JP6358640B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明は、磁気記録媒体に関する。具体的には、ハードディスク磁気記録装置（ＨＤＤ）に用いられる磁気記録媒体に関する。
磁気記録の高密度化を実現する技術として、垂直磁気記録方式が採用されている。垂直磁気記録媒体は、非磁性基板と、硬質磁性材料から形成される磁気記録層を少なくとも含む。垂直磁気記録媒体は、任意選択的に、軟磁性材料から形成されて、磁気ヘッドが発生する磁束を磁気記録層に集中させる役割を担う軟磁性裏打ち層、磁気記録層の硬質磁性材料を目的の方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護膜などをさらに含んでもよい。
良好な磁気特性を得ることを目的として、グラニュラー磁性材料を用いて垂直磁気記録媒体の磁気記録層を形成することが提案されている。グラニュラー磁性材料は、磁性結晶粒と、磁性結晶粒の周囲を取り囲むように偏析した非磁性体とを含む。グラニュラー磁性材料中の個々の磁性結晶粒は、非磁性体によって磁気的に分離されている。
近年、垂直磁気記録媒体の記録密度のさらなる向上を目的として、グラニュラー磁性材料中の磁性結晶粒の粒径を縮小させる必要に迫られている。一方で、磁性結晶粒の粒径の縮小は、記録された磁化（信号）の熱安定性を低下させる。そのため、磁性結晶粒の粒径の縮小による熱安定性の低下を補償するために、グラニュラー磁性材料中の磁性結晶粒を、より高い結晶磁気異方性を有する材料を用いて形成することが求められている。求められる高い結晶磁気異方性を有する材料として、Ｌ１0型規則合金が提案されている。代表的なＬ１0型規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ、ＣｏＰｄなどを含む。
Ｌ１0型規則合金を含む磁気記録層の磁気特性を、Ｌ１0型規則合金の層と非磁性金属層との積層により向上させる試みがなされている。たとえば、特開２００３−３６５１４号公報（特許文献１）では、スピネルなどからなる基板上にＦｅＰｔ層とＡｇ層とを交互積層した磁気記録層を形成することによって、容易な組成制御および優れた磁気特性を達成する磁気記録媒体を提案している。この提案では、ＦｅＰｔと同等の格子パラメータを有し、ＦｅおよびＰｔとの間の溶解性が低いＡｇを用いることによって、ＦｅＰｔ磁性結晶粒の物理的な分離を容易に行えるとしている。また、この提案においては、ＭｇＯと並列してスピネルを基板として用いることを開示しているもの、スピネルを用いた場合に前述の効果が得られるかどうかは実証されていない。
Ｌ１0型規則合金を含む磁気記録層の磁気特性を、磁気記録層の下に形成される層によって向上させる試みがなされてきている。たとえば、特開２０１１−１６５２３２号公報（特許文献２）は、主成分としてのＭｇＯ、および１種または複数種の追加の酸化物を含む下地層の上に、磁気記録層を形成した磁気記録媒体を提案している。この提案では、追加の酸化物の添加によって下地層の結晶粒径を縮小し、下地層の１つの結晶粒の上に、磁気記録層の１つの磁性結晶粒を形成すること（以下、「１対１形成」と称する）によって、磁性結晶粒間の分離の促進、交換結合の低減、および保磁力分散の低減を可能とする。
また、特開２０１１−１４６０８９号公報（特許文献３）は、ＳｉＯ2のような非晶質のセラミックからなるシード層、ＭｇＯおよびＭｇＡｌ2Ｏ4のような結晶性材料からなる配向制御層、およびＦｅＰｔ合金を主成分とする磁性層をこの順に積層した磁気記録媒体を提案している。この提案では、非晶質のセラミックスからなるシード層を設けることにより、配向制御層の結晶配向性の向上および構造の微細化を可能としている。そして、磁性層のＦｅＰｔ合金の結晶配向性の乱れの抑制および磁性結晶粒の粒径の縮小により、高い磁気異方性定数Ｋｕ、優れた磁気特性、および優れた記録再生特性を有する磁性層が得られる。
さらに、ＣｏxＦｅ3-xＯ4（ｘは３未満）の式で表されるコバルトフェライトからなる磁気記録層の磁気記録特性を、磁気記録層の下に形成される層によって向上させる試みがなされてきている。たとえば、特開２０１５−４１３９２号公報（特許文献４）は、ＭｇＯからなる下地層とコバルトフェライト磁気記録層との間に、スピネル型酸化物からなるシード層を形成した磁気記録媒体を提案している。この提案では、スピネル型酸化物の例として、Ｍｇ1+yＴｉ2-yＯ4（ｙは１未満）を開示している。この提案においては、ＭｇＯ下地層とコバルトフェライト磁気記録層との格子不整合を、コバルトフェライトと同様のスピネル型酸化物からなるシード層によって緩和している。しかしながら、コバルトフェライト以外の材料からなる磁気記録層に対して、スピネル型酸化物からなるシード層が有効であるか否かについては、この提案は何らの開示も示唆もしていない。
磁気記録媒体の記録密度の向上を意図する場合に、考慮すべき事項の１つとして、磁気記録層と磁気ヘッドとの間の距離がある。一般的に、磁気記録層と磁気ヘッドとの間の距離を短くするほど、記録密度の向上が可能となる。一方、磁気記録層と磁気ヘッドとの間の距離は、磁気記録媒体の表面粗さより大きくする必要がある。磁気記録媒体の表面粗さが大きくなると、磁気ヘッドの浮上特性に悪影響を及ぼし、磁気記録媒体の記録再生特性が低下する恐れがある。従来から用いられているＭｇＯからなる下地層の場合、所望される表面粗さを実現するためには、下地層形成時の基板温度を４００℃以上とする必要があった。したがって、磁気記録媒体の表面粗さ、特に磁気記録層の表面粗さを低減する要求が存在する。
R. F. Penoyer、「Automatic Torque Balance for Magnetic Anisotropy Measurements」、The Review of Scientific Instruments、１９５９年８月、第３０巻第８号、７１１−７１４
近角聰信、強磁性体の物理（下） 裳華房、１０−２１
本発明の１つの構成例は、改善された磁気特性を有すると同時に、磁気記録層の表面粗さを低減することができる磁気記録媒体を提供することを目的とする。
本発明の１つの構成例の磁気記録媒体は、基板と、基板上のシード層と、シード層の上の磁気記録層とを含み、シード層が、（ａ）Ｍｇ、ＣｒおよびＯからなるスピネル構造、（ｂ）Ｚｎ、ＦｅおよびＯからなるスピネル構造、および（ｃ）Ｍｇ、ＴｉおよびＯからなる逆スピネル構造からなる群から選択される構造を有することを特徴とする。さらに、磁気記録層は、規則合金を含んでもよい。あるいはまた、磁気記録層は、磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を包囲する非磁性結晶粒界とを含むグラニュラー構造を有してもよい。ここで、磁性結晶粒は規則合金を含み、非磁性結晶粒界は、炭素、酸化物、および窒化物からなる群から選択される非磁性材料を含んでもよい。
上記の構成を採用することによって、小さい表面粗さを有するシード層、ならびに小さい表面粗さを有する磁気記録層を有する磁気記録媒体が得られる。得られた磁気記録媒体は、磁気ヘッドの優れた浮上特性に寄与し、磁気記録密度の向上を可能にする。
１つの実施形態に係る磁気記録媒体は、基板と、前記基板上のシード層と、前記シード層の上の磁気記録層とを含み、前記シード層が（ａ）Ｍｇ、ＣｒおよびＯからなるスピネル構造、（ｂ）Ｚｎ、ＦｅおよびＯからなるスピネル構造、および（ｃ）Ｍｇ、ＴｉおよびＯからなる逆スピネル構造からなる群から選択される構造を有することを特徴とする。図１に、本実施形態の磁気記録媒体の構成例を示す。図１に示す磁気記録媒体は、非磁性基体１２、密着層１４および下地層１６からなる基板１０と、シード層２０と、磁気記録層３０とをこの順に積層した構造を有する。
本実施形態の基板１０は、非磁性基体１２を含む。基板１０は、非磁性基体１２のシード層２０を形成する側の表面上に、密着層１４、軟磁性裏打ち層、ヒートシンク層、下地層１６などの当該技術において知られている層をさらに含んでもよい。
非磁性基体１２は、表面が平滑である様々な基板であってもよい。たとえば、磁気記録媒体に一般的に用いられる材料を用いて、非磁性基体１２を形成することができる。用いることができる材料は、ＮｉＰめっきを施したＡｌ合金、ＭｇＯ単結晶、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＳｒＴｉＯ3、強化ガラス、結晶化ガラス等を含む。
任意選択的に設けてもよい密着層１４は、密着層１４の上に形成される層と密着層１４の下に形成される層との密着性を高めるために用いられる。密着層１４の下に形成される層としては非磁性基体１２を含む。密着層１４を形成するための材料はＮｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕなどの金属、前述の金属を含む合金を含む。密着層１４は、単一の層であってもよいし、複数の層の積層構造を有してもよい。密着層１４は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。本明細書において、「スパッタ法」という記載は、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法など当該技術において知られている任意の技術を含む。
任意選択的に設けてもよい軟磁性裏打ち層（不図示）は、磁気ヘッドからの磁束を制御して、磁気記録媒体の記録・再生特性を向上させる。軟磁性裏打ち層を形成するための材料は、ＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、ＣｏＦｅ合金などの結晶質材料、ＦｅＴａＣ，ＣｏＦｅＮｉ，ＣｏＮｉＰなどの微結晶質材料、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどのＣｏ合金を含む非晶質材料を含む。軟磁性裏打ち層の膜厚の最適値は、磁気記録に用いる磁気ヘッドの構造および特性に依存する。他の層と連続成膜で軟磁性裏打ち層を形成する場合、生産性との兼ね合いから、軟磁性裏打ち層が１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内（両端を含む）の膜厚を有することが好ましい。軟磁性裏打ち層は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。
本実施形態の磁気記録媒体を熱アシスト磁気記録用磁気記録媒体として使用する場合、任意選択的に、ヒートシンク層（不図示）を設けてもよい。ヒートシンク層は、熱アシスト磁気記録時に発生する磁気記録層３０の余分な熱を効果的に吸収するための層である。ヒートシンク層は、熱伝導率および比熱容量が高い材料を用いて形成することができる。そのような材料は、Ｃｕ単体、Ａｇ単体、Ａｕ単体、またはそれらを主体とする合金材料を含む。ここで、「主体とする」とは、当該材料の含有量が５０質量％以上であることを示す。また、強度などの観点から、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｃｕ−Ｂ合金などを用いて、ヒートシンク層を形成することができる。さらに、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、軟磁性のＣｏＦｅ合金などを用いてヒートシンク層を形成し、ヒートシンク層に軟磁性裏打ち層の機能であるヘッドの発生する垂直方向磁界を磁気記録層３０に集中させる機能を付与することもできる。ヒートシンク層の膜厚の最適値は、熱アシスト磁気記録時の熱量および熱分布、ならびに磁気記録媒体の層構成および各構成層の厚さによって変化する。他の構成層との連続成膜で形成する場合などは、生産性との兼ね合いから、ヒートシンク層の膜厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。ヒートシンク層は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。通常の場合、ヒートシンク層は、スパッタ法を用いて形成される。ヒートシンク層は、磁気記録媒体に求められる特性を考慮して、密着層１４の直下、軟磁性裏打ち層の直下、シード層２０の直下などに設けることができる。
任意選択的に設けてもよい下地層１６は、その下に形成される層の結晶構造が、磁気記録層３０の結晶配向性および磁性結晶粒のサイズなどに及ぼす影響を遮断するために設けられる層である。また、軟磁性裏打ち層を設ける場合、軟磁性裏打ち層に対する磁気的影響を抑制するために、下地層１６は非磁性であることが要求される。下地層１６を形成するための材料は、ＣｒおよびＴａなどの金属、ＮｉＷ合金、およびＣｒＴｉ、ＣｒＺｒ、ＣｒＴａ、およびＣｒＷなどのＣｒをベースとする合金を含む。下地層１６は、スパッタ法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。
本実施形態のシード層２０は、（ａ）Ｍｇ、ＣｒおよびＯからなるスピネル構造、（ｂ）Ｚｎ、ＦｅおよびＯからなるスピネル構造、および（ｃ）Ｍｇ、ＴｉおよびＯからなる逆スピネル構造からなる群から選択される構造を有する。「スピネル構造を有する」ことは、スピネル構造に特有のX線回折ピークを有することで判断できる。「逆スピネル構造を有する」ことについても同様である。
また、シード層２０は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下の膜厚を有する。この範囲内の膜厚を有することによって、結晶性および配向性に優れ、かつ小さい表面粗さを有するスピネル構造または逆スピネル構造が得られる。また、生産性の点から、シード層２０は、２０ｎｍ以下の膜厚を有することが好ましい。そして、シード層２０の表面粗さの低減により、磁気記録層３０の表面粗さを減少させることができる。磁気記録層３０の表面粗さの減少は、磁気ヘッドの浮上高さの減少、およびそれに起因する磁気記録密度の向上に寄与する。そして、磁気記録層３０が規則合金を含む場合、規則合金の規則化が十分に進行し、大きな磁気異方性定数Ｋｕ、大きな飽和磁化Ｍｓ、および大きな角形比Ｍｒ／Ｍｓを有する磁気記録層３０を得ることができる。
本実施形態で用いることができるスピネル構造（ａ）は、Ｍｇ、ＣｒおよびＯからなる。シード層２０は、スピネル構造を有するＭｇ（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ4(1-x)（式中、０≦ｘ≦０．２５である）で構成されていてもよい。言い換えると、Ｍｇ（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ4(1-x)の化合物中のＭｇ：Ｃｒ比は、１：１（ｘ＝０．２５）〜１：２（ｘ＝０）の範囲内である。前述の範囲内のｘの値を有することによって、Ｍｇ（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ4(1-x)はスピネル構造を有する。図２に示すように、スピネル構造を有するＭｇＣｒ2Ｏ4の（００４）面の回折ピーク位置（２θ＝４３．４０６°）に回折ピークを示す曲線がかかる場合に、Ｍｇ（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ4(1-x)を含むサンプルがスピネル構造を有すると判断する。なお、図２に示すＸ線回折スペクトルは、その上面にＰｔ膜を設けたサンプルから得られたものである。
そして、Ｘ線回折ピークが一致することから、Ｍｇ（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ4(1-x)（式中、０≦ｘ≦０．２５）がスピネル構造を有することを確認した。Ｘ線回折分析は、ＣｕＫα線（λ＝０．１５４８ｎｍ）を使用した。なお、図２中のθはＸ線の入射角度であり、スピネル構造を有する（００４）ＭｇＣｒ2Ｏ4の回折ピークの位置は、国際回折データセンター（International Centre for Diffraction Data）のＰＤＦ（Powder Diffraction File）に登録番号００−０１０−０３５１で登録されている。
本実施形態で用いることができるスピネル構造（ｂ）は、Ｚｎ、ＦｅおよびＯからなる。シード層２０は、スピネル構造を有するＺｎ（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ4(1-x)（式中、０≦ｘ≦０．２５である）で構成されていてもよい。言い換えると、Ｚｎ（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ4(1-x)の化合物中のＺｎ：Ｆｅ比は、１：１（ｘ＝０．２５）〜１：２（ｘ＝０）の範囲内である。前述の範囲内のｘの値を有することによって、Ｚｎ（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ4(1-x)はスピネル構造を有する。図１２に示すように、スピネル構造を有するＺｎＦｅ2Ｏ4の（００４）面の回折ピーク位置（２θ＝４２．７１７２°）に回折ピークを示す曲線がかかる場合に、Ｚｎ（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ4(1-x)を含むサンプルがスピネル構造を有すると判断する。なお、図１２に示すＸ線回折スペクトルは、その上面にＦｅＰｔ膜およびＰｔ膜を設けた磁気記録媒体から得られたものである。
そして、Ｘ線回折ピークが一致することから、Ｚｎ（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ4(1-x)（式中、０≦ｘ≦０．２５である）がスピネル構造を有することを確認した。Ｘ線回折分析は、ＣｕＫα線（λ＝０．１５４８ｎｍ）を使用した。なお、図１２中のθはＸ線の入射角度であり、スピネル構造を有する（００４）ＺｎＦｅ2Ｏ4の回折ピークの位置は、国際回折データセンターのＰＤＦに登録番号０１−０７０−６３９３で登録されている。
本実施形態で用いることができる逆スピネル構造（ｃ）は、Ｍｇ、ＴｉおよびＯからなる。シード層２０は、逆スピネル構造を有するＭｇ2-xＴｉ1+xＯ4（式中、−０．１≦ｘ≦０．１である）で構成されていてもよい。言い換えると、Ｍｇ2-xＴｉ1+xＯ4の化合物中のＭｇ：Ｔｉ比は、１．９：１．１（ｘ＝０．１）〜２．１：０．９（ｘ＝−０．１）の範囲内である。前述の範囲内のｘの値を有することによって、Ｍｇ2-xＴｉ1+xＯ4は逆スピネル構造を有する。前記構造式でｘが０の場合に相当するＭｇＴｉ2Ｏ4の逆スピネル結晶構造は、たとえば特開２０１４−３４６３５号公報（特許文献５）の図１に開示されている。図１１に示すように、逆スピネル構造を有するＭｇ2ＴｉＯ4の（００４）面の回折ピーク位置（２θ＝４２．８２３°）に回折ピークを示す曲線が得られる場合に、Ｍｇ2-xＴｉ1+xＯ4を含むサンプルが逆スピネル構造を有すると判断する。なお、図１１に示すＸ線回折スペクトルは、Ｍｇ2ＴｉＯ4層の上面にＰｔ膜を設けた参考例２のサンプルから得られたものである。
そして、Ｘ線回折ピークが一致することから、Ｍｇ2-xＴｉ1+xＯ4（式中、−０．１≦ｘ≦０．１）が逆スピネル構造を有することを確認した。Ｘ線回折分析は、ＣｕＫα線（λ＝０．１５４８ｎｍ）を使用した。なお、図１１中のθはＸ線の入射角度であり、逆スピネル構造を有する（００４）Ｍｇ2ＴｉＯ4の回折ピークの位置は、国際回折データセンター（International Centre for Diffraction Data）のＰＤＦ（Powder Diffraction File）に登録番号００−０２５−１１５７で登録されている。
本実施形態の磁気記録層３０は、規則合金を含んでもよい。規則合金は、ＦｅおよびＣｏから選択される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群から選択される少なくとも一種の元素とを含む合金であってもよい。好ましい規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｄからなる群から選択されるＬ１0型規則合金である。より好ましい規則合金は、Ｌ１0型規則構造を有するＦｅＰｔ合金である。規則合金は、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｈ、ＩｒおよびＣｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素をさらに含んでもよい。
あるいはまた、磁気記録層３０は、磁性結晶粒と、磁性結晶粒を包囲する非磁性結晶粒界とを含むグラニュラー構造を有してもよい。磁性結晶粒は、前述の規則合金を含んでもよい。非磁性結晶粒界は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｎＯなどの酸化物、ＳｉＮ、ＴｉＮなどの窒化物、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）からなる群から選択される少なくとも１つの非磁性材料を含んでもよい。たとえば、非磁性結晶粒界は、炭素（Ｃ）およびホウ素（Ｂ）の混合物を含んでもよい。
磁気記録層３０がグラニュラー構造を有する場合、前述のシード層２０を設けることによって、Ｍ−Ｈヒステリシスループのα値を理想値の１に接近させることが可能となる。α値の決定については後述する。α値の改善は、磁性結晶粒間の磁気的な分離が良好であることを示す。α値を改善することにより、磁気記録の際の磁化反転のバラツキを減少させて、線記録密度を向上させること、および／または磁気記録の最小単位であるビットの大きさを縮小することが可能となる。
あるいはまた、磁気記録層３０は複数の磁性層からなってもよい。複数の磁性層のそれぞれは、非グラニュラー構造であってもよいし、グラニュラー構造を有してもよい。さらに、Ｒｕなどの結合層を磁性層で挟んで積層したＥＣＣ（Ｅｘｃｈａｎｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）構造を有してもよい。また、グラニュラー構造を含まない連続層（ＣＡＰ層）として第２の磁性層を、グラニュラー構造を有する磁性層の上部に設けてもよい。
任意選択的に、磁気記録層３０の上に保護層（不図示）を形成してもよい。保護層は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料を用いて形成することができる。具体的には、Ｐｔ、Ｔａなどの非磁性金属、ダイアモンドライクカーボンなどのカーボン系材料、あるいは窒化シリコンなどのシリコン系材料を用いて、保護層を形成することができる。また、保護層は、単層であってもよく、積層構造を有してもよい。積層構造の保護層は、たとえば、特性の異なる２種のカーボン系材料の積層構造、金属とカーボン系材料との積層構造、特性の異なる２種の金属の積層構造、または金属酸化物膜とカーボン系材料との積層構造であってもよい。保護層は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。
さらに、任意選択的に、保護層の上に液体潤滑剤層（不図示）を形成してもよい。液体潤滑剤層は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料（たとえば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤など）を用いて形成することができる。液体潤滑剤層は、たとえば、ディップコート法、スピンコート法などの塗布法を用いて形成することができる。
本実施形態の磁気記録媒体は、基板１０を準備する工程と、基板１０の上にスピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）を有する化合物を堆積させて、シード層２０を形成する工程と、シード層２０の上に磁気記録層３０を形成する工程とを含む方法によって製造することができる。
第１工程の基板を準備する工程は、非磁性基体１２を洗浄すること、非磁性基体１２のシード層２０を形成する側の表面上に、密着層１４、軟磁性裏打ち層、ヒートシンク層、下地層１６などの任意選択的に設けてもよい層を形成することなどを含む。
第２工程のシード層２０を形成する工程は、基板１０の上に、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）を有する化合物を堆積させることを含む。本工程は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。本工程によって、小さい表面粗さを有するシード層２０を得ることができ、ひいては、小さい表面粗さを有する磁気記録層３０を得ることができる。
スパッタ法を使用する場合、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）を有する化合物を含む単一のターゲットを用いてもよい。あるいはまた、当該化合物を構成するための酸化物を別個に含む複数のターゲットを用いてもよい。たとえば、Ｍｇ（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ4(1-x)を堆積させる場合、（１）Ｍｇ（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ4(1-x)を含む単一のターゲット、（２）ＭｇＯを含むターゲットと、（ＭｇxＣｒ1-x）2Ｏ3(1-x)を含むターゲットとの組み合わせを用いてもよい。Ｚｎ（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ4(1-x))を堆積させる場合、（３）Ｚｎ（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ4(1-x))を含む単一のターゲット、（４）ＺｎＯを含むターゲットと、（ＺｎxＦｅ1-x）2Ｏ３(1-x)を含むターゲットとの組み合わせを用いてもよい。Ｍｇ2-xＴｉ1+xＯ4を堆積させる場合、（５）Ｍｇ2-xＴｉ1+xＯ4を含む単一のターゲット、あるいは、（６）ＭｇＯを含むターゲットと、Ｔｉ酸化物を含むターゲットとの組み合わせを用いてもよい。用いることができるＴｉ酸化物は、Ｔｉ（ＩＶ）Ｏ2、Ｔｉ（ＩＩＩ）2Ｏ3、およびＴｉ（ＩＩ）Ｏを含む。
第３工程の磁気記録層３０を形成する工程は、スパッタ法により所定の材料を堆積させることによって実施することができる。規則合金を含む磁気記録層３０を形成する場合、規則合金を形成する材料を含むターゲットを用いることができる。より詳細には、前述の規則合金を構成する元素を所定の比率で含むターゲットを用いることができる。あるいはまた、単一の元素を含む複数のターゲットを用い、それぞれのターゲットに印加する電力を調整して元素の比率を制御することによって、磁気記録層３０を形成してもよい。グラニュラー構造を有する磁気記録層３０を形成する場合、磁性結晶粒を形成する材料と非磁性結晶粒界を形成する材料とを所定の比率で含むターゲットを用いることができる。あるいはまた、磁性結晶粒を形成する材料を含むターゲットと非磁性結晶粒界を形成する材料を含むターゲットとを用い、それぞれのターゲットに印加する電力を調整して磁性結晶粒および非磁性結晶粒界の構成比率を制御することによって、磁気記録層３０を形成してもよい。ここで、磁性結晶粒を規則合金で形成する場合、規則合金を構成する元素を別個に含む複数のターゲットを用いてもよい。
磁気記録層３０が規則合金を含む場合、磁気記録層３０を形成する際に基板の加熱を伴う。この際の基板温度は、３００℃〜４５０℃の範囲内である。この範囲内の基板温度を採用することによって、磁気記録層３０中の規則合金の規則度を向上させることができる。
（実施例１）
平滑な表面を有する化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を洗浄し、非磁性基体１２を準備した。洗浄後の非磁性基体１２を、スパッタ装置内に導入した。圧力０．５ＰａのＡｒガス中で、基板から１２０ｍｍの位置に配置したＴａターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタ法により、膜厚５ｎｍのＴａ密着層１４を形成した。ターゲットに印加した電力は１００Ｗであった。Ｔａ密着層１４形成時の非磁性基体１２の温度は、室温であった。
平滑な表面を有する化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を洗浄し、非磁性基体１２を準備した。洗浄後の非磁性基体１２を、スパッタ装置内に導入した。圧力０．５ＰａのＡｒガス中で、基板から１２０ｍｍの位置に配置したＴａターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタ法により、膜厚５ｎｍのＴａ密着層１４を形成した。ターゲットに印加した電力は１００Ｗであった。Ｔａ密着層１４形成時の非磁性基体１２の温度は、室温であった。
次に、圧力０．５ＰａのＡｒガス中で、基板から１６５ｍｍの位置に配置したＭｇＯターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚１ｎｍのＭｇＯ層（不図示）を形成した。ターゲットに印加した電力は２００Ｗであった。また、この際のＴａ密着層１４を形成した非磁性基体１２の温度を、室温とした。
次に、圧力０．２５ＰａのＡｒガス中で、基板から１２０ｍｍの位置に配置したＣｒターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタ法により、膜厚２０ｎｍのＣｒ下地層１６を形成して、基板１０を得た。ターゲットに印加した電力は３００Ｗであった。
次に、Ｃｒ下地層１６を形成した積層体に対して、圧力１．５ＰａのＡｒガス中で、基板１０から１６５ｍｍの位置に配置したＭｇＣｒ2Ｏ4ターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚１０ｎｍのＭｇＣｒ2Ｏ4シード層２０を形成した。ターゲットに印加した電力は２００Ｗであった。また、この際の基板１０の温度を、４３０℃とした。
次に、シード層２０を形成した積層体を４３０℃に加熱し、圧力１．５ＰａのＡｒガス中で、基板１０から１６５ｍｍの位置に配置したＦｅ50Ｐｔ50を含むターゲットおよびＣを含むターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタ法により、膜厚４ｎｍのＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０を形成した。Ｆｅ50Ｐｔ50ターゲットに印加した電力は４０Ｗであり、Ｃターゲットに印加した電力は１３９Ｗであった。また、ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０は、２５体積％のＣを含んだ。
続いて、圧力０．５ＰａのＡｒガス中で、ＰｔターゲットおよびＴａターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタ法により膜厚５ｎｍのＰｔ膜および膜厚５ｎｍのＴａ膜の積層体である保護層（不図示）を形成して、磁気記録媒体を得た。保護層形成時の基板温度を、室温（２５℃）であった。Ｐｔ膜の形成時のスパッタ電力は５０Ｗであり、Ｔａ膜の形成時のスパッタ電力は１００Ｗであった。
ＰＰＭＳ装置（Quantum Design社製；Physical Property Measurement System）により、得られた磁気記録媒体の面内方向および垂直方向におけるＭ−Ｈヒステリシスループを測定した。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図３に示す。得られたＭ−Ｈヒステリシスループから、面内方向の保磁力ＨｃIPおよび垂直方向のヒステリシスループのαを求めた。面内方向の保磁力ＨｃIPは０．６１ｋＯｅ（４８．５Ａ／ｍｍ）であるが、０ｋＯｅ（０Ａ／ｍｍ）が好ましい。面内方向の保磁力の大小により、ＦｅＰｔ膜の垂直配向性を確認することができる。配向に乱れが無ければ、すべての磁化は面直方向を向き、面内方向が磁化困難軸方向となる。そのため、面内方向における磁化曲線は一直線となり、面内方向の保磁力は０となる。配向が乱れると、磁化の向きも乱れ、面内方向における磁化曲線は一直線ではなくなり、面内方向の保磁力が発現する。垂直磁気記録では、記録時にエラーとなる個所が増加するため、垂直配向性の低下（すなわち、ＨｃIPの発現および増大）は好ましくない。「ヒステリシスループのα」は、保磁力付近（Ｈ＝Ｈｃ）における磁化曲線の傾きを意味し、α＝４π×（ｄＭ／ｄＨ）の式で求められる。α値の決定においては、Ｍの単位として「ｅｍｕ／ｃｍ3」を用い、Ｈの単位として「Ｏｅ」を用いる。グラニュラー構造中の磁性結晶粒が磁気的に良好に分離されていない場合、α値が増大する。一方、たとえば二次成長による結晶粒が存在する場合のような、磁性結晶粒の磁気特性のバラツキが大きい場合、α値が減少する。α値は、０．７５以上、３．０未満、より好ましくは０．９以上、２．０未満とすることが好ましい。また、ＰＰＭＳ装置を用いて自発磁化の磁場印加角度依存性を評価し、磁気異方性定数Ｋｕを決定した。磁気異方性定数Ｋｕの決定には、R. F. Penoyer、「Automatic Torque Balance for Magnetic Anisotropy Measurements」、The Review of Scientific Instruments、１９５９年８月、第３０巻第８号、７１１−７１４（非特許文献１）、ならびに近角聰信、強磁性体の物理（下） 裳華房、１０−２１（非特許文献２）に記載の手法を用いた。結果を第１表に示す。
（実施例２）
ＭｇＣｒ2Ｏ4シード層２０の膜厚５ｎｍに変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図４に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第１表に示す。
ＭｇＣｒ2Ｏ4シード層２０の膜厚５ｎｍに変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図４に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第１表に示す。
さらに、得られた磁気記録媒体表面の算術平均粗さＲａを測定した。算術平均粗さＲａは、１μｍ×０．５μｍの測定領域におけるＡＦＭの観察により測定した。ＡＦＭ観察像を図１３（ａ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第１表に示す。
（実施例３）
シード層２０を形成する際のターゲットをＭｇ2ＴｉＯ4ターゲットに変更し、シード層２０形成時の基板１０の温度を３００℃に変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図５に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第１表に示す。
シード層２０を形成する際のターゲットをＭｇ2ＴｉＯ4ターゲットに変更し、シード層２０形成時の基板１０の温度を３００℃に変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図５に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第１表に示す。
（実施例４）
Ｍｇ2ＴｉＯ4シード層２０の膜厚５ｎｍに変更したことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図６に示す。ＡＦＭ観察像を図１３（ｂ）に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、磁気異方性定数Ｋｕおよび算術平均粗さＲａの測定結果を第１表に示す。
Ｍｇ2ＴｉＯ4シード層２０の膜厚５ｎｍに変更したことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図６に示す。ＡＦＭ観察像を図１３（ｂ）に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、磁気異方性定数Ｋｕおよび算術平均粗さＲａの測定結果を第１表に示す。
（比較例１）
以下の手順でＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。圧力０．１ＰａのＡｒガス中で、基板から１６５ｍｍの位置に配置したＭｇＯターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚５ｎｍのＭｇＯシード層２０を形成した。ターゲットに印加した電力は２００Ｗであった。また、この際の基板１０の温度を、４３０℃とした。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図７に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第１表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１３（ｃ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第１表に示す。
以下の手順でＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。圧力０．１ＰａのＡｒガス中で、基板から１６５ｍｍの位置に配置したＭｇＯターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚５ｎｍのＭｇＯシード層２０を形成した。ターゲットに印加した電力は２００Ｗであった。また、この際の基板１０の温度を、４３０℃とした。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図７に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第１表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１３（ｃ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第１表に示す。
（実施例５）
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０形成時のＣターゲット印加電力を２３４Ｗに変更して、ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０中のＣ含有量を４０体積％に変更したこと、ならびＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０の膜厚を２ｎｍに変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図８に示す。また、得られた磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第２表に示す。
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０形成時のＣターゲット印加電力を２３４Ｗに変更して、ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０中のＣ含有量を４０体積％に変更したこと、ならびＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０の膜厚を２ｎｍに変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図８に示す。また、得られた磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第２表に示す。
（実施例６）
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０形成時のＣターゲット印加電力を２３４Ｗに変更して、ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０中のＣ含有量を４０体積％に変更したこと、ならびＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０の膜厚を２ｎｍに変更したことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図９に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第２表に示す。
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０形成時のＣターゲット印加電力を２３４Ｗに変更して、ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０中のＣ含有量を４０体積％に変更したこと、ならびＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０の膜厚を２ｎｍに変更したことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図９に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第２表に示す。
（比較例２）
比較例１に記載の手順を用いてＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例５の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。なお、得られた磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第２表に示す。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図１０に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第２表に示す。
比較例１に記載の手順を用いてＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例５の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。なお、得られた磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第２表に示す。得られたＭ−Ｈヒステリシスループを図１０に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第２表に示す。
（実施例７Ａ）
磁気記録層３０形成時のＣターゲットを用いなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ａ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第３表に示す。
磁気記録層３０形成時のＣターゲットを用いなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ａ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第３表に示す。
（実施例７Ｂ）
形成する磁気記録層３０の膜厚を１０ｎｍに変更したことを除いて、実施例７Ａの手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。
形成する磁気記録層３０の膜厚を１０ｎｍに変更したことを除いて、実施例７Ａの手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。
（実施例８Ａ）
磁気記録層３０形成時のＣターゲットを用いなかったことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ｂ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第３表に示す。
磁気記録層３０形成時のＣターゲットを用いなかったことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ｂ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第３表に示す。
（実施例８Ｂ）
形成する磁気記録層３０の膜厚を１０ｎｍに変更したことを除いて、実施例８Ａの手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。
形成する磁気記録層３０の膜厚を１０ｎｍに変更したことを除いて、実施例８Ａの手順を繰り返して、ＦｅＰｔ磁気記録層３０を有する磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。
（実施例９）
平滑な表面を有する化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を洗浄し、非磁性基体１２を準備した。洗浄後の非磁性基体１２を、スパッタ装置内に導入した。圧力０．２０ＰａのＡｒガス中で、基板から１８０ｍｍの位置に配置したＴａターゲットを用いるＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚５ｎｍのＴａ密着層１４を形成した。ターゲットに印加した電力は２００Ｗであった。Ｔａ密着層１４形成時の非磁性基体１２の温度は、室温であった。
平滑な表面を有する化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を洗浄し、非磁性基体１２を準備した。洗浄後の非磁性基体１２を、スパッタ装置内に導入した。圧力０．２０ＰａのＡｒガス中で、基板から１８０ｍｍの位置に配置したＴａターゲットを用いるＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚５ｎｍのＴａ密着層１４を形成した。ターゲットに印加した電力は２００Ｗであった。Ｔａ密着層１４形成時の非磁性基体１２の温度は、室温であった。
次に、圧力０．２０ＰａのＡｒガス中で、基板から１８０ｍｍの位置に配置したＭｇＯターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚１ｎｍのＭｇＯ層（不図示）を形成した。ターゲットに印加した電力は２００Ｗであった。また、この際のＴａ密着層１４を形成した非磁性基体１２の温度を、室温とした。
次に、圧力０．２０ＰａのＡｒガス中で、基板から１８０ｍｍの位置に配置したＣｒターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚２０ｎｍのＣｒ下地層１６を形成して、基板１０を得た。ターゲットに印加した電力は６００Ｗであった。
次に、基板１０に対して、圧力０．２０ＰａのＡｒガス中で、基板１０から１８０ｍｍの位置に配置したＺｎＦｅ2Ｏ4ターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚１０ｎｍのＺｎＦｅ2Ｏ4シード層２０を形成した。ターゲットに印加した電力は５００Ｗであった。また、この際の基板１０の温度を、室温とした。
次に、シード層２０を形成した積層体を３５０℃に加熱し、圧力０．９０ＰａのＡｒガス中で、基板１０から２４０ｍｍの位置に配置したＦｅ50Ｐｔ50を含むターゲットおよびＣを含むターゲットを用いるＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚１０ｎｍのＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層を形成した。Ｆｅ50Ｐｔ50ターゲットに印加した電力は３００Ｗであった。
続いて、圧力０．１８ＰａのＡｒガス中で、ＰｔターゲットおよびＴａターゲットを用いるＤＣマグネトロンスパッタ法により膜厚５ｎｍのＰｔ膜および膜厚５ｎｍのＴａ膜の積層体である保護層（不図示）を形成して、磁気記録媒体を得た。保護層形成時の基板温度を、室温（２５℃）であった。ＰｔターゲットおよびＴａターゲットは、基板１０から３２０ｍｍの位置に配置した。Ｐｔ膜の形成時のスパッタ電力は１００Ｗであり、Ｔａ膜の形成時のスパッタ電力は２００Ｗであった。
得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのαおよび面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ｃ）に示す。本実施例の磁気記録媒体の算術平均粗さＲａを第３表に示す。
（比較例３）
比較例１に記載の手順を用いてＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例７Ａの手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。なお、得られた磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第３表に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ｄ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第３表に示す。
比較例１に記載の手順を用いてＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例７Ａの手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。なお、得られた磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第３表に示す。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのα、面内方向の保磁力ＨｃIP、および磁気異方性定数Ｋｕの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ｄ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第３表に示す。
（比較例４）
以下の手順でＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例９の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。圧力０．１８ＰａのＡｒガス中で、基板から２４０ｍｍの位置に配置したＭｇＯターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚１０ｎｍのＭｇＯシード層２０を形成した。ターゲットに印加した電力は５００Ｗであった。また、この際の基板１０の温度を、４５０℃とした。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのαおよび面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ｅ）に示し、算術平均粗さＲａを第３表に示す。
以下の手順でＭｇＯシード層２０を形成したことを除いて、実施例９の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。圧力０．１８ＰａのＡｒガス中で、基板から２４０ｍｍの位置に配置したＭｇＯターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚１０ｎｍのＭｇＯシード層２０を形成した。ターゲットに印加した電力は５００Ｗであった。また、この際の基板１０の温度を、４５０℃とした。また、得られた磁気記録媒体の垂直方向のヒステリシスループのαおよび面内方向の保磁力ＨｃIPの測定結果を第３表に示す。さらに、得られた磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像を図１４（ｅ）に示し、算術平均粗さＲａを第３表に示す。
（参考例１）
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０および保護層中のＴａ膜を形成しなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層の上に膜厚５ｎｍのＰｔ膜が存在する。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ａ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第４表に示す。
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０および保護層中のＴａ膜を形成しなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層の上に膜厚５ｎｍのＰｔ膜が存在する。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ａ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第４表に示す。
（参考例２）
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０および保護層中のＴａ膜を形成しなかったことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層の上に膜厚５ｎｍのＰｔ膜が存在する。得られたサンプルのＸＲＤスペクトルを図１１に示す。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｂ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第４表に示す。
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０および保護層中のＴａ膜を形成しなかったことを除いて、実施例３の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層の上に膜厚５ｎｍのＰｔ膜が存在する。得られたサンプルのＸＲＤスペクトルを図１１に示す。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｂ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第４表に示す。
（参考例３）
ＦｅＰｔ磁気記録層３０および保護層を形成しなかったことを除いて、実施例９の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層が最上層である。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｃ）に示し、算術平均粗さＲａを第４表に示す。
ＦｅＰｔ磁気記録層３０および保護層を形成しなかったことを除いて、実施例９の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層が最上層である。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｃ）に示し、算術平均粗さＲａを第４表に示す。
（参考例４）
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０および保護層中のＴａ膜を形成しなかったことを除いて、比較例１の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層の上に膜厚５ｎｍのＰｔ膜が存在する。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｄ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第４表に示す。
ＦｅＰｔ−Ｃ磁気記録層３０および保護層中のＴａ膜を形成しなかったことを除いて、比較例１の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層の上に膜厚５ｎｍのＰｔ膜が存在する。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｄ）に示し、算術平均粗さＲａの測定値を第４表に示す。
（参考例５）
ＦｅＰｔ磁気記録層３０および保護層を形成しなかったことを除いて、比較例４の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層が最上層である。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｅ）に示し、算術平均粗さＲａを第４表に示す。
ＦｅＰｔ磁気記録層３０および保護層を形成しなかったことを除いて、比較例４の手順を繰り返して、シード層の表面粗さを測定するためのサンプルを得た。本参考例のサンプルでは、シード層が最上層である。得られたサンプル表面のＡＦＭ観察像を図１５（ｅ）に示し、算術平均粗さＲａを第４表に示す。
（評価）
第１に、参考例４および５から、ＭｇＯからなるシード層の算術平均粗さＲａは、膜厚の増大とともに増大することが確認された。第２に、参考例１〜４の比較から、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層を有する参考例１〜３のサンプルの算術平均粗さＲａは、ＭｇＯシード層を有する参考例４のサンプルの算術平均粗さＲａの約０．４〜０．６倍であることがわかる。参考例１〜３のシード層の膜厚が参考例４のシード層の２倍であることを考慮すると、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層が著しく高い表面平坦化効果を示すことがわかる。
第１に、参考例４および５から、ＭｇＯからなるシード層の算術平均粗さＲａは、膜厚の増大とともに増大することが確認された。第２に、参考例１〜４の比較から、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層を有する参考例１〜３のサンプルの算術平均粗さＲａは、ＭｇＯシード層を有する参考例４のサンプルの算術平均粗さＲａの約０．４〜０．６倍であることがわかる。参考例１〜３のシード層の膜厚が参考例４のシード層の２倍であることを考慮すると、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層が著しく高い表面平坦化効果を示すことがわかる。
以上の参考例の比較を踏まえた上で、ＦｅＰｔ−２５体積％Ｃグラニュラー構造を有する磁気記録層３０を含む実施例１、２および４ならびに比較例１を比較すると、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層の表面平坦化効果によって、磁気記録層３０の表面もまた平坦化されていることがわかる。ＦｅＰｔ−４０体積％Ｃグラニュラー構造を有する磁気記録層３０を含む実施例５および比較例２の比較においても、同様である。なお、実施例１および２から、磁気記録層３０の表面の平坦化は、異なる膜厚のＭｇＣｒ2Ｏ4シード層によっても達成されていることがわかる。さらに、ＦｅＰｔ非グラニュラー構造を有する磁気記録層３０を含む実施例７Ａ、８Ａ、および９ならびに比較例３および４の比較においても、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層の表面平坦化効果によって、磁気記録層３０の表面もまた平坦化されていることがわかる。
実施例１〜４と比較例１との比較、ならびに実施例６と比較例２との比較から、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層を用いた実施例１〜４および６の垂直方向のヒステリシスループのα値が、ＭｇＯシード層を用いた比較例１および２の値よりも良好であった。このことから、実施例１〜４および６の磁気記録媒体の磁気記録層３０が、望ましいグラニュラー構造を有することが分かる。望ましいグラニュラー構造とは、磁性結晶粒が磁気的に良好に分離され、かつ二次成長による結晶粒が存在しない構造を意味する。この結果は、小さい算術平均粗さＲａを有するスピネル構造（ａ）のシード層（ＭｇＣｒ2Ｏ4）または逆スピネル構造（ｃ）のシード層（Ｍｇ2ＴｉＯ4）が異常突起の少ない平滑な表面を提供し、磁気記録層３０の形成条件を望ましいものとしたためと考えられる。
さらに、（１）実施例１および２と、比較例１との比較、（２）実施例５と比較例２との比較、（３）実施例７Ａと比較例３との比較、ならびに（４）実施例７Ｂと比較例４との比較から、ＭｇＣｒ2Ｏ4シード層を用いた実施例の磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPは、ＭｇＯシード層を用いた比較例よりも小さい値を示した。このことは、ＭｇＣｒ2Ｏ4シード層の算術平均粗さが小さいことにより、ＦｅＰｔ磁性結晶粒のｃ軸の面内方向への配向が減少したためと考えられる。一方、（５）実施例３および４と、比較例１との比較、（６）実施例６と比較例２との比較、（７）実施例８Ａと比較例３との比較、ならびに（８）実施例８Ｂと比較例４との比較から、Ｍｇ2ＴｉＯ4シード層を用いた実施例の磁気記録媒体の面内方向の保磁力ＨｃIPは、ＭｇＯシード層を用いた比較例よりも若干増大する傾向があることが分かる。しかしながら、実施例の磁気記録媒体における面内方向の保磁力ＨｃIPの増加は、磁気記録媒体の性能に影響を与えるほどの大きさではない。
また、実施例１〜４、および６〜９の磁気記録媒体は、高密度での磁気記録を可能にするために十分な大きさの磁気異方性定数Ｋｕを有した。一般的に、磁気記録媒体に記録された信号の熱安定性はＫｕＶ／ｋbＴの式（式中、Ｖは磁性結晶粒の体積を表し、ｋｂはボルツマン定数を表し、Ｔは絶対温度を表す）で表され、熱的に安定な記録信号を得るためには、一般的にＫｕＶ／ｋbＴが６０より大きいことが必要であるとされている。磁気記録層の膜厚を現行の磁気記録媒体と同等の１０ｎｍと仮定し、磁気異方性定数Ｋｕが１．１４×１０7ｅｒｇ／ｃｍ3（１．１４Ｊ／ｃｍ3）と仮定すると、磁性結晶粒の粒径を５．４ｎｍまで縮小しても、ＫｕＶ／ｋbＴ＞６０の関係が維持される。さらに、１ビットの記録信号を６個の磁性結晶粒で構成する場合を仮定すると、５ｎｍの粒径を有する場合に、１．２テラビット毎平方インチの記録密度を達成できる。よって、実施例１〜４および６〜９の磁気記録媒体の磁気異方性定数Ｋｕの値は、現行の磁気記録に用いられているものよりも高い記録密度を達成可能であると考えられる。
さらに、実施例７Ａ、７Ｂ、８Ａ、および９と、比較例３および４との比較から、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）のシード層を有する実施例７Ａ、７Ｂ、８Ａ、および９の磁気記録媒体は、ＭｇＯからなるシード層を有する比較例３および４の磁気記録媒体よりも良好な垂直方向のヒステリシスループのα値を示した。この点から、非グラニュラー構造の磁気記録層を有する磁気記録媒体においても、スピネル構造（ａ）または（ｂ）、あるいは逆スピネル構造（ｃ）を有するシード層を用いることにより、その磁気特性を向上させることができることが分かる。
１０ 基板
１２ 非磁性基体
１４ 密着層
１６ 下地層
２０ シード層
３０ 磁気記録層
１２ 非磁性基体
１４ 密着層
１６ 下地層
２０ シード層
３０ 磁気記録層
Claims (2)
- 基板と、前記基板上のシード層と、前記シード層の上の磁気記録層とを含み、前記シード層が、（ａ）Ｍｇ、ＣｒおよびＯからなるスピネル構造、（ｂ）Ｚｎ、ＦｅおよびＯからなるスピネル構造、および（ｃ）Ｍｇ、ＴｉおよびＯからなる逆スピネル構造からなる群から選択される構造を有し、
前記磁気記録層が、ＦｅおよびＣｏから選択される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＡｕおよびＩｒからなる群から選択される少なくとも一種の元素とを含む規則合金を含むことを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記磁気記録層が、磁性結晶粒と、前記磁性結晶粒を包囲する非磁性結晶粒界とを含むグラニュラー構造を有し、前記磁性結晶粒は前記規則合金を含み、前記非磁性結晶粒界は、炭素、酸化物、および窒化物からなる群から選択される非磁性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
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