特許 6566907 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6566907

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】磁気記録媒体及び磁気記録再生装置

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/738 20060101AFI20190819BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/738

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-78019(P2016-78019)

(22)【出願日】2016年4月8日

(65)【公開番号】特開2017-188180(P2017-188180A)

(43)【公開日】2017年10月12日

【審査請求日】2019年1月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】田中 貴士

(72)【発明者】

【氏名】橋本 篤志

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０６４５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１２９６８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−２２８２７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／７３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

非磁性基板の上に、軟磁性下地層、シード層、配向制御層、垂直磁性層が、順に積層されている構造を少なくとも有する磁気記録媒体であって、
前記軟磁性下地層は、アモルファス若しくは微結晶構造を有し、
前記シード層は、Ａｕを９０原子％〜４０原子％の範囲内、Ｗを５原子％〜３０原子％の範囲内、ＣｒまたはＶを５原子％〜３０原子％の範囲内で含み、
前記配向制御層及び前記垂直磁性層は、前記シード層を起点にして、それぞれの結晶粒子が厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを特徴とする磁気記録媒体。

【請求項2】

前記シード層の膜厚は、０．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内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。

【請求項3】

前記配向制御層は、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金のうちから選ばれる１または２以上のものを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。

【請求項4】

請求項１から３の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、
を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置（ＨＤＤ：ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）は、現在でもその記録密度が増えており、今後もその傾向は続くと言われている。それに伴って高記録密度化に適した磁気ヘッド及び磁気記録媒体の開発が進められている。

【0003】

現在、市販されている磁気記録再生装置に搭載されている磁気記録媒体は、磁性膜内の磁化容易軸が主に垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体である。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明なビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。

【0004】

垂直磁気記録媒体の記録再生特性を向上させるために、配向制御層を用い、多層の磁性層を形成して、それぞれの磁性層の結晶粒子を連続した柱状晶とし、これにより磁性層の垂直配向性を高めることが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

【0005】

また、配向制御層としては、例えばＲｕを用いることが開示されている。Ｒｕは、その柱状晶の頂部にドーム状の凸部を有するため、この凸部上に磁性層等の結晶粒子を成長させ、また成長した結晶粒子の分離構造を促進し、また結晶粒子を孤立化させ、磁性粒子を柱状に成長させる効果を有する（例えば、特許文献２を参照。）。

【0006】

また、配向制御層を構成する柱状晶を微細化するため、軟磁性層と配向制御層との間に、シード層として、ＮｉＷ合金層を設けることが提案されている（例えば、特許文献３を参照。）。

【0007】

また、特許文献４には、シード層としてＡｕ、ＡｕＷ合金層を設けることが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００４−３１０９１０号公報

【特許文献2】特開２００７−２７２９９０号公報

【特許文献3】特開２００７−１７９５９８号公報

【特許文献4】特開２００９−６４５０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

磁気記録媒体に対する高記録密度化の要求は留まることがなく、磁気記録媒体には今まで以上に高い特性の向上が求められている。具体的に、磁気記録媒体の記録密度を高めるためには、上述した配向制御層を構成する結晶を微細化し、この上に形成される柱状構造の磁性粒子を微細化する必要がある。

【0010】

軟磁性層と配向制御層との間に、シード層として、Ａｕを用いることが提案されている。Ａｕは、Ｎｉ合金に比べ、ＣｏＦｅ系等のアモルファス若しくは微結晶構造の軟磁性合金に対する濡れ性が高いため、シード層としてＡｕを用いると成膜初期の結晶粒の分散性を高めることができる。一方、Ａｕは軟磁性合金に対する濡れ性が高すぎて結晶粒径の肥大化を招くこととなる。そのため、Ａｕに高融点金属であるＷを添加してＡｕ粒子の微細化を図ることが行われている。ここで、ＡｕへのＷの固溶量は極めて少ないため、シード層としてＡｕＷ合金を用いる場合は、成膜にスパッタリング法等の急冷手法を用いて、Ａｕに無理やりＷを含有させていた。

【0011】

しかしながら、その手法にも限界があり、Ａｕに多量のＷを含有させるとＡｕ合金粒子の結晶性が低下し、また結晶粒径の分散が悪化するという問題点があった。

【0012】

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものであり、ＡｕＷ合金シード層の結晶性を高め、かつ、結晶粒径の微細化と、優れた分散を実現し、垂直磁性層の高い垂直配向性を維持し、更なる高記録密度化を可能とした磁気記録媒体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】

本実施の形態の一観点によれば、非磁性基板の上に、軟磁性下地層、シード層、配向制御層、垂直磁性層が、順に積層されている構造を少なくとも有する磁気記録媒体であって、前記軟磁性下地層は、アモルファス若しくは微結晶構造を有し、前記シード層は、Ａｕを９０原子％〜４０原子％の範囲内、Ｗを５原子％〜３０原子％の範囲内、ＣｒまたはＶを５原子％〜３０原子％の範囲内で含み、前記配向制御層及び前記垂直磁性層は、前記シード層を起点にして、それぞれの結晶粒子が厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明では、シード層を特定の合金を含む構造とすることで、シード層を起点にして、配向制御層から垂直磁性層の最上層に至るまで厚み方向に連続して結晶成長させた各層の柱状晶を、結晶性に優れ、微細且つ均質な粒径を有する結晶粒子によって形成することができる。これにより、垂直磁性層の高い垂直配向性を維持し、高記録密度化を可能とした磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示す断面図

【図2】Ａｕ−Ｗの２元系平衡状態図

【図3】Ｃｒ−Ｗの２元系平衡状態図

【図4】Ｖ−Ｗの２元系平衡状態図

【図5】本実施の形態における磁気記録媒体の特徴部分を模式的に示す断面図

【図6】本実施の形態における磁気記録媒体の一例を示す断面図

【図7】磁性層と非磁性層との積層構造を拡大して示す断面図

【図8】本実施の形態における磁気記録再生装置の一例を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明における磁気記録媒体及び磁気記録再生装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。

【0017】

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、シード層に用いるＡｕＷ合金にＣｒまたはＶを添加することで、上記の課題を解決できることを見出した。

【0018】

詳細に説明すると、本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、多層化した磁性層の垂直配向性を高め、なお且つ、磁性粒子を微細化し、その結晶粒径を均質化するためには、配向制御層を構成する結晶粒子の結晶性を高め、かつ微細化し、その結晶粒径を均質化、および結晶粒径の分散を優れたものとする必要があることを解明した。

【0019】

すなわち、図１に示すように、配向制御層１１には、この配向制御層１１を構成する各柱状晶Ｓの頂部をドーム状の凸とする凹凸面１１ａが形成され、この凹凸面１１ａから厚み方向に磁性層（又は非磁性層）１２の結晶粒子が柱状晶Ｓ１となって成長する。また、この柱状晶Ｓ１の上に形成される非磁性層（又は磁性層）１３及び最上層の磁性層１４の結晶粒子も、柱状晶Ｓ１に連続した柱状晶Ｓ２、Ｓ３となってエピタキシャル成長する。

【0020】

このように、磁性層となる層１２〜１４を多層化した場合、これら各層１２〜１４を構成する結晶粒子は、配向制御層１１から最上層の磁性層１４に至るまで連続した柱状晶Ｓ１〜Ｓ３となってエピタキシャル成長を繰り返す。なお、図１に示す層１３は、グラニュラー構造を有する層であり、この層１３を形成する柱状晶Ｓ２の周囲には酸化物１５が形成されている。

【0021】

したがって、配向制御層１１の結晶粒子の結晶性を高め、かつ微細化し、その結晶粒径を均質化、および結晶粒径の分散を優れたものとすれば、この配向制御層１１を構成する各柱状晶Ｓを高密度化し、更に、これら各柱状晶Ｓの頂部から厚み方向に柱状に成長する各層１２〜１４の柱状晶Ｓ１〜Ｓ３も高密度化することが可能となる。

【0022】

そして、本発明者は、このような知見に基づいて更なる検討を重ねた結果、非磁性基板の上に、軟磁性下地層、シード層、配向制御層、垂直磁性層が、順に積層されている構造を少なくとも有する磁気記録媒体であって、軟磁性下地層は、アモルファス若しくは微結晶構造とし、シード層を、Ａｕを９０原子％〜４０原子％の範囲内（４０原子％以上、９０原子％以下）、Ｗを５原子％〜３０原子％の範囲内（５原子％以上、３０原子％以下）、ＣｒまたはＶを５原子％〜３０原子％の範囲内（５原子％以上、３０原子％以下）で含む合金とすることで、シード層を起点にして、配向制御層から垂直磁性層の最上層に至るまで厚み方向に連続して結晶成長させた各層の柱状晶を、結晶性が高く、微細で、かつ均質で分散の優れた粒径を有する結晶粒子によって構成できることを見出した。

【0023】

従来より、シード層にＡｕＷ合金を用いることは知られていた。しかしながら、図２の２元系平衡状態図に示すように、ＡｕへのＷの固溶量は極めて少なく、シード層としてＡｕＷ合金を用いる場合は、成膜にスパッタリング法等の急冷手法を用いて、Ａｕに無理やりＷを含有させていた。そのため、Ａｕに多量のＷを含有させるとＡｕ合金粒子の結晶性が低下し、また結晶粒径の分散が悪化していた。

【0024】

よって、本実施の形態においては、ＡｕＷにさらにＣｒまたはＶを添加することでＷとＣｒまたはＶとを固溶体とし、そして、このＣｒＷまたはＶＷの固溶体をＡｕに固溶させることで、Ａｕ合金に多量のＷを含有させても、Ａｕ合金粒子の結晶性を維持した状態で、結晶粒子の微細化と、結晶粒径の分散を優れたものとすることを可能とした。

【0025】

本実施の形態における磁気記録媒体のシード層は、Ａｕを９０原子％〜４０原子％の範囲内、Ｗを５原子％〜３０原子％の範囲内、ＣｒまたはＶを５原子％〜３０原子％の範囲内で含む合金とするが、ＷをＣｒまたはＶの安定的な固溶体とするためには、図３及び図４の２元系平衡状態図に示すように、ＣｒとＷまたはＶとの添加量をほぼ同量とするのが好ましく、具体的には、ＣｒとＷまたはＶとの原子比率を、１：２〜２：１の範囲内とするのが好ましい。即ち、ＣｒとＷまたはＶとの原子比率をＣｒ／Ｗ、またはＣｒ／Ｖで表した場合に、１／２以上、２以下であることが好ましい。

【0026】

ＣｒとＶは周期表上隣同士で、良く似た物性を有し、Ｗと固溶領域を有する点でも本発明に対して同様な効果が得られる。特に、ＣｒはＡｕ合金の結晶配向性を高める効果があり、また、Ｃｒは耐蝕性に優れるため、磁気記録媒体のシード層への添加元素として好ましい。

【0027】

これにより、本発明では、垂直磁性層の高い垂直配向性を維持し、更なる高記録密度化を可能とした磁気記録媒体を提供することができる。

【0028】

以下、本実施の形態における磁気記録媒体の特徴部分について、図５を参照しながら更に詳細に説明する。

【0029】

本実施の形態における磁気記録媒体では、図５において模式的に示すように、非磁性基板（図示せず。）の上に形成される軟磁性下地層２がアモルファス若しくは微結晶構造を有することで、この軟磁性下地層２の表面２ａにおける平滑性を高め、この上に形成されるシード層９の表面９ａにおける平滑性も高めている。

【0030】

シード層９の膜厚は、０．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内（０．５ｎｍ以上、１０ｎｍ以下）とすることが好ましく、更には、１ｎｍ〜５ｎｍの範囲内（１ｎｍ以上、５ｎｍ以下）とすることがより好ましい。シード層９の膜厚を上記の範囲内とすることで、その成膜後の表面平滑性を高めることができる。

【0031】

シード層９の膜厚を制御することにより表面平滑性が高まる理由は、上記の物質はアモルファスもしくは結晶成長する材料であるが、何れの場合も上記の膜厚の範囲内で、成長表面の平坦化が図られるからである。

【0032】

そして、本実施の形態においては、このシード層９の上に、配向制御層３を形成する。配向制御層３については、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金からなる群から選ばれる何れか１種または２種以上を用いることが好ましく、その中で特に、Ｒｕを用いることが好ましい。これにより、配向制御層３を構成する結晶粒子は、シード層９を構成する結晶粒子と１：１で対応しながら、厚み方向に連続した柱状晶となってエピタキシャル成長する。

【0033】

また、この配向制御層３を構成する各柱状晶の上面の頂部を含む部分には、ドーム状の凸部３ａが形成されるため、この凸部３ａ上に形成される垂直磁性層（図示せず。）の結晶粒子を１：１で対応させながら、厚み方向に連続した柱状晶となるようにエピタキシャル成長させることができる。

【0034】

配向制御層３を構成する結晶粒子の平均粒径は、１０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは８ｎｍ以下である。

【0035】

図６は、本実施の形態における磁気記録媒体の一例を示したものである。

【0036】

この磁気記録媒体は、図６に示すように、非磁性基板１の上に、軟磁性下地層２と、シード層９と、配向制御層３と、非磁性下地層８と、垂直磁性層４と、保護層５と、潤滑層６とを順次積層した構造を有している。

【0037】

垂直磁性層４は、非磁性基板１側から、下層の磁性層４ａと、中層の磁性層４ｂと、上層の磁性層４ｃとの３層を含み、磁性層４ａと磁性層４ｂとの間に下層の非磁性層７ａと、磁性層４ｂと磁性層４ｃとの間に上層の非磁性層７ｂを含むことで、これら磁性層４ａ〜４ｃと非磁性層７ａ，７ｂとが交互に積層された構造を有している。

【0038】

さらに、図示を省略するものの、各磁性層４ａ〜４ｃ及び非磁性層７ａ，７ｂを構成する結晶粒子は、配向制御層３を構成する結晶粒子と共に、厚み方向に連続した柱状晶を形成している。

【0039】

非磁性基板１としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよく、例えば、ガラスや、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。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタリング法などを用いて、ＮｉＰ層又はＮｉＰ合金層が形成されたものを用いることもできる。

【0040】

また、非磁性基板１は、Ｃｏ又はＦｅが主成分となる軟磁性下地層２と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。この場合、非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に密着層を設けることが好ましく、これにより、これらを抑制することが可能となる。なお、密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは２ｎｍ（２０Å）以上であることが好ましい。

【0041】

軟磁性下地層２は、磁気ヘッドから発生する磁束の、基板面に対する垂直方向成分を大きくするために、また情報が記録される垂直磁性層４の磁化の方向をより強固に非磁性基板１と垂直な方向に固定するために設けられている。この作用は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。

【0042】

軟磁性下地層２としては、例えば、Ｆｅや、Ｎｉ、Ｃｏなどを含むアモルファス若しくは微結晶構造の軟磁性材料を用いることができる。具体的な軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂなど。）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど。）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど。）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど。）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど。）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど。）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど。）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど。）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。

【0043】

その他にも、軟磁性下地層２としては、Ｃｏを８０原子％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス若しくは微結晶構造を有するＣｏ合金を用いることができる。この具体的な材料としては、例えば、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。

【0044】

軟磁性下地層２は、２層の軟磁性膜から構成し、２層の軟磁性膜の間にはＲｕ膜を設けることが好ましい。Ｒｕ膜の膜厚を０．４ｎｍ〜１．０ｎｍ、又は１．６ｎｍ〜２．６ｎｍの範囲で調整することで、２層の軟磁性膜がＡＦＣ構造となる。このようなＡＦＣ構造を採用することで、いわゆるスパイクノイズを抑制することができる。

【0045】

シード層９及び配向制御層３は、上述した図５に示すシード層９、配向制御層３を順に積層したものであるため、その説明を省略する。

【0046】

また、配向制御層３と垂直磁性層４の間には、非磁性下地層８を設けることが好ましい。配向制御層３直上の垂直磁性層４の初期部には、結晶成長の乱れが生じやすく、これがノイズの原因となる。この初期部の乱れた部分を非磁性下地層８で置き換えることで、ノイズの発生を抑制することができる。

【0047】

非磁性下地層８は、Ｃｏを主成分とし、さらに酸化物を含んだ材料からなることが好ましい。酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。

【0048】

非磁性下地層８の厚みは、０．２ｎｍ以上３ｎｍ以下であることが好ましい。３ｎｍの厚さを超えると、Ｈｃ及びＨｎの低下が生じるために好ましくない。

【0049】

磁性層４ａは、Ｃｏを主成分とし、さらに酸化物を含んだグラニュラー構造の材料から構成するのが好ましく、この酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。また、磁性層４ａは、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２などを好適に用いることができる。

【0050】

磁性層４ａは、図７に示すように、酸化物４１を含む層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２が分散していることが好ましい。また、磁性粒子４２は、磁性層４ａ，４ｂ、更には磁性層４ｃを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を有することにより、磁性層４ａの磁性粒子４２の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。

【0051】

このような構造を得るためには、含有させる酸化物４１の量及び磁性層４ａの成膜条件が重要となる。すなわち、酸化物４１の含有量としては、磁性粒子４２を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。さらに好ましくは６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下である。

【0052】

磁性層４ａに適した材料としては、例えば、９０（Ｃｏ１４Ｃｒ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）｛Ｃｒ含有量１４原子％、Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏからなる磁性粒子を１つの化合物として算出したモル濃度が９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％。以下同じ。｝、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ_２）、９４（Ｃｏ８Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ_２Ｏ_３）の他、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｔａ_２Ｏ_５）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＷ）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（Ａｌ_２Ｏ_３）、（ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ）−（Ｙ_２Ｏ_３）、（ＣｏＣｒＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ_２）などの組成物を挙げることができる。

【0053】

磁性層４ｂには、磁性層４ａと同様の材料を用いることができるため、説明を省略する。また、磁性層４ｂは、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２が分散していることが好ましい。この磁性粒子４２は、図７に示すように、磁性層４ａ，４ｂ、更には磁性層４ｃを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を形成することにより、磁性層４ｂの磁性粒子４２の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得ることができる。

【0054】

磁性層４ｃは、Ｃｏを主成分とするとともに酸化物を含まない材料から構成することが好ましく、図７に示すように、層中の磁性粒子４２が磁性層４ａ中の磁性粒子４２から柱状にエピタキシャル成長している構造であることが好ましい。この場合、磁性層４ａ〜４ｃの磁性粒子４２が、各層において１対１に対応して、柱状にエピタキシャル成長することが好ましい。また、磁性層４ｂの磁性粒子４２が磁性層４ａ中の磁性粒子４２からエピタキシャル成長していることで、磁性層４ｂの磁性粒子４２が微細化され、さらに結晶性及び配向性がより向上したものとなる。

【0055】

磁性層４ｃ中のＣｒの含有量は、１０原子％以上２４原子％以下であることが好ましい。Ｃｒの含有量を上記範囲とすることで、データの再生時における出力が十分確保でき、更に良好な熱揺らぎ特性を得ることができる。一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超える場合には、磁性層４ｃの磁化が小さくなり過ぎるため好ましくない。また、Ｃｒ含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の分離及び微細化が十分に生じず、記録再生時のノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。

【0056】

また、磁性層４ｃは、Ｃｏ、Ｃｒの他に、Ｐｔを含んだ材料であってもよい。磁性層４ｃ中のＰｔの含有量は、６原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が上記範囲にある場合には、高記録密度に適した十分な保磁力を得ることができ、更に記録再生時における高い再生出力を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性および熱揺らぎ特性を得ることができる。

【0057】

磁性層４ｃに適した材料としては、特に、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系を挙げることできる。ＣｏＣｒＰｔＢ系の場合、ＣｒとＢの合計の含有量は、１８原子％以上２８原子％以下であることが好ましい。

【0058】

磁性層４ｃに適した材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系では、Ｃｏ１４〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ｛Ｃｒ含有量１４〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ０〜１６Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、Ｂ含有量０〜１６原子％、残部Ｃｏ｝が好ましい。その他の系でも、ＣｏＣｒＰｔＴａ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ｛Ｃｒ含有量１０〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、Ｔａ含有量１〜５原子％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ１〜１０Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、Ｔａ含有量１〜５原子％、Ｂ含有量１〜１０原子％、残部Ｃｏ｝の他にも、ＣｏＣｒＰｔＢＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＮｂ系、ＣｏＣｒＰｔＢＷ系、ＣｏＣｒＰｔＭｏ系、ＣｏＣｒＰｔＣｕＲｕ系、ＣｏＣｒＰｔＲｅ系などの材料を挙げることができる。

【0059】

保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用することができ、例えばＣ、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２を含むものを使用することが可能である。保護層５の厚みは、１ｎｍ〜１０ｎｍとすることがヘッドと媒体の距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。

【0060】

潤滑層６には、例えば、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の潤滑剤を用いることが好ましい。

【0061】

図８は、本実施の形態における磁気記録再生装置の一例を示すものである。

【0062】

この磁気記録再生装置は、図６に示す構成を有する磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０を回転駆動させる媒体駆動部５１と、磁気記録媒体５０に情報を記録再生する磁気ヘッド５２と、この磁気ヘッド５２を磁気記録媒体５０に対して相対運動させるヘッド駆動部５３と、記録再生信号処理系５４とを備えている。また、記録再生信号処理系５４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド５２に送り、磁気ヘッド５２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、本実施の形態における磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド５２には、再生素子として巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ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】

【0063】

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

【0064】

（実施例１〜１２、比較例１〜１４）
実施例１〜１２、比較例１〜１４における磁気記録媒体は、先ず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を減圧排気した後、このガラス基板の上に、Ｃｒターゲットを用いて、層厚１０ｎｍの密着層を成膜した。また、この密着層の上に、基板温度を１００℃以下とし、Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ｛Ｆｅ含有量２０原子％、Ｚｒ含有量５原子％、Ｔａ含有量５原子％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて、層厚２５ｎｍの軟磁性層を成膜し、この上に層厚０．７ｎｍのＲｕ層を成膜した後、再びＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａのターゲットを用いて、層厚２５ｎｍの軟磁性層を成膜して、これを軟磁性下地層とした。

【0065】

次に、軟磁性下地層の上に、スパッタリング法を用いて、表１に示す材料で厚さ３ｎｍのシード層を実施例１〜１２、比較例１〜１４において各々成膜した。

【0066】

次に、シード層の上に、Ｒｕターゲットを用いて、層厚２０ｎｍの配向制御層を成膜した。なお、配向制御層を成膜する際は、スパッタ圧力を０．８Ｐａとして層厚１０ｎｍのＲｕを成膜した後、スパッタ圧力を１０Ｐａとして層厚１０ｎｍのＲｕを成膜した。

【0067】

この段階で、基板を取り出し、Ｒｕ配向制御層の粒径、粒径の分散、配向性を測定した。測定結果を表１に示す。

【0068】

次に、配向制御層の上に、９１（Ｃｏ１５Ｃｒ１８Ｐｔ）−６（ＳｉＯ_２）−３（ＴｉＯ_２）｛Ｃｒ含有量１５原子％、Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏの合金を９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物を６ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、層厚９ｎｍの磁性層を成膜した。なお、このときのスパッタ圧力は２Ｐａとした。

【0069】

次に、磁性層の上に、８８（Ｃｏ３０Ｃｒ）−１２（ＴｉＯ_２）｛Ｃｒ含有量３０原子％、残部Ｃｏの合金を８８ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２からなる酸化物を１２ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、層厚０．３ｎｍの非磁性層を成膜した。

【0070】

次に、非磁性層の上に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−３（ＴｉＯ_２）｛Ｃｒ含有量１１原子％、Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏの合金を９２ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物を５ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて、層厚６ｎｍの磁性層を成膜した。なお、このときのスパッタ圧力は２Ｐａとした。

【0071】

次に、磁性層の上に、Ｒｕターゲットを用いて層厚０．３ｎｍの非磁性層を成膜した。

【0072】

次に、非磁性層の上に、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０原子％、Ｐｔ含有量１４原子％、Ｂ含有量３原子％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて、層厚７ｎｍの磁性層を成膜した。なお、このときのスパッタ圧力は０．６Ｐａとした。

【0073】

次に、磁性層の上に、イオンビーム法により層厚３．０ｎｍの保護層を成膜し、次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を成膜し、磁気記録媒体を得た。

【0074】

そして、これらの磁気記録媒体について、ＳＮＲを測定した。その測定結果を表１に示す。表１に示されるように、比較例１〜１４における磁気記録媒体では、ＳＮＲが７．２６ｄＢ以下であるのに対し、実施例１〜１２における磁気記録媒体では、ＳＮＲが７．２７ｄＢ以上である。

【0075】

【表1】

【符号の説明】

【0076】

１ 非磁性基板
２ 軟磁性下地層
２ａ 軟磁性下地層の表面
３ 配向制御層
３ａ ドーム状の凸部
４ 垂直磁性層
４ａ 下層の磁性層
４ｂ 中層の磁性層
４ｃ 上層の磁性層
５ 保護層
６ 潤滑層
７ 非磁性層
７ａ 下層の非磁性層
７ｂ 上層の非磁性層
８ 非磁性下地層
９ シード層
９ａ シード層の表面
１１ 配向制御層
１１ａ 凹凸面
１２、１３ 磁性層又は非磁性層
１４ 磁性層
１５ 酸化物
４１ 酸化物
４２ 磁性粒子
５０ 磁気記録媒体
５１ 媒体駆動部
５２ 磁気ヘッド
５３ ヘッド駆動部
５４ 記録再生信号処理系
Ｓ、Ｓ１〜Ｓ３ 柱状晶

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】