JP4667720B2 - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１０９０４４号公報
【特許文献２】
特開平６−１０３５５０号公報
【特許文献３】
特開２００１−２８３４１９号公報
【０００４】
図１０は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ３を表す。図１０では、磁気ディスクＸ３の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。また、図１１は、磁気ディスクＸ３の積層構成を表す。
【０００５】
磁気ディスクＸ３は、基板Ｓと、記録層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、密着層３４と、保護膜３５とからなる。各層は、密着層３４、軟磁性層３２、中間層３３、記録層３１、保護膜３５の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。記録層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、比較的に高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するとともに、記録層３１の積層形成の際に軟磁性層３２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。密着層３４は、非磁性材料よりなり、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層３２を適切に固定するためのものである。保護膜３５は、記録層３１を外界から物理的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ３への記録に際しては、図１０に示すように、磁気ディスクＸ３の記録層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ３に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気ディスクＸ３のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録層３１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ３の再生に際しては、記録層３１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録層３１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
上述の記録処理においては、高透磁率の軟磁性層３２が記録層３１の下方に存在するため、記録層３１における記録磁界の垂直成分は、当該軟磁性層３２が存在しない場合よりも増大している。当該記録磁界垂直成分の増大は記録感度の向上に寄与することが知られている。このように、軟磁性層３２は記録感度を向上するために設けられるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような軟磁性層３２は相当程度に磁化率が高いため、磁気ディスクＸ３の再生においては、軟磁性層３２に由来する磁界成分がノイズとして検出されてしまう。このように、垂直磁気記録方式の従来の磁気ディスクＸ３は、良好な再生を実現するのに困難性を有し、充分にノイズを低減できない場合がある。
【０００９】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、良好な記録とともに良好な再生を実現することのできる垂直磁気記録方式の磁気記録媒体、および、その製造方法を、提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し、且つ、垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成を有する磁気記録媒体によると、良好な記録を実現することができる。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、相対的に記録層から遠い第１軟磁性層および相対的に記録層に近い第２軟磁性層により、記録層に対するいわゆる裏打ち軟磁性部が構成されている。第１および第２軟磁性層は高い透磁率を有する。また、第１軟磁性層が面内磁気異方性を有するのに対し、より記録層に近い第２軟磁性層は、記録層と同様に垂直磁気異方性を有する。このような裏打ち軟磁性部を備える磁気記録媒体に対する記録処理に際しては、記録磁界の一部は、記録層を垂直に磁化して通過し、垂直磁気異方性の第２軟磁性層を更に垂直に通過し、その後、面内磁気異方性の第１軟磁性層にて向きを変えてから再び第２軟磁性層および記録層を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。第１および第２軟磁性層が高い透磁率を有するので、記録層における記録磁界の垂直成分は、第１および第２軟磁性層が存在しない場合よりも相当な程度に大きい。また、記録磁界は、垂直磁気異方性の第２軟磁性層に対しては垂直方向に通過しやすく、面内磁気異方性の第１軟磁性層に対しては面内方向に通過しやすく、記録層に対して第１軟磁性層よりも第２軟磁性層の方が近接して設けられているので、記録層およびその近傍にて垂直方向に配向しやすい。そのため、本発明の第１の側面においては、記録層における記録磁界の垂直成分は、面内磁気異方性を有する軟磁性層が単独で裏打ち軟磁性部を構成する例えば磁気ディスクＸ３におけるそれよりも、大きい。このように、本発明の第１の側面によると、優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となるのである。
【００１２】
また、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体によると、良好な再生を実現することができる。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、裏打ち軟磁性部は、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層および垂直磁気異方性を有する第２軟磁性層を含む。これら軟磁性層の保磁力は、記録層と比較して相当程度に小さく、第２軟磁性層は記録層および第１軟磁性層の間に位置する。記録磁界が印加されていないときには、第２磁性層は、自身の磁気エネルギーを最小とすべく、隣接する磁区の磁化を反転させて磁束を閉じる。第２軟磁性層の磁束が閉じると、第１軟磁性層からの磁界は、充分に遮断されて、記録層の側への漏出が阻止ないし充分に抑制される。第２軟磁性層のこのような磁束閉状態は、磁気記録媒体の再生の際にも維持され、再生時の磁気ヘッドの位置における、第１および第２軟磁性層に由来する磁界成分は、消失ないし充分に低減される。このように、本発明の第１の側面の磁気記録媒体によると、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となるのである。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層における高記録密度化にも寄与する。
【００１３】
このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体によると、良好な記録を実現することができるとともに、良好な再生を実現することができるのである。このような磁気記録媒体は、高記録密度な垂直磁気記録方式媒体として実用に適している。
【００１４】
本発明の第１の側面においては、好ましくは、第１軟磁性層および第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している。このような構成によると、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を積層形成する際に、第１軟磁性層の結晶格子構造の影響を受けずに第２軟磁性層を形成することができる。加えて、両軟磁性層を磁性的に適切に分離することができる。
【００１５】
好ましくは、記録層および第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している。当該非磁性層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化マグネシウムよりなるのが好ましい。これらのような構成によると、第２軟磁性層の上位に記録層を積層形成する際に、第２軟磁性層の結晶格子構造の影響を受けずに記録層を形成することができる。加えて、両層を磁性的に適切に分離することができる。
【００１６】
好ましくは、記録層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む。このような磁性材料は、垂直磁気記録方式における記録層を構成する材料として好適である。
【００１７】
好ましくは、第２軟磁性層は、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラムと非磁性領域とを含む磁性コラム構造を有するグラニュラ垂直磁化軟磁性層よりなる。グラニュラ垂直磁化軟磁性膜においては、その形状異方性に起因して、比較的大きな飽和磁化を維持しつつ、垂直方向に磁化容易軸を形成することができる。磁性コラムの延び方向長さは、好ましくは、当該磁性コラムの直径より長い。このような構成は、第２軟磁性層において良好な形状効果を確保するうえで好適である。また、記録層を構成する磁性粒子の粒径に対する、磁性コラムの直径の比率は、好ましくは０．５〜０．９５である。このような構成は、第２軟磁性層において充分な強度の磁化を得るうえで好適である。
【００１８】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第１軟磁性層を形成するための工程と、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するための工程と、第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする。基材とは、軟磁性層以上の積層構造が形成されるベースとなる部材であって、基板単体、および、積層面に密着層が既に積層形成された基板を含む。また、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するとは、第１軟磁性層上に第２軟磁性層を直接形成する場合、および、第１軟磁性層に対して例えば非磁性層を介して第２軟磁性層を形成する場合を含む。また、磁性化とは、自発磁化を有する性質を獲得することをいうものとする。
【００１９】
このような方法によると、第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第２の側面によると、得られる磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【００２０】
加えて、第２の側面に係る方法によると、記録層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。磁気記録媒体の技術の分野においては、記録層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録層の記録分解能は向上することが知られている。また、磁性材料にて高い保磁力を生じさせるためには当該磁性材料を比較的に高温で熱処理する必要があるが、高温で熱処理すると、磁性粒子どうしが結合して成長することが知られている。本発明の第２の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な非磁性粒子が、磁性化可能粒子として非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成される。次に、イオン照射工程にて、当該微小粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没される。次に、記録層形成工程にて、当該微小粒子は結晶化が進んで垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録層が形成される。当該記録層形成工程では、粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録層における記録ノイズは小さい、即ち、記録分解能は高い。このように、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体製造方法によると、記録層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能となるのである。
【００２１】
本発明の第３の側面によると、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第１軟磁性層を形成するための工程と、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するための工程と、第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させ、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
このような方法によると、第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第３の側面によると、得られる磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。また、第３の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば垂直磁気異方性の磁性を既に獲得している磁性粒子が非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性粒子は、所望の小さな粒径で形成される。次に、記録層形成工程にて、当該磁性粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没され、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録層が形成される。記録層を構成する磁性粒子は粒子形成工程にて所望の小さな粒径に調節される。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録層における記録ノイズは小さい、即ち、記録分解能は高い。このように、本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第２の側面に係る方法と同様に、記録層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能となるのである。
【００２３】
本発明の第２および第３の側面においては、好ましくは、非磁性材料は非磁性酸化物である。粒子形成工程では、好ましくは、磁性化可能粒子または磁性粒子はスパッタリング法により形成される。スパッタリング法により、非磁性材料膜上に所定の材料をいわゆる島状に堆積することによって、磁性化可能粒子または磁性粒子を形成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ１を表す。図１は、磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表したものである。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録層１１と、軟磁性層１２，１３と、非磁性層１４，１５と、密着層１６と、保護膜１７とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図２に示す積層構成を有する。
【００２５】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、セラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２６】
記録層１１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁気異方性を呈し、図中上方向または下方向に磁化されている。また、記録層１１は、大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。このような記録層１１は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ‐ＳｉＯ2，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＰｔ，ＴｂＦｅＣｏなどのＣｏ系合金、若しくは、ＦｅＰｔ，γＦｅ2Ｏ3などのフェライト系合金より構成することができる。記録層１１の厚さは、例えば３〜３０ｎｍである。
【００２７】
軟磁性層１２は、グラニュラ垂直磁化軟磁性膜よりなる。当該グラニュラ垂直磁化軟磁性膜は、軟磁性材料よりなる磁性コラム１２ａと、これを包囲する非磁性材料よりなる非磁性領域１２ｂとからなる。軟磁性材料としては、例えば、パーマロイ(ＦｅＮｉ)およびセンダスト(ＦｅＳｉＡｌ)などの結晶化材料や、ＣｏＺｒＮｂおよびＦｅＳｉＣなどの微結晶材料ないしアモルファス材料などが用いられる。非磁性材料としては、例えば、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯなどの酸化物材料などが用いられる。軟磁性層１２は、複数の磁性コラム１２ａの形状磁気異方性により、記録層１１の磁化容易軸と同様に垂直方向に磁化容易軸を有し、当該垂直方向に磁化されている。また、軟磁性層１２は、記録層１１よりも小さな保磁力を有し、例えば図４のグラフにて表すような磁化の磁界依存性を示す。図４のグラフにおいて、曲線４１は、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性を表し、曲線４２は、面内磁化に対する磁化の磁界依存性を表す。軟磁性層１２の厚さは、例えば１０〜１００ｎｍである。本実施形態では、磁性コラム１２ａの延び方向長さは、当該磁性コラム１２ａの直径より長い。このような構成は、軟磁性層１２を垂直磁化膜として形成するうえで好適である。
【００２８】
軟磁性層１３は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈し、当該面内方向に磁化されている。軟磁性層１３の磁化容易軸および磁化方向は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１３は、記録層１１よりも小さな保磁力を有する。このような軟磁性層１３は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１３の厚さは、例えば５０〜３００ｎｍである。
【００２９】
非磁性層１４は、非磁性材料よりなり、記録層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するとともに、記録層１１の積層形成の際に軟磁性層１２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。非磁性層１５は、非磁性材料よりなり、軟磁性層１２および軟磁性層１３を磁性的に適切に分離するとともに、軟磁性層１２の積層形成の際に軟磁性層１３の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。非磁性層１４，１５は、例えば、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，またはＣｒＭｏよりなる。非磁性層１４，１５の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００３０】
密着層１６は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，ＮｉＡｌよりなる。密着層１６の厚さは、例えば１〜２０ｎｍである。保護膜１７は、記録層１１を外界から物理的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン、ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１７の膜厚は、例えば０．５〜５ｎｍである。
【００３１】
磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１６、軟磁性層１３、非磁性層１５、軟磁性層１２、非磁性層１４、および記録層１１を、順次、積層形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。その後、記録層１１の上に保護膜１７を形成する。保護膜１７は、例えばスパッタリング法やＭＯＣＶＤ法により形成することができる。
【００３２】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、図５に示すように、磁気記録媒体Ｘ１の記録層１１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て更に軟磁性層１２を垂直に通過し、その後、非磁性層１４を経て軟磁性層１３にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録層１１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。
【００３３】
磁気記録媒体Ｘ１においては、相対的に記録層１１に近い軟磁性層１２および相対的に記録層１１から遠い軟磁性層１３により、当該記録層１１に対する裏打ち軟磁性部が構成されている。軟磁性層１２，１３を構成する磁性材料は、軟磁性部として充分に高い透磁率を有する。また、軟磁性層１３が面内磁気異方性を有するのに対し、軟磁性層１２は、記録層１１と同様に垂直磁気異方性を有する。このような裏打ち軟磁性部を具備する磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において、大きな記録磁界を得ることができる。具体的には、垂直磁気異方性の軟磁性層１２の存在に起因して、記録層１１およびその近傍における記録磁界は垂直方向に配向しやすくなる。すなわち、記録層１１およびその近傍の記録磁界の垂直成分は増大する。したがって、磁気記録媒体Ｘ１においては、面内磁気異方性の軟磁性層が単独で裏打ち軟磁性部を構成する従来の磁気記録媒体（例えば、図１０を参照して上述した磁気ディスクＸ３）の場合よりも、大きな記録磁界を得ることができるのである。記録磁界が大きいほど記録感度は向上する。このように、磁気記録媒体Ｘ１によると、優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となる。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち軟磁性部は、垂直磁気異方性を有する軟磁性層１２および面内磁気異方性を有する軟磁性層１３を含んで構成されている。これら軟磁性層１２，１３の保磁力は記録層１１のそれと比較して相当程度に小さく、軟磁性層１２は記録層１１および軟磁性層１３の間に位置する。垂直磁気異方性であり且つ充分に保磁力の小さな軟磁性層１２は、記録磁界が印加されていないときには、図６に示すように、自身の磁気エネルギーを最小とすべく、隣接する磁性コラム１２ａの磁化を反転させて磁束を閉じる。軟磁性層１２の磁束が閉じると、軟磁性層１３からの磁界は、充分に遮断されて、記録層１１の側への漏出が阻止ないし充分に抑制される。軟磁性層１２のこのような磁束閉状態は、磁気記録媒体Ｘ１の再生の際にも維持され、再生時の磁気ヘッドの位置における軟磁性層１２，１３に由来する磁界成分は、消失ないし充分に低減される。このように、磁気記録媒体Ｘ１によると、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減しつつ記録層１１の磁化方向の変化を読取り用の磁気ヘッドを介して適切に検出することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となる。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層１１における高記録密度化にも寄与する。
【００３５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ２の部分断面模式図である。磁気記録媒体Ｘ２は、基板Ｓと、記録層２１と、軟磁性層１２，１３と、非磁性層１４，１５と、密着層１６と、保護膜１７とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、磁気記録媒体Ｘ１と同様の、図２に示すような積層構成を有する。磁気記録媒体Ｘ２は、記録層１１とは異なる記録層２１を備える点において磁気記録媒体Ｘ１と相違し、他の構成については磁気記録媒体Ｘ１と同様である。
【００３６】
記録層２１は、磁性を発現するための磁性粒子２１ａが非磁性材料２１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、記録層１１と同様に垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。また、記録層２１は、大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については例えば図３のグラフに表すようなヒステリシスループを示す。磁性粒子２１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍであり、当該磁性粒子２１ａの粒径に対する、磁性コラム１２ａの直径の比率は、０．５〜０．９５である。また、非磁性材料２１ｂは非磁性層１４と連続している。
【００３７】
図８および図９は、磁気記録媒体Ｘ２の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ２の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１６、軟磁性層１３、非磁性層１５、および軟磁性層１２を順次積層形成することによって、図８（ａ）に示すような積層構造体を形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図８（ｂ）に示すように、軟磁性層１２の上に非磁性材料２１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録層２１および非磁性層１４において所望の厚さを得るための膜厚で非磁性材料２１ｂは成膜される。
【００３８】
次に、図８（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料２１ｂの上に微粒子２１ａ’を形成する。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料２１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後の工程で磁性化が可能な微粒子２１ａ’を形成する。微粒子２１ａ’は、所望の小さな粒径で形成される。また、磁性化可能な微粒子２１ａ’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性化することが可能な材料よりなる。そのような磁性化可能材料としては、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔなどが挙げられる。また、そのような磁性化可能材料は、非磁性材料２１ｂよりも表面エネルギーの大きい金属や合金が望ましい。微粒子２１ａ’を構成するための材料の表面エネルギーが非磁性材料２１ｂのそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される当該微粒子２１ａ’は、より小径で粒子化することが可能である。
【００３９】
次に、このようにして形成した微粒子２１ａ’を、図９（ａ）に示すように、非磁性材料２１ｂの内部に埋没させる。具体的には、所定のエネルギーを有するイオンを、微粒子２１ａ’の上方から照射することによって、非磁性材料２１ｂの内部へと微粒子２１ａ’を移動させる。所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、微粒子２１ａ’は非磁性材料２１ｂの内部へと適切に進入することが可能となる。本工程は、イオン照射装置を使用して行うことができ、イオンビームとしては、ＫｒイオンビームやＸｅイオンビームなどを用いることができる。
【００４０】
次に、加熱処理を施すことによって、図９（ｂ）に示すように、微粒子２１ａ’を磁性化させて磁性粒子２１ａを形成する。これにより、非磁性材料２１ｂが当初成膜された領域において、非磁性層１４と記録層２１が形成されることとなる。本工程において、微粒子２１ａ’は、加熱されて結晶化が進行することにより、所定の磁性を獲得していく。磁性を獲得する過程において、微粒子２１ａ’の周りには非磁性材料２１ｂが存在し、この非磁性材料２１ｂが障壁となって、近隣の微粒子２１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子２１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。
【００４１】
次に、スパッタリング法により、図９（ｃ）に示すように、記録層２１の上に保護膜１７を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４２】
磁気記録媒体Ｘ２の製造では、図８（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような磁性微粒子を形成するためには、堆積材料として、例えば、Ｃｏ/ＰｔやＣｏ/Ｐｄなどの人工格子多層膜を用いることができる。これら多層膜は、ＣｏとＰｔまたはＰｄとを数原子ごとに室温で交互に積層することにより、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜として形成される。図８（ｃ）を参照して上述した工程において磁性粒子を形成するこのような手法を採用する場合には、図９（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料２１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ２の非磁性層１４および記録層２１が形成されることとなる。そのため、図９（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料２１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４３】
磁気記録媒体Ｘ２は、磁気記録媒体Ｘ１と同様の裏打ち軟磁性部、即ち、グラニュラ垂直磁化軟磁性層である軟磁性層１２と面内磁化軟磁性膜である軟磁性層１３とを含む積層構造を有し且つ軟磁性層１２の側が記録層に近接配置する軟磁性部を具備する。したがって、磁気記録媒体Ｘ２によると、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様に、記録時において優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となる。また、磁気記録媒体Ｘ２によると、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様に、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減しつつ記録層２１の磁化方向の変化を適切に検出することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となる。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層２１における高記録密度化にも寄与する。
【００４４】
加えて、磁気記録媒体Ｘ２は、記録層２１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ２の製造方法においては、上述のように、記録層２１の磁性を発現するための磁性粒子２１ａを、非磁性材料２１ｂの内部にて微小に形成することができる。記録層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録層の記録分解能が高くなることが知られている。したがって、上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ２においては、記録層２１の磁性機能を発現する磁性粒子２１ａについて小さな粒径を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００４５】
【実施例】
次に、本発明の実施例について記載する。
【００４６】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、スパッタリング法によりＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの密着層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式のスパッタリング装置（商品名：Ｃ３０１０、アネルバ製）を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４０ｎｍ/ｍｉｎとした。以降のスパッタリングにおいてもスパッタリングガスとしてＡｒガスを使用した。
【００４７】
次に、スパッタリング法により密着層上にＣｏＺｒＮｂを成膜することによって、厚さ１００ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を３０ｎｍ/ｍｉｎとした。形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ85Ｚｒ10Ｎｂ5の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ(テスラ)であった。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの第１の非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．５Ｐａとし、スパッタリング速度を２０ｎｍ/ｍｉｎとした。
【００４８】
次に、スパッタリング法により非磁性層上にＦｅＮｉ−ＳｉＯ2を成膜することによって、グラニュラ垂直磁化軟磁性層（厚さ：１００ｎｍ、コラム径：５ｎｍ、コラム間の非磁性領域の幅：１ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ50Ｎｉ50ターゲットとＳｉＯ2ターゲットを同時にスパッタすることで当該層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．４Ｐａとし、スパッタリング速度を２５ｎｍ/ｍｉｎとした。本スパッタリングでは、ＦｅＮｉとＳｉＯ2が層状構造にはならず、堆積成長する過程でＦｅＮｉはＳｉＯ2を吐出する。これにより、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラム（ＦｅＮｉ）と非磁性材料（ＳｉＯ2）とを含む磁性コラム構造が形成される。本構成においては、ＦｅＮｉコラムの各々が、形状磁化異方性に起因して、垂直方向に磁化容易軸を有することになる。形成されたグラニュラ垂直磁化軟磁性層は、（Ｆｅ50Ｎｉ50）90（ＳｉＯ2）10の組成を有し、飽和磁束密度は０．７Ｔを示した。また、当該軟磁性層について磁化の磁界依存性を測定したところ、当該軟磁性層は図４に示すような特性を示し、当該軟磁性層の保磁力が充分に小さいことを確認した。
【００４９】
次に、スパッタリング法によりグラニュラ垂直磁化軟磁性層上にＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ５ｎｍの第２の非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ/ｍｉｎとした。
【００５０】
次に、スパッタリング法により非磁性層上にＣｏＣｒＰｔ-ＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ２３ｎｍの垂直磁気異方性の記録層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．５Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ/ｍｉｎとした。形成された記録層は、Ｃｏ70Ｃｒ18Ｐｔ12-ＳｉＯ2の組成を有し、保磁力は４．５ｋＯｅを示し、飽和磁束密度は０．４３Ｔを示した。当該記録層について磁化の磁界依存性を測定したところ、当該記録層は図３に示すような依存性を示し、当該記録層の保磁力が充分に大きいことを確認した。
【００５１】
次に、スパッタリング法により記録層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。本工程では、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を６０ｎｍ/ｍｉｎとした。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００５２】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体に対して、オーバーライト特性を調べた。具体的には、まず、ライト電流を３０ｍＡとした単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度４００ｋＦＣＩ（Flux Change per Inch）の信号を記録した後、同一の単磁極ヘッドを使用して更に線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生した。再生に際し、スペクトルアナライザ（アンリツ製）を使用して、２０ｋＦＣＩ記録信号の出力を検出したところ、４３ｄＢであり、良好なオーバーライト特性が得られた。また、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは３μＶｒｍｓであった。一方、線記録密度３００ｋＦＣＩの信号を記録し、当該記録信号を再生する際の媒体ノイズＮｍを測定したところ、６μＶｒｍｓであった。
【００５３】
【比較例１】
第１の非磁性層およびグラニュラ垂直磁化軟磁性層を形成しない以外は実施例１と同様にして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、実施例１と同様にして特性評価を行ったところ、オーバーライト特性については４３ｄＢであった。線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７２ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは３μＶｒｍｓであった。一方、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生する際の媒体ノイズＮｍは１１μＶｒｍｓであった。また、スペクトルアナライザを使用して、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生する際の再生スペクトルを調べたところ、面内磁化軟磁性層に由来するノイズが非常に大きいことが判った。記録信号の線記録密度の大きくなるほど、軟磁性層に由来する媒体ノイズは相対的に大きくなる傾向にあるが、このように、本比較例の磁気記録媒体は、実施例１の磁気記録媒体と比較して、線記録密度３００ｋＦＣＩ程度以上の記録信号の再生の際に媒体ノイズＮｍの増大が顕著となることがわかった。上述の実施例１および比較例１の特性評価の結果から、記録層の直下にグラニュラ垂直磁化軟磁性層が存在する場合には、高線記録密度の信号を記録する場合にも、記録性能を劣化させることなくノイズが不当に大きく上昇しないことが判る。
【００５４】
【実施例２〜４】
＜磁気記録媒体の作製＞
グラニュラ垂直磁化軟磁性層を形成する前に第１の非磁性層であるＣｒ層を酸素に対して暴露した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜４の磁気記録媒体を作製した。酸素の暴露量は、１Ｌないし約０．２分間（実施例２）、１０Ｌないし約２分間（実施例３）、または１００Ｌないし約５分間（実施例４）とした。
【００５５】
グラニュラ垂直磁化軟磁性層においては、磁性コラムの直径に対して当該軟磁性層の厚さ（磁性コラムの高さ）を大きくすれば、垂直磁気異方性が増大する傾向にある。したがって、グラニュラ垂直磁化軟磁性層の厚さを１００ｎｍに設定する場合、層内に形成される磁性コラムの直径を制御することによって、当該軟磁性層がどの程度の垂直磁気異方性を獲得できるのかについて調べることができる。実施例２〜４の磁気記録媒体の作製では、第１の非磁性層（Ｃｒ層）における酸素リッチな表面にスパッタされたＦｅＮｉ（磁性コラム構成材料）がＣｒ層と強固に密着し、Ｃｒ層上のＦｅＮｉの移動は抑制される。その結果、堆積成長するＦｅＮｉからＳｉＯ2（グラニュラ垂直磁化軟磁性層の非磁性領域構成材料）が吐出されて、細い磁性コラムが成長しやすいのである。各実施例の磁気記録媒体について、磁性コラム（ＦｅＮｉ）の直径を調べたところ、実施例２では直径４．５ｎｍ、実施例３では４ｎｍ、実施例４では３ｎｍであった。加えて、実施例２〜４では、このようなコラム径の減少に伴って、磁性コラム間の非磁性領域（ＳｉＯ2）も薄くなったことが確認された。また、実施例２〜４のグラニュラ垂直磁化軟磁性層の飽和磁化の値は全て、約０．７Ｔであり同程度であった。
【００５６】
＜特性評価＞
実施例２〜４の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度３００ｋＦＣＩの信号を記録した後に当該記録信号のを再生した場合の媒体ノイズＮｍを測定した。その結果、実施例２では、２．８μＶｒｍｓであり、実施例３では２．６μＶｒｍｓであり、実施例４では２．４μＶｒｍｓであった。これらの値は、実施例１よりも小さい。このように、グラニュラ垂直磁化軟磁性層における磁性コラムのアスペクト比（高さ／コラム径）を大きくすると、媒体ノイズを低減できることが判った。
【００５７】
【実施例５】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す層構成を有する磁気記録媒体を、実施例１とは異なる工程を含む方法により作製した。具体的には、まず、実施例１と同様にして、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ85Ｚｒ10ＮＢ5、厚さ１００ｎｍ）、第１の非磁性層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）、およびグラニュラ垂直磁化軟磁性層（Ｆｅ50Ｎｉ50−ＳｉＯ2、厚さ：１００ｎｍ、コラム径：５ｎｍ、コラム間の非磁性領域の幅：１ｎｍ）を形成した。
【００５８】
次に、スパッタリング法により、グラニュラ垂直磁化軟磁性層上にＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ１２ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ/ｍｉｎとした。次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上にＦｅ50Ｐｔ50を島状に堆積成長させることによって、直径約５ｎｍの非磁性微粒子を形成した。本スパッタリングでは、ターゲットとしてＦｅ50Ｐｔ50を使用し、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ/ｍｉｎとし、基板温度は室温とした。
【００５９】
次に、非磁性微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において、グラニュラ垂直磁化軟磁性層上の非磁性層と、その上の記録層とが形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。また、本工程では、微粒子の全体が第２の非磁性層内に進入した後は、それ以上にＫｒインオを照射しても当該微粒子は第２の非磁性層にそれ以上入り込むことはなかった。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁化を示した。このようにして形成された記録層の保磁力Ｈｃは７ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．９４Ｔであった。磁化は膜面に対して垂直方向を向いており、垂直磁気異方性を有していた。
【００６０】
＜特性評価＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した後に当該記録信号のを再生したところ、当該信号振幅は０．６７ｍＶであり、８００ｋＦＣＩの媒体ノイズは５μＶｒｍｓであった。したがって、磁気ディスク媒体で一般的に利用される性能評価方法、即ち、孤立マーク（本実施例では２０ｋＦＣＩの信号）の再生信号振幅を高線記録密度の信号（本実施例では８００ｋＦＣＩの信号）を再生する際の媒体ノイズで除した値、Ｓ＠２０ｋＦＣＩ/Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩは４２．５ｄＢであった。
【００６１】
【比較例２】
グラニュラ軟磁性層を形成した後に、ＳｉＯ2を１２ｎｍの厚さで成膜したのに代えてＳｉＯ2を５ｎｍの厚さで成膜することによって第２の非磁性層を形成し、且つ、当該第２の非磁性層上にＦｅ50Ｐｔ50を１００ｎｍの厚さで成膜することによって記録層を形成した後に当該記録層を加熱処理（加熱温度：４００℃、加熱時間：６０秒）した以外は、実施例５と同様にして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、実施例５と同様にしてＳ＠２０ｋＦＣＩ/Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩの値を求めたところ、３８．５ｄＢであった。この結果から、本発明に係る実施例５の磁気記録媒体は、比較例２の磁気記録媒体よりも、媒体ノイズが小さく、記録分解能に優れていることが理解できよう。
【００６２】
【実施例６】
第２の非磁性層の構成材料としてＳｉＯ2に代えてＡｌ2Ｏ3を用い、且つ、イオン照射エネルギーを５００ｋｅＶに代えて６００ｋｅＶとした以外は、実施例５と同様にして、磁気記録媒体を作製した。Ａｌ2Ｏ3は、ＳｉＯ2よりも、融点が高いので、結晶格子を構成する各原子間の結合エネルギーは大きい傾向にある。非磁性材料膜を構成する非磁性材料の原子間結合エネルギーが大きいほど、当該膜内で磁性化する粒子どうしの一体化は阻止または抑制され、従って、小径の磁性粒子を形成するうえでは好適であるといえる。本実施例の磁気記録媒体について、実施例５と同様にして再生特性を調べたところ、実施例５と同様な結果が得られた。
【００６３】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００６４】
（付記１）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、
面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、
前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し、且つ、垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備えることを特徴とする磁気記録媒体。
（付記２）前記第１軟磁性層および前記第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している、付記１に記載の磁気記録媒体。
（付記３）前記記録層および前記第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している、付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）前記非磁性層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化マグネシウムよりなる、付記３に記載の磁気記録媒体。
（付記５）前記第２軟磁性層は、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラムと非磁性領域とを含む磁性コラム構造を有する、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記６）前記磁性コラムの延び方向長さは、当該磁性コラムの直径より長い、付記５に記載の磁気記録媒体。
（付記７）前記記録層を構成する磁性粒子の粒径に対する、前記磁性コラムの前記直径の比率は、０．５〜０．９５である、付記６に記載の磁気記録媒体。
（付記８）前記記録層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む、付記１から７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記９）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に前記第１軟磁性層を形成するための工程と、
前記第１軟磁性層の上位に前記第２軟磁性層を形成するための工程と、
前記第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に前記第１軟磁性層を形成するための工程と、
前記第１軟磁性層の上位に前記第２軟磁性層を形成するための工程と、
前記第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記非磁性材料は非磁性酸化物である、付記９または１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）前記粒子形成工程では、前記磁性化可能粒子または前記磁性粒子はスパッタリング法により形成される、付記９から１１のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係る垂直磁気記録方式の磁気記録媒体によると、記録時の記録磁界を増大させることによって良好な記録を実現することができるとともに、再生時の媒体ノイズを低減することによって良好な再生を実現することができる。また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法によると、良好な記録および再生を実現することのできる垂直磁気記録媒体の記録層にて小径の磁性粒子を適切に形成することによって、記録分解能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】本発明に係る磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図３】記録層について、磁化の磁界依存性におけるヒステリシスループの一例を表す。
【図４】第２軟磁性層について、磁化の磁界依存性の一例を表す。
【図５】図１に示す磁気記録媒体に対する記録処理の様子を表す。
【図６】図１に示す磁気記録媒体の記録処理後の状態を表す。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図８】図７に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図９】図８に続く工程を表す。
【図１０】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１１】図１０に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【符号の説明】
Ｘ１，Ｘ２ 磁気記録媒体
Ｓ 基板
１１，２１ 記録層
１２，１３ 軟磁性層
１２ａ 磁性コラム
１２ｂ 非磁性領域
１４，１５ 非磁性層
１６ 密着層
１７ 保護膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１０９０４４号公報
【特許文献２】
特開平６−１０３５５０号公報
【特許文献３】
特開２００１−２８３４１９号公報
【０００４】
図１０は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ３を表す。図１０では、磁気ディスクＸ３の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。また、図１１は、磁気ディスクＸ３の積層構成を表す。
【０００５】
磁気ディスクＸ３は、基板Ｓと、記録層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、密着層３４と、保護膜３５とからなる。各層は、密着層３４、軟磁性層３２、中間層３３、記録層３１、保護膜３５の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。記録層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、比較的に高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するとともに、記録層３１の積層形成の際に軟磁性層３２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。密着層３４は、非磁性材料よりなり、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層３２を適切に固定するためのものである。保護膜３５は、記録層３１を外界から物理的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ３への記録に際しては、図１０に示すように、磁気ディスクＸ３の記録層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ３に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気ディスクＸ３のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録層３１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ３の再生に際しては、記録層３１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録層３１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
上述の記録処理においては、高透磁率の軟磁性層３２が記録層３１の下方に存在するため、記録層３１における記録磁界の垂直成分は、当該軟磁性層３２が存在しない場合よりも増大している。当該記録磁界垂直成分の増大は記録感度の向上に寄与することが知られている。このように、軟磁性層３２は記録感度を向上するために設けられるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような軟磁性層３２は相当程度に磁化率が高いため、磁気ディスクＸ３の再生においては、軟磁性層３２に由来する磁界成分がノイズとして検出されてしまう。このように、垂直磁気記録方式の従来の磁気ディスクＸ３は、良好な再生を実現するのに困難性を有し、充分にノイズを低減できない場合がある。
【０００９】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、良好な記録とともに良好な再生を実現することのできる垂直磁気記録方式の磁気記録媒体、および、その製造方法を、提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し、且つ、垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成を有する磁気記録媒体によると、良好な記録を実現することができる。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、相対的に記録層から遠い第１軟磁性層および相対的に記録層に近い第２軟磁性層により、記録層に対するいわゆる裏打ち軟磁性部が構成されている。第１および第２軟磁性層は高い透磁率を有する。また、第１軟磁性層が面内磁気異方性を有するのに対し、より記録層に近い第２軟磁性層は、記録層と同様に垂直磁気異方性を有する。このような裏打ち軟磁性部を備える磁気記録媒体に対する記録処理に際しては、記録磁界の一部は、記録層を垂直に磁化して通過し、垂直磁気異方性の第２軟磁性層を更に垂直に通過し、その後、面内磁気異方性の第１軟磁性層にて向きを変えてから再び第２軟磁性層および記録層を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。第１および第２軟磁性層が高い透磁率を有するので、記録層における記録磁界の垂直成分は、第１および第２軟磁性層が存在しない場合よりも相当な程度に大きい。また、記録磁界は、垂直磁気異方性の第２軟磁性層に対しては垂直方向に通過しやすく、面内磁気異方性の第１軟磁性層に対しては面内方向に通過しやすく、記録層に対して第１軟磁性層よりも第２軟磁性層の方が近接して設けられているので、記録層およびその近傍にて垂直方向に配向しやすい。そのため、本発明の第１の側面においては、記録層における記録磁界の垂直成分は、面内磁気異方性を有する軟磁性層が単独で裏打ち軟磁性部を構成する例えば磁気ディスクＸ３におけるそれよりも、大きい。このように、本発明の第１の側面によると、優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となるのである。
【００１２】
また、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体によると、良好な再生を実現することができる。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、裏打ち軟磁性部は、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層および垂直磁気異方性を有する第２軟磁性層を含む。これら軟磁性層の保磁力は、記録層と比較して相当程度に小さく、第２軟磁性層は記録層および第１軟磁性層の間に位置する。記録磁界が印加されていないときには、第２磁性層は、自身の磁気エネルギーを最小とすべく、隣接する磁区の磁化を反転させて磁束を閉じる。第２軟磁性層の磁束が閉じると、第１軟磁性層からの磁界は、充分に遮断されて、記録層の側への漏出が阻止ないし充分に抑制される。第２軟磁性層のこのような磁束閉状態は、磁気記録媒体の再生の際にも維持され、再生時の磁気ヘッドの位置における、第１および第２軟磁性層に由来する磁界成分は、消失ないし充分に低減される。このように、本発明の第１の側面の磁気記録媒体によると、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となるのである。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層における高記録密度化にも寄与する。
【００１３】
このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体によると、良好な記録を実現することができるとともに、良好な再生を実現することができるのである。このような磁気記録媒体は、高記録密度な垂直磁気記録方式媒体として実用に適している。
【００１４】
本発明の第１の側面においては、好ましくは、第１軟磁性層および第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している。このような構成によると、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を積層形成する際に、第１軟磁性層の結晶格子構造の影響を受けずに第２軟磁性層を形成することができる。加えて、両軟磁性層を磁性的に適切に分離することができる。
【００１５】
好ましくは、記録層および第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している。当該非磁性層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化マグネシウムよりなるのが好ましい。これらのような構成によると、第２軟磁性層の上位に記録層を積層形成する際に、第２軟磁性層の結晶格子構造の影響を受けずに記録層を形成することができる。加えて、両層を磁性的に適切に分離することができる。
【００１６】
好ましくは、記録層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む。このような磁性材料は、垂直磁気記録方式における記録層を構成する材料として好適である。
【００１７】
好ましくは、第２軟磁性層は、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラムと非磁性領域とを含む磁性コラム構造を有するグラニュラ垂直磁化軟磁性層よりなる。グラニュラ垂直磁化軟磁性膜においては、その形状異方性に起因して、比較的大きな飽和磁化を維持しつつ、垂直方向に磁化容易軸を形成することができる。磁性コラムの延び方向長さは、好ましくは、当該磁性コラムの直径より長い。このような構成は、第２軟磁性層において良好な形状効果を確保するうえで好適である。また、記録層を構成する磁性粒子の粒径に対する、磁性コラムの直径の比率は、好ましくは０．５〜０．９５である。このような構成は、第２軟磁性層において充分な強度の磁化を得るうえで好適である。
【００１８】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第１軟磁性層を形成するための工程と、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するための工程と、第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする。基材とは、軟磁性層以上の積層構造が形成されるベースとなる部材であって、基板単体、および、積層面に密着層が既に積層形成された基板を含む。また、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するとは、第１軟磁性層上に第２軟磁性層を直接形成する場合、および、第１軟磁性層に対して例えば非磁性層を介して第２軟磁性層を形成する場合を含む。また、磁性化とは、自発磁化を有する性質を獲得することをいうものとする。
【００１９】
このような方法によると、第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第２の側面によると、得られる磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【００２０】
加えて、第２の側面に係る方法によると、記録層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。磁気記録媒体の技術の分野においては、記録層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録層の記録分解能は向上することが知られている。また、磁性材料にて高い保磁力を生じさせるためには当該磁性材料を比較的に高温で熱処理する必要があるが、高温で熱処理すると、磁性粒子どうしが結合して成長することが知られている。本発明の第２の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な非磁性粒子が、磁性化可能粒子として非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成される。次に、イオン照射工程にて、当該微小粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没される。次に、記録層形成工程にて、当該微小粒子は結晶化が進んで垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録層が形成される。当該記録層形成工程では、粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録層における記録ノイズは小さい、即ち、記録分解能は高い。このように、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体製造方法によると、記録層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能となるのである。
【００２１】
本発明の第３の側面によると、垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、記録層から第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第１軟磁性層を形成するための工程と、第１軟磁性層の上位に第２軟磁性層を形成するための工程と、第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させ、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
このような方法によると、第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第３の側面によると、得られる磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。また、第３の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば垂直磁気異方性の磁性を既に獲得している磁性粒子が非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性粒子は、所望の小さな粒径で形成される。次に、記録層形成工程にて、当該磁性粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没され、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録層が形成される。記録層を構成する磁性粒子は粒子形成工程にて所望の小さな粒径に調節される。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録層における記録ノイズは小さい、即ち、記録分解能は高い。このように、本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第２の側面に係る方法と同様に、記録層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能となるのである。
【００２３】
本発明の第２および第３の側面においては、好ましくは、非磁性材料は非磁性酸化物である。粒子形成工程では、好ましくは、磁性化可能粒子または磁性粒子はスパッタリング法により形成される。スパッタリング法により、非磁性材料膜上に所定の材料をいわゆる島状に堆積することによって、磁性化可能粒子または磁性粒子を形成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ１を表す。図１は、磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表したものである。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録層１１と、軟磁性層１２，１３と、非磁性層１４，１５と、密着層１６と、保護膜１７とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図２に示す積層構成を有する。
【００２５】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、セラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２６】
記録層１１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁気異方性を呈し、図中上方向または下方向に磁化されている。また、記録層１１は、大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。このような記録層１１は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ‐ＳｉＯ2，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＰｔ，ＴｂＦｅＣｏなどのＣｏ系合金、若しくは、ＦｅＰｔ，γＦｅ2Ｏ3などのフェライト系合金より構成することができる。記録層１１の厚さは、例えば３〜３０ｎｍである。
【００２７】
軟磁性層１２は、グラニュラ垂直磁化軟磁性膜よりなる。当該グラニュラ垂直磁化軟磁性膜は、軟磁性材料よりなる磁性コラム１２ａと、これを包囲する非磁性材料よりなる非磁性領域１２ｂとからなる。軟磁性材料としては、例えば、パーマロイ(ＦｅＮｉ)およびセンダスト(ＦｅＳｉＡｌ)などの結晶化材料や、ＣｏＺｒＮｂおよびＦｅＳｉＣなどの微結晶材料ないしアモルファス材料などが用いられる。非磁性材料としては、例えば、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯなどの酸化物材料などが用いられる。軟磁性層１２は、複数の磁性コラム１２ａの形状磁気異方性により、記録層１１の磁化容易軸と同様に垂直方向に磁化容易軸を有し、当該垂直方向に磁化されている。また、軟磁性層１２は、記録層１１よりも小さな保磁力を有し、例えば図４のグラフにて表すような磁化の磁界依存性を示す。図４のグラフにおいて、曲線４１は、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性を表し、曲線４２は、面内磁化に対する磁化の磁界依存性を表す。軟磁性層１２の厚さは、例えば１０〜１００ｎｍである。本実施形態では、磁性コラム１２ａの延び方向長さは、当該磁性コラム１２ａの直径より長い。このような構成は、軟磁性層１２を垂直磁化膜として形成するうえで好適である。
【００２８】
軟磁性層１３は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈し、当該面内方向に磁化されている。軟磁性層１３の磁化容易軸および磁化方向は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１３は、記録層１１よりも小さな保磁力を有する。このような軟磁性層１３は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１３の厚さは、例えば５０〜３００ｎｍである。
【００２９】
非磁性層１４は、非磁性材料よりなり、記録層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するとともに、記録層１１の積層形成の際に軟磁性層１２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。非磁性層１５は、非磁性材料よりなり、軟磁性層１２および軟磁性層１３を磁性的に適切に分離するとともに、軟磁性層１２の積層形成の際に軟磁性層１３の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。非磁性層１４，１５は、例えば、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，またはＣｒＭｏよりなる。非磁性層１４，１５の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００３０】
密着層１６は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，ＮｉＡｌよりなる。密着層１６の厚さは、例えば１〜２０ｎｍである。保護膜１７は、記録層１１を外界から物理的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン、ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１７の膜厚は、例えば０．５〜５ｎｍである。
【００３１】
磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１６、軟磁性層１３、非磁性層１５、軟磁性層１２、非磁性層１４、および記録層１１を、順次、積層形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。その後、記録層１１の上に保護膜１７を形成する。保護膜１７は、例えばスパッタリング法やＭＯＣＶＤ法により形成することができる。
【００３２】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、図５に示すように、磁気記録媒体Ｘ１の記録層１１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て更に軟磁性層１２を垂直に通過し、その後、非磁性層１４を経て軟磁性層１３にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録層１１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。
【００３３】
磁気記録媒体Ｘ１においては、相対的に記録層１１に近い軟磁性層１２および相対的に記録層１１から遠い軟磁性層１３により、当該記録層１１に対する裏打ち軟磁性部が構成されている。軟磁性層１２，１３を構成する磁性材料は、軟磁性部として充分に高い透磁率を有する。また、軟磁性層１３が面内磁気異方性を有するのに対し、軟磁性層１２は、記録層１１と同様に垂直磁気異方性を有する。このような裏打ち軟磁性部を具備する磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において、大きな記録磁界を得ることができる。具体的には、垂直磁気異方性の軟磁性層１２の存在に起因して、記録層１１およびその近傍における記録磁界は垂直方向に配向しやすくなる。すなわち、記録層１１およびその近傍の記録磁界の垂直成分は増大する。したがって、磁気記録媒体Ｘ１においては、面内磁気異方性の軟磁性層が単独で裏打ち軟磁性部を構成する従来の磁気記録媒体（例えば、図１０を参照して上述した磁気ディスクＸ３）の場合よりも、大きな記録磁界を得ることができるのである。記録磁界が大きいほど記録感度は向上する。このように、磁気記録媒体Ｘ１によると、優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となる。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち軟磁性部は、垂直磁気異方性を有する軟磁性層１２および面内磁気異方性を有する軟磁性層１３を含んで構成されている。これら軟磁性層１２，１３の保磁力は記録層１１のそれと比較して相当程度に小さく、軟磁性層１２は記録層１１および軟磁性層１３の間に位置する。垂直磁気異方性であり且つ充分に保磁力の小さな軟磁性層１２は、記録磁界が印加されていないときには、図６に示すように、自身の磁気エネルギーを最小とすべく、隣接する磁性コラム１２ａの磁化を反転させて磁束を閉じる。軟磁性層１２の磁束が閉じると、軟磁性層１３からの磁界は、充分に遮断されて、記録層１１の側への漏出が阻止ないし充分に抑制される。軟磁性層１２のこのような磁束閉状態は、磁気記録媒体Ｘ１の再生の際にも維持され、再生時の磁気ヘッドの位置における軟磁性層１２，１３に由来する磁界成分は、消失ないし充分に低減される。このように、磁気記録媒体Ｘ１によると、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減しつつ記録層１１の磁化方向の変化を読取り用の磁気ヘッドを介して適切に検出することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となる。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層１１における高記録密度化にも寄与する。
【００３５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ２の部分断面模式図である。磁気記録媒体Ｘ２は、基板Ｓと、記録層２１と、軟磁性層１２，１３と、非磁性層１４，１５と、密着層１６と、保護膜１７とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、磁気記録媒体Ｘ１と同様の、図２に示すような積層構成を有する。磁気記録媒体Ｘ２は、記録層１１とは異なる記録層２１を備える点において磁気記録媒体Ｘ１と相違し、他の構成については磁気記録媒体Ｘ１と同様である。
【００３６】
記録層２１は、磁性を発現するための磁性粒子２１ａが非磁性材料２１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、記録層１１と同様に垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。また、記録層２１は、大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については例えば図３のグラフに表すようなヒステリシスループを示す。磁性粒子２１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍであり、当該磁性粒子２１ａの粒径に対する、磁性コラム１２ａの直径の比率は、０．５〜０．９５である。また、非磁性材料２１ｂは非磁性層１４と連続している。
【００３７】
図８および図９は、磁気記録媒体Ｘ２の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ２の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１６、軟磁性層１３、非磁性層１５、および軟磁性層１２を順次積層形成することによって、図８（ａ）に示すような積層構造体を形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図８（ｂ）に示すように、軟磁性層１２の上に非磁性材料２１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録層２１および非磁性層１４において所望の厚さを得るための膜厚で非磁性材料２１ｂは成膜される。
【００３８】
次に、図８（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料２１ｂの上に微粒子２１ａ’を形成する。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料２１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後の工程で磁性化が可能な微粒子２１ａ’を形成する。微粒子２１ａ’は、所望の小さな粒径で形成される。また、磁性化可能な微粒子２１ａ’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性化することが可能な材料よりなる。そのような磁性化可能材料としては、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔなどが挙げられる。また、そのような磁性化可能材料は、非磁性材料２１ｂよりも表面エネルギーの大きい金属や合金が望ましい。微粒子２１ａ’を構成するための材料の表面エネルギーが非磁性材料２１ｂのそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される当該微粒子２１ａ’は、より小径で粒子化することが可能である。
【００３９】
次に、このようにして形成した微粒子２１ａ’を、図９（ａ）に示すように、非磁性材料２１ｂの内部に埋没させる。具体的には、所定のエネルギーを有するイオンを、微粒子２１ａ’の上方から照射することによって、非磁性材料２１ｂの内部へと微粒子２１ａ’を移動させる。所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、微粒子２１ａ’は非磁性材料２１ｂの内部へと適切に進入することが可能となる。本工程は、イオン照射装置を使用して行うことができ、イオンビームとしては、ＫｒイオンビームやＸｅイオンビームなどを用いることができる。
【００４０】
次に、加熱処理を施すことによって、図９（ｂ）に示すように、微粒子２１ａ’を磁性化させて磁性粒子２１ａを形成する。これにより、非磁性材料２１ｂが当初成膜された領域において、非磁性層１４と記録層２１が形成されることとなる。本工程において、微粒子２１ａ’は、加熱されて結晶化が進行することにより、所定の磁性を獲得していく。磁性を獲得する過程において、微粒子２１ａ’の周りには非磁性材料２１ｂが存在し、この非磁性材料２１ｂが障壁となって、近隣の微粒子２１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子２１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。
【００４１】
次に、スパッタリング法により、図９（ｃ）に示すように、記録層２１の上に保護膜１７を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４２】
磁気記録媒体Ｘ２の製造では、図８（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような磁性微粒子を形成するためには、堆積材料として、例えば、Ｃｏ/ＰｔやＣｏ/Ｐｄなどの人工格子多層膜を用いることができる。これら多層膜は、ＣｏとＰｔまたはＰｄとを数原子ごとに室温で交互に積層することにより、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜として形成される。図８（ｃ）を参照して上述した工程において磁性粒子を形成するこのような手法を採用する場合には、図９（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料２１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ２の非磁性層１４および記録層２１が形成されることとなる。そのため、図９（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料２１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４３】
磁気記録媒体Ｘ２は、磁気記録媒体Ｘ１と同様の裏打ち軟磁性部、即ち、グラニュラ垂直磁化軟磁性層である軟磁性層１２と面内磁化軟磁性膜である軟磁性層１３とを含む積層構造を有し且つ軟磁性層１２の側が記録層に近接配置する軟磁性部を具備する。したがって、磁気記録媒体Ｘ２によると、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様に、記録時において優れた記録感度を達成することができ、その結果、良好な記録を実現することが可能となる。また、磁気記録媒体Ｘ２によると、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様に、再生時においてノイズ磁界を消失ないし充分に低減しつつ記録層２１の磁化方向の変化を適切に検出することができ、その結果、良好な再生を実現することが可能となる。再生時のノイズ磁界の低減は、記録層２１における高記録密度化にも寄与する。
【００４４】
加えて、磁気記録媒体Ｘ２は、記録層２１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ２の製造方法においては、上述のように、記録層２１の磁性を発現するための磁性粒子２１ａを、非磁性材料２１ｂの内部にて微小に形成することができる。記録層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録層の記録分解能が高くなることが知られている。したがって、上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ２においては、記録層２１の磁性機能を発現する磁性粒子２１ａについて小さな粒径を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００４５】
【実施例】
次に、本発明の実施例について記載する。
【００４６】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、スパッタリング法によりＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの密着層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式のスパッタリング装置（商品名：Ｃ３０１０、アネルバ製）を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４０ｎｍ/ｍｉｎとした。以降のスパッタリングにおいてもスパッタリングガスとしてＡｒガスを使用した。
【００４７】
次に、スパッタリング法により密着層上にＣｏＺｒＮｂを成膜することによって、厚さ１００ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を３０ｎｍ/ｍｉｎとした。形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ85Ｚｒ10Ｎｂ5の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ(テスラ)であった。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの第１の非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．５Ｐａとし、スパッタリング速度を２０ｎｍ/ｍｉｎとした。
【００４８】
次に、スパッタリング法により非磁性層上にＦｅＮｉ−ＳｉＯ2を成膜することによって、グラニュラ垂直磁化軟磁性層（厚さ：１００ｎｍ、コラム径：５ｎｍ、コラム間の非磁性領域の幅：１ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ50Ｎｉ50ターゲットとＳｉＯ2ターゲットを同時にスパッタすることで当該層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．４Ｐａとし、スパッタリング速度を２５ｎｍ/ｍｉｎとした。本スパッタリングでは、ＦｅＮｉとＳｉＯ2が層状構造にはならず、堆積成長する過程でＦｅＮｉはＳｉＯ2を吐出する。これにより、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラム（ＦｅＮｉ）と非磁性材料（ＳｉＯ2）とを含む磁性コラム構造が形成される。本構成においては、ＦｅＮｉコラムの各々が、形状磁化異方性に起因して、垂直方向に磁化容易軸を有することになる。形成されたグラニュラ垂直磁化軟磁性層は、（Ｆｅ50Ｎｉ50）90（ＳｉＯ2）10の組成を有し、飽和磁束密度は０．７Ｔを示した。また、当該軟磁性層について磁化の磁界依存性を測定したところ、当該軟磁性層は図４に示すような特性を示し、当該軟磁性層の保磁力が充分に小さいことを確認した。
【００４９】
次に、スパッタリング法によりグラニュラ垂直磁化軟磁性層上にＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ５ｎｍの第２の非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ/ｍｉｎとした。
【００５０】
次に、スパッタリング法により非磁性層上にＣｏＣｒＰｔ-ＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ２３ｎｍの垂直磁気異方性の記録層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．５Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ/ｍｉｎとした。形成された記録層は、Ｃｏ70Ｃｒ18Ｐｔ12-ＳｉＯ2の組成を有し、保磁力は４．５ｋＯｅを示し、飽和磁束密度は０．４３Ｔを示した。当該記録層について磁化の磁界依存性を測定したところ、当該記録層は図３に示すような依存性を示し、当該記録層の保磁力が充分に大きいことを確認した。
【００５１】
次に、スパッタリング法により記録層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。本工程では、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を６０ｎｍ/ｍｉｎとした。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００５２】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体に対して、オーバーライト特性を調べた。具体的には、まず、ライト電流を３０ｍＡとした単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度４００ｋＦＣＩ（Flux Change per Inch）の信号を記録した後、同一の単磁極ヘッドを使用して更に線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生した。再生に際し、スペクトルアナライザ（アンリツ製）を使用して、２０ｋＦＣＩ記録信号の出力を検出したところ、４３ｄＢであり、良好なオーバーライト特性が得られた。また、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは３μＶｒｍｓであった。一方、線記録密度３００ｋＦＣＩの信号を記録し、当該記録信号を再生する際の媒体ノイズＮｍを測定したところ、６μＶｒｍｓであった。
【００５３】
【比較例１】
第１の非磁性層およびグラニュラ垂直磁化軟磁性層を形成しない以外は実施例１と同様にして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、実施例１と同様にして特性評価を行ったところ、オーバーライト特性については４３ｄＢであった。線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７２ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは３μＶｒｍｓであった。一方、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生する際の媒体ノイズＮｍは１１μＶｒｍｓであった。また、スペクトルアナライザを使用して、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生する際の再生スペクトルを調べたところ、面内磁化軟磁性層に由来するノイズが非常に大きいことが判った。記録信号の線記録密度の大きくなるほど、軟磁性層に由来する媒体ノイズは相対的に大きくなる傾向にあるが、このように、本比較例の磁気記録媒体は、実施例１の磁気記録媒体と比較して、線記録密度３００ｋＦＣＩ程度以上の記録信号の再生の際に媒体ノイズＮｍの増大が顕著となることがわかった。上述の実施例１および比較例１の特性評価の結果から、記録層の直下にグラニュラ垂直磁化軟磁性層が存在する場合には、高線記録密度の信号を記録する場合にも、記録性能を劣化させることなくノイズが不当に大きく上昇しないことが判る。
【００５４】
【実施例２〜４】
＜磁気記録媒体の作製＞
グラニュラ垂直磁化軟磁性層を形成する前に第１の非磁性層であるＣｒ層を酸素に対して暴露した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜４の磁気記録媒体を作製した。酸素の暴露量は、１Ｌないし約０．２分間（実施例２）、１０Ｌないし約２分間（実施例３）、または１００Ｌないし約５分間（実施例４）とした。
【００５５】
グラニュラ垂直磁化軟磁性層においては、磁性コラムの直径に対して当該軟磁性層の厚さ（磁性コラムの高さ）を大きくすれば、垂直磁気異方性が増大する傾向にある。したがって、グラニュラ垂直磁化軟磁性層の厚さを１００ｎｍに設定する場合、層内に形成される磁性コラムの直径を制御することによって、当該軟磁性層がどの程度の垂直磁気異方性を獲得できるのかについて調べることができる。実施例２〜４の磁気記録媒体の作製では、第１の非磁性層（Ｃｒ層）における酸素リッチな表面にスパッタされたＦｅＮｉ（磁性コラム構成材料）がＣｒ層と強固に密着し、Ｃｒ層上のＦｅＮｉの移動は抑制される。その結果、堆積成長するＦｅＮｉからＳｉＯ2（グラニュラ垂直磁化軟磁性層の非磁性領域構成材料）が吐出されて、細い磁性コラムが成長しやすいのである。各実施例の磁気記録媒体について、磁性コラム（ＦｅＮｉ）の直径を調べたところ、実施例２では直径４．５ｎｍ、実施例３では４ｎｍ、実施例４では３ｎｍであった。加えて、実施例２〜４では、このようなコラム径の減少に伴って、磁性コラム間の非磁性領域（ＳｉＯ2）も薄くなったことが確認された。また、実施例２〜４のグラニュラ垂直磁化軟磁性層の飽和磁化の値は全て、約０．７Ｔであり同程度であった。
【００５６】
＜特性評価＞
実施例２〜４の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度３００ｋＦＣＩの信号を記録した後に当該記録信号のを再生した場合の媒体ノイズＮｍを測定した。その結果、実施例２では、２．８μＶｒｍｓであり、実施例３では２．６μＶｒｍｓであり、実施例４では２．４μＶｒｍｓであった。これらの値は、実施例１よりも小さい。このように、グラニュラ垂直磁化軟磁性層における磁性コラムのアスペクト比（高さ／コラム径）を大きくすると、媒体ノイズを低減できることが判った。
【００５７】
【実施例５】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す層構成を有する磁気記録媒体を、実施例１とは異なる工程を含む方法により作製した。具体的には、まず、実施例１と同様にして、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ85Ｚｒ10ＮＢ5、厚さ１００ｎｍ）、第１の非磁性層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）、およびグラニュラ垂直磁化軟磁性層（Ｆｅ50Ｎｉ50−ＳｉＯ2、厚さ：１００ｎｍ、コラム径：５ｎｍ、コラム間の非磁性領域の幅：１ｎｍ）を形成した。
【００５８】
次に、スパッタリング法により、グラニュラ垂直磁化軟磁性層上にＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ１２ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ/ｍｉｎとした。次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上にＦｅ50Ｐｔ50を島状に堆積成長させることによって、直径約５ｎｍの非磁性微粒子を形成した。本スパッタリングでは、ターゲットとしてＦｅ50Ｐｔ50を使用し、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ/ｍｉｎとし、基板温度は室温とした。
【００５９】
次に、非磁性微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において、グラニュラ垂直磁化軟磁性層上の非磁性層と、その上の記録層とが形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。また、本工程では、微粒子の全体が第２の非磁性層内に進入した後は、それ以上にＫｒインオを照射しても当該微粒子は第２の非磁性層にそれ以上入り込むことはなかった。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁化を示した。このようにして形成された記録層の保磁力Ｈｃは７ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．９４Ｔであった。磁化は膜面に対して垂直方向を向いており、垂直磁気異方性を有していた。
【００６０】
＜特性評価＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した後に当該記録信号のを再生したところ、当該信号振幅は０．６７ｍＶであり、８００ｋＦＣＩの媒体ノイズは５μＶｒｍｓであった。したがって、磁気ディスク媒体で一般的に利用される性能評価方法、即ち、孤立マーク（本実施例では２０ｋＦＣＩの信号）の再生信号振幅を高線記録密度の信号（本実施例では８００ｋＦＣＩの信号）を再生する際の媒体ノイズで除した値、Ｓ＠２０ｋＦＣＩ/Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩは４２．５ｄＢであった。
【００６１】
【比較例２】
グラニュラ軟磁性層を形成した後に、ＳｉＯ2を１２ｎｍの厚さで成膜したのに代えてＳｉＯ2を５ｎｍの厚さで成膜することによって第２の非磁性層を形成し、且つ、当該第２の非磁性層上にＦｅ50Ｐｔ50を１００ｎｍの厚さで成膜することによって記録層を形成した後に当該記録層を加熱処理（加熱温度：４００℃、加熱時間：６０秒）した以外は、実施例５と同様にして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、実施例５と同様にしてＳ＠２０ｋＦＣＩ/Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩの値を求めたところ、３８．５ｄＢであった。この結果から、本発明に係る実施例５の磁気記録媒体は、比較例２の磁気記録媒体よりも、媒体ノイズが小さく、記録分解能に優れていることが理解できよう。
【００６２】
【実施例６】
第２の非磁性層の構成材料としてＳｉＯ2に代えてＡｌ2Ｏ3を用い、且つ、イオン照射エネルギーを５００ｋｅＶに代えて６００ｋｅＶとした以外は、実施例５と同様にして、磁気記録媒体を作製した。Ａｌ2Ｏ3は、ＳｉＯ2よりも、融点が高いので、結晶格子を構成する各原子間の結合エネルギーは大きい傾向にある。非磁性材料膜を構成する非磁性材料の原子間結合エネルギーが大きいほど、当該膜内で磁性化する粒子どうしの一体化は阻止または抑制され、従って、小径の磁性粒子を形成するうえでは好適であるといえる。本実施例の磁気記録媒体について、実施例５と同様にして再生特性を調べたところ、実施例５と同様な結果が得られた。
【００６３】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００６４】
（付記１）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、
面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、
前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し、且つ、垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備えることを特徴とする磁気記録媒体。
（付記２）前記第１軟磁性層および前記第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している、付記１に記載の磁気記録媒体。
（付記３）前記記録層および前記第２軟磁性層の間には、非磁性層が介在している、付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）前記非磁性層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化マグネシウムよりなる、付記３に記載の磁気記録媒体。
（付記５）前記第２軟磁性層は、垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有する複数の磁性コラムと非磁性領域とを含む磁性コラム構造を有する、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記６）前記磁性コラムの延び方向長さは、当該磁性コラムの直径より長い、付記５に記載の磁気記録媒体。
（付記７）前記記録層を構成する磁性粒子の粒径に対する、前記磁性コラムの前記直径の比率は、０．５〜０．９５である、付記６に記載の磁気記録媒体。
（付記８）前記記録層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む、付記１から７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記９）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に前記第１軟磁性層を形成するための工程と、
前記第１軟磁性層の上位に前記第２軟磁性層を形成するための工程と、
前記第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置し且つ垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する第２軟磁性層と、を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に前記第１軟磁性層を形成するための工程と、
前記第１軟磁性層の上位に前記第２軟磁性層を形成するための工程と、
前記第２軟磁性層上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録層を形成するための記録層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記非磁性材料は非磁性酸化物である、付記９または１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）前記粒子形成工程では、前記磁性化可能粒子または前記磁性粒子はスパッタリング法により形成される、付記９から１１のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係る垂直磁気記録方式の磁気記録媒体によると、記録時の記録磁界を増大させることによって良好な記録を実現することができるとともに、再生時の媒体ノイズを低減することによって良好な再生を実現することができる。また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法によると、良好な記録および再生を実現することのできる垂直磁気記録媒体の記録層にて小径の磁性粒子を適切に形成することによって、記録分解能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】本発明に係る磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図３】記録層について、磁化の磁界依存性におけるヒステリシスループの一例を表す。
【図４】第２軟磁性層について、磁化の磁界依存性の一例を表す。
【図５】図１に示す磁気記録媒体に対する記録処理の様子を表す。
【図６】図１に示す磁気記録媒体の記録処理後の状態を表す。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図８】図７に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図９】図８に続く工程を表す。
【図１０】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１１】図１０に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【符号の説明】
Ｘ１，Ｘ２ 磁気記録媒体
Ｓ 基板
１１，２１ 記録層
１２，１３ 軟磁性層
１２ａ 磁性コラム
１２ｂ 非磁性領域
１４，１５ 非磁性層
１６ 密着層
１７ 保護膜
Claims (2)
- 垂直磁気異方性を有して相対的に大きな垂直保磁力を有する記録層と、
面内磁気異方性を有する第１軟磁性層と、
垂直方向に延びて垂直磁気異方性を有して相対的に小さな垂直保磁力を有する複数の磁性コラム、および、非磁性領域、を含み、且つ、前記記録層から前記第１軟磁性層までの間に位置する、第２軟磁性層と、
前記第１軟磁性層および前記第２軟磁性層の間に位置する非磁性層と、を備えることを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記磁性コラムの延び方向長さは、当該磁性コラムの直径より長い、請求項１に記載の磁気記録媒体。
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