JP5569213B2

JP5569213B2 - 垂直磁気記録媒体

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Publication number: JP5569213B2
Application number: JP2010166706A
Authority: JP
Inventors: 孔之久保木
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2030-07-26
Also published as: US8617727B2; JP2012027989A; US20120021254A1

Description

本発明は各種磁気記録装置に搭載する垂直磁気記録媒体に関する。より詳細には、コンピュータ、ＡＶ機器等の外部記憶装置として用いられるハードディスクドライブに搭載される、高密度磁気記録が実現可能な垂直磁気記録媒体に関する。

近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）として用いられる磁気記録媒体は、さらなる高記録密度化を達成するため、垂直磁気記録方式が採用されている。
垂直磁気記録媒体は、主に硬質磁性材料の磁気記録層と、磁気記録層を目的の方向に配向させるためのシード層、磁気記録層の表面を保護する保護層、および磁気記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。

垂直磁気記録方式では、垂直磁気記録媒体に記録された記録ビットは、隣接する記録ビットの反磁界の影響により、高記録密度であるほど残留磁化の大きさが安定するという利点がある。その結果、垂直磁気記録媒体は、優れた熱揺らぎ耐性を実現することもできる。
また、垂直磁気記録媒体には、基板と磁気記録層との間に軟磁性材料からなる軟磁性裏打ち層が配設される。これにより、軟磁性裏打ち層は、磁気ヘッドから発生される磁界を急峻に引き込むため、磁界勾配が小さくなり、信号の書き広がりの影響も低減される。

垂直磁気記録媒体の更なる高記録密度を実現するためには、磁性結晶粒の微細化、およびその分離性向上、ならびに磁性層の磁化容易軸であるｃ軸の配向分散Δθ５０の減少などが必要である。これらの諸条件を満たすために有効な手段としては、以下の技術が開示されている。

特許文献１には、Ｒｕ中間層下に配向制御層としてＮｉＣｒまたはＮｉＣｕを主成分とする非磁性材料を用いることで、配向分散Δθ５０の減少が実現できることが開示されている。特許文献２には、配向制御層としてＣｕＴｉシード層を用いる事によって薄い膜厚であっても配向分散Δθ５０の減少が実現できることが開示されている。特許文献３には、磁性層の下層の中間層としてＮｉＦｅＣｒを用いることで、磁気記録層の配向性を改善できることが開示されている。特許文献４には、その他の材料を用いた例として、シード層にＦｅＣｏＢを用いた例が開示されている。

特開２００８−３４０６０号公報特開２０１０−４４８４２号公報特開２００２−３５８６１７号公報特開２００８−８４４１３号公報

このように、垂直磁気記録媒体の記録密度を向上させるための技術として多くの提案がなされている。しかしながら、垂直磁気記録媒体の特性は、積層される各層の成分、組成、および積層順序などの諸事項に依存し、従来提案されている技術においては、これら諸事項の全てを好適化しているとはいえず、故に媒体特性は一長一短である。このため、近年においては、垂直磁気記録媒体の特性のさらなる改善が要請されている。

垂直磁気記録媒体の信号出力の増大およびノイズの低減によって高いＳ／Ｎを実現するためには、磁気記録層の配向分散を可能な限り小さくする必要がある。前記に加え、磁気記録媒体の低ノイズ化のためには、磁気記録層の結晶粒径を縮小することが必要である。

更に、シード層または中間層は、その上に形成される磁気記録層の結晶性、配向性および結晶粒径などを制御する機能を有しており、磁気記録層の特性に影響を及ぼすことが知られている。したがって、磁気記録層材料の結晶粒径を低減させるためには、シード層または中間層の結晶粒径を縮小することが有効である。しかしながら、シード層または中間層の膜厚を減少させた場合、磁気記録層材料の結晶配向性の低下、磁性結晶粒間の磁気的分離の阻害が起り、磁気記録層の磁気特性が低下することが知られている。以上の点を考慮すると、シード層または中間層は、単に膜厚を減少させるのではなく、磁気記録層の磁気特性を維持ないし向上させると同時に、膜厚の減少を行う必要がある。

したがって、本発明の目的は、磁気記録層の配向分散低減および結晶粒径微細化と同時に、シード層および中間層の膜厚の低減を可能とし、それによって低ノイズ化、Ｓ／Ｎ向上など、性能向上を可能とする垂直磁気記録媒体を提供することである。

このような状況に鑑み、本発明者らは鋭意検討を進めた結果、シード層、第１非磁性中間層、第２非磁性中間層を順次積層して非磁性中間層を２層に分割するとともに、ｆｃｃ（面心立法格子）構造を有するシード層材料を用いることによって、磁気記録層の配向性を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

本発明に係る垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、シード層、第１非磁性中間層、第２非磁性中間層、グラニュラー磁気記録層、交換結合力制御層、非グラニュラー磁気記録層、保護膜、および潤滑層を備える垂直磁気記録媒体であって、前記シード層が、必須成分としてＮｉＦｅＣｒＭｏを備え、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｔｉから選択される少なくとも１種類を含み、ｆｃｃ構造を有する材料で構成され、前記第１非磁性中間層が、ＣｏＣｒＭｏもしくはＣｏＣｒＭｏＲｕを含む合金で構成され、第２非磁性中間層が、ＲｕもしくはＲｕＷを含む合金で構成されている事を特徴とする。

本発明の垂直磁気記録媒体においては、前記シード層のＣｒ濃度が３〜２０ａｔ％の範囲である事が好ましく、Ｆｅ濃度が３〜１０ａｔ％の範囲である事が好ましく、更にＭｏ濃度が２〜８ａｔ％の範囲である事が好ましい。更に前記シード層の膜厚が、２〜１０ｎｍであることが好ましい。前記シード層の飽和磁化（Ｍｓ）は０〜３００ｅｍｕ／ｃｃの範囲であることが好ましい。また、前記非磁性中間層が材料の異なる２種類の層から構成され、１層目（第１非磁性中間層）と２層目（第２非磁性中間層）を含めた膜厚が１０〜３０ｎｍの範囲である事が好ましい。

本発明の垂直磁気記録媒体は、シード層の構成材料と濃度の最適化を図り、非磁性中間層を２層化することで、磁気記録層の配向性を高めることができる。すなわち、本発明の垂直磁気記録媒体は、シード層および第１、第２非磁性中間層を構成要素とするとともに、これらの層の材料を好適に選択することで、磁気記録層の優れた配向性を実現し、これにより良好な電磁変換特性を得て、高記録密度特性を実現することができるものである。

本発明の垂直磁気記録媒体の層構成を示す断面模式図である。

以下に、本発明の垂直磁気記録媒体を、図面に従い詳細に説明する。
図１は、本発明の垂直磁気記録媒体を示す断面図である。前記垂直磁気記録媒体は、非磁性基板１０１上に、軟磁性裏打ち層１０２、シード層１０３、第１非磁性中間層１０４、第２非磁性中間層１０５、グラニュラー磁気記録層１０６、交換結合力制御層１０７、非グラニュラー磁気記録層１０８、保護層１０９、および潤滑層１１０をこの順に備えている。

非磁性基板１０１としては、通常の磁気記録媒体に用いられる、表面が平滑である様々な基板を利用することができる。例えば、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金、強化ガラス、および結晶化ガラス等を用いることができるのみならず、シリコン基板を用いることもできる。

非磁性基板１０１は、他の構成要素１０２〜１１０を形成する前に洗浄しておくことが好ましい。洗浄は、ブラシを用いたスクラブ方式、高圧水噴射方式、アルカリ洗剤への浸漬方式などにより行うことができる。また、これらの方式による洗浄を行った後、更に紫外線照射を行うことができる。

軟磁性裏打ち層１０２は、非磁性基板１０１上に設けられ、情報の記録時に磁気ヘッドから発生する磁束の広がりを防止すべく、垂直方向の磁界を十分に確保する役割を担う構成要素である。軟磁性裏打ち層１０２の材料としては、Ｎｉ合金、Ｆｅ合金、Ｃｏ合金を用いることができる。特に、非晶質のＣｏＺｒＮｂ，ＣｏＴａＺｒ，ＣｏＴａＺｒＮｂ，ＣｏＦｅＺｒＮｂ，ＣｏＦｅＮｉＺｒＮｂ，ＣｏＦｅＴａＺｒＮｂ，ＣｏＦｅＴａＺｒなどを用いることにより、良好な電磁変換特性を得ることができる。

軟磁性裏打ち層１０２の膜厚は、情報の記録に使用する磁気ヘッドの構造および／または特性に応じて適宜設計変更することができるが、生産性を考慮した場合には、１０〜１００ｎｍの膜厚で用いることが好ましい。１０ｎｍ以上とすることで、十分な垂直方向の磁界を確保できる一方、１００ｎｍ以下とすることで、生産性を向上できる。

シード層１０３は、当該層の上層として形成する第１非磁性中間層１０４の配向性および粒径を好適に制御し、更に第２非磁性中間層１０５の配向性を好適に制御し、その結果としてグラニュラー磁気記録層１０６の良好な垂直配向性を実現するために配設する構成要素である。

シード層１０３にこのような役割を十分に発揮させるためには、その結晶構造がｆｃｃ（面心立方格子）構造であることが好ましい。これは、第１非磁性中間層１０４と第２非磁性中間層１０５並びにグラニュラー磁気記録層１０６と非グラニュラー磁気記録層１０８の結晶構造が原子の最密充填構造（充填率７４％）の一種であるｈｃｐ（六方最密充填）構造であるため、これら層１０４，１０５の下層に位置するシード層１０３の結晶構造も原子の最密充填構造の一種であるｆｃｃ構造とすることにより、前記二つの中間層１０４，１０５並びに前記二つの磁気記録層１０６，１０８の良好な配向性が得られるからである。

シード層１０３に用いるｆｃｃ構造の材料としては、ＮｉＦｅＣｒＭｏが用いられ、更にＣｏ，Ｓｉ，Ｔｉから選択される少なくとも一種を含む材料を利用できる。例えば、ＮｉＦｅＣｒＭｏＴｉ，ＮｉＦｅＣｒＭｏＳｉ，ＮｉＦｅＣｏＣｒＭｏ，ＮｉＦｅＣｏＣｒＭｏＴｉ等を用いることができる。なお、ここで選択されるＣｏ，Ｓｉ，Ｔｉは粒径微細化の効果があると考えられているものである。

シード層１０３の膜厚は、前記磁気記録層１０６，１０８の磁気特性および／または電磁変換特性が所望の値になるように適宜設計変更することができるが、特に、２〜１０ｎｍとすることが好ましい。２ｎｍ以上とすることで、シード層１０３の結晶性を十分に確保することができ、シード層１０３上に配設する各層１０４〜１０８の優れた配向性を実現し、その結果として前記垂直磁気記録媒体の良好なＳ／Ｎ比（ＳｉｇｎａｌＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）を得ることができる。一方、１０ｎｍ以下とすることで、シード層１０３の粒径が過大となることを抑制し、シード層１０３上に配設する各層１０４〜１０８の粒径の肥大化も順次抑制することができ、良好なＳ／Ｎ比を得ることができる。

シード層１０３の飽和磁化（Ｍｓ）は０〜３００ｅｍｕ／ｃｃであることが好ましい。Ｍｓを３００ｅｍｕ／ｃｃ以下とすることでシード層の磁化がノイズ源とならずに書き込み性を改善できる。Ｍｓが３００ｅｍｕ／ｃｃより大きい場合は、書き込み性はより改善されるが、シード層からのノイズにより、Ｓ／Ｎ比が劣化してしまう。

前記中間層１０４，１０５は、前記磁気記録層１０６，１０８の配向性を向上させるとともに、これらの層１０６，１０８の粒径を制御するために配設する構成要素である。該中間層のこのような役割を十分に発揮させるには、上記のように中間層を２層化して形成して達成できる。１層目の第１非磁性中間層１０４がＣｏＣｒＭｏもしくはＣｏＣｒＭｏＲｕを含む合金で構成される。２層目の第２非磁性中間層１０５は、ＲｕもしくはＲｕＷを含む合金で構成される。

上記のごとく中間層を２層化する事で、中間層を単層で用いた同じ膜厚の場合よりも、２層化して形成した場合の二つの中間層それぞれの膜厚を薄くできるため、粒径を微細化し易い効果がある。前記中間層１０４，１０５を合わせた膜厚は、１０〜３０ｎｍとすることが好ましい。１０ｎｍ以上とすることにより、中間層１０４，１０５の良好な結晶性が得られることで優れた配向性を実現することが出来て、中間層１０４，１０５上に配設される磁気記録層１０６，１０８の優れた配向性および優れた結晶粒の分離性が得られる。

一方、前記中間層１０４，１０５を合わせた膜厚を３０ｎｍ以下とすることにより、中間層１０４，１０５の粒径の肥大化を抑制することで、前記磁気記録層１０６，１０８の粒径の肥大化も抑制され、その結果、磁気記録媒体１０６，１０８のノイズ低減に起因した優れたＳ／Ｎ比を得ることができる。

グラニュラー磁気記録層１０６は、情報を記録するために配設する構成要素である。グラニュラー磁気記録層１０６は、垂直磁気記録媒体の構成要素として用いる場合、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向している必要がある。具体的には、ｈｃｐ（０００２）面が基板面に平行に配向していることが好ましい。磁気記録層１０６は、Ｃｏ基合金からなる強磁性結晶粒を、酸化物を主成分とする非磁性結晶粒が囲むいわゆるグラニュラー構造を呈することが好ましい。グラニュラー構造とすることにより、前記磁気記録層１０６の電磁変換特性を十分に担保し、磁気記録媒体のノイズ低減に起因した優れたＳ／Ｎ比を得ることができる。ここで、「酸化物を主成分とする」とは、他の成分を微量に含有することを妨げない意であり、酸化物が非磁性結晶粒の概ね９０モル％以上の比率で存在することを意味する。

前記強磁性結晶粒を構成するＣｏ基合金としては、ＣｏＰｔＣｒ，ＣｏＰｔ，ＣｏＰｔＳｉ，ＣｏＰｔＣｒＢなどのＣｏＰｔ基合金、ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＴａＰｔなどのＣｏＣｒ基合金等が挙げられる。中でも、ＣｏＰｔ基合金は、磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）を高く設定することができる点で好ましい。

前記非磁性結晶粒を構成する酸化物としては、上記のＣｏ基合金の強磁性結晶粒を磁気的に分離する性能が高いＳｉＯ₂，Ｃｒ₂Ｏ₃，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃などが挙げられる。中でも、ＳｉＯ₂は、上記Ｃｏ基合金からなる強磁性結晶粒を磁気的に分離する性能が優れている点で好ましい。

交換結合力制御層１０７は、グラニュラー磁気記録層１０６と非グラニュラー磁気記録層１０８の間に設けて交換結合エネルギーを弱めることで、熱安定性をほとんど劣化させずに反転磁界を低減させ、書き込み特性を改善させる層である。

前記交換結合力制御層の材料としては、Ｒｕ，ＲｕＣｏ，ＲｕＣｒ、ＮｉＣｒ等が挙げられる。交換結合力制御層の膜厚は、用いる材料により最適膜厚が異なるが、０．０７〜０．８ｎｍの範囲で用いることが好ましい。０．０７ｎｍより薄い場合は、グラニュラー磁気記録層１０６と非グラニュラー磁気記録層１０８が強磁性結合して、書き込み特性が劣化する。また、０．８ｎｍより厚い場合は、グラニュラー磁気記録層１０６と非グラニュラー磁気記録層１０８との磁気的な結合が切れてしまうため、熱安定性が劣化する。

非グラニュラー磁気記録層１０８は、磁気記録媒体の優れた耐久性を担保するのみならず、磁気記録層１０６，１０８全体の磁気特性を好適に制御するために交換結合力制御層１０７上に配設する構成要素である。非グラニュラー磁気記録層１０８は、垂直磁気記録媒体の構成要素として用いる場合、Ｃｏ基合金からなる強磁性結晶粒と、金属の酸化物および窒化物を含有しない金属の非磁性結晶粒とを含む構造とすることが好ましい。非グラニュラー構造とすることにより、グラニュラー磁気記録層１０６の非磁性結晶粒界から溶出するＣｏ原子をブロックすることが出来て、磁気記録媒体の優れた耐久性を実現することができるとともに、前記磁気記録層１０６，１０８全体の磁気特性を好ましい状態に制御することができる。

非磁性結晶粒界を構成する金属材料としては、Ｔａ，Ｐｔ，Ｂ，Ｓｉ，Ｎｂ，ＣｕおよびＴｉのうちの少なくとも一種が挙げられる。中でも、Ｂは、上記Ｃｏ基合金からなる強磁性結晶粒を磁気的に分離する性能が特に優れている点で好ましい。

保護層１０９は、図１の磁気記録媒体の断面図において、当該層１０９の下方に位置する各層１０２〜１０８を保護するとともに、特に、軟磁性裏打ち層１０２からのＣｏの溶出を防止するために配設する構成要素である。保護層１０９には、垂直磁気記録媒体に通常使用される材料を用いることができる。例えば、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）もしくはアモルファスカーボンなどのカーボンを主体とする保護層（好ましくはダイヤモンド状カーボン）、または磁気記録媒体の保護層として用いることが知られている種々の薄層材料を利用できる。保護層１０９の膜厚は、垂直磁気記録媒体の構成要素として通常用いられる膜厚を適用することができる。

潤滑層１１０は、任意の構成要素であるが、保護層１０９と図１には示さないヘッドとの間に生ずる摩擦力を低減し、磁気記録媒体の優れた耐久性および信頼性を得る目的で配設する液状の構成要素である。潤滑層１１０の材料としては、磁気記録媒体に通常用いられる材料を使用することができる。例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤などが挙げられる。潤滑層１１０の膜厚は、垂直磁気記録媒体の構成要素として通常用いられる膜厚を適用することができる。

非磁性基板１０１の上に積層される各層は、磁気記録媒体の分野で通常用いられる様々な成膜技術によって形成することが可能である。軟磁性裏打ち層１０２から保護層１０９に至る各層の形成には、例えば、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む。）、真空蒸着法などを用いることができる。また、保護層１０９の形成においては、前記の方法に加えてＣＶＤ法などを用いることもできる。一方、潤滑層１１０は、たとえば、ディップコート法、スピンコート法などの当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて形成することができる。

以下に本発明の効果を実施例により実証する。なお、以下の実施例は、本発明を説明するための代表例に過ぎず、本発明をなんら限定するものではない。

図１に示すような構成の磁気記録媒体を作製した。非磁性基板１０１として、直径６５ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−５ガラス基板）を用意した。これを洗浄後、スパッタリング装置内に導入し、Ｃｏ２７Ｆｅ４Ｚｒ６Ｎｂ（当該式中の数字は、この数字の後に続く元素の原子比を示し、本例ではＦｅが２７ａｔ％、Ｚｒが４ａｔ％、Ｎｂが６ａｔ％、残部がＣｏであることを示す。以下、同様である。）ターゲットを用いて、ＣｏＦｅＺｒＮｂからなる軟磁性裏打ち層１０２を５０ｎｍの膜厚で形成した。

次いで、Ｎｉ７Ｆｅ７Ｃｒ３Ｍｏ３Ｔｉターゲットを用いて、シード層１０３をＡｒガス圧５Ｐａ下において４ｎｍの膜厚で形成した。続いて、第１非磁性中間層１０４を、Ｃｏ３０Ｃｒ５Ｍｏターゲットを用いてＡｒガス圧２Ｐａ下において１４ｎｍの膜厚で形成した。更に続いて、第２非磁性中間層１０５を、Ｒｕターゲットを用いてＡｒガス圧１５Ｐａ下において８ｎｍの膜厚で形成した。

更に、グラニュラー磁気記録層１０６を、９０モル％（Ｃｏ８Ｃｒ２０Ｐｔ）−７モル％ＳｉＯ₂ターゲットを用いて、Ａｒガス圧４．０Ｐａ下において膜厚７ｎｍの膜厚で形成した。次いで、交換結合力制御層１０７を、Ｒｕターゲットを用いてＡｒガス圧４．０Ｐａ下において、０．１３０ｎｍ形成した。更にまた、非グラニュラー磁気記録層１０８を、Ｃｏ１８Ｃｒ１２Ｐｔ４Ｂ３Ｃｕターゲットを用いて、Ａｒガス圧０．７Ｐａ下において膜厚５ｎｍの膜厚で形成した。以上に示す各層１０２〜１０８の形成は、全てＤＣマグネトロンスパッタリング法により行った。

引続き、カーボンからなる保護層１０９を、ＣＶＤ法により膜厚２．５ｎｍの膜厚で形成した後、積層体を真空装置から取り出した。その後、得られた積層体上に、パーフルオロポリエーテルからなる液状の潤滑層１１０を、ディップ法により膜厚１．０ｎｍの膜厚で形成し、実施例１の垂直磁気記録媒体を得た。

シード層１０３を、Ｎｉ７Ｆｅ３Ｃｒ３Ｍｏ３Ｔｉターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様にして実施例２の垂直磁気記録媒体を作製した。

シード層１０３を、Ｎｉ５Ｆｅ５Ｃｒ５Ｍｏ１Ｓｉターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様にして実施例３の垂直磁気記録媒体を作製した。

シード層１０３を、Ｎｉ５Ｃｏ５Ｆｅ８Ｃｒ５Ｍｏ５Ｔｉターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様にして実施例４の垂直磁気記録媒体を作製した。

第１非磁性中間層１０４を、Ｃｏ２８Ｃｒ５Ｍｏ５Ｒｕターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様にして実施例５の垂直磁気記録媒体を作製した。

第２非磁性中間層１０５を、Ｒｕ５Ｗターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様に実施例６の垂直磁気記録媒体を作製した。
（比較例１）
シード層１０３を、Ｎｉ２５Ｃｒ５Ｍｏターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様にして比較例１の垂直磁気記録媒体を作製した。
（比較例２）
シード層１０３を、Ｎｉ３０Ｆｅ５Ｃｒ５Ｍｏ３Ｔｉターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様にして比較例２の垂直磁気記録媒体を作製した。
（比較例３）
シード層１０３を、Ｎｉ５Ｆｅ５Ｃｒ１５Ｍｏ３Ｔｉターゲットを用いて形成したことを除いて、実施例１と同様にして比較例３の垂直磁気記録媒体を作製した。
（比較例４）
第１非磁性中間層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして比較例４の垂直磁気記録媒体を作製した。
〔評価項目〕
実施例１〜５および比較例１〜４の各垂直磁気記録媒体について、垂直磁気記録媒体のＳ／Ｎ比とＯ／Ｗ（オーバーライト特性）、前記磁気記録層１０６の配向分散Δθ５０と、結晶粒径およびシード層１０３の飽和磁化（Ｍｓ）について評価した。

ここで、Ｓ／Ｎ比に関連する特性は、媒体のＳＮＲｍ（再生信号出力Ｓ：線記録密度７１６ｋＦＣＩでの孤立波形の磁化反転における出力のピーク値、Ｎｍ：６０ｋＦＣＩでのＲＭＳ値（ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅ−Ｉｎｃｈ））を評価した。このＳＮＲｍは、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、ＭＲヘッドを用いて信号を読みとる方法により評価を行った。なお、再生信号出力Ｓは、出力の最大値と最小値との差を１／２にした値であり、この値は大きいほど好ましい。ＳＮＲｍに関する評価結果を表１に示す。

Ｏ／Ｗ特性評価は、同じくスピンスタンド型テスターを用いて行い、３４０ｋＦＣＩ信号上に４５ｋＦＣＩ信号を上書きした時の値を用いた。
また、前記磁気記録層１０６の配向分散Δθ５０は、Ｘ線回折装置でθ−２θの測定を行ない、非磁性基板１０１に対して平行な磁気記録層１０６のｈｃｐ（０００２）面のピークトップから２θ値を測定し、２θを固定してθスキャンを行なった場合のピークの半値幅として算出した。この配向分散Δθ５０は、磁化容易軸の分散を示す指標であり、この値は小さいほど好ましい。磁気記録層１０６の配向分散Δθ５０に関する評価結果を表１に併記する。

前記磁気記録層１０６の結晶粒径は、透過電子顕微鏡で撮影した５０万倍の写真を元に、結晶粒の輪郭をトレースし、計測を行なった。結晶粒径の評価結果を表１に併記する。
前記シード層１０３の磁化測定は、別途シード層のみを２０ｎｍ形成した試料にてＶＳＭ（ＶｉｂｒａｔｉｎｇＳａｍｐｌｅＭａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）により計測を行なった。飽和磁化測定の評価結果を表１に併記する。

表１に示すとおり、本発明の範囲内である各実施例１〜６は、いずれも、ＳＮＲｍが大きく、磁気記録層の配向分散Δθ５０が小さく、結晶粒径が微細であり、シード層のＭｓも０〜３００ｅｍｕ／ｃｃの範囲となっており、全ての項目について好適な結果が得られている。特に実施例２，４，５は、実施例１よりＳ／ＮもしくはＯ／Ｗが改善されている。

実施例２，４は、実施例１に対してＯ／Ｗが高く、その他の項目に関しては同等な値を示している。これは、ＦｅとＣｒおよびＣｏを調整した組成であり、シード材料が磁性になった効果であると考えられる。実施例５は、第１非磁性中間層にＲｕを添加した例である。実施例５は、粒径が微細に成っており、これに伴いＳ／Ｎも向上している。Ｒｕは粒径微細化の効果があると考えられる。実施例６は、第２非磁性中間層にＷを添加した例であり、実施例１とほぼ同等の特性を示している。

これに対し、本発明の範囲外である各比較例１〜４は、ＳＮＲｍ、磁気記録層の配向分散Δθ５０、あるいは結晶粒径の少なくともいずれかの項目について好適な結果が得られていない。

具体的に、比較例１は、実施例１に対してシード材料にＦｅとＴｉが含まれていない組成であり、Δθ５０が劣化しており、これとともにＳ／Ｎも劣化している。Ｆｅの量を多くした比較例２では、Δθ５０が改善しているため、配向分散改善の効果は主にＦｅの添加によると考えられる。

比較例２は、前述の通り実施例１に対してＦｅの濃度を増やした組成である。配向分散とＯ／Ｗは改善されているが、Ｓ／Ｎは劣化している。これは主にＦｅ濃度増加によりシード層のＭｓが大きくなり、シード自体のノイズが増加したためと考えられる。

比較例３は、実施例１に対してＭｏの添加量を増やした例である。配向分散は改善されているが、粒径が大きくなっており、これとともにＳ／Ｎも低下している。過度なＭｏ添加は粒径増大を招くと考えられる。

比較例４は、実施例１に対して第１非磁性中間層を設けなかった例である。シード層と中間層のトータル膜厚が薄くなったためＯ／Ｗは向上しているが、配向分散が劣化しており、Ｓ／Ｎも劣化している。膜厚８ｎｍのＲｕ（第２非磁性中間層）で配向性を維持するには、第１非磁性中間層のＣｏＣｒＭｏが必要である事を示唆している。

本発明の垂直磁気記録媒体は、シード層および第１非磁性中間層を所定材料から形成することで、優れたＳＮＲｍおよび磁気記録層の配向分散Δθ５０を得ることができる。これにより、垂直磁気記録媒体の高記録密度を達成することができる。従って、本発明は、今後益々高記録密度の要請が予想される垂直磁気記録媒体の分野に適用できる点で有望である。

１０１非磁性基板
１０２軟磁性裏打ち層
１０３シード層
１０４第１非磁性中間層
１０５第２非磁性中間層
１０６グラニュラー磁気記録層
１０７交換結合力制御層
１０８非グラニュラー磁気記録層
１０９保護層
１１０潤滑層

Claims

非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、シード層、第１非磁性中間層、第２非磁性中間層、グラニュラー磁気記録層、交換結合力制御層、非グラニュラー磁気記録層、保護膜、および潤滑層を順次積層してなる垂直磁気記録媒体であって、前記シード層が、必須成分としてＮｉＦｅＣｒＭｏを備え、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｔｉから選択される少なくとも１種類を含み、ｆｃｃ構造を有する材料で構成され、前記第１非磁性中間層が、ＣｏＣｒＭｏもしくはＣｏＣｒＭｏＲｕを含む合金で構成され、第２非磁性中間層が、ＲｕもしくはＲｕＷを含む合金で構成され、
前記シード層は、Ｃｒ濃度が３〜２０ａｔ％であり、Ｆｅ濃度が３〜１０ａｔ％であり、Ｍｏ濃度が２〜８ａｔ％であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
前記シード層の膜厚が、２〜１０ｎｍ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。
前記シード層の飽和磁化が０〜３００ｅｍｕ／ｃｃであることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
前記第１非磁性中間層と第２非磁性中間層を含めた膜厚が１０〜３０ｎｍである事を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。