WO2007129687A1

WO2007129687A1 - 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置

Info

Publication number: WO2007129687A1
Application number: PCT/JP2007/059462
Authority: WO
Inventors: Migaku Takahashi; Shin Saito; Tomoyuki Maeda; Akihiko Takeo; Yuzo Sasaki; Ryuji Sakaguchi
Original assignee: Tohoku University; Kabushiki Kaisha Toshiba; Showa Denko K.K.
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2007-11-15
Also published as: JPWO2007129687A1; CN101438345B; JP5061307B2; TW200818144A; US20090147401A1; CN101438345A

Abstract

　垂直磁気記録層の粒径の微細化と垂直配向性を両立することで、高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置が提供される。そのような磁気記録媒体は、非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記中間層の少なくとも1層を、ｆｃｃ構造を有する元素とbcc構造、またはｈｃｐ構造を有する元素の合金材料から構成し、かつ、（１１１）配向する結晶構造と、ｆｃｃ構造とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の混合による層状不整格子（積層欠陥）を併せもつ構造とする。また、中間層の少なくとも1層を、Ｐｔ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，およびCoからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とするｆｃｃ構造を有する合金と、ｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造を有する元素の合金材料から構成する。

Description

明細書

磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置

技術分野

[0001] 本発明は、磁気記録媒体、その製造方法、およびこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。

本願 ίま、 2006年 5月 8曰〖こ曰本【こ出願された特願 2006— 129335号及び 2007 年 1月 23日に日本に出願された特願 2007— 013026号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 近年、磁気ディスク装置、可撓性ディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に MRへッド、および PRML技術の導入以来、面記録密度の上昇はさらに激しさを増し、近年ではさらに GMRヘッド、 TuMRヘッドなども導入され 1年に約 100%ものペースで増加を続けている。

[0003] このように、磁気記録媒体につ!、ては今後更に高記録密度化を達成することが要求されており、そのために磁気記録層の高保磁力化と高信号対雑音比（SZN比）、高分解能を達成することが要求されている。これまで広く用いられてきた長手磁気記録方式においては、線記録密度が高まるにつれて、磁化の遷移領域の隣接する記録磁区同士がお互いの磁ィ匕を弱めあおうとする自己減磁作用が支配的になるため、それを避けるために磁気記録層をどんどん薄くして形状磁気異方性を高めてやる必要がある。

[0004] その一方で、磁気記録層の膜厚を薄くしていくと、磁区を保っためのエネノレギー障壁の大きさと熱エネルギーの大きさが同レベルに近づいてきて、記録された磁ィ匕量が温度の影響によって緩和される現象 (熱揺らぎ現象）が無視できなくなり、これが線記録密度の限界を決めてしまうとヽわれてヽる。

[0005] このような中、長手磁気記録方式の線記録密度改良に答える技術として最近では AFC (Anti Ferromagnetic Coupling )媒体が提案され、長手磁気記録で問題となる熱磁気緩和の問題を回避しょうという努力がなされている。

[0006] また、今後一層の面記録密度を実現するための有力な技術として注目されているのが垂直磁気記録技術である。従来の長手磁気記録方式が、媒体を面内方向へ磁化させるのに対し、垂直磁気記録方式では媒体面に垂直な方向に磁化させることを特徴とする。このこと〖こより、長手磁気記録方式で高線記録密度を達成する妨げとなる自己減磁作用の影響を回避することができ、より高密度記録に適していると考えられている。また一定の磁性層膜厚を保つことができるため、長手磁気記録で問題となつて、る熱磁気緩和の影響も比較的少な、と考えられて、る。

[0007] 垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、中間層、磁気記録層、保護層の順に成膜されるのが一般的である。また、保護層まで成膜した上で、表面に潤滑層を塗布する場合が多い。また、多くの場合、軟磁性裏打ち層とよばれる磁性膜が下地層の下に設けられる。中間層は磁気記録層の特性をより高める目的で形成される。また下地層は中間層、磁気記録層の結晶配向を整えると同時に磁性結晶の形状を制御する働きをすると、われて、る。

[0008] 優れた特性を有する垂直磁気記録媒体を製造するためには、磁気記録層の結晶構造が重要である。すなわち、垂直磁気記録媒体においては、多くの場合その磁気記録層の結晶構造は hep構造をとるが、その（002)結晶面が基板面に対して平行であること、換言するならば結晶 c軸 [002]軸が垂直な方向にできるだけ乱れなく配列していることが重要である。し力しながら、垂直磁気記録媒体は比較的厚い磁気記録層を使用できるという利点がある反面、媒体全体の積層薄膜の総膜厚が現行の長手磁気記録媒体に比べて厚くなりがちであり、そのために媒体積層の過程において結晶構造を乱す要因を内包しやす、と、う欠点があった。

[0009] 磁気記録層の結晶をできるだけ乱れなくさせるため、垂直磁気記録媒体の中間層としては、従来磁気記録層と同様に hep構造をとる、 Ruが用いられてきた。 Ruの（00 2)結晶面上に、磁気記録層の結晶がェピタキシャル成長するため、結晶配向の良い磁気記録媒体が得られる (例えば、特許文献 1参照。 ) o

[0010] Ru中間層は磁気記録層の Co合金結晶同士の分離を十分におこなうため、通常 1 Onm以上の膜厚が必要となる（例えば、特許文献 2参照。 )₀しかし、高膜厚にすることで、 Co合金の結晶粒径が大きくなつてしまい、ノイズの増加のため記録再生特性が悪化してしまう。

[0011] さらなる記録再生特性の向上のため、中間層として Tiや Hf, Zrなど他の hep構造をとる元素や Ru合金が提案されて、るが、結晶粒径の微細化と垂直配向性を両立させ、記録再生特性に優れた垂直磁気記録媒体を得るには不十分であり、この問題を解決しかつ安易に製造が可能な垂直磁気記録媒体が要望されて！、た。

特許文献 1 :特開 2001—6158号公報

特許文献 2：特開 2005— 190517号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、垂直磁気記録層の粒径の微細化と垂直配向性を両立することで、高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 上記の目的を達成するために、本発明は以下に掲げた。

( 1 )非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、（111)配向する結晶構造と、 fee構造と bcc構造の混合による層状不整格子 (積層欠陥)を併せもつことを特徴とする磁気記録媒体。

( 2)非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、（111)配向する結晶構造と、 fee構造と hep構造の混合による層状不整格子 (積層欠陥)を併せもつことを特徴とする磁気記録媒体。

(3)前記中間層の少なくとも 1層が、 Pt, Ir, Pd, Au, Ni, Al, Ag, Cu, Rh, Pbおよび Coからなる群力選ばれる少なくとも 1種を主成分とする fee構造を有する合金と、 Fe, Cr, V, W, Mo,および Taからなる群力選ばれる bcc構造を有する元素の合金材料からなることを特徴とする（1)に記載の磁気記録媒体。

(4)前記中間層の少なくとも 1層が、 Pt, Ir, Pd, Au, Ni, Al, Ag, Cu, Rh, Pbおよび Coからなる群力選ばれる少なくとも 1種を主成分とする fee構造を有する合金と、 Y, Mg, Zn, Hf, Re, Os,および Ruからなる群から選ばれる hep構造を有する元素の合金材料からなることを特徴とする（2)に記載の磁気記録媒体。

(5)前記中間層の少なくとも 1層力 fee構造を有する元素の割合の和が 20原子％以上 95原子％以下であることを特徴とする（1)乃至 (4)の何れ力 1項に記載の磁気記録媒体。

(6)前記中間層の少なくとも 1層力 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、 13族元素（B, Al, Ga, In, T1)、または 14族元素（C, Si, Ge, Sn, Pb)力も選ばれる、少なくとも 1つの元素を添カ卩し、その非遷移金属元素の和が 0〜30原子％であることを特徴とする（1)および（3)乃至（5)の何れかに記載の磁気記録媒体。

(7)前記中間層の少なくとも 1層力 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、 13族元素（B, Al, Ga, In, T1)、または 14族元素（C, Si, Ge, Sn, Pb)力も選ばれる、少なくとも 1つの元素を添カ卩し、その非遷移金属元素の和が 0〜30原子％であることを特徴とする（2)乃至（5)の何れかに記載の磁気記録媒体。

(8)前記中間層の少なくとも 1層力 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群力選ばれる元素との合金材料力なり、 Si, Ti, Cr, Ta, Nb, W, Zr, Hf, Fe酸化物を 0〜 15原子％添カ卩した材料であることを特徴とする（1)および（3)乃至（6)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(9)前記中間層の少なくとも 1層力 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群力選ばれる元素との合金材料力なり、 Si, Ti, Cr, Ta, Nb, W, Zr, Hf, Fe酸化物を 0〜 15原子％添カ卩した材料であることを特徴とする（2)乃至（7)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(10)前記中間層の粒径が、 3nm以上 10nm以下であることを特徴とする（1)乃至（9 )の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

( 11 )前記中間層の膜厚が lnm以上 50nm以下であることを特徴とする（ 1)乃至（ 10 )の、ずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

(12)裏打ち層を構成する軟磁性膜が非結晶質構造であることを特徴とする（1)乃至 (11)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(13)前記裏打ち層と中間層の間に、 fcc (l l l)結晶面配向または、六方晶系共有結合性材料、アモルファスの下地層を有することを特徴とする（1)乃至（12)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(14)前記中間層の少なくとも 1層力 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群力選ばれる元素との合金材料力なり、その上に六方最密構造 (hep)を有する、 Ru、 Reまたは Ru合金、 Re合金が（002)結晶面配向していることを特徴とする（1)乃至（13)のいずれ力 1項に記載の磁気記録媒体。

( 15)前記中間層の少なくとも 1層力 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群力選ばれる元素との合金材料力なり、その上に六方最密構造 (hep)を有し、 (002)結晶面配向して、ることを特徴とする（1)乃至（13)のいずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

(16)前記垂直磁気記録膜の少なくとも 1層が酸ィ匕物磁性膜または、 Coおよび Pdの連続積層膜であることを特徴とする（1)乃至（7)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(17)前記中間層の少なくとも 1層が、 Crと fee構造を有する元素の合金材料力もなり、 Crの組成は 10原子％以上 90原子％以下であることを特徴とする（1)または（16) の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(18)前記中間層の少なくとも 1層が、 Pt—Cr合金材料からなり、 Cr組成が 15原子 %以上 75原子％以下であることを特徴とする（1)乃至（16)の何れ力 1項に記載の磁気記録媒体。

(19)前記中間層の少なくとも 1層が、 Ir Cr合金材料からなり、 Cr組成が 20原子％以上 80原子％以下であることを特徴とする（1)乃至（16)の何れ力 1項に記載の磁気記録媒体。

(20)前記中間層の少なくとも 1層力 Pd— Cr合金材料からなり、 Cr組成が 10原子 %以上 60原子％以下であることを特徴とする（1)乃至（16)のいずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

(21)前記中間層の少なくとも 1層が、 Au— Cr合金材料からなり、 Cr組成が 10原子 %以上 70原子％以下であることを特徴とする（1)乃至（16)のいずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

(22)前記中間層の少なくとも 1層力 Ptの割合が 20原子％〜90原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする（1)乃至（16)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(23)前記中間層の少なくとも 1層力 Pdの割合が 20原子％〜90原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする（1)乃至（16)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(24)前記中間層の少なくとも 1層力 Irの割合が 20原子％〜90原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする（1)乃至（16)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(25)前記中間層の少なくとも 1層力 Auの割合が 25原子％〜85原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする（1)乃至（16)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(26)前記中間層の少なくとも 1層力 Niの割合が 30原子％〜95原子％であり、遷遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする（1)乃至（16) の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

(27)非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記中間層の少なくとも 1層を、 fee構造を有する元素に bcc構造、または hep構造を有する元素を添加することにより層状不整格子 (積層欠陥)をもつ、（ 111)配向する結晶構造とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

(28)磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気記録媒体が、（1)乃至（26)の何れか 1項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、垂直磁性層の結晶構造、特に hep構造の結晶 c軸が基板面に対して極めて角度分散の小さい状態で配向し、かつ、垂直磁性層を構成する結晶粒の平均粒径が極めて微細な高記録密度特性に優れた垂直磁気記録媒体を供することができる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明の垂直磁気記録媒体の断面構造を示す図である。

[図 2]fcc構造の（111)面配向を示す図である。

[図 3]本発明の垂直磁気記録再生装置の構造を示す図である。

[図 4]本発明の中間層の X線回折の強度曲線を示す図である。

符号の説明

[0016] 1 非磁性基板、

2 軟磁性裏打ち層、

3 下地層、

4 中間層、

5 垂直磁性層、

6 · · · · ·保護層、

10 磁気記録媒体、

11 媒体駆動部、

12 磁気ヘッド、

13 ヘッド駆動部、 14 記録再生信号系

発明を実施するための最良の形態

[0017] 本発明の内容を具体的に説明する。

[0018] 本発明の垂直磁気記録媒体 10は、図 1に示すように、非磁性基板 1上に少なくとも軟磁性裏打ち層 2、直上の膜の配向性を制御する配向制御層を構成する下地層 3 及び中間層 4、磁ィヒ容易軸 (結晶 c軸）が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性層 5、保護層 6を有する垂直磁気記録媒体であって、配向制御層は複数層から構成され、基板側力も下地層 3および中間層 4を含む構造である。また今後のさらなる記録密度の向上が期待される、 ECC媒体や、ディスクリートトラックメディア、パターンメディアのような新、垂直記録媒体にお!ヽても適用可能である。

[0019] 本発明の磁気記録媒体に使用される非磁性基板としては、 A1を主成分とした例えば Al—Mg合金等の A1合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、アモルファスガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、サファイア、石英、各種榭脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。中でも A1合金基板や結晶化ガラス、アモルファスガラス等のガラス製基板を用いられることが多い。ガラス基板の場合、ミラーポリッシュ基板や Raく 1 Aのような低 Ra基板などが好ましい。軽度であれば、テクスチャが入っていても構わない。

[0020] 磁気ディスクの製造工程においては、まず基板の洗浄'乾燥が行われるのが通常であり、本発明においても各層の密着性を確保する見地からもその形成前に洗浄、乾燥を行うことが望ましい。洗浄については、水洗浄だけでなぐエッチング (逆スパッタ）による洗浄も含まれる。また、基板サイズも特に限定しない。

[0021] 次に、垂直磁気記録媒体の各層について説明する。

[0022] 軟磁性裏打ち層は多くの垂直磁気記録媒体に設けられている。媒体に信号を記録する際、ヘッドからの記録磁界を導き、磁気記録層に対して記録磁界の垂直成分を効率よく印加する働きをする。材料としては FeCo系合金、 CoZrNb系合金、 CoTaZ r系合金などヽゎゆる軟磁気特性を有する材料ならば使用することができる。軟磁性層は、アモルファス構造であることが特に好ましい。アモルファス構造とすることで、表面粗さ: Raが大きくなることを防ぎ、ヘッドの浮上量を低減することが可能となり、さらなる高記録密度化が可能となるためである。また、これら軟磁性層単層の場合だけでなぐ 2層の間に Ruなどの極薄い非磁性薄膜をはさみ、軟磁性層間に AFCを持たせたものも多く用いられるようになって!/、る。裏打ち層の総膜厚は 20nm〜120nm程度である力記録再生特性と OW特性とのバランスにより適宜決定される。

[0023] 本発明では、軟磁性裏打ち層の上に、直上の膜の配向性を制御する配向制御層を設ける。配向制御層は複数層から構成し、基板側から下地層、中間層と呼ぶ。

[0024] 本発明では、下地層は hep構造、 fee構造、六方晶系共有結合性材料、またはァモルファス構造とするのが好ましく、下地層の平均結晶粒径は 6nm〜 20nmの範囲内とするのが好ましい。

[0025] 本発明の中間層は、磁気記録層を効率よく垂直配向させるために用いる。中間層材料としては、 fee構造を有する元素と bcc構造を有する元素、または hep構造を有する元素の合金からなり、（111)面配向する結晶構造と、 fee構造と bcc構造、または hep構造の混合による層状不整格子 (積層欠陥)を併せもつことが好まヽ。

本願発明で規定する、中間層材料としての fee構造、 bcc構造、 hep構造とは、本願発明の趣旨に鑑みれば、当然のことながら本願発明の磁気記録媒体が実際に使用される環境下での結晶構造、すなわち、常温での結晶構造を指す。

[0026] fee構造の（111)面配向とは、図 2のように、原子を 1面に最密に配置した 3層（A, B, C)が周期的に重なり合って積層している（A→B→C→A→B→C→A→' · · )。ここに bcc構造、または hep構造の元素が混合することにより、 A→B→Cという周期性にずれが生じるため積層欠陥が起こる（例： A→B→C→A→C→A→B→C→， · 。この積層欠陥は、透過型電子顕微鏡 (TEM)などにより観察することができる。また、 X線回折の In— Plane測定において、（111)面配向による回折ピークのほかに、低角側に fee構造の消滅則からは現れない角度に回折ピークが観察される（feeの消滅則の破れ)。 TEMの画像力積層欠陥に周期性がみられず、また回折ピークの強度力何度も積層欠陥が起こって、ると考えられるので、層状不整格子と呼んで、る。

[0027] fee構造と同じ最密構造である、 hep構造の（002)面配向は、 A, Bの 2層が交互に積層したものである（Α→Β→Α→Β→· · 。言い換えれば、 fee構造の（111)面配向において、積層欠陥により C層が完全にない状態である。よって、 fee構造の元素と bcc構造、または hep構造の元素との混合により生じる層状不整格子は、 fee構造の（ 111)面配向と hep構造の（002)面配向の間に位置するものと考えられる。

[0028] 中間層の上に積層される磁気記録層の結晶配向は、中間層の結晶配向によりほぼ決定されるため、この中間層の配向制御は垂直磁気記録媒体の製造上極めて重要である。また、同様に中間層の結晶粒の平均粒径を微細にコントロールすることができれば、その上に連続的に成膜される磁気記録層の結晶粒径もその形状を引き継ぎやすぐ磁気記録層の結晶粒も微細になることが多い。そして、磁気記録層の結晶粒径が微細であればあるほど信号と雑音との強度比： SNRは大きくとることができるといわれている。

[0029] fee構造の（111)面配向では、基板面に対して法線方向のく 111 >のほかに、く

111 >、 < 1 11 >、く 11— 1 >方向にも軸対称性が存在する。このような 4つの軸対称性のうち、基板面に対して法線方向のく 111 >以外のものは、 bcc構造、または hep構造の元素を混合することで積層欠陥が起こるため、対称性が失われる。つまり、 fee構造を有する元素と bcc構造、または hep構造を有する元素の合金力もなり、 ( 111)面配向する結晶構造と、 fee構造と bcc構造、または hep構造の混合による層状不整格子 (積層欠陥）を併せもつ中間層では、く 111 >軸対称性のみを有する。

[0030] これ〖こより、中間層上に積層する磁気記録層も基板に対して法線方向にのみ軸対称性をもって結晶成長するため、結晶 c軸 [002]軸が効率よく垂直配向する。

[0031] 垂直磁気記録媒体において、磁気記録層の結晶 c軸 [002]軸が基板に対して垂直な方向に、できるだけ乱れなく配列して、るかを評価する方法としてロッキングカーブの半値幅を用いることができる。まず基板上に成膜した膜を X線回折装置にかけ、基板面に対して平行な結晶面を分析する。 X線の入射角を走査することで、結晶面に対応する回折ピークが観測される。 Co系合金を用いた垂直磁気記録媒体の場合、 hep構造の c軸 [002]方向が基板面に垂直になるような配向をするので、（002)面に対応するピークを観測することになる。次にこの（002)面を回折するブラッグ角を維持したまま光学系を基板面に対してスイングさせる。このときに光学系を傾けた角度に対して (002)面の回折強度をプロットすると、スイング角 0° を中心とした回折強度曲線を描くことができる。これをロッキングカーブと呼んでいる。このとき（002)面が基板面に対して極めてよく平行にそろっている場合は鋭い形状のロッキングカーブが得られる力逆に（002)面の向きが広く分散しているとブロードなカーブが得られる。そこでロッキングカーブの半値幅△ (デルタ） Θ 50を垂直磁気記録媒体の結晶配向の良否の指標として用いることが多、。

[0032] 本発明によれば、 fee構造を有する元素と bcc構造、または hep構造を有する元素の合金力なり、（111)面配向する結晶構造と、 fee構造と bcc構造、または hep構造の混合による層状不整格子 (積層欠陥)を併せもつ中間層を用いることで、磁気記録層と同じく hep構造をとる Ru、または Re、あるいは Ru合金、 Re合金を中間層に用いた媒体に対して、デルタ Θ 50の小さい垂直磁気記録媒体を作製することができる。

[0033] 本発明の中間層の材料として、磁気記録層の Co系合金の中間層に対する濡れ性があまり大きくないものが好ましい。具体的には、中間層（Solid)上の Co (Liquid)の濡れ性を示すパラメータである拡散係数: S ^C。が、ー1 /1₁1²)以上+ 20[/1₁1²)以下の値をとる材料であれば、磁気記録層の Co系合金が微小な結晶粒を形成し易ヽ。ここで、拡散係数: S ^G°は、 S ^G°= γ — γ - γ の式力求まる。ただし、 γ

X Co X— Co X は X (Solid)の表面自由エネルギー iZm²)を、 γ は Co (Liquid)の表面自由エネ

Co

ルギー (jZm²)を、 γ は X— Co間の界面エネルギー (jZm²)をそれぞれ表して

X— Co

いる。

[0034] また、合金の平均原子間距離: d を 2. 0 (A)以上 3. 5 (A)以下にすることで、磁 mt

気記録層の Co系合金がェピタキシャル成長させることができる。

[0035] 磁気記録層は文字通り、実際に信号の記録がなされる層である。材料としては CoC r、 CoCrPtゝ CoCrPtB、 CoCrPtB— X、 CoCrPtB— X— Y、 CoCrPt— 0、 CoCrP t - SiO 、 CoCrPt— Cr O 、 CoCrPt— TiO CoCrPt— ZrO CoCrPt— Nb O

2 2 3 2、 2、 2 5、

CoCrPt-Ta O CoCrPt -TiOなどの Co系合金薄膜が使用されることが多い。

2 5、 2

特に、酸ィ匕物磁性層を用いる場合は、酸ィ匕物が磁性 Co結晶粒の周りを取り囲んでダラ-ユラ構造をとることで、 Co結晶粒同士の磁気的相互作用が弱まりノイズが減少する。最終的にはこの層の結晶構造、磁気的性質が記録再生特性を決定する。

[0036] 磁気記録層がダラ-ユラ構造をとるため、中間層の成膜ガス圧を高くして表面の凹凸をつけることが好ましい。酸化物磁性層の酸化物が、中間層表面の凹の部分に集まることにより、ダラ-ユラ構造になる。ただし、ガス圧を上げることで中間層の結晶配向性が悪ィ匕し、また表面粗さが大きくなりすぎる恐れがあるため、中間層を 2層化し低ガス圧成膜層と高ガス圧成膜層に分けることにより、配向性と表面凹凸の両立が保たれる。

[0037] 以上の各層の成膜には通常 DCマグネトロンスパッタリング法または RFスパッタリング法が用いられる。 RFバイアス、 DCバイアス、パルス DC、パルス DCバイアス、 02 ガス、 H20ガス導入、 N2ガスを用いることも可能である。そのときのスパッタリングガス圧力は各層ごとに特性が最適になるように適宜決定される力一般に 0. 1〜30 (P a)程度の範囲にコントロールされる。媒体の性能を見ながら調整される。

[0038] 保護層はヘッドと媒体との接触によるダメージ力媒体を保護するためのものであり、カーボン膜、 SiO膜などが用いられるが、多くの場合はカーボン膜が用いられる。

2

膜の形成にはスパッタリング法、プラズマ CVD法などが用いられる力近年ではブラズマ CVD法が用いられることが多い。マグネトロンプラズマ CVD法も可能である。膜厚は lnm〜10nm程度であり、好ましくは 2〜6nm程度、さらに好ましくは 2〜4nmである。

[0039] 特に、中間層の高ガス圧成膜と磁気記録層の成膜ガス圧を調整することで、結晶配向性を維持したまま、酸ィ匕物により磁性結晶が孤立したノイズの少ない磁気記録媒体を作ることが可能になる。

[0040] 図 3は、上記垂直磁気記録媒体を用いた垂直磁気記録再生装置の一例を示すものである。図 3に示す磁気記録再生装置は、図 1に示す構成の磁気記録媒体 10と、磁気記録媒体 10を回転駆動させる媒体駆動部 11と、磁気記録媒体 10に情報を記録再生する磁気ヘッド 12と、この磁気ヘッド 12を磁気記録媒体 10に対して相対運動させるヘッド駆動部 13と、記録再生信号処理系 14とを備えて構成されている。

[0041] 記録再生信号処理系 14は、外部から入力されたデ―タを処理して記録信号を磁気ヘッド 12に送り、磁気ヘッド 12からの再生信号を処理してデータを外部に送ることができるようになつている。

[0042] 本発明の磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド 12には、再生素子として異方性磁気抵抗効果 (AMR)を利用した MR (Magneto Resistance)素子だけでなく、巨大磁気抵抗効果 (GMR)を利用した GMR素子、トンネル効果を利用した TuMR素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。

実施例

[0043] 以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

(実施例比較例 1)

HD用ガラス基板をセットした真空チャンバをあら力じめ 1. O X 10^_5 (Pa)以下に真空排気した。

[0044] 次に、この基板上にスパッタリング法を用いて軟磁性裏打ち層 CoNbZrを 50 (nm) 、下地層としてアモルファス構造をとる NiTaを 5 (nm)、ガス圧 0. 6 (Pa)の Ar雰囲気中でそれぞれ成膜した。

[0045] 中間層として、 fee構造を有する元素と Crの合金材料である Pt—Cr, Ir—Cr, Pd

-Cr, Au— Crを用いた (実施例 1— 1〜4)。 Crの混合方法は、成膜時に基板を公転させておこなった。基板ホルダの回転中心カゝら基板中心までの距離が 396 (mm) であり、成膜時の基板ホルダ回転数は 160 (rpm)とした。成膜に際しては 2つのターゲットの放電出力を任意に調整することにより膜中に存在する Cr濃度をコントロールした。 Cr合金の組成は、各ターゲットの膜堆積速度と放電出力の関係を調べておき、成膜時の放電出力、放電時間等力も計算により求めた。中間層膜厚は 20 (nm)となるように調節した。

[0046] 比較例として、従来中間層として使われている Ruと Zr (ともに hep構造)をそれぞれ

20nm成膜した (比較例 1 1〜2)。成膜時のガス圧は、 Ar、 10 (Pa)とした。

[0047] 次いで、それらの試料の表面に磁気記録層として Co— Cr— Pt— SiO、保護層と

2 して c膜を成膜して磁気記録媒体とした。

[0048] 得られた垂直磁気記録媒体 (実施例 1 1〜4、比較例 1 1〜2)につヽて、これらについて、潤滑剤を塗布し、米国 GUZIK社製リードライトアナライザ 1632及びスピンスタンド S1701MPを用いて、記録再生特性の評価を行った。その後、 Kerr測定装置により静磁気特性の評価をおこなった。また、磁気記録層の Co系合金の結晶配向性を調べるため、 X線回折装置により磁性層のロッキングカーブの測定をおこなつ [0049] それぞれの測定から、高信号雑音比： SNR、保磁力： Hc、デルタ Θ 50、 Co結晶粒径の結果を表 1に一覧表にして示した。 V、ずれのパラメータも垂直磁気記録媒体の性能を評価する場合に広く使われる指標である。

[0050] 表 1の実施例 1 1〜4において、 Cr: 5 (%)ではそれぞれ層状不整格子になっていないため、ほぼ fee構造の中間層となっている。デルタ Θ 50の値が小さいことから、磁性層の結晶が基板に対して垂直方向に配向性よく成長しているにも拘らず、 SNR 、 Heの各パラメータの値が低い。これは、基板に対して垂直方向である feeのく 111 >以外に、 < 111 >、 < 1 11 >、く 11— 1 >方向にも磁性層結晶が配向しているためと思われる。

[0051] 実施例 1— 1〜4の Cr> 30 (%)において SNR、 Hc、デルタ Θ 50の各パラメータが比較例に対して改善した。デルタ Θ 50の値は、 Cr: 5 (%)よりも若干悪ィ匕しているが、 Cr量の増加により積層欠陥が起こり層状不整格子になることで、中間層がく 111 >軸対称性のみを有するようになつたと思われる。これにより、静磁気特性と電磁気特性がともに劇的に向上したと考えられる。さらに、保磁力が 3000 (Oe)以上ある試料にっ、て TEMを用いて、磁気記録層の Co系合金の結晶粒径観察をおこなった。結果を表 2に示した。

[0052] 表 2より、層状不整格子を用いた中間層では、比較例に対して結晶配向性に優れて!、るだけではなぐ磁気記録層の Co合金の結晶粒径制御の面でも優れて、る。 (実施例 2、比較例 2)

実施例 1と同様に、ガラス基板に軟磁性層、下地層を成膜する。中間層として Pt— Cr、 Ir— Crを 20 (nm)成膜したものを作製した（実施例 2— 1, 2)。それぞれの Cr組成は、 Pt— Cr: Cr= 14, 24, 34, 44, 55, 65, 75 (%) , Ir-Cr: Cr=42, 53, 64 , 70 (%)である。比較例として、 Pt, Cr, Irを実施例 2—1, 2と同様に成膜したものを作製した (比較例 2— 1〜3)。また、実施例 1と同様に、中間層の上に磁気記録層と C 膜まで成膜したものを作製した (実施例 2—1, 2、比較例 2— 1〜3)。

[0053] 中間層まで成膜した試料を X線回折の In— Plane測定して、層状不整格子による回折ピークを確認した。また、磁性層まで成膜した試料は、 Kerr測定装置により、静磁気特性を測定した。 X線回折の結果は、図 4に、静磁気特性の結果は表 3にそれぞれ示した。

[0054] 図 4において、 2 0 = 70 (° )付近にあらわれる回折ピークは、 fee構造の（111) 面配向に起因するピークである。図4左図カも0:: 34〜65 (%)の範囲で、図 4右図から Cr:42〜64 (%)の範囲で、 2 0 =40 (° )付近にピークがあらわれる。このピークが層状不整格子に起因するピークであり、表 2より 2 Θ =40 (° )付近のピークがあらわれる Cr組成では、保磁力： Heが 3500 (Oe)という高い値を示している。つまり、 fee構造を持つ元素に、 Crを添加することで層状不整格子になり、垂直方向にのみ軸対称性を有することで保磁力が向上したと結論付けられる。

(実施例 3、比較例 3)

実施例 2と同様に、ガラス基板に軟磁性層を成膜する。下地層として、 fee構造を有する Niを 5 (nm)、ガス圧 0. 6 (Pa)の Ar雰囲気中でそれぞれ成膜した。

[0055] 中間層として、 fee構造を有する元素と Ta、Wの合金材料である Pt— Ta, Pd— Ta , Ir-Ta, Au— Ta、 Ni— Taゝ Pt— W, Pd— W, Ir— W, Au— W、 Ni— W、を用いた（実施例 3— 1〜10)。また、 fee構造を有する元素と Tiの合金材料である Pt— Re, Pd— Re, Ir— Re, Au— Re、 Ni— Re、を用いた（実施例 3— 11〜15)。それぞれ、ガス圧 0. 6 (Pa)の Ar雰囲気中で 10 (nm)成膜後、ガス圧を 10 (Pa)に上げてさらに 10 (nm)成膜した。なお、表中には、 Ta、 W、 Reの含有量が 0at%の場合を比較のために併記した。

[0056] 比較例として、 fee構造をとる Pt, Pd, Ir, Au, Niと同じ FCC構造をとる Ag, Cuの合金材料である Pt— Ag, Pd— Ag, Ir— Ag, Au— Ag、 Ni— Ag、 Pt— Cu, Pd— C u, Ir— Cu, Au—Cu、 Ni— Cu、をそれぞれ 0. 6 (Pa) ZlO (Pa)のガス圧において 10 (nm)ずつ実施例 3と同様に公転成膜で成膜した (比較例 3— 1〜10)。

[0057] 次いで、それらの試料の表面に磁気記録層として Co— Cr— Pt— SiO、保護層と

2

して C膜を成膜して磁気記録媒体とした。それぞれの測定から、 Ta合金、 W合金、 Ti 合金、 Ag合金、 Cu合金それぞれの高信号雑音比： SNR、保磁力： Hc、デルタ Θ 50 、の結果を表 4〜8に一覧表にして示した。

[0058] 表 4〜6より、 Taや W、 Tiを添カ卩することにより、デルタ Θ 50はやや大きくなり磁気記録層の配向はやゃ悪ィ匕している力 SNR、保磁力が大幅に改善していることがわ力る。一方、表 7、 8より、 Agや Cuを添カ卩しても SNR、保磁力、デルタ Θ 50のすベてのパラメータがほぼ変化してヽな、ことがわかる。

(実施例 4、比較例 4)

実施例 3と同様に、ガラス基板に軟磁性層、下地層を成膜する。中間層として、 fee 構造を有する Pt、 Pdに第 6族元素の Cr, Mo, Wをトータル 40 (%)添カ卩した。組成としては、 Cr=40%, Mo =40%, W=40%, Cr = 20% + Mo = 20% , Mo = 20% +W= 20%, W= 20% + Cr= 25%。膜厚は実施例 3と同様にガス圧 0. 6 (Pa) /l 0 (Pa)において 10 (nm)ずつ成膜したものを作製した (実施例 4— 1〜12)。比較例として、 Ruに実施例 4と同様に第六族元素の Cr, Mo, Wを添加して成膜したものを作製した (比較例 4 1〜6)。これらに、実施例 3と同様に磁性層と保護膜を成膜して磁気記録媒体とした。

[0059] 評価については、 SNR、保磁力、デルタ Θ 50にカロえて、平面 TEM画像から平均粒径を求めた。 Pt合金、 Pd合金、 Ru合金それぞれの高信号雑音比： SNR、保磁力： Hc、デルタ Θ 50、平均粒径の結果を表 9に一覧表にして示した。

[0060] 表 9より、 Ptや Pdに Cr, Mo, Wを添カ卩したサンプルでは、 Ruに添カ卩したサンプルよりもほぼすベてのパラメータについて上回っていた。原因としては、 Ru合金に対して、磁気記録層の結晶配向性力 ^、いことと、結晶粒径が小さいことが挙げられる。 Ru の場合、 Cr, Mo, Wを添加すると特性が悪ィ匕すると思われる。

(実施例 5、比較例 5)

実施例 3、 4と同様〖こ、ガラス基板に軟磁性層、下地層を成膜し、中間層として fee 構造を有する Pt、 Pdに同じ FCC構造を有する Niと、第 6族元素の Wを 30 (%)添カロした。 Niの添加量としては、 0, 20, 40 (%)。膜厚は実施例 3, 4と同様にガス圧 0. 6 (Pa) /10 (Pa)にお、て 10 (nm)ずつ成膜したものを作製した (実施例 5— 1〜6)。比較例として、 Ruに Niを 0, 20, 40 (%)添加して成膜したものを作製した (比較例 5 1〜3)。これらに、実施例 3, 4と同様に磁性層と保護膜を成膜して磁気記録媒体とした。

評価については、 SNR、保磁力、デルタ Θ 50、平均粒径を求めた。 Pt合金、 Pd合金、 Ru合金それぞれの高信号雑音比： SNR、保磁力： Hc、デルタ Θ 50、平均粒径の結果を表 10に一覧表にして示した。

[0061] 表 10より、 Ptや Pdと同じ FCC構造をとる Niを代替しても SNRなどのパラメータに殆ど変化がなぐ特性を維持していることがわかる。逆に、 hep構造をとる Ruに Niを添加していくと、結晶配向性が悪ィ匕し、 SNR'保磁力ともに悪ィ匕してしまう。

(実施例 6、比較例 6)

実施例 1〜3と同様に、ガラス基板に軟磁性層、下地層を成膜し、中間層として fee 構造を有する Pdに Wを 40 (%)添カ卩した。膜厚はガス圧 0. 6 (Pa)にお、て 10 (nm) ずつ成膜したものを作製した。その上に Ru、または Reを Aガス圧 10 (Pa)雰囲気中で 10 (nm)ずつ成膜したものを作製した。（実施例 6— 1、 2)比較例としては、実施例 4と成膜順を反対に、 Ru、または Reを 0. 6 (Pa)において 10 (nm)成膜したものの上に FCC構造を有する Pdに Wを 40 (%)添カ卩した合金を 10 (Pa)にお!/、て 10 (nm)成膜したものを作製した (比較例 6— 1〜2)。実施例 3〜5と同様に磁性層と保護膜を成膜して磁気記録媒体とした。

[0062] 評価については、 SNR、保磁力、デルタ Θ 50、平均粒径を求めた。低ガス圧 Pd— Wサンプル、高ガス圧 Pd— Wそれぞれの高信号雑音比： SNR、保磁力： Hc、デルタ Θ 50、平均粒径の結果を表 11に一覧表にして示した。

[0063] 表 11より、 Pd40WZRu, Reに比べて、 Ru, ReZPd40Wの順番で成膜すると磁気記録層の結晶配向性は変わらないものの、結晶粒径が大きくなり SNRが低下している。

(実施例 7、比較例 7)

実施例 3〜6と同様に、ガラス基板に軟磁性層、下地層を成膜し、中間層として fee 構造を有する Pdに Wを 30 (%)、さらに第 13族元素の Cまたは、第 14族元素の Gaを添加した。添加量は、 0, 5, 10 (%)。膜厚は、ガス圧 0. 6 (?&) 710 &)にぉぃて1 0 (nm)ずつ成膜したものを作製した (実施例 7— 1〜6)。比較例としては、 Pdに第 1 3族元素の Cまたは、第 14族元素の Gaを 0, 5, 10 (%)添加した。膜厚は実施例と同様 (比較例 7— 1〜6)。実施例 3〜6と同様に磁性層と保護膜を成膜して磁気記録媒体とした。

[0064] 評価については、 SNR、保磁力、デルタ Θ 50、平均粒径を求めた。 Pd— W— C, Pd-W-Ga, Pd-C, Pd—Gaそれぞれの高信号雑音比： SNR、保磁力： Hc、デルタ Θ 50、平均粒径の結果を表 12に一覧表にして示した。

[0065] 表 12より、 Pdに Cや Gaを添カ卩しても特性の改善は見られないが、 Pd— Wに添加すると、結晶粒径が微細化し、 SNRの改善が見られる。

(実施例 8、比較例 8)

実施例 3〜7と同様に、ガラス基板に軟磁性層、下地層を成膜し、中間層として fee 構造を有する Pdに Wを 40 (%)添カ卩し、ガス圧 10 (Pa)において 15 (nm)成膜した。その上に Pd40W, Pd40W- 5 (SiO ) , Pd40W— 10 (SiO )を八1：ガス圧10 (?&)

2 2

において 5 (nm)成幕したものを作製した（実施例 8— 1〜3)。比較例としては、 Ruをガス圧 10 (Pa)において 15 (nm)成膜し、その上に Ru, Ru— 5 (SiO ) , Ru—10 (Si

2

O )をガス圧 10 (Pa)において 5 (nm)成膜したものを作製した (比較例 8— 1〜3)。

2

実施例 3〜7と同様に磁性層と保護膜を成膜して磁気記録媒体とした。

[0066] 評価については、 SNR、保磁力、デルタ Θ 50、平均粒径を求めた。 Pd— WZPd

—W—酸化物、 RuZRu—酸ィ匕物のそれぞれの高信号雑音比： SNR、保磁力： He

、デルタ Θ 50、平均粒径の結果を表 13に一覧表にして示した。

[0067] 表 13より、 Pd40Wに酸ィ匕物を添カ卩していくと、結晶粒径が小さくなり SNRが改善している。 SiO力Pd40Wの周りに偏析しているためと思われる。一方、 Ruに酸化物を

2

添加していくと、結晶配向が悪化し、 SNR、保磁力も悪化する。これは、 SiOが偏析

2 出来ずに、 Ruの結晶配向を乱しているためと思われる。

[0068] [表 1]

/ s soz-ovuozfcld-896U O.00ZAV

〔¾〕〔〕6900

〔〕000卜

[0071] [表 4]

[0072] [表 5]

W (%) SNR (dB) He (Οβ) Co 05O(。 )

0 13.1 2530 3.7

20 15.0 4053 3.8 実施例 3—6: Pt 40 16.5 4580 4.0

60 15.8 4450 4.0

80 13.8 3458 5.2

0 12.5 2490 3.7

20 16.7 4514 3.8 実施 3— 7:Pd 40 16.5 4568 3.9

60 15.2 4249 4.1

80 13.5 2969 5.5

0 12.7 2422 3.7

20 15.6 4322 3.9

¾¾钢 3— 8: Ir 40 16.1 4457 4.1

60 15.5 4231 4.5

80 13.3 3133 6.0

0 11.6 2200 4.1

20 15.2 3865 4.4 実鰂 3— 9:Au 40 15.5 4288 4.6

60 14.9 4109 4.9

80 13.4 3002 6.1

0 11.9 2109 4.2

20 U2 3908 4.2 実施例 3— 10:Ni 40 15.5 4229 4.4

60 14.9 3886 5.1

80 12.8 2239 6.0 ]

Re (X) SNR (dB) Hc (Oe) Co Θ 50(' )

0 12.8 2449 3.7

20 15.8 4201 3.7 実施 — 11 :Pt 40 16.0 4278 3.8

60 15.1 4091 4.0

80 11.8 1432 4.8

0 12.2 2287 3.7

20 16.1 4329 3.7 実 Jt例 3-12:Pd 40 16.1 4356 3.9

60 15.4 4113 3.9

80 11.4 1278 4.5

0 12_2 2208 3.8

20 15.1 4055 3.9

St*«3-13:Ir 40 15.9 4264 3.9

60 14.7 3993 4.1

80 10.9 1184 4.9

0 11.8 2107 4.0

20 14.4 4093 4.0 ft*例 3—14:Au 40 15.6 4277 4.3

60 13.7 3651 4.3

80 11.5 1924 4.8

0 11.5 2219 4.1

20 14.1 3869 4.3 実 MS例 3— 15:Νί 40 15.6 4091 4.3

60 13.2 3029 5.0

80 10.9 1165 5.1

[表 7]

Z9t76S0//.00Zdf/X3d z Z,896Zl/Z,00l OAV

[em [s oo]

Z9t6S0/L00Zdr/lDd 93 ■896Π婦 Z O 試料組成 SNR (cB) Ho (Oe) 平均粒径（nm) Co ^1 θ 50(^ο ) 実施一 1 Pt40Cr 16.4 4546 7.0 3.7 実施例 4一 2 Pt棚。 16.3 4589 6.7 3.8 - 3 Pt40W 16.4 4536 6.7 3.8 実施例 4-4 Pt20Cr20 o 16.3 4608 6.9 3.8 例 4一 5 Pt20 o20W 16.6 4501 6.6 3.9 m4-6 Pt20W20Cr 16.5 4523 6.7 3.7 実施例 4一 7 PcMOCr 16.0 4672 6.8 3.6 実施 — 8 Pd40Mo 162 4628 6.8 3.6 実施例 4一 9 Pd40W 16.6 4508 6.6 3.8

«¾«4- 10 Pd20Cr20 o 16.2 4621 6.7 3.5 実施 «4-" Pd20Mo20W 16.7 4588 6.6 3.7

Pd20W20Cr 16.7 4651 6.6 3.7

Ru40Cr 15.0 4678 7.7 4.1

Ru40 o 14.7 4024 7.3 4.7 tt««4-3 Ru40W 14.3 4099 7.2 5.0

Ru20Cr20Mo 14.5 4219 7.5 4.7 tfc«W4-5 Ru20Mo20W 14.4 3981 7.3 4.9 tm -6 Ru20W20Cr 14.6 4125 7.6 4.3

[0076] [表 10]

[0077] [表 11]

[0078] [表 12] SNR (cS) Hc (Oe) 平均 tt径 (nm) Co θ∞(' ) 実施例 7 - 1 Pd30W 16.4 4527 6.5 3.7 実 Sfi例 7-2 Pd30W5C 16.4 4501 6.4 3.8 実脑 7— 3 Pd30W10C 16.6 4437 6.3 3.8 実細7— 4 Pd30W 16.2 4589 6.6 3.6 実施例 7 - 5 Pd30W5Ga 16.5 4431 6.5 3.7 実施例 7— 6 Pd30W10Ga 16.2 4348 6.5 3.9 ik«HH7-1 Pd 12.4 2547 6.5 3.7

Pd5C 11.5 2163 6.5 4

Pd10C 11.1 2116 6.8 4.6

Pd 12.6 2452 6.5 3.6

Pd5Ga 11.8 2019 6.7 4.2 it«例 7-6 PdlOGa 11.2 1945 7.1 4.9 表 13]

産業上の利用可能性

本発明は、磁気記録媒体、その製造方法、およびこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、（111)配向する結晶構造と、 fee構造と bcc構造の混合による層状不整格子 (積層欠陥)を併せもつことを特徴とする磁気記録媒体。

[2] 非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、（111)配向する結晶構造と、 fee構造と hep構造の混合による層状不整格子 (積層欠陥)を併せもつことを特徴とする磁気記録媒体。

[3] 前記中間層の少なくとも 1層力 Pt, Ir, Pd, Au, Ni, Al, Ag, Cu, Rh, Pbおよび

Coからなる群力選ばれる少なくとも 1種を主成分とする fee構造を有する合金と、 Fe , Cr, V, W, Mo,および Taからなる群から選ばれる bcc構造を有する元素の合金材料からなることを特徴とする請求項 1に記載の磁気記録媒体。

[4] 前記中間層の少なくとも 1層力 Pt, Ir, Pd, Au, Ni, Al, Ag, Cu, Rh, Pbおよび

Coからなる群力選ばれる少なくとも 1種を主成分とする fee構造を有する合金と、 Y , Mg, Zn, Hf, Re, Os,および Ruからなる群から選ばれる hep構造を有する元素の合金材料からなることを特徴とする請求項 2に記載の磁気記録媒体。

[5] 前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素の割合の和が 20原子％以上 95原子％以下であることを特徴とする請求項 1乃至 4の何れ力 1項に記載の磁気記録媒体。

[6] 前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、 13族元素 (B, Al, Ga, In, T1)、または 14族元素（C, Si, Ge, Sn, Pb)力も選ばれる、少なくとも 1つの元素を添カ卩し、その非遷移金属元素の和が 0〜30原子％であることを特徴とする請求項 1および 3乃至 5の何れかに記載の磁気記録媒体。

[7] 前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群から選ばれる元素との合金材料からなり、 13族元素 (B, Al, Ga, In, T1)、または 14族元素（C, Si, Ge, Sn, Pb)力も選ばれる、少なくとも 1つの元素を添カ卩し、その非遷移金属元素の和が 0〜30原子％であることを特徴とする請求項 2乃至 5の何れかに記載の磁気記録媒体。

[8] 前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群力選ばれる元素との合金材料力なり、 Si, Ti, C r, Ta, Nb, W, Zr, Hf, Fe酸化物を 0〜 15原子％添カ卩した材料であることを特徴とする請求項 1および 3乃至 6の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[9] 前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群力も選ばれる元素との合金材料力もなり、 Si, Ti, C r, Ta, Nb, W, Zr, Hf, Fe酸化物を 0〜 15原子％添カ卩した材料であることを特徴とする請求項 2乃至 7の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[10] 前記中間層の粒径力 3nm以上 lOnm以下であることを特徴とする請求項 1乃至 9 の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[11] 前記中間層の膜厚が lnm以上 50nm以下であることを特徴とする請求項 1乃至 10 の！、ずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

[12] 裏打ち層を構成する軟磁性膜が非結晶質構造であることを特徴とする請求項 1乃至 11の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[13] 前記裏打ち層と中間層の間に、 fcc (l l l)結晶面配向または、六方晶系共有結合性材料、アモルファスの下地層を有することを特徴とする請求項 1乃至 12の何れか 1 項に記載の磁気記録媒体。

[14] 前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 bcc構造を有する元素群力選ばれる元素との合金材料力なり、その上に六方最密構造 (hep)を有する、 Ru、 Reまたは Ru合金、 Re合金が（002)結晶面配向していることを特徴とする請求項 1乃至 13のいずれ力 1項に記載の磁気記録媒体

[15] 前記中間層の少なくとも 1層が、 fee構造を有する元素群のうち少なくとも 1種を主成分とし、 hep構造を有する元素群力も選ばれる元素との合金材料力もなり、その上に六方最密構造 (hep)を有し、（002)結晶面配向していることを特徴とする請求項 1乃至 13のいずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

[16] 前記垂直磁気記録膜の少なくとも 1層が酸ィ匕物磁性膜または、 Coおよび Pdの連続積層膜であることを特徴とする請求項 1乃至 7の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[17] 前記中間層の少なくとも 1層が、 Crと fee構造を有する元素の合金材料力もなり、 Cr の組成は 10原子％以上 90原子％以下であることを特徴とする請求項 1または 16の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[18] 前記中間層の少なくとも 1層が、 Pt— Cr合金材料からなり、 Cr組成が 15原子％以上 75原子％以下であることを特徴とする請求項 1乃至 16の何れ力 1項に記載の磁気記録媒体。

[19] 前記中間層の少なくとも 1層が、 Ir— Cr合金材料からなり、 Cr組成が 20原子％以上 80原子％以下であることを特徴とする請求項 1乃至 16の何れ力 1項に記載の磁気記録媒体。

[20] 前記中間層の少なくとも 1層が、 Pd— Cr合金材料からなり、 Cr組成が 10原子％以上 60原子％以下であることを特徴とする請求項 1乃至 16のいずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

[21] 前記中間層の少なくとも 1層が、 Au— Cr合金材料力もなり、 Cr組成が 10原子％以上 70原子％以下であることを特徴とする請求項 1乃至 16のいずれか 1項に記載の磁気記録媒体。

[22] 前記中間層の少なくとも 1層力 Ptの割合が 20原子％〜90原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする請求項 1乃至 16の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[23] 前記中間層の少なくとも 1層力 Pdの割合が 20原子％〜90原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする請求項 1乃至 16の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[24] 前記中間層の少なくとも 1層力 Irの割合が 20原子％〜90原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする請求項 1乃至 16の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[25] 前記中間層の少なくとも 1層力 Auの割合が 25原子％〜85原子％であり、遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする請求項 1乃至 16の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[26] 前記中間層の少なくとも 1層が、 Niの割合が 30原子％〜95原子％であり、遷遷移金属元素群： Ti, V, Cr, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Osから選ばれる少なくとも 1つの元素を添加した合金材料であることを特徴とする請求項 1乃至 16の何れか 1項に記載の磁気記録媒体。

[27] 非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と下地膜と中間層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記中間層の少なくとも 1層を、 fee構造を有する元素に bcc構造、または hep構造を有する元素を添加することにより層状不整格子 (積層欠陥)をもつ、 (111)配向する結晶構造とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

[28] 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気記録媒体が、請求項 1乃至 26の何れか 1項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。