JP7011006B2

JP7011006B2 - 磁気記録媒体および磁気記録再生装置

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Publication number: JP7011006B2
Application number: JP2020132963A
Authority: JP
Inventors: 浩太長谷川; 栄久大橋
Original assignee: Showa Denko KK
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Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2022-01-26
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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：ｈａｒｄｄｉｓｋｄｒｉｖｅ）は、現在、その記録密度が飛躍的に増えており、今後もその傾向は続くと言われている。そのために、高記録密度に適した磁気記録媒体、記録用の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、磁化容易軸が非磁性基板の表面に対して、主に垂直に配向している垂直磁性層を有する、いわゆる垂直磁気記録媒体である。ここで、垂直磁性層は、ｈｃｐ構造であり、その（０００２）面が非磁性基板の表面に対し、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、鮮明な記録ビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。しかも、垂直磁気記録媒体は、高記録密度化に伴う記録ビット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、さまざまな垂直磁気記録媒体の構造が提案されている。

垂直磁気記録媒体の磁気記録層には、グラニュラー構造の磁性層が用いられる。

グラニュラー構造の磁性層とは、磁性結晶粒の周囲が酸化物や窒化物のような非磁性非金属物質の粒界部により囲まれている構造を有する磁性層である。これにより、非磁性非金属物質の粒界部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。

一方で、グラニュラー構造の磁性層は、磁性層に含まれているＣｏ原子等が析出しやすく、磁気記録媒体の耐腐食性を著しく劣化させてしまうことが知られている。

そのため、磁気記録媒体を構成する磁性層の最も表層側に、非グラニュラー構造の磁性層を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

一方、特許文献２の実施例３には、グラニュラー構造の磁性層の粒界部にＢＮを用いる磁気記録媒体が記載されている。

特開２００６－２７７９５０号公報特開２００１－２９１２３０号公報

前述のように、磁気記録媒体では、ノイズ特性を改善するため、グラニュラー構造の磁性層が多用されているが、一方で、耐腐食性を高める必要性から、最も表層側の磁性層には、非グラニュラー構造の磁性層が用いられていた。そのため、磁気記録媒体のノイズ特性の改善の妨げになると共に、磁性層の最も表層側の磁性粒子が、下層側の磁性粒子に比べて大きくなり、磁気記録媒体の高記録密度化の妨げとなっていた。

本発明は、これらの問題を解決し、ノイズ特性に優れ、高記録密度化に適した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、前記非磁性基板の側から、第１の磁性層と、第２の磁性層をこの順で有し、前記第２の磁性層は、磁性粒子を含む最も表層側の磁性層であり、前記第１の磁性層は、粒界部に酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層であり、前記第２の磁性層は、粒界部に窒化物を含むグラニュラー構造の磁性層であり、前記窒化物は、前記磁性粒子に含まれる元素の窒化物であることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記磁性粒子に含まれる元素は、硼素、チタン、クロム、アルミニウム、タンタル、ジルコニウムまたはシリコン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前項（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）前項（１）から（３）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とを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。

本発明によれば、ノイズ特性に優れ、高記録密度化に適した磁気記録媒体を提供することができる。

本実施形態の磁気記録媒体の一例の構造を示す縦断面図である。図１の垂直磁性層の構造を示す縦断面図である。本実施形態の磁気記録再生装置の一例を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置について詳細に説明する。

図１に、本実施形態の磁気記録媒体の一例の構造を示す。

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、非磁性基板１の側から、第１の磁性層４ａと、第２の磁性層４ｂをこの順で有し、これ以外に、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た柱状晶を形成している。そして、第１の磁性層４ａの粒界部４２は酸化物を含み、第２の磁性層４ｂの粒界部４２は窒化物を含んでいる。

ただし、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。

非磁性基板１としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からな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からなる非金属基板を用いてもよい。

非磁性基板１としては、メッキ法やスパッタリング法により、上記の金属基板、非金属基板の表面にＮｉＰ層またはＮｉＰ合金層が形成されたものを用いることもできる。

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ために、また、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に対し垂直な方向に固定するために設けられているものである。この作用は、特に、記録用の磁気ヘッドとして、垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。

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層の軟磁性層から構成し、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構造となり、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、非磁性基板１とＣｏまたはＦｅを含む軟磁性下地層２が接することで、非磁性基板１における表面の吸着ガス、水分の影響、または、非磁性基板１を構成する成分の拡散により、腐食が進行するのを抑制することが可能となる。

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構造の垂直磁性層４を非磁性基板１の表面に対して、主に（０００２）面配向させ、垂直磁性層４の磁性結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善することができる。

配向制御層３を構成する材料は、特に限定されるものではないが、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、これらの合金を多層化して、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、非磁性基板１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採用することが好ましい。

垂直磁性層４は、ｈｃｐ構造であり、非磁性基板１の表面に対して、主に（０００２）面配向し、磁化容易軸が非磁性基板１に対して、主に垂直に配向している。また、垂直磁性層４は、非磁性基板１の側から、第１の磁性層４ａと、第２の磁性層４ｂをこの順で有し、第２の磁性層４ｂは、最も表層側の磁性層である。第１の磁性層４ａは、粒界部４２に酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層である。第２の磁性層４ｂは、粒界部４２に窒化物を含むグラニュラー構造の磁性層であり、窒化物は、第２の磁性層４ｂの磁性粒子に含まれる元素の窒化物である。

第１の磁性層４ａは、粒界部４２に酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層であるが、磁性結晶粒の周囲を酸化物で囲んだ構造を有する。これにより、酸化物の粒界部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低くなり、記録ビットの遷移領域に生じるジグザグ磁壁の形成を抑制するので、低ノイズ特性が得られる。

従来より、グラニュラー構造の磁性層の粒界部には、酸化物、窒化物、炭化物、硼化物などの非金属非磁性材料が用いられてきた。本願の発明者の検討によると、スパッタリング法によりグラニュラー構造の磁性層を形成する場合は、非金属非磁性材料の中で、酸化物の反応性が最も高いため、成膜が容易であり、磁性粒子を物理的に分離し易くなり、また、磁性粒子間の磁気的な相互作用を下げることができることが明らかになった。

このような構造をスパッタリング法で形成するためには、第１の磁性層４ａ中の酸化物の含有量および第１の磁性層４ａの成膜条件が重要となる。

第１の磁性層４ａ中の酸化物の含有量は、磁性粒子を構成する材料、例えば、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましく、６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下であることがさらに好ましい。

第１の磁性層４ａ中の酸化物の含有量が３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましいのは、図２に示されるように、垂直磁性層４を形成する際に、磁性粒子４１の周りの粒界部４２に酸化物が析出しやすくなり、磁性粒子４１を孤立化、微細化しやすくなるためである。第１の磁性層４ａ中の酸化物の含有量が１８ｍｏｌ％以下であると、酸化物が磁性粒子４１中に残留しにくくなり、結果として、磁性粒子４１の配向性、結晶性を損ねず、さらには、磁性粒子４１の上下に酸化物が析出しにくくなり、結果として、磁性粒子４１が垂直磁性層４を上下に貫いた柱状構造が形成される。また、第１の磁性層４ａ中の酸化物の含有量が３ｍｏｌ％以上であると、磁性粒子４１を孤立化、微細化しやすくなり、結果として、記録再生時におけるノイズが減少し、高記録密度化に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られる。

第１の磁性層４ａの粒界部４２に含まれる酸化物は、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を構成する材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ－ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔＮｂ－Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒＰｔ－Ｔａ_２Ｏ_５、ＣｏＣｒＰｔ－Ｃｒ_２Ｏ－ＴｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔ－Ｃｒ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔ－Ｃｒ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２－ＴｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔＭｏ－ＴｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔＷ－ＴｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔＢ－Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ－ＭｇＯ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ－Ｙ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒＰｔＲｕ－ＳｉＯ_２などを挙げることができる。

第２の磁性層４ｂは、最も表層側の磁性層であり、粒界部４２に窒化物を含むグラニュラー構造の磁性層である。前述のように、磁気記録媒体では、グラニュラー構造の磁性層が多用されているが、耐腐食性を高める必要性から、最も表層側の磁性層としては、非グラニュラー構造の磁性層が用いられていた。そのため、磁気記録媒体のノイズ特性の改善の妨げになると共に、磁性層の最も表層側の磁性粒子が、下層側の磁性粒子に比べて大きくなり、磁気記録媒体の高記録密度化の妨げとなっていた。

本実施形態では、最も表層側の磁性層として、粒界部４２に窒化物を含むグラニュラー構造の第２の磁性層４ｂを用いるが、窒化物は、酸化物に比べ、安定であるため、磁気記録媒体１０の耐腐食性を高めることが可能となる。また、第２の磁性層４ｂは、グラニュラー構造であるため、第１の磁性層４ａと同様に、磁性粒子を孤立化、微細化することが可能となり、磁気記録媒体のノイズ特性を改善することができる。

一方で、前述のように、窒化物は、安定で反応性の低い物質であるため、粒界部に窒化物を含むグラニュラー構造の磁性層をスパッタリング法により形成することは困難である。

そこで、本実施形態では、第２の磁性層４ｂの形成方法として、次の方法を採用する。すなわち、スパッタリング法により非グラニュラー構造の磁性層を形成した後、非グラニュラー構造の磁性層を窒化処理し、磁性粒子に含まれる元素の一部を窒化することで粒界部を形成し、グラニュラー構造の磁性層とする。

本実施形態における磁性粒子に含まれる元素の窒化物は、硼素、チタン、クロム、アルミニウム、タンタル、ジルコニウムまたはシリコンの窒化物であることが好ましい。

本実施形態の非グラニュラー構造の磁性層を構成する材料としては、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。

なお、本実施形態の非グラニュラー構造の磁性層を構成する材料は、いずれもスパッタリング法による成膜に適した材料である。

非グラニュラー構造の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採用することが好ましい。

本実施形態における非グラニュラー構造の磁性層の窒化処理により、磁性粒子に含まれる元素の一部が窒化して粒界部を形成し、非グラニュラー構造の磁性層は、グラニュラー構造の磁性層となる。このようにして形成される磁性粒子に含まれる元素の窒化物は、スパッタリング法により形成される窒化物に比べ、強固で安定であるため、磁気記録媒体１０の耐腐食性を高めることができる。

第２の磁性層４ｂを構成する材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ－ＣｒＮ、ＣｏＣｒＰｔＢ－ＢＮ、ＣｏＣｒＰｔＴａ－ＴａＮ、ＣｏＣｒＰｔＴｉ－ＴｉＮ、ＣｏＣｒＰｔＺｒ－ＺｒＮ、ＣｏＣｒＰｔＡｌ－ＡｌＮ、ＣｏＣｒＰｔＳｉ－Ｓｉ_３Ｎ_４などを挙げることができる。

また、磁性粒子に含まれる特定の元素の全てが窒化した場合の第２の磁性層４ｂを構成する材料としては、例えば、ＣｏＰｔ－ＣｒＮ、ＣｏＣｒＰｔ－ＢＮ、ＣｏＣｒＰｔ－ＴａＮ、ＣｏＣｒＰｔ－ＴｉＮ、ＣｏＣｒＰｔ－ＺｒＮ、ＣｏＣｒＰｔ－ＡｌＮ、ＣｏＣｒＰｔ－Ｓｉ_３Ｎ_４などを挙げることができる。

本実施形態では、非グラニュラー構造の磁性層を窒化処理してグラニュラー構造の磁性層とする方法を採用することで、スパッタリング法によりグラニュラー構造の窒化物の磁性層を形成する場合に比べ、化学的に安定で耐腐食性の高い第２の磁性層４ｂを容易に形成することが可能となる。

本実施形態では、垂直磁性層４の中に、任意の磁性層または非磁性層７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅが設けられており、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。これらの層により、磁性粒子または非磁性粒子４１は、垂直磁性層４の下層から上層まで連続した柱状晶を形成することになる。

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、増減させることができる。

任意の磁性層は、第１の磁性層４ａと同様に、粒界部に酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層と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_１合金（ただし、Ｘ_１は、Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｂから選ばれる１種または２種以上である。）を挙げることができる。

また、任意の非磁性層として、グラニュラー構造の非磁性層を用いても良い。

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。

保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気記録媒体に磁気ヘッドが接触したときに、磁気記録媒体の表面の損傷を防ぐためのものである。

保護層５を構成する材料としては、従来から用いられている材料を使用することができる。

保護層５としては、例えば、硬質炭素膜を含むものを使用することが可能である。

保護層５の厚さは、１～１０ｎｍとするのが望ましい。これにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体の距離を小さくできるので、高記録密度化に適した磁気記録媒体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ようになっている。

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た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。

洗浄済みの外径２．５インチのガラス製の非磁性基板１（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後、Ｃｒ－５０Ｔｉ｛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１上に形成した。

次に、Ｃｏ－２０Ｆｅ－５Ｚｒ－５Ｔａ｛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１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。さらに、Ｃｏ－２０Ｆｅ－５Ｚｒ－５Ｔａのターゲットを用いて、非磁性基板１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２とした。

次に、Ｎｉ－６Ｗ｛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２上に形成し、配向制御層３とした。

次に、９１（Ｃｏ１５Ｃｒ１８Ｐｔ）－６（ＳｉＯ_２）－３（ＴｉＯ_２）｛Ｃｒの含有量１５ａｔ％、Ｐｔの含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２の含有量６ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２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の磁性層７ａを配向制御層３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（ＴｉＯ_２）｛Ｃｒの含有量３０ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量８ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２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の非磁性層７ｂを磁性層７ａ上に形成した。

次に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）－５（ＳｉＯ_２）－３（ＴｉＯ_２）｛Ｃｒの含有量１１ａｔ％、Ｐｔの含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量９２ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２の含有量５ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２の含有量３ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、厚さ６ｎｍの第１の磁性層４ａを非磁性層７ｂ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の非磁性層７ｅを第１の磁性層４ａ上に形成した。

次に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂ｛Ｃｒの含有量１０ａｔ％、Ｐｔの含有量２０ａｔ％、Ｂの含有量１４ａｔ％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて、厚さ１０ｎｍの非グラニュラー構造の磁性層を非磁性層７ｅ上に形成した。このとき、スパッタ圧力を０．６Ｐａとした。

次に、非グラニュラー構造の磁性層を反応性窒素プラズマに２０秒曝して窒化処理して、９３（Ｃｏ１２Ｃｒ２２Ｐｔ７Ｂ）－７（ＢＮ）｛Ｃｒの含有量１２ａｔ％、Ｐｔの含有量２２ａｔ％、Ｂの含有量７ａｔ％、残部Ｃｏの合金の含有量９３ｍｏｌ％、ＢＮの含有量７ｍｏｌ％｝からなるグラニュラー構造の磁性層、即ち、第二の磁性層４ｂ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。

次に、イオンビーム法により、厚さ３ｎｍの保護層５を第二の磁性層４ｂ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６を保護層５上に形成し、磁気記録媒体１０を得た。

（実施例２）
第二の磁性層４ｂを形成する際に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｔｉのターゲットを用い、９３（Ｃｏ１２Ｃｒ２２Ｐｔ７Ｔｉ）－７（ＴｉＮ）からなるグラニュラー構造の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体１０を得た。

（実施例３）
第二の磁性層４ｂを形成する際に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ａｌのターゲットを用い、９３（Ｃｏ１２Ｃｒ２２Ｐｔ７Ａｌ）－７（ＡｌＮ）からなるグラニュラー構造の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体１０を得た。

（実施例４）
第二の磁性層４ｂを形成する際に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｔａのターゲットを用い、９３（Ｃｏ１２Ｃｒ２２Ｐｔ７Ｔａ）－７（ＴａＮ）からなるグラニュラー構造の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体１０を得た。

（実施例５）
第二の磁性層４ｂを形成する際に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｚｒのターゲットを用い、９３（Ｃｏ１２Ｃｒ２２Ｐｔ７Ｚｒ）－７（ＺｒＮ）からなるグラニュラー構造の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体１０を得た。

（実施例６）
第二の磁性層４ｂを形成する際に、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｓｉのターゲットを用い、９６（Ｃｏ１２Ｃｒ２２Ｐｔ２Ｓｉ）－４（Ｓｉ_３Ｎ_４）からなるグラニュラー構造の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体１０を得た。

（比較例１）
第二の磁性層４ｂを形成する際に、窒化処理せず、Ｃｏ１０Ｃｒ２０Ｐｔ１４Ｂからなる非グラニュラー構造の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。

（比較例２）
第二の磁性層４ｂを形成する際に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）－５（ＳｉＯ_２）－３（ＴｉＯ_２）のターゲットを用い、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）－５（ＳｉＯ_２）－３（ＴｉＯ_２）からなるグラニュラー構造の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。

（第１の磁性層４ａおよび第２の磁性層４ｂの組成）
ＸＰＳにより、第１の磁性層４ａおよび第２の磁性層４ｂの組成を測定した。

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及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰ（以上、ＧＵＺＩＫ社製）を用いて、磁気記録媒体の記録再生特性として、ＳＮＲ（信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比））を評価した。

（耐腐食性）
温度９０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に、磁気記録媒体を９６時間放置した後、磁気記録媒体の表面に発生したコロージョンスポットの個数（個／面）を光学式表面検査機でカウントし、磁気記録媒体の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。

表１から、実施例１～６の磁気記録媒体は、ノイズ特性および耐腐食性に優れ、高記録密度化に適していることがわかる。

これに対して、比較例１の磁気記録媒体は、最も表層側の磁性層が非グラニュラー構造の磁性層であるため、ノイズ特性が低下し、高記録密度化に適していない。

また、比較例２の磁気記録媒体は、最も表層側の磁性層がグラニュラー構造の磁性層であるものの、粒界部に酸化ケイ素及び酸化チタンを含むため、耐腐食性が著しく低下し、その影響でノイズ特性も低下し、高記録密度化に適していない。

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～７ｅ磁性層または非磁性層
８非磁性下地層
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

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、前記非磁性基板の側から、第１の磁性層と、第２の磁性層をこの順で有し、
前記第２の磁性層は、磁性粒子を含む最も表層側の磁性層であり、
前記第１の磁性層は、粒界部に酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層であり、
前記第２の磁性層は、粒界部に窒化物を含むグラニュラー構造の磁性層であり、
前記窒化物は、前記磁性粒子に含まれる元素の窒化物であることを特徴とする磁気記録媒体。
前記磁性粒子に含まれる元素は、硼素、チタン、クロム、アルミニウム、タンタル、ジルコニウムまたはシリコン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または２に記載の磁気記録媒体。
請求項１から３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とを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。