JP5179833B2 - 垂直磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記憶装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ハードディスクドライブ等に使用される垂直磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記憶装置に関する。
磁気ディスク装置等の磁気記憶装置では、トンネル型磁気抵抗素子を使用した再生ヘッドの適用及び垂直磁気記録媒体の採用により著しく記録密度が増大しているが、更なる記録密度の向上が要求されている。
更なる高記録密度化のためには垂直磁気記録媒体の低ノイズ化が必要である。そこで、磁性粒子の微細化に関する研究及びグラニュラ構造の記録層に関する研究が行われている。グラニュラ構造の記録層では、磁性粒子間の磁気的な結合が非磁性材料により低減されている。しかし、磁性粒子を微細化したり、グラニュラ構造の記録層を採用したりした場合には、熱擾乱に対する安定性が低下してしまい、記録磁化の方向を保つことが困難である。グラニュラ層を構成する材料として、熱擾乱に対して安定な磁気エネルギを有する材料を用いることも考えられるが、この場合には、書き込みの際に外部磁界によって磁化反転を生じさせることが困難になってしまう。つまり、データの上書き（Overwriting）が困難になってしまう。
このように、従来の垂直磁気記録媒体では、オーバーライト特性及び熱安定性の両立が困難となっている。
特許文献１には、グラニュラ構造の磁気記録層間にＲｕからなる非磁性層が設けられた垂直磁気記録媒体が記載されている。このような垂直磁気記録媒体によれば、オーバーライト特性及び熱安定性を向上させることができる。
しかしながら、磁気記録層間の磁気的な結合を良好なものとするためには、非磁性層の厚さを狭い範囲で厳密に制御する必要がある。そして、厚さがこの範囲から外れてしまうと、所望の特性を得ることができなくなる。特に、非磁性層の厚さは０．１ｎｍ程度と極めて薄いため、その厚さの制御は困難である。つまり、非磁性層の厚さのマージンが狭い上に、その厚さの制御が困難であるため、量産に適した技術であるとは言い難い。
本発明の目的は、オーバーライト特性及び熱安定性を両立させることができると共に量産に適した垂直磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記憶装置を提供することにある。
本願発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、以下に示す諸態様に想到した。
磁気記録媒体の一態様には、基板と、前記基板の上方に形成された第１のグラニュラ層と、前記第１のグラニュラ層上に形成され、強磁性元素を含有する非磁性層と、前記非磁性層上に形成された第２のグラニュラ層と、が設けられている。そして、前記第１のグラニュラ層と前記第２のグラニュラ層とが前記非磁性層を介して磁気的に結合している。前記非磁性層は、Ｃｏの割合が２０原子％〜５５原子％のＲｕＣｏ合金からなり、前記非磁性層の厚さは、０．３５ｎｍ以上０．４５ｎｍ以下である。
また、磁気記憶装置の一態様には、上述の垂直磁気記録媒体が設けられている。更に、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドが設けられている。
磁気記録媒体の製造方法の一態様では、基板の上方に、第１のグラニュラ層を形成し、その後、前記第１のグラニュラ層上に、強磁性元素を含有する非磁性層を形成する。次いで、前記非磁性層上に、第２のグラニュラ層を形成する。なお、前記非磁性層として、それを介して前記第１のグラニュラ層と前記第２のグラニュラ層とが磁気的に結合するものを形成する。前記非磁性層は、Ｃｏの割合が２０原子％〜５５原子％のＲｕＣｏ合金からなり、前記非磁性層の厚さは、０．３５ｎｍ以上０．４５ｎｍ以下である。
上記の磁気記録媒体等によれば、第１の強磁性層と第２の強磁性層との間に所定の非磁性層が介在しているため、オーバーライト特性及び熱安定性を両立させることができる。また、非磁性層に強磁性元素が含有されているため、非磁性層の厚さの変動に伴う特性の変化が抑制され、特性が安定しており量産に適した磁気記録媒体が得られる。
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構造を示す断面図である。
本実施形態では、図１に示すように、円板状の非磁性基板３０上に、軟磁性層１、非磁性層２及び軟磁性層３がこの順で積層されている。そして、軟磁性層１、非磁性層２及び軟磁性層３から軟磁性裏打ち層３１が構成されている。
非磁性基板３０としては、例えば、プラスチック基板、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、Ｓｉ基板、アルミニウム合金基板等が用いられる。
軟磁性層１及び３としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及び／又はＮｉを含むアモルファス状又は微結晶構造のものが形成されている。これらの元素に、Ｗ、Ｈｆ、Ｃ、Ｃｒ、Ｂ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｐｄ及び／又はＴａが添加されていてもよい。例えば、アモルファス状又は微結晶構造のＦｅＣｏＮｂＺｒ層、ＣｏＺｒＮｂ層、ＣｏＮｂＴａ層、ＦｅＣｏＺｒＮｂ層、ＦｅＣｏＺｒＴａ層、ＦｅＣｏＢ層、ＦｅＣｏＣｒＢ層、ＮｉＦｅＳｉＢ層、ＦｅＡｌＳｉ層、ＦｅＴａＣ層、ＦｅＨｆＣ層又はＮｉＦｅ層等が挙げられる。特に、記録磁界の集中を考慮すると、飽和磁束密度Ｂｓが１．０Ｔ以上の軟磁性材料の層であることが好ましい。軟磁性層１及び３は、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）等により形成することができる。軟磁性層１及び３の厚さは、例えば２０ｎｍ〜３０ｎｍ程度である。軟磁性層１及び３の厚さが２５ｎｍ未満であると、記録再生特性が十分とはいえない場合が生じうる。また、軟磁性層１及び３の厚さが３０ｎｍを超えると、量産設備を大規模にする必要が生じたり、コストが著しく上昇したりする場合が生じうる。
非磁性層２としては、例えばＲｕ又はＲｕ合金からなる非磁性金属層が形成されている。非磁性層２も、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。非磁性層２の厚さは、軟磁性層１と軟磁性層３との間で反平行の磁気結合が形成される厚さ（例えば０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度）となっている。つまり、軟磁性層１及び３の磁化の方向が互いに反対向きとなっており、軟磁性層１及び３の間に反強磁性的な結合が現れている。なお、非磁性層２の材料として、「S. S. P. Parkin, Phy. Rev. Lett. 67, 3598 (1991)」に記載されているように、Ｒｅ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ又はＶ等を用いてもよい。
このような軟磁性裏打ち層３１では、磁区及び磁壁の形成が抑制される。
軟磁性裏打ち層３１上に、ニッケル合金中間層４が形成されている。ニッケル合金中間層４は、例えば、ＮｉＷ、ＮｉＣｒ又はＮｉＣｒＷからなる。また、これらの合金にＢ又はＣ等の添加物が含まれていてもよい。ニッケル合金中間層４も、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。ニッケル合金中間層４の厚さは、例えば３ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。
ニッケル合金中間層４上に、Ｒｕ中間層５が形成されている。Ｒｕ中間層５は、Ｒｕ又はＲｕ合金からなる。Ｒｕ中間層５も、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。Ｒｕ中間層５の厚さは、例えば１５ｎｍ〜２０ｎｍ程度である。
Ｒｕ中間層５上に、酸化物含有非磁性層６が形成されている。酸化物含有非磁性層６は、例えば酸化物を含有するＣｏＣｒ系合金からなる。酸化物含有非磁性層６も、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。酸化物含有非磁性層６の厚さは、例えば１ｎｍ〜５ｎｍ程度である。
ニッケル合金中間層４、Ｒｕ中間層５及び酸化物含有非磁性層６から非磁性中間層３３が構成されている。主にＲｕ中間層５及び酸化物含有非磁性層６により、軟磁性裏打ち層３１と後述の垂直磁気記録層３２とが互いに磁気的に分離される。また、ニッケル合金中間層４は、Ｒｕ中間層５の結晶配向性を向上させる。
酸化物含有非磁性層６上に、グラニュラ層７、非磁性層８、グラニュラ層９及び連続膜からなる磁性層１０がこの順で積層されている。そして、グラニュラ層７、非磁性層８、グラニュラ層９及び磁性層１０から垂直磁気記録層３２が構成されている。
グラニュラ層７及び９内では、例えば、複数の磁性粒子の間に酸化物が存在する。つまり、複数の磁性粒子が酸化物により互いに分離されている。グラニュラ層７及び９も、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。
グラニュラ層７中の磁性粒子は、例えばＣｏＣｒＰｔ粒子である。この場合、例えば、磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合はグラニュラ層７を構成する全原子の５％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜２５％であり、残部がＣｏとなっている。また、酸化物の体積の割合は、例えば６％〜１３％である。酸化物としては、例えばチタン酸化物、シリコン酸化物、クロム酸化物又はタンタル酸化物が用いられる。酸化物として、これらの複合酸化物が用いられてもよい。グラニュラ層７の厚さは、例えば７ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。
グラニュラ層９中の磁性粒子は、例えばＣｏＣｒＰｔ粒子である。この場合、例えば、磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合はグラニュラ層７を構成する全原子の７％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、残部がＣｏとなっている。また、酸化物の体積の割合は、例えば６％〜１３％である。酸化物としては、例えばチタン酸化物、シリコン酸化物、クロム酸化物又はタンタル酸化物が用いられる。酸化物として、これらの複合酸化物が用いられてもよい。グラニュラ層９の厚さは、例えば５ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。また、グラニュラ層９の磁気異方性磁界（Ｈｋ）はグラニュラ層７の磁気異方性磁界よりも低い。
なお、グラニュラ層７及び９中の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子である必要はなく、ＣｏＣｒＰｔ系合金の磁性粒子が含まれていてもよい。また、Ｐｔ、Ｂ、Ｃｕ及び／又はＴａを含有するＣｏＣｒ系合金の磁性粒子が含まれていてもよい。
非磁性層８としては、例えば強磁性元素を含むＲｕ合金からなる非磁性金属層が形成されている。つまり、Ｃｏ、Ｎｉ及び／又はＦｅとＲｕとの合金が非磁性層８の材料として挙げられる。非磁性層８も、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。非磁性層８の厚さは、グラニュラ層７とグラニュラ層９との間で磁気的な結合が形成される厚さ（例えば０．０５ｎｍ〜１．５ｎｍ）となっている。つまり、グラニュラ層７及び９の間に強磁性的な交換結合が現れている。なお、非磁性層８の材料として、Ｒｅ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ又はＶ等と強磁性元素との合金を用いてもよい。
磁性層１０は、例えばＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＡｇ、ＣｏＣｒＰｔＡｕ、ＣｏＣｒＰｔＴａ及びＣｏＣｒＰｔＮｂ等のＣｏＣｒＰｔ系合金からなる。そして、Ｃｒ原子の割合は磁性層１０を構成する全原子の１７％〜２２％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、残部がＣｏ及び添加元素となっている。磁性層１０には、酸化物は含有されておらず、磁性層１０内では、複数の磁性粒子が互いに密接している。磁性層１０も、例えば、めっき法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。磁性層１０の厚さは、例えば５ｎｍ〜１０ｎｍ程度である。なお、磁性層１０として、結晶化している層又はアモルファス層のいずれを用いてもよい。磁性層１０の磁気異方性磁界はグラニュラ層９の磁気異方性磁界よりも低い。
磁性層１０上に、カーボン保護層１１が形成されている。カーボン保護層１１は、例えばＣＶＤ法等により形成することができる。カーボン保護層１１の厚さは、例えば２．５ｎｍ〜４．５ｎｍ程度である。また、カーボン保護層１１上に、潤滑層１２が形成されている。潤滑層１２は、例えば潤滑剤の塗布により形成されている。潤滑層１２の厚さは、例えば１ｎｍ程度である。
このように構成された垂直磁気記録媒体に対しては、図２に示すような磁気ヘッドを用いて、データの書き込み（記録）及び読み出し（再生）が行われる。垂直磁気記録媒体用の磁気ヘッド２１には、書き込み用の主磁極２２、補助磁極２３及びコイル２４が設けられている。また、読み出し用の磁気抵抗効果素子２５及びシールド２６も設けられている。補助磁極２３は、磁気抵抗効果素子２５に対するシールドとしても機能する。そして、データの書き込み時には、コイル２４に電流が流され、主磁極２２及び補助磁極２３を経由する磁束２７が形成される。この時、主磁極２２から出た磁束２７は記録層６を貫通した後、軟磁性裏打ち層３１を経由した上で補助磁極２３に戻ってくる。従って、垂直磁気記録層３２の磁化が記録ビット毎に、それに垂直な２方向のいずれか（上方向又は下方向）に磁束の向きに応じて変化する。
このように、本実施形態では、垂直磁気記録層３２に、非磁性層８によって互いに磁気的に分離されたグラニュラ層７及び９が設けられている。従って、グラニュラ層７及び９の材料を個別に選択することが可能である。そして、グラニュラ層７及び９の磁気異方性磁界が適切に規定されている。つまり、表面からから離れたグラニュラ層７が高磁気エネルギの材料から構成され、表面に近いグラニュラ層９が低磁気エネルギの材料から構成されている。このため、グラニュラ層７によって記録磁化の安定性が維持される。また、グラニュラ層９の磁化反転が非磁性層８を介してグラニュラ層７に伝播するため、この磁化反転によってグラニュラ層７の磁化反転が補助される。この結果、垂直磁気記録層３２全体として高い磁気異方性磁界を確保しながら、高いオーバーライト特性を得ることができる。つまり、熱安定性及びオーバーライト特性を両立させることができる。更に、グラニュラ層９上に磁性層１０が設けられているため、ＨＤＩ（ハードディスク界面）特性、磁気特性の制御及び電磁変換特性が良好なものとなる。
更に、本実施形態では、非磁性層８が強磁性元素を含有している。このため、強磁性元素を含有していない場合と比較して、後述の実験結果からも明らかなように、非磁性層８の厚さが変化したときの垂直磁気記録層３２全体の磁化反転磁界の変化が緩やかになる。このことは、非磁性層８の厚さが若干変動しても磁化反転磁界が変動しにくいことを意味している。従って、強磁性元素を含有していない場合と比較して、グラニュラ層７及び９間の磁気的な結合を良好なものとすることが可能な非磁性層８の厚さの範囲が広いといえる。また、強磁性元素を含有していない場合と比較して、後述の実験結果からも明らかなように、グラニュラ層７及び９間の磁気的な結合を良好なものとすることが可能な非磁性層８の厚さが大きくなる。従って、非磁性層８の厚さの制御が容易になる。これらのことから、本実施形態によれば、熱安定性及びオーバーライト特性が優れ、量産に適した垂直磁気記録媒体が得られる。
なお、非磁性層８の厚さは、その組成に応じて変化するが、量産性を考慮すると、０．０５ｎｍ以上とすることが好ましく、０．３５ｎｍ以上とすることがより好ましい。非磁性層８の厚さが０．０５ｎｍ未満の場合、その厚さの制御が容易でなくなることがある。そして、厚さの制御は０．３５ｎｍ以上の場合に特に容易になる。一方、非磁性層８の厚さが０．４５ｎｍを超えても特性の変化が少なく、材料の無駄につながることがある。
上述の垂直磁気記録媒体を製造する場合には、非磁性基板３０上に、上述の各層を順次形成すればよい。更に、潤滑層１２の形成後に、研磨テープ等を用いて表面突起及び異物等を除去することが好ましい。
このような製造方法によれば、熱安定性及びオーバーライト特性が両立し、更に量産に適した垂直磁気記録媒体が得られる。
ここで、上述の実施形態に係る垂直磁気記録媒体を備えた磁気記憶装置の一例であるハードディスクドライブについて説明する。図３は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の内部の構成を示す図である。
このハードディスクドライブ１００のハウジング１０１には、回転軸１０２に装着されて回転する磁気ディスク１０３と、磁気ディスク１０３に対して情報記録及び情報再生を行う磁気ヘッドが搭載されたスライダ１０４と、スライダ１０４を保持するサスペンション１０８と、サスペンション１０８が固着されてアーム軸１０５を中心に磁気ディスク１０３表面に沿って移動するキャリッジアーム１０６と、キャリッジアーム１０６を駆動するアームアクチュエータ１０７とが収容されている。磁気ディスク１０３として、上述の実施形態に係る垂直磁気記録媒体が用いられている。
なお、ここまでの説明は垂直磁気記録媒体についてのものであるが、本願発明を水平磁気記録媒体に適用することも可能である。また、非磁性層８により互いに結合する強磁性層がグラニュラ層である必要はない。
次に、本願発明者らが行った実験について説明する。
（第１の実験）
第１の実験では、実施例として上述の実施形態に沿って４個の試料を作製し、また、参考例Ａとして実施例から非磁性層８を除いた１個の試料を作製した。また、参考例Ｂとして実施例における非磁性層８の代わりにＲｕのみからなる非磁性層を用いた４個の試料を作製した。つまり、参考例Ｂの構造は、特許文献１に記載された従来の垂直磁気記録媒体に磁性層１０を加えたような構造である。なお、各層の厚さは、表１の通りとした。また、実施例における非磁性層８としては、Ｃｏ濃度が３５原子％のＲｕＣｏ合金層を用いた。
第１の実験では、実施例として上述の実施形態に沿って４個の試料を作製し、また、参考例Ａとして実施例から非磁性層８を除いた１個の試料を作製した。また、参考例Ｂとして実施例における非磁性層８の代わりにＲｕのみからなる非磁性層を用いた４個の試料を作製した。つまり、参考例Ｂの構造は、特許文献１に記載された従来の垂直磁気記録媒体に磁性層１０を加えたような構造である。なお、各層の厚さは、表１の通りとした。また、実施例における非磁性層８としては、Ｃｏ濃度が３５原子％のＲｕＣｏ合金層を用いた。
そして、これらの試料の保磁力Ｈｃ、磁化反転磁界Ｈｓ、ライトコア幅、分解能、オーバーライト特性、サイドイレーズ指数及びＶＴＭ（Viterbi Trellis Margin）を測定した。この結果を表２に示す。ライトコア幅は、情報を正確に記録することができるトラックの幅を示しており、この値が小さいほど、高いトラック密度での記録が可能であることを示す。オーバーライト特性は、１２４ｋＢＰＩ（キロビット／インチ）で書き込んだ場合に読み取られる信号と４９５ｋＢＰＩで書き込んだ場合に読み取られる信号との比から評価した。そして、この値が−４０ｄＢに近いほど、オーバーライト特性が良好であることを示す。サイドイレーズ指数は、０に近いほどサイドイレーズが生じにくいこと示す。ＶＴＭは、Ｖｉｔｅｒｂｉ復調法によりエラー訂正された信号の誤り率を示し、エラーレートに比例する。
表２に示すように、実施例では、参考例Ａよりも良好で、なおかつ参考例Ｂと同程度の電磁変換特性が得られた。このことから、非磁性層８の材料に強磁性元素が含まれていても、含まれていない場合と比較して電磁変換特性が低下することはないといえる。
（第２の実験）
第２の実験では、グラニュラ層間の非磁性層の厚さと磁化反転磁界Ｈｓとの関係について調査した。この結果を図４に示す。図４中の□は、Ｃｏ濃度が３５原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、○は、Ｒｕ層を非磁性層とした試料（参考例Ｂ）の結果を示す。また、縦軸の値は、非磁性層が存在しない試料（参考例Ａ）の磁化反転磁界で規格化した値である。
第２の実験では、グラニュラ層間の非磁性層の厚さと磁化反転磁界Ｈｓとの関係について調査した。この結果を図４に示す。図４中の□は、Ｃｏ濃度が３５原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、○は、Ｒｕ層を非磁性層とした試料（参考例Ｂ）の結果を示す。また、縦軸の値は、非磁性層が存在しない試料（参考例Ａ）の磁化反転磁界で規格化した値である。
図４に示すように、Ｒｕ65Ｃｏ35を用いた試料（実施例）における磁化反転磁界の変化は、Ｒｕを用いた試料（参考例Ｂ）におけるものよりも緩やかになった。このことは、実施例では、製造過程において非磁性層の厚さに変動が生じても、磁化反転磁界がその影響を受けにくいことを示している。つまり、実施例の磁化反転磁界の安定性が高く、量産に好適であるといえる。
また、磁化反転磁界が極小となる非磁性層の厚さが、実施例において参考例Ｂよりも厚かった。このことは、グラニュラ層間の交換結合が切れる厚さが、実施例において参考例Ｂよりも厚いことを意味している。このため、好ましい結合を確保するための厚さが、実施例において参考例Ｂよりも厚く、所望の厚さの非磁性層を得やすいといえる。
（第３の実験）
第３の実験では、グラニュラ層間の非磁性層の厚さを０．３６ｎｍに固定し、ライトコア幅とＶＴＭとの関係について調査した。この結果を図５に示す。図５中の○は、Ｃｏ濃度が２０原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、△は、Ｃｏ濃度が３５原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、□は、Ｃｏ濃度が６０原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、◇は、Ｒｕ層を非磁性層とした試料（参考例Ｂ）の結果を示す。また、横軸及び縦軸の値は、非磁性層が存在しない試料（参考例Ａ）のライトコア幅、ＶＴＭとの差を表している。
第３の実験では、グラニュラ層間の非磁性層の厚さを０．３６ｎｍに固定し、ライトコア幅とＶＴＭとの関係について調査した。この結果を図５に示す。図５中の○は、Ｃｏ濃度が２０原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、△は、Ｃｏ濃度が３５原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、□は、Ｃｏ濃度が６０原子％のＲｕＣｏ合金層を非磁性層とした試料（実施例）の結果を示し、◇は、Ｒｕ層を非磁性層とした試料（参考例Ｂ）の結果を示す。また、横軸及び縦軸の値は、非磁性層が存在しない試料（参考例Ａ）のライトコア幅、ＶＴＭとの差を表している。
図５に示すように、Ｒｕ80Ｃｏ20又はＲｕ65Ｃｏ35を用いた試料（実施例）においてＲｕを用いた試料（参考例Ｂ）と同程度の結果が得られた。また、Ｒｕ40Ｃｏ60を用いた試料（実施例）では、参考例Ｂと比較するとややＶＴＭが高くなったものの、所望の特性は得られた。この結果から、ＲｕＣｏ合金を用いる場合、Ｃｏの割合は２０原子％〜５５原子％がとすることが好ましい。
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
基板と、
前記基板の上方に形成された第１の強磁性層と、
前記第１の強磁性層上に形成され、強磁性元素を含有する非磁性層と、
前記非磁性層上に形成された第２の強磁性層と、
を有し、
前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層とが前記非磁性層を介して磁気的に結合していることを特徴とする磁気記録媒体。
基板と、
前記基板の上方に形成された第１の強磁性層と、
前記第１の強磁性層上に形成され、強磁性元素を含有する非磁性層と、
前記非磁性層上に形成された第２の強磁性層と、
を有し、
前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層とが前記非磁性層を介して磁気的に結合していることを特徴とする磁気記録媒体。
（付記２）
前記非磁性層はＲｕ合金からなることを特徴とする付記１に記載の磁気記録媒体。
前記非磁性層はＲｕ合金からなることを特徴とする付記１に記載の磁気記録媒体。
（付記３）
前記非磁性層は前記強磁性元素としてコバルト、ニッケル及び鉄からなる群から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする付記２に記載の磁気記録媒体。
前記非磁性層は前記強磁性元素としてコバルト、ニッケル及び鉄からなる群から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする付記２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）
前記非磁性層は前記強磁性元素としてコバルトを２０原子％乃至５５原子％含有することを特徴とする付記２に記載の磁気記録媒体。
前記非磁性層は前記強磁性元素としてコバルトを２０原子％乃至５５原子％含有することを特徴とする付記２に記載の磁気記録媒体。
（付記５）
前記第１の強磁性層は、複数の第１の磁性粒子及び前記複数の第１の磁性粒子を互いに分離する第１の酸化物を有し、
前記第２の強磁性層は、複数の第２の磁性粒子及び前記複数の第２の磁性粒子を互いに分離する第２の酸化物を有することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
前記第１の強磁性層は、複数の第１の磁性粒子及び前記複数の第１の磁性粒子を互いに分離する第１の酸化物を有し、
前記第２の強磁性層は、複数の第２の磁性粒子及び前記複数の第２の磁性粒子を互いに分離する第２の酸化物を有することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
（付記６）
前記第１の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第１の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第１のグラニュラ層を構成する全原子の５％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜２５％であり、
前記第１のグラニュラ層中の前記第１の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であることを特徴とする付記５に記載の磁気記録媒体。
前記第１の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第１の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第１のグラニュラ層を構成する全原子の５％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜２５％であり、
前記第１のグラニュラ層中の前記第１の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であることを特徴とする付記５に記載の磁気記録媒体。
（付記７）
前記第２の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第２の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第２のグラニュラ層を構成する全原子の７％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、
前記第２のグラニュラ層中の前記第２の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であることを特徴とする付記５又は６に記載の磁気記録媒体。
前記第２の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第２の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第２のグラニュラ層を構成する全原子の７％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、
前記第２のグラニュラ層中の前記第２の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であることを特徴とする付記５又は６に記載の磁気記録媒体。
（付記８）
前記第１の酸化物及び前記第２の酸化物は、チタン酸化物、シリコン酸化物、クロム酸化物及びタンタル酸化物からなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
前記第１の酸化物及び前記第２の酸化物は、チタン酸化物、シリコン酸化物、クロム酸化物及びタンタル酸化物からなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
（付記９）
前記非磁性層の厚さは、０．０５ｎｍ乃至１．５ｎｍであることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
前記非磁性層の厚さは、０．０５ｎｍ乃至１．５ｎｍであることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
（付記１０）
前記基板と前記第１の強磁性層との間に設けられた軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層と、前記第１の強磁性層、前記非磁性層及び前記第２の強磁性層を含む記録層とを磁気的に分離する非磁性中間層と、
を有することを特徴とする付記１乃至９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
前記基板と前記第１の強磁性層との間に設けられた軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層と、前記第１の強磁性層、前記非磁性層及び前記第２の強磁性層を含む記録層とを磁気的に分離する非磁性中間層と、
を有することを特徴とする付記１乃至９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
（付記１１）
前記軟磁性裏打ち層は、
第１の軟磁性層と、
前記第１の軟磁性層上に形成された第２の非磁性層と、
前記第２の非磁性層上に形成された第２の軟磁性層と、
を有することを特徴とする付記１０に記載の磁気記録媒体。
前記軟磁性裏打ち層は、
第１の軟磁性層と、
前記第１の軟磁性層上に形成された第２の非磁性層と、
前記第２の非磁性層上に形成された第２の軟磁性層と、
を有することを特徴とする付記１０に記載の磁気記録媒体。
（付記１２）
基板の上方に、第１の強磁性層を形成する工程と、
前記第１の強磁性層上に、強磁性元素を含有する非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層上に、第２の強磁性層を形成する工程と、
を有し、
前記非磁性層として、それを介して前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層とが磁気的に結合するものを形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
基板の上方に、第１の強磁性層を形成する工程と、
前記第１の強磁性層上に、強磁性元素を含有する非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層上に、第２の強磁性層を形成する工程と、
を有し、
前記非磁性層として、それを介して前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層とが磁気的に結合するものを形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）
前記非磁性層として、Ｒｕ合金層を形成することを特徴とする付記１２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記非磁性層として、Ｒｕ合金層を形成することを特徴とする付記１２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１４）
前記非磁性層として、前記強磁性元素としてコバルト、ニッケル及び鉄からなる群から選択された少なくとも１種を含有するものを形成することを特徴とする付記１３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記非磁性層として、前記強磁性元素としてコバルト、ニッケル及び鉄からなる群から選択された少なくとも１種を含有するものを形成することを特徴とする付記１３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１５）
前記非磁性層として、前記強磁性元素としてコバルトを２０原子％乃至５５原子％含有するものを形成することを特徴とする付記１３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記非磁性層として、前記強磁性元素としてコバルトを２０原子％乃至５５原子％含有するものを形成することを特徴とする付記１３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１６）
前記第１の強磁性層として、複数の第１の磁性粒子及び前記複数の第１の磁性粒子を互いに分離する第１の酸化物を有するものを形成し、
前記第２の強磁性層として、複数の第２の磁性粒子及び前記複数の第２の磁性粒子を互いに分離する第２の酸化物を有するものを形成することを特徴とする付記１２乃至１５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記第１の強磁性層として、複数の第１の磁性粒子及び前記複数の第１の磁性粒子を互いに分離する第１の酸化物を有するものを形成し、
前記第２の強磁性層として、複数の第２の磁性粒子及び前記複数の第２の磁性粒子を互いに分離する第２の酸化物を有するものを形成することを特徴とする付記１２乃至１５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１７）
前記第１の強磁性層として、
前記第１の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第１の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第１のグラニュラ層を構成する全原子の５％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜２５％であり、
前記第１のグラニュラ層中の前記第１の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であるものを形成することを特徴とする付記１６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記第１の強磁性層として、
前記第１の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第１の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第１のグラニュラ層を構成する全原子の５％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜２５％であり、
前記第１のグラニュラ層中の前記第１の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であるものを形成することを特徴とする付記１６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１８）
前記第２の強磁性層として、
前記第２の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第２の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第２のグラニュラ層を構成する全原子の７％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、
前記第２のグラニュラ層中の前記第２の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であるものを形成することを特徴とする付記１６又は１７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記第２の強磁性層として、
前記第２の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第２の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第２のグラニュラ層を構成する全原子の７％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、
前記第２のグラニュラ層中の前記第２の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であるものを形成することを特徴とする付記１６又は１７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１９）
前記非磁性層の厚さを、０．０５ｎｍ乃至１．５ｎｍとすることを特徴とする付記１２乃至１８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記非磁性層の厚さを、０．０５ｎｍ乃至１．５ｎｍとすることを特徴とする付記１２乃至１８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記２０）
付記１乃至１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対して情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドと、
を有することを特徴とする磁気記憶装置。
付記１乃至１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対して情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドと、
を有することを特徴とする磁気記憶装置。
１、３：軟磁性層
２：非磁性層
４：ニッケル合金中間層
５：Ｒｕ中間層
６：酸化物含有非磁性層
７：グラニュラ層
８：非磁性層
９：グラニュラ層
１０：磁性層
１１：カーボン保護層
１２：潤滑層
３０：非磁性基板
３１：軟磁性裏打ち層
３２：垂直磁気記録層
３３：非磁性中間層
２：非磁性層
４：ニッケル合金中間層
５：Ｒｕ中間層
６：酸化物含有非磁性層
７：グラニュラ層
８：非磁性層
９：グラニュラ層
１０：磁性層
１１：カーボン保護層
１２：潤滑層
３０：非磁性基板
３１：軟磁性裏打ち層
３２：垂直磁気記録層
３３：非磁性中間層
Claims (10)
- 基板と、
前記基板の上方に形成された第１のグラニュラ層と、
前記第１のグラニュラ層上に形成され、強磁性元素を含有する非磁性層と、
前記非磁性層上に形成された第２のグラニュラ層と、
を有し、
前記第１のグラニュラ層と前記第２のグラニュラ層とが前記非磁性層を介して磁気的に結合しており、
前記非磁性層は、Ｃｏの割合が２０原子％〜５５原子％のＲｕＣｏ合金からなり、
前記非磁性層の厚さは、０．３５ｎｍ以上０．４５ｎｍ以下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 前記非磁性層のＣｏの割合は３５原子％〜５５原子％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記第１のグラニュラ層は、複数の第１の磁性粒子及び前記複数の第１の磁性粒子を互いに分離する第１の酸化物を有し、
前記第２のグラニュラ層は、複数の第２の磁性粒子及び前記複数の第２の磁性粒子を互いに分離する第２の酸化物を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直磁気記録媒体。 - 前記第１の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第１の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第１のグラニュラ層を構成する全原子の５％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜２５％であり、
前記第１のグラニュラ層中の前記第１の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であることを特徴とする請求項３に記載の垂直磁気記録媒体。 - 前記第２の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第２の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第２のグラニュラ層を構成する全原子の７％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、
前記第２のグラニュラ層中の前記第２の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であることを特徴とする請求項３又は４に記載の垂直磁気記録媒体。 - 基板の上方に、第１のグラニュラ層を形成する工程と、
前記第１のグラニュラ層上に、強磁性元素を含有する非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層上に、第２のグラニュラ層を形成する工程と、
を有し、
前記非磁性層として、それを介して前記第１のグラニュラ層と前記第２のグラニュラ層とが磁気的に結合するものを形成し、
前記非磁性層は、Ｃｏの割合が２０原子％〜５５原子％のＲｕＣｏ合金からなり、
前記非磁性層の厚さは、０．３５ｎｍ以上０．４５ｎｍ以下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 前記第１のグラニュラ層として、複数の第１の磁性粒子及び前記複数の第１の磁性粒子を互いに分離する第１の酸化物を有するものを形成し、
前記第２のグラニュラ層として、複数の第２の磁性粒子及び前記複数の第２の磁性粒子を互いに分離する第２の酸化物を有するものを形成することを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 前記第１のグラニュラ層として、
前記第１の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第１の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第１のグラニュラ層を構成する全原子の５％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜２５％であり、
前記第１のグラニュラ層中の前記第１の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であるものを形成することを特徴とする請求項７に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 前記第２のグラニュラ層として、
前記第２の磁性粒子はＣｏＣｒＰｔ粒子であり、
前記第２の磁性粒子に含まれるＣｒ原子の割合は前記第２のグラニュラ層を構成する全原子の７％〜１５％であり、Ｐｔ原子の割合は１１％〜１７％であり、
前記第２のグラニュラ層中の前記第２の酸化物の体積の割合は６％〜１３％であるものを形成することを特徴とする請求項７又は８に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対して情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドと、
を有することを特徴とする磁気記憶装置。
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