JP2000327491A - 無機化合物薄膜、磁気記録媒体および磁気記録装置 - Google Patents
無機化合物薄膜、磁気記録媒体および磁気記録装置Info
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- JP2000327491A JP2000327491A JP11129758A JP12975899A JP2000327491A JP 2000327491 A JP2000327491 A JP 2000327491A JP 11129758 A JP11129758 A JP 11129758A JP 12975899 A JP12975899 A JP 12975899A JP 2000327491 A JP2000327491 A JP 2000327491A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来技術では、磁気記録媒体の結晶粒子サイ
ズを金属薄膜により分布を抑制したものであるが、その
結果として、粒子サイズの分布が熱揺らぎやノイズを低
減するには必ずしも十分ではなく、特に、小さな磁性粒
子については熱揺らぎが生じ、逆に、大きな粒子につい
ては装置として駆動させた場合にノイズの原因になる場
合があった。 【解決手段】 ディスク基板上に、六角形の結晶粒子と
その粒子を取り囲むように非晶質物質領域が存在してお
り、結晶粒子が自己相似図形を形成しており、その図形
がフラクタル性を有する無機化合物薄膜を下地膜に用
い、その結晶質粒子からCo系磁性膜をエピタキシャル成
長させ、下地膜と同じ形状の磁性粒子とすることによ
り、上記の目的を実現することができる。
ズを金属薄膜により分布を抑制したものであるが、その
結果として、粒子サイズの分布が熱揺らぎやノイズを低
減するには必ずしも十分ではなく、特に、小さな磁性粒
子については熱揺らぎが生じ、逆に、大きな粒子につい
ては装置として駆動させた場合にノイズの原因になる場
合があった。 【解決手段】 ディスク基板上に、六角形の結晶粒子と
その粒子を取り囲むように非晶質物質領域が存在してお
り、結晶粒子が自己相似図形を形成しており、その図形
がフラクタル性を有する無機化合物薄膜を下地膜に用
い、その結晶質粒子からCo系磁性膜をエピタキシャル成
長させ、下地膜と同じ形状の磁性粒子とすることによ
り、上記の目的を実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報を記録、再
生、消去を行う情報記録装置にかかり、特に、20Gb/inc
h2を超える超高密度の情報の記録が可能な磁気記録装置
に用いる磁気ディスクならびに磁気記録媒体の構造に関
する。
生、消去を行う情報記録装置にかかり、特に、20Gb/inc
h2を超える超高密度の情報の記録が可能な磁気記録装置
に用いる磁気ディスクならびに磁気記録媒体の構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にはめざま
しいものがあり、各種形態の情報を統合したマルチメデ
ィアが急速に普及してきている。これを支える情報記録
装置の１つに磁気ディスク装置がある。現在、磁気ディ
スク装置は、記録密度を向上させつつ小型化が図られて
いる。それと並行して、ディスク装置の低価格化が急速
に進められている。ところで、磁気ディスクの高密度化
を実現するためには、１）ディスクと磁気ヘッドとの距
離をつめること、２）媒体の保磁力を増大させること、
３）信号処理方法を工夫することなどが必須の技術であ
る。
しいものがあり、各種形態の情報を統合したマルチメデ
ィアが急速に普及してきている。これを支える情報記録
装置の１つに磁気ディスク装置がある。現在、磁気ディ
スク装置は、記録密度を向上させつつ小型化が図られて
いる。それと並行して、ディスク装置の低価格化が急速
に進められている。ところで、磁気ディスクの高密度化
を実現するためには、１）ディスクと磁気ヘッドとの距
離をつめること、２）媒体の保磁力を増大させること、
３）信号処理方法を工夫することなどが必須の技術であ
る。
【０００３】中でも、磁気記録媒体においては、高密度
記録を実現するために、保磁力の増大が必須である。こ
れに加えて、10Gb/in2を超える記録密度を実現するため
には、磁化反転が生じる単位を小さくしなければならな
い。そのためには、磁性粒子のサイズを微細化すること
が必要である。さらに、磁性粒子のサイズの微細化と同
時に、そのサイズの分布を低減することが、熱揺らぎの
観点から重要となってきている。これらを実現する方法
として、磁性膜の下にシード薄膜を設けることが提案さ
れている。その一例としてUSP-4652499をあげることが
できる。
記録を実現するために、保磁力の増大が必須である。こ
れに加えて、10Gb/in2を超える記録密度を実現するため
には、磁化反転が生じる単位を小さくしなければならな
い。そのためには、磁性粒子のサイズを微細化すること
が必要である。さらに、磁性粒子のサイズの微細化と同
時に、そのサイズの分布を低減することが、熱揺らぎの
観点から重要となってきている。これらを実現する方法
として、磁性膜の下にシード薄膜を設けることが提案さ
れている。その一例としてUSP-4652499をあげることが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
磁気記録媒体の結晶粒子サイズを金属薄膜を下地膜に用
いることにより粒子サイズの分布を抑制したものであ
る。しかし、その結果として、10Gb/in2を超える記録密
度を実現するためには、粒子サイズの分布が熱揺らぎや
ノイズを低減するには必ずしも十分ではなく、特に、小
さな磁性粒子については熱揺らぎが生じ、逆に、大きな
粒子については装置として駆動させた場合にノイズの原
因になる場合があった。
磁気記録媒体の結晶粒子サイズを金属薄膜を下地膜に用
いることにより粒子サイズの分布を抑制したものであ
る。しかし、その結果として、10Gb/in2を超える記録密
度を実現するためには、粒子サイズの分布が熱揺らぎや
ノイズを低減するには必ずしも十分ではなく、特に、小
さな磁性粒子については熱揺らぎが生じ、逆に、大きな
粒子については装置として駆動させた場合にノイズの原
因になる場合があった。
【０００５】そこで、本発明の第1の目的は、2次元的に
ハニカム構造を有し、その形態がフラクタル性を有する
無機化合物薄膜上にじき記録膜を形成することにより、
磁気記録媒体用の磁気記録膜の結晶粒子サイズの分布を
抑制することが可能になり、磁気ディスクのノイズや熱
揺らぎを低減し、超高密度の記録が可能な磁気ディスク
およびそのディスクを用いた磁気記録装置を提供するこ
とにある。本発明の第2の目的は、作製した磁気記録用
媒体の結晶粒子の形態が下地膜の形態を反映した規則配
列をした材料を提供し、磁気記録装置におけるノイズを
低下させることにある。本発明の第３の目的は、磁気記
録媒体用の磁気記録膜の結晶粒子サイズの分布を抑制す
ることにより磁気記録媒体の磁性膜の耐食性を向上させ
た磁気記録媒体を提供することにより、高信頼性を有す
る磁気ディスクを提供することにある。
ハニカム構造を有し、その形態がフラクタル性を有する
無機化合物薄膜上にじき記録膜を形成することにより、
磁気記録媒体用の磁気記録膜の結晶粒子サイズの分布を
抑制することが可能になり、磁気ディスクのノイズや熱
揺らぎを低減し、超高密度の記録が可能な磁気ディスク
およびそのディスクを用いた磁気記録装置を提供するこ
とにある。本発明の第2の目的は、作製した磁気記録用
媒体の結晶粒子の形態が下地膜の形態を反映した規則配
列をした材料を提供し、磁気記録装置におけるノイズを
低下させることにある。本発明の第３の目的は、磁気記
録媒体用の磁気記録膜の結晶粒子サイズの分布を抑制す
ることにより磁気記録媒体の磁性膜の耐食性を向上させ
た磁気記録媒体を提供することにより、高信頼性を有す
る磁気ディスクを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を実現するた
めに、少なくとも結晶質部分と該結晶質部分を取り囲む
ように非晶質領域が存在する無機化合物薄膜を用いる。
その無機化合物薄膜の結晶質部分の形状が正六角形で、
かつ、その結晶質粒子が基板と平行方向に二次元的に規
則的に配列したハニカム構造を有している材料を用いる
ことが好ましい。そして、その無機化合物薄膜における
結晶粒子の集合体の構造および組織が幾何学的に自己相
似図形の集合体からなる構造を有する材料の薄膜である
ことが好ましい。また、この無機化合物薄膜を基板と垂
直方向から観察したところ、この無機化合物薄膜の組織
が柱状組織であることがもっとも好ましい。さらに、こ
の無機化合物薄膜において、結晶粒子が集まってできた
集合体の形態が、基板と平行方向の形態が幾何学的に自
己相似図形を形成することにより、その結晶粒子の集合
体がフラクタル性を有していることが好ましい。そし
て、フラクタル性を表現するのに、位相次元:dimTとHau
sdrorff次元(実数の次元関数):dimHの関係が、dimT＜di
mHで表される。無機化合物薄膜において、結晶粒子の集
合体がフラクタル性を有するために、その結晶粒子を取
り囲むように存在する非晶質物質において、結晶粒子間
の距離が一定でなければならない。しかも、その距離が
0.5nm以上、2nm以下であることがもっとも好ましい。0.
5nm以下および2nm以上では、この無機化合物薄膜の構造
および組織のフラクタル性が失われるので好ましくな
い。先の無機化合物薄膜の構造ならびに組織のフラクタ
ル性を表す次元の中で、位相次元:dimTにおいて、その
値が2であることが好ましい。この無機化合物薄膜にお
いて、結晶質部分の物質が酸化コバルト、酸化ニッケ
ル、あるいは酸化鉄のうちより選ばれる少なくとも1種
類の化合物であり、そして、結晶質を取り囲んでいる非
晶質物質が酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化クロ
ム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化タ
ンタルのうちより選ばれる少なくとも1種類の化合物で
あることがもっとも好ましい。
めに、少なくとも結晶質部分と該結晶質部分を取り囲む
ように非晶質領域が存在する無機化合物薄膜を用いる。
その無機化合物薄膜の結晶質部分の形状が正六角形で、
かつ、その結晶質粒子が基板と平行方向に二次元的に規
則的に配列したハニカム構造を有している材料を用いる
ことが好ましい。そして、その無機化合物薄膜における
結晶粒子の集合体の構造および組織が幾何学的に自己相
似図形の集合体からなる構造を有する材料の薄膜である
ことが好ましい。また、この無機化合物薄膜を基板と垂
直方向から観察したところ、この無機化合物薄膜の組織
が柱状組織であることがもっとも好ましい。さらに、こ
の無機化合物薄膜において、結晶粒子が集まってできた
集合体の形態が、基板と平行方向の形態が幾何学的に自
己相似図形を形成することにより、その結晶粒子の集合
体がフラクタル性を有していることが好ましい。そし
て、フラクタル性を表現するのに、位相次元:dimTとHau
sdrorff次元(実数の次元関数):dimHの関係が、dimT＜di
mHで表される。無機化合物薄膜において、結晶粒子の集
合体がフラクタル性を有するために、その結晶粒子を取
り囲むように存在する非晶質物質において、結晶粒子間
の距離が一定でなければならない。しかも、その距離が
0.5nm以上、2nm以下であることがもっとも好ましい。0.
5nm以下および2nm以上では、この無機化合物薄膜の構造
および組織のフラクタル性が失われるので好ましくな
い。先の無機化合物薄膜の構造ならびに組織のフラクタ
ル性を表す次元の中で、位相次元:dimTにおいて、その
値が2であることが好ましい。この無機化合物薄膜にお
いて、結晶質部分の物質が酸化コバルト、酸化ニッケ
ル、あるいは酸化鉄のうちより選ばれる少なくとも1種
類の化合物であり、そして、結晶質を取り囲んでいる非
晶質物質が酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化クロ
ム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化タ
ンタルのうちより選ばれる少なくとも1種類の化合物で
あることがもっとも好ましい。
【０００７】上記のような構造を有する無機化合物薄膜
上に、無機化合物薄膜の結晶粒子部分からエピタキシャ
ル的に磁性薄膜を成長させ、かつ、その組織あるいはそ
の構造が無機化合物薄膜の組織あるいは構造などの形態
と同一となるように無機化合物薄膜により制御すること
が好ましい。このように、無機化合物薄膜から成長させ
た磁性膜において、無機化合物薄膜の結晶質部分に相当
する部分の磁性膜における磁気特性と非晶質部分に相当
する部分の磁性膜における磁気特性とが異なる磁性を有
し、かつ、異なる磁性を有することにより結晶質部分に
相当する部分の磁性粒子間の磁気的相互作用を低減する
ことができる。ここで、用いる具体的な材料として、Co
を主体とし、これに、Pt,Ta,Cr,Ti,Si,Nb,Pdの内より選
ばれる少なくとも1種類以上の元素を含んでいる合金材
料を用いることが好ましい。さらに詳しくは、無機化合
物薄膜の結晶質粒子からエピタキシャル成長させるの
が、上述のCoを主体とする磁性粒子である。さらに、用
いる材料によっては、磁性膜の格子定数と無機化合物層
の結晶質の格子定数が異なるためにエピタキシャル成長
できない場合があった。この課題に対しては、先の無機
化合物薄膜における結晶質粒子からCoを主体とする磁性
粒子をエピタキシャル成長させるのに、無機化合物薄膜
における結晶質粒子の格子面間隔とCoを主体とする磁性
粒子の格子面間隔とが10％以上異なる場合、Crを主体と
し、これにTa,Ti,Si,Nb,Mo,W,Ru,Vの内より選ばれる少
なくとも1種類の元素を含んだ合金層をその無機化合物
層と磁性層の間に設けることにより、格子面間隔の差を
10％未満とすることにより解決できる。また、無機化合
物薄膜を形成することにより、無機化合物薄膜中の結晶
質部分と非晶質部分に対応した磁性膜に生じる磁気特性
の違いとして、磁気異方性、飽和磁化、保磁力の内から
選ばれる少なくとも一種類の磁性であることが好まし
い。
上に、無機化合物薄膜の結晶粒子部分からエピタキシャ
ル的に磁性薄膜を成長させ、かつ、その組織あるいはそ
の構造が無機化合物薄膜の組織あるいは構造などの形態
と同一となるように無機化合物薄膜により制御すること
が好ましい。このように、無機化合物薄膜から成長させ
た磁性膜において、無機化合物薄膜の結晶質部分に相当
する部分の磁性膜における磁気特性と非晶質部分に相当
する部分の磁性膜における磁気特性とが異なる磁性を有
し、かつ、異なる磁性を有することにより結晶質部分に
相当する部分の磁性粒子間の磁気的相互作用を低減する
ことができる。ここで、用いる具体的な材料として、Co
を主体とし、これに、Pt,Ta,Cr,Ti,Si,Nb,Pdの内より選
ばれる少なくとも1種類以上の元素を含んでいる合金材
料を用いることが好ましい。さらに詳しくは、無機化合
物薄膜の結晶質粒子からエピタキシャル成長させるの
が、上述のCoを主体とする磁性粒子である。さらに、用
いる材料によっては、磁性膜の格子定数と無機化合物層
の結晶質の格子定数が異なるためにエピタキシャル成長
できない場合があった。この課題に対しては、先の無機
化合物薄膜における結晶質粒子からCoを主体とする磁性
粒子をエピタキシャル成長させるのに、無機化合物薄膜
における結晶質粒子の格子面間隔とCoを主体とする磁性
粒子の格子面間隔とが10％以上異なる場合、Crを主体と
し、これにTa,Ti,Si,Nb,Mo,W,Ru,Vの内より選ばれる少
なくとも1種類の元素を含んだ合金層をその無機化合物
層と磁性層の間に設けることにより、格子面間隔の差を
10％未満とすることにより解決できる。また、無機化合
物薄膜を形成することにより、無機化合物薄膜中の結晶
質部分と非晶質部分に対応した磁性膜に生じる磁気特性
の違いとして、磁気異方性、飽和磁化、保磁力の内から
選ばれる少なくとも一種類の磁性であることが好まし
い。
【０００８】このようにして作製した磁気記録媒体をガ
ラスあるいはAlあるいはAl合金基板上に形成し、ディス
ク状とすればよい。この磁気ディスクと駆動装置、磁気
ヘッド、電子回路より構成される磁気ディスク装置を構
成し、磁気ディスク装置を用いて、磁気記録媒体にユー
ザーが情報を記録する。その場合、磁気ディスク上にユ
ーザーが記録する領域を有し、かつ、その領域に情報を
記録すればよい。ところで、この磁気ディスク装置に記
録する情報は、音楽、画像、数値データの内より選ばれ
る少なくとも1種類の情報を記録することが好ましい。
ところで、磁気記録媒体に、磁気ディスク装置を用いて
ユーザーが情報を記録できる領域に情報を記録する場
合、磁気記録媒体における磁化反転単位が磁性結晶粒子
サイズと同じか最大で３倍以内であることが好ましい。
これは、磁気記録装置において、面記録密度：20Gb/in2
を超える記録密度を実現する上で必須となる。
ラスあるいはAlあるいはAl合金基板上に形成し、ディス
ク状とすればよい。この磁気ディスクと駆動装置、磁気
ヘッド、電子回路より構成される磁気ディスク装置を構
成し、磁気ディスク装置を用いて、磁気記録媒体にユー
ザーが情報を記録する。その場合、磁気ディスク上にユ
ーザーが記録する領域を有し、かつ、その領域に情報を
記録すればよい。ところで、この磁気ディスク装置に記
録する情報は、音楽、画像、数値データの内より選ばれ
る少なくとも1種類の情報を記録することが好ましい。
ところで、磁気記録媒体に、磁気ディスク装置を用いて
ユーザーが情報を記録できる領域に情報を記録する場
合、磁気記録媒体における磁化反転単位が磁性結晶粒子
サイズと同じか最大で３倍以内であることが好ましい。
これは、磁気記録装置において、面記録密度：20Gb/in2
を超える記録密度を実現する上で必須となる。
【０００９】
【００１０】
【実施例】さらに本発明の詳細を実施例を用いてさらに
詳しく説明する。
詳しく説明する。
【００１１】（実施例１）本実施例は、ディスク基板上
に本発明の自己相似図形を構成しているフラクタル性を
有する結晶粒子を含む無機化合物薄膜を形成した後に磁
性膜を形成した場合である。
に本発明の自己相似図形を構成しているフラクタル性を
有する結晶粒子を含む無機化合物薄膜を形成した後に磁
性膜を形成した場合である。
【００１２】作製した磁気ディスク用基体の断面構造の
模式図を図1に示す。基板(1)にはガラス基板を用い、そ
の上に無機化合物薄膜(2)として自己相似図形を構成し
ているフラクタル性を有する結晶粒子を含む無機化合物
薄膜をスパッタ法により作製した。用いた材料はCoO-Si
O2混合物(混合比；CoO:SiO2=3:1)をターゲットに用い、
Arを放電ガスに用いた。スパッタの方式としてECR(エレ
クトロン サイクロトロン レゾナンス)スパッタ法を用
いた。マイクロ波電力が1.25GHz、放電ガス圧力が5mTor
rである。得られた無機化合物薄膜(2)の結晶構造をX線
回折法により調べた。その結果を図2に示す。この図か
ら、2θ=62.5°付近にCoOの220に起因するピークが得ら
れた。さらに、この膜の構造を透過型電子顕微鏡(TEM)
により観察した。得られた結果の模式図を図３に示す。
まず、平面観察から、この磁性膜の表面は、正六角形の
粒子が2次元的に規則的に配列したいわゆるハニカム構
造を有していた。この構造は、成膜条件や組成を制御す
ることにより、所望の構造を有する無機化合物膜が得ら
れる。さらに、μ-EDXにより結晶粒子とその粒界を分析
したところ、結晶粒子はCoの酸化物(溶質物質)であり、
その粒界に存在しているのはSiO2(溶媒物質)であった。
この無機化合物膜の配列方法に着目すると、正六角形の
結晶粒子の集合体であり、さらに、幾何学的には、図4
に示すような自己相似図形を構成していることがわか
る。この形態をフラクタル的視点から概観する。フラク
タル性を位相次元:dimTと、Hausdrorff次元(実数の次元
関数):dimHを用いると、その数値の関係はdimT＜dimHで
表される。ここで、dimTは二次元の平面であるので2と
なり、dimHはdimH≦n(ここではn=2)であり、dimT＜dimH
であることがわかる。このように、無機化合物薄膜が結
晶粒子の集合体がフラクタル性を有するために、その結
晶粒子を取り囲むように存在する非晶質物質において
も、結晶粒子間の距離は1.5 nmで一定になっているの
で、この無機化合物薄膜の構造および組織のフラクタル
性が失われていない。ここで、結晶粒子間の距離が0.5
nm以下になったり、逆に、2nmを超えると無機化合物薄
膜の構造ならびに組織のフラクタル性が失われるので、
非晶質相(粒界相)の厚さは一定の範囲に制御しなければ
ならない。上述の実験では、ターゲットとして、CoOとS
iO2との混合したものを焼結して用いたが、これらの各
化合物を単体で焼結したものをターゲットに用い、二元
同時スパッタにより成膜してもよく、成膜法やターゲッ
トの種類には依存しない。また、本実施例はガラス基板
上に無機化合物薄膜を形成した場合であるが、本実施例
で示した例では、基板にガラスを用いたが、基板の材質
に依存した効果ではない。AlやAl合金などの金属基板や
ポリカーボネイトやアモルファスポリオレフィンなどの
プラスチックの基板を用いても良いことは言うまでもな
い。
模式図を図1に示す。基板(1)にはガラス基板を用い、そ
の上に無機化合物薄膜(2)として自己相似図形を構成し
ているフラクタル性を有する結晶粒子を含む無機化合物
薄膜をスパッタ法により作製した。用いた材料はCoO-Si
O2混合物(混合比；CoO:SiO2=3:1)をターゲットに用い、
Arを放電ガスに用いた。スパッタの方式としてECR(エレ
クトロン サイクロトロン レゾナンス)スパッタ法を用
いた。マイクロ波電力が1.25GHz、放電ガス圧力が5mTor
rである。得られた無機化合物薄膜(2)の結晶構造をX線
回折法により調べた。その結果を図2に示す。この図か
ら、2θ=62.5°付近にCoOの220に起因するピークが得ら
れた。さらに、この膜の構造を透過型電子顕微鏡(TEM)
により観察した。得られた結果の模式図を図３に示す。
まず、平面観察から、この磁性膜の表面は、正六角形の
粒子が2次元的に規則的に配列したいわゆるハニカム構
造を有していた。この構造は、成膜条件や組成を制御す
ることにより、所望の構造を有する無機化合物膜が得ら
れる。さらに、μ-EDXにより結晶粒子とその粒界を分析
したところ、結晶粒子はCoの酸化物(溶質物質)であり、
その粒界に存在しているのはSiO2(溶媒物質)であった。
この無機化合物膜の配列方法に着目すると、正六角形の
結晶粒子の集合体であり、さらに、幾何学的には、図4
に示すような自己相似図形を構成していることがわか
る。この形態をフラクタル的視点から概観する。フラク
タル性を位相次元:dimTと、Hausdrorff次元(実数の次元
関数):dimHを用いると、その数値の関係はdimT＜dimHで
表される。ここで、dimTは二次元の平面であるので2と
なり、dimHはdimH≦n(ここではn=2)であり、dimT＜dimH
であることがわかる。このように、無機化合物薄膜が結
晶粒子の集合体がフラクタル性を有するために、その結
晶粒子を取り囲むように存在する非晶質物質において
も、結晶粒子間の距離は1.5 nmで一定になっているの
で、この無機化合物薄膜の構造および組織のフラクタル
性が失われていない。ここで、結晶粒子間の距離が0.5
nm以下になったり、逆に、2nmを超えると無機化合物薄
膜の構造ならびに組織のフラクタル性が失われるので、
非晶質相(粒界相)の厚さは一定の範囲に制御しなければ
ならない。上述の実験では、ターゲットとして、CoOとS
iO2との混合したものを焼結して用いたが、これらの各
化合物を単体で焼結したものをターゲットに用い、二元
同時スパッタにより成膜してもよく、成膜法やターゲッ
トの種類には依存しない。また、本実施例はガラス基板
上に無機化合物薄膜を形成した場合であるが、本実施例
で示した例では、基板にガラスを用いたが、基板の材質
に依存した効果ではない。AlやAl合金などの金属基板や
ポリカーボネイトやアモルファスポリオレフィンなどの
プラスチックの基板を用いても良いことは言うまでもな
い。
【００１３】以上により得られた基板上に無機化合物薄
膜を形成したものを情報記録用の基板、特に、磁気ディ
スクや光ディスク用の基体として用いることが最も好適
である。
膜を形成したものを情報記録用の基板、特に、磁気ディ
スクや光ディスク用の基体として用いることが最も好適
である。
【００１４】（実施例２）本実施例は、実施例１で作製
した無機化合物薄膜(2)をガラス基板(1)上に形成した基
体を用いて、その上に磁性膜を形成した場合である。
した無機化合物薄膜(2)をガラス基板(1)上に形成した基
体を用いて、その上に磁性膜を形成した場合である。
【００１５】作製した磁気ディスクの断面構造の模式図
を図５に示す。磁性膜(3)として、Co69 Cr19Pt12膜を15
nm膜厚にDCスパッタ法により実施の形態1により作製し
た基体上に形成した。磁性膜の作製中は、基板を300℃
に加熱した。ターゲットにはCo-Cr-Pt合金を、放電ガス
には純Arをそれぞれ使用した。スパッタ時の圧力は、3m
Torrである。投入DC電力は1kW/150mmφである。その上
に、保護膜(4)として、Ｃ膜を5 nm の膜厚に形成した。
スパッタの条件は、投入ＤＣ電力密度が1kW/150mmφ、
放電ガス圧力が５mTorrである。ここでは、スパッタガ
スにＡｒを使用したが、窒素を含むガスを用いてもよい
ことは言うまでもない。これは、粒子が微細化するため
に、得られる膜が緻密化し、保護性能を向上させること
ができる。この膜の膜質は、このようなスパッタの方法
に加えて、得られる膜の性質が装置に大きく依存してい
るので、この条件や手法は絶対的なものではない。
を図５に示す。磁性膜(3)として、Co69 Cr19Pt12膜を15
nm膜厚にDCスパッタ法により実施の形態1により作製し
た基体上に形成した。磁性膜の作製中は、基板を300℃
に加熱した。ターゲットにはCo-Cr-Pt合金を、放電ガス
には純Arをそれぞれ使用した。スパッタ時の圧力は、3m
Torrである。投入DC電力は1kW/150mmφである。その上
に、保護膜(4)として、Ｃ膜を5 nm の膜厚に形成した。
スパッタの条件は、投入ＤＣ電力密度が1kW/150mmφ、
放電ガス圧力が５mTorrである。ここでは、スパッタガ
スにＡｒを使用したが、窒素を含むガスを用いてもよい
ことは言うまでもない。これは、粒子が微細化するため
に、得られる膜が緻密化し、保護性能を向上させること
ができる。この膜の膜質は、このようなスパッタの方法
に加えて、得られる膜の性質が装置に大きく依存してい
るので、この条件や手法は絶対的なものではない。
【００１６】次に、この磁性膜の構造をTEM観察により
調べたところ、無機化合物薄膜の構造ならびに形状を反
映して、ハニカム構造を有していた。電子顕微鏡による
平面の観察により、250個の結晶粒子について調べたと
ころ、粒子の平均粒子径は10nmであり、粒子径分布を求
めたところ、標準偏差:σで1nm以下であった。粒子サイ
ズの分布はTEMの分解能の限界に近い値であった。この
ように、磁性膜の粒子は微細化しており、かつ、サイズ
の分布が小さく、無機化合物薄膜と同一であることがわ
かった。当然ながら、磁性膜(３)の粒子形状は、無機化
合物薄膜と同一の二次元的に規則的に配列したハニカム
構造を有していた。磁性膜の形態がフラクタル性を有し
ていることは当然である。このことは、サイズのそろっ
た六角形を有する磁性結晶粒子が、無機化合物の薄膜層
から連続して二次元的に規則的に配列している(ハニカ
ム構造)ことを示している。断面をTEMにより観察したと
ころ、無機化合物薄膜(２)と磁性膜層(３)との間には、
格子のつながりが見られ、磁性膜は無機化合物薄膜から
エピタキシャル成長していることがわかった。また、結
晶相と粒界相とでは、磁性膜の成長機構が異なり、異な
る金属組織を有していることがわかった。特に、無機化
合物の結晶粒子からは良好な柱状組織が成長していた
が、粒界相からは、明確な組織は見られなかった。この
ような組織は、非磁性的な挙動を示すことが知られてい
る。Ｘ線的には、2θ=62.5°付近にピークが観測され、
TEM観察結果と合わせて考えると、このピークはCoの(10
2)が強く配向していることがわかった。
調べたところ、無機化合物薄膜の構造ならびに形状を反
映して、ハニカム構造を有していた。電子顕微鏡による
平面の観察により、250個の結晶粒子について調べたと
ころ、粒子の平均粒子径は10nmであり、粒子径分布を求
めたところ、標準偏差:σで1nm以下であった。粒子サイ
ズの分布はTEMの分解能の限界に近い値であった。この
ように、磁性膜の粒子は微細化しており、かつ、サイズ
の分布が小さく、無機化合物薄膜と同一であることがわ
かった。当然ながら、磁性膜(３)の粒子形状は、無機化
合物薄膜と同一の二次元的に規則的に配列したハニカム
構造を有していた。磁性膜の形態がフラクタル性を有し
ていることは当然である。このことは、サイズのそろっ
た六角形を有する磁性結晶粒子が、無機化合物の薄膜層
から連続して二次元的に規則的に配列している(ハニカ
ム構造)ことを示している。断面をTEMにより観察したと
ころ、無機化合物薄膜(２)と磁性膜層(３)との間には、
格子のつながりが見られ、磁性膜は無機化合物薄膜から
エピタキシャル成長していることがわかった。また、結
晶相と粒界相とでは、磁性膜の成長機構が異なり、異な
る金属組織を有していることがわかった。特に、無機化
合物の結晶粒子からは良好な柱状組織が成長していた
が、粒界相からは、明確な組織は見られなかった。この
ような組織は、非磁性的な挙動を示すことが知られてい
る。Ｘ線的には、2θ=62.5°付近にピークが観測され、
TEM観察結果と合わせて考えると、このピークはCoの(10
2)が強く配向していることがわかった。
【００１７】この磁性膜の磁気特性を測定した。得られ
た磁気特性は、保磁力が3.5 kOe、Isvが2.5×10-16em
u、M-Hループにおけるヒステリシスの角型性の指標であ
るSが0.8、S†が0.86であり、良好な磁気特性を有して
いた。このように、角型性を示す指標が大きい(角型に
近い)のは、無機化合物薄膜の結晶粒界層を反映して磁
性膜の成長機構が異なったために、磁性結晶粒子間の相
互作用が低減されたためである。この磁性膜を走査磁気
力顕微鏡(MFM)により観察したところ、磁性膜の結晶粒
子部分は粒界部分とで磁気的な特性が異なっていること
がわかった。結晶粒界部分では、保磁力および磁気異方
性が急激に減少していた。
た磁気特性は、保磁力が3.5 kOe、Isvが2.5×10-16em
u、M-Hループにおけるヒステリシスの角型性の指標であ
るSが0.8、S†が0.86であり、良好な磁気特性を有して
いた。このように、角型性を示す指標が大きい(角型に
近い)のは、無機化合物薄膜の結晶粒界層を反映して磁
性膜の成長機構が異なったために、磁性結晶粒子間の相
互作用が低減されたためである。この磁性膜を走査磁気
力顕微鏡(MFM)により観察したところ、磁性膜の結晶粒
子部分は粒界部分とで磁気的な特性が異なっていること
がわかった。結晶粒界部分では、保磁力および磁気異方
性が急激に減少していた。
【００１８】次に、このような磁気特性を有する磁性膜
を用いた磁気ディスクの媒体表面に潤滑剤を塗布してデ
ィスクの記録再生特性を評価した。作製した磁気ディス
ク装置は、図６に示すように、磁気ディスク(51)、磁気
ヘッド(53)、スピンドルモータ(52)、磁気ヘッドを駆動
するアクチュエータ(54)から構成される。記録には、2.
1Tの高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用いた磁気ヘッ
ドを記録ヘッドの用いた。また、巨大磁気抵抗効果を有
するヘッドにより再生した。ヘッド面と磁性膜との距離
は20nmである。このディスクに４0 GB/inch2に相当する
信号を記録してディスクのS/Nを評価したところ、32dB
の再生出力が得られた。ここで、磁気力顕微鏡(MFM)に
より磁化反転単位を測定したところ、磁化反転単位は、
粒子2から3個分程度であり、十分小さいことがわかっ
た。これと合わせて、磁化遷移領域に存在するジグザグ
パターンも従来の媒体より著しく小さかった。また、熱
揺らぎや熱による減磁も発生しなかった。これは、磁性
膜の結晶粒子サイズの分布が小さいことに起因してい
る。また、このディスクの欠陥レートを測定したとこ
ろ、信号処理を行わない場合の値で、１×10-5以下であ
った。
を用いた磁気ディスクの媒体表面に潤滑剤を塗布してデ
ィスクの記録再生特性を評価した。作製した磁気ディス
ク装置は、図６に示すように、磁気ディスク(51)、磁気
ヘッド(53)、スピンドルモータ(52)、磁気ヘッドを駆動
するアクチュエータ(54)から構成される。記録には、2.
1Tの高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用いた磁気ヘッ
ドを記録ヘッドの用いた。また、巨大磁気抵抗効果を有
するヘッドにより再生した。ヘッド面と磁性膜との距離
は20nmである。このディスクに４0 GB/inch2に相当する
信号を記録してディスクのS/Nを評価したところ、32dB
の再生出力が得られた。ここで、磁気力顕微鏡(MFM)に
より磁化反転単位を測定したところ、磁化反転単位は、
粒子2から3個分程度であり、十分小さいことがわかっ
た。これと合わせて、磁化遷移領域に存在するジグザグ
パターンも従来の媒体より著しく小さかった。また、熱
揺らぎや熱による減磁も発生しなかった。これは、磁性
膜の結晶粒子サイズの分布が小さいことに起因してい
る。また、このディスクの欠陥レートを測定したとこ
ろ、信号処理を行わない場合の値で、１×10-5以下であ
った。
【００１９】ここでは、ガラス基板上に結晶質の格子定
数を制御するための薄膜を形成した例を述べたが、この
薄膜を形成した材料を用いて基板を作製し、この上に磁
性膜を形成してもよいことは言うまでもない。また、本
例では溶質物質に酸化コバルトを用いた例を述べたが、
この効果は酸化クロム、酸化鉄あるいは酸化ニッケルを
用いても同様の効果が得られた。さらに、溶媒の酸化物
として酸化シリコンを用いたが、これ以外に、酸化アル
ミニウム、酸化チタン、酸化タンタルあるいは酸化亜鉛
を用いても同様の結果が得られた。ここで、酸化シリコ
ンと酸化亜鉛を混合させたもの溶媒分子として用いる
と、その混合比により結晶粒子どうしの間隔を制御する
ことができる。
数を制御するための薄膜を形成した例を述べたが、この
薄膜を形成した材料を用いて基板を作製し、この上に磁
性膜を形成してもよいことは言うまでもない。また、本
例では溶質物質に酸化コバルトを用いた例を述べたが、
この効果は酸化クロム、酸化鉄あるいは酸化ニッケルを
用いても同様の効果が得られた。さらに、溶媒の酸化物
として酸化シリコンを用いたが、これ以外に、酸化アル
ミニウム、酸化チタン、酸化タンタルあるいは酸化亜鉛
を用いても同様の結果が得られた。ここで、酸化シリコ
ンと酸化亜鉛を混合させたもの溶媒分子として用いる
と、その混合比により結晶粒子どうしの間隔を制御する
ことができる。
【００２０】（実施例３）本実施例は、ガラス基板上に
形成した無機化合物薄膜の結晶質部分の格子面間隔とそ
の上に形成する磁性膜の格子面間隔が10％以上異なり、
両者の間に中間層を設けたる場合である。
形成した無機化合物薄膜の結晶質部分の格子面間隔とそ
の上に形成する磁性膜の格子面間隔が10％以上異なり、
両者の間に中間層を設けたる場合である。
【００２１】作製した磁気ディスクの断面構造の模式図
を図７に示す。まずはじめに、実施例1により作製した
基体上に金属中間膜(5)であるCr85Ti15を30nmの膜厚に
形成した。その上に磁性膜(3)として、Co69Cr17Pt10Ta4
膜を15 nm膜厚にDCスパッタ法により形成した。磁性膜
を作製中は、基板を300℃に加熱した。ターゲットにはC
o-Cr-Pt-Ta合金を、放電ガスには純Arをそれぞれ使用し
た。スパッタ時の圧力は、3mTorrである。投入DC電力は
1kW/150mmφである。その上に、保護膜(4)として、Ｃ膜
を5 nm の膜厚に形成した。スパッタの条件は、投入Ｄ
Ｃ電力密度が1kW/150mmφ、放電ガス圧力が５mTorrであ
る。ここでは、スパッタガスにＡｒを使用したが、窒素
を含むガスを用いてもよいことは言うまでもない。これ
は、粒子が微細化するために、得られる膜が緻密化し、
保護性能を向上させることができるからである。この膜
の膜質は、このようなスパッタの方法に加えて、得られ
る膜の性質が装置に大きく依存しているので、この条件
や手法は絶対的なものではない。
を図７に示す。まずはじめに、実施例1により作製した
基体上に金属中間膜(5)であるCr85Ti15を30nmの膜厚に
形成した。その上に磁性膜(3)として、Co69Cr17Pt10Ta4
膜を15 nm膜厚にDCスパッタ法により形成した。磁性膜
を作製中は、基板を300℃に加熱した。ターゲットにはC
o-Cr-Pt-Ta合金を、放電ガスには純Arをそれぞれ使用し
た。スパッタ時の圧力は、3mTorrである。投入DC電力は
1kW/150mmφである。その上に、保護膜(4)として、Ｃ膜
を5 nm の膜厚に形成した。スパッタの条件は、投入Ｄ
Ｃ電力密度が1kW/150mmφ、放電ガス圧力が５mTorrであ
る。ここでは、スパッタガスにＡｒを使用したが、窒素
を含むガスを用いてもよいことは言うまでもない。これ
は、粒子が微細化するために、得られる膜が緻密化し、
保護性能を向上させることができるからである。この膜
の膜質は、このようなスパッタの方法に加えて、得られ
る膜の性質が装置に大きく依存しているので、この条件
や手法は絶対的なものではない。
【００２２】次に、この磁性膜の構造をTEM観察により
調べたところ、無機化合物薄膜の構造ならびに形状を反
映して、ハニカム構造を有していた。電子顕微鏡による
平面の観察により、250個の結晶粒子について調べたと
ころ、粒子の平均粒子径は10nmであり、粒子径分布を求
めたところ、標準偏差:σで1nm以下であった。粒子サイ
ズの分布はTEMの分解能の限界に近い値であった。この
ように、磁性膜の粒子は微細化しており、かつ、サイズ
の分布が小さく、無機化合物薄膜と同一であることがわ
かった。当然ながら、磁性膜(３)の粒子形状は、無機化
合物薄膜と同一の二次元的に規則的に配列したハニカム
構造を有していた。磁性膜の形態がフラクタル性を有し
ていることは当然である。このことは、サイズのそろっ
た六角形を有する磁性結晶粒子が、無機化合物の薄膜層
から連続して二次元的に規則的に配列している(ハニカ
ム構造)ことを示している。断面をTEMにより観察したと
ころ、無機化合物薄膜(２)、金属中間膜(5)と磁性膜層
(３)との間には、格子のつながりが見られ、磁性膜は無
機化合物薄膜から中間膜を介してエピタキシャル成長し
ていることがわかった。また、結晶相と粒界相とでは、
磁性膜の成長機構が異なり、異なる金属組織を有してい
ることがわかった。特に、無機化合物の結晶粒子からは
良好な柱状組織が成長していたが、粒界相からは、明確
な組織は見られなかった。このような組織は、非磁性的
な挙動を示すことが知られている。Ｘ線的には、2θ=6
2.5°付近にピークが観測され、TEM観察結果と合わせて
考えると、このピークはCoの(102)が強く配向している
ことがわかった。ここで、磁性膜と無機化合物薄膜との
格子面間隔の差は15％であり、このままでは、無機化合
物薄膜中の結晶粒子から良好なエピタキシャル成長は見
られなかった。実験によると、10％以上異なるとエピタ
キシャル成長が阻害され、より好ましくはその差が5％
以内であることが好ましい。
調べたところ、無機化合物薄膜の構造ならびに形状を反
映して、ハニカム構造を有していた。電子顕微鏡による
平面の観察により、250個の結晶粒子について調べたと
ころ、粒子の平均粒子径は10nmであり、粒子径分布を求
めたところ、標準偏差:σで1nm以下であった。粒子サイ
ズの分布はTEMの分解能の限界に近い値であった。この
ように、磁性膜の粒子は微細化しており、かつ、サイズ
の分布が小さく、無機化合物薄膜と同一であることがわ
かった。当然ながら、磁性膜(３)の粒子形状は、無機化
合物薄膜と同一の二次元的に規則的に配列したハニカム
構造を有していた。磁性膜の形態がフラクタル性を有し
ていることは当然である。このことは、サイズのそろっ
た六角形を有する磁性結晶粒子が、無機化合物の薄膜層
から連続して二次元的に規則的に配列している(ハニカ
ム構造)ことを示している。断面をTEMにより観察したと
ころ、無機化合物薄膜(２)、金属中間膜(5)と磁性膜層
(３)との間には、格子のつながりが見られ、磁性膜は無
機化合物薄膜から中間膜を介してエピタキシャル成長し
ていることがわかった。また、結晶相と粒界相とでは、
磁性膜の成長機構が異なり、異なる金属組織を有してい
ることがわかった。特に、無機化合物の結晶粒子からは
良好な柱状組織が成長していたが、粒界相からは、明確
な組織は見られなかった。このような組織は、非磁性的
な挙動を示すことが知られている。Ｘ線的には、2θ=6
2.5°付近にピークが観測され、TEM観察結果と合わせて
考えると、このピークはCoの(102)が強く配向している
ことがわかった。ここで、磁性膜と無機化合物薄膜との
格子面間隔の差は15％であり、このままでは、無機化合
物薄膜中の結晶粒子から良好なエピタキシャル成長は見
られなかった。実験によると、10％以上異なるとエピタ
キシャル成長が阻害され、より好ましくはその差が5％
以内であることが好ましい。
【００２３】この磁性膜の磁気特性を測定した。得られ
た磁気特性は、保磁力が3.5 kOe、Isvが2.5×10-16em
u、M-Hループにおけるヒステリシスの角型性の指標であ
るSが0.8、S†が0.86であり、良好な磁気特性を有して
いた。このように、角型性を示す指標が大きい(角型に
近い)のは、無機化合物薄膜の結晶粒界層を反映して磁
性膜の成長機構が異なったために、磁性結晶粒子間の相
互作用が低減されたためである。この磁性膜を走査磁気
力顕微鏡(MFM)により観察したところ、磁性膜の結晶粒
子部分は粒界部分とで磁気的な特性が異なっていること
がわかった。結晶粒界部分では、保磁力および磁気異方
性が急激に減少していた。
た磁気特性は、保磁力が3.5 kOe、Isvが2.5×10-16em
u、M-Hループにおけるヒステリシスの角型性の指標であ
るSが0.8、S†が0.86であり、良好な磁気特性を有して
いた。このように、角型性を示す指標が大きい(角型に
近い)のは、無機化合物薄膜の結晶粒界層を反映して磁
性膜の成長機構が異なったために、磁性結晶粒子間の相
互作用が低減されたためである。この磁性膜を走査磁気
力顕微鏡(MFM)により観察したところ、磁性膜の結晶粒
子部分は粒界部分とで磁気的な特性が異なっていること
がわかった。結晶粒界部分では、保磁力および磁気異方
性が急激に減少していた。
【００２４】次に、このような磁気特性を有する磁性膜
を用いた磁気ディスクの媒体表面に潤滑剤を塗布してデ
ィスクの記録再生特性を評価した。記録には、2.1Tの高
飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用いた磁気ヘッドを記
録ヘッドの用いた。また、巨大磁気抵抗効果を有するヘ
ッドにより再生した。ヘッド面と磁性膜との距離は20nm
である。このディスクに４0 GB/inch2に相当する信号を
記録してディスクのS/Nを評価したところ、32dBの再生
出力が得られた。ここで、磁気力顕微鏡(MFM)により磁
化反転単位を測定したところ、磁化反転単位は、粒子2
から3個分程度であり、十分小さいことがわかった。こ
れと合わせて、磁化遷移領域に存在するジグザグパター
ンも従来の媒体より著しく小さかった。また、熱揺らぎ
や熱による減磁も発生しなかった。これは、磁性膜の結
晶粒子サイズの分布が小さいことに起因している。ま
た、このディスクの欠陥レートを測定したところ、信号
処理を行わない場合の値で１×10-5以下であった。
を用いた磁気ディスクの媒体表面に潤滑剤を塗布してデ
ィスクの記録再生特性を評価した。記録には、2.1Tの高
飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用いた磁気ヘッドを記
録ヘッドの用いた。また、巨大磁気抵抗効果を有するヘ
ッドにより再生した。ヘッド面と磁性膜との距離は20nm
である。このディスクに４0 GB/inch2に相当する信号を
記録してディスクのS/Nを評価したところ、32dBの再生
出力が得られた。ここで、磁気力顕微鏡(MFM)により磁
化反転単位を測定したところ、磁化反転単位は、粒子2
から3個分程度であり、十分小さいことがわかった。こ
れと合わせて、磁化遷移領域に存在するジグザグパター
ンも従来の媒体より著しく小さかった。また、熱揺らぎ
や熱による減磁も発生しなかった。これは、磁性膜の結
晶粒子サイズの分布が小さいことに起因している。ま
た、このディスクの欠陥レートを測定したところ、信号
処理を行わない場合の値で１×10-5以下であった。
【００２５】本実施例では、磁性膜の結晶相と無機化合
物薄膜の結晶粒子との格子面間隔の差を金属中間膜によ
り是正する手法を述べた。この方法以外に、無機化合物
薄膜中の結晶相に結晶相の金属よりイオン半径の大きな
元素を侵入させても同様の効果が得られる。本実施例の
場合、結晶相のコバルト酸化物にFeやNiなどを10at%程
度加えることにより、Cr-Ti膜と同様の効果が得られ
た。また、FeやNi以外にも、遷移金属を用いても同様の
効果が得られる。
物薄膜の結晶粒子との格子面間隔の差を金属中間膜によ
り是正する手法を述べた。この方法以外に、無機化合物
薄膜中の結晶相に結晶相の金属よりイオン半径の大きな
元素を侵入させても同様の効果が得られる。本実施例の
場合、結晶相のコバルト酸化物にFeやNiなどを10at%程
度加えることにより、Cr-Ti膜と同様の効果が得られ
た。また、FeやNi以外にも、遷移金属を用いても同様の
効果が得られる。
【００２６】
【発明の効果】二次元的にハニカム構造を有し、その形
態がフラクタル性を有する無機化合物薄膜上に磁気記録
膜を形成することにより、磁気記録媒体用の磁気記録膜
の結晶粒子サイズの分布を抑制することが可能になり、
磁気ディスクのノイズや熱揺らぎを低減し、超高密度の
記録が可能な磁気ディスクおよびそのディスクを用いた
磁気記録装置を提供することができた。また、作製した
磁気記録用媒体の結晶粒子の形態が下地膜の形態を反映
した規則配列をした材料を提供し、磁気記録装置におけ
るノイズを低下させることができた。さらに、磁気記録
媒体用の磁気記録膜の結晶粒子サイズの分布を抑制する
ことにより磁気記録媒体の磁性膜の耐食性を向上させた
磁気記録媒体を提供することにより、高信頼性を有する
磁気ディスクを提供することができた。以上の効果によ
り、磁気記録装置において、面記録密度：20Gb/in2を超
える記録密度を実現することができた。
態がフラクタル性を有する無機化合物薄膜上に磁気記録
膜を形成することにより、磁気記録媒体用の磁気記録膜
の結晶粒子サイズの分布を抑制することが可能になり、
磁気ディスクのノイズや熱揺らぎを低減し、超高密度の
記録が可能な磁気ディスクおよびそのディスクを用いた
磁気記録装置を提供することができた。また、作製した
磁気記録用媒体の結晶粒子の形態が下地膜の形態を反映
した規則配列をした材料を提供し、磁気記録装置におけ
るノイズを低下させることができた。さらに、磁気記録
媒体用の磁気記録膜の結晶粒子サイズの分布を抑制する
ことにより磁気記録媒体の磁性膜の耐食性を向上させた
磁気記録媒体を提供することにより、高信頼性を有する
磁気ディスクを提供することができた。以上の効果によ
り、磁気記録装置において、面記録密度：20Gb/in2を超
える記録密度を実現することができた。
【図１】磁気ディスク基体の断面構造を示す模式図。
【図２】無機化合物薄膜のX線回折プロファイル。
【図３】透過型電子顕微鏡(TEM)観察結果の模式図。
【図４】自己相似図形を説明する図。
【図５】磁気ディスクの断面構造を示す模式図。
【図６】磁気ディスク装置の構成を示す模式図。
【図７】磁気ディスクの断面構造を示す模式図。
１ 基板 ２ 無機化合物膜 ３ 磁性膜 ４ 保護膜 ５１ 磁気ディスク円盤 ５２ スピンドルモータ ５３ 磁気ヘッド ５４ 磁気ヘッドアクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 輝明 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 若林 康一郎 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA03 AA07 AB05 BA01 BB03 BB05 BB10 HA12 4K029 AA09 AA24 BA24 BA43 BA46 BA50 BB02 BB08 BB10 BC06 BD11 CA05 5D006 BB01 BB02 BB07 CA03 CA05 CA06 CB04 DA03 FA01 FA09 5D112 AA03 AA05 AA24 BA03 BA06 BB05 BD03 FA04 5E049 AA04 AA09 AA10 BA06 CB01 CC01 DB04 DB12
Claims (17)
- 【請求項１】 少なくとも結晶質部分と該結晶質部分を
取り囲むように存在する非晶質領域とからなる無機化合
物薄膜において、該無機化合物薄膜の結晶質部分の形状
が正六角形で、かつ、該結晶質粒子が基板と平行方向に
二次元的に規則的に配列したハニカム構造を有してお
り、該結晶粒子部分が結晶配向しており、しかも結晶粒
子の集合体の構造および組織が幾何学的に自己相似図形
の集合体からなる構造を有する材料の薄膜であることを
特徴とする無機化合物薄膜。 - 【請求項２】 請求項1に記載の無機化合物薄膜におい
て、基板と垂直方向の該無機化合物薄膜の組織が柱状組
織であることを特徴とする無機化合物薄膜。 - 【請求項３】 請求項1および２に記載の無機化合物薄
膜において、該無機化合物薄膜の結晶粒子が集まってで
きた集合体の形態が、薄膜形成面と平行方向からみて幾
何学的に自己相似図形を形成することにより、その結晶
粒子の集合体がフラクタル性を有し、該フラクタル性が
位相次元:dimTとHausdrorff次元(実数の次元関数):dimH
の関係がdimT＜dimHの関係で表されることを特徴とする
無機化合物薄膜。 - 【請求項４】 請求項１から３に記載の無機化合物薄膜
において、該結晶粒子間のいずれの結晶粒子において
も、結晶粒子間の距離が一定であり、かつ、その値が0.
5nm以上、2nm以下であることを特徴とする無機化合物薄
膜。 - 【請求項５】 請求項１から４に記載の無機化合物薄膜
において、該結晶質物質が酸化コバルト、酸化ニッケ
ル、あるいは酸化鉄のうちより選ばれる少なくとも1種
類の化合物であり、該結晶質を取り囲んでいる非晶質物
質が酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸
化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化タンタル
のうちより選ばれる少なくとも1種類の化合物であるこ
とを特徴とする無機化合物薄膜。 - 【請求項６】 請求項３に記載の無機化合物薄膜におい
て、該無機化合物薄膜の構造ならびに組織におけるフラ
クタル性を表す次元のうち、位相次元:dimTにおいて、
その値が2であることを特徴とする無機化合物薄膜。 - 【請求項７】 請求項１から６に記載の無機化合物薄膜
と、該無機化合物薄膜上に形成した磁性薄膜が、該無機
化合物薄膜における結晶粒子部分からエピタキシャル的
に磁性薄膜を成長させ、かつ、該磁性薄膜の組織あるい
はその構造が該無機化合物薄膜の組織あるいは構造、さ
らに優位には該無機化合物薄膜における結晶粒子と同一
となるように該無機化合物薄膜により制御したことを特
徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項８】 請求項７に記載の磁気記録媒体におい
て、該無機化合物薄膜の結晶質部分に相当する部分の磁
性薄膜における磁気特性と非晶質部分に相当する部分の
磁性薄膜における磁気特性とが異なる磁性を有し、か
つ、異なる磁性を有することにより結晶質部分に相当す
る部分の磁性粒子間の磁気的相互作用が低減されている
ことを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項９】 請求項７および８に記載の磁気記録媒体
において、該磁性薄膜はCoを主体とし、これに、Pt,Ta,
Cr,Ti,Si,Nb,Pdの内より選ばれる少なくとも1種類以上
の元素を含んでいることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１０】 請求項７に記載の磁気記録媒体におい
て、該無機化合物薄膜における結晶質粒子からエピタキ
シャル成長させる磁性薄膜が、請求項９に記載のCoを主
体とする磁性粒子であることを特徴とする磁気記録媒
体。 - 【請求項１１】 請求項７および１０に記載の磁気記録
媒体において、該無機化合物薄膜における結晶質粒子の
格子面間隔と、該磁性薄膜の磁性粒子の格子面間隔の差
が10％未満であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の磁気記録媒体にお
いて、該磁性薄膜はCrを主体とし、これにTa,Ti,Si,Nb
の内より選ばれる少なくとも1種類の元素を含んだ合金
層を該無機化合物層と該磁性層の間に設けることによ
り、該無機化合物薄膜における結晶質粒子の格子面間隔
と該磁性薄膜の磁性粒子の格子面間隔格子面間隔の差を
10％未満としたことを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１３】 請求項８に記載の磁気記録媒体におい
て、該無機化合物薄膜中の結晶質部分と非晶質部分に対
応した磁性膜の磁気特性の違いとして、磁気異方性、飽
和磁化、保磁力の内から選ばれる少なくとも一種類の磁
性が異なることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１４】 請求項７から１３に記載の磁気記録媒
体において、該磁気記録媒体はガラスあるいはAl合金基
板上に形成され、ディスク状であることを特徴とする磁
気記録媒体。 - 【請求項１５】 少なくとも請求項１４に記載の磁気記
録媒体と、駆動装置、磁気ヘッド、電子回路より構成さ
れる磁気ディスク装置を構成し、該磁気記録媒体上にユ
ーザーが情報を記録する領域を有し、かつ、該領域にユ
ーザーが情報を記録したことを特徴とする磁気ディスク
装置。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の磁気ディスク装置
において、該ユーザーが情報を記録する領域に、音楽、
画像、数値データの内より選ばれる少なくとも1種類の
情報を記録したことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項１７】 請求項７から１３に記載の磁気記録媒
体に、請求項１５記載の装置によりユーザーが情報を記
録できる領域に情報を記録する場合おいて、前記磁気記
録媒体における磁化反転単位が磁性結晶粒子サイズと同
じか最大で３倍以内であることを特徴とする磁気ディス
ク装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP11129758A JP2000327491A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 無機化合物薄膜、磁気記録媒体および磁気記録装置 |
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|---|---|---|---|
| JP11129758A JP2000327491A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 無機化合物薄膜、磁気記録媒体および磁気記録装置 |
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1999
- 1999-05-11 JP JP11129758A patent/JP2000327491A/ja not_active Withdrawn
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