特許 7125061 垂直磁気記録媒体

(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】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】垂直磁気記録媒体

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/66 20060101AFI20220817BHJP

   G11B 5/64 20060101ALI20220817BHJP

   G11B 5/65 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

G11B5/66

G11B5/64

G11B5/65

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019003874

(22)【出願日】2019-01-11

(65)【公開番号】P2020113353

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】509352945

【氏名又は名称】田中貴金属工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(74)【代理人】

【識別番号】110002963

【氏名又は名称】特許業務法人ＭＴＳ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076129

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 圭佑

(74)【代理人】

【識別番号】100080458

【弁理士】

【氏名又は名称】高矢 諭

(74)【代理人】

【識別番号】100144299

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 崇

(72)【発明者】

【氏名】キム コング

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 知成

(72)【発明者】

【氏名】櫛引 了輔

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 伸

【審査官】川中 龍太

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１８７６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５７５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１０６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４６８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第１５／０８７５１０（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０３４６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第８１１０２９８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１１Ｂ ５／６２ － ５／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

垂直磁気記録層および前記垂直磁気記録層を覆うキャップ層を備える垂直磁気記録媒体であって、
前記垂直磁気記録層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と非磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、
前記キャップ層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、
前記キャップ層の前記ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒は、Ｃｏを６５ａｔ％以上９０ａｔ％以下、Ｐｔを１０ａｔ％以上３５ａｔ％以下含有し、
前記磁性粒界酸化物の前記キャップ層全体に対する体積分率は５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。

【請求項2】

垂直磁気記録層および前記垂直磁気記録層を覆うキャップ層を備える垂直磁気記録媒体であって、
前記垂直磁気記録層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と非磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、
前記キャップ層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、
前記キャップ層の前記ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒は、Ｃｏを７０ａｔ％以上８５ａｔ％未満、Ｐｔを１０ａｔ％以上２０ａｔ％以下、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｒｕのうちの１種以上の元素を０．５ａｔ％以上１５ａｔ％以下含有し、
前記磁性粒界酸化物の前記キャップ層全体に対する体積分率は５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。

【請求項3】

前記磁性粒界酸化物は、希土類酸化物であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。

【請求項4】

前記磁性粒界酸化物は、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｂの酸化物のうちの１種以上の酸化物であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、垂直磁気記録媒体に関し、詳細には、垂直磁気記録層および垂直磁気記録層を覆うキャップ層を備える垂直磁気記録媒体に関する。なお、本願において、キャップ層とは、垂直磁気記録媒体において垂直磁気記録層を覆う層であって、垂直磁気記録層の磁性結晶粒の間の粒間交換結合の程度を調整する層のことである。

【背景技術】

【0002】

現行の垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層はグラニュラ層であり、隣接する磁性結晶粒から各磁性結晶粒を磁気的に分離するために、非磁性粒界酸化物が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

この現行の垂直磁気記録媒体において、更なる高記録密度化が試みられているが、トリレンマの課題に直面している。トリレンマの課題とは、信号対雑音比（ＳＮＲ）、熱安定性、および磁気記録の容易さの３つの特性を全て向上させることである。これらの３つの特性を全て向上させて、トリレンマの課題を打破するためには、グラニュラ層である垂直磁気記録層の磁性結晶粒間の粒間交換結合を適切に調整して、垂直磁気記録層の熱安定性を向上させるとともに、スイッチング磁界（磁性結晶粒の磁化反転に必要な磁界）を低減させることが必須である。

【0004】

このため、現行の垂直磁気記録媒体においては、グラニュラ層である垂直磁気記録層の上にキャップ層が設けられているが、現行のキャップ層は、例えばＣｏＰｔＣｒＢ等のＣｏＰｔ合金である（例えば、特許文献２、３参照）。

【0005】

しかしながら、前述したトリレンマの課題を打破するべく、現行のキャップ層よりも特性の優れたキャップ層を開発して、垂直磁気記録媒体の熱安定性を向上させるとともに、スイッチング磁界を低減させることが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０００－３０６２２８号公報

【文献】特開２００９－５９４０２号公報

【文献】特開２０１１－３４６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、現行のキャップ層よりも特性（垂直磁気記録媒体の熱安定性を向上させるとともに、スイッチング磁界を低減させる特性）の優れたキャップ層を備えさせて、熱安定性の向上およびスイッチング磁界の低減がなされた垂直磁気記録媒体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者は、現行の垂直磁気記録媒体のキャップ層を透過電子顕微鏡（以下、ＴＥＭと記す。）で観察し、現行のキャップ層においては、垂直磁気記録層との境界面に凹凸が生じていて、垂直磁気記録層の非磁性粒界酸化物の上方にボイドが形成されており、現行のキャップ層は膜厚が不均一になっていることを発見した。現行のキャップ層は、金属合金層（例えばＣｏＰｔＣｒＢ等のＣｏＰｔ合金）で構成されているため、磁気記録層（グラニュラ層）の非磁性粒界酸化物とは濡れにくいことが原因であると考え、本発明者は、垂直磁気記録層と同様のグラニュラ構造となる材料でキャップ層の研究開発を進め、前記課題を解決する本発明をするに至った。

【0009】

即ち、本発明に係る垂直磁気記録媒体の第１の態様は、垂直磁気記録層および前記垂直磁気記録層を覆うキャップ層を備える垂直磁気記録媒体であって、前記垂直磁気記録層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と非磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、前記キャップ層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、前記キャップ層の前記ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒は、Ｃｏを６５ａｔ％以上９０ａｔ％以下、Ｐｔを１０ａｔ％以上３５ａｔ％以下含有し、前記磁性粒界酸化物の前記キャップ層全体に対する体積分率は５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体である。

【0010】

本発明に係る垂直磁気記録媒体の第２の態様は、垂直磁気記録層および前記垂直磁気記録層を覆うキャップ層を備える垂直磁気記録媒体であって、前記垂直磁気記録層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と非磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、前記キャップ層は、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒と磁性粒界酸化物とからなるグラニュラ構造を有し、前記キャップ層の前記ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒は、Ｃｏを７０ａｔ％以上８５ａｔ％未満、Ｐｔを１０ａｔ％以上２０ａｔ％以下、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｒｕのうちの１種以上の元素を０．５ａｔ％以上１５ａｔ％以下含有し、前記磁性粒界酸化物の前記キャップ層全体に対する体積分率は５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体である。

【0011】

前記磁性粒界酸化物として、希土類酸化物を用いてもよい。

【0012】

前記磁性粒界酸化物は、例えば、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｂの酸化物のうちの１種以上の酸化物である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、現行のキャップ層よりも特性（垂直磁気記録媒体の熱安定性を向上させるとともに、スイッチング磁界を低減させる特性）の優れたキャップ層を備えさせて、熱安定性の向上およびスイッチング磁界の低減がなされた垂直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】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０を説明するための断面模式図である。

【図2】本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図である。

【図3】本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０（キャップ層２６を最適化した後の状態）の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図である。

【図4】現行の垂直磁気記録媒体１００の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図である。

【図5】実施例１７の厚さ９ｎｍのキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）（アルゴンガス圧０．６Ｐａで成膜）を含む領域の断面ＴＥＭ写真である。

【図6】実施例８の厚さ９ｎｍのキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）（アルゴンガス圧４．０Ｐａで成膜）を含む領域の断面ＴＥＭ写真である。

【図7】現行の垂直磁気記録媒体（比較例２０）において、キャップ層（ＣｏＰｔＣｒＢ）を含む領域の断面ＴＥＭ写真である。

【図8】図５に示す実施例１７の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で撮影した暗視野像である。

【図9】図５に示す実施例１７の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で行ったエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）の測定結果を示す写真であり、（ａ）はＧｄの分布結果を示し、（ｂ）はＯ（酸素）の分布結果を示し、（ｃ）はＣｏの分布結果を示し、（ｄ）はＰｔの分布結果を示す。

【図10】図６に示す実施例８の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で撮影した暗視野像である。

【図11】図６に示す実施例８の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で行ったエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）の測定結果を示す写真であり、（ａ）はＧｄの分布結果を示し、（ｂ）はＯ（酸素）の分布結果を示し、（ｃ）はＣｏの分布結果を示し、（ｄ）はＰｔの分布結果を示す。

【図12】図７に示す現行の垂直磁気記録媒体（比較例２０）の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で撮影した暗視野像である。

【図13】図７に示す現行の垂直磁気記録媒体（比較例２０）の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で行ったエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）の測定結果を示す写真であり、（ａ）はＣｒについての分布結果を示し、（ｂ）はＯ（酸素）についての分布結果を示し、（ｃ）はＣｏについての分布結果を示し、（ｄ）はＰｔについての分布結果を示す。

【図14】実施例１４３のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）を含む領域の平面ＴＥＭ写真である。

【図15】実施例１４４のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｎｄ₂Ｏ₃）を含む領域の平面ＴＥＭ写真である。

【図16】実施例１４５のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｓｍ₂Ｏ₃）を含む領域の平面ＴＥＭ写真である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0016】

図１は、本発明の実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０を説明するための断面模式図である。また、図２は、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図であり、図３は、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０（キャップ層２６を最適化した後の状態）の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図である。

【0017】

（１）垂直磁気記録媒体１０の構成
本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０は、基板１２上に、付着層１４、シード層１６、第１のＲｕ下地層１８、第２のＲｕ下地層２０、バッファ層２２、垂直磁気記録層２４、キャップ層２６、および表面保護層２８を順次形成して成る構成を有する。

【0018】

基板１２としては、各種公知の垂直磁気記録媒体用に用いられる基板を用いることができ、例えば、ガラス基板を用いることができる。

【0019】

付着層１４は、金属膜であるシード層１６と基板１２との密着性を高めるための層である。付着層１４としては、例えばＴａ層等を用いることができる。

【0020】

シード層１６は、第１のＲｕ下地層１８の結晶配向性および結晶成長性を制御するための層であり、例えばＮｉ₉₀Ｗ₁₀層等を用いることができる。

【0021】

第１のＲｕ下地層１８は、垂直磁気記録層２４の結晶配向性、結晶粒径、及び粒界偏析を好適に制御するための層である。第１のＲｕ下地層１８は、六法最密充填（ｈｃｐ）構造である。第１のＲｕ下地層１８の厚さは、例えば１０ｎｍ程度である。

【0022】

第２のＲｕ下地層２０は、２層構成のＲｕ下地層（第１のＲｕ下地層１８および第２のＲｕ下地層２０）の表面（即ち、第２のＲｕ下地層２０の表面）に凹凸形状を設けて、バッファ層２２が望ましい層構成になるようにするための層である。第２のＲｕ下地層２０の厚さは例えば１０ｎｍ程度である。第２のＲｕ下地層２０の上に設けるバッファ層２２としてＲｕ₅₀Ｃｏ₂₅Ｃｒ₂₅-30vol%ＴｉＯ₂層を設ける場合、第２のＲｕ下地層２０の凸部にはＲｕ₅₀Ｃｏ₂₅Ｃｒ₂₅が形成され、第２のＲｕ下地層２０の凹部にはＴｉＯ₂が形成される。

【0023】

バッファ層２２は、垂直磁気記録層２４のグラニュラ構造における柱状のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒同士の分離性を向上させるための層である。バッファ層２２としては、例えばＲｕ₅₀Ｃｏ₂₅Ｃｒ₂₅-30vol%ＴｉＯ₂層等を用いることができる。

【0024】

垂直磁気記録層２４は、磁気記録を行うための層であり、その層構造はグラニュラ構造である。垂直磁気記録層２４としては、例えばＣｏ₈₀Ｐｔ₂₀-30vol%Ｂ₂Ｏ₃層等を用いることができ、この場合、柱状のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａが非磁性粒界酸化物２４Ｂ（Ｂ₂Ｏ₃）によって仕切られた構造になっている（図２および図３参照）。垂直磁気記録層２４の厚さは、例えば１６ｎｍ程度である。

【0025】

キャップ層２６は、垂直磁気記録層２４を覆う層で、垂直磁気記録層２４のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ間の粒間交換結合を適切に調整して、垂直磁気記録層２４の熱安定性を向上させるとともに、スイッチング磁界（磁性結晶粒の磁化反転に必要な磁界）を低減させるための層であり、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａと磁性粒界酸化物２６Ｂとからなるグラニュラ構造を有する（図２および図３参照）。キャップ層２６としては、例えばＣｏ₈₀Ｐｔ₂₀-30vol%磁性酸化物（Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂等）を用いることができ、この場合、柱状のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａが磁性粒界酸化物２６Ｂ（Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂等）によって仕切られたグラニュラ構造になっている。キャップ層２６の厚さは、垂直磁気記録層２４のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ間の粒間交換結合に求められる大きさおよびキャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ間の粒間交換結合２６Ｃの大きさに応じて適宜に定めることができ、例えば１ｎｍ以上９ｎｍ以下である。

【0026】

表面保護層２８は、垂直磁気記録媒体１０の表面を保護するための層であり、表面保護層２８としては、例えば、カーボンを主体とする保護膜を用いることができ、その厚さは例えば７ｎｍである。

【0027】

（２）キャップ層２６の組成についてのさらに詳細な説明
キャップ層２６は、前述したように、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａと磁性粒界酸化物２６Ｂとからなるグラニュラ構造を有するが、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａは、Ｃｏを６５ａｔ％以上９０ａｔ％以下、Ｐｔを１０ａｔ％以上３５ａｔ％以下含有する。垂直磁気記録媒体１０の保磁力Ｈcをより大きくする観点から、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａは、Ｃｏを７０ａｔ％以上７５ａｔ％以下、Ｐｔを２５ａｔ％以上３０ａｔ％以下含有することが好ましい。

【0028】

また、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａは、Ｃｏを７０ａｔ％以上８５ａｔ％未満、Ｐｔを１０ａｔ％以上２０ａｔ％以下、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｒｕのうちの１種以上の元素を０．５ａｔ％以上１５ａｔ％以下含有するようにしてもよい。

【0029】

また、垂直磁気記録媒体１０の保磁力Ｈcをより大きくする観点およびキャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａの粒間交換結合２６Ｃを大きくして、垂直磁気記録媒体１０の飽和磁界Ｈsを小さくする観点から、磁性粒界酸化物２６Ｂのキャップ層２６全体に対する体積分率は５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、１０ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であることがより好ましく、１５ｖｏｌ％以上３０ｖｏｌ％以下であることが特に好ましい。垂直磁気記録媒体１０に求められる特性に応じて、磁性粒界酸化物２６Ｂのキャップ層２６全体に対する体積分率を適宜に定めればよい。

【0030】

キャップ層２６の磁性粒界酸化物２６Ｂは、磁性を大きくする観点から、希土類酸化物であることが好ましく、具体的には、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｂの酸化物のうちの１種以上の酸化物とすることが好ましい。

【0031】

なお、キャップ層２６の磁性粒界酸化物２６Ｂは希土類酸化物でなくてもよく、具体的には例えば、次のような磁性酸化物、即ち、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、ＣｏＦｅ₂Ｏ₄、ＭｎＴｉ_0.44Ｆｅ_1.56Ｏ₄、Ｍｎ_0.4Ｃｏ_0.3Ｆｅ₂Ｏ₄、Ｃｏ_1.1Ｆｅ_2.2Ｏ₄、Ｃｏ_0.7Ｚｎ_0.3Ｆｅ₂Ｏ₄、Ｎｉ_0.35Ｆｅ_1.3Ｏ₄、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄、Ｌｉ_0.3Ｆｅ_2.5Ｏ₄、Ｆｅ_2.69Ｔｉ_0.31Ｏ₄、Ｍｎ_0.98Ｆｅ_2.02Ｏ₄、Ｍｎ_0.8Ｚｎ_0.2Ｆｅ₂Ｏ₄、Ｙ₂Ｆｅ₅Ｏ₁₂、Ｙ₃Ａｌ_0.83Ｆｅ_4.17Ｏ_12、Ｙ₃Ｇａ_0.4Ｆｅ_4.6Ｏ₁₂、Ｂｉ_0.2Ｃａ_2.8Ｖ_1.4Ｆｅ_3.6Ｏ₁₂、Ｙ_1.4Ｃａ_1.26Ｖ_0.63Ｆｅ_4.37Ｏ₁₂、Ｙ₂Ｇｄ₁Ｆｅ₅Ｏ₁₂、Ｙ_1.2Ｇｄ_1.8Ｆｅ₅Ｏ₁₂、Ｙ_2.64Ｇｄ_0.36Ａｌ_0.56Ｆｅ_4.44Ｏ₁₂、Ｙ_2.36Ｇｄ_0.64Ａｌ_0.43Ｆｅ_4.57Ｏ₁₂、ＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉、ＢａＦｅ₁₈Ｏ₂₇、ＢａＺｎＦｅ₁₇Ｏ₂₇、ＢａＺｎ_1.5Ｆｅ_17.5Ｏ₂₇、ＢａＭｎＦｅ₁₆Ｏ₂₇、ＢａＮｉ₂Ｆｅ₁₆Ｏ₂₇、ＢａＮｉ_0.5ＺｎＦｅ_16.5Ｏ₂₇、Ｂａ₄Ｚｎ₂Ｆｅ₃₆Ｏ₆₉、ＧｄＦｅＯ₃、ＳｒＦｅ₁₂Ｏ₁₉、Ｓｎ_0.985Ｍｎ_0.015Ｏ₂、Ｉｎ_1.75Ｓｎ_0.2Ｍｎ_0.05等を用いることもできる。

【0032】

（３）キャップ層２６の作用効果について
前述したように、図２は、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図であり、図３は、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０（キャップ層２６を最適化した後の状態）の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図である。また、図４は、現行の垂直磁気記録媒体１００の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図である。なお、図２および図３において、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃは、バネ状の線で模式的に表現し、同様に図４において、キャップ層１０２のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒１０２Ａ同士の粒間交換結合１０２Ｂは、バネ状の線で模式的に表現している。

【0033】

図２～図４を参照しつつ、キャップ層２６の作用効果について詳細な説明をするが、説明の便宜上、ここでは、垂直磁気記録層２４としてＣｏ₈₀Ｐｔ₂₀-30vol%Ｂ₂Ｏ₃層を用い、キャップ層２６としてＣｏ₈₀Ｐｔ₂₀-30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃層を用いるものとして説明を行う。また、バッファ層２２としてＲｕ₅₀Ｃｏ₂₅Ｃｒ₂₅-30vol%ＴｉＯ₂層を用いるものとする。また、現行の垂直磁気記録媒体１００のキャップ層１０２としてＣｏＰｔＣｒＢ合金を用いるものとする。

【0034】

キャップ層２６は、垂直磁気記録層２４のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ間の粒間交換結合を適切に調整して、垂直磁気記録層２４の熱安定性を向上させるとともに、スイッチング磁界（磁性結晶粒の磁化反転に必要な磁界）を低減させるための層である。垂直磁気記録層２４自体は、グラニュラ構造であり、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａが非磁性粒界酸化物２４Ｂ（Ｂ₂Ｏ₃）によって仕切られた構造になっているため、垂直磁気記録層２４自体では、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ同士の粒間交換結合は小さくなっており、このため、熱安定性が不十分であり、また、スイッチング磁界の低減も不十分な状態になっている。

【0035】

キャップ層２６は、垂直磁気記録層２４自体では不足しているＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ同士の粒間交換結合を補う役割を有しており、このため、キャップ層２６においては、ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃをある程度大きくすることが必要である。

【0036】

そのため、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０のキャップ層２６においては、酸化物として磁性酸化物（磁性が大きい点で希土類酸化物が好ましい。）を用いて磁性粒界酸化物２６Ｂを形成しており、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃをある程度大きくするようにしており、その結果、垂直磁気記録層２４のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ同士の粒間交換結合も適切に補うことができるようになっている。

【0037】

キャップ層２６におけるＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃは、キャップ層２６の厚さによって制御する。キャップ層２６の厚さが厚くなれば、キャップ層２６におけるＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃは大きくなる。キャップ層２６の厚さは、必要な粒間交換結合２６Ｃの大きさに応じて定めればよいが、保磁力Ｈcを低下させない観点から、キャップ層２６の厚さは１ｎｍ以上７ｎｍ以下であることが好ましい。

【0038】

ここで、図４は、現行の垂直磁気記録媒体１００の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図であるが、図４に示すように、空隙１０４が垂直磁気記録層２４の非磁性粒界酸化物２４Ｂ（Ｂ₂Ｏ₃）の上に生じている。現行の垂直磁気記録媒体１００のキャップ層１０２はＣｏＰｔＣｒＢ合金であり、酸化物を含まないため、垂直磁気記録層２４の非磁性粒界酸化物２４Ｂ（Ｂ₂Ｏ₃）と濡れにくく、そのため、空隙１０４が垂直磁気記録層２４の非磁性粒界酸化物２４Ｂ（Ｂ₂Ｏ₃）の上に生じると考えられる。また、現行の垂直磁気記録媒体において空隙１０４が観察されない場合でも、後に図７として示す断面ＴＥＭ写真（比較例２０）、図１２として示す暗視野像（比較例２０）、および図１３として示すエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）の測定結果（比較例２０）から読み取れるように、現行の垂直磁気記録媒体においては垂直磁気記録層（ＣｏＰｔ-Ｂ₂Ｏ₃層）とキャップ層（ＣｏＰｔＣｒＢ層）との境界面は波打っており、凹凸が大きくなっている。

【0039】

したがって、現行の垂直磁気記録媒体１００のキャップ層１０２は、その厚さ方向における不均一性が大きい（厚さ方向と直交する平面で、厚さ方向に異なる位置で切断したときの断面の不均一性が大きい）ため、キャップ層１０２の厚さを変えても、その厚さに正確に比例してキャップ層１０２のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒１０２Ａ同士の粒間交換結合１０２Ｂの大きさが変わるわけではなく、キャップ層１０２の厚さを制御しても、キャップ層１０２のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒１０２Ａ同士の粒間交換結合１０２Ｂの大きさを正確に制御することは困難である。

【0040】

一方、図２に示すように、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０のキャップ層２６は、Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀-30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃層であり、磁性酸化物Ｇｄ₂Ｏ₃を有しており、垂直磁気記録層２４の非磁性粒界酸化物２４Ｂ（Ｂ₂Ｏ₃）の上にはそれと濡れやすい磁性粒界酸化物２６Ｂ（Ｇｄ₂Ｏ₃）が形成されるため、空隙は生じない。このため、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０のキャップ層２６はその厚さ方向における均一性が高い（厚さ方向と直交する平面で、厚さ方向に異なる位置で切断したときの断面はいずれもほぼ同一である）ため、キャップ層２６の厚さを変えた場合、その厚さに比例してキャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃの大きさが変わる。このため、キャップ層２６の厚さを制御することにより、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃの大きさを正確に制御することが可能である。

【0041】

以上説明したように、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０のキャップ層２６はＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａおよび磁性粒界酸化物２６Ｂを有するグラニュラ構造であるが、その磁性粒界酸化物２６Ｂ（Ｇｄ₂Ｏ₃）は磁性を備えており、キャップ層２６におけるＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃが大きくなっている。

【0042】

また、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０のキャップ層２６は、その厚さ方向における均一性が高い（厚さ方向と直交する平面で、厚さ方向に異なる位置で切断したときの断面はいずれもほぼ同一である）ため、キャップ層２６の厚さを制御することにより、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃの大きさを正確に制御することが可能である。

【0043】

このため、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０においては、キャップ層２６の厚さを制御することにより、正確にキャップ層２６におけるＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の粒間交換結合２６Ｃの大きさを制御することができ、その結果、垂直磁気記録層２４のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ同士の粒間交換結合の大きさを正確に制御することができる。

【0044】

図３は、前述したように、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０（キャップ層２６を最適化した後の状態）の垂直断面の一部を模式的に示す垂直断面図である。

【0045】

本実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０においてキャップ層２６を最適化した状態においては、厚さ方向と直交する方向の断面における磁性粒界酸化物２６Ｂ（Ｇｄ₂Ｏ₃）の厚さが最小化されており、また、キャップ層２６の表面の凹凸も最小化されている。

【0046】

キャップ層２６の磁性粒界酸化物２６Ｂ（Ｇｄ₂Ｏ₃）の厚さ（キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の間の距離）を最小化することにより、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の間の粒間交換結合２６Ｃの強さを強くすることができ、キャップ層２６を薄くしても、キャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の間の粒間交換結合２６Ｃの強さを一定の程度まで制御することができる。また、キャップ層２６の表面の凹凸を最小化することにより、より正確にキャップ層２６におけるＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａ同士の間の粒間交換結合２６Ｃの大きさを、キャップ層２６の厚さを制御することにより制御することができ、その結果、垂直磁気記録層２４のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２４Ａ同士の粒間交換結合の大きさをより正確に制御することができる。

【0047】

（４）キャップ層２６の作製に用いるスパッタリングターゲット
（４－１）スパッタリングターゲットの組成
キャップ層２６の作製に用いるスパッタリングターゲットは、キャップ層２６と同様の組成を有し、金属および磁性酸化物を含有しており、具体的には例えば、前記金属の全体に対して、Ｃｏを６５ａｔ％以上９０ａｔ％以下、Ｐｔを１０ａｔ％以上３５ａｔ％以下含有し、前記スパッタリングターゲットの全体に対して、前記磁性酸化物を５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有する。また、具体的には例えば、金属の全体に対して、Ｃｏを７０ａｔ％以上８５ａｔ％未満、Ｐｔを１０ａｔ％以上２０ａｔ％以下、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｒｕのうちの１種以上の元素を０．５ａｔ％以上１５ａｔ％以下含有し、前記スパッタリングターゲットの全体に対して、前記磁性酸化物を５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下含有する。

【0048】

（４－２）スパッタリングターゲットの製造方法
次に、キャップ層２６の作製に用いるスパッタリングターゲットの製造方法について説明するが、ここでは、組成がＣｏ₈₀Ｐｔ₂₀-30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃であるスパッタリングターゲットを取り上げて説明する。ただし、キャップ層２６の作製に用いるスパッタリングターゲットの製造方法が以下の具体例に限定されるわけではない。

【0049】

まず、金属Ｃｏおよび金属Ｐｔの合計に対する金属Ｃｏの原子数比が８０ａｔ％、金属Ｐｔの原子数比が２０ａｔ％となるように、金属Ｃｏおよび金属Ｐｔを秤量してＣｏＰｔ合金溶湯を作製する。そして、ガスアトマイズを行い、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を作製する。作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末は分級して、粒径が所定の粒径以下（例えば１０６μｍ以下）となるようにする。

【0050】

作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末に３０ｖｏｌ％となるようにＧｄ₂Ｏ₃粉末を加えてボールミルで混合分散して、加圧焼結用混合粉末を作製する。ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末およびＧｄ₂Ｏ₃粉末をボールミルで混合分散することにより、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末およびＧｄ₂Ｏ₃粉末が微細に分散し合った加圧焼結用混合粉末を作製することができる。

【0051】

前述したように、垂直磁気記録媒体１０の保磁力Ｈcをより大きくする観点およびキャップ層２６のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒２６Ａの粒間交換結合２６Ｃを大きくして、垂直磁気記録媒体１０の飽和磁界Ｈsを小さくする観点から、磁性粒界酸化物２６Ｂのキャップ層２６全体に対する体積分率は５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であることが好ましいので、Ｇｄ₂Ｏ₃粉末の加圧焼結用混合粉末の全体に対する体積分率を、５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下となるようにすることが好ましい。

【0052】

作製した加圧焼結用混合粉末を、例えば真空ホットプレス法により加圧焼結して成形し、スパッタリングターゲットを作製する。作製した加圧焼結用混合粉末はボールミルで混合分散されており、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末とＧｄ₂Ｏ₃粉末とが微細に分散し合っているので、本製造方法により得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行っているとき、ノジュールやパーティクルの発生等の不具合は発生しにくい。

【0053】

なお、加圧焼結用混合粉末を加圧焼結する方法は特には限定されず、真空ホットプレス法以外の方法でもよく、例えばＨＩＰ法等を用いてもよい。

【0054】

また、以上説明した製造方法の例では、アトマイズ法を用いてＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を作製し、作製したＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末にＧｄ₂Ｏ₃粉末を加えてボールミルで混合分散して、加圧焼結用混合粉末を作製しているが、ＣｏＰｔ合金アトマイズ粉末を用いることに替えて、Ｃｏ単体粉末およびＰｔ単体粉末を用いてもよい。この場合には、Ｃｏ単体粉末、Ｐｔ単体粉末およびＧｄ₂Ｏ₃粉末をボールミルで混合分散して加圧焼結用混合粉末を作製する。

【実施例】

【0055】

以下、実施例および比較例ならびに本発明に関連して取得した実験データについて記載する。

【0056】

（実施例１～１４２、比較例１～２０）
図１と同様の層構成（基板１２上に、付着層１４、シード層１６、第１のＲｕ下地層１８、第２のＲｕ下地層２０、バッファ層２２、垂直磁気記録層２４、キャップ層２６、および表面保護層２８を順次形成する層構成）で、実施例１～１４２、比較例２～２０の垂直磁気記録媒体を作製した。具体的には、次のようにした。

【0057】

基板１２としては、ガラス基板を用いた。

【0058】

付着層１４としては、アルゴンガス圧０．６Ｐａ、投入電力５００Ｗの条件でＴａ層を５ｎｍ成膜した。

【0059】

シード層１６としては、アルゴンガス圧０．６Ｐａ、投入電力５００Ｗの条件でＮｉ₉₀Ｗ₁₀層を６ｎｍ成膜した。

【0060】

第１のＲｕ下地層１８としては、アルゴンガス圧０．６Ｐａ、投入電力５００Ｗの条件でＲｕ層を１０ｎｍ成膜した。

【0061】

第２のＲｕ下地層２０としては、アルゴンガス圧８．０Ｐａ、投入電力５００Ｗの条件でＲｕ層を１０ｎｍ成膜した。

【0062】

バッファ層２２としては、アルゴンガス圧０．６Ｐａ、投入電力３００Ｗの条件でＲｕ₅₀Ｃｏ₂₅Ｃｒ₂₅-30vol%ＴｉＯ₂層を２ｎｍ成膜した。

【0063】

垂直磁気記録層２４としては、アルゴンガス圧４．０Ｐａ、投入電力５００Ｗの条件で、Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀-30vol%Ｂ₂Ｏ₃層を１６ｎｍ成膜した。

【0064】

キャップ層２６としては、前記「（４）キャップ層２６の作製に用いるスパッタリングターゲット」に記載したようにして製造したスパッタリングターゲットを用いて、アルゴンガス圧０．６Ｐａまたは４．０Ｐａ、投入電力５００Ｗの条件で、ＣｏＰｔ合金－磁性粒界酸化物を、表１～４に示すような組成および厚さで成膜した。

【0065】

表面保護層２８としては、アルゴンガス圧０．６Ｐａ、投入電力３００Ｗの条件で、カーボンを７ｎｍ成膜した。

【0066】

また、比較例１として、上記の構成において、キャップ層２６を削除した構成の垂直磁気記録媒体を作製した。

【0067】

実施例１～１４２、比較例２～２０において変更した条件は、キャップ層の組成、キャップ層の厚さ、およびキャップ層作製時のアルゴンガス圧である。比較例２０は、キャップ層に現行の垂直磁気記録媒体のキャップ層（ＣｏＰｔＣｒＢ）を用いた比較例である。

【0068】

作製した実施例１～１４２および比較例１～２０の垂直磁気記録媒体について、その磁気特性を、超伝導量子干渉素子を使用した試料振動型磁力計（Squid-VSM）（製造会社：QUANTUM DESIGN、品番名、MPMS3）、高感度磁気異方性トルク計（トルク磁力計）（製造会社：玉川製作所、品番名：TM-TR2050-HGC）、磁気光学カー効果測定装置（Magneto Optical Kerr Effect（MOKE））を用いて測定した。また、作製した実施例１～１４２および比較例１～２０の垂直磁気記録媒体のキャップ層の微細組織を、平面TEM-EDXおよび断面TEM－EDXを用いて観察した。

【0069】

以下の表１～４に、実施例１～１４２および比較例１～２０の垂直磁気記録媒体について測定した保磁力Ｈcおよび飽和磁界Ｈsを示す。保磁力Ｈcおよび飽和磁界Ｈsは試料振動型磁力計（Squid-VSM）を用いて測定したヒステリシスループから求めた。

【0070】

また、表１～４において、厚さはキャップ層の厚さを示し、Ａｒガス圧はキャップ層作製時のアルゴンガス圧を示す。

【0071】

【表1】

【0072】

【表2】

【0073】

【表3】

【0074】

【表4】

【0075】

表１～４から明らかなように、本発明の範囲内に含まれる実施例１～１４２は、保磁力Ｈcがいずれも５ｋＯｅ以上であり、かつ、飽和磁界Ｈsは２０ｋＯｅ未満である。一方、本発明の範囲内に含まれない比較例１～２０は、保磁力Ｈcが５ｋＯｅ未満であるか、または、飽和磁界Ｈsは２０ｋＯｅ以上である。

【0076】

保磁力Ｈcがいずれも５ｋＯｅ未満では熱安定性が不十分であり、飽和磁界Ｈsが２０ｋＯｅ以上では、スイッチング磁界が大きすぎ、磁気記録の容易さが不十分である。

【0077】

（実施例１４３～１５９、比較例２１）
実施例１４３～１５９、比較例２１においてはキャップ層の組成を変えてサンプルの作製を行い、キャップ層の活性化粒径ＧＤ_actを測定して、キャップ層の熱安定性の評価を行った。実施例１４３～１５９、比較例２１のサンプルにおいては、垂直磁気記録層２４は設けておらず、バッファ層２２の上に厚さ１６ｎｍのキャップ層２６を設けた。それ以外の点は、実施例１～１４２と同様にしてサンプルの作製を行った。なお、バッファ層２２の上に厚さ１６ｎｍのキャップ層２６を設ける際の成膜条件は、アルゴンガス圧４．０Ｐａ、投入電力５００Ｗとした。

【0078】

実施例１４３～１５９、比較例２１の各サンプルについて、磁気光学カー効果測定装置（Magneto Optical Kerr Effect（MOKE））を用いて、活性化粒径ＧＤ_actを測定した。

【0079】

次の表５に、測定した活性化粒径ＧＤ_actを示す。比較例２１で用いたＢ₂Ｏ₃は比較例２～１４で用いた酸化物であり、実施例１４３、１５３～１５９で用いたＧｄ₂Ｏ₃は実施例１～１７、１２２～１４２、比較例１５～１９で用いた酸化物であり、実施例１４４で用いたＮｄ₂Ｏ₃は実施例１８～３４で用いた酸化物であり、実施例１４５で用いたＳｍ₂Ｏ₃は実施例３５～５１で用いた酸化物であり、実施例１４６で用いたＣｅＯ₂は実施例５２～６７で用いた酸化物であり、実施例１４７で用いたＥｕ₂Ｏ₃は実施例６８～７６で用いた酸化物であり、実施例１４８で用いたＬａ₂Ｏ₃は実施例７７～８５で用いた酸化物であり、実施例１４９で用いたＰｒ₆Ｏ₁₁は実施例８６～９４で用いた酸化物であり、実施例１５０で用いたＨｏ₂Ｏ₃は実施例９５～１０３で用いた酸化物であり、実施例１５１で用いたＥｒ₂Ｏ₃は実施例１０４～１１２で用いた酸化物であり、実施例１５２で用いたＹｂ₂Ｏ₃は実施例１１３～１２１で用いた酸化物である。

【0080】

なお、実施例１４３、１５３～１５９は、Ｇｄ₂Ｏ₃の体積分率を５～４０ｖｏｌ％の範囲で変更した実施例である。

【0081】

【表5】

【0082】

表５に記載の酸化物のうち、非磁性酸化物は比較例２１のＢ₂Ｏ₃のみであり、実施例１４３～１５９の酸化物（Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｈｏ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃）は磁性酸化物である。

【0083】

表５から明らかなように、キャップ層中の酸化物の体積分率が３０ｖｏｌ％の場合、非磁性酸化物であるＢ₂Ｏ₃を用いたキャップ層の活性化粒径ＧＤ_actは６．５ｎｍであるのに対し、磁性酸化物（Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｈｏ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃）を用いたキャップ層の活性化粒径ＧＤ_actは８．５～１０．５ｎｍであり、非磁性酸化物であるＢ₂Ｏ₃を用いたキャップ層の活性化粒径ＧＤ_actと比べて３０％以上大きくなっており、磁性酸化物（Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｈｏ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃）を用いたキャップ層は熱安定性に優れていると考えられる。

【0084】

また、実施例１４３、１５３～１５９から明らかなように、キャップ層中のＧｄ₂Ｏ₃の体積分率を５～４０ｖｏｌ％の範囲で変更した場合、Ｇｄ₂Ｏ₃の体積分率が小さいほど活性化粒径ＧＤ_actの値は大きくなっており、熱安定性に優れると考えられる。

【0085】

（断面ＴＥＭ写真）
図５は、実施例１７の厚さ９ｎｍのキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）（アルゴンガス圧０．６Ｐａで成膜）を含む領域の断面ＴＥＭ写真であり、図６は、実施例８の厚さ９ｎｍのキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）（アルゴンガス圧４．０Ｐａで成膜）を含む領域の断面ＴＥＭ写真であり、図７は、現行の垂直磁気記録媒体（比較例２０）において、キャップ層（ＣｏＰｔＣｒＢ）を含む領域の断面ＴＥＭ写真である。

【0086】

また、図８は、図５に示す実施例１７の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で撮影した暗視野像であり、図９は、図５に示す実施例１７の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で行ったエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）の測定結果を示す写真である。図１０は、図６に示す実施例８の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で撮影した暗視野像であり、図１１は、図６に示す実施例８の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で行ったエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）の測定結果を示す写真である。図１２は、図７に示す現行の垂直磁気記録媒体（比較例２０）の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で撮影した暗視野像であり、図１３は、図７に示す現行の垂直磁気記録媒体（比較例２０）の断面領域の一部について、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で行ったエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）の測定結果を示す写真である。

【0087】

図５、図６、図８～図１１から読み取れるように、アルゴンガス圧０．６Ｐａで厚さ９ｎｍにキャップ層を成膜した実施例１７およびアルゴンガス圧４．０Ｐａで厚さ９ｎｍにキャップ層を成膜した実施例８のどちらにおいても、垂直磁気記録層２４の非磁性粒界酸化物２４Ｂ（Ｂ₂Ｏ₃）の上に空隙は生じておらず、また、垂直磁気記録層（ＣｏＰｔ-Ｂ₂Ｏ₃層）とキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）との境界は平坦になっている。

【0088】

一方、図７、図１２、図１３から読み取れるように、現行の垂直磁気記録媒体（比較例２０）においては、垂直磁気記録層（ＣｏＰｔ-Ｂ₂Ｏ₃層）とキャップ層（ＣｏＰｔＣｒＢ層）との境界面は波打っており、凹凸が大きくなっている。

【0089】

なお、垂直磁気記録層（ＣｏＰｔ-Ｂ₂Ｏ₃層）のＣｏＰｔ合金磁性結晶粒の形状については、図９、図１１および図１３に示すＣｏとＰｔの分布状態から推測することができる。

【0090】

また、図５、図６から明らかなように、アルゴンガス圧０．６Ｐａで厚さ９ｎｍに成膜した実施例１７のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）の表面の方が、アルゴンガス圧４．０Ｐａで厚さ９ｎｍに成膜した実施例８のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）の表面よりも平坦になっており、アルゴンガス圧０．６Ｐａで成膜した実施例１７のキャップ層の方が良好であることがわかる。

【0091】

（平面ＴＥＭ写真）
図１４は、実施例１４３のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｇｄ₂Ｏ₃）を含む領域の平面ＴＥＭ写真であり、図１５は、実施例１４４のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｎｄ₂Ｏ₃）を含む領域の平面ＴＥＭ写真であり、図１６は、実施例１４５のキャップ層（Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀－30vol%Ｓｍ₂Ｏ₃）を含む領域の平面ＴＥＭ写真である。

【0092】

図１４～１６に示すように、実施例１４３～１４５のキャップ層がグラニュラ構造であることを確認した。

【符号の説明】

【0093】

１０…垂直磁気記録媒体
１２…基板
１４…付着層
１６…シード層
１８…第１のＲｕ下地層
２０…第２のＲｕ下地層
２２…バッファ層
２４…垂直磁気記録層
２４Ａ、２６Ａ…ＣｏＰｔ合金磁性結晶粒
２４Ｂ…非磁性粒界酸化物
２６…キャップ層
２６Ｂ…磁性粒界酸化物
２６Ｃ…粒間交換結合
２８…表面保護層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】