JP4409085B2 - 磁気記録媒体、その製造方法、およ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、磁気記録媒体、その製造方法、およびこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在市販されている磁気記録媒体は、磁性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し水平に配向した面内磁気記録媒体がほとんどである。
このような面内磁気記録媒体では、高記録密度化するとビット体積が小さくなりすぎ、熱揺らぎ効果により記録再生特性が悪化する可能性がある。また、高記録密度化した際に、記録ビット境界での反磁界の影響により媒体ノイズが増加する。
これに対し、磁性膜内の磁化容易軸が主に垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、ビット境界での反磁界の影響が小さく、境界が鮮明な記録磁区が形成されるため低ノイズ化が可能であり、しかも比較的ビット体積が大きくても高記録密度化が可能であることから熱揺らぎ効果にも強く、近年大きな注目を集めており、垂直磁気記録に適した媒体の構造が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、磁気記録媒体の更なる高記録密度化が要望されており、垂直磁性膜に対する書き込み能力に優れる単磁極ヘッドを用いるために、記録層である垂直磁性膜と基板との間に、裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設け、単磁極ヘッドと、磁気記録媒体の間の磁束の出入りの効率を向上させた磁気記録媒体が提案されている。
しかしながら、従来の磁気記録媒体は、上記裏打ち層を設けた場合でも、記録再生時の記録再生特性や、耐熱減磁耐性、記録分解能において満足できるものではなく、これらの特性に優れる磁気記録媒体が要望されていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、記録再生特性、耐熱減磁耐性、および記録分解能を向上させ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に少なくとも軟磁性下地膜と直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、前記配向制御膜がＢ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであり、さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜が設けられていることを特徴とする。
さらに第１配向制御層の厚さは１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
さらに第２配向制御層の厚さは２〜２５ｎｍであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、第１配向制御層はＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＦｅ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＡｌＣｏ、ＡｌＲｕ、ＣｏＴｉのうち１種または２種以上の合金を主成分とする材料からなるものであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、第２配向制御層はＴｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｆのうち１種以上または２種以上を主成分とする材料からなるものであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、軟磁性下地膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と該軟磁性下地膜の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が４０（Ｔ・ｎｍ）以上であることが好ましい。
さらに軟磁性下地膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と該軟磁性下地膜の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が６０（Ｔ・ｎｍ）以上であることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、軟磁性下地膜の垂直磁性膜側の表面の１部または全面が酸化されているが好ましい。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とを設ける磁気記録媒体の製造方法であって、配向制御膜を、Ｂ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とし、第１配向制御層の厚さを、０．１〜２０ｎｍとし、第２配向制御層の厚さを、０．１〜５０ｎｍとし、さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜を設けることを特徴とする。
さらに第１配向制御層の厚さが、１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
さらに第２配向制御層の厚さが、２〜２５ｎｍであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、軟磁性下地膜の表面を酸化させる工程を含むことが好ましい。
本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、磁気記録媒体が、非磁性基板上に少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、配向制御膜はＢ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであり、さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜が設けられていることを特徴とする。
さらに第１配向制御層の厚さが、１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
さらに第２配向制御層の厚さが、２〜２５ｎｍであることが好ましい。
さらに磁気記録媒体が、軟磁性下地膜の垂直磁性膜側の表面の１部または全面が酸化されていることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性下地膜２と、配向制御膜３と、垂直磁性膜４と、保護膜５と潤滑膜６とが順次形成されて構成されている。
非磁性基板１としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノケートガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが使用可能である。
非磁性基板１としては、上記金属基板、非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法によりＮｉＰ膜が形成されたものを用いることもできる。
基板１表面の平均粗さＲａは、０．０１〜２ｎｍ（好ましくは０．０５〜１．５ｎｍ）が好ましい。表面平均粗さＲａが上記範囲未満であると磁気ヘッドの媒体への吸着や磁気ヘッドの振動が起こりやすくなり、上記範囲を越えるとグライド特性が不充分となりやすい。
【０００６】
軟磁性下地膜２は、磁気ヘッドから出る磁束の基板垂直方向成分を大きくするとともに、情報が記録される垂直磁性膜４の磁化を、より強固に基板１と垂直な方向に固定するために設けられているものである。この作用は特に、記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。
【０００７】
上記軟磁性下地膜２は、軟磁性材料からなるもので、この材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。
この材料としては、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
またＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いてもよい。
軟磁性下地膜２の材料としては、上記のほか、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。
この材料としては、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【０００８】
軟磁性下地膜２の保磁力Ｈｃは２００（Ｏｅ）以下（好ましくは５０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。
この保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．４Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。このＢｓが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
また、軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地膜２の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は、４０（Ｔ・ｎｍ）以上（好ましくは６０（Ｔ・ｎｍ）以上）であること好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生波形が歪みをもつようになるため好ましくない。
また、軟磁性下地膜２の最大透磁率は、１０００〜１００００００（好ましくは１０００００〜５０００００）とするのが好ましい。
最大透磁率が上記範囲未満であると、記録時に磁気記録媒体への書き込みが不十分となり、十分な記録再生特性を得られなくなるおそれがある。なお、透磁率はＣＧＳ単位系で表した値である。
【０００９】
軟磁性下地膜２の最表面（配向制御膜３側の面）は、軟磁性下地膜２を構成する材料が部分的、あるいは完全に酸化されていることが好ましい。
つまり、軟磁性下地膜２の表面（配向制御膜３側の面）およびその近傍（表面から所定の深さの領域）は、軟磁性下地膜２を構成する材料が部分的または全体的に酸化されて形成されていることが好ましい。
これにより、軟磁性下地膜２の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるので、この磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。
また、軟磁性下地膜２上に形成される配向制御膜３の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善することができる。
また酸化により形成された酸化膜のバリア層的機能により、軟磁性下地膜２または非磁性基板１から腐食性物質が媒体表面に移動するのを抑え、媒体表面の腐食の発生を抑えることができる。
【００１０】
この軟磁性下地膜２の表面の酸化部分は、例えば軟磁性下地膜２を形成した後、その表面を酸素を含む雰囲気に曝す方法や、軟磁性下地膜２の表面に近い部分を成膜する際のプロセス中に酸素を導入する方法により形成することができる。具体的には、軟磁性下地膜２の表面を酸素に曝す場合、ディスク（基板１上に軟磁性下地膜２を形成したもの）を、純酸素、あるいは酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガス雰囲気中に０．１〜３０秒程度放置しておけばよい。また、上記ディスクを大気に曝すこともできる。
導入する酸素の量、酸素への曝露時間を適宜設定することにより、軟磁性下地膜２の酸化度合いを調節することができる。例えば、１０-4〜１０-6Ｐａの真空度に対し、１０-3Ｐａ以上の酸素ガス圧の雰囲気に、上記ディスクを０．１〜３０秒間曝すことによって、所定の酸化状態を得ることができる。
特に酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガスを用いる場合には、酸素の希釈度を適宜設定することによって、軟磁性下地膜２表面の酸化の度合いの調節が容易になるので、安定した製造を行うことができる。
また、軟磁性下地膜２の成膜用のガスに酸素を導入する場合には、例えば成膜法としてスパッタ法を用いるならば、成膜時間の１部のみに酸素を導入したプロセスガスを用いてスパッタを行えばよい。このプロセスガスとしては、例えばアルゴンに酸素を体積率で０．０５％〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガスが好適に用いられる。
酸化膜の厚さは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察によって得られた断面図から求めることができる。また酸化された状態は、オージェ電子分光法、ＳＩＭＳ法などにより確認することができる。
【００１１】
配向制御膜３は、直上に設けられた垂直磁性膜４の配向性や粒径を制御するもので、第１配向制御層３ａ上に第２配向制御層３ｂを設けた２層構造を有する。
第１配向制御膜３ａにはＢ２構造をなす材料が用いられる。
Ｂ２構造をなす材料としては、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＦｅ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＡｌＣｏ、ＡｌＲｕ、ＣｏＴｉのうち１種または２種以上の合金を主成分とするものが使用できる。また、これらの合金にＣｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｏ、Ｎ、Ｒｕ、Ｎｄ等のの元素を添加した材料を用いることもできる。
上記２元系合金（ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＦｅ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＡｌＣｏ、ＡｌＲｕ、ＣｏＴｉ）を用いる場合には、この合金を構成する２つの成分の含有率を、いずれも４０〜６０ａｔ％（好ましくは４５〜５５ａｔ％）とするのが好ましい。
【００１２】
第１配向制御層３ａの厚さは、次のように定めるのが好ましい。
図２は、上記構成の磁気記録媒体において、第１配向制御層３ａの厚さと、垂直磁性膜４の（０００２）面の配向性との関係を示すグラフである。
このグラフにおいて、横軸は第１配向制御層３ａの厚さを示し、縦軸は垂直磁性膜４の（０００２）面に相当するＸ線回折強度を示す。
このグラフに示すように、Ｘ線回折強度は、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍであるときに高い値を示し、以後、第１配向制御層３ａの厚さが大きくなるにつれて低くなる。
このグラフより、垂直磁性膜４の垂直配向性は、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍ（特に１．５〜１０ｎｍ）であるときに高くなり、厚さをさらに大きくすると徐々に低下することがわかる。
【００１３】
このため、本実施形態の磁気記録媒体では、第１配向制御層３ａの厚さを０．１〜２０ｎｍとする。特に第１配向制御層３ａの厚さが１．５〜１０ｎｍの範囲であるとき、垂直磁性膜４の垂直配向性が高くなり、かつ記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離を小さくすることができるので、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができる。
この厚さが上記範囲未満であると、垂直磁性膜４における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。
また、この厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性膜４における垂直配向性が低下し、ノイズ特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。また記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなるため、再生信号の分解能が低下するため好ましくない。
【００１４】
第２配向制御層３ｂには、ｈｃｐ構造をなす材料が用いられる。
このｈｃｐ構造をなす材料としては、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｆのうち１種または２種以上を用いるのが好ましい。なかでも特にＲｕを用いると、垂直磁性膜４の垂直配向性を高めることができるのが好ましい。
この材料としては、垂直磁性膜４に対する格子の整合性を考慮して、これらの材料にＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ等を添加した合金を用いることができる。
またこの材料としては、結晶粒子の観点から、これらの材料にＣ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｂを添加した合金を用いることもできる。
【００１５】
第２配向制御層３ｂの厚さは、０．１〜５０ｎｍ（好ましくは２〜２５ｎｍ）とする。
この厚さが上記範囲未満であると、垂直磁性膜４における垂直配向性が低下し記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。またこの厚さが上記範囲を超えると、第２配向制御層３ｂにおいて結晶粒子が粗大化し、垂直磁性膜４において結晶粒子が粗大化し記録再生特性が悪化する。また記録再生時における、磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなることから、再生信号の分解能が低下するため好ましくない。
【００１６】
配向制御膜３の表面形状は、垂直磁性膜４、保護膜５の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするには、配向制御膜３の表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とするのが好ましい。
この表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とすることによって、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくし、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを十分に低くし、記録密度を高めることができる。
【００１７】
配向制御膜３を形成する際には、第１配向制御層３ａや第２配向制御層３ｂの成膜用のガスに酸素や窒素を導入し、その表面に酸化膜または窒化膜を形成してもよい。例えば、成膜法としてスパッタ法を用いるならば、プロセスガスとしては、アルゴンに酸素を体積率で０．０５〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガス、アルゴンに窒素を体積率で０．０１〜２０％（好ましくは０．０２〜１０％）程度混合したガスが好適に用いられる。
【００１８】
垂直磁性膜４は、その磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した磁性膜であり、磁性材料からなるものとすることができ、その材料としては、ＣｏＣｒ系、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＸ１系、ＣｏＰｔＸ１系（Ｘ１：Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＢのうち１種または２種以上）の合金を用いるのが好ましい。
特に、垂直磁性膜４の垂直磁気異方性を高めるために、ＣｏＣｒＰｔＸ１系、ＣｏＰｔＸ１系（Ｘ１：Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＢのうち１種または２種以上）の合金で、Ｐｔ含有量が８〜２４ａｔ％であるものを用いることが好ましい。
また、垂直磁性膜４には、遷移金属（Ｃｏ、Ｃｏ合金，Ｆｅ、Ｆｅ合金など）と貴金属材料（Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｐｔ、Ｐｔ合金）とを多数回にわたって積層した構造を採用できる。
例えば、Ｃｏ、ＣｏＸ２、Ｆｅ、ＦｅＸ２のいずれかからなる層と、Ｐｄ、ＰｄＸ２、Ｐｔ、ＰｔＸ２（Ｘ２：Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｂ、Ｏ、Ｒｕ、Ｓｉのうち１種または２種以上）のいずれかからなる層を多数回にわたって積層した構造を採用することができる。
上記に挙げたＣｏＣｒ系、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＸ１系、ＣｏＰｔＸ１系や積層構造型の垂直磁性膜はいずれも多結晶構造であるが、本発明の磁気記録媒体は、非晶質構造の垂直磁性膜を適用することもできる。非晶質構造をなす材料としては、特に限定されるものではないが、ＴｂＦｅＣｏ系合金などの希土類元素を含む合金を用いることができる。
【００１９】
垂直磁性膜４の厚さは、３〜１００ｎｍ（好ましくは５〜５０ｎｍ）とするのが好ましい。垂直磁性膜４の厚さが上記範囲未満であると、十分な磁束が得られず、再生出力が低下する。また、垂直磁性膜４の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性膜４内の磁性粒子の粗大化が起き、記録再生特性が低下するため好ましくない。
【００２０】
なお、垂直磁性膜４は、組成、構造が異なる層を２層以上重ね合わせたものとしてもよい。
例えば、垂直磁性膜４は、複数の磁性層とそれら各磁性層間に形成されている中間層とからなり、前記中間層には結晶構造がＢ２構造である構成またはｈｃｐ構造である構成を用いることもできる。このときの、磁性層の組成、構造は互いに同じものとしても、異なるものとしてもよい。中間膜の材料としては限定されるものではないが、格子の整合性を考慮すると、ＲｕやＲｕにＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｂ等を添加した合金や、ＣｏＣｒにＦｅ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｂ等を添加した合金を用いるのが特に好ましい。
【００２１】
垂直磁性膜４の保磁力は、３０００（Ｏｅ）以上とすることが好ましい。保磁力が３０００（Ｏｅ）より小さい磁気記録媒体は、高記録密度には不適であり、また熱揺らぎ耐性にも劣るため好ましくない。
【００２２】
垂直磁性膜４は、結晶粒子の平均粒径が５〜１５ｎｍであることが好ましい。この平均粒径は、例えば垂直磁性膜４の結晶粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。
【００２３】
保護膜５は垂直磁性膜４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含むものが使用可能である。
保護膜５の厚さは、１〜１０ｎｍとするのが望ましい。
潤滑剤６には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いるのが好ましい。
【００２４】
上記構成の磁気記録媒体を製造するには、基板１上に、軟磁性下地膜２、配向制御膜３、垂直磁性膜４を順次、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングなどにより形成する。次いで保護膜５を、好ましくはプラズマＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタリング法により形成する。
潤滑剤６を形成するには、ディッピング法、スピンコート法などの従来公知の方法を採用することができる。
【００２５】
上記構成の磁気記録媒体にあっては、配向制御膜３が、Ｂ２構造をなす第１配向制御層３ａ上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層３ｂを設けた構造を有し、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍ（好ましくは１．５〜１０ｎｍ）であるので、熱揺らぎ耐性を高めるとともに、記録再生特性、記録分解能を高めることができる。
第１配向制御層３ａの厚さを上記範囲とすることによって熱揺らぎ耐性を高めることができるのは以下の理由によると考えられる。
すなわち、Ｂ２構造をなす第１配向制御層３ａの厚さを上記範囲としたとき、この第１配向制御層３ａが垂直磁性膜４の配向性を最も高め得る表面状態となり、その結果、垂直磁性膜４における垂直磁性を向上し（図２参照）、磁気異方性を高めることができる。このため、優れた熱揺らぎ耐性が得られる。
なお、熱揺らぎとは、記録ビットが不安定となり記録したデータの熱消失が起こる現象をいい、磁気記録媒体装置においては、記録したデータの再生出力の経時的な減衰として現れる。
【００２６】
第１配向制御層３ａの厚さを上記範囲とすることによって記録再生特性を向上させることができるのは、この第１配向制御層３ａの影響下で成長する第２配向制御層３ｂ、垂直磁性膜４では、結晶粒子の微細化、孤立化、均一化が進行するためだと考えられる。
【００２７】
第１配向制御膜３ａの厚さを上記範囲とすることによって記録分解能を向上させることができるのは、磁気ヘッドと軟磁性膜２の距離を大きくすることなく垂直磁性膜４の垂直配向性を高めることができるためだと考えられる。
【００２８】
図３は本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、配向制御膜３と垂直磁性膜４との間に、非磁性中間膜７が設けられている。
非磁性中間膜７にはｈｃｐ構造を有する非磁性材料を用いるのが好ましい。非磁性中間膜７には、非磁性のＣｏＣｒ合金やＣｏＣｒＸ３合金やＣｏＸ３合金（Ｘ３：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｕ，Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢのうち１種または２種以上）を用いるのが好適である。
非磁性中間膜７の厚さは、垂直磁性膜４における磁性粒子の粗大化による記録再生特性の悪化や、磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなることによる記録分解能の低下を起こさないようにするために、２０ｎｍ以下（好ましくは１０ｎｍ以下）とするのが好ましい。
本実施形態の磁気記録媒体においては、非磁性中間膜７を設けることによって、垂直磁性膜４の垂直配向性を高めることができるので、垂直磁性膜４の保磁力Ｈｃを高め、記録再生特性および熱揺らぎ耐性をさらに向上させることができる。
【００２９】
図４は、本発明の磁気記録媒体の第３の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、非磁性基板１と軟磁性下地膜２との間に、磁気異方性が主に面内方向を向いた硬磁性膜８が設けられている。
硬磁性下地膜８にはＣｏＳｍ合金や、ＣｏＣｒＣｏＸ４合金（Ｘ４：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢのうち１種または２種以上）を用いるのが好適である。
硬磁性膜８は、保磁力Ｈｃが５００（Ｏｅ）以上（好ましくは１０００（Ｏｅ）以上）であることが好ましい。
硬磁性膜８の厚さは、２０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜７０ｎｍ）であることが好ましい。２０ｎｍ未満であると、エラーレートを低くする効果が低下し、硬磁性下地膜８の厚さが１５０ｎｍを超えると、配向制御膜３の表面平均粗さＲａが大きくなるため好ましくない。
硬磁性膜８は、軟磁性下地膜２と交換結合しており、磁化方向が基板半径方向に向けられた構成とするのが好ましい。
硬磁性下地膜８を設けることによって、より効果的に軟磁性下地膜２での巨大な磁区の形成を抑えることができるので、磁壁によるスパイクノイズの発生を防止して、記録再生時のエラーレートを十分に低くすることができる。
【００３０】
図５は、本発明の磁気記録媒体の第４の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、垂直磁性膜４と保護膜５との間に軟磁性材料からなる磁化安定膜９が設けられている。
磁化安定膜９の材料としては、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
またＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いてもよい。
磁化安定膜９の材料としては、上記のほか、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。
この材料としては、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【００３１】
磁化安定膜９の保磁力Ｈｃは２００（Ｏｅ）以下（好ましくは５０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。
磁化安定膜９の飽和磁束密度Ｂｓは、０．４Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。
また、磁化安定膜９の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は７．２（Ｔ・ｎｍ）以下であること好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲を超えると、再生出力が低下するため好ましくない。
また、磁化安定膜９の最大透磁率は、１０００〜１００００００（好ましくは１０００００〜５０００００）とするのが好ましい。
【００３２】
磁化安定膜９は、磁化安定膜９を構成する材料が部分的、あるいは完全に酸化されて構成されていることが好ましい。つまり、磁化安定膜９の表面（保護膜５側もしくは垂直磁性膜４側の面）およびその近傍（表面から所定の深さの領域）において、磁化安定膜９を構成する材料が部分的または全体的に酸化されているのが好ましい。
これにより、磁化安定膜９の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるので、この磁気的な揺らぎに起因するノイズの低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。
【００３３】
垂直磁性膜４と保護膜５との間に軟磁性材料からなる磁化安定膜９を設けることにより、熱揺らぎ耐性の向上、再生出力の増加を図ることができる。
これは、垂直磁性膜４の表面に存在する磁化の揺らぎを、この磁化安定化膜９が安定化することにより、漏れ磁束が揺らぎの影響を受けなくなり、再生出力が増加するためであると考えられる。また、この磁化安定膜９が設けられていることにより、垂直磁性膜４の基板１に垂直な方向の磁化と、軟磁性下地膜２および磁化安定膜９の面内方向の磁化が、閉回路を形成する。この作用により、垂直磁性膜４の磁化がより強固に固定されるので、熱揺らぎ耐性が向上すると考えられる。
【００３４】
図３〜図５に示す構成の磁気記録媒体は、図１に示す磁気記録媒体の製造工程（基板１上にスパッタ法などにより、軟磁性下地膜２を形成中、または形成後に軟磁性下地膜２の表面を酸化処理を施し、次いで配向制御膜３、垂直磁性膜４をスパッタ法などにより形成し、次いで保護膜５をＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタ法などにより形成する。次いで、ディッピング法、スピンコート法などにより潤滑膜６を形成する）において、必要に応じて基板１と軟磁性下地膜２との間に硬磁性膜８を形成する工程や、配向制御膜３と垂直磁性膜４との間に非磁性中間膜７を形成する工程や、垂直磁性膜４と保護膜５との間に磁化安定膜９を形成する工程や、磁化安定膜９の表面を酸化処理する工程を行うことによって製造することができる。
【００３５】
図６は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録再生装置は、磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体１０を回転駆動させる媒体駆動部１１と、磁気記録媒体１０に情報を記録再生する磁気ヘッド１２と、ヘッド駆動部１３と、記録再生信号処理系１４とを備えている。記録再生信号処理系１４は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド１２に送ったり、磁気ヘッド１２からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
磁気ヘッド１２としては、垂直記録用の単磁極ヘッドを例示することができる。
図６（ｂ）に示すように、この単磁極ヘッドとしては、主磁極１２ａと、補助磁極１２ｂと、これら連結部１２ｃに設けられたコイル１２ｄとを有する構成のものを好適に用いることができる。
【００３６】
上記磁気記録再生装置によれば、上記磁気記録媒体１０を用いるので、熱揺らぎ耐性および記録再生特性を高めることができる。
従って、データ消失などのトラブルを未然に防ぐとともに、高記録密度化を図ることができる。
なお、本明細書において、主成分とは当該成分を５０ａｔ％を超えて含むことを指す。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明の作用効果を明確にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
洗浄済みのガラス基板１（オハラ社製、外径２．５インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に８９ａｔ％Ｃｏ−４ａｔ％Ｚｒ−７ａｔ％Ｎｂのターゲットを用いて、１００℃以下の基板温度で１００ｎｍの軟磁性下地膜２をスパッタリングにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が２００（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
次いで、基板を２００℃に加熱して、上記軟磁性下地膜２上に、５０ａｔ％Ｎｉ−５０ａｔ％Ａｌからなる第１配向制御層３ａ（厚さ８ｎｍ）と、Ｒｕからなる第２配向制御層３ｂ（厚さ２０ｎｍ）とからなる配向制御膜３を形成し、その後、６２ａｔ％Ｃｏ−２０ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔ−４ａｔ％Ｂからなる垂直磁性膜４（厚さ３０ｎｍ）を形成した。
上記スパッタリング工程においては、成膜用のプロセスガスとしてアルゴンを用い、ガス圧力０．５Ｐａにて成膜を行った。
次いで、ＣＶＤ法により５ｎｍの保護膜５を形成した。
次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜６を形成し、磁気記録媒体を得た。
【００３８】
（実施例２〜１５）
実施例２〜１５として、第１配向制御層３ａ、第２配向制御層３ｂの材料と厚さを表１に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表１を参照）。
【００３９】
（比較例１〜４）
比較例１〜４として、第１配向制御膜３ａの厚さを０．１〜２０ｎｍの範囲外、または第２配向制御膜３ｂの厚さを０．１〜５０ｎｍの範囲外に設定した以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表１を参照）。
【００４０】
（実施例１６〜１９）
実施例１６〜１９として、軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地膜２の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）を表２に示すように設定した以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表２を参照）。
【００４１】
（実施例２０〜２３）
実施例２０〜２３として、軟磁性下地膜２の材料として表２に示すものを用いた以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表２を参照）。
【００４２】
（比較例５）
比較例５として、軟磁性下地膜２を設けない以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表２を参照）。
【００４３】
（実施例２４〜３１）
実施例２４〜３１として、垂直磁性膜４の材料と厚さを表３に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表３を参照）。
【００４４】
（実施例３２〜３８）
実施例３２〜３８として、配向制御層３と垂直磁性膜４との間に非磁性中間膜７を設け、この非磁性中間膜７の材料と厚さを表４に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表４を参照）。
【００４５】
（実施例３９〜４３）
実施例３９〜４３として、基板１と軟磁性下地膜２との間に硬磁性膜８を設け、この硬磁性膜８の材料と厚さを、表５に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表５を参照）。
【００４６】
（実施例４４〜４９）
実施例４４〜４９として、垂直磁性膜４と保護膜６との間に磁化安定膜９を設け、この磁化安定膜９の材料と厚さを表６に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表６を参照）。
【００４７】
（実施例４９）
軟磁性下地膜２を形成した後、チャンバ内に純酸素（１００ｖｏｌ％Ｏ2）を導入し、軟磁性下地膜２の表面を酸素に曝露し（曝露工程）、軟磁性下地膜２の表面に酸化膜を形成して磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００４８】
（実施例５０）
曝露工程において、軟磁性下地膜２を酸素に曝露する時間を変えることによって、酸化膜の厚さを変化させて磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００４９】
（実施例５１）
曝露工程において、軟磁性下地膜２を曝露するガスとして、純酸素に代えて表１に示すガスを用いて磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００５０】
（実施例５２、５３）
曝露工程を行わず、これに代えて、軟磁性下地膜２を形成する成膜工程に用いるプロセスガスとして、酸素含有アルゴンガスを用いることにより酸化膜を形成して磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００５１】
（実施例５４、５５）
軟磁性下地膜の材料として表７に示すものを用いること以外は実施例４９と同様にして磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００５２】
上記磁気記録媒体の静磁気特性をｋｅｒｒ効果測定装置を用いて測定した。
また、これら磁気記録媒体の記録再生特性および熱揺らぎ耐性をＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。
記録再生特性の評価には、磁気ヘッドとして、図６（ｂ）に示すものと同様の垂直記録用の単磁極ヘッドを用い、再生出力を線記録密度５０ｋＦＣＩにて、エラーレートを線記録密度６００ｋＦＣＩにて測定した。
また、熱揺らぎ耐性の評価は、基板を７０℃に加熱して線記録密度５０ｋＦＣＩにて書き込みをおこなった後、書き込み後１秒後の再生出力に対する出力の低下率（％／ｄｅｃａｄｅ）を、（Ｓｏ−Ｓ）×１００／（Ｓｏ×３）に基づいて算出した。この式において、Ｓｏは磁気記録媒体に信号記録後１秒経過時の再生出力を示し、Ｓは１０００秒後の再生出力を示す。
【００５３】
またＸ線回折試験および電子線回折の結果、各実施例において、第１配向制御膜３ａがＢ２構造をなすものであり、第２配向制御膜３ｂがｈｃｐ構造をなすものであることが確認できた。各磁気記録媒体の静磁気特性、記録再生特性の測定結果を表１〜表７に示す。
なお。表１〜表７中、Ｃｏ（０００２）強度は垂直磁性膜４の（０００２）面に相当するＸ線回折強度を示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
【表４】
【００５８】
【表５】
【００５９】
【表６】
【００６０】
【表７】
【００６１】
表１の結果より、配向制御膜３が、Ｂ２構造をなす第１配向制御層３ａ上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層３ｂを設けた構成とされており、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層３ｂの厚さが０．１〜５０ｎｍである実施例１〜１５の磁気記録媒体は、上記層３ａ、３ｂを範囲外の厚さとした比較例１〜４の磁気記録媒体に比べて、エラーレートが大きく改善した。
【００６２】
表２の結果より、軟磁性下地膜２を設けた磁気記録媒体は、軟磁性下地膜２を設けなかった比較例５の磁気記録媒体に比べて、エラーレートが大きく改善した。特に、軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地膜２の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）を４０（Ｔ・ｎｍ）以上に設定した磁気記録媒体は、再生波形の歪みがなく、エラーレートの改善効果が大きい。
【００６３】
表３の結果より、垂直磁性膜４を所定の組成、構造にした磁気記録媒体は、高いエラーレートを得ることができた。垂直磁性膜４の厚さを３〜１００ｎｍの範囲とした磁気記録媒体は、特に高いエラーレートを得ることができた。
【００６４】
表４の結果より、非磁性中間膜７を設けた磁気記録媒体は、高いエラーレートを得ることができ、熱揺らぎ耐性も改善した。非磁性中間膜７の厚さを２０ｎｍ以下とした磁気記録媒体は、特に高いエラーレートを得ることができた。
【００６５】
表５の結果より、硬磁性膜８を設けた磁気記録媒体は、高いエラーレートを得ることができた。
【００６６】
表６の結果より、磁化安定膜９を設けた磁気記録媒体は高いエラーレート、再生出力を得ることができ、熱揺らぎ耐性も改善した。磁化安定膜９の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と磁化安定膜９の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が２．４〜７．２（Ｔ・ｎｍ）の範囲に設定した磁気記録媒体は、特に高い再生出力を得ることができ、熱揺らぎ耐性も大きく改善した。
【００６７】
表７の結果より、軟磁性下地膜２の表面を酸化させた磁気記録媒体は、エラーレートが大きく改善した。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体にあっては、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、配向制御膜が、Ｂ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであるので、記録再生特性を向上させるとともに、熱揺らぎ耐性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示す１部断面図である。
【図２】 第１配向制御層の厚さと、垂直磁性膜の（０００２）面の配向性との関係を示すグラフである。
【図３】 本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示す１部断面図である。
【図４】 本発明の磁気記録媒体の第３の実施形態を示す１部断面図である。
【図５】 本発明の磁気記録媒体の第４の実施形態を示す１部断面図である。
【図６】 本発明の磁気記録再生装置の１例を示す概略図であり、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は磁気ヘッドを示す。
【符号の説明】
１…非磁性基板、２…軟磁性下地膜、３…配向制御膜、３ａ…第１配向制御層、３ｂ…第２配向制御層、４…垂直磁性膜、５…保護膜、６…潤滑膜、７…非磁性中間膜、８…硬磁性膜、９…磁化安定膜、１０…磁気記録媒体、１１…媒体駆動部、１２…磁気ヘッド、１２ａ…主磁極、１２ｂ…補助磁極、１２ｃ…連結部、１２ｄ…コイル、１３…ヘッド駆動部、１４…記録再生信号処理系
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、その製造方法、およびこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在市販されている磁気記録媒体は、磁性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し水平に配向した面内磁気記録媒体がほとんどである。
このような面内磁気記録媒体では、高記録密度化するとビット体積が小さくなりすぎ、熱揺らぎ効果により記録再生特性が悪化する可能性がある。また、高記録密度化した際に、記録ビット境界での反磁界の影響により媒体ノイズが増加する。
これに対し、磁性膜内の磁化容易軸が主に垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、ビット境界での反磁界の影響が小さく、境界が鮮明な記録磁区が形成されるため低ノイズ化が可能であり、しかも比較的ビット体積が大きくても高記録密度化が可能であることから熱揺らぎ効果にも強く、近年大きな注目を集めており、垂直磁気記録に適した媒体の構造が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、磁気記録媒体の更なる高記録密度化が要望されており、垂直磁性膜に対する書き込み能力に優れる単磁極ヘッドを用いるために、記録層である垂直磁性膜と基板との間に、裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設け、単磁極ヘッドと、磁気記録媒体の間の磁束の出入りの効率を向上させた磁気記録媒体が提案されている。
しかしながら、従来の磁気記録媒体は、上記裏打ち層を設けた場合でも、記録再生時の記録再生特性や、耐熱減磁耐性、記録分解能において満足できるものではなく、これらの特性に優れる磁気記録媒体が要望されていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、記録再生特性、耐熱減磁耐性、および記録分解能を向上させ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に少なくとも軟磁性下地膜と直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、前記配向制御膜がＢ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであり、さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜が設けられていることを特徴とする。
さらに第１配向制御層の厚さは１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
さらに第２配向制御層の厚さは２〜２５ｎｍであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、第１配向制御層はＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＦｅ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＡｌＣｏ、ＡｌＲｕ、ＣｏＴｉのうち１種または２種以上の合金を主成分とする材料からなるものであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、第２配向制御層はＴｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｆのうち１種以上または２種以上を主成分とする材料からなるものであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、軟磁性下地膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と該軟磁性下地膜の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が４０（Ｔ・ｎｍ）以上であることが好ましい。
さらに軟磁性下地膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と該軟磁性下地膜の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が６０（Ｔ・ｎｍ）以上であることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、軟磁性下地膜の垂直磁性膜側の表面の１部または全面が酸化されているが好ましい。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とを設ける磁気記録媒体の製造方法であって、配向制御膜を、Ｂ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とし、第１配向制御層の厚さを、０．１〜２０ｎｍとし、第２配向制御層の厚さを、０．１〜５０ｎｍとし、さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜を設けることを特徴とする。
さらに第１配向制御層の厚さが、１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
さらに第２配向制御層の厚さが、２〜２５ｎｍであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、軟磁性下地膜の表面を酸化させる工程を含むことが好ましい。
本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、磁気記録媒体が、非磁性基板上に少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、配向制御膜はＢ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであり、さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜が設けられていることを特徴とする。
さらに第１配向制御層の厚さが、１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
さらに第２配向制御層の厚さが、２〜２５ｎｍであることが好ましい。
さらに磁気記録媒体が、軟磁性下地膜の垂直磁性膜側の表面の１部または全面が酸化されていることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性下地膜２と、配向制御膜３と、垂直磁性膜４と、保護膜５と潤滑膜６とが順次形成されて構成されている。
非磁性基板１としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノケートガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが使用可能である。
非磁性基板１としては、上記金属基板、非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法によりＮｉＰ膜が形成されたものを用いることもできる。
基板１表面の平均粗さＲａは、０．０１〜２ｎｍ（好ましくは０．０５〜１．５ｎｍ）が好ましい。表面平均粗さＲａが上記範囲未満であると磁気ヘッドの媒体への吸着や磁気ヘッドの振動が起こりやすくなり、上記範囲を越えるとグライド特性が不充分となりやすい。
【０００６】
軟磁性下地膜２は、磁気ヘッドから出る磁束の基板垂直方向成分を大きくするとともに、情報が記録される垂直磁性膜４の磁化を、より強固に基板１と垂直な方向に固定するために設けられているものである。この作用は特に、記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。
【０００７】
上記軟磁性下地膜２は、軟磁性材料からなるもので、この材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。
この材料としては、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
またＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いてもよい。
軟磁性下地膜２の材料としては、上記のほか、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。
この材料としては、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【０００８】
軟磁性下地膜２の保磁力Ｈｃは２００（Ｏｅ）以下（好ましくは５０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。
この保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．４Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。このＢｓが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
また、軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地膜２の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は、４０（Ｔ・ｎｍ）以上（好ましくは６０（Ｔ・ｎｍ）以上）であること好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生波形が歪みをもつようになるため好ましくない。
また、軟磁性下地膜２の最大透磁率は、１０００〜１００００００（好ましくは１０００００〜５０００００）とするのが好ましい。
最大透磁率が上記範囲未満であると、記録時に磁気記録媒体への書き込みが不十分となり、十分な記録再生特性を得られなくなるおそれがある。なお、透磁率はＣＧＳ単位系で表した値である。
【０００９】
軟磁性下地膜２の最表面（配向制御膜３側の面）は、軟磁性下地膜２を構成する材料が部分的、あるいは完全に酸化されていることが好ましい。
つまり、軟磁性下地膜２の表面（配向制御膜３側の面）およびその近傍（表面から所定の深さの領域）は、軟磁性下地膜２を構成する材料が部分的または全体的に酸化されて形成されていることが好ましい。
これにより、軟磁性下地膜２の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるので、この磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。
また、軟磁性下地膜２上に形成される配向制御膜３の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善することができる。
また酸化により形成された酸化膜のバリア層的機能により、軟磁性下地膜２または非磁性基板１から腐食性物質が媒体表面に移動するのを抑え、媒体表面の腐食の発生を抑えることができる。
【００１０】
この軟磁性下地膜２の表面の酸化部分は、例えば軟磁性下地膜２を形成した後、その表面を酸素を含む雰囲気に曝す方法や、軟磁性下地膜２の表面に近い部分を成膜する際のプロセス中に酸素を導入する方法により形成することができる。具体的には、軟磁性下地膜２の表面を酸素に曝す場合、ディスク（基板１上に軟磁性下地膜２を形成したもの）を、純酸素、あるいは酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガス雰囲気中に０．１〜３０秒程度放置しておけばよい。また、上記ディスクを大気に曝すこともできる。
導入する酸素の量、酸素への曝露時間を適宜設定することにより、軟磁性下地膜２の酸化度合いを調節することができる。例えば、１０-4〜１０-6Ｐａの真空度に対し、１０-3Ｐａ以上の酸素ガス圧の雰囲気に、上記ディスクを０．１〜３０秒間曝すことによって、所定の酸化状態を得ることができる。
特に酸素をアルゴンや窒素などのガスで希釈したガスを用いる場合には、酸素の希釈度を適宜設定することによって、軟磁性下地膜２表面の酸化の度合いの調節が容易になるので、安定した製造を行うことができる。
また、軟磁性下地膜２の成膜用のガスに酸素を導入する場合には、例えば成膜法としてスパッタ法を用いるならば、成膜時間の１部のみに酸素を導入したプロセスガスを用いてスパッタを行えばよい。このプロセスガスとしては、例えばアルゴンに酸素を体積率で０．０５％〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガスが好適に用いられる。
酸化膜の厚さは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察によって得られた断面図から求めることができる。また酸化された状態は、オージェ電子分光法、ＳＩＭＳ法などにより確認することができる。
【００１１】
配向制御膜３は、直上に設けられた垂直磁性膜４の配向性や粒径を制御するもので、第１配向制御層３ａ上に第２配向制御層３ｂを設けた２層構造を有する。
第１配向制御膜３ａにはＢ２構造をなす材料が用いられる。
Ｂ２構造をなす材料としては、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＦｅ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＡｌＣｏ、ＡｌＲｕ、ＣｏＴｉのうち１種または２種以上の合金を主成分とするものが使用できる。また、これらの合金にＣｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂ、Ｏ、Ｎ、Ｒｕ、Ｎｄ等のの元素を添加した材料を用いることもできる。
上記２元系合金（ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＦｅ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＡｌＣｏ、ＡｌＲｕ、ＣｏＴｉ）を用いる場合には、この合金を構成する２つの成分の含有率を、いずれも４０〜６０ａｔ％（好ましくは４５〜５５ａｔ％）とするのが好ましい。
【００１２】
第１配向制御層３ａの厚さは、次のように定めるのが好ましい。
図２は、上記構成の磁気記録媒体において、第１配向制御層３ａの厚さと、垂直磁性膜４の（０００２）面の配向性との関係を示すグラフである。
このグラフにおいて、横軸は第１配向制御層３ａの厚さを示し、縦軸は垂直磁性膜４の（０００２）面に相当するＸ線回折強度を示す。
このグラフに示すように、Ｘ線回折強度は、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍであるときに高い値を示し、以後、第１配向制御層３ａの厚さが大きくなるにつれて低くなる。
このグラフより、垂直磁性膜４の垂直配向性は、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍ（特に１．５〜１０ｎｍ）であるときに高くなり、厚さをさらに大きくすると徐々に低下することがわかる。
【００１３】
このため、本実施形態の磁気記録媒体では、第１配向制御層３ａの厚さを０．１〜２０ｎｍとする。特に第１配向制御層３ａの厚さが１．５〜１０ｎｍの範囲であるとき、垂直磁性膜４の垂直配向性が高くなり、かつ記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離を小さくすることができるので、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができる。
この厚さが上記範囲未満であると、垂直磁性膜４における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。
また、この厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性膜４における垂直配向性が低下し、ノイズ特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。また記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなるため、再生信号の分解能が低下するため好ましくない。
【００１４】
第２配向制御層３ｂには、ｈｃｐ構造をなす材料が用いられる。
このｈｃｐ構造をなす材料としては、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｆのうち１種または２種以上を用いるのが好ましい。なかでも特にＲｕを用いると、垂直磁性膜４の垂直配向性を高めることができるのが好ましい。
この材料としては、垂直磁性膜４に対する格子の整合性を考慮して、これらの材料にＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ等を添加した合金を用いることができる。
またこの材料としては、結晶粒子の観点から、これらの材料にＣ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｂを添加した合金を用いることもできる。
【００１５】
第２配向制御層３ｂの厚さは、０．１〜５０ｎｍ（好ましくは２〜２５ｎｍ）とする。
この厚さが上記範囲未満であると、垂直磁性膜４における垂直配向性が低下し記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。またこの厚さが上記範囲を超えると、第２配向制御層３ｂにおいて結晶粒子が粗大化し、垂直磁性膜４において結晶粒子が粗大化し記録再生特性が悪化する。また記録再生時における、磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなることから、再生信号の分解能が低下するため好ましくない。
【００１６】
配向制御膜３の表面形状は、垂直磁性膜４、保護膜５の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするには、配向制御膜３の表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とするのが好ましい。
この表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とすることによって、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくし、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを十分に低くし、記録密度を高めることができる。
【００１７】
配向制御膜３を形成する際には、第１配向制御層３ａや第２配向制御層３ｂの成膜用のガスに酸素や窒素を導入し、その表面に酸化膜または窒化膜を形成してもよい。例えば、成膜法としてスパッタ法を用いるならば、プロセスガスとしては、アルゴンに酸素を体積率で０．０５〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガス、アルゴンに窒素を体積率で０．０１〜２０％（好ましくは０．０２〜１０％）程度混合したガスが好適に用いられる。
【００１８】
垂直磁性膜４は、その磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した磁性膜であり、磁性材料からなるものとすることができ、その材料としては、ＣｏＣｒ系、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＸ１系、ＣｏＰｔＸ１系（Ｘ１：Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＢのうち１種または２種以上）の合金を用いるのが好ましい。
特に、垂直磁性膜４の垂直磁気異方性を高めるために、ＣｏＣｒＰｔＸ１系、ＣｏＰｔＸ１系（Ｘ１：Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＢのうち１種または２種以上）の合金で、Ｐｔ含有量が８〜２４ａｔ％であるものを用いることが好ましい。
また、垂直磁性膜４には、遷移金属（Ｃｏ、Ｃｏ合金，Ｆｅ、Ｆｅ合金など）と貴金属材料（Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｐｔ、Ｐｔ合金）とを多数回にわたって積層した構造を採用できる。
例えば、Ｃｏ、ＣｏＸ２、Ｆｅ、ＦｅＸ２のいずれかからなる層と、Ｐｄ、ＰｄＸ２、Ｐｔ、ＰｔＸ２（Ｘ２：Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｂ、Ｏ、Ｒｕ、Ｓｉのうち１種または２種以上）のいずれかからなる層を多数回にわたって積層した構造を採用することができる。
上記に挙げたＣｏＣｒ系、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＸ１系、ＣｏＰｔＸ１系や積層構造型の垂直磁性膜はいずれも多結晶構造であるが、本発明の磁気記録媒体は、非晶質構造の垂直磁性膜を適用することもできる。非晶質構造をなす材料としては、特に限定されるものではないが、ＴｂＦｅＣｏ系合金などの希土類元素を含む合金を用いることができる。
【００１９】
垂直磁性膜４の厚さは、３〜１００ｎｍ（好ましくは５〜５０ｎｍ）とするのが好ましい。垂直磁性膜４の厚さが上記範囲未満であると、十分な磁束が得られず、再生出力が低下する。また、垂直磁性膜４の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性膜４内の磁性粒子の粗大化が起き、記録再生特性が低下するため好ましくない。
【００２０】
なお、垂直磁性膜４は、組成、構造が異なる層を２層以上重ね合わせたものとしてもよい。
例えば、垂直磁性膜４は、複数の磁性層とそれら各磁性層間に形成されている中間層とからなり、前記中間層には結晶構造がＢ２構造である構成またはｈｃｐ構造である構成を用いることもできる。このときの、磁性層の組成、構造は互いに同じものとしても、異なるものとしてもよい。中間膜の材料としては限定されるものではないが、格子の整合性を考慮すると、ＲｕやＲｕにＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｂ等を添加した合金や、ＣｏＣｒにＦｅ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｂ等を添加した合金を用いるのが特に好ましい。
【００２１】
垂直磁性膜４の保磁力は、３０００（Ｏｅ）以上とすることが好ましい。保磁力が３０００（Ｏｅ）より小さい磁気記録媒体は、高記録密度には不適であり、また熱揺らぎ耐性にも劣るため好ましくない。
【００２２】
垂直磁性膜４は、結晶粒子の平均粒径が５〜１５ｎｍであることが好ましい。この平均粒径は、例えば垂直磁性膜４の結晶粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。
【００２３】
保護膜５は垂直磁性膜４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含むものが使用可能である。
保護膜５の厚さは、１〜１０ｎｍとするのが望ましい。
潤滑剤６には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いるのが好ましい。
【００２４】
上記構成の磁気記録媒体を製造するには、基板１上に、軟磁性下地膜２、配向制御膜３、垂直磁性膜４を順次、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングなどにより形成する。次いで保護膜５を、好ましくはプラズマＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタリング法により形成する。
潤滑剤６を形成するには、ディッピング法、スピンコート法などの従来公知の方法を採用することができる。
【００２５】
上記構成の磁気記録媒体にあっては、配向制御膜３が、Ｂ２構造をなす第１配向制御層３ａ上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層３ｂを設けた構造を有し、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍ（好ましくは１．５〜１０ｎｍ）であるので、熱揺らぎ耐性を高めるとともに、記録再生特性、記録分解能を高めることができる。
第１配向制御層３ａの厚さを上記範囲とすることによって熱揺らぎ耐性を高めることができるのは以下の理由によると考えられる。
すなわち、Ｂ２構造をなす第１配向制御層３ａの厚さを上記範囲としたとき、この第１配向制御層３ａが垂直磁性膜４の配向性を最も高め得る表面状態となり、その結果、垂直磁性膜４における垂直磁性を向上し（図２参照）、磁気異方性を高めることができる。このため、優れた熱揺らぎ耐性が得られる。
なお、熱揺らぎとは、記録ビットが不安定となり記録したデータの熱消失が起こる現象をいい、磁気記録媒体装置においては、記録したデータの再生出力の経時的な減衰として現れる。
【００２６】
第１配向制御層３ａの厚さを上記範囲とすることによって記録再生特性を向上させることができるのは、この第１配向制御層３ａの影響下で成長する第２配向制御層３ｂ、垂直磁性膜４では、結晶粒子の微細化、孤立化、均一化が進行するためだと考えられる。
【００２７】
第１配向制御膜３ａの厚さを上記範囲とすることによって記録分解能を向上させることができるのは、磁気ヘッドと軟磁性膜２の距離を大きくすることなく垂直磁性膜４の垂直配向性を高めることができるためだと考えられる。
【００２８】
図３は本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、配向制御膜３と垂直磁性膜４との間に、非磁性中間膜７が設けられている。
非磁性中間膜７にはｈｃｐ構造を有する非磁性材料を用いるのが好ましい。非磁性中間膜７には、非磁性のＣｏＣｒ合金やＣｏＣｒＸ３合金やＣｏＸ３合金（Ｘ３：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｕ，Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢのうち１種または２種以上）を用いるのが好適である。
非磁性中間膜７の厚さは、垂直磁性膜４における磁性粒子の粗大化による記録再生特性の悪化や、磁気ヘッドと軟磁性下地膜２との距離が大きくなることによる記録分解能の低下を起こさないようにするために、２０ｎｍ以下（好ましくは１０ｎｍ以下）とするのが好ましい。
本実施形態の磁気記録媒体においては、非磁性中間膜７を設けることによって、垂直磁性膜４の垂直配向性を高めることができるので、垂直磁性膜４の保磁力Ｈｃを高め、記録再生特性および熱揺らぎ耐性をさらに向上させることができる。
【００２９】
図４は、本発明の磁気記録媒体の第３の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、非磁性基板１と軟磁性下地膜２との間に、磁気異方性が主に面内方向を向いた硬磁性膜８が設けられている。
硬磁性下地膜８にはＣｏＳｍ合金や、ＣｏＣｒＣｏＸ４合金（Ｘ４：Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、ＮおよびＢのうち１種または２種以上）を用いるのが好適である。
硬磁性膜８は、保磁力Ｈｃが５００（Ｏｅ）以上（好ましくは１０００（Ｏｅ）以上）であることが好ましい。
硬磁性膜８の厚さは、２０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜７０ｎｍ）であることが好ましい。２０ｎｍ未満であると、エラーレートを低くする効果が低下し、硬磁性下地膜８の厚さが１５０ｎｍを超えると、配向制御膜３の表面平均粗さＲａが大きくなるため好ましくない。
硬磁性膜８は、軟磁性下地膜２と交換結合しており、磁化方向が基板半径方向に向けられた構成とするのが好ましい。
硬磁性下地膜８を設けることによって、より効果的に軟磁性下地膜２での巨大な磁区の形成を抑えることができるので、磁壁によるスパイクノイズの発生を防止して、記録再生時のエラーレートを十分に低くすることができる。
【００３０】
図５は、本発明の磁気記録媒体の第４の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、垂直磁性膜４と保護膜５との間に軟磁性材料からなる磁化安定膜９が設けられている。
磁化安定膜９の材料としては、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
またＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるいは微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いてもよい。
磁化安定膜９の材料としては、上記のほか、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。
この材料としては、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【００３１】
磁化安定膜９の保磁力Ｈｃは２００（Ｏｅ）以下（好ましくは５０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。
磁化安定膜９の飽和磁束密度Ｂｓは、０．４Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。
また、磁化安定膜９の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は７．２（Ｔ・ｎｍ）以下であること好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲を超えると、再生出力が低下するため好ましくない。
また、磁化安定膜９の最大透磁率は、１０００〜１００００００（好ましくは１０００００〜５０００００）とするのが好ましい。
【００３２】
磁化安定膜９は、磁化安定膜９を構成する材料が部分的、あるいは完全に酸化されて構成されていることが好ましい。つまり、磁化安定膜９の表面（保護膜５側もしくは垂直磁性膜４側の面）およびその近傍（表面から所定の深さの領域）において、磁化安定膜９を構成する材料が部分的または全体的に酸化されているのが好ましい。
これにより、磁化安定膜９の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるので、この磁気的な揺らぎに起因するノイズの低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。
【００３３】
垂直磁性膜４と保護膜５との間に軟磁性材料からなる磁化安定膜９を設けることにより、熱揺らぎ耐性の向上、再生出力の増加を図ることができる。
これは、垂直磁性膜４の表面に存在する磁化の揺らぎを、この磁化安定化膜９が安定化することにより、漏れ磁束が揺らぎの影響を受けなくなり、再生出力が増加するためであると考えられる。また、この磁化安定膜９が設けられていることにより、垂直磁性膜４の基板１に垂直な方向の磁化と、軟磁性下地膜２および磁化安定膜９の面内方向の磁化が、閉回路を形成する。この作用により、垂直磁性膜４の磁化がより強固に固定されるので、熱揺らぎ耐性が向上すると考えられる。
【００３４】
図３〜図５に示す構成の磁気記録媒体は、図１に示す磁気記録媒体の製造工程（基板１上にスパッタ法などにより、軟磁性下地膜２を形成中、または形成後に軟磁性下地膜２の表面を酸化処理を施し、次いで配向制御膜３、垂直磁性膜４をスパッタ法などにより形成し、次いで保護膜５をＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタ法などにより形成する。次いで、ディッピング法、スピンコート法などにより潤滑膜６を形成する）において、必要に応じて基板１と軟磁性下地膜２との間に硬磁性膜８を形成する工程や、配向制御膜３と垂直磁性膜４との間に非磁性中間膜７を形成する工程や、垂直磁性膜４と保護膜５との間に磁化安定膜９を形成する工程や、磁化安定膜９の表面を酸化処理する工程を行うことによって製造することができる。
【００３５】
図６は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録再生装置は、磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体１０を回転駆動させる媒体駆動部１１と、磁気記録媒体１０に情報を記録再生する磁気ヘッド１２と、ヘッド駆動部１３と、記録再生信号処理系１４とを備えている。記録再生信号処理系１４は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド１２に送ったり、磁気ヘッド１２からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
磁気ヘッド１２としては、垂直記録用の単磁極ヘッドを例示することができる。
図６（ｂ）に示すように、この単磁極ヘッドとしては、主磁極１２ａと、補助磁極１２ｂと、これら連結部１２ｃに設けられたコイル１２ｄとを有する構成のものを好適に用いることができる。
【００３６】
上記磁気記録再生装置によれば、上記磁気記録媒体１０を用いるので、熱揺らぎ耐性および記録再生特性を高めることができる。
従って、データ消失などのトラブルを未然に防ぐとともに、高記録密度化を図ることができる。
なお、本明細書において、主成分とは当該成分を５０ａｔ％を超えて含むことを指す。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明の作用効果を明確にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
洗浄済みのガラス基板１（オハラ社製、外径２．５インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０-5Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に８９ａｔ％Ｃｏ−４ａｔ％Ｚｒ−７ａｔ％Ｎｂのターゲットを用いて、１００℃以下の基板温度で１００ｎｍの軟磁性下地膜２をスパッタリングにより成膜した。この膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と膜厚ｔ（ｎｍ）の積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が２００（Ｔ・ｎｍ）であることを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で確認した。
次いで、基板を２００℃に加熱して、上記軟磁性下地膜２上に、５０ａｔ％Ｎｉ−５０ａｔ％Ａｌからなる第１配向制御層３ａ（厚さ８ｎｍ）と、Ｒｕからなる第２配向制御層３ｂ（厚さ２０ｎｍ）とからなる配向制御膜３を形成し、その後、６２ａｔ％Ｃｏ−２０ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔ−４ａｔ％Ｂからなる垂直磁性膜４（厚さ３０ｎｍ）を形成した。
上記スパッタリング工程においては、成膜用のプロセスガスとしてアルゴンを用い、ガス圧力０．５Ｐａにて成膜を行った。
次いで、ＣＶＤ法により５ｎｍの保護膜５を形成した。
次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜６を形成し、磁気記録媒体を得た。
【００３８】
（実施例２〜１５）
実施例２〜１５として、第１配向制御層３ａ、第２配向制御層３ｂの材料と厚さを表１に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表１を参照）。
【００３９】
（比較例１〜４）
比較例１〜４として、第１配向制御膜３ａの厚さを０．１〜２０ｎｍの範囲外、または第２配向制御膜３ｂの厚さを０．１〜５０ｎｍの範囲外に設定した以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表１を参照）。
【００４０】
（実施例１６〜１９）
実施例１６〜１９として、軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地膜２の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）を表２に示すように設定した以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表２を参照）。
【００４１】
（実施例２０〜２３）
実施例２０〜２３として、軟磁性下地膜２の材料として表２に示すものを用いた以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表２を参照）。
【００４２】
（比較例５）
比較例５として、軟磁性下地膜２を設けない以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表２を参照）。
【００４３】
（実施例２４〜３１）
実施例２４〜３１として、垂直磁性膜４の材料と厚さを表３に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表３を参照）。
【００４４】
（実施例３２〜３８）
実施例３２〜３８として、配向制御層３と垂直磁性膜４との間に非磁性中間膜７を設け、この非磁性中間膜７の材料と厚さを表４に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表４を参照）。
【００４５】
（実施例３９〜４３）
実施例３９〜４３として、基板１と軟磁性下地膜２との間に硬磁性膜８を設け、この硬磁性膜８の材料と厚さを、表５に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表５を参照）。
【００４６】
（実施例４４〜４９）
実施例４４〜４９として、垂直磁性膜４と保護膜６との間に磁化安定膜９を設け、この磁化安定膜９の材料と厚さを表６に示すようにした以外は、実施例１と同様の作製工程にて磁気記録媒体を作製した（表６を参照）。
【００４７】
（実施例４９）
軟磁性下地膜２を形成した後、チャンバ内に純酸素（１００ｖｏｌ％Ｏ2）を導入し、軟磁性下地膜２の表面を酸素に曝露し（曝露工程）、軟磁性下地膜２の表面に酸化膜を形成して磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００４８】
（実施例５０）
曝露工程において、軟磁性下地膜２を酸素に曝露する時間を変えることによって、酸化膜の厚さを変化させて磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００４９】
（実施例５１）
曝露工程において、軟磁性下地膜２を曝露するガスとして、純酸素に代えて表１に示すガスを用いて磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００５０】
（実施例５２、５３）
曝露工程を行わず、これに代えて、軟磁性下地膜２を形成する成膜工程に用いるプロセスガスとして、酸素含有アルゴンガスを用いることにより酸化膜を形成して磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００５１】
（実施例５４、５５）
軟磁性下地膜の材料として表７に示すものを用いること以外は実施例４９と同様にして磁気記録媒体を作製した（表７を参照）。
【００５２】
上記磁気記録媒体の静磁気特性をｋｅｒｒ効果測定装置を用いて測定した。
また、これら磁気記録媒体の記録再生特性および熱揺らぎ耐性をＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。
記録再生特性の評価には、磁気ヘッドとして、図６（ｂ）に示すものと同様の垂直記録用の単磁極ヘッドを用い、再生出力を線記録密度５０ｋＦＣＩにて、エラーレートを線記録密度６００ｋＦＣＩにて測定した。
また、熱揺らぎ耐性の評価は、基板を７０℃に加熱して線記録密度５０ｋＦＣＩにて書き込みをおこなった後、書き込み後１秒後の再生出力に対する出力の低下率（％／ｄｅｃａｄｅ）を、（Ｓｏ−Ｓ）×１００／（Ｓｏ×３）に基づいて算出した。この式において、Ｓｏは磁気記録媒体に信号記録後１秒経過時の再生出力を示し、Ｓは１０００秒後の再生出力を示す。
【００５３】
またＸ線回折試験および電子線回折の結果、各実施例において、第１配向制御膜３ａがＢ２構造をなすものであり、第２配向制御膜３ｂがｈｃｐ構造をなすものであることが確認できた。各磁気記録媒体の静磁気特性、記録再生特性の測定結果を表１〜表７に示す。
なお。表１〜表７中、Ｃｏ（０００２）強度は垂直磁性膜４の（０００２）面に相当するＸ線回折強度を示す。
【００５４】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
表１の結果より、配向制御膜３が、Ｂ２構造をなす第１配向制御層３ａ上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層３ｂを設けた構成とされており、第１配向制御層３ａの厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層３ｂの厚さが０．１〜５０ｎｍである実施例１〜１５の磁気記録媒体は、上記層３ａ、３ｂを範囲外の厚さとした比較例１〜４の磁気記録媒体に比べて、エラーレートが大きく改善した。
【００６２】
表２の結果より、軟磁性下地膜２を設けた磁気記録媒体は、軟磁性下地膜２を設けなかった比較例５の磁気記録媒体に比べて、エラーレートが大きく改善した。特に、軟磁性下地膜２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地膜２の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）を４０（Ｔ・ｎｍ）以上に設定した磁気記録媒体は、再生波形の歪みがなく、エラーレートの改善効果が大きい。
【００６３】
表３の結果より、垂直磁性膜４を所定の組成、構造にした磁気記録媒体は、高いエラーレートを得ることができた。垂直磁性膜４の厚さを３〜１００ｎｍの範囲とした磁気記録媒体は、特に高いエラーレートを得ることができた。
【００６４】
表４の結果より、非磁性中間膜７を設けた磁気記録媒体は、高いエラーレートを得ることができ、熱揺らぎ耐性も改善した。非磁性中間膜７の厚さを２０ｎｍ以下とした磁気記録媒体は、特に高いエラーレートを得ることができた。
【００６５】
表５の結果より、硬磁性膜８を設けた磁気記録媒体は、高いエラーレートを得ることができた。
【００６６】
表６の結果より、磁化安定膜９を設けた磁気記録媒体は高いエラーレート、再生出力を得ることができ、熱揺らぎ耐性も改善した。磁化安定膜９の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と磁化安定膜９の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が２．４〜７．２（Ｔ・ｎｍ）の範囲に設定した磁気記録媒体は、特に高い再生出力を得ることができ、熱揺らぎ耐性も大きく改善した。
【００６７】
表７の結果より、軟磁性下地膜２の表面を酸化させた磁気記録媒体は、エラーレートが大きく改善した。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体にあっては、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、配向制御膜が、Ｂ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであるので、記録再生特性を向上させるとともに、熱揺らぎ耐性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示す１部断面図である。
【図２】 第１配向制御層の厚さと、垂直磁性膜の（０００２）面の配向性との関係を示すグラフである。
【図３】 本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を示す１部断面図である。
【図４】 本発明の磁気記録媒体の第３の実施形態を示す１部断面図である。
【図５】 本発明の磁気記録媒体の第４の実施形態を示す１部断面図である。
【図６】 本発明の磁気記録再生装置の１例を示す概略図であり、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は磁気ヘッドを示す。
【符号の説明】
１…非磁性基板、２…軟磁性下地膜、３…配向制御膜、３ａ…第１配向制御層、３ｂ…第２配向制御層、４…垂直磁性膜、５…保護膜、６…潤滑膜、７…非磁性中間膜、８…硬磁性膜、９…磁化安定膜、１０…磁気記録媒体、１１…媒体駆動部、１２…磁気ヘッド、１２ａ…主磁極、１２ｂ…補助磁極、１２ｃ…連結部、１２ｄ…コイル、１３…ヘッド駆動部、１４…記録再生信号処理系
Claims (16)
- 非磁性基板上に、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、
配向制御膜は、Ｂ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであり、
さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体。 - 第１配向制御層の厚さが、１．５〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
- 第２配向制御層の厚さが、２〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録媒体。
- 第１配向制御層は、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＦｅ、ＣｏＺｒ、ＮｉＴｉ、ＡｌＣｏ、ＡｌＲｕ、ＣｏＴｉのうち１種または２種以上の合金を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１乃至３記載のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
- 第２配向制御層は、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｆのうち１種または２種以上を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１乃至４記載のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
- 軟磁性下地膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と該軟磁性下地膜の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が４０（Ｔ・ｎｍ）以上であることを特徴とする請求項１乃至５記載のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
- 軟磁性下地膜の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と該軟磁性下地膜の膜厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）が６０（Ｔ・ｎｍ）以上であることを特徴とする請求項１乃至６記載のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
- 軟磁性下地膜の垂直磁性膜側の表面の１部または全面が酸化されていることを特徴とする請求項１乃至７記載のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
- 非磁性基板上に、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とを設ける磁気記録媒体の製造方法であって、
配向制御膜を、Ｂ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とし、第１配向制御層の厚さを、０．１〜２０ｎｍとし、第２配向制御層の厚さを、０．１〜５０ｎｍとし、
さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜を設けることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 第１配向制御膜の厚さが１．５〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項９記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 第２配向制御層の厚さが２〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項９または１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 軟磁性下地膜の表面を酸化させる工程を含むことを特徴とする請求項９乃至１１記載のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、磁気記録媒体が、非磁性基板上に少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、配向制御膜は、Ｂ２構造をなす第１配向制御層上に、ｈｃｐ構造をなす第２配向制御層を設けた構成とされており、第１配向制御層の厚さが０．１〜２０ｎｍであり、第２配向制御層の厚さが０．１〜５０ｎｍであり、さらに、配向制御膜と垂直磁性膜との間に、非磁性材料からなるとともにｈｃｐ構造を有する非磁性中間膜が設けられていることを特徴とする磁気記録再生装置。
- 磁気記録媒体が、第１配向制御層の厚さが、１．５〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項１３記載の磁気記録再生装置。
- 磁気記録媒体が、第２配向制御層の厚さが、２〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項１３または１４いずれか１項記載の磁気記録再生装置。
- 磁気記録媒体が、軟磁性下地膜の垂直磁性膜側の表面の１部または全面が酸化されていることを特徴とする請求項１３乃至１５のうちいずれか１項記載の磁気記録再生装置。
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