JP2002358627A - Magnetic recording medium and magnetic storage element - Google Patents
Magnetic recording medium and magnetic storage elementInfo
- Publication number
- JP2002358627A JP2002358627A JP2001165760A JP2001165760A JP2002358627A JP 2002358627 A JP2002358627 A JP 2002358627A JP 2001165760 A JP2001165760 A JP 2001165760A JP 2001165760 A JP2001165760 A JP 2001165760A JP 2002358627 A JP2002358627 A JP 2002358627A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal substrate
- magnetic
- single crystal
- recording medium
- magnetic recording
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク、
磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気
ディスク等に利用される磁気記録媒体、および該磁気記
録媒体に情報を記録再生するための磁気記録再生装置、
ならびに磁性材料の磁化の向きを制御することにより記
憶を行う磁気記憶素子に関する。The present invention relates to a hard disk,
A magnetic recording medium used for a magnetic tape, a floppy (registered trademark) disk, a magneto-optical disk, etc., and a magnetic recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium;
Also, the present invention relates to a magnetic storage element that performs storage by controlling the direction of magnetization of a magnetic material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】面内磁気記録においては記録の高密度化
に伴い記録磁化が時間とともに減衰する熱減磁が問題と
なってきている。近年、この問題を解決する方法として
垂直磁気記録が注目されている。かかる垂直磁気記録の
ための磁性材料としてＣｏＣｒ合金が広く研究されてい
る。しかしながら、ＣｏＣｒ合金は垂直磁気異方性が飽
和磁化より小さいため垂直角形比が１にならない。その
ため、長波長記録部分で反転磁化領域が発生し、それが
ノイズの原因となるという問題点があった。かかる問題
を解決するためには、Ｃｏ層とＰｔ層またはＰｄ層とを
積層した人工格子膜のように垂直磁気異方性の大きな材
料が用いるのが適当であることが知られている。しか
し、かかる積層膜は遷移ノイズが多く短波長記録に適さ
ないという問題点があった。2. Description of the Related Art In longitudinal magnetic recording, there has been a problem of thermal demagnetization in which recording magnetization decays with time as recording density increases. In recent years, attention has been paid to perpendicular magnetic recording as a method for solving this problem. CoCr alloys have been widely studied as magnetic materials for such perpendicular magnetic recording. However, since the perpendicular magnetic anisotropy of the CoCr alloy is smaller than the saturation magnetization, the perpendicular squareness ratio does not become 1. Therefore, there is a problem that a reversal magnetization region is generated in a long wavelength recording portion, which causes noise. In order to solve such a problem, it is known that it is appropriate to use a material having a large perpendicular magnetic anisotropy, such as an artificial lattice film in which a Co layer and a Pt layer or a Pd layer are laminated. However, such a laminated film has a problem that it has a large amount of transition noise and is not suitable for short-wavelength recording.
【０００３】かかる問題に対し、本発明者の一人である
大森は、Ｃｏ層とＰｔ層またはＰｄ層とが交互に積層さ
れた人工格子垂直磁化膜の下地層に、（ａ）Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ｐｄ等の面心立方構造の金属と、（ｂ）ＳｉＯ２，
Ａｌ２Ｏ３等の酸化物、ＴｉＮ，ＢＮ等の窒化物または
ＴａＣ等の炭化物との複合膜を用いることによって、磁
性層中の磁性粒子の孤立性を向上させ、結果として遷移
ノイズを著しく減少させることが可能であることを開示
した（特願平１１−３４０２７７）。また、本発明者ら
は、Ｃｏ層とＰｔ層またはＰｄ層の人工格子膜にＢおよ
びＯ元素を混入するより、かかる人工格子膜を用いた垂
直磁気記録媒体において、磁性粒子の孤立性を向上さ
せ、遷移ノイズを著しく減少させることが可能であるこ
とを開示した（特願２０００−２００３７０）。In order to solve this problem, Omori, one of the present inventors, has proposed that (a) Pt, A
u, Pd and other metals having a face-centered cubic structure, and (b) SiO 2 ,
By using a composite film with an oxide such as Al 2 O 3 , a nitride such as TiN or BN, or a carbide such as TaC, the isolation of magnetic particles in the magnetic layer is improved, and as a result, transition noise is significantly reduced. (Japanese Patent Application No. 11-340277). Further, the present inventors have improved the isolation of magnetic particles in a perpendicular magnetic recording medium using such an artificial lattice film, rather than mixing B and O elements into the artificial lattice film of the Co layer and the Pt layer or the Pd layer. And disclosed that it is possible to significantly reduce transition noise (Japanese Patent Application No. 2000-200370).
【０００４】上記２つの発明に係る垂直磁気記録媒体に
おいては、遷移ノイズが著しく減少されており、その結
果、短波長記録については従来の上記積層膜よりも改善
されている。そこで、今度は、かかる上記垂直磁気記録
媒体において、高周波特性が向上するようさらなる改善
の余地があった。[0004] In the perpendicular magnetic recording medium according to the above two inventions, the transition noise is remarkably reduced, and as a result, the short-wavelength recording is improved over the conventional laminated film. Therefore, there is room for further improvement in the above-described perpendicular magnetic recording medium so that the high-frequency characteristics are improved.
【０００５】一方、磁性体の微小領域の磁化の向きを制
御することにより記憶を行う磁気記憶素子の検討も行わ
れている（特開平０４−３５９１５２など）。磁気記憶
素子において、最も重要な課題の一つに、微小領域の磁
化を安定に保持することが挙げられる。磁気記憶素子に
おいて垂直磁化膜を用いる場合、垂直磁気記録媒体と同
様に、垂直角型比が１であること、磁区の遷移領域が明
確であることが要求される。しかしながら従来技術で
は、ＣｏＣｒ合金を用いた場合は、垂直磁気異方性が飽
和磁化より小さいため垂直角形比が１にならないという
問題点があった。また、Ｃｏ層とＰｔ層またはＰｄ層を
積層した人工格子膜を用いた場合は、垂直角形比が１で
あり、上記問題点は解決されているものの、磁区の遷移
領域が明確にならないという新たな問題点が生じてい
た。On the other hand, a magnetic storage element that performs storage by controlling the direction of magnetization of a minute region of a magnetic body has been studied (Japanese Patent Laid-Open No. 04-359152). One of the most important issues in a magnetic memory element is to stably maintain the magnetization of a minute region. When a perpendicular magnetic film is used in a magnetic storage element, it is required that the perpendicular squareness ratio is 1 and the transition region of the magnetic domain is clear, as in the perpendicular magnetic recording medium. However, in the prior art, when a CoCr alloy is used, there is a problem that the perpendicular squareness ratio does not become 1 because the perpendicular magnetic anisotropy is smaller than the saturation magnetization. When an artificial lattice film in which a Co layer and a Pt layer or a Pd layer are stacked is used, the perpendicular squareness ratio is 1, and although the above problem has been solved, the transition region of the magnetic domain is not clearly defined. Problems have arisen.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高周波特性
が更に改善された磁気記録媒体を提供することを目的と
する。また、本発明は、垂直角型比が１で、かつ磁区の
遷移領域が明確であり、その結果として、微小領域の磁
化を安定に保持することができる磁気記憶素子を提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a magnetic recording medium having further improved high frequency characteristics. Another object of the present invention is to provide a magnetic memory element having a perpendicular squareness ratio of 1 and a clear transition region of a magnetic domain, and as a result, capable of stably retaining the magnetization of a minute region. I do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、Ｐｔ層またはＰｄ層とＣｏ層とを交互に
積層した人工格子垂直磁化膜中にＢとＯの双方を含む公
知の垂直磁化膜（特願２０００−２００３７０）を解析
したところ、０.１〜０．２μｍサイズの微小な反転磁
区が生じていた。かかる微小な反転磁区が高周波特性の
低下を招き、また、かかる微小な反転磁区が磁区の遷移
領域に存在することにより磁区の遷移領域が不鮮明にな
るという知見を得た。したがって、上記公知の垂直磁化
膜において微小な反転磁区を抑制することにより、本発
明の目的を達成することができる。In order to achieve the above object, the present inventors include both B and O in an artificial lattice perpendicular magnetization film in which a Pt layer or a Pd layer and a Co layer are alternately stacked. Analysis of a known perpendicular magnetization film (Japanese Patent Application No. 2000-200370) revealed that minute inverted magnetic domains having a size of 0.1 to 0.2 μm were generated. It has been found that such a small inversion magnetic domain causes a decrease in high frequency characteristics, and that the presence of such a small inversion magnetic domain in the transition region of the magnetic domain makes the transition region of the magnetic domain unclear. Therefore, the object of the present invention can be achieved by suppressing minute switching domains in the known perpendicular magnetization film.
【０００８】本発明者らは、上記知見に基づき、上記公
知の垂直磁化膜において微小な反転磁区を抑制する手段
について鋭意検討した。そして、上記公知の垂直磁化膜
においてはガラス基板が用いられていたところ、ガラス
基板に代えて単結晶基板を用いることにより、人工格子
垂直磁化膜の配向が全面で揃い、垂直異方性の分布が一
様となり、反転磁区を抑制することができるという思い
がけない知見を得た。その結果、高周波特性が向上し、
従来よりも高周波特性が更に改善された磁気記録媒体を
得ることができる。また、磁区の遷移領域が明確とな
り、微小領域の磁化を安定に保持できる磁気記憶素子を
得ることができる。さらに、本発明者らは検討を重ね、
本発明を完成した。Based on the above findings, the present inventors diligently studied means for suppressing minute switching domains in the known perpendicular magnetization film. And although a glass substrate was used in the above-mentioned known perpendicular magnetization film, the orientation of the artificial lattice perpendicular magnetization film was uniform over the entire surface by using a single crystal substrate instead of the glass substrate, and the distribution of perpendicular anisotropy was obtained. Became uniform, and the unexpected finding that the reversal magnetic domain can be suppressed was obtained. As a result, high frequency characteristics are improved,
It is possible to obtain a magnetic recording medium with further improved high-frequency characteristics as compared with the related art. Further, the transition region of the magnetic domain becomes clear, and a magnetic storage element capable of stably holding the magnetization of the minute region can be obtained. Further, the present inventors have repeatedly studied,
The present invention has been completed.
【０００９】すなわち、本発明は、（１） （ａ）Ｂと
Ｏとを含むＰｔ層またはＰｄ層と、（ｂ）ＢとＯとを含
むＣｏ層とが交互に積層されてなる垂直磁化膜が、単結
晶基板上に成膜されていることを特徴とする磁気記録媒
体、（２） 単結晶基板が、立方晶の（１１１）配向単
結晶基板であることを特徴とする前記（１）に記載の磁
気記録媒体、（３） 立方晶の（１１１）配向単結晶基
板が、酸化物単結晶基板であることを特徴とする前記
（２）の磁気記録媒体、（４） 酸化物単結晶基板が、
ＭｇＯ、ＮｉＯまたはＳｒＴｉＯ３からなることを特徴
とする前記（３）の磁気記録媒体、（５） 立方晶の
（１１１）配向単結晶基板が、半導体単結晶基板を用い
ることを特徴とする前記（２）の磁気記録媒体、（６）
半導体単結晶基板が、Ｓｉからなることを特徴とする
前記（５）の磁気記録媒体、に関する。That is, the present invention provides (1) a perpendicular magnetization film in which (a) a Pt layer or a Pd layer containing B and O and (b) a Co layer containing B and O are alternately laminated. Is a film formed on a single-crystal substrate, (2) the single-crystal substrate is a cubic (111) -oriented single-crystal substrate, (3) The magnetic recording medium according to (2), wherein the cubic (111) oriented single crystal substrate is an oxide single crystal substrate. (4) An oxide single crystal The substrate is
(3) The magnetic recording medium of (3), which is made of MgO, NiO or SrTiO 3 , (5) a cubic (111) oriented single crystal substrate using a semiconductor single crystal substrate. 2) the magnetic recording medium, (6)
The magnetic recording medium according to the above (5), wherein the semiconductor single crystal substrate is made of Si.
【００１０】また、本発明は、（７） 単結晶基板上に
下地層が形成されており、さらにその上に（ａ）ＢとＯ
とを含むＰｔ層またはＰｄ層と、（ｂ）ＢとＯとを含む
Ｃｏ層とが交互に積層されてなる垂直磁化膜が、成膜さ
れていることを特徴とする磁気記録媒体、（８） 単結
晶基板が、立方晶の（１１１）配向単結晶基板であるこ
とを特徴とする前記（７）に記載の磁気記録媒体、
（９） 立方晶の（１１１）配向単結晶基板が、酸化物
単結晶基板であることを特徴とする前記（８）の磁気記
録媒体、（１０） 酸化物単結晶基板が、ＭｇＯ、Ｎｉ
ＯまたはＳｒＴｉＯ３からなることを特徴とする前記
（９）の磁気記録媒体、に関する。Further, according to the present invention, (7) an underlayer is formed on a single crystal substrate, and (a) B and O
(8) a magnetic recording medium comprising: a perpendicular magnetization film formed by alternately laminating a Pt layer or a Pd layer containing: and (b) a Co layer containing B and O; The magnetic recording medium according to the above (7), wherein the single crystal substrate is a cubic (111) oriented single crystal substrate.
(9) The magnetic recording medium of (8), wherein the cubic (111) oriented single crystal substrate is an oxide single crystal substrate, (10) the oxide single crystal substrate is formed of MgO, Ni
The present invention relates to the magnetic recording medium according to the above (9), which is made of O or SrTiO 3 .
【００１１】また、本発明は、（１１） 立方晶の（１
１１）配向単結晶基板が、半導体単結晶基板を用いるこ
とを特徴とする前記（８）の磁気記録媒体、（１２）
半導体単結晶基板が、Ｓｉからなることを特徴とする前
記（１１）の磁気記録媒体、（１３） 下地層が、面心
立方構造の金属元素を含む下地材料からなることを特徴
とする前記（７）に記載の磁気記録媒体、（１４） 下
地材料が、さらにＢとＯの双方を含むことを特徴とする
前記（１３）に記載の磁気記録媒体、（１５） 面心立
方構造の金属元素が、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、
ＲｈまたはＩｒであることを特徴とする前記（１３）に
記載の磁気記録媒体、に関する。The present invention also provides (11) cubic (1)
(11) The magnetic recording medium according to (8), wherein the oriented single crystal substrate is a semiconductor single crystal substrate.
(11) The magnetic recording medium according to (11), wherein the semiconductor single crystal substrate is made of Si; and (13) the underlayer is made of an underlayer material containing a metal element having a face-centered cubic structure. (14) The magnetic recording medium according to (13), wherein the base material further contains both B and O, and (15) a metal element having a face-centered cubic structure. Are Pd, Pt, Au, Pd, Ag,
The magnetic recording medium according to (13), wherein the magnetic recording medium is Rh or Ir.
【００１２】また、本発明は、（１６） 前記（１）〜
（１５）のいずれかに記載の磁気記録媒体、該磁気記録
媒体を保持するための保持具、前記磁気記録媒体に情報
を記録、再生するための磁気ヘッド、該磁気ヘッドと前
記磁気記録媒体の相対位置を移動させるための移動手
段、およびこれら各部を制御するための制御手段を有す
ることを特徴とする磁気記録装置、（１７） 情報を記
録、再生するための磁気ヘッドが薄膜リングヘッドであ
ることを特徴とする前記（１６）に記載の磁気記録装
置、（１８） 情報を記録するための磁気ヘッドが薄膜
リングヘッドであり、情報を再生するための磁気ヘッド
が磁気抵抗効果型ヘッドであることを特徴とする前記
（１６）に記載の磁気記録装置、（１９） 情報を記
録、再生するための磁気ヘッドが、単磁極ヘッドである
ことを特徴とする前記（１６）に記載の磁気記録装置、
（２０） 情報を記録するための磁気ヘッドが単磁極ヘ
ッドであり、情報を再生するための磁気ヘッドが磁気抵
抗効果型ヘッドであることを特徴とする前記（１６）に
記載の磁気記録装置、（２１） 磁気記録媒体と、情報
を記録、再生するための磁気ヘッドが、接触しながら情
報を記録、再生することを特徴とする前記（１６）に記
載の磁気記録装置、（２２） 磁気記録媒体と、情報を
記録、再生するための磁気ヘッドが、近接して配置され
情報を記録、再生することを特徴とする前記（１６）に
記載の磁気記録装置、に関する。The present invention also provides (16) the above (1) to
(15) The magnetic recording medium according to any one of (15), a holder for holding the magnetic recording medium, a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium, and a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium. A magnetic recording device having moving means for moving the relative position and control means for controlling these components; (17) a magnetic head for recording and reproducing information is a thin film ring head; (16) The magnetic recording device according to the above (16), (18) the magnetic head for recording information is a thin film ring head, and the magnetic head for reproducing information is a magnetoresistive head. (16) The magnetic recording device according to (16), wherein the magnetic head for recording and reproducing information is a single-pole head. The magnetic recording apparatus according,
(20) The magnetic recording device according to (16), wherein the magnetic head for recording information is a single-pole head, and the magnetic head for reproducing information is a magnetoresistive head. (21) The magnetic recording device according to (16), wherein the magnetic recording medium and the magnetic head for recording and reproducing information record and reproduce information while contacting with each other. The magnetic recording apparatus according to (16), wherein the medium and a magnetic head for recording and reproducing information are arranged close to each other and record and reproduce information.
【００１３】また、本発明は、（２３） （ａ）ＢとＯ
とを含むＰｔ層またはＰｄ層と、（ｂ）ＢとＯとを含む
Ｃｏ層とが交互に積層されてなる垂直磁化膜が、単結晶
基板上に成膜されていることを特徴とする磁気記憶素
子、（２４） 単結晶基板が、立方晶の（１１１）配向
単結晶基板であることを特徴とする前記（２３）に記載
の磁気記憶素子、（２５） 立方晶の（１１１）配向単
結晶基板が、酸化物単結晶基板であることを特徴とする
前記（２４）の磁気記憶素子、（２６） 酸化物単結晶
基板が、ＭｇＯ、ＮｉＯまたはＳｒＴｉＯ３からなるこ
とを特徴とする前記（２５）の磁気記憶素子、に関す
る。Further, the present invention relates to (23) (a) B and O
Wherein a perpendicular magnetization film formed by alternately laminating a Pt layer or a Pd layer containing B and a Co layer containing B and O is formed on a single crystal substrate. (24) The magnetic storage element according to (23), wherein the (24) single crystal substrate is a cubic (111) oriented single crystal substrate. (24) The magnetic memory element according to the above (24), wherein the crystal substrate is an oxide single crystal substrate, and (26) the magnetic storage element, wherein the oxide single crystal substrate is made of MgO, NiO or SrTiO 3. 25) A magnetic storage element.
【００１４】また、本発明は、（２７） 立方晶の（１
１１）配向単結晶基板が、半導体単結晶基板を用いるこ
とを特徴とする前記（２４）の磁気記憶素子、（２８）
半導体単結晶基板が、Ｓｉからなることを特徴とする
前記（２７）の磁気記憶素子、（２９） 単結晶基板上
に下地層が形成されており、さらにその上に（ａ）Ｂと
Ｏとを含むＰｔ層またはＰｄ層と、（ｂ）ＢとＯとを含
むＣｏ層とが交互に積層されてなる垂直磁化膜が、成膜
されていることを特徴とする磁気記憶素子、（３０）
単結晶基板が、立方晶の（１１１）配向単結晶基板であ
ることを特徴とする前記（２９）に記載の磁気記憶素
子、（３１） 立方晶の（１１１）配向単結晶基板が、
酸化物単結晶基板であることを特徴とする前記（３０）
の磁気記憶素子、（３２） 酸化物単結晶基板が、Ｍｇ
Ｏ、ＮｉＯまたはＳｒＴｉＯ３からなることを特徴とす
る前記（３１）の磁気記憶素子、（３３） 立方晶の
（１１１）配向単結晶基板が、半導体単結晶基板を用い
ることを特徴とする前記（３０）の磁気記憶素子、（３
４） 半導体単結晶基板が、Ｓｉからなることを特徴と
する前記（３３）の磁気記憶素子、に関する。The present invention also relates to (27) a cubic (1)
11) The magnetic memory element according to the above item (24), wherein the oriented single crystal substrate uses a semiconductor single crystal substrate.
(29) The magnetic memory element according to (27), wherein the semiconductor single crystal substrate is made of Si. (29) An underlayer is formed on the single crystal substrate, and (a) B and O (30) a magnetic storage element comprising: a perpendicular magnetization film formed by alternately laminating a Pt layer or a Pd layer containing B and (b) a Co layer containing B and O.
The magnetic memory element according to (29), wherein the single crystal substrate is a cubic (111) oriented single crystal substrate, wherein the (31) cubic (111) oriented single crystal substrate is:
(30) wherein the substrate is an oxide single crystal substrate.
(32) The oxide single crystal substrate is made of Mg
(31) The magnetic memory element according to (31), wherein the magnetic memory element is made of O, NiO or SrTiO 3 , and (33) a cubic (111) oriented single crystal substrate using a semiconductor single crystal substrate. 30) a magnetic storage element;
4) The magnetic storage element according to (33), wherein the semiconductor single crystal substrate is made of Si.
【００１５】また、本発明は、（３５） 下地層が、面
心立方構造の金属元素を含む下地材料からなることを特
徴とする前記（２９）に記載の磁気記憶素子、（３６）
下地材料が、さらにＢとＯの双方を含むことを特徴と
する前記（３５）に記載の磁気記憶素子、（３７） 面
心立方構造の金属元素が、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａ
ｇ、ＲｈまたはＩｒであることを特徴とする前記（３
５）に記載の磁気記憶素子、に関する。(35) The magnetic storage element according to (29), wherein the underlayer is made of an underlayer material containing a metal element having a face-centered cubic structure.
(35) The magnetic memory element according to (35), wherein the base material further contains both B and O, wherein the metal element having the face-centered cubic structure is Pd, Pt, Au, Pd, A
g, Rh or Ir.
5) A magnetic storage element according to the present invention.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明に係る磁気記録媒体または
磁気記憶素子の好ましい実施態様を、図１〜３を用いて
説明する。図１に示すように、本発明に係る磁気記録媒
体または磁気記憶素子１は、基板２と、基板２上に形成
された接着層３と、接着層３上に形成された下地層４
と、下地層４上に形成された垂直磁化膜５と、垂直磁化
膜５上に形成された保護層６とから構成されている。ま
た、図２に示すように、基板２と下地層４との間に軟磁
性層７が形成されていてもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the magnetic recording medium or magnetic storage element according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a magnetic recording medium or a magnetic storage element 1 according to the present invention includes a substrate 2, an adhesive layer 3 formed on the substrate 2, and a base layer 4 formed on the adhesive layer 3.
And a perpendicular magnetic film 5 formed on the underlayer 4 and a protective layer 6 formed on the perpendicular magnetic film 5. Further, as shown in FIG. 2, a soft magnetic layer 7 may be formed between the substrate 2 and the underlayer 4.
【００１７】上記各層について以下に詳述する。基板２
は、単結晶基板であることが本発明の特長である。単結
晶基板を用いることにより、その上に形成される垂直磁
化膜の配向が全面で揃うため、垂直異方性の分布が一様
となり反転磁区が抑制されるという利点がある。上記単
結晶基板の結晶の構造および配向は特に限定されない。
本発明において用いる単結晶基板としては、例えば、Ａ
ｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＢｅＯもしくはＺｎＯ、またはこれ
らの化合物のいずれかを主成分とする材料からなる六方
晶系単結晶の基板；ＭｇＯ、ＬｉＦ、ＳｒＴｉＯ3、Ｃ
ａＦ2、ＢａＦ2、ＳｉＣ、ＳｉもしくはＧｅ、またはこ
れらの化合物のいずれかを主成分とする材料からなる立
方晶系単結晶の基板などが挙げられる。本発明において
は、中でも立方晶の（１１１）配向単結晶基板を用いる
のが特に好ましい。立方晶の（１１１）配向単結晶基板
としては、中でもＭｇＯ，ＮｉＯ，ＳｒＴｉＯ３などの
酸化物単結晶基板であって（１１１）配向を有する基
板、またはＳｉなどの半導体単結晶基板であって（１１
１）配向を有する基板を用いるのが好ましい。Each of the above layers will be described in detail below. Substrate 2
Is a feature of the present invention that it is a single crystal substrate. By using a single crystal substrate, the orientation of the perpendicular magnetization film formed thereon is uniform over the entire surface, so that there is an advantage that the distribution of the perpendicular anisotropy becomes uniform and the switching domain is suppressed. The structure and orientation of the crystal of the single crystal substrate are not particularly limited.
As the single crystal substrate used in the present invention, for example, A
Hexagonal single crystal substrate made of l 2 O 3 , Cr 2 O 3 , BeO or ZnO, or a material containing any of these compounds as a main component; MgO, LiF, SrTiO 3 , C
A cubic single crystal substrate made of aF 2 , BaF 2 , SiC, Si or Ge, or a material containing any of these compounds as a main component may be used. In the present invention, it is particularly preferable to use a cubic (111) -oriented single crystal substrate. Among the cubic (111) -oriented single-crystal substrates, among others, oxide single-crystal substrates such as MgO, NiO, and SrTiO 3 having a (111) orientation or semiconductor single-crystal substrates such as Si ( 11
1) It is preferable to use a substrate having an orientation.
【００１８】接着層３は、基板２と下地層４との接合力
を高めるために、所望により設けられる。接着層３の材
質は特に限定されず、基板２および下地層４の種類によ
り適宜選択すればよい。具体的には、接着層３としては
Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｈ、ＣｕまたはＩｒ層が挙
げられる。接着層３の厚さは特に限定されないが、約１
ｎｍ程度が好ましい。The adhesive layer 3 is provided as desired in order to increase the bonding strength between the substrate 2 and the underlayer 4. The material of the adhesive layer 3 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the types of the substrate 2 and the base layer 4. Specifically, examples of the adhesive layer 3 include a Pd, Pt, Au, Ag, Rh, Cu, or Ir layer. The thickness of the adhesive layer 3 is not particularly limited.
About nm is preferable.
【００１９】下地層４は、所望により設けられる。下地
層４は、単結晶基板の結晶の配向と同じ結晶配向を有す
ることが好ましい。下地層４を構成する下地材料は特に
限定されないが、単結晶基板とＣｏ／Ｐｄ膜（Ｃｏ層と
Ｐｄ層が交互に積層されている膜）またはＣｏ／Ｐｔ膜
（Ｃｏ層とＰｔ層が交互に積層されている膜）のエピタ
キシャル関係を保つものが好ましい。具体的には、面心
立方構造を有する金属を含む材料が好ましい。このよう
な材料としては、より具体的には、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、
Ａｇ、Ｒｈ、ＣｕまたはＩｒ等を挙げることができる。
また、これらの合金を用いることも可能である。これら
の材料は、特に、酸化や窒化等の化学的変化を受け難い
という利点がある。The underlayer 4 is provided as desired. The underlayer 4 preferably has the same crystal orientation as the crystal orientation of the single crystal substrate. The underlying material constituting the underlying layer 4 is not particularly limited, but may be a single crystal substrate and a Co / Pd film (a film in which a Co layer and a Pd layer are alternately laminated) or a Co / Pt film (a Co layer and a Pt layer are alternately formed). It is preferable to keep the epitaxial relationship of the films stacked on the substrate. Specifically, a material containing a metal having a face-centered cubic structure is preferable. More specifically, such materials include Pd, Pt, Au,
Ag, Rh, Cu or Ir can be mentioned.
Further, it is also possible to use these alloys. These materials are particularly advantageous in that they are less susceptible to chemical changes such as oxidation and nitridation.
【００２０】また、下地層４を構成する下地材料には、
Ｂ元素およびＯ元素が含有されていることが好ましい。
下地材料にＢ元素およびＯ元素を含有することにより、
下地層の結晶粒の孤立性が高められ、当該下地層４上に
形成される垂直磁化膜５の結晶粒の孤立性も高められる
ため、垂直磁化膜５においてみられる遷移ノイズを減少
させ、Ｓ／Ｎ比を向上させることができるという利点が
ある。Further, the base material constituting the base layer 4 includes:
It is preferable that B element and O element are contained.
By containing element B and element O in the base material,
Since the isolation of the crystal grains of the underlayer is enhanced and the isolation of the crystal grains of the perpendicular magnetization film 5 formed on the underlayer 4 is also enhanced, the transition noise observed in the perpendicular magnetization film 5 is reduced, and S There is an advantage that the / N ratio can be improved.
【００２１】ここで、下地層４中のＢ元素およびＯ元素
の含有率は、Ｂ元素に関しては約１〜３０原子％程度、
Ｏ元素に関しては約０．１〜３０原子％程度が好まし
い。Ｂ元素およびＯ元素を含有することによる上記利点
を十分に発揮するためには、Ｂ元素が約１原子％以上程
度、Ｏ元素が約０．１原子％以上程度、下地材料に含有
されているのが好ましい。一方、下地層の結晶粒サイズ
が不均一となり、その結果として垂直磁化膜５の結晶粒
サイズが不均一となり、Ｓ／Ｎ比が低下するのを避ける
ため、Ｂ元素が約３０原子％以下程度、Ｏ元素が約３０
原子％以下程度、下地材料に含有されているのが好まし
い。Here, the contents of the B element and the O element in the underlayer 4 are about 1 to 30 atomic% for the B element.
About O element, about 0.1 to 30 atomic% is preferable. In order to sufficiently exhibit the above-mentioned advantages by containing the B element and the O element, the B element is contained in the base material by about 1 atomic% or more and the O element is contained by about 0.1 atomic% or more. Is preferred. On the other hand, the crystal grain size of the underlayer becomes non-uniform, and as a result, the crystal grain size of the perpendicular magnetization film 5 becomes non-uniform, and in order to avoid a decrease in S / N ratio, the B element is about 30 atomic% or less. , O element is about 30
It is preferable that about 10 atomic% or less be contained in the base material.
【００２２】本発明においては、図２に示すように下地
層４の直下に軟磁性層７を形成させても良い。垂直磁化
膜５の下側に軟磁性層を配すると記録遷移が明瞭に書け
ることが知られているが、その反面、垂直磁化膜５にお
けるノイズが増加することが多い。そこで、軟磁性層７
と垂直磁化膜５との間に下地層４を備えることで、垂直
磁化膜５で発生するノイズを低減することができる。つ
まり、図２に示す構造とすることにより垂直磁化膜５に
おけるノイズを増加させることなく、記録遷移を明瞭に
書くことが可能となる。ここで、「記録遷移を明瞭に書
く」とは、記録遷移のにじみが少なくなることを意味す
る。軟磁性層７に用いる材料は、特に限定されず、例え
ば、 ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、 ＦｅＮ、ＮｉＦｅＴなどが
挙げられる。In the present invention, as shown in FIG. 2, a soft magnetic layer 7 may be formed immediately below the underlayer 4. It is known that a recording transition can be clearly written when a soft magnetic layer is disposed below the perpendicular magnetization film 5, but on the other hand, noise in the perpendicular magnetization film 5 often increases. Therefore, the soft magnetic layer 7
By providing the underlayer 4 between the vertical magnetization film 5 and the vertical magnetization film 5, noise generated in the vertical magnetization film 5 can be reduced. That is, the recording transition can be clearly written without increasing the noise in the perpendicular magnetization film 5 by adopting the structure shown in FIG. Here, “writing the recording transition clearly” means that the bleeding of the recording transition is reduced. The material used for the soft magnetic layer 7 is not particularly limited, and examples thereof include NiFe, CoZr, FeN, and NiFeT.
【００２３】下地層４の厚さは特に限定されないが、約
１〜３０ｎｍ程度、好ましくは約１０〜２５ｎｍ程度が
好ましい。特に、下地層４の直下に軟磁性層７を備える
場合には、軟磁性層と垂直磁化膜との間の距離が離れす
ぎて軟磁性層による垂直磁化膜に対する上述した効果が
小さくなるのを防ぎ、一方で下地層４によるノイズ低減
効果を得るために、下地層４の厚さは上記範囲が好まし
い。The thickness of the underlayer 4 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 30 nm, preferably about 10 to 25 nm. In particular, when the soft magnetic layer 7 is provided immediately below the underlayer 4, the distance between the soft magnetic layer and the perpendicular magnetic film is so large that the effect of the soft magnetic layer on the perpendicular magnetic film is reduced. In order to prevent this and, on the other hand, obtain the noise reduction effect of the underlayer 4, the thickness of the underlayer 4 is preferably within the above range.
【００２４】垂直磁化膜５は、（ａ）ＢとＯとを含むＰ
ｔからなる層（以下、ＰｔＢＯ層ともいう）またはＢと
Ｏとを含むＰｄからなる層（以下、ＰｄＢＯ層ともい
う）と、（ｂ）ＢとＯとを含むＣｏからなる層（以下、
ＣｏＢＯ層ともいう）とが交互に積層された人工格子膜
からなるものである。図１〜３においては、垂直磁化膜
５は、厚さが約０．４ｎｍ程度のＣｏＢＯ層と、厚さが
約０. ６ｎｍ程度のＰｄＢＯ層とが交互に積層されてな
るが、かかる態様は本発明における好ましい態様であっ
て、これに限定されるものではない。例えば、ＰｄＢＯ
層の代わりにＰｔＢＯ層を用いても良い。The perpendicular magnetization film 5 is composed of (a) P containing B and O
t (hereinafter also referred to as a PtBO layer) or a layer composed of Pd containing B and O (hereinafter also referred to as a PdBO layer), and (b) a layer composed of Co containing B and O (hereinafter referred to as a PdBO layer).
(Also referred to as a CoBO layer). 1 to 3, the perpendicular magnetization film 5 is formed by alternately stacking a CoBO layer having a thickness of about 0.4 nm and a PdBO layer having a thickness of about 0.6 nm. This is a preferred embodiment of the present invention and is not limited to this. For example, PdBO
A PtBO layer may be used instead of the layer.
【００２５】垂直磁化膜５中にＢ元素およびＯ元素を含
有することにより、磁性粒子であるＰｔ粒子またはＰｄ
粒子およびＣｏ粒子の結晶学的な孤立性が向上する。そ
して、この結晶粒子の結晶学的な孤立は、当該結晶粒子
の磁気的な孤立を生じさせる。その結果、垂直磁化膜５
における遷移ノイズが減少し、 Ｓ／Ｎを向上させること
が可能となる。By containing the B element and the O element in the perpendicular magnetization film 5, Pt particles or Pd
The crystallographic isolation of the particles and the Co particles is improved. The crystallographic isolation of the crystal particles causes magnetic isolation of the crystal particles. As a result, the perpendicular magnetization film 5
, The transition noise is reduced, and the S / N can be improved.
【００２６】ここで、垂直磁化膜５中のＢ元素およびＯ
元素の含有率は、各層において、Ｂ元素に関しては約１
〜１５原子％程度、Ｏ元素に関しては約０．１〜１０原
子％程度が好ましい。Ｂ元素およびＯ元素を含有するこ
とによる上記利点を十分に発揮するためには、Ｂ元素が
約１原子％以上程度、Ｏ元素が約０．１原子％以上程度
含有されているのが好ましい。一方、過剰のＢ元素およ
びＯ元素が結晶粒子内に進入することで、垂直磁気異方
性が劣化し、その結果、垂直角形比が１以下となり、 Ｓ
／Ｎ比が低下するのを避けるため、Ｂ元素が約１５原子
％以下程度、Ｏ元素が約１０原子％以下程度含有されて
いるのが好ましい。Here, the B element and O in the perpendicular magnetization film 5 are
The element content in each layer is about 1 for B element.
About 15 to 15 atomic%, and about O element about 0.1 to 10 atomic%. In order to sufficiently exhibit the above advantages by containing the B element and the O element, it is preferable that the B element is contained at about 1 atomic% or more and the O element is contained at about 0.1 atomic% or more. On the other hand, when the excess B element and O element enter the crystal grains, the perpendicular magnetic anisotropy deteriorates, and as a result, the perpendicular squareness ratio becomes 1 or less, and S
In order to avoid a decrease in the / N ratio, it is preferable that the B element is contained in about 15 atomic% or less and the O element is contained in about 10 atomic% or less.
【００２７】垂直磁化膜５は、図３に示すように分断層
８により複数の部分に分断されていてもよい。このよう
に、分断層８を設けることにより、垂直磁化膜５の結晶
粒の成長が抑えられて、垂直磁化膜５が厚くてもノイズ
の増加が抑えられるという利点がある。分断層８を構成
する材料としては、例えばＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒ
ｈ、ＣｕまたはＩｒなどの面心立方構造の金属を用いる
のが好ましい。The perpendicular magnetization film 5 may be divided into a plurality of portions by a dividing layer 8 as shown in FIG. By providing the dividing layer 8 in this manner, there is an advantage that the growth of crystal grains of the perpendicular magnetization film 5 is suppressed, and an increase in noise is suppressed even when the perpendicular magnetization film 5 is thick. Examples of the material forming the dividing layer 8 include Pd, Pt, Au, Ag, and R.
It is preferable to use a metal having a face-centered cubic structure such as h, Cu or Ir.
【００２８】分断層８の厚さは、約０．３〜１０ｎｍ程
度が好ましい。十分なノイズ低減効果が得るために、分
断層８の厚さは約０．３ｎｍ程度以上が好ましく、高密
度記録時に十分な記録を行うために、分断層８の厚さは
約１０ｎｍ程度以下が好ましい。The thickness of the dividing layer 8 is preferably about 0.3 to 10 nm. In order to obtain a sufficient noise reduction effect, the thickness of the separation layer 8 is preferably about 0.3 nm or more. In order to perform sufficient recording during high-density recording, the thickness of the separation layer 8 is preferably about 10 nm or less. preferable.
【００２９】垂直磁化膜５においては、ＣｏＢＯ層と、
ＰｔＢＯ層またはＰｄＢＯ層とを交互に積層させる際
に、その層数は特に限定されない。しかし、ＣｏＢＯ層
と、ＰｔＢＯ層またはＰｄＢＯ層とを、それぞれ約２０
程度積層させるのが好ましい。また、分断層８の層数も
特に限定されない。しかし、分断層８を２層設け、Ｃｏ
ＢＯ層とＰｔＢＯ層またはＰｄＢＯ層とからなる垂直磁
化膜５を３つの部分に分断するのが好ましい。In the perpendicular magnetization film 5, a CoBO layer and
When alternately stacking a PtBO layer or a PdBO layer, the number of layers is not particularly limited. However, each of the CoBO layer and the PtBO layer or the PdBO layer is approximately 20
It is preferable that the layers are stacked to a certain degree. Further, the number of layers of the dividing layer 8 is not particularly limited. However, two split layers 8 are provided and Co
It is preferable that the perpendicular magnetization film 5 composed of the BO layer and the PtBO layer or the PdBO layer be divided into three portions.
【００３０】保護層６は、垂直磁化膜５の上に被着形成
されている。この保護層６の材料としては、例えばＣを
用いることができる。保護層６の厚さは特に限定されな
いが、約１０ｎｍ程度が好ましい。The protective layer 6 is formed on the perpendicular magnetization film 5. As a material of the protective layer 6, for example, C can be used. The thickness of the protective layer 6 is not particularly limited, but is preferably about 10 nm.
【００３１】本発明に係る磁気記録媒体または磁気記憶
素子は、自体公知の方法で容易に製造することができ
る。具体的には、例えば、所望により単結晶基板を軽い
エッチングなどにより洗浄するなどの前処理を施した
後、かかる単結晶基板上に上記各層を成膜していく。成
膜方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリ
ングもしくは真空蒸着などの物理気相成長法（ＰＶ
Ｄ）、化学気相成長法（ＣＶＤ）または液相エピタキシ
法（ＬＰＥ）等が挙げられる。本発明においては、中で
もスパッタリングにより成膜させるのが好ましい。成膜
の際に、単結晶基板の結晶の配向と、垂直磁化膜の配向
と、下地層が存在する場合は下地層の結晶の配向とが、
同一であることが好ましい。The magnetic recording medium or magnetic storage element according to the present invention can be easily manufactured by a method known per se. Specifically, for example, after performing a pretreatment such as cleaning the single crystal substrate by light etching or the like as desired, the above layers are formed on the single crystal substrate. The film formation method is not particularly limited. For example, physical vapor deposition (PV) such as sputtering or vacuum evaporation is used.
D), chemical vapor deposition (CVD), liquid phase epitaxy (LPE), and the like. In the present invention, it is particularly preferable to form a film by sputtering. At the time of film formation, the orientation of the crystal of the single crystal substrate, the orientation of the perpendicular magnetization film, and the orientation of the crystal of the underlayer when the underlayer is present,
Preferably they are identical.
【００３２】本発明に係る磁気記録再生装置は、上述し
た本発明に係る磁気記録媒体、該磁気記録媒体を保持す
るための保持具、前記磁気記録媒体に情報を記録、再生
するための磁気ヘッド、該磁気ヘッドと前記磁気記録媒
体の相対位置を移動させるための移動手段、およびこれ
ら各部を制御するための制御手段から構成されているこ
とに特長を有している。磁気ヘッドは、（ａ）情報を記
録、再生するための薄膜リングヘッド、（ｂ）情報を記
録するための薄膜リングヘッド、および情報を再生する
ための磁気抵抗効果型ヘッド、（ｃ）情報を記録、再生
するための単磁極ヘッド、（ｄ）情報を記録するための
単磁極ヘッド、および情報を再生するための磁気抵抗効
果型ヘッド、のいずれかの構成とすることが好ましい。A magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention includes the above-described magnetic recording medium according to the present invention, a holder for holding the magnetic recording medium, and a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium. It is characterized by comprising moving means for moving the relative position of the magnetic head and the magnetic recording medium, and control means for controlling these components. The magnetic head includes (a) a thin film ring head for recording and reproducing information, (b) a thin film ring head for recording information, and a magnetoresistive head for reproducing information; It is preferable to employ any one of a single pole head for recording and reproduction, (d) a single pole head for recording information, and a magnetoresistive head for reproducing information.
【００３３】また、本発明に係る磁気記録装置は、本発
明に係る磁気記録媒体と、情報を記録、再生するための
磁気ヘッドとが、接触しながら情報を記録、再生を行う
か、または、本発明に係る磁気記録媒体と、情報を記
録、再生するための磁気ヘッドとが、近接して配置され
情報を記録、再生を行うことに特長を有する。本発明に
係る磁気記録装置は、上記特長を有していれば、自体公
知の構造を有していてよい。In the magnetic recording apparatus according to the present invention, the magnetic recording medium according to the present invention and a magnetic head for recording and reproducing information record or reproduce information while contacting each other. A feature is that the magnetic recording medium according to the present invention and a magnetic head for recording and reproducing information are arranged close to each other to record and reproduce information. The magnetic recording device according to the present invention may have a known structure as long as it has the above features.
【００３４】[0034]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例１〕単結晶基板としてＭｇＯ（１１１）基板を
用いた。かかる基板を、成膜前にスパッタエッチングに
より表面を清浄化した。該単結晶基板上に、ＰｄＢＯか
らなる下地層（膜厚１０ｎｍ）を、さらにその上にＣｏ
ＢＯ層（膜厚０．４ｎｍ）とＰｄＢＯ層（膜厚０．６ｎ
ｍ）とを交互に２０層ずつ積層した人工格子膜を、スパ
ッタ法により成膜し、本発明にかかる磁気記録媒体を作
製した。より詳しくは、図４に示すように、スパッタタ
ーゲットとしてＣｏおよびＰｄ金属（直径１０ｃｍ）を
用い、各ターゲット上にＢチップ（１ｃｍ角）を配置さ
せた状態で、（Ａｒ＋Ｏ２）雰囲気中でスパッタ成膜を
行った。スパッタ条件として、スパッタガス圧を２Ｐａ
とし、ＡｒとＯ２の質量流量比（Ｏ２／Ａｒ）は０.２
％とした。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. [Example 1] An MgO (111) substrate was used as a single crystal substrate. The surface of such a substrate was cleaned by sputter etching before film formation. On the single crystal substrate, an underlayer (thickness: 10 nm) made of PdBO is further formed on top of Co.
BO layer (0.4 nm thick) and PdBO layer (0.6 nm thick)
and m) were alternately laminated by 20 layers to form an artificial lattice film by a sputtering method, thereby producing a magnetic recording medium according to the present invention. More specifically, as shown in FIG. 4, sputtering is performed in an (Ar + O 2 ) atmosphere with Co and Pd metals (diameter 10 cm) used as sputter targets and B chips (1 cm square) placed on each target. A film was formed. As sputtering conditions, the sputtering gas pressure was 2 Pa
And the mass flow ratio of Ar and O 2 (O 2 / Ar) is 0.2
%.
【００３５】〔比較例１〕単結晶基板としてＭｇＯ（１
１１）基板の代わりに、２．５インチのガラスディスク
を用い、ＰｄＢＯからなる下地層の代わりに、Ｐｄから
なる下地層（膜厚２０ｎｍ）を用いた以外は、実施例１
と全く同様に行い、磁気記録媒体を作製した。Comparative Example 1 MgO (1) was used as a single crystal substrate.
11) Example 1 except that a 2.5-inch glass disk was used instead of the substrate, and an underlayer (20 nm in thickness) made of Pd was used instead of the underlayer made of PdBO.
And a magnetic recording medium was produced.
【００３６】実施例１および比較例１で得られた磁気記
録媒体の諸磁気特性を下記表に示した。また、かかる磁
気記録媒体の磁化曲線を図５に示した。なお、磁化曲線
は試料振動型磁力計（ＶＳＭ）で測定し、磁場は膜面垂
直方向に印加した。本発明に係る磁気記録媒体は、垂直
磁気異方性が比較例１よりも更に大きく、また保磁力も
４.２ｋＯｅと、比較例１の保磁力（３．４ｋＯｅ）よ
りも大きかった。The magnetic properties of the magnetic recording media obtained in Example 1 and Comparative Example 1 are shown in the following table. FIG. 5 shows a magnetization curve of the magnetic recording medium. The magnetization curve was measured with a sample vibration magnetometer (VSM), and the magnetic field was applied in the direction perpendicular to the film surface. The perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording medium according to the present invention was even larger than that of Comparative Example 1, and the coercive force was 4.2 kOe, which was larger than that of Comparative Example 1 (3.4 kOe).
【００３７】[0037]
【表１】 [Table 1]
【００３８】実施例１および比較例１で得られた磁気記
録媒体に磁区を形成させたあと、偏向顕微鏡を用いて磁
区形状を観察した。その結果、比較例１の磁気記録媒体
は垂直角型比は１であるにも係わらず、磁区内や磁区の
遷移領域に０.１〜０.２μｍサイズの反転磁区が１μｍ
２当たり１〜２個観察された。一方、実施例１の磁気記
録媒体では、比較例１において見られる０.１〜０.２μ
ｍサイズの反転磁区は全く観察されなかった。After magnetic domains were formed on the magnetic recording media obtained in Example 1 and Comparative Example 1, the shape of the magnetic domains was observed using a deflection microscope. As a result, in the magnetic recording medium of Comparative Example 1, although the perpendicular squareness ratio was 1, the inverted magnetic domain having a size of 0.1 to 0.2 μm was 1 μm in the magnetic domain or in the transition region of the magnetic domain.
One to two were observed per two. On the other hand, in the magnetic recording medium of Example 1, 0.1 to 0.2 μm observed in Comparative Example 1 was used.
No m-size reversed magnetic domains were observed at all.
【００３９】実施例１の磁気記録媒体の断面高分解能断
面透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像を、図６に示した。Ｃ
ｏＢＯ層およびＰｄＢＯ層はＭｇＯ（１１１）基板上に
ヘテロエピタキシャル成長し、（１１１）配向している
ことがわかった。本発明においては、このように配向が
全面で揃っているために、垂直異方性の分布が一様とな
り反転磁区が抑制される。一方、比較例１の磁気記録媒
体の断面透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像と電子回折図形
を図７に示した。電子回折図形がリングパターンである
ことから、各結晶粒子の結晶方位がランダムであること
がわかった。このランダム配向が、垂直異方性の分散を
生じさせ、その結果、局所的に反転磁区を生じさせてい
る。FIG. 6 shows a high-resolution cross-sectional transmission electron microscope (TEM) image of the magnetic recording medium of Example 1. C
It was found that the oBO layer and the PdBO layer were heteroepitaxially grown on the MgO (111) substrate and were (111) oriented. In the present invention, since the orientation is uniform over the entire surface, the distribution of the perpendicular anisotropy becomes uniform, and the switching domain is suppressed. On the other hand, a cross-sectional transmission electron microscope (TEM) image and an electron diffraction pattern of the magnetic recording medium of Comparative Example 1 are shown in FIG. Since the electron diffraction pattern was a ring pattern, it was found that the crystal orientation of each crystal grain was random. This random orientation causes dispersion of the perpendicular anisotropy, and as a result, locally generates a reversed magnetic domain.
【００４０】〔実施例２〕単結晶基板として、ＭｇＯ
（１１１）基板の代わりに、ＮｉＯまたはＳｒＴｉＯ３
の（１１１）配向酸化物単結晶基板、Ｓｉからなる（１
１１）配向単結晶半導体基板を用いて、実施例１と全く
同様にして本発明に係る磁気記録媒体を作製した。その
結果、かかる磁気記録媒体においても、実施例１と同様
の効果が得られた。Example 2 As a single crystal substrate, MgO
NiO or SrTiO 3 instead of the (111) substrate
(111) oriented oxide single crystal substrate, made of Si (1
11) A magnetic recording medium according to the present invention was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 using an oriented single crystal semiconductor substrate. As a result, the same effect as in the first embodiment was obtained also in such a magnetic recording medium.
【００４１】〔実施例３〕人工格子磁性層の下地材料と
して、ＰｄＢＯの代わりに、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、
Ａｇ、Ｒｈ、Ｉｒの面心立方構造の金属元素を含む下地
材料、またはＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｈ、Ｉｒの面心立方
構造の金属元素にＢとＯの双方を含む下地材料を用いて
実施例１と全く同様にして、本発明に係る磁気記録媒体
を作製した。その結果、実施例１と同様の効果が得られ
た。[Embodiment 3] Instead of PdBO, Pd, Pt, Au, Pd,
Implemented using a base material containing a metal element having a face-centered cubic structure of Ag, Rh, and Ir, or a base material containing both B and O as a metal element having a face-centered cubic structure of Pt, Au, Ag, Rh, and Ir A magnetic recording medium according to the present invention was produced in exactly the same manner as in Example 1. As a result, the same effect as in Example 1 was obtained.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、微小な反転磁区が実質
的に無く、高周波特性が更に改善された磁気記録媒体が
得られる。また、本発明によれば、垂直角型比が１で、
かつ磁区の遷移領域が明確であり、その結果として、微
小領域の磁化を安定に保持することができる磁気記憶素
子が得られる。According to the present invention, it is possible to obtain a magnetic recording medium having substantially no fine reversed magnetic domains and further improved high-frequency characteristics. Further, according to the present invention, the vertical squareness ratio is 1,
In addition, the transition region of the magnetic domain is clear, and as a result, a magnetic storage element that can stably maintain the magnetization of the minute region is obtained.
【図１】 本発明に係る磁気記録媒体または磁気記憶素
子の一実施態様における層構造を示す要部断片図であ
る。FIG. 1 is a fragmentary fragmentary view showing a layer structure in an embodiment of a magnetic recording medium or a magnetic storage element according to the present invention.
【図２】 本発明に係る磁気記録媒体または磁気記憶素
子の他の実施態様における層構造を示す要部断片図であ
る。FIG. 2 is a fragmentary fragmentary view showing a layer structure in another embodiment of the magnetic recording medium or the magnetic storage element according to the present invention.
【図３】 本発明に係る磁気記録媒体または磁気記憶素
子の他の実施態様における層構造を示す要部断片図であ
る。FIG. 3 is a fragmentary fragmentary view showing a layer structure in another embodiment of the magnetic recording medium or the magnetic storage element according to the present invention.
【図４】 実施例において用いたスパッタリングターゲ
ットを示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a sputtering target used in an example.
【図５】 （ａ）は、比較例１で得られた垂直磁気記録
媒体の磁化曲線を示す。（ｂ）は、実施例１で得られた
垂直磁気記録媒体の磁化曲線を示す。5A shows a magnetization curve of the perpendicular magnetic recording medium obtained in Comparative Example 1. FIG. (B) shows a magnetization curve of the perpendicular magnetic recording medium obtained in Example 1.
【図６】 実施例１で得られた垂直磁気記録媒体の断面
高分解能断面透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像を示す。6 shows a high-resolution cross-sectional transmission electron microscope (TEM) image of the perpendicular magnetic recording medium obtained in Example 1. FIG.
【図７】 比較例１で得られた磁気記録媒体の断面透過
型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像と電子回折図形を示す。7 shows a cross-sectional transmission electron microscope (TEM) image and an electron diffraction pattern of the magnetic recording medium obtained in Comparative Example 1. FIG.
１ 本発明に係る磁気記録媒体または磁気記憶素子 ２ 基板 ３ 接着層 ４ 下地層 ５ 垂直磁化膜 ６ 保護層 ７ 軟磁性層 ８ 分断層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic recording medium or magnetic storage element according to the present invention 2 Substrate 3 Adhesive layer 4 Underlayer 5 Perpendicular magnetization film 6 Protective layer 7 Soft magnetic layer 8 minute fault
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 11/105 ５２６ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５２６Ｃ Ｈ０１Ｆ 10/16 Ｈ０１Ｆ 10/16 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB08 CA01 CB01 CB07 DA08 EA03 FA09 5D075 EE03 FF06 FF12 FG10 FG13 5E049 AA04 AC03 AC05 BA12 CB02 DB02 DB12 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G11B 11/105 526 G11B 11/105 526C H01F 10/16 H01F 10/16 F-term (Reference) 5D006 BB01 BB08 CA01 CB01 CB07 DA08 EA03 FA09 5D075 EE03 FF06 FF12 FG10 FG13 5E049 AA04 AC03 AC05 BA12 CB02 DB02 DB12
Claims (25)
層と、（ｂ）ＢとＯとを含むＣｏ層とが交互に積層され
てなる垂直磁化膜が、単結晶基板上に成膜されているこ
とを特徴とする磁気記録媒体。1. (a) Pt layer or Pd containing B and O
A magnetic recording medium characterized in that a perpendicular magnetization film formed by alternately stacking layers and (b) Co layers containing B and O is formed on a single crystal substrate.
単結晶基板であることを特徴とする請求項１に記載の磁
気記録媒体。2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the single crystal substrate is a cubic (111) oriented single crystal substrate.
酸化物単結晶基板であることを特徴とする請求項２に記
載の磁気記録媒体。3. A cubic (111) -oriented single crystal substrate,
3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the medium is an oxide single crystal substrate.
たはＳｒＴｉＯ３からなることを特徴とする請求項３に
記載の磁気記録媒体。4. The magnetic recording medium according to claim 3, wherein the oxide single crystal substrate is made of MgO, NiO, or SrTiO 3 .
半導体単結晶基板であることを特徴とする請求項２に記
載の磁気記録媒体5. A cubic (111) -oriented single crystal substrate,
3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the medium is a semiconductor single crystal substrate.
を特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体。6. The magnetic recording medium according to claim 5, wherein the semiconductor single crystal substrate is made of Si.
り、さらにその上に（ａ）ＢとＯとを含むＰｔ層または
Ｐｄ層と（ｂ）ＢとＯとを含むＣｏ層とが交互に積層さ
れてなる垂直磁化膜が成膜されていることを特徴とする
磁気記録媒体。7. An underlayer is formed on a single-crystal substrate, and a (a) Pt layer or Pd layer containing B and O and (b) a Co layer containing B and O are further formed thereon. A magnetic recording medium comprising perpendicular magnetic films alternately stacked.
単結晶基板であることを特徴とする請求項７に記載の磁
気記録媒体。8. The magnetic recording medium according to claim 7, wherein the single crystal substrate is a cubic (111) oriented single crystal substrate.
酸化物単結晶基板または半導体単結晶基板であることを
特徴とする請求項８に記載の磁気記録媒体。9. A cubic (111) -oriented single-crystal substrate,
9. The magnetic recording medium according to claim 8, wherein the medium is an oxide single crystal substrate or a semiconductor single crystal substrate.
含む下地材料からなることを特徴とする請求項７に記載
の磁気記録媒体。10. The magnetic recording medium according to claim 7, wherein the underlayer is made of an underlayer material containing a metal element having a face-centered cubic structure.
むことを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録媒体。11. The magnetic recording medium according to claim 10, wherein the base material further contains both B and O.
ｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、ＲｈまたはＩｒであることを特
徴とする請求項１０に記載の磁気記録媒体。12. The metal element having a face-centered cubic structure is Pd, P
The magnetic recording medium according to claim 10, wherein the magnetic recording medium is t, Au, Pd, Ag, Rh, or Ir.
ｄ層と、（ｂ）ＢとＯとを含むＣｏ層とが交互に積層さ
れてなる垂直磁化膜が、単結晶基板上に成膜されている
ことを特徴とする磁気記憶素子。13. (a) Pt layer or P containing B and O
A magnetic memory element, wherein a perpendicular magnetization film in which a d layer and (b) a Co layer containing B and O are alternately stacked is formed on a single crystal substrate.
向単結晶基板であることを特徴とする請求項１３に記載
の磁気記憶素子。14. The magnetic memory element according to claim 13, wherein the single crystal substrate is a cubic (111) oriented single crystal substrate.
が、酸化物単結晶基板であることを特徴とする請求項１
４に記載の磁気記憶素子。15. The cubic (111) -oriented single-crystal substrate is an oxide single-crystal substrate.
5. The magnetic storage element according to 4.
またはＳｒＴｉＯ３からなることを特徴とする請求項１
５に記載の磁気記憶素子。16. An oxide single crystal substrate comprising MgO, NiO
Or claim 1, characterized in that it consists of SrTiO 3
6. The magnetic storage element according to 5.
が、半導体単結晶基板であることを特徴とする請求項１
４に記載の磁気記憶素子。17. The cubic (111) -oriented single crystal substrate is a semiconductor single crystal substrate.
5. The magnetic storage element according to 4.
とを特徴とする請求項１７に記載の磁気記憶素子。18. The magnetic memory device according to claim 17, wherein the semiconductor single crystal substrate is made of Si.
り、さらにその上に（ａ）ＢとＯとを含むＰｔ層または
Ｐｄ層と（ｂ）ＢとＯとを含むＣｏ層とが交互に積層さ
れてなる垂直磁化膜が成膜されていることを特徴とする
磁気記憶素子。19. A base layer is formed on a single-crystal substrate, and further, (a) a Pt layer or Pd layer containing B and O and (b) a Co layer containing B and O thereon. A magnetic memory element, wherein perpendicular magnetic films are alternately stacked.
向単結晶基板であることを特徴とする請求項１９に記載
の磁気記憶素子。20. The magnetic memory device according to claim 19, wherein the single crystal substrate is a cubic (111) oriented single crystal substrate.
が、酸化物単結晶基板または半導体単結晶基板であるこ
とを特徴とする請求項２０に記載の磁気記憶素子。21. The magnetic memory device according to claim 20, wherein the cubic (111) -oriented single crystal substrate is an oxide single crystal substrate or a semiconductor single crystal substrate.
含む下地材料からなることを特徴とする請求項１９に記
載の磁気記憶素子。22. The magnetic memory element according to claim 19, wherein the underlayer is made of an underlayer material containing a metal element having a face-centered cubic structure.
むことを特徴とする請求項２２に記載の磁気記憶素子。23. The magnetic memory element according to claim 22, wherein the base material further contains both B and O.
ｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、ＲｈまたはＩｒであることを特
徴とする請求項２２に記載の磁気記憶素子。24. The metal element having a face-centered cubic structure is Pd, P
23. The magnetic storage element according to claim 22, wherein the element is t, Au, Pd, Ag, Rh, or Ir.
気記録媒体、該磁気記録媒体を保持するための保持具、
前記磁気記録媒体に情報を記録、再生するための磁気ヘ
ッド、該磁気ヘッドと前記磁気記録媒体の相対位置を移
動させるための移動手段、およびこれら各部を制御する
ための制御手段を有することを特徴とする磁気記録再生
装置。25. A magnetic recording medium according to claim 1, a holder for holding the magnetic recording medium,
A magnetic head for recording and reproducing information on and from the magnetic recording medium, a moving unit for moving a relative position between the magnetic head and the magnetic recording medium, and a control unit for controlling these units. Magnetic recording and reproducing apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001165760A JP2002358627A (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Magnetic recording medium and magnetic storage element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001165760A JP2002358627A (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Magnetic recording medium and magnetic storage element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002358627A true JP2002358627A (en) | 2002-12-13 |
Family
ID=19008392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001165760A Pending JP2002358627A (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Magnetic recording medium and magnetic storage element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002358627A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036633A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming film on optical disk |
| WO2003042984A1 (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-22 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic recording medium, its manufacturing method, and magnetic storage |
| WO2005034114A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Fujitsu Limited | Photomagnetic recording medium substrate producing method and phtomagnetic recording medium |
-
2001
- 2001-05-31 JP JP2001165760A patent/JP2002358627A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036633A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming film on optical disk |
| WO2003042984A1 (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-22 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic recording medium, its manufacturing method, and magnetic storage |
| US6846582B2 (en) | 2001-11-16 | 2005-01-25 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic recording medium, method for producing the same, and magnetic storage apparatus |
| WO2005034114A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Fujitsu Limited | Photomagnetic recording medium substrate producing method and phtomagnetic recording medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4169663B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP3809418B2 (en) | Magnetic recording medium and magnetic recording apparatus | |
| KR100377453B1 (en) | Magnetic media with ferromagnetic overlay materials for improved thermal stability | |
| JP6439869B2 (en) | Method for manufacturing magnetic recording medium | |
| JP2003178412A (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method therefor | |
| JP2006019000A (en) | Magnetic recording medium for tilt recording | |
| JP2008176858A (en) | Perpendicular magnetic recording medium and hard disk drive using the same | |
| JP2005353256A (en) | Perpendicular magnetic recording medium, method of producing the same, and magnetic storage device | |
| JP2009059402A (en) | Vertical magnetic recording medium and magnetic recording/reproducing system using the same | |
| JP6205871B2 (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH08171716A (en) | Magnetic alloy and its manufacture | |
| JP6284126B2 (en) | Vertical recording medium, vertical recording / reproducing apparatus | |
| JP4552668B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JP2007164941A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2006185489A (en) | Magnetic recording medium and magnetic storage device | |
| JP4069205B2 (en) | Method for manufacturing magnetic recording medium | |
| JP2003203330A (en) | Magnetic recording medium | |
| JP2002358627A (en) | Magnetic recording medium and magnetic storage element | |
| JP2009026394A (en) | Magnetic recording medium and magnetic recording and reproduction apparatus | |
| JP6416041B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording / reproducing apparatus | |
| JP2004288348A (en) | Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing the same | |
| JP2005196959A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2004127502A (en) | Magnetic recording medium | |
| JP5620071B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2008287808A (en) | Magnetic recording medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20070125 |