JPH0863734A - 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、保磁力を低下させることな
く磁性層を薄くして磁気記録媒体のノイズを低減し、記
録密度が１平方インチあたり１ギガビット以上の超高密
度大容量の磁気記録装置およびこれに対応した磁気記録
媒体を提供することにある。 【構成】 上記目的は、磁性層の下地として磁性層と結
晶構造は同じで、組成が僅かに異なる非磁性な構造制御
層を設けた磁気記録媒体を用い、再生用磁気ヘッドとし
てMR型又はGMR型磁気ヘッドを用いた磁気記録装置を構
成することによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの補助記
録装置等に用いられてる磁気記録装置およびそれに用い
る磁気記録媒体に係り、さらに詳しくは、１平方インチ
あたり1ギガビット以上の高い記録密度を実現するのに
好適な磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の進行と共に、日常的に扱う
情報量は増加の一途を辿っている。これに伴って、磁気
記録装置に対する高密度、高記録容量化の要求が強くな
っている。代表的な磁気記録装置である磁気ディスク装
置を高密度化していった場合、一般に、従来の電磁誘導
型磁気ヘッドでは、再生出力が低下し、再生が困難にな
る。このため、特開昭51-44917号記載の様に、記録用磁
気ヘッドと再生用磁気ヘッドを別にし、再生用磁気ヘッ
ドとして、高記録密度化した場合にも高い出力の得られ
る磁気抵抗（MR)効果または巨大磁気抵抗（GMR）効果を
利用した磁気ヘッドを用いることが検討されている。こ
のMR型又はGMR型の磁気ヘッドは再生出力が高く、か
つ、ヘッドの抵抗が低いため発生する熱雑音が小さい。
このため、従来、電磁誘導型磁気ヘッドから発生する大
きなノイズに隠れていた磁気記録媒体に起因するノイズ
が装置全体のノイズに対して大きな割合を占めるように
なる。したがって、MR型又はGMR型磁気ヘッドを用いて
高記録密度化を実現するためには、磁気記録媒体に起因
するノイズ（媒体ノイズ）を低減する必要がある。媒体
ノイズを低減するには、磁気記録媒体の保磁力を上げる
と共に、ビット境界から発生する反磁界を小さくするた
め磁性層を薄くすることが有効である。また、磁気記録
媒体を複数の磁性層からなる多層膜構造とする方法も有
効である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記磁性層を薄くする
方法や、多層構造とする方法は、単層磁性膜が非常に薄
いと保磁力が低下してしまうという問題がある。保磁力
が低下すると一般に、磁化遷移領域の幅が拡大するた
め、高記録密度化が困難になる。

【０００４】本発明の目的は、磁性層の厚さが薄くても
十分な保磁力を確保し、高密度記録に好適な磁気記録媒
体、およびこれを用いて１平方インチあたり1ギガビッ
ト以上の記録密度を実現する磁気記録装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、以下に示す技術的手段を採用した。

【０００６】第１の発明の特徴は、（１）磁気記録媒体
の飽和磁化の温度上昇に伴う低下の割合が、室温で緩や
かになり、かつ磁気記録媒体の保磁力が室温（約２５
℃）で極大値を取る磁気記録媒体にある。上記（１）に
おいて、（２）磁性層はCo，Fe，Niからなる群から選ば
れた少なくとも１つの磁性元素を含み、構造制御層は当
該磁性元素を含み、かつ当該磁性元素の割合が磁性層に
比べて少ないことが好ましい。また、上記（２）におい
て、（３）磁性層はCoを含んだhcp構造をとり、構造制
御層のCoの割合が磁性層に比べて少ないことが好まし
い。さらに、上記（３）において、（４）磁性層の主成
分は、CoCrPt，CoCrTa，CoCr，CoCrPtSiからなる群から
選ばれた磁性であることが好ましい。上記（１）から
（４）において、（５）磁性層は少なくとも２層以上か
ら成ることが好ましい。また、上記（１）から（４）に
おいて、（６）ヘッド走行方向に測定した磁性層の残留
磁化Brと磁性層の総膜厚dとの積Brdの値が１５０Gmm以
下であることが好ましい。

【０００７】第２の発明の特徴は、（７）少なくとも２
種類以上の元素からなる磁性層を磁気記録層とする磁気
記録媒体において、当該磁性層の下地として、当該磁性
層と同じ結晶構造をとり、当該磁性層を構成する元素の
うち少なくとも２種類以上を含み、かつ室温（約２５
℃）で非磁性であるような構造制御層が存在する磁気記
録媒体にある。上記（７）において、（８）磁性層はC
o，Fe，Niからなる群から選ばれた少なくとも１つの磁
性元素を含み、構造制御層は当該磁性元素を含み，かつ
当該磁性元素の割合が磁性層に比べて少ないことが好ま
しい。

【０００８】上記（８）において、（９）磁性層はCoを
含んだhcp構造をとり、構造制御層のCoの割合が磁性層
に比べて少ないことが好ましい。上記（９）において、
（１０）磁性層の主成分は、CoCrPt，CoCrTa，CoCr，Co
CrPtSiからなる群から選ばれた磁性が好ましい。上記
（７）から（１０）において、（１１）磁性層は少なく
とも２層以上から成ることが好ましい。

【０００９】上記（７）から（１０）において、（１
２）ヘッド走行方向に測定した磁性層の残留磁化Brと磁
性層の総膜厚dとの積Brdの値が１５０Gmm以下であるこ
とが好ましい。即ち、上記目的の磁気記録媒体は，磁性
層の下地として、磁性層と同じ結晶構造をとり、磁性層
を構成する元素のうち少なくとも２種類以上を含み、か
つ室温で非磁性であるような構造制御層を形成すること
により達成される。

【００１０】第３の発明の特徴は、（１３）磁性層の主
成分が、CoCrPt，CoCrTa，CoCr，CoCrPtSiからなる群か
ら選ばれた磁性である磁気記録媒体において、当該磁性
層に接して基板もしくは基板上に下地層を形成したもの
との間に、少なくともCoとCrを含み、かつCoの割合が７
５at％以下であり、かつ主として hcp構造の構造制御層
が存在する磁気記録媒体にある。上記（１３）におい
て、（１４）磁性層は少なくとも２層以上から成ること
が好ましい。上記（１３）において、（１５）ヘッド走
行方向に測定した磁性層の残留磁化Brと磁性層の総膜厚
dとの積Brdの値が１５０Gmm以下であることが好まし
い。磁性層の主成分が、CoCrPt，CoCrTa，CoCr，CoCrPt
Siからなる場合には、磁性層に接して基板もしくは基板
上に下地層を形成したものとの間に、少なくともCoとCr
を含み、かつCoの割合が７５at％以下であり、かつ主と
して hcp構造の構造制御層を形成することことにより、
より高密度の磁気記録媒体が得られる。

【００１１】第４の発明の特徴は、磁気記録媒体と、磁
気記録媒体駆動部と、磁気ヘッドと、磁気ヘッド駆動部
と、記録再生信号処理系を有する磁気記録装置におい
て、再生用磁気ヘッドとして磁気抵抗効果型ヘッドまた
は巨大磁気抵抗効果型ヘッドを用い、かつ上記磁気記録
媒体として、磁気記録媒体の飽和磁化の温度上昇に伴う
低下の割合が、室温（約２５℃）で緩やかになり、かつ
磁気記録媒体の保磁力が室温で極大値を取る磁気記録媒
体を用いる磁気記録装置にある。

【００１２】第５の発明の特徴は、磁気記録媒体と、磁
気記録媒体駆動部と、磁気ヘッドと、磁気ヘッド駆動部
と、記録再生信号処理系を有する磁気記録装置におい
て、再生用磁気ヘッドとして磁気抵抗効果型ヘッドまた
は巨大磁気抵抗効果型ヘッドを用い、かつ上記磁気記録
媒体として、少なくとも２種類以上の元素からなる磁性
層を磁気記録層とする磁気記録媒体において、当該磁性
層の下地として、当該磁性層と同じ結晶構造をとり、当
該磁性層を構成する元素のうち少なくとも２種類以上を
含み、かつ室温（約２５℃）で非磁性であるような構造
制御層が存在する磁気記録媒体を用いる磁気記録装置に
ある。

【００１３】第６の発明の特徴は、磁気記録媒体と、磁
気記録媒体駆動部と、磁気ヘッドと、磁気ヘッド駆動部
と、記録再生信号処理系を有する磁気記録装置におい
て、再生用磁気ヘッドとして磁気抵抗効果型ヘッドまた
は巨大磁気抵抗効果型ヘッドを用い、かつ上記磁気記録
媒体として、磁性層の主成分が、CoCrPt，CoCrTa，CoC
r，CoCrPtSiからなる群から選ばれた磁性である磁気記
録媒体において、当該磁性層に接して基板もしくは基板
上に下地層を形成したものとの間に、少なくともCoとCr
を含み、かつCoの割合が７５at％以下であり、かつ主と
して hcp構造の構造制御層が存在する磁気記録媒体を用
いる磁気記録装置にある。

【００１４】上記磁気記録媒体と、磁気記録媒体駆動部
と、磁気ヘッドと、磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号
処理系を有する磁気記録装置において、再生用磁気ヘッ
ドとしてMR型又はGMR型磁気ヘッドを用いることによ
り，１平方インチあたり1ギガビット以上の記録密度を
実現する磁気記録装置を提供することが可能となる。

【００１５】

【作用】図１、２を用いて本発明の原理を説明する。磁
性層の極薄化に伴う保磁力低下の原因を調査検討した結
果、非磁性基板11上に磁性層13を形成する場合、成長初
期段階において、厚さ１〜２nm程度の結晶の乱れ19が発
生し保磁力を低下させてしまう（図２）。単層膜磁気記
録媒体において、磁性層13の厚さが薄くても十分な保磁
力を確保する手法を種々検討した結果、磁性層13の形成
に先立ち、磁性層13とほとんど同じ結晶構造をもつ非磁
性の構造制御層18を形成する（図１）ことにより、成長
初期の結晶が乱れた領域19をこの構造制御層18内部に閉
じ込めることができ、磁性層13の厚さが薄くても保磁力
の低下を抑えることができることを見いだした。

【００１６】少なくとも２種類以上の元素からなる磁性
層は、組成を変えたり、他の元素を加えることによって
結晶構造を保ったままその磁性を変えることができる。
たとえばCoCr系磁性では、hcp構造を取るが、Co組成が
約７５％より小さくなると磁性がなくなる。図３は、２
種類のCo組成の異なるCoCr合金（H,L; Co1-xCrx,xH<x
L）の飽和磁化の温度変化を示したものである。どちら
の組成でも温度上昇と共に保磁力は減少し、ある温度を
越えると磁化がなくなり非磁性になる。この温度はキュ
リー温度と呼ばれている。Cr組成が多い方（B）がキュ
リー温度が低く、Co組成が７５％より小さくなると磁気
記録装置の標準的な使用温度である２５℃でも非磁性を
示すようになる。

【００１７】このような使用温度で非磁性を示す組成の
合金を構造制御層とし、この上に磁性層を形成すれば、
乱れた領域の影響が磁性に係わらなくなるので、磁性層
が薄くしても保磁力の低下を抑えることができる。図３
に示した点線は、構造制御層と磁性層からなる磁気記録
媒体の飽和磁化の温度変化を示したもので、構造制御層
のキュリー温度に対応して窪みが発生しているのが分か
る。すなわち磁気記録媒体の飽和磁化の温度上昇に伴う
低下の割合は、室温で緩やかになる。この窪みが発生す
る温度と磁気記録媒体の保磁力の関係を室温（約２５
℃）で調べてみたところ、２５℃付近で窪みが発生して
いる磁気記録媒体の保磁力が最も高く、２５℃より高い
温度で窪みが発生している磁気記録媒体では、保磁力の
低下が著しかった。

【００１８】磁性層の主成分には、Co，Fe，Niなどの3d
遷移元素や4f遷移元素等の磁性元素を用いる。特にCo
は、hcp構造を取り異方性エネルギーが大きいので高い
保磁力が期待できる。

【００１９】構造制御層を非磁性化するには、磁性層の
成分元素の比率を変えるか、又は、Mn，V，Au，Ag，P
d，Pt，Cu，Cr，Ir，In，W，Re，Zr，Ta，Ga，Siからな
る群の中から選ばれた少なくとも一つの元素をさらに添
加する等の手段で、磁性層中の、Co，Fe，Niなどの磁性
元素成分を相対的に減らせばよい。特にCrは、Coと広い
組成比の範囲でhcp構造の合金ができるので、本発明に
好適である。

【００２０】磁性層は構造制御層と同じ結晶構造を取る
ので、同一の真空容器内で真空を破らずに形成されるの
が好ましい。例えば、構造制御層と磁性層の境界領域
（両層に挟まれた１nm程度の領域）で、酸素と窒素の総
量が５at％以上になると、保磁力は大きく低下する。こ
れらの不純物を除くには、磁性層の形成前に表面クリー
ニングやエッチング、あるいはアニールなどの適当な表
面処理が必要である。合金として、MnFeO，CoFeO，NiFe
O，CuFeO，あるいはBaFeO等のフェライト構造を取るも
のを用いれば、酸化層除去のための表面処理は不要であ
る。

【００２１】構造制御層と磁性層を連続して形成する手
段は、磁性層形成時に用いる原材料とは異なる組成の原
材料を、最初同時に供給し、所定時間のあと後者の供給
を停止する方法がある。例えばスパッタリング法でCoCr
磁性層形成を形成する場合には、磁性膜と同じ組成の主
ターゲットの横に、Cr補助ターゲットを配置する。そし
て、最初同時に両方のターゲットに電力を供給し、所定
時間のあとCr補助ターゲットの供給を停止し、磁成膜形
成後主ターゲットの電力供給を停止する。電力供給を停
止する変わりにシッヤッターを閉じてもよい。また、磁
性膜の組成と異なる２種類のターゲットを用意し、両タ
ーゲットに供給する電力比を変えることによって構造制
御層と磁性層を形成してもよい。

【００２２】基板は、構造制御層、磁性層をなどを保持
するもので、表面にNi-P合金をメッキしたAl-Mg合金，T
i合金，強化ガラスあるいは、有機樹脂、セラミックス
等の非磁性材料で構成される。

【００２３】基板上に下地層を形成するのは、構造制御
層、磁性層の結晶性を制御するためのもので、上記基板
上にCr、CrTi、Tiを主成分とする金属が用いられる。

【００２４】本発明の磁気記録媒体は、保磁力を低下さ
せることなく磁性層を薄くすることができるので、媒体
ノイズを小さくできる。この磁気記録媒体を再生感度の
高いMR型又はGMR型の磁気ヘッドと組み合わせることに
より、１平方インチあたり2ギガビット以上の高い記録
密度でも記録再生が可能である。また、磁性層を多層化
することにより、よりいっそうの媒体ノイズの低減を図
ることができる。

【００２５】本発明の磁気記録媒体は、MR型又はGMR型
の磁気ヘッドと組み合わせることにより、その特徴を引
き出すことが可能となる。MR型又はGMR型の磁気ヘッド
は、ヘッド走行方向に測定した磁性層の残留磁化Brと磁
性層の総膜厚dとの積Brdの値が大きすぎると、ヘッド出
力が飽和して再生信号波形が非対称となり、信号の弁別
が困難になる。この積Brdの値が１５０Gmm以下であれ
ば、ヘッド出力の飽和は避けられる。

【００２６】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例を図４を用いて説
明する。本実施例の磁気記録媒体は、表面にNi-P合金を
メッキしたAl-Mg合金，Ti合金，強化ガラス，あるいは
有機樹脂、セラミックス等で構成される非磁性基板１１
の上に、真空蒸着法により形成された、非磁性の構造制
御層１８，磁性層１３およびＣ保護層１６と、さらにそ
の上に形成された潤滑層１７により構成される。ここ
で、構造制御層１８はCo-30at%Cr- 8at%Ta合金で、磁性
膜１３はCo-10at%Cr- 8at%Ta合金である。Ｃ保護層１６
の厚さは20nmとした。また、潤滑層１７は吸着性のパー
フルオロアルキルエーテルである。また、Ni-P合金膜の
代わりにW-Siアモルファス合金膜をスパッタリング法に
より形成してもよい。構造制御層１８，磁性層１３は、
それぞれ上記組成の別々のターゲットにて形成した。

【００２７】超伝導帯磁率計（SQUID）により測定した
保磁力の構造制御層膜厚(tp)依存性を図５に示す。磁性
層の膜厚は、10nmとした。保磁力は、構造制御層膜厚(t
p)と共に増加し、5nmを越えると飽和値２１００エルス
テッドに達して余り変わらなくなる。この値は、構造制
御層がない場合の１４００エルステッドに比べて１.５
倍になっている。構造制御層膜厚が5nmの試料について
飽和磁化の温度変化を測定すると０oＣで窪みの発生が
見られた。

【００２８】つぎに、記録再生特性を測定した。媒体と
磁気ヘッドの相対速度を12 m/s、浮上スペーシングを80
nmとし、実効ギャップ長が350nmの記録用電磁誘導型薄
膜磁気ヘッドと再生用MR型磁気ヘッドを複合した磁気ヘ
ッドを用いて評価した。その結果、媒体ノイズは、磁性
層厚10nmの従来媒体に比べて、約２割低減された。出力
半減記録密度（D50）は80kFCIであり、磁性層厚10nmの
従来媒体に比べて約１割高い値が得られた。

【００２９】（実施例２）本発明の他の実施例を図６を
用いて説明する。本実施例の磁気記録媒体は、表面にNi
-P合金をメッキしたAl-Mg合金，Ti合金等で構成される
非磁性基板１１の上に、スパッタリング法により形成さ
れた、下地Cr層１２，非磁性の構造制御層１８，磁性層
１３およびＣ保護層１６と、さらにその上に形成された
潤滑層１７により構成される。ここで、下地Cr層１２の
厚さは30nmで、構造制御層１８はCo-25at%Cr- 8at%Pt合
金で、磁性層１３はCo-18at%Cr- 8at%Pt合金である。Ｃ
保護層１６の厚さは40nmとした。また、潤滑層１７は吸
着性のパーフルオロアルキルエーテルである。

【００３０】構造制御層１８および磁性層１３の形成法
ついて図７を用いて説明する。ターゲットとしてCo-30a
t%Cr- 8at%Pt合金（ターゲット２８）と、Co-10at%Cr-
8at%Pt合金（ターゲット２９）を用い、基板１１がヒー
タ２１により加熱され３００oＣになったところで、真
空容器２３内にスパッタガス溜め２７より５mTorrのア
ルゴンを導入する。次に基板１１が両ターゲット上を交
互に通過するように高速回転させる。続いてターゲット
A２８に７５０Ｗ、ターゲットB２９に２５０ＷのDCスパ
ッタ電力をスパッタ電源２６より基板に印加する。所定
時間の後、ターゲットA２８に４００Ｗ、ターゲットB２
９に６００Ｗに変えて磁性層を形成する。

【００３１】Ｘ線回折法およびTEM観察によると、構造
制御層１８および磁性層１３は、下地Cr層１２からエピ
タキシャルに連続して成長しており、どちらもhcp構造
をとりｃ軸は面内にあることが分かった。下地Cr層１２
により、構造制御層１８および磁性層１３の配向性が制
御できる。更に、SEM及びEPMAより、膜厚及び組成が所
定通りできていることを確認した。また、構造制御層１
８形成後に一旦成膜をやめ１Paの酸素を５秒間導入して
から磁性層１３を形成した試料では、構造制御層１８お
よび磁性層１３の境界の１nmの領域に４at%の酸素が確
認された。

【００３２】超伝導帯磁率計（SQUID）により測定した
いくつかの非磁性の構造制御層膜厚(tp=0nm、3nm、5nm)
に対する保磁力の磁性層膜厚(tmag)依存性を図８に示
す。磁性層が厚い領域では、保磁力は構造制御層膜厚に
よらずほぼ同じで、磁性層を薄くしていくに従って増加
する。磁性層が薄い領域では、保磁力は構造制御層が薄
いほど低く、磁性層を薄くしていくに従って減少する。
したがって、それぞれの構造制御層膜厚に対してある一
定の磁性層膜厚で最大値を取る。この最大値は、構造制
御層膜厚が0nm、3nm、5nmに対してそれぞれ、２５００
エルステッド、２８００エルステッド、３１００エルス
テッドであった。構造制御層膜厚を6nm以上にしてもピ
ーク値は5nmの場合とほとんど同じであった。

【００３３】つぎに、それぞれの構造制御層膜厚に対し
て保磁力がピーク値を取るものについて記録再生特性を
測定した。媒体と磁気ヘッドの相対速度を12 m/s、浮上
スペーシングを80nmとし、実効ギャップ長が350nmの記
録用電磁誘導型薄膜磁気ヘッドと再生用磁気抵抗効果型
磁気ヘッドを複合した磁気ヘッドを用いて評価した。そ
の結果、媒体ノイズは、構造制御層を設けないもの（0n
m）に比べて膜厚が3nm、6nmではそれぞれ、約２割、お
よび約３割低減された。出力半減記録密度（Ｄ５０）は
構造制御層膜厚が３ｎｍ、5nmに対してそれぞれ80kFC
I、90kFCIであり、構造制御層を設けないもの（70kFC
I）より高密度な磁気記録が可能になった。

【００３４】上記磁性層上に、CrやCなどの中間層をは
さんだ後、非磁性の構造制御層および磁性膜をふたたび
積層し、Ｃ保護層、潤滑層を形成すると、媒体ノイズを
さらに２割程度低減することが可能である。

【００３５】（実施例３）以下、図９を用いて本発明の
他の実施例を説明する。本実施例は、実施例２と同じ構
成の磁気記録媒体を他の方法にて形成する。非磁性の構
造制御層１８および磁性層１３は、ターゲットとしてCo
-18at%Cr- 8at%Pt合金（ターゲット２８）と、Cr（ター
ゲット２９）を用い、基板１１がヒータ２１により加熱
され３００oＣになったところで，真空容器２３内にス
パッタガス溜め２７より３mTorrのアルゴンを導入す
る。次にターゲットA２８に７５０Ｗ、ターゲットB２９
に２５０Ｗのスパッタ電力をスパッタ電源２６より基板
に印加する。所定時間の後、ターゲットB２９の電力供
給を止め磁性層を形成する。

【００３６】得られた媒体の磁気特性及び記録再生特性
は、実施例２の媒体と同等以上の値が得られた。

【００３７】（実施例４）実施例１乃至３に示した非磁
性の構造制御層１８が5nm、磁性層１３が5nmの媒体を基
板の両面に形成したディスク４枚を使用し、Co-Ni-Feも
しくはCo-Ta-Zr合金を記録用磁極材とし、再生部にMR効
果またはGMR効果を有する複合型薄膜磁気ヘッド７個とN
i-Fe合金を記録再生用磁極とするサーボ用の薄膜ヘッド
とを組み合わせた磁気記録装置を試作した。本装置は、
平面図10(a)及びA-A'断面図10(b)に示すように磁気記録
媒体８１，磁気記録媒体駆動部８２，磁気ヘッド８３，
磁気ヘッド駆動部８４，記録再生信号系８５などの部品
から構成される。この磁気記録装置を使用し、浮上スペ
ーシング30nmにおいてエラーが発生するまでの平均時間
を求めたところ、信頼性が高いことを実証できた。ま
た、本実施例で試作した磁気記録装置はヘッド浮上量が
低いため、信号の記録再生における位相マージンが広く
なり、従来媒体を用いた浮上スペーシング120nmの装置
に比べて面記録密度を１０倍に高めることができ、小型
で大容量の磁気記録装置を提供できた。本装置を用いて
トラック幅が２mm以下のMRヘッドで再生した場合に１５
０kBPI以上の高い記録密度においてS/Nが４以上、さら
にオーバーライト(O/W)特性が２６dB以上の大容量磁気
記録装置が得られた。GMRヘッドで再生した場合にも同
等以上の効果が得られた。

【００３８】

【発明の効果】本発明に拠れば、保磁力を低下させるこ
となく磁性膜を薄くできるので、磁気記録媒体のノイズ
を低減することができる。これにより、記録密度が１平
方インチあたり1ギガビットビット以上の超高密度大容
量の磁気記録装置に対応した磁気記録媒体を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を示す図。

【図２】本発明の課題を示す説明図。

【図３】磁性層の飽和磁化の温度変化を示す線図。

【図４】本発明の一実施例における構造を示す図。

【図５】構造制御層膜厚による保磁力の変化を示す線
図。

【図６】本発明の一実施例における他の構造を示す図。

【図７】構造制御層、磁性層を連続してスパッタ成膜す
る方法を示した模式図。

【図８】構造制御層の効果を示す保磁力の磁性層膜厚依
存性を示す線図。

【図９】構造制御層、磁性層を連続してスパッタ成膜す
る他の方法を示した模式図

【図10】本発明の一実施例の磁気記録装置の縦断面構造
を示す図

【符号の説明】

１１…非磁性基板、１２…下地Cr層、１３…磁性層、１
６…Ｃ保護層、１７…構造制御層、１８…結晶が乱れた
領域、１９…真空容器、２１…ヒータ、２４…主排気
系、２６…スパッタ電源、２７…スパッタガス溜め、２
８…ターゲットA、２９…ターゲットB、８１…磁気記録
媒体、８２…磁気記録媒体駆動部、８３…磁気ヘッド、
８４…磁気ヘッド駆動部、８５…記録再生信号系。

フロントページの続き (72)発明者 城石 芳博 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 二本 正昭 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気記録媒体の飽和磁化の温度上昇に伴う
   低下の割合が、室温で緩やかになり、かつ磁気記録媒体
   の保磁力が室温で極大値を取ることを特徴とする磁気記
   録媒体。
2. 【請求項２】磁性層はCo，Fe，Niからなる群から選ばれ
   た少なくとも１つの磁性元素を含み、構造制御層は当該
   磁性元素を含み、かつ当該磁性元素の割合が磁性層に比
   べて少ないことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
   体。
3. 【請求項３】磁性層はCoを含んだhcp構造をとり、構造
   制御層のCoの割合が磁性層に比べて少ないことを特徴と
   する請求項２記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】磁性層の主成分は、CoCrPt，CoCrTa，CoC
   r，CoCrPtSiからなる群から選ばれた磁性であることを
   特徴とする請求項３記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】磁性層は少なくとも２層以上から成ること
   を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の磁気記
   録媒体。
6. 【請求項６】ヘッド走行方向に測定した磁性層の残留磁
   化Brと磁性層の総膜厚dとの積Brdの値が１５０Gmm以下
   であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
   載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】少なくとも２種類以上の元素からなる磁性
   層を磁気記録層とする磁気記録媒体において、当該磁性
   層の下地として、当該磁性層と同じ結晶構造をとり、当
   該磁性層を構成する元素のうち少なくとも２種類以上を
   含み、かつ室温で非磁性であるような構造制御層が存在
   することを特徴とする磁気記録媒体。
8. 【請求項８】磁性層はCo，Fe，Niからなる群から選ばれ
   た少なくとも１つの磁性元素を含み、構造制御層は当該
   磁性元素を含み，かつ当該磁性元素の割合が磁性層に比
   べて少ないことを特徴とする請求項７記載の磁気記録媒
   体。
9. 【請求項９】磁性層はCoを含んだhcp構造をとり、構造
   制御層のCoの割合が磁性層に比べて少ないことを特徴と
   する請求項８記載の磁気記録媒体。
10. 【請求項１０】磁性層の主成分は、CoCrPt，CoCrTa，Co
    Cr，CoCrPtSiからなる群から選ばれた磁性であることを
    特徴とする請求項９記載の磁気記録媒体。
11. 【請求項１１】磁性層は少なくとも２層以上から成るこ
    とを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の磁
    気記録媒体。
12. 【請求項１２】ヘッド走行方向に測定した磁性層の残留
    磁化Brと磁性層の総膜厚dとの積Brdの値が１５０Gmm以
    下であることを特徴とする請求項７から１０のいずれか
    に記載の磁気記録媒体。
13. 【請求項１３】磁性層の主成分が、CoCrPt，CoCrTa，Co
    Cr，CoCrPtSiからなる群から選ばれた磁性である磁気記
    録媒体において、当該磁性層に接して基板もしくは基板
    上に下地層を形成したものとの間に、少なくともCoとCr
    を含み、かつCoの割合が７５at％以下であり、かつ主と
    して hcp構造の構造制御層が存在することを特徴とする
    磁気記録媒体。
14. 【請求項１４】磁性層は少なくとも２層以上から成るこ
    とを特徴とする請求項１３記載の磁気記録媒体。
15. 【請求項１５】ヘッド走行方向に測定した磁性層の残留
    磁化Brと磁性層の総膜厚dとの積Brdの値が１５０Gmm以
    下であることを特徴とする請求項１３記載の磁気記録媒
    体。
16. 【請求項１６】磁気記録媒体と、磁気記録媒体駆動部
    と、磁気ヘッドと、磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号
    処理系を有する磁気記録装置において、再生用磁気ヘッ
    ドとして磁気抵抗効果型ヘッドまたは巨大磁気抵抗効果
    型ヘッドを用い、かつ上記磁気記録媒体として、磁気記
    録媒体の飽和磁化の温度上昇に伴う低下の割合が、室温
    で緩やかになり、かつ磁気記録媒体の保磁力が室温で極
    大値を取る磁気記録媒体を用いることを特徴とする磁気
    記録装置。
17. 【請求項１７】磁気記録媒体と、磁気記録媒体駆動部
    と、磁気ヘッドと、磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号
    処理系を有する磁気記録装置において、再生用磁気ヘッ
    ドとして磁気抵抗効果型ヘッドまたは巨大磁気抵抗効果
    型ヘッドを用い、かつ上記磁気記録媒体として、少なく
    とも２種類以上の元素からなる磁性層を磁気記録層とす
    る磁気記録媒体において、当該磁性層の下地として、当
    該磁性層と同じ結晶構造をとり、当該磁性層を構成する
    元素のうち少なくとも２種類以上を含み、かつ室温で非
    磁性であるような構造制御層が存在する磁気記録媒体を
    用いることを特徴とする磁気記録装置。
18. 【請求項１８】磁気記録媒体と、磁気記録媒体駆動部
    と、磁気ヘッドと、磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号
    処理系を有する磁気記録装置において、再生用磁気ヘッ
    ドとして磁気抵抗効果型ヘッドまたは巨大磁気抵抗効果
    型ヘッドを用い、かつ上記磁気記録媒体として、磁性層
    の主成分が、CoCrPt，CoCrTa，CoCr，CoCrPtSiからなる
    群から選ばれた磁性である磁気記録媒体において、当該
    磁性層に接して基板もしくは基板上に下地層を形成した
    ものとの間に、少なくともCoとCrを含み、かつCoの割合
    が７５at％以下であり、かつ主として hcp構造の構造制
    御層が存在する磁気記録媒体を用いることを特徴とする
    磁気記録装置。