JP2002100030A - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents
垂直磁気記録媒体Info
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-
- G—PHYSICS
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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-
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-
- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃｏ系磁性層の垂直配向を改良し、高保磁力
及び高再生出力を有する磁気記録媒体を得る。 【解決手段】 少なくとも下記組み合わせ ｉ）Ｆｅ／Ｒｕ／磁性層，Ｃｒ／Ｒｕ／磁性層，あるい
はＦｅとＴａ，Ｃ，Ｚｒ，Ｎ，またはＣｏとの合金／Ｒ
ｕ／磁性層，ｉｉ）Ｃｏ含有層／Ｒｕ／磁性層，及びｉ
ｉｉ）Ｒｕ／Ｃｏ含有層／磁性層の少なくとも二層の積
層体からなる下地層と、Ｃｏ系磁性層とを有する垂直磁
気記録媒体。
及び高再生出力を有する磁気記録媒体を得る。 【解決手段】 少なくとも下記組み合わせ ｉ）Ｆｅ／Ｒｕ／磁性層，Ｃｒ／Ｒｕ／磁性層，あるい
はＦｅとＴａ，Ｃ，Ｚｒ，Ｎ，またはＣｏとの合金／Ｒ
ｕ／磁性層，ｉｉ）Ｃｏ含有層／Ｒｕ／磁性層，及びｉ
ｉｉ）Ｒｕ／Ｃｏ含有層／磁性層の少なくとも二層の積
層体からなる下地層と、Ｃｏ系磁性層とを有する垂直磁
気記録媒体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、垂直磁気記録媒体
に関わり、特にコバルトを含む強磁性磁気記録層を有す
る垂直磁気記録媒体に関する。
に関わり、特にコバルトを含む強磁性磁気記録層を有す
る垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、磁性層にコバルト（Ｃｏ）系
合金を用いた磁気記録媒体では、その保持力及びＳ／Ｎ
比を向上させるために、クロム（Ｃｒ）を添加して結晶
粒界にＣｒを偏析させることで磁性粒子間の磁気的相互
作用の分断を行う方法が用いられていたが、このような
方法では、結晶磁気異方性が低下するという問題点があ
った。
合金を用いた磁気記録媒体では、その保持力及びＳ／Ｎ
比を向上させるために、クロム（Ｃｒ）を添加して結晶
粒界にＣｒを偏析させることで磁性粒子間の磁気的相互
作用の分断を行う方法が用いられていたが、このような
方法では、結晶磁気異方性が低下するという問題点があ
った。
【０００３】一方、磁性層にＣｏ、プラチナ（Ｐｔ）系
合金を用いた磁気記録媒体では、Ｃｏ系合金を用いた場
合よりも大きな結晶磁気異方性を持つという他の元素に
はない優れた特徴を持ちながらも、Ｐｔが粒界に偏析し
ないという問題点があった。
合金を用いた磁気記録媒体では、Ｃｏ系合金を用いた場
合よりも大きな結晶磁気異方性を持つという他の元素に
はない優れた特徴を持ちながらも、Ｐｔが粒界に偏析し
ないという問題点があった。
【０００４】これに対し、近年、例えば特開平７−２３
５０３４号、米国特許５，７９２，５６４号に開示され
ているように、ＣｏＰｔ系磁性層に酸素を添加し、酸素
リッチな結晶粒界を形成することで、ＣｏＰｔ磁性粒子
間の磁気的相互作用を分断する方法が考案され、大きな
垂直異方性を活用した大きな保持力と良好なＳ／Ｎ比を
併せ持つ記録媒体を作成することが可能となった。
５０３４号、米国特許５，７９２，５６４号に開示され
ているように、ＣｏＰｔ系磁性層に酸素を添加し、酸素
リッチな結晶粒界を形成することで、ＣｏＰｔ磁性粒子
間の磁気的相互作用を分断する方法が考案され、大きな
垂直異方性を活用した大きな保持力と良好なＳ／Ｎ比を
併せ持つ記録媒体を作成することが可能となった。
【０００５】しかしながら、現在の面内磁気記録媒体に
おける磁性層の主流ともなっているＣｏＣｒ系合金は、
面内配向、垂直配向とも最適な下地層が充分調べられて
いるのに対し、後発のＣｏＰｔＯ系磁性層に対してその
特性を向上させる下地層については、面内配向に関して
はＶ下地層などの研究が行われているものの、垂直配向
に関してはあまり調べられていないのが現状である。良
好な垂直配向が得られる下地層としては、ＣｏＣｒ系合
金層に対してはチタン（Ｔｉ）系の材料が良く知られて
おり、その他ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）やハフニウム（Ｈｆ）なども含めてＣｏＰｔ系合金
層に対しても有効であることが知られている。しかしな
がら、ＣｏＰｔ合金を酸化させたＣｏＰｔＯ系磁性層の
下地層として実際に用いてみたところ、ＴｉやＴｉＣｒ
を下地層とした場合の垂直配向は明らかに不十分であ
り、ルテニウムを下地層とした場合のほうが多少良好と
いえる程度であった。さらに、Ｔｉの窒化物で結晶的に
類似したＮａＣｌ構造をとるＴｉＮや、バナジウム
（Ｖ）と同じ体心立方晶のＣｒやセンダストのような鉄
（Ｆｅ）系合金も試してみたところ、いずれも面内配向
が強く、垂直配向が不十分であった。
おける磁性層の主流ともなっているＣｏＣｒ系合金は、
面内配向、垂直配向とも最適な下地層が充分調べられて
いるのに対し、後発のＣｏＰｔＯ系磁性層に対してその
特性を向上させる下地層については、面内配向に関して
はＶ下地層などの研究が行われているものの、垂直配向
に関してはあまり調べられていないのが現状である。良
好な垂直配向が得られる下地層としては、ＣｏＣｒ系合
金層に対してはチタン（Ｔｉ）系の材料が良く知られて
おり、その他ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）やハフニウム（Ｈｆ）なども含めてＣｏＰｔ系合金
層に対しても有効であることが知られている。しかしな
がら、ＣｏＰｔ合金を酸化させたＣｏＰｔＯ系磁性層の
下地層として実際に用いてみたところ、ＴｉやＴｉＣｒ
を下地層とした場合の垂直配向は明らかに不十分であ
り、ルテニウムを下地層とした場合のほうが多少良好と
いえる程度であった。さらに、Ｔｉの窒化物で結晶的に
類似したＮａＣｌ構造をとるＴｉＮや、バナジウム
（Ｖ）と同じ体心立方晶のＣｒやセンダストのような鉄
（Ｆｅ）系合金も試してみたところ、いずれも面内配向
が強く、垂直配向が不十分であった。
【０００６】このように、ＣｏＰｔＯ系磁性層では、そ
の垂直配向を向上するために、これまで他の磁性層に用
いられてきた下地層を使用しても、期待できる効果が得
られていなかった。
の垂直配向を向上するために、これまで他の磁性層に用
いられてきた下地層を使用しても、期待できる効果が得
られていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、Ｃｏ系磁性層の垂直配向を改良
することにより、高保磁力及び高再生出力を有する磁気
記録媒体を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、Ｃｏ系磁性層の垂直配向を改良
することにより、高保磁力及び高再生出力を有する磁気
記録媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、非磁
性基板、該非磁性基板上に形成された、鉄またはクロム
から実質的になる、あるいは鉄を主成分とし、タンタ
ル、炭素、ジルコニウム、窒素及びコバルトからなる群
から選択された少なくとも１種の元素を副成分として含
む第１の下地層、該第１の下地層上に設けられたルテニ
ウムを主成分として含む第２の下地層、及び該第２の下
地層上に形成されたコバルトを含有する磁性層を具備す
ることを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
性基板、該非磁性基板上に形成された、鉄またはクロム
から実質的になる、あるいは鉄を主成分とし、タンタ
ル、炭素、ジルコニウム、窒素及びコバルトからなる群
から選択された少なくとも１種の元素を副成分として含
む第１の下地層、該第１の下地層上に設けられたルテニ
ウムを主成分として含む第２の下地層、及び該第２の下
地層上に形成されたコバルトを含有する磁性層を具備す
ることを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【０００９】本発明は、第２に、非磁性基板、該非磁性
基板上に形成されたコバルトを主成分として含む第１の
下地層、該第１の下地層上に設けられたルテニウムを主
成分として含む第２の下地層、及び該第２の下地層上に
形成されたコバルトを含有する磁性層を具備することを
特徴とする垂直磁気記録媒体を提供する。
基板上に形成されたコバルトを主成分として含む第１の
下地層、該第１の下地層上に設けられたルテニウムを主
成分として含む第２の下地層、及び該第２の下地層上に
形成されたコバルトを含有する磁性層を具備することを
特徴とする垂直磁気記録媒体を提供する。
【００１０】本発明は、第３に、非磁性基板、該非磁性
基板上に形成されたルテニウムを主成分として含む第１
の下地層、該第１の下地層上に設けられたコバルトを主
成分として含む第２の下地層、及び該第２の下地層上に
形成されたコバルトを含有する磁性層を具備することを
特徴とする垂直磁気記録媒体を提供する。
基板上に形成されたルテニウムを主成分として含む第１
の下地層、該第１の下地層上に設けられたコバルトを主
成分として含む第２の下地層、及び該第２の下地層上に
形成されたコバルトを含有する磁性層を具備することを
特徴とする垂直磁気記録媒体を提供する。
【００１１】本発明は、第４に、非磁性基板、該非磁性
基板上に形成されたクロムから実質的になる第１の下地
層、該第１の下地層上に設けられたルテニウムを主成分
として含む第２の下地層、及び該第２の下地層上に形成
されたコバルトを含有する磁性層を具備することを特徴
とする垂直磁気記録媒体を提供する。
基板上に形成されたクロムから実質的になる第１の下地
層、該第１の下地層上に設けられたルテニウムを主成分
として含む第２の下地層、及び該第２の下地層上に形成
されたコバルトを含有する磁性層を具備することを特徴
とする垂直磁気記録媒体を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体は、コバル
ト系合金を磁性層として設けた磁気記録媒体であって、
非磁性基板上に、少なくとも２層の下地層と、コバルト
系合金磁性層とを有する。
ト系合金を磁性層として設けた磁気記録媒体であって、
非磁性基板上に、少なくとも２層の下地層と、コバルト
系合金磁性層とを有する。
【００１３】コバルト系合金磁性層は、プラチナ及び酸
素をさらに含むことが好ましい。
素をさらに含むことが好ましい。
【００１４】本発明の磁気記録媒体は、第１と第２の下
地層の組み合わせによって、次の４つの発明に大別され
る。
地層の組み合わせによって、次の４つの発明に大別され
る。
【００１５】第１の発明では、第１の下地層は、鉄を主
成分とし、タンタル、炭素、ジルコニウム、窒素及びコ
バルトからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を副成分として含み、第２の下地層は、ルテニウムを主
成分として含む。
成分とし、タンタル、炭素、ジルコニウム、窒素及びコ
バルトからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を副成分として含み、第２の下地層は、ルテニウムを主
成分として含む。
【００１６】第１の発明によれば、鉄またはクロムから
実質的になる、あるいは鉄を主成分とし、タンタル、炭
素、ジルコニウム、窒素及びコバルトから選択された副
成分として含む体心立方晶系材料を第１の下地層とし
て、さらに六方晶系のルテニウムを第２の下地層として
順次形成した積層構造の下地層を用いることにより、Ｃ
ｏ系特にＣｏＰｔＯ系磁性層をもつ垂直磁気記録媒体の
垂直配向性および磁気特性を改善することができる。特
にこの構成を用いると、第２の下地層を微細化できる効
果があり、これによって記録層も微細化するため、硫化
の遷移ノイズを低減できる。なお、記録層としては、Ｃ
ｏ合金系に限らず、ＣｏとＰｔやＣｏとＰｄなどの人工
格子系、また、これらに酸素が含まれているものでも同
様の効果がある。
実質的になる、あるいは鉄を主成分とし、タンタル、炭
素、ジルコニウム、窒素及びコバルトから選択された副
成分として含む体心立方晶系材料を第１の下地層とし
て、さらに六方晶系のルテニウムを第２の下地層として
順次形成した積層構造の下地層を用いることにより、Ｃ
ｏ系特にＣｏＰｔＯ系磁性層をもつ垂直磁気記録媒体の
垂直配向性および磁気特性を改善することができる。特
にこの構成を用いると、第２の下地層を微細化できる効
果があり、これによって記録層も微細化するため、硫化
の遷移ノイズを低減できる。なお、記録層としては、Ｃ
ｏ合金系に限らず、ＣｏとＰｔやＣｏとＰｄなどの人工
格子系、また、これらに酸素が含まれているものでも同
様の効果がある。
【００１７】主成分と副成分の好ましい組み合わせとし
て、鉄、タンタル及び炭素と、鉄、ジルコニウムおよび
窒素と、鉄及びコバルトとが挙げられる。
て、鉄、タンタル及び炭素と、鉄、ジルコニウムおよび
窒素と、鉄及びコバルトとが挙げられる。
【００１８】これらの好ましい組み合わせは、高透磁率
を有する軟磁性合金であり、これを用いた垂直磁気記録
媒体は、いわゆる垂直二層媒体として機能し、ヘッドと
軟磁性層との相互作用により優れた記録再生特性を示す
効果が期待できる。
を有する軟磁性合金であり、これを用いた垂直磁気記録
媒体は、いわゆる垂直二層媒体として機能し、ヘッドと
軟磁性層との相互作用により優れた記録再生特性を示す
効果が期待できる。
【００１９】第２の発明では、第１の下地層は、コバル
トを主成分として含み、第２の下地層は、ルテニウムを
主成分として含む。
トを主成分として含み、第２の下地層は、ルテニウムを
主成分として含む。
【００２０】第２の発明によれば、コバルトを主成分と
して含む六方晶系あるいは非晶質系材料を第１の下地層
として、さらに六方晶系のルテニウムを第２の下地層と
して順次形成した積層構造の下地層を用いることによ
り、Ｃｏ系特にＣｏＰｔＯ系磁性層をもつ垂直磁気記録
媒体の垂直配向性および磁気特性を改善することができ
る。特に、この構成を用いると第２の下地配向性をより
良好にできる効果があり、これによって記録層の配向も
より良好となるため、磁化の飽和領域のノイズを低減で
き、記録分解能も向上できる。なお、記録層としては、
Ｃｏ合金系に限らず、ＣｏとＰｔ、ＣｏとＰｄなどの人
工格子系、また、これらに酸素が含まれているものでも
同様の効果がある。
して含む六方晶系あるいは非晶質系材料を第１の下地層
として、さらに六方晶系のルテニウムを第２の下地層と
して順次形成した積層構造の下地層を用いることによ
り、Ｃｏ系特にＣｏＰｔＯ系磁性層をもつ垂直磁気記録
媒体の垂直配向性および磁気特性を改善することができ
る。特に、この構成を用いると第２の下地配向性をより
良好にできる効果があり、これによって記録層の配向も
より良好となるため、磁化の飽和領域のノイズを低減で
き、記録分解能も向上できる。なお、記録層としては、
Ｃｏ合金系に限らず、ＣｏとＰｔ、ＣｏとＰｄなどの人
工格子系、また、これらに酸素が含まれているものでも
同様の効果がある。
【００２１】第２の発明では、第１の下地層は副成分と
してジルコニウム、ニオブ及びクロムからなる群のうち
少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。また、主
成分と副成分の好ましい組み合わせとして、コバルト、
ジルコニウム及びニオブと、コバルト及びクロムとが挙
げられる。コバルト及びクロムを含む合金は、強磁性を
示さないことが好ましい。コバルト、ジルコニウム、ニ
オブの組み合わせは、高透磁率を有する軟磁性合金であ
り、これを用いた垂直磁気記録媒体は、いわゆる垂直二
層媒体として機能し、ヘッドと軟磁性層との相互作用に
より優れた記録再生特性を示す効果が期待できる。
してジルコニウム、ニオブ及びクロムからなる群のうち
少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。また、主
成分と副成分の好ましい組み合わせとして、コバルト、
ジルコニウム及びニオブと、コバルト及びクロムとが挙
げられる。コバルト及びクロムを含む合金は、強磁性を
示さないことが好ましい。コバルト、ジルコニウム、ニ
オブの組み合わせは、高透磁率を有する軟磁性合金であ
り、これを用いた垂直磁気記録媒体は、いわゆる垂直二
層媒体として機能し、ヘッドと軟磁性層との相互作用に
より優れた記録再生特性を示す効果が期待できる。
【００２２】なお、第１及び第２の発明において、第２
の下地層は、実質的にルテニウムからなることが好まし
い。
の下地層は、実質的にルテニウムからなることが好まし
い。
【００２３】第３の発明では、第１の下地層は、ルテニ
ウムを主成分として含み、第２の下地層は、コバルトを
主成分として含む。
ウムを主成分として含み、第２の下地層は、コバルトを
主成分として含む。
【００２４】第３の発明では、第２の下地層は、クロム
を副成分として含むことが好ましい。このとき、コバル
トとクロムの合金は強磁性を示さないことが好ましい。
を副成分として含むことが好ましい。このとき、コバル
トとクロムの合金は強磁性を示さないことが好ましい。
【００２５】また、第１の下地層は、実質的にルテニウ
ムからなることが好ましい。
ムからなることが好ましい。
【００２６】第３の発明によれば、六方晶系のルテニウ
ムを主成分として含む材料を第１の下地層、さらに第２
の下地層としてコバルトを主成分として含む六方晶系材
料を順次形成した積層構造の下地層を用いることによ
り、Ｃｏ系特にＣｏＰｔＯ系磁性層をもつ垂直磁気記録
媒体の垂直配向性および磁気特性を改善することができ
る。この構成では、記録層の配向性と微細化が適度にな
され、遷移ノイズと飽和領域のノイズを両方とも低減す
ることができる。なお、記録層としては、Ｃｏ合金系に
限らず、ＣｏとＰｔ、ＣｏとＰｄなどの人工格子系、ま
た、これらに酸素が含まれているものでも同様の効果が
ある。
ムを主成分として含む材料を第１の下地層、さらに第２
の下地層としてコバルトを主成分として含む六方晶系材
料を順次形成した積層構造の下地層を用いることによ
り、Ｃｏ系特にＣｏＰｔＯ系磁性層をもつ垂直磁気記録
媒体の垂直配向性および磁気特性を改善することができ
る。この構成では、記録層の配向性と微細化が適度にな
され、遷移ノイズと飽和領域のノイズを両方とも低減す
ることができる。なお、記録層としては、Ｃｏ合金系に
限らず、ＣｏとＰｔ、ＣｏとＰｄなどの人工格子系、ま
た、これらに酸素が含まれているものでも同様の効果が
ある。
【００２７】第４の発明では、第１の下地層はクロム、
第２の下地層はコバルトを含む。
第２の下地層はコバルトを含む。
【００２８】図１に、本発明に係る磁気記録媒体の構造
の一例を示す。
の一例を示す。
【００２９】図示するように、この磁気記録媒体１０
は、基板１上に、第１の下地層２、第２の下地層３、例
えばＣｏＰｒＯ合金等のＣｏ系強磁性層４、及び保護層
５を順に積層した構造を有する。
は、基板１上に、第１の下地層２、第２の下地層３、例
えばＣｏＰｒＯ合金等のＣｏ系強磁性層４、及び保護層
５を順に積層した構造を有する。
【００３０】基板上に形成された各層は、例えばそれら
の形成材料をターゲットとしてスパッタリングを行うこ
とにより形成することができる。
の形成材料をターゲットとしてスパッタリングを行うこ
とにより形成することができる。
【００３１】また、上記第１ないし第３の発明では、磁
性層は、コバルト、プラチナ、および酸素を主成分とす
る強磁性層と、ルテニウムを主成分とする合金からなる
非磁性層を交互に積層した多層構造とすることができ
る。
性層は、コバルト、プラチナ、および酸素を主成分とす
る強磁性層と、ルテニウムを主成分とする合金からなる
非磁性層を交互に積層した多層構造とすることができ
る。
【００３２】図２に、本発明に係る磁気記録媒体の他の
一例の構造を示す。
一例の構造を示す。
【００３３】図示するように、この磁気記録媒体２０
は、磁性層４の代わりに、磁性層４ａ及び磁性層４ｂの
間にルテニウムからなる非磁性層６を有する積層体が形
成される以外は、図１と同様の構造を有する。
は、磁性層４の代わりに、磁性層４ａ及び磁性層４ｂの
間にルテニウムからなる非磁性層６を有する積層体が形
成される以外は、図１と同様の構造を有する。
【００３４】この非磁性層は、好ましくは、ルテニウム
から実質的になる。
から実質的になる。
【００３５】このように、磁性層を、非磁性中間層とし
てルテニウムを主成分とする非磁性層を強磁性層とに交
互に設けた多層構造とすることにより、この磁性層の垂
直配向および垂直保磁力をさらに改善することができ
る。
てルテニウムを主成分とする非磁性層を強磁性層とに交
互に設けた多層構造とすることにより、この磁性層の垂
直配向および垂直保磁力をさらに改善することができ
る。
【００３６】さらに、上記第１ないし第３の発明では、
非磁性基板と、第１の下地層との間に軟磁性層をさらに
設けることができる。
非磁性基板と、第１の下地層との間に軟磁性層をさらに
設けることができる。
【００３７】図３に本発明の磁気記録媒体の構成のさら
に他の一例を表す断面図を示す。
に他の一例を表す断面図を示す。
【００３８】図示するように、この磁気記録媒体３０
は、基板１と第１の下地層２との間に軟磁性層７が設け
られていること以外は、図１と同様の構成を有する。
は、基板１と第１の下地層２との間に軟磁性層７が設け
られていること以外は、図１と同様の構成を有する。
【００３９】このような軟磁性層を設けることにより、
得られた磁気記録媒体は垂直二層膜として機能し、ヘッ
ドと軟磁性層との相互作用により優れた記録再生特性を
示す効果が期待できる。
得られた磁気記録媒体は垂直二層膜として機能し、ヘッ
ドと軟磁性層との相互作用により優れた記録再生特性を
示す効果が期待できる。
【００４０】このような軟磁性層としては、センダス
ト、パーマロイ、フェライト、ＦｅＧａＧｅ、ＦｅＧｅ
Ｓｉ、ＦｅＡｌＧａ、ＦｅＲｕＧａＳｉ、ＦｅＳｉ、Ｆ
ｅＣｏＮｉ、ＦｅＳｉＢ、ＦｅＮｉＰＢ、ＦｅＳｉＣ、
ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ、ＦｅＺｒＢ、ＦｅＺｒＢＣｕ、Ｃ
ｏＦｅＳｉＢ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＴｉ等が挙げられ
る。
ト、パーマロイ、フェライト、ＦｅＧａＧｅ、ＦｅＧｅ
Ｓｉ、ＦｅＡｌＧａ、ＦｅＲｕＧａＳｉ、ＦｅＳｉ、Ｆ
ｅＣｏＮｉ、ＦｅＳｉＢ、ＦｅＮｉＰＢ、ＦｅＳｉＣ、
ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ、ＦｅＺｒＢ、ＦｅＺｒＢＣｕ、Ｃ
ｏＦｅＳｉＢ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＴｉ等が挙げられ
る。
【００４１】本発明によれば、基板上に、特定の非磁性
または軟磁性材料からなる第１の下地層、特定の非磁性
材料からなる第２の下地層、及び強磁性材料からなる層
を形成することにより優れた垂直配向を持つコバルト系
合金磁性層が得られ、これにより、高保磁力、高再生出
力を示す磁気記録媒体が得られる。
または軟磁性材料からなる第１の下地層、特定の非磁性
材料からなる第２の下地層、及び強磁性材料からなる層
を形成することにより優れた垂直配向を持つコバルト系
合金磁性層が得られ、これにより、高保磁力、高再生出
力を示す磁気記録媒体が得られる。
【００４２】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。
する。
【００４３】実施例１ 非磁性基板として、２．５インチ磁気ディスクの標準仕
様を満たすガラス基板を用意した。
様を満たすガラス基板を用意した。
【００４４】このガラス板上に以下の各層を形成した。
なお、各層の作製はすべてＤＣマグネトロンスパッタリ
ングにより行った。
なお、各層の作製はすべてＤＣマグネトロンスパッタリ
ングにより行った。
【００４５】まず、第１下地層として厚さ４０ｎｍ程度
のＣｒ層を形成した。
のＣｒ層を形成した。
【００４６】次に、Ｃｒ層上に第２下地層として厚さ３
７ｎｍ程度のルテニウム層を形成した。
７ｎｍ程度のルテニウム層を形成した。
【００４７】得られた第２下地層上に、微量のＯ2を含
んだＡｒ雰囲気中でＣｏＰｔＣｒ合金ターゲットのスパ
ッタリングを行い、ＣｏＰｔＣｒＯ磁性層を形成した。
なお、ここでは、ＣｏＰｔＣｒ合金ターゲットの組成を
Ｃｏ−２０ａｔ％Ｐｔ−１６ａｔ％Ｃｒとした。この場
合は、比較的Ｃｒ濃度の高いものを用いているが、Ｃｒ
が１６ａｔ％以下であれば、Ｃｒの添加に伴う本質的な
磁性層の構造の変化はほとんどなく、媒体の特性として
も同様の効果が得られる。
んだＡｒ雰囲気中でＣｏＰｔＣｒ合金ターゲットのスパ
ッタリングを行い、ＣｏＰｔＣｒＯ磁性層を形成した。
なお、ここでは、ＣｏＰｔＣｒ合金ターゲットの組成を
Ｃｏ−２０ａｔ％Ｐｔ−１６ａｔ％Ｃｒとした。この場
合は、比較的Ｃｒ濃度の高いものを用いているが、Ｃｒ
が１６ａｔ％以下であれば、Ｃｒの添加に伴う本質的な
磁性層の構造の変化はほとんどなく、媒体の特性として
も同様の効果が得られる。
【００４８】その後、保護層として１０ｎｍのＣを積層
し、磁気記録媒体を得た。
し、磁気記録媒体を得た。
【００４９】得られた磁気記録媒体について、振動試料
型磁力計（ＶＳＭ）による磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
型磁力計（ＶＳＭ）による磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００５０】ここで、Ｈｃ⊥およびＨｃ//は、それぞれ
磁界を膜面垂直および膜面内方向に印加した場合の保磁
力であり、垂直角型比は、垂直方向に磁界を印加した場
合の飽和磁化に対する残留磁化の比を示す。
磁界を膜面垂直および膜面内方向に印加した場合の保磁
力であり、垂直角型比は、垂直方向に磁界を印加した場
合の飽和磁化に対する残留磁化の比を示す。
【００５１】実施例２ 第１下地層として、Ｃｒ層の代わりに厚さ５０ｎｍ程度
のＦｅ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気
記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅ層は、Ｆｅタ
ーゲットをアルゴン雰囲気中でスパッタすることにより
形成した。得られた磁気記録媒体について、実施例１と
同様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１
に示す。
のＦｅ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気
記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅ層は、Ｆｅタ
ーゲットをアルゴン雰囲気中でスパッタすることにより
形成した。得られた磁気記録媒体について、実施例１と
同様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１
に示す。
【００５２】実施例３ 第１下地層として、Ｃｒ層の代わりに厚さ１００ｎｍ程
度のＦｅＴａＣ層を形成した以外は、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅＴａ
Ｃ層は、Ｆｅ−１０ａｔ％Ｔａ−１０ａｔ％Ｃ組成のタ
ーゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成
された。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同
様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に
示す。
度のＦｅＴａＣ層を形成した以外は、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅＴａ
Ｃ層は、Ｆｅ−１０ａｔ％Ｔａ−１０ａｔ％Ｃ組成のタ
ーゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成
された。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同
様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に
示す。
【００５３】実施例４ 第１下地層として、Ｃｒ層の代わりに厚さ１００ｎｍ程
度のＦｅＺｒＮ層を形成した以外は、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅＺｒ
Ｎ層は、Ｆｅ−１０ａｔ％Ｚｒ−１０ａｔ％Ｎ組成のタ
ーゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成
された。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同
様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に
示す。
度のＦｅＺｒＮ層を形成した以外は、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅＺｒ
Ｎ層は、Ｆｅ−１０ａｔ％Ｚｒ−１０ａｔ％Ｎ組成のタ
ーゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成
された。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同
様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に
示す。
【００５４】実施例５ 第１下地層としてＣｒ層の代わりに厚さ５０ｎｍ程度の
ＦｅＣｏ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁
気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅＣｏ層は、
Ｆｅ−５０ａｔ％Ｃｏ組成のターゲットをＡｒ雰囲気中
でスパッタすることにより形成した。得られた磁気記録
媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定を
行なった。その結果を表１に示す。
ＦｅＣｏ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁
気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＦｅＣｏ層は、
Ｆｅ−５０ａｔ％Ｃｏ組成のターゲットをＡｒ雰囲気中
でスパッタすることにより形成した。得られた磁気記録
媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定を
行なった。その結果を表１に示す。
【００５５】実施例６ 第１下地層としてＣｒ層の代わりに厚さ１００ｎｍ程度
のＣｏＺｒＮｂ層を形成した以外は、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＣｏＺｒ
Ｎｂ層は、Ｃｏ−５ａｔ％Ｚｒ−１０ａｔ％Ｎｂ組成の
ターゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形
成した。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同
様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に
示す。
のＣｏＺｒＮｂ層を形成した以外は、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＣｏＺｒ
Ｎｂ層は、Ｃｏ−５ａｔ％Ｚｒ−１０ａｔ％Ｎｂ組成の
ターゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形
成した。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同
様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に
示す。
【００５６】実施例７ 第１下地層としてＣｒ層の代わりに厚さ７５ｎｍ程度の
Ｃｏ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記
録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例
１と同様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を
表１に示す。
Ｃｏ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記
録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例
１と同様にして磁気特性の測定を行なった。その結果を
表１に示す。
【００５７】実施例８ 第１下地層としてＣｒ層の代わりに厚さ４０ｎｍ程度の
ＣｏＣｒ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁
気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＣｏＣｒ層は、
Ｃｏ−３３ａｔ％Ｃｒ組成のターゲットをＡｒ雰囲気中
でスパッタすることにより形成した。得られた磁気記録
媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定を
行なった。その結果を表１に示す。
ＣｏＣｒ層を形成した以外は、実施例１と同様にして磁
気記録媒体を得た。なお、ここで用いたＣｏＣｒ層は、
Ｃｏ−３３ａｔ％Ｃｒ組成のターゲットをＡｒ雰囲気中
でスパッタすることにより形成した。得られた磁気記録
媒体について、実施例１と同様にして磁気特性の測定を
行なった。その結果を表１に示す。
【００５８】実施例９ 第１下地層としてＣｒ層の代わりに厚さ２０ｎｍ程度の
ルテニウム層、第２下地層としてルテニウム層の代わり
に厚さ１５ｎｍ程度のＣｏＣｒ層を形成した以外は、実
施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。なお、ここで
用いたＣｏＣｒ層は、Ｃｏ−３３ａｔ％Ｃｒ組成のター
ゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成し
た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様に
して磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に示
す。
ルテニウム層、第２下地層としてルテニウム層の代わり
に厚さ１５ｎｍ程度のＣｏＣｒ層を形成した以外は、実
施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。なお、ここで
用いたＣｏＣｒ層は、Ｃｏ−３３ａｔ％Ｃｒ組成のター
ゲットをＡｒ雰囲気中でスパッタすることにより形成し
た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様に
して磁気特性の測定を行なった。その結果を表１に示
す。
【００５９】比較例１ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を形成した。得られた磁気記録媒体に
ついて、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なっ
た。その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を形成した。得られた磁気記録媒体に
ついて、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なっ
た。その結果を表１に示す。
【００６０】比較例２ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例２と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６１】比較例３ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例３と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６２】比較例４ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例４と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６３】比較例５ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例５と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６４】比較例６ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例６と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６５】比較例７ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例７と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６６】比較例８ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例８と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６７】比較例９ 第２下地層を形成しないこと以外は、実施例９と同様に
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体につい
て、実施例１と同様にして磁気特性の測定を行なった。
その結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】表１において、Ｈｃ⊥／Ｈｃ//が大きいほ
ど垂直配向は良好であり、垂直角型比が１に近いほど、
再生出力が大きく、優れた垂直磁気記録媒体であるとみ
なすことができる。比較例１、３及び６は、Ｈｃ⊥／Ｈ
ｃ//が１以下であり、かつ垂直角型比も小さかったこと
から、面内配向となっていることが分かった。また、比
較例２、４及び５において、記録層と軟磁性層とが磁気
的に分断されていないために測定結果が軟磁性層の影響
を大きく受けており、小さな垂直角型比からも媒体全体
としては面内配向となっていることがわかった。比較例
８及び９の垂直配向は十分とはいえないが、各比較例中
では最も良好な特性を示していた。
ど垂直配向は良好であり、垂直角型比が１に近いほど、
再生出力が大きく、優れた垂直磁気記録媒体であるとみ
なすことができる。比較例１、３及び６は、Ｈｃ⊥／Ｈ
ｃ//が１以下であり、かつ垂直角型比も小さかったこと
から、面内配向となっていることが分かった。また、比
較例２、４及び５において、記録層と軟磁性層とが磁気
的に分断されていないために測定結果が軟磁性層の影響
を大きく受けており、小さな垂直角型比からも媒体全体
としては面内配向となっていることがわかった。比較例
８及び９の垂直配向は十分とはいえないが、各比較例中
では最も良好な特性を示していた。
【００７０】以上のような比較例の磁気特性に対して、
実施例１ないし９は、いずれも比較例８及び９と比べて
Ｈｃ⊥／Ｈｃ//、垂直角型比とも大きく、角型比もほぼ
１であることから垂直磁気記録媒体としての特性が改善
されていることがわかった。このことは、単独で用いた
場合には垂直配向が不十分な下地層であっても、これら
をルテニウムを主成分として含む下地層と組み合わせて
用いた場合には、ルテニウムの結晶性を改善する効果が
あることを示している。このように、本発明によれば、
優れた垂直配向性を有するＣｏ系磁性層が得られ、これ
により、高保磁力及び高再生出力の磁気特性を有する垂
直磁気記録媒体が得られることが分かった。
実施例１ないし９は、いずれも比較例８及び９と比べて
Ｈｃ⊥／Ｈｃ//、垂直角型比とも大きく、角型比もほぼ
１であることから垂直磁気記録媒体としての特性が改善
されていることがわかった。このことは、単独で用いた
場合には垂直配向が不十分な下地層であっても、これら
をルテニウムを主成分として含む下地層と組み合わせて
用いた場合には、ルテニウムの結晶性を改善する効果が
あることを示している。このように、本発明によれば、
優れた垂直配向性を有するＣｏ系磁性層が得られ、これ
により、高保磁力及び高再生出力の磁気特性を有する垂
直磁気記録媒体が得られることが分かった。
【００７１】なお、上記実施例では、いずれも非磁性基
板としてガラス基板を用いているが、Ａｌ系の合金基板
あるいは表面が酸化したＳｉ単結晶基板、さらに表面に
ＮｉＰなどのメッキが施されている場合でも同様の効果
が期待される。また、成膜法としてスパッタリング法の
みを取り上げたが、真空蒸着法などでも同様の効果を得
ることができる。
板としてガラス基板を用いているが、Ａｌ系の合金基板
あるいは表面が酸化したＳｉ単結晶基板、さらに表面に
ＮｉＰなどのメッキが施されている場合でも同様の効果
が期待される。また、成膜法としてスパッタリング法の
みを取り上げたが、真空蒸着法などでも同様の効果を得
ることができる。
【００７２】また、記録層は合金系に限らず、ＣｏとＰ
ｔ、ＣｏとＰｄなどを積層した人工格子系、また、これ
らに酸素を含んだものであっても、下地層との界面状態
は類似しており、同様の効果がある。
ｔ、ＣｏとＰｄなどを積層した人工格子系、また、これ
らに酸素を含んだものであっても、下地層との界面状態
は類似しており、同様の効果がある。
【００７３】
【発明の効果】本発明によれば、優れた垂直配向性をも
つＣｏ系磁性層を有し、高保磁力及び高再生出力の磁気
記録媒体を提供することができる。
つＣｏ系磁性層を有し、高保磁力及び高再生出力の磁気
記録媒体を提供することができる。
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例の構成を表す概略
図
図
【図２】本発明の磁気記録媒体の他の一例の構成を表す
概略図
概略図
【図３】本発明の磁気記録媒体のさらに他の一例の構成
を表す概略図
を表す概略図
１…基板 ２…第１の下地層 ３…第２の下地層 ４…ＣｏＰｔＯ磁性層 ５…保護層 ６…非磁性中間層 ７…軟磁性層 １０，２０，３０…磁気記録媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 太 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 Ｆターム(参考） 5D006 BB02 BB06 BB08 CA01 CA03 CA06 DA03 DA08 FA09
Claims (19)
- 【請求項１】 非磁性基板、該非磁性基板上に形成され
た、鉄から実質的になる、あるいは鉄を主成分とし、タ
ンタル、炭素、ジルコニウム、窒素及びコバルトからな
る群から選択された少なくとも１種の元素を副成分とし
て含む第１の下地層、該第１の下地層上に設けられたル
テニウムを主成分として含む第２の下地層、及び該第２
の下地層上に形成されたコバルトを含有する磁性層を具
備することを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 【請求項２】 前記第１の下地層は副成分としてタンタ
ル及び炭素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。 - 【請求項３】 前記第１の下地層は副成分としてジルコ
ニウムおよび窒素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。 - 【請求項４】 前記第１の下地層は副成分としてコバル
ト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。 - 【請求項５】 非磁性基板、該非磁性基板上に形成され
たコバルトを主成分として含む第１の下地層、該第１の
下地層上に設けられたルテニウムを主成分として含む第
２の下地層、及び該第２の下地層上に形成されたコバル
トを含有する磁性層を具備することを特徴とする垂直磁
気記録媒体。 - 【請求項６】前記第１の下地層は副成分としてジルコニ
ウム、ニオブ及びクロムからなる群のうち少なくとも１
種の元素を含む請求項５に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項７】 前記第１の下地層は副成分としてジルコ
ニウム、及びニオブを含むことを特徴とする請求項６に
記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項８】 前記第１の下地層は副成分としてクロム
を含むことを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録
媒体。 - 【請求項９】 前記第１の下地層は、強磁性を示さない
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１０】 非磁性基板、該非磁性基板上に形成さ
れたクロムから実質的になる第１の下地層、該第１の下
地層上に設けられたルテニウムを主成分として含む第２
の下地層、及び該第２の下地層上に形成されたコバルト
を含有する磁性層を具備することを特徴とする垂直磁気
記録媒体。 - 【請求項１１】 前記第２の下地層は、実質的にルテニ
ウムからなる請求項１ないし８のいずれか１項に記載の
垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１２】 非磁性基板、該非磁性基板上に形成さ
れたルテニウムを主成分として含む第１の下地層、該第
１の下地層上に設けられたコバルトを主成分として含む
第２の下地層、及び該第２の下地層上に形成されたコバ
ルトを含有する磁性層を具備することを特徴とする垂直
磁気記録媒体。 - 【請求項１３】 前記第２の下地層はクロムを副成分と
して含むことを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気
記録媒体。 - 【請求項１４】 前記第２の下地層は強磁性を示さない
ことを特徴とする請求項１３に記載の垂直磁気記録媒
体。 - 【請求項１５】 前記第１の下地層は、実質的にルテニ
ウムからなる請求項１１ないし１４のいずれか１項に記
載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１６】 前記磁性層は、プラチナ及び酸素をさ
らに含むことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれ
か１項に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１７】 前記磁性層は、コバルト、プラチナ、
および酸素を主成分とする強磁性層と、ルテニウムを主
成分とする合金からなる非磁性層を交互に積層した多層
構造を有することを特徴とする請求項１ないし１６のい
ずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体 - 【請求項１８】 前記非磁性層は、ルテニウムから実質
的になる請求項１７に記載の垂直磁気記録媒体。 - 【請求項１９】 前記非磁性基板と、前記第１の下地層
との間に軟磁性層をさらに設けることを特徴とする請求
項１ないし１８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒
体。
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