JP7074129B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
本技術は、磁気記録媒体に関する。
近年、磁気テープは、高記録密度化に伴ってデータトラックの幅が狭くなっている。この狭いデータトラックに精度よく磁気ヘッドを追従させるため、磁気テープには、予めデータトラックの基準位置を示すサーボ信号が書き込まれている。そして、磁気テープドライブでは、サーボ信号を読み取ることで、記録・再生の対象とするデータトラックと磁気ヘッドとの位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量に基づいて磁気ヘッドをデータトラックに追従させるように制御している。
サーボ信号を書き込むサーボライタは、磁気テープを走行させながら、固定されたサーボ信号書込ヘッドによってサーボ信号を書き込む。この際、サーボ信号を精度よく書き込むために、磁気テープが走行方向や幅方向にぶれないように、磁気テープを極めて高い位置精度で走行させている。しかしながら、現実には、サーボ信号書込ヘッドと磁気テープとの間での摩擦等が起因となって生じる、サーボ信号書き込みヘッド前後のガイドと磁気テープとの振動の共鳴現象により、磁気テープには不可避的に走行方向および幅方向にぶれ(ゆらぎ)が生じる。このようにぶれが発生した状態で磁気テープにサーボ信号が書き込まれると、磁気テープのトラッキングサーボ特性が悪化する虞がある。
上記の共鳴現象は、磁気テープのスティフネスにより固有の周波数にて発生することが知られている(例えば非特許文献1参照)。
J. A. Wickert, "Analysis of self-excited longitudinal vibration of a moving tape," J. Sound Vibr., vol. 160, no. 3, pp. 455_463, Jan. 1993.
本技術の目的は、高いトラッキングサーボ特性と高いSNR(Signal-Noise Ratio)を有する磁気記録媒体を提供することにある。
上述の課題を解決するために、本技術は、可撓性を有する長尺状の基体と、平均厚みが10nm以上50nm以下である軟磁性層と、記録層とを備え、軟磁性層は、基体と記録層との間に設けられ、基体の長手方向における磁気記録媒体のヤング率と基体のヤング率との差が、2.4GPa以上である磁気記録媒体である。
本技術によれば、高いトラッキングサーボ特性と高いSNRを有する磁気記録媒体を提供できる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。
本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
1 第1の実施形態
1.1 概要
1.2 磁気記録媒体の構成
1.3 スパッタ装置の構成
1.4 磁気記録媒体の製造方法
1.5 効果
1.6 変形例
2 第2の実施形態
2.1 磁気記録媒体の構成
2.2 効果
1 第1の実施形態
1.1 概要
1.2 磁気記録媒体の構成
1.3 スパッタ装置の構成
1.4 磁気記録媒体の製造方法
1.5 効果
1.6 変形例
2 第2の実施形態
2.1 磁気記録媒体の構成
2.2 効果
[1.1 概要]
本技術では、磁気記録媒体のスティフネスを変化させる方法として、軟磁性裏打ち層を設けた構造を有する磁気記録媒体を提案する。軟磁性裏打ち層以外の金属含有層を設けることでも、磁気記録媒体のスティフネスを高めることは可能である。しかしながら、軟磁性裏打ち層を設けた場合には、サーボ信号書き込み時に、膜垂直方向の面磁化の発生を抑えることによりサーボ信号出力を高める効果を期待できる。したがって、磁気記録媒体のスティフネスを高める構成としては、軟磁性裏打ち層以外の金属含有層を設ける構成よりも、軟磁性裏打ち層を設ける構成が有利である。
本技術では、磁気記録媒体のスティフネスを変化させる方法として、軟磁性裏打ち層を設けた構造を有する磁気記録媒体を提案する。軟磁性裏打ち層以外の金属含有層を設けることでも、磁気記録媒体のスティフネスを高めることは可能である。しかしながら、軟磁性裏打ち層を設けた場合には、サーボ信号書き込み時に、膜垂直方向の面磁化の発生を抑えることによりサーボ信号出力を高める効果を期待できる。したがって、磁気記録媒体のスティフネスを高める構成としては、軟磁性裏打ち層以外の金属含有層を設ける構成よりも、軟磁性裏打ち層を設ける構成が有利である。
また、軟磁性裏打ち層は、一般に垂直磁気記録専用のSingle Pole Type(SPT)の記録ヘッドとの組み合わせにて効果を発揮するものであり、現在データストレージ用システムにて用いられている、いわゆるリング型の記録ヘッドとの組み合わせにおいては、その効果が十分に発揮されない虞がある。それどころか、軟磁性裏打ち層起因のノイズを引き起こし、SNRを低下させてしまう虞がある。
そこで、本発明者らは、上記の点を鑑みて、リング型の記録ヘッドと軟磁性裏打ち層との組み合わせにおいて、高いトラッキングサーボ特性と高いSNR(Signal-Noise Ratio)を有する磁気記録媒体について検討した。その結果、軟磁性層の平均厚みを10nm以上50nm以下とし、基体の長手方向における磁気記録媒体のヤング率と基体のヤング率との差を2.4GPa以上とする構成を見出すに至った。
[1.2 磁気記録媒体の構成]
本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体10は、長尺状の垂直磁気記録媒体であり、図1に示すように、フィルム状の基体11と、軟磁性裏打ち層(Soft magnetic underlayer、以下「SUL」という。)12と、第1のシード層13Aと、第2のシード層13Bと、第1の下地層14Aと、第2の下地層14Bと、記録層15とを備える。
本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体10は、長尺状の垂直磁気記録媒体であり、図1に示すように、フィルム状の基体11と、軟磁性裏打ち層(Soft magnetic underlayer、以下「SUL」という。)12と、第1のシード層13Aと、第2のシード層13Bと、第1の下地層14Aと、第2の下地層14Bと、記録層15とを備える。
SUL12、第1、第2のシード層13A、13Bおよび第1、第2の下地層14A、14Bは、基体11の一方の主面(以下「表面」という。)と記録層15との間に設けられ、基体11から記録層15の方向に向かってSUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bの順序で積層されている。
磁気記録媒体10が、必要に応じて、記録層15上に設けられた保護層16と、保護層16上に設けられた潤滑層17とをさらに備えるようにしてもよい。また、磁気記録媒体10が、必要に応じて、基体11の他方の主面(以下「裏面」という。)上に設けられたバックコート層18をさらに備えるようにしてもよい。
以下では、磁気記録媒体10の長手方向(基体11の長手方向)をMD(Machine Direction)方向という。ここで、機械方向とは、磁気記録媒体10に対する記録および再生ヘッドの相対的な移動方向、すなわち記録再生時に磁気記録媒体10が走行される方向を意味する。
第1の実施形態に係る磁気記録媒体10は、今後ますます需要が高まることが期待されるデータアーカイブ用ストレージメディアとして用いて好適なものである。この磁気記録媒体10は、例えば、現在のストレージ用塗布型磁気記録媒体の10倍以上の面記録密度、すなわち50Gb/in2以上の面記録密度を実現することが可能である。このような面記録密度を有する磁気記録媒体10を用いて、一般のリニア記録方式のデータカートリッジを構成した場合には、データカートリッジ1巻当たり100TB以上の大容量記録が可能になる。
第1の実施形態に係る磁気記録媒体10は、リング型の記録ヘッドと巨大磁気抵抗効果(Giant Magnetoresistive:GMR)型またはトンネル磁気抵抗効果(Tunneling Magnetoresistive:TMR)型の再生ヘッドとを有する記録再生装置(データを記録再生するための記録再生装置)に用いて好適なものである。また、第1の実施形態に係る磁気記録媒体10は、サーボ信号書込ヘッドとしてリング型の記録ヘッドが用いられるものであることが好ましい。記録層15には、例えばリング型の記録ヘッドによりデータ信号が垂直記録される。また、記録層15には、例えばリング型の記録ヘッドによりサーボ信号が垂直記録される。
MD方向における磁気記録媒体10のヤング率E1と基体11のヤング率E2との差ΔE(=E1-E2)が、2.4GPa以上、好ましくは2.5GPa以上である。上記のヤング率E1、E2の差ΔEが2.4GPa未満であると、トラッキングサーボ特性が急激に悪化する虞がある。ここで、トラッキングサーボ特性とは、磁気ヘッド(記録ヘッドまたは再生ヘッド)がトラックをトレースできるように、磁気記録媒体10に対する磁気ヘッドの位置を合わせる制御のことをいい、例えばPES(Position Error Signal)により評価される。上記のヤング率E1、E2の差ΔEの上限値は、4.0GPa以下であることが好ましい。上記のヤング率E1、E2の差ΔEが4.0GPa以下であると、磁気ヘッドとの良好なコンタクト状態が実現可能であり、高いSNRを確保できる。
MD方向における磁気記録媒体10のヤング率E1と基体11のヤング率E2との差ΔEは、次のようにして求められる。まず、磁気記録媒体10を長さ100mmに切り取り、第1の測定サンプルを作製する。続いて、温度23℃、相対湿度60%の環境下において、引っ張り試験機(MNB社製 TCM-200CR)を用いて、MD方向における第1の測定サンプルのヤング率E1を測定する。この際、引っ張り速度を100mm/minとする。
次に、磁気記録媒体10を長さ100mmに切り取ったのち、基体11の両面から各層を剥離し、基体11のみを取り出すことにより、第2の測定サンプルを作製する。続いて、上記第1の測定サンプルと同様にして、MD方向における第2の測定サンプルのヤング率E2を測定する。その後、第1、第2の測定サンプルのヤング率E1、E2の差ΔE(=E1-E2)を求める。
(基体)
支持体となる基体11は、可撓性を有する長尺状の非磁性基体である。基体11は、いわゆるフィルムであり、その厚さは、例えば3μm以上8μm以下である。基体11の材料としては、例えば、一般的な磁気記録媒体に用いられる可撓性の高分子樹脂材料を用いることができる。このような高分子樹脂材料の具体例としては、ポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類またはポリカーボネートなどが挙げられる。
支持体となる基体11は、可撓性を有する長尺状の非磁性基体である。基体11は、いわゆるフィルムであり、その厚さは、例えば3μm以上8μm以下である。基体11の材料としては、例えば、一般的な磁気記録媒体に用いられる可撓性の高分子樹脂材料を用いることができる。このような高分子樹脂材料の具体例としては、ポリエステル類、ポリオレフィン類、セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類またはポリカーボネートなどが挙げられる。
(SUL)
SUL12は、アモルファス状態の軟磁性材料を含んでいる。軟磁性材料は、例えば、Co系材料およびFe系材料のうちの少なくとも1種を含んでいる。Co系材料は、例えば、CoZrNb、CoZrTaまたはCoZrTaNbを含んでいる。Fe系材料は、例えば、FeCoB、FeCoZrまたはFeCoTaを含んでいる。
SUL12は、アモルファス状態の軟磁性材料を含んでいる。軟磁性材料は、例えば、Co系材料およびFe系材料のうちの少なくとも1種を含んでいる。Co系材料は、例えば、CoZrNb、CoZrTaまたはCoZrTaNbを含んでいる。Fe系材料は、例えば、FeCoB、FeCoZrまたはFeCoTaを含んでいる。
SUL12は、単層のSULであり、基体11に直接設けられている。SUL12の平均厚みは、10nm以上50nm以下、好ましくは20nm以上30nm以下である。SUL12の平均厚みが10nm未満であると、MD方向における磁気記録媒体10のヤング率E1と基体11のヤング率E2との差ΔEが2.4GPa未満となる虞がある。一方、SULの平均厚みが50nmを超えると、磁気記録媒体10のSNRが低下する虞がある。
SUL12の平均厚みは次のようにして求められる。まず、磁気記録媒体10をその主面に対して垂直に薄く加工して試料片を作製し、その試験片の断面を透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)により観察する。
以下に、TEMの測定条件を示す。
装置:TEM(日立製作所製、H9000NAR)
加速電圧:300kV
倍率:100000倍
次に、観察したTEM像からSUL12の平均厚みを算出する。具体的には、一般財団法人材料科学技術振興財団作製のSEM/TEM測長ソフト、Image Measuring Toolを用いてヒストグラムをとってSUL12の平均厚みを算出する。
以下に、TEMの測定条件を示す。
装置:TEM(日立製作所製、H9000NAR)
加速電圧:300kV
倍率:100000倍
次に、観察したTEM像からSUL12の平均厚みを算出する。具体的には、一般財団法人材料科学技術振興財団作製のSEM/TEM測長ソフト、Image Measuring Toolを用いてヒストグラムをとってSUL12の平均厚みを算出する。
なお、本明細書において、SUL12以外の層の平均厚み(すなわち、第1、第2のシード層13A、13B、第1、第2の下地層14A、14Bおよび記録層15の平均厚み)は、上記のSUL12の平均厚みと同様の手順により求められる。
(第1、第2のシード層)
第1のシード層13Aは、TiおよびCrを含む合金を含み、アモルファス状態を有している。また、この合金には、O(酸素)がさらに含まれていてもよい。この酸素は、スパッタリング法などの成膜法で第1のシード層13Aを成膜する際に、第1のシード層13A内に微量に含まれる不純物酸素であってもよい。
第1のシード層13Aは、TiおよびCrを含む合金を含み、アモルファス状態を有している。また、この合金には、O(酸素)がさらに含まれていてもよい。この酸素は、スパッタリング法などの成膜法で第1のシード層13Aを成膜する際に、第1のシード層13A内に微量に含まれる不純物酸素であってもよい。
ここで、“合金”とは、TiおよびCrを含む固溶体、共晶体、および金属間化合物などの少なくとも一種を意味する。“アモルファス状態”とは、X線回折または電子線回折法などにより、ハローが観測され、結晶構造を特定できないことを意味する。
第1のシード層13Aに含まれるTiおよびCrの総量に対するTiの原子比率は、好ましくは30原子%以上100原子%未満、より好ましくは50原子%以上100原子%未満の範囲内である。Tiの原子比率が30%未満であると、Crの体心立方格子(Body-Centered Cubic lattice:bcc)構造の(100)面が配向するようになり、第1のシード層13A上に形成される第1、第2の下地層14A、14Bの配向性が低下する虞がある。
上記Tiの原子比率は次のようにして求められる。記録層15側から磁気記録媒体10をイオンミリングしながら、オージェ電子分光法(Auger Electron Spectroscopy、以下「AES」という。)による第1のシード層13Aの深さ方向分析(デプスプロファイル測定)を行う。次に、得られたデプスプロファイルから、膜厚方向におけるTiおよびCrの平均組成(平均原子比率)を求める。次に、求めたTiおよびCrの平均組成を用いて、上記Tiの原子比率を求める。
第1のシード層13AがTi、CrおよびOを含む場合、第1のシード層13Aに含まれるTi、CrおよびOの総量に対するOの原子比率は、好ましくは15原子%以下、より好ましくは10原子%以下である。Oの原子比率が15原子%を超えると、TiO2結晶が生成することにより、第1のシード層13A上に形成される第1、第2の下地層14A、14Bの結晶核形成に影響を与えるようになり、第1、第2の下地層14A、14Bの配向性が大きく低下する虞がある。上記Oの原子比率は、上記Tiの原子比率と同様の解析方法を用いて求められる。
第1のシード層13Aに含まれる合金が、TiおよびCr以外の元素を添加元素としてさらに含んでいてもよい。この添加元素としては、例えば、Nb、Ni、Mo、AlおよびWなどからなる群より選ばれる1種以上の元素が挙げられる。
第1のシード層13Aの平均厚みは、好ましくは2nm以上15nm以下、より好ましくは3nm以上10m以下である。
第2のシード層13Bは、例えば、NiWまたはTaを含み、結晶状態を有している。第2のシード層13Bの平均厚みは、好ましくは3nm以上20nm以下、より好ましくは5nm以上15nm以下である。
第1、第2のシード層13A、13Bは、第1、第2の下地層14A、14Bに類似した結晶構造を有し、結晶成長を目的として設けられるシード層ではなく、当該第1、第2のシード層13A、13Bのアモルファス状態によって第1、第2の下地層14A、14Bの垂直配向性を向上するシード層である。
(第1、第2の下地層)
第1、第2の下地層14A、14Bは、記録層15と同様の結晶構造を有していることが好ましい。記録層15がCo系合金を含んでいる場合には、第1、第2の下地層14A、14Bは、Co系合金と同様の六方細密充填(hcp)構造を有する材料を含み、その構造のc軸が膜面に対して垂直方向(すなわち膜厚方向)に配向していることが好ましい。記録層15の配向性を高め、かつ、第2の下地層14Bと記録層15との格子定数のマッチングを比較的良好にできるからである。六方細密充填(hcp)構造を有する材料としては、Ruを含む材料を用いることが好ましく、具体的にはRu単体またはRu合金が好ましい。Ru合金としては、例えば、Ru-SiO2、Ru-TiO2またはRu-ZrO2などのRu合金酸化物が挙げられる。
第1、第2の下地層14A、14Bは、記録層15と同様の結晶構造を有していることが好ましい。記録層15がCo系合金を含んでいる場合には、第1、第2の下地層14A、14Bは、Co系合金と同様の六方細密充填(hcp)構造を有する材料を含み、その構造のc軸が膜面に対して垂直方向(すなわち膜厚方向)に配向していることが好ましい。記録層15の配向性を高め、かつ、第2の下地層14Bと記録層15との格子定数のマッチングを比較的良好にできるからである。六方細密充填(hcp)構造を有する材料としては、Ruを含む材料を用いることが好ましく、具体的にはRu単体またはRu合金が好ましい。Ru合金としては、例えば、Ru-SiO2、Ru-TiO2またはRu-ZrO2などのRu合金酸化物が挙げられる。
上述のように、第1、第2の下地層14A、14Bの材料として同様のものを用いることができる。しかしながら、第1、第2の下地層14A、14Bそれぞれの目的とする効果が異なっている。具体的には、第2の下地層14Bについてはその上層となる記録層15のグラニュラ構造を促進する膜構造であり、第1の下地層14Aについては結晶配向性の高い膜構造である。このような膜構造を得るためには、第1、第2の下地層14A、14Bそれぞれのスパッタ条件などの成膜条件を異なるものとすることが好ましい。
第1の下地層14Aの平均厚みは、好ましくは3nm以上15nm以下、より好ましくは5nm以上10nm以下である。第2の下地層14Bの平均厚みは、好ましくは7nm以上40nm以下、より好ましくは10nm以上25nm以下である。
(記録層)
磁性層としての記録層15は、いわゆる垂直磁気記録層である。記録層15は、記録密度を向上する観点からすると、Co系合金を含むグラニュラ磁性層であることが好ましい。このグラニュラ磁性層は、Co系合金を含む強磁性結晶粒子と、この強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界(非磁性体)とから構成されている。より具体的には、このグラニュラ磁性層は、Co系合金を含むカラム(柱状結晶)と、このカラムを取り囲み、それぞれのカラムを磁気的に分離する非磁性粒界(例えばSiO2などの酸化物)とから構成されている。この構造では、それぞれのカラムが磁気的に分離した構造を有する記録層15を構成することができる。
磁性層としての記録層15は、いわゆる垂直磁気記録層である。記録層15は、記録密度を向上する観点からすると、Co系合金を含むグラニュラ磁性層であることが好ましい。このグラニュラ磁性層は、Co系合金を含む強磁性結晶粒子と、この強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界(非磁性体)とから構成されている。より具体的には、このグラニュラ磁性層は、Co系合金を含むカラム(柱状結晶)と、このカラムを取り囲み、それぞれのカラムを磁気的に分離する非磁性粒界(例えばSiO2などの酸化物)とから構成されている。この構造では、それぞれのカラムが磁気的に分離した構造を有する記録層15を構成することができる。
Co系合金は、六方細密充填(hcp)構造を有し、そのc軸が膜面に対して垂直方向(膜厚方向)に配向している。Co系合金としては、少なくともCo、CrおよびPtを含有するCoCrPt系合金を用いることが好ましい。CoCrPt系合金は、特に限定されるものではなく、CoCrPt合金がさらに添加元素を含んでいてもよい。添加元素としては、例えば、NiおよびTaなどからなる群より選ばれる1種以上の元素が挙げられる。
強磁性結晶粒子を取り巻く非磁性粒界は、非磁性金属材料を含んでいる。ここで、金属には半金属を含むものとする。非磁性金属材料としては、例えば、金属酸化物および金属窒化物のうちの少なくとも一方を用いることができ、グラニュラ構造をより安定に維持する観点からすると、金属酸化物を用いることが好ましい。金属酸化物としては、Si、Cr、Co、Al、Ti、Ta、Zr、Ce、YおよびHfなどからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の元素を含む金属酸化物が挙げられ、少なくともSi酸化物(すなわちSiO2)を含んでいる金属酸化物が好ましい。金属酸化物の具体例としては、SiO2、Cr2O3、CoO、Al2O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2またはHfO2などが挙げられる。金属窒化物としては、Si、Cr、Co、Al、Ti、Ta、Zr、Ce、YおよびHfなどからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の元素を含む金属窒化物が挙げられる。金属窒化物の具体例としては、SiN、TiNまたはAlNなどが挙げられる。
強磁性結晶粒子に含まれるCoCrPt系合金と、非磁性粒界に含まれるSi酸化物とが、以下の式(1)に示す平均組成を有していることが好ましい。反磁界の影響を抑え、かつ、十分な再生出力を確保できる飽和磁化量Msを実現でき、これにより、記録再生特性の更なる向上を実現できるからである。
(CoxPtyCr100-x-y)100-z-(SiO2)z ・・・(1)
(但し、式(1)中において、x、y、zはそれぞれ、69≦X≦75、10≦y≦16、9≦Z≦12の範囲内の値である。)
(CoxPtyCr100-x-y)100-z-(SiO2)z ・・・(1)
(但し、式(1)中において、x、y、zはそれぞれ、69≦X≦75、10≦y≦16、9≦Z≦12の範囲内の値である。)
なお、上記組成は次のようにして求めることができる。記録層15側から磁気記録媒体10をイオンミリングしながら、AESによる記録層15の深さ方向分析を行い、膜厚方向におけるCo、Pt、Cr、SiおよびOの平均組成(平均原子比率)を求める。
記録層15の平均厚みは、好ましくは7nm以上20nm以下、より好ましくは9nm以上15nm以下である。
(保護層)
保護層16は、例えば、炭素材料または二酸化ケイ素(SiO2)を含み、保護層16の膜強度の観点からすると、炭素材料を含んでいることが好ましい。炭素材料としては、例えば、グラファイト、ダイヤモンド状炭素(Diamond-Like Carbon:DLC)またはダイヤモンドなどが挙げられる。
保護層16は、例えば、炭素材料または二酸化ケイ素(SiO2)を含み、保護層16の膜強度の観点からすると、炭素材料を含んでいることが好ましい。炭素材料としては、例えば、グラファイト、ダイヤモンド状炭素(Diamond-Like Carbon:DLC)またはダイヤモンドなどが挙げられる。
(潤滑層)
潤滑層17は、少なくとも1種の潤滑剤を含んでいる。潤滑層17は、必要に応じて各種添加剤、例えば防錆剤をさらに含んでいてもよい。潤滑剤は、少なくとも2つのカルボキシル基と1つのエステル結合とを有し、下記の一般式(1)で表されるカルボン酸系化合物の少なくとも1種を含んでいる。潤滑剤は、下記の一般式(1)で表されるカルボン酸系化合物以外の種類の潤滑剤をさらに含んでいてもよい。
一般式(1):
(式中、Rfは非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基、Esはエステル結合、Rは、なくてもよいが、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。)
潤滑層17は、少なくとも1種の潤滑剤を含んでいる。潤滑層17は、必要に応じて各種添加剤、例えば防錆剤をさらに含んでいてもよい。潤滑剤は、少なくとも2つのカルボキシル基と1つのエステル結合とを有し、下記の一般式(1)で表されるカルボン酸系化合物の少なくとも1種を含んでいる。潤滑剤は、下記の一般式(1)で表されるカルボン酸系化合物以外の種類の潤滑剤をさらに含んでいてもよい。
一般式(1):
上記カルボン酸系化合物は、下記の一般式(2)または(3)で表されるものが好ましい。
一般式(2):
(式中、Rfは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。)
一般式(3):
(式中、Rfは、非置換若しくは置換の、また、飽和若しくは不飽和の、含フッ素炭化水素基或いは炭化水素基である。)
一般式(2):
一般式(3):
潤滑剤は、上記の一般式(2)および(3)で表されるカルボン酸系化合物の一方または両方を含んでいることが好ましい。
一般式(1)で示されるカルボン酸系化合物を含む潤滑剤を記録層15または保護層16などに塗布すると、疎水性基である含フッ素炭化水素基又は炭化水素基Rf間の凝集力により潤滑作用が発現する。Rf基が含フッ素炭化水素基である場合には、総炭素数が6~50であり、且つフッ化炭化水素基の総炭素数が4~20であるのが好ましい。Rf基は、飽和又は不飽和、直鎖又は分岐鎖又は環状であってよいが、とくに飽和で直鎖であるのが好ましい。
例えば、Rf基が炭化水素基である場合には、下記一般式(4)で表される基であることが望ましい。
一般式(4):
(但し、一般式(4)において、lは、8~30、より望ましくは12~20の範囲から選ばれる整数である。)
一般式(4):
また、Rf基が含フッ素炭化水素基である場合には、下記一般式(5)で表される基であることが望ましい。
一般式(5):
(但し、一般式(5)において、mとnは、それぞれ次の範囲から選ばれる整数で、m=2~20、n=3~18、より望ましくは、m=4~13、n=3~10である。)
一般式(5):
フッ化炭化水素基は、上記のように1箇所に集中していても、また下記一般式(6)のように分散していてもよく、-CF3や-CF2-ばかりでなく-CHF2や-CHF-等であってもよい。
一般式(6):
(但し、一般式(6)において、n1+n2=n、m1+m2=mである。)
一般式(6):
一般式(4)、(5)および(6)において炭素数を上記のように限定したのは、アルキル基または含フッ素アルキル基を構成する炭素数(l、又は、mとnの和)が上記下限以上であると、その長さが適度の長さとなり、疎水性基間の凝集力が有効に発揮され、良好な潤滑作用が発現し、摩擦・摩耗耐久性が向上するからである。また、その炭素数が上記上限以下であると、上記カルボン酸系化合物からなる潤滑剤の、溶媒に対する溶解性が良好に保たれるからである。
特に、Rf基は、フッ素原子を含有すると、摩擦係数の低減、さらには走行性の改善等に効果がある。但し、含フッ素炭化水素基とエステル結合との間に炭化水素基を設け、含フッ素炭化水素基とエステル結合との間を隔てて、エステル結合の安定性を確保して加水分解を防ぐのがよい。
また、Rf基がフルオロアルキルエーテル基、又はパーフルオロポリエーテル基を有するものであるのもよい。
R基は、なくてもよいが、ある場合には、比較的炭素数の少ない炭化水素鎖であるのがよい。
また、Rf基又はR基は、構成元素として窒素、酸素、硫黄、リン、ハロゲンなどの元素を含み、既述した官能基に加えて、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、及びエステル結合等を更に有していてもよい。
一般式(1)で示されるカルボン酸系化合物は、具体的には以下に示す化合物の少なくとも1種であることが好ましい。すなわち、潤滑剤は、以下に示す化合物を少なくとも1種含んでいることが好ましい。
CF3(CF2)7(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
C17H35COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH2CH(C18H37)COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CHF2(CF2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)6OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)11OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)6OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
C18H37OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)4COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)4COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)9(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)12COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)5(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7CH(C9H19)CH2CH=CH(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7CH(C6H13)(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CH3(CH2)3(CH2CH2CH(CH2CH2(CF2)9CF3))2(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
C17H35COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH2CH(C18H37)COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CHF2(CF2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)6OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)11OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)6OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
C18H37OCOCH2CH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)4COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)4COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)3(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)9(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7(CH2)12COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)5(CH2)10COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7CH(C9H19)CH2CH=CH(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CF3(CF2)7CH(C6H13)(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
CH3(CH2)3(CH2CH2CH(CH2CH2(CF2)9CF3))2(CH2)7COOCH(COOH)CH2COOH
一般式(1)で示されるカルボン酸系化合物は、環境への負荷の小さい非フッ素系溶剤に可溶であり、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤などの汎用溶剤を用いて、塗布、浸漬、噴霧などの操作を行えるという利点を備えている。具体的には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサノンなどの溶媒を挙げることができる。
保護層16が炭素材料を含む場合には、潤滑剤として上記カルボン酸系化合物を保護層16上に塗布すると、保護層16上に潤滑剤分子の極性基部である2つのカルボキシル基と少なくとも1つのエステル結合基が吸着され、疎水性基間の凝集力により特に耐久性の良好な潤滑層17を形成することができる。
なお、潤滑剤は、上述のように磁気記録媒体10の表面に潤滑層17として保持されるのみならず、磁気記録媒体10を構成する記録層15および保護層16などの層に含まれ、保有されていてもよい。
(バックコート層)
バックコート層18は、例えば、結着剤、無機粒子および潤滑剤を含んでいる。バックコート層18が、必要に応じて硬化剤および帯電防止剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
バックコート層18は、例えば、結着剤、無機粒子および潤滑剤を含んでいる。バックコート層18が、必要に応じて硬化剤および帯電防止剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
[1.3 スパッタ装置の構成]
以下、図2を参照して、本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体10の製造に用いられるスパッタ装置20の構成の一例について説明する。このスパッタ装置20は、SUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bおよび記録層15の成膜に用いられる連続巻取式スパッタ装置であり、図2に示すように、成膜室21と、金属キャン(回転体)であるドラム22と、カソード23a~23fと、供給リール24と、巻き取りリール25と、複数のガイドロール27a~27c、28a~28cとを備える。スパッタ装置20は、例えばDC(直流)マグネトロンスパッタリング方式の装置であるが、スパッタリング方式はこの方式に限定されるものではない。
以下、図2を参照して、本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体10の製造に用いられるスパッタ装置20の構成の一例について説明する。このスパッタ装置20は、SUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bおよび記録層15の成膜に用いられる連続巻取式スパッタ装置であり、図2に示すように、成膜室21と、金属キャン(回転体)であるドラム22と、カソード23a~23fと、供給リール24と、巻き取りリール25と、複数のガイドロール27a~27c、28a~28cとを備える。スパッタ装置20は、例えばDC(直流)マグネトロンスパッタリング方式の装置であるが、スパッタリング方式はこの方式に限定されるものではない。
成膜室21は、排気口26を介して図示しない真空ポンプに接続され、この真空ポンプにより成膜室21内の雰囲気が所定の真空度に設定される。成膜室21の内部には、回転可能な構成を有するドラム22、供給リール24および巻き取りリール25が配置されている。成膜室21の内部には、供給リール24とドラム22との間における基体11の搬送をガイドするための複数のガイドロール27a~27cが設けられていると共に、ドラム22と巻き取りリール25との間における基体11の搬送をガイドするための複数のガイドロール28a~28cが設けられている。スパッタ時には、供給リール24から巻き出された基体11が、ガイドロール27a~27c、ドラム22およびガイドロール28a~28cを介して巻き取りリール25に巻き取られる。ドラム22は円柱状の形状を有し、長尺状の基体11はドラム22の円柱面状の周面に沿わせて搬送される。ドラム22には、図示しない冷却機構が設けられており、スパッタ時には、例えば-20℃程度に冷却される。成膜室21の内部には、ドラム22の周面に対向して複数のカソード23a~23fが配置されている。これらのカソード23a~23fにはそれぞれターゲットがセットされている。具体的には、カソード23a、23b、23c、23d、23e、23fにはそれぞれ、SUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14B、記録層15を成膜するためのターゲットがセットされている。これらのカソード23a~23fにより複数の種類の膜、すなわちSUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bおよび記録層15が同時に成膜される。
上述の構成を有するスパッタ装置20では、SUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bおよび記録層15をRoll to Roll法により連続成膜することができる。
[1.4 磁気記録媒体の製造方法]
本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体10は、例えば、以下のようにして製造することができる。
本技術の第1の実施形態に係る磁気記録媒体10は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、図2に示したスパッタ装置20を用いて、SUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bおよび記録層15を基体11の表面上に順次成膜する。具体的には以下のようにして成膜する。まず、成膜室21を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、成膜室21内にArガスなどのプロセスガスを導入しながら、カソード23a~23fにセットされたターゲットをスパッタする。これにより、SUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bおよび記録層15が、走行する基体11の表面に順次成膜される。
スパッタ時の成膜室21の雰囲気は、例えば、1×10-5Pa~5×10-5Pa程度に設定される。SUL12、第1のシード層13A、第2のシード層13B、第1の下地層14A、第2の下地層14Bおよび記録層15の膜厚および特性は、基体11を巻き取るテープライン速度、スパッタ時に導入するArガスなどのプロセスガスの圧力(スパッタガス圧)、および投入電力などを調整することにより制御可能である。
次に、記録層15上に保護層16を成膜する。保護層16の成膜方法としては、例えば化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)法または物理蒸着(physical vapor deposition:PVD)法を用いることができる。
次に、結着剤、無機粒子および潤滑剤などを溶剤に混練、分散させることにより、バックコート層成膜用の塗料を調製する。次に、基体11の裏面上にバックコート層成膜用の塗料を塗布して乾燥させることにより、バックコート層18を基体11の裏面上に成膜する。
次に、例えば潤滑剤を保護層16上に塗布し、潤滑層17を成膜する。潤滑剤の塗布方法としては、例えば、グラビアコーティング、ディップコーティングなどの各種塗布方法を用いることができる。次に、必要に応じて、磁気記録媒体10を所定の幅に裁断する。以上により、図1に示した磁気記録媒体10が得られる。
[1.5 効果]
第1の実施形態に係る磁気記録媒体10では、SUL12の平均厚みが10nm以上50nm以下であり、MD方向における磁気記録媒体10のヤング率E1と基体11のヤング率E2との差ΔE(=E1-E2)が、2.4GPa以上である。これにより、高いトラッキングサーボ特性と高いSNRを有する磁気記録媒体10が得られる。
第1の実施形態に係る磁気記録媒体10では、SUL12の平均厚みが10nm以上50nm以下であり、MD方向における磁気記録媒体10のヤング率E1と基体11のヤング率E2との差ΔE(=E1-E2)が、2.4GPa以上である。これにより、高いトラッキングサーボ特性と高いSNRを有する磁気記録媒体10が得られる。
[1.6 変形例]
磁気記録媒体10が、基体11とSUL12との間に下地層をさらに備えるようにしてもよい。SUL12はアモルファス状態を有するため、SUL12上に形成される層のエピタキシャル成長を促す役割を担わないが、SUL12の上に形成される第1、第2の下地層14A、14Bの結晶配向を乱さないことが求められる。そのためには、軟磁性材料がカラムを形成しない微細な構造を有していることが好ましいが、基体11からの水分などのデガスの影響が大きい場合、軟磁性材料が粗大化し、SUL12上に形成される第1、第2の下地層14A、14Bの結晶配向を乱してしまう虞がある。基体11からの水分などのデガスの影響を抑制するためには、上述のように、基体11とSUL12との間に、TiおよびCrを含む合金を含み、アモルファス状態を有する下地層を設けることが好ましい。この下地層の具体的な構成としては、第1の実施形態の第1のシード層13Aと同様の構成を採用することができる。
磁気記録媒体10が、基体11とSUL12との間に下地層をさらに備えるようにしてもよい。SUL12はアモルファス状態を有するため、SUL12上に形成される層のエピタキシャル成長を促す役割を担わないが、SUL12の上に形成される第1、第2の下地層14A、14Bの結晶配向を乱さないことが求められる。そのためには、軟磁性材料がカラムを形成しない微細な構造を有していることが好ましいが、基体11からの水分などのデガスの影響が大きい場合、軟磁性材料が粗大化し、SUL12上に形成される第1、第2の下地層14A、14Bの結晶配向を乱してしまう虞がある。基体11からの水分などのデガスの影響を抑制するためには、上述のように、基体11とSUL12との間に、TiおよびCrを含む合金を含み、アモルファス状態を有する下地層を設けることが好ましい。この下地層の具体的な構成としては、第1の実施形態の第1のシード層13Aと同様の構成を採用することができる。
磁気記録媒体10が、第2のシード層13Bおよび第2の下地層14Bのうちの少なくとも1つの層を備えていなくてもよい。但し、SNRの向上の観点からすると、第2のシード層13Bおよび第2の下地層14Bの両方の層を備えることがより好ましい。
磁気記録媒体10が、単層のSULに代えて、APC-SUL(Antiparallel Coupled SUL)を備えるようにしてもよい。
<2 第2の実施形態>
[2.1 磁気記録媒体の構成]
第2の実施形態に係る磁気記録媒体30は、図3に示すように、基体11と、SUL12と、シード層31と、第1の下地層32Aと、第2の下地層32Bと、記録層15とを備える。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
[2.1 磁気記録媒体の構成]
第2の実施形態に係る磁気記録媒体30は、図3に示すように、基体11と、SUL12と、シード層31と、第1の下地層32Aと、第2の下地層32Bと、記録層15とを備える。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
SUL12、シード層31、第1、第2の下地層32A、32Bは、基体11の基体11の一方の主面と記録層15との間に設けられ、基体11から記録層15の方向に向かってSUL12、シード層31、第1の下地層32A、第2の下地層32Bの順序で積層されている。
(シード層)
シード層31は、Cr、NiおよびFeを含み、面心立方格子(fcc)構造を有し、この面心立方構造の(111)面が基体11の表面に平行になるように優先配向している。ここで、優先配向とは、X線回折法のθ-2θスキャンにおいて面心立方格子構造の(111)面からの回折ピーク強度が他の結晶面からの回折ピークより大きい状態、またはX線回折法のθ-2θスキャンにおいて面心立方格子構造の(111)面からの回折ピーク強度のみが観察される状態を意味する。
シード層31は、Cr、NiおよびFeを含み、面心立方格子(fcc)構造を有し、この面心立方構造の(111)面が基体11の表面に平行になるように優先配向している。ここで、優先配向とは、X線回折法のθ-2θスキャンにおいて面心立方格子構造の(111)面からの回折ピーク強度が他の結晶面からの回折ピークより大きい状態、またはX線回折法のθ-2θスキャンにおいて面心立方格子構造の(111)面からの回折ピーク強度のみが観察される状態を意味する。
シード層31のX線回折の強度比率は、SNRの向上の観点から、好ましくは60cps/nm以上、より好ましくは70cps/nm以上、さらにより好ましくは80cps/nm以上である。ここで、シード層31のX線回折の強度比率は、シード層31のX線回折の強度I(cps)をシード層31の平均厚みD(nm)で除算して求められる値(I/D(cps/nm))である。
シード層31に含まれるCr、NiおよびFeは、以下の式(2)で表される平均組成を有することが好ましい。
CrX(NiYFe100-Y)100-X ・・・(2)
(但し、式(2)中において、Xは10≦X≦45、Yは60≦Y≦90の範囲内である。)
Xが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。同様にYが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。
CrX(NiYFe100-Y)100-X ・・・(2)
(但し、式(2)中において、Xは10≦X≦45、Yは60≦Y≦90の範囲内である。)
Xが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。同様にYが上記範囲内であると、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。
シード層31の平均厚みは、5nm以上40nm以下であることが好ましい。シード層31の平均厚みをこの範囲内にすることで、Cr、Ni、Feの面心立方格子構造の(111)配向を向上し、より良好なSNRを得ることができる。なお、シード層31の平均厚みは、第1の実施形態のSUL12の平均厚みと同様の手順で求められる。
(第1、第2の下地層)
第1の下地層32Aは、面心立方格子構造を有するCoおよびOを含み、カラム(柱状結晶)構造を有している。CoおよびOを含む第1の下地層32Aでは、Ruを含む第2の下地層32Bとほぼ同様の効果(機能)が得られる。Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の濃度比((Oの平均原子濃度)/(Coの平均原子濃度))が1以上である。濃度比が1以上であると、第1の下地層32Aを設ける効果が向上し、より良好なSNRを得ることができる。
第1の下地層32Aは、面心立方格子構造を有するCoおよびOを含み、カラム(柱状結晶)構造を有している。CoおよびOを含む第1の下地層32Aでは、Ruを含む第2の下地層32Bとほぼ同様の効果(機能)が得られる。Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の濃度比((Oの平均原子濃度)/(Coの平均原子濃度))が1以上である。濃度比が1以上であると、第1の下地層32Aを設ける効果が向上し、より良好なSNRを得ることができる。
カラム構造は、SNR向上の観点から、傾斜していることが好ましい。その傾斜の方向は、長尺状の磁気記録媒体30の長手方向であることが好ましい。このように長手方向が好ましいのは、以下の理由による。本実施形態に係る磁気記録媒体30は、いわゆるリニア記録用の磁気記録媒体であり、記録トラックは磁気記録媒体30の長手方向に平行となる。また、本実施形態に係る磁気記録媒体30は、いわゆる垂直磁気記録媒体でもあり、記録特性の観点からすると、記録層15の結晶配向軸が垂直方向であることが好ましいが、第1の下地層32Aのカラム構造の傾きの影響で、記録層15の結晶配向軸に傾きが生じる場合がある。リニア記録用である磁気記録媒体30においては、記録時のヘッド磁界との関係上、磁気記録媒体30の長手方向に記録層15の結晶配向軸が傾いている構成が、磁気記録媒体30の幅方向に記録層15の結晶配向軸が傾いている構成に比べて、結晶配向軸の傾きによる記録特性への影響を低減できる。磁気記録媒体30の長手方向に記録層15の結晶配向軸を傾かせるためには、上記のように第1の下地層32Aのカラム構造の傾斜方向を磁気記録媒体30の長手方向とすることが好ましい。
カラム構造の傾斜角は、好ましくは0°より大きく60°以下であることが好ましい。傾斜角が0°より大きく60°以下の範囲では、第1の下地層32Aに含まれるカラムの先端形状の変化が大きくほぼ三角山状になるため、グラニュラ構造の効果が高まり、低ノイズ化し、SNRが向上する傾向がある。一方、傾斜角が60°を超えると、第1の下地層32Aに含まれるカラムの先端形状の変化が小さくほぼ三角山状とはなりにくいため、低ノイズ効果が薄れる傾向がある。
カラム構造の平均粒径は、3nm以上13nm以下である。平均粒径が3nm未満であると、記録層15に含まれるカラム構造の平均粒径が小さくなるため、現在の磁性材料では記録を保持する能力が低下する虞がある。一方、平均粒径が13nm以下であると、ノイズを抑制し、より良好なSNRを得ることができる。
第1の下地層32Aの平均厚みは、10nm以上150nm以下であることが好ましい。第1の下地層32Aの平均厚みが10nm以上であると、第1の下地層32Aの面心立方格子構造の(111)配向が向上し、より良好なSNRを得ることができる。一方、第1の下地層32Aの平均厚みが150nm以下であると、カラムの粒径が大きくなることを抑制できる。したがって、ノイズを抑制し、より良好なSNRを得ることができる。なお、第1の下地層32Aの平均厚みは、第1の実施形態のSUL12の平均厚みと同様の手順で求められる。
第2の下地層32Bは、記録層15と同様の結晶構造を有していることが好ましい。記録層15がCo系合金を含んでいる場合には、第2の下地層32Bは、Co系合金と同様の六方細密充填(hcp)構造を有する材料を含み、その構造のc軸が膜面に対して垂直方向(すなわち膜厚方向)に配向していることが好ましい。記録層15の配向性を高め、かつ、第2の下地層32Bと記録層15との格子定数のマッチングを比較的良好にできるからである。六方細密充填構造を有する材料としては、Ruを含む材料を用いることが好ましく、具体的にはRu単体またはRu合金が好ましい。Ru合金としては、例えば、Ru-SiO2、Ru-TiO2またはRu-ZrO2などのRu合金酸化物が挙げられる。
第2の下地層32Bの平均厚みは、一般的な磁気記録媒体における下地層(例えばRuを含む下地層)よりも薄くてもよく、例えば、1nm以上5nm以下とすることが可能である。第2の下地層32Bの下に上述の構成を有するシード層31および第1の下地層32Aを設けているので、第2の下地層32Bの平均厚みが上述のように薄くても良好なSNRが得られる。なお、第2の下地層32Bの平均厚みは、第1の実施形態のSUL12の平均厚みと同様の手順で求められる。
[2.2 効果]
第2の実施形態に係る磁気記録媒体30では、第1の実施形態に係る磁気記録媒体10と同様に、高いトラッキングサーボ特性と高いSNRを有する磁気記録媒体30が得られる。
第2の実施形態に係る磁気記録媒体30では、第1の実施形態に係る磁気記録媒体10と同様に、高いトラッキングサーボ特性と高いSNRを有する磁気記録媒体30が得られる。
第2の実施形態に係る磁気記録媒体30は、基体11と第2の下地層32Bとの間にシード層31および第1の下地層32Aを備えている。シード層31は、Cr、NiおよびFeを含み、面心立方格子構造を有し、この面心立方構造の(111)面が基体11の表面に平行になるように優先配向している。第1の下地層32Aは、CoおよびOを含み、Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の比が1以上であり、平均粒径が3nm以上13nm以下であるカラム構造を有する。これにより、第2の下地層32Bの厚さを薄くして高価な材料であるRuをできるだけ使用せずに、良好な結晶配向を有し、かつ高い抗磁力を有する記録層15を実現できる。
第2の下地層32Bに含まれるRuは、記録層15の主成分であるCoと同じ六方稠密格子構造を有する。このため、Ruには、記録層15の結晶配向性向上とグラニュラ性促進とを両立させる効果がある。また、第2の下地層32Bに含まれるRuの結晶配向を更に向上させるために、第2の下地層32Bの下に第1の下地層32Aおよびシード層31を設けている。第2の実施形態に係る磁気記録媒体30においては、Ruを含む第2の下地層32Bとほぼ同様の効果(機能)を、面心立方格子構造を有する安価なCoOを含む第1の下地層32Aで実現している。このため、第2の下地層32Bの厚さを薄くできる。また、第1の下地層32Aの結晶配向を高めるために、Cr、NiおよびFeを含むシード層31を設けている。
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
本実施例において、基体としての高分子フィルム上に積層されるSUL、第1、第2のシード層、第1、第2の下地層、記録層および保護層の平均厚みは、第1の実施形態のSULの平均厚みと同様の手順により求められた値である。
また、本実施例において、SUL、第1、第2のシード層、第1、第2の下地層および記録層を総称して金属含有層という場合がある。
[実施例1~3、比較例2、3、4]
(SULの成膜工程)
まず、以下の成膜条件にて、長尺の高分子フィルムの表面上にCoZrNb層(SUL)を成膜した。この際、表1に示すように、CoZrNb層の平均厚みを3nm~60nmの範囲でサンプル毎に変化させた。なお、高分子フィルムとしては、厚さ4.4μmのアラミドフィルムを用いた。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:CoZrNbターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.1Pa
(SULの成膜工程)
まず、以下の成膜条件にて、長尺の高分子フィルムの表面上にCoZrNb層(SUL)を成膜した。この際、表1に示すように、CoZrNb層の平均厚みを3nm~60nmの範囲でサンプル毎に変化させた。なお、高分子フィルムとしては、厚さ4.4μmのアラミドフィルムを用いた。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:CoZrNbターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.1Pa
(第1のシード層の成膜工程)
次に、以下の成膜条件にて、CoZrNb層上に平均厚み5nmのTiCr層(第1のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:TiCrターゲット
到達真空度:5×10-5Pa
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、CoZrNb層上に平均厚み5nmのTiCr層(第1のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:TiCrターゲット
到達真空度:5×10-5Pa
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
(第2のシード層の成膜工程)
次に、以下の成膜条件にて、TiCr層上に平均厚み10nmのNiW層(第2のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:NiWターゲット
到達真空度:5×10-5Pa
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、TiCr層上に平均厚み10nmのNiW層(第2のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:NiWターゲット
到達真空度:5×10-5Pa
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
(第1の下地層の成膜工程)
次に、以下の成膜条件にて、NiW層上に平均厚み10nmのRu層(第1の下地層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:Ruターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、NiW層上に平均厚み10nmのRu層(第1の下地層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:Ruターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.5Pa
(第2の下地層の成膜工程)
次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み20nmのRu層(第2の下地層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:Ruターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み20nmのRu層(第2の下地層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:Ruターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.5Pa
(記録層の成膜工程)
次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み14nmの(CoCrPt)-(SiO2)層(記録層)を成膜した。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:(CoCrPt)-(SiO2)ターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.5Pa
次に、以下の成膜条件にて、Ru層上に平均厚み14nmの(CoCrPt)-(SiO2)層(記録層)を成膜した。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:(CoCrPt)-(SiO2)ターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.5Pa
(保護層の成膜工程)
次に、以下の成膜条件にて、記録層上に平均厚み5nmのカーボン層(保護層)を成膜した。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:カーボンターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.0Pa
次に、以下の成膜条件にて、記録層上に平均厚み5nmのカーボン層(保護層)を成膜した。
成膜方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:カーボンターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1.0Pa
(潤滑層の成膜工程)
次に、潤滑剤を保護層上に塗布し、潤滑層を成膜した。
次に、潤滑剤を保護層上に塗布し、潤滑層を成膜した。
(バックコート層の成膜工程)
次に、高分子フィルムの裏面上にバックコート層成膜用の塗料を塗布、乾燥することにより、バックコート層を形成した。以上により、目的とする磁気テープが得られた。
次に、高分子フィルムの裏面上にバックコート層成膜用の塗料を塗布、乾燥することにより、バックコート層を形成した。以上により、目的とする磁気テープが得られた。
[比較例1]
CoZrNb層を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
CoZrNb層を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[実施例4~6、比較例5、6]
金属含有層の平均厚みの総和(すなわちCoZrNb層、TiCr層、NiW層、Ru層(第1、第2の下地層)、および(CoCrPt)-(SiO2)層の平均厚みの総和)が69nmとなるように、CoZrNb層、TiCr層、NiW層、およびRu層(第1、第2の下地層)の平均厚みを表1に示すようにサンプル毎に変化させたこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
金属含有層の平均厚みの総和(すなわちCoZrNb層、TiCr層、NiW層、Ru層(第1、第2の下地層)、および(CoCrPt)-(SiO2)層の平均厚みの総和)が69nmとなるように、CoZrNb層、TiCr層、NiW層、およびRu層(第1、第2の下地層)の平均厚みを表1に示すようにサンプル毎に変化させたこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[比較例7]
金属含有層の平均厚みの総和(すなわちTiCr層、NiW層、Ru層(第1、第2の下地層)、および(CoCrPt)-(SiO2)層の平均厚みの総和)が69nmとなるように、NiW層、およびRu層(第1、第2の下地層)の平均厚みを表1に示すように変化させたこと以外は比較例1と同様にして磁気テープを得た。
金属含有層の平均厚みの総和(すなわちTiCr層、NiW層、Ru層(第1、第2の下地層)、および(CoCrPt)-(SiO2)層の平均厚みの総和)が69nmとなるように、NiW層、およびRu層(第1、第2の下地層)の平均厚みを表1に示すように変化させたこと以外は比較例1と同様にして磁気テープを得た。
[実施例7~10]
表1に示すように、アラミドフィルム(高分子フィルム)の厚さを4.1μm~5.2μmに変化させたこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
表1に示すように、アラミドフィルム(高分子フィルム)の厚さを4.1μm~5.2μmに変化させたこと以外は実施例1と同様にして磁気テープを得た。
[実施例11、比較例8]
TiCr層、NiW層に代えて、CrNiFe層、CoO層を成膜したこと、および第2の下地層としてのRu層を成膜しなかったこと以外は実施例1、比較例3と同様にして磁気テープを得た。CrNiFe層、CoO層は、具体的には以下のようにして成膜された。
TiCr層、NiW層に代えて、CrNiFe層、CoO層を成膜したこと、および第2の下地層としてのRu層を成膜しなかったこと以外は実施例1、比較例3と同様にして磁気テープを得た。CrNiFe層、CoO層は、具体的には以下のようにして成膜された。
(第1のシード層の成膜工程)
CoZrNb層の成膜後、以下の成膜条件にて、CoZrNb層上に平均厚み15nmのCrNiFe層(第1のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:CoZrNbターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.25Pa
CoZrNb層の成膜後、以下の成膜条件にて、CoZrNb層上に平均厚み15nmのCrNiFe層(第1のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:CoZrNbターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:0.25Pa
(第2のシード層の成膜工程)
CrNiFeシード層の成膜後、以下の成膜条件にて、CrNiFeシード層上に平均厚み15nmのCoO層(第2のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:CoOターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1Pa
CrNiFeシード層の成膜後、以下の成膜条件にて、CrNiFeシード層上に平均厚み15nmのCoO層(第2のシード層)を成膜した。
スパッタリング方式:DCマグネトロンスパッタリング方式
ターゲット:CoOターゲット
ガス種:Ar
ガス圧:1Pa
[実施例12、比較例9]
高分子フィルムとして、厚さ5.3μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いたこと以外は実施例1、比較例3と同様にして磁気テープを得た。
高分子フィルムとして、厚さ5.3μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いたこと以外は実施例1、比較例3と同様にして磁気テープを得た。
(磁気テープと高分子フィルムのヤング率の差)
上述のようにして得られた磁気テープの長手方向における磁気テープのヤング率と高分子フィルム(基体)のヤング率との差は、第1の実施形態にて説明した磁気記録媒体と基体のヤング率の差の算出方法により求めた。
上述のようにして得られた磁気テープの長手方向における磁気テープのヤング率と高分子フィルム(基体)のヤング率との差は、第1の実施形態にて説明した磁気記録媒体と基体のヤング率の差の算出方法により求めた。
(特性評価)
上述のようにして得られた磁気テープに対して、リング型の記録ヘッドを有するサーボライタを用いて、磁気テープのエッジ部近傍にサーボ信号を書き込んだのち、記録再生特性およびPESを評価した。なお、サーボライタとしては、市販のサーボライタを改造したものを用いた。
上述のようにして得られた磁気テープに対して、リング型の記録ヘッドを有するサーボライタを用いて、磁気テープのエッジ部近傍にサーボ信号を書き込んだのち、記録再生特性およびPESを評価した。なお、サーボライタとしては、市販のサーボライタを改造したものを用いた。
<記録再生特性>
ループテスター(Microphysics社製)を用いて、磁気テープの再生信号を取得した。以下に、再生信号の取得条件について示す。
Writer: Ring Type head
Reader:GMR head
Speed:2m/s
Signal:単一記録周波数(300kfci)
記録電流:最適記録電流
ループテスター(Microphysics社製)を用いて、磁気テープの再生信号を取得した。以下に、再生信号の取得条件について示す。
Writer: Ring Type head
Reader:GMR head
Speed:2m/s
Signal:単一記録周波数(300kfci)
記録電流:最適記録電流
記録波長を300kFCI(kilo Flux Changes per Inch)とし、SNRを、再生波形の電圧と、ノイズスペクトラムを0kFCI~600kFCIの帯域で積分した値から求めた電圧との比により計算して求めた。本評価にて使用したreaderの幅は2.0μmであるが、本技術の適用を検討している磁気テープではreaderの幅は0.5μm程度となると考えられる。後者のreaderで評価したSNRは、前者のreaderで評価したSNRに対して6dB低下すると計算される。上記測定法、いわゆるbroad-band SNR(BB-SNR)においては、製品レベルでの使用を想定した場合、一般に記録再生システムを成立させるのに最低必要となるSNRは17dBとされている。したがって、本評価においては、“23dB(=17dB+6dB)以上”を良好なSNRレベルと判断した。
<PES>
本評価では、上述のように、磁気テープとして、トラッキング位置検出用のサーボ信号がエッジ部近傍に記録されたものを用いた。通常、磁気ヘッドは、磁気テープ上のサーボ信号を読み込み、その位置に合わせてヘッドを上下動させて磁気テープと磁気ヘッドの相対位置を合わせる。その状態で、磁気テープへ情報を書き込んだり、磁気テープから情報を読み出したりする。しかし、磁気ヘッドに対する磁気テープの上下方向の相対位置の変化が大きかったり、その位置変化が急峻であったりする場合、磁気テープのトラッキング制御が困難になる。本来、磁気ヘッドと磁気テープの間の位置ずれはゼロになるべきであるが、実際にはずれが生じることがある。この磁気テープのずれ量を“PES”と呼ぶ。
本評価では、上述のように、磁気テープとして、トラッキング位置検出用のサーボ信号がエッジ部近傍に記録されたものを用いた。通常、磁気ヘッドは、磁気テープ上のサーボ信号を読み込み、その位置に合わせてヘッドを上下動させて磁気テープと磁気ヘッドの相対位置を合わせる。その状態で、磁気テープへ情報を書き込んだり、磁気テープから情報を読み出したりする。しかし、磁気ヘッドに対する磁気テープの上下方向の相対位置の変化が大きかったり、その位置変化が急峻であったりする場合、磁気テープのトラッキング制御が困難になる。本来、磁気ヘッドと磁気テープの間の位置ずれはゼロになるべきであるが、実際にはずれが生じることがある。この磁気テープのずれ量を“PES”と呼ぶ。
同テープの測定用にサーボ信号読み取り用ヘッドを改造したLTOドライブ(記録トラック幅:2.9μm、再生トラック幅:2μm)を用いて、記録(記録波長0.21μm)・再生した時の再生出力変動からPESを求めた。PESの値は、リファレンスメディアとして比較例1のPES値を100%とした場合の相対値で表した。なお、比較例1のPES値は、2017年時点での市販の磁気テープ(リニアテープ)の実力と同等であることを確認しており、本技術の適用を検討している磁気テープでは、比較例1のPES値の50%以下のレベルであることが好ましいと考えられる。しがって、本評価においては、“50%以下”を好ましいPES値と判断した。
図4Aは、磁気テープの長手方向における磁気テープと高分子フィルム(基体)のヤング率の差と、PESとの関係を示す。図4Bは、軟磁性裏打ち層の平均厚みと、SNRとの関係を示す。なお、図4A、4Bに示した関係は、SUL以外の金属含有層(すなわち第1、第2のシード層、第1、第2の下地層、記録層)の平均厚みが一定である実施例1~3、比較例1~4の磁気テープに関するものである。
図4Aから、磁気テープの長手方向における磁気テープと高分子フィルム(基体)のヤング率の差を2.4GPa以上にすることで、PESを50%以下にすることができることがわかる。
図4Bから、SULの平均厚みを50nm以下にすることで、磁気テープのSNRを23以上にすることができることがわかる。
図4Bから、SULの平均厚みを50nm以下にすることで、磁気テープのSNRを23以上にすることができることがわかる。
図5は、軟磁性裏打ち層の平均厚みと、PESとの関係を示す。なお、図5に示した関係は、磁気テープの長手方向における磁気テープと高分子フィルム(基体)のヤング率の差が2.4GPaである実施例1、4~6、比較例5~7の磁気テープに関するものである。
図5から、SULの平均厚みを10nm以上にすると、PESを50%以下にすることができることがわかる。
以上、本技術の実施形態およびその変形例、ならびに実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
(1)
可撓性を有する長尺状の基体と、
平均厚みが10nm以上50nm以下である軟磁性層と、
記録層と
を備え、
前記軟磁性層は、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体の長手方向における磁気記録媒体のヤング率と前記基体のヤング率との差が、2.4GPa以上である磁気記録媒体。
(2)
前記軟磁性層が、Co、ZrおよびNbを含む(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)
TiおよびCrを含むシード層と、
Ruを含む下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記シード層および前記下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記シード層、前記下地層の順序で設けられている(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(4)
TiおよびCrを含む第1のシード層と、
NiおよびWを含む第2のシード層と
Ruを含む下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記第1のシード層、前記第2のシード層および前記下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記第1のシード層、前記第2のシード層、前記下地層の順序で設けられている(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(5)
Cr、NiおよびFeを含むシード層と、
CoおよびOを含む第1の下地層と、
Ruを含む第2の下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記シード層、前記第1の下地層および前記第2の下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記シード層、前記第1の下地層、前記第2の下地層の順序で設けられている(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(6)
前記シード層は、面心立方格子構造を有し、該面心立方格子構造の(111)面が前記基体表面に平行になるように優先配向し、
前記第1の下地層は、Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の比が1以上であり、平均粒径が3nm以上13nm以下であるカラム構造を有する(5)に記載の磁気記録媒体。
(7)
前記シード層におけるX線回折の強度比率は、60cps/nm以上である(5)または(6)に記載の磁気記録媒体。
(8)
前記シード層に含まれるCr、NiおよびFeは、以下の式(A)で表される平均組成を有する(5)から(7)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
CrX(NiYFe100-Y)100-X ・・・(A)
(但し、Xは10≦X≦45、Yは60≦Y≦90の範囲内である。)
(9)
前記シード層の平均厚みは、5nm以上40nm以下である(5)から(8)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(10)
前記第1の下地層の平均厚みは、10nm以上150nm以下である(5)から(9)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(11)
前記カラム構造の傾斜角は、60°以下である(6)に記載の磁気記録媒体。
(12)
前記記録層は、垂直記録層である(1)から(11)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(13)
上記垂直記録層は、Co、PtおよびCrを含む粒子が酸化物で分離されたグラニュラ構造を有する(12)に記載の磁気記録媒体。
(14)
リング型の記録ヘッドを有する記録再生装置に用いられる(1)から(13)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(15)
サーボ信号書込ヘッドとしてリング型の記録ヘッドが用いられる(1)から(14)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(1)
可撓性を有する長尺状の基体と、
平均厚みが10nm以上50nm以下である軟磁性層と、
記録層と
を備え、
前記軟磁性層は、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体の長手方向における磁気記録媒体のヤング率と前記基体のヤング率との差が、2.4GPa以上である磁気記録媒体。
(2)
前記軟磁性層が、Co、ZrおよびNbを含む(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)
TiおよびCrを含むシード層と、
Ruを含む下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記シード層および前記下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記シード層、前記下地層の順序で設けられている(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(4)
TiおよびCrを含む第1のシード層と、
NiおよびWを含む第2のシード層と
Ruを含む下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記第1のシード層、前記第2のシード層および前記下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記第1のシード層、前記第2のシード層、前記下地層の順序で設けられている(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(5)
Cr、NiおよびFeを含むシード層と、
CoおよびOを含む第1の下地層と、
Ruを含む第2の下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記シード層、前記第1の下地層および前記第2の下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記シード層、前記第1の下地層、前記第2の下地層の順序で設けられている(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(6)
前記シード層は、面心立方格子構造を有し、該面心立方格子構造の(111)面が前記基体表面に平行になるように優先配向し、
前記第1の下地層は、Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の比が1以上であり、平均粒径が3nm以上13nm以下であるカラム構造を有する(5)に記載の磁気記録媒体。
(7)
前記シード層におけるX線回折の強度比率は、60cps/nm以上である(5)または(6)に記載の磁気記録媒体。
(8)
前記シード層に含まれるCr、NiおよびFeは、以下の式(A)で表される平均組成を有する(5)から(7)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
CrX(NiYFe100-Y)100-X ・・・(A)
(但し、Xは10≦X≦45、Yは60≦Y≦90の範囲内である。)
(9)
前記シード層の平均厚みは、5nm以上40nm以下である(5)から(8)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(10)
前記第1の下地層の平均厚みは、10nm以上150nm以下である(5)から(9)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(11)
前記カラム構造の傾斜角は、60°以下である(6)に記載の磁気記録媒体。
(12)
前記記録層は、垂直記録層である(1)から(11)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(13)
上記垂直記録層は、Co、PtおよびCrを含む粒子が酸化物で分離されたグラニュラ構造を有する(12)に記載の磁気記録媒体。
(14)
リング型の記録ヘッドを有する記録再生装置に用いられる(1)から(13)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
(15)
サーボ信号書込ヘッドとしてリング型の記録ヘッドが用いられる(1)から(14)のいずれかに記載の磁気記録媒体。
10、30 磁気記録媒体
11 基体
12 軟磁性裏打ち層
13A 第1のシード層
13B 第2のシード層
14A、32A 第1の下地層
14B、32B 第2の下地層
15 記録層
16 保護層
17 潤滑層
18 バックコート層
20 スパッタ装置
21 成膜室
22 ドラム
23a~23f カソード
24 供給リール
25 巻き取りリール
26 排気口
27a~27c、28a~28c ガイドロール
31 シード層
11 基体
12 軟磁性裏打ち層
13A 第1のシード層
13B 第2のシード層
14A、32A 第1の下地層
14B、32B 第2の下地層
15 記録層
16 保護層
17 潤滑層
18 バックコート層
20 スパッタ装置
21 成膜室
22 ドラム
23a~23f カソード
24 供給リール
25 巻き取りリール
26 排気口
27a~27c、28a~28c ガイドロール
31 シード層
Claims (15)
- 可撓性を有する長尺状の基体と、
平均厚みが10nm以上50nm以下である軟磁性層と、
記録層と
を備え、
前記軟磁性層は、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体の長手方向における磁気記録媒体のヤング率と前記基体のヤング率との差が、2.4GPa以上である磁気記録媒体。 - 前記軟磁性層が、Co、ZrおよびNbを含む請求項1に記載の磁気記録媒体。
- TiおよびCrを含むシード層と、
Ruを含む下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記シード層および前記下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記シード層、前記下地層の順序で設けられている請求項1に記載の磁気記録媒体。 - TiおよびCrを含む第1のシード層と、
NiおよびWを含む第2のシード層と
Ruを含む下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記第1のシード層、前記第2のシード層および前記下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記第1のシード層、前記第2のシード層、前記下地層の順序で設けられている請求項1に記載の磁気記録媒体。 - Cr、NiおよびFeを含むシード層と、
CoおよびOを含む第1の下地層と、
Ruを含む第2の下地層と
をさらに備え、
前記軟磁性層、前記シード層、前記第1の下地層および前記第2の下地層が、前記基体と前記記録層との間に設けられ、
前記基体から前記記録層に向かって、前記軟磁性層、前記シード層、前記第1の下地層、前記第2の下地層の順序で設けられている請求項1に記載の磁気記録媒体。 - 前記シード層は、面心立方格子構造を有し、該面心立方格子構造の(111)面が前記基体表面に平行になるように優先配向し、
前記第1の下地層は、Coの平均原子濃度に対するOの平均原子濃度の比が1以上であり、平均粒径が3nm以上13nm以下であるカラム構造を有する請求項5に記載の磁気記録媒体。 - 前記シード層におけるX線回折の強度比率は、60cps/nm以上である請求項5に記載の磁気記録媒体。
- 前記シード層に含まれるCr、NiおよびFeは、以下の式(A)で表される平均組成を有する請求項5に記載の磁気記録媒体。
CrX(NiYFe100-Y)100-X ・・・(A)
(但し、Xは10≦X≦45、Yは60≦Y≦90の範囲内である。) - 前記シード層の平均厚みは、5nm以上40nm以下である請求項5に記載の磁気記録媒体。
- 前記第1の下地層の平均厚みは、10nm以上150nm以下である請求項5に記載の磁気記録媒体。
- 前記カラム構造の傾斜角は、60°以下である請求項6に記載の磁気記録媒体。
- 前記記録層は、垂直記録層である請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 上記垂直記録層は、Co、PtおよびCrを含む粒子が酸化物で分離されたグラニュラ構造を有する請求項12に記載の磁気記録媒体。
- リング型の記録ヘッドを有する記録再生装置に用いられる請求項1に記載の磁気記録媒体。
- サーボ信号書込ヘッドとしてリング型の記録ヘッドが用いられる請求項1に記載の磁気記録媒体。
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