WO2006106628A1

WO2006106628A1 - 磁気記録媒体用基板及び垂直磁気記録媒体

Info

Publication number: WO2006106628A1
Application number: PCT/JP2006/306148
Authority: WO
Inventors: Teiichiro Umezawa; Yoshiaki Sonobe; Kong Kim
Original assignee: Hoya Corporation
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2006-10-12
Also published as: JP5043155B2; JP2010231881A; US7955723B2; US20100203358A1

Abstract

　非磁性層を介して積層され互いに反平行結合している一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体において、高記録面密度の情報記録及び再生を行う場合においても、スパイクノイズ及び媒体ノイズを確実に抑制することができるようにする。　非磁性材料からなる基板上に、少なくとも一対の軟磁性層を非磁性層を介して積層させて形成し、一対の軟磁性層を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有しているようにして、磁壁が形成されることを抑制する。

Description

明細書

磁気記録媒体用基板及び垂直磁気記録媒体

技術分野

[0001] 本発明は、垂直磁気記録方式 HDD (ハードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体を構成する磁気記録媒体用基板に関する。

[0002] また、本発明は、垂直磁気記録方式 HDD (ハードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体に関する。

背景技術

[0003] 近年、情報化社会の高度化に伴って種々の情報処理装置が提案されており、また、これら情報処理装置において使用される情報記録装置が提案されている。そして、このような情報記録装置においては、情報処理装置の小型化、高性能化のために、情報記録容量の大量化、記録密度の高密度化が求められている。

[0004] このような情報記録装置として、 HDD (ハードディスクドライブ）に代表される磁気記録媒体を記録媒体として使用する磁気記録装置においては、 2. 5インチ径磁気ディスクにおいて、 1枚あたり 30GB (ギガバイト）を超える情報記録容量が求められるようになってきている。

[0005] 磁気記録媒体における情報記録容量の向上を図るためには、磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に対して情報信号の記録再生を行う磁気ヘッドとの双方の性能向上が必要である。磁気記録媒体において、前述の要求に応えるためには、 1平方ィンチあたり 60ギガビット（60GbitZinch²)を超える情報記録面密度を実現することが必要である。

[0006] ところで、現在広く使用されている磁気記録装置においては、磁気記録媒体として、いわゆる面内磁気記録方式 (長手磁気記録方式、水平磁気記録方式）の磁気記録層を備えたものが使用されている。この面内磁気記録方式においては、磁気記録層における磁化方向は、磁気記録媒体の主面部に略々平行な方向となる。

[0007] 面内磁気記録方式において、磁気記録層における結晶粒を小さくして、 1平方インチあたり 60ギガビットのような高記録面密度で情報記録を行おうとしても、隣接する結晶粒間の反磁界の影響が大きくなり、良好な記録が行えない虞れがある。また、磁気記録層における結晶粒を小さくする場合には、磁気記録層の厚さを薄くしなければならないので、熱磁気余効による熱揺らぎ障害が発生し易くなるという問題がある。熱揺らぎ障害が顕著になると、記録磁化が時間経過とともに減衰し、ついには記録された情報を正常に再生することができなくなってしまう。

[0008] そのため、近年、磁気記録媒体において、面内磁気記録方式に代えて、垂直磁気記録方式を採用することが提案されている。垂直磁気記録方式においては、記録面密度を高くしても、熱揺らぎ障害に対する耐性が高い。したがって、垂直磁気記録方式は、高記録面密度の情報記録を達成するのに好ましい記録再生方式である。

[0009] 磁気記録媒体において、面内磁気記録方式に代えて垂直磁気記録方式を採用するためには、磁気記録層の構成について、大幅な変更が必要である。すなわち、垂直磁気記録方式を採用した垂直磁気記録媒体にぉレ、ては、硬磁性層である磁気記録層の磁化容易軸を、磁気記録媒体の主面に対する垂直方向（法線方向）に配向させる必要がある。例えば、磁気記録層をコバルト（Co)系強磁性材料を用いて形成する場合には、磁気記録層の磁化容易軸は、コバルトの六方細密充填 (hep)結晶構造における c軸となる。したがって、この場合には、コバルトの結晶構造の c軸を磁気記録媒体の主面に対する垂直方向に配向させる必要がある。

[0010] そして、このような垂直磁気記録媒体においては、非磁性基板上に軟磁性体や強磁性微結晶からなる軟磁性層を備え、この軟磁性層上に硬磁性体からなる磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録媒体が提案されている。この軟磁性層は、磁気ヘッドから発せられ磁気記録層を垂直に透過した磁束、あるいは、磁気記録層から垂直に発せられた磁束を、磁気ヘッドに至る磁路に導く機能を有している。すなわち、このような二層型垂直磁気記録媒体においては、磁気記録時において、磁気ヘッド、磁気記録層及び軟磁性層間に、好適な磁気回路を形成することができ、鏡像効果に基づき、軟磁性層が磁気記録を補助する作用を得ることができる。したがつて、非磁性基板と磁気記録層との間に軟磁性層を設けることは、垂直磁気記録媒体として好ましい構成であると考えられる。

[0011] ところで、垂直磁気記録媒体においては、従来より、ノイズの低減が課題となっており、非磁性基板と磁気記録層との間に軟磁性層を有する垂直磁気記録媒体にぉレヽても、ノイズの低減が不可欠である。このノイズは、磁気記録層と軟磁性層との双方から発生しており、特に、軟磁性層力発生するスパイク状のノイズ (スパイクノイズ）と、媒体ノイズとが問題となってレ、る。

[0012] そこで、従来、このようなノイズの低減を図るための提案がなされている。例えば、特許文献 1には、非磁性基板と磁気記録層との間に、非磁性層を介して積層された一対の同一膜厚の強磁性膜力なる裏打磁性層を設けた垂直磁気記録媒体が記載されている。

[0013] この垂直磁気記録媒体においては、裏打磁性層の一対の強磁性膜は、互いに反平行結合しており、特許文献 1によれば、裏打磁性層中の磁壁から生ずる漏れ磁束が磁気ヘッドに流入することが防止されるとともに、裏打磁性層中の磁壁が容易に移動しないように固定されることによって、裏打磁性層に起因する媒体ノイズが低減されるとしている。

[0014] また、特許文献 2には、非磁性基板と磁気記録層との間に軟磁性下地層を設けた垂直磁気記録媒体が記載されている。この軟磁性下地層は、第 1の軟磁性層と、少なくとも反強磁性層を含む磁区制御層と、第 2の軟磁性層とからなつている。この垂直磁気記録媒体においては、第 1の軟磁性層の厚み dl及び第 2の軟磁性層の厚み d2の比（dl/d2)力 0. 3以上、 1 · 5以下となっている。

[0015] この垂直磁気記録媒体においては、垂直磁気記録ディスクとして構成した場合において、非磁性基板の半径方向に磁界を印加すると、軟磁性下地層が反強磁性層を含む磁区制御層を有しているため、軟磁性下地層の磁化曲線が磁界方向にシフトする。この磁化曲線から求まる軟磁性下地層の保磁力 Heが交換バイアス磁界 (シフト量) Hexより小さくなつていることにより、ゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らなくなり、すなわち、磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しなくなる。

[0016] そして、特許文献 2によれば、磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しなくなることにより、軟磁性下地層には、非磁性基板の半径方向を磁化容易軸とする一軸磁気異方性と磁界の向きを磁化容易方向とする一方向磁気異方性とが生じて、この軟磁性下地層中の磁壁が非磁性基板の端部側に追レ、やられて疑似単磁区状態となるために、データ領域におけるスパイクノイズの発生が抑制されるとしている。

[0017] さらに、非特許文献 1には、非磁性基板と磁気記録層との間に、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を設けた垂直磁気記録媒体が記載されている。この垂直磁気記録媒体においては、一対の軟磁性層は、互いに反平行結合している。この非特許文献 1によれば、各軟磁性層の厚さが等しいときにはスパイクノイズが抑制される力各軟磁性層の厚さの差が大きくなると、スパイクノイズが発生するとしている。

[0018] 特許文献 1 :特開 2001— 331920公報

特許文献 2：特開 2004— 348849公報

非特許文献 1：第 28回日本応用磁気学会学術講演概要集 (2004) p.612〜p.613 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0019] ところで、近年の記録媒体においては、情報記録面密度として、 1平方インチあたり

100Gビット（100Gbit/inch²)以上が求められるようになりつつある。このような高記録面密度において良好に情報記録及び再生が行える垂直磁気記録媒体を実現するには、スパイクノイズ及び媒体ノイズのより一層の抑制が必要となる。

[0020] 前述の非特許文献 1に記載されてレ、るように、垂直磁気記録媒体にぉレ、て、非磁性基板と磁気記録層との間に、非磁性層を介して積層され互いに反平行結合している一対の軟磁性層を設け、各軟磁性層の厚さを等しくした場合には、確かにスパイクノイズは抑制される。しかし、この場合には、軟磁性層において、磁区が不連続となり、磁壁が形成されることが光学的な観察力確認され、媒体ノイズがあがっていると思われる。

[0021] このような垂直磁気記録媒体において、 1平方インチあたり 100Gビット以上というような高記録面密度の情報記録及び再生を行おうとする場合には、軟磁性層において磁壁が形成されていると、この磁壁がノイズ発生の原因となる虞れがある。

[0022] そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、その目的は、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体にぉレ、て、高記録面密度の情報記録及び再生を行う場合においても、媒体ノイズを確実に抑制することができる垂直磁気記録媒体を提供することにあり、また、このような垂直磁気記録媒体を構成することができる磁気記録媒体用基板を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0023] 本発明者は、前記課題を解決すべく研究を進めた結果、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体において、各軟磁性層の厚さの差を適切な値とすることにより、磁壁が形成されないようにして、媒体ノイズの発生原因を解消することができるとの知見を得るに至った。

[0024] 通常、垂直磁気記録媒体におけるスパイクノイズは、軟磁性層起因のノイズであり、低周波領域で見える。これは磁壁の移動によるもので、バルクハウゼンノイズとも言われている。一方、媒体ノイズは、高周波領域に生じるノイズで、磁性粒の半径やサイズ分布により生ずる。軟磁性層膜厚が等しい AFC軟磁性層は、磁壁が OSAで観測される。非特許文献 1では、 AFC+AFM (反強磁性カップリング)軟磁性層の構成によって、磁壁を固定することによってスパイクノイズを抑えている。一方、本発明における軟磁性層は、 AFM層がなくても磁壁をなくすのでスパイクノイズを低減できる。つまり、通常は AFC構成だけでは完全にはスパイクノイズは消えなレ、が、本発明のように非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層が磁気的ヒステリンスを有していると、磁壁をなくし、スパイクノイズを完全に消すことができる。また、磁壁がなくなることに伴い、媒体ノイズをも消すことができる。

[0025] 本発明においては、磁気的ヒステリシスによって、磁気的エネルギー、磁壁を抑制していると考えられる。このため、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層が磁気的ヒステリシスを有していればよいので、一対の軟磁性層それぞれが同質の磁気特性ではなくともよい。また、同質でない磁気特性を有する一対の軟磁性層の膜厚を同じ厚さにすることによって、磁気的ヒステリシスを有するようにすることもできる。さらに、軟磁性層は、一対でなく複数の層で構成してもよい。また、軟磁性層の AFC構造において、軟磁性層の上下の磁化を打ち消すためには、 Msと膜厚との積（ = Ms ' t)が上下で同じになることが重要である。つまり、下層の軟磁性層の Msを大きくして薄くし、一方、上層の軟磁性層の Msを下げて厚くするようにしてもよい。

[0026] すなわち、本発明は、以下の構成のいずれか一を備えるものである。 [0027] 〔構成 1〕

非磁性材料からなる基板上に下地層を有する磁気記録媒体用基板であって、下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、磁気的ヒステリシスを有することを特徴とするものである。

[0028] 〔構成 2〕

構成 1を有する磁気記録媒体用基板において、一対の軟磁性層は、互いに実質的に同一な磁気特性で形成されており、一方の層の膜厚が、他方の層の膜厚に対して異なっており、これらの膜厚の差が 10nm以下であることを特徴とするものである。

[0029] 〔構成 3〕

構成 1、または、構成 2を有する磁気記録媒体用基板において、軟磁性層が互いに磁気的に反平行結合していることを特徴とするものである。

[0030] 〔構成 4〕

非磁性材料力なる基板上に下地層と記録層とを有する垂直磁気記録媒体であつて、下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、磁気的ヒステリシスを有することを特徴とするものである。

[0031] 〔構成 5〕

構成 4を有する垂直磁気記録媒体において、一対の軟磁性層は、互いに実質的に同一な磁気特性で形成されており、それぞれの膜厚が、互いに異なっていることを特徴とするものである。

[0032] 〔構成 6〕

構成 5を有する垂直磁気記録媒体において、一対の軟磁性層の膜厚の差は、 10η m以下であることを特徴とするものである。

[0033] 〔構成 7〕

構成 4乃至構成 6のレ、ずれか一を有する垂直磁気記録媒体にぉレ、て、一対の軟磁性層は、アモルファスであることを特徴とするものである。

発明の効果

[0034] 本発明に係る磁気記録媒体用基板及び垂直磁気記録媒体は、非磁性材料からなる基板上に、少なくとも非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み磁気的ヒステリシスを有する下地層を有しているので、下地層中に磁壁が形成されることを防止し、媒体ノイズの発生を抑制することができる。

[0035] また、本発明に係る磁気記録媒体用基板及び垂直磁気記録媒体においては、一対の軟磁性層が互いに実質的に同一な磁気特性で形成され、それぞれの膜厚が互いに異なっていることによって、各軟磁性層中に磁壁が形成されることを良好に防止し、媒体ノイズの発生を抑制することができる。

[0036] さらに、本発明に係る磁気記録媒体用基板及び垂直磁気記録媒体においては、一対の軟磁性層の膜厚の差が 10nm以下であることによって、軟磁性層におけるスパイクノイズの発生を防止することができる。

[0037] そして、本発明に係る垂直磁気記録媒体にぉレ、ては、磁気ヘッド、磁気記録層及び軟磁性層間に好適な磁気回路が形成され、高記録面密度の情報記録及び再生を行うこと力 Sできる。

[0038] すなわち、本発明は、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を非磁性基板と磁気記録層との間に設けた垂直磁気記録媒体において、高記録面密度の情報記録及び再生を行う場合においても、媒体ノイズを確実に抑制することができる垂直磁気記録媒体を提供することができ、また、このような垂直磁気記録媒体を構成することができる磁気記録媒体用基板を提供することができ、垂直磁気記録媒体おける高記録面密度化に資することができるものである。

図面の簡単な説明

[0039] [図 1]本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成を示す断面図である。

[図 2]本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層の磁気特性を示すグラフ（ヒステリシス曲泉）である。

[図 3]本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層における磁壁の状態を示す平面図である。

符号の説明

[0040] 1 基板

2 第 1の軟磁性層

3 第 2の軟磁性層 4 垂直磁気記録層

5 非磁性層

発明を実施するための最良の形態

[0041] 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

[0042] 本発明に係る垂直磁気記録媒体は、例えば、 HDD (ハードディスクドライブ）等に搭載される磁気ディスクとして構成され、垂直磁気記録方式によって高密度の情報信号記録及び再生を行うことができる記録媒体である。

[0043] なお、磁気ディスクとして構成された本発明に係る垂直磁気記録媒体は、例えば、 0. 85インチ（inch)、 1. 0インチ、 1. 8インチ、 2· 5インチ、 3. 5インチなどの所定の直径となされて作製される。

[0044] 図 1は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成を示す断面図である。

[0045] この垂直磁気記録媒体は、図 1に示すように、非磁性材料からなる基板 1上に、下地層と、この下地層より上層に、垂直磁気記録層 4が形成されて構成されている。下地層は、少なくとも、対をなす第 1及び第 2の軟磁性層 2， 3を含んで形成されている。そして、各軟磁性層 2, 3間には、非磁性層 5が形成されている。すなわち、第 1及び第 2の軟磁性層 2， 3は、非磁性層 5を介して、互いに積層された状態となっている。また、上層側の第 2の軟磁性層 3と垂直磁気記録層 4との間には、非磁性下地層 6が形成されている。この非磁性下地層 6は、垂直磁気記録層 4の結晶制御のための層である。

[0046] この垂直磁気記録媒体において、第 1の軟磁性層 2から、非磁性層 5及び第 2の軟磁性層 3までが下地層であり、この下地層と非磁性下地層 6と基板 1とが磁気記録媒体用基板である。そして、この磁気記録媒体用基板上に垂直磁気記録層 4及びこの垂直磁気記録層 4より上層の膜を形成したものが垂直磁気記録媒体となる。

[0047] なお、この磁気記録媒体用基板の下地層においては、軟磁性層は、第 1及び第 2 の軟磁性層 2， 3に限定されず、さらに、第 3以降の軟磁性層を含んでいることとしてあよい。

[0048] 基板 1としては、アモルファスを含むガラスからなるガラス基板を使用することができる。この基板 1をなすガラス材料としては、アルミノシリケートガラスを化学強化した化学強化ガラスが好ましい。

[0049] この基板 1上には、付着層 7を介して、第 1の軟磁性層 2が形成されている。この第 1 の軟磁性層 2の膜厚は、 40nm乃至 50nm程度である。付着層 7は、第 1の軟磁性層 2の基板 1に対する密着力を補強するための層であり、第 1の軟磁性層 2の基板 1に対する密着力が充分に確保されていれば、必ずしも設けることを要しない。

[0050] なお、軟磁性層の膜厚は、軟磁性層をスパッタする際の放電電力や放電時間を変えることによって変えることができる。

[0051] 第 1の軟磁性層 2は、アモルファスを含むガラスからなる基板 1に対する密着力を確保するためには、アモルファス材料からなることが好ましい。また、この第 1の軟磁性層 2は、好ましい軟磁気特性を備える材料からなることが望ましぐ例えば、コバルト（ Co)系軟磁性材料からなることが望ましい。コバルト (Co)系軟磁性材料のなかでも、コバルトジルコニウム（Co— Zr)系合金、コバルトタンタルジルコニウム（Co— Ta— Zr)系合金、コバルト—ニオブ—ジルコニウム（Co— Nb— Zr)系合金などの材料が第 1の軟磁性層 2をなす材料として特に好ましい。

[0052] なお、付着層 7を設ける場合には、この密着層 2も、アモルファスを含むガラスからなる基板 1及びアモルファス材料からなる第 1の軟磁性層 2に対する密着力を確保するために、例えば、クロム一チタン（Cr—Ti)系合金などのアモルファス材料からなることが好ましい。この付着層 7の膜厚は、 20nm程度である。

[0053] 第 1の軟磁性層 2上には、非磁性層 5が形成されている。この非磁性層 5は、ルテニゥム (Ru)の如き非磁性材料により、 0· 7nm乃至 0· 9nm程度の膜厚を有して形成されている。

[0054] 非磁性層 5上には、第 2の軟磁性層 3が形成されている。この第 2の軟磁性層 3は、第 1の軟磁性層 2と同様の層として形成することができる。すなわち、この第 2の軟磁性層 3は、アモルファス材料からなることが好ましい。また、この第 2の軟磁性層 3は、好ましい軟磁気特性を備える材料からなることが望ましぐ例えば、コバルト（Co)系軟磁性材料からなることが望ましい。コバルト（Co)系軟磁性材料のなかでも、コバノレト—ジルコニウム（Co_Zr)系合金、コバルト—タンタル—ジルコニウム（Co_Ta_Z r)系合金、コバルトニオブジルコニウム（Co— Nb Zr)系合金などの材料が第 2の軟磁性層 3をなす材料として特に好ましい。

[0055] この第 2の軟磁性層 3と第 1の軟磁性層 2とは、互いの間に非磁性層 5が存在していることによって、互いに磁気的に反平行結合している。そして、この第 2の軟磁性層 3 の膜厚は、第 1の軟磁性層 2と同様に、 40nm乃至 50nm程度である。ただし、これら第 1及び第 2の軟磁性層 2， 3の膜厚は、後述するように、各軟磁性層 2, 3を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有するようにするため、互いに異なっており、互いの膜厚の差は、 10nm以下となっている。

[0056] この第 2の軟磁性層 3上には、非磁性下地層 6を介して、垂直磁気記録層 4が形成されている。非磁性下地層 6は、タンタル (Ta)などによって形成され、膜厚は、 2nm 程度である。垂直磁気記録層 4は、コバルト—白金（Co_Pt)系合金の如き、六方細密充填 (hep)結晶構造の硬磁性材料からなり、クロム（Cr)や二酸化シリコン (Si〇 )

2 等の非磁性材料を含有することにより、ダラ二ユラ一磁性層として形成されている。すなわち、この垂直磁気記録層 4においては、磁性粒 (磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒間に、クロム（Cr)や二酸化シリコン（Si O )等の非磁性材料が析出している。この垂直磁気記録層 4は、膜厚が 15nm程度

2

であり、ェピタキシャル成長（ヘテロェピタキシャル成長）によって形成される。

[0057] なお、本発明において、垂直磁気記録層 4を構成する磁性材料としては、硬磁性体材料であれば特に限定されないが、前述したように、この垂直磁気記録層 4は、グラニユラ一磁性層、特にコバルト（Co)系強磁性材料を含むダラ二ユラ一磁性層であることが好ましい。コバルト（Co)系の強磁性材料は、六方細密充填 (hep)結晶構造の c軸方向に磁気異方性を備えるので、垂直磁気記録層 4においては、この c軸が基板面に対して垂直配向するように制御される。一方、六方細密充填 (hep)結晶構造を有する材料において、 c軸の垂直配向が促進されれば促進されるほど、磁性粒 (磁性グレイン）間の交換相互作用を遮断、または、抑制するための非磁性の粒界部の形成が阻害されてしまうという問題がある。コバノレト（Co)系強磁性材料を含むダラ二ユラ一磁性層においては、このような阻害要因を緩和して積極的に非磁性粒界部を形成させることができるので、垂直磁気記録層 4を構成する磁性材料として好適である。

[0058] 垂直磁気記録層 4上には、保護層 8が形成されている。この保護層 8は、水素化力一ボンなどからなり、膜厚は 5nm程度である。この保護層 8は、図示しない磁気ヘッドの衝撃から、この垂直磁気記録媒体を防護するための層である。

[0059] また、この保護層 8上には、潤滑層 9が形成されている。この潤滑層 9は、パーフルォロポリエーテル（PFPE)などからなり、膜厚は lnm程度である。この潤滑層 9は、図示しない磁気ヘッドの衝撃を緩和するための層である。

[0060] ところで、第 1及び第 2の軟磁性層 2, 3は、基板 1と垂直磁気記録層 4との間に位置して形成されている。この垂直磁気記録媒体においては、これら軟磁性層 2, 3が設けられてレ、ることにより、いわゆる二層型垂直磁気記録媒体となっている。したがって、この垂直磁気記録媒体においては、磁気記録時において、図示しない磁気ヘッド、垂直磁気記録層 4及び各軟磁性層 2, 3間に、好適な磁気回路を形成することができ、鏡像効果に基づき、各軟磁性層 2, 3が磁気記録を補助する作用を得ることができる。

[0061] 互いに磁気的に反平行結合している各軟磁性層 2, 3は、互いに実質的に同一な磁気特性で形成されており、互いに膜厚が異なることによって、各軟磁性層 2, 3を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有している。なお、第 3以降の軟磁性層が存在する場合には、これら全ての軟磁性層を統合した磁気特性が磁気的ヒステリシスを有しているようにする。

[0062] 図 2は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層の磁気特性を示すグラフ（ヒステリシス曲,線）である。

[0063] これら軟磁性層 2, 3に所定の方向に磁界を印加すると、各軟磁性層 2， 3の磁化曲線が磁界方向にシフトする。そして、この磁化曲線から求まる各軟磁性層 2, 3の保磁力 Heが交換バイアス磁界（シフト量) Hexより小さくなつていることにより、ゼロ磁界において磁化が唯一の値を取らなくなる。すなわち、図 2に示すように、磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しなくなる。

[0064] 図 3は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の軟磁性層における磁壁の状態を示す平面図である。 [0065] 図 3は、カー（Kerr)効果を利用した測定装置、例えば、 OSA (Optical Surface Anal yzer)で、光学的に軟磁性層を観測した結果である。 OSAは、磁化方向が変化していると、光の偏光角が変化することを利用した装置であり、スパイクノイズ、媒体ノイズ

[0066] ここでは、 SMOKE (Surface Magnet Optical Kerr Effect：表面磁気光学 Kerr効果 )を利用して磁化の反転を調べる〇SA(Optical Surface Analyzer)により、媒体表面の磁化方向の分布を観察した。

[0067] これら軟磁性層 2, 3がこのような磁気特性を有していることにより、これら軟磁性層 2 , 3の交換バイアス磁界（シフト量) Hexが上昇し、これら軟磁性層 2, 3においては、図 3中の（a)に示すように、垂直磁気記録媒体の略々全面に亘つて連続した磁区が形成され、磁壁が形成されない状態となる。なお、図 3中の（b)は、軟磁性層において磁区が不連続となり、磁壁が形成されてレ、る状態を示してレ、る。

[0068] 各軟磁性層 2, 3の膜厚は、それぞれ 40nm乃至 50nm程度、あるいは、より薄くすることが好ましぐこれら膜厚の差は、 lOnm以下であることが好ましい。なお、各軟磁性層 2, 3は、いずれを他方の軟磁性層より厚くしてもよい。

実施例

[0069] 以下、本発明の実施例について、比較例を挙げつつ、詳細に説明する。

[0070] この実施例においては、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスにより円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに、研肖 I」、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性の基板を得た。

[0071] この基板の主面部の表面粗さを原子間力顕微鏡 (AFM)によって測定したところ、 Rmaxが 4. 8nm、 Raが 0. 42nmという平滑な表面开状であった。なお、 Rmax及び R aの表記は、日本工業規格 (JISB0601)にしたがっている。

[0072] このようにして得られたディスク基板上に、真空引きを行なった成膜装置を用いて、 DCマグネトロンスパッタリング法にて、アルゴンガス (Ar)雰囲気中で、付着層 7、第 1 の軟磁性層 2、非磁性層 5、第 2の軟磁性層 3、非磁性下地層 6を順次成膜した。ァノレゴンガスの圧力は 4· 5mTorrとした。

[0073] 付着層 7は、膜厚 20nmのクロム（Cr)系アモルファス層となるように成膜した。具体的には、この付着層 7は、アモルファスのクロム一チタン（Cr—Ti)合金ターゲットを用レ、て成膜した。

[0074] 第 1の軟磁性層 2は、アモルファス（非晶質）のコバルトタンタルジルコニウム（C o-Ta-Zr) (Co : 88at%、 Ta : 7at%、 Zr: 5at%、）の合金層となるように、コバルト —ジルコニウム一タンタル合金ターゲットを用いて成膜した。このコバルト一ジルコ二ゥムータンタル合金は、軟磁気特性を示す軟磁性体である。

[0075] この第 1の軟磁性層 2は、膜厚 45nm (実施例 1)、膜厚 50nm (実施例 2)、膜厚 50 nm (実施例 3)、膜厚 55nm (実施例 4)の 4種類の膜厚のものを作成した。

[0076] 次に、非磁性層 5を、膜厚 0. 7乃至 0. 9nmの非磁性で六方細密充填 (hep)結晶構造のルテニウム (Ru)金属層となるように、ルテニウム金属ターゲットを用いて成膜した。

[0077] 第 2の軟磁性層 3は、第 1の軟磁性層 2と同様に、アモルファス（非晶質）のコバルト —タンタル一ジルコニウム（Co— Ta— Zr) (Co： 88at%、 Ta： 7at%、 Zr： 5at%、）の合金層となるように、コバルトジルコニウムタンタル合金ターゲットを用いて成膜した。

[0078] この第 2の軟磁性層 3は、膜厚 50nm (実施例 1)、膜厚 45nm (実施例 2)、膜厚 55 nm (実施例 3)、膜厚 50nm (実施例 4)の 4種類の膜厚のものを作成した。したがって、第 1の軟磁性層 2の膜厚 (T1)と第 2の軟磁性層 3の膜厚 (T2)との差（ I T1 T2 I )は、実施例 1乃至実施例 4において、いずれも 5nmとした。

[0079] 次に、非磁性下地層 6を、膜厚 2nmの非磁性のタンタル (Ta)金属層となるように、タンタル金属ターゲットを用いて成膜した。

[0080] このように非磁性下地層 6までが成膜された磁気記録媒体用基板の一部を分取し、原子間力顕微鏡 (AFM)により、表面粗さを測定したところ、平滑な表面形状であつた。また、これら各実施例の磁気記録媒体用基板の磁気特性を測定したところ、好適な軟磁性特性を示していることが確認された。さらに、各実施例の磁気記録媒体用基板について径方向に磁界を印加して、磁化曲線のヒステリシスを測定したところ、ヒステリシスが確認された。また、印加磁界を除去したときに残留磁化があることも確認された。そして、各実施例の磁気記録媒体用基板においては、略々全面に亘つて連続した磁区が形成され、磁壁が形成されていないことが確認された。

[0081] 次に、各磁気記録媒体用基板上に垂直磁気記録層 4を成膜した。すなわち、膜厚

15nmの六方細密充填 (hep)結晶構造からなる垂直磁気記録層 4が形成されるように、コバルト—クロム—白金—二酸化シリコン（Co_Cr_Pt_ (SiO ) )系合金（（Co

2

： 64at%、 Cr: 16at%、 Pt : 20at%)： 92mol% - SiO ： 8mol%)からなる硬磁性体の

2

ターゲットを用いて成膜した。この垂直磁気記録層 4をなす材料は、合金ダラ二ユラ一材料である。

[0082] なお、少なくとも垂直磁気記録層 4の成膜においては、アルゴンガスの圧力は 10m Torr以上とすることが好ましい。

[0083] 次に、アルゴン (Ar)に水素を 30%含有させた混合ガスを用いて、カーボンターグットをスパッタリングすることにより、膜厚 5nmの水素化カーボン (水素化炭素）からなる保護層 8を形成した。この保護層 8は、水素化カーボンからなることで、充分な膜硬度を有し、磁気ヘッドからの衝撃に対して垂直磁気記録層 4を防護することができる。

[0084] そして、この保護層 8上に、ディップコート法により、パーフルォロポリエーテル（PF PE)からなる潤滑層 9を形成した。この潤滑層 9の膜厚は lnmである。

[0085] 以上の製造工程により、磁気ディスクとしての垂直磁気記録媒体が作製された。

[0086] これら実施例の垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層 4に対する情報記録再生を行う際に、スパイクノイズ及び媒体ノイズの発生しない良好な特性を有することが確 p' c! "れ /こ。

[0087] 〔比較例〕

この比較例においては、前述の実施例と同様の材料及び工程を用いて磁気記録媒体用基板及び垂直磁気記録媒体を作成したが、第 1及び第 2の軟磁性層 2, 3の膜厚は互いに等しくした。これら軟磁性層 2, 3の膜厚は、それぞれ 40nm (比較例 1) 、 50nm (比較例 2)、 60nm (比較例 3)、 75nm (比較例 4)とした。

[0088] これら各比較例にぉレ、て、非磁性下地層 6までを成膜した磁気記録媒体用基板の磁気特性を測定したところ、好適な軟磁性特性を示していることが確認された。しかし、各比較例について径方向に磁界を印加して、磁化曲線のヒステリシスを測定したところ、印加磁界を除去したときにゼロ磁界となり、ヒステリシスを有していないことが確認された。そして、各比較例においては、磁区が不連続となり、磁壁が形成されていることが確認された。

[0089] これら各比較例の磁気記録媒体用基板において、前述の実施例と同様の垂直磁気記録層 4を成膜し、保護層 8及び潤滑層 9を形成して、垂直磁気記録媒体を作成した。

[0090] これら比較例の垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層 4に対する情報記録再生を行う際に、スパイクノイズ及び媒体ノイズが発生し、前述の各実施例の垂直磁気記録媒体よりも特性が劣ることが確認された。

産業上の利用可能性

[0091] 本発明は、垂直磁気記録方式 HDD (ハードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体を構成する磁気記録媒体用基板に利用される。

[0092] また、本発明は、垂直磁気記録方式 HDD (ノヽードディスクドライブ）等に搭載される垂直磁気記録媒体に利用される。

Claims

請求の範囲

[1] 非磁性材料からなる基板上に、下地層を有する磁気記録媒体用基板であって、前記下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、磁気的ヒステリシスを有する

ことを特徴とする磁気記録媒体用基板。

[2] 前記一対の軟磁性層は、互いに実質的に同一な磁気特性で形成されており、一方の層の膜厚が、他方の層の膜厚に対して異なっており、これらの膜厚の差が lOnm 以下である

ことを特徴とする請求項 1記載の磁気記録媒体用基板。

[3] 前記軟磁性層が互いに磁気的に反平行結合している

ことを特徴とする請求項 1、または、請求項 2記載の磁気記録媒体用基板。

[4] 非磁性材料からなる基板上に、下地層と記録層とを有する垂直磁気記録媒体であつて、

前記下地層は、少なくとも、非磁性層を介して積層された一対の軟磁性層を含み、磁気的ヒステリシスを有する

ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。

[5] 前記一対の軟磁性層は、互いに実質的に同一な磁気特性で形成されており、それぞれの膜厚が、互いに異なっている

ことを特徴とする請求項 4記載の垂直磁気記録媒体。

[6] 前記一対の軟磁性層の膜厚の差は、 lOnm以下である

ことを特徴とする請求項 5記載の垂直磁気記録媒体。

[7] 前記一対の軟磁性層は、アモルファスである

ことを特徴とする請求項 4乃至請求項 6のいずれか一に記載の垂直磁気記録媒体