JP5730047B2

JP5730047B2 - 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置

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Publication number: JP5730047B2
Application number: JP2011020923A
Authority: JP
Inventors: 神邊　哲也; 哲也神邊; 有三佐々木; 篤志橋本
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-02-02
Also published as: JP2012160243A

Description

本発明は熱アシスト磁気記録媒体、及びそれを用いた磁気記憶装置に関する。

媒体に近接場光等を照射して表面を局所的に加熱し、媒体の保磁力を低下させて書き込みを行う熱アシスト記録は、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２クラスの面記録密度を実現できる次世代記録方式として注目されている。熱アシスト記録を用いた場合、室温における保磁力が数十ｋＯｅの記録媒体でも、現状ヘッドの記録磁界により容易に書き込みを行うことができる。このため、記録層に１０^６Ｊ／ｍ^３台の高い結晶磁気異方性Ｋｕを有する材料を使用することが可能となり、熱安定性を維持したまま、磁性粒径を６ｎｍ以下まで微細化できる。このような高Ｋｕ材料としては、Ｌ１_０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金（Ｋｕ〜７×１０^６Ｊ／ｍ^３）や、ＣｏＰｔ合金（Ｋｕ〜５×１０^６Ｊ／ｍ^３）等の規則合金が知られている。

磁性層に、Ｌ１_０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金を用いる場合、該ＦｅＰｔ層は（００１）配向をとっている必要がある。これは、下地層に適切な材料を用いることによって実現できる。特許文献１にはＭｇＯ下地層を用いることによって、ＦｅＰｔ磁性層が（００１）配向を示すことが示されている。ＭｇＯはＮａＣｌ構造をとり、格子定数は０．４２１ｎｍと、Ｌ１_０構造のＦｅＰｔ合金のａ軸長と近い。このため、（１００）配向したＭｇＯ下地層上にＦｅＰｔ磁性層を形成することにより、該磁性層に（００１）配向をとらせることができる。また、非特許文献１には、ＴｉＮ下地層を用いることにより、ＦｅＰｔ磁性層が（００１）配向を示すことが記載されている。ＴｉＮもＭｇＯ同様、ＮａＣｌ構造をとり、格子定数もＭｇＯと近い。このため、ＭｇＯの場合と同様、ＦｅＰｔ磁性層に（００１）配向をとらせることができる。

熱アシスト磁気記録媒体においても、高い媒体ＳＮ比を得るには、磁性層中の磁性結晶粒間の交換結合を十分に低減する必要がある。このため、磁性層には、磁性結晶粒を分断するための粒界相が添加されている。粒界相としては、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ等の酸化物やＣ等が用いられている。

特開平１１−３５３６４８号公報

Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ２５（６），１８９２−１８９５（２００７）

磁性層がＬ１_０型ＦｅＰｔ合金と、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ等の酸化物、もしくはＣからなる熱アシスト媒体は、現状の垂直磁気記録媒体に比べて反転磁界分散（ＳＦＤ：ＳｗｉｔｃｈｉｎｇＦｉｅｌｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）が著しく大きい。これは、磁性結晶粒の粒径分散が大きいためである。上記、粒径分散を低減し、如何にしてＳＦＤを低減するかが熱アシスト記録媒体のＳＮＲを高める上で重要な課題となっている。

上記課題は、基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１_０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層を、ＴｉＣとすることで解決できる。すなわち本願発明は下記に関する。

（１）基板と、該基板上に形成された下地層と、Ｌ１_０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層が、ＴｉＣであることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
（２）前記下地層を複数層から形成し、前記ＴｉＣが、ＢＣＣ構造を有する下地層の上に形成されていることを特徴とする（１）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（３）前記ＴｉＣが、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｕのうちの少なくとも１種類を含有したＢＣＣ構造を有する下地層の上に形成されていることを特徴とする（２）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（４）前記ＴｉＣが、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｕのうちの少なくとも１種類を含有し、更に、Ｂ、Ｃ、Ｓｉのうちの少なくとも１種類を含有したＢＣＣ構造を有する下地層の上に形成されていることを特徴とする（１）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（５）前記ＴｉＣが、ＢＣＣ構造を有する第一の下地層と、前記第一の下地層の上に形成されたＢＣＣ構造を有する第二の下地層の上に形成されており、前記第二の下地層の格子定数が、０．３０６ｎｍ以上であることを特徴とする（１）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（６）前記ＴｉＣが、Ｂ２構造を有するＮｉＡｌ、もしくはＲｕＡｌからなる第一の下地層と、前記第一の下地層の上に形成されたＢＣＣ構造を有する第二の下地層の上に形成されており、前記第二の下地層の格子定数が、０．３０６ｎｍ以上であることを特徴とする（１）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（７）格子定数が０．３０６ｎｍ以上である第二の下地層が、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、もしくはこれらを含有するＢＣＣ構造を有する合金であることを特徴とする（５）または（６）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（８）前記ＴｉＣが、ＭｇＯ下地層の上に形成されていることを特徴とする（１）に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（９）磁性層がＬ１_０構造を有するＦｅＰｔ、もしくはＣｏＰｔ合金を主成分とし、かつ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃから選択される少なくとも一種類の酸化物、もしくは元素を含有していることを特徴とする（１）１乃至（８）の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（１０）磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を回転させるための駆動部と、該磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、該レーザー発生部から発生したレーザー光をヘッド先端まで導く導波路と、ヘッド先端に取り付けられた近接場光発生部を備えた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを移動させるための駆動部と、記録再生信号処理系から構成さる磁気記憶装置において、該磁気記録媒体が（１）乃至（９）の何れか１項に記載の熱アシスト媒体であることを特徴とする磁気記憶装置。

本発明により、ＳＦＤが低い熱アシスト記録媒体が実現され、これを用いた磁気記憶装置を提供することができる。

本発明の磁気記録媒体の層構成の一例を表す図である。本発明の磁気記録媒体の層構成の一例を表す図である。本発明の磁気記録媒体のＸＲＤ回折測定結果を表す図である。本発明の磁気記憶装置の傾視図である。本発明の磁気ヘッドを表す図である。

本願発明の熱アシスト磁気記録媒体は、基板と、該基板上に形成された下地層と、Ｌ１_０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、下地層をＴｉＣとすることを特徴とする。ＴｉＣはＭｇＯと同様、ＮａＣｌ構造をとり、格子定数は０．４３２ｎｍとＭｇＯの格子定数に近い。このため、（１００）配向したＴｉＣ下地層上にＬ１_０型ＦｅＰｔ合金からなる磁性層を形成した場合、エピタキシャル成長により該ＦｅＰｔは（００１）配向を示す。発明者らは、種々の材料をＬ１_０型ＦｅＰｔ合金の下地層材料として検討した結果、ＴｉＣ下地層を用いることによって、ＦｅＰｔ合金の粒径を均一化できることを見出した。

磁性層中のＬ１_０−ＦｅＰｔ合金に（００１）配向をとらせるため、ＴｉＣ下地層は、（１００）配向をとっている必要がある。これを実現するため、下地層を多層構造とし、ＴｉＣ下地層を、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕのうちの少なくとも１種類を含有したＢＣＣ構造を有する合金からなる下地層上に形成することが望ましい。ＴｉＣ下地層に（１００）配向をとらせるために、ＴｉＣ下地層の直下に形成する下地層を、以後、配向制御層と記す。配向制御層はＢＣＣ構造を有し、かつ、（１００）配向をとっていることが望ましい。これは、配向制御層を、非晶質合金からなるシード層上に形成することによって実現できる。非晶質合金としては、例えばＣｏ−５０ａｔ％Ｔｉ、Ｃｏ−５０ａｔ％Ｔａ、Ｎｉ−５０ａｔ％Ｔｉ、Ｎｉ−５０ａｔ％Ｔａ、Ｃｒ−５０ａｔ％Ｔｉ、Ｃｒ−５０ａｔ％Ｔａ等を用いることができる。また、非晶質合金層上に、配向制御層を形成する際には、１５０℃以上の基板加熱を行うことが望ましい。これによって、配向制御層に良好な（１００）配向をとらせることができる。

配向制御層には、上記Ｃｒを主成分とした合金にＢ、Ｃ、Ｓｉ等を添加した材料を用いても良い。上記元素を添加することにより、配向制御層の粒径を１０ｎｍ以下に微細化できると同時に、粒径分布をより均一化できる。ＴｉＣ下地層は、配向制御層上にエピタキシャル成長し、磁性層はＴｉＣ下地層上にエピタキシャル成長するため、配向制御層の粒径を微細・均一化することにより、磁性粒径を微細・均一化することができる。Ｃｒを主成分とする配向制御層への添加元素の添加量は、ＢＣＣ構造を大幅に劣化させない範囲内であれば、特に制限はない。

配向制御層を二層構成としてもよい。第一の配向制御層（基板側）には、上述のＣｒ、もしくはＢＣＣ構造を有するＣｒ合金を用いることができる。また、Ｂ２構造のＲｕＡｌ、ＮｉＡｌを用いても良い。第二の配向制御層（ＴｉＣ側）には、格子定数が０．３０６ｎｍ以上であるＢＣＣ構造の金属、もしくは合金を用いることができる。第二の配向制御層の格子定数を０．３０６ｎｍ以上とすることによって、ＴｉＣ層の膜面内方向に引っ張り応力を導入し、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔの規則度を改善できる。第二の配向制御の格子定数の上限は、第一の配向制御層との格子ミスフィットが１５％以下となるように設定することが望ましい。格子ミスフィットが１５％を上回ると、第二の配向制御層の（１００）配向が劣化するため、好ましくない。

第二の配向制御層には、具体的に、ＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＴａ、ＣｒＮｂ、ＶＭｏ、ＶＷ、ＶＴａ、ＶＮｂ、ＭｏＷ、ＭｏＴａ、ＭｏＮｂ、ＷＴａ、ＷＮｂ、ＴａＮｂ等のＢＣＣ合金を用いることが出来る。但し、上記合金のうち、Ｃｒ、もしくはＶを含有する合金を用いる場合は、格子定数が０．３０６ｎｍ以上となるように組成を調整する必要がある。また、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ等の単体金属を第二の配向制御層に用いてもよい。

ＴｉＣを（１００）配向したＭｇＯ下地層の上に形成しても良い。ＭｇＯは化学的に安定で、下地層からの拡散バリア層として機能するため、金属、もしくは合金からなる下地層の上に形成した場合よりも基板温度を高く設定できる。

磁性層には、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔの他、Ｌ１_０構造を有するＣｏＰｔを用いることもできる。また磁性層を、磁性結晶粒を粒界相で分断した構造とする場合は、粒界相材料には、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃを用いることができる。粒界相材料の添加量は、体積比率で２０体積％以上、６０体積％以下が望ましい。２０体積％を下回ると、粒界幅が狭くなり、磁性粒子間の交換結合を十分に低減できない。一方、６０体積％を上回ると、磁性結晶粒のＬ１_０構造の規則度が低下するため、好ましくない。

磁性層の上にキャップ層を形成することができる。これにより、磁性結晶粒間に適度な交換結合を導入し、反転磁界分散（ＳＦＤ）を更に低減できる。キャップ層としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ等のＨＣＰ合金や、ＮｉＦｅ、ＮｉＣｒ、ＦｅＰｔ等のＢＣＣ合金、もしくはＦＣＣ合金を用いることができる。また、Ｃｏ、もしくはＦｅを含有する非晶質合金でもよい。

Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ等の熱伝導率の高い材料をヒートシンク層として形成してもよい。また、上記元素を組み合わせた合金材料からなるヒートシンク層を用いることもできる。ヒートシンク層は、基板と下地層の間に形成するのが望ましい。また後述の軟磁性層を設ける場合、ヒートシンク層は軟磁性層の上下何れに設けることも可能であるが、ヒートシンク層が厚いときは、軟磁性下地層の下、薄いときは上に設けるのが望ましい。

書き込み特性を改善するため、軟磁性下地層を形成することもできる。軟磁性下地層としては、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＮｂＺｒ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＡｌＳｉ、ＣｏＦｅＴａＳｉ、ＣｏＦｅＴａＢ、ＣｏＦｅＺｒＳｉ等の軟磁性合金を用いることができる。また、軟磁性下地層は、上記合金からなる単層膜でもよいし、Ｒｕを挟んで反強磁性結合した積層膜でもよい。

（実施例１、比較例１）
図１に本実施例で作製した磁気記録媒体の層構成の一例を示す。ガラス基板１０１上に、４ｎｍのＳｉ下地層１０２、１０ｎｍのＴｉＣ下地層１０３、１０ｎｍの（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ−８ａｔ％Ａｇ）−１５ｍｏｌ％ＳｉＯ_２磁性層１０４、３ｎｍのＤＬＣ−Ｃ保護膜１０５が順次形成されている。基板には、ガラス転移温度が７００℃以上の耐熱ガラス基板を用い、ＴｉＣ下地層形成前に６４０℃の基板加熱を行った。また、比較例として、ＴｉＣ下地層の代わりにＭｇＯ下地層を形成した媒体を作製した。

本実施例媒体のＸ線回折測定を行ったところ、ＴｉＣ下地層は、ＮａＣｌ構造をとっており、（２００）ピークのみが観察された。また、磁性層からは、Ｌ１_０（００１）ピーク、及び、Ｌ１_０（００２）とＦＣＣ（２００）の混合ピークが観察された。後者の混合ピーク強度に対する前者のピーク強度比は、１．９であった。このことより、磁性層中のＦｅＰｔＡｇ合金は、良好な規則度を有していることがわかる。Ｓｉ下地層からは明瞭な回折ピークが確認されなかったが、断面ＴＥＭ観察を行った結果、非晶質構造であることがわかった。

一方、ＭｇＯ下地層を用いた比較例媒体のＸ線回折測定を行ったところ、ＭｇＯ下地層からも（２００）ピークが観察された。磁性層からは、Ｌ１_０（００１）ピーク、及び、Ｌ１_０（００２）とＦＣＣ（２００）の混合ピークが観察されたが、後者の混合ピーク強度に対する前者のピーク強度比は１．３と、実施例媒体に比べて低かった。

実施例媒体、及び比較例媒体の保磁力を、ＰＰＭＳにより７Ｔの磁界を印加して測定したところ、それぞれ３１ｋＯｅ、２３ｋＯｅであった。以上より、ＭｇＯ下地層の代わりにＴｉＣ下地層を用いることにより、磁性層の規則度が向上し、３０ｋＯｅ以上の高い保磁力を有する媒体が得られることがわかった。

（実施例２、比較例２）
図２に本実施例で作製した磁気記録媒体の層構成の一例を示す。ガラス基板２０１上に、Ｔｉ−５０ａｔ％Ａｌ接着層２０２、Ａｇ−５ａｔ％Ｐｄヒートシンク層２０３、Ｃｒ−５０ａｔ％Ｔｉシード層２０４、配向制御層２０５、ＴｉＣ下地層２０６、（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ−８ａｔ％Ｃｕ）−４５ａｔ％Ｃ磁性層２０７、Ｎｉ−２０ａｔ％Ｆｅキャップ層２０８、ＤＬＣ−Ｃ保護膜２０９が順次形成されている。

基板は、ガラス転移温度が６５０℃以上の耐熱ガラス基板を用いた。ヒートシンク層のＡｇ合金膜はガラスとの密着性が悪いので、ヒートシンク層と基板に間に接着層として、５ｎｍのＴｉＡｌ合金膜を形成した。ヒートシンク層上に直接配向制御層を形成すると、配向制御層が（１００）配向しないため、３０ｎｍのＣｒＴｉシード層を形成し、その上に配向制御層を形成した。尚、配向制御層の形成時には、２５０−３５０℃の基板加熱を行うことが望ましい。これにより、配向制御層に良好な（１００）配向をとらせることができる。配向制御層には、１２ｎｍのＣｒ（実施例２．１）、Ｃｒ−８ａｔ％Ｔｉ（実施例２．２）、Ｃｒ−２０ａｔ％Ｍｎ（実施例２．３）、Ｃｒ−４０ａｔ％Ｖ（実施例２．４）、Ｃｒ−２５ａｔ％Ｍｏ（実施例２．５）、Ｃｒ−２０ａｔ％Ｗ（実施例２．６）、Ｃｒ−２０ａｔ％Ｒｕ（実施例２．７）、Ｃｒ−１０ａｔ％Ｔｉ−３ａｔ％Ｂ（実施例２．８）、Ｃｒ−２０ａｔ％Ｍｏ−５ａｔ％Ｂ合金（実施例２．９）を用いた。また、ＴｉＣ下地層の膜厚は２ｎｍとした。磁性層成膜前に、５５０−６５０℃の基板加熱を行うことが望ましい。これにより、ＦｅＰｔＣｕ合金のＬ１_０規則化を促進できる。本実施例では、磁性層成膜前に６２０℃の基板加熱を行った。

磁性層、キャップ層の膜厚は、それぞれ、１０ｎｍ、４ｎｍとした。また、ＤＬＣ−Ｃの膜厚は３ｎｍとした。また、比較例として、配向制御層に５ｎｍのＳｉ層を使用した媒体を作製した（比較例２）。

本実施例媒体のＸ線回折測定を行ったところ、磁性層からは、Ｌ１_０（００１）ピーク、及び、Ｌ１_０（００２）とＦＣＣ（２００）の混合ピークが観察された。後者の混合ピーク強度に対する前者のピーク強度比は、全ての実施例において２．１以上であった。

このことより、磁性層中のＦｅＰｔＣｕ合金は、良好な規則度を有していることがわかった。尚、上記以外に磁性層からの回折ピークは観察されなかった。一方、配向制御層からは、ＢＣＣ（２００）ピークのみが観察された。よって、本実施例で用いた配向制御層は、全てＢＣＣ構造を有し、良好な（１００）配向をとっていることがわかった。ＴｉＣ下地層からは膜厚が薄いため、明瞭な回折ピークが観察されなかったが、磁性層が良好な（００１）配向をとっていることから、配向制御層上にエピタキシャル成長して（１００）配向をとっていると考えられる。また、ＣｒＴｉシード層からも明瞭な回折ピークが観察されなかった。よって、ＣｒＴｉシード層は非晶質、もしくは微結晶構造であると考えられる。

比較例媒体のＸ線回折測定を行ったところ、実施例媒体と同様、磁性層からは、Ｌ１_０（００１）ピーク、及び、Ｌ１_０（００２）とＦＣＣ（２００）の混合ピークのみが観察された。但し、後者の混合ピーク強度に対する前者のピーク強度比は、１．８と、実施例媒体に比べて低かった。Ｓｉ下地層からは明瞭な回折ピークが確認されなかったが、断面ＴＥＭ観察を行った結果、非晶質構造であることがわかった。以上より、配向制御層にＣｒ、もしくはＢＣＣ構造を有するＣｒ合金を用い、該配向制御層上にＴｉＣ下地層を形成することにより、Ｌ１_０構造を有する磁性合金の規則度を更に高められることがわかった。

次に、本実施例媒体、及び比較例媒体の磁性層の平面ＴＥＭ観察を行った。表１に、ＴＥＭ像から見積もった平均粒径＜Ｄ＞と、平均粒径で規格化した粒径分散σ／＜Ｄ＞を示す。本実施例媒体の磁性層の平均粒径は５−６ｎｍで、規格化粒径分散は０．２５以下であった。一方、配向制御層にＳｉ下地層を用いた比較例媒体の平均粒径は、５．６ｎｍで実施例媒体とほぼ同程度であったが、規格化粒径分散は０．３２と、実施例媒体に比べて著しく大きかった。これより、配向制御層にＢＣＣ構造のＣｒ、もしくはＣｒ合金を用いることによって、粒径分散を大幅に改善できることがわかった。配向制御層にＣｒＴｉ、ＣｒＭｎ合金を用いた実施例２．２と実施例２．３は、規格化粒径分散が特に小さかった。よって、配向制御層にＣｒＴｉ、ＣｒＭｎ合金を用いることは、粒径均一化を図る上で有効であることがわかった。また、配向制御層にホウ素を添加した実施例２．８と実施例２．９は、平均粒径が特に小さかった。よって、ホウ素を含有した配向制御層とＴｉＣ下地層を組み合わせることによって、磁性結晶粒を微細化できることがわかった。

表２に、本実施例媒体、及び比較例媒体の保磁力Ｈｃ、及び保磁力分散ΔＨｃ／Ｈｃを示す。ここで、ＨｃはＰＰＭＳにより、７Ｔの磁界を印加して測定した。また、ΔＨｃ／Ｈｃは、「ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．２７，ｐｐ４９７５−４９７７，１９９１」に記載の方法で測定した。具体的には、メジャーループ、及びマイナーループにおいて、磁化の値が飽和値の５０％となるときの磁界を測定し、両者の差分から、反転磁界分布がガウス分布であると仮定してΔＨｃ／Ｈｃを算出した。ΔＨｃ／Ｈｃは、反転磁界分布の半値幅に相当するパラメーターであり、この値が低いほど、ＳＦＤが狭くなり、良好な媒体ＳＮＲが得られる。本実施例媒体は、何れも１９ｋＯｅ以上の高いＨｃと、０．３３以下の低いΔＨｃ／Ｈｃを示した。特に、配向制御層にＣｒＭｏ合金、及びＣｒＷ合金を用いた実施例２．５と実施例２．６が高いＨｃを示した。また、規格化粒径分散が特に小さかった実施例２．２と実施例２．３のΔＨｃ／Ｈｃが特に低かった。一方、比較例媒体のＨｃは、実施例媒体とほぼ同等であったが、ΔＨｃ／Ｈｃは著しく大きかった。以上より、配向制御層にＣｒ、もしくはＣｒ合金を用いることによって、ΔＨｃ／Ｈｃが低い熱アシスト媒体が得られることがわかった。

（実施例３）
実施例２と同一構成で、配向制御層を２種類のＢＣＣ合金からなる二層構造とした媒体を作製した。ＣｒＴｉシード層の上に設ける第一の配向制御層（基板側）に、８ｎｍのＣｒを使用し、第二の配向制御層（磁性層側）に、６ｎｍのＣｒＭｏ合金を使用しＭｏ濃度を２０ａｔ％から１００ａｔ％（純Ｍｏ）まで変化させた。配向制御層以外の層構成、成膜プロセスは、実施例２と同様である。

ＸＲＤ回折測定を行ったところ、上部、下部いずれの配向制御層からもＢＣＣ（２００）ピークのみが観察された。磁性層からも、実施例２と同様、Ｌ１_０（００１）ピーク、及び、Ｌ１_０（００２）とＦＣＣ（２００）の混合ピークが観察された。Ｌ１_０−ＦｅＰｔ（２００）ピークとＦＣＣ−ＦｅＰｔ（２００）ピークの混合ピークに対する、Ｌ１_０−ＦｅＰｔ（００１）ピーク強度比を、第二の配向制御層とＴｉＣ下地層の格子ミスフィットの関数として図３にプロットした。ここで、格子ミスフィットは、第二の配向制御層の格子定数ａ_２と、ＴｉＣ下地層の格子定数ａ_ＴｉＣから、格子ミスフィット＝（√２×ａ_２−ａ_ＴｉＣ）／ａ_ＴｉＣ（％）として算出した。ａ_２は、第二の配向制御層からのＢＣＣ（２００）ピークからＢｒａｇｇの式を用いて算出し、ａ_ＴｉＣは文献値から０．３２４ｎｍとした。

ピーク強度比は、ミスフィットの増加と共に増加しており、ミスフィットが正の値になると大幅に高い値を示している。これより、ミスフィットを正の値にすることにより、Ｌ１_０−ＦｅＰｔ合金の規則度を大幅に高められることがわかった。第二の配向制御層にＢＣＣ構造のＣｒ合金を用いる場合、ミスフィットを正の値にするには、第二の配向制御層の格子定数を概ね０．３０６ｎｍ以上にする必要がある。この場合、Ｃｒに原子半径の大きな元素を大量に添加する必要がある。例えば、Ｍｏ添加の場合、Ｍｏ添加量は概ね６５％以上となる。このため、第二の配向制御層は、Ｃｒ、もしくは添加元素の含有量の少ないＣｒ合金からなる第一の配向制御層上に形成するのが望ましい。添加元素を大量に含有するＣｒ合金からなる第二の配向制御層を、第一の配向制御層を形成せず、直接ＣｒＴｉシード層上に形成すると（１００）配向性が低下するため望ましくない。

ＴｉＣ下地層との格子ミスフィットが正になるのであれば、第二の配向制御層の材料は特に制限しない。具体的には、ＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＴａ、ＣｒＮｂ、ＶＭｏ、ＶＷ、ＶＴａ、ＶＮｂ、ＭｏＷ、ＭｏＴａ、ＭｏＮｂ、ＷＴａ、ＷＮｂ、ＴａＮｂ等のＢＣＣ合金を用いることが出来る。

上記ＢＣＣ合金の組成は、格子定数が０．３０６ｎｍ以上であれば特に制限はない。但し、第一の配向制御層とのミスフィットは、概ね１５％以下とすることが望ましい。第一の配向制御層とのミスフィットが１５％を上回ると、エピタキシャル成長が阻害され、第二の配向制御層の（１００）配向が劣化するので好ましくない。また、第二の配向制御層にはＭｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ等の単体金属を用いても良い。

第一の配向制御層の材料も特に制限はないが、ＢＣＣ構造のＣｒ合金を用いる場合は、Ｃｒへの添加元素の含有量は３０％以下が望ましい。３０％を上回ると、第一の配向制御層の（１００）配向が劣化するので好ましくない。また、第一の配向制御層にＢ２構造のＮｉＡｌ、ＲｕＡｌなどを用いても良い。

（実施例４）
実施例２で示した媒体（実施例媒体２．１〜２．９）にパーフルオルポリエーテル系の潤滑剤を塗布したのち、図４に示した磁気記憶装置に組み込んだ。本磁気記憶装置は、磁気記録媒体４０１と、磁気記録媒体を回転させるための駆動部４０２と、磁気ヘッド４０３と、ヘッドを移動させるための駆動部４０４と、記録再生信号処理系４０５から構成される。図５に磁気ヘッドの詳細を示す。ヘッドは、主磁極５０１、補助磁極５０２、磁界を発生させるためのコイル５０３、レーザーダイオード（ＬＤ）５０４、ＬＤから発生したレーザー光５０５を近接場発生素子５０６まで伝達するための導波路５０７から構成される記録ヘッド５０８、及びシールド５０９で挟まれた再生素子５１０から構成される再生ヘッド５１１からなる。近接場光素子から発生した近接場光により媒体５１２を加熱し、媒体の保磁力をヘッド磁界以下まで低下させて記録できる。また、ＬＤ、導波路、近接場発生素子からなる加熱機構５１３を主磁極と補助磁極の間に配置しても良い。但し、この場合、主磁極のリーディング側を加熱する必要があるため、媒体の進行方向は図とは逆に右側となる。

表３に１４００ｋＦＣＩの信号を記録し、記録再生特性を評価したときのＳＮＲとオーバーライト特性ＯＷを示す。ここで、記録時のＬＤパワーは、トラックプロファイルの半値幅と定義した記録トラック幅が７５ｎｍとなるように調整した。実施例媒体はいずれも１５ｄＢ以上の高いＳＮＲと、３０ｄＢ以上の高いＯＷを示した。中でも、ΔＨｃ／Ｈｃが特に小さかった実施例媒体２．２、実施例媒体２．３が１６ｄＢ以上の高いＳＮＲを示した。また、実施例媒体２．６、実施例媒体２．７が特に高いＯＷ特性を示した。よって、ＯＷ特性を上げる場合は、ＣｒＶ、ＣｒＲｕ下地層上にＴｉＣ下地層を形成することが望ましいことがわかった。

１０１…ガラス基板
１０２…Ｓｉ下地層
１０３…ＴｉＣ下地層
１０４…磁性層
１０５…ＤＬＣ保護膜
２０１…ガラス基板
２０２…ＴｉＡｌ接着層
２０３…ＡｇＰｄヒートシンク層
２０４…ＣｒＴｉシード層
２０５…配向制御層
２０６…ＴｉＣ下地層
２０７…磁性層
２０８…キャップ層
２０９…ＤＬＣ保護膜
４０１…磁気記録媒体
４０２…媒体駆動部
４０３…磁気ヘッド
４０４…ヘッド駆動部
４０５…記録再生信号処理系
５０１…主磁極
５０２…補助磁極
５０３…コイル
５０４…半導体レーザーダイオード
５０５…レーザー光
５０６…近接場光発生部
５０７…導波路
５０８…記録ヘッド
５０９…シールド
５１０…再生素子
５１１…再生ヘッド

Claims

基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１_０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、前記下地層が、ＮａＣｌ構造をとり（１００）配向したＴｉＣ下地層を含み、前記ＴｉＣ下地層が、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｕのうちの少なくとも１種類を含有したＢＣＣ構造を有する下地層の上に接して設けられ、前記ＴｉＣ下地層の上に前記磁性層が（００１）配向をとってエピタキシャル成長していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
前記Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｕのうちの少なくとも１種類を含有したＢＣＣ構造を有する下地層が、更に、Ｂ、Ｃ、Ｓｉのうちの少なくとも１種類を含有することを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
前記ＢＣＣ構造を有する下地層は、ＢＣＣ構造を有する第一の下地層と、前記第一の下地層の上に形成されたＢＣＣ構造を有する第二の下地層とからなり、前記第二の下地層の格子定数が、０．３０６ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
前記ＴｉＣ下地層が、Ｂ２構造を有するＮｉＡｌ、もしくはＲｕＡｌからなる第一の下地層と、前記第一の下地層の上に形成された前記ＢＣＣ構造を有する下地層である第二の下地層の上に接して設けられ、前記第二の下地層の格子定数が、０．３０６ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
格子定数が０．３０６ｎｍ以上である第二の下地層が、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、もしくはこれらを含有するＢＣＣ構造を有する合金であることを特徴とする請求項３または４に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
前記ＴｉＣ下地層が、ＭｇＯ下地層の上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
磁性層がＬ１_０構造を有するＦｅＰｔ、もしくはＣｏＰｔ合金を主成分とし、かつ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃから選択される少なくとも一種類の酸化物、もしくは元素を含有していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を回転させるための駆動部と、該磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、該レーザー発生部から発生したレーザー光をヘッド先端まで導く導波路と、ヘッド先端に取り付けられた近接場光発生部を備えた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを移動させるための駆動部と、記録再生信号処理系から構成さる磁気記憶装置において、該磁気記録媒体が請求項１乃至７の何れか１項に記載の熱アシスト媒体であることを特徴とする磁気記憶装置。