JP3666853B2

JP3666853B2 - 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置

Info

Publication number: JP3666853B2
Application number: JP2001017112A
Authority: JP
Inventors: ジャヤプラウィラダビッド; 正樹三上; 高橋　　研
Original assignee: Showa Denko KK; Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Resonac Holdings Corp
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: JP2002222518A; US20020146594A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置に係り、より詳細には、優れた特性を有するシード層を備えることによりＳ／Ｎ比などの記録再生特性の向上を実現した磁気記録媒体、その製造法と、この磁気記録媒体を備えた磁気記録装置に関するもので、本発明に係る磁気記録媒体は、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープなどに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録媒体は、高密度で大容量な記録媒体としてハードディスク装置等で多用されているが、更なる高密度化を図るためにその記録再生特性の向上が求められている。図１０と図１１は、磁気記録媒体の一例であるハードディスクを示す概略図である。図１０は、円盤型の磁気記録媒体の斜視図であり、図１１は図１０に示すＡ−Ａ線に沿う断面構造図である。図１０に示す磁気記録媒体９０は、円盤型の非磁性体からなる基板９２と、この基板９２上に形成されたシード層９３と、金属下地層９４と強磁性金属層９５と保護層９６とを備えて構成されている。
【０００３】
この例の磁気記録媒体９０では、例えばガラスからなる非磁性の基板９２の表面上にＮｉ−Ａｌ等からなるシード層９３を設けてなるものが用いられている。そして、この基板９２上には、例えばＣｒやＣｒ合金からなる金属下地層９４，ＣｏＣｒＴａＰｔあるいはＣｏＣｒＰｔＢからなる磁性膜の強磁性金属層９５、カーボンなどからなる保護層９６が順次積層されている。典型的な各層の厚さは、シード層９３が２５ｎｍ〜１００ｎｍ、金属下地層（Ｃｒ）９４が１０ｎｍ〜３０ｎｍ、強磁性金属層（Ｃｏ基強磁性合金）９５が１５ｎｍ〜５０ｎｍ、保護層９６が３ｎｍ〜４０ｎｍである。尚、保護層９６上には、図示されないが、パーフルオロポリエーテルなどのフッ素系の潤滑剤などが被覆されることもある。
【０００４】
上記のようにガラス基板９２を用いた磁気記録媒体においては、その金属下地層９４や強磁性金属層９５の結晶配向が、ＮｉＰ−Ａｌ基板上に成膜された金属下地層や強磁性金属層とは大きく異なるものである。具体的には、ＮｉＰ−Ａｌ基板上に高温で成膜されたＣｒあるいはＣｒ合金の金属下地層は通常（１００）配向となり、この配向面上に形成されたＣｏ基強磁性合金からなる強磁性金属層はｃ軸が基板面内方向と平行になる（１１０）配向となるが、この磁気記録媒体と同様の条件でガラス基板上に金属下地層、強磁性金属層を成膜すると上記ＮｉＰ−Ａｌ基板に成膜したものとは異なる結晶配向を示すものとなり、結果として記録再生特性に劣るものとなる。このために、上記ガラス基板９１を用いた磁気記録媒体においては、結晶配向と結晶粒径を制御するためのシード層９３が設けられている。
【０００５】
上記磁気記録媒体は、金属下地層９４と基板９２との間に、ＮｉＡｌシード層９３を有する材料の層を設けることにより、記録層である強磁性金属層９５の結晶粒を微細化して磁気記録媒体の低ノイズ化を図るものである。このような構成の磁気記録媒体によれば、Ｃｏ基強磁性合金からなる強磁性金属層において、ｈｃｐ構造のｃ軸が基板９２とほぼ平行となるように配向させることができるとされている。（「The Control and Characterization of the Crystallographic Texture of Longitudinal Thin Film Recording Media」,IEEE Trans. Magnetic.32(5), 1996, 3632）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の磁気記録媒体は、シード層９３が設けられていない磁気記録媒体と比較して大幅な記録再生特性の向上を実現したが、依然として磁気記録媒体の高記録密度化にはノイズ特性の向上が不可欠であり、媒体ノイズを低減するためには、強磁性金属層９５の結晶粒を微細化することが必要である。しかしながら、上記磁気記録媒体のようにＮｉＡｌをシード層９３として用いる場合には、図９のグラフに示すようにＮｉＡｌシード層９３の膜厚を大きくしなければ高保磁力が得られない。尚、図９は、ＮｉＡｌシード層９３の膜厚に対する磁気記録媒体の保磁力を示すグラフである。これは、ＮｉＡｌのシード層９３の配向面の均一性が必ずしも良好ではないために、金属下地層９４における配向面が不均一になり、高保磁力を発現しうる配向面を有する結晶粒の成長が阻害されるためであると考えられる。このように高保磁力を得るために大きな膜厚を必要とするＮｉＡｌシード層９３では、その上に形成される金属下地層９４の結晶粒が大きくなるために、強磁性金属層９５の結晶粒を微細化することができず、この点における低ノイズ化を達成できていなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、薄いシード層厚でも高保磁力を発現可能であって、かつ良好なＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体、およびその製造方法、並びに磁気記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性基板と、該非磁性基板上に直接または間接的に形成された核生成層と、金属下地層と、磁気情報を記録するための強磁性金属層とを備える磁気記録媒体において、前記核生成層が、Ｎｉ−Ｎｂ合金からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る磁気記録媒体は、前記核生成層のＮｂ含有量が２０at％以上８０at％以下であることが好ましい。本発明に係る磁気記録媒体は、前記核生成層のＮｂ含有量が３０at％以上５０at％以下であることが好ましい。
【００１０】
次に、本発明に係る磁気記録媒体は、前記核生成層の膜厚が、２．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、少なくとも核生成層と、金属下地層と、強磁性金属層を成膜法により積層形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記核生成層が、Ｎｉ−Ｎｂ合金を成膜してなる層であり、該核生成層の少なくとも表面に酸素および／または窒素を、物理的に吸着させる工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、前記核生成層の成膜に用いるガスが、Ａｒまたはそれ以外の希ガスに、酸素または窒素を混合してなる混合ガスであることを特徴とする。
【００１３】
次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、前記核生成層の少なくとも表面に酸素および／または窒素を、物理的に吸着させる工程が、酸素および／または窒素を含む雰囲気に、前記核生成層表面を曝露する工程であることを特徴とする。
【００１４】
次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、前記核生成層表面の酸素暴露量を、２５ラングミュア以上とすることを特徴とする。
【００１５】
次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、前記核生成層、金属下地層、強磁性金属層のうち少なくとも１層以上を、到達真空度３×１０^-9Ｔｏｒｒ（＝２．４×１０^-7Ｐａ）以下の成膜室において、不純物濃度が１ｐｐｂ以下の成膜用ガスを用いて成膜することを特徴とする。
【００１６】
次に、本発明に係る磁気記録装置は、先に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を駆動するための駆動部と、磁気情報の記録再生を行うための磁気ヘッドとを備え、移動する前記磁気記録媒体に対して前記磁気ヘッドにより磁気情報の記録再生を行うことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る磁気記録媒体をコンピュータのハードディスクに適用した一実施形態の断面構造を模式的に示すもので、この図において磁気記録媒体は、円盤状の非磁性体からなる基板１上に、シード層（核生成層）２、金属下地層３、強磁性金属層４、保護層５を順次積層してなる構造とされている。そして、シード層２と金属下地層３との界面６には酸素が物理的に吸着されて構成されている。
【００１８】
尚、図１に示す本実施形態の磁気記録媒体の積層構造は、本発明に係る磁気記録媒体の基本的な構造であるので、基板１と保護層５との間に他の中間層を必要に応じて設けた構成としても、金属下地層３を２層以上の複数の層からなる構成としても良い。また、保護層５上にフッ素系の潤滑剤からなる潤滑層を設けても良いのはもちろんである。
【００１９】
以下、本発明に係る磁気記録媒体をさらに詳細に説明する。
（基板）
本発明に係る基板１としては、例えば、アルミニウムとその合金或いは酸化物、チタンとその合金或いは酸化物、またはシリコン、ガラス、カーボン、セラミック、プラスチック、樹脂およびそれらを複合体化したものを用いることができる。または、上記に挙げた基板の表面に、異種材質の非磁性層をスパッタ法、蒸着法、メッキ法等の成膜法により表面コーティング処理を行ったものを例示することができる。基板１表面に非磁性層を設ける場合には、高温で磁化せず、導電性を有し、機械加工などが施しやすい反面、適度な表面硬度を有していることが好ましい。このような条件を満たす非磁性層の材料としては、特にメッキ法により作製されたＮｉ−Ｐ膜を挙げることができる。特に、極めて平滑な表面形状を低コストで得られ、高温プロセスが可能なガラス基板を本発明に係る磁気記録媒体に好適なものとして挙げることができる。
【００２０】
基板１の形状としては、磁気ディスク用途の場合、ドーナツ円盤状のものが使われる。後述する強磁性金属層等を設けた基板、すなわち磁気記録媒体は、磁気記録および再生時、円盤の中心を軸として、例えば３６００ｒｐｍ〜１５０００ｒｐｍの速度で回転させて使用する。このとき、磁気記録媒体の表面又は裏面の上空を磁気ヘッドが０．１μｍ程度の高さ、あるいは数１０ｎｍの高さを持って浮上走行する。また、さらに低浮上量の数ｎｍ程度の高さで浮上走行する磁気ヘッドの開発もなされている。従って、基板１としては表面又は裏面の平坦性、表裏両面の平行性、基板円周方向のうねり、および表裏面の粗さが適切に制御されたものが望ましい。
【００２１】
（シード層（核生成層））
本発明に係るシード層２は、金属下地層３や強磁性金属層４の結晶配向および結晶粒径を制御するために設けられている層である。特に、基板１としてガラス基板などＮｉＰ−Ａｌ基板以外の基板を用いる場合には、磁気記録媒体の記録再生特性を向上させる上で重要な構成要素である。本発明に係る核生成層であるシード層２としては、Ｎｉ−Ｎｂ合金が好ましい。
【００２２】
上記Ｎｉ−Ｎｂ合金において、Ｎｂの含有量は２０at％〜８０at％とすることが好ましい。Ｎｂの含有量が上記範囲を越えると、シード層２上に形成される金属下地層３との格子整合性が悪化することによる保磁力の低下や、強磁性金属層４の結晶粒の肥大化により磁気記録媒体の記録再生特性が劣化するためである。また、上記Ｎｂの含有量は、３０at％〜５０at％とすることがより好ましい。このような構成とするならば、金属下地層３との格子整合性を最適なものとすることができるので、高保磁力の磁気記録媒体を得ることができる。
【００２３】
上記Ｎｉ−Ｎｂ合金によれば、アモルファスないし微結晶の金属を容易に作成でき、この金属膜をシード層として用いる場合、シード層の上に成膜された下地層および磁性層の結晶粒径を微細化することができる。
【００２４】
本発明に係るシード層２として、上記のように複数の金属元素を合金化した材料を用いる場合に、より好適な材料を選択するために合金化される金属元素の酸素との親和力を基準とすることができる。具体的には、組み合わせる金属元素どうしの酸化物標準生成自由エネルギーの差が７０ｋｃａｌ／ｍｏｌＯ₂より小さくなるように元素を選択することが好ましい。より具体的な例を図２を参照して説明する。図２は、複数の元素についての酸化物標準生成自由エネルギーの温度特性を示す図である。この図に示すように、例えば、一方の元素としてＮｂを選択するならば、他方の合金としてＮｉ、Ｗ、Ｖ、Ｃｏなどを選択すればよい。
【００２５】
シード層２の膜厚は、２．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることが好ましい。膜厚が２．５ｎｍ未満であると磁気記録媒体の保磁力が不足するので、高密度記録には不適である。また、膜厚が５００ｎｍを越えると、シード層２の結晶粒径が大きくなりすぎるために所望の記録再生特性が得られなくなることと、成膜時間が極めて長くなることから実用的ではない。
【００２６】
図１に示す本実施形態の磁気記録媒体においては、シード層２と金属下地層３との界面６において、シード層２の表面に酸素が物理的に吸着されて構成されている。これは、シード層２を成膜した後、酸素を含む雰囲気にシード層２の表面を曝すことにより形成されたもので、シード層２上に形成される金属下地層３の結晶粒径を小さくするとともに、金属下地層３の結晶粒径のばらつきを抑える効果を奏するものである。この結果、金属下地層３上に形成される強磁性金属層４の結晶粒を微細化して媒体ノイズを低減することができる。また、上記と同様の効果が得られる構成として、成膜用のガスに酸素または窒素を添加してシード層２を形成しても良い。あるいはまた、シード層２の表面に窒素または空気を物理的に吸着させた構成とすることもできる。あるいはまた、シード層に酸化物または窒化物を添加することもできる。
【００２７】
（金属下地層）
本実施形態の磁気記録媒体の金属下地層３としては、ＣｒまたはＣｒ合金を用いることが好ましい。Ｃｒ合金を用いる場合には、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｎｂ、Ｔａ等との組み合わせを適用することができる。金属下地層２としてＣｒあるいはＣｒ合金を用いることにより、金属下地層３上に形成される強磁性金属層４に対して偏析作用を起こさせることができる。これにより、強磁性金属層４の結晶粒間の磁気的な相互作用を抑えて規格化保磁力を高めることができる。また、金属下地層３上の強磁性金属層４の磁化容易軸（ｃ軸）が基板面内方向を取るようにすることができる、すなわち、基板面内方向の保磁力を高める方向に強磁性金属層４の結晶成長を促すものである。
【００２８】
（強磁性金属層）
本発明で用いられる強磁性金属層４は、ｈｃｐ構造を有する強磁性金属からなる層である。強磁性金属層４を構成する材料としては、Ｃｏを主成分とするＣｏ基強磁性合金を用いることが好ましい。その具体的な材料としては、例えばＣｏＣｒＮｉ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ等を挙げることができる。また、これらの合金にＢ、Ｎ、Ｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｉ等から選ばれる１種または２種以上の元素を添加した合金を用いることもできる。本発明では、従来の成膜条件より超清浄な雰囲気下（すなわち超清浄プロセス）において、シード層２、金属下地層３、および強磁性金属層４を成膜することにより、次の２つの特徴が得られる。
（１）強磁性金属層の飽和磁化Ｍｓと異方性磁界Ｈｋ^grainが、４πＭｓ／Ｈｋ^grain≦１という関係にある材料にある媒体では、強磁性金属層の結晶粒径に依存せず、高い規格化保磁力（Ｈｃ／Ｈｋ^grain）が安定して得られる。
（２）上記（１）の特徴において、強磁性金属層を構成する個々の結晶粒子の粒径が１０ｎｍ以下の領域にある媒体では、媒体のＳ／Ｎ比を向上させることができるとともに、媒体の表面粗さも低減することができる。尚、上記の規格化保磁力とは、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃを、異方性磁界Ｈｋ^grainで割った値であり、磁性結晶粒の磁気的孤立性が高まる度合いを表すものである。（"Magnetization Reversal Mechanism Eva1uated by Rotational Hysteresis Loss Ana1ysis for the Thin Film Media"Migaku Takahashi，T.Shimatsu, M.Suekane，M.Miyamura，K.Yamaguchi and H.Yamasaki: IEEE TRANSACTI0NS0N MAGUNETICS，V0L.28，1992，pp.3285）
【００２９】
以下に、上記のような構成の磁気記録媒体をスパッタ法により製造する場合について説明する。
（スパッタ法）
本発明に係る磁気記録媒体を製造する方法の一例であるスパッタ法として、例えば、基板がターゲットの前を移動しながら薄膜が形成される搬送型スパッタ法と、基板をターゲットの前に固定して薄膜が形成される静止型スパッタ法を例示することができる。前者の搬送型スパッタ法は、量産性が高いため低コストな磁気記録媒体の製造に有利であり、後者の静止型スパッタ法は、基板に対するスパッタ粒子の入射角度が安定なために記録再生特性に優れる磁気記録媒体の製造が可能とされる。本発明に係る磁気記録媒体を製造する際には、搬送型あるいは静止型のいずれかに限定されるものではない。
【００３０】
（シード層表面への酸素および／または窒素の物理的な吸着）
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法においては、シード層の少なくとも表面に酸素および／または窒素を物理的に吸着させる処理を行うことが好ましい。この処理について以下に詳細に説明する。
【００３１】
シード層の表面のみに酸素および／または窒素を物理的に吸着させる場合には、シード層を成膜後、酸素および／または窒素を含む雰囲気にシード層の表面を曝露することで表面に所定量の酸素や窒素を吸着させることができる。この曝露処理では、酸素や窒素の分圧、および曝露時間によりシード層表面への吸着量を制御することが可能である。先に記載の材料をシード層として用いる場合には２５Ｌ（ラングミュア：Langmuir）以上とすることが好ましい。ここで、１Ｌとは、１×１０^-6Ｔｏｒｒで１秒間曝露するか、１×１０^-7Ｔｏｒｒで１０秒間曝露することを意味し、２５Ｌとは１×１０^-6Ｔｏｒｒで２５秒間曝露するか、１×１０^-7Ｔｏｒｒで２５０秒間曝露することを意味する。尚、実際の製造における酸素や窒素の分圧、曝露時間は、シード層を構成する材料の酸素との親和力に応じて適宜最適な圧力や時間に設定すればよい。また、酸素や窒素を希ガスで希釈化してもよい。
【００３２】
あるいは、シード層の成膜に用いるガスとして、Ａｒまたはこれ以外の希ガスに、酸素および／または窒素を添加して成膜することにより、シード層の表面に酸素や窒素からなるガス成分を物理的に吸着させることができる。この方法では、シード層内部に酸素や窒素が取り込まれるために、過剰な酸素、窒素添加を行うとシード層を構成する材料によっては結晶性の低下や、酸化物、窒化物の生成が起こる場合がある。したがって、酸素や窒素の添加量は、Ａｒまたは希ガスとの混合ガスにおける流量比で０．２以下とすることが好ましい。
【００３３】
（シード層、金属下地層、強磁性金属層を形成する際の成膜室の到達真空度）
従来、成膜室の到達真空度は、記録層である強磁性金属層の材料によっては、保磁力の値を左右する成膜因子の１つとして位置づけられている。特に、強磁性金属層の中にＴａを含む、Ｃｏ基の磁性材料では、上記の到達真空度が低い場合（例えば、１０^-6〜１０^-7Ｔｏｒｒ台の場合）には影響が大きいと考えられてきた。よって本発明では到達真空度３×１０^-9Ｔｏｒｒ以下の高真空において成膜する超清浄プロセスにより、シード層、金属下地層、強磁性金属層を成膜することが好ましい。このような超清浄プロセスによって、上記各層を成膜するならば、シード層あるいは金属下地層を極めて薄くした場合であっても高い保磁力が得られるとともに、シード層、金属下地層の薄膜化によって強磁性金属層の結晶粒が微細化されて、磁気記録媒体の記録再生特性を向上させることができる。
【００３４】
また、本発明における成膜におけるＡｒガスの不純物としては、例えば、Ｈ₂Ｏ、Ｏ₂、ＣＯ₂、Ｈ₂、Ｎ₂、Ｃ_xＨ_y、Ｈ、Ｃ、Ｏ、ＣＯ等が挙げられる。特に、膜中に取り込まれる酸素量に影響する不純物は、Ｈ₂Ｏ、Ｏ₂、ＣＯ₂、Ｏ、ＣＯと推定される。従って、本発明の不純物濃度は、成膜に用いるＡｒガス中に含まれているＨ₂Ｏ、Ｏ₂、ＣＯ₂、Ｏ、ＣＯの和で表すこととする。つまり、Ａｒガスの不純物が１ｐｐｂ以下という場合は、これらＨ₂Ｏ、Ｏ₂、ＣＯ₂、Ｏ、ＣＯの和が１ｐｐｂ以下であるということである。
【００３５】
ただし、本発明に係る磁気記録媒体の構成において上記超清浄プロセスは必須とされるものではなく、目的とする磁気記録媒体の特性に応じて選択すればよい。成膜室の到達真空度を１０^-7Ｔｏｒｒ台とする従来のプロセスを用いた場合でも、本発明によれば、記録再生特性に優れる磁気記録媒体を得ることができる。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１）
本例では、図１に示すように、シード層２および金属下地層３、強磁性金属層４を備える構成の磁気記録媒体を作製した。成膜法としては直流マグネトロンスパッタ法を用い、成膜室の到達真空度を１０^-7Ｔｏｒｒ台、プロセスガス中の不純物濃度を１ｐｐｍ以下とする従来のプロセスを用いて成膜を行った。その際、基板温度は２５０℃とし、基板加熱後Ａｒ流量１００ｓｃｃｍとしてシード層２を成膜した。続いて、酸素曝露量を０Ｌ〜２５００Ｌ（ラングミュア）まで変化させてシード層２表面を酸素雰囲気下に曝露し、その後、Ａｒ流量１００ｓｃｃｍとして金属下地層、強磁性金属層、保護層の順に成膜した。
【００３８】
本実施例では、基板として表面粗さ０．３ｎｍ未満のディスク状のガラス基板を用い、シード層用のターゲットとしてＮｉ−４０at％Ｎｂターゲットを用い、金属下地層用ターゲットとしてＣｒ−１０at％Ｍｏターゲットを用い、強磁性金属層４用ターゲットとしてＣｏ−２４at％Ｃｒ−８at％Ｐｔ−４at％Ｂターゲットを用い、保護層用ターゲットとしてカーボンターゲットを用いた。尚、本実施例では上記各層の成膜法として直流マグネトロンスパッタ法を用いたが、ＲＦスパッタ法、レーザ蒸着法、イオンビーム成膜などの他の成膜法を実施しても良いのはもちろんである。以下の表１は本実施例に係る磁気記録媒体の作製条件である。
【００３９】
【表１】

【００４０】
（比較例）
次に、比較のために膜厚２５ｎｍのシード層２をＮｉ−５０at％Ａｌターゲットを用いて成膜し、シード層表面の酸素曝露を行わない条件で磁気記録媒体を作製した。尚、シード層の構成と酸素曝露の条件以外は上記実施例１と同様とした。
【００４１】
上記実施例１および比較例にて作製された磁気記録媒体の保磁力を、ＶＳＭ（振動試料型磁力計：理研電子社製ＢＨＶ−３５）を用いて測定した。また、上記磁気記録媒体の記録再生特性を、再生素子として巨大磁気抵抗素子を備えた磁気ヘッドを用いて測定した。尚、記録再生特性の測定は、線記録密度４２０ｋＦＣＩ（トラック密度が４０ＫＴＰＩとした場合、記録密度１６．８Ｇｂ／ｉｎ²に相当する）にて行った。測定結果を図３および図４に示す。図３は、上記実施例１および比較例の磁気特性を示すグラフであり、横軸は酸素曝露量（Ｌ：ラングミュア）を示し、縦軸は保磁力（Ｏｅ）を示している。また、図４は、上記実施例１および比較例の記録再生特性を示すグラフであり、横軸は酸素曝露量（Ｌ）を示し、縦軸はＳ／Ｎ比（ｄＢ）および媒体ノイズ（μＶ）を示している。そして、図４上側の曲線は実施例１の磁気記録媒体のＳ／Ｎ比の酸素曝露量依存性を示し、図４下側の曲線は実施例１の磁気記録媒体の媒体ノイズの酸素曝露量依存性を示している。これらの図に示すように、シード層２としてＮｉ−４０at％Ｎｂを用いた実施例１の磁気記録媒体は、保磁力、Ｓ／Ｎ比とも、シード層２としてＮｉＡｌを用いた比較例の磁気記録媒体よりも優れていることが確認された。また、シード層２の表面に酸素を物理的に吸着させるならば、高い保磁力と優れたＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体が得られることが確認された。
【００４２】
（実施例２）
次に、シード層２の成膜用にＮｉ−４０at％Ｎｂターゲットを用い、このシード層２の成膜用ガスとしてＡｒに酸素を混合した混合ガスを用いて成膜した磁気記録媒体を作製した。本例においては、シード層２の膜厚は２５ｎｍとし、混合ガスの酸素流量を０ｓｃｃｍ〜１０ｓｃｃｍの範囲で変化させた。シード層２表面の酸素曝露は行わず、上記以外の金属下地層３、強磁性金属層４などの成膜条件は上記実施例１と同様とした。表２に本例の磁気記録媒体の成膜条件を示す。
【００４３】
【表２】

【００４４】
本実施例で作製された磁気記録媒体について、上記実施例１と同様の方法で磁気特性および記録再生特性を測定した。測定結果を図５および図６に示す。図５は、上記実施例２および比較例の磁気特性を示すグラフであり、横軸は酸素流量（ｓｃｃｍ）を示し、縦軸は保磁力（Ｏｅ）を示している。また、図６は、上記実施例２および比較例の記録再生特性を示すグラフであり、横軸は酸素流量（ｓｃｃｍ）を示し、縦軸はＳ／Ｎ比（ｄＢ）および媒体ノイズ（μＶ）を示している。そして、図６上側の曲線は実施例２の磁気記録媒体のＳ／Ｎ比の酸素流量依存性を示し、図６下側の曲線は実施例２の磁気記録媒体の媒体ノイズの酸素流量依存性を示している。これらの図に示すように、成膜ガスへ酸素を添加すると媒体ノイズが低減し、その結果、Ｓ／Ｎ比が向上することが確認された。これは、成膜用ガスへの酸素添加によりシード層の結晶粒の微細化が促進され、その結果金属下地層および強磁性金属層の結晶粒が微細化されたためであると考えられる。
【００４５】
以上の実施例１および実施例２においては、表１、表２に示すように、成膜プロセスとして成膜室の到達真空度を１０^-7Ｔｏｒｒ台とし、Ａｒガスの不純物濃度を１ｐｐｍ程度とした従来の成膜プロセスを用いてシード層２、金属下地層３、強磁性金属層４を成膜したが、先に記載の通り優れた記録再生特性を有する磁気記録媒体が得られており、到達真空度が比較的低い成膜室においても優れた特性を有する磁気記録媒体が製造可能であることが確認された。
【００４６】
（磁気記録装置）
次に、本発明に係る磁気記録装置を図面を参照して以下に説明する。図７は、本発明に係る磁気記録装置であるハードディスク装置の一例を示す側断面図であり、図８は、図７に示す磁気記録層の平断面図である。図７および図８において、５０は磁気ヘッド、７０はハードディスク装置、７１は筐体、７２は磁気記録媒体、７３はスペーサ、７９はスイングアーム、７８はサスペンションである。本実施形態に係るハードディスク装置７０は、先に記載の本発明の磁気記録媒体を搭載している。
【００４７】
ハードディスク装置７０は、円盤状の磁気記録媒体７２や、磁気ヘッド５０などを収納する内部空間を備えた直方体形状の筐体７１が外形を成しており、この筐体７１の内部には複数枚の磁気記録媒体７２がスペーサ７３と交互にスピンドル７４に挿通されて設けられている。また、筐体７１にはスピンドル７４の軸受け（図示せず）が設けられ、筐体７１の外部にはスピンドル７４を回転させるためのモータ７５が配設されている。この構成により、全ての磁気記録媒体７２は、スペーサ７３によって磁気ヘッド５０が入るための間隔を空けて複数枚重ねた状態で、スピンドル７４の周回りに回転自在とされている。
【００４８】
筐体７１の内部であって磁気記録媒体７２の側方位置には、軸受け７６によってスピンドル７４と平行に支持されたロータリ・アクチュエータと呼ばれる回転軸７７が配置されている。この回転軸７７には複数個のスイングアーム７９が各磁気記録媒体７２の間の空間に延出するように取り付けられている。各スイングアーム７９の先端には、その上下位置にある各磁気記録媒体７２の表面と傾斜して向かう方向に固定された、細長い三角板状のサスペンション７８を介して磁気ヘッド５０が取り付けられている。この磁気ヘッド５０は、図示されていないが、磁気記録媒体７２に対して情報を書き込むための記録素子と、磁気記録媒体７２から情報を読み出すための再生素子を備えるものである。
【００４９】
そして、磁気記録媒体７２は、先に記載のように、非磁性基板とこの基板上に形成されたシード層（核生成層）と、金属下地層と、強磁性金属層を備えるものであり、シード層が、Ｎｉ−Ｎｂ合金からなる。従って、係る磁気記録媒体は先述の通り、高い保磁力と優れたＳ／Ｎ比を有するものである。
【００５０】
上記構成によれば、磁気記録媒体７２を回転させ、磁気ヘッド５０をスイングアーム７９の移動により磁気記録媒体７２の半径方向に移動させることができるので、磁気ヘッド５０は磁気記録媒体７２上の任意の位置に移動可能となっている。上述した構成のハードディスク装置７０では、磁気記録媒体７２を回転させるとともに、スイングアーム７９を移動させて磁気ヘッド５０を磁気記録媒体７２を構成している強磁性金属層に磁気ヘッド５０が発生した磁界を作用させることにより磁気記録媒体７２に所望の磁気情報を書き込むことができる。また、スイングアーム７９を移動させて磁気ヘッド５０を磁気記録媒体７２上の任意の位置に移動させ、磁気記録媒体７２を構成している強磁性金属層からの漏れ磁界を磁気ヘッドの再生素子で検出することにより磁気情報を読み出すことができる。
【００５１】
このように磁気情報の読み出しと書き込みを行う場合において、磁気記録媒体７２が、先に説明した如く高い保磁力と優れた記録再生特性を有しているならば、高記録密度での磁気情報の記録再生を安定して行うことができるハードディスク装置７０を提供することができる。
【００５２】
尚、図６、７を基に先に説明したハードディスク装置７０は、磁気記録装置の一例を示すものであるので、磁気記録装置に搭載する磁気記録媒体の枚数は、１枚以上の任意の枚数で良く、搭載する磁気ヘッドの数も１個以上であれば任意の数設けてもよい。また、スイングアーム７７の形状や駆動方式も図面に示すものに限らず、リニア駆動方式、その他の方式でも良いのはもちろんである。
【００５３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、該非磁性基板上に直接または間接的に形成された核生成層と、金属下地層と、磁気情報を記録するための強磁性金属層とを備える磁気記録媒体において、核生成層を、Ｎｉ−Ｎｂ合金からなるものとすることにより、高い保磁力と優れたＳ／Ｎ比を備える磁気記録媒体を提供することができる。
【００５４】
次に、本発明によれば、非磁性基板上に、少なくとも核生成層と、金属下地層と、強磁性金属層を成膜法により積層形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記核生成層が、Ｎｉ−Ｎｂ合金を成膜してなる層であり、該核生成層の少なくとも表面に酸素および／または窒素を、物理的に吸着させる工程を含む構成としたので、前記核生成層上に形成される金属下地層の結晶粒を微細化、均一化することができる。これにより、金属下地層上に形成される記録層である強磁性金属層の結晶粒を微細化、均一化することができるので、Ｓ／Ｎ比に優れる磁気記録媒体を安定して製造する方法を提供することができる。
【００５５】
次に、先の優れた磁気特性を有する磁気記録媒体を備えた磁気記録装置であるならば、Ｓ／Ｎ比が高く、記録再生特性に優れた磁気記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態である磁気記録媒体の断面構造を模式的に示す図である。
【図２】図２は、酸化物標準生成自由エネルギーの温度特性を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１の磁気特性を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施例１の記録再生特性を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施例２の磁気特性を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施例２の記録再生特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係る磁気記録装置の一例を示す側断面図である。
【図８】図８は、図７に示す磁気記録装置の平断面図である。
【図９】図９は、磁気記録媒体の一例である従来のハードディスクの磁気特性を示す図である。
【図１０】図１０は、磁気記録媒体の一例である従来のハードディスクを示す斜視図である。
【図１１】図１１は、磁気記録媒体の一例である従来のハードディスクの断面構造を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１（非磁性）基板
２シード層（核生成層）
３金属下地層
４強磁性金属層

Claims

非磁性基板と、該非磁性基板上に直接または間接的に形成された核生成層と、金属下地層と、磁気情報を記録するための強磁性金属層とを備える磁気記録媒体において、前記核生成層が、Ｎｉ−Ｎｂ合金からなることを特徴とする磁気記録媒体。
前記核生成層のＮｂ含有量が、２０at％以上８０at％以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
前記核生成層のＮｂ含有量が、３０at％以上５０at％以下であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
前記核生成層の膜厚が、２．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
非磁性基板上に、少なくとも核生成層と、金属下地層と、強磁性金属層を成膜法により積層形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記核生成層が、Ｎｉ−Ｎｂ合金を成膜してなる層であり、該核生成層の少なくとも表面に酸素および／または窒素を、物理的に吸着させる工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
前記核生成層の成膜に用いるガスが、Ａｒまたはそれ以外の希ガスに、酸素または窒素を混合してなる混合ガスであることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記核生成層の少なくとも表面に酸素および／または窒素を、物理的に吸着させる工程が、酸素および／または窒素を含む雰囲気に、前記核生成層表面を曝露する工程であることを特徴とする請求項５または６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記核生成層表面の酸素暴露量を、２５ラングミュア以上とすることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記核生成層、金属下地層、強磁性金属層のうち少なくとも１層以上を、到達真空度３×１０^-9Ｔｏｒｒ以下の成膜室において、不純物濃度が１ｐｐｂ以下の成膜用ガスを用いて成膜することを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を駆動するための駆動部と、磁気情報の記録再生を行うための磁気ヘッドとを備え、移動する前記磁気記録媒体に対して前記磁気ヘッドにより磁気情報の記録再生を行うことを特徴とする磁気記録装置。