JP2004288348A - 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
垂直磁気記録媒体及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004288348A JP2004288348A JP2003331867A JP2003331867A JP2004288348A JP 2004288348 A JP2004288348 A JP 2004288348A JP 2003331867 A JP2003331867 A JP 2003331867A JP 2003331867 A JP2003331867 A JP 2003331867A JP 2004288348 A JP2004288348 A JP 2004288348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- magnetic recording
- less
- based alloy
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 259
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 127
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 120
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 70
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 49
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 23
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 8
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910010169 TiCr Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 7
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 229910019222 CoCrPt Inorganic materials 0.000 description 4
- 241000511976 Hoya Species 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 3
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002515 CoAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
【課題】 磁気記録層の保磁力が増大し、媒体の角型比が向上し、非磁性中間層であるＲｕまたはＲｕ基合金膜厚を低減する垂直磁気記録媒体を提供すること。
【解決手段】 非磁性基体１と、非磁性基体１の上に設けられる軟磁性裏打ち層２と、軟磁性パーマロイ系下地層３と、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層４と、ＲｕまたはＲｕ基合金中間層５と、磁気記録層６と、保護膜７と、液体潤滑材層８とから構成されている。下地層３は、軟磁性を有するパーマロイ系材料である。Ｃｏ層またはＣｏ基合金層４には、純Ｃｏ、ＣｏＦｅ、またはＣｏあるいはＣｏＦｅ中にＢ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる材料を１種類以上添加した合金からなる軟磁性材料を用いる。軟磁性パーマロイ系材料の下地層３と、ＲｕまたはＲｕ基合金材料の中間層５の間に軟磁性のＣｏ層またはＣｏ基合金層４を挿入することで、磁気記録層６の保磁力が増大して媒体の角型比が向上する。
【選択図】 図１
【解決手段】 非磁性基体１と、非磁性基体１の上に設けられる軟磁性裏打ち層２と、軟磁性パーマロイ系下地層３と、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層４と、ＲｕまたはＲｕ基合金中間層５と、磁気記録層６と、保護膜７と、液体潤滑材層８とから構成されている。下地層３は、軟磁性を有するパーマロイ系材料である。Ｃｏ層またはＣｏ基合金層４には、純Ｃｏ、ＣｏＦｅ、またはＣｏあるいはＣｏＦｅ中にＢ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる材料を１種類以上添加した合金からなる軟磁性材料を用いる。軟磁性パーマロイ系材料の下地層３と、ＲｕまたはＲｕ基合金材料の中間層５の間に軟磁性のＣｏ層またはＣｏ基合金層４を挿入することで、磁気記録層６の保磁力が増大して媒体の角型比が向上する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、垂直磁気記録媒体及びその製造方法に関し、より詳細には、各種磁気記録装置に搭載される垂直磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
近年、磁気記録の高密度化を実現する技術として、従来の長手磁気記録方式に代えて、垂直磁気記録方式が注目されつつある。
垂直磁気記録媒体は主に、硬質磁性材料の磁気記録層と、この磁気記録層を目的の方向に配向させるための下地層と、磁気記録層の表面を保護する保護膜と、そしてこの記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層とから構成されている。
垂直磁気記録媒体の磁気記録層材料としては、これまで主にＣｏＣｒＰｔやＣｏＣｒＴａなどの合金材料が用いられてきた。これらの合金材料では、結晶粒界に非磁性材料であるＣｒが偏析することにより、個々の結晶粒が磁気的に分離され、高い保磁力（Ｈｃ）など磁気記録媒体として必要な特性を発現する。このような結晶粒界へのＣｒの偏析は、面内媒体では、加熱や基板バイアス印加など成膜プロセスの工夫により促進されてきた。しかしながら、垂直磁気記録媒体では、面内媒体と同様に加熱や基板バイアス印加を施してもＣｒの偏析量が少なく、それが原因で媒体ノイズが高くなってしまうことが問題となっていた。
この問題の解決方法として、酸化物を結晶粒界に偏析させることにより、結晶粒の磁気的な分離を促進するＣｏＰｔＣｒＯ磁気記録層（例えば、非特許文献１参照）やＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層（例えば、非特許文献２参照）を用いたグラニュラー媒体が提案されている。例えば、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２グラニュラー膜では、ＣｏＣｒＰｔ結晶粒の周囲をＳｉＯ２が取り囲むように偏析し、それにより個々のＣｏＣｒＰｔ結晶粒は磁気的に分離される。
このように、グラニュラー膜では、合金材料の相分離（磁気相分離）を利用するのではなく、酸化物や窒化物など合金材料と固溶しにくい非晶質材料を加えることが特徴である。上述した文献において、グラニュラー媒体では、従来のＣｏＣｒ系材料を磁気記録層とする垂直磁気記録媒体と比較して媒体ノイズが低減できることが確認されており、将来有望な方式として期待されている。
垂直磁気記録媒体の性能や記録密度を向上させるために必要なこととしては、上述した磁気記録層のノイズ低減に加え、軟磁性裏打ち層と磁気ヘッド間の距離低減が挙げられる。軟磁性裏打ち層は、磁気ヘッドの一部とも言われており、記録ヘッドが発生する磁束の発散を防止し、磁気記録層への書込みを補助する役割を有している。
垂直磁気記録媒体の遷移ノイズ低減や記録密度の向上のためには、急峻な記録磁界を確保して、遷移ができる限り直線的で小さな記録ビットを形成する必要があるが、そのためには軟磁性裏打ち層と磁気ヘッド間の距離をできる限り小さくする必要がある。磁気記録層と軟磁性裏打ち層が直接接触すると、相互作用によりノイズが発生することが知られており、下地層には非磁性材料が使用されることから、磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層の距離を低減するには、保護膜の膜厚の低減や磁気ヘッドの浮上量の低減に加え、非磁性下地層あるいは中間層の膜厚を低減することが重要となる。
一方、グラニュラー膜では、基板を加熱して成膜すると、Ｃｏの酸化や合金相と非磁性相の混合などの問題を生じることから、非加熱で成膜することが必要である。磁気記録層を適切な方向に配向させるためには、下地層や中間層と呼ばれる磁気記録層の配向を制御する層が必要であるが、グラニュラー膜を磁気記録層に用いる場合、上述した理由から、下地層や中間層も非加熱で成膜する必要がある。しかしながら、非加熱で配向性や結晶性に優れた薄膜を得ることは難しく、磁気記録層の特性を維持しつつ、非磁性中間層の膜厚を如何に低減するかということが課題であった。
上述したようなグラニュラー媒体の下地層あるいは中間層として、従来は、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ合金とＲｕとの２層の下地層を用いる方法（例えば、特許文献１参照）や、軟磁性裏打ち層をＣｏＦｅ合金としてＲｕを下地層とする方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。これらの提案では、磁気特性の向上や軟磁性層に起因するノイズの低減による電磁変換特性の向上がなされているが、何れにおいても非磁性中間層は３５ｎｍ以上と厚く、磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層との間の距離を短縮するという点では不十分であった。
特開２００２−１０００３０号公報
特開２００２−２９８３２３号公報
特開２００２−３５８６１７号公報
特開２００３−１２３２３９号公報
S.Oikawa, A.Takeo, T.Hikosaka, and Y.Tanaka,"High performance ＣｏＰｔＣｒＯ single layered perpendicular media with no recording demagnetization,"IEEE Trans.Magn., vol. 36, pp. 2393-2395,2000.
T. Oikawa, M.Nakamura, H.Uwazumi, T.Shimatsu, H.Muraoka, and Y.Nakamura,"Microstructure and Magnetic Properties of ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２Perpendicular Recording Media,"IEEE Trans.Magn., vol.38,pp1976-1978,2002.
上述したように、グラニュラー媒体では、媒体ノイズを下げることができる反面、非磁性中間層の膜厚を薄くすることが難しく、記録分解能の点で従来のＣｏＣｒ系材料を磁気記録層とする垂直磁気記録媒体と比較して不利であった。非磁性中間層膜厚は単に薄くすれば良いというものではなく、磁気記録層の特性を維持あるいは向上させつつ膜厚を下げる必要がある。この時、保磁力や角型比と言った磁気記録層の磁気特性の向上のためには、下地層あるいは中間層の結晶性や配向性の確保が重要となる。また、磁気記録層が下地層あるいは中間層にエピタキシャルに成長した場合、磁気記録層の結晶粒径が下地層あるいは中間層の結晶粒径に従うことはよく知られている。そのため、磁気記録層の結晶粒径を低減するには、下地層あるいは中間層の結晶粒径を低減することが重要となる。
グラニュラー磁性膜の下地層および中間層には、上述した配向性や結晶性の他に、結晶の分離性が良いことが要求される。下地層あるいは中間層の結晶が広い結晶粒界を挟んで分離することで、下地層あるいは中間層の結晶上に磁気記録層の結晶が成長し、結晶粒界上に酸化物等の非磁性層を成長させることができる。このような手法により、非加熱でも分離性の良い磁気記録層を得ることが可能となる。
従来のＣｏＣｒＰｔやＣｏＣｒＴａ等のＣｏＣｒ系合金材料を磁気記録層とする垂直磁気記録媒体では、下地層としてＴｉやＴｉＣｒなどのＴｉ系合金が用いられてきた。それは、Ｔｉ系合金が、磁気記録層としてしばしば用いられるＣｏ系合金と同じ結晶構造であるｈｃｐ（六方最密充填）構造をとり、格子定数のマッチングも比較的良いという理由からである。しかしながら、Ｔｉ系合金は、非加熱成膜した場合に結晶性が悪いことに加え、結晶粒の分離性が悪く、グラニュラー媒体の下地層としては不適格であった。
一方、本発明者らはこれまでに軟磁性パーマロイ系材料を下地層とし、非磁性中間層としてＲｕまたはＲｕ基合金を用いることで、磁気記録層の配向性の改善や磁気記録層における初期成長層の低減、結晶粒径の低減などを達成できることを報告してきた（例えば、特許文献３または４参照）。これらの発明に基づくパーマロイ系下地層およびＲｕあるいはＲｕ基合金中間層は、非加熱でもある程度良好な結晶性および配向性が得られ、グラニュラー媒体の下地層や中間層として使用することが可能である。しかしながら、ＲｕあるいはＲｕ基合金中間層を十分に厚くして結晶性や結晶の分離性を良好にした場合には、十分な磁気特性が得られるものの、中間層の膜厚が薄い場合には、磁気特性が大きく落ち込んでしまうという問題点があった。
そこで、グラニュラー媒体において、非磁性中間層の膜厚を２０ｎｍ以下に低減し、さらに、磁気記録層の保磁力や角型比を向上させることで、高出力化や低ノイズ化といった垂直磁気記録媒体の性能の向上を実現することが望まれている。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、磁気記録層の保磁力が増大し、媒体の角型比が向上し、また、非磁性中間層であるＲｕまたはＲｕ基合金膜厚を低減することが可能になるような垂直磁気記録媒体及びその製造方法を提供することにある。
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非磁性基体上に、軟磁性裏打ち層と、下地層と、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層と、中間層と、磁気記録層と、保護膜と、液体潤滑材層とを順次積層してなる垂直磁気記録媒体であって、前記下地層が軟磁性を有するパーマロイ系材料を含み、前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層が軟磁性を有し、前記中間層がＲｕまたはＲｕ基合金を含むことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記Ｃｏ基合金層が、Ｃｏ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加した合金からなることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記Ｃｏ基合金層中に含まれる添加元素の量を、当該Ｃｏ基合金層が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする。好ましくは、Ｂでは３ａｔ％以上、５０ａｔ％以下、Ａｌでは０．３ａｔ％以上、４０ａｔ％以下、Ｚｒでは０．５ａｔ％以上、１５ａｔ％以下、Ｍｇでは０．３ａｔ％以上、５２ａｔ％以下、Ｓｉでは１ａｔ％以上、３３ａｔ％以下とすることが望ましい。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記Ｃｏ基合金層が、ＣｏＦｅ合金、またはＣｏＦｅ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加したＣｏＦｅ基合金からなることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ＣｏＦｅ合金および前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれるＦｅの量を１０ａｔ％以下とすることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれる添加元素の量を、当該ＣｏＦｅ基合金が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする。好ましくは、Ｂでは３ａｔ％以上、５０ａｔ％以下、Ａｌでは０．３ａｔ％以上、４０ａｔ％以下、Ｚｒでは０．５ａｔ％以上、１５ａｔ％以下、Ｍｇでは０．３ａｔ％以上、５２ａｔ％以下、Ｓｉでは１ａｔ％以上、３３ａｔ％以下とすることが望ましい。
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明において、前記Ｃｏ層または前記Ｃｏ基合金層の膜厚を３０ｎｍ以下、前記ＲｕまたはＲｕ基合金を含む中間層の膜厚を２０ｎｍ以下とすることを特徴とする。好ましくは、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層の膜厚を３ｎｍ以上、３０ｎｍ以下、ＲｕまたはＲｕ基合金を含む中間層の膜厚を１ｎｍ以上、１５ｎｍ以下にすることが望ましい。
請求項８に記載の発明は、非磁性基体上に、軟磁性裏打ち層と、下地層と、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層と、中間層と、磁気記録層と、保護膜と、液体潤滑材層とを順次積層してなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記下地層が軟磁性を有するパーマロイ系材料を含み、前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層が軟磁性を有し、前記中間層がＲｕまたはＲｕ基合金を含み、前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層の成膜時に、２％以下の酸素または１０％以下の窒素を添加することを特徴とする。好ましくは、０．０５％以上、２％以下の酸素、または、０．０５％以上、１０％以下の窒素を添加することが望ましい。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記Ｃｏ基合金層が、Ｃｏ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加した合金からなることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の発明において、前記Ｃｏ基合金層中に含まれる添加元素の量を、当該Ｃｏ基合金層が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする。好ましくは、Ｂでは３ａｔ％以上、５０ａｔ％以下、Ａｌでは０．３ａｔ％以上、４０ａｔ％以下、Ｚｒでは０．５ａｔ％以上、１５ａｔ％以下、Ｍｇでは０．３ａｔ％以上、５２ａｔ％以下、Ｓｉでは１ａｔ％以上、３３ａｔ％以下とすることが望ましい。
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記Ｃｏ基合金層が、ＣｏＦｅ合金、またはＣｏＦｅ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加したＣｏＦｅ基合金からなることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記ＣｏＦｅ合金および前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれるＦｅの量を１０ａｔ％以下としたことを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の発明において、前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれる添加元素の量を、当該ＣｏＦｅ基合金が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする。好ましくは、Ｂでは３ａｔ％以上、５０ａｔ％以下、Ａｌでは０．３ａｔ％以上、４０ａｔ％以下、Ｚｒでは０．５ａｔ％以上、１５ａｔ％以下、Ｍｇでは０．３ａｔ％以上、５２ａｔ％以下、Ｓｉでは１ａｔ％以上、３３ａｔ％以下とすることが望ましい。
請求項１４に記載の発明は、請求項８ないし１３のいずれかに記載の発明において、前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層の成膜時に、純Ａｒガスを使用し、ガス圧を４．０Ｐａ以上とすることを特徴とする。好ましくは、ガス圧を４．０Ｐａ以上、１５Ｐａ以下とすることが望ましい。
このように本発明は、上述した条件を満たし、従来の問題を解決する手段として、本発明者らは検討を繰り返し、軟磁気特性を有するＣｏまたはＣｏ基合金からなる層を、軟磁気特性を有するパーマロイ系下地層とＲｕあるいはＲｕ基合金中間層の間に設けることにより、磁気記録層の磁気特性を維持しつつ非磁性中間層（ＲｕあるいはＲｕ基合金）の膜厚を従来の１／２以下に低減できることを見出した。ＣｏまたはＣｏ基合金としては、純Ｃｏ、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ中にＢ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加した合金、またはＣｏＦｅ中にＢ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加したＣｏＦｅ基合金が好ましい。Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる添加元素に関しては、軟磁性となるように添加物組成を調整すること、すなわち、膜中に占める添加物の組成をＢでは３ａｔ％以上、５０ａｔ％以下、Ａｌでは０．３ａｔ％以上、４０ａｔ％以下、Ｚｒでは０．５ａｔ％以上、１５ａｔ％以下、Ｍｇでは０．３ａｔ％以上、５２ａｔ％以下、Ｓｉでは１ａｔ％以上、３３ａｔ％以下とすることで、軟磁性裏打ち層と同様に機能することができる。
上述したＣｏ層またはＣｏ基合金層は、パーマロイ系下地層を用いる場合には面心立方格子（ｆｃｃ）の（１１１）配向単相になるが、用いない場合にはｈｃｐの（１００）、（１０１）などの配向が現れ、中間層及び磁気記録層の配向（ｈｃｐの（００２）配向が望ましい）の劣化を引き起こし、磁気特性及び電磁変換特性の低下に繋がる。つまり、本発明におけるＣｏ層またはＣｏ基合金層を用いる場合には、パーマロイ系下地層が必須となる。
また、ＣｏＦｅ合金またはＣｏＦｅ基合金を用いる場合には、パーマロイ系下地層に積層した際に、ＣｏＦｅ合金層またはＣｏＦｅ基合金層を面心立方格子（ｆｃｃ）単相とするために、Ｆｅの添加量は１０ａｔ％以下とすることが好ましい。
また、上述したＣｏ層またはＣｏ基合金層は、媒体におけるスパッタリングプロセスで通常よく用いられる成膜雰囲気であるＡｒガス０．１Ｐａ以上、０．７Ｐａ以下のような条件下で成膜した場合、その効果を十分に発揮することができない。成膜雰囲気として、０．０５％以上、２％以下程度の微量の酸素を添加する、または０．０５％以上、１０％以下の窒素を添加する、あるいは数Ｐａ程度の高い圧力下で成膜することで、結晶粒の分離が促進され、磁気記録層の磁気特性や電磁変換特性を向上させることが可能となる。
本発明によれば、非加熱成膜を必要とするグラニュラー媒体において、軟磁性パーマロイ系材料を下地層とし、ＲｕまたはＲｕ基合金材料を中間層として用い、下地層と中間層の間に軟磁性Ｃｏ層または軟磁性Ｃｏ基合金層を挿入することで、磁気記録層の保磁力が増大し、媒体の角型比が向上する。また同時に、非磁性中間層であるＲｕまたはＲｕ基合金膜厚を低減することが可能になる。その結果、媒体ノイズを低減し、ＳＮＲを向上することができる。また、磁気記録層の熱安定性が向上し、媒体の信頼性向上につながる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る垂直記録媒体を説明するための断面模式図で、図中符号１は非磁性基体、２は軟磁性裏打ち層、３は軟磁性パーマロイ系材料からなる下地層、４は軟磁性Ｃｏ層または軟磁性Ｃｏ基合金層、５はＲｕまたはＲｕ基合金中間層、６は磁気記録層、７は保護膜、８は液体潤滑材層を示している。
本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基体１と、非磁性基体１の上に設けられる軟磁性裏打ち層２と、軟磁性パーマロイ系下地層３と、軟磁性Ｃｏ層または軟磁性Ｃｏ基合金層４と、ＲｕまたはＲｕ基合金中間層５と、磁気記録層６と、保護膜７と、液体潤滑材層８とから構成されている。
非磁性基体１としては、表面が平滑である様々な基体であってよく、例えば、磁気記録媒体用に用いられる、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強化ガラス、結晶化ガラスなどを用いることができる。
軟磁性裏打ち層２としては、結晶のＦｅＴａＣやセンダスト（ＦｅＳｉＡｉ）合金など、また非晶質のＣｏ合金であるＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどを用いることができる。軟磁性裏打ち層２の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、おおむね１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下程度であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。
下地層３は、軟磁性を有するパーマロイ系材料である、ＮｉＦｅＡｌ、ＮｉＦｅＳｉ、ＮｉＦｅＮｂ、ＮｉＦｅＢ、ＮｉＦｅＮｂＢ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒなどを用いることができる。パーマロイ系下地層３の膜厚は、磁気記録層６の磁気特性や電磁変換特性が最適になるように膜厚を調整することが望ましいが、おおむね３ｎｍ以上、５０ｎｍ以下程度であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。
Ｃｏ層またはＣｏ基合金層４には、純Ｃｏ、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ中にＢ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる材料を１種類以上添加した合金、またはＣｏＦｅ中にＢ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる材料を１種類以上添加した合金からなる軟磁性材料を用いる。また成膜に際しては、成膜ガスに２％以下の微量の酸素を添加するか、あるいは１０％以下の窒素を添加する。酸素濃度１％程度か、あるいは窒素濃度５％程度が最も好ましい。酸素または窒素を添加して成膜する際のガス圧は、０．５Ｐａ以上、８Ｐａ以下とすることが好ましく、１〜２Ｐａ程度の圧力下で成膜することが最も好ましい。また、酸素や窒素を添加せずに、純Ａｒのみとしてより高圧で成膜することで、同様の効果を得ることも可能である。純Ａｒの場合、成膜の際のガス圧は４．０Ｐａ以上、１５Ｐａ以下の通常よりも高い圧力下で膜を形成する。８．０Ｐａ程度の圧力下で成膜することが最も好ましい。Ｃｏ層またはＣｏ基合金層４の膜厚は、磁気記録層の磁気特性や電磁変換特性が最適になるように調整することが望ましいが、膜厚が増加するに連れ結晶粒径が大きくなる点、および生産性を考慮し、３ｎｍ以上、３０ｎｍ以下とすることが望ましい。
中間層５は、ＲｕまたはＲｕ中にＣ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｖからなる群から選択される材料を１種類以上添加したＲｕ基合金を用いて形成される。これらＲｕまたはＲｕ基合金は、上述した下地層３、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層４上に形成された時に配向性に優れ、結晶粒径が微細となる。また磁気記録層６との接合性に優れ、磁気記録層６の初期層を低減する作用がある。ＲｕまたはＲｕ基合金中間層５の膜厚は、磁気記録層６の磁気特性や電磁変換特性を劣化させない範囲でできる限り薄くすることが、高密度記録を実現するためには必要であり、具体的には、１ｎｍ以上、２０ｎｍ以下とすることが望ましい。
磁気記録層６は、少なくともＣｏとＣｒを含む合金の強磁性材料が好適に用いられ、その六方最密充填構造のｃ軸が膜面に垂直方向に配向していることが垂直磁気記録媒体として用いるために必要である。磁気記録層６としては、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔＯ、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−Ａｌ２Ｏ３、ＣｏＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３などのグラニュラー材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
保護膜７は、例えば、カーボンを主体とする薄膜が用いられる。その他、垂直磁気記録媒体の保護膜として一般的に用いられる様々な薄膜材料を使用しても良い。
液体潤滑材層８は、例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑材を用いることができる。その他、磁気記録媒体の液体潤滑材層の材料として一般的に用いられる様々な潤滑材料を使用しても良い。
非磁性基体１の上に積層される各層は、垂直磁気記録媒体の分野で通常用いられる様々な成膜技術によって形成することが可能である。液体潤滑材層８を除く各層の形成には、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法を用いることが出来る。また、液体潤滑材層８の形成には、例えば、ディップ法、スピンコート法を用いることができる。しかしながら、これらに限定されるものではない。
以下に本発明の垂直磁気記録媒体の具体的な実施例について説明するが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
［実施例１］
本実施例１の垂直磁気記録媒体は、非磁性基体１と、軟磁性裏打ち層２と、その上に順次設けられる軟磁性ＮｉＦｅＳｉ下地層３と、軟磁性ＣｏＢ層４と、Ｒｕ中間層５と、磁気記録層６と、保護膜７と、液体潤滑材層８とから構成されている。
［実施例１］
本実施例１の垂直磁気記録媒体は、非磁性基体１と、軟磁性裏打ち層２と、その上に順次設けられる軟磁性ＮｉＦｅＳｉ下地層３と、軟磁性ＣｏＢ層４と、Ｒｕ中間層５と、磁気記録層６と、保護膜７と、液体潤滑材層８とから構成されている。
非磁性基体１として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えばＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、Ｃｏ８７Ｚｒ５Ｎｂ８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち層２を２００ｎｍ成膜した。次に、パーマロイ系合金であるＮｉ８２Ｆｅ１２Ｓｉ６ターゲットを用いてＮｉＦｅＳｉ下地層３を２０ｎｍ成膜した。次に、Ｃｏ９０Ｂ１０ターゲットを用いてＡｒ−１％Ｏ２ガス１．３Ｐａ下において軟磁性ＣｏＢ層４を１０ｎｍ成膜した。引き続いて、Ｒｕターゲットを用いて、Ａｒガス圧４．０Ｐａ下でＲｕ中間層５を５ｎｍ成膜した。
引き続いて、（Ｃｏ７９Ｃｒ７Ｐｔ１４）８８（ＳｉＯ２）１２ターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層６を１０ｎｍ成膜した。最後に、カーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜７を１０ｎｍ成膜後、真空装置から取り出した。軟磁性ＣｏＢ層４およびＲｕ中間層５の成膜を除くこれらの成膜は、すべてＡｒガス圧０．６７Ｐａ下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により行なった。
その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材料層８を２ｎｍディップ法により形成して垂直磁気記録媒体とした。また、磁気特性を比較するために、Ｒｕ中間層５の膜厚を１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍとすることを除き、層構成が全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。
［比較例１］
本比較例１は、従来のＣｏＣｒ系垂直磁気記録媒体である、ＴｉＣｒを中間層としてＣｏＣｒＰｔＢを磁気記録層とする垂直磁気記録媒体に関する。
［比較例１］
本比較例１は、従来のＣｏＣｒ系垂直磁気記録媒体である、ＴｉＣｒを中間層としてＣｏＣｒＰｔＢを磁気記録層とする垂直磁気記録媒体に関する。
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、Ｃｏ８７Ｚｒ５Ｎｂ８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち層を２００ｎｍ成膜した。引き続いて、ランプヒータを用いて基板の表面温度が３００℃になるように加熱を行なった後、Ｔｉ９０Ｃｒ１０ターゲットを用いて、ＴｉＣｒ中間層を１５ｎｍ成膜した。
引き続いて、Ｃｏ６６Ｃｒ２０Ｐｔ１０Ｂ４ターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔＢ磁気記録層を２０ｎｍ成膜した。最後に、カーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜を１０ｎｍ成膜後、真空装置から取り出した。ヒーター加熱後を除くこれらの成膜は、すべてＡｒガス圧０．６７Ｐａ下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により行なった。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層２ｎｍをディップ法により形成して垂直磁気記録媒体とした。
［比較例２］
軟磁性ＣｏＢ層を設けないことを除き、実施例１と全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。また、本比較例２においても、実施例１と同様に、磁気特性を比較するために、Ｒｕ中間層の膜厚を１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍとすることを除き、層構成が全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。
［比較例２］
軟磁性ＣｏＢ層を設けないことを除き、実施例１と全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。また、本比較例２においても、実施例１と同様に、磁気特性を比較するために、Ｒｕ中間層の膜厚を１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍとすることを除き、層構成が全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。
上述のようにして得られた二層媒体について、磁気カー効果により保磁力Ｈｃおよび角型比Ｓを測定した。実施例１及び比較例１，２に係る垂直磁気記録媒体のＨｃのＲｕ中間層膜厚依存（比較例１に関しては、図中に一点鎖線で示す）を図２に、図３に角型比ＳのＲｕ中間層膜厚依存を示す（図２と同様に、比較例１に関しては図中に一点鎖線で示す）。また、中間層の膜厚１５ｎｍ時（実施例１及び比較例２ではＲｕ膜厚１５ｎｍ、比較例１ではＴｉＣｒ膜厚１５ｎｍ）のＨｃ及びＳを表１に示す。
次に、グラニュラー媒体である実施例１と比較例２を比較する。図２及び図３から、比較例２の垂直磁気記録媒体ではＲｕ膜厚が１０ｎｍ以下になるとＨｃ及び角型比Ｓが大きく低下するのに対し、実施例１の垂直磁気記録媒体では、その低下の度合いが小さいことがわかる。実施例１におけるＲｕ膜厚５ｎｍの垂直磁気記録媒体と比較例２におけるＲｕ膜厚１０ｎｍの垂直磁気記録媒体を比較すると、Ｈｃ、Ｓともに実施例１における垂直磁気記録媒体の方が高くなっており、本発明による軟磁性ＣｏＢ合金層の挿入により、非磁性中間層であるＲｕ膜厚を１／２以下とすることが可能であることが明らかとなった。
次に、リード・ライトテスタを用いて、記録密度を変化させ、その時の媒体ノイズを測定して比較した。なお、実施例１及び比較例２の垂直磁気記録媒体に関しては、Ｒｕ中間層の膜厚１０ｎｍのものを用いた。媒体ノイズの線記録密度依存を図４に示す。図４から、実施例１及び比較例２に係る、軟磁性パーマロイ系下地層とＲｕ中間層を有するグラニュラー媒体では、従来のＴｉＣｒを中間層とするＣｏＣｒ系媒体に比べて媒体ノイズが約１／２程度に大きく低下していることがわかる。また、実施例１と比較例２の垂直磁気記録媒体を比較すると、ばらつきはあるものの、実施例１の垂直磁気記録媒体が比較例２の垂直磁気記録媒体よりも約２割、低ノイズになっている。４００ｋＦＣｌにおけるＳＮＲ（信号・ノイズ比）を比較すると、実施例１，比較例１，比較例２の垂直磁気記録媒体で、それぞれ５．８５、１．９０、３．８３［ｄＢ］であり、実施例１の垂直磁気記録媒体において優れたＳＮＲが得られている。
以上のように、実施例１に係る軟磁性ＣｏＢ層の挿入により、垂直磁気記録媒体の磁気特性が向上し、低ノイズ化が達成されるとともに、垂直磁気記録媒体のＳＮＲが向上した。
［実施例２］
非磁性基体１として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、Ｃｏ８７Ｚｒ５Ｎｂ８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち層２を２００ｎｍ成膜した。次に、パーマロイ系合金であるＮｉ８２Ｆｅ１２Ｓｉ６ターゲットを用いてＮｉＦｅＳｉ下地層３を２０ｎｍ成膜した。次に、Ｃｏ８５Ａｌ１５ターゲットを用いて純Ａｒガス８．０Ｐａ下において軟磁性ＣｏＡｌ層４を１０ｎｍ成膜した。
［実施例２］
非磁性基体１として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、Ｃｏ８７Ｚｒ５Ｎｂ８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち層２を２００ｎｍ成膜した。次に、パーマロイ系合金であるＮｉ８２Ｆｅ１２Ｓｉ６ターゲットを用いてＮｉＦｅＳｉ下地層３を２０ｎｍ成膜した。次に、Ｃｏ８５Ａｌ１５ターゲットを用いて純Ａｒガス８．０Ｐａ下において軟磁性ＣｏＡｌ層４を１０ｎｍ成膜した。
引き続いて、Ｒｕ８０Ｗ２０ターゲットを用いて、Ａｒガス圧４．０Ｐａ下でＲｕＷ中間層５を１０ｎｍ成膜した。引き続いて、（Ｃｏ７９Ｃｒ７Ｐｔ１４）８８（ＳｉＯ２）１２ターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層６を１０ｎｍ成膜した。最後に、カーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜７を１０ｎｍ成膜後、真空装置から取り出した。軟磁性ＣｏＢ層４及びＲｕ中間層５の成膜を除くこれらの成膜は、すべてＡｒガス圧０．６７Ｐａ下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により行なった。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層８を２ｎｍディップ法により形成して垂直磁気記録媒体とした。
［実施例３］
軟磁性Ｃｏ基合金層４の組成をＣｏ８５Ｓｉ１５としたことを除き、実施例２と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
［実施例３］
軟磁性Ｃｏ基合金層４の組成をＣｏ８５Ｓｉ１５としたことを除き、実施例２と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
上述のようにして得られた二層媒体について、磁気カー効果により保磁力Ｈｃ及び角型比Ｓを、媒体ノイズ及びＳＮＲをリード・ライトテスタを用いて測定した。表２に、実施例２及び実施例３に係る垂直磁気記録媒体及び比較例１の垂直磁気記録媒体の、Ｈｃ、Ｓ、２５０ｋＦＣｌにおける媒体ノイズ、４００ｋＦＣｌにおけるＳＮＲ、垂直磁気記録媒体の信号出力の減衰特性(２５ｋＦＣｌにて測定）を示す。実施例２及び実施例３では、比較例１の垂直磁気記録媒体と比較して、中間層の膜厚が薄いにも係らず高いＨｃ及びＳが得られている。また、電磁変換特性に関しては、実施例２，３とも媒体ノイズは、比較例１の１／２以下に低下し、ＳＮＲは３倍以上に向上している。角型比Ｓが高いことからも予測されるが、実際に測定した信号出力の減衰特性は、実施例２及び３で比較例１よりもそれぞれ２桁及び１桁向上しており、熱安定性が大きく改善されていることがわかる。
［実施例４］
非磁性基体１として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、Ｃｏ８７Ｚｒ５Ｎｂ８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち層２を２００ｎｍ成膜した。次に、パーマロイ系合金であるＮｉ８２Ｆｅ１２Ｓｉ６ターゲットを用いてＮｉＦｅＳｉ下地層３を２０ｎｍ成膜した。次に、Ｃｏターゲットを用いてＡｒ−５％Ｎ２ガス１．３Ｐａ下において軟磁性Ｃｏ層４を１０ｎｍ成膜した。引き続いて、Ｒｕターゲットを用いて、Ａｒガス圧４．０Ｐａ下でＲｕ中間層５を５ｎｍ成膜した。引き続いて、（Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０）８８（ＳｉＯ２）１２ターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層６を１０ｎｍ成膜した。最後に、カーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜７を１０ｎｍ成膜後、真空装置から取り出した。軟磁性Ｃｏ層４およびＲｕ中間層５の成膜を除くこれらの成膜は、すべてＡｒガス圧０．６７Ｐａ下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により行なった。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材料層８を２ｎｍディップ法により形成して垂直磁気記録媒体とした。また、磁気特性を比較するために、Ｒｕ中間層５の膜厚を３ｎｍ、８ｎｍ、１０ｎｍとすることを除き、層構成が全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。
［実施例５］
軟磁性Ｃｏ基合金層４の材料をＣｏ９０Ｆｅ１０とし、Ａｒ−７％Ｎ２ガス１．３Ｐａ下において軟磁性ＣｏＦｅ層４を１０ｎｍ成膜したことを除き、実施例４と全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。また、実施例５においても、実施例４と同様に、磁気特性を比較するために、Ｒｕ中間層の膜厚を３ｎｍ、８ｎｍ、１０ｎｍとすることを除き、層構成が全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。
［比較例３］
軟磁性Ｃｏ層４を設けないことを除き、実施例４と全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。また、本比較例３においても、実施例４と同様に、磁気特性を比較するために、Ｒｕ中間層の膜厚を３ｎｍ、８ｎｍ、１０ｎｍとすることを除き、層構成が全く同様の垂直磁気記録媒体を製作した。
上述のようにして得られた二層媒体について、磁気カー効果により保磁力Ｈｃおよび角型比Ｓを測定した。図５に実施例４，５及び比較例１，３に係る垂直磁気記録媒体のＨｃのＲｕ中間層膜厚依存（比較例１に関しては、図中に一点鎖線で示す）を示す。図から明らかなように、実施例４，５および比較例３の媒体では、非磁性中間層膜厚が１０ｎｍ程度と薄くなった場合でも、従来の垂直磁気記録媒体である比較例１の垂直磁気記録媒体(非磁性中間層膜厚は１５ｎｍ)を大きく上回るＨｃが得られている。このように、実施例４、５及び比較例３に係る、軟磁性パーマロイ系下地層とＲｕ中間層を有するグラニュラー媒体では、従来のＴｉＣｒを中間層とするＣｏＣｒ系媒体に比べて優れた磁気特性が得られた。
グラニュラー媒体である実施例４，５と比較例３を比較すると、比較例３の垂直磁気記録媒体ではＲｕ膜厚が１０ｎｍ以下になるとＨｃが大きく低下するのに対し、実施例４，５の垂直磁気記録媒体では、その低下の度合いが小さく、実施例４におけるＲｕ膜厚３ｎｍの垂直磁気記録媒体および実施例５におけるＲｕ膜厚５ｎｍの垂直磁気記録媒体と、比較例３におけるＲｕ膜厚１０ｎｍの垂直磁気記録媒体のＨｃがほぼ同等であることが分かる。このように、本発明による軟磁性Ｃｏ層または軟磁性ＣｏＦｅ層の挿入により、非磁性中間層であるＲｕ膜厚を１／２以下とすることが可能であることが明らかとなった。
次に、実施例４，５及び比較例１，３に係る垂直磁気記録媒体の媒体ノイズ及びＳＮＲをリード・ライトテスタにより測定した。なお、測定に使用したヘッドは、書込み／読み出しトラック幅：０．３／０．２μｍの単磁極／ＧＭＲヘッドである。表３に、実施例４，５及び比較例１，３に係る垂直磁気記録媒体の３００ｋＦＣｌにおける媒体ノイズおよびＳＮＲ、２５ｋＦＣＩにおける信号出力の減衰特性を示す。
実施例４，５及び比較例３に係る垂直磁気記録媒体では、比較例１の垂直磁気記録媒体と比較して、媒体ノイズが大きく低下し、ＳＮＲが２倍程度に向上していることが分かる。また、実施例４，５と比較例３を比べると、実施例４，５では中間層膜厚が比較例３の半分であるにもかかわらず、比較例３よりも媒体ノイズが低減され、ＳＮＲが向上している。このように、電磁変換特性からみても、軟磁性Ｃｏ層または軟磁性ＣｏＦｅ層の挿入により、非磁性中間層であるＲｕ膜厚を１／２以下とすることが可能であることが分かった。
また、信号出力の減衰特性は、実施例４及び５で比較例１、３よりも大きく改善されており、実施例４、５の媒体が熱安定性にも優れていることが分かる。
グラニュラー媒体である実施例４，５と比較例３を比較すると、比較例３の垂直磁気記録媒体ではＲｕ膜厚が１０ｎｍ以下になるとＨｃが大きく低下するのに対し、実施例４，５の垂直磁気記録媒体では、その低下の度合いが小さく、実施例４におけるＲｕ膜厚３ｎｍの垂直磁気記録媒体および実施例５におけるＲｕ膜厚５ｎｍの垂直磁気記録媒体と、比較例３におけるＲｕ膜厚１０ｎｍの垂直磁気記録媒体のＨｃがほぼ同等であることが分かる。このように、本発明による軟磁性Ｃｏ層または軟磁性ＣｏＦｅ層の挿入により、非磁性中間層であるＲｕ膜厚を１／２以下とすることが可能であることが明らかとなった。
次に、実施例４，５及び比較例１，３に係る垂直磁気記録媒体の媒体ノイズ及びＳＮＲをリード・ライトテスタにより測定した。なお、測定に使用したヘッドは、書込み／読み出しトラック幅：０．３／０．２μｍの単磁極／ＧＭＲヘッドである。表３に、実施例４，５及び比較例１，３に係る垂直磁気記録媒体の３００ｋＦＣｌにおける媒体ノイズおよびＳＮＲ、２５ｋＦＣＩにおける信号出力の減衰特性を示す。
実施例４，５及び比較例３に係る垂直磁気記録媒体では、比較例１の垂直磁気記録媒体と比較して、媒体ノイズが大きく低下し、ＳＮＲが２倍程度に向上していることが分かる。また、実施例４，５と比較例３を比べると、実施例４，５では中間層膜厚が比較例３の半分であるにもかかわらず、比較例３よりも媒体ノイズが低減され、ＳＮＲが向上している。このように、電磁変換特性からみても、軟磁性Ｃｏ層または軟磁性ＣｏＦｅ層の挿入により、非磁性中間層であるＲｕ膜厚を１／２以下とすることが可能であることが分かった。
また、信号出力の減衰特性は、実施例４及び５で比較例１、３よりも大きく改善されており、実施例４、５の媒体が熱安定性にも優れていることが分かる。
１ 非磁性基体
２ 軟磁性裏打ち層
３ 軟磁性パーマロイ系材料からなる下地層
４ 軟磁性Ｃｏ層または軟磁性Ｃｏ基合金層
５ ＲｕまたはＲｕ基合金中間層 ６ 磁気記録層
７ 保護膜
８ 液体潤滑材層
２ 軟磁性裏打ち層
３ 軟磁性パーマロイ系材料からなる下地層
４ 軟磁性Ｃｏ層または軟磁性Ｃｏ基合金層
５ ＲｕまたはＲｕ基合金中間層 ６ 磁気記録層
７ 保護膜
８ 液体潤滑材層
Claims (14)
- 非磁性基体上に、軟磁性裏打ち層と、下地層と、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層と、中間層と、磁気記録層と、保護膜と、液体潤滑材層とを順次積層してなる垂直磁気記録媒体であって、前記下地層が軟磁性を有するパーマロイ系材料を含み、前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層が軟磁性を有し、前記中間層がＲｕまたはＲｕ基合金を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
- 前記Ｃｏ基合金層が、Ｃｏ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加した合金からなることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記Ｃｏ基合金層中に含まれる添加元素の量を、当該Ｃｏ基合金層が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記Ｃｏ基合金層が、ＣｏＦｅ合金、またはＣｏＦｅ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加したＣｏＦｅ基合金からなることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記ＣｏＦｅ合金および前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれるＦｅの量を１０ａｔ％以下とすることを特徴とする請求項４に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれる添加元素の量を、当該ＣｏＦｅ基合金が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする請求項４または５に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記Ｃｏ層または前記Ｃｏ基合金層の膜厚を３０ｎｍ以下、前記ＲｕまたはＲｕ基合金を含む中間層の膜厚を２０ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
- 非磁性基体上に、軟磁性裏打ち層と、下地層と、Ｃｏ層またはＣｏ基合金層と、中間層と、磁気記録層と、保護膜と、液体潤滑材層とを順次積層してなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記下地層が軟磁性を有するパーマロイ系材料を含み、前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層が軟磁性を有し、前記中間層がＲｕまたはＲｕ基合金を含み、前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層の成膜時に、２％以下の酸素または１０％以下の窒素を添加することを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記Ｃｏ基合金層が、Ｃｏ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加した合金からなることを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記Ｃｏ基合金層中に含まれる添加元素の量を、当該Ｃｏ基合金層が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする請求項８または９に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記Ｃｏ基合金層が、ＣｏＦｅ合金、またはＣｏＦｅ中に、Ｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｓｉから選ばれる元素を１種類以上添加したＣｏＦｅ基合金からなることを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記ＣｏＦｅ合金および前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれるＦｅの量を１０ａｔ％以下としたことを特徴とする請求項１１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記ＣｏＦｅ基合金中に含まれる添加元素の量を、当該ＣｏＦｅ基合金が軟磁性を失わない範囲で、Ｂでは５０ａｔ％以下、Ａｌでは４０ａｔ％以下、Ｚｒでは１５ａｔ％以下、Ｍｇでは５２ａｔ％以下、Ｓｉでは３３ａｔ％以下とすることを特徴とする請求項１１または１２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記Ｃｏ層および前記Ｃｏ基合金層の成膜時に、純Ａｒガスを使用し、ガス圧を４．０Ｐａ以上とすることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003331867A JP4214472B2 (ja) | 2003-03-05 | 2003-09-24 | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003059102 | 2003-03-05 | ||
| JP2003331867A JP4214472B2 (ja) | 2003-03-05 | 2003-09-24 | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004288348A true JP2004288348A (ja) | 2004-10-14 |
| JP4214472B2 JP4214472B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=33302103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003331867A Expired - Lifetime JP4214472B2 (ja) | 2003-03-05 | 2003-09-24 | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4214472B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008117506A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-05-22 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
| WO2008146574A1 (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-04 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | 垂直磁気記録媒体における軟磁性膜層用合金 |
| KR20100103313A (ko) * | 2009-03-13 | 2010-09-27 | 삼성전자주식회사 | 수직자기기록매체 |
| US8105707B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-01-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| US8390956B2 (en) | 2009-06-09 | 2013-03-05 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular magnetic recording medium having FCC seed layers |
| US8507115B2 (en) | 2008-11-06 | 2013-08-13 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular magnetic recording medium |
| US8871367B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-10-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| US9028984B2 (en) | 2007-04-13 | 2015-05-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
-
2003
- 2003-09-24 JP JP2003331867A patent/JP4214472B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008117506A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-05-22 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
| US7592080B2 (en) | 2006-10-12 | 2009-09-22 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| US9028984B2 (en) | 2007-04-13 | 2015-05-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| US8105707B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-01-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| WO2008146574A1 (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-04 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | 垂直磁気記録媒体における軟磁性膜層用合金 |
| JP2008299905A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 垂直磁気記録媒体における軟磁性膜層用合金 |
| US7942985B2 (en) | 2007-05-29 | 2011-05-17 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | Alloy for soft magnetic layer in perpendicular magnetic recording medium |
| TWI422689B (zh) * | 2007-05-29 | 2014-01-11 | Sanyo Special Steel Co Ltd | And an alloy for a soft magnetic film layer of a vertical magnetic recording medium |
| US8507115B2 (en) | 2008-11-06 | 2013-08-13 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular magnetic recording medium |
| US8021770B2 (en) | 2009-03-13 | 2011-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| KR20100103313A (ko) * | 2009-03-13 | 2010-09-27 | 삼성전자주식회사 | 수직자기기록매체 |
| KR101580225B1 (ko) | 2009-03-13 | 2015-12-24 | 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 | 수직자기기록매체 |
| US8390956B2 (en) | 2009-06-09 | 2013-03-05 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular magnetic recording medium having FCC seed layers |
| US8871367B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-10-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4214472B2 (ja) | 2009-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7311983B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the same | |
| US8057926B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP5103097B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 | |
| US7781079B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium, its manufacturing method, and a magnetic storage apparatus | |
| WO2009123161A1 (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| WO2010064724A1 (ja) | 磁気ディスク及びその製造方法 | |
| JP2011216141A (ja) | 垂直磁気ディスクの製造方法 | |
| JP2011248969A (ja) | 垂直磁気ディスク | |
| JP2009116930A (ja) | 垂直磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録再生装置 | |
| US7972716B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2008034060A (ja) | 垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置 | |
| JP2004022138A (ja) | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 | |
| JP3988117B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録媒体の製造方法 | |
| JP4534711B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| JP4247575B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体の製造方法 | |
| JP4379817B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録装置 | |
| JP4214472B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 | |
| JP2010102816A (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| JP2003317221A (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| JP2006277950A (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| JP5782819B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| JP4367326B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| JP4552668B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、および、その製造方法 | |
| JP2006302426A (ja) | 垂直磁気記録媒体およびその製造方法 | |
| JP4624838B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記憶装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050303 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060615 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060703 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060704 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080701 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080911 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081009 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081022 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4214472 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131114 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |