JPWO2002045081A1 - 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

磁気記録媒体は、強磁性材料からなる中間層と、中間層上に設けられた非磁性結合層と、非磁性結合層上に設けられた磁性層とを備え、中間層は、磁性層と独立に磁化反転し、無磁場中では磁化方向が該磁性層とは反平行となるフェリ結合層として機能するように構成されている。

Description

技術分野
本発明は、磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関し、特に高密度記録に適した磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。
背景技術
磁気ディスク等の水平磁気記録媒体の記録密度は、媒体ノイズの低減及び磁気抵抗効果型ヘッド及びスピンバルブヘッドの開発により、著しく増大した。代表的な磁気記録媒体は、基板と、下地層と、磁性層と、保護層とがこの順序で積層された構造を有する。下地層は、Ｃｒ又はＣｒ系合金からなり、磁性層は、Ｃｏ系合金からなる。
媒体ノイズを低減する方法は、今までに各種提案されている。例えば、Ｏｋａｍｏｔｏ　ｅｔ　ａｌ．，”Ｒｉｇｉｄ　Ｄｉｓｋ　Ｍｅｄｉｕｍ　ｆｏｒ　５Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＡＢ−３，Ｉｎｔｅｒｍａｇ　’９６　Ｄｉｇｅｓｔには、ＣｒＭｏからなる適切な下地層を用いて磁性層の膜厚を減少させることで、磁性層の粒子サイズ及びサイズ分布を減少させることが提案されている。又、米国特許第５，６９３，４２６号では、ＮｉＡｌからなる下地層を用いることが提案されている。更に、Ｈｏｓｏｅ　ｅｔ　ａｌ．，”Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｄｅｃａｙ　ｉｎ　Ｈｉｇｈ−Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　Ｍｅｄｉａ”，ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．Ｖｏｌ．３３，１５２８（１９９７）では、ＣｒＴｉからなる下地層を用いることが提案されている。上記の如き下地層は、磁性層の面内配向を促し残留磁化及びビットの熱安定性を増加させる。磁性層の膜厚を減少させて、解像度を高くする、或いは、書き込まれたビット間の遷移幅を減少させることも提案されている。更に、ＣｏＣｒ系合金からなる磁性層のＣｒ偏析を促進させ、粒子間の交換結合を減少させることも提案されている。
しかし、磁性層の粒子が小さくなり互いに磁気的により孤立するにつれ、書き込まれたビットは、線密度に応じて増加する減磁界と熱活性化とにより不安定になる。Ｌｕ　ｅｔ　ａｌ．，”Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｔ　１０　Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．Ｖｏｌ．３０，４２３０（１９９４）では、マイクロマグネティックシミュレーションにより、直径が１０ｎｍで４００ｋｆｃｉビットでＫ_ｕＶ／ｋ_ＢＴ〜６０なる比の各粒子の交換結合を抑制された媒体では、大幅な熱的ディケイを受けやすいことが発表されている。ここで、Ｋ_ｕは磁気異方性の定数、Ｖは磁性粒子の平均体積、ｋ_Ｂはボルツマン定数、Ｔは温度を示す。尚、Ｋ_ｕＶ／ｋ_ＢＴなる比は、熱安定性係数とも呼ばれる。
Ａｂａｒｒａ　ｅｔ　ａｌ．，”Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｎａｒｒｏｗ　Ｔｒａｃｋ　Ｂｉｔｓ　ｉｎ　ａ　５　Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２　Ｍｅｄｉｕｍ”，ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．Ｖｏｌ．３３，２９９５（１９９７）では、粒子間の交換相互作用の存在が書き込まれたビットを安定化させることが、５Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２のＣｏＣｒＰｔＴａ／ＣｒＭｏ媒体のアニールされた２００ｋｆｃｉビットのＭＦＭ（磁気間力顕微鏡）解析により報告されている。ところが、２０Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２以上の記録密度では、更なる粒子間の磁気的結合の抑制が必須となる。
これに対する順当な解決策は、磁性層の磁気異方性を増加させることであった。しかし、磁性層の磁気異方性を増加させるには、ヘッドの書き込み磁界に大きな負荷がかかってしまう。
又、熱的に不安定な磁気記録媒体の保磁力は、Ｈｅ　ｅｔ　ａｌ．，”Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｉｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　Ｍｅｄｉａ”，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｍａｇｎ．Ｍａｔｅｒ．Ｖｏｌ．１５５，６（１９９６）において磁気テープ媒体について、そして、Ｊ．Ｈ．　Ｒｉｃｈｔｅｒ，”Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｉｎ　Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｍｅｄｉａ”，ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．Ｖｏｌ．３４，１５４０（１９９７）において磁気ディスク媒体について報告されているように、スイッチ時間の減少に応じて急激に増加する。このため、データ速度に悪影響が生じてしまう。つまり、磁性層にどれくらい速くデータを書き込めるか、及び、磁性粒子の磁化を反転させるのに必要なヘッドの磁界強度が、スイッチ時間の減少に応じて急激に増加する。
他方、熱安定性を向上させる他の方法として、磁性層の下の基板に適切なテクスチャ処理を施すことにより、磁性層の配向率を増加させる方法も提案されている。例えば、発行中のＡｋｉｍｏｔｏ　ｅｔ　ａｌ．，”Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｍｅｄｉａ　ａｓ　ａ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ”，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｍａｇｎ．Ｍａｔｅｒ．（１９９９）では、マイクロマグネティックシミュレーションにより、実効的なＫ_ｕＶ／ｋ_ＢＴ値が配向率の僅かな増加により増大することが報告されている。この結果、Ａｂａｒｒａ　ｅｔ　ａｌ．，”Ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｒａｔｉｏ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｅｄｉａ　ｆｏｒ　＞１５Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＥＢ−０２，Ｉｎｔｅｒｍａｇ　’９９，Ｋｏｒｅａにおいて報告されているように、磁気記録媒体の保磁力の時間依存性を弱めることができ、オーバーライト性能を向上させることができる。
更に、熱安定性を向上するための、キーパ磁気記録媒体も提案されている。キーパ層は、軟磁性層からなる。この軟磁性層は、磁性層の上又は下に配置される。多くの場合、Ｃｒ磁気絶縁層が軟磁性層と磁性層との間に設けられる。軟磁性層は、磁性層に書き込まれたビットの減磁界を減少させる。しかし、磁気記録層と連続的に交換結合する軟磁性層の結合により、磁性層の粒子の減結合（磁性層の粒子間の交換結合低減）という目的が達成されなくなってしまう。その結果、媒体ノイズが増大する。
熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減する方法は、様々なものが提案されている。しかし、提案されている方法では、書き込まれたビットの熱安定性を大幅に向上することはできず、このため、媒体ノイズを大幅に減少させることは難しいという問題があった。更に、提案方法によっては、媒体ノイズを低減するための対策のために、磁気記録媒体の性能に悪影響を及ぼしてしまうという問題もあった。
具体的には、熱安定性の高い磁気記録媒体を得るためには、（ｉ）磁気異方性定数Ｋ_ｕを増加させる、（ｉｉ）温度Ｔを減少させる、又は、（ｉｉｉ）磁性層の粒子体積Ｖを増加させる等の対策が考えられる。しかし、対策（ｉ）では保磁力が増加してしまい、磁性層に情報を書き込むことがより難しくなってしまう。他方、対策（ｉｉ）は、例えばディスクドライブ等の動作温度が６０℃を超えることがあることを考えると、非実用的である。更に、対策（ｉｉｉ）は、前記の如く媒体ノイズを増加させてしまう。又、対策（ｉｉｉ）に代わって、磁性層の膜厚を増加させることも考えられるが、この方法では分解能が低下してしまう。
発明の開示
そこで、本発明は、上記の問題を解決した新規、且つ、有用な磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供することを概括的目的とする。
本発明のより具体的な目的は、簡単な媒体構造を用いて、書き込まれたビットの熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁気記録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高密度記録を行える磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、強磁性材料からなる中間層と、該中間層上に設けられた非磁性結合層と、該非磁性結合層上に設けられた磁性層とを備え、該中間層は、該磁性層と独立に磁化反転し、無磁場中（ヘッド磁場が印加されていない情報保持時）では磁化方向が該磁性層とは反平行となるフェリ結合層として機能することを特徴とする磁気記録媒体を提供することにある。本発明になる磁気記録媒体によれば、簡単な媒体構造を用いて、書き込まれたビットの熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁気記録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高密度記録を行える。
前記中間層は、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａを含むｈｃｐ構造を有するＣｏ系合金のグループから選択された材料からなる構成としても良い。この場合、前記中間層のＣｒ組成は１０ａｔ％以上で２０ａｔ％以下、Ｔａ組成は０．５ａｔ％以上で１０ａｔ％以下、Ｐｔ組成は１０ａｔ％以下であるように構成しても良い。
本発明の他の目的は、上記の如き磁気記録媒体を少なくとも１つ備えたことを特徴とする磁気記憶装置によっても達成できる。本発明になる磁気記憶装置によれば、簡単な媒体構造を用いて、書き込まれたビットの熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁気記録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高密度記録を行える。
本発明の更に他の目的及び特長は、以下図面と共に述べる説明より明らかとなろう。
発明を実施するための最良の形態
本発明になる磁気記録媒体及び磁気記憶装置の各実施例を、以下に図面と共に説明する。
先ず、本発明の動作原理を説明する。
本発明は、互いに反平行である磁化構造を有する複数の層を用いるものである。例えば、Ｓ．Ｓ．Ｐ．Ｐａｒｋｉｎ，”Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ　Ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　Ｉｎｄｉｒｅｃｔ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ　Ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｔｈｏｕｇｈ　ｔｈｅ　３ｄ，４ｄ，ａｎｄ　５ｄ　Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　Ｍｅｔａｌｓ”，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．６７，３５９８（１９９１）においては、Ｒｕ，Ｒｈ等の薄い非磁性中間層を介して磁性層に結合するＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ等の磁気遷移金属が説明されている。他方、米国特許第５，７０１，２２３号公報には、センサの安定化のために、上記の如き層を積層されたピニング層として用いるスピンバルブが提案されている。
２つの強磁性層の間に設けられたＲｕ又はＲｈ層が特定の膜厚を有する場合、強磁性層の磁化方向を互いに平行又は反平行にすることができる。例えば、互いに異なる膜厚で磁化方向が反平行である２つの強磁性層からなる構造の場合、磁気記録媒体の有効粒子サイズは、分解能に実質的な影響を及ぼすことなく増加させることができる。このような磁気記録媒体から再生された信号振幅は、逆方向の磁化により減少するが、これに対しては、積層磁性層構造の下に、適切な膜厚及び磁化方向の層を更に設けることで、１つの層による影響を打ち消すことができる。この結果、磁気記録媒体から再生される信号振幅を増大させ、且つ、実効粒子体積を増大させることができる。従って、熱安定性の高い書き込まれたビットを実現することができる。
本発明は、磁性層を他の強磁性層と逆の磁化方向で交換結合させる積層フェリ磁性構造を用いることにより、書き込まれたビットの熱安定性を向上させる。強磁性層又は積層フェリ磁性層は、粒子間の交換相互作用が低減された粒子からなる磁性層からなる。つまり、本発明は、磁気記録媒体の熱安定性の性能を向上させるために、交換ピニング強磁性層を持つフェリ磁性多層構造を用いる。
図１は、本発明になる磁気記録媒体の第１実施例の要部を示す断面図である。
磁気記録媒体は、非磁性基板１、第１のシード層２、ＮｉＰ層３、第２のシード層４、下地層５、非磁性中間層６、強磁性層７、非磁性結合層８、磁性層９、保護層１０及び潤滑層１１が、図１に示すようにこの順序で積層された構造を有する。
例えば、非磁性基板１は、Ａｌ，Ａｌ合金又はガラスからなる。この非磁性基板１は、テクスチャ処理を施されていても、施されていなくても良い。第１のシード層２は、特に非磁性基板１がガラスからなる場合には、例えばＣｒからなる。ＮｉＰ層３は、その表面にテクスチャ処理又は酸化処理を施されていても、施されていなくても良い。第２のシード層４は、Ｃｒ系下地層５の（００１）面の配向を良好にするために設けられている。第２のシード層４は、第１のシード層２と同様な適切な材料からなる。
磁気記録媒体が磁気ディスクの場合、非磁性基板１又はＮｉＰ層３に施されるテクスチャ処理は、ディスクの周方向、即ち、ディスク上のトラックが延在する方向に沿って行われる。
非磁性中間層６は、強磁性層７〜磁性層９のエピタキシャル成長、粒子分布幅の減少、及び磁気記録媒体の記録面と平行な面に沿った磁性層９の異方性軸（磁化容易軸）の配向を促進するために設けられている。この非磁性中間層６は、ＣｏＣｒ−Ｍ等のｈｃｐ構造を有する合金からなり、１〜５ｎｍの範囲に選定された膜厚を有する。ここで、Ｍ＝Ｂ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ又はこれらの合金である。
強磁性層７は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等からなる。つまり、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金を、強磁性層７に用いることができる。ここで、Ｍ＝Ｂ、Ｃｕ，Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ又はこれらの合金である。この強磁性層７は、２〜１０ｎｍの範囲に選定された膜厚を有する。非磁性結合層８は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、Ｉｒ系合金等からなる。例えば、この非磁性結合層８は、０．４〜１．０ｎｍの範囲に選定された膜厚を有し、好ましくは約０．６〜０．８ｎｍの膜厚を有する。非磁性結合層８の膜厚をこのような範囲に選定することにより、強磁性層７及び磁性層９の磁化方向が無磁場状態では互いに反平行となる。強磁性層７及び非磁性結合層８は、交換層構造を構成する。
磁性層９は、Ｃｏ又はＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金等からなる。ここで、Ｍ＝Ｂ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ又はこれらの合金である。磁性層９は、５〜３０ｎｍの範囲に選定された膜厚を有する。勿論、磁性層９は、単一層構造のものに限定されず、多層構造からなる構成であっても良いことは、言うまでもない。
保護層１０は、例えばＣからなる。又、潤滑層１１は、磁気記録媒体を例えばスピンバルブヘッド等の磁気トランスデューサと使用するための、有機物潤滑剤からなる。保護層１０及び潤滑層１１は、磁気記録媒体上の保護層構造を構成する。
交換層構造の下に設けられる層構造は、勿論図１に示すものに限定されない。例えば、下地層５は、Ｃｒ又はＣｒ系合金からなり、基板１上に５〜４０ｎｍの範囲に選定された膜厚に形成し、交換層構造は、このような下地層５上に設けても良い。
次に、本発明になる磁気記録媒体の第２実施例を説明する。
図２は、本発明になる磁気記録媒体の第２実施例の要部を示す断面図である。同図中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この磁気記録媒体の第２実施例では、交換層構造が、フェリ磁性多層構造を構成する、２つの非磁性結合層８，８−１及び２つの強磁性層７，７−１からなる。このような構造を用いることにより、２つの非磁性結合層８，８−１の磁化は、磁性層９の一部を打ち消すことなく、互いに打ち消し合うので、実効磁化及び信号を増大することが可能となる。この結果、磁性層９の粒子体積及び磁化の熱安定性が効果的に増大される。記録層の磁化容易軸の配向が好ましく保たれる限り、強磁性層と非磁性層の対からなる追加される２層構造により、実効的な粒子体積の増大を図ることができる。
強磁性層７−１は、強磁性層７と同様の材料からなり、膜厚も強磁性層７と同様の範囲に選定される。又、非磁性結合層８−１は、非磁性結合層８と同様の材料からなり、膜厚も非磁性結合層８と同様の範囲に選定される。強磁性層７，７−１間では、ｃ軸は実質的に面内方向に沿っており、粒子は柱状に成長する。
本実施例では、強磁性層７−１の磁気異方性は、強磁性層７の磁気異方性より強く設定されている。しかし、強磁性層７−１の磁気異方性は、強磁性層７の磁気異方性より強くても、弱くても、或いは、同じに設定されていても良い。要は、強磁性層７の磁気異方性がその上下の層９，７−１よりも弱ければ良い。
又、強磁性層７の残留磁化と膜厚の積は、強磁性層７−１の残留磁化と膜厚の積より小さく設定されている。
図３は、Ｓｉ基板上に形成された膜厚１０ｎｍの単一のＣｏＰｔ層の面内磁気特性を示す図である。図３中、縦軸は磁化（ｅｍｕ）、横軸は保磁力（Ｏｅ）を示す。従来の磁気記録媒体は、図３に示す如き特性を示す。
図４は、上記記録媒体の第１実施例の如く、膜厚が０．８ｎｍのＲｕ層で分離された２つのＣｏＰｔ層の面内磁気特性を示す図である。図４中、縦軸は残留磁化（Ｇａｕｓｓ）、横軸は保磁力（Ｏｅ）を示す。図４からもわかるように、ループは保磁力近傍でシフトを生じ、反強磁性結合が発生していることがわかる。図５は、膜厚が１．４ｎｍのＲｕ層で分離された２つのＣｏＰｔ層の面内磁気特性を示す図である。図５中、縦軸は残留磁化（ｅｍｕ）、横軸は保磁力（Ｏｅ）を示す。図５からもわかるように、２つのＣｏＰｔ層の磁化方向は平行である。
図６は、上記第２実施例の如く、膜厚が０．８ｎｍのＲｕ層で分離された２つのＣｏＣｒＰｔ層の面内磁気特性を示す図である。図６中、縦軸は残留磁化（ｅｍｕ／ｃｃ）、横軸は保磁力（Ｏｅ）を示す。図６からもわかるように、ループは保磁力近傍でシフトを生じ、反強磁性結合が発生していることがわかる。
図３及び図４より、交換層構造を設けることにより、反平行結合を得られることがわかる。又、図５を、図４及び図６と比較することでわかるように、非磁性結合層８の膜厚は、反平行結合を得るためには、好ましくは０．４〜０．９ｎｍの範囲に選定される。
従って、磁気記録媒体の第１及び第２実施例によれば、磁性層と強磁性層との間の非磁性結合層を介した交換結合により、分解能を犠牲にすることなく、実効粒子体積を増大させることができる。つまり、熱安定性の良い媒体を実現できるように、粒子体積から見ると、磁性層の見かけ上の膜厚を増加させることができる。又、下部の磁性層からの再生出力は打ち消されるため、有効な磁性層の膜厚は変わらない。このため、見かけ上の磁性層の膜厚は増加するが、有効な磁性層の膜厚は変化せずに薄くできるので、厚い媒体では得られない高分解能を得ることができる。この結果、媒体ノイズが低減され、且つ、熱安定性の向上された磁気記録媒体を得ることができる。
次に、本発明になる磁気記録媒体の第３実施例を説明する。
図７は、本発明になる磁気記録媒体の第３実施例の要部を示す断面図である。同図中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例では、非磁性基板１は、表面にＮｉＰメッキ層（図示せず）が形成されているＡｌからなり、ＮｉＰメッキ層の表面にはテクスチャ処理が施されてるか、或いは、酸化処理を施されている。尚、非磁性基板１は、表面にＮｉＰ、ＣｒＰ、ＮｉＡｌ等の配向調整層が形成されているガラス、強化ガラス又は結晶化ガラスからなる構成としても良い。
Ｃｒ系合金からなる下地層５は、２層構造を有する。具体的には、下地層５は、膜厚が３ｎｍのＣｒからなる第１の下地層５−１と、膜厚が３ｎｍのＣｒＭｏ_２５からなる第２の下地層５−２からなる。Ｃｏ系合金からなる非磁性中間層６は、膜厚が１ｎｍのＣｏＣｒ_１３Ｔａ_５からなる。強磁性層７は、膜厚が５ｎｍのＣｏＣｒ_２０Ｐｔ_１０Ｂ_６Ｃｕ_４からなる。非磁性結合層８は、膜厚が０．６ｎｍのＲｕからなる。磁性層９は、膜厚が１２ｎｍの、強磁性層７と同じ組成のＣｏＣｒ_２０Ｐｔ_１０Ｂ_６Ｃｕ_４からなる。
次に、本発明になる磁気記録媒体の第４実施例を説明する。
図８は、本発明になる磁気記録媒体の第４実施例の要部を示す断面図である。同図中、図７と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例では、図７に示す中間層６及び強磁性層７の代わりに、図８に示す強磁性中間層３１が設けられている。Ｃｏ系合金からなる中間層３１は、膜厚が３ｎｍのＣｏＣｒ_１３Ｔａ_５からなる。その他の層５，８，９の組成及び膜厚は、図７の場合と同じである。又、磁気記録媒体の層５−１，５−２，３１，８，９は、非磁性基板１を洗浄してマグネトロンスパッタ装置により２２０℃に加熱した後に、非磁性基板１上に順次スパッタすることにより形成することができる。
図９は、本発明になる磁気記録媒体の第５実施例の要部を示す断面図である。同図中、図８と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例では、図８に示す中間層３１の代わりに、図９に示す中間層３２が設けられている。Ｃｏ系合金からなる中間層３２は、膜厚が３ｎｍの磁性層９と同じ組成のＣｏＣｒ_２０Ｐｔ_１０Ｂ_６Ｃｕ_４からなる。
図１０、図１１及び図１２は、夫々図７に示す第３実施例、図８に示す第４実施例及び図９に示す第５実施例のヒステリーシスループを示す図である。図１０〜図１２において、縦軸は磁化を任意単位で示し、横軸は磁界（Ｏｅ）を示す。
図１０〜図１２からもわかるように、第３〜第５実施例では、磁界が約３００〜５００Ｏｅの付近で磁化が急激に変化することが確認できた。これは、磁界により、下層の強磁性層７又は中間層３１，３２がフェリ結合層として機能して上層の磁性層９と独立に磁化反転し、磁性層９とフェリ結合層（強磁性層７又は中間層３１，３２）とで磁化方向が反平行になっていることを示している。
図１３は、第３実施例〜第５実施例の電磁変換特性を示す図である。同図中、縦軸は信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比（ｄＢ）を示す。同図に示すＳ／Ｎ比は、次式を用いて６３．３ｋＦＣＩでの再生出力と３５７．３ｋＦＣＩでの媒体ノイズとの比をｄＢで求めることにより得られた。
Ｓ／Ｎ比（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ（Ｓ／Ｎ）；　Ｓ，Ｎ（μＶｒｍｓ）
図１３からもわかるように、第３実施例と第４実施例とでは、Ｓ／Ｎ比が略同じであり、第５実施例のＳ／Ｎ比より高いことが確認できた。一般に、ＣｏＣｒ_１３Ｔａ_５磁性層は、ＣｏＣｒ_２０Ｐｔ_１０Ｂ_６Ｃｕ_４磁性層に比べて媒体ノイズが多く発生するが、特に図８に示す第４実施例のフェリ結合層（中間層３１）の場合、磁気記録媒体全体の媒体ノイズに影響を与えないことが確認できた。このため、図７に示す第３実施例では磁性層９の面内配向性を促進させる目的に使用されていた中間層６と同じ材料からなる中間層３１を、図８に示す第４実施例ではフェリ結合層として用いることができる。又、媒体のノイズが多い材料は、磁性粒子間の交換相互作用が切れていないので、熱的に安定である。
従って、第４実施例の如き中間層３１をフェリ結合層として設けることにより、磁性層９の面内配向を向上すると共に、媒体ノイズ源となることなく、磁気記録媒体に書き込まれたビットの熱安定性を向上することができる。更に、第４実施例では、第３実施例より１層少ない構造とすることができるので、磁気記録媒体の製造工程を少なくすることができ、磁気記録媒体の製造コストも低減可能となる。
尚、上記第４実施例において、中間層３１は、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ等のｈｃｐ構造を有するＣｏ系合金のグループから選択された材料から構成しても良く、膜厚は好ましくは約５ｎｍ以下である。又、Ｃｏ系合金からなる中間層３１において、Ｃｒ組成は１０ａｔ％以上で２０ａｔ％以下、Ｔａ組成は０．５ａｔ％以上で１０ａｔ％以下、Ｐｔ組成は１０ａｔ％以下にすることが望ましい。又、非磁性結合層８は、Ｒｕに限定されず、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｃｒ又はこれらの合金からなるグループから選択された材料から構成しても良い。更に、磁性層９は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金、及びＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなるグループから選択された材料から構成しても良く、Ｍ＝Ｂ、Ｃｕ，Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ又はこれらの合金であっても良い。
次に、本発明になる磁気記憶装置の一実施例を、図１４及び図１５と共に説明する。図１４は、磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図であり、図１５は、磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図である。
図１４及び図１５に示すように、磁気記憶装置は大略ハウジング１３からなる。ハウジング１３内には、モータ１４、ハブ１５、複数の磁気記録媒体１６、複数の記録再生ヘッド１７、複数のサスペンション１８、複数のアーム１９及びアクチュエータユニット２０が設けられている。磁気記録媒体１６は、モータ１４により回転されるハブ１５に取り付けられている。記録再生ヘッド１７は、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッド等の再生ヘッドと、インダクティブヘッド等の記録ヘッドとからなる。各記録再生ヘッド１７は、対応するアーム１９の先端にサスペンション１８を介して取り付けられている。アーム１９はアクチュエータユニット２０により駆動される。この磁気記憶装置の基本構成自体は周知であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。
磁気記憶装置の本実施例は、磁気記録媒体１６に特徴がある。各磁気記録媒体１６は、図１、図２及び図７〜図９と共に説明した、上記磁気記録媒体の第１実施例〜第５実施例のいずれかの構造を有する。勿論、磁気記録媒体１６の数は３枚に限定されず、１枚でも、２枚又は４枚以上であっても良い。
磁気記憶装置の基本構成は、図１４及び図１５に示すものに限定されるものではない。又、本発明で用いる磁気記録媒体は、磁気ディスクに限定されない。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明になる磁気記録媒体の第１実施例の要部を示す断面図、
図２は本発明になる磁気記録媒体の第２実施例の要部を示す断面図、
図３はＳｉ基板上に形成された膜厚１０ｎｍの単一のＣｏＰｔ層の面内磁気特性を示す図、
図４は膜厚が０．８ｎｍのＲｕ層で分離された２つのＣｏＰｔ層の面内磁気特性を示す図、
図５は膜厚が１．４ｎｍのＲｕ層で分離された２つのＣｏＰｔ層の面内磁気特性を示す図、
図６は膜厚が０．８ｎｍのＲｕ層で分離された２つのＣｏＣｒＰｔ層の面内磁気特性を示す図、
図７は本発明になる磁気記録媒体の第３実施例の要部を示す断面図、
図８は本発明になる磁気記録媒体の第４実施例の要部を示す断面図、
図９は本発明になる磁気記録媒体の第５実施例の要部を示す断面図、
図１０は第３実施例のヒステリーシスループを示す図、
図１１は第４実施例のヒステリーシスループを示す図、
図１２は第５実施例のヒステリーシスループを示す図、
図１３は第３実施例〜第５実施例の電磁変換特性を示す図、
図１４は本発明になる磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図、
図１５は磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図である。

Claims (9)

1. 強磁性材料からなる中間層と、
   該中間層上に設けられた非磁性結合層と、
   該非磁性結合層上に設けられた磁性層とを備え、
   該中間層は、該磁性層と独立に磁化反転し、無磁場中では磁化方向が該磁性層とは反平行となるフェリ結合層として機能することを特徴とする、磁気記録媒体。
2. 前記中間層は、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａを含むｈｃｐ構造を有するＣｏ系合金のグループから選択された材料からなることを特徴とする、請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
3. 前記中間層のＣｒ組成は１０ａｔ％以上で２０ａｔ％以下、Ｔａ組成は０．５ａｔ％以上で１０ａｔ％以下、Ｐｔ組成は１０ａｔ％以下であることを特徴とする、請求の範囲第２項記載の磁気記録媒体。
4. 前記非磁性結合層は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｃｒ又はこれらの合金からなるグループから選択された材料からなることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
5. 前記磁性層は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金、及びＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなるグループから選択された材料からなり、Ｍ＝Ｂ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ又はこれらの合金であることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
6. 前記非磁性結合層は、前記強磁性中間層と前記磁性層の両方に直接接触していることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
7. 前記強磁性中間層の下に設けられた下地層と、
   前記下地層の下に設けられた基板とを更に備え、
   該基板の表面はテクスチュア処理又は酸化処理を施されていることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
8. 前記強磁性中間層の下に設けられた下地層と、
   前記下地層の下に設けられた基板とを更に備え、
   該基板の表面には配向調整層が設けられていることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
9. 請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項記載の磁気記録媒体を少なくとも１つ備えたことを特徴とする、磁気記憶装置。

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