JPH09134518A

JPH09134518A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH09134518A
Application number: JP29142495A
Authority: JP
Inventors: Isao Kobayashi; 功小林; Takashi Ishii; たかし石井; Takeshi Sato; 毅志佐藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】より一層の低ノイズ化を達成し得る磁気記録
媒体の提供。【解決手段】非磁性基板上に、第１凸部、該第１凸部
の上方に形成された第２凸部及び該第２凸部の上方に形
成された磁性層を備えた磁気記録媒体であって、上記磁
性層の平均結晶粒径ａ、上記第１凸部の形状を円近似し
たときの平均直径ｂ、上記第２凸部の形状を円近似した
ときの平均直径ｃ、及び隣り合う上記第１凸部間の距離
ｄが下記の関係を満たすと共に、８０ｋｆｃｉ以上の高
記録密度を有し、且つ上記第２凸部は上記非磁性基板の
面方向において連続していることを特徴とする磁気記録
媒体。２ｎｍ≦ａ≦３０ｎｍ，３０ｎｍ≦ｂ≦４００ｎｍ
，４ａ≦２ｃ≦ｂ，０＜ｄ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に関す
るものであり、更に詳しくは、高記録密度での記録時に
おけるノイズが低減された磁気記録媒体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
磁気記録媒体の低ノイズ化の手法としては、主に下記の
手法（１）〜（５）が用いられてきた。（１）磁性層の効果ＣｏＣｒを含む、磁性層を形成する合金中のＣｒ濃度を
増加させたり、該合金にＴａ、Ｂ、酸化物等を添加す
る。（２）下地層の効果下地層における柱状構造を制御することにより磁性層の
平均結晶粒径を微細にしたり、下地層の結晶配向を制御
することによりｃ軸面内配向を制御する。（３）加熱温度の効果基板加熱、あるいは熱処理によりＣｒ等の非磁性物質の
磁性結晶粒界への偏析を促進させ、磁性結晶粒間の磁気
的な結合を弱める。（４）Ａｒガス圧の効果スパッタリングによって磁性層を形成するに際して、高
Ａｒガス圧下で磁性層を形成することにより、磁性結晶
粒間に物理的な空隙を作り、磁性結晶粒間の磁気的な結
合を弱める。（５）磁性多層膜の効果磁性層の間に非磁性の中間層を介在せしめることによ
り、磁性結晶粒間の磁気的な結合を弱める。

【０００３】上記（１）〜（５）の手法を組み合わせて
用いることにより、ノイズは低下する。しかしながら、
更なる高記録密度化に伴い、より一層の低ノイズ化が要
求されている。

【０００４】従って、本発明の目的は、より一層の低ノ
イズ化を達成しうる磁気記録媒体を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の低
ノイズ化の手法に加え、低ノイズ化を実現する新たな手
法を鋭意検討した結果、非磁性基板の表面上に凸部（以
下、「第１凸部」という）を形成し、この上に別の凸部
（以下、「第２凸部」という）を形成し、更にこの上に
磁性層を形成すると共に、該第１凸部、該第２凸部及び
該磁性層を特定の構造とすることにより、高記録密度時
（特に８０ｋｆｃｉ以上）のノイズを、凸部が形成され
ていない磁気記録媒体に比べて極めて低下させ得ること
を知見した。

【０００６】本発明は上記知見に基づきなされたもので
あり、非磁性基板上に、第１凸部、該第１凸部の上方に
形成された第２凸部及び該第２凸部の上方に形成された
磁性層を備えた磁気記録媒体であって、上記磁性層の平
均結晶粒径ａ、上記第１凸部の形状を円近似したときの
平均直径ｂ、上記第２凸部の形状を円近似したときの平
均直径ｃ、及び隣り合う上記第１凸部間の距離ｄが下記
の関係を満たすと共に、８０ｋｆｃｉ以上の高記録密度
を有し、且つ上記第２凸部は上記非磁性基板の面方向に
おいて連続していることを特徴とする磁気記録媒体を提
供することにより、上記目的を達成したものである。２ｎｍ≦ａ≦３０ｎｍ３０ｎｍ≦ｂ≦４００ｎｍ４ａ≦２ｃ≦ｂ０＜ｄ

【０００７】本発明の磁気記録媒体は、例えば、磁気ド
ラムや磁気テープとしても有用であるが、特に固定ディ
スク等の磁気ディスクとして有用である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気記録媒体につ
いて、図面に基づき説明する。ここで、図１は、本発明
の磁気記録媒体の構造を示す模式図であり、図２は、本
発明の磁気記録媒体の他の構造を示す模式図（図１相当
図）であり、図３は、本発明の磁気記録媒体の好ましい
実施形態の構造を示す模式図である。

【０００９】図１及び図２に示すように、本発明の磁気
記録媒体１０は、非磁性基板１４上に、第１凸部１２、
該第１凸部１２の上方に形成された第２凸部１３及び該
第２凸部１３の上方に形成された磁性層１６を備えたも
のである。そして、上記磁気記録媒体１０においては、
図１及び図２に示すように、上記磁性層１６の平均結晶
粒径ａ、上記第１凸部１２の形状を円近似したときの平
均直径ｂ、上記第２凸部１３の形状を円近似したときの
平均直径ｃ、及び隣り合う上記第１凸部間の距離ｄが下
記の関係を満たすと共に、８０ｋｆｃｉ以上の高記録密
度を有することを特徴とする。２ｎｍ≦ａ≦３０ｎｍ３０ｎｍ≦ｂ≦４００ｎｍ４ａ≦２ｃ≦ｂ０＜ｄ更に、上記磁気記録媒体１０においては、上記第２凸部
１３は、図１及び図２に示すように、上記非磁性基板１
４の面方向において連続しているを特徴とする。

【００１０】磁気記録媒体の基板上に凹凸を形成するこ
とは、例えば、特開平３−７３４１９号公報等にも記載
されているが、該公報では凹凸を形成することにより磁
気記録媒体のＣＳＳ耐久性を向上させることを意図とし
ており、本発明のように、磁気記録媒体のノイズを低減
化することは意図されていない。

【００１１】図１及び図２に示す本発明の磁気記録媒体
１０について更に説明すると、図１及び図２中、符号１
４で示される非磁性基板としては、例えば、Ａｌ基板、
ＮｉＰめっきＡｌ合金基板、強化ガラス基板、結晶化ガ
ラス基板、セラミックス基板、Ｓｉ合金基板、Ｔｉ基
板、Ｔｉ合金基板、プラスチック基板、カーボン基板、
及びこれらの複合材料から成る基板等が使用できる。特
に、カーボン基板、就中ガラス状カーボン基板は、小径
／薄板化に有利であり、耐熱性に優れ、しかも導電性も
有しているので、本発明において好ましく用いられる。

【００１２】上記非磁性基板１４上に形成される上記第
１凸部１２は、上記の関係を満たす形状のものである。
上記第１凸部１２は、かかる条件を満たすものであれ
ば、その形成方法に特に制限は無い。例えば、上記非磁
性基板１４とは別個に形成してもよく、また、上記非磁
性基板１４の表面を加工する等、上記非磁性基板１４と
一体的に形成してもよい。

【００１３】上記第１凸部１２の形成方法について更に
説明すると、まず、上記第１凸部１２を上記非磁性基板
１４と別個に形成する方法としては、例えば、所定の平
均表面粗さＲａを有する非磁性基板上に、無電解めっき
法等の湿式めっき手段；蒸着法、イオンプレーティング
法若しくはスパッタリング法等の物理的気相成長法（Ｐ
ＶＤ）；又は化学的気相成長法（ＣＶＤ）等によって第
１凸部１２を形成する方法が挙げられる。この場合、上
記第１凸部１２を構成する材料としては、融点が１１０
０℃以下である低融点金属を含有する材料、例えば、Ａ
ｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ａｕ等を含有する材料が好ましく挙げられる。本発
明において特に好ましくは，上記第１凸部１２は、物理
的気相成長法によって形成されたＡｌ−Ｍ−Ｏ（Ｍはカ
ーバイド形成能を有する金属）系合金からなる層、温度
１５００℃以上で初めて蒸気圧が０．１Ｐａ以上となる
遷移金属又は該遷移金属を主とする材料からなる層、及
び温度１５００℃以下の任意の温度で蒸気圧が０．１Ｐ
ａ以上である遷移金属又は該遷移金属を主とする材料か
らなる層が順次形成された３層の積層膜（以下、それぞ
れ最下層、中間層及び最上層という）からなる。

【００１４】上記積層膜を構成する各層について詳述す
ると、該積層膜における最下層はＡｌ−Ｍ−Ｏ系合金か
らなる。ここで金属Ｍはカーバイド形成能を有する金属
であり、例えば、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｙ、
Ｍｏ、Ｗ及びＶが好ましく用いられ、特に好ましくはＳ
ｉが用いられる。この場合Ｍとしては、上記金属の１種
又は２種以上を用いることができる。特に、非磁性基板
としてカーボン基板を用いた場合には、該カーボン基板
と該第１凸部との密着性が極めて向上するので好まし
い。上記Ａｌ−Ｍ−Ｏ系合金における金属Ｍの濃度（重
量基準）は、使用する金属の種類にもよるが、１〜１０
％であることが好ましい。一方、Ｏの濃度は、１〜１０
％であることが好ましい。かかるＡｌ−Ｍ−Ｏ系合金か
らなる層は真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタ
リング等のＰＶＤで形成され、特にＡｌ−Ｍ系合金を
（Ａｒ＋Ｏ₂）ガス雰囲気下でスパッタリングして形成
することが好ましい。スパッタリングの条件としては、
Ａｒガスの圧力は、２〜３０ｍＴｏｒｒであることが好
ましく、Ｏ₂ガスの圧力は、Ａｒガス圧力の１〜５０％
であることが好ましい。また、スパッタリング時の上記
非磁性基板１４の温度は、最終的に形成される第１凸部
１２が稠密な凹凸形状を形成しないような温度以下とす
ることが好ましく、具体的には室温〜３００℃であるこ
とが好ましい。

【００１５】次に、上記積層膜における中間層について
説明すると、該中間層は温度１５００℃以上で初めて蒸
気圧が０．１Ｐａ以上となる遷移金属又は該遷移金属を
主とする材料からなる。該遷移金属としては、例えば、
Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ等が挙げられ、
これらの１種又は２種以上が用いられる。また該遷移金
属を主とする材料は、これらの遷移金属を好ましくは５
０〜９９．９重量％、更に好ましくは８０〜９９．９重
量％含有するものであり、該遷移金属以外に、Ｓｉ、
Ｃ、Ａｌ、Ｂ、Ｐ等を含有するものである。

【００１６】次に、上記積層膜における最上層について
説明すると、該最上層は温度１５００℃以下の任意の温
度で蒸気圧が０．１Ｐａ以上である遷移金属又は該遷移
金属を主とする材料からなる。該遷移金属としては、例
えば、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｇｄ等が挙げら
れ、これらの１種又は２種以上が用いられる。また該遷
移金属を主とする材料は、これらの遷移金属を好ましく
は５０〜９９．９重量％、更に好ましくは８０〜９９．
９重量％含有するものであり、該遷移金属以外に、Ｓ
ｉ、Ｃ、Ａｌ、Ｂ、Ｐ等を含有するものである。

【００１７】上記中間層及び上記最上層も、上記最下層
と同様に、例えば、真空蒸着、イオンプレーティング、
スパッタリング等のＰＶＤで形成される。

【００１８】上記第１凸部１２が上記３層の積層膜から
なる場合、上記最下層の厚さは、２〜１００ｎｍである
ことが好ましく、また上記中間層の厚さは、２〜１００
ｎｍであることが好ましく、また最上層の厚さは、２〜
１００ｎｍであることが好ましい。

【００１９】また、上記第１凸部１２が上記３層の積層
膜（上記最下層、中間層及び最上層）からなる場合、上
記最下層と上記非磁性基板との間に、遷移金属材料から
なる層を設けることも好ましい。かかる層を設けること
により、上記最下層と上記非磁性基板との密着性が向上
すると共に、上記第１凸部１２の個々の凸状形状を稠密
乃至離散的な種々の形状に制御し易くなるので好まし
い。そのような遷移金属材料からなる層を構成する遷移
金属としては、具体的には、Ｔｉが好ましい。

【００２０】また、上記第１凸部１２を上記非磁性基板
１４と一体的に形成する方法としては、例えば、上記非
磁性基板１４の表面を化学エッチングする方法が挙げら
れる。また、上記非磁性基板１４としてカーボン基板を
用いる場合には、該カーボン基板の表面を酸化させるこ
とにより、上記第１凸部１２を形成することができる。

【００２１】このようにして形成された上記第１凸部１
２は、上述の通り、その形状を円近似したときの平均直
径ｂが、３０ｎｍ≦ｂ≦４００ｎｍである。該平均直径
ｂが３０ｎｍに満たないと磁性層において不連続な凸状
部が形成し難くなり、該平均直径ｂが４００ｎｍを超え
ると媒体と磁気ヘッドとの間のスペーシングロスが大き
くなり過ぎる。上記平均直径ｂの好ましい範囲は、５０
ｎｍ≦ｂ≦３００ｎｍであり、更に好ましい範囲は、５
０ｎｍ≦ｂ≦２００ｎｍである。なお、上記平均直径ｂ
は、例えば、上記第１凸部１２までが形成された非磁性
基板１４を所定の形状に切り出した後、ＡＦＭ（原子間
力顕微鏡）像を観察することにより測定することができ
る。

【００２２】隣り合う上記第１凸部１２間の距離ｄは、
上述の通り、０＜ｄであり、好ましくは０．１μｍ≦ｄ
≦５０μｍである。即ち、該第１凸部は間隔を置いて実
質的に不連続な状態で配置されている。かかる実質的に
不連続な状態には、具体的に、以下の２つの場合があ
る。

【００２３】一つめの場合は、図１に示すように、上記
第１凸部１２が、上記非磁性基板１４の面方向において
連続して形成されており、且つ個々の第１凸部１２間に
平坦な部分が存在する場合である。即ち、該第１凸部１
２は、個々の第１凸部１２とそれらの間の平坦な部分と
からなり、該平坦な部分の長さが上記ｄに相当する。従
って、非磁性基板１４の表面は、すべて上記第１凸部を
構成する材料によって被覆されているが、個々の上記第
１凸部は、上記平坦な部分が存在することにより所定の
間隔ｄを置いて不連続に存在している。かかる第１凸部
１２は、上述した３層の積層膜から好ましく形成され
る。

【００２４】もう一つの場合は、図２に示すように、個
々の第１凸部１２間が、上記非磁性基板１４の表面にお
いて連続して形成されておらず、該第１凸部１２がいわ
ゆる島状構造をなしている場合である。即ち、上記非磁
性基板１４の表面には、上記第１凸部を構成する材料に
よって被覆されて島状構造を形成する部分と、該材料に
よって被覆されておらずその表面が露出している部分と
が存在しており、該第１凸部は所定間隔ｄを置いて不連
続に存在している。かかる第１凸部１２は、上述した融
点が１１００℃以下である低融点金属を含有する材料か
ら好ましく形成される。

【００２５】また、上記第１凸部１２の平均表面粗さＲ
ａに特に制限は無いが、磁気ヘッドとのスペーシングを
下げ高記録密度を達成する点から、１〜３０ｎｍである
ことが好ましく、１〜２０ｎｍであることが一層好まし
い。なお、上記平均表面粗さＲａは、上記平均直径ｂと
同様に、上記第１凸部１２までが形成された非磁性基板
１４を所定の形状に切り出した後、ＡＦＭ像を観察する
ことにより測定することができる。

【００２６】また、上記第１凸部１２の突起高さに特に
制限はないが、磁気ヘッドの低浮上量化の点から、５〜
１００ｎｍであることが好ましい。なお、本発明におい
て「突起高さ」とは、最大表面粗さＲmax をいう。

【００２７】次に、上記第１凸部１２の上方に形成され
る上記第２凸部１３について説明すると、該第２凸部１
３は、上記の関係を満たす形状のものである。上記第２
凸部１３は、かかる条件を満たすものであれば、その形
成方法に特に制限は無い。

【００２８】上記第２凸部１３の形成方法について更に
説明すると、所定の平均表面粗さＲａ等を有する上記第
１凸部の上方に、無電解めっき法等の湿式めっき手段；
蒸着法、イオンプレーティング法若しくはスパッタリン
グ法等のＰＶＤ；又はＣＶＤ等によって第２凸部１３を
形成する方法が挙げられる。この場合、上記第２凸部１
３を構成する物質としては、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ｃｕ、Ｓｎ及びＩｎ並びにこれらの合金等の低融点
金属；カーバイト形成能を有する金属；Ａｌ−Ｍ ₂（Ｍ
₂はカーバイド形成能を有する金属）系合金；シリカ
〔Ｓｉ（Ｏ）〕等を用いることができる。なお、上記カ
ーバイド形成能を有する金属Ｍ₂としては、例えば、Ｓ
ｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｙ、Ｍｏ、Ｗ及びＶ等が
挙げられる。この場合、上記第２凸部１３の厚さ（即
ち、上記第２凸部１３の高さに相当）は、５〜６０ｎｍ
であることが好ましい。

【００２９】このようにして形成された上記第２凸部１
３は、上述の通り、その形状を円近似したときの平均直
径ｃが、上述の関係を満たすような範囲にあるものであ
る。上記平均直径ｃの好ましい範囲は、４ｎｍ≦ｃ≦２
００ｎｍであり、更に好ましい範囲は、２０ｎｍ≦ｃ≦
１００ｎｍである。該平均直径ｃが４ｎｍに満たないと
上記磁性層において不連続な凸状部が形成し難くなる可
能性があり、該平均直径ｃが２００ｎｍを超えると媒体
と磁気ヘッドとの間のスペーシングロスが大きくなり過
ぎる可能性があるので、上記範囲とすることが好まし
い。なお、上記平均直径ｃは、上記平均直径ｂと同様
に、上記第２凸部１３までが形成された非磁性基板１４
を所定の形状に切り出した後、ＡＦＭ像を観察すること
により測定することができる。

【００３０】また、上記第２凸部１３は、上述の通り、
上記非磁性基板１４の面方向において連続している。即
ち、上記第２凸部１３は、上記第１凸部１２の上方にお
いて互いに隣接しており、個々の第２凸部間には実質的
に不連続領域が存在していない。従って、例えば、上記
第２凸部１３が上記第１凸部１２の上方に形成されたＡ
ｌ−Ｍ₂系合金からなり、上記第１凸部１２が、図１に
示すように、上記非磁性基板１４の面方向において連続
して形成されており、且つ個々の第１凸部１２間に平坦
な部分（即ち、距離ｄ）が存在する場合には、該第１凸
部１２は、すべて該Ａｌ−Ｍ₂系合金からなる上記第２
凸部によって被覆されており、該第１凸部１２が実質的
に露出しているところは存在しておらず、しかも、該第
２凸部間には平坦な部分や分断されている部分は存在し
ていない。本発明の磁気記録媒体において、上記第２凸
部１３を上記非磁性基板１４の面方向において連続させ
ることにより、該第２凸部１３とその上方に形成される
層、例えば磁性層１６等との膜密着強度が増すという効
果が生じる。

【００３１】また、上記第２凸部１３の平均表面粗さＲ
ａは、磁気ヘッドとのスペーシングを下げ、高記録密度
を達成する点から、１〜３０ｎｍであることが好まし
く、１〜２０ｎｍであることが一層好ましい。なお、上
記平均表面粗さＲａは、上記平均直径ｂと同様に、上記
第２凸部１３までが形成された非磁性基板１４を所定の
形状に切り出した後、ＡＦＭ像を観察することにより測
定することができる。

【００３２】次に、上記第１凸部１２及び上記第２凸部
１３が形成された非磁性基板１４上に形成される磁性層
１６について、引き続き図１及び図２に基づき説明す
る。図１及び図２に示すように、上記磁性層１６は、上
記第１凸部１２及び上記第２凸部１３が形成された非磁
性基板１４上に形成されるものであり、該第２凸部１３
の形状に対応する凹凸形状を有する。また、上記磁性層
１６は、好ましくは、図１及び図２に示すように、上記
非磁性基板１４の面方向において、上記第２凸部１３に
対応する不連続な凸状部１８の集合体である。即ち、隣
り合う該凸状部１８間には、実質的に不連続な領域が存
在した状態にある。上記磁性層１６が、かかる不連続な
凸状部１８の集合体であることによって、隣り合う凸状
部１８どうしが磁気的に非常に弱い結合状態となる結
果、媒体ノイズが一層低減化される。このとき、上記磁
性層１６の平均結晶粒径ａは、後述するように２ｎｍ≦
ａ≦３０ｎｍであることが必須であるが、かかる平均結
晶粒径を有する磁性層は、例えば、磁性層を形成する金
属（合金）の種類や磁性層成膜時の条件をコントロール
することで容易に形成することができる。

【００３３】この場合、隣り合う上記磁性層間の距離
（つまり、上記凸状部１８間の距離）ｘは、０．２≦ｘ
≦３０ｎｍであることが好ましい。該距離ｘが０．２ｎ
ｍに満たないと、隣り合う凸状部どうしの磁気的な結合
状態が強まり、媒体ノイズの増加を招く可能性があり、
該距離ｘが３０ｎｍを超えると、単位面積当たりの磁束
数が減少するため出力が低下する可能性があるので、上
記範囲内とすることが好ましい。上記距離ｘは、０．２
≦ｘ≦１０ｎｍであることが一層好ましい。なお、上記
距離ｘは、例えば、上記磁性層１６が形成された磁気記
録媒体の縦断面及び面内のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）
像を観察することにより測定することができる。また、
上記距離ｘの範囲は、上記第２凸部１３の形状を制御す
ることによりコントロールすることができる。また、上
記磁性層１６（即ち、上記凸状部１８の高さに相当）の
厚さは、５〜５０ｎｍであることが好ましい。

【００３４】上記磁性層１６について更に説明すると、
上述の通り、上記磁性層の平均結晶粒径ａは、２ｎｍ≦
ａ≦３０ｎｍである。該平均結晶粒径ａが２ｎｍに満た
ないと磁性結晶粒の磁化が不安定となる可能性があり、
該平均結晶粒径ａが３０ｎｍを超えると高記録密度時に
不利となる。ここで、上記平均結晶粒径ａとは、上記磁
性層１６の個々の凸状部１８中における磁性結晶粒の平
均粒径のことである（従って、該凸状部１８は、該磁性
結晶粒の集合体である）。なお、図１及び図２に示す磁
気記録媒体１０における磁性層１６では、上記磁性結晶
粒２０は、ＰＶＤ等の薄膜形成手段によって形成された
一般的な磁性層における磁性結晶粒と同様に、柱状構造
を有しており、その平均粒径は、該柱状構造における横
断面の径に相当する。上記平均結晶粒径ａは、例えば、
ＡＦＭ像、ＨＲ−ＳＥＭ（高分解能走査型電子顕微鏡）
像やＴＥＭ像を観察することにより測定することができ
る。

【００３５】また、上記磁性層１６における上記平均結
晶粒径ａ、上述した上記第１凸部１２の平均直径ｂ及び
上記第２凸部１３の平均直径ｃの間には、４ａ≦２ｃ≦
ｂなる関係がある。即ち、上述した通り、該平均結晶粒
径ａ及び該平均直径ｂは、それぞれ特定の数値範囲内に
あるが、これに加えて、該平均結晶粒径ａ、該平均直径
ｂ及び該平均直径ｃの間に相対的な関係を有する。そし
て、これらの間に、かかる関係があることによって、凸
部が形成されていない媒体に比べ高記録密度時のノイズ
が低くなるという効果が奏される。

【００３６】本発明の磁気記録媒体は、８０ｋｆｃｉ以
上の高記録密度媒体において特にその効果を発現する。
特に９０ｋｆｃｉ以上、就中１００ｋｆｃｉ以上の高記
録密度媒体では、連続した磁性層を形成している媒体と
比べたときのノイズが格段に低くなる。

【００３７】上記磁性層１６は、公知の薄膜形成手段、
例えば、蒸着法、スパッタリング法及びイオンプレーテ
ィング法のようなＰＶＤや、ＣＶＤにより形成すること
ができる。また、上記磁性層１６を構成する材料として
は、例えばＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＣｒＸ、ＣｏＣｒ
ＰｔＸ、ＣｏＳｍ、ＣｏＳｍＸ、ＣｏＮｉＸ及びＣｏＷ
Ｘ（ここで、Ｘは、Ｔａ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃａ、Ａｓ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｓｂ及びＨｆ等からなる群よ
り選ばれる１種又は２種以上の金属を示し、組成物中同
一元素の組合せは除く）等で表されるＣｏを主成分とす
るＣｏ系の磁性合金や、Ｂａ−フェライト、Ｓｒ−フェ
ライト、γ−フェライト及びＣｏ−γ−フェライト等の
フェライト系磁性体等を好ましく挙げることができる。
使用に際しては、これらを単独で又は２種以上組み合わ
せて用いることができる。

【００３８】次に、本発明の磁気記録媒体を、図３に示
すその好ましい実施形態に基づき説明する。なお、図３
において、図１及び図２と同じ点については特に詳述し
ないが、図１及び図２に関して詳述した説明が適宜適用
される。また、図３において図１及び図２と同じ部材に
ついては、図１及び図２と同じ符号を付した。

【００３９】図３に示す磁気記録媒体１０は、非磁性基
板１４上に、Ａｌ−Ｍ−Ｏ系合金からなる層４、温度１
５００℃以上で初めて蒸気圧が０．１Ｐａ以上となる遷
移金属又は該遷移金属を主とする材料からなる層６、及
び温度１５００℃以下の任意の温度で蒸気圧が０．１Ｐ
ａ以上である遷移金属又は該遷移金属を主とする材料か
らなる層８が順次形成された３層の積層膜からなる第１
凸部１２が設けられている。そして、該第１凸部１２上
には、上記非磁性基板１４の面方向において連続してい
る第２凸部１３が設けられている。そして、該第２凸部
１３上には、アモルファス層２４が設けられ、該アモル
ファス層２４上には、第１下地層２６及び第２下地層２
８が順次設けられている。更に、該第２下地層２８上に
は、磁性層１６が設けられ、該磁性層１６上には、保護
層（図示せず）及び潤滑剤層（図示せず）が順次設けら
れている。

【００４０】図３に示す磁気記録媒体について更に詳述
すると、符号２４で示されるアモルファス層は、好まし
くは３Ｂ〜５Ｂ元素を含有するものであり、例えば、
Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ等から構成されている。該アモルファ
ス層２４は、上記第２凸部１３の表面状態の影響を上層
に及ぼさない作用を有する。これにより、上記第２凸部
１３を構成する材料と磁性層制御用の材料（即ち、後述
する下地層を構成する材料）とを独立に設計することが
容易となる。

【００４１】上記アモルファス層２４は、上述の作用を
有するものであるから、上記第２凸部１３と上記磁性層
１６との間に形成されることが好ましく、特に図３に示
すように、上記第２凸部１３の上（就中、Ａｌ−Ｍ₂系
合金からなる上記第２凸部１３の上）に直接形成される
ことが、角型比の一層の向上の点から好ましい。

【００４２】上記アモルファス層２４の形成方法には特
に制限は無く、例えば、該アモルファス層２４としてア
モルファスカーボン層を用いる場合には、炭素材をター
ゲットとしたＰＶＤにより形成することができる。該炭
素材としては、黒鉛のような結晶性炭素材を使用するこ
ともできるが、ガラス状の炭素材を使用することが好ま
しい。また、上記炭素材が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ又はＡｌ等の炭化物、窒化物、ホ
ウ化物又は酸化物、或いはＢＮ又はＢ₄Ｃ等のセラミッ
クス粒子を含有することも好ましい。上記アモルファス
層の厚さは、一般に５〜５０ｎｍであることが好まし
い。

【００４３】次に、上記アモルファス層２４上に順次設
けられる上記第１下地層２６及び第２下地層２８につい
てそれぞれ説明すると、該第１下地層２６は、媒体ノイ
ズを一層低減化せしめる目的で設けられるものであり、
Ｔｉ又はＴｉ合金から構成されるものであることが好ま
しい。一方、上記第２下地層２８は、上記磁性層１６の
静磁気特性の向上を目的として設けられるものであり、
この目的のために、その材質としては該磁性層１６を構
成する物質の格子定数に近いものを用いることが好まし
い。特に、該第２下地層２８は、Ｃｒ又はＣｒを含む二
元合金からなることが静磁気特性の向上と共に媒体ノイ
ズの低減化の点から好ましい。該Ｃｒを含む二元合金の
例としては、ＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＮｂ、
ＣｒＳｉ、ＣｒＣｏ、ＣｒＴａ等を挙げるこができる。
上記第１下地層２６及び第２下地層２８の厚さは、それ
ぞれ５〜２００ｎｍ及び５〜１５０ｎｍであることが好
ましい。なお、上記第１下地層２６及び第２下地層２８
は、共に、例えばＰＶＤ等により形成することができ
る。

【００４４】次に、上記磁性層１６上に設けられる上記
保護層（図示せず）について説明すると、該保護層は、
耐摩耗性の観点から力学的強度の高い材料で形成されて
いることが好ましく、具体的な材質としては、例えば、
Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ
等の金属の酸化物（酸化ケイ素、酸化ジルコニウム
等）；該金属の窒化物（窒化ホウ素等）；該金属の炭化
物（炭化ケイ素、炭化タングステン等）；ダイヤモンド
ライクカーボン等のカーボン（炭素）及びボロンナイト
ライド等からなる群より選択される一種以上が用いられ
ることが好ましい。また、上記材料の中でも、カーボ
ン、炭化ケイ素、炭化タングステン、酸化ケイ素、酸化
ジルコニウム、窒化ホウ素又はこれらの複合材料が好ま
しく、更に好ましくはカーボンであり、中でも特にダイ
ヤモンドライクカーボン及びガラス状カーボンが好まし
い。なお、カーボンの保護層の成膜時にガスとして水素
やメタン等の炭化水素を混入させ、水素化カーボンの保
護層となしてもよい。上記保護層の厚さは、一般に５〜
２５ｎｍであることが好ましい。なお、上記保護層は、
ＰＶＤ等により形成することができる。

【００４５】次に、上記保護層上に設けられる上記潤滑
剤層（図示せず）について説明すると、該潤滑剤層は、
磁気記録媒体の走行性及び耐久性を向上させるために用
いられるものであり、例えば厚さが５〜１００Å程度に
なるように潤滑剤をスピンコーティング、ディップコー
ティング、スプレーコーティング等の塗布手段で塗布す
る方法や、フッ化炭素系化合物と酸素とを気相重合（特
に光ＣＶＤ）する方法（例えば、特願平６−２８６９４
０号記載の方法等）により形成することができる。該潤
滑剤としては、フッ素系高分子を好適に用いることがで
きる。該フッ素系高分子としては、分子中に極性基を有
するもの及び極性基を有しないものの双方を単独で又は
組み合わせて用いることができる。分子中に極性基を有
する上記フッ素系高分子としては、分子量が２０００〜
４０００のパーフロロポリエーテル系の高分子であっ
て、末端に芳香族環又はＯＨ基を有するものが好ましく
用いられる。より詳細には、−（ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）ｎ−
（ＣＦ₂Ｏ）ｍ−骨格を有し、末端に芳香族環又はＯＨ
基を有し、且つ分子量が２０００〜４０００であるもの
が好ましい。具体例としては、フォンブリンＡＭ２００
１、フォンブリンＺ−ｄｏｌ（アオジモント社）等が挙
げられる。一方、分子中に極性基を有しない上記フッ素
系高分子としては、分子量が２０００〜１００００のパ
ーフロロポリエーテル系の高分子であって、末端にパー
フルオロアルキル基を有するものが好ましく用いられ
る。より詳細には、ＣＦ₃−（ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）ｎ−
（ＣＦ₂Ｏ）ｍ−ＣＦ₃で表わされ、分子量が２０００
〜１００００であるものが好ましい。具体例としては、
フォンブリンＺ０３（アオジモント社）等が挙げられ
る。

【００４６】以上、本発明の磁気記録媒体をその好まし
い実施形態に基づいて説明したが、本発明の磁気記録媒
体はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々の
変更形態が可能である。例えば、図３に示す実施形態の
磁気記録媒体において、上記第２凸部１３の上に直接ア
モルファス層２４を形成した後に、第１下地層２６を設
けることなく第２下地層２８、磁性層１６、保護層及び
潤滑剤層を順次形成してもよい。また、上記第２凸部１
３の上に、アモルファス層２４を設けることなく直接第
１下地層２６を形成した後に第２下地層２８、磁性層１
６、保護層及び潤滑剤層を順次形成してもよく、或い
は、上記第２凸部１３の上に、アモルファス層２４及び
第１下地層２６を設けることなく直接第２下地層２８、
磁性層１６、保護層及び潤滑剤層を順次形成してもよ
い。

【００４７】また、図３に示す実施形態の磁気記録媒体
においては、上記第１凸部１２が、上記非磁性基板１４
の面方向において連続して形成され、且つ個々の第１凸
部１２間に平坦な部分が存在する構造を有しており、か
かる構造は図１に示す磁気記録媒体における第１凸部の
構造と同様のものであるが、かかる構造の第１凸部に代
えて、上記第１凸部１２が、上記非磁性基板１４の表面
において連続して形成されておらず、該第１凸部１２が
いわゆる島状構造をなしている構造、即ち、図２に示す
磁気記録媒体における第１凸部の構造を用いてもよい。
この場合、上記第１凸部１２の構造以外は図３に示す磁
気記録媒体と同様の構造を有するものであり、図３に関
して詳述した説明が適宜適用される。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の磁気記録媒体を具体的な実施
例により、詳細に説明する。

【００４９】〔実施例１〕図３に示す構成の磁気記録媒
体を、下記の手順により作製した。即ち、密度１．５ｇ
／ｃｍ³のアモルファスカーボン基板（サイズ２．
５”）を研磨し、その平均表面粗さＲａを０．５〜１．
０ｎｍにした。該カーボン基板を精密洗浄した後、４カ
ソードを有するバッチ式スパッタリング装置内にセット
した。カソードには、５”φ×３ｍｍｔのＡｌＳｉ１０
ａｔ％、Ｔｉ、Ｃｒ及びＣのターゲットをそれぞれ設置
した。上記カーボン基板を上記スパッタ装置内にセット
した後、スパッタチャンバー内を排気し３×１０^-7Ｔｏ
ｒｒまで真空にした。次いで、下記の順に各層の形成を
行った。

【００５０】（１）第１凸部形成層（最下層、中間層及
び最上層の３層の積層膜） (i) 最下層・材料：ＡｌＳｉ１０ａｔ％・ガス：ＡｒとＯ₂との混合ガス（Ａｒ：Ｏ₂＝９：１）・ガス圧：全圧１０ｍＴｏｒｒ・基板温度：１２０℃ ・基板バイアス電圧：０Ｖ・膜厚：ＡｌＳｉＯ_x６０ｎｍ (ii)中間層・材料：Ｔｉ・ガス：Ａｒ・ガス圧：１０ｍＴｏｒｒ・基板温度：２００℃ ・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：３０ｎｍ (iii) 最上層・材料：Ｃｒ・ガス：Ａｒ・ガス圧：１０ｍＴｏｒｒ・基板温度：２００℃ ・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：６０ｎｍ

【００５１】（２）第２凸部形成層・材料：ＡｌＳｉ１０ａｔ％・ガス：Ａｒ・ガス圧：５ｍＴｏｒｒ・基板温度：２００℃ ・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：１２ｎｍ（３）アモルファス層・材料：Ｃ・ガス：Ａｒ・ガス圧：５ｍＴｏｒｒ・基板温度：２００℃ ・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：１５ｎｍ

【００５２】上記アモルファス層までが設定膜厚となっ
たところ上記シャッターを閉じ、蒸着を終えた。上記ガ
スを止め、１時間以上水冷を継続した後、上記チャンバ
ー内をＮ₂リークし、上記アモルファス層までが形成さ
れたカーボン基板を取り出した。

【００５３】次に、４カソードを有するバッチ式スパッ
タリング装置内のカソードに、５”φ×３ｍｍｔのＴ
ｉ、Ｃｒ、ＣｏＣｒ₁₂Ｐｔ₈Ｂ₄ａｔ％及びＣのターゲ
ットを設置した。上記アモルファス層までが形成された
カーボン基板を上記装置内にセットした後、スパッタチ
ャンバー内を排気し３×１０^-7Ｔｏｒｒ以下まで真空に
した。Ａｒガスを５ｍＴｏｒｒまで導入した後、上記カ
ーボン基板をヒーターにより２４０℃まで加熱し、下記
の順に各層の形成を行った。

【００５４】（４）第１下地層・材料：Ｔｉ・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：５０ｎｍ（５）第２下地層・材料：Ｃｒ・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：４０ｎｍ

【００５５】（６）磁性層・材料：ＣｏＣｒ₁₂Ｐｔ₈Ｂ₄ａｔ％・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：３０ｎｍ（７）保護層・材料：Ｃ・基板バイアス電圧：−１００Ｖ・膜厚：１５ｎｍ

【００５６】上記保護層形成後、Ａｒガスを止め、上記
カーボン基板温度が５０℃以下になるまで放置した。そ
の後、上記スパッタチャンバー内をＮ₂リークし、上記
保護層までが形成されたカーボン基板を取り出した。更
に、テープバーニッシュ、続いて潤滑剤フォンブリンＡ
Ｍ２００１（アオジモント社製）を２ｎｍの膜厚になる
ように塗布し、図３に示す構成の磁気記録媒体を得た。

【００５７】得られた磁気記録媒体について、以下の評
価を行った。このとき磁気記録媒体の記録密度は、９０
ｋｆｃｉ（最短記録ビット長を３１８ｎｍ）とした。そ
の結果を表１に示す。

【００５８】＜第１凸部の平均直径ｂ、及び第１凸部間
の距離ｄ＞第１凸部までが形成されたカーボン基板を約
８×８ｍｍの形状に切り出した後、ＡＦＭ像により、１
０×１０μｍのサイズにて測定を行った。

【００５９】＜第２凸部の平均直径ｃ、及び平均表面粗
さＲａ＞第２凸部までが形成されたカーボン基板を約８
×８ｍｍの形状に切り出した後、ＡＦＭ像により、１０
×１０μｍのサイズにて測定を行った。

【００６０】＜磁性層の平均結晶粒径ａ、及び凸状部間
の距離ｘ＞平均結晶粒径ａは、磁性層までが形成された
カーボン基板を、ＡＦＭ像及びＨＲ−ＳＥＭ像により測
定した。凸状部間の距離ｘは、磁性層までが形成された
カーボン基板の縦断面のＴＥＭ像により測定したした。

【００６１】＜磁気記録媒体の静磁気特性及びノイズ＞
磁気記録媒体の静磁気特性は、上記磁気記録媒体を約８
×８ｍｍの形状に切り出した後、ＶＳＭ（振動試料型磁
力計）にて、最大印加磁界１０ｋＯｅにて測定を行っ
た。また、磁気記録媒体のノイズの測定は、インダクテ
ィブヘッドを用い、Ｇｕｚｉｋ（記録再生評価装置）、
オシロスコープ、スペクトラムアナライザーにより測定
を行った。

【００６２】〔実施例２〕実施例１で得られた磁気記録
媒体の記録密度を１００ｋｆｃｉ（最短記録ビット長を
２５４ｎｍ）とした以外は、実施例１と同様の測定を行
った。その結果を表１に示す。

【００６３】〔実施例３〕第１凸部形成層における最下
層のＡｌＳｉＯ_xの膜厚を１００ｎｍとし、第２凸部形
成層のＡｌＳｉ１０ａｔ％の膜厚を１７ｎｍ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
の磁気記録媒体について、実施例１と同様の測定を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００６４】〔実施例４〕実施例３で得られた磁気記録
媒体の記録密度を１００ｋｆｃｉ（最短記録ビット長を
２５４ｎｍ）とした以外は、実施例１と同様の測定を行
った。その結果を表１に示す。

【００６５】〔比較例１〕第１凸部及び第２凸部を形成
しなかった以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体
を作製した。この磁気記録媒体について実施例と同様の
測定を行った。その結果を表１に示す。

【００６６】〔比較例２〕比較例１で得られた磁気記録
媒体の記録密度を１００ｋｆｃｉ（最短記録ビット長を
２５４ｎｍ）とした以外は、実施例１と同様の測定を行
った。その結果を表１に示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１〜４で得られた本発明の磁気記録媒体では、記録密
度１００ｋｆｃｉ（最短記録ビット長２５４ｎｍ）にお
けるノイズが２．０〜２．２μＶｒｍｓと極めて低減化
されていることがわかる。これに対して、凸部が設けら
れていない磁気記録媒体（比較例１及び２）では、同記
録密度におけるノイズが４．１と極めて大きいことがわ
かる。

【００６９】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明の磁気記録
媒体においては、非磁性基板の表面上に第１凸部を形成
し、この上に第２凸部を形成し、更にこの上に磁性層を
形成すると共に、該第１凸部、該第２凸部及び該磁性層
を特定の構造とすることにより、高記録密度時のノイズ
を、凸部が形成されていない磁気記録媒体に比べて極め
て低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の構造を示す模式図であ
る。

【図２】本発明の磁気記録媒体の他の構造を示す模式図
（図１相当図）である。

【図３】本発明の磁気記録媒体の好ましい実施形態の構
造を示す模式図である。

【符号の説明】

４Ａｌ−Ｍ−Ｏ系合金からなる層６温度１５００℃以上で初めて蒸気圧が０．１Ｐａ以
上となる遷移金属又は該遷移金属を主とする材料からな
る層８温度１５００℃以下の任意の温度で蒸気圧が０．１
Ｐａ以上である遷移金属又は該遷移金属を主とする材料
からなる層１０磁気記録媒体１２第１凸部１３第２凸部１４非磁性基板１６磁性層１８凸状部２０磁性結晶粒２４アモルファス層２６第１下地層２８第２下地層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板上に、第１凸部、該第１凸部
の上方に形成された第２凸部及び該第２凸部の上方に形
成された磁性層を備えた磁気記録媒体であって、上記磁
性層の平均結晶粒径ａ、上記第１凸部の形状を円近似し
たときの平均直径ｂ、上記第２凸部の形状を円近似した
ときの平均直径ｃ、及び隣り合う上記第１凸部間の距離
ｄが下記の関係を満たすと共に、８０ｋｆｃｉ以上の高
記録密度を有し、且つ上記第２凸部は上記非磁性基板の
面方向において連続していることを特徴とする磁気記録
媒体。２ｎｍ≦ａ≦３０ｎｍ３０ｎｍ≦ｂ≦４００ｎｍ４ａ≦２ｃ≦ｂ０＜ｄ
【請求項２】上記磁性層が、上記非磁性基板の面方向
において、上記第２凸部に対応する不連続な凸状部の集
合体である、請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】隣り合う磁性層間の距離ｘが、０．２≦
ｘ≦３０ｎｍである、請求項２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】上記第２凸部と上記磁性層との間に３Ｂ
〜５Ｂ元素を含有するアモルファス層を形成する、請求
項１〜３の何れかに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】上記第２凸部が、物理的気相成長法によ
って形成されたＡｌ−Ｍ₂（Ｍ₂はカーバイド形成能を
有する金属）系合金からなる、請求項１〜４の何れかに
記載の磁気記録媒体。
【請求項６】上記第１凸部が、物理的気相成長法によ
って形成されたＡｌ−Ｍ−Ｏ（Ｍはカーバイド形成能を
有する金属）系合金からなる層、温度１５００℃以上で
初めて蒸気圧が０．１Ｐａ以上となる遷移金属又は該遷
移金属を主とする材料からなる層、及び温度１５００℃
以下の任意の温度で蒸気圧が０．１Ｐａ以上である遷移
金属又は該遷移金属を主とする材料からなる層が順次形
成された３層の積層膜からなる、請求項１〜５の何れか
に記載の磁気記録媒体。