JP5182631B2 - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の垂直磁気記録媒体を示す断面図である。同図によれば、垂直磁気記録媒体10は、非磁性基板12上に、軟磁性裏打ち層14、第1シード層16、第2シード層18、中間層20、グラニュラー磁気記録層22、非グラニュラー磁気記録層24、保護層26、および潤滑層28をこの順に備えている。図1に示す垂直磁気記録媒体10は、2層のシード層16,18を構成要素とするとともに、これら層16,18の材料を好適に選択することで、磁気記録層22,24の優れた配向性を実現し、これにより良好な電磁変換特性を得て、高記録密度を達成することができる。
非磁性基板12は、垂直磁気記録媒体10の後述する他の構成要素14〜28を順次形成し、当該他の構成要素14〜28を支持するために媒体10の最下部に配設する構成要素である。非磁性基板12としては、通常の磁気記録媒体に用いられる、NiPメッキを施したAl合金、強化ガラス、および結晶化ガラス等を用いることができるのみならず、シリコン基板を用いることもできる。
軟磁性裏打ち層14は、非磁性基板12上に設けられ、情報の記録時にヘッドから発生する磁束の広がりを防止すべく、垂直方向の磁界を十分に確保する役割を担う構成要素である。軟磁性裏打ち層14の材料としては、Ni合金、Fe合金、Co合金を用いることができる。特に、非晶質のCoZrNb、CoTaZr、CoTaZrNb、CoFeNb、CoFeZrNb、CoNiFeZrNb、CoFeTaZrNbなどを用いることにより、良好な電磁変換特性を得ることができる。
第1シード層16は、当該層16の上層として形成する第2シード層18の配向性および粒径を好適に制御することで、さらに中間層20の配向性を好適に制御し、ひいてはグラニュラー磁気記録層22の良好な垂直配向性を実現するために配設する構成要素である。第1シード層16にこのような役割を十分に発揮させるためには、その結晶構造がfcc構造であることが好ましい。これは、中間層20および磁気記録層22,24の結晶構造が原子の最密充填構造(充填率74%)の1種であるhcp構造であるため、これら層22,24の下層に位置するシード層16,18の結晶構造も原子の最密充填構造の1種であるfcc構造とすることが、中間層20および磁気記録層22,24の良好な配向性が得られるからである。なお、原子の最密充填構造にはhcp構造とfcc構造とがあるところ、シード層16,18の結晶構造をfcc構造とする理由については、明確な要因は不明であるが、薄膜領域でも結晶性の良い膜が形成されるからである。
第2シード層18は、第1シード層16の良好な配向性を連続的に反映し、さらには第2シード層18の上層である中間層20の配向性、粒径および表面性状をも良好に実現するために配設する構成要素である。第1シード層18にこのような役割を十分に発揮させるためには、第1シード層16と同じく、その構造がfcc構造であることが好ましい。
中間層20は、磁気記録層22,24の配向性を向上させるとともに、これらの層22,24の粒径を制御し、さらにこれらの層22,24における初期成長層の発生を抑制するために配設する非磁性の構成要素である。中間層20にこのような役割を十分に発揮させるには、Ru、Re、Ti、Zr、Nd、Tm、Hf等のhcp構造の材料を用いることが好ましい。
グラニュラー磁気記録層22は、情報を記録するために配設する構成要素である。グラニュラー磁気記録層22は、垂直磁気記録媒体の構成要素として用いる場合、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向している必要がある。具体的には、hcp(0002)面が基板面に平行に配向していることが好ましい。磁気記録層22は、Co基合金からなる強磁性結晶粒を、酸化物を主成分とする非磁性結晶粒が囲むいわゆるグラニュラー構造を呈することが好ましい。グラニュラー構造とすることにより、磁気記録層22の電磁変換特性を十分に担保し、磁気記録媒体10のノイズ低減に起因した優れたS/N比を得ることができる。ここで、「酸化物を主成分とする」とは、他の成分を微量に含有することを妨げない意であり、酸化物が非磁性結晶粒の概ね90モル%以上の比率で存在することを意味する。
非グラニュラー磁気記録層24は、磁気記録媒体10の優れた耐久性を担保するのみならず、磁気記録層22,24全体の磁気特性を好適に制御するためにグラニュラー磁気記録層22上に配設する構成要素である。磁気記録層24は、Co基合金からなる強磁性結晶粒と、金属の酸化物および窒化物を含有しない金属の非磁性結晶粒とを含む構造とすることが好ましい。非グラニュラー構造とすることにより、グラニュラー磁気記録層22の非磁性結晶粒から溶出するCo原子をブロックすることがき、磁気記録媒体10の優れた耐久性を担保することができるとともに、磁気記録層22,24全体の磁気特性を好適に制御することができる。
保護層26は、図1の磁気記録媒体10の断面視において、当該層26の下方に位置する各層12〜24を保護するとともに、特に、グラニュラー磁気記録層22からのCoの溶出を防止するために配設する構成要素である。保護層26には、垂直磁気記録媒体に通常使用される材料を用いることができる。例えば、ダイヤモンド状カーボン(DLC)、もしくはアモルファスカーボン(好ましくはダイヤモンド状カーボン(DLC))などのカーボンを主体とする保護層、または磁気記録媒体の保護層として用いることが知られている種々の薄層材料が挙げられる。保護層26の厚さは、垂直磁気記録媒体の構成要素として通常用いられる厚さを適用することができる。
潤滑層28は、任意の構成要素であるが、保護層26と図1には示さないヘッドとの間に生ずる摩擦力を低減し、磁気記録媒体10の優れた耐久性および信頼性を得る目的で配設する液状の構成要素である。潤滑層28の材料としては、磁気記録媒体に通常用いられる材料を使用することができる。例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤などが挙げられる。潤滑層28の膜厚は、垂直磁気記録媒体の構成要素として通常用いられる膜厚を適用することができる。潤滑層28は、ディップコート法、スピンコート法などの当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて形成することができる。
(実施例1)
図1に示すような構成の磁気記録媒体を作製した。非磁性基板12として、直径65mm、板厚0.635mmの化学強化ガラス基板(HOYA社製N−5ガラス基板)を用意した。これをスパッタリング装置内に導入後、Co5Zr8Nb(当該式中の数字は、この数字の後に続く元素のモル%を示し、本例ではZrが5モル%、Nbが8モル%、残部がCoであることを示す。以下、同様である。)ターゲットを用いて、CoZrNbからなる軟磁性裏打ち層14を60nmの膜厚で形成した。
第1シード層16を、Co35Ni4Nb2Siから構成したこと以外は、実施例1と同様にして実施例2の垂直磁気記録媒体を作製した。
第2シード層18を、Ni20Cr5Moから構成したこと以外は、実施例1と同様にして実施例3の垂直磁気記録媒体を作製した。
第1シード層16を、Co35Ni4Nb2Siから構成したこと、および第2シード層18を、Ni20Cr5Moから構成したこと以外は、実施例1と同様にして実施例4の垂直磁気記録媒体を作製した。
第2シード層18を形成しないこと以外は、実施例1と同様にして比較例1の垂直磁気記録媒体を作製した。
第1シード層16をPtのみから構成したこと以外は、実施例1と同様にして比較例2の垂直磁気記録媒体を作製した。
第1シード層16をCuのみから構成したこと、および第2シード層18をNiのみから構成したこと以外は、実施例1と同様にして比較例3の垂直磁気記録媒体を作製した。
実施例1〜4および比較例1〜3の各垂直磁気記録媒体について、垂直磁気記録媒体のS/N比に関連する特性と、磁気記録層22の配向分散Δθ50と、第1シード層16と第2シード層18との間における、fcc(220)面格子のミスフィット(以下、単に「ミスフィット1」と称する場合がある)と、第2シード層18と中間層20との間における、基板12に垂直な方向の結晶面格子のミスフィット(以下、単に「ミスフィット2」と称する場合がある)とについて評価した。
12 非磁性基板
14 軟磁性裏打ち層
16 第1シード層
18 第2シード層
20 中間層
22 グラニュラー磁気記録層
24 非グラニュラー磁気記録層
26 保護層
28 潤滑層
Claims (7)
- 非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、シード層、中間層、グラニュラー磁気記録層、非グラニュラー磁気記録層、保護膜、および潤滑層を備える垂直磁気記録媒体において、
前記シード層が第1シード層と第2シード層とからなり、前記第1シード層が、必須成分としてCoおよびNiを含むとともに、Si、Cr、V、Zr、Nb、Ta、Ti、Cu、およびMoからなる群から選択される少なくとも1種を含み、前記第2シード層が、必須成分としてNiおよびCrを含むとともに、Si、V、Zr、Nb、Ta、Ti、Cu、およびMoからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
前記第2シード層と前記中間層との間における、基板に垂直な方向の結晶面格子のミスフィットが、+5.3%〜+6.8%である
ことを特徴とする、垂直磁気記録媒体。 - 前記グラニュラー磁気記録層が、Co基合金からなる強磁性結晶粒と、Cr、Co、Si、Al、Ti、Ta、Hf、およびZrからなる群から選択される少なくとも1種の酸化物の非磁性結晶粒とを含むことを特徴とする、請求項1に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記非グラニュラー磁気記録層が、Co基合金からなる強磁性結晶粒と、Ta、Pt、B、Si、Nb、Cu、およびTiからなる群から選択される少なくとも1種の金属の非磁性結晶粒とを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記第1シード層の膜厚が、2〜8nmであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記第2シード層の膜厚が、2〜12nmであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記第1シード層と前記第2シード層との間における、fcc(220)面格子のミスフィットが、−4.5%〜+4.5%であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記非磁性基板が、ガラス、アルミニウム、またはシリコンを含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
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