JP5620118B2 - Perpendicular magnetic recording medium - Google Patents

Perpendicular magnetic recording medium Download PDF

Info

Publication number
JP5620118B2
JP5620118B2 JP2010029401A JP2010029401A JP5620118B2 JP 5620118 B2 JP5620118 B2 JP 5620118B2 JP 2010029401 A JP2010029401 A JP 2010029401A JP 2010029401 A JP2010029401 A JP 2010029401A JP 5620118 B2 JP5620118 B2 JP 5620118B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording layer
layer
magnetic
granular
auxiliary recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010029401A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010257564A (en
Inventor
藤吉郎 佐藤
藤吉郎 佐藤
猛伯 梶原
猛伯 梶原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WD Media Singapore Pte Ltd
Original Assignee
WD Media Singapore Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WD Media Singapore Pte Ltd filed Critical WD Media Singapore Pte Ltd
Priority to JP2010029401A priority Critical patent/JP5620118B2/en
Publication of JP2010257564A publication Critical patent/JP2010257564A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5620118B2 publication Critical patent/JP5620118B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/65Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/66Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/12Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
    • H01F10/16Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing cobalt
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/18Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds

Landscapes

  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Description

本発明は、垂直磁気記録方式のHDD(ハードディスクドライブ)などに搭載される垂直磁気記録媒体に関するものである。   The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD (hard disk drive) or the like.

近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたHDDの面記録密度は年率100%程度の割合で増加し続けている。最近では、HDD等に用いられる2.5インチ径の磁気記録媒体にして、1枚あたり200GByteを超える情報記録容量が求められるようになってきていて、このような要請にこたえるためには1平方インチあたり400GBitを超える情報記録密度を実現することが求められる。   Various information recording techniques have been developed with the recent increase in information processing capacity. In particular, the surface recording density of HDDs using magnetic recording technology continues to increase at an annual rate of about 100%. Recently, a 2.5-inch diameter magnetic recording medium used for HDDs or the like has been required to have an information recording capacity exceeding 200 GBytes per sheet. In order to meet such a demand, one square is required. It is required to realize an information recording density exceeding 400 GB per inch.

HDD等に用いられる磁気記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。   In recent years, a perpendicular magnetic recording system has been proposed in order to achieve a high recording density in a magnetic recording medium used for an HDD or the like. The perpendicular magnetic recording medium used for the perpendicular magnetic recording system is adjusted so that the easy axis of magnetization of the magnetic recording layer is oriented in the direction perpendicular to the substrate surface. Compared to the conventional in-plane recording method, the perpendicular magnetic recording method can suppress the so-called thermal fluctuation phenomenon in which the thermal stability of the recording signal is lost due to the superparamagnetic phenomenon, and the recording signal disappears. Suitable for higher recording density.

垂直磁気記録方式に用いる磁気記録媒体としては、高い熱安定性と良好な記録特性を示すことから、CoCrPt−SiO垂直磁気記録媒体(非特許文献1参照)が提案されている。これは磁気記録層において、Coのhcp構造(六方最密結晶格子)の結晶が柱状に連続して成長した磁性粒子の間に、SiOが偏析した非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造を構成し、磁性粒子の微細化と保磁力Hcの向上をあわせて図るものである。非磁性の粒界(磁性粒子間の非磁性部分)には酸化物を用いることが知られていて、例えばSiO、Cr、TiO、TiO、Taのいずれか1つを用いることが提案されている(特許文献1)。 As a magnetic recording medium used in the perpendicular magnetic recording system, a CoCrPt—SiO 2 perpendicular magnetic recording medium (see Non-Patent Document 1) has been proposed because it exhibits high thermal stability and good recording characteristics. This is a granular structure in which a nonmagnetic grain boundary portion in which SiO 2 is segregated is formed between magnetic grains in which Co hcp structure (hexagonal close-packed crystal lattice) crystals are continuously grown in a columnar shape in a magnetic recording layer. The magnetic particles are made finer and the coercive force Hc is improved. It is known that an oxide is used for a nonmagnetic grain boundary (a nonmagnetic portion between magnetic grains). For example, any one of SiO 2 , Cr 2 O 3 , TiO, TiO 2 , and Ta 2 O 5 is used. Has been proposed (Patent Document 1).

ところで、高記録密度化のために重要な要素としては、上記の保磁力Hcや逆磁区核形成磁界Hnなどの静磁気特性の向上と、オーバーライト特性(OW特性)やSNR(Signal Noise Ratio)、トラック幅の狭小化などの電磁変換特性の向上がある。   By the way, as important factors for increasing the recording density, improvement of the magnetostatic characteristics such as the above-mentioned coercive force Hc and the reverse domain nucleation magnetic field Hn, overwriting characteristics (OW characteristics) and SNR (Signal Noise Ratio). There is an improvement in electromagnetic conversion characteristics such as narrowing of the track width.

なかでもOW特性を向上させるために、磁気記録層の上方または下方に補助記録層を設ける技術が存在する。補助記録層は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層であり、磁気記録層に対して磁気的相互作用を及ぼして、逆磁区核形成磁界Hnを向上させることにより、OW特性を向上させている。   In particular, there is a technique for providing an auxiliary recording layer above or below the magnetic recording layer in order to improve the OW characteristics. The auxiliary recording layer is a magnetic layer substantially magnetically continuous in the in-plane direction of the main surface of the substrate, and exerts a magnetic interaction with the magnetic recording layer to improve the reverse domain nucleation magnetic field Hn. The characteristics are improved.

特開2006−024346号公報JP 2006-024346 A

T. Oikawa et. al.、 IEEE Trans. Magn、 vol.38、 1976-1978(2002)T. Oikawa et.al., IEEE Trans. Magn, vol.38, 1976-1978 (2002)

しかし補助記録層を設けると、OW特性の向上と引き換えに、いわゆる「書きにじみ」が生じ、トラック幅が増大する。また書きにじみは隣接する記録ビットやトラックに対して影響を及ぼし、隣接するトラックの信号品質を劣化させる。すなわち、補助記録層は、保磁力Hcを下げてSNRを向上させ、線記録密度の向上による面記録密度の向上を本来目的としているが、このように、補助記録層の存在による隣接トラックへの影響がトラック密度を低下させ、面記録密度の低下の原因となってしまう。   However, when the auxiliary recording layer is provided, so-called “writing blur” occurs in exchange for the improvement of the OW characteristics, and the track width increases. In addition, writing blur affects adjacent recording bits and tracks, and degrades the signal quality of adjacent tracks. That is, the auxiliary recording layer originally aims to improve the surface recording density by lowering the coercive force Hc and improving the SNR and improving the linear recording density. Thus, the presence of the auxiliary recording layer leads to the adjacent track. The effect lowers the track density and causes a reduction in surface recording density.

一方、補助記録層の膜厚を薄くして、書きにじみを回避しようとすると、こんどは記録自体が困難になり(OW特性悪化)、ノイズの増加を引き起こす。   On the other hand, if the auxiliary recording layer is made thin to avoid writing blur, the recording itself becomes difficult (deterioration of OW characteristics) and noise increases.

これらのことから補助記録層は適切な膜厚に成膜する必要がある。しかし、補助記録層の挙動は膜厚に対して非常に敏感であり、わずかでも理想値からずれると、書きにじみが増大したり、OW特性が悪化したりしてしまう。すなわち、補助記録層において書きにじみとOW特性はトレードオフの関係にあり、かつ安定して所望のバランスを得ることは難しい。   For these reasons, it is necessary to form the auxiliary recording layer in an appropriate film thickness. However, the behavior of the auxiliary recording layer is very sensitive to the film thickness, and even if it slightly deviates from the ideal value, the writing blur increases or the OW characteristics deteriorate. That is, there is a trade-off between writing blur and OW characteristics in the auxiliary recording layer, and it is difficult to stably obtain a desired balance.

本発明は、このような課題に鑑み、補助記録層の膜厚を保ち、OW特性を良好な状態に保持しつつ、トラック幅を狭小化してSNRを向上させるという、トラック幅とSNRとの両立を図ることで、高記録密度化の達成が可能な垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。   In view of such a problem, the present invention achieves both the track width and the SNR by reducing the track width and improving the SNR while maintaining the film thickness of the auxiliary recording layer and maintaining a good OW characteristic. Therefore, an object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium capable of achieving high recording density.

上記課題を解決するために発明者は鋭意検討し、補助記録層を2層構造とし、磁気記録層に近い側の1層をグラニュラ構造を有する層とし、これを、遠い側の1層に対するピン層(磁化方向固定層)として作用させることを着想し、本発明を完成するに到った。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventor diligently studied and made the auxiliary recording layer a two-layer structure, and made one layer closer to the magnetic recording layer a layer having a granular structure. The present invention has been completed with the idea of acting as a layer (magnetization direction fixed layer).

すなわち、上記課題を解決するために本発明にかかる垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に連続して成長したCoCrPtからなる磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造を有し信号を記録する磁気記録層と、補助記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、前記補助記録層は、基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である非グラニュラ補助記録層と、前記非グラニュラ補助記録層の下に設けられ、前記非グラニュラ補助記録層に比較して保磁力が高く、グラニュラ構造を有するグラニュラ補助記録層を含むことを特徴とする。   That is, in order to solve the above problems, a typical configuration of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is a nonmagnetic grain boundary portion between magnetic particles made of CoCrPt continuously grown in a columnar shape on a substrate. In a perpendicular magnetic recording medium having a granular structure having a magnetic structure for recording a signal and an auxiliary recording layer in this order, the auxiliary recording layer is magnetically substantially in the in-plane direction of the main surface of the substrate. A non-granular auxiliary recording layer which is a continuous magnetic layer; and a granular auxiliary recording layer which is provided under the non-granular auxiliary recording layer and has a higher coercive force than the non-granular auxiliary recording layer and has a granular structure. It is characterized by that.

換言すれば、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に連続して成長したCoCrPtを含む合金からなる磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造を有する磁気記録層と、CoPtを含む補助記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、前記補助記録層は、基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である非グラニュラ補助記録層と、非グラニュラ補助記録層に接して直下に設けられ、前記磁気記録層と同様の材料及び構造を有するグラニュラ補助記録層を含むことを特徴とする。   In other words, a typical configuration of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is that a nonmagnetic grain boundary is formed between magnetic grains made of an alloy containing CoCrPt continuously grown in a columnar shape on a substrate. In the perpendicular magnetic recording medium comprising the magnetic recording layer having the granular structure and the auxiliary recording layer containing CoPt in this order, the auxiliary recording layer is a magnetic layer substantially magnetically continuous in the in-plane direction of the substrate main surface. A non-granular auxiliary recording layer, and a granular auxiliary recording layer which is provided immediately below and in contact with the non-granular auxiliary recording layer and has the same material and structure as the magnetic recording layer.

上記の構成によれば、保磁力の高いグラニュラ補助記録層が、非グラニュラ補助記録層のピン層として作用する。したがって、通常、補助記録層を厚くすれば書きにじみが増えるところ、厚い補助記録層を設けてもトラック幅を狭小化(書きにじみ減少)することができ、SNRが向上する。このように、トラック幅とSNRとの両立が図れる。   According to the above configuration, the granular auxiliary recording layer having a high coercive force acts as a pinned layer of the non-granular auxiliary recording layer. Therefore, normally, if the auxiliary recording layer is thickened, writing bleeding increases. However, even if a thick auxiliary recording layer is provided, the track width can be narrowed (reducing writing bleeding) and the SNR is improved. In this way, both the track width and the SNR can be achieved.

上記のグラニュラ補助記録層は、磁気記録層に比較してCrのat%が小さくCoPtのat%が大きいとよい。換言すれば、上記のグラニュラ補助記録層の磁性粒は、前記磁気記録層の磁性粒に比較してCrのat%が同等以下でPtのat%が同等以上であるとよい。かかる組成によれば、磁気記録層よりグラニュラ補助記録層の磁気異方性Kuのほうが高くなり、非グラニュラ補助記録層のピン層として理想的に作用すると考えられる。   In the granular auxiliary recording layer, it is preferable that at% of Cr is small and at% of CoPt is large as compared with the magnetic recording layer. In other words, it is preferable that the magnetic grains of the granular auxiliary recording layer have a Cr at% equivalent or lower and a Pt at% higher or lower than the magnetic grains of the magnetic recording layer. According to such a composition, it is considered that the magnetic anisotropy Ku of the granular auxiliary recording layer is higher than that of the magnetic recording layer, and ideally acts as a pinned layer of the non-granular auxiliary recording layer.

上記の磁気記録層のCr濃度(A)とグラニュラ補助記録層のCr濃度(B)の差(A−B)が1at%以上であり、4at%以下であるとよい。換言すれば、上記の磁気記録層の磁性粒のCr濃度(A)とグラニュラ補助記録層の磁性粒のCr濃度(B)の差(A−B)が1at%以上であり、4at%以下であるとよい。すなわち金属層において、Cr濃度の差(A−B)が1at%以上であり、4at%以下であるとよい。   The difference (A−B) between the Cr concentration (A) of the magnetic recording layer and the Cr concentration (B) of the granular auxiliary recording layer is preferably 1 at% or more and 4 at% or less. In other words, the difference (A−B) between the Cr concentration (A) of the magnetic grains of the magnetic recording layer and the Cr concentration (B) of the magnetic grains of the granular auxiliary recording layer is 1 at% or more and 4 at% or less. There should be. That is, in the metal layer, the Cr concentration difference (A−B) is preferably 1 at% or more and 4 at% or less.

上記のグラニュラ補助記録層は、非グラニュラ補助記録層に比較して膜厚が薄いとよい。非グラニュラ補助記録層の厚みを薄くすると、OW特性が低下して書き込みづらくなってしまう。そこで非グラニュラ補助記録層の厚みを厚くしてOW特性を確保しながら、薄いグラニュラ補助記録層を非グラニュラ補助記録層のピン層として作用させて、書きにじみしないようにするためである。例えば、上記のグラニュラ補助記録層の膜厚は0.5nm〜5.0nm、非グラニュラ補助記録層の膜厚は4.0〜8.0nmとしてよい。   The granular auxiliary recording layer is preferably thinner than the non-granular auxiliary recording layer. If the thickness of the non-granular auxiliary recording layer is reduced, the OW characteristics are degraded and writing becomes difficult. Accordingly, the non-granular auxiliary recording layer is made thick so that the thin granular auxiliary recording layer acts as a pinned layer of the non-granular auxiliary recording layer while ensuring the OW characteristics by increasing the thickness of the non-granular auxiliary recording layer. For example, the granular auxiliary recording layer may have a thickness of 0.5 nm to 5.0 nm, and the non-granular auxiliary recording layer may have a thickness of 4.0 to 8.0 nm.

上記の磁気記録層と補助記録層との間に非磁性の分断層を設けて、磁気記録層と補助記録層との間の強磁性結合の強さを調節できるようにすることが好ましい。これにより、磁気記録層とグラニュラ補助記録層との間を磁気的に分断して磁気的相互作用(強磁性交換結合)の強さを調整することができる。したがって磁気記録層よりも優先的にグラニュラ補助記録層と非グラニュラ補助記録層が1つの群として優先的に磁化反転しやすくなり、より明確に補助記録層としての役割を果たさせることができる。   It is preferable to provide a nonmagnetic dividing layer between the magnetic recording layer and the auxiliary recording layer so that the strength of the ferromagnetic coupling between the magnetic recording layer and the auxiliary recording layer can be adjusted. Thereby, the strength of the magnetic interaction (ferromagnetic exchange coupling) can be adjusted by magnetically separating the magnetic recording layer and the granular auxiliary recording layer. Therefore, the granular auxiliary recording layer and the non-granular auxiliary recording layer are preferentially subjected to magnetization reversal as one group preferentially over the magnetic recording layer, and the role as the auxiliary recording layer can be more clearly performed.

上記の磁気記録層を複数の層で形成することが好ましい。これにより、磁性粒子が成膜されるにつれて肥大化することを抑制し、下層から上層までの粒径を均一にすることができる。なお、積層する膜は同一の材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。   The magnetic recording layer is preferably formed of a plurality of layers. Thereby, it can suppress that it enlarges as a magnetic particle is formed into a film, and can make the particle size from a lower layer to an upper layer uniform. Note that the stacked films may be made of the same material or different materials.

本発明によれば、補助記録層の膜厚を保ち、OW特性を良好な状態に保持しつつ、トラック幅を狭小化してSNRを向上させるという、トラック幅とSNRとの両立を図ることで、高記録密度化の達成が可能な垂直磁気記録媒体を提供することができる。   According to the present invention, while maintaining the film thickness of the auxiliary recording layer and maintaining the OW characteristics in a good state, the track width is narrowed to improve the SNR, thereby achieving both the track width and the SNR. A perpendicular magnetic recording medium capable of achieving a high recording density can be provided.

本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the perpendicular magnetic recording medium concerning this embodiment. 図1の主記録層から補助記録層までの層構造を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure from the main recording layer of FIG. 1 to an auxiliary recording layer. グラニュラ補助記録層、非グラニュラ補助記録層の膜厚を様々に変化させた実施例と、非グラニュラ補助記録層しか有しない比較例との、トラック幅およびSNRを比較する図であるIt is a figure which compares the track width and SNR of the Example which changed the film thickness of the granular auxiliary recording layer and the non-granular auxiliary recording layer variously, and the comparative example which has only a non-granular auxiliary recording layer.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
(実施形態)
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(Embodiment)

[垂直磁気記録媒体]
図1は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体100の構成を説明する図である。図1に示す垂直磁気記録媒体100は、ディスク基体110、付着層(密着層)112、第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114c、前下地層116(非磁性層)、第1下地層118a、第2下地層118b、非磁性グラニュラ層120、下記録層122a、介在層122b、第1主記録層122c、第2主記録層122d、分断層124、グラニュラ補助記録層126a、非グラニュラ補助記録層126b、媒体保護層128、潤滑層130で構成されている。なお第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114cはあわせて軟磁性層114を構成する。第1下地層118aと第2下地層118bはあわせて下地層118を構成する。下記録層122aと介在層122b、第1主記録層122c、第2主記録層122dはあわせて磁気記録層122を構成する。グラニュラ補助記録層126a、非グラニュラ補助記録層126bはあわせて補助記録層126を形成する。
[Perpendicular magnetic recording medium]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a perpendicular magnetic recording medium 100 according to the present embodiment. A perpendicular magnetic recording medium 100 shown in FIG. 1 includes a disk substrate 110, an adhesion layer (adhesion layer) 112, a first soft magnetic layer 114a, a spacer layer 114b, a second soft magnetic layer 114c, and a pre-underlayer 116 (nonmagnetic layer). , First under layer 118a, second under layer 118b, nonmagnetic granular layer 120, lower recording layer 122a, intervening layer 122b, first main recording layer 122c, second main recording layer 122d, dividing layer 124, granular auxiliary recording layer 126a, a non-granular auxiliary recording layer 126b, a medium protective layer 128, and a lubricating layer 130. The first soft magnetic layer 114a, the spacer layer 114b, and the second soft magnetic layer 114c together constitute the soft magnetic layer 114. The first base layer 118a and the second base layer 118b together constitute the base layer 118. The lower recording layer 122a, the intervening layer 122b, the first main recording layer 122c, and the second main recording layer 122d together constitute the magnetic recording layer 122. The granular auxiliary recording layer 126a and the non-granular auxiliary recording layer 126b together form an auxiliary recording layer 126.

ディスク基体110は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体110を得ることができる。   As the disk substrate 110, a glass disk obtained by forming amorphous aluminosilicate glass into a disk shape by direct pressing can be used. The type, size, thickness, etc. of the glass disk are not particularly limited. Examples of the material of the glass disk include aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, chain silicate glass, or glass ceramic such as crystallized glass. It is done. The glass disk is subjected to grinding, polishing, and chemical strengthening sequentially to obtain a smooth non-magnetic disk base 110 made of a chemically strengthened glass disk.

ディスク基体110上に、DCマグネトロンスパッタリング法にて付着層112から補助記録層126まで順次成膜を行い、媒体保護層128はCVD法により成膜することができる。この後、潤滑層130をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成について説明する。   On the disk substrate 110, a film is sequentially formed from the adhesion layer 112 to the auxiliary recording layer 126 by a DC magnetron sputtering method, and the medium protective layer 128 can be formed by a CVD method. Thereafter, the lubricating layer 130 can be formed by a dip coating method. Note that it is also preferable to use an in-line film forming method in terms of high productivity. Hereinafter, the configuration of each layer will be described.

付着層112はディスク基体110に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層114とディスク基体110との剥離強度を高める機能と、軟磁性層114上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層112は、ディスク基体110がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファス(非晶質)の合金膜とすることが好ましい。   The adhesion layer 112 is formed in contact with the disk substrate 110, has a function of increasing the peel strength between the soft magnetic layer 114 formed on the disk substrate 110 and the disk substrate 110, and a crystal of each layer formed on the soft magnetic layer 114. It has a function to make grains finer and uniform. When the disk substrate 110 is made of amorphous glass, the adhesion layer 112 is preferably an amorphous (amorphous) alloy film so as to correspond to the amorphous glass surface.

付着層112としては、例えばCrTi系非晶質層、CoW系非晶質層、CrW系非晶質層、CrTa系非晶質層、CrNb系非晶質層から選択することができる。付着層112は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばCrTi層の上にCoW層またはCrW層を形成してもよい。またこれらの付着層112は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。   The adhesion layer 112 can be selected from, for example, a CrTi amorphous layer, a CoW amorphous layer, a CrW amorphous layer, a CrTa amorphous layer, and a CrNb amorphous layer. The adhesion layer 112 may be a single layer made of a single material, or may be formed by laminating a plurality of layers. For example, a CoW layer or a CrW layer may be formed on the CrTi layer. These adhesion layers 112 are preferably formed by sputtering with a material containing carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, or oxygen, or the surface layer is exposed with these gases.

軟磁性層114は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層114は第1軟磁性層114aと第2軟磁性層114cの間に非磁性のスペーサ層114bを介在させることによって、AFC(AntiFerro magnetic exchange Coupling)を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層114の磁化方向を高い精度で磁路(磁気回路)に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層114から生じるノイズを低減することができる。第1軟磁性層114a、第2軟磁性層114cの組成としては、CoTaZrなどのコバルト系合金、CoCrFeB、CoFeTaZrなどのCo−Fe系合金、[Ni−Fe/Sn]n多層構造のようなNi−Fe系合金などを用いることができる。   The soft magnetic layer 114 is a layer that temporarily forms a magnetic path during recording in order to pass magnetic flux in a direction perpendicular to the recording layer in the perpendicular magnetic recording method. The soft magnetic layer 114 can be configured to include AFC (Anti Ferro magnetic exchange Coupling) by interposing a nonmagnetic spacer layer 114b between the first soft magnetic layer 114a and the second soft magnetic layer 114c. As a result, the magnetization direction of the soft magnetic layer 114 can be aligned along the magnetic path (magnetic circuit) with high accuracy, and the vertical component of the magnetization direction is extremely reduced, so that noise generated from the soft magnetic layer 114 is reduced. Can do. The composition of the first soft magnetic layer 114a and the second soft magnetic layer 114c includes a cobalt-based alloy such as CoTaZr, a Co—Fe-based alloy such as CoCrFeB and CoFeTaZr, and a Ni like a [Ni—Fe / Sn] n multilayer structure. A Fe alloy or the like can be used.

前下地層(配向制御層)116は、非磁性層すなわち非磁性の合金層であり、軟磁性層114を防護する作用と、下地層118の結晶粒の配向の整列を促進する作用を備える。前下地層116の材質としては、具体的には、Ni、Cu、Pt、Pd、Zr、Ta、Hf、Nbから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ti、V、Ta、Cr、Mo、Wのいずれか1つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えば、NiW、NiCr、NiTa合金、CuW合金、CuCr合金を好適に選択することができる。また、複数層として形成してもよい。   The pre-underlayer (orientation control layer) 116 is a nonmagnetic layer, that is, a nonmagnetic alloy layer, and has a function of protecting the soft magnetic layer 114 and a function of promoting the alignment of crystal grain orientations of the underlayer 118. Specifically, the material of the front ground layer 116 can be selected from Ni, Cu, Pt, Pd, Zr, Ta, Hf, and Nb. Furthermore, it is good also as an alloy which contains these metals as a main component and contains any one or more additional elements of Ti, V, Ta, Cr, Mo, and W. For example, NiW, NiCr, NiTa alloy, CuW alloy, and CuCr alloy can be suitably selected. Further, it may be formed as a plurality of layers.

これにより、軟磁性層114上に成膜される複数の層における各境界面の粗さが改善され、これらの層の結晶配向性を向上することが可能となる。したがって、SNRの向上および高記録密度化の達成を図ることができる。   Thereby, the roughness of each interface in the plurality of layers formed on the soft magnetic layer 114 is improved, and the crystal orientation of these layers can be improved. Therefore, it is possible to improve the SNR and achieve a high recording density.

下地層118はhcp構造であって、磁気記録層122のCoのhcp構造の結晶をグラニュラ構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層118の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層118の結晶の(0001)面がディスク基体110の主表面と平行になっているほど、磁気記録層122の配向性を向上させることができる。なお、さらに分離性を付与するために、成膜時のAr圧力が低圧の下層と高圧の上層に分けて形成するとよい。下地層118の材質としてはRuが代表的であるが、その他に、Re、Pt、RuCr、RuCoから選択することができる。Ruはhcp構造をとり、また結晶の原子間隔がCoと近いため、Coを主成分とする磁気記録層122を良好に配向させることができる。また、酸化物を添加してもよい。   The underlayer 118 has an hcp structure, and has a function of growing a Co hcp crystal of the magnetic recording layer 122 as a granular structure. Therefore, the higher the crystal orientation of the underlayer 118, that is, the more the (0001) plane of the crystal of the underlayer 118 is parallel to the main surface of the disk substrate 110, the more the orientation of the magnetic recording layer 122 is improved. Can do. In order to impart further separability, it is preferable that the Ar pressure during film formation is divided into a lower layer having a low pressure and an upper layer having a high pressure. Ru is a typical material for the underlayer 118, but in addition, it can be selected from Re, Pt, RuCr, and RuCo. Since Ru has an hcp structure and crystal atomic spacing is close to Co, the magnetic recording layer 122 containing Co as a main component can be well oriented. Further, an oxide may be added.

下地層118をRuとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりRuからなる2層構造とすることができる。具体的には、下層側の第1下地層118aを形成する際にはArのガス圧を所定圧力、すなわち低圧にし、上層側の第2下地層118bを形成する際には、下層側の第1下地層118aを形成するときよりもArのガス圧を高くする、すなわち高圧にする。これにより、第1下地層118aによる磁気記録層122の結晶配向性の向上、および第2下地層118bによる磁気記録層122の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。   When the underlayer 118 is made of Ru, a two-layer structure made of Ru can be obtained by changing the gas pressure during sputtering. Specifically, when forming the first underlayer 118a on the lower layer side, the Ar gas pressure is set to a predetermined pressure, that is, a low pressure, and when forming the second underlayer 118b on the upper layer side, the first lower layer 118b on the lower layer side is formed. The gas pressure of Ar is set higher than when forming the first underlayer 118a, that is, the pressure is increased. Thereby, the crystal orientation of the magnetic recording layer 122 can be improved by the first underlayer 118a, and the grain size of the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 can be reduced by the second underlayer 118b.

また、ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの平均自由行程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、皮膜が粗になるため、Ruの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、Coの結晶粒子の微細化も可能となる。   Further, when the gas pressure is increased, the mean free path of the plasma ions to be sputtered is shortened, so that the film formation rate is slow and the film becomes rough, so that separation and refinement of Ru crystal particles can be promoted, Co crystal grains can also be made finer.

さらに、下地層118のRuに酸素を微少量含有させてもよい。これによりさらにRuの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、磁気記録層122のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。したがって、本実施形態では、2層で構成される下地層118のうち、磁気記録層の直下に成膜される第2下地層に酸素を含ませる。すなわち第2下地層をRuOにより構成する。これにより、上記の利点を最も効果的に得ることができる。なお酸素はリアクティブスパッタによって含有させてもよいが、スパッタリング成膜する際に酸素を含有するターゲットを用いることが好ましい。   Further, a small amount of oxygen may be contained in Ru of the base layer 118. As a result, the separation and refinement of the Ru crystal grains can be further promoted, and the magnetic recording layer 122 can be further isolated and refined. Therefore, in the present embodiment, oxygen is included in the second underlayer formed immediately below the magnetic recording layer in the underlayer 118 constituted by two layers. That is, the second underlayer is made of RuO. Thereby, said advantage can be acquired most effectively. Note that oxygen may be contained by reactive sputtering, but it is preferable to use a target containing oxygen at the time of sputtering film formation.

非磁性グラニュラ層120はグラニュラ構造を有する非磁性の層である。下地層118のhcp結晶構造の上に非磁性グラニュラ層120を形成し、この上に下記録層122a(すなわち磁気記録層122全体)のグラニュラ層を成長させることにより、磁性のグラニュラ層を初期成長の段階(立ち上がり)から分離させる作用を有している。これにより、磁気記録層122の磁性粒子の孤立化を促進することができる。非磁性グラニュラ層120の組成は、Co系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラ構造とすることができる。   The nonmagnetic granular layer 120 is a nonmagnetic layer having a granular structure. A nonmagnetic granular layer 120 is formed on the hcp crystal structure of the underlayer 118, and a granular layer of the lower recording layer 122a (that is, the entire magnetic recording layer 122) is grown thereon, thereby initial growth of the magnetic granular layer. It has an action of separating from the stage (rise). Thereby, isolation of the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 can be promoted. The composition of the nonmagnetic granular layer 120 can be a granular structure by forming a grain boundary by segregating a nonmagnetic substance between nonmagnetic crystal grains made of a Co-based alloy.

本実施形態においては、かかる非磁性グラニュラ層120にCoCr−SiOを用いる。これにより、Co系合金(非磁性の結晶粒子)の間にSiO(非磁性物質)が偏析して粒界を形成し、非磁性グラニュラ層120がグラニュラ構造となる。なお、CoCr−SiOは一例であり、これに限定するものではない。他には、CoCrRu−SiOを好適に用いることができ、さらにRuに代えてRh(ロジウム)、Pd(パラジウム)、Ag(銀)、Os(オスミウム)、Ir(イリジウム)、Au(金)も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒子(磁性グレイン)間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒子の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト(Co)と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素(SiOx)、クロム(Cr)、酸化クロム(Cr)、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル(Ta)を例示できる。 In the present embodiment, CoCr—SiO 2 is used for the nonmagnetic granular layer 120. As a result, SiO 2 (nonmagnetic substance) segregates between Co-based alloys (nonmagnetic crystal grains) to form grain boundaries, and the nonmagnetic granular layer 120 has a granular structure. Note that CoCr—SiO 2 is an example, and the present invention is not limited to this. In addition, CoCrRu—SiO 2 can be preferably used, and Rh (rhodium), Pd (palladium), Ag (silver), Os (osmium), Ir (iridium), Au (gold) can be used instead of Ru. Can also be used. A non-magnetic substance is a substance that can form a grain boundary around magnetic particles so that exchange interaction between magnetic particles (magnetic grains) is suppressed or blocked, and cobalt (Co). Any non-magnetic substance that does not dissolve in solution can be used. Examples thereof include silicon oxide (SiOx), chromium (Cr), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zircon oxide (ZrO 2 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).

なお本実施形態では、下地層188(第2下地層188b)の上に非磁性グラニュラ層120を設けているが、これに限定されるものではなく、非磁性グラニュラ層120を設けずに垂直磁気記録媒体100を構成することも可能である。   In this embodiment, the nonmagnetic granular layer 120 is provided on the underlayer 188 (second underlayer 188b). However, the present invention is not limited to this. The recording medium 100 can also be configured.

磁気記録層122は、Co系合金、Fe系合金、Ni系合金から選択される硬磁性体の磁性粒子の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラ構造を有している(グラニュラ磁気記録層)。この磁性粒子は、非磁性グラニュラ層120を設けることにより、そのグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長することができる。磁気記録層122は、本実施形態では下記録層122a、介在層122b、第1主記録層122c、第2主記録層122dから構成されている。これにより、下記録層122aの結晶粒子(磁性粒子)から継続して第1主記録層122c、第2主記録層122dの小さな結晶粒子が成長し、主記録層の微細化を図ることができ、SNRの向上が可能となる。   The magnetic recording layer 122 has a columnar granular structure in which a nonmagnetic substance is segregated around a magnetic particle of a hard magnetic material selected from a Co alloy, an Fe alloy, and a Ni alloy to form a grain boundary. (Granular magnetic recording layer). By providing the nonmagnetic granular layer 120, the magnetic particles can be epitaxially grown continuously from the granular structure. In this embodiment, the magnetic recording layer 122 includes a lower recording layer 122a, an intervening layer 122b, a first main recording layer 122c, and a second main recording layer 122d. Thereby, small crystal grains of the first main recording layer 122c and the second main recording layer 122d continue to grow from the crystal grains (magnetic particles) of the lower recording layer 122a, and the main recording layer can be miniaturized. SNR can be improved.

本実施形態では、下記録層122aにCoCrPt−Cr−SiOを用いる。CoCrPt−Cr−SiOは、CoCrPtからなる磁性粒子(グレイン)の周囲に、非磁性物質であるCr、SiO(酸化物)が偏析して粒界を形成し、磁性粒子が柱状に成長したグラニュラ構造を形成する。この磁性粒子は、非磁性グラニュラ層120のグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長した。 In this embodiment, CoCrPt—Cr 2 O 5 —SiO 2 is used for the lower recording layer 122a. In CoCrPt—Cr 2 O 5 —SiO 2 , Cr 2 O 5 and SiO 2 (oxide), which are nonmagnetic substances, segregate around magnetic particles (grains) made of CoCrPt to form grain boundaries, and magnetic A granular structure is formed in which particles grow in a columnar shape. The magnetic particles were epitaxially grown continuously from the granular structure of the nonmagnetic granular layer 120.

介在層122bは非磁性の薄膜であって、下記録層122aと第1主記録層122cの間に介在させることにより、これらの間の磁気的な連続性を分断して調節することができる。このとき介在層122bの膜厚を所定の膜厚(0.2〜0.9nm)とすることにより、下記録層122aと第1主記録層122cとの間には反強磁性交換結合(AFC)が発生すると考えられる。これにより介在層122bの上下の層の間では磁化が引き合い、相互に磁化方向を固定するように作用するため、磁化軸の揺らぎが低減し、ノイズを低減することができる。   The intervening layer 122b is a nonmagnetic thin film, and by interposing it between the lower recording layer 122a and the first main recording layer 122c, the magnetic continuity between them can be divided and adjusted. At this time, by setting the thickness of the intervening layer 122b to a predetermined thickness (0.2 to 0.9 nm), antiferromagnetic exchange coupling (AFC) is established between the lower recording layer 122a and the first main recording layer 122c. ) Is considered to occur. As a result, magnetization is attracted between the upper and lower layers of the intervening layer 122b and acts to fix the magnetization directions to each other, so that fluctuations in the magnetization axis can be reduced and noise can be reduced.

介在層122bは、Ru又はRu化合物で構成されるとよい。Ruは磁性粒子を構成するCoと原子間隔が近いため、磁気記録層122の間に介在させてもCoの結晶粒子のエピタキシャル成長を阻害しにくいからである。また介在層122bが極めて薄いことによっても、エピタキシャル成長を阻害しにくいものとなっている。   The intervening layer 122b is preferably composed of Ru or a Ru compound. This is because Ru has an atomic interval close to that of Co constituting the magnetic particles, and thus it is difficult to inhibit the epitaxial growth of Co crystal particles even if it is interposed between the magnetic recording layers 122. In addition, even if the intervening layer 122b is extremely thin, it is difficult to inhibit the epitaxial growth.

ここで下記録層122aは、介在層122bがなければ第1主記録層122cおよび第2主記録層122dと連続した磁石であったところ、介在層122bによって分断されるために個別の短い磁石となる。そして、さらに下記録層122aの膜厚を薄くすることにより、グラニュラ磁性粒子の縦横比が短くなることから(垂直磁気記録媒体においては、膜厚方向が磁化容易軸の縦方向にあたる)、磁石の内部に発生する反磁界が強くなる。このため下記録層122aは硬磁性であるにもかかわらず、外部に出す磁気モーメントが小さくなり、磁気ヘッドによって拾われにくくなる。すなわち、下記録層122aの膜厚を調節することによって、磁気ヘッドまで磁束が到達しにくく、かつ第1主記録層122cに対しては磁気的相互作用を有する程度に磁気モーメント(磁石の強さ)を設定することにより、高い保磁力を発揮しながらもノイズの少ない磁気記録層とすることができる。   Here, the lower recording layer 122a is a magnet that is continuous with the first main recording layer 122c and the second main recording layer 122d without the intervening layer 122b. Become. Further, by reducing the film thickness of the lower recording layer 122a, the aspect ratio of the granular magnetic particles is shortened (in the perpendicular magnetic recording medium, the film thickness direction corresponds to the longitudinal direction of the easy axis of magnetization). The demagnetizing field generated inside becomes stronger. For this reason, although the lower recording layer 122a is hard magnetic, the magnetic moment to be exposed to the outside becomes small and it is difficult to be picked up by the magnetic head. That is, by adjusting the film thickness of the lower recording layer 122a, the magnetic moment (magnet strength) is such that the magnetic flux does not easily reach the magnetic head and has a magnetic interaction with the first main recording layer 122c. ), A magnetic recording layer with low noise while exhibiting a high coercive force can be obtained.

本実施形態において第1主記録層122cはCoCrPt−SiO−TiOを用いる。これにより、第1主記録層122cにおいても、CoCrPtからなる磁性粒(グレイン)の周囲に非磁性物質であるSiO、TiO(複合酸化物)が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラ構造を形成した。 In the present embodiment, the first main recording layer 122c is made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 . As a result, also in the first main recording layer 122c, nonmagnetic materials such as SiO 2 and TiO 2 (composite oxide) are segregated around the magnetic grains (grains) made of CoCrPt to form grain boundaries, and the magnetic grains Formed a granular structure with columnar growth.

また本実施形態において第2主記録層122dは第1主記録層122cと連続しているが、組成および膜厚が異なっている。第2主記録層122dはCoCrPt−SiO−TiO−Coを用いる。これにより、第2主記録層122dにおいても、CoCrPtからなる磁性粒(グレイン)の周囲に非磁性物質であるSiO、TiO、Co(複合酸化物)が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラ構造を形成した。 In the present embodiment, the second main recording layer 122d is continuous with the first main recording layer 122c, but the composition and film thickness are different. The second main recording layer 122d is made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 —Co 3 O 4 . As a result, also in the second main recording layer 122d, nonmagnetic materials such as SiO 2 , TiO 2 , and Co 3 O 4 (composite oxide) are segregated around the magnetic grains (grains) made of CoCrPt to form grain boundaries. As a result, a granular structure in which magnetic grains were grown in a columnar shape was formed.

上記のように、本実施形態では第2主記録層122dが第1主記録層122cよりも多くの酸化物を含む構成としている。これにより、第1主記録層122cから第2主記録層122dにかけて、結晶粒子の分離を段階的に促進することができる。   As described above, in the present embodiment, the second main recording layer 122d includes more oxide than the first main recording layer 122c. Thereby, separation of crystal grains can be promoted stepwise from the first main recording layer 122c to the second main recording layer 122d.

また上記のように、第2主記録層122dにCo酸化物を含有させている。SiOやTiOを酸化物として混入すると、酸素欠損が生じる事実があり、SiイオンやTiイオンが磁性粒子に混入して結晶配向性が乱れ、保持力Hcが低下してしまう。そこでCo酸化物を含有させることにより、この酸素欠損を補うための酸素担持体として機能させることができる。Co酸化物としてはCoを例示するが、CoOでもよい。 Further, as described above, the second main recording layer 122d contains Co oxide. When SiO 2 or TiO 2 is mixed as an oxide, there is a fact that oxygen deficiency occurs, Si ions or Ti ions are mixed into the magnetic particles, the crystal orientation is disturbed, and the holding force Hc is reduced. Therefore, by containing Co oxide, it can function as an oxygen carrier for compensating for this oxygen deficiency. Co 3 O 4 is exemplified as the Co oxide, but CoO may be used.

Co酸化物はSiOやTiOよりもギブスの自由化エネルギーΔGが大きく、Coイオンと酸素イオンが分離しやすい。したがってCo酸化物から優先的に酸素が分離し、SiOやTiOにおいて生じた酸素欠損を補って、SiやTiのイオンを酸化物として完成させ、粒界に析出させることができる。これにより、SiやTiなどの異物が磁性粒子に混入することを防止し、その混入によって磁性粒子の結晶性を乱すことを防止することができる。このとき余剰となったCoイオンは磁性粒子に混入すると考えられるが、そもそも磁性粒子がCo合金であるために、磁気特性を損なうことはない。したがって磁性粒子の結晶性および結晶配向性が向上し、保持力Hcを増大させることが可能となる。また、飽和磁化Msが向上することから、オーバーライト特性も向上するという利点を有している。 Co oxide has Gibbs liberalization energy ΔG larger than that of SiO 2 or TiO 2 , and Co ions and oxygen ions are easily separated. Therefore, oxygen is preferentially separated from the Co oxide, and oxygen vacancies generated in SiO 2 and TiO 2 are compensated to complete Si and Ti ions as oxides, which can be precipitated at grain boundaries. Thereby, it can prevent that foreign materials, such as Si and Ti, mix in a magnetic particle, and can prevent disordering the crystallinity of a magnetic particle by the mixing. At this time, surplus Co ions are considered to be mixed in the magnetic particles, but since the magnetic particles are a Co alloy in the first place, the magnetic properties are not impaired. Accordingly, the crystallinity and crystal orientation of the magnetic particles are improved, and the coercive force Hc can be increased. Further, since the saturation magnetization Ms is improved, there is an advantage that the overwrite characteristic is also improved.

ただし、磁気記録層にCo酸化物を混入すると、SNRが低下するという問題がある。そこで、上記のようにCo酸化物を混入しない第1主記録層122cを設けることにより、第1主記録層122cで高いSNRを確保しつつ、第2主記録層122dで高い保持力Hcおよびオーバーライト特性を得ることが可能となる。なお第1主記録層122cの膜厚よりも第2主記録層122dの膜厚が厚いことが好ましく、好適な一例として第1主記録層122cを4nm、第2主記録層122dを6nmとすることができる。   However, when Co oxide is mixed in the magnetic recording layer, there is a problem that the SNR is lowered. Therefore, by providing the first main recording layer 122c not mixed with Co oxide as described above, a high SNR is secured in the first main recording layer 122c, while a high holding force Hc and overload are achieved in the second main recording layer 122d. Light characteristics can be obtained. The second main recording layer 122d is preferably thicker than the first main recording layer 122c. As a preferred example, the first main recording layer 122c is 4 nm and the second main recording layer 122d is 6 nm. be able to.

なお、上記に示した下記録層122aおよび第1主記録層122c、第2主記録層122dに用いた物質は一例であり、これに限定するものではない。粒界を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素(SiO)、クロム(Cr)、酸化クロム(Cr)、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル(Ta)、酸化鉄(Fe)、酸化ボロン(B)等の酸化物を例示できる。また、BN等の窒化物、B等の炭化物も好適に用いることができる。 The materials used for the lower recording layer 122a, the first main recording layer 122c, and the second main recording layer 122d described above are merely examples, and the present invention is not limited thereto. Examples of nonmagnetic substances for forming grain boundaries include silicon oxide (SiO x ), chromium (Cr), chromium oxide (Cr X O Y ), titanium oxide (TiO 2 ), zircon oxide (ZrO 2 ), and oxidation. Examples of the oxide include tantalum (Ta 2 O 5 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), and boron oxide (B 2 O 3 ). Further, nitrides such as BN, a carbide such as B 4 C 3 can also be suitably used.

さらに本実施形態では、下記録層122aおよび第1主記録層122cにおいて2種類、第2主記録層122dにおいて3種類の非磁性物質(酸化物)を用いているが、これに限定するものではない。例えば、下記録層122aから第2主記録層122dのいずれかまたはすべてにおいて、1種類の非磁性物質を用いてもよいし、2種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、本実施形態の如く特にSiOおよびTiOを含むことが好ましい。したがって、本実施形態とは異なり、下記録層122aから第2主記録層122dが1層のみで構成される場合(介在層122bを設けない場合)、かかる磁気記録層はCoCrPt−SiO−TiOからなることが好ましい。 Furthermore, in the present embodiment, two types of nonmagnetic substances (oxides) are used in the lower recording layer 122a and the first main recording layer 122c, and three types of nonmagnetic substances (oxides) are used in the second main recording layer 122d. Absent. For example, in any or all of the lower recording layer 122a to the second main recording layer 122d, one type of nonmagnetic material may be used, or two or more types of nonmagnetic materials may be used in combination. . Although there is no limitation on the kind of nonmagnetic substance contained at this time, it is particularly preferable to contain SiO 2 and TiO 2 as in this embodiment. Therefore, unlike the present embodiment, when the second main recording layer 122d is composed of only one layer from the lower recording layer 122a (when the intervening layer 122b is not provided), the magnetic recording layer is CoCrPt—SiO 2 —TiO 2. 2 is preferable.

分断層124は、磁気記録層122(第2主記録層122d)と補助記録層126との間に設けられた非磁性の層である。この分断層124を設けることで磁気記録層122と補助記録層126の間の強磁性交換結合の強さを調整することが可能となる。分断層124の膜厚は、0.1〜1.0nmの範囲内とするとよい。   The dividing layer 124 is a nonmagnetic layer provided between the magnetic recording layer 122 (second main recording layer 122 d) and the auxiliary recording layer 126. By providing the dividing layer 124, the strength of the ferromagnetic exchange coupling between the magnetic recording layer 122 and the auxiliary recording layer 126 can be adjusted. The thickness of the dividing layer 124 is preferably in the range of 0.1 to 1.0 nm.

また本実施形態において分断層124は、Ru、Ru化合物、Ruと酸素、またはRuと酸化物を含む薄膜によって構成することができる。これによっても、補助記録層126に起因するノイズを低減させることができる。分断層124を成膜する際に、分断層124に含有される酸素が磁気記録層122の酸化物の上に偏析し、磁性粒子の上にRuが偏析することにより、磁気記録層122のCoの結晶構造を補助記録層126のCoまで継承させられるためと考えられる。   In the present embodiment, the dividing layer 124 can be formed of a thin film containing Ru, a Ru compound, Ru and oxygen, or Ru and an oxide. This can also reduce noise caused by the auxiliary recording layer 126. When the dividing layer 124 is formed, oxygen contained in the dividing layer 124 is segregated on the oxide of the magnetic recording layer 122, and Ru is segregated on the magnetic particles. This is because the crystal structure of the auxiliary recording layer 126 can be inherited to Co.

分断層124のRuに含有させる酸化物としては様々なものが考えられるが、特にW、Ti、Ruの合金や酸化物を用いることにより、電磁変換特性(SNR)を向上させることができる。例えば分断層124は、RuCr、RuCo、RuO、RuWO、RuTiO、さらにはRuCrやRuCoなどに酸化物を含ませたものであってもよい。中でも、RuCr、RuCo、RuWOは高い効果を得ることができる。 Various oxides are conceivable as Ru contained in the dividing layer 124, and electromagnetic conversion characteristics (SNR) can be improved by using an alloy or oxide of W, Ti, Ru in particular. For example, the dividing layer 124 may include RuCr, RuCo, RuO, RuWO 3 , RuTiO 2 , RuCr, RuCo, or the like containing an oxide. Among them, RuCr, RuCo, RuWO 3 can obtain a high effect.

RuWOについては、Ruに含有させた酸素がスパッタ中に解離され、解離された酸素が、酸素添加の効果も示すためと考えられる。つまり、WOを使うことにより、酸素添加の効果と酸化物添加の効果を併せ持つことができるので、好適である。また、本実施形態においては、分断層の上下の層に酸化物が含まれるため、積層した際の材料的な親和性が高いことも一因と推察される。酸化物の他の例としては、酸化珪素(SiO)、クロム(Cr)、酸化クロム(Cr)、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル(Ta)、酸化鉄(Fe)、酸化ボロン(B)等の酸化物を例示できる。また、BN等の窒化物、B等の炭化物も好適に用いることができる。なお、RuCrやRuCoについては、CrやCoが上下の層に含まれるために親和性が高くなり良好な特性を示すと考えられる。 Regarding RuWO 3, it is considered that oxygen contained in Ru is dissociated during sputtering, and the dissociated oxygen also exhibits the effect of oxygen addition. That is, the use of WO 3 is preferable because it can have both the effect of adding oxygen and the effect of adding oxide. Moreover, in this embodiment, since the oxide is contained in the upper and lower layers of a dividing fault, it is guessed that it is also due to the high material affinity at the time of lamination | stacking. Other examples of the oxide include silicon oxide (SiO x ), chromium (Cr), chromium oxide (Cr X O Y ), titanium oxide (TiO 2 ), zircon oxide (ZrO 2 ), and tantalum oxide (Ta 2 O). 5 ), oxides such as iron oxide (Fe 2 O 3 ) and boron oxide (B 2 O 3 ). Further, nitrides such as BN, a carbide such as B 4 C 3 can also be suitably used. In addition, about RuCr and RuCo, since Cr and Co are contained in the upper and lower layers, it is considered that the affinity becomes high and good characteristics are exhibited.

本実施形態では、補助記録層126は、グラニュラ補助記録層126aと非グラニュラ補助記録層126bとの2層で構成されている。まず非グラニュラ補助記録層126bについて説明する。非グラニュラ補助記録層126bは基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。非グラニュラ補助記録層126bは磁気記録層122に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。非グラニュラ補助記録層126bの材質としては、例えばCoCrPt、CoCrPtB、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。非グラニュラ補助記録層126bは逆磁区核形成磁界Hnの調整、保磁力Hcの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、OW特性、およびSNRの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、非グラニュラ補助記録層126bは垂直磁気異方性Kuおよび飽和磁化Msが高いことが望ましい。   In the present embodiment, the auxiliary recording layer 126 is composed of two layers, a granular auxiliary recording layer 126a and a non-granular auxiliary recording layer 126b. First, the non-granular auxiliary recording layer 126b will be described. The non-granular auxiliary recording layer 126b is a magnetic layer that is substantially magnetically continuous in the in-plane direction of the main surface of the substrate. The non-granular auxiliary recording layer 126b needs to be adjacent or close to the magnetic recording layer 122 so as to have a magnetic interaction. As a material of the non-granular auxiliary recording layer 126b, for example, CoCrPt, CoCrPtB, or a small amount of oxides can be contained in these. The non-granular auxiliary recording layer 126b is intended to adjust the reverse magnetic domain nucleation magnetic field Hn and the coercive force Hc, thereby improving the heat-resistant fluctuation characteristics, the OW characteristics, and the SNR. In order to achieve this object, it is desirable that the non-granular auxiliary recording layer 126b has high perpendicular magnetic anisotropy Ku and saturation magnetization Ms.

なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、非グラニュラ補助記録層126b全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Crが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし非グラニュラ補助記録層126bに酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層122の粒界よりも面積が小さい(酸化物の含有量が少ない)ことが好ましい。非グラニュラ補助記録層126bの機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層122のグラニュラ磁性粒子と磁気的相互作用を有する(交換結合を行う)ことによってHnおよびHcを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびSNRを向上させていると考えられる。またグラニュラ磁性粒子と接続する結晶粒子(磁気的相互作用を有する結晶粒子)がグラニュラ磁性粒子の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のOW特性を向上させるものと考えられる。   Note that “magnetically continuous” means that magnetism is continuous. “Substantially continuous” means that the magnetism may be discontinuous due to grain boundaries of crystal grains, etc., instead of a single magnet when observed over the entire non-granular auxiliary recording layer 126b. . The grain boundaries are not limited to crystal discontinuities, and Cr may be segregated, and further, a minute amount of oxide may be contained and segregated. However, even when a grain boundary containing an oxide is formed in the non-granular auxiliary recording layer 126b, it is preferable that the area is smaller than the grain boundary of the magnetic recording layer 122 (the content of the oxide is small). Although the function and operation of the non-granular auxiliary recording layer 126b are not necessarily clear, Hn and Hc can be adjusted by having a magnetic interaction (perform exchange coupling) with the granular magnetic particles of the magnetic recording layer 122. It is considered that the heat fluctuation characteristics and SNR are improved. In addition, since the crystal particles (crystal particles having magnetic interaction) connected to the granular magnetic particles have a larger area than the cross-section of the granular magnetic particles, the magnetization is easily reversed by receiving a large amount of magnetic flux from the magnetic head. It is thought to improve the characteristics.

図2は、主記録層から補助記録層までの層構造を説明する図である。本実施形態では、非グラニュラ補助記録層126bの下に、非グラニュラ補助記録層126bに比較して保磁力が高く、グラニュラ構造を有するグラニュラ補助記録層126aが設けられている。図2において斜線部分はグラニュラ磁性粒子である。グラニュラ補助記録層126aは第2主記録層122dとの間を分断層124によって磁気的に分断されていて、第2主記録層122dとは別に磁化方向が反転しうる。そして非グラニュラ補助記録層126bに対して磁気的相互作用を及ぼし、補助記録層126の磁化方向を反転しにくくさせるように作用する。なお、分断層124は極めて薄く成膜されていることから(約0.7nm)、グラニュラ補助記録層126aは第2主記録層122dのグラニュラ構造を継承して結晶成長する。   FIG. 2 is a diagram for explaining the layer structure from the main recording layer to the auxiliary recording layer. In the present embodiment, a granular auxiliary recording layer 126a having a granular structure is provided below the non-granular auxiliary recording layer 126b, which has a higher coercive force than the non-granular auxiliary recording layer 126b. In FIG. 2, the shaded area is granular magnetic particles. The granular auxiliary recording layer 126a is magnetically separated from the second main recording layer 122d by the dividing layer 124, and the magnetization direction can be reversed separately from the second main recording layer 122d. Then, magnetic interaction is exerted on the non-granular auxiliary recording layer 126b so that the magnetization direction of the auxiliary recording layer 126 is hardly reversed. Since the dividing layer 124 is extremely thin (about 0.7 nm), the granular auxiliary recording layer 126a inherits the granular structure of the second main recording layer 122d and grows.

上記の構成によれば、保磁力の高いグラニュラ補助記録層126aが、非グラニュラ補助記録層126bのピン層として作用する。したがって、通常、補助記録層126を厚くすれば書きにじみが増えるところ、厚い補助記録層126を設けてもトラック幅を狭小化(書きにじみ減少)することができ、SNRが向上する。このように、トラック幅とSNRとの両立が図れる。   According to the above configuration, the granular auxiliary recording layer 126a having a high coercive force acts as a pinned layer of the non-granular auxiliary recording layer 126b. Therefore, normally, if the auxiliary recording layer 126 is thickened, writing blur increases. However, even if the thick auxiliary recording layer 126 is provided, the track width can be narrowed (reducing writing blur) and the SNR is improved. In this way, both the track width and the SNR can be achieved.

上記のグラニュラ補助記録層126aは、第1主記録層122cおよび第2主記録層122dに比較してCrのat%が小さくCoPtのat%が大きい。かかる組成によれば、第1主記録層122cおよび第2主記録層122dよりグラニュラ補助記録層126a保磁力のほうが高くなり、非グラニュラ補助記録層126bのピン層として理想的に作用するからである。   The granular auxiliary recording layer 126a has a smaller at% of Cr and a larger at% of CoPt than the first main recording layer 122c and the second main recording layer 122d. According to such a composition, the coercive force of the granular auxiliary recording layer 126a is higher than that of the first main recording layer 122c and the second main recording layer 122d, and ideally acts as a pinned layer of the non-granular auxiliary recording layer 126b. .

本実施形態では、磁気記録層122のCr濃度(A)とグラニュラ補助記録層126aのCr濃度(B)の差(A−B)が1at%以上であり、4at%以下である。第1主記録層122cおよび第2主記録層122dに比較してCrのat%を小さくしCoPtのat%を大きくして、保磁力を高めたものである。   In this embodiment, the difference (A−B) between the Cr concentration (A) of the magnetic recording layer 122 and the Cr concentration (B) of the granular auxiliary recording layer 126a is 1 at% or more and 4 at% or less. Compared to the first main recording layer 122c and the second main recording layer 122d, the at% of Cr is reduced and the at% of CoPt is increased to increase the coercive force.

本実施形態では、グラニュラ補助記録層126aは、非グラニュラ補助記録層126bに比較して膜厚が薄い。非グラニュラ補助記録層126bの厚みを薄くすると、記録自体が不能となってしまうので、その厚みは維持してOW特性を保持しながら、非グラニュラ補助記録層126bのピン層として作用するグラニュラ補助記録層126aによって、書きにじみもしないようにするためである。本実施形態では、グラニュラ補助記録層の膜厚は0.5nm〜5.0nm、非グラニュラ補助記録層の膜厚は4.0〜8.0nmとするとよい。   In the present embodiment, the granular auxiliary recording layer 126a is thinner than the non-granular auxiliary recording layer 126b. If the thickness of the non-granular auxiliary recording layer 126b is reduced, recording itself becomes impossible. Therefore, while maintaining the thickness and maintaining the OW characteristics, the granular auxiliary recording functioning as a pinned layer of the non-granular auxiliary recording layer 126b. This is to prevent the layer 126a from bleeding. In the present embodiment, the granular auxiliary recording layer may have a thickness of 0.5 nm to 5.0 nm, and the non-granular auxiliary recording layer may have a thickness of 4.0 to 8.0 nm.

媒体保護層128は、真空を保ったままカーボンをCVD法により成膜して形成することができる。媒体保護層128は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体100を防護するための層である。一般にCVD法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体100を防護することができる。   The medium protective layer 128 can be formed by depositing carbon by a CVD method while maintaining a vacuum. The medium protective layer 128 is a layer for protecting the perpendicular magnetic recording medium 100 from the impact of the magnetic head. In general, carbon deposited by the CVD method has improved film hardness compared to that deposited by the sputtering method, so that the perpendicular magnetic recording medium 100 can be more effectively protected against the impact from the magnetic head.

潤滑層130は、PFPE(パーフロロポリエーテル)をディップコート法により成膜することができる。PFPEは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層128表面のN原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層130の作用により、垂直磁気記録媒体100の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層128の損傷や欠損を防止することができる。   The lubricating layer 130 can be formed of PFPE (perfluoropolyether) by dip coating. PFPE has a long chain molecular structure and binds with high affinity to N atoms on the surface of the medium protective layer 128. Due to the action of the lubricating layer 130, even if the magnetic head comes into contact with the surface of the perpendicular magnetic recording medium 100, the medium protective layer 128 can be prevented from being damaged or lost.

以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体100を得ることができた。次に、本実施形態の実施例を説明する。   Through the above manufacturing process, the perpendicular magnetic recording medium 100 was obtained. Next, examples of the present embodiment will be described.

(実施例)
ディスク基体110上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にてAr雰囲気中で、付着層112から補助記録層126まで順次成膜を行った。なお、スパッタリング成膜時の圧力は、特に断りのない場合は0.6Paで成膜した。付着層112は、Cr−50Tiのターゲットを用いて10nm形成した。軟磁性層114は、第1軟磁性層114a、第2軟磁性層114cは92(Co−40Fe)−3Ta−5Zrのターゲットを用いてそれぞれ20nm成膜し、スペーサ層114bはRuのターゲットを用いて0.7nm成膜した。前下地層116はNi−5Wのターゲットを用いて5nm成膜した。第1下地層118aは0.6PaでRuのターゲットを用いて10nm成膜した。第2下地層118bは、Ruのターゲットを用いて5.0Paで10nm成膜した。非磁性グラニュラ層120は、88(Co−40Cr)−12SiOのターゲットを用いて4Paにて1nm成膜した。下記録層122aは、(Co−12Cr−16Pt)−2.5(Cr)−2.5(SiO)のターゲットを用いて4Paにて2.0nm形成した。介在層122bはRuのターゲットを用いて0.4nm形成した。第1主記録層122cは、90(Co−12Cr−16Pt)−5(SiO)−5(TiO)のターゲットを用いて4Paにて4nm形成した。第2主記録層122dは、90(Co−12Cr−16Pt)−4.5(SiO)−4.5(TiO)−1(Co)のターゲットを用いて4Paにて6nm形成した。分断層124はRu−10(WO)のターゲットを用いて0.5nm形成した。グラニュラ補助記録層126aは、90(Co−Cr−Pt)−5(SiO)−5(TiO)のターゲットを用いて4Paにて所定の膜厚を成膜した。Co−Cr−Ptの詳細組成及び膜厚は後述する値とした。非グラニュラ補助記録層126bはCo−18Cr−15Pt−5Bのターゲットを用いて6.4nm形成した。媒体保護層128はCVD法によりCを用いて成膜し、潤滑層130はディップコート法によりPFPEを用いて形成した。
(Example)
On the disk substrate 110, a film was formed in order from the adhesion layer 112 to the auxiliary recording layer 126 in an Ar atmosphere by a DC magnetron sputtering method using a film forming apparatus that was evacuated. Note that the pressure during sputtering film formation was 0.6 Pa unless otherwise specified. The adhesion layer 112 was formed to a thickness of 10 nm using a Cr-50Ti target. The soft magnetic layer 114 is formed with a thickness of 20 nm using a 92 (Co-40Fe) -3Ta-5Zr target for the first soft magnetic layer 114a and the second soft magnetic layer 114c, and the Ru layer is used for the spacer layer 114b. A 0.7 nm film was formed. The pre-underlayer 116 was formed to a thickness of 5 nm using a Ni-5W target. The first underlayer 118a was formed to a thickness of 10 nm using a Ru target at 0.6 Pa. The second underlayer 118b was formed to a thickness of 10 nm at 5.0 Pa using a Ru target. Nonmagnetic granular layer 120 was 1nm deposited at 4Pa using a 88 (Co-40Cr) -12SiO 2 target. The lower recording layer 122a was 2.0nm formed at 4Pa using a target of (Co-12Cr-16Pt) -2.5 (Cr 2 O 5) -2.5 (SiO 2). The intervening layer 122b was formed to 0.4 nm using a Ru target. The first main recording layer 122c was formed to 4 nm at 4 Pa using a target of 90 (Co-12Cr-16Pt) -5 (SiO 2 ) -5 (TiO 2 ). The second main recording layer 122d is formed with a thickness of 6 nm at 4 Pa using a target of 90 (Co-12Cr-16Pt) -4.5 (SiO 2 ) -4.5 (TiO 2 ) -1 (Co 3 O 4 ). did. The dividing layer 124 was formed with a thickness of 0.5 nm using a Ru-10 (WO 3 ) target. The granular auxiliary recording layer 126a was formed to a predetermined thickness at 4 Pa using a target of 90 (Co—Cr—Pt) -5 (SiO 2 ) -5 (TiO 2 ). The detailed composition and film thickness of Co—Cr—Pt were set to values described later. The non-granular auxiliary recording layer 126b was formed to 6.4 nm using a Co-18Cr-15Pt-5B target. The medium protective layer 128 was formed using C 2 H 4 by the CVD method, and the lubricating layer 130 was formed using PFPE by the dip coating method.

図3は、グラニュラ補助記録層126aの膜厚を様々に変化させた実施例1〜16と、比較例1〜2との、トラック幅およびSNRを比較する図であり、図3(a)がデータ、図3(b)がそれをプロットしたグラフである。   FIG. 3 is a diagram comparing the track width and SNR of Examples 1 to 16 in which the film thickness of the granular auxiliary recording layer 126a is variously changed and Comparative Examples 1 and 2, and FIG. Data, FIG. 3 (b) is a graph plotting it.

本実施例および比較例では、主記録層の金属相(主相)のCo:Cr:Ptのat%は、いずれも72Co−12Cr−16Ptとした上で、グラニュラ補助記録層126aのCoCrPt金属相の組成と膜厚を変化させた。なお、主記録層とグラニュラ補助記録層の酸化物のモル数は同じである。   In this example and the comparative example, at% of Co: Cr: Pt in the metal phase (main phase) of the main recording layer was 72Co-12Cr-16Pt, and the CoCrPt metal phase of the granular auxiliary recording layer 126a. The composition and film thickness were changed. The number of moles of oxide in the main recording layer and the granular auxiliary recording layer is the same.

実施例1〜実施例3(グラフの「◆」)では、グラニュラ補助記録層126aのCo:Cr:Ptのat%比を73Co−11Cr−16Ptとし、それぞれ膜厚を1.4nm、2.6nm、3.6nmとした。また、実施例4〜実施例5(グラフの「■」)では、76Co−8Cr−16Ptとし、それぞれ膜厚を0.7nm、1.4nmとした。また、実施例6〜実施例7(グラフの「▲」)では、77Co−7Cr−16Ptとし、それぞれ膜厚を0.7nm、1.4nmとした。また、実施例8〜実施例9(グラフの「●」)では、72Co−12Cr−16Ptとし、それぞれ膜厚を1.4nm、2.5nmとした。   In Examples 1 to 3 (“♦” in the graph), the Co: Cr: Pt at% ratio of the granular auxiliary recording layer 126a is 73Co-11Cr-16Pt, and the film thicknesses are 1.4 nm and 2.6 nm, respectively. 3.6 nm. In Examples 4 to 5 (“■” in the graph), 76Co-8Cr-16Pt was used, and the film thicknesses were 0.7 nm and 1.4 nm, respectively. In Examples 6 to 7 (“(” in the graph), 77Co-7Cr-16Pt was used, and the film thicknesses were 0.7 nm and 1.4 nm, respectively. In Examples 8 to 9 (“●” in the graph), 72Co-12Cr-16Pt was used, and the film thicknesses were 1.4 nm and 2.5 nm, respectively.

また実施例10〜12では、グラニュラ補助記録層126aのCo:Cr:Ptのat%比を73Co−11Cr−16Ptとし、膜厚を1.4nm一定とし、分断層124の組成を、実施例10ではRu、実施例11ではRu−50Cr、実施例12ではRu−50Coとした。実施例13〜16では、グラニュラ補助記録層126aのCo:Cr:Ptのat%比を73Co−11Cr−16Ptとし、73Co−11Cr−16Pt:SiO:TiOのmol比を、実施例13では91:4.5:4.5とし、実施例14では92:4.0:4.0とし、実施例15では93:3.5:3.5とし、実施例16では89:5.5:5.5とした。 In Examples 10 to 12, the Co: Cr: Pt at% ratio of the granular auxiliary recording layer 126a is 73Co-11Cr-16Pt, the film thickness is constant 1.4 nm, and the composition of the dividing layer 124 is set to Example 10. In Ru, in Example 11, it was Ru-50Cr, and in Example 12, it was Ru-50Co. In Examples 13 to 16, the Co: Cr: Pt at% ratio of the granular auxiliary recording layer 126a is 73Co-11Cr-16Pt, and the molar ratio of 73Co-11Cr-16Pt: SiO 2 : TiO 2 is set in Example 13. 91: 4.5: 4.5, 92: 4.0: 4.0 in Example 14, 93: 3.5: 3.5 in Example 15, and 89: 5.5 in Example 16. : 5.5.

また、比較例1〜比較例2(グラフの「○」)ではグラニュラ補助記録層126aを形成しなかった。グラニュラ補助記録層126aのように、酸化物を含有する層では、酸化物量の他に、主相であるCoCrPtの組成により保磁力Hcが変化する。特に反磁性であるCr含有量を上げると、Coの磁性がキャンセルされ、保磁力Hcが低下する。   In Comparative Examples 1 and 2 (“◯” in the graph), the granular auxiliary recording layer 126a was not formed. In a layer containing an oxide like the granular auxiliary recording layer 126a, the coercive force Hc changes depending on the composition of CoCrPt as the main phase in addition to the amount of oxide. In particular, when the Cr content, which is diamagnetic, is increased, the magnetism of Co is canceled and the coercive force Hc is decreased.

また、図3(a)に示すように、実施例1〜実施例9のグラニュラ補助記録層126aは、非グラニュラ補助記録層126bに比較して膜厚を薄く形成している。   As shown in FIG. 3A, the granular auxiliary recording layer 126a of Examples 1 to 9 is formed thinner than the non-granular auxiliary recording layer 126b.

図3(a)および(b)に示すように、グラニュラ補助記録層の各材料において膜厚を薄くすると、トラック幅は広がり、SNRが高くなる傾向を示す。これはグラニュラ補助記録層の膜厚依存においては、トラック幅とSNRがトレードオフとなるため、高記録密度化が達成できないことを示唆している。一方、グラニュラ補助記録層の有り無しという観点では、比較例1〜比較例2に対して実施例1〜実施例9のほうがトレードオフを考慮しても特性が向上していることが分かり、トラック幅とSNRとの両立が図られていることが分かる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, when the film thickness is reduced in each material of the granular auxiliary recording layer, the track width increases and the SNR tends to increase. This suggests that, depending on the film thickness of the granular auxiliary recording layer, the track width and the SNR are in a trade-off, so that a high recording density cannot be achieved. On the other hand, in terms of the presence / absence of the granular auxiliary recording layer, it can be seen that the characteristics of Examples 1 to 9 are improved compared to Comparative Examples 1 and 2 even if the trade-off is taken into consideration. It can be seen that both width and SNR are achieved.

また実施例1と実施例10〜12を比較すると、分断層124の組成をRu−10(WO)からRuまたは他のRu化合物に変更しても、実施例1とほぼ同等の良好な特性が得られることが理解できる。更に、実施例1と実施例13〜16を比較すると、グラニュラ補助記録層の酸化物のmol比を変化させても、実施例1と同様にトラック幅とSNRとの両立が図られた磁気記録媒体が得られることがわかる。 Further, when Example 1 and Examples 10 to 12 are compared, even if the composition of the dividing layer 124 is changed from Ru-10 (WO 3 ) to Ru or other Ru compound, good characteristics almost equivalent to those of Example 1 are obtained. Can be obtained. Furthermore, when Example 1 is compared with Examples 13 to 16, magnetic recording in which both the track width and the SNR are compatible is achieved as in Example 1, even if the molar ratio of the oxide in the granular auxiliary recording layer is changed. It can be seen that a medium is obtained.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although the suitable Example of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、垂直磁気記録方式のHDDなどに搭載される垂直磁気記録媒体として利用することができる。   The present invention can be used as a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD or the like.

100 …垂直磁気記録媒体
110 …ディスク基体
112 …付着層
114 …軟磁性層
114a …第1軟磁性層
114b …スペーサ層
114c …第2軟磁性層
116 …前下地層
118 …下地層
118a …第1下地層
118b …第2下地層
120 …非磁性グラニュラ層
122 …磁気記録層
122a …下記録層
122b …介在層
122c …第1主記録層
122d …第2主記録層
124 …分断層
126 …補助記録層
126a …グラニュラ補助記録層
126b …非グラニュラ補助記録層
128 …媒体保護層
130 …潤滑層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Perpendicular magnetic recording medium 110 ... Disk base | substrate 112 ... Adhesion layer 114 ... Soft magnetic layer 114a ... First soft magnetic layer 114b ... Spacer layer 114c ... Second soft magnetic layer 116 ... Pre-underlayer 118 ... Underlayer 118a ... First Underlayer 118b ... second underlayer 120 ... nonmagnetic granular layer 122 ... magnetic recording layer 122a ... lower recording layer 122b ... intervening layer 122c ... first main recording layer 122d ... second main recording layer 124 ... split layer 126 ... auxiliary recording Layer 126a ... Granular auxiliary recording layer 126b ... Non-granular auxiliary recording layer 128 ... Medium protective layer 130 ... Lubrication layer

Claims (5)

基体上に少なくとも、柱状に連続して成長したCoCrPtからなる磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造を有し信号を記録する磁気記録層と、補助記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、
前記補助記録層は、
基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である非グラニュラ補助記録層と、
前記非グラニュラ補助記録層の下に設けられ、該非グラニュラ補助記録層に比較して保磁力が高く、グラニュラ構造を有するグラニュラ補助記録層と、
を含み、
前記グラニュラ補助記録層の磁性粒子は、前記磁気記録層の磁性粒子に比較してCrのat%が小さくCoPtのat%が大きいことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
A magnetic recording layer having a granular structure in which a nonmagnetic grain boundary portion is formed between magnetic particles made of CoCrPt continuously grown in a columnar shape on a substrate, and an auxiliary recording layer are provided. In the perpendicular magnetic recording medium provided in order,
The auxiliary recording layer is
A non-granular auxiliary recording layer which is a magnetic layer substantially magnetically continuous in the in-plane direction of the main surface of the substrate;
A granular auxiliary recording layer provided under the non-granular auxiliary recording layer, having a higher coercive force than the non-granular auxiliary recording layer and having a granular structure;
Only including,
A perpendicular magnetic recording medium , wherein the magnetic particles of the granular auxiliary recording layer have a smaller at% of Cr and a larger at% of CoPt than the magnetic particles of the magnetic recording layer .
前記磁気記録層の磁性粒子のCr濃度(A)とグラニュラ補助記録層の磁性粒子のCr濃度(B)の差(A−B)が1at%以上であり、4at%以下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。 And wherein the difference in the Cr concentration of the magnetic particles of Cr concentration (A) and the granular auxiliary recording layer of the magnetic particles in the magnetic recording layer (B) (A-B) is not less than 1 at.%, Or less 4at% The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1 . 前記グラニュラ補助記録層は、前記非グラニュラ補助記録層に比較して膜厚が薄いことを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。   The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the granular auxiliary recording layer is thinner than the non-granular auxiliary recording layer. 前記磁気記録層と前記補助記録層との間に非磁性の分断層を設けることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の垂直磁気記録媒体。 4. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1 , wherein a nonmagnetic dividing layer is provided between the magnetic recording layer and the auxiliary recording layer. 5. 前記磁気記録層を複数の層で形成することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の垂直磁気記録媒体。 The perpendicular magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic recording layer is formed of a plurality of layers.
JP2010029401A 2009-03-31 2010-02-12 Perpendicular magnetic recording medium Expired - Fee Related JP5620118B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010029401A JP5620118B2 (en) 2009-03-31 2010-02-12 Perpendicular magnetic recording medium

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009087762 2009-03-31
JP2009087762 2009-03-31
JP2010029401A JP5620118B2 (en) 2009-03-31 2010-02-12 Perpendicular magnetic recording medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010257564A JP2010257564A (en) 2010-11-11
JP5620118B2 true JP5620118B2 (en) 2014-11-05

Family

ID=43318302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010029401A Expired - Fee Related JP5620118B2 (en) 2009-03-31 2010-02-12 Perpendicular magnetic recording medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5620118B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9093101B2 (en) * 2011-02-28 2015-07-28 Seagate Technology Llc Stack including a magnetic zero layer
JP7125061B2 (en) * 2019-01-11 2022-08-24 田中貴金属工業株式会社 Perpendicular magnetic recording medium

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008287771A (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Fujitsu Ltd Perpendicular magnetic recording medium, method for manufacturing the same, and magnetic recoding device
WO2008149812A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Hoya Corporation Vertical magnetic recording medium and vertical magnetic recording medium manufacturing method
JP5179833B2 (en) * 2007-10-30 2013-04-10 昭和電工株式会社 Perpendicular magnetic recording medium, manufacturing method thereof, and magnetic storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010257564A (en) 2010-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5643516B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP5645443B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP5646865B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium and method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium
US8877359B2 (en) Magnetic disk and method for manufacturing same
US8057926B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
WO2010032767A1 (en) Vertical magnetic recording medium
WO2009123161A1 (en) Vertical magnetic recording medium
WO2009119708A1 (en) Vertical magnetic recording medium and method for making vertical magnetic recording medium
WO2009119709A1 (en) Vertical magnetic recording medium and method for making vertical magnetic recording medium
JP2010257567A (en) Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing the same
JP5261001B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP5524464B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP5530673B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
WO2009119636A1 (en) Vertical magnetic recording medium
JP5620118B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP5620071B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP2011192319A (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP2009099242A (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP2009230837A (en) Method for manufacturing vertical magnetic recording medium
JP2010097680A (en) Vertical magnetic recording medium
JP2010086583A (en) Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing the same
WO2010134612A1 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP5593048B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP2010086584A (en) Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing the same
JP2008276916A (en) Magnetic recording medium and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100706

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100927

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140826

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5620118

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees