JP5938224B2 - 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等に用いられる磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関する。

近年、ＨＤＤに対する大容量化の要求が益々高まっている中で、現行の記録容量を飛躍的に向上させる次世代の記録方式として、熱アシスト記録が注目されている。

この熱アシスト記録は、磁気記録媒体に近接場光を照射し、その表面を局所的に加熱して磁性層の保磁力を一時的に低下させて書き込みを行うものであり、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２クラスの面記録密度が実現可能とされている。

このような熱アシスト記録に用いられる磁気記録媒体（熱アシスト磁気記録媒体）としては、磁性層にＬ１_０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金や、同じくＬ１_０型結晶構造を有するＣｏＰｔ合金等の規則合金を用いた磁気記録媒体を挙げることができる。

これらＬ１_０型結晶構造を有する規則合金は、１０^６Ｊ／ｍ^３台の高い結晶磁気異方性（Ｋｕ）を有するため、熱安定性を維持したまま、磁性粒径を６ｎｍ程度以下まで微細化できる。これにより、熱安定性を維持したまま、媒体ノイズを大幅に低減することが可能である。

また、磁性層には、上記規則合金からなる結晶粒を分断するため、粒界相材料としてＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の酸化物や、Ｃ、ＢＮなどが添加されている。熱アシスト磁気記録媒体では、このような磁性結晶粒が粒界相材料で分離されたグラニュラー構造を有する磁性層を用いることで、磁性粒子間の交換結合を低減し、高い媒体ＳＮＲを得ることができる。

さらに、このようなグラニュラー構造を有する磁性層の上に、磁気的に連続的に結合した磁性層を積層して２層構造とすることが提案されている（特許文献１〜３を参照。）。例えば、特許文献１には、ＦｅＰｔ合金を主成分とするグラニュラー磁性層の上に、ＣｏＣｒＰｔＢ又はＦｅＰｔ合金からなるキャップ層を形成した２層構造が開示されている。一方、特許文献２には、ＦｅＰｔ合金からなるグラニュラー磁性層の上に、ＴｂＦｅＣｏからなる非晶質磁性層を形成した２層構造が開示されている。一方、特許文献３には、グラニュラー磁性層の上に、非晶質磁性層を形成した２層構造が開示されている。

これら２層構造を有する磁性層では、膜面水平方向の交換結合が導入されることによって、反転磁界分散（ＳＦＤ）を低減することが可能である。

特開２００９−１５８０５３号公報 特開２００８−１５９１７７号公報 特開２０１１−１５４７４６号公報

上述した磁性結晶粒が粒界相材料で分離されたグラニュラー構造を有する磁性層は、高いＫｕを有するため、良好な熱安定性を示す。一方、ＳＦＤが極めて大きいため、媒体ＳＮＲの向上の妨げとなっている。ＳＦＤを低減するためには、グラニュラー磁性層の上に、磁気的に連続的に結合した磁性層を積層し、ＦｅＰｔ合金の粒子間に均一な交換結合を導入する必要がある。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、高いＫｕを有することによって、良好な熱安定性を示しつつ、ＳＦＤを低減し、高い媒体ＳＮＲを得ることを可能とした磁気記録媒体、並びに、そのような磁気記録媒体を備えることによって、エラーレートの低減を図りつつ、更なる大容量化を可能とした磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下の手段を提供する。
（１） 少なくとも基板の上に、下地層と、第１の磁性層と、第２の磁性層とが順に積層された構造を有し、
前記第１の磁性層が、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金を主成分として含み、且つ、Ｃを含有する下部磁性層と、Ｌ１ _０ 構造を有するＦｅＰｔ合金を主成分として含み、且つ、ＳｉＯ _２ 、ＴｉＯ _２ 、Ｃｒ _２ Ｏ _３ 、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、Ｔａ _２ Ｏ _５ 、ＺｒＯ _２ 、Ｙ _２ Ｏ _３ 、ＣｅＯ _２ 、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃ、Ｂ _２ Ｏ _３ 、ＢＮのうち少なくとも１種又は複数種を含有する上部磁性層とを順次積層した構造を有し、
前記第２の磁性層が、Ｃｏを主成分として含み、且つ、６〜１６原子％のＺｒと、更に、Ｂ、Ｔａのうち少なくとも１種以上の元素とを含有する非晶質合金からなることを特徴とする磁気記録媒体。
（２） 前記第２の磁性層が、ＣｏＺｒＢの非晶質合金からなり、且つ、この非晶質合金中に含まれるＢが６〜１６原子％であることを特徴とする前項（１）に記載の磁気記録媒体。
（３） 前記非晶質合金中に含まれるＺｒ及びＢの合計が、１６〜２８原子％であることを特徴とする前項（２）に記載の磁気記録媒体。
（４） 前記第２の磁性層が、ＣｏＺｒＴａの非晶質合金からなり、且つ、この非晶質合金中に含まれるＴａが６〜１６原子％であることを特徴とする前項（１）に記載の磁気記録媒体。
（５） 前記非晶質合金中に含まれるＺｒ及びＴａの合計が、１６〜２８原子％であることを特徴とする前項（４）に記載の磁気記録媒体。
（６） 前項（１）〜（５）の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
前記磁気記録媒体を加熱するレーザー発生部と、前記レーザー発生部から発生したレーザー光を先端部へと導く導波路とを有して、前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動部と、
前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドからの出力信号の再生とを行う記録再生信号処理系とを備える磁気記録再生装置。

以上のように、本発明によれば、高いＫｕを有するため、良好な熱安定性を示しつつ、ＳＦＤを低減できるため、高い媒体ＳＮＲを得ることが可能である。したがって、このような磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置では、エラーレートの低減を図りつつ、更なる大容量化が可能である。

第１の実施例において作製した磁気記録媒体の層構成を示す断面図である。 第１の実施例において用いた磁気記録再生装置の構成を示す斜視図である。 図２に示す磁気記録再生装置が備える磁気ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。 第４の実施例において作製した磁気記録媒体の層構成を示す断面図である。

以下、本発明を適用した磁気記録媒体及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

本発明を適用した磁気記録媒体は、少なくとも基板の上に、下地層と、第１の磁性層と、第２の磁性層とが順に積層された構造を有し、第１の磁性層が、Ｌ１_０構造を有する合金を主成分として含み、第２の磁性層が、Ｃｏを主成分として含み、且つ、Ｚｒと、更に、Ｂ、Ｔａのうち少なくとも１種以上の元素とを含有する非晶質合金からなることを特徴とする。

具体的に、基板には、耐熱性のガラス基板を用いることが好ましい。本発明では、後述する磁気記録媒体の製造プロセスにおいて、６００℃以上の基板加熱が必要となる。したがって、ガラス基板の転移温度は６００℃以上であることが好ましい。また、転移温度が６００℃以上であれば、使用する基板については、非晶質ガラス基板であっても、結晶化ガラス基板であってもよい。

下地層は、高い結晶磁気異方性Ｋｕを有する磁気記録媒体を得るために、この下地層の上に形成される磁性層に良好な（００１）配向をとらせるためのものである。また、下地層には、複数の下地層を積層したものを用いることが好ましく、例えば、第１の下地層と、第２の下地層と、第３の下地層とを順に積層したものを用いることができる。

このうち、第１の下地層には、接着層として、上記ガラス基板との密着性が良好な非晶質合金を用いることが好ましい。この第１の下地層に非晶質合金を用いることによって、第２の下地層に（１００）配向をとらせることができる。この第１の下地層に用いられる具体的な非晶質合金としては、例えば、ＮｉＴａ、ＮｉＴｉ、ＣｏＴｉ、ＣｒＴｉ、ＴｉＡｌなどを挙げることができる。また、それ以外でも、非晶質合金であれば特に制限はない。

一方、第２の下地層には、Ｂ_２構造を有するＮｉＡｌ又はＲｕＡｌを用いることができる。この第２の下地層を形成する際は、基板温度が２００℃以上となる基板加熱を行うことが好ましい。これにより、第２の下地層に良好な（１００）配向をとらせることができる。また、第２の下地層に（１００）配向をとらせることによって、後述する第１の磁性層を構成するＬ１_０型のＦｅＰｔ合金に良好な（００１）配向をとらせることができる。

また、第２の下地層には、Ｃｒ又はＣｒを含有するＢＣＣ構造の合金を用いることができる。さらに、上記ＮｉＡｌ又はＲｕＡｌを用いる場合と同様に、基板温度が２００℃以上となる基板加熱を行うことが好ましい。この第２の下地層に用いられるＢＣＣ合金としては、例えば、ＣｒＭｎ、ＣｒＲｕ、ＣｒＶ、ＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＷなどを挙げることができる。

一方、第３の下地層には、ＴｉＮを用いることができる。上記（１００）配向した第２の下地層の上に、ＴｉＮを形成することによって、このＴｉＮに（１００）配向をとらせることができる。また、第３の下地層には、ＴｉＮ以外にも、例えば、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＭｎＯ、ＮｉＯなどのＮａＣｌ構造を有する材料を用いることができる。また、第３の下地層には、ＳｒＴｉＯ_３等のぺロブスカイト構造の材料を用いてもよい。

第３の下地層は、熱伝導率が低いことが好ましい。これは、記録時にヘッドから発生する近接場光で磁性層を加熱する際に、磁性層から下地層への熱拡散を防ぎ、磁性層の温度を高め易くするためである。但し、ヘッドの加熱能力が十分高い場合は、第３の下地層を特に設けなくてもよい。

第１の磁性層には、Ｌ１_０型のＦｅＰｔ合金を用いることができる。この第１の磁性層を上記（１００）配向した第３の下地層の上に形成することによって、Ｌ１_０型のＦｅＰｔ合金に良好な（００１）配向をとらせることができる。

また、第１の磁性層を形成する際は、基板温度が６００℃以上となる基板加熱を行うことが好ましい。これにより、規則度の高いＬ１_０型のＦｅＰｔ合金を得ることができる。また、規則化温度を低減するため、ＦｅＰｔ合金にＡｇやＣｕなどを添加してもよい。

一方、上記第１の磁性層には、上記Ｌ１_０型のＦｅＰｔ合金の代わりに、Ｌ１_０型のＣｏＰｔ合金を用いてもよい。この場合も、Ｌ１_０型のＦｅＰｔ合金と同様に、ＣｏＰｔ合金に良好なＬ１_０規則度と、（００１）配向性をとらせることが可能である。

また、第１の磁性層は、磁性結晶粒が粒界相材料で分離されたグラニュラー構造を有することが好ましく、この第１の磁性層中の磁性結晶粒を磁気的に分断するため、更にＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃ、Ｂ_２Ｏ_３、ＢＮのうち少なくとも１種又は複数種を第１の磁性層に含有させることが好ましい。また、磁性粒子間の交換結合を十分に低減するためには、これらの含有量を２０体積％以上とすることが好ましい。

また、第１の磁性層は、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金を主成分として含み、且つ、Ｃを含有する下部磁性層と、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金を主成分として含み、且つ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃ、Ｂ_２Ｏ_３、ＢＮのうち少なくとも１種又は複数種を含有する上部磁性層とを順次積層した２層構造としてもよい。第１の磁性層は、このような２層構造とすることで、粒径分散が低減され、高いＳＮＲを得ることができる。

第２の磁性層には、Ｃｏを主成分として含み、且つ、Ｚｒと、更に、Ｂ、Ｔａのうち少なくとも１種以上の元素とを含有する非晶質合金を用いることができる。このような第２の磁性層を上記第１の磁性層の上に形成することで、反転磁界分散ＳＦＤを低減することが可能である。

具体的に、このＳＦＤを低減し、媒体ＳＮＲを向上させるためには、第２の磁性層が高い磁化を有し、且つ、非晶質構造を有することが好ましい。

ここで、第２の磁性層は、上記第１の磁性層を形成した直後に形成されるため、基板が十分に冷却されておらず、概ね５００〜５５０℃以上の高い基板温度を維持していると考えられる。したがって、第２の磁性層には、概ね上記基板温度で結晶化しない材料を用いる必要がある。

これを満たすため、第２の磁性層には、ＣｏＺｒＢ非晶質合金からなり、このＣｏＺｒＢ非晶質合金中に含まれるＺｒが６〜１６原子％、Ｂが６〜１６原子％の範囲のもの用いることが好ましい。

Ｚｒ及びＢの含有量が６原子％を下回ると、５５０℃程度でもＣｏＺｒＢ合金の結晶化が起こるため好ましくない。一方、Ｚｒ及びＢの含有量が１６原子％を上回ると、磁化が低下し、ＳＦＤの低減効果が弱まるので好ましくない。さらに、結晶化の抑制と、磁化低下の抑制を両立させるためには、このＣｏＺｒＢ非晶質合金中に含まれるＺｒ及びＢの合計を１６〜２８原子％の範囲とすることが好ましい。

また、第２の磁性層には、上記ＣｏＺｒＢ非晶質合金の代わりに、ＣｏＺｒＴａ非晶質合金を用いてもよい。この場合も、上記ＣｏＺｒＢ非晶質合金の場合と同様に、ＣｏＺｒＴａ非晶質合金中に含まれるＺｒを６〜１６原子％、Ｔａを６〜１６原子％の範囲とすることが好ましい。さらに、このＣｏＺｒＴａ非晶質合金中に含まれるＺｒ及びＴａの合計を１６〜２８原子％の範囲とすることが好ましい。

また、ＢとＴａを同時に含有したＣｏＺｒＢＴａ非晶質合金を用いてもよい。この場合、Ｚｒ濃度は６〜１６原子％とし、ＢとＴａの合計濃度を６〜１６原子％の範囲とすることが好ましい。上記組成範囲を外れると、結晶化の抑制と、磁化低下の抑制を両立させることが困難となるため、好ましくない。

なお、第２の磁性層は、磁気的な連続膜とする必要があるため、上記第１の磁性層とは異なり、酸化物や窒化物を添加してグラニュラー構造化させる必要はない。

上記第２の磁性層の上には、保護層が形成される。この保護層には、ＤＬＣ膜を用いることが好ましい。ＤＬＣ膜は、ＣＶＤ法やイオンビーム法などを用いて形成することができる。また、保護層の厚みは、１ｎｍ以上６ｎｍ以下であることが望ましい。保護層の厚みが１ｎｍを下回ると、磁気ヘッドの浮上特性が劣化するため好ましくない。一方、保護層の厚みが６ｎｍを上回ると、磁気スペーシングが大きくなり、ＳＮＲが悪化するので好ましくない。

熱アシスト記録では、記録時に加熱された磁性層の冷却速度が遅いと、磁化遷移幅が広がりＳＮＲが劣化するため、磁性層は速やかに冷却される必要がある。このため、本発明を適用した磁気記録媒体には、熱伝導率の高い材料からなるヒートシンク層を設けることが好ましい。このヒートシンク層としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、若しくはこれらの元素を主成分とする合金、例えばＣｕＺｒやＡｇＰｄなどを用いることができる。

また、本発明を適用した磁気記録媒体には、上記ヒートシンク層以外にも、書き込み特性を改善するため、軟磁性下地層（ＳＵＬ）や、配向制御、粒径制御などを目的とした複数の下地層を設けてもよい。

ヒートシンク層及び軟磁性下地層は、基板と第１の下地層の間に形成することが好ましいものの、磁性層の（００１）配向を大きく劣化させなければ特に制限はない。また、ヒートシンク層及び軟磁性下地層の形成順序に関しても特に制限はない。

軟磁性下地層を形成する場合は、この軟磁性下地層と磁性層との距離をできる限り狭くして磁界勾配を高めるため、軟磁性下地層をヒートシンク層の上側（磁性層側）に形成することが好ましい。但し、ヒートシンク層の膜厚が薄い（概ね５０ｎｍ以下）場合は、ＳＵＬをヒートシンク層の下側（基板側）に形成してもよい。ＳＵＬをヒートシンク層の上側に形成する場合は、この軟磁性下地層と磁性層の間に１〜３０ｎｍ程度の中間層を形成し、磁界勾配と磁界強度を最適化することが好ましい。

また、軟磁性下地層には、例えば、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＴａＮｂ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＦｅＴａＢ、ＣｏＦｅＴａＳｉ、ＣｏＦｅＴａＺｒなどの非晶質合金、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＢ、ＦｅＴａＮなどの微結晶合金、ＮｉＦｅなどの多結晶合金等を用いることができる。軟磁性下地層は、上記合金からなる単層膜でもよいし、適切な膜厚のＲｕ層を挟んで反強磁性結合した積層膜でもよい。

以上のように、本発明を適用した磁気記録媒体では、高いＫｕを有するため、良好な熱安定性を示しつつ、ＳＦＤを低減できるため、高い媒体ＳＮＲを得ることが可能である。したがって、このような磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置では、エラーレートの低減を図りつつ、更なる大容量化が可能である。

また、この磁気記録媒体に対して熱アシスト記録を行う際は、その表面を局所的に加熱して磁性層の保磁力を一時的に低下させて書き込みを行う。この場合、磁性層の異方性磁界を低減できるため、現行のヘッド磁界でも容易に記録を行うことが可能である。

なお、本発明を適用した磁気記録媒体は、熱アシスト記録に限ったものではない。例えば、ヘッドに搭載された高周波発生素子から発生した高周波印加により記録する高周波アシスト磁気記録媒体として使用することもできる。この高周波アシスト記録の場合は、高周波印加により磁性層の反転磁界を大幅に低減できるため、熱アシスト記録の場合と同様に、熱安定性に優れた高Ｋｕ媒体を用いることが可能である。

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

［第１の実施例］
（実施例１−１〜１−８）
第１の実施例において作製した磁気記録媒体の層構成を図１に示す。
この図１に示す磁気記録媒体を作製する際は、先ず、２．５インチのガラス基板１０１の上に、層厚３５ｎｍのＮｉ−５０ａｔ％Ｔａからなる第１の下地層１０２を形成した後、２２０℃の基板加熱を行い、層厚２０ｎｍのＲｕ−５０ａｔ％Ａｌからなる第２の下地層１０３と、層厚３ｎｍのＴｉＮからなる第３の下地層１０４とを順に形成した。

次に、６００℃の基板加熱を行った後、層厚１２ｎｍの（Ｆｅ４５ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ａｇ）−１５ｍｏｌ％ＳｉＯ_２からなる第１の磁性層１０５と、層厚３ｎｍのＣｏＺｒＢからなる第２の磁性層１０６を形成した。

ここで、第２の磁性層１０６については、Ｚｒが６〜１６ａｔ％、Ｂが６〜１６ａｔ％、となる範囲（本発明の数値範囲）で、それぞれＣｏＺｒＢの組成比を変えて形成を行った。

次に、第２の磁性層１０６の上に、層厚３ｎｍのＤＬＣからなる保護層１０７を形成することによって、実施例１−１〜１−８の磁気記録媒体を作製した。

（比較例１−１〜１−６）
比較例１−１〜１−５では、上記第２の磁性層１０６について、下記表１に示すように、上記本発明の数値範囲外となるように、それぞれＣｏＺｒＢの組成比を変えて形成を行った。また、比較例１−６では、上記第２の磁性層１０６の形成を行わなかった。それ以外は、実施例１−１〜１−８と同様の磁気記録媒体を作製した。

そして、これら実施例１−１〜１−８及び比較例１−１〜１−６の磁気記録媒体について、保磁力Ｈｃと、規格化保磁力分散ΔＨｃ／Ｈｃの測定を行った。その測定結果を表１に示す。

なお、保磁力Ｈｃについては、ＰＰＭＳにより７Ｔの磁界を印加して室温にて測定を行った。また、ΔＨｃ／Ｈｃについては、「ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．， ｖｏｌ．２７， ｐｐ４９７５−４９７７， １９９１」に記載の方法を用いて測定を行った。

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の算出を行った。また、ΔＨｃ／Ｈｃは、反転磁界分布の半値幅に相当するパラメータであり、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。

表１に示すように、実施例１−１〜１−８の磁気記録媒体では、何れもＨｃが３０ｋＯｅ以上の高い値を示した。この測定結果から、実施例１−１〜１−８の磁気記録媒体では、第１の磁性層１０５を構成するＬ１_０−ＦｅＰｔ合金が良好な規則度を有していることがわかる。

また、実施例１−１〜１−８の磁気記録媒体では、第２の磁性層１０６を構成するＣｏＺｒＢのＺｒ及びＢの合計が増加するのに伴って、ΔＨｃ／Ｈｃが増加する傾向にあるものの、何れもΔＨｃ／Ｈｃが０．３以下と低い値を示した。

一方、比較例１−１〜１−６の磁気記録媒体では、何れもＨｃが３０ｋＯｅ以上の高い値を示したものの、比較例１−４，１−５の磁気記録媒体では、ΔＨｃ／Ｈｃが０．３５以上となり、実施例１−１〜１−６の磁気記録媒体に比べて高い値を示した。特に、比較例１−６の磁気記録媒体では、ΔＨｃ／Ｈｃが０．５５と著しく高かった。このことは、第１の磁性層１０５の上に、第２の磁性層１０６を形成することによって保磁力分散が大幅に低減されることを示している。

次に、実施例１−１〜１−８及び比較例１−１〜１−６の磁気記録媒体について、高分解能透過電子顕微鏡を用いて断面構造の観察を行った。その結果、実施例１−１〜１−８の磁気記録媒体では、第２の磁性層１０６中に明瞭な格子縞が観察されなかった。このことから、実施例１−１〜１−８の磁気記録媒体では、第２の磁性層１０６を構成するＣｏＺｒＢ合金が何れも非晶質構造を有していると考えられる。

一方、比較例１−１〜１−６の磁気記録媒体のうち、比較例１−１〜１−３の磁気記録媒体において、第２の磁性層１０６中に部分的に格子縞が観察された。これは、第２の磁性層１０６中に結晶質構造の領域と非晶質構造の領域が混在しているためと考えられる。

次に、実施例１−１〜１−８及び比較例１−１〜１−６の磁気記録媒体の表面にパーフルオルポリエーテル系の潤滑剤を塗布した後、図２に示す磁気記録再生装置に組み込んだ。

この磁気記録再生装置は、図２に示すように、磁気記録媒体３０１と、磁気記録媒体３０１を回転させるための媒体駆動部３０２と、磁気記録媒体３０１に対して記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド３０３と、磁気ヘッド３０３を磁気記録媒体３０１に対して相対移動させるためのヘッド駆動部３０４と、磁気ヘッド３０３への信号入力と磁気ヘッド３０３からの出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系３０５とから概略構成される。

また、上記磁気記録再生装置に組み込んだ磁気ヘッド３０３の構造を図３に模式的に示す。この磁気ヘッド３０３は、主磁極４０１と、補助磁極４０２と、磁界を発生させるためのコイル４０３と、レーザーダイオード（ＬＤ）４０４と、ＬＤから発生したレーザー光Ｌを近接場発生素子４０５まで伝達するための導波路４０６とを備える記録ヘッド４０７と、一対のシールド４０８で挟み込まれたＴＭＲ素子等の再生素子４０９とを備える再生ヘッド４１０とから概略構成されている。

そして、この磁気記録再生装置では、磁気ヘッド３０３の近接場発生素子４０５から発生した近接場光を磁気記録媒体３０１に照射し、その表面を局所的に加熱して上記第１の磁性層１０５の保磁力を一時的にヘッド磁界以下まで低下させて書き込みを行う。

そして、上記実施例１−１〜１−８及び比較例１−１〜１−６の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置において、線記録密度１４００ｋＦＣＩの条件で記録動作を行い、信号対雑音比（ＳＮＲ）とオーバーライト（ＯＷ）特性の評価を行った。その評価結果を表２に示す。なお、記録時のＬＤ４０４への投入パワーは、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７０ｎｍとなるように調整した。

表２に示すように、実施例１−１〜１−８の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置では、何れも１２ｄＢ以上の高いＳＮＲと、２５ｄＢ以上の良好なＯＷ特性を示していることがわかる。特に、実施例１−２〜１−６の磁気記録再生装置では、ＳＮＲが１３ｄＢ以上の高い値を示した。これは、保磁力分散が低減されたためと考えられる。

一方、比較例１−１〜１−６の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置では、何れもＳＮＲが１０ｄＢ以下の低い値を示しており、ＯＷ特性も２３ｄＢ以下であった。このうち、比較例１−１〜１−３の磁気記録媒体では、保磁力分散が０．３以下と低かったものの、ＳＮＲが大幅に低かったのは、上述した第２の磁性層１０６中に結晶質領域と非晶質領域が混在していたためと考えられる。

以上のことから、ＣｏＺｒＢ非晶質合金からなり、このＣｏＺｒＢ非晶質合金中に含まれるＺｒが６〜１６原子％、Ｂが６〜１６原子％となる第２の磁性層１０６を用いた本発明の磁気記録媒体では、ＳＮＲを大幅に改善できることがわかった。

なお、実施例１−２〜１−６の磁気記録媒体では、特にＳＮＲが１３ｄＢ以上の高い値を示した。これより、第２の磁性層（ＣｏＺｒＢ）１０６中に含まれるＺｒ及びＢの合計を１６〜２８ａｔ％の範囲とすることにより、特にＳＮＲが高い磁気記録媒体が得られることがわかった。

［第２の実施例］
（実施例２−１〜２−５）
第２の実施例では、上記図１に示す第１の磁性層１０５を下部磁性層と上部磁性層との２層構造とした以外は、上記実施例１−３と同様の磁気記録媒体を作製した。また、下部磁性層については、層厚５ｎｍの（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ）−４５ａｔ％Ｃを形成した。一方、上部磁性層については、層厚５ｎｍの（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ）−１５ｍｏｌ％ＳｉＯ_２（実施例２−１）、（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ）−１２ｍｏｌ％ＳｉＯ_２（実施例２−２）、（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ）−１２ｍｏｌ％Ｂ_２Ｏ_３（実施例２−３）、（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ）−１０ｍｏｌ％Ｃ−１２ｍｏｌ％ＳｉＯ_２（実施例２−４）、（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ）−２０ｍｏｌ％Ｃ−１０ｍｏｌ％ＢＮ（実施例２−５）をそれぞれ形成した。

そして、これら実施例２−１〜２−５の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置において、上記第１の実施例と同様の条件で、ＳＮＲとＯＷ特性の評価を行った。その評価結果を表３に示す。

表３に示すように、実施例２−１〜２−５の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置では、何れも実施例１−３の磁気記録再生装置よりも高いＳＮＲと、３２ｄＢ以上の良好なＯＷ特性を示していることがわかる。特に、実施例２−４の磁気記録再生装置が最も高いＯＷ特性を示した。

また、実施例２−１〜２−５の磁気記録媒体について、上記第１の実施例と同様の条件で、ΔＨｃ／Ｈｃの測定を行ったところ、何れも０．２４以下と低い値を示した。このことから、実施例２−１〜２−５の磁気記録再生装置が実施例１−３の磁気記録再生装置よりも高いＳＮＲを示したのは、ΔＨｃ／Ｈｃが更に低減された結果と考えられる。

以上のことから、上記第１の磁性層１０５を２層構造とすることによって、ＳＮＲとＯＷ特性を更に改善できることがわかった。

［第３の実施例］
（実施例３−１〜３−５）
第３の実施例では、上記図１に示す第２の磁性層１０６として、層厚１０ｎｍのＣｒ−１０ａｔ％Ｍｎ（実施例３−１）、Ｃ−２０ａｔ％Ｒｕ（実施例３−２）、Ｃｒ−４０ａｔＭｏ、Ｃｒ−１５ａｔ％Ｔｉ（実施例３−３）、Ｃｒ−５０ａｔ％Ｖ（実施例３−４）をそれぞれ形成した以外は、上記実施例１−４と同様の磁気記録媒体を作製した。

そして、これら実施例３−１〜３−５の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置において、上記第１の実施例と同様の条件で、ＳＮＲとＯＷ特性の評価を行った。その評価結果を表４に示す。

表４に示すように、実施例３−１〜３−５の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置では、何れも実施例１−４の磁気記録再生装置よりも０．５〜１．５ｄＢほど高いＳＮＲと、２６ｄＢ以上の良好なＯＷ特性を示していることがわかる。

また、実施例３−１〜３−５の磁気記録媒体について、Ｘ線回折による測定を行ったところ、全ての磁気記録媒体の第２の下地層１０３から、ＢＣＣ（２００）ピークのみが観察された。また、第１の磁性層１０５からは、Ｌ１_０−ＦｅＰｔ（００１）ピークと、Ｌ１_０−ＦｅＰｔ（００２）ピークとＦＣＣ−ＦｅＰｔ（２００）ピークの混合ピークのみが観察された。この測定結果から、実施例３−１〜３−５の磁気記録媒体では、第１の磁性層１０５を構成するＬ１_０−ＦｅＰｔ合金が良好な規則度を有しながら、（００１）配向をとっていることが考えられる。

また、第３の下地層１０４は、３ｎｍと薄いため、明瞭なピークが観察されなかったものの、第１の磁性層１０５が良好な（００１）配向をとっていることから、この第３の下地層１０４は、第２の下地層１０３の上にエピタキシャル成長することによって、（１００）配向をとっていると考えられる。

また、Ｌ１_０−ＦｅＰｔ（００２）ピークとＦＣＣ−ＦｅＰｔ（２００）ピークの混合ピーク強度（Ｉ_００２＋Ｉ_２００）に対するＬ１_０−ＦｅＰｔ（００１）ピーク強度Ｉ_００１の比率Ｉ_００１／（Ｉ_００２＋Ｉ_２００）は、何れも２．４以上の高い値を示した。一方、実施例媒体１−４の磁気記録媒体については、上記ピーク強度比が２．１であった。このことから、実施例３−１〜３−５の磁気記録媒体では、上記実施例１−４の磁気記録媒体よりも、第１の磁性層１０５を構成するＬ１_０−ＦｅＰｔ合金が良好な規則度を有していることがわかる。

また、実施例３−１〜３−５の磁気記録媒体が上記実施例１−４の磁気記録媒体よりも高いＳＮＲを示したのは、上記第２の下地層１０３にＢＣＣ構造を有するＣｒ合金を用いることによって、Ｌ１_０−ＦｅＰｔ合金の規則度が改善したためと考えられる。

［第４の実施例］
（実施例４−１〜４−８）
第４の実施例で作製した磁気記録媒体の層構成を図４に示す。
この図４に示す磁気記録媒体を作製する際は、先ず、２．５インチガラス基板２０１の上に、層厚５ｎｍのＣｒ−５０ａｔ％Ｔｉからなる接着層２０２を形成した後、層厚５０ｎｍのＡｇ−７ａｔ％Ｐｄからなるヒートシンク層２０３を形成した。さらに、層厚５ｎｍＮｉ−３８ａｔ％Ｔａからなる第１の下地層２０４を形成し、２８０℃の基板加熱を行った後、層厚２０ｎｍのＣｒ−１０ａｔ％Ｔｉからなる第２の下地層２０５と、層厚２ｎｍのＴｉＣからなる第３の下地層２０６とを順に形成した。

次に、６４０℃の基板加熱を行った後、層厚６ｎｍの（Ｆｅ４５ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ａｇ）−３５ｍｏｌ％Ｃからなる下部磁性層２０７ａと、層厚４ｎｍの（Ｆｅ４５ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ａｇ）−１０ｍｏｌ％ＳｉＯ_２−１０ｍｏｌ％ＢＮからなる上部磁性層２０７ｂで構成される２層構造の第１の磁性層２０７と、層厚４ｎｍの第２の磁性層２０８を形成した。

ここで、第２の磁性層２０８については、Ｚｒが６〜１６ａｔ％、Ｔａが６〜１６ａｔ％となる範囲（本発明の数値範囲）で、それぞれＣｏＺｒＴａの組成比を変えて形成を行った。

次に、第２の磁性層２０８の上に、層厚３ｎｍのＤＬＣからなる保護層２０９を形成することによって、実施例４−１〜４−８の磁気記録媒体を作製した。

（比較例４−１〜４−６）
比較例４−１〜４−６では、上記第２の磁性層２０８について、下記表４に示すように、上記本発明の数値範囲外となるように、それぞれＣｏＴａＢの組成比を変えて形成を行った。それ以外は、実施例４−１〜４−８と同様の磁気記録媒体を作製した。

そして、これら実施例４−１〜４−８及び比較例４−１〜４−５の磁気記録媒体を上記図２に示す磁気記録再生装置に組み込んだ。また、上記図２示す磁気記録再生装置は、上記図３に示す構造の磁気ヘッド３０３を用いている。

そして、上記実施例４−１〜４−８及び比較例４−１〜４−５の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置において、線記録密度１６００ｋＦＣＩ、トラック密度５００ｋＦＣＩ（面記録密度８００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２）の条件で記録動作を行い、そのエラーレート（ＢＥＲ）の測定を行った。その測定結果を表５に示す。

表５に示すように、実施例４−１〜４−８の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置では、１×１０^−５以下の低いエラーレートを示した。一方、比較例４−１〜４−６の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置では、エラーレートが１×１０^−３台であった。

また、第２の磁性層（ＣｏＺｒＴａ）２０８中に含まれるＺｒ及びＴａの合計が１６〜２８ａｔ％の範囲となる実施例４−２〜４−６の磁気記録媒体では、特にエラーレートが１×１０^−７と低い値を示した。

したがって、この測定結果から、本発明の磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置では、低いエラーレートが得られることがわかった。

１０１…ガラス基板 １０２…第１の下地層 １０３…第２の下地層 １０４…第３の下地層 １０５…第１の磁性層 １０６…第２の磁性層 １０７…保護層
２０１…ガラス基板 ２０２…接着層 ２０３…ヒートシンク層 ２０４……第１の下地層 ２０５…第２の下地層 ２０６…第３の下地層 ２０７…第１の磁性層 ２０７ａ…下部磁性層 ２０７ｂ…上部磁性層 ２０８…第２の磁性層 ２０９…保護層
３０１…磁気記録媒体 ３０２…媒体駆動部 ３０３…磁気ヘッド ３０４…ヘッド駆動部 ３０５…記録再生信号処理系
４０１…主磁極 ４０２…補助磁極 ４０３…コイル ４０４…レーザーダイオード（ＬＤ） ４０５…近接場光発生部 ４０６…導波路 ４０７…記録ヘッド ４０８…シールド ４０９…再生素子 ４１０…再生ヘッド Ｌ…レーザー光

Claims (6)

1. 少なくとも基板の上に、下地層と、第１の磁性層と、第２の磁性層とが順に積層された構造を有し、
   前記第１の磁性層が、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金を主成分として含み、且つ、Ｃを含有する下部磁性層と、Ｌ１ _０ 構造を有するＦｅＰｔ合金を主成分として含み、且つ、ＳｉＯ _２ 、ＴｉＯ _２ 、Ｃｒ _２ Ｏ _３ 、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、Ｔａ _２ Ｏ _５ 、ＺｒＯ _２ 、Ｙ _２ Ｏ _３ 、ＣｅＯ _２ 、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃ、Ｂ _２ Ｏ _３ 、ＢＮのうち少なくとも１種又は複数種を含有する上部磁性層とを順次積層した構造を有し、
   前記第２の磁性層が、Ｃｏを主成分として含み、且つ、６〜１６原子％のＺｒと、更に、Ｂ、Ｔａのうち少なくとも１種以上の元素とを含有する非晶質合金からなることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記第２の磁性層が、ＣｏＺｒＢの非晶質合金からなり、且つ、この非晶質合金中に含まれるＢが６〜１６原子％であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記非晶質合金中に含まれるＺｒ及びＢの合計が、１６〜２８原子％であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記第２の磁性層が、ＣｏＺｒＴａの非晶質合金からなり、且つ、この非晶質合金中に含まれるＴａが６〜１６原子％であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
5. 前記非晶質合金中に含まれるＺｒ及びＴａの合計が、１６〜２８原子％であることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、
   前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
   前記磁気記録媒体を加熱するレーザー発生部と、前記レーザー発生部から発生したレーザー光を先端部へと導く導波路とを有して、前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動部と、
   前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドからの出力信号の再生とを行う記録再生信号処理系とを備える磁気記録再生装置。

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