JP3866102B2 - 磁気記録媒体、その製造方法、製造装置、および磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計算機周辺装置や画像・音声記録用に用いられる磁気ディスク装置などに用いられる磁気記録媒体、その製造方法、製造装置、および上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体の高記録密度化に伴い、磁性層中の磁性粒子の微細化、磁気的孤立化、磁性層の薄膜化などによって、ノイズ低減や分解能向上を図ることが提案されている。
しかしながら、磁性粒子の微細化、磁気的孤立化、磁性層の薄膜化を行う場合には、磁性粒子が小さくなるため、熱揺らぎ耐性が低下しやすい問題がある。熱揺らぎとは、記録ビットが不安定となり記録したデータの消失が起こる現象をいい、磁気記録再生装置においては、記録したデータの再生出力の経時的な減衰として現れる。
従来、磁気記録媒体用の基板としては、アルミニウム合金等からなる非磁性金属基板が多く用いられている。非磁性金属基板は、通常、表面を硬化するためＮｉＰなどからなる硬質膜を設け、その表面にテクスチャ加工が施されて用いられている。
テクスチャ加工は、基板表面に所定方向（通常は円周方向）に沿う凹凸を形成する加工であり、テクスチャ加工を施すことによって、基板上に形成される下地層および磁性層の結晶配向性を向上させ、磁性層の磁気異方性を高め、熱揺らぎ耐性などの磁気特性を向上させることができる。
【０００３】
ところで、近年では、磁気記録媒体用の基板として、アルミニウム等からなる金属基板に代えて、ガラス、セラミックスなどからなる非金属基板が多く用いられてきている。非金属基板は、硬度が高いためヘッドスラップが生じにくく、しかも表面平滑性が高いためグライドハイト特性の点で有利である。
しかしながら、ガラス基板などの非金属基板は、テクスチャ加工を施すのが難しく、磁性層の磁気異方性が不十分となり熱揺らぎ耐性が低くなりやすいという問題がある。
このため、ガラス、セラミックスなどからなる非金属基板上に、テクスチャ加工が容易な硬質膜を形成することが提案されている。
例えば特開平５−１９７９４１号公報には、非金属基板表面に、テクスチャ加工が容易な硬質膜であるＮｉＰ膜をスパッタ法により形成した磁気記録媒体が開示されている。
非金属基板表面に硬質膜を設けた磁気記録媒体を製造するには、スパッタ装置などの成膜装置内において基板上に硬質膜を形成した後、基板を一旦成膜装置から搬出し、テクスチャ加工装置を用いてテクスチャ加工を施し、次いで再び成膜装置内に搬入し下地層や磁性層の形成を行う方法が採られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記アルミニウム基板のような非磁性金属基板、ガラス基板のような非金属基板を用いた従来の磁気記録媒体では、表面に形成されたＮｉＰなどからなる硬質膜にテクスチャ加工を施すことによって磁性層の磁気異方性を高めることができるものの、硬質膜の表面凹凸によって媒体の表面平滑性が低くなりやすい。このため、グライドハイト特性が悪化し、高記録密度化が難しくなる問題があった。また製造工程が煩雑であるため製造コストが嵩む不都合があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、熱揺らぎ耐性などの磁気特性およびグライドハイト特性に優れ、かつ容易に製造することができる磁気記録媒体、この磁気記録媒体を容易に製造することができる方法および装置、さらには熱揺らぎ耐性などの磁気特性に優れた磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、非磁性基板と非磁性下地層との間に配向調整層を形成し、この配向調整層を、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが１より大きくされた構成とし、さらに、磁性層を、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能な構造とすることによって、顕著な熱揺らぎ耐性向上効果が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
すなわち本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、この配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされ、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされている。
本発明の磁気記録媒体では、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有する配向調整層の利用により、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされているので、磁性層において周方向の磁気異方性を強め、結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）を高めることができることから、熱揺らぎ耐性、保磁力、記録再生信号のＳ／Ｎ比などの磁気特性の向上を図ることができる。
本発明では、これに加えて、磁性膜間の反強磁性結合により、最も保磁力の高い主磁性膜以外の磁性膜の磁化について、見かけ上磁化のない状態、または主磁性膜の磁化が、これ以外の磁性膜の磁化に相当する磁化の分、見かけ上小さくなった状態が得られる。
このため、ノイズや分解能に悪影響を及ぼすことがなく、磁性粒子の体積を十分に大きくすることができ、熱的安定化を図り、熱揺らぎ耐性の向上を図ることができる。
磁性層は、隣り合う磁性膜の磁気モーメント方向が互いに正対する積層フェリ構造を有する構成とすることができる。
磁性層は、複数の磁性膜と、これらの間に介在する中間膜とを有する構造とすることができる。
磁性層は、磁性膜と、これに隣接する中間膜とからなる積層構造を２つ以上有する構成とすることができる。
複数の磁性膜のうち最も保磁力が大きい主磁性膜に対し隣接する磁性膜の反強磁性結合磁界は、この磁性膜の保磁力よりも大きく設定するのが好ましい。
中間膜は、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｒｅ、Ｖのうち少なくとも１種を主成分とする材料からなるものとするのが好ましい。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａのうち１種または２種以上からなる構成とすることができる。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｒを主成分とする合金からなるものであってもよい。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＴａを含む合金Ｘ₁Ｔａ（Ｘ₁はＢｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒのうち１種または２種以上）を主成分とし、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有するものであってもよい。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＮｂを含む合金Ｘ₂Ｎｂ（Ｘ₂はＢｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒのうち１種または２種以上）を主成分とし、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有するものであってもよい。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｏＴａまたはＣｏＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有する構成とすることができる。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｒＴａまたはＣｒＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が１５〜７５ａｔ％である構成とすることができる。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＮｉＴａまたはＮｉＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有する構成とすることができる。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＦｄ３ｍ構造を有する非磁性金属からなるものとすることができる。
配向調整層は、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣ１５構造を有する非磁性金属からなるものとすることができる。
本発明では、非磁性基板と配向調整層との間に、配向性向上層が形成されている構成とすることができる。
配向性向上層は、Ｂ２構造またはアモルファス構造をなす材料からなるものである構成とすることができる。
配向性向上層は、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＡｌ、ＣｏＺｒ、ＣｏＣｒＺｒ、およびＣｏＣｒＣのうちいずれかを主成分とするものである構成とすることができる。
本発明では、配向調整層を、複数設けることができる。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板と、その上に形成された磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性基板と磁性層との間に、直上の層の結晶配向性を調整する配向調整層が形成され、配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされ、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされた構成とすることもできる。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とする磁気記録媒体において、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、直上の層の結晶配向性を調整する配向調整層が形成され、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させ、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒを１より大きくする配向調整層が、アモルファス構造のＮｉＰ合金からなるものであり、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能である構成とすることもできる。
配向調整層は、窒素または酸素を１ａｔ％以上含む構成とすることができる。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされた磁気記録媒体を製造する方法であって、配向調整層を構成する材料からなる成膜粒子を放出源から放出させて被付着面に付着させることにより配向調整層を形成し、この際、成膜粒子軌道の被付着面への投影線がほぼ非磁性基板の径方向に沿い、かつ非磁性基板に対し傾いて入射するように成膜粒子の方向を設定することを特徴とする。
配向調整層には、酸化処理または窒化処理を施すことができる。
配向調整層を形成するにあたっては、成膜粒子の放出源としてスパッタリングターゲットを用いるスパッタ法を採用することができる。
配向調整層を形成するに際しては、酸素または窒素を含むスパッタガスを用いることによって酸化処理または窒化処理を行うことができる。
酸化処理または窒化処理を、配向調整層の表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させることにより行うことができる。
本発明の磁気記録媒体の製造装置は、非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされた磁気記録媒体を製造する装置であって、配向調整層を構成する材料からなる成膜粒子を放出し被付着面に付着させることにより配向調整層を形成する放出源と、この放出源から放出された成膜粒子の方向を定める方向設定手段とを備え、この方向設定手段が、成膜粒子軌道の被付着面への投影線がほぼ非磁性基板の径方向に沿い、かつ非磁性基板に対し傾いて入射するように成膜粒子の方向を設定することができるようにされていることを特徴とする。
本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備え、磁気記録媒体が、非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、この配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされ、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、非磁性基板１上に配向調整層２が形成され、その上に非磁性下地層３、磁性層４、保護層５、潤滑層６が順次形成されたものである。
図１（ａ）は、本実施形態の磁気記録媒体の全体構成を示す断面図であり、図１（ｂ）は、この磁気記録媒体の断面の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に基づいて作成した要部拡大図である。
【０００７】
非磁性基板１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、結晶化ガラスが使用可能であり、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、アルミノケートガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また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。
セラミックス基板としては、汎用の酸化アルミニウム、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、それらの繊維強化物などが使用可能である。
非磁性基板１としては、耐久性、コストなどの観点からガラス基板を用いるのが好ましい。
また、これらの基板の表面にメッキ法などによりＮｉＰ層が形成されたものも非磁性基板１として挙げることができる。
本発明においては、アルミニウムなどからなる非磁性金属基板と、ガラス基板などの非金属基板とを含めて非磁性基板と呼ぶ。
非磁性基板１の表面にはテクスチャ加工を施してもよい。基板１の表面の平均粗さＲａは、０．０１〜２ｎｍ（好ましくは０．０５〜１．５ｎｍ）とするのが好適である。
【０００８】
配向調整層２は、直上に形成される非磁性下地層３の結晶配向性を整え、さらにはその上に形成される磁性層４の結晶配向性を調整し、磁性層４の磁気異方性を向上させるためのものである。
配向調整層は、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａのうち１種または２種以上を用いるのが好ましい。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させることができる。
配向調整層２の材料としては、Ｃｒを主成分とする（すなわちＣｒの含有率が５０ａｔ％を越える）合金を用いることもでき、特にＣｒＸ₀（Ｘ₀はＶ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗのうち１種または２種以上）系合金を用いるのが好ましい。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させることができる。
ＣｒＸ₀系合金を用いる場合、Ｘ₀の含有率は、１ａｔ％以上、５０ａｔ％未満とするのが好ましい。Ｘ₀の含有率を上記範囲とすることによって、非磁性下地層３および磁性層４の結晶配向性を高め磁気異方性を向上させることができる。
【０００９】
配向調整層２は、Ｔａを含む合金Ｘ₁Ｔａ（Ｘ₁はＢｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒのうち１種または２種以上）を主成分とし、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有するものであってもよい。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層３を（２００）に優先的に配向させることができる。配向調整層２は、Ｎｂを含む合金Ｘ₂Ｎｂ（Ｘ₂はＢｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒのうち１種または２種以上）を主成分とし、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有するものであってもよい。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層３を（２００）に優先的に配向させることができる。配向調整層２は、ＣｏＴａまたはＣｏＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有する構成とすることができる。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層３を（２００）に優先的に配向させることができる。
配向調整層２は、ＣｒＴａまたはＣｒＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が１５〜７５ａｔ％である構成とすることもできる。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層３を（２００）に優先的に配向させることができる。
配向調整層２は、ＮｉＴａまたはＮｉＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有する構成とすることもできる。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層３を（２００）に優先的に配向させることができる。
配向調整層２がこれらＣｏＴａ、ＣｏＮｂ、ＣｒＴａ、ＣｒＮｂ、ＮｉＴａ、ＮｉＮｂを主成分とするものである場合において、ＴａまたはＮｂの含有率を上記範囲とするのが好適であるとしたのは、この含有率が低すぎると保磁力が低くなりやすく、含有率が高すぎると磁性層内の配向性が低下し保磁力が低くなるおそれがあるためである。
また配向調整層２は、ＴａまたはＮｂを３０ａｔ％以上含有する非磁性合金材料からなるものとすることもできる。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層３を（２００）に優先的に配向させることができる。
【００１０】
配向調整層２は、Ｆｄ３ｍ構造（空間群（Ｓｐａｃｅ Ｇｒｏｕｐ）表記）を有する非磁性金属からなるものとすることもできる。これによって、ｂｃｃ構造の非磁性下地層３を（２００）に優先的に配向させることができる。
Ｆｄ３ｍ構造を有する非磁性金属としては、上述のＣｒＸ₀系合金のうちＣｒＮｂ系（７０Ｃｒ３０Ｎｂなど）、ＣｒＴａ系（６５Ｃｒ３５Ｔａなど）、ＣｒＴｉ系（６４Ｃｒ３６Ｔｉなど）等のＣ１５構造（Ｓｋｒｕｋｔｕｒｂｅｒｃｈｔ Ｓｙｍｂｏｌ表記）合金が好適である。
Ｆｄ３ｍ構造を有する金属としては、このほか、ＣｏＴａ系（６５Ｃｏ３５Ｔａなど）、ＣｏＮｂ系（７０Ｃｏ３０Ｎｂなど）、ＷＨｆ系（６６Ｗ３４Ｈｆ）、ＡｌＹ系（６７Ａｌ３３Ｙなど）等のＣ１５構造をなす合金がある。
またＣｏＴａ系（比較的Ｃｏ含有率が小さいもの、例えば５０Ｃｏ５０Ｔａなど）、ＦｅＮｂ系（５０Ｆｅ５０Ｎｂなど）等の合金を用いることもできる。
これらＦｄ３ｍ構造をなす材料を用いる場合には、成膜時に酸化処理または窒化処理（後述）を行うことによってその結晶構造（Ｆｄ３ｍ構造）を整えたものが好ましい。
配向調整層２は、非磁性下地層３の結晶配向性を調整するだけでなく、非磁性下地層３、磁性層４中の結晶粒を微細化する結晶粒微細化層としても機能する。
【００１１】
配向調整層２には、窒素または酸素を１ａｔ％以上含有させるのが好ましい。
これは、窒素または酸素を１ａｔ％以上含有させることによって、非磁性下地層３の結晶を、より正確に（２００）に配向させ、磁性層４の磁気異方性を高めることができるためである。
【００１２】
図１（ｂ）に示すように、配向調整層２は、柱状微結晶粒２ａが、非磁性基板１に垂直な線２ｂに対して半径方向に傾いた結晶構造を有する。すなわち柱状微結晶粒２ａの傾斜角度α１（柱状微結晶粒２ａ軸方向の、垂直線２ｂに対する傾き）が０°を越え、９０°未満となるようになっている。
柱状微結晶粒２ａの傾斜角度α１は、１０〜７５°（好ましくは１５〜７５°、さらに好ましくは２０〜７５°、さらに好ましくは２５〜５５°）であることが好ましい。
傾斜角度α１が上記範囲未満である場合には、非磁性下地層３、磁性層４の結晶配向性が悪化し磁気異方性が低下する。また成膜装置の構成の点から、角度α１を上記範囲を越える範囲に設定するのは難しい。
傾斜角度α１は、１０°以上、３０°未満となる値とすることができる。また６５°を越え、９０°未満となる値とすることもできる。
また配向調整層２は、柱状微結晶粒２ａの傾きが中心側から外周側にかけて徐々に大きくなるようになっている構成とすることもできる。
柱状微結晶粒２ａの円周方向の傾きは任意としてよいが、特に、柱状微結晶粒２ａが周方向にほとんど傾いていない構成が好ましい。
【００１３】
配向調整層２の厚さは２〜１００ｎｍとするのが望ましい。この厚さは、上記範囲未満であると磁性層の磁気異方性が低下し、上記範囲を越えると製造効率が低下する。
【００１４】
配向調整層２の表面平均粗さＲａは、０．４ｎｍ以下（好ましくは０．２ｎｍ以下）とするのが好ましい。
この表面平均粗さＲａが上記範囲を越えると、媒体の表面凹凸が大きくなり、グライドハイト特性の低下を招く。
【００１５】
非磁性下地層３は、従来公知の下地層材料、例えばＣｒ、Ｖ、Ｔａのうち１種以上、またはこれらに結晶性を損なわない範囲で他の元素を添加した合金からなるものとすることができる。
なかでも特に、ＣｒまたはＣｒ合金（例えばＣｒＷ系、ＣｒＭｏ系、ＣｒＶ系）を用いるのが好適である。
またこの材料としては、Ｎｉ５０Ａｌ（Ｎｉ−５０ａｔ％Ａｌ）等のＢ２構造をなす材料を用いることもできる。
また非磁性下地層３は単層構造としてもよいし、２種類以上の膜を複数積層させた多層構造としてもよい。
非磁性下地層３の厚さは、１〜１００ｎｍ、好ましくは２〜５０ｎｍとするのが望ましい。
【００１６】
非磁性下地層３は、ｂｃｃ構造をなし、かつ配向面（非磁性下地層３の表面における支配的な結晶面）が（２００）とされており、これによって磁性層４の磁気異方性を高めることができるようになっている。
【００１７】
磁性層４は、以下に示すように、複数の磁性膜間に反強磁性結合が形成されている構造、すなわち反強磁性結合構造（いわゆるＡＦＣ(Anti Ferro magnetic Coupling)構造）を有する。
この磁性層４は、第１磁性膜４ａ（上層側）と、第２磁性膜４ｂ（下層側）と、これらの間に介在する中間膜４ｃとを有する。
第１および第２磁性膜４ａ、４ｂには、例えばＣｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｉ、ＦｅおよびＭｏのうち１種以上を、Ｃｏに加えたＣｏ合金を用いることができる。
上記材料の好適な具体例としては、ＣｏＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系、ＣｏＣｒＰｔＢＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＣｕ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＺｒ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＷ系、ＣｏＣｒＰｔＣｕ系、ＣｏＣｒＰｔＺｒ系、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ系、ＣｏＣｒＰｔＢＺｒ系、ＣｏＮｉＴａ系、ＣｏＮｉＴａＣｒ系、ＣｏＣｒＴａ系などの合金が利用できる。
また、Ａｇ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｃ等の非磁性金属、この非磁性金属の化合物、酸化物（ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃等）、窒化物（Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ等）、フッ化物（ＣａＦ等）、炭化物（ＴｉＣ等）などの非磁性母材中に磁性粒子が分散したグラニュラー膜を採用することもできる。
【００１８】
第１および第２磁性膜４ａ、４ｂの厚さは、特に限定されないが、小さすぎれば磁性粒子の体積が少なくなり熱揺らぎ耐性の点で不利となり、大きすぎればこの層の磁化が過大となりノイズ増加を招くおそれがある。
このため、磁性膜４ａの厚さは１〜４０ｎｍ（好ましくは５〜３０ｎｍ）とするのが好適であり、磁性膜４ｂの厚さは１〜２０ｎｍ（好ましくは１〜１０ｎｍ）とするのが好適である。
第１磁性膜４ａの保磁力は、２０００（Ｏｅ）以上（好ましくは３０００（Ｏｅ）以上）とするのが好適である。この保磁力が上記範囲未満であると、この磁性膜４ａの熱揺らぎ耐性が小さくなり、熱揺らぎ耐性向上効果が低下する。第１磁性膜４ａの保磁力は、第２磁性膜４ｂの保磁力よりも大きく設定するのが好ましい。この場合、第１磁性膜４ａは、第２磁性膜４ｂに比べ保磁力が大きい主磁性膜となる。この際、磁性層４全体（磁気記録媒体）の保磁力は主磁性膜の保磁力に等しくなる。
【００１９】
第１および第２磁性膜４ａ、４ｂは、中間膜４ｃを介した反強磁性結合によって、磁気モーメント方向が互いに正対するようにされており、これによって磁性層４は積層フェリ構造となっている。
第１および第２磁性膜４ａ、４ｂは、ｈｃｐ構造をなし、かつ配向面が（１１０）とされている。
【００２０】
中間膜４ｃには、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｒｅ、Ｖのうち少なくとも１種を主成分とする材料を用いるのが好ましい。なかでも特に、Ｒｕを用いるのが好ましい。
中間膜４ｃにＲｕを用いる場合には、中間膜４ｃの厚さを０．６〜１ｎｍ（好ましくは０．７〜０．９ｎｍ）とするのが好適である。
この厚さが上記範囲未満である場合、または上記範囲を越える場合には、２つの磁性膜４ａ、４ｂ間の反強磁性結合が不十分となって熱揺らぎ耐性向上効果が低下する。
また中間膜４ｃに、ＣｒまたはＣｒ合金を用いる場合には、その厚さは、２〜３ｎｍ（好ましくは２．２〜２．８ｎｍ）とするのが好適である。この厚さが上記範囲未満である場合、または上記範囲を越える場合には、磁性膜４ａ、４ｂ間の反強磁性結合が不十分となって熱揺らぎ耐性向上効果が低下する。
【００２１】
保護層５の材料としては、従来公知のものを使用してよく、例えばカーボン、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ジルコニウム等の単一成分またはこれらを主成分とする材料を使用することができる。
保護層５の厚さは、２〜１０ｎｍとするのが好ましい。
【００２２】
潤滑層６は、パーフルオロポリエーテル等のフッ素系潤滑剤などからなるものとすることができる。
【００２３】
上記構成の磁気記録媒体は、磁性層４の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大（好ましくは１．１以上、さらに好ましくは１．２以上）とされている。
この比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが上記範囲未満であると、磁気記録媒体の磁気異方性が不足し、熱揺らぎ耐性、エラーレート、ノイズ特性などの磁気特性が不十分となる。
【００２４】
次に、上記磁気記録媒体を製造する場合を例として、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態を説明する。
図２は、本発明の磁気記録媒体の製造装置の一実施形態を示すものである。
ここに示すスパッタ装置２１は、非磁性基板１上に配向調整層２を形成するためのもので、成膜粒子を放出する放出源であるスパッタリングターゲット２２と、このスパッタリングターゲット２２から放出された成膜粒子の方向を定める方向設定手段である遮蔽板２３とをチャンバ２８内に備えている。
符号２９はスパッタガス等をチャンバ２８内に導入する導入経路であり、符号３０はチャンバ２８内のスパッタガス等をチャンバ２８から導出する導出経路である。
【００２５】
スパッタリングターゲット２２は、上記配向調整層２の構成材料からなるものであり、円板状に形成されている。
遮蔽板２３は、スパッタリングターゲット２２から放出された成膜粒子のうち、目的とする方向以外の方向に放出された成膜粒子を遮ることにより成膜粒子の方向を定めるためのもので、円板状に形成され、ほぼ中央部に、円形の成膜粒子通過口２４が形成されている。
遮蔽板２３は、スパッタリングターゲット２２に対しほぼ平行に、スパッタリングターゲット２２に対して所定の間隔をおいて設置されている。
遮蔽板２３は、その軸線２３ａがスパッタリングターゲット２２の軸線２２ａに対しほぼ一致するように設置されている。
また成膜粒子の入射角度の精度を高めるためには、遮蔽板２３を可能な限り薄く形成するのが好ましい。例えば、外径２．５インチ（６３．５ｍｍ）の非磁性基板１を用いる場合には、遮蔽板２３の厚さは１．５〜５ｍｍ（好ましくは２〜４ｍｍ）とするのが好ましい。
遮蔽板２３には、耐熱性に優れ、不純物発生が少ない材料である金属材料（例えばステンレス、アルミニウム合金）を用いるのが好ましく、特に、付着した成膜粒子を除去する作業が容易であり、しかも安価であることからアルミニウム合金を用いるのが好ましい。
【００２６】
成膜粒子通過口２４の内径は、放出された成膜粒子が非磁性基板１の表面１ａの配向調整層形成領域１ｂに付着する際の成膜粒子の非磁性基板１に対する入射角度αが１０〜７５°となるように設定するのが好ましい。
この入射角度αとは、非磁性基板１に対し垂直な線１ｃに対する角度をいう。
成膜粒子通過口２４の内径は、成膜効率を低下させない範囲で小さくするのが好ましい。例えば、外径２．５インチ（６３．５ｍｍ）の非磁性基板１を用いる場合には、成膜粒子通過口２４の内径は２０ｍｍ以下（好ましくは１５ｍｍ以下、さらに好ましくは７ｍｍ以下）とするのが好ましい。
【００２７】
このスパッタ装置２１を用いて配向調整層２を形成するには、非磁性基板１をチャンバ２８内に搬入し、遮蔽板２３のスパッタリングターゲット２２側に対し反対側（図中左側）に非磁性基板１を配置する。この際、非磁性基板１はスパッタリングターゲット２２、遮蔽板２３に対しほぼ平行に配置する。
【００２８】
次いで、アルゴンなどのスパッタガスを導入経路２９を通してチャンバ２８内に導入するとともに、スパッタリングターゲット２２に給電し、成膜粒子をスパッタ法により放出させる。
この際、スパッタリングターゲット２２の中央部からやや離れた位置の成膜粒子放出箇所２５、２５から放出された成膜粒子のうち、遮蔽板２３中央部に向かったものは、成膜粒子通過口２４を通過し、それ以外のものは遮蔽板２３に遮られる。
【００２９】
図２および図３に示すように、成膜粒子通過口２４を通過した成膜粒子は、ターゲット２２の中央部からやや離れた位置の成膜粒子放出箇所２５から放出され、遮蔽板２３中央部の成膜粒子通過口２４を通過したものであるため（図２を参照）、成膜粒子軌道２６の基板表面１ａへの投影線２７は、ほぼ非磁性基板１の径方向に沿うものとなる（図３を参照）。このため、成膜粒子は基板１の周方向に均一に表面１ａに付着する。
成膜粒子は、入射角度αが好ましくは１０〜７５°となるように、被付着面である表面１ａの環状の配向調整層形成領域１ｂに付着する。
この入射角度αは、１５〜７５°（好ましくは２０〜７５°、さらに好ましくは２５〜５５°）とするのがさらに好適である。
この入射角度αが上記範囲未満である場合には、非磁性下地層３、磁性層４の結晶配向性が悪化し磁気異方性が低下する。また装置構成の点から入射角度αを上記範囲を越える範囲に設定するのは難しい。
また傾斜角度αは、１０°以上、３０°未満となる値とすることができる。また６５°を越え、７５°以下となる値とすることもできる。
【００３０】
入射角度αを上記範囲に設定することによって、図１（ｂ）に示すように、配向調整層２は、柱状微結晶粒２ａが、非磁性基板１に垂直な線２ｂに対して半径方向に傾いた結晶構造を有するものとなる。
【００３１】
配向調整層２には、酸化処理または窒化処理を施すのが好ましい。
酸化処理または窒化処理を行うには、スパッタ装置２１を用いて配向調整層２を形成するに際し、導入経路２９を通してチャンバ２８に導入するスパッタガスとして、酸素または窒素を含むものを用いる方法を採ることができる。
酸素を含むスパッタガスとしては、酸素とアルゴンの混合ガスを用いることができる。窒素を含むスパッタガスとしては、窒素とアルゴンの混合ガスを用いることができる。
混合ガス中の酸素または窒素の含有率は、１〜５０ｖｏｌ％とすることができる。
【００３２】
また本発明では、配向調整層２を形成した後に、その表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させる方法によって酸化または窒化処理を行うこともできる。
酸素含有ガスとしては、空気、純酸素、水蒸気を用いることができる。また空気中の酸素含有率を増加させた酸素富化ガスを用いることもできる。
窒素含有ガスとしては、空気、純窒素、窒素富化ガスを用いることができる。
【００３３】
配向調整層２表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させる方法の具体例としては、上述のように、スパッタ装置２１内において基板１上に配向調整層２を形成した後、チャンバ２８内に、導入経路２９を通して酸素含有ガスまたは窒素含有ガスを導入する方法を挙げることができる。
酸素含有ガスまたは窒素含有ガス中の酸素または窒素含有率は、１〜１００ｖｏｌ％とすることができる。
導入する酸素、窒素の量や、酸素、窒素への曝露時間を適宜設定することにより、配向調整層２の酸化（または窒化）度合いを調節することができる。例えば、１０^-4〜１０^-6Ｐａの真空度に対し、１０^-3Ｐａ以上の酸素ガス圧の雰囲気に、配向調整層２を０．１〜３０秒間曝すことによって、所定の酸化状態を得ることができる。
酸素含有ガスまたは窒素含有ガスの使用によって、酸化処理または窒素処理を容易な操作で行うことができるようになる。
この酸化処理または窒化処理によって、配向調整層２は少なくとも表面付近が酸化または窒化される。
【００３４】
なお酸化処理または窒化処理を行うには、スパッタガスとして、酸素または窒素を含むものを用いて配向調整層２を形成した後に、その表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させる方法を採ることもできる。また配向調整層２の表面を大気にさらす方法を採ることもできる。
【００３５】
非磁性下地層３、磁性層４の形成は、スパッタ法により行うことができる。
非磁性下地層３を形成する際、配向調整層２の影響下で成長する非磁性下地層３は、優れた結晶配向性を有するものとなる。非磁性下地層３は、ｂｃｃ構造をなし、かつ配向面（非磁性下地層３における支配的な結晶配向面）が（２００）となる。
非磁性下地層３が優れた結晶配向性を有するものとなる結果、その上に形成される磁性層４の結晶配向性が向上する。磁性層４の第１および第２磁性膜４ａ、４ｂは、ｈｃｐ構造をなし、かつ配向面（磁性層４における支配的な結晶配向面）が（１１０）となる。
【００３６】
また保護層５は、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法などにより形成することができる。
潤滑層６の形成には、パーフルオロポリエーテル等のフッ素系液体潤滑剤などの潤滑剤を保護層５上にディッピング法により塗布する方法を採用することができる。
【００３７】
本実施形態の磁気記録媒体は、非磁性基板１と非磁性下地層３との間に、直上の層の結晶配向性を調整する配向調整層２が形成され、この配向調整層２が、柱状微結晶粒２ａが半径方向に傾いた結晶構造を有するので、非磁性下地層３および磁性層４の結晶配向性を向上させ、磁性層４における周方向の磁気異方性を高めることができる。
磁性膜４において周方向の磁気異方性が高められるため、結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）を高めることができることから、熱揺らぎ耐性の向上を図ることができる。
さらには、磁性層４が、第１および第２磁性膜４ａ、４ｂを有し、これらの間に反強磁性結合が形成された構造を有するので、磁性膜４ａ、４ｂ間の反強磁性結合により、見かけ上、磁化の小さい状態が得られる。
このため、ノイズ特性や分解能に悪影響を及ぼすことなく、磁性粒子の体積を十分に大きくすることができ、熱的な安定化を図ることができる。従って、熱揺らぎ耐性をさらに高めることができる。
【００３８】
一般に、２つの磁性膜間の反強磁性結合の強度は、磁性膜間に設けられた中間膜の厚さに大きな影響を受ける。例えば、中間膜にＲｕを用いる場合には、磁性膜間の反強磁性結合強度は、中間膜の厚さが０．８ｎｍ前後であるときに極大値をとり、中間膜の厚さが、この極大値に相当する厚さに比べ、わずかに大きくなるかまたは小さくなると、反強磁性結合強度は大きく低下する。
このため、磁性層に反強磁性結合構造（ＡＦＣ構造）を採用する場合には、磁性層の下に形成される膜の表面凹凸が大きいと、中間膜の厚さが不均一となり、局部的に反強磁性結合強度が低下し、熱揺らぎ耐性が不十分となりやすい。
これに対し、本実施形態の磁気記録媒体では、磁性層４の磁気異方性を向上させることができることから、製造に際してテクスチャ加工が不要となるため、テクスチャ加工の表面凹凸により中間膜４ｃの厚さが不均一となるのを防ぎ、反強磁性結合強度を高め、十分な熱揺らぎ耐性向上効果を得ることができる。
【００３９】
また、配向調整層２の表面平滑性を高めることができることから、媒体の表面平均粗さＲａを小さくし、優れたグライドハイト特性を得ることができる。
またテクスチャ加工が不要となるため、製造が容易となり、製造コスト削減が可能となる。
【００４０】
さらには、磁性層４において周方向の磁気異方性を高めることができるため、孤立再生波半値幅を小さくし、再生出力の分解能を向上させることができる。従って、エラーレートを向上させることができる。
また、磁気異方性を高めることによって、保磁力を向上させ、再生出力を向上させることができる。このため、ＳＮＲなどのノイズ特性の向上が可能となる。
また非磁性下地層３内の結晶粒を微細化し、下地層３の影響下で成長する磁性層４内の磁性粒を微細化、均一化することができるため、ノイズの低減を図ることができる。このため、ノイズ特性をさらに向上させることができる。
【００４１】
配向調整層２を、Ｆｄ３ｍ構造を有する非磁性金属からなるものとする場合には、非磁性下地層３、磁性層４における結晶配向性を向上させ、磁性層４における磁気異方性をさらに高めることができる。
【００４２】
また上記実施形態の製造方法は、スパッタリングターゲット２２から成膜粒子を放出させ、非磁性基板１の表面１ａに付着させることにより配向調整層２を形成するにあたり、成膜粒子の軌道２６の非磁性基板１への投影線２７が、ほぼ非磁性基板１の径方向に沿い、かつ非磁性基板１に対し傾いて入射するように成膜粒子の方向を設定するので、磁性層４における磁気異方性を高めることができる。このため、熱揺らぎ耐性を向上させることができる。
またエラーレート、ノイズ特性などの磁気特性を向上させるとともに、優れたグライドハイト特性を得ることができる。
【００４３】
またテクスチャ加工を行うことなく磁性層４の磁気異方性を向上させることができるため、テクスチャ加工の表面凹凸により媒体の表面粗さが大きくなることによってグライドハイト特性が低下するのを防ぐことができる。
また製造に際しテクスチャ加工が不要となるため、製造が容易となり製造コスト削減が可能となる。
【００４４】
また配向調整層２の表面を酸化処理または窒化処理することによって、非磁性下地層３の配向を（２００）とし、磁性層４の磁気異方性をさらに高め、磁気記録媒体の熱揺らぎ耐性、エラーレート、ノイズ特性などを向上させることができる。
【００４５】
また上記製造方法では、配向調整層２を形成するにあたって、成膜粒子の放出源としてスパッタリングターゲット２２を用いるスパッタ法を採用するので、配向調整層２を容易に形成することができる。
【００４６】
また酸化処理または窒化処理を、酸素または窒素を含むスパッタガスを用いて配向調整層２を形成する方法により行うことによって、配向調整層２の形成と、酸化または窒素処理とを１つの工程で行うことができ、製造工程の簡略化が可能となる。従って、作業を容易にするとともに、製造効率の向上を図ることができる。
【００４７】
また酸化処理または窒化処理を、配向調整層２の表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させることにより行う場合には、スパッタ装置２１を用いて非磁性基板１上に配向調整層２を形成した後、得られた媒体基板Ｍ（非磁性基板１上に配向調整層２を形成したもの）をこのスパッタ装置２１から搬出することなく、引き続きこのスパッタ装置２１内において配向調整層２表面の酸化または窒化処理を行うことができる。
従って、製造工程を簡略化し、作業の容易化および製造効率向上を図ることができる。
【００４８】
また上記スパッタ装置２１は、成膜粒子の放出源となるスパッタリングターゲット２２と、放出された成膜粒子の方向を定める遮蔽板２３を備えているので、非磁性基板１に対する成膜粒子の入射方向を、正確に定めることができる。
このため、非磁性下地層３および磁性層４の結晶配向性を向上させ、磁性層４における磁気異方性を確実に高めることができる。
【００４９】
また本発明では、配向調整層をアモルファス構造のＮｉＰ合金（アモルファスＮｉＰ合金）からなるものとすることもできる。
配向調整層をアモルファスＮｉＰ合金からなるものとした磁気記録媒体としては、図１（ａ）に示す構造のものを例示できる。
この図を利用して本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を説明する。
本実施形態の磁気記録媒体では、配向調整層２がＮｉＰ合金からなるものとされ、そのＮｉ含有率は、５０〜９０ａｔ％とするのが好ましい。
アモルファスＮｉＰ合金からなる配向調整層２は、上記製造方法と同様にして形成することができる。
すなわち、アモルファスＮｉＰ合金からなるスパッタリングターゲット２２と遮蔽板２３を有するスパッタ装置２１を用い、スパッタリングターゲット２２からの成膜粒子を、入射角度αが好ましくは１０〜７５°となるように非磁性基板１の表面１ａに付着させる。
【００５０】
配向調整層２を形成するに際しては、上述の方法に従って、酸素または窒素を含むスパッタガスを用いるか、または配向調整層２表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させることによって、配向調整層２に酸化処理または窒化処理を施す。これによって、配向調整層２の少なくとも表面が結晶化する可能性がある。
この磁気記録媒体は、磁性層４の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくなる（好ましくは１．１以上、さらに好ましくは１．２以上）。
【００５１】
この磁気記録媒体では、上記第１の実施形態の磁気記録媒体と同様に、非磁性下地層３および磁性層４の結晶配向性を向上させ、磁気異方性を高めることができる。
従って、熱揺らぎ耐性、エラーレート、ノイズ特性などの磁気特性を向上させることができる。またグライドハイト特性を向上させることができる。
【００５２】
図４は、本発明の磁気記録媒体の第３の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、磁性層１４が、第１磁性膜１４ａ（最上層側）、第２磁性膜１４ｂ、第３磁性膜１４ｃ（最下層側）を有し、第１および第２磁性膜１４ａ、１４ｂ間に第１の中間膜１４ｄが設けられ、第２および第３磁性膜１４ｂ、１４ｃ間に第２の中間膜１４ｅが設けられている点で図１に示すものと異なる。
第１ないし第３の磁性膜１４ａ、１４ｂ、１４ｃには、上述の磁性膜４ａ、４ｂの材料として例示した磁性材料を用いることができる。
第１磁性膜１４ａの保磁力Ｈｃ１は、２０００（Ｏｅ）以上（好ましくは３０００（Ｏｅ）以上）とするのが好適である。保磁力Ｈｃ１が上記範囲未満であると、この磁性膜１４ａの熱揺らぎ耐性が小さくなり、熱揺らぎ耐性向上効果が低下する。第１磁性膜１４ａの保磁力Ｈｃ１は、第２および第３磁性膜１４ｂ、１４ｃの保磁力Ｈｃ２、Ｈｃ３よりも大きく設定するのが好ましい。この場合、第１磁性膜１４ａは保磁力が最も大きい主磁性膜となる。
【００５３】
第１ないし第３磁性膜１４ａ、１４ｂ、１４ｃの厚さは、特に限定されないが、小さすぎれば磁性粒子の体積が少なくなり熱揺らぎ耐性の点で不利となり、大きすぎればこの層の磁化が過大となりノイズ増加を招くおそれがある。
このため、第１磁性膜１４ａの厚さは１〜４０ｎｍ（好ましくは５〜３０ｎｍ）とするのが好適であり、第２および第３磁性膜１４ｂ、１４ｃの厚さは１〜２０ｎｍ（好ましくは１〜１０ｎｍ）とするのが好適である。
第１および第２中間膜１４ｄ、１４ｅの材料および厚さは、上述の中間膜４ｃと同様とすることができる。
【００５４】
本実施形態の磁気記録媒体では、最も保磁力が大きい第１磁性膜１４ａに対し、中間膜１４ｄを介して隣接する第２磁性膜１４ｂの反強磁性結合磁界が、この磁性膜の保磁力よりも大きいことが好ましい。
以下、このことを図５を参照して説明する。
図５は、本実施形態の磁気記録媒体の履歴曲線を示すものである。
この磁気記録媒体では、最上層側の磁性膜（第１磁性膜１４ａ）だけでなく、他の磁性膜（第２および第３磁性膜１４ｂ、１４ｃ）においても個別に磁化反転が起きるため、履歴曲線が複数の段部（磁化反転部）を有するものとなる。
すなわち、図５（ａ）に示すように、外部磁場Ｈを減少させる過程で描かれる曲線が、第２磁性膜１４ｂの磁化反転部Ｒ２（外部磁場Ｈと磁化Ｍがいずれも正である第１象限にあるもの）と、第３磁性膜１４ｃの磁化反転部Ｒ３と、第１磁性膜１４ａの磁化反転部Ｒ１とを有する履歴曲線が得られる。
磁化反転部Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１においては、外部磁場Ｈの減少に伴って小さくなる磁化の減少率が急に大きくなっている。図中破線は、これら磁化反転部付近において外部磁場Ｈを増減させて作成した履歴曲線（マイナーループ）の一部を示すものである。
【００５５】
この磁気記録媒体においては、外部磁場Ｈが十分に高い図中領域Ａ1では、３つの磁性膜の磁化方向がすべて正方向となるが、外部磁場Ｈを減少させるに伴い、まず磁化反転部Ｒ２において第２磁性膜１４ｂの磁化方向が反転し、領域Ａ2における第２磁性膜１４ｂの磁化方向が負方向となる。
さらに外部磁場Ｈを減少させると、磁化反転部Ｒ３において第３磁性膜１４ｃの磁化方向が反転し、領域Ａ3における第３磁性膜１４ｃの磁化方向は負方向となる。
さらに外部磁場Ｈを減少させると、磁化反転部Ｒ１において第１磁性膜１４ａの磁化方向が反転し負方向となり、領域Ａ4に至って完全に負方向となる。ここで、磁性層１４全体の保磁力Ｈｃは、最も保磁力が大きい第１磁性膜１４ａの保磁力Ｈｃ1にほぼ等しくなる。なお磁化反転部Ｒ１付近の履歴曲線の微分値の絶対値がピークとなる外部磁場Ｈを保磁力Ｈｃ1とする。
磁化反転部Ｒ２付近の履歴曲線（マイナーループ）ＭＲ２の微分値の絶対値がピークとなる外部磁場をＨｃ2A、Ｈｃ2Bとし、これらＨｃ2A、Ｈｃ2Bの平均値を反強磁性結合磁界Ｈbias2とする。またＨｃ2AとＨbias2との差を第２磁性膜１４ｂの保磁力Ｈｃ2とする。
ここに示す磁気記録媒体では、図５（ｂ）に示すように、第２磁性膜１４ｂの磁化反転部Ｒ２における履歴曲線（マイナーループ）ＭＲ２の中心に相当する外部磁場Ｈである反強磁性結合磁界Ｈbias2は、第２磁性膜の保磁力Ｈｃ2よりも大きい。
このため、高い外部磁場Ｈを加えて３つの磁性膜の磁化方向を全て正方向とした状態から外部磁場Ｈをゼロにすると、第２磁性膜１４ｂでは、上下に隣接する磁性膜１４ａ、１４ｃとの反強磁性結合により、確実に磁化方向が反転し負方向に向くようになる。
このため、反強磁性結合により外部磁場がゼロである状態における再生において、見かけ上、磁性層１４の磁化を、磁性膜１４ａ、１４ｂ、１４ｃの合計磁化から、磁性膜１４ｂの磁化分をマイナスした値とすることができる。これにより、磁性層１４全体の磁化を、見かけ上小さくし、ノイズ特性や分解能を劣化させることなく、熱揺らぎ耐性向上効果を確実に得ることができる。
これに対し、反強磁性結合磁界Ｈbias2が保磁力Ｈｃ2よりも小さい場合には、磁性膜間の反強磁性結合が不十分となり、外部磁場をゼロとした場合でも第２磁性膜１４ｂの磁化方向が反転せず、再生時において、磁性層１４全体の磁化が増加することになり、ノイズ特性や分解能に悪影響が及ぶ可能性がある。さらに、磁性膜間の反強磁性結合が不十分となるため、磁性粒子の実効体積増加の効果が弱くなることから、熱揺らぎ耐性を高める効果が低下するおそれがある。
【００５６】
本実施形態の磁気記録媒体では、磁性層１４が、第１ないし第３の磁性膜１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、これらの間に設けられた第１および第２の中間膜１４ｄ、１４ｅとを有するので、磁性膜数が２である第１の実施形態の磁気記録媒体（図１）に比べ、磁性層１４全体の磁性粒子の実効体積を低下させることなく、磁性膜１４ａの厚さを小さく設定できる。このため、熱揺らぎ耐性を向上させ、かつ磁性膜１４ａ内の磁化方向の乱れを最小限に抑え、記録再生におけるノイズ特性や分解能を向上させることができる。
なおこの実施形態の磁気記録媒体では、磁性膜とこれに隣接する中間膜とからなる積層構造を２つ有する（磁性膜１４ｂと中間膜１４ｄからなる第１の積層構造と、磁性膜１４ｃと中間膜１４ｅからなる第２の積層構造を有する）が、本発明において、磁性層は、磁性膜と、これに隣接する中間膜とからなる積層構造を３以上有する構成とすることもできる。
この場合には、磁性膜の磁性粒子の実効体積をさらに大きくできるため、熱揺らぎ耐性を向上させることができる。
【００５７】
図６は、本発明の磁気記録媒体の第４の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、非磁性下地層３と磁性層１４との間に、非磁性中間層１５が設けられている。
非磁性中間層１５には、ｈｃｐ構造を有する非磁性材料を用いるのが好ましい。非磁性中間層１５には、ＣｏＣｒ系合金を用いるのが好ましい。またＣｏＣｒにＰｔ、Ｔａ、ＺｒＮｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、およびＢのうち１種以上を添加した合金を用いることもできる。
非磁性中間層１５の厚さは、磁性層１４における磁性粒子の粗大化を防ぐため、２０ｎｍ以下（好ましくは１０ｎｍ以下）とするのが好ましい。
本実施形態の磁気記録媒体では、非磁性中間層１５を設けることによって、磁性層１４の配向性を高め、熱揺らぎ耐性をさらに向上させることができる。
【００５８】
図７は、本発明の磁気記録媒体の第５の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、配向調整層２と非磁性下地層３との間に、第２下地層１６が設けられている。この第２下地層１６には、ＣｒまたはＣｒ合金を用いることができる。
この磁気記録媒体では、非磁性下地層３および磁性層１４における結晶配向性を向上させ、磁性層１４における磁気異方性をさらに高めることができる。
【００５９】
図８は、本発明の磁気記録媒体の第６の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体では、非磁性基板１と配向調整層２との間に、配向性向上層１７が設けられている。
配向性向上層１７は、配向調整層２の配向性を調整するとともに、配向調整層２の基板側からの剥離を防ぐためのもので、材料としては、例えばＣｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｒｅ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔｉのうち１種以上を主成分とする合金を使用することができ、なかでも特に、ＣｒＭｏ系、ＣｒＴｉ系、ＣｒＶ系、ＣｒＷ系などの合金や、Ｃｒの使用が好適である。
またＢ２構造またはアモルファス構造をなす材料を用いることもできる。
Ｂ２構造をなす材料としては、ＮｉＡｌ系（Ｎｉ５０Ａｌなど）、ＣｏＡｌ系（Ｃｏ５０Ａｌなど）、ＦｅＡｌ系（Ｆｅ５０Ａｌ）などの合金を挙げることができる。
アモルファス構造をなす材料としては、ＣｕＺｒ系、ＴｉＣｕ系、ＮｂＮｉ系、ＮｉＰ系などの合金を用いることができる。
配向性向上層１７の材料の好ましい具体例としては、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＡｌ、ＣｏＺｒ、ＣｏＣｒＺｒ、およびＣｏＣｒＣのうちいずれかを主成分とするものを挙げることができる。
配向性向上層１７の厚さは、２００ｎｍ以下、例えば５〜２００ｎｍとするのが好ましい。この厚さが２００ｎｍを越えると磁性層１４の磁気異方性を高める効果が低下する。
【００６０】
本実施形態の磁気記録媒体では、配向性向上層１７を設けることによって、配向調整層２の初期成長時の配向性の乱れを防ぎ、非磁性下地層３および磁性層１４の結晶配向性を向上させ、磁性層１４の磁気異方性をさらに高めることができる。従って、熱揺らぎ耐性をさらに高めることができる。
また非磁性基板１から配向調整層２が剥離するのを防ぐことができる。
【００６１】
また、本発明では、以下に例示するように、配向調整層を複数設けることもできる。
図９は、本発明の磁気記録媒体の第７の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、配向調整層２に代えて、第１および第２の配向調整層２ｃ、２ｄが設けられている点で図４に示す磁気記録媒体と異なる。
配向調整層２ｃ、２ｄに用いる材料やこれらの厚さは、図１に示す磁気記録媒体の配向調整層２と同様とすることができる。なお配向調整層の数は３以上とすることもできる。
【００６２】
また本発明の磁気記録媒体では、以下に例示するように、非磁性下地層を設けず、配向調整層上に直接、磁性層を形成した構成とすることもできる。この場合には、非磁性下地層を設けないこと以外は本明細書中に記載した構成とすることができる。
図１０は、本発明の磁気記録媒体の第８の実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、非磁性下地層３が形成されていない点で図４に示す磁気記録媒体と異なる。
この磁気記録媒体では、非磁性基板１と磁性層１４との間に配向調整層２が形成され、この配向調整層２が、柱状微結晶粒２ａが半径方向に傾いた結晶構造を有するので、磁性層１４の結晶配向性を向上させ、磁性層１４における周方向の磁気異方性を高め、熱揺らぎ耐性の向上を図ることができる。
また本発明では、磁性層を、単一材料からなる単層構造とすることもできる。この場合、磁性層には上記磁性膜４ａ、４ｂに用いることができる材料を用いることができる。
【００６３】
図１１は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録再生装置は、上記構成の磁気記録媒体７と、磁気記録媒体７を回転駆動させる媒体駆動部８と、磁気記録媒体７に情報を記録再生する磁気ヘッド９と、ヘッド駆動部１０と、記録再生信号処理系１１とを備えている。記録再生信号処理系１１は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド９に送ったり、磁気ヘッド９からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
【００６４】
この磁気記録再生装置にあっては、磁気記録媒体の磁気異方性を高めることができるため、熱揺らぎ耐性の向上を図り、熱揺らぎ現象に起因するデータ消失などのトラブルを未然に防ぐことができる。
またエラーレート、ノイズ特性などの磁気特性を向上させるとともに、優れたグライドハイト特性を得ることができる。従って、高記録密度化を図ることができる。
【００６５】
図１２は、本発明の磁気記録媒体の製造装置の他の実施形態を示すもので、ここに示すスパッタ装置３１は、成膜粒子の放出源であるスパッタリングターゲット３２が環状に形成され、遮蔽板３３が、環状の外側遮蔽板３３ａと外側遮蔽板３３ａの開口部内に配設された円板状の内側遮蔽板３３ｂとから構成されている点で図２に示すスパッタ装置２１と異なる。
【００６６】
遮蔽板３３は、内側遮蔽板３３ｂの外径が外側遮蔽板３３ａの内径よりも小さくなるように形成され、外側遮蔽板３３ａの内周縁と内側遮蔽板３３ｂの外周縁との間に、成膜粒子が通過する成膜粒子通過スリット３４が形成されている。
外側遮蔽板３３ａの内径と内側遮蔽板３３ｂの外径は、放出された成膜粒子が非磁性基板１に付着する際に、成膜粒子が非磁性基板１に対し傾いて入射するように（好ましくは入射角度α’が１０〜７５°となるように）設定されている。
【００６７】
このスパッタ装置３１を用いて配向調整層２を形成する際には、スパッタリングターゲット３２から放出されて成膜粒子通過スリット３４を通過した成膜粒子が、非磁性基板１に対する入射角度α’が好ましくは１０〜７５°となるように非磁性基板１の表面１ａに付着する。
【００６８】
また本発明では、非磁性下地層３、磁性層４を形成する際においても、スパッタ装置２１、３１を用いて、成膜粒子軌道の被付着面への投影線が、ほぼ非磁性基板の径方向に沿い、かつ非磁性基板に対し傾いて入射するように（好ましくは入射角度が１０〜７５°となるように）成膜粒子の方向を設定することもできる。
この方法によれば、磁性層４の磁気異方性をさらに高めることができる。
【００６９】
また本発明では、配向調整層を形成する方法として、スパッタ法のほかに、真空蒸着法、ガス中スパッタ法、ガスフロースパッタ法、イオンビーム法などの物理蒸着法を用いることができる。
また上記実施形態では、磁気異方性の指標として、磁性層全体の保磁力Ｈｃに関して、周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒを用いたが、本発明はこれに限らず、磁性層を構成する各磁性膜の保磁力（例えば第２磁性膜１４ｂの保磁力Ｈｃ2）に関して、周方向の保磁力と径方向の保磁力との比を磁気異方性の指標として用いることもできる。
【００７０】
【実施例】
以下、具体例を挙げて本発明を詳細に説明する。
（試験例１）
ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製３０１０）を用いたスパッタ法によって、非磁性基板（アモルファスガラス、直径６５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍ）上に、５０Ｎｉ５０Ａｌ（５０ａｔ％Ｎｉ−５０ａｔ％Ａｌ）からなる配向性向上層、９４Ｃｒ６Ｍｏ（９４ａｔ％Ｃｒ−６ａｔ％Ｍｏ）からなる非磁性下地層（厚さ１０ｎｍ）、６０Ｃｏ４０Ｃｒ（６０ａｔ％Ｃｏ−４０ａｔ％Ｃｒ）からなる非磁性中間層（厚さ２ｎｍ）、６４Ｃｏ２２Ｃｒ１０Ｐｔ４Ｂ（６４ａｔ％Ｃｏ−２２ａｔ％Ｃｒ−１０ａｔ％Ｐｔ−４ａｔ％Ｂ）からなる磁性層（厚さ１８ｎｍ）、カーボンからなる保護層（厚さ６ｎｍ）を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロエーテルからなる潤滑層を形成した。
成膜の際には、スパッタ装置のチャンバ内を真空到達度２×１０^-6Ｐａとなるまで減圧した。また非磁性基板１は２００℃に加熱した。スパッタガスとしてはアルゴンを用いた。
【００７１】
（試験例２）
磁性層を、６４Ｃｏ２２Ｃｒ１０Ｐｔ４Ｂからなる第１磁性膜（厚さ１８ｎｍ）と、８４Ｃｏ１２Ｃｒ４Ｔａからなる第２および第３磁性膜（厚さ２．５ｎｍ）と、これら磁性膜間に設けられたＲｕからなる第１および第２中間膜（厚さ０．８ｎｍ）とを有する構造として磁気記録媒体を作製した。その他の条件は試験例１に準じた。
【００７２】
（試験例３）
ＮｉＡｌからなる配向性向上層を設けず、非磁性基板と非磁性下地層との間にＣｒからなる第２下地層（厚さ１０ｎｍ）を設けて磁気記録媒体を作製した。その他の条件は試験例１に準じた。
【００７３】
（試験例４）
７０Ｃｒ３０Ｎｂからなる配向調整層（厚さ２０ｎｍ）を形成して磁気記録媒体を作製した。
配向調整層を形成する際には、図２に示すスパッタ装置２１を用い、成膜粒子の軌道２６の非磁性基板１への投影線２７が、ほぼ非磁性基板１の径方向に沿い、かつ非磁性基板１に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定した。また配向調整層の形成にあたっては、スパッタガスとして、２５ｖｏｌ％の窒素をアルゴンに添加した混合ガスを用いた。その他の条件は試験例３に準じた。
【００７４】
（試験例５〜７）
図７に示す磁気記録媒体を次のようにして作製した。
ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製３０１０）を用いたスパッタ法によって、非磁性基板１（アモルファスガラス、直径６５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍ）上に、７０Ｃｒ３０Ｎｂからなる配向調整層２（厚さ２０ｎｍ）、Ｃｒからなる第２下地層１６（厚さ１０ｎｍ）、９４Ｃｒ６Ｍｏからなる非磁性下地層３（厚さ１０ｎｍ）、６０Ｃｏ４０Ｃｒからなる非磁性中間層１５（厚さ２ｎｍ）、磁性層１４、カーボンからなる保護層５（厚さ６ｎｍ）を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロエーテルからなる潤滑層６を形成した。
磁性層１４は、第１ないし第３磁性膜１４ａ、１４ｂ、１４ｃ（厚さはそれぞれ１８ｎｍ、２．５ｎｍ、２．５ｎｍ）と、これら磁性膜間に設けられた第１および第２中間膜１４ｄ、１４ｅ（厚さ０．８ｎｍ）とを有する構造とした。
第１磁性膜１４ａには６４Ｃｏ２２Ｃｒ１０Ｐｔ４Ｂを用い、第２および第３磁性膜１４ｂ、１４ｃには８４Ｃｏ１２Ｃｒ４Ｔａを用い、中間膜１４ｄ、１４ｅにはＲｕを用いた。
配向調整層２を形成する際には、図２に示すスパッタ装置２１を用い、成膜粒子の軌道２６の非磁性基板１への投影線２７が、ほぼ非磁性基板１の径方向に沿い、かつ非磁性基板１に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定した。また配向調整層２の形成にあたっては、スパッタガスとして、２５ｖｏｌ％の窒素をアルゴンに添加した混合ガスを用いた。その他の条件は試験例４に準じた。
【００７５】
（試験例８）
磁性層４を、第１および第２磁性膜４ａ、４ｂ（厚さはそれぞれ１８ｎｍ、２．５ｎｍ）と、これらの間に介在する中間膜４ｃ（厚さ０．８ｎｍ）とを有する構成として磁気記録媒体を作製した。
第１磁性膜４ａには６４Ｃｏ２２Ｃｒ１０Ｐｔ４Ｂを用い、第２磁性膜４ｂには８４Ｃｏ１２Ｃｒ４Ｔａを用い、中間膜４ｃにはＲｕを用いた。その他の条件は試験例５〜７に準じた。
【００７６】
（試験例９〜１３）
図６に示す磁気記録媒体を次のようにして作製した。
非磁性基板１（結晶化ガラス、直径６５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍ）上に、７０Ｃｒ３０Ｎｂからなる配向調整層２（厚さ２０ｎｍ）、８５Ｃｒ１５Ｍｏからなる非磁性下地層３（厚さ１０ｎｍ）、６０Ｃｏ４０Ｃｒからなる非磁性中間層１５（厚さ２ｎｍ）、磁性層１４、カーボンからなる保護層５（厚さ６ｎｍ）、潤滑層６を形成した。
配向調整層２を形成する際には、図２に示すスパッタ装置２１を用い、成膜粒子の軌道２６の非磁性基板１への投影線２７が、ほぼ非磁性基板１の径方向に沿い、かつ非磁性基板１に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定した。また配向調整層２の形成にあたっては、スパッタガスとして、２５ｖｏｌ％の窒素をアルゴンに添加した混合ガスを用いた。その他の条件は試験例５〜７に準じた。
【００７７】
試験例１〜１３の磁気記録媒体の静磁気特性を、振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）を用いて測定した。磁性層全体の周方向の保磁力Ｈｃｃと半径方向の保磁力Ｈｃｒの比（Ｈｃｃ／Ｈｃｒ）を測定し磁気異方性の指標とした。
また、試験例９〜１３については、履歴曲線（図５を参照）を作成し、これを用いて第２磁性膜１４ｂの保磁力Ｈｃ2および反強磁性結合磁界Ｈbias2を求めた。
また電磁変換特性を、Ｇｕｚｉｋ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。電磁変換特性の評価には、再生部に巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度６００ｋＦＣＩとして測定を行った。
熱揺らぎ耐性（熱減磁）については、スピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用い、７０℃において記録密度３００ｋＦＣＩでの出力減少を測定した。
またＸ線回折測定装置を用いて、θ／２θ法により磁気記録媒体の非磁性下地層と磁性層の支配的な結晶配向面を特定した。
製造条件および試験結果を表１ないし表４に示す。
【００７８】
（試験例１４）
非磁性基板１上に、ＮｉＡｌからなる配向性向上層１７、９４Ｃｒ６Ｍｏからなる非磁性下地層３、６０Ｃｏ４０Ｃｒからなる非磁性中間層１５、磁性層１４、カーボンからなる保護層５、潤滑層６を形成して磁気記録媒体を作製した。その他の条件は試験例９〜１３に準じた。
【００７９】
（試験例１５）
ＮｉＰからなる配向性向上層１７を設け、この配向性向上層１７表面に周方向に沿うテクスチャ加工を施し、その上にＣｒからなる第２下地層１６、６０Ｃｏ４０Ｃｒからなる非磁性中間層１５、磁性層１４、カーボンからなる保護層５、潤滑層６を形成して磁気記録媒体を作製した。その他の条件は試験例１４に準じた。
【００８０】
（試験例１６）
図８に示す磁気記録媒体を次のようにして作製した。
非磁性基板１上にＣｏ３０Ｃｒ１０Ｚｒからなる配向性向上層１７を設け、その上にＣｒ２５Ｖからなる配向調整層２、Ｃｒからなる第２下地層１６、９４Ｃｒ６Ｍｏからなる非磁性下地層３、６０Ｃｏ４０Ｃｒからなる非磁性中間層１５、磁性層１４、カーボンからなる保護層５、潤滑層６を形成して磁気記録媒体を作製した。
配向調整層２を形成する際には、図２に示すスパッタ装置２１を用い、成膜粒子の軌道２６の非磁性基板１への投影線２７が、ほぼ非磁性基板１の径方向に沿い、かつ非磁性基板１に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定した。また配向調整層２の形成にあたっては、スパッタガスとして、２５ｖｏｌ％の窒素をアルゴンに添加した混合ガスを用いた。その他の条件は試験例１４に準じた。
【００８１】
（試験例１７）
基板１としてアルミニウム合金からなるものの表面にＮｉＰメッキ層を形成したものを用い、この基板１上にＣｒからなる第２下地層１６、９４Ｃｒ６Ｍｏからなる非磁性下地層３、６０Ｃｏ４０Ｃｒからなる非磁性中間層１５、磁性層１４、カーボンからなる保護層５、潤滑層６を形成して磁気記録媒体を作製した。その他の条件は試験例１４に準じた。
【００８２】
（試験例１８）
基板１表面に周方向に沿うテクスチャ加工を施すこと以外は試験例１７と同様にして磁気記録媒体を作製した。
【００８３】
（試験例１９）
基板１としてアルミニウムからなるものを用いること以外は試験例１６と同様にして磁気記録媒体を作製した。
【００８４】
（試験例２０）
磁性層を、６４Ｃｏ２２Ｃｒ１０Ｐｔ４Ｂからなるもの（厚さ１８ｎｍ）とすること以外は試験例１８と同様にして磁気記録媒体を作製した。
【００８５】
試験例１４〜２０の磁気記録媒体の静磁気特性を、振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）を用いて測定した。また磁性層全体の周方向の保磁力Ｈｃｃと半径方向の保磁力Ｈｃｒの比（Ｈｃｃ／Ｈｃｒ）を測定し磁気異方性の指標とした。
また電磁変換特性を、Ｇｕｚｉｋ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。電磁変換特性の評価には、再生部に巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度６００ｋＦＣＩとして測定を行った。
この際、１記録トラックを５１２セクターに分割し、これらを１２８セクターごとに４つの領域に分け、領域ごとに電磁変換特性を評価し、記録トラック内での再生出力信号（LFTAA）およびＳＮＲのばらつきを調べた。電磁変換特性の評価は、半径２０ｍｍの位置および半径３０ｍｍの位置において行った。
製造条件および試験結果を表５および表６に示す。
【００８６】
（試験例２１）
非磁性基板１（結晶化ガラス、直径６５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍ）上に、４５Ｎｉ５５Ｎｂからなる配向調整層２（厚さ２０ｎｍ）、Ｃｒからなる第２下地層１６（厚さ１０ｎｍ）、８０Ｃｒ２０Ｖからなる非磁性下地層３（厚さ１０ｎｍ）、６０Ｃｏ４０Ｃｒからなる非磁性中間層１５（厚さ２ｎｍ）、６６Ｃｏ２１Ｃｒ９Ｐｔ４Ｂからなる磁性層（厚さ１７ｎｍ）、カーボンからなる保護層５（厚さ６ｎｍ）、潤滑層６を形成して磁気記録媒体を作製した。
配向調整層２を形成する際には、図２に示すスパッタ装置２１を用い、成膜粒子の軌道２６の非磁性基板１への投影線２７が、ほぼ非磁性基板１の径方向に沿い、かつ非磁性基板１に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定した。また配向調整層２の形成にあたっては、スパッタガスとして、１５ｖｏｌ％の窒素をアルゴンに添加した混合ガスを用いた。
【００８７】
（試験例２２〜２７）
８３Ｃｏ１４Ｃｒ３Ｔａからなる下層側磁性膜（厚さ２ｎｍ）と、Ｒｕからなる中間膜（厚さ０．８ｎｍ）とからなる積層構造を１〜６回積層し、その上に６６Ｃｏ２１Ｃｒ９Ｐｔ４Ｂからなる最上層側磁性膜（厚さ１７ｎｍ）を設けた構成の磁性層を用いること以外は試験例２１と同様にして磁気記録媒体を作製した。
【００８８】
（試験例２８〜３６）
図７に示す磁気記録媒体を次のようにして作製した。
配向調整層２を、表７に示す材料からなるものとし、非磁性下地層３を９４Ｃｒ６Ｍｏからなるものとして磁気記録媒体を作製した。
磁性層は、８３Ｃｏ１４Ｃｒ３Ｔａからなる磁性膜（第２および第３磁性膜１４ｂ、１４ｃ）と、表７に示す材料からなる中間膜（中間膜１４ｄ、１４ｅ）とからなる積層構造を２回積層し、その上に６６Ｃｏ２１Ｃｒ９Ｐｔ４Ｂからなる磁性膜（第１磁性膜１４ａ）（厚さ１７ｎｍ）を設けた構成とした。その他の条件は試験例２１に準じた。
【００８９】
（試験例３７〜５８）
配向性向上層１７、配向調整層２の材料および厚さを表８に示すとおりとし、配向調整層２の表面に、表８に記載の方法により酸化または窒化処理を施して磁気記録媒体を作製した。
非磁性下地層３は、８０Ｃｒ２０Ｗからなるもの（厚さ５ｎｍ）とし、非磁性中間層１５は６３Ｃｏ３７Ｃｒからなるもの（厚さ２ｎｍ）とした。
磁性層は、７３Ｃｏ１８Ｃｒ６Ｐｔ３Ｔａからなる第３磁性膜１４ｃ（厚さ２ｎｍ）、Ｒｕからなる第２中間膜１４ｅ（厚さ０．８ｎｍ）、８４Ｃｏ１２Ｃｒ４Ｔａからなる第２磁性膜１４ｂ（厚さ２．５ｎｍ）、Ｒｕからなる第１中間膜１４ｄ（厚さ０．８ｎｍ）、６４Ｃｏ２２Ｃｒ１０Ｐｔ４Ｂからなる第１磁性膜１４ａ（厚さ１８ｎｍ）を順次積層した構成とした。その他の条件は試験例２１に準じた。
なお、表中、酸化・窒化処理欄には、酸化処理または窒化処理の方法を示した。例えば、２０ｖｏｌ％Ｎ₂／Ａｒは、スパッタガスとして、窒素含有率が２０ｖｏｌ％であり残部がＡｒであるものを用いたことを示し、Ｏ₂ガス曝露とは、配向調整層２を酸素ガス（純酸素）にさらす処理を行ったことを示す。
【００９０】
試験例２１〜５８の磁気記録媒体の静磁気特性および電磁変換特性を測定した。製造条件および試験結果を表７および表８に示す。
【００９１】
上記各試験例の磁気記録媒体において、配向調整層２を形成する際に、スパッタ装置２１を用い、成膜粒子の軌道２６の投影線２７が非磁性基板１の径方向に沿い、かつ非磁性基板１に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定したものについて、断面をＴＥＭにより観察した結果、配向調整層２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなったことが明らかになった。
【００９２】
【表１】

【００９３】
【表２】

【００９４】
【表３】

【００９５】
【表４】

【００９６】
【表５】

【００９７】
【表６】

【００９８】
【表７】

【００９９】
【表８】

【０１００】
表１および表２より、配向調整層を設けず、ＡＦＣ構造も採用しない試験例１に比べ、配向調整層２により磁性層に磁気異方性を付与した試験例４、およびＡＦＣ構造を採用した試験例２では、熱揺らぎ耐性を高めることができたものの、配向調整層２とＡＦＣ構造とを採用した試験例５〜８では、これら試験例２、４に比べ、顕著な熱揺らぎ耐性向上効果が得られたことがわかる。
なかでも特に、３つの磁性膜と２つの中間膜からなる磁性層を有する試験例５〜７では、優れた熱揺らぎ耐性が得られたことがわかる。
また、中間膜４ｄ、４ｅの厚さを０．８ｎｍとした試験例５では、この厚さを０．５ｎｍまたは１．４ｎｍとした試験例６、７に比べ、熱揺らぎ耐性に優れたものとなったことがわかる。
表３および表４より、第２磁性膜１４ｂの反強磁性結合磁界Ｈbias2が保磁力Ｈｃ2よりも大きい試験例９〜１２では、Ｈbias2がＨｃ2以下である試験例１３に比べ、ノイズ特性およびＰＷ５０について優れた結果が得られたことがわかる。
表５および表６より、テクスチャ加工を行う試験例１５、１８、２０では、磁気異方性を高めることができるものの、磁気特性の周方向のばらつきが大きいことがわかる。
このばらつきは、ＮｉＰ膜（配向性向上層）の表面凹凸により中間膜の厚さが不均一となることにより磁性膜間の反強磁性結合が局部的に不十分となることに起因すると考えることができる。
またテクスチャ加工を行わない試験例１４、１７では、磁気異方性が低く、出力、ノイズ特性の点で劣ることがわかる。
これに対し、配向調整層２を設ける試験例１６、１９では、テクスチャ加工を行わないにも拘わらず、磁気異方性を高めることができ、出力、ノイズ特性とも優れた値が得られ、しかも磁気特性の周方向のばらつきを抑えることができたことがわかる。
表７に示すように、試験例２２〜２７より、積層構造数を多くすることによって、優れた熱揺らぎ耐性を得ることができたことがわかる。
また試験例２８〜３６より、中間膜の材料として、Ｒｕのほかに、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｖを用いる場合にも、熱揺らぎ耐性向上効果を得ることができたことがわかる。
表８に示すように、試験例３７〜４３より、配向調整層２の材料として、各種Ｃｒ合金（ＣｒＴｉ、ＣｒＭｏなど）を用いた場合にも熱揺らぎ耐性向上効果を得ることができたことがわかる。
また試験例４４〜５１より、配向調整層２の材料として、Ｖなどの単体元素を用いた場合にも熱揺らぎ耐性向上効果を得ることができたことがわかる。
また試験例５２〜５７より、、配向調整層２の材料として、ＢｅＮｂなどのＮｂ合金や、ＶＴａなどのＴａ合金を用いた場合にも熱揺らぎ耐性向上効果を得ることができたことがわかる。
また配向調整層２に酸化・窒化処理を施すことによって、熱揺らぎ耐性などの磁気特性を高めることができたことがわかる。
また配向性向上層１７を設けることによって、磁気異方性が高められ、優れた熱揺らぎ耐性を得ることができたことがわかる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体は、配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有するので、非磁性下地層および磁性層の結晶配向性を向上させ、磁性層における周方向の磁気異方性を高めることができる。
このため、結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）を高め、熱揺らぎ耐性の向上を図ることができる。
さらには、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これらの間に反強磁性結合が形成された構造を有するので、磁性膜間の反強磁性結合により、最も保磁力の高い主磁性膜以外の磁性膜の磁化について、見かけ上磁化のない状態、または主磁性膜の磁化が、これ以外の磁性膜の磁化に相当する磁化の分、見かけ上小さくなった状態が得られる。
このため、ノイズ特性や分解能に悪影響を及ぼすことなく、磁性粒子の体積を十分に大きくすることができ、熱安定化を図り、熱揺らぎ耐性をさらに向上させることができる。
一般に、２つの磁性膜間の反強磁性結合の強度は、磁性膜間に設けられた中間膜の厚さに大きな影響を受けるため、磁性層の下に形成される膜の表面凹凸が大きいと、中間膜の厚さが不均一となり、局部的に反強磁性結合強度が低下し、熱揺らぎ耐性が不十分となりやすい。
これに対し、本発明の磁気記録媒体では、配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を採用することにより、磁性層における周方向の磁気異方性を高めることができることから、製造に際してテクスチャ加工が不要となるため、配向調整層の表面平滑性を高くすることができる。
従って、配向調整層の表面凹凸により中間膜の厚さが不均一となるのを防ぎ、反強磁性結合強度を高め、十分な熱揺らぎ耐性向上効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示す一部断面図である。（ｂ）（ａ）に示す磁気記録媒体の断面の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に基づいて作成した要部拡大図である。
【図２】 本発明の磁気記録媒体の製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】 本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態を説明する説明図である。
【図４】 本発明の磁気記録媒体の第３の実施形態を示す一部断面図である。
【図５】 図４に示す磁気記録媒体の履歴曲線を示すグラフである。
【図６】 本発明の磁気記録媒体の第４の実施形態を示す一部断面図である。
【図７】 本発明の磁気記録媒体の第５の実施形態を示す一部断面図である。
【図８】 本発明の磁気記録媒体の第６の実施形態を示す一部断面図である。
【図９】 本発明の磁気記録媒体の第７の実施形態を示す一部断面図である。
【図１０】 本発明の磁気記録媒体の第８の実施形態を示す一部断面図である。
【図１１】 本発明の磁気記録再生装置の一実施形態を示す一部断面図である。
【図１２】 本発明の磁気記録媒体の製造装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１・・・非磁性基板、１ａ・・・非磁性基板表面（被付着面）、２、２ｃ、２ｄ・・・配向調整層、２ａ・・・柱状微結晶粒、３・・・非磁性下地層、４、１４・・・磁性層、４ａ、４ｂ、１４ｂ、１４ｃ・・・磁性膜、４ｃ、１４ｄ、１４ｅ・・・中間膜、７・・・磁気記録媒体、９・・・磁気ヘッド、１４ａ・・・第１磁性膜（主磁性膜）、２２・・・スパッタリングターゲット（放出源）、２３・・・遮蔽板（方向設定手段）、２６・・・成膜粒子の軌道、２７・・・投影線、α、α'・・・入射角度、α１・・・柱状微結晶粒の傾斜角度

Claims (29)

1. 非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とする磁気記録媒体において、
   非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、
   非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、
   この配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、
   磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされ、
   磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 磁性層は、隣り合う磁性膜の磁気モーメント方向が互いに正対する積層フェリ構造を有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 磁性層は、複数の磁性膜と、これらの間に介在する中間膜とを有する構造とされていることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録媒体。
4. 磁性層は、磁性膜と、これに隣接する中間膜とからなる積層構造を２つ以上有することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
5. 複数の磁性膜のうち最も保磁力が大きい主磁性膜に対し隣接する磁性膜の反強磁性結合磁界が、この磁性膜の保磁力よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
6. 中間膜は、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｒｅ、Ｖのうち少なくとも１種を主成分とする材料からなるものであることを特徴とする請求項３項記載の磁気記録媒体。
7. 配向調整層は、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａのうち１種または２種以上からなるものであることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
8. 配向調整層は、Ｃｒを主成分とする合金からなるものであることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
9. 配向調整層は、Ｔａを含む合金Ｘ₁Ｔａ（Ｘ₁はＢｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒのうち１種または２種以上）を主成分とするものであり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有することを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
10. 配向調整層は、Ｎｂを含む合金Ｘ₂Ｎｂ（Ｘ₂はＢｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒのうち１種または２種以上）を主成分とするものであり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有することを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
11. 配向調整層は、ＣｏＴａまたはＣｏＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有することを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
12. 配向調整層は、ＣｒＴａまたはＣｒＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が１５〜７５ａｔ％であることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
13. 配向調整層は、ＮｉＴａまたはＮｉＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有することを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
14. 配向調整層は、Ｆｄ３ｍ構造を有する非磁性金属からなるものであることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
15. 配向調整層は、Ｃ１５構造を有する非磁性金属からなるものであることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
16. 非磁性基板と配向調整層との間に、配向性向上層が形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
17. 配向性向上層は、Ｂ２構造またはアモルファス構造をなす材料からなるものであることを特徴とする請求項１６記載の磁気記録媒体。
18. 配向性向上層は、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＡｌ、ＣｏＺｒ、ＣｏＣｒＺｒ、およびＣｏＣｒＣのうちいずれかを主成分とするものであることを特徴とする請求項１６記載の磁気記録媒体。
19. 配向調整層は、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜１８のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
20. 非磁性基板と、その上に形成された磁性層および保護層を基本構成とする磁気記録媒体において、
    非磁性基板と磁性層との間に、直上の層の結晶配向性を調整する配向調整層が形成され、
    配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、
    磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされ、
    磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされていることを特徴とする磁気記録媒体。
21. 非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とする磁気記録媒体において、
    非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、
    非磁性基板と非磁性下地層との間に、直上の層の結晶配向性を調整する配向調整層が形成され、
    非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させ、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒを１より大きくする配向調整層が、アモルファス構造のＮｉＰ合金からなるものであり、
    磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされていることを特徴とする磁気記録媒体。
22. 配向調整層は、窒素または酸素を１ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項１〜２１のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体。
23. 非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされた磁気記録媒体を製造する方法であって、
    配向調整層を構成する材料からなる成膜粒子を放出源から放出させて被付着面に付着させることにより配向調整層を形成し、この際、成膜粒子軌道の被付着面への投影線がほぼ非磁性基板の径方向に沿い、かつ非磁性基板に対し傾いて入射するように成膜粒子の方向を設定することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
24. 配向調整層に、酸化処理または窒化処理を施すことを特徴とする請求項２３記載の磁気記録媒体の製造方法。
25. 配向調整層を形成するにあたって、成膜粒子の放出源としてスパッタリングターゲットを用いるスパッタ法を採用することを特徴とする請求項２３または２４記載の磁気記録媒体の製造方法。
26. 配向調整層を形成するに際し、酸素または窒素を含むスパッタガスを用いることによって酸化処理または窒化処理を行うことを特徴とする請求項２５記載の磁気記録媒体の製造方法。
27. 酸化処理または窒化処理を、配向調整層の表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させることにより行うことを特徴とする請求項２４〜２６のうちいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
28. 非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされた磁気記録媒体を製造する装置であって、
    配向調整層を構成する材料からなる成膜粒子を放出し被付着面に付着させることにより配向調整層を形成する放出源と、この放出源から放出された成膜粒子の方向を定める方向設定手段とを備え、
    この方向設定手段は、成膜粒子軌道の被付着面への投影線がほぼ非磁性基板の径方向に沿い、かつ非磁性基板に対し傾いて入射するように成膜粒子の方向を設定することができるようにされていることを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。
29. 磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備え、
    磁気記録媒体が、非磁性基板と、その上に形成された非磁性下地層、磁性層および保護層を基本構成とし、非磁性下地層が、ｂｃｃ構造を有し、非磁性基板と非磁性下地層との間に、非磁性下地層を（２００）に優先的に配向させる配向調整層が形成され、この配向調整層が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、磁性層の周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされ、磁性層が、複数の磁性膜を有し、これら磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、これら磁性膜間に反強磁性結合が形成可能とされていることを特徴とする磁気記録再生装置。

Images