程度磁性粒子を大きくしなくてはならず、かえって記録密度の低下につながるという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１９７６３５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−２６０２０７号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００２−１３３６４５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、磁気記録層の結晶粒子を微細化、かつ高配向とし、媒体ノイズ比及び記録分解能を向上することにより、高密度記録が可能な磁気記録媒体を得ることにある。
【００１１】
本発明の第２の目的はまた、良好な媒体ノイズ比及び記録分解能を有する磁気記録媒体を使用することにより、高密度記録が可能な磁気記録再生装置を得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、非磁性基板と、該非磁性基板上に設けられ、母材、及び該母材中に分散された粒子を含むグラニュラ構造を有し、該粒子の粒径よりも小さい厚さを有する配向制御層と、該配向制御層上に設けられた磁気記録層とを具備することを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【００１３】
本発明は、第２に、非磁性基板と、該非磁性基板上に設けられ、母材、及び該母材中に分散された粒子を含むグラニュラ構造を有し、該粒子の粒径よりも小さい厚さを有する配向制御層と、該配向制御層上に設けられた磁気記録層とを含む、すなわち第１の発明の磁気記録媒体と、記録再生ヘッドとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板、非磁性基板上に設けられた配向制御層、及びその上に形成された磁気記録層を含み、この配向制御層は、母材及び母材中に分散されたＣｏ−Ｆｅ系合金よりなる粒子を含むグラニュラ構造を有し、粒子の粒径よりも小さい厚さを有する。
【００１５】
本発明によれば、配向制御層の厚さをグラニュラ構造中の粒子の粒径よりも薄くすることにより、配向制御層表面において、母材中に粒子が埋没することを防ぐことができる。これにより、配向制御層表面では、母材に取り囲まれた所定の大きさの粒子が良好に分散した状態を維持し得る。このため、配向制御層に隣接して成長する層の結晶粒子を微細化することができる。特に、Ｃｏ−Ｆｅ系合金においては、Ｃｏが８０at％以上の組成において、面心立方構造、最密六方構造の境界となる組成比があり、最密構造の微細粒子となりやすい。
【００１６】
また、本発明によれば、配向制御層であるグラニュラ構造の膜の母材を窒化物、あるいは炭化物で構成することができる。グラニュラ構造の膜の母材を酸化物で構成し、配向制御層として用いる場合、母材の酸素が、配向制御に大きな役割をするグラニュラ粒子の配向に、悪影響を及ぼす傾向がある。
【００１７】
配向制御層には、磁気記録層を直接あるいは下地層等を介して形成することが可能である。このように、グラニュラ構造を有する配合制御層を形成することにより、磁気記録層の結晶粒子を微細化し、かつその結晶配向性を良好にすることができる。このため、記録分解能及び媒体ノイズ比が良好となり、高密度な記録が可能となる。
【００１８】
なお、本発明に使用される配向制御層のグラニュラ構造は、配向制御層平面を観察した時に、粒子を母材が取り囲み、母材と粒子が実質的に固溶しない状態をいう。
【００１９】
配向制御層としては、弱磁性膜あるいは非磁性膜を使用することができる。これらの膜を用いると、電磁変換による磁気記録層のノイズが発生し難くなる。
【００２０】
弱磁性膜は、４００ｅｍｕ／ｃｃ以下好ましくは１０ｅｍｕ／ｃｃないし１００ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化を有し、８ｋＡ／ｍ以下の好ましくは０．０４ｋＡ／ｍないし０．８ｋＡ／ｍの保磁力を有することが好ましい。飽和磁化が４００ｅｍｕ／ｃｃを超えると、磁性層の磁化を不安定にする傾向があり、保磁力が８ｋＡ／ｍを超えると、媒体のノイズとなる傾向がある。
【００２１】
配向制御層に使用される粒子は、１０ｎｍ以下の平均粒径を有することが好ましく、さらに好ましくは３ないし１０ｎｍである。この場合の粒径とは、膜の平面を観察した際に得られる粒子の像に基づく粒径である。この範囲内の粒子を使用すると、磁気記録層の微細化が良好となる。しかしながら、粒子の粒径が３ｎｍ未満であると、磁性層の粒子が細かくなりすぎ、記録磁化が不安定となる傾向がある。また、１０ｎｍを超えると、磁性層の粒子が大きくなりすぎ、磁化転移ノイズの原因となる傾向がある。
【００２２】
配向制御層に使用される粒子として、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｗ、及びＲｅから選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。これらの材料を用いると、垂直記録層に用いられる物質として有望な、Co系合金膜の垂直配向、即ち（００２）面配向の制御に有利である。特に好ましくは、Ｐｔ，Ｒｕ，Ｃｏ−Ｆｅ，Ｒｅ，Ｔｉ，ＲｕＣｒ，ＮｉＴａ，ＣｏＰｔ、ＣｏＢ，ＣｏＲｕ，ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＭｏ，ＣｏＣｒＷ、ＣｏＣｒＰｔを用いることができる。
【００２３】
配向制御層に使用される母材としては、Ｓｉ、Ｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃ、及びその炭化物及び窒化物から選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。
【００２４】
また、上記粒子と母材の好ましい組合せとしては、例えばＣｏＦｅ−Ｃ、ＣｏＦｅ−ＢＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＮ、ＣｏＦｅ−ＺｒＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＣ、ＣｏＦｅ−Ｂ4Ｃ、ＣｏＦｅ−ＣｒＮ、ＣｏＦｅ−ＡｌＮ、Ｐｔ−Ｃ、Ｐｔ−ＢＮ、Ｐｔ−ＴａＮ、Ｐｔ−ＺｒＮ、Ｐｔ−ＴａＣ、Ｐｔ−Ｂ4Ｃ、Ｐｔ−ＣｒＮ、Ｐｔ−ＡｌＮがあげられる。これらの組合せを用いると、微細で密度の高い金属粒子を母材と固溶することなく良好に分散させることができる。
【００２５】
好ましくはＣｏＦｅ−ＢＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＮ、ＣｏＦｅ−ＺｒＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＣ、を使用することができる。
【００２６】
さらに好ましくはＣｏＦｅ−ＢＮである。 これらの母材は上述の粒子を配向を損なうことなく分離し、微細化するという利点がある。
【００２７】
以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の例を表す概略断面図を示す。
【００２９】
図示するように、磁気記録媒体１０は、基板１上に、軟磁性層２と、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３０】
配向制御層の隣接層のうち、基板と反対側に位置する層は、上記粒子の成分元素のうち最も多く含まれる元素を含むことが好ましい。これは、配向制御層の配向が、その上に成長される隣接層にそのまま伝授され易いためである。隣接層としては、磁気記録層、あるいはその下地層等を適用することができる。また、これは、隣接層の垂直配向を高める場合に特に有用である。
【００３１】
図２に、本発明の磁気記録媒体の第２の例を表す概略断面図を示す。
【００３２】
図示するように、この磁気記録媒体２０は、基板１上に、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、下地層５と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３３】
一方、配向制御層に隣接する層のうち、基板側に位置する層は、六方最密構造及び面心立方構造のうち１つの最密結晶構造を有する層であることが好ましい。また、これは、隣接層の垂直配向を高める場合に特に有用である。このような隣接層として、シード層を適用することができる。
【００３４】
図３及び図４に、本発明の磁気記録媒体の第３及び第４の例を表す概略断面図を各々示す。
【００３５】
図示するように、この磁気記録媒体３０基板１上に、軟磁性層２と、最密結晶構造を有するシード層６と、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、下地層５と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３６】
また、この磁気記録媒体４０は、基板１上に、軟磁性層２と、最密結晶構造を有するシード層６と、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、下地層５と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３７】
配向制御層に使用される粒子は、好ましくは、最密結晶構造を有する層の結晶粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径を有する。このような最密構造、かつ微細な粒子を使用すると、配向制御層上に成長する層の結晶粒子がより微細化し、その結晶配向性特に垂直配向性が良好となる。この場合、最密結晶構造を有する層の粒径は、グラニュラ構造の粒子の粒径よりも大きくても構わない。より配向が良好となるものを選ぶことが望ましい。
【００３８】
本発明に使用される磁気記録層の材料としては、Ｃｏ―Ｃｒ、Ｃｏ―Ｐｔ、Ｃｏ―Ｃｒ―Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｏ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ−Ｂ、等をあげることができる。
【００３９】
本発明によれば、配向制御層として上述のグラニュラ構造を有する層を形成しているので、垂直磁気記録層として、一般的なＣｏＣｒＰｔ系磁性層を適用した場合でも、磁性粒子が微細化分断され、高密度記録に適していることが知られるＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2系磁性層と同等の十分に微細な結晶粒子及び十分な磁化を有し、出力の高い低ノイズな媒体が得られる。ＣｏＣｒＰｔ系磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2系磁性層と比較して、飽和磁化が高く、十分な出力が取れやすいという利点がある。
【００４０】
また、本発明の磁気記録媒体が、垂直磁気記録層を有する場合、垂直磁気記録層と基板との間に、軟磁性層を設けることができる。
【００４１】
高透磁率な軟磁性層を設けることにより、軟磁性層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性層は、垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる役目を果たし得る。
【００４２】
軟磁性材料としては、飽和磁束密度が高く、軟磁気特性が良好なＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮｉ、及びＦｅＡｌＳｉなどが用いられる。
【００４３】
また、軟磁性層と基板との間に、例えば面内硬磁性膜及び反強磁性膜等のバイアス付与層を設けることができる。軟磁性層は磁区を形成しやすく、この磁区からスパイク状のノイズが発生することから、バイアス付与層の半径方向の一方向に磁界を印加することにより、その上に形成された軟磁性層にバイアス磁界をかけて磁壁の発生を防ぐことができる。バイアス付与層を積層構造として異方性を細かく分散して大きな磁区を形成しにくくすることもできる。
【００４４】
バイアス付与層材料としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ、ＣｏＳｍ、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2 、ＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ2があげられる。
【００４５】
本発明の磁気記録媒体において、使用され得る磁気記録層、軟磁性層、バイアス付与層、各種配向制御層例えば下地層及びシード層等は、通常のスパッタ技術を用いて基板上に順に積層し得る。
【００４６】
また、これらの層は、基板の片面あるいは両面に積層し得る。
【００４７】
また、本発明の磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体と、記録ヘッド、再生ヘッド、あるいは記録・再生複合型ヘッドを有する。
【００４８】
垂直磁気記録方式の場合、記録ヘッドとして、例えば単磁極ヘッド等を使用することができる。
【００４９】
また、面内磁気記録方式の場合、記録ヘッドとして、例えばリングヘッド等を使用することができる。
【００５０】
図５に、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
【００５１】
本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク１２１はスピンドル１２２に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク１２１にアクセスして情報の記録を行う記録ヘッド及び情報の再生を行うためのＭＲヘッドを搭載したスライダー１２３は、薄板状の板ばねからなるサスペンション１２４の先端に取付けられている。サスペンション１２４は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム１２５の一端側に接続されている。
【００５２】
アーム１２５の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１２６が設けられている。ボイスコイルモータ１２６は、アーム１２５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
【００５３】
アーム１２５は、固定軸１２７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１２６によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク１２１上におけるスライダー１２３の位置は、ボイスコイルモータ１２６によって制御される。なお、図５中、１２８は蓋体を示している。
【００５４】
第１の発明にかかわる手段として、前記母材は、ホウ素、ケイ素、タンタル、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、及びその窒化物、炭化物からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含有する。
【００５５】
特に、前記母材は、ＢＮ、ＴａＮ、Ｔａ2Ｎ、ＺｒＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴａＣ、ＺｒＣ、Ｂ4Ｃ、ＡｌＮ、Ｃからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含有する。
【００５６】
また、前記配向制御層は非磁性膜、あるいは、４００ｅｍｕ／ｃｃ以下の飽和磁化を有し、８ｋＡ／ｍ以下の保磁力を有する弱磁性層である。
【００５７】
前記配向制御層を構成する粒子は、鉄、コバルト、レニウム、白金、ニッケル、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ホウ素、ルテニウムからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。
【００５８】
望ましい組み合わせとしては、前記配向制御層を構成する粒子は、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｒｕ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｒｕ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。
【００５９】
特に、前記粒子は、Ｃｏ−Ｆｅ合金からなり、Ｃｏ組成が８０at％以上である。
【００６０】
前記粒子は、１０ｎｍ以下の平均粒径を有する。
【００６１】
また、前記配向制御層に隣接する層のうち、基板と反対側に位置する層は、前記粒子の主成分元素を含む。
【００６２】
前記配向制御層に隣接する層のうち、基板側に位置する層は、六方最密構造及び面心立方構造のうち１つの最密結晶構造を有する。
【００６３】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００６４】
実施例１
本発明の実施例の成膜は、すべて、真空度が３×１０-5Ｐａよりも良好になるよう真空引きをした真空チャンバー内にて行った。Ｃｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットと非磁性ガラス基板１を対向して配置した。この真空チャンバー内に、Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ５００ＷでＣｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットを放電し、非磁性ガラス基板に２００ｎｍの厚さのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層をスパッタにより成膜した。
【００６５】
さらに、この成膜された基板をＣｏ−１０Ｆｅat%ターゲットと対向して配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層上に、５ｎｍの厚さのＲｕシード層をスパッタにより成膜した。
【００６６】
この基板をＣｏ−１０at％Ｆｅ粒子とＢＮ粒子を体積比ＣｏＦｅ：ＢＮ＝１：３になるように一様に混合して焼結して得られたＣｏＦｅ−ＢＮターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して１．０Ｐａに維持し、ＲＦ１０００Ｗで放電して、Ｒｕシード層上に、３ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層をスパッタにより成膜した。
【００６７】
次に、この基板を、Ｃｏ−１８at％Ｃｒ−１５at％Ｐｔターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して２．０Ｐａ圧を維持し、ＤＣ２５０Ｗで、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層上に、１２ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔ垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【００６８】
最後に、この基板を、Ｃターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＣｒＰｔ垂直記録層上に、７ｎｍの厚さのＣ保護層をスパッタにより成膜した。
【００６９】
全ての成膜工程終了後、Ｃ保護層上に、ディップ法により、ＰＦＰＥ（Perfluoro Polyether）潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布することにより、媒体Ａを得た。
【００７０】
得られた本発明の媒体Ａの構成を表す概略断面図を図６に示す。
【００７１】
図示するように、この媒体Ａは、基板１１上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層１２、Ｒｕシード層１３、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層１４、ＣｏＣｒＰｔ垂直記録層１５、Ｃ保護層１６、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有する。
【００７２】
また、非磁性ガラス基板上に、ＣｏＦｅ−ＢＮターゲットを用い、上記ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層と同条件にして、ＣｏＦｅ−ＢＮ膜を形成した。さらに、その膜厚を種々変化させること以外は、同様にしてＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルを形成した。
【００７３】
３ｎｍ厚のＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルの平面構造を、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により、１００万倍の倍率で観察した。
【００７４】
ＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプル平面の構造を表すモデル図を図８に示す。
【００７５】
図中、１７は、ＣｏＦｅ粒子を、１８はＢＮ母材を各々示す。
【００７６】
図示するように、直径およそ８ｎｍのＣｏＦｅ粒子が約２ｎｍの間隔で分散され、その粒界にＢＮ母材がＣｏＦｅを取り囲むように存在するグラニュラ構造になっていることが確認された。
【００７７】
膜厚を変化させたＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルでは、ＣｏＦｅ粒子の平均粒径より、膜厚が厚い場合、表面に出ているＣｏＦｅ粒子の数が少なくなっていた。これは、母材がＣｏＦｅ粒子を覆ってしまったものと考えられる。また、粒子サイズにも不均一性が見られた。
【００７８】
次に、ＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルを１ｃｍ角の大きさに切り取り、ＶＳＭ（Vibrating Sample Magnetometer）で最大外部磁界８ｋＡ／ｍをかけて静磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｍｓがほぼ８５ｅｍｕ／ｃｃ、保磁力Ｈｃがほぼ７８０Ａ／ｍで、弱磁性であることがわかった。
【００７９】
さらに、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層、ＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ａと同様にして、基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、及びＲｕシード層を成膜したサンプルを作成した。得られたＲｕシード層サンプルについて、Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、最密六方構造Ｒｕの（００２）面の配向を示すピークが現れた。Ｒｕシード層平面の構造を、ＴＥＭにより観察した結果、Ｒｕシード層３の粒子の平均粒径は１２ｎｍであった。
【００８０】
また、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ａと同様にして、基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、Ｒｕシード層、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層、及びＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層を成膜したサンプルを作成した。得られたＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層サンプルについてＸ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が強く配向していることがわかった。ＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層平面の構造を、ＴＥＭにより観察した結果、粒子の平均粒径は、６ｎｍであることがわかった。
【００８１】
これにより、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層の微細構造によりＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層も微細構造になっていることがわかった。
【００８２】
得られた媒体Ａについて、その記録層の静磁気特性を、Ｋｅｒｒ効果磁気測定装置を用いて、最大磁界１５００ｋＡ／ｍをかけて測定した。その結果得られた保磁力Ｈｃ、角型比Ｒｓ、及びニュークリエーションフィールドＨｎを表１に示す。
【００８３】
また。この媒体Ａについて、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、ＭＲヘッドを用いて信号を読み取る方法により、Ｒ／Ｗテストを行った。得られたＳＮＲｍ、オーバーライト特性、及びｄＰＷ５０を下記表１に示す。
【００８４】
測定条件は、半径位置２０ｍｍと一定の位置で、ディスクを４２００ｒｐｍに回転させて行った。
【００８５】
媒体Ｓ／Ｎ比であるＳＮＲｍについて、Ｓは１０ｋＦＣＩの孤立波形の１磁化反転におけるピーク値、すなわち＋−それぞれ最高値の差を１／２にした値である。Ｎｍは、４００ｋＦＣＩでのｒｍｓ値（root mean square-inches）である。オーバーライト特性は、４６ｋＦＣＩ記録信号書き込み後、５５２ｋＦＣＩの信号を書き込んだ際の上書き前の信号出力と上書き後の消え残り信号出力との比を示す。分解能特性である磁化反転部の半値幅ｄＰＷ５０は、磁化反転部で反転時を中心に微分した出力差ｍＶが５０％となる幅ｎｍである。
【００８６】
なお、配向制御層の粒子としてＲｕ、Ｒｅ、ＲｕＣｒ合金、ＮｉＴａ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＢ合金、ＣｏＲｕ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＭｏ合金、などを用いた場合、また、母材として、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＴａＣ、ＺｒＣ，Ｂ4Ｃ、ＣｒＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ｃなどを用いた場合にも、同様な効果が得られた。
【００８７】
また、本発明の実施例１において、Ｒｕシード層１３の代わりに、Ｃｏ−１０at%Ｆｅターゲットを用いて、面心立方構造で（１１１）面が配向する５ｎｍの厚さのＣｏＦｅシード層を成膜した場合にも、同様な効果が認められた。
【００８８】
以上、本発明によれば、静磁気特性においてより角型の大きな媒体が得られ、Ｒ／Ｗ特性としては、分解能が優れ、Ｓ／Ｎ比の大きな媒体を得ることができることがわかった。
【００８９】
比較例１
比較のため、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層を成膜しないこと以外は実施例１と同様にして媒体Ｂを得た。
【００９０】
得られた従来の媒体Ｂの構成を表す概略断面図を図７に示す。
【００９１】
図示するように、この媒体Ｂは、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層１４を設けないこと以外は、図６と同様の構成を有する。
【００９２】
また、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｂと同様にして、基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、Ｒｕシード層、及びＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層を成膜したサンプルを作成した。得られたＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層サンプルについてＸ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることが確認された。しかしながら、平面の構造を、ＴＥＭにより観察した結果、粒子の大きさは１０ｎｍ程度で、媒体Ａと比較して、十分に微細化はされていなかった。
【００９３】
記録層の静磁気特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
【００９５】
保磁力Ｈｃは、媒体Ａも媒体Ｂもほぼ同等であった。角型比ＲＳとニュークリエーションフィールドＨｎに差が現れ、本発明にかかる媒体Ａの方が若干大きな値を示した。これは、媒体Ｂも磁気記録層の結晶粒子の大きさは微細化されたけれども、媒体Ａの方が配向が良好であるためと考えられる。
【００９６】
また、本発明の媒体Ａは、従来の媒体Ｂと比べ、ＯＷ値は同等であったが、ＳＮＲｍ値、ｄＰＷ50値が優れていることが分かった。
【００９７】
実施例２
実施例１と同様にして、非磁性ガラス基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層を形成した後、成膜された基板をＰｔターゲットとＳｉ3Ｎ4ターゲットを同一平面にならべた組を対向させて設置した。Ａｒガスを流入して１．２Ｐａ圧に保ち、ＰｔターゲットをＤＣ５００Ｗで、Ｓｉ3Ｎ4ターゲットをＲＦ１４００Ｗで各々放電しながら、それぞれのターゲットを設置した面を公転させ、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層上に、５ｎｍの厚さのＰｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層を、スパッタにより成膜した。
【００９８】
その後、この基板をＣｏ−３５at％Ｃｒ−２０at％Ｐｔターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入しながら０．５Ｐａ圧に保ち、ＤＣ１０００Ｗで放電し、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層上に、１０ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔ下地層を、スパッタにより成膜した。
【００９９】
次に、この基板を、Ｃｏ−１４at％Ｃｒ−１４at％Ｐｔ−２at％Ｂターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスをチャンバー内圧力０．６Ｐａを保つよう流入して、ＤＣ２５０Ｗで、ＣｏＣｒＰｔ下地層上に、１２ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【０１００】
最後に、この基板を、Ｃターゲットと対向させて設置し、Ａｒガスを流入しながら０．５Ｐａ圧に保ち、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層上に、７ｎｍの厚さのＣ保護層を、スパッタにより成膜した。
【０１０１】
全ての成膜工程終了後、ディップ法により、Ｃ保護層上に、ＰＦＰＥ潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布し、本発明の媒体Ｃを得た。
【０１０２】
得られた本発明の媒体Ｃの構成を表す概略断面図を図９に示す。
【０１０３】
図示するように、この媒体Ｃは、基板１１上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層１２、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層２１、ＣｏＣｒＰｔ下地層２２、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層２３、Ｃ保護層１６、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有する。
【０１０４】
非磁性ガラス基板上に、Ｐｔターゲット及びＳｉ3Ｎ4ターゲットを用い、上記Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層と同条件でＰｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルを形成し、その特性を調べた。
【０１０５】
Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルの平面構造を、平面ＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、およそ直径７ｎｍのＰｔ粒子が約２ｎｍの間隔で均一に分散され各Ｐｔ粒子をＳｉ3Ｎ4母材が囲むいわゆるグラニュラ構造になっていることが確認された。
【０１０６】
また、一方、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルを１ｃｍ角大に切り取り、ＶＳＭにより静磁気特性を測定したところ、外部磁界を１５００ｋＡ／ｍまでかけても磁化を示さず、非磁性であることがわかった。
【０１０７】
また、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルの組成をＩＣＰ-ＭＳ(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)法で測定したところ、およそ原子比が、Ｐｔ：Ｓｉ：Ｎ＝９：３：４になっていることがわかった。
【０１０８】
さらに、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｃと同様にして基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層、ＣｏＣｒＰｔ下地層、及びＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層を形成し、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルを得た。Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密構造の（００２）面が配向している膜となっていた。また、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプル平面の構造をＴＥＭにより観察した結果、平均粒径が６ｎｍと微細化していることがわかった。
【０１０９】
媒体Ｃについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表２に示す。
【０１１０】
比較例２
比較のため、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層２１の代わりにＡｒガスを１．２Ｐａ圧になるよう流入し、Ｓｉ3Ｎ4ターゲットをＲＦ１４００Ｗで放電しながら、５ｎｍの厚さになるようにスパッタにより成膜する以外は、実施例２と同様にしての媒体Ｄを成膜した。
【０１１１】
得られた媒体Ｄの構成を表す概略断面図を図１０に示す。
【０１１２】
図示するように、この媒体Ｃは、基板１１上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層１２、Ｓｉ3Ｎ4層２４、ＣｏＣｒＰｔ下地層２２、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層２３、Ｃ保護層１６、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有する。
【０１１３】
また、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｃと同様にしてＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルを作成し、同様にＸ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることが確認された。しかしながら、平面の構造を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察した結果、結晶粒子の大きさは１０ｎｍ程度で、媒体Ｃと比較して、十分に微細化はされていなかった。
【０１１４】
また、非磁性ガラス基板上に、Ｓｉ3Ｎ4ターゲットを用い、上記Ｓｉ3Ｎ4層と同条件にして、Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルを形成した。これを１ｃｍ角大に切り取り、ＶＳＭにより静磁気特性を測定したところ、外部磁界を１５００ｋＡ／ｍまでかけても磁化を示さず、非磁性であることがわかった。
【０１１５】
媒体Ｄについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表２に示す。
【０１１６】
【表２】
【０１１７】
本発明に係る媒体Ｃは従来の媒体Ｄと比較して、静磁気特性、及びＲ／Ｗ特性においてＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が優れていた。
【０１１８】
なお、配向制御層の粒子として、Ｒｅ、Ｔｉ、ＣｏＣｒＷ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金等を用い、母材にＢＮ、Ｔａ2Ｎ、ＺｒＮ、ＴａＣ、Ｃｒ2Ｎを用いた場合にも、同様な効果が得られた。
【０１１９】
実施例３
１×１０-5Ｐａの真空度の真空チャンバー内に、Ｆｅ−１１at％Ａｌ−１７at％Ｓｉターゲットと非磁性ガラス基板１を対向して配置した。この真空チャンバー内に、Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ５００Ｗでこのターゲットを放電し、非磁性ガラス基板に１３０ｎｍの厚さのＦｅＡｌＳｉ軟磁性層をスパッタにより成膜した。
【０１２０】
成膜された基板をＣｏ−３６at％Ｃｒ−１８at％Ｐｔ−３at％Ｂターゲットと対向配置した。Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ３００Ｗで放電し、ＦｅＡｌＳｉ軟磁性層上に、１０ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢシード層をスパッタにより成膜した。
【０１２１】
この基板を、Ｃｏ−８at％Ｆｅ合金粒子とＴａＮ粒子を体積比でＣｏＦｅ：ＴａＮ＝２：３の割合に混合焼結したＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して２．０Ｐａに維持し、ＲＦ５００ＷでＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを放電して、ＣｏＣｒＰｔＢシード層上に、５ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層をスパッタにより成膜した。
【０１２２】
その後、この基板をＣｏ−２６at％Ｃｒ−１２at％Ｐｔ−４Ｂターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入しながら３．０Ｐａ圧に保ち、ＤＣ５００Ｗで放電し、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層上に、４ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢ下地層を、スパッタにより成膜した。
【０１２３】
次に、この基板を、Ｃｏ−１８at％Ｃｒ−１５at％Ｐｔ−１at％Ｂターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを３．０Ｐａを保つように流入して、ＤＣ５００Ｗで、ＣｏＣｒＰｔ下地層上に、１７ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【０１２４】
最後に、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層上に、ＣＶＤ法により、７ｎｍの厚さのＤＬＣ(Diamond Like Carbon)保護層を成膜した。
【０１２５】
全ての成膜工程終了後、ディップ法により、Ｃ保護層上に、ＰＦＰＥ潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布し、本発明の媒体Ｅを得た。
【０１２６】
図１１に、本発明の媒体Ｅの構成を表す概略断面図を示す。
【０１２７】
図示するように、媒体Ｅは、基板１２上に、ＦｅＡｌＳｉ軟磁性層２５、ＣｏＣｒＰｔＢシード層２６、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層２７、ＣｏＣｒＰｔＢ下地層２８、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層２９、及びＤＬＣ保護層３０を順に積層した構成を有する。
【０１２８】
非磁性ガラス基板上に、上記媒体ＥのＣｏ−３６at％Ｃｒ−１８at％Ｐｔ−３at％Ｂターゲットを使用し、同様にしてＣｏＣｒＰｔＢ下地層を形成し、ＣｏＣｒＰｔＢ下地層サンプルを得た。
【０１２９】
Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密構造の（００２）面が配向している膜となっていた。また、ＣｏＣｒＰｔＢ下地層サンプル平面の構造をＴＥＭにより観察した結果、平均粒径が１２ｎｍであった。
【０１３０】
非磁性ガラス基板上に、上記ＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを用い、同条件で成膜を行いＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを形成し、その特性を調べた。
【０１３１】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面構造を、ＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、およそ直径６ｎｍのＣｏＦｅ粒子が約２ｎｍの間隔で均一に分散され各ＣｏＦｅ粒子をＴａＮ母材が囲むいわゆるグラニュラ構造になっていることが確認された。
【０１３２】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの組成をＩＣＰ-ＭＳ法で測定したところ、原子比がＣｏ：Ｆｅ：Ｔａ：Ｎ＝９：１：４：４であることが、確認された。
【０１３３】
次に、ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを１ｃｍ角の大きさに切り取り、ＶＳＭで最大外部磁界２０ｋＡ／ｍをかけて静磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｍｓがほぼ７０ｅｍｕ／ｃｃで、保磁力が７ｋＡ／ｍで弱磁性であることがわかった。
【０１３４】
また、ＤＬＣ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｅと同様の構成を有するＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルを作成した。
【０１３５】
Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることがわかった。
【０１３６】
ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、粒子の大きさは約６ｎｍであった。
【０１３７】
媒体Ｅについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表３に示す。
【０１３８】
比較例３
比較として、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層を形成しないこと以外は、実施例３と同様にして、従来の媒体Ｆを得た。
【０１３９】
図１２に、媒体Ｆの構成を表す概略断面図を示す。
【０１４０】
図示するように、媒体Ｆは、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層２７が設けられないこと以外は、図１１に示す媒体Ｅと同様の構成を有する。
【０１４１】
Ｘ線回折法により媒体Ｆの結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることがわかった。
【０１４２】
ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、粒子の大きさは約１０ｎｍであり、実施例３のＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルの方が粒子が微細であることがわかった。
【０１４３】
媒体Ｆについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表３に示す。
【０１４４】
表３より、シード層と下地層の間に、グラニュラ構造の配向制御膜を成膜した場合においても、従来の媒体Ｆと比較して、本発明の媒体Ｅの静磁気特性及びＲ／Ｗ特性において、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が優れていることがわかった。
【０１４５】
比較例４
ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層の厚さを１０ｎｍにすること以外は、実施例３と同様にして、媒体Ｇを得た。また、媒体Ｇと同様にして、非磁性基板上にＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層層を形成したＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを作成した。
【０１４６】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、粒子の大きさは約６ｎｍであった。
【０１４７】
比較例５
Ｃｏ−８at％Ｆｅ合金粒子とＴａＮ粒子の体積比ＣｏＦｅ：ＴａＮ＝１：１の割合のＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを用いて、Ａｒガス圧を０．５Ｐａに維持し、ＤＣ５００Ｗで放電して、ＣｏＣｒＰｔＢシード層上に、５ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層をスパッタにより成膜すること以外は、実施例３と同様にして媒体Ｈを得た。また、非磁性基板上に媒体ＨのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層と同様にして、ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを作成した。
【０１４８】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプル平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、約９ｎｍの大きさのＣｏＦｅ粒子がＴａＮ母材中に分散していることが確認できた。
【０１４９】
静磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｍｓが５６０ｅｍｕ／ｃｃ、保磁力Ｈｃは１０ｋＡ／ｍであった。
【０１５０】
比較例６
Ｃｏ−８at％Ｆｅ合金粒子とＴａＮ粒子の体積比ＣｏＦｅ：ＴａＮ＝３：２の割合のＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを用いて、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層の厚さを１０ｎｍの厚さにすること以外は、実施例３と同様にして媒体Ｉを得た。また、媒体ＩのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層と同様にして、非磁性基板上にＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを作成した。
【０１５１】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、約１２ｎｍの大きさのＣｏＦｅ粒子がＴａＮ母材中に分散していることが確認できた。
【０１５２】
比較例７
ＣｏＣｒＰｔＢシード層の代わりに、Ｃｒシード層を成膜する以外は実施例３と同様にして比較の媒体Ｊを得た。また、基板上に、実施例３と同様にしてＦｅＡｌＳｉ軟磁性層及びＣｒシード層を形成し、Ｃｒシード層サンプルを得た。さらに、Ｃｒシード層サンプル上に、さらにＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層を形成し、ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを得た。
【０１５３】
Ｃｒシード層サンプルについて、Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、体心立方構造のＣｒの（２００）面が配向していることがわかった。ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面の構造をＴＥＭにより観察したところ、約２ｎｍの大きさのＣｏＦｅ粒子がＴａＮ母材中に分散されていることがわかった。媒体Ｊでは、体心立方構造のＣｒシード層を用いたために、その上に形成されるＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層のＣｏＦｅ粒子の平均粒径が、実施例３の媒体ＥのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層における平均粒径より小さくなったものと思われる。
【０１５４】
上記比較例４ないし７について、その静磁気特性、Ｒ／Ｗ特性を測定した結果を、表３に示す。
【０１５５】
【表３】
【０１５６】
比較例４のように、グラニュラ構造を有する配向制御層の厚さがグラニュラ構造を構成する粒子の大きさよりも大きいと保磁力、角型比の劣化が大きく、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が劣化していることがわかった。
【０１５７】
比較例５のように、グラニュラ構造を有する配向制御層の磁化、保磁力が大きいと、グラニュラ膜を用いない時よりも保磁力、角型比は増加するが、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50は劣化することがわかった。
【０１５８】
また、比較例６のようにグラニュラ下地の粒が１０ｎｍよりも大きいと、保磁力、角型比は改善するが、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が多少劣化し、特にｄＰＷ50の劣化が大きくなる傾向があることがわかった。
【０１５９】
比較例７のように、グラニュラ構造の配向制御層の基板側に隣接するシード層に、最密結晶構造ではない、体心立方構造の膜を用いると、グラニュラ構造の粒径が微細になりすぎ、静磁気特性、電磁変換特性とも改善がなされなかった。
【０１６０】
実施例４
実施例４の成膜は、すべて１×１０-5Ｐａの真空度の真空チャンバー内にて行った。Ｃｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットと非磁性ガラス基板４０を対向して配置した。この真空チャンバー内に、Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ５００ＷでＣｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットを放電し、非磁性ガラス基板に２００ｎｍの厚さのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層をスパッタにより成膜した。
【０１６１】
さらに、この成膜された基板をＲｕターゲットと対向して配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層上に、５ｎｍの厚さのＲｕシード層をスパッタにより成膜した。
【０１６２】
この基板をＣｏ−１０a%Ｆｅ粒子とＢＮ粒子を体積比ＣｏＦｅ：ＢＮ＝１：３になるように一様に混合して焼結して得られたＣｏＦｅ−ＢＮターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して１．０Ｐａに維持し、ＲＦ１０００Ｗで放電して、Ｒｕシード層上に、３ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＢＮ下地層をスパッタにより成膜した。
【０１６３】
次に、この基板を、Ｃｏ−１８at％Ｃｒ−１５at％Ｐｔ合金よりなるＣｏＣｒＰｔ粉末と、ＳｉＯ２粉末を、体積比ＣｏＣｒＰｔ：ＳｉＯ2＝１：２になるよう混合・焼結したターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して２．０Ｐａ圧を維持し、ＲＦ５００Ｗで、ＣｏＦｅ−ＢＮ下地層上に、１２ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【０１６４】
最後に、この基板を、Ｃターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2垂直記録層上に、７ｎｍの厚さのＣ保護層をスパッタにより成膜した。
【０１６５】
全ての成膜工程終了後、Ｃ保護層上に、ディップ法により、ＰＦＰＥ潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布することにより、媒体Ｋを得た。
【０１６６】
すなわち、本発明の実施例4の媒体Ｌは、本発明の実施例1の媒体Ａと、記録層がＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2であること以外は同じ構成をした媒体である。本発明の媒体ＬのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2垂直記録層をＴＥＭにより観察したところ、５ｎｍの平均粒径のＣｏＣｒＰｔ粒子を、平均２ｎｍ離すようにＳｉＯ2母材が取り囲む構成をしたグラニュラ磁性膜であることがわかった。
【０１６７】
比較例８
比較例として、本発明の実施例４における媒体ＬのＣｏＦｅ−ＢＮ下地層を成膜しない以外は全く同様にして比較の媒体Ｌを成膜した。
【０１６８】
上記実施例４及び比較例８について、その静磁気特性、Ｒ／Ｗ特性を測定した結果を、表４に示す。
【０１６９】
【表４】
【０１７０】
実施例4のように、磁気記録層にもグラニュラ層を用いた場合にも、下地に非磁性グラニュラ層を用いることにより、保磁力と角型が増加し、SNRm、分解能共改善されることがわかった。しかし、記録層にグラニュラ膜を用いなかった実施例の１と比較すると、その値はやや劣ることがわかった。
【０１７１】
なお、上記実施例及び比較例では、基板の片面に積層を行う例を示したが、例えば一対のターゲット間に基板を配置してスパッタを行うことなどにより、基板の両面に積層を行うことも可能である。
【０１７２】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気記録層の結晶粒子を微細化、かつ高配向とし、媒体ノイズ比及び記録分解能を向上することにより、高密度記録が可能な磁気記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の磁気記録媒体の第１の例を表す概略断面図
【図２】 本発明の磁気記録媒体の第２の例を表す概略断面図
【図３】 本発明の磁気記録媒体の第３の例を表す概略断面図
【図４】 本発明の磁気記録媒体の第４の例を表す概略断面図
【図５】 本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図
【図６】 本発明の磁気記録媒体の第５の例を表す概略断面図
【図７】 従来の磁気記録媒体の第１の例を表す概略断面図
【図８】 ＣｏＦｅ−ＢＮ下地層平面の構造を表すモデル図
【図９】 本発明の磁気記録媒体の第６の例を表す概略断面図
【図１０】 従来の磁気記録媒体の第２の例を表す概略断面図
【図１１】 本発明の磁気記録媒体の第７の例を表す概略断面図
【図１２】 従来の磁気記録媒体の第３の例を表す概略断面図
【符号の説明】
１，１１，１２…基板、２，１４，２１，２７…グラニュラ構造の配向制御層、３，２３，２９…磁気記録層、１７…グラニュラ構造の粒子、１８…グラニュラ構造の母材、１２１…磁気ディスク、１２２…スピンドル、１２３…スライダー、１２４…サスペンション、１２５…アーム、１２６…ボイスコイルモータ、１２７…固定軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体、及びそれを用いた磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体において、記録密度を高くするためには、磁気記録層の異方性を保ちながら磁性結晶粒子を微細化し、記録分解能を上げることが重要である。磁気記録層の結晶粒子を微細化するために、従来より、種々の下地層及びシード層が使用されている。例えば軟磁性層の表面を部分的、あるいは完全に酸化させ、その上に面心立方構造（ｆｃｃ）あるいは六方最密構造（ｈｃｐ）を有する配向制御層を積層することにより、配向制御層を微細化させて、その上に形成される磁気記録層のノイズ特性を改善することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、配向制御層として、ｂｃｃ構造非磁性下地層の下に、非磁性下地層を（２００）に優先配向させる配向制御層を、酸化または窒化処理を行い、その上に成膜される非磁性下地層、及び磁気記録層を微細化することが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
これらの方法によれば、部分的に酸化あるいは窒化した物質を核に非磁性下地層、及び磁気記録層の結晶粒子をある程度微細に成長させることは可能であるが、微細化の度合いを十分に制御することができなかった。また、軟磁性膜の表面を部分的あるいは完全に酸化したり、配向制御膜を酸化あるいは窒化することが、配向制御膜の配向を劣化させ、配向制御層が微細化はされるものの、配向が充分ではない層となり、部分的あるいは完全に酸化あるいは窒化しないものと比べて配向が悪くなり、結果として充分な特性改善がなされなかった。
【０００５】
また、基板上に、非磁性結晶粒及びそれを取り巻く金属酸化物または炭化物からなるグラニュラ構造の非磁性中間層と、強磁性を有する結晶粒及びそれを取り巻く金属酸化物または炭化物からなるグラニュラ構造の磁気記録層とを積層した構成を有する磁気記録媒体がある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
しかしながら、グラニュラ構造の粒子群は配向制御層内で３次元的に分散しており、これを磁気記録層として用いると、粒間がある程度離れてしまうため、磁気記録層の飽和磁化Ｍｓが低下し、結果として出力が低下する。また、配向がランダムであり、高記録密度に耐え得る十分な磁気異方性を得るには、ある程度磁性粒子を大きくしなくてはならず、かえって記録密度の低下につながるという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１９７６３５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−２６０２０７号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００２−１３３６４５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、磁気記録層の結晶粒子を微細化、かつ高配向とし、媒体ノイズ比及び記録分解能を向上することにより、高密度記録が可能な磁気記録媒体を得ることにある。
【００１１】
本発明の第２の目的はまた、良好な媒体ノイズ比及び記録分解能を有する磁気記録媒体を使用することにより、高密度記録が可能な磁気記録再生装置を得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、非磁性基板と、該非磁性基板上に設けられ、母材、及び該母材中に分散された粒子を含むグラニュラ構造を有し、該粒子の粒径よりも小さい厚さを有する配向制御層と、該配向制御層上に設けられた磁気記録層とを具備することを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【００１３】
本発明は、第２に、非磁性基板と、該非磁性基板上に設けられ、母材、及び該母材中に分散された粒子を含むグラニュラ構造を有し、該粒子の粒径よりも小さい厚さを有する配向制御層と、該配向制御層上に設けられた磁気記録層とを含む、すなわち第１の発明の磁気記録媒体と、記録再生ヘッドとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板、非磁性基板上に設けられた配向制御層、及びその上に形成された磁気記録層を含み、この配向制御層は、母材及び母材中に分散されたＣｏ−Ｆｅ系合金よりなる粒子を含むグラニュラ構造を有し、粒子の粒径よりも小さい厚さを有する。
【００１５】
本発明によれば、配向制御層の厚さをグラニュラ構造中の粒子の粒径よりも薄くすることにより、配向制御層表面において、母材中に粒子が埋没することを防ぐことができる。これにより、配向制御層表面では、母材に取り囲まれた所定の大きさの粒子が良好に分散した状態を維持し得る。このため、配向制御層に隣接して成長する層の結晶粒子を微細化することができる。特に、Ｃｏ−Ｆｅ系合金においては、Ｃｏが８０at％以上の組成において、面心立方構造、最密六方構造の境界となる組成比があり、最密構造の微細粒子となりやすい。
【００１６】
また、本発明によれば、配向制御層であるグラニュラ構造の膜の母材を窒化物、あるいは炭化物で構成することができる。グラニュラ構造の膜の母材を酸化物で構成し、配向制御層として用いる場合、母材の酸素が、配向制御に大きな役割をするグラニュラ粒子の配向に、悪影響を及ぼす傾向がある。
【００１７】
配向制御層には、磁気記録層を直接あるいは下地層等を介して形成することが可能である。このように、グラニュラ構造を有する配合制御層を形成することにより、磁気記録層の結晶粒子を微細化し、かつその結晶配向性を良好にすることができる。このため、記録分解能及び媒体ノイズ比が良好となり、高密度な記録が可能となる。
【００１８】
なお、本発明に使用される配向制御層のグラニュラ構造は、配向制御層平面を観察した時に、粒子を母材が取り囲み、母材と粒子が実質的に固溶しない状態をいう。
【００１９】
配向制御層としては、弱磁性膜あるいは非磁性膜を使用することができる。これらの膜を用いると、電磁変換による磁気記録層のノイズが発生し難くなる。
【００２０】
弱磁性膜は、４００ｅｍｕ／ｃｃ以下好ましくは１０ｅｍｕ／ｃｃないし１００ｅｍｕ／ｃｃの飽和磁化を有し、８ｋＡ／ｍ以下の好ましくは０．０４ｋＡ／ｍないし０．８ｋＡ／ｍの保磁力を有することが好ましい。飽和磁化が４００ｅｍｕ／ｃｃを超えると、磁性層の磁化を不安定にする傾向があり、保磁力が８ｋＡ／ｍを超えると、媒体のノイズとなる傾向がある。
【００２１】
配向制御層に使用される粒子は、１０ｎｍ以下の平均粒径を有することが好ましく、さらに好ましくは３ないし１０ｎｍである。この場合の粒径とは、膜の平面を観察した際に得られる粒子の像に基づく粒径である。この範囲内の粒子を使用すると、磁気記録層の微細化が良好となる。しかしながら、粒子の粒径が３ｎｍ未満であると、磁性層の粒子が細かくなりすぎ、記録磁化が不安定となる傾向がある。また、１０ｎｍを超えると、磁性層の粒子が大きくなりすぎ、磁化転移ノイズの原因となる傾向がある。
【００２２】
配向制御層に使用される粒子として、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｗ、及びＲｅから選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。これらの材料を用いると、垂直記録層に用いられる物質として有望な、Co系合金膜の垂直配向、即ち（００２）面配向の制御に有利である。特に好ましくは、Ｐｔ，Ｒｕ，Ｃｏ−Ｆｅ，Ｒｅ，Ｔｉ，ＲｕＣｒ，ＮｉＴａ，ＣｏＰｔ、ＣｏＢ，ＣｏＲｕ，ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＭｏ，ＣｏＣｒＷ、ＣｏＣｒＰｔを用いることができる。
【００２３】
配向制御層に使用される母材としては、Ｓｉ、Ｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃ、及びその炭化物及び窒化物から選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。
【００２４】
また、上記粒子と母材の好ましい組合せとしては、例えばＣｏＦｅ−Ｃ、ＣｏＦｅ−ＢＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＮ、ＣｏＦｅ−ＺｒＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＣ、ＣｏＦｅ−Ｂ4Ｃ、ＣｏＦｅ−ＣｒＮ、ＣｏＦｅ−ＡｌＮ、Ｐｔ−Ｃ、Ｐｔ−ＢＮ、Ｐｔ−ＴａＮ、Ｐｔ−ＺｒＮ、Ｐｔ−ＴａＣ、Ｐｔ−Ｂ4Ｃ、Ｐｔ−ＣｒＮ、Ｐｔ−ＡｌＮがあげられる。これらの組合せを用いると、微細で密度の高い金属粒子を母材と固溶することなく良好に分散させることができる。
【００２５】
好ましくはＣｏＦｅ−ＢＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＮ、ＣｏＦｅ−ＺｒＮ、ＣｏＦｅ−ＴａＣ、を使用することができる。
【００２６】
さらに好ましくはＣｏＦｅ−ＢＮである。 これらの母材は上述の粒子を配向を損なうことなく分離し、微細化するという利点がある。
【００２７】
以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の例を表す概略断面図を示す。
【００２９】
図示するように、磁気記録媒体１０は、基板１上に、軟磁性層２と、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３０】
配向制御層の隣接層のうち、基板と反対側に位置する層は、上記粒子の成分元素のうち最も多く含まれる元素を含むことが好ましい。これは、配向制御層の配向が、その上に成長される隣接層にそのまま伝授され易いためである。隣接層としては、磁気記録層、あるいはその下地層等を適用することができる。また、これは、隣接層の垂直配向を高める場合に特に有用である。
【００３１】
図２に、本発明の磁気記録媒体の第２の例を表す概略断面図を示す。
【００３２】
図示するように、この磁気記録媒体２０は、基板１上に、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、下地層５と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３３】
一方、配向制御層に隣接する層のうち、基板側に位置する層は、六方最密構造及び面心立方構造のうち１つの最密結晶構造を有する層であることが好ましい。また、これは、隣接層の垂直配向を高める場合に特に有用である。このような隣接層として、シード層を適用することができる。
【００３４】
図３及び図４に、本発明の磁気記録媒体の第３及び第４の例を表す概略断面図を各々示す。
【００３５】
図示するように、この磁気記録媒体３０基板１上に、軟磁性層２と、最密結晶構造を有するシード層６と、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、下地層５と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３６】
また、この磁気記録媒体４０は、基板１上に、軟磁性層２と、最密結晶構造を有するシード層６と、粒子及び粒子の周りを取り囲む母材を有するグラニュラ構造の配向制御層３と、下地層５と、磁気記録層４とが順に積層された構成を有する。
【００３７】
配向制御層に使用される粒子は、好ましくは、最密結晶構造を有する層の結晶粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径を有する。このような最密構造、かつ微細な粒子を使用すると、配向制御層上に成長する層の結晶粒子がより微細化し、その結晶配向性特に垂直配向性が良好となる。この場合、最密結晶構造を有する層の粒径は、グラニュラ構造の粒子の粒径よりも大きくても構わない。より配向が良好となるものを選ぶことが望ましい。
【００３８】
本発明に使用される磁気記録層の材料としては、Ｃｏ―Ｃｒ、Ｃｏ―Ｐｔ、Ｃｏ―Ｃｒ―Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｏ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ−Ｂ、等をあげることができる。
【００３９】
本発明によれば、配向制御層として上述のグラニュラ構造を有する層を形成しているので、垂直磁気記録層として、一般的なＣｏＣｒＰｔ系磁性層を適用した場合でも、磁性粒子が微細化分断され、高密度記録に適していることが知られるＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2系磁性層と同等の十分に微細な結晶粒子及び十分な磁化を有し、出力の高い低ノイズな媒体が得られる。ＣｏＣｒＰｔ系磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2系磁性層と比較して、飽和磁化が高く、十分な出力が取れやすいという利点がある。
【００４０】
また、本発明の磁気記録媒体が、垂直磁気記録層を有する場合、垂直磁気記録層と基板との間に、軟磁性層を設けることができる。
【００４１】
高透磁率な軟磁性層を設けることにより、軟磁性層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性層は、垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる役目を果たし得る。
【００４２】
軟磁性材料としては、飽和磁束密度が高く、軟磁気特性が良好なＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮｉ、及びＦｅＡｌＳｉなどが用いられる。
【００４３】
また、軟磁性層と基板との間に、例えば面内硬磁性膜及び反強磁性膜等のバイアス付与層を設けることができる。軟磁性層は磁区を形成しやすく、この磁区からスパイク状のノイズが発生することから、バイアス付与層の半径方向の一方向に磁界を印加することにより、その上に形成された軟磁性層にバイアス磁界をかけて磁壁の発生を防ぐことができる。バイアス付与層を積層構造として異方性を細かく分散して大きな磁区を形成しにくくすることもできる。
【００４４】
バイアス付与層材料としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ、ＣｏＳｍ、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2 、ＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ2があげられる。
【００４５】
本発明の磁気記録媒体において、使用され得る磁気記録層、軟磁性層、バイアス付与層、各種配向制御層例えば下地層及びシード層等は、通常のスパッタ技術を用いて基板上に順に積層し得る。
【００４６】
また、これらの層は、基板の片面あるいは両面に積層し得る。
【００４７】
また、本発明の磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体と、記録ヘッド、再生ヘッド、あるいは記録・再生複合型ヘッドを有する。
【００４８】
垂直磁気記録方式の場合、記録ヘッドとして、例えば単磁極ヘッド等を使用することができる。
【００４９】
また、面内磁気記録方式の場合、記録ヘッドとして、例えばリングヘッド等を使用することができる。
【００５０】
図５に、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
【００５１】
本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク１２１はスピンドル１２２に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク１２１にアクセスして情報の記録を行う記録ヘッド及び情報の再生を行うためのＭＲヘッドを搭載したスライダー１２３は、薄板状の板ばねからなるサスペンション１２４の先端に取付けられている。サスペンション１２４は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム１２５の一端側に接続されている。
【００５２】
アーム１２５の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１２６が設けられている。ボイスコイルモータ１２６は、アーム１２５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
【００５３】
アーム１２５は、固定軸１２７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１２６によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク１２１上におけるスライダー１２３の位置は、ボイスコイルモータ１２６によって制御される。なお、図５中、１２８は蓋体を示している。
【００５４】
第１の発明にかかわる手段として、前記母材は、ホウ素、ケイ素、タンタル、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、及びその窒化物、炭化物からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含有する。
【００５５】
特に、前記母材は、ＢＮ、ＴａＮ、Ｔａ2Ｎ、ＺｒＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴａＣ、ＺｒＣ、Ｂ4Ｃ、ＡｌＮ、Ｃからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含有する。
【００５６】
また、前記配向制御層は非磁性膜、あるいは、４００ｅｍｕ／ｃｃ以下の飽和磁化を有し、８ｋＡ／ｍ以下の保磁力を有する弱磁性層である。
【００５７】
前記配向制御層を構成する粒子は、鉄、コバルト、レニウム、白金、ニッケル、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ホウ素、ルテニウムからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。
【００５８】
望ましい組み合わせとしては、前記配向制御層を構成する粒子は、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｒｕ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｒｕ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。
【００５９】
特に、前記粒子は、Ｃｏ−Ｆｅ合金からなり、Ｃｏ組成が８０at％以上である。
【００６０】
前記粒子は、１０ｎｍ以下の平均粒径を有する。
【００６１】
また、前記配向制御層に隣接する層のうち、基板と反対側に位置する層は、前記粒子の主成分元素を含む。
【００６２】
前記配向制御層に隣接する層のうち、基板側に位置する層は、六方最密構造及び面心立方構造のうち１つの最密結晶構造を有する。
【００６３】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００６４】
実施例１
本発明の実施例の成膜は、すべて、真空度が３×１０-5Ｐａよりも良好になるよう真空引きをした真空チャンバー内にて行った。Ｃｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットと非磁性ガラス基板１を対向して配置した。この真空チャンバー内に、Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ５００ＷでＣｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットを放電し、非磁性ガラス基板に２００ｎｍの厚さのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層をスパッタにより成膜した。
【００６５】
さらに、この成膜された基板をＣｏ−１０Ｆｅat%ターゲットと対向して配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層上に、５ｎｍの厚さのＲｕシード層をスパッタにより成膜した。
【００６６】
この基板をＣｏ−１０at％Ｆｅ粒子とＢＮ粒子を体積比ＣｏＦｅ：ＢＮ＝１：３になるように一様に混合して焼結して得られたＣｏＦｅ−ＢＮターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して１．０Ｐａに維持し、ＲＦ１０００Ｗで放電して、Ｒｕシード層上に、３ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層をスパッタにより成膜した。
【００６７】
次に、この基板を、Ｃｏ−１８at％Ｃｒ−１５at％Ｐｔターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して２．０Ｐａ圧を維持し、ＤＣ２５０Ｗで、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層上に、１２ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔ垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【００６８】
最後に、この基板を、Ｃターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＣｒＰｔ垂直記録層上に、７ｎｍの厚さのＣ保護層をスパッタにより成膜した。
【００６９】
全ての成膜工程終了後、Ｃ保護層上に、ディップ法により、ＰＦＰＥ（Perfluoro Polyether）潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布することにより、媒体Ａを得た。
【００７０】
得られた本発明の媒体Ａの構成を表す概略断面図を図６に示す。
【００７１】
図示するように、この媒体Ａは、基板１１上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層１２、Ｒｕシード層１３、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層１４、ＣｏＣｒＰｔ垂直記録層１５、Ｃ保護層１６、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有する。
【００７２】
また、非磁性ガラス基板上に、ＣｏＦｅ−ＢＮターゲットを用い、上記ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層と同条件にして、ＣｏＦｅ−ＢＮ膜を形成した。さらに、その膜厚を種々変化させること以外は、同様にしてＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルを形成した。
【００７３】
３ｎｍ厚のＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルの平面構造を、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により、１００万倍の倍率で観察した。
【００７４】
ＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプル平面の構造を表すモデル図を図８に示す。
【００７５】
図中、１７は、ＣｏＦｅ粒子を、１８はＢＮ母材を各々示す。
【００７６】
図示するように、直径およそ８ｎｍのＣｏＦｅ粒子が約２ｎｍの間隔で分散され、その粒界にＢＮ母材がＣｏＦｅを取り囲むように存在するグラニュラ構造になっていることが確認された。
【００７７】
膜厚を変化させたＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルでは、ＣｏＦｅ粒子の平均粒径より、膜厚が厚い場合、表面に出ているＣｏＦｅ粒子の数が少なくなっていた。これは、母材がＣｏＦｅ粒子を覆ってしまったものと考えられる。また、粒子サイズにも不均一性が見られた。
【００７８】
次に、ＣｏＦｅ−ＢＮ膜サンプルを１ｃｍ角の大きさに切り取り、ＶＳＭ（Vibrating Sample Magnetometer）で最大外部磁界８ｋＡ／ｍをかけて静磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｍｓがほぼ８５ｅｍｕ／ｃｃ、保磁力Ｈｃがほぼ７８０Ａ／ｍで、弱磁性であることがわかった。
【００７９】
さらに、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層、ＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ａと同様にして、基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、及びＲｕシード層を成膜したサンプルを作成した。得られたＲｕシード層サンプルについて、Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、最密六方構造Ｒｕの（００２）面の配向を示すピークが現れた。Ｒｕシード層平面の構造を、ＴＥＭにより観察した結果、Ｒｕシード層３の粒子の平均粒径は１２ｎｍであった。
【００８０】
また、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ａと同様にして、基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、Ｒｕシード層、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層、及びＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層を成膜したサンプルを作成した。得られたＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層サンプルについてＸ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が強く配向していることがわかった。ＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層平面の構造を、ＴＥＭにより観察した結果、粒子の平均粒径は、６ｎｍであることがわかった。
【００８１】
これにより、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層の微細構造によりＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層も微細構造になっていることがわかった。
【００８２】
得られた媒体Ａについて、その記録層の静磁気特性を、Ｋｅｒｒ効果磁気測定装置を用いて、最大磁界１５００ｋＡ／ｍをかけて測定した。その結果得られた保磁力Ｈｃ、角型比Ｒｓ、及びニュークリエーションフィールドＨｎを表１に示す。
【００８３】
また。この媒体Ａについて、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、ＭＲヘッドを用いて信号を読み取る方法により、Ｒ／Ｗテストを行った。得られたＳＮＲｍ、オーバーライト特性、及びｄＰＷ５０を下記表１に示す。
【００８４】
測定条件は、半径位置２０ｍｍと一定の位置で、ディスクを４２００ｒｐｍに回転させて行った。
【００８５】
媒体Ｓ／Ｎ比であるＳＮＲｍについて、Ｓは１０ｋＦＣＩの孤立波形の１磁化反転におけるピーク値、すなわち＋−それぞれ最高値の差を１／２にした値である。Ｎｍは、４００ｋＦＣＩでのｒｍｓ値（root mean square-inches）である。オーバーライト特性は、４６ｋＦＣＩ記録信号書き込み後、５５２ｋＦＣＩの信号を書き込んだ際の上書き前の信号出力と上書き後の消え残り信号出力との比を示す。分解能特性である磁化反転部の半値幅ｄＰＷ５０は、磁化反転部で反転時を中心に微分した出力差ｍＶが５０％となる幅ｎｍである。
【００８６】
なお、配向制御層の粒子としてＲｕ、Ｒｅ、ＲｕＣｒ合金、ＮｉＴａ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＢ合金、ＣｏＲｕ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＭｏ合金、などを用いた場合、また、母材として、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＴａＣ、ＺｒＣ，Ｂ4Ｃ、ＣｒＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ｃなどを用いた場合にも、同様な効果が得られた。
【００８７】
また、本発明の実施例１において、Ｒｕシード層１３の代わりに、Ｃｏ−１０at%Ｆｅターゲットを用いて、面心立方構造で（１１１）面が配向する５ｎｍの厚さのＣｏＦｅシード層を成膜した場合にも、同様な効果が認められた。
【００８８】
以上、本発明によれば、静磁気特性においてより角型の大きな媒体が得られ、Ｒ／Ｗ特性としては、分解能が優れ、Ｓ／Ｎ比の大きな媒体を得ることができることがわかった。
【００８９】
比較例１
比較のため、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層を成膜しないこと以外は実施例１と同様にして媒体Ｂを得た。
【００９０】
得られた従来の媒体Ｂの構成を表す概略断面図を図７に示す。
【００９１】
図示するように、この媒体Ｂは、ＣｏＦｅ−ＢＮ配向制御層１４を設けないこと以外は、図６と同様の構成を有する。
【００９２】
また、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｂと同様にして、基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、Ｒｕシード層、及びＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層を成膜したサンプルを作成した。得られたＣｏＣｒＰｔ垂直磁気記録層サンプルについてＸ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることが確認された。しかしながら、平面の構造を、ＴＥＭにより観察した結果、粒子の大きさは１０ｎｍ程度で、媒体Ａと比較して、十分に微細化はされていなかった。
【００９３】
記録層の静磁気特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
保磁力Ｈｃは、媒体Ａも媒体Ｂもほぼ同等であった。角型比ＲＳとニュークリエーションフィールドＨｎに差が現れ、本発明にかかる媒体Ａの方が若干大きな値を示した。これは、媒体Ｂも磁気記録層の結晶粒子の大きさは微細化されたけれども、媒体Ａの方が配向が良好であるためと考えられる。
【００９６】
また、本発明の媒体Ａは、従来の媒体Ｂと比べ、ＯＷ値は同等であったが、ＳＮＲｍ値、ｄＰＷ50値が優れていることが分かった。
【００９７】
実施例２
実施例１と同様にして、非磁性ガラス基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層を形成した後、成膜された基板をＰｔターゲットとＳｉ3Ｎ4ターゲットを同一平面にならべた組を対向させて設置した。Ａｒガスを流入して１．２Ｐａ圧に保ち、ＰｔターゲットをＤＣ５００Ｗで、Ｓｉ3Ｎ4ターゲットをＲＦ１４００Ｗで各々放電しながら、それぞれのターゲットを設置した面を公転させ、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層上に、５ｎｍの厚さのＰｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層を、スパッタにより成膜した。
【００９８】
その後、この基板をＣｏ−３５at％Ｃｒ−２０at％Ｐｔターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入しながら０．５Ｐａ圧に保ち、ＤＣ１０００Ｗで放電し、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層上に、１０ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔ下地層を、スパッタにより成膜した。
【００９９】
次に、この基板を、Ｃｏ−１４at％Ｃｒ−１４at％Ｐｔ−２at％Ｂターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスをチャンバー内圧力０．６Ｐａを保つよう流入して、ＤＣ２５０Ｗで、ＣｏＣｒＰｔ下地層上に、１２ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【０１００】
最後に、この基板を、Ｃターゲットと対向させて設置し、Ａｒガスを流入しながら０．５Ｐａ圧に保ち、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層上に、７ｎｍの厚さのＣ保護層を、スパッタにより成膜した。
【０１０１】
全ての成膜工程終了後、ディップ法により、Ｃ保護層上に、ＰＦＰＥ潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布し、本発明の媒体Ｃを得た。
【０１０２】
得られた本発明の媒体Ｃの構成を表す概略断面図を図９に示す。
【０１０３】
図示するように、この媒体Ｃは、基板１１上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層１２、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層２１、ＣｏＣｒＰｔ下地層２２、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層２３、Ｃ保護層１６、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有する。
【０１０４】
非磁性ガラス基板上に、Ｐｔターゲット及びＳｉ3Ｎ4ターゲットを用い、上記Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層と同条件でＰｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルを形成し、その特性を調べた。
【０１０５】
Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルの平面構造を、平面ＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、およそ直径７ｎｍのＰｔ粒子が約２ｎｍの間隔で均一に分散され各Ｐｔ粒子をＳｉ3Ｎ4母材が囲むいわゆるグラニュラ構造になっていることが確認された。
【０１０６】
また、一方、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルを１ｃｍ角大に切り取り、ＶＳＭにより静磁気特性を測定したところ、外部磁界を１５００ｋＡ／ｍまでかけても磁化を示さず、非磁性であることがわかった。
【０１０７】
また、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルの組成をＩＣＰ-ＭＳ(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)法で測定したところ、およそ原子比が、Ｐｔ：Ｓｉ：Ｎ＝９：３：４になっていることがわかった。
【０１０８】
さらに、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｃと同様にして基板上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層、ＣｏＣｒＰｔ下地層、及びＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層を形成し、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルを得た。Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密構造の（００２）面が配向している膜となっていた。また、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプル平面の構造をＴＥＭにより観察した結果、平均粒径が６ｎｍと微細化していることがわかった。
【０１０９】
媒体Ｃについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表２に示す。
【０１１０】
比較例２
比較のため、Ｐｔ−Ｓｉ3Ｎ4配向制御層２１の代わりにＡｒガスを１．２Ｐａ圧になるよう流入し、Ｓｉ3Ｎ4ターゲットをＲＦ１４００Ｗで放電しながら、５ｎｍの厚さになるようにスパッタにより成膜する以外は、実施例２と同様にしての媒体Ｄを成膜した。
【０１１１】
得られた媒体Ｄの構成を表す概略断面図を図１０に示す。
【０１１２】
図示するように、この媒体Ｃは、基板１１上に、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層１２、Ｓｉ3Ｎ4層２４、ＣｏＣｒＰｔ下地層２２、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層２３、Ｃ保護層１６、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有する。
【０１１３】
また、Ｃ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｃと同様にしてＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルを作成し、同様にＸ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることが確認された。しかしながら、平面の構造を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察した結果、結晶粒子の大きさは１０ｎｍ程度で、媒体Ｃと比較して、十分に微細化はされていなかった。
【０１１４】
また、非磁性ガラス基板上に、Ｓｉ3Ｎ4ターゲットを用い、上記Ｓｉ3Ｎ4層と同条件にして、Ｓｉ3Ｎ4膜サンプルを形成した。これを１ｃｍ角大に切り取り、ＶＳＭにより静磁気特性を測定したところ、外部磁界を１５００ｋＡ／ｍまでかけても磁化を示さず、非磁性であることがわかった。
【０１１５】
媒体Ｄについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表２に示す。
【０１１６】
【表２】
本発明に係る媒体Ｃは従来の媒体Ｄと比較して、静磁気特性、及びＲ／Ｗ特性においてＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が優れていた。
【０１１８】
なお、配向制御層の粒子として、Ｒｅ、Ｔｉ、ＣｏＣｒＷ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金等を用い、母材にＢＮ、Ｔａ2Ｎ、ＺｒＮ、ＴａＣ、Ｃｒ2Ｎを用いた場合にも、同様な効果が得られた。
【０１１９】
実施例３
１×１０-5Ｐａの真空度の真空チャンバー内に、Ｆｅ−１１at％Ａｌ−１７at％Ｓｉターゲットと非磁性ガラス基板１を対向して配置した。この真空チャンバー内に、Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ５００Ｗでこのターゲットを放電し、非磁性ガラス基板に１３０ｎｍの厚さのＦｅＡｌＳｉ軟磁性層をスパッタにより成膜した。
【０１２０】
成膜された基板をＣｏ−３６at％Ｃｒ−１８at％Ｐｔ−３at％Ｂターゲットと対向配置した。Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ３００Ｗで放電し、ＦｅＡｌＳｉ軟磁性層上に、１０ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢシード層をスパッタにより成膜した。
【０１２１】
この基板を、Ｃｏ−８at％Ｆｅ合金粒子とＴａＮ粒子を体積比でＣｏＦｅ：ＴａＮ＝２：３の割合に混合焼結したＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して２．０Ｐａに維持し、ＲＦ５００ＷでＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを放電して、ＣｏＣｒＰｔＢシード層上に、５ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層をスパッタにより成膜した。
【０１２２】
その後、この基板をＣｏ−２６at％Ｃｒ−１２at％Ｐｔ−４Ｂターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入しながら３．０Ｐａ圧に保ち、ＤＣ５００Ｗで放電し、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層上に、４ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢ下地層を、スパッタにより成膜した。
【０１２３】
次に、この基板を、Ｃｏ−１８at％Ｃｒ−１５at％Ｐｔ−１at％Ｂターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを３．０Ｐａを保つように流入して、ＤＣ５００Ｗで、ＣｏＣｒＰｔ下地層上に、１７ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【０１２４】
最後に、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層上に、ＣＶＤ法により、７ｎｍの厚さのＤＬＣ(Diamond Like Carbon)保護層を成膜した。
【０１２５】
全ての成膜工程終了後、ディップ法により、Ｃ保護層上に、ＰＦＰＥ潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布し、本発明の媒体Ｅを得た。
【０１２６】
図１１に、本発明の媒体Ｅの構成を表す概略断面図を示す。
【０１２７】
図示するように、媒体Ｅは、基板１２上に、ＦｅＡｌＳｉ軟磁性層２５、ＣｏＣｒＰｔＢシード層２６、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層２７、ＣｏＣｒＰｔＢ下地層２８、ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層２９、及びＤＬＣ保護層３０を順に積層した構成を有する。
【０１２８】
非磁性ガラス基板上に、上記媒体ＥのＣｏ−３６at％Ｃｒ−１８at％Ｐｔ−３at％Ｂターゲットを使用し、同様にしてＣｏＣｒＰｔＢ下地層を形成し、ＣｏＣｒＰｔＢ下地層サンプルを得た。
【０１２９】
Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密構造の（００２）面が配向している膜となっていた。また、ＣｏＣｒＰｔＢ下地層サンプル平面の構造をＴＥＭにより観察した結果、平均粒径が１２ｎｍであった。
【０１３０】
非磁性ガラス基板上に、上記ＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを用い、同条件で成膜を行いＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを形成し、その特性を調べた。
【０１３１】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面構造を、ＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、およそ直径６ｎｍのＣｏＦｅ粒子が約２ｎｍの間隔で均一に分散され各ＣｏＦｅ粒子をＴａＮ母材が囲むいわゆるグラニュラ構造になっていることが確認された。
【０１３２】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの組成をＩＣＰ-ＭＳ法で測定したところ、原子比がＣｏ：Ｆｅ：Ｔａ：Ｎ＝９：１：４：４であることが、確認された。
【０１３３】
次に、ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを１ｃｍ角の大きさに切り取り、ＶＳＭで最大外部磁界２０ｋＡ／ｍをかけて静磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｍｓがほぼ７０ｅｍｕ／ｃｃで、保磁力が７ｋＡ／ｍで弱磁性であることがわかった。
【０１３４】
また、ＤＬＣ保護層及び潤滑層を形成しないこと以外は、媒体Ｅと同様の構成を有するＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルを作成した。
【０１３５】
Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることがわかった。
【０１３６】
ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、粒子の大きさは約６ｎｍであった。
【０１３７】
媒体Ｅについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表３に示す。
【０１３８】
比較例３
比較として、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層を形成しないこと以外は、実施例３と同様にして、従来の媒体Ｆを得た。
【０１３９】
図１２に、媒体Ｆの構成を表す概略断面図を示す。
【０１４０】
図示するように、媒体Ｆは、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層２７が設けられないこと以外は、図１１に示す媒体Ｅと同様の構成を有する。
【０１４１】
Ｘ線回折法により媒体Ｆの結晶性を調べたところ、六方最密の結晶構造を持ち、（００２）面が配向していることがわかった。
【０１４２】
ＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、粒子の大きさは約１０ｎｍであり、実施例３のＣｏＣｒＰｔＢ垂直記録層サンプルの方が粒子が微細であることがわかった。
【０１４３】
媒体Ｆについて、静磁気特性とＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。その結果を下記表３に示す。
【０１４４】
表３より、シード層と下地層の間に、グラニュラ構造の配向制御膜を成膜した場合においても、従来の媒体Ｆと比較して、本発明の媒体Ｅの静磁気特性及びＲ／Ｗ特性において、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が優れていることがわかった。
【０１４５】
比較例４
ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層の厚さを１０ｎｍにすること以外は、実施例３と同様にして、媒体Ｇを得た。また、媒体Ｇと同様にして、非磁性基板上にＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層層を形成したＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを作成した。
【０１４６】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、粒子の大きさは約６ｎｍであった。
【０１４７】
比較例５
Ｃｏ−８at％Ｆｅ合金粒子とＴａＮ粒子の体積比ＣｏＦｅ：ＴａＮ＝１：１の割合のＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを用いて、Ａｒガス圧を０．５Ｐａに維持し、ＤＣ５００Ｗで放電して、ＣｏＣｒＰｔＢシード層上に、５ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層をスパッタにより成膜すること以外は、実施例３と同様にして媒体Ｈを得た。また、非磁性基板上に媒体ＨのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層と同様にして、ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを作成した。
【０１４８】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプル平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、約９ｎｍの大きさのＣｏＦｅ粒子がＴａＮ母材中に分散していることが確認できた。
【０１４９】
静磁気特性を測定したところ、飽和磁化Ｍｓが５６０ｅｍｕ／ｃｃ、保磁力Ｈｃは１０ｋＡ／ｍであった。
【０１５０】
比較例６
Ｃｏ−８at％Ｆｅ合金粒子とＴａＮ粒子の体積比ＣｏＦｅ：ＴａＮ＝３：２の割合のＣｏＦｅ−ＴａＮターゲットを用いて、ＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層の厚さを１０ｎｍの厚さにすること以外は、実施例３と同様にして媒体Ｉを得た。また、媒体ＩのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層と同様にして、非磁性基板上にＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを作成した。
【０１５１】
ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面の構造をＴＥＭにより１００万倍の倍率で観察したところ、約１２ｎｍの大きさのＣｏＦｅ粒子がＴａＮ母材中に分散していることが確認できた。
【０１５２】
比較例７
ＣｏＣｒＰｔＢシード層の代わりに、Ｃｒシード層を成膜する以外は実施例３と同様にして比較の媒体Ｊを得た。また、基板上に、実施例３と同様にしてＦｅＡｌＳｉ軟磁性層及びＣｒシード層を形成し、Ｃｒシード層サンプルを得た。さらに、Ｃｒシード層サンプル上に、さらにＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層を形成し、ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルを得た。
【０１５３】
Ｃｒシード層サンプルについて、Ｘ線回折法により結晶性を調べたところ、体心立方構造のＣｒの（２００）面が配向していることがわかった。ＣｏＦｅ−ＴａＮ膜サンプルの平面の構造をＴＥＭにより観察したところ、約２ｎｍの大きさのＣｏＦｅ粒子がＴａＮ母材中に分散されていることがわかった。媒体Ｊでは、体心立方構造のＣｒシード層を用いたために、その上に形成されるＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層のＣｏＦｅ粒子の平均粒径が、実施例３の媒体ＥのＣｏＦｅ−ＴａＮ配向制御層における平均粒径より小さくなったものと思われる。
【０１５４】
上記比較例４ないし７について、その静磁気特性、Ｒ／Ｗ特性を測定した結果を、表３に示す。
【０１５５】
【表３】
比較例４のように、グラニュラ構造を有する配向制御層の厚さがグラニュラ構造を構成する粒子の大きさよりも大きいと保磁力、角型比の劣化が大きく、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が劣化していることがわかった。
【０１５７】
比較例５のように、グラニュラ構造を有する配向制御層の磁化、保磁力が大きいと、グラニュラ膜を用いない時よりも保磁力、角型比は増加するが、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50は劣化することがわかった。
【０１５８】
また、比較例６のようにグラニュラ下地の粒が１０ｎｍよりも大きいと、保磁力、角型比は改善するが、ＳＮＲｍ、ｄＰＷ50が多少劣化し、特にｄＰＷ50の劣化が大きくなる傾向があることがわかった。
【０１５９】
比較例７のように、グラニュラ構造の配向制御層の基板側に隣接するシード層に、最密結晶構造ではない、体心立方構造の膜を用いると、グラニュラ構造の粒径が微細になりすぎ、静磁気特性、電磁変換特性とも改善がなされなかった。
【０１６０】
実施例４
実施例４の成膜は、すべて１×１０-5Ｐａの真空度の真空チャンバー内にて行った。Ｃｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットと非磁性ガラス基板４０を対向して配置した。この真空チャンバー内に、Ａｒガスを流入して０．６Ｐａ圧を維持し、ＤＣ５００ＷでＣｏ−６at％Ｚｒ−１０at％Ｎｂターゲットを放電し、非磁性ガラス基板に２００ｎｍの厚さのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層をスパッタにより成膜した。
【０１６１】
さらに、この成膜された基板をＲｕターゲットと対向して配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性層上に、５ｎｍの厚さのＲｕシード層をスパッタにより成膜した。
【０１６２】
この基板をＣｏ−１０a%Ｆｅ粒子とＢＮ粒子を体積比ＣｏＦｅ：ＢＮ＝１：３になるように一様に混合して焼結して得られたＣｏＦｅ−ＢＮターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して１．０Ｐａに維持し、ＲＦ１０００Ｗで放電して、Ｒｕシード層上に、３ｎｍの厚さのＣｏＦｅ−ＢＮ下地層をスパッタにより成膜した。
【０１６３】
次に、この基板を、Ｃｏ−１８at％Ｃｒ−１５at％Ｐｔ合金よりなるＣｏＣｒＰｔ粉末と、ＳｉＯ２粉末を、体積比ＣｏＣｒＰｔ：ＳｉＯ2＝１：２になるよう混合・焼結したターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して２．０Ｐａ圧を維持し、ＲＦ５００Ｗで、ＣｏＦｅ−ＢＮ下地層上に、１２ｎｍの厚さのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2垂直記録層をスパッタにより成膜した。
【０１６４】
最後に、この基板を、Ｃターゲットと対向させて配置した。Ａｒガスを流入して０．５Ｐａ圧を維持し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2垂直記録層上に、７ｎｍの厚さのＣ保護層をスパッタにより成膜した。
【０１６５】
全ての成膜工程終了後、Ｃ保護層上に、ディップ法により、ＰＦＰＥ潤滑剤を１３オングストロームの厚さに塗布することにより、媒体Ｋを得た。
【０１６６】
すなわち、本発明の実施例4の媒体Ｌは、本発明の実施例1の媒体Ａと、記録層がＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2であること以外は同じ構成をした媒体である。本発明の媒体ＬのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2垂直記録層をＴＥＭにより観察したところ、５ｎｍの平均粒径のＣｏＣｒＰｔ粒子を、平均２ｎｍ離すようにＳｉＯ2母材が取り囲む構成をしたグラニュラ磁性膜であることがわかった。
【０１６７】
比較例８
比較例として、本発明の実施例４における媒体ＬのＣｏＦｅ−ＢＮ下地層を成膜しない以外は全く同様にして比較の媒体Ｌを成膜した。
【０１６８】
上記実施例４及び比較例８について、その静磁気特性、Ｒ／Ｗ特性を測定した結果を、表４に示す。
【０１６９】
【表４】
実施例4のように、磁気記録層にもグラニュラ層を用いた場合にも、下地に非磁性グラニュラ層を用いることにより、保磁力と角型が増加し、SNRm、分解能共改善されることがわかった。しかし、記録層にグラニュラ膜を用いなかった実施例の１と比較すると、その値はやや劣ることがわかった。
【０１７１】
なお、上記実施例及び比較例では、基板の片面に積層を行う例を示したが、例えば一対のターゲット間に基板を配置してスパッタを行うことなどにより、基板の両面に積層を行うことも可能である。
【０１７２】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気記録層の結晶粒子を微細化、かつ高配向とし、媒体ノイズ比及び記録分解能を向上することにより、高密度記録が可能な磁気記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の磁気記録媒体の第１の例を表す概略断面図
【図２】 本発明の磁気記録媒体の第２の例を表す概略断面図
【図３】 本発明の磁気記録媒体の第３の例を表す概略断面図
【図４】 本発明の磁気記録媒体の第４の例を表す概略断面図
【図５】 本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図
【図６】 本発明の磁気記録媒体の第５の例を表す概略断面図
【図７】 従来の磁気記録媒体の第１の例を表す概略断面図
【図８】 ＣｏＦｅ−ＢＮ下地層平面の構造を表すモデル図
【図９】 本発明の磁気記録媒体の第６の例を表す概略断面図
【図１０】 従来の磁気記録媒体の第２の例を表す概略断面図
【図１１】 本発明の磁気記録媒体の第７の例を表す概略断面図
【図１２】 従来の磁気記録媒体の第３の例を表す概略断面図
【符号の説明】
１，１１，１２…基板、２，１４，２１，２７…グラニュラ構造の配向制御層、３，２３，２９…磁気記録層、１７…グラニュラ構造の粒子、１８…グラニュラ構造の母材、１２１…磁気ディスク、１２２…スピンドル、１２３…スライダー、１２４…サスペンション、１２５…アーム、１２６…ボイスコイルモータ、１２７…固定軸
Claims (14)
- 非磁性基板と、該非磁性基板上に設けられ、母材、及び該母材中に分散された粒子を含むグラニュラ構造を有し、該粒子の粒径よりも小さい厚さを有する配向制御層と、該配向制御層上に設けられた磁気記録層とを具備することを特徴とする磁気記録媒体。
- 前記母材は、ホウ素、ケイ素、タンタル、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、及びその窒化物、炭化物からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含有する請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 前記母材は、ＢＮ、ＴａＮ、Ｔａ2Ｎ、ＺｒＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴａＣ、ＺｒＣ、Ｂ4Ｃ、ＡｌＮ、Ｃからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含有する請求項１ないし２に記載の磁気記録媒体。
- 前記配向制御層が非磁性膜であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の磁気記録媒体。
- 前記配向制御層は、４００ｅｍｕ／ｃｃ以下の飽和磁化を有し、８ｋＡ／ｍ以下の保磁力を有する弱磁性層であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の磁気記録媒体。
- 前記配向制御層を構成する粒子は、鉄、コバルト、レニウム、白金、ニッケル、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ホウ素、ルテニウムからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む請求項１ないし５のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 前記粒子は、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｒｕ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｒｕ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む請求項６に記載の磁気記録媒体。
- 前記粒子は、Ｃｏ−Ｆｅ合金からなる請求項７に記載の磁気記録媒体。
- 前記粒子はＣｏ−Ｆｅ系合金であり、Ｃｏ組成が８０at％以上であることを特徴とする請求項８に記載の磁気記録媒体。
- 前記粒子は、１０ｎｍ以下の平均粒径を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記配向制御層に隣接する層のうち、基板と反対側に位置する層は、前記粒子の主成分元素を含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記配向制御層に隣接する層のうち、基板側に位置する層は、六方最密構造及び面心立方構造のうち１つの最密結晶構造を有する層であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記配向制御層の粒子は、前記基板側に位置する最密結晶構造を有する層の結晶粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径を有することを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録媒体。
- 請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、記録再生ヘッドとを具備することを特徴とする磁気記録装置。
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