JP6989427B2 - 磁気記録媒体および磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
本発明は、磁気記録媒体および磁気記録再生装置に関する。
磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置（ＨＤＤ：ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）は、現在、記録密度が飛躍的に増えており、今後もその傾向が続くと言われている。そのため、記録密度が高い磁気記録媒体、記録密度が高い磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドの開発が進められている。
現在、市販されている磁気記録再生装置に搭載されている磁気記録媒体は、非磁性基板の表面に対して、磁化容易軸が主に垂直に配向している垂直磁性層を有する磁気記録媒体、即ち、垂直磁気記録媒体である。ここで、垂直磁性層は、ｈｃｐ構造を有しており、（０００２）面が非磁性基板の表面に対して、主に平行に配向している。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明な記録ビットの境界が形成されているため、ノイズ特性（ＳＮＲ）が改善される。しかも、垂直磁気記録媒体は、高記録密度化することに伴う記録ビットの体積の減少が少なくて済むため、熱揺らぎ効果にも強い。そのため、様々な垂直磁気記録媒体の構造が知られている。
垂直磁性層には、グラニュラー構造を有する磁性層が用いられる。グラニュラー構造を有する磁性層は、磁性粒子の粒界部に非磁性非金属物質を含む。これにより、非磁性非金属物質が磁性粒子を物理的に分離するため、磁性粒子間の磁気的な相互作用が小さくなり、記録ビットの遷移領域におけるジグザグ磁壁の形成を抑制するので、ノイズ特性が改善される。
非磁性非金属物質としては、酸化物、窒化物、炭化物、硼化物などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、グラニュラー構造を有する磁性層は、Ｃｏなどが析出しやすく、磁気記録媒体の耐腐食性が低下するという問題がある。
そのため、磁性層の保護層側に、非グラニュラー構造を有する磁性層が設けられている磁気記録媒体が知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしならが、非グラニュラー構造を有する磁性層を設けると、磁気記録媒体のノイズ特性が低下する。
本発明の一態様は、ノイズ特性及び耐腐食性に優れる磁気記録媒体を提供することを目的とする。
（１）非磁性基板上に、軟磁性下地層と、配向制御層と、垂直磁性層と、保護層をこの順で有する磁気記録媒体であって、前記垂直磁性層は、前記配向制御層の側から、第１の磁性層と、第２の磁性層をこの順で有し、前記第１の磁性層は、磁性粒子の粒界部に酸化物を含む、グラニュラー構造を有する磁性層であり、前記第２の磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子と、炭素の窒化物または炭素の水素化物とを含む、前記保護層に最も近い磁性層であり、前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子の粒界部に前記炭素の窒化物または炭素の水素化物を１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％の範囲内で含む、グラニュラー構造を有する磁性層であることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、前記炭素の窒化物または炭素の水素化物を１ｍｏｌ％〜８ｍｏｌ％の範囲内で含むことを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記酸化物は、シリコン、クロム、チタン、タンタル、アルミニウム、イットリウム、硼素、マグネシウム、タングステンまたはコバルトの酸化物であることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、Ｂを含まないことを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（５）前記第２の磁性層は、酸化物を含まないことを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（６）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドを有することを特徴とする磁気記録再生装置。
（２）前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、前記炭素の窒化物または炭素の水素化物を１ｍｏｌ％〜８ｍｏｌ％の範囲内で含むことを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記酸化物は、シリコン、クロム、チタン、タンタル、アルミニウム、イットリウム、硼素、マグネシウム、タングステンまたはコバルトの酸化物であることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、Ｂを含まないことを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（５）前記第２の磁性層は、酸化物を含まないことを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（６）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドを有することを特徴とする磁気記録再生装置。
本発明の一態様によれば、ノイズ特性及び耐腐食性に優れる磁気記録媒体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
図１に、本実施形態の磁気記録媒体の構造の一例を示す。
磁気記録媒体１０は、非磁性基板１上に、軟磁性下地層２と、配向制御層３と、垂直磁性層４と、保護層５と、潤滑層６をこの順で有する。
垂直磁性層４は、ｈｃｐ構造を有しており、非磁性基板１の表面に対して、（０００２）面が主に平行に配向している。このため、垂直磁性層４の磁化容易軸は、非磁性基板１の表面に対して、主に垂直に配向している。
垂直磁性層４は、配向制御層３の側から、第１の磁性層４ａと、第２の磁性層４ｂをこの順で有する。また、垂直磁性層４は、第１の磁性層４ａと、第２の磁性層４ｂ以外に、任意の磁性層または非磁性層７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを有する。そして、垂直磁性層４は、図２に示すように、磁性粒子または非磁性粒子４１が、下層から上層まで連続している柱状晶を形成している。
ここで、第１の磁性層４ａ、第２の磁性層４ｂにおいて、４１は磁性粒子であり、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅが磁性層（または非磁性層）である場合、４１は磁性粒子（または非磁性粒子）である。
第１の磁性層４ａは、磁性粒子４１の粒界部４２に酸化物を含む、グラニュラー構造を有する。このため、磁性粒子４１が孤立化、微細化しやすくなり、磁気記録媒体１０のノイズ特性が向上する。
ここで、スパッタリング法により第１の磁性層４ａを形成する場合、粒界部４２を構成する非金属非磁性材料の中で、酸化物の反応性が最も高い。このため、非金属非磁性材料として、酸化物を用いると、第１の磁性層４ａを容易に形成することができる。
また、第２の磁性層４ｂは、保護層５に最も近い磁性層であり、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子４１の粒界部４２に、炭素の窒化物または炭素の水素化物を含む、グラニュラー構造とするのが好ましい。このため、第１の磁性層４ａと同様に、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子４１が孤立化、微細化しやすくなり、磁気記録媒体１０のノイズ特性が向上する。
ここで、炭素の窒化物または炭素の水素化物は、酸化物に比べて安定であり、酸化されにくく、また、他の層からの酸化物の拡散を防止することができる。このため、磁気記録媒体１０の耐腐食性が向上する。
また、第２の磁性層４ｂは、グラニュラー構造を有していなくてもよく、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子と、炭素の窒化物または炭素の水素化物とを含んでいればよい。これにより、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子そのものが孤立化、微細化し、磁気記録媒体１０のノイズ特性が向上する。
例えば、第２の磁性層４ｂは、磁性粒子４１の周辺に、炭素の窒化物または炭素の水素化物が析出していてもよいし、磁性粒子４１の内部に炭素の窒化物または炭素の水素化物が析出していてもよい。
第１の磁性層４ａに含まれる、磁性粒子４１を構成する磁性材料に対する粒界部４２を構成する酸化物のモル比は、３％以上１８％以下であることが好ましく、６％以上１３％以下であることがさらに好ましい。第１の磁性層４ａに含まれる、磁性粒子４１を構成する磁性材料に対する粒界部４２を構成する酸化物のモル比が３％以上１８％以下であると、磁気記録媒体１０のノイズ特性が向上する。
第１の磁性層４ａに含まれる粒界部４２を構成する酸化物は、シリコン、クロム、チタン、タンタル、アルミニウム、イットリウム、硼素、マグネシウム、タングステンまたはコバルトの酸化物であることが好ましい。
第１の磁性層４ａに含まれる磁性粒子４１を構成する磁性材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔＮｂ−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ２Ｏ５、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔＭｏ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔＷ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔＢ−Ａｌ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ−ＭｇＯ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ−Ｙ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔＲｕ−ＳｉＯ２などを挙げることができる。
第２の磁性層４ｂは、酸化物を含まないことが好ましい。これにより、磁気記録媒体１０の耐腐食性が向上する。
第２の磁性層４ｂは、例えば、スパッタリング法により、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子と、炭素を含む磁性層を形成した後、窒化処理または水素化処理し、磁性層に含まれる炭素の少なくとも一部を窒化または水素化することにより、形成することができる。
磁性層を窒化処理する方法としては、公知の方法を用いることができるが、磁性層へのダメージを少なくするためには、磁性層を反応性の窒素プラズマに曝す方法を用いることが好ましい。
磁性層を水素化処理する方法としては、公知の方法を用いることができるが、磁性層へのダメージを少なくするためには、磁性層を反応性の水素プラズマに曝す方法を用いることが好ましい。
また、第２の磁性層４ｂは、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子と、炭素を含む磁性層を形成する際に、スパッタリングガスに窒素または水素を導入し、反応性スパッタリング法により、形成してもよい。
第２の磁性層４ｂに含まれる磁性粒子を構成するＣｏＣｒＰｔ系の材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系、ＣｏＣｒＰｔＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＴｉ系、ＣｏＣｒＰｔＺｒ系、ＣｏＣｒＰｔＡｌ系、ＣｏＣｒＰｔＳｉ系などの材料を挙げることができる。
ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、Ｂを含まないことが好ましい。これは、磁気記録媒体１０の製造工程が加熱プロセスを含む場合、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子中のＢが熱拡散することで組成が変動するため、磁性粒子の粒界部が不明瞭になりやすく、磁気記録媒体１０の電磁変換特性が低下する場合があるからである。
第２の磁性層４ｂを構成する材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ−ＣＮｘ、ＣｏＣｒＰｔＢ−ＣＮｘ、ＣｏＣｒＰｔＴａ−ＣＮｘ、ＣｏＣｒＰｔＴｉ−ＣＮｘ、ＣｏＣｒＰｔＺｒ−ＣＮｘ、ＣｏＣｒＰｔＡｌ−ＣＮｘ、ＣｏＣｒＰｔＳｉ−ＣＮｘ、ＣｏＣｒＰｔ−ＣＨｘ、ＣｏＣｒＰｔＢ−ＣＨｘ、ＣｏＣｒＰｔＴａ−ＣＨｘ、ＣｏＣｒＰｔＴｉ−ＣＨｘ、ＣｏＣｒＰｔＺｒ−ＣＨｘ、ＣｏＣｒＰｔＡｌ−ＣＨｘ、ＣｏＣｒＰｔＳｉ−ＣＨｘなどを挙げることができる。
ここで、ｘは任意の数であり、−ＣＮｘ、−ＣＨｘは、結晶質、アモルファス構造および結晶質とアモルファス構造の混合物のいずれであってもよい。
第２の磁性層４ｂ中の炭素の窒化物または炭素の水素化物の含有量は、１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％の範囲内であることが好ましく、１０ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることがより好ましい。第２の磁性層４ｂ中の炭素の窒化物または炭素の水素化物の含有量が１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％の範囲内であると、磁気記録媒体１０のノイズ特性が向上する。
なお、グラニュラー構造の磁性層で粒界部をシリコン、クロム、チタン等の酸化物で構成する場合、磁性層中の酸化物の含有量を１０ｍｏｌ％程度とすることが多いが、第２の磁性層４ｂ中に含まれる炭素の窒化物または炭素の水素化物は、原子量の小さい元素で構成されるため、磁性層中の含有量［ｍｏｌ％］が高くなる傾向がある。
ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、炭素の窒化物もしくは炭素の水素化物を１ｍｏｌ％〜８ｍｏｌ％の範囲内で含むことが好ましい。これにより、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子の耐腐食性が向上するのに伴い、磁気記録媒体１０の耐腐食性が向上する。
垂直磁性層４は、任意の磁性層または非磁性層７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅが形成されているが、７ａ、７ｃが磁性層であり、７ｂ、７ｄ、７ｅが非磁性層であることが好ましい。
なお、任意の磁性層または非磁性層の層数は、必要に応じて、増減することができる。
任意の磁性層は、第１の磁性層４ａと同様に、磁性粒子４１の粒界部４２に酸化物を含むグラニュラー構造を有することが好ましい。
任意の磁性層を構成する材料は、第１の磁性層４ａと同様である。
任意の非磁性層は、磁性層間の交換結合を制御するために磁性層の間に設けられる。
任意の非磁性層を構成する材料は、ｈｃｐ構造を有する材料であることが好ましい。
任意の非磁性層を構成する材料としては、例えば、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＲｕＣｏ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＸ合金（ただし、Ｘは、Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｂからなる群より選択される１種以上の元素である。）を挙げることができる。
また、任意の非磁性層は、グラニュラー構造を有していてもよい。
任意の非磁性層の厚さは、第１の磁性層４ａ、第２の磁性層４ｂ、任意の磁性層の強磁性結合を完全に切断しない範囲とする必要がある。
次に、磁気記録媒体１０の、他の構成について説明する。
非磁性基板１としては、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属材料で構成される金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料で構成される非金属基板を用いてもよい。
なお、上記の金属基板、非金属基板は、メッキ法やスパッタリング法により、ＮｉＰ層またはＮｉＰ合金層が表面に形成されていてもよい。
軟磁性下地層２は、磁気ヘッドから発生する磁束の非磁性基板１に対する垂直方向成分を大きくするとともに、垂直磁性層４の磁化容易軸の方向をより強固に非磁性基板１に対して垂直な方向に固定するために設けられている。磁気記録媒体１０に記録する磁気ヘッドとして、垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、軟磁性下地層２の作用がより顕著になる。
軟磁性下地層２を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む軟磁性材料を用いることができる。
軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂなど）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
軟磁性下地層２を２層の軟磁性層で構成し、２層の軟磁性層の間にＲｕ膜を設けることが好ましい。
このとき、Ｒｕ膜の厚さを０．４〜１．０ｎｍ、または、１．６〜２．６ｎｍの範囲に調整することが好ましい。これにより、２層の軟磁性層がＡＦＣ構造を形成するため、いわゆるスパイクノイズを抑制することができる。
非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に、密着層を設けることが好ましい。これにより、磁気記録媒体１０の耐腐食性が向上する。
密着層を構成する材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金などを挙げることができる。
密着層の厚さは、３０Å以上であることが好ましい。
配向制御層３は、垂直磁性層４の配向性を制御する、即ち、ｈｃｐ構造を有する垂直磁性層４の（０００２）面を非磁性基板１の表面に対して、主に平行に配向させるために設けられている。これにより、垂直磁性層４の磁性粒子４１を微細化して、磁気記録媒体１０のノイズ特性が向上する。
配向制御層３を構成する材料は、ｈｃｐ構造、ｆｃｃ構造、アモルファス構造を有することが好ましい。
配向制御層３を構成する材料としては、例えば、Ｒｕ系合金、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金、Ｐｔ系合金、Ｃｕ系合金などを挙げることができる。
なお、配向制御層３を複数層の配向制御層で構成して、配向制御層３としてもよい。この場合、配向制御層３として、例えば、軟磁性下地層２の側から、Ｎｉ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｃｏ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｐｔ系合金とＲｕ系合金との多層構造を用いることが好ましい。
保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気記録媒体１０に磁気ヘッドが接触したときに、磁気記録媒体１０の表面の損傷を防ぐために設けられている。
保護層５を構成する材料としては、公知の材料を用いることができる。
保護層５としては、例えば、硬質炭素膜などを挙げることができる。
保護層５の厚さは、１〜１０ｎｍであることが好ましい。これにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体１０の距離を小さくすることができるため、高記録密度化に適している磁気記録媒体１０とすることができる。
潤滑層６を構成する材料としては、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることができる。
図３に、本実施形態の磁気記録再生装置の一例を示す。
図３に示す磁気記録再生装置は、磁気記録媒体１０（図１参照）と、磁気記録媒体１０を回転駆動させる媒体駆動部１１と、磁気記録媒体１０に情報を記録再生する磁気ヘッド１２と、磁気ヘッド１２を磁気記録媒体１０に対して相対運動させるヘッド駆動部１３と、記録再生信号処理系１４とを備えている。
記録再生信号処理系１４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド１２に送り、磁気ヘッド１２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることができる。
磁気ヘッド１２としては、再生素子として、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子などを有する高記録密度化に適している磁気ヘッドを用いることができる。
（実施例１）
以下の方法により、磁気記録媒体を作製した。
以下の方法により、磁気記録媒体を作製した。
洗浄済みの外径２．５インチのガラス製の非磁性基板（ＨＯＹＡ社製）を、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置Ｃ−３０４０（アネルバ社製）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度が１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。
次に、Ｃｒ５０Ｔｉ｛Ｔｉの含有量５０ａｔ％、残部Ｃｒ｝のターゲットを用いて、厚さ１０ｎｍの密着層を非磁性基板上に形成した。
次に、Ｃｏ２０Ｆｅ５Ｚｒ５Ｔａ｛Ｆｅの含有量２０ａｔ％、Ｚｒの含有量５ａｔ％、Ｔａの含有量５ａｔ％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて、非磁性基板の温度を１００℃以下にして、厚さ２５ｎｍの軟磁性層を密着層上に形成した。
次に、Ｒｕのターゲットを用いて、厚さ０．７ｎｍのＲｕ層を軟磁性層上に形成した。
次に、Ｃｏ２０Ｆｅ５Ｚｒ５Ｔａのターゲットを用いて、非磁性基板の温度を１００℃以下にして、厚さ２５ｎｍの軟磁性層をＲｕ層上に形成して、軟磁性下地層とした。
次に、Ｎｉ６Ｗ｛Ｗの含有量６ａｔ％、残部Ｎｉ｝のターゲットおよびＲｕのターゲットを用いて、それぞれ厚さ５ｎｍのＮｉ−６Ｗ層および厚さ２０ｎｍのＲｕ層を、この順で軟磁性下地層上に形成し、配向制御層とした。
次に、９１（Ｃｏ１５Ｃｒ１８Ｐｔ）−６（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）｛Ｃｒの含有量１５ａｔ％、Ｐｔの含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ２の含有量６ｍｏｌ％、ＴｉＯ２の含有量３ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、厚さ９ｎｍのグラニュラー構造を有する磁性層を配向制御層上に形成した。このとき、スパッタ圧力を２Ｐａとした。
次に、８８（Ｃｏ３０Ｃｒ）−１２（ＴｉＯ２）｛Ｃｒの含有量３０ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量８ｍｏｌ％、ＴｉＯ２の含有量１２ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、厚さ０．３ｎｍのグラニュラー構造を有する非磁性層を磁性層上に形成した。
次に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）｛Ｃｒの含有量１１ａｔ％、Ｐｔの含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量９２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２の含有量５ｍｏｌ％、ＴｉＯ２の含有量３ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、厚さ６ｎｍのグラニュラー構造を有する磁性層を非磁性層上に形成した。このとき、スパッタ圧力を２Ｐａとした。
次に、Ｒｕのターゲットを用いて、厚さ０．３ｎｍの非グラニュラー構造を有する非磁性層を磁性層上に形成した。
次に、７０（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−３０Ｃ｛Ｃｒの含有量１１ａｔ％、Ｐｔの含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量が７０ｍｏｌ％、Ｃの含有量３０ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、厚さ１０ｎｍのグラニュラー構造を有する磁性層を形成した。このとき、スパッタ圧力を０．６Ｐａとした。次に、反応性窒素プラズマに２０秒間曝して厚さ１０ｎｍのグラニュラー構造を有する磁性層を窒化処理して、７０（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−３０（ＣＮ２．５）｛Ｃｒの含有量１１ａｔ％、Ｐｔの含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量が７０ｍｏｌ％、ＣＮ２．５の含有量３０ｍｏｌ％｝からなるグラニュラー構造を有する磁性層（第２の磁性層）とした。このとき、反応性窒素プラズマは、窒素ガスの含有量５体積％、アルゴンガスの含有量９５体積％の混合ガスに、ＲＦ電力（５００Ｗ）を印加して発生させた。ここで、Ｃの窒化量は、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）を用いて定量した。また、Ｃの窒化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
次に、イオンビーム法により、厚さ３ｎｍの保護層を第２の磁性層上に形成した。
次に、ディッピング法により、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を保護層上に形成し、磁気記録媒体を得た。
（実施例２）
第２の磁性層を形成する際に、反応性水素プラズマに１０秒間曝して厚さ１０ｎｍのグラニュラー構造を有する磁性層を水素化処理して、７０（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−３０（ＣＨ３．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。このとき、水素プラズマは、水素ガスの含有量８体積％、アルゴンガスの含有量９２体積％の混合ガスに、ＲＦ電力（５００Ｗ）を印加して発生させた。ここで、Ｃの水素化量は、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）を用いて定量した。また、Ｃの水素化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
第２の磁性層を形成する際に、反応性水素プラズマに１０秒間曝して厚さ１０ｎｍのグラニュラー構造を有する磁性層を水素化処理して、７０（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−３０（ＣＨ３．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。このとき、水素プラズマは、水素ガスの含有量８体積％、アルゴンガスの含有量９２体積％の混合ガスに、ＲＦ電力（５００Ｗ）を印加して発生させた。ここで、Ｃの水素化量は、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）を用いて定量した。また、Ｃの水素化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
（実施例３）
第２の磁性層を形成する際に、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０Ｃのターゲットを用い、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０（ＣＮ２．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの窒化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
第２の磁性層を形成する際に、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０Ｃのターゲットを用い、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０（ＣＮ２．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの窒化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
（実施例４）
第２の磁性層を形成する際に、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０Ｃのターゲットを用い、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０（ＣＨ３．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例２と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの水素化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
第２の磁性層を形成する際に、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０Ｃのターゲットを用い、７０（Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ）−３０（ＣＨ３．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例２と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの水素化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
（実施例５）
第２の磁性層を形成する際に、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＮ２．１）］−３０Ｃ｛Ｃｒの含有量１１ａｔ％、Ｐｔの含有量１４ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量が９５ｍｏｌ％、ＣＮ２．１の含有量５ｍｏｌ％の合金の含有量７０ｍｏｌ％、Ｃの含有量３０ｍｏｌ％｝のターゲットを用い、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＮ２．１）］−３０（ＣＮ２．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの窒化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
第２の磁性層を形成する際に、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＮ２．１）］−３０Ｃ｛Ｃｒの含有量１１ａｔ％、Ｐｔの含有量１４ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量が９５ｍｏｌ％、ＣＮ２．１の含有量５ｍｏｌ％の合金の含有量７０ｍｏｌ％、Ｃの含有量３０ｍｏｌ％｝のターゲットを用い、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＮ２．１）］−３０（ＣＮ２．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの窒化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
（実施例６）
第２の磁性層を形成する際に、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＨ３．１）］−３０Ｃのターゲットを用い、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＨ３．１）］−３０（ＣＨ３．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例２と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの水素化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
第２の磁性層を形成する際に、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＨ３．１）］−３０Ｃのターゲットを用い、７０［９５（Ｃｏ１１Ｃｒ１４Ｐｔ）−５（ＣＨ３．１）］−３０（ＣＨ３．５）からなるグラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例２と同様にして、磁気記録媒体を作製した。ここで、Ｃの水素化物の構造を、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）を用いて解析したところ、アモルファス構造であった。
（比較例１）
第２の磁性層を形成する際に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂのターゲットを用い、窒化処理せず、非グラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
第２の磁性層を形成する際に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂのターゲットを用い、窒化処理せず、非グラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
（比較例２）
第２の磁性層を形成する際に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）のターゲットを用い、窒化処理せず、グラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
第２の磁性層を形成する際に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）のターゲットを用い、窒化処理せず、グラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
（比較例３）
第２の磁性層を形成する際に、窒化処理せず、グラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
第２の磁性層を形成する際に、窒化処理せず、グラニュラー構造を有する磁性層とした以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
次に、磁気記録媒体のノイズ特性および耐腐食性を評価した。
（ノイズ特性）
リードライトアナライザＲＷＡ１６３２およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰ（以上、ＧＵＺＩＫ社製）を用いて、磁気記録媒体のＳＮＲ［ｄＢ］を測定し、ノイズ特性を評価した。
リードライトアナライザＲＷＡ１６３２およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰ（以上、ＧＵＺＩＫ社製）を用いて、磁気記録媒体のＳＮＲ［ｄＢ］を測定し、ノイズ特性を評価した。
（耐腐食性）
９０℃、９０％ＲＨの環境下に、磁気記録媒体を９６時間放置した後、光学式表面検査機を用いて、磁気記録媒体の表面に発生したコロージョンスポット［個／面］をカウントし、耐腐食性を評価した。このとき、検出精度を直径５μｍ以上に設定した。
９０℃、９０％ＲＨの環境下に、磁気記録媒体を９６時間放置した後、光学式表面検査機を用いて、磁気記録媒体の表面に発生したコロージョンスポット［個／面］をカウントし、耐腐食性を評価した。このとき、検出精度を直径５μｍ以上に設定した。
表１に、磁気記録媒体のノイズ特性および耐腐食性の評価結果を示す。
比較例１の磁気記録媒体は、第２の磁性層が炭素の窒化物または炭素の水素化物を含まないため、ノイズ特性が低い。
比較例２の磁気記録媒体は、第２の磁性層が炭素の窒化物または炭素の水素化物を含まず、酸化物を含むため、耐腐食性が著しく低い。
比較例３の磁気記録媒体は、第２の磁性層が炭素の窒化物または炭素の水素化物を含まず、炭素を含むため、耐腐食性が低い。
１ 非磁性基板
２ 軟磁性下地層
３ 配向制御層
４ 垂直磁性層
５ 保護層
６ 潤滑層
４ａ 第１の磁性層
４ｂ 第２の磁性層
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ 磁性層または非磁性層
１０ 磁気記録媒体
１１ 媒体駆動部
１２ 磁気ヘッド
１３ ヘッド駆動部
１４ 記録再生信号処理系
４１ 磁性粒子または非磁性粒子
４２ 粒界部
２ 軟磁性下地層
３ 配向制御層
４ 垂直磁性層
５ 保護層
６ 潤滑層
４ａ 第１の磁性層
４ｂ 第２の磁性層
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ 磁性層または非磁性層
１０ 磁気記録媒体
１１ 媒体駆動部
１２ 磁気ヘッド
１３ ヘッド駆動部
１４ 記録再生信号処理系
４１ 磁性粒子または非磁性粒子
４２ 粒界部
Claims (6)
- 非磁性基板上に、軟磁性下地層と、配向制御層と、垂直磁性層と、保護層をこの順で有する磁気記録媒体であって、
前記垂直磁性層は、前記配向制御層の側から、第１の磁性層と、第２の磁性層をこの順で有し、
前記第１の磁性層は、磁性粒子の粒界部に酸化物を含む、グラニュラー構造を有する磁性層であり、
前記第２の磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子と、炭素の窒化物または炭素の水素化物とを含む、前記保護層に最も近い磁性層であり、前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子の粒界部に前記炭素の窒化物または炭素の水素化物を１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％の範囲内で含む、グラニュラー構造を有する磁性層であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記酸化物は、シリコン、クロム、チタン、タンタル、アルミニウム、イットリウム、硼素、マグネシウム、タングステンまたはコバルトの酸化物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。
- 前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、Ｂを含まないことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
- 前記第２の磁性層は、酸化物を含まないことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記第２の磁性層は、前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子の粒界部に前記炭素の窒化物または炭素の水素化物を含む、グラニュラー構造を有する磁性層であり、
前記ＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子は、前記炭素の窒化物または炭素の水素化物を１ｍｏｌ％〜８ｍｏｌ％の範囲内で含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気記録媒体。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドを有することを特徴とする磁気記録再生装置。
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