JP2005032352A - 粒子分散型膜を下地に用いた磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気記録層において、結晶粒子を微細化でき、かつ配向性を高めることができる磁気記録媒体を提供する
【解決手段】非磁性基板１上に、軟磁性層３、シード層４、下地層５、磁気記録層７が順次設けられ、シード層４はＮｉを含む材料からなり、下地層５は、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなる。この構成によって、下地層５において、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善され、その上に形成される磁気記録層７においても、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。よって、媒体ノイズおよび保磁力を改善し、高密度記録化を図ることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】非磁性基板１上に、軟磁性層３、シード層４、下地層５、磁気記録層７が順次設けられ、シード層４はＮｉを含む材料からなり、下地層５は、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなる。この構成によって、下地層５において、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善され、その上に形成される磁気記録層７においても、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。よって、媒体ノイズおよび保磁力を改善し、高密度記録化を図ることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体において、記録密度を高くするためには、磁気記録層の異方性を低下させずに結晶粒子を微細化し、媒体ノイズを低減することが重要である。
従来より、磁気記録層の結晶粒子を微細化するために、種々の下地層およびシード層が使用されている。例えば、ＴｉやＴａからなるシード層上に、六方最密構造（ｈｃｐ）あるいは面心立方構造（ｆｃｃ）を有する結晶粒子が酸化物や窒化物によって分離された構造を有する下地層を設け、その上に中間層、磁気記録層を積層した磁気記録媒体が用いられている。
この磁気記録媒体では、磁気記録層を構成する結晶粒子が微細化されるとともに、互いに分離される（例えば、特許文献１参照）。
また、酸化物あるいは炭化物により結晶粒子が分離される構造を有する非磁性中間層を設け、その上に磁性層を積層することによって、高保磁力、低ノイズ化させることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
これらの従来技術によれば、酸化物等により結晶粒子を微細化するとともに互いに分離させた構造の下地層（または中間層）を設けることによって、磁気記録層に含まれる結晶粒子をも微細化および分離させ、この種の構造をもたない下地層を用いた従来品よりも記録再生特性を向上させることができる。
【０００３】
また、下地層の下にシード層を設けることにより、下地層の配向性を改善することで、磁性層の配向性をも改善し、媒体の記録再生特性を向上させることが提案されている。
しかしながら、この従来技術では、下地層において結晶粒子を微細化させることと、配向性を高めることを両立させるのは難しいという問題があった。
【０００４】
また、基板と磁気記録層との間に、軟磁性材料からなる軟磁性層を設けることにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の磁束の出入りの効率を向上させることが提案されている。軟磁性層は、磁気ヘッドと媒体との間の磁路の一部を担う。
シード層を設ける場合には、軟磁性層とヘッドとの距離が大きくなるため、十分な記録分解能を得ることが難しくなるという問題があった。
【０００５】
また、酸化物、窒化物、炭化物、炭素より選ばれる１種とＲｕ合金とからなるグラニュラ構造下地層、またはＲｕ合金からなる下地層を用いることによって、磁性層の配向性および保磁力を高めるとともに、粒子を微細化し低ノイズ化させることが提案されている（例えば特許文献３を参照）。
しかしながら、上記Ｒｕ合金を含む下地層を設けた磁気記録媒体では、下地層の配向性が不十分となり、保磁力およびノイズの点で十分な結果は得られていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−３６５２５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３３６４５号公報
【特許文献３】
特開２００１−２９１２３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、磁気記録層において、結晶粒子を微細化でき、かつ配向性を高めることができる磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、結晶粒子を微細化でき、かつ配向性を高めることができ、記録分解能にも優れた磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するための第１の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられ、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなる磁気記録媒体である。
（２）上記課題を解決するための第２の発明は、前記粒子がＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる（１）に記載の磁気記録媒体である。
（３）上記課題を解決するための第３の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられ、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる磁気記録媒体である。
（４）上記課題を解決するための第４の発明は、前記非磁性母材がＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなる（３）に記載の磁気記録媒体である。
（５）上記課題を解決するための第５の発明は、前記下地層と磁気記録層との間に、Ｒｕを含む材料からなる第２の下地層を設ける、（１）〜（４）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（６）上記課題を解決するための第６の発明は、前記シード層が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｂ、Ｃより選ばれる少なくとも一つを含む、（１）〜（５）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（７）上記課題を解決するための第７の発明は、前記シード層が、飽和磁束密度Ｂｓが０．２Ｔ以上、保磁力Ｈｃが１００（Ｏｅ）以下である、（１）〜（６）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（８）上記課題を解決するための第８の発明は、前記磁気記録層が、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金からなる、（１）〜（７）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（９）上記課題を解決するための第９の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層を順次設ける磁気記録媒体の製造方法であって、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなる磁気記録媒体の製造方法である。
（１０）上記課題を解決するための第１０の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層を順次設ける磁気記録媒体の製造方法であって、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる磁気記録媒体の製造方法である。
（１１）上記課題を解決するための第１１の発明は、（１）〜（８）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置である。
なお、本明細書においては、１（Ｏｅ）≒７９．５８Ａ／ｍである。また、１ｅｍｕ／ｃｃ≒１２．５７＊１０−４Ｗｂ／ｍ２である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられて構成されている。
非磁性基板としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミックとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、その繊維強化物などが使用可能である。
【００１０】
軟磁性層は、軟磁性材料からなるもので、この材料としては、飽和磁束密度が高く、かつ軟磁気特性が良好なもの、例えばＣｏＺｒＮｂ合金、ＦｅＣｏＢ合金、ＦｅＣｏＮ合金、ＦｅＴａＣ合金、ＦｅＴａＮ合金、ＦｅＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ合金が好適である。
軟磁性層の保磁力Ｈｃは５０（Ｏｅ）以下（好ましくは１０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。軟磁性層の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。軟磁性層の飽和磁束密度Ｂｓと厚さｔとの積Ｂｓ・ｔは、４０Ｔ・ｎｍ以上（好ましくは６０Ｔ・ｎｍ以上）であることが好ましい。
【００１１】
基板と軟磁性層の間には、バイアス付与層を設けることができる。
バイアス付与層は、軟磁性層における磁区形成を抑制する磁区制御層とすることができる。磁区制御層は、硬磁性材料からなり、面内方向に磁気異方性をもつ。バイアス付与層は、反強磁性材料からなる反強磁性層であってもよい。
バイアス付与層の材料としては、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＢ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金、ＣｏＳｍ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＰｔＯ合金、ＣｏＰｔＣｒＯ合金、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２合金、ＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ２合金を挙げることができる。
バイアス付与層は２層構造とすることができる。例えば、Ｖからなる第１層上にＣｏ合金からなる第２層を形成した構成とすることができる。
このバイアス付与層を形成すると、この層からのバイアス磁界によって、軟磁性層における磁壁形成を防ぎ、磁区に起因するスパイク状ノイズを防止することができる。
【００１２】
シード層は、下地層の結晶配向性を改善するためのものであり、Ｎｉを含む材料からなる。
シード層には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｂ、Ｃより選ばれる少なくとも一つを含むＮｉ合金を用いることができる。
この材料としては、ＮｉＴａ合金、ＮｉＮｂ合金、ＮｉＴａＣ合金、ＮｉＴａＢ合金、ＣｏＮｉＴａ合金、ＮｉＦｅ合金、ＮｉＦｅＭｏ合金、ＮｉＦｅＣｒ合金、ＮｉＦｅＶ合金、ＮｉＣｏ合金が好ましい。
【００１３】
シード層は、微細な結晶粒子を有する微結晶構造、または面心立方構造とするのが好ましい。
結晶構造は、Ｎｉ以外の成分の種類および量を選択することによって適宜設定できる。
例えば、ＮｉＴａ合金、ＮｉＮｂ合金、ＮｉＴａＣ合金、ＮｉＴａＢ合金、またはＣｏＮｉＴａ合金を用いる場合には、微結晶構造が得られやすい。ＮｉＦｅ合金、ＮｉＦｅＭｏ合金、ＮｉＦｅＣｒ合金、ＮｉＦｅＶ合金、またはＮｉＣｏ合金を用いる場合には、面心立方構造が得られやすい。
【００１４】
シード層が微結晶構造をとる場合には、下地層において粒子が均一かつ微細になりやすい。特に、下地層の非磁性母材がＹ２Ｏ３からなり、粒子が最密構造をとる貴金属材料（Ｐｔ、Ａｕなど）からなる場合には、下地層において粒子が均一かつ微細になりやすい。また、シード層が面心立方構造をとる場合には、下地層において高い結晶性が得られる。
このように、上記磁気記録媒体では、シード層を設けることによって、軟磁性層上に直接下地層を形成した場合に比べて、下地層の結晶性が改善される。
【００１５】
シード層には、軟磁性材料を用いることもできる。例えば飽和磁束密度Ｂｓを０．２Ｔ以上とし、保磁力Ｈｃを１００（Ｏｅ）以下とすることができる。
シード層に軟磁気材料を用いれば、軟磁気特性を有する層（シード層および軟磁性層）と磁気ヘッドとの距離が小さくなるため、スペーシングロスが小さくなり、記録分解能を改善する効果が得られる。
【００１６】
下地層は、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造、すなわちグラニュラ構造を有する。なお、以下、この下地層を第１の下地層と呼ぶことがある。
下地層は、非磁性母材がＹ２Ｏ３を含む材料からなることが好ましい。粒子は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなることが好ましい。
上記構成の下地層では、粒子が均一かつ微細になり、しかも明瞭に母材から分離される。また配向性も向上する。このため、この下地層の上に形成される磁気記録層は、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性が良好となる。
なかでも、非磁性母材がＹ２Ｏ３を含む材料からなり、かつ粒子がＰｔを含む材料からなる場合には、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性がいっそう良好となる。
【００１７】
下地層は、非磁性母材が金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子がＡｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる構成とすることもできる。
金属としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｙを挙げることができ、半導体としては、Ｓｉ、Ｂを挙げることができる。
非磁性母材の材料としては、ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５より選ばれる少なくとも一つを含む材料が好ましい。
【００１８】
上記構成の下地層では、Ａｕ等からなる粒子が非磁性母材の影響を受けにくいため、均一性、明瞭性、粒径の小ささの点で優れた粒子が得られ、配向性も向上する。
特に、非磁性母材がＳｉＯ２を含む材料からなり、かつ粒子がＡｕを含む材料からなる場合には、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性がいっそう良好となる。
【００１９】
下地層と磁気記録層との間には、Ｒｕを含む材料からなる第２の下地層を設けることができる。この材料としては、ＲｕまたはＲｕ合金を挙げることができる。Ｒｕ合金としては、ＲｕＣｒ合金、ＲｕＣｏ合金、ＲｕＰｔ合金を挙げることができる。
第２下地層を設けることによって、磁気記録層において配向性が高くなり、分解能、ＳＮＲを向上させることができる。
【００２０】
磁気記録層には、Ｃｏ合金を用いることができる。特に、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金が好ましい。磁気記録層は、粒子分散型構造（グラニュラ構造）とすることができる。
Ｃｏ合金としては、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金、ＣｏＣｒＰｔＯ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ合金を挙げることができる。
金属としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｙを挙げることができ、半導体としては、Ｓｉ、Ｂを挙げることができる。
金属酸化物としては、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５より選ばれる少なくとも一つを挙げることができる。半導体酸化物としては、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３を挙げることができる。
磁気記録層がグラニュラ構造をとる場合には、磁気記録層は、上記Ｃｏ合金からなる磁性粒子が、上記金属酸化物、半導体酸化物などからなる母材に分散した構成とすることができる。
【００２１】
上記下地層が、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性の点で良好であるので、この下地層の影響下でエピタキシャル成長する磁気記録層は、粒子（磁性粒子）の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性が良好となる。
特に、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金からなる磁気記録層は、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性が良好となる。このため、優れた分解能およびノイズ特性が得られる。
【００２２】
磁気記録層に、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金を用いる場合には、磁気記録層は、非加熱条件（例えば基板温度１００℃未満の温度条件）で形成するのが好ましい。この温度が高すぎると、粒子径が大きくなり、粒子と母材の分離が不充分となりやすい。
磁気記録層に、金属酸化物または半導体酸化物を含まないＣｏ合金を用いる場合には、磁気記録層は、加熱条件（例えば基板温度１００℃以上の温度条件）で形成するのが好ましい。この温度が低すぎると、磁気記録層において偏析が不充分となりやすい。
【００２３】
磁気記録層に、金属酸化物または半導体酸化物を含まないＣｏ合金を用いる場合には、磁気記録層の直下に、このＣｏ合金よりもＣｏ濃度が低いＣｏ合金（ＣｏＣｒ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金、ＣｏＣｒＰｔＯ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ合金など）からなる弱磁性下地層を設けることができる。なお、弱磁性下地層は非磁性であってもよい。
この弱磁性下地層は、飽和磁化が３００ｅｍｕ／ｃｃ以下（好ましくは１０〜１００ｅｍｕ／ｃｃ）であり、保磁力が０．５〜１００（Ｏｅ）であることが好ましい。飽和磁化または保磁力が上記範囲を越えると、媒体ノイズが増大する傾向がある。
【００２４】
磁気記録層は、磁化容易軸が基板に対して主に垂直方向に向いた垂直磁気記録層とすることができる。
【００２５】
磁気記録層上には、Ｃ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２などからなる保護層を設けることができる。
保護層上には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などからなる潤滑層を設けることができる。
【００２６】
上記各層は、基板の片面に形成してもよいし、両面に形成してもよい。上記各層は、汎用のスパッタ法によって形成することができる。
【００２７】
以下、具体例を示して本発明をより詳細に説明する。
図１に示す磁気記録媒体は、基板１上に、磁区制御層２と、軟磁性層３と、シード層４と、第１の下地層５と、第２の下地層６と、磁気記録層７と、保護層８とが順に積層された構成を有する。
シード層４にはＮｉＴａ合金を用いることができる。
第１の下地層５は、Ｐｔからなる粒子がＹ２Ｏ３からなる母材中に分散したグラニュラ構造とすることができる。第２の下地層６にはＲｕを用いることができる。
磁気記録層７は、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる磁性粒子が、ＳｉＯ２からなる母材中に分散するグラニュラ構造を有する構成とすることができる。磁気記録層７は、非加熱条件（例えば基板温度１００℃未満の温度条件）で形成されることが好ましい。これは、加熱により磁性粒子が粗大化したり、母材と磁性粒子が明瞭に分離しなくなることを防ぐためである。
【００２８】
図２に示す磁気記録媒体は、基板１１上に、軟磁性層１２と、シード層１３と、第１の下地層１４と、第２の下地層１５と、弱磁性下地層１６と、磁気記録層１７と、保護層１８とが順に積層された構成を有する。
シード層１３には、ＮｉＴａ合金を用いることができる。
第１の下地層１４は、Ａｕからなる粒子がＳｉＯ２からなる母材中に分散したグラニュラ構造とすることができる。第２の下地層１５にはＲｕＣｒ合金を用いることができる。
弱磁性下地層１６と磁気記録層１７は、いずれもＣｏＣｒＰｔＢ合金からなり、磁気記録層１７は、弱磁性下地層１６に比べてＣｏの組成比が高くなっている。
磁気記録層１７は、基板１１を加熱することによって、加熱条件（例えば基板温度１００℃以上の条件）で形成されることが好ましい。これは、加熱により磁気記録層１７においてＣｒ偏析が促進されるためである。
【００２９】
本発明の磁気記録媒体では、Ｎｉを含む材料からなるシード層と、粒子分散型構造を有する第１の下地層とを備えているので、第１の下地層において、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
このため、その上に形成される第２の下地層、磁気記録層においても、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
よって、媒体ノイズを低減することができ、ノイズ特性を向上させることができる。また、保磁力を高め、十分な記録再生特性を得ることができる。従って、高密度記録が可能となる。
これに対し、Ｒｕ等からなるグラニュラ構造の下地層を有し、かつシード層をもたない従来品では、下地層において配向性が劣化するため、ノイズ、保磁力などが不充分となる。
また、本発明では、シード層に軟磁性材料を用いることによって、記録分解能を改善することができる。
【００３０】
本発明の磁気記録媒体は、磁気記録層が垂直磁気異方性を有する場合に特に良好な特性を示す。
この場合には、この磁気記録媒体は、透磁率が高い軟磁性層と、垂直磁気記録層とを有する、いわゆる垂直二層媒体となる。この垂直二層媒体において、軟磁性層は、磁気ヘッド（特に単磁極ヘッド）からの記録磁界を、水平方向に向け、磁気ヘッド側へ還流させるという機能の一部を担っている。このため、急峻かつ充分な垂直磁界を磁気記録層に与え、記録再生効率を向上させることができる。
【００３１】
本発明の磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを備えている。磁気ヘッドとしては、記録ヘッド、再生ヘッド、記録・再生複合型ヘッドを挙げることができる。
垂直磁気記録方式を採用する場合には、記録ヘッドとして単磁極ヘッドを使用することができる。面内磁気記録方式を採用する場合には、記録ヘッドとしてリングヘッドを使用することができる。
【００３２】
図７は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示す一部分解斜視図である。
ここに示す磁気記録再生装置は、上面側が開口した矩形箱状の筐体６１と、筐体６１の開口を塞ぐトップカバーを有する。
筐体６１内には、上述の構成を有する磁気記録媒体である垂直磁気記録媒体６２、この垂直磁気記録媒体６２を支持および回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ６３、垂直磁気記録媒体６２に対して磁気信号の記録および再生を行う磁気ヘッド６４、磁気ヘッド６４を先端に搭載したサスペンションを有しかつ磁気ヘッド６４を垂直磁気記録媒体６２に対して移動自在に支持するヘッドアクチュエータ６５、ヘッドアクチュエータ６５を回転自在に支持する回転軸６６、回転軸６６を介してヘッドアクチュエータ６５を回転および位置決めするボイスコイルモータ６７、ヘッドアンプ回路６８が収納されている。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の磁気記録媒体の具体例を示す。
（実施例１）
図１に示す磁気記録媒体を作製した。
以下に示す製造方法において、スパッタ法では、真空度を３×１０−５Ｐａ以下としたチャンバーを用い、スパッタガスとしてＡｒガスを使用した。
非磁性ガラス基板１上に、スパッタ法により磁区制御層２を形成した。
磁区制御層２は、Ｖからなる第１層（厚さ４０ｎｍ）上に、Ｃｏ−１８ａｔ％Ｐｔ−８ａｔ％Ｃｒからなる第２層（厚さ２０ｎｍ）を有する構成とした。第１層を形成する際には、チャンバー内圧を０．６Ｐａとし、第２層を形成する際にはチャンバー内圧を０．５Ｐａとした。
次いで、磁区制御層２上に、Ｃｏ−６ａｔ％Ｚｒ−１０ａｔ％Ｎｂからなる軟磁性層３（厚さ２００ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．６Ｐａ）。
次いで、軟磁性層３上に、Ｎｉ−３０ａｔ％Ｔａからなるシード層４（厚さ７ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．７Ｐａ）。
上記各層を形成する際には、ターゲットに供給する電力をＤＣ５００Ｗとした。
【００３４】
次いで、シード層４上に、Ｐｔ−Ｙ２Ｏ３からなる第１の下地層５（厚さ１０ｎｍ）を形成した。第１の下地層５は、Ｐｔからなる粒子がＹ２Ｏ３からなる母材中に分散したグラニュラ構造となった。第１の下地層５を形成する際には、Ｐｔ粒子とＹ２Ｏ３粒子をモル比Ｐｔ：Ｙ２Ｏ３＝８：２になるように混合して焼結して得られたＰｔ−Ｙ２Ｏ３ターゲットを用いた（チャンバー内圧：５．０Ｐａ、供給電力：ＲＦ３００Ｗ）。
次いで、第１の下地層５上に、Ｒｕからなる第２の下地層６（厚さ５ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：３．０Ｐａ、供給電力：ＤＣ２５０Ｗ）。
【００３５】
次いで、第２の下地層６上に、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２からなる磁気記録層７（厚さ１０ｎｍ）を形成した。磁気記録層７を形成する際には、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１２ａｔＣｒからなる粒子とＳｉＯ２粒子をモル比ＣｏＰｔＣｒ：ＳｉＯ２＝１１：１になるように混合して焼結して得られたＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２ターゲットを用いた（チャンバー内圧：６．０Ｐａ、供給電力：ＲＦ２００Ｗ）。
次いで、磁気記録層７上に、Ｃからなる保護層８（厚さ７ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．５Ｐａ、供給電力：ＤＣ１０００Ｗ）。
次いで、保護層８上に、ディップ法により、ＰＦＰＥ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）からなる潤滑剤を塗布し、潤滑層（厚さ１．５ｎｍ）を形成して、磁気記録媒体Ａを得た。
【００３６】
磁気記録媒体Ａについて、Ｋｅｒｒ効果磁気測定装置を用い、最大磁界を２０ｋＯｅとして、静磁気特性を測定した。保磁力Ｈｃ、角型比ＲＳ、および核生成磁界Ｈｎを表１に示す。
また、媒体Ａの結晶配向性を調べるため、ＸＲＤを用いてロッキングカーブを測定することにより得られたΔθ５０も併せて示す。
また、この媒体Ａについて、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、ＧＭＲヘッドを用いて信号を読み取る方法により、Ｒ／Ｗテストを行った。得られたＳＮＲｍ、オーバーライト特性（ＯＷ特性）、およびｄＰＷ５０を表１に示す。測定は、半径２０ｍｍの位置で行い、媒体Ａの回転数は４２００ｒｐｍとした。
Ｓ／Ｎ比であるＳＮＲｍについては、Ｓは１１９ｋＦＣＩの孤立波形の１磁化反転におけるピーク値、すなわち最高値と最小値との差を１／２にした値である。Ｎｍは、７１６ｋＦＣＩでのｒｍｓ値（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ−ｉｎｃｈｅｓ）である。
ＯＷ特性は、８ｋＦＣＩで記録信号書き込み後、３５８ｋＦＣＩで信号を書き込んだ際の上書き前の信号出力と、上書き後の消え残り信号出力との比を示す。磁化反転部の半値幅ｄＰＷ５０は、分解能特性を示すもので、再生波形を微分して得られた孤立波のピーク値の５０％における幅（ｎｍ）である。
【００３７】
次に示す３つのサンプルを作製した。
実施例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４を形成した（サンプル１）。
実施例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成した（サンプル２）。
実施例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、シード層４のみを形成した（サンプル３）。
【００３８】
サンプル１について、ＸＲＤ（Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）パターンを観察したところ、２θ＝４０度付近に、磁区制御層に相当すると思われる微弱なピークが観察された以外は特に目立ったピークはなく、２θ＝４０〜５０度付近にブロードなパターンが見られた。
ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いて、シード層４の平面構造を観察したところ、シード層４は、粒径２ｎｍ以下の微粒子を有する微結晶構造であることが分かった。
サンプル２について、ＴＥＭを用いて第１の下地層５の平面構造を観察した。
図８は、この平面構造（倍率１００万倍）を示すものである。図中、符号７１はＰｔ粒子を示し、符号７２はＹ２Ｏ３からなる母材を示す。
この図より、平均粒径が約６ｎｍであるＰｔ粒子７１が母材７２中に分散されている構成、すなわち母材７２がＰｔ粒子７１を取り囲む構成が確認できる。Ｐｔ粒子７１どうしの平均間隔は約２ｎｍであった。
Ｐｔ粒子７１の最大粒径は約９ｎｍであったが、大部分のＰｔ粒子７１については、粒径はおよそ±１ｎｍ程度の範囲に収まっていた。
サンプル３を、１ｃｍ角の大きさに裁断し、ＶＳＭ（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）を用いて最大１００（Ｏｅ）の外部磁界をかけて静磁気特性を測定したところ、Ｂｓが０．２Ｔとなり軟磁気特性を示したことが確認された。
【００３９】
（比較例１）
図３に示すように、シード層４の材料としてＴａを用いたこと以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体Ｂを得た。
静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
比較例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成したサンプル４を作製した。
サンプル４について、ＴＥＭを用いて第１の下地層５の平面構造を観察した。その結果、粒子と母材との境界が不明瞭であり、粒子の分離が不充分であることが確認された。また、粒子の平均粒径は約６ｎｍであったが、最大粒径は約１０ｎｍであった。粒径のばらつきはおよそ±２ｎｍであり、媒体Ａに比べ、粒子の均一性の点で劣ることが確認された。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１より、保磁力Ｈｃに関しては、実施例１（媒体Ａ）と比較例１（媒体Ｂ）との間に大きな差はなかったが、角型比ＲＳに関しては、媒体Ａの方が大きな値を示した。また、結晶配向を示すΔθ５０は、媒体Ａの方が小さく、配向性に優れていることがわかった。
また、媒体Ａと媒体Ｂは、ＯＷ値に関しては同等であったが、媒体ＡではＳＮＲｍ値、ｄＰＷ５０値が優れていることがわかった。
このことから、媒体Ｂでも磁気記録層の粒子は微細化されたものの、媒体Ａでは、粒径のばらつきが小さく、しかも配向性が高くなったと考えられる。また、媒体Ａで良好な結果が得られたのは、シード層４が軟磁性を示すためスペーシングロスが小さくなったことも原因として考えられる。
以上より、媒体Ａでは、角型比が大きく、静磁気特性に優れた結果が得られたことがわかる。また、Ｒ／Ｗ特性に関しては、分解能が優れ、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができたことがわかる。
【００４３】
媒体Ａの第１の下地層５に用いられるＰｔに代えて、Ｐｄ、Ｒｕ、またはＲｈを用いた場合には、ＲＳが約０．９となった。またＳＮＲｍは媒体Ａよりも０．２〜０．３ｄＢ減という結果が得られた。この結果は、媒体Ａに比較して、ほぼ同等の結果であるということができる。
また、シード層４に用いられるＮｉＴａに代えて、ＮｉＮｂ、ＮｉＴａＣ、ＮｉＴａＢ、またはＣｏＮｉＴａを用いたところ、上記各特性に関して、媒体Ａとほぼ同等の結果が得られた。
また、シード層４に用いられるＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、ＮｉＦｅＶ、またはＮｉＣｏを用いた場合には、ＸＲＤにおける回折パターンより、シード層４は結晶質であることがわかった。このように、シード層４が結晶質である場合でも、媒体Ｂに比べ、ＳＮＲの改善が見られた。
また、シード層４に用いられるＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、またはＮｉＦｅＶを用いた場合には、いずれもＢｓが約０．８Ｔとなった。このため、スペーシングロスを小さくする効果がより顕著となり、ｄＰＷ５０が改善された。
【００４４】
（実施例２）
図２に示す磁気記録媒体を作製した。
非磁性ガラス基板１１上に、Ｆｅ−１０ａｔ％Ｔａ−１０ａｔ％Ｃからなる軟磁性層１２（厚さ２００ｎｍ）を形成した。
次いで、Ｎｉ−１５ａｔ％Ｔａ−１５ａｔ％Ｃからなるシード層１３（厚さ８ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．８Ｐａ）。
次いで、同一平面内に並べて配置したＡｕターゲットとＳｉＯ２ターゲットを用い、基板１１を２つのターゲットの一方に対向する位置から、他方に対向する位置に移動させる操作を繰り返すことによって、ＡｕとＳｉＯ２とを交互にスパッタし、Ａｕ−ＳｉＯ２からなる第１の下地層１４（厚さ５ｎｍ）を形成した（Ａｕターゲット供給電力：ＤＣ５００Ｗ、ＳｉＯ２ターゲット供給電力：ＲＦ１４００Ｗ）。
次いで、基板１１を８秒間加熱し、その温度を２５０℃とした。
次いで、第１の下地層１４上に、Ｒｕ−３０ａｔ％Ｃｒからなる第２の下地層１５（厚さ５ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧３Ｐａ、供給電力：ＤＣ２５０Ｗ）。
次いで、Ｃｏ−２６ａｔ％Ｃｒ−１２ａｔ％Ｐｔ−４ａｔ％Ｂからなる弱磁性下地層１６（厚さ１０ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧０．５Ｐａ、供給電力：ＤＣ１００Ｗ）。
次いで、Ｃｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−１５ａｔ％Ｐｔ−１ａｔ％Ｂからなる磁気記録層１７（厚さ１２ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．６Ｐａ、供給電力：ＤＣ２５０Ｗ）。
次いで、磁気記録層１７上に、Ｃからなる保護層１８（厚さ７ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．５Ｐａ、供給電力：ＤＣ１０００Ｗ）。
次いで、保護層１８上に、ディップ法により、ＰＦＰＥからなる潤滑剤を塗布し、潤滑層（厚さ１．３ｎｍ）を形成して、磁気記録媒体Ｃを得た。
磁気記録媒体Ｃについて、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。結果を表２に示す。
【００４５】
実施例２に準じて、非磁性ガラス基板１１上に、シード層１３のみを形成したサンプル５を作製した。
実施例２に準じて、非磁性ガラス基板１１上に、軟磁性層１２、シード層１３、第１の下地層１４を形成したサンプル６を作製した。
サンプル５について、ＸＲＤパターンを観察したところ、２θ＝４０〜５０度付近にブロードなパターンが見られたが、鋭いピークは現れなかった。また、シード層１３の平面構造をＴＥＭを用いて観察したところ、粒径２ｎｍ以下の微粒子を有する微結晶構造であることがわかった。
サンプル６について、第１の下地層１４の平面構造をＴＥＭを用いて倍率１００万倍で観察したところ、平均粒径が約７ｎｍのＡｕ粒子が、ＳｉＯ２からなる母材に囲まれたグラニュラ構造になっていることが確認された。Ａｕ粒子どうしの平均間隔は約２ｎｍであった。
また、サンプル５を１ｃｍ角の大きさに裁断し、ＶＳＭにより静磁気特性を測定したところ、外部磁界を１５００ｋＡ／ｍまで加えても磁化を示さず、非磁性であることがわかった。
【００４６】
（比較例２）
図４に示すように、シード層１３を形成しないこと以外は実施例２と同様にして、磁気記録媒体Ｄを作製した。
媒体Ｄについて、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】
表２より、実施例２（媒体Ｃ）は、比較例２（媒体Ｄ）と比較して、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性（ＳＮＲｍ）が優れていたことがわかる。
【００４９】
媒体Ｃの第１の下地層１４に用いられるＡｕに代えて、ＡｇまたはＣｕを用いた場合には、上記各特性について、媒体Ｃに比較してほぼ同等と見なせる結果が得られた。
また、第１の下地層１４に、ＳｉＯ２に代えて、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＴａＣ、ＴａＮ、またはＺｒＮを用いた場合には、ＲＳが約０．９となった。またＳＮＲｍは媒体Ｃよりも０．１〜０．３ｄＢ減という結果が得られた。この結果は、媒体Ｃに比較してほぼ同等の結果であるということができる。
また、シード層１３に、ＮｉＴａに代えて、ＮｉＮｂ、ＮｉＴａＣ、ＮｉＴａＢ、またはＣｏＮｉＴａを用いたところ、上記各特性に関して、媒体Ｃとほぼ同等の結果が得られた。
また、シード層１３に、ＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、ＮｉＦｅＶ、またはＮｉＣｏを用いた場合には、ＸＲＤにおける回折パターンより、シード層１３は結晶質であることがわかった。このように、シード層１３が結晶質である場合でも、媒体Ｄに比べ、ＳＮＲの改善が見られた。
また、シード層１３に、ＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、またはＮｉＦｅＶを用いた場合には、いずれもＢｓは約０．８Ｔとなった。このため、スペーシングロスを小さくする効果がより顕著となり、ｄＰＷ５０が改善された。
【００５０】
（実施例３）
図５に示すように、第１の下地層５に、Ｐｔに代えてＲｈを用いたこと以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体Ｅを作製した。
媒体Ｅについて、静磁気特性、結晶配向性、Ｒ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した結果を表１に示す。
また、実施例３に準じて、基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成したサンプル７を作製した。
サンプル７について、第１の下地層５の平面構造をＴＥＭを用いて観察したところ、平均粒径が約６ｍｍのＲｈ粒子がＳｉＯ２からなる母材に囲まれたグラニュラ構造になっていることが確認された。最大粒径および最小粒径は、それぞれ約９ｎｍ、約３ｎｍであったことから、媒体Ａに比べ粒径のばらつきが大きいことがわかった。
【００５１】
表１に示すように、実施例３（媒体Ｅ）では、比較例１（媒体Ｂ）と比べて、ＳＮＲｍで優れた値が得られたが、実施例１（媒体Ａ）に比べｄＰＷ５０で劣る結果が得られた。
媒体Ｅでは、第１の下地層５の粒子にＲｈを用いたため優れた結晶性が得られたが、粒径のばらつきが若干大きくなり、分解能がやや低くなった。
実施例１と実施例３の結果より、下地層の母材にＹ２Ｏ３を用いることにより、粒子が均一かつ明瞭となるため、より高密度記録が可能な媒体が得られる。さらに、下地層の粒子にＰｔを用いることにより、磁気記録層の配向性が高められるため、分解能を高めることができる。
【００５２】
（実施例４）
図６に示すように、第２の下地層６を形成しないこと以外は実施例１と同様にして、磁気記録媒体Ｆを作製した。
媒体Ｆについて、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
また、実施例４に準じて、基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成したサンプル８を作製した。
第１の下地層５の平面構造をＴＥＭを用いて観察したところ、平均粒径が約６ｍｍのＰｔ粒子がＹ２Ｏ３からなる母材に囲まれたグラニュラ構造になっていることが確認された。この粒子は、媒体Ａに比べ母材との境界が不明瞭となったことが確認できた。
【００５３】
表１に示すように、実施例４（媒体Ｆ）では、比較例１（媒体Ｂ）に比べて、ＳＮＲｍで優れた値が得られたが、実施例１（媒体Ａ）に比べ、Δθ５０、ｄＰＷ５０では劣る結果となった。
媒体Ｆでは、第２の下地層６を形成しないため磁気記録層７の配向性がやや劣るが、第１の下地層５にＰｔ−Ｙ２Ｏ３を用いたため、優れたＳＮＲｍが得られたと考えられる。
このことから、下地層にＰｔ−Ｙ２Ｏ３を用いることにより、高密度記録が可能な媒体が得られることがわかる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の磁気記録媒体では、Ｎｉを含む材料からなるシード層と、粒子分散型構造を有する下地層とを備えているので、下地層において、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
このため、その上に形成される磁気記録層においても、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
よって、媒体ノイズを低減することができ、ノイズ特性を向上させることができる。また、保磁力を高め、十分な記録再生特性を得ることができる。従って、高密度記録が可能となる。
また、本発明では、シード層に軟磁性材料を用いることによって、記録分解能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例を表す概略断面図
【図２】本発明の磁気記録媒体の他の例を表す概略断面図
【図３】比較例の磁気記録媒体を表す概略断面図
【図４】比較例の磁気記録媒体を表す概略断面図
【図５】本発明の磁気記録媒体の他の例を表す概略断面図
【図６】本発明の磁気記録媒体の他の例を表す概略断面図
【図７】本発明の磁気記録再生装置の一例を示す一部分解斜視図
【図８】下地層の平面構造を示す写真
【符号の説明】
１、１１…基板、４、１３…シード層、５、１４・・・下地層、６、１５・・・第２の下地層、７、１７…磁気記録層、６１…筐体、６２…磁気ディスク、６３…スピンドルモータ、６４…磁気ヘッド、６５…ヘッドアクチュエータ、６６…回転軸、６７…ボイスコイルモータ、６８…ヘッドアンプ回路、７１…粒子、７２…非磁性母材
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体において、記録密度を高くするためには、磁気記録層の異方性を低下させずに結晶粒子を微細化し、媒体ノイズを低減することが重要である。
従来より、磁気記録層の結晶粒子を微細化するために、種々の下地層およびシード層が使用されている。例えば、ＴｉやＴａからなるシード層上に、六方最密構造（ｈｃｐ）あるいは面心立方構造（ｆｃｃ）を有する結晶粒子が酸化物や窒化物によって分離された構造を有する下地層を設け、その上に中間層、磁気記録層を積層した磁気記録媒体が用いられている。
この磁気記録媒体では、磁気記録層を構成する結晶粒子が微細化されるとともに、互いに分離される（例えば、特許文献１参照）。
また、酸化物あるいは炭化物により結晶粒子が分離される構造を有する非磁性中間層を設け、その上に磁性層を積層することによって、高保磁力、低ノイズ化させることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
これらの従来技術によれば、酸化物等により結晶粒子を微細化するとともに互いに分離させた構造の下地層（または中間層）を設けることによって、磁気記録層に含まれる結晶粒子をも微細化および分離させ、この種の構造をもたない下地層を用いた従来品よりも記録再生特性を向上させることができる。
【０００３】
また、下地層の下にシード層を設けることにより、下地層の配向性を改善することで、磁性層の配向性をも改善し、媒体の記録再生特性を向上させることが提案されている。
しかしながら、この従来技術では、下地層において結晶粒子を微細化させることと、配向性を高めることを両立させるのは難しいという問題があった。
【０００４】
また、基板と磁気記録層との間に、軟磁性材料からなる軟磁性層を設けることにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の磁束の出入りの効率を向上させることが提案されている。軟磁性層は、磁気ヘッドと媒体との間の磁路の一部を担う。
シード層を設ける場合には、軟磁性層とヘッドとの距離が大きくなるため、十分な記録分解能を得ることが難しくなるという問題があった。
【０００５】
また、酸化物、窒化物、炭化物、炭素より選ばれる１種とＲｕ合金とからなるグラニュラ構造下地層、またはＲｕ合金からなる下地層を用いることによって、磁性層の配向性および保磁力を高めるとともに、粒子を微細化し低ノイズ化させることが提案されている（例えば特許文献３を参照）。
しかしながら、上記Ｒｕ合金を含む下地層を設けた磁気記録媒体では、下地層の配向性が不十分となり、保磁力およびノイズの点で十分な結果は得られていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−３６５２５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３３６４５号公報
【特許文献３】
特開２００１−２９１２３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、磁気記録層において、結晶粒子を微細化でき、かつ配向性を高めることができる磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、結晶粒子を微細化でき、かつ配向性を高めることができ、記録分解能にも優れた磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するための第１の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられ、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなる磁気記録媒体である。
（２）上記課題を解決するための第２の発明は、前記粒子がＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる（１）に記載の磁気記録媒体である。
（３）上記課題を解決するための第３の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられ、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる磁気記録媒体である。
（４）上記課題を解決するための第４の発明は、前記非磁性母材がＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなる（３）に記載の磁気記録媒体である。
（５）上記課題を解決するための第５の発明は、前記下地層と磁気記録層との間に、Ｒｕを含む材料からなる第２の下地層を設ける、（１）〜（４）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（６）上記課題を解決するための第６の発明は、前記シード層が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｂ、Ｃより選ばれる少なくとも一つを含む、（１）〜（５）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（７）上記課題を解決するための第７の発明は、前記シード層が、飽和磁束密度Ｂｓが０．２Ｔ以上、保磁力Ｈｃが１００（Ｏｅ）以下である、（１）〜（６）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（８）上記課題を解決するための第８の発明は、前記磁気記録層が、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金からなる、（１）〜（７）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体である。
（９）上記課題を解決するための第９の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層を順次設ける磁気記録媒体の製造方法であって、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなる磁気記録媒体の製造方法である。
（１０）上記課題を解決するための第１０の発明は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層を順次設ける磁気記録媒体の製造方法であって、シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる磁気記録媒体の製造方法である。
（１１）上記課題を解決するための第１１の発明は、（１）〜（８）のうちいずれか１つに記載の磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置である。
なお、本明細書においては、１（Ｏｅ）≒７９．５８Ａ／ｍである。また、１ｅｍｕ／ｃｃ≒１２．５７＊１０−４Ｗｂ／ｍ２である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられて構成されている。
非磁性基板としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミックとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、その繊維強化物などが使用可能である。
【００１０】
軟磁性層は、軟磁性材料からなるもので、この材料としては、飽和磁束密度が高く、かつ軟磁気特性が良好なもの、例えばＣｏＺｒＮｂ合金、ＦｅＣｏＢ合金、ＦｅＣｏＮ合金、ＦｅＴａＣ合金、ＦｅＴａＮ合金、ＦｅＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ合金が好適である。
軟磁性層の保磁力Ｈｃは５０（Ｏｅ）以下（好ましくは１０（Ｏｅ）以下）とするのが好ましい。軟磁性層の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とするのが好ましい。軟磁性層の飽和磁束密度Ｂｓと厚さｔとの積Ｂｓ・ｔは、４０Ｔ・ｎｍ以上（好ましくは６０Ｔ・ｎｍ以上）であることが好ましい。
【００１１】
基板と軟磁性層の間には、バイアス付与層を設けることができる。
バイアス付与層は、軟磁性層における磁区形成を抑制する磁区制御層とすることができる。磁区制御層は、硬磁性材料からなり、面内方向に磁気異方性をもつ。バイアス付与層は、反強磁性材料からなる反強磁性層であってもよい。
バイアス付与層の材料としては、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＢ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金、ＣｏＳｍ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＰｔＯ合金、ＣｏＰｔＣｒＯ合金、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２合金、ＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ２合金を挙げることができる。
バイアス付与層は２層構造とすることができる。例えば、Ｖからなる第１層上にＣｏ合金からなる第２層を形成した構成とすることができる。
このバイアス付与層を形成すると、この層からのバイアス磁界によって、軟磁性層における磁壁形成を防ぎ、磁区に起因するスパイク状ノイズを防止することができる。
【００１２】
シード層は、下地層の結晶配向性を改善するためのものであり、Ｎｉを含む材料からなる。
シード層には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｂ、Ｃより選ばれる少なくとも一つを含むＮｉ合金を用いることができる。
この材料としては、ＮｉＴａ合金、ＮｉＮｂ合金、ＮｉＴａＣ合金、ＮｉＴａＢ合金、ＣｏＮｉＴａ合金、ＮｉＦｅ合金、ＮｉＦｅＭｏ合金、ＮｉＦｅＣｒ合金、ＮｉＦｅＶ合金、ＮｉＣｏ合金が好ましい。
【００１３】
シード層は、微細な結晶粒子を有する微結晶構造、または面心立方構造とするのが好ましい。
結晶構造は、Ｎｉ以外の成分の種類および量を選択することによって適宜設定できる。
例えば、ＮｉＴａ合金、ＮｉＮｂ合金、ＮｉＴａＣ合金、ＮｉＴａＢ合金、またはＣｏＮｉＴａ合金を用いる場合には、微結晶構造が得られやすい。ＮｉＦｅ合金、ＮｉＦｅＭｏ合金、ＮｉＦｅＣｒ合金、ＮｉＦｅＶ合金、またはＮｉＣｏ合金を用いる場合には、面心立方構造が得られやすい。
【００１４】
シード層が微結晶構造をとる場合には、下地層において粒子が均一かつ微細になりやすい。特に、下地層の非磁性母材がＹ２Ｏ３からなり、粒子が最密構造をとる貴金属材料（Ｐｔ、Ａｕなど）からなる場合には、下地層において粒子が均一かつ微細になりやすい。また、シード層が面心立方構造をとる場合には、下地層において高い結晶性が得られる。
このように、上記磁気記録媒体では、シード層を設けることによって、軟磁性層上に直接下地層を形成した場合に比べて、下地層の結晶性が改善される。
【００１５】
シード層には、軟磁性材料を用いることもできる。例えば飽和磁束密度Ｂｓを０．２Ｔ以上とし、保磁力Ｈｃを１００（Ｏｅ）以下とすることができる。
シード層に軟磁気材料を用いれば、軟磁気特性を有する層（シード層および軟磁性層）と磁気ヘッドとの距離が小さくなるため、スペーシングロスが小さくなり、記録分解能を改善する効果が得られる。
【００１６】
下地層は、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造、すなわちグラニュラ構造を有する。なお、以下、この下地層を第１の下地層と呼ぶことがある。
下地層は、非磁性母材がＹ２Ｏ３を含む材料からなることが好ましい。粒子は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなることが好ましい。
上記構成の下地層では、粒子が均一かつ微細になり、しかも明瞭に母材から分離される。また配向性も向上する。このため、この下地層の上に形成される磁気記録層は、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性が良好となる。
なかでも、非磁性母材がＹ２Ｏ３を含む材料からなり、かつ粒子がＰｔを含む材料からなる場合には、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性がいっそう良好となる。
【００１７】
下地層は、非磁性母材が金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子がＡｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなる構成とすることもできる。
金属としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｙを挙げることができ、半導体としては、Ｓｉ、Ｂを挙げることができる。
非磁性母材の材料としては、ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５より選ばれる少なくとも一つを含む材料が好ましい。
【００１８】
上記構成の下地層では、Ａｕ等からなる粒子が非磁性母材の影響を受けにくいため、均一性、明瞭性、粒径の小ささの点で優れた粒子が得られ、配向性も向上する。
特に、非磁性母材がＳｉＯ２を含む材料からなり、かつ粒子がＡｕを含む材料からなる場合には、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性がいっそう良好となる。
【００１９】
下地層と磁気記録層との間には、Ｒｕを含む材料からなる第２の下地層を設けることができる。この材料としては、ＲｕまたはＲｕ合金を挙げることができる。Ｒｕ合金としては、ＲｕＣｒ合金、ＲｕＣｏ合金、ＲｕＰｔ合金を挙げることができる。
第２下地層を設けることによって、磁気記録層において配向性が高くなり、分解能、ＳＮＲを向上させることができる。
【００２０】
磁気記録層には、Ｃｏ合金を用いることができる。特に、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金が好ましい。磁気記録層は、粒子分散型構造（グラニュラ構造）とすることができる。
Ｃｏ合金としては、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金、ＣｏＣｒＰｔＯ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ合金を挙げることができる。
金属としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｙを挙げることができ、半導体としては、Ｓｉ、Ｂを挙げることができる。
金属酸化物としては、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５より選ばれる少なくとも一つを挙げることができる。半導体酸化物としては、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３を挙げることができる。
磁気記録層がグラニュラ構造をとる場合には、磁気記録層は、上記Ｃｏ合金からなる磁性粒子が、上記金属酸化物、半導体酸化物などからなる母材に分散した構成とすることができる。
【００２１】
上記下地層が、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性の点で良好であるので、この下地層の影響下でエピタキシャル成長する磁気記録層は、粒子（磁性粒子）の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性が良好となる。
特に、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金からなる磁気記録層は、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、配向性が良好となる。このため、優れた分解能およびノイズ特性が得られる。
【００２２】
磁気記録層に、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金を用いる場合には、磁気記録層は、非加熱条件（例えば基板温度１００℃未満の温度条件）で形成するのが好ましい。この温度が高すぎると、粒子径が大きくなり、粒子と母材の分離が不充分となりやすい。
磁気記録層に、金属酸化物または半導体酸化物を含まないＣｏ合金を用いる場合には、磁気記録層は、加熱条件（例えば基板温度１００℃以上の温度条件）で形成するのが好ましい。この温度が低すぎると、磁気記録層において偏析が不充分となりやすい。
【００２３】
磁気記録層に、金属酸化物または半導体酸化物を含まないＣｏ合金を用いる場合には、磁気記録層の直下に、このＣｏ合金よりもＣｏ濃度が低いＣｏ合金（ＣｏＣｒ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金、ＣｏＣｒＰｔＯ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ合金など）からなる弱磁性下地層を設けることができる。なお、弱磁性下地層は非磁性であってもよい。
この弱磁性下地層は、飽和磁化が３００ｅｍｕ／ｃｃ以下（好ましくは１０〜１００ｅｍｕ／ｃｃ）であり、保磁力が０．５〜１００（Ｏｅ）であることが好ましい。飽和磁化または保磁力が上記範囲を越えると、媒体ノイズが増大する傾向がある。
【００２４】
磁気記録層は、磁化容易軸が基板に対して主に垂直方向に向いた垂直磁気記録層とすることができる。
【００２５】
磁気記録層上には、Ｃ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２などからなる保護層を設けることができる。
保護層上には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などからなる潤滑層を設けることができる。
【００２６】
上記各層は、基板の片面に形成してもよいし、両面に形成してもよい。上記各層は、汎用のスパッタ法によって形成することができる。
【００２７】
以下、具体例を示して本発明をより詳細に説明する。
図１に示す磁気記録媒体は、基板１上に、磁区制御層２と、軟磁性層３と、シード層４と、第１の下地層５と、第２の下地層６と、磁気記録層７と、保護層８とが順に積層された構成を有する。
シード層４にはＮｉＴａ合金を用いることができる。
第１の下地層５は、Ｐｔからなる粒子がＹ２Ｏ３からなる母材中に分散したグラニュラ構造とすることができる。第２の下地層６にはＲｕを用いることができる。
磁気記録層７は、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる磁性粒子が、ＳｉＯ２からなる母材中に分散するグラニュラ構造を有する構成とすることができる。磁気記録層７は、非加熱条件（例えば基板温度１００℃未満の温度条件）で形成されることが好ましい。これは、加熱により磁性粒子が粗大化したり、母材と磁性粒子が明瞭に分離しなくなることを防ぐためである。
【００２８】
図２に示す磁気記録媒体は、基板１１上に、軟磁性層１２と、シード層１３と、第１の下地層１４と、第２の下地層１５と、弱磁性下地層１６と、磁気記録層１７と、保護層１８とが順に積層された構成を有する。
シード層１３には、ＮｉＴａ合金を用いることができる。
第１の下地層１４は、Ａｕからなる粒子がＳｉＯ２からなる母材中に分散したグラニュラ構造とすることができる。第２の下地層１５にはＲｕＣｒ合金を用いることができる。
弱磁性下地層１６と磁気記録層１７は、いずれもＣｏＣｒＰｔＢ合金からなり、磁気記録層１７は、弱磁性下地層１６に比べてＣｏの組成比が高くなっている。
磁気記録層１７は、基板１１を加熱することによって、加熱条件（例えば基板温度１００℃以上の条件）で形成されることが好ましい。これは、加熱により磁気記録層１７においてＣｒ偏析が促進されるためである。
【００２９】
本発明の磁気記録媒体では、Ｎｉを含む材料からなるシード層と、粒子分散型構造を有する第１の下地層とを備えているので、第１の下地層において、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
このため、その上に形成される第２の下地層、磁気記録層においても、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
よって、媒体ノイズを低減することができ、ノイズ特性を向上させることができる。また、保磁力を高め、十分な記録再生特性を得ることができる。従って、高密度記録が可能となる。
これに対し、Ｒｕ等からなるグラニュラ構造の下地層を有し、かつシード層をもたない従来品では、下地層において配向性が劣化するため、ノイズ、保磁力などが不充分となる。
また、本発明では、シード層に軟磁性材料を用いることによって、記録分解能を改善することができる。
【００３０】
本発明の磁気記録媒体は、磁気記録層が垂直磁気異方性を有する場合に特に良好な特性を示す。
この場合には、この磁気記録媒体は、透磁率が高い軟磁性層と、垂直磁気記録層とを有する、いわゆる垂直二層媒体となる。この垂直二層媒体において、軟磁性層は、磁気ヘッド（特に単磁極ヘッド）からの記録磁界を、水平方向に向け、磁気ヘッド側へ還流させるという機能の一部を担っている。このため、急峻かつ充分な垂直磁界を磁気記録層に与え、記録再生効率を向上させることができる。
【００３１】
本発明の磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを備えている。磁気ヘッドとしては、記録ヘッド、再生ヘッド、記録・再生複合型ヘッドを挙げることができる。
垂直磁気記録方式を採用する場合には、記録ヘッドとして単磁極ヘッドを使用することができる。面内磁気記録方式を採用する場合には、記録ヘッドとしてリングヘッドを使用することができる。
【００３２】
図７は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示す一部分解斜視図である。
ここに示す磁気記録再生装置は、上面側が開口した矩形箱状の筐体６１と、筐体６１の開口を塞ぐトップカバーを有する。
筐体６１内には、上述の構成を有する磁気記録媒体である垂直磁気記録媒体６２、この垂直磁気記録媒体６２を支持および回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ６３、垂直磁気記録媒体６２に対して磁気信号の記録および再生を行う磁気ヘッド６４、磁気ヘッド６４を先端に搭載したサスペンションを有しかつ磁気ヘッド６４を垂直磁気記録媒体６２に対して移動自在に支持するヘッドアクチュエータ６５、ヘッドアクチュエータ６５を回転自在に支持する回転軸６６、回転軸６６を介してヘッドアクチュエータ６５を回転および位置決めするボイスコイルモータ６７、ヘッドアンプ回路６８が収納されている。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の磁気記録媒体の具体例を示す。
（実施例１）
図１に示す磁気記録媒体を作製した。
以下に示す製造方法において、スパッタ法では、真空度を３×１０−５Ｐａ以下としたチャンバーを用い、スパッタガスとしてＡｒガスを使用した。
非磁性ガラス基板１上に、スパッタ法により磁区制御層２を形成した。
磁区制御層２は、Ｖからなる第１層（厚さ４０ｎｍ）上に、Ｃｏ−１８ａｔ％Ｐｔ−８ａｔ％Ｃｒからなる第２層（厚さ２０ｎｍ）を有する構成とした。第１層を形成する際には、チャンバー内圧を０．６Ｐａとし、第２層を形成する際にはチャンバー内圧を０．５Ｐａとした。
次いで、磁区制御層２上に、Ｃｏ−６ａｔ％Ｚｒ−１０ａｔ％Ｎｂからなる軟磁性層３（厚さ２００ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．６Ｐａ）。
次いで、軟磁性層３上に、Ｎｉ−３０ａｔ％Ｔａからなるシード層４（厚さ７ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．７Ｐａ）。
上記各層を形成する際には、ターゲットに供給する電力をＤＣ５００Ｗとした。
【００３４】
次いで、シード層４上に、Ｐｔ−Ｙ２Ｏ３からなる第１の下地層５（厚さ１０ｎｍ）を形成した。第１の下地層５は、Ｐｔからなる粒子がＹ２Ｏ３からなる母材中に分散したグラニュラ構造となった。第１の下地層５を形成する際には、Ｐｔ粒子とＹ２Ｏ３粒子をモル比Ｐｔ：Ｙ２Ｏ３＝８：２になるように混合して焼結して得られたＰｔ−Ｙ２Ｏ３ターゲットを用いた（チャンバー内圧：５．０Ｐａ、供給電力：ＲＦ３００Ｗ）。
次いで、第１の下地層５上に、Ｒｕからなる第２の下地層６（厚さ５ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：３．０Ｐａ、供給電力：ＤＣ２５０Ｗ）。
【００３５】
次いで、第２の下地層６上に、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２からなる磁気記録層７（厚さ１０ｎｍ）を形成した。磁気記録層７を形成する際には、Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１２ａｔＣｒからなる粒子とＳｉＯ２粒子をモル比ＣｏＰｔＣｒ：ＳｉＯ２＝１１：１になるように混合して焼結して得られたＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２ターゲットを用いた（チャンバー内圧：６．０Ｐａ、供給電力：ＲＦ２００Ｗ）。
次いで、磁気記録層７上に、Ｃからなる保護層８（厚さ７ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．５Ｐａ、供給電力：ＤＣ１０００Ｗ）。
次いで、保護層８上に、ディップ法により、ＰＦＰＥ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）からなる潤滑剤を塗布し、潤滑層（厚さ１．５ｎｍ）を形成して、磁気記録媒体Ａを得た。
【００３６】
磁気記録媒体Ａについて、Ｋｅｒｒ効果磁気測定装置を用い、最大磁界を２０ｋＯｅとして、静磁気特性を測定した。保磁力Ｈｃ、角型比ＲＳ、および核生成磁界Ｈｎを表１に示す。
また、媒体Ａの結晶配向性を調べるため、ＸＲＤを用いてロッキングカーブを測定することにより得られたΔθ５０も併せて示す。
また、この媒体Ａについて、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、ＧＭＲヘッドを用いて信号を読み取る方法により、Ｒ／Ｗテストを行った。得られたＳＮＲｍ、オーバーライト特性（ＯＷ特性）、およびｄＰＷ５０を表１に示す。測定は、半径２０ｍｍの位置で行い、媒体Ａの回転数は４２００ｒｐｍとした。
Ｓ／Ｎ比であるＳＮＲｍについては、Ｓは１１９ｋＦＣＩの孤立波形の１磁化反転におけるピーク値、すなわち最高値と最小値との差を１／２にした値である。Ｎｍは、７１６ｋＦＣＩでのｒｍｓ値（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ−ｉｎｃｈｅｓ）である。
ＯＷ特性は、８ｋＦＣＩで記録信号書き込み後、３５８ｋＦＣＩで信号を書き込んだ際の上書き前の信号出力と、上書き後の消え残り信号出力との比を示す。磁化反転部の半値幅ｄＰＷ５０は、分解能特性を示すもので、再生波形を微分して得られた孤立波のピーク値の５０％における幅（ｎｍ）である。
【００３７】
次に示す３つのサンプルを作製した。
実施例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４を形成した（サンプル１）。
実施例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成した（サンプル２）。
実施例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、シード層４のみを形成した（サンプル３）。
【００３８】
サンプル１について、ＸＲＤ（Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）パターンを観察したところ、２θ＝４０度付近に、磁区制御層に相当すると思われる微弱なピークが観察された以外は特に目立ったピークはなく、２θ＝４０〜５０度付近にブロードなパターンが見られた。
ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いて、シード層４の平面構造を観察したところ、シード層４は、粒径２ｎｍ以下の微粒子を有する微結晶構造であることが分かった。
サンプル２について、ＴＥＭを用いて第１の下地層５の平面構造を観察した。
図８は、この平面構造（倍率１００万倍）を示すものである。図中、符号７１はＰｔ粒子を示し、符号７２はＹ２Ｏ３からなる母材を示す。
この図より、平均粒径が約６ｎｍであるＰｔ粒子７１が母材７２中に分散されている構成、すなわち母材７２がＰｔ粒子７１を取り囲む構成が確認できる。Ｐｔ粒子７１どうしの平均間隔は約２ｎｍであった。
Ｐｔ粒子７１の最大粒径は約９ｎｍであったが、大部分のＰｔ粒子７１については、粒径はおよそ±１ｎｍ程度の範囲に収まっていた。
サンプル３を、１ｃｍ角の大きさに裁断し、ＶＳＭ（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）を用いて最大１００（Ｏｅ）の外部磁界をかけて静磁気特性を測定したところ、Ｂｓが０．２Ｔとなり軟磁気特性を示したことが確認された。
【００３９】
（比較例１）
図３に示すように、シード層４の材料としてＴａを用いたこと以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体Ｂを得た。
静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
比較例１に準じて、非磁性ガラス基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成したサンプル４を作製した。
サンプル４について、ＴＥＭを用いて第１の下地層５の平面構造を観察した。その結果、粒子と母材との境界が不明瞭であり、粒子の分離が不充分であることが確認された。また、粒子の平均粒径は約６ｎｍであったが、最大粒径は約１０ｎｍであった。粒径のばらつきはおよそ±２ｎｍであり、媒体Ａに比べ、粒子の均一性の点で劣ることが確認された。
【００４１】
【表１】
表１より、保磁力Ｈｃに関しては、実施例１（媒体Ａ）と比較例１（媒体Ｂ）との間に大きな差はなかったが、角型比ＲＳに関しては、媒体Ａの方が大きな値を示した。また、結晶配向を示すΔθ５０は、媒体Ａの方が小さく、配向性に優れていることがわかった。
また、媒体Ａと媒体Ｂは、ＯＷ値に関しては同等であったが、媒体ＡではＳＮＲｍ値、ｄＰＷ５０値が優れていることがわかった。
このことから、媒体Ｂでも磁気記録層の粒子は微細化されたものの、媒体Ａでは、粒径のばらつきが小さく、しかも配向性が高くなったと考えられる。また、媒体Ａで良好な結果が得られたのは、シード層４が軟磁性を示すためスペーシングロスが小さくなったことも原因として考えられる。
以上より、媒体Ａでは、角型比が大きく、静磁気特性に優れた結果が得られたことがわかる。また、Ｒ／Ｗ特性に関しては、分解能が優れ、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができたことがわかる。
【００４３】
媒体Ａの第１の下地層５に用いられるＰｔに代えて、Ｐｄ、Ｒｕ、またはＲｈを用いた場合には、ＲＳが約０．９となった。またＳＮＲｍは媒体Ａよりも０．２〜０．３ｄＢ減という結果が得られた。この結果は、媒体Ａに比較して、ほぼ同等の結果であるということができる。
また、シード層４に用いられるＮｉＴａに代えて、ＮｉＮｂ、ＮｉＴａＣ、ＮｉＴａＢ、またはＣｏＮｉＴａを用いたところ、上記各特性に関して、媒体Ａとほぼ同等の結果が得られた。
また、シード層４に用いられるＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、ＮｉＦｅＶ、またはＮｉＣｏを用いた場合には、ＸＲＤにおける回折パターンより、シード層４は結晶質であることがわかった。このように、シード層４が結晶質である場合でも、媒体Ｂに比べ、ＳＮＲの改善が見られた。
また、シード層４に用いられるＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、またはＮｉＦｅＶを用いた場合には、いずれもＢｓが約０．８Ｔとなった。このため、スペーシングロスを小さくする効果がより顕著となり、ｄＰＷ５０が改善された。
【００４４】
（実施例２）
図２に示す磁気記録媒体を作製した。
非磁性ガラス基板１１上に、Ｆｅ−１０ａｔ％Ｔａ−１０ａｔ％Ｃからなる軟磁性層１２（厚さ２００ｎｍ）を形成した。
次いで、Ｎｉ−１５ａｔ％Ｔａ−１５ａｔ％Ｃからなるシード層１３（厚さ８ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．８Ｐａ）。
次いで、同一平面内に並べて配置したＡｕターゲットとＳｉＯ２ターゲットを用い、基板１１を２つのターゲットの一方に対向する位置から、他方に対向する位置に移動させる操作を繰り返すことによって、ＡｕとＳｉＯ２とを交互にスパッタし、Ａｕ−ＳｉＯ２からなる第１の下地層１４（厚さ５ｎｍ）を形成した（Ａｕターゲット供給電力：ＤＣ５００Ｗ、ＳｉＯ２ターゲット供給電力：ＲＦ１４００Ｗ）。
次いで、基板１１を８秒間加熱し、その温度を２５０℃とした。
次いで、第１の下地層１４上に、Ｒｕ−３０ａｔ％Ｃｒからなる第２の下地層１５（厚さ５ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧３Ｐａ、供給電力：ＤＣ２５０Ｗ）。
次いで、Ｃｏ−２６ａｔ％Ｃｒ−１２ａｔ％Ｐｔ−４ａｔ％Ｂからなる弱磁性下地層１６（厚さ１０ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧０．５Ｐａ、供給電力：ＤＣ１００Ｗ）。
次いで、Ｃｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−１５ａｔ％Ｐｔ−１ａｔ％Ｂからなる磁気記録層１７（厚さ１２ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．６Ｐａ、供給電力：ＤＣ２５０Ｗ）。
次いで、磁気記録層１７上に、Ｃからなる保護層１８（厚さ７ｎｍ）を形成した（チャンバー内圧：０．５Ｐａ、供給電力：ＤＣ１０００Ｗ）。
次いで、保護層１８上に、ディップ法により、ＰＦＰＥからなる潤滑剤を塗布し、潤滑層（厚さ１．３ｎｍ）を形成して、磁気記録媒体Ｃを得た。
磁気記録媒体Ｃについて、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。結果を表２に示す。
【００４５】
実施例２に準じて、非磁性ガラス基板１１上に、シード層１３のみを形成したサンプル５を作製した。
実施例２に準じて、非磁性ガラス基板１１上に、軟磁性層１２、シード層１３、第１の下地層１４を形成したサンプル６を作製した。
サンプル５について、ＸＲＤパターンを観察したところ、２θ＝４０〜５０度付近にブロードなパターンが見られたが、鋭いピークは現れなかった。また、シード層１３の平面構造をＴＥＭを用いて観察したところ、粒径２ｎｍ以下の微粒子を有する微結晶構造であることがわかった。
サンプル６について、第１の下地層１４の平面構造をＴＥＭを用いて倍率１００万倍で観察したところ、平均粒径が約７ｎｍのＡｕ粒子が、ＳｉＯ２からなる母材に囲まれたグラニュラ構造になっていることが確認された。Ａｕ粒子どうしの平均間隔は約２ｎｍであった。
また、サンプル５を１ｃｍ角の大きさに裁断し、ＶＳＭにより静磁気特性を測定したところ、外部磁界を１５００ｋＡ／ｍまで加えても磁化を示さず、非磁性であることがわかった。
【００４６】
（比較例２）
図４に示すように、シード層１３を形成しないこと以外は実施例２と同様にして、磁気記録媒体Ｄを作製した。
媒体Ｄについて、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
表２より、実施例２（媒体Ｃ）は、比較例２（媒体Ｄ）と比較して、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性（ＳＮＲｍ）が優れていたことがわかる。
【００４９】
媒体Ｃの第１の下地層１４に用いられるＡｕに代えて、ＡｇまたはＣｕを用いた場合には、上記各特性について、媒体Ｃに比較してほぼ同等と見なせる結果が得られた。
また、第１の下地層１４に、ＳｉＯ２に代えて、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＴａＣ、ＴａＮ、またはＺｒＮを用いた場合には、ＲＳが約０．９となった。またＳＮＲｍは媒体Ｃよりも０．１〜０．３ｄＢ減という結果が得られた。この結果は、媒体Ｃに比較してほぼ同等の結果であるということができる。
また、シード層１３に、ＮｉＴａに代えて、ＮｉＮｂ、ＮｉＴａＣ、ＮｉＴａＢ、またはＣｏＮｉＴａを用いたところ、上記各特性に関して、媒体Ｃとほぼ同等の結果が得られた。
また、シード層１３に、ＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、ＮｉＦｅＶ、またはＮｉＣｏを用いた場合には、ＸＲＤにおける回折パターンより、シード層１３は結晶質であることがわかった。このように、シード層１３が結晶質である場合でも、媒体Ｄに比べ、ＳＮＲの改善が見られた。
また、シード層１３に、ＮｉＴａに代えて、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒ、またはＮｉＦｅＶを用いた場合には、いずれもＢｓは約０．８Ｔとなった。このため、スペーシングロスを小さくする効果がより顕著となり、ｄＰＷ５０が改善された。
【００５０】
（実施例３）
図５に示すように、第１の下地層５に、Ｐｔに代えてＲｈを用いたこと以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体Ｅを作製した。
媒体Ｅについて、静磁気特性、結晶配向性、Ｒ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した結果を表１に示す。
また、実施例３に準じて、基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成したサンプル７を作製した。
サンプル７について、第１の下地層５の平面構造をＴＥＭを用いて観察したところ、平均粒径が約６ｍｍのＲｈ粒子がＳｉＯ２からなる母材に囲まれたグラニュラ構造になっていることが確認された。最大粒径および最小粒径は、それぞれ約９ｎｍ、約３ｎｍであったことから、媒体Ａに比べ粒径のばらつきが大きいことがわかった。
【００５１】
表１に示すように、実施例３（媒体Ｅ）では、比較例１（媒体Ｂ）と比べて、ＳＮＲｍで優れた値が得られたが、実施例１（媒体Ａ）に比べｄＰＷ５０で劣る結果が得られた。
媒体Ｅでは、第１の下地層５の粒子にＲｈを用いたため優れた結晶性が得られたが、粒径のばらつきが若干大きくなり、分解能がやや低くなった。
実施例１と実施例３の結果より、下地層の母材にＹ２Ｏ３を用いることにより、粒子が均一かつ明瞭となるため、より高密度記録が可能な媒体が得られる。さらに、下地層の粒子にＰｔを用いることにより、磁気記録層の配向性が高められるため、分解能を高めることができる。
【００５２】
（実施例４）
図６に示すように、第２の下地層６を形成しないこと以外は実施例１と同様にして、磁気記録媒体Ｆを作製した。
媒体Ｆについて、静磁気特性、結晶配向性、およびＲ／Ｗ特性を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
また、実施例４に準じて、基板１上に、磁区制御層２、軟磁性層３、シード層４、第１の下地層５を形成したサンプル８を作製した。
第１の下地層５の平面構造をＴＥＭを用いて観察したところ、平均粒径が約６ｍｍのＰｔ粒子がＹ２Ｏ３からなる母材に囲まれたグラニュラ構造になっていることが確認された。この粒子は、媒体Ａに比べ母材との境界が不明瞭となったことが確認できた。
【００５３】
表１に示すように、実施例４（媒体Ｆ）では、比較例１（媒体Ｂ）に比べて、ＳＮＲｍで優れた値が得られたが、実施例１（媒体Ａ）に比べ、Δθ５０、ｄＰＷ５０では劣る結果となった。
媒体Ｆでは、第２の下地層６を形成しないため磁気記録層７の配向性がやや劣るが、第１の下地層５にＰｔ−Ｙ２Ｏ３を用いたため、優れたＳＮＲｍが得られたと考えられる。
このことから、下地層にＰｔ−Ｙ２Ｏ３を用いることにより、高密度記録が可能な媒体が得られることがわかる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の磁気記録媒体では、Ｎｉを含む材料からなるシード層と、粒子分散型構造を有する下地層とを備えているので、下地層において、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
このため、その上に形成される磁気記録層においても、粒子の均一性、明瞭性、粒径の小ささ、結晶配向性が改善される。
よって、媒体ノイズを低減することができ、ノイズ特性を向上させることができる。また、保磁力を高め、十分な記録再生特性を得ることができる。従って、高密度記録が可能となる。
また、本発明では、シード層に軟磁性材料を用いることによって、記録分解能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例を表す概略断面図
【図２】本発明の磁気記録媒体の他の例を表す概略断面図
【図３】比較例の磁気記録媒体を表す概略断面図
【図４】比較例の磁気記録媒体を表す概略断面図
【図５】本発明の磁気記録媒体の他の例を表す概略断面図
【図６】本発明の磁気記録媒体の他の例を表す概略断面図
【図７】本発明の磁気記録再生装置の一例を示す一部分解斜視図
【図８】下地層の平面構造を示す写真
【符号の説明】
１、１１…基板、４、１３…シード層、５、１４・・・下地層、６、１５・・・第２の下地層、７、１７…磁気記録層、６１…筐体、６２…磁気ディスク、６３…スピンドルモータ、６４…磁気ヘッド、６５…ヘッドアクチュエータ、６６…回転軸、６７…ボイスコイルモータ、６８…ヘッドアンプ回路、７１…粒子、７２…非磁性母材
Claims (11)
- 非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられた磁気記録媒体であって、
シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、
下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなることを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記粒子は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性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。
- 非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層が順次設けられた磁気記録媒体であって、
シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、
下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなることを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記非磁性母材は、ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
- 前記下地層と磁気記録層との間に、Ｒｕを含む材料からなる第２の下地層を設けることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記シード層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｂ、Ｃより選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記シード層は、飽和磁束密度Ｂｓが０．２Ｔ以上、保磁力Ｈｃが１００（Ｏｅ）以下であることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録層は、金属酸化物または半導体酸化物を含むＣｏ合金からなることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
- 非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層を順次設ける磁気記録媒体の製造方法であって、
シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、
下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、Ｙ２Ｏ３を含む材料からなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 非磁性基板上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層を順次設ける磁気記録媒体の製造方法であって、
シード層が、Ｎｉを含む材料からなり、
下地層が、非磁性材料からなる粒子が非磁性母材中に分散した粒子分散型構造を有し、非磁性母材が、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料からなり、前記粒子が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕより選ばれる少なくとも一つを含む非磁性材料からなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを備えていることを特徴とする磁気記録再生装置。
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