JP2005251375A - Vertical magnetic recording medium and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種磁気記録装置に搭載される垂直磁気記録媒体、および、その製造方法に関する。 The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium mounted on various magnetic recording devices and a method for manufacturing the same.
磁気記録の高密度化を実現する技術として、従来の長手磁気記録方式に代えて、記録磁化が媒体面内方向に垂直な垂直磁気記録方式が注目されつつある。
垂直磁気記録媒体は、主に、硬質磁性材料の磁気記録層と、磁気記録層を目的の方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護膜、そしてこの記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。
軟磁性裏打ち層は、形成する方が媒体の性能は高くなるが、無くても記録は可能なため、除いた構成となる場合もある。このような軟磁性裏打ち層が無いものを単層垂直磁気記録媒体、あるものを2層垂直磁気記録媒体という。
垂直磁気記録媒体においても、長手磁気記録媒体と同様、高記録密度化のためには、高熱安定性と低ノイズ化の両立が必須である。すなわち、熱安定性を高めるためには結晶磁気異方性Kuを増加させること、媒体ノイズを低減するためには、磁気記録層結晶粒径の微細化と共に磁気的な粒間相互作用を小さくすることが必要である。
As a technique for realizing high density magnetic recording, a perpendicular magnetic recording method in which the recording magnetization is perpendicular to the in-plane direction of the medium is drawing attention in place of the conventional longitudinal magnetic recording method.
The perpendicular magnetic recording medium mainly includes a magnetic recording layer of a hard magnetic material, an underlayer for orienting the magnetic recording layer in a desired direction, a protective film for protecting the surface of the magnetic recording layer, and It is composed of a backing layer of a soft magnetic material that plays a role of concentrating magnetic flux generated by a magnetic head used for recording.
The soft magnetic backing layer has a higher performance of the medium when formed, but may be omitted because it can be recorded without it. One having no soft magnetic underlayer is called a single-layer perpendicular magnetic recording medium, and one having a soft magnetic backing layer is called a two-layer perpendicular magnetic recording medium.
In the perpendicular magnetic recording medium as well as the longitudinal magnetic recording medium, it is essential to achieve both high thermal stability and low noise in order to increase the recording density. That is, to increase the thermal stability, the magnetocrystalline anisotropy Ku is increased, and to reduce the medium noise, the magnetic recording layer grain size is reduced and the magnetic intergranular interaction is reduced. It is necessary.
従来の長手磁気記録媒体では、これまでにさまざまな磁気記録層の組成、構造及び非磁性下地層の材料等が提案されてきた。広く用いられている磁気記録層材料は、CoCrからなる合金(以下CoCr合金と略す)であり、結晶粒界にCrを偏析させることによって、磁気的に孤立した磁性粒子を形成している。
CoCr合金を用いた例としては、例えば、特許文献1が挙げられ、磁気記録層にCoCrPtXを用い、粒界のCr濃度の比率を粒内よりも高めることにより偏析構造を形成している。
その他の磁気記録層材料としては、グラニュラー磁気記録層と呼ばれる、粒界相として例えば酸化物や窒化物などの非磁性非金属の物質を用いた磁性層が提案されている(特許文献2、特許文献3参照)。
For conventional longitudinal magnetic recording media, various compositions and structures of magnetic recording layers and materials for nonmagnetic underlayers have been proposed so far. A widely used magnetic recording layer material is an alloy made of CoCr (hereinafter abbreviated as a CoCr alloy), and magnetically isolated magnetic particles are formed by segregating Cr at crystal grain boundaries.
As an example using a CoCr alloy, for example, Patent Document 1 is cited, and a segregation structure is formed by using CoCrPtX for the magnetic recording layer and increasing the ratio of Cr concentration at the grain boundaries to be higher than that in the grains.
As another magnetic recording layer material, a magnetic layer called a granular magnetic recording layer, which uses a nonmagnetic nonmetallic substance such as an oxide or nitride as a grain boundary phase has been proposed (Patent Document 2, Patent). Reference 3).
一方、垂直磁気記録媒体にグラニュラー磁気記録層材料を用いた例としては、CoPtCr−SiO2磁気記録層を用いたグラニュラー媒体が報告されている(非特許文献1参照)。
これによれば、グラニュラー媒体は、従来のCoCr合金材料を磁気記録層とする垂直媒体と比較して媒体ノイズが大幅に低減できることや、熱安定性の指標である結晶異方性定数Kuが大きいことが確認されており、将来有望な材料として期待されている。この他、グラニュラー磁気記録層材料を用いた例としては、例えば、特許文献4および特許文献5が挙げられ、250〜500℃で0.1〜10時間の熱処理を行うことにより偏析構造の形成を実現している。
According to this, the granular medium can greatly reduce the medium noise and the crystal anisotropy constant Ku, which is an index of thermal stability, as compared with a perpendicular medium using a conventional CoCr alloy material as a magnetic recording layer. It has been confirmed that it is expected as a promising material in the future. In addition, examples of using a granular magnetic recording layer material include, for example, Patent Document 4 and Patent Document 5, and forming a segregation structure by performing heat treatment at 250 to 500 ° C. for 0.1 to 10 hours. Realized.
CoCr合金、若しくは、グラニュラー構造の磁気記録層材料は、例えば下地層により結晶配向を制御するなどして、垂直磁気異方性を出現させることにより、垂直磁気記録媒体にも適用することが可能である。
しかし、垂直磁気記録媒体では、磁性粒子間の磁気的相互作用を低減することが、高記録密度化の課題となっている。
特に、グラニュラー構造では、長時間かつ高温の熱処理を要するため、量産には不向きである。この手法で偏析構造を形成する場合、磁化容易軸が3次元ランダム的になるという難点もあった。
また、垂直磁気記録媒体の磁気記録層としてグラニュラー磁気記録層材料を採用し、特に、CoPtCr−M構造(Mは、酸化物あるいは窒化物)のグラニュラー垂直磁気記録媒体の検討が盛んに行われてきた。
CoCr alloys or granular magnetic recording layer materials can also be applied to perpendicular magnetic recording media by causing perpendicular magnetic anisotropy, for example, by controlling crystal orientation with an underlayer. is there.
However, in the perpendicular magnetic recording medium, reducing the magnetic interaction between the magnetic particles is a problem of increasing the recording density.
In particular, the granular structure requires heat treatment at a high temperature for a long time, and is not suitable for mass production. When the segregation structure is formed by this method, there is a problem that the easy axis of magnetization becomes three-dimensional random.
In addition, a granular magnetic recording layer material is employed as the magnetic recording layer of the perpendicular magnetic recording medium, and in particular, a granular perpendicular magnetic recording medium having a CoPtCr-M structure (M is an oxide or a nitride) has been actively studied. It was.
グラニュラー垂直磁気記録媒体においては、磁化容易軸を垂直にしつつ、偏析構造を形成することが必要である。参考文献を元に、Ru下地層を用いて実験を行った結果、比較的良好なCoPtCrとMとの分離構造の形成が確認された。
しかしながら、グラニュラー垂直磁気記録媒体の、強磁性を有する結晶粒の主成分であるCoPtCrにおいては、Cr含有率の割合を増やすにつれ、Kuが低下し、信号劣化が大きくなる傾向にある。
また、逆に、Kuの低下を防ぐためにCr量を低下させた場合は、粒間の磁気的な粒間相互作用が強くなり、媒体ノイズが増加してしまうことも明らかである。
このようなKu向上と、結晶粒間相互作用低減とのトレードオフの関係を打破することが、高密度化のために必要である。
In a granular perpendicular magnetic recording medium, it is necessary to form a segregation structure while making the easy axis of magnetization perpendicular. As a result of experiments using a Ru underlayer based on the references, it was confirmed that a relatively good separation structure of CoPtCr and M was formed.
However, in CoPtCr which is the main component of crystal grains having ferromagnetism in the granular perpendicular magnetic recording medium, Ku increases and the signal deterioration tends to increase as the Cr content ratio increases.
On the other hand, when the Cr content is reduced in order to prevent a decrease in Ku, it is also clear that the magnetic intergranular interaction between grains becomes strong and the medium noise increases.
To increase the density, it is necessary to break the trade-off relationship between such an improvement in Ku and a reduction in the interaction between crystal grains.
そこで、本発明の目的、グラニュラー構造の垂直磁気記録媒体における低ノイズと熱的安定性とを両立させて、媒体の高性能化、高記録密度化、量産化に適した垂直磁気記録媒体、および、その製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention, a perpendicular magnetic recording medium suitable for high performance, high recording density, and mass production of the medium, which is compatible with low noise and thermal stability in a perpendicular magnetic recording medium having a granular structure, and It is in providing the manufacturing method.
本発明は、非磁性基体上に、少なくとも下地層、磁気記録層、保護層が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体であって、前記磁気記録層は、Ru成分を含む強磁性の結晶粒と、M成分を含む酸化物若しくは窒素物からなる非磁性の結晶粒界とからなり、かつ、前記M成分は、Cr、Al、Ti、Si、Ta、Hf、Zr、Y、Ceのうちから選ばれた、少なくとも1種類の元素の酸化物若しくは窒素物からなることによって、垂直磁気記録媒体を構成する。
前記磁気記録層は、CoPtRu−Mの構造からなり、かつ、Co、Pt、Ruを主成分とした強磁性の結晶粒を、前記Mを主成分とした非磁性の結晶粒界が取り巻く構造としてもよい。
前記下地層は、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、若しくは少なくともこれら元素を含む合金材料から構成してもよい。
The present invention is a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate, and the magnetic recording layer includes ferromagnetic crystal grains containing a Ru component, and And a non-magnetic grain boundary made of an oxide or nitrogen containing M component, and the M component is selected from Cr, Al, Ti, Si, Ta, Hf, Zr, Y, and Ce. The perpendicular magnetic recording medium is made of an oxide or nitrogen of at least one element.
The magnetic recording layer has a structure of CoPtRu-M, and has a structure in which ferromagnetic crystal grains mainly composed of Co, Pt, and Ru are surrounded by nonmagnetic crystal grain boundaries mainly composed of M. Also good.
The underlayer may be made of Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, or an alloy material containing at least these elements.
前記下地層の結晶構造は、直上の前記磁気記録層の主成分でありかつ六方最密充填(hcp)構造をとるCoのエピタキシャル成長を考慮し、hcp構造若しくは面心立方格子(fcc)構造としてもよい。
前記下地層の直下に、シード層をさらに設けてもよい。
前記シード層は、Ni又はNiに、Fe、B、Si、Nb、Moから選ばれた少なくとも1種類の元素を添加した合金を含んでもよい。
前記シード層は、Co又はCoに、Fe、B、Si、Nb、Moから選ばれた少なくとも1種類の元素を添加した合金を含んでもよい。
前記シード層は、CoNi又はCoNiに、Fe、B、Si、Nb、Moから選ばれた少なくとも1種類の元素を添加した合金を含んでもよい。
The crystal structure of the underlayer may be an hcp structure or a face-centered cubic lattice (fcc) structure considering the epitaxial growth of Co, which is the main component of the magnetic recording layer directly above and has a hexagonal close-packed (hcp) structure. Good.
A seed layer may be further provided immediately below the foundation layer.
The seed layer may include Ni or an alloy obtained by adding at least one element selected from Fe, B, Si, Nb, and Mo to Ni.
The seed layer may include Co or an alloy obtained by adding at least one element selected from Fe, B, Si, Nb, and Mo to Co.
The seed layer may include CoNi or an alloy obtained by adding at least one element selected from Fe, B, Si, Nb, and Mo to CoNi.
前記下地層又は前記シード層よりも下層に、軟磁性裏打ち層をさらに設けてもよい。
本発明は、非磁性基体上に、少なくとも下地層、磁気記録層、保護層が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、若しくは少なくともこれら元素を含む合金材料からなる、前記下地層を形成する工程と、Ru成分を含む強磁性の結晶粒と、M成分を含む酸化物若しくは窒素物からなる非磁性の結晶粒界とからなり、かつ、前記M成分は、Cr、Al、Ti、Si、Ta、Hf、Zr、Y、Ceのうちから選ばれた少なくとも1種類の元素の酸化物若しくは窒素物からなる、前記磁気記録層を形成する工程とを具えることによって、垂直磁気記録媒体の製造方法を提供する。
前記磁気記録層を形成した後に加熱処理をしないようにしてもよい。
A soft magnetic backing layer may be further provided below the underlayer or the seed layer.
The present invention is a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate, and includes Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, or at least these. A step of forming the underlayer made of an alloy material containing an element, a ferromagnetic crystal grain containing a Ru component, and a nonmagnetic crystal grain boundary made of an oxide or nitrogen containing a M component, and The M component is made of an oxide or nitrogen of at least one element selected from Cr, Al, Ti, Si, Ta, Hf, Zr, Y, and Ce, and forms the magnetic recording layer. A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium is provided.
Heat treatment may not be performed after the magnetic recording layer is formed.
前記磁気記録層を形成した後に熱処理を行う工程をさらに具え、熱処理時間が1秒以上10分以下、熱処理温度が250℃以下としてもよい。 A step of performing a heat treatment after forming the magnetic recording layer may be further provided, wherein the heat treatment time may be 1 second to 10 minutes and the heat treatment temperature may be 250 ° C.
本発明によれば、磁気記録層の材料と下地層のMの材料とを相関関係を持たせて選択し、磁気記録層をRuを含む強磁性の結晶粒と非磁性の結晶粒界とで構成、例えば、CoPtRu−M(=SiO2)として構成するようにしたので、強磁性の結晶粒の“結晶性”、“配向性”、“分離性”を、従来のCoPtCr−Mの構造に比べて格段に向上させることができ、これにより、低ノイズと熱的安定性とを両立させると共に、電磁変換特性の高性能化、高記録密度化、量産化に適した垂直磁気記録媒体を作製することができる。 According to the present invention, the material of the magnetic recording layer and the M material of the underlayer are selected so as to have a correlation, and the magnetic recording layer is divided into ferromagnetic crystal grains including Ru and nonmagnetic crystal grain boundaries. Since the structure, for example, CoPtRu-M (= SiO 2 ) is formed, the “crystallinity”, “orientation”, and “separation” of the ferromagnetic crystal grains are changed to the structure of the conventional CoPtCr-M. Compared with this, low noise and thermal stability can be achieved at the same time, and a perpendicular magnetic recording medium suitable for high performance, high recording density, and mass production of electromagnetic conversion characteristics can be produced. can do.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
[第1の例]
本発明の第1の実施の形態である、図1〜図2に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の断面構造を示す。
(媒体構造)
垂直磁気記録媒体1は、非磁性基体11上に、少なくとも、下地層14、磁気記録層15、保護層16、液体潤滑材層17が順次積層された構造からなる。
非磁性基体11としては、通常の磁気記録媒体用に用いられる、NiPメッキを施したAl合金や強化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができる。
また、磁気記録層15を形成後の加熱処理を施さない場合は、ポリカーボネイト、ポリオレフィン等の樹脂からなるプラスチック基板を用いることもできる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First example]
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
(Media structure)
The perpendicular magnetic recording medium 1 has a structure in which at least an
As the
Further, when the heat treatment after forming the
下地層14の材料としては、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、若しくは少なくともこれらを含む合金を用いる。
このような材料を適用した場合、この下地層14の結晶粒界が0.2nm以上と、比較的大きいために、磁気記録層15の形成時に、粒界成分である酸化物或いは窒化物が、その粒界上に配置しやすい。
さらには、磁気記録層15に含まれるRuが優先的に下地層14の結晶粒上に配置するため、特に磁気記録層15の薄膜領域において、強磁性結晶粒内への、粒界成分である酸化物或いは窒化物の侵入を抑制することができる。
以上のような、磁気記録層15の分離構造形成の効果を十分に発揮するために、下地層14のRu、Rh、Pd、Ir、Ptの総含有率は50原子%以上とすることが好ましく、80原子%以上とすることがさらに好ましい。
As a material for the
When such a material is applied, since the crystal grain boundary of the
Furthermore, since Ru contained in the
In order to sufficiently exhibit the effect of forming the separation structure of the
また、下地層14の結晶構造としては、直上の磁気記録層の主成分であり、六方細密充填(hcp)構造をとるCoのエピタキシャル成長を促進するため、格子整合性を考慮して、hcp構造若しくは、面心立方格子(fcc)構造であることが好ましい。
hcp構造である場合は、そのa軸格子定数と、磁気記録層のa軸格子定数の値とのミスマッチがより小さい方が好ましく、fcc構造である場合は、{(a軸格子定数)×1/√2}の値と、磁気記録層のa軸格子定数の値とのミスマッチがより小さい方が好ましい。
下地層14の膜厚は、薄い方が好ましいが、十分に結晶成長が見られ、かつ上述したような比較的大きな粒界幅が形成される3nm以上が好ましい。
また、下地層14の配向性を向上させることや、結晶粒径を制御することを目的として、下地層の直下にシード層13を設けることができる。
Further, the crystal structure of the
In the case of the hcp structure, it is preferable that the mismatch between the a-axis lattice constant and the value of the a-axis lattice constant of the magnetic recording layer is smaller. In the case of the fcc structure, {(a-axis lattice constant) × 1 / √2} and the a-axis lattice constant value of the magnetic recording layer are preferably smaller.
The thickness of the
Moreover, the
このシード層13としては、非磁性でもかまわないが、シード層13の下層に軟磁性裏打ち層12を配する場合は、軟磁性裏打ち層の一部としての働きを担うよう軟磁気特性を示すような材料がより好ましく用いられる。結晶構造としては、下地層14のhcp構造或いはfcc構造との格子整合性を考慮すると、下地層14と同様に、hcp構造或いはfcc構造の結晶構造をとることが好ましい。
以上のことから、シード層13の例としては、Ni、若しくはNiにFe、B、Si、Nb、Moから選ばれた少なくとも1種類の元素を添加した合金や、Co、又は、CoにFe、B、Si、Nb、Moから選ばれた少なくとも1種類の元素を添加した合金、或いはCoNi、又は、CoNiにB、Si、Nb、Mo、Feから選ばれた少なくとも1種類の元素を添加した合金が好ましい。
The
From the above, examples of the
さらに、Co、Niの含有率、或いはCoNiの総含有率は80原子%以上とすることが好ましく、90原子%以上とすることがさらに好ましい。
磁気ヘッドが発生する磁束を集中させ記録を補助するために、下地層14より下層に、シード層13を設ける場合は、その下層に、軟磁性裏打ち層12を設けることができる。
軟磁性裏打ち層12としては、例えば、結晶のNiFe合金、センダスト(FeSiAl)合金、CoFe等、微結晶のFeTaC、CoTaZr、CoFeNi、CoNiP、非晶質のCo合金であるCoZrNbなどを用いることができる。
この軟磁性裏打ち層12の膜厚は、記録を使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、他の層と連続成膜で形成する場合などは、生産性との兼ね合いから、おおむね10nm以上500nm以下程度であることが望ましい。
Further, the Co, Ni content, or the total CoNi content is preferably 80 atomic% or more, and more preferably 90 atomic% or more.
When the
As the soft
The optimum value of the thickness of the soft
なお、めっき法などによって、連続成膜する他の層の成膜前に、あらかじめ非磁性基体に成膜する場合、数μmと厚くしてもかまわない。
磁気記録層15の材料組成は、CoPtRu−Mの構造、すなわち、Co、Pt、Ru、Mからなり、Mは、Cr、Al、Ti、Si、Ta、Hf、Zr、Y、Ceのうちから選ばれた少なくとも1種類の元素の酸化物若しくは窒化物である。
また、磁気記録層15は、Co、Pt、Ruを主成分とした強磁性を有する結晶粒を、Mを主成分とした非磁性の結晶粒界が取り巻く構造からなる。
下地層14の説明部分で述べたように、強磁性を有する結晶粒に含まれるRuは、下地層14の結晶粒上に優先的に配置するため、偏析構造を促進する効果がある。これに加え、Coと同じhcp構造を取るため、材料組成がCoPtCr−Mの場合に比べ、配向性や結晶性が改善する。
In the case where the film is formed on the non-magnetic substrate in advance before the formation of the other layers to be continuously formed by plating or the like, the thickness may be as thick as several μm.
The material composition of the
Further, the
As described in the explanation of the
保護層16は、例えば、カーボンを主体とする薄膜が用いられる。
液体潤滑材層17は、例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
(磁気記録層/下地層の相関関係)
次に、磁気記録層15と下地層14との構造上での関連性について説明する。
図2は、磁気記録層15および下地層14におけるそれぞれの結晶粒、結晶粒界の部分を拡大した断面構造を示す。
磁気記録層15の材料は、下地層14の材料との相関関係で成立する。
磁気記録層15の材料としては、グラニュラー構造のCoPtRu−Mの構造(Mは、酸化物若しくは窒化物)からなる。下地層14の材料は、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、若しくは少なくともこれらを含む合金からなる。
For example, a thin film mainly composed of carbon is used for the
For the
(Correlation between magnetic recording layer / underlayer)
Next, the structural relationship between the
FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional structure of each crystal grain and crystal grain boundary in the
The material of the
The material of the
図2において、20は、下地層14の結晶粒である。21は、下地層14の結晶粒界である。30は、磁気記録層15の強磁性の結晶粒である。31は、磁気記録層15の非磁性の結晶粒界である。磁気記録層15をCoPtCr−Mとして構成した場合、結晶粒30がCoPtCrであり、M(酸化物若しくは窒化物)が結晶粒界31である。
ここで、磁気記録層15と下地層14との材料の相関関係について説明する。
本発明のCoPtRu−Mの構造は、従来の磁気記録層材料であるCoPtCr−Mの構造に比べて、特に磁気記録層15の薄膜領域での強磁性の結晶粒30の成分と、結晶粒界31の成分との分離性に優れている。
その結果、磁気記録層15は、薄膜領域(すなわち、下地層14との界面)から磁気記録層15の表面まで、個々の結晶粒30が分離された良好な偏析構造を形成することができる。
In FIG. 2, 20 is a crystal grain of the
Here, the correlation between the materials of the
Compared with the structure of CoPtCr-M, which is a conventional magnetic recording layer material, the CoPtRu-M structure of the present invention has a composition of
As a result, the
また、上記効果である、分離性や偏析構造に付随して、強磁性の結晶粒30が下地層14上にエピタキシャル成長することが可能となり、強磁性の結晶粒30の“結晶性”や“配向性”を一段と向上させることができる。
下地層14を特定の材料から構成した場合には、下地層14の表面において、RuとMとが非常に分離しやすい傾向となる。その結果、強磁性の結晶粒30であるCo粒子の“分離性”が一段と向上すると共に、結晶配向を妨げるM(酸化物若しくは窒化物)の、粒内への侵入が抑制される。
これに対して、従来のRuを含まないCoPtCr−Mの構造や、Mを含まない例えば特許文献1中の請求項5に記載されたCoCrPtRu等では、本発明のような偏析構造や結晶粒界の分離性に関する効果は得られない。
In addition, the
When the
On the other hand, the conventional structure of CoPtCr-M not containing Ru, or CoCrPtRu described in claim 5 of Patent Document 1 that does not contain M, has a segregated structure and a grain boundary as in the present invention. The effect on the separability is not obtained.
具体的には、下地層14が、Ti、Ni、Ta、Zrで構成された場合には、層表面での結晶粒界21の粒界幅が小さいために、その上層である磁気記録層15の偏析構造が形成されにくい。その結果、磁気記録層15において、非磁性の結晶粒界31の粒界幅が狭い又は強磁性の結晶粒30が繋がってしまうため、粒径の増大、粒内への粒界成分の混入などが生じる。
さらに、表面で良好な分離構造が形成される下地層14の材料として、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、若しくは少なくともこれらを含む合金を用いた場合でも、磁気記録層15の構造は、用いる材料によって異なったものとなる。
以上より、磁気記録層15の材料と下地層14のMの材料とを相関関係を持たせて選択し、磁気記録層15をRuを含む強磁性の結晶粒30と非磁性の結晶粒界31とで構成、例えば、CoPtRu−M(=SiO2)として構成するようにしたので、強磁性の結晶粒30の“結晶性”、“配向性”、“分離性”を、従来のCoPtCr−Mの構造に比べて格段に向上させることができる。
Specifically, when the
Furthermore, the structure of the
From the above, the material of the
[第2の例]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、前述した第1の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
本例は、前述した図1の垂直磁気記録媒体1の製造方法についての例である。
(試作例1)
垂直磁気記録媒体1の試作例1について説明する。
非磁性基体11として、表面が平滑な化学強化ガラス基板(例えばHOYA社製N−5ガラス基板)を用いる。
この非磁性基体11を洗浄した後、スパッタ装置内に導入し、Co92Ta3Zr5ターゲット(ここで、数値は原子%を表す。以下同様である。)を用いて、Arガス圧5mTorr下で、CoTaZrを180nm形成して、軟磁性裏打ち層12を成膜する。
[Second example]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the same part as the 1st example mentioned above, the description is abbreviate | omitted and the same code | symbol is attached | subjected.
This example is an example of the manufacturing method of the perpendicular magnetic recording medium 1 shown in FIG.
(Prototype example 1)
A prototype example 1 of the perpendicular magnetic recording medium 1 will be described.
As the
After cleaning this
その後、軟磁性のNi基合金であるにNi84Fe12Nb2Si2ターゲットを用いて、Arガス圧35mTorr下で、NiFeNbSiシード層13を15nmだけ成膜する。
さらに、Ruターゲットを用いて、Arガス圧25mTorr下で、Ru下地層14を20nmだけ成膜する。
その後、91モル%(Co76Pt14Ru10)−9モル%(SiO2)[以下、(Co76Pt14Ru10)91(SiO2)9と表す]ターゲットを用いて、CoPtRu−SiO2からなる磁気記録層15を、Arガス圧40mTorrで12nm成膜する。
最後に、カーボンからなる保護層16を4nmだけ成膜した後、真空装置から取り出した。
Thereafter, the
Further, using a Ru target, the
Then, CoPtRu—SiO 2 using a 91 mol% (Co 76 Pt 14 Ru 10 ) -9 mol% (SiO 2 ) [hereinafter referred to as (Co 76 Pt 14 Ru 10 ) 91 (SiO 2 ) 9 ] target. A
Finally, a
その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層17を2nmだけディップ法により形成し、垂直磁気記録媒体1として構成した。
なお、CoPtRu−SiO2からなる磁気記録層15の成膜にはRFスパッタリング法により、カーボン保護膜の成膜にはイオンビーム堆積法により、それ以外の各層は全てDCマグネトロンスパッタリング法により、それぞれ行った。
以上の製造方法では、高温・長時間の熱処理を必要としないため、量産性に優れ、かつ、低ノイズ化と高熱安定性が両立された高記録密度な垂直磁気記録媒体1を作製することができる。
また、本例では、加熱処理を特に必要とせずに高性能を発揮するため、非加熱成膜としてもよい。
Thereafter, a
The
The above manufacturing method does not require heat treatment for a long time at a high temperature. Therefore, it is possible to manufacture a high recording density perpendicular magnetic recording medium 1 which is excellent in mass productivity and has both low noise and high thermal stability. it can.
Further, in this example, since heat treatment is not particularly required and high performance is exhibited, non-heat deposition may be performed.
[第3の例]
次に、本発明の第3の実施の形態を、図3に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
本例は、前述した第2の例の製造方法に関する変形例である。
ここでは、垂直磁気記録媒体1として試作例2〜5を作製し、従来の媒体として作製した比較例1〜3と比較した。なお、試作例2〜5は、いずれも加熱処理を施していない。
(試作例2)
垂直磁気記録媒体1として、Ru下地層14に替え、Rhターゲットを用いて、Rh下地層14を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
[Third example]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same part as each example mentioned above, the description is abbreviate | omitted and the same code | symbol is attached | subjected.
This example is a modification regarding the manufacturing method of the second example described above.
Here, Prototype Examples 2 to 5 were produced as the perpendicular magnetic recording medium 1 and compared with Comparative Examples 1 to 3 produced as conventional media. In all of prototype examples 2 to 5, no heat treatment was performed.
(Prototype example 2)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, the
(試作例3)
垂直磁気記録媒体1として、Ru下地層14に替え、Pdターゲットを用いて、Pd下地層14を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(試作例4)
垂直磁気記録媒体1として、Ru下地層14に替え、Irターゲットを用いて、Ir下地層14を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(試作例5)
垂直磁気記録媒体1として、Ru下地層14に替え、Ptターゲットを用いて、Pt下地層14を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(Prototype example 3)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, a
(Prototype example 4)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, an
(Prototype example 5)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, a
(比較例1)
垂直磁気記録媒体1として、Ru下地層14に替え、Tiターゲットを用いて、Ti下地層14を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(比較例2)
垂直磁気記録媒体1として、Ru下地層14に替え、Ni82Ta10Zr8ターゲットを用いて、NiTaZr下地層14を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(比較例3)
垂直磁気記録媒体1として、比較例2の工程後、1×10−6Torr以外の真空中において、500℃で30分間の熱処理を施すこと以外は、全て試作例2と同様にして形成した。
(Comparative Example 1)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, a
(Comparative Example 2)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, the
(Comparative Example 3)
The perpendicular magnetic recording medium 1 was formed in the same manner as in Prototype Example 2, except that after the process of Comparative Example 2, heat treatment was performed at 500 ° C. for 30 minutes in a vacuum other than 1 × 10 −6 Torr.
また、試作例1〜5および比較例1〜2に関しては、下地層14の構造解析のために、CoPtRu−SiO2からなる磁気記録層15を省いた構成のサンプルも作製した。
まず、試作例1〜5および比較例1〜2のCoPtRu−SiO2の磁気記録層15を省いたサンプルについて、TEMによる平面観察、X線回折評価を行った。
TEM観察からは、得られた画像から下地層表面の平均結晶粒界幅を算出した。X線回折では下地層14の結晶構造を評価した。
CoPtRu−SiO2の磁気記録層15を形成したサンプルに関しては、Kerr効果測定装置を用いて磁気特性評価を行った。垂直方向の場合は、極Kerr効果を用い、垂直方向に磁界Hを±20kOeの範囲で印加して得られたヒステリシスループより、保磁力Hcおよび角型比Sを測定した。
For prototype examples 1 to 5 and comparative examples 1 and 2, samples having a configuration in which the
First, planar observation by TEM and X-ray diffraction evaluation were performed on samples in which the CoPtRu—SiO 2
From the TEM observation, the average grain boundary width on the surface of the underlayer was calculated from the obtained image. In X-ray diffraction, the crystal structure of the
For the sample in which the
ここで、Sは、Kerr回転角θkの飽和値をθks、印加磁界H=0(kOe)の時の残留回転角をθkrとした場合に、S=θkr/θksと定義する。なお、面内方向の場合は、面内Kerr効果を用い、面内方向に磁界を±20kOeの範囲で印加してヒステリシスループを得た。
<特性比較>
図3は、試作例1〜5および比較例1〜2における下地層14の、下地層材料40、結晶構造41、平均粒界幅42、磁気特性(Hc,S)43,44を示す。
試作例1〜5の下地層14のRu、Rh、Pd、Ir、Ptの結晶構造は、hcp若しくはfccであり、平均粒界幅は0.30〜0.38nmであった。
また、これらの磁気特性はHc=4900〜5220Oe、Sは0.95以上と良好であった。
Here, S is defined as S = θkr / θks, where the saturation value of the Kerr rotation angle θk is θks and the residual rotation angle when the applied magnetic field H = 0 (kOe) is θkr. In the case of the in-plane direction, a hysteresis loop was obtained by using the in-plane Kerr effect and applying a magnetic field in the range of ± 20 kOe in the in-plane direction.
<Characteristic comparison>
FIG. 3 shows the
The crystal structures of Ru, Rh, Pd, Ir, and Pt of the
Moreover, these magnetic characteristics were as favorable as Hc = 4900-5220Oe and S was 0.95 or more.
一方、比較例1のTi下地層14は、試作例1のRuと同じhcp構造をとるものの、平均粒界幅が0.1nm以下と小さい。磁気特性は、Hcが小さくSも低い。
比較例2のNiTaZr下地層14は、アモルファス構造をとるため、結晶粒界幅は算出できなかった。磁気特性に関しては、Hc、S共に極めて悪い。
以上の結果から、下地層14がNiTaZrのようなアモルファス構造の場合は磁気記録15が垂直配向せずに、垂直異方性が出現しないことがわかる。
また、hcp構造をとるTi下地層でも、粒界幅が非常に小さいために、偏析構造を形成しづらくなり、磁気特性が低くなることがわかる。
また、比較例2に熱処理を施した比較例3では、Hc、Sは向上するものの、Hcは低く、Sも小さい。
On the other hand, the
Since the
From the above results, it can be seen that when the
It can also be seen that even in the Ti underlayer having the hcp structure, the grain boundary width is very small, so that it is difficult to form a segregation structure and the magnetic properties are lowered.
In Comparative Example 3 in which heat treatment was performed on Comparative Example 2, Hc and S were improved, but Hc was low and S was small.
さらに、比較例3に関しては、面内方向の磁気特性評価も行い、その結果、Hc及びSが垂直方向の場合とほぼ同じ値であった。
このことから、加熱により偏析構造は若干改善されるものの、磁化容易軸がランダムであることがわかる。
従って、グラニュラー構造の磁気記録層15においては、磁気記録層15の形成時に結晶配向と同時に偏析構造も形成させることが重要であることが明らかとなった。
また、結晶構造が同じでも、粒界幅の違いによって、磁気特性が大きく異なり、Ru、Rh、Pd、Ir、Ptは、非加熱でも結晶配向の形成と偏析構造の形成とを両立できることがわかる。
以上の比較結果をまとめる。
Furthermore, with respect to Comparative Example 3, in-plane magnetic characteristics were also evaluated. As a result, Hc and S were almost the same values as in the vertical direction.
This shows that although the segregation structure is slightly improved by heating, the easy magnetization axis is random.
Accordingly, it has been clarified that in the
Moreover, even if the crystal structure is the same, the magnetic properties differ greatly depending on the difference in grain boundary width, and it can be seen that Ru, Rh, Pd, Ir, and Pt can achieve both crystal orientation formation and segregation structure formation even without heating. .
The above comparison results are summarized.
磁気記録層15において、強磁性を有する結晶粒の主成分であるCoPtCrのうち、Crに替えてRuを用い、CoPtRuの構造とした場合、Crに比べて電磁変換特性における信号劣化を小さくし、かつ、媒体ノイズを低減させ、記録密度の指標となるSNR(信号対ノイズ比)を向上させる効果を見出した。
すなわち、磁気記録層15において、強磁性の結晶粒はCoPtCrに比べて結晶性、配向性が良いため、Kuが大きく、かつ、Crの場合と同等以上の磁気的な粒間相互作用低減効果があり、分離性に優れていることを見出した。
このような結晶性、配向性、分離性の効果は、グラニュラー構造の磁気記録層15の直下に配置した下地層14の構造に強く依存していることも同時に明らかとなった。
[第4の例]
次に、本発明の第4の実施の形態を、図4に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
In the
That is, in the
It was also clarified at the same time that the effects of crystallinity, orientation, and separability are strongly dependent on the structure of the
[Fourth example]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same part as each example mentioned above, the description is abbreviate | omitted and the same code | symbol is attached | subjected.
本例は、前述した第2の例の製造方法に関する変形例である。
(試作例6)
垂直磁気記録媒体1として、CoPtRu−SiO2からなる磁気記録層15を成膜した後、保護層16の成膜前に、加熱処理を施して作製した。すなわち、その加熱処理として、加熱チャンバーにてランプヒータを用いて、基板温度200℃で10秒間加熱した。この加熱処理以外の処理は、全て試作例1と同様にして作製した。
磁気記録層15の成膜後の加熱処理は、量産性を考慮すると、1秒以上10分以下が好ましく、加熱温度は高すぎると偏析構造が乱れる可能性があるため、250℃以下とすることが好ましい。
ここで、加熱処理を行う理由について説明する。
This example is a modification regarding the manufacturing method of the second example described above.
(Prototype example 6)
A
The heat treatment after the formation of the
Here, the reason for performing the heat treatment will be described.
本発明の製造方法では、主に下地層14の効果により、予めある程度の結晶配向性、偏析構造を確保し、より理想的な構造に近づける目的で加熱処理を行う。
磁気記録層15を成膜した後の後加熱処理は、磁気記録層15の微細構造を変化させる。その理由は、格子欠陥が改善されると共に、酸化物若しくは窒化物とならずに粒内に留まっていた非磁性粒界成分元素(例えば、粒界成分がSiO2であれは、SiとO)が結合し、粒界へ偏析することによる。これにより、結晶性が向上し、偏析が促進される。その結果、信号劣化が改善し、磁気クラスタサイズが低減される。
これに対して、従来の加熱処理では、強磁性結晶粒の成分と非磁性粒界成分が全く分離していない状態から、高温・長時間の熱処理によって、ようやくその構造を実現するが、その結晶配向はランダムに近いものである。
In the manufacturing method of the present invention, heat treatment is performed for the purpose of ensuring a certain degree of crystal orientation and segregation structure in advance mainly due to the effect of the
The post-heating treatment after forming the
In contrast, in conventional heat treatment, the structure is finally realized by high-temperature and long-time heat treatment from the state where the ferromagnetic crystal grain component and the nonmagnetic grain boundary component are not separated at all. The orientation is close to random.
(比較例4)
垂直磁気記録媒体1として、(Co80Pt15Cr5)91(SiO2)9ターゲットを用いて、CoPtCr−SiO2の磁気記録層15を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(比較例5)
垂直磁気記録媒体1として、(Co76Pt14Cr10)91(SiO2)9ターゲットを用いて、CoPtCr−SiO2の磁気記録層15を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(比較例6)
垂直磁気記録媒体1として、(Co72Pt13Cr15)91(SiO2)9ターゲットを用いて、CoPtCr−SiO2の磁気記録層15を形成した。また、これ以外の層は、全て前述した試作例1と同様にして形成した。
(Comparative Example 4)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, a CoPtCr—SiO 2
(Comparative Example 5)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, a CoPtCr—SiO 2
(Comparative Example 6)
As the perpendicular magnetic recording medium 1, a CoPtCr—SiO 2
<特性比較>
図4は、試作例1,6および比較例4〜6における、磁気記録層材料50、電磁変換特性評価から得られた、SNR(信号対ノイズ比)51、信号劣化の割合52、磁気クラスタサイズ53を示す。なお、SNRは線記録密度400kFClの値であり、信号劣化は線記録密度50kFClで評価した値である。
試作例1,6、比較例4〜6の垂直磁気記録媒体1について、電磁変換特性評価結果および磁気クラスタサイズ評価について説明する。
電磁変換特性評価は、単磁極/GMRヘッドを用いてスピンスタンドテスターにて行った。また、磁気クラスタサイズは、AC消磁した媒体をMFM観察した画像から、磁気クラスタを円柱と近似した際の直径をその値とした。
<Characteristic comparison>
FIG. 4 shows magnetic
Electromagnetic conversion characteristic evaluation results and magnetic cluster size evaluation will be described for the perpendicular magnetic recording media 1 of prototype examples 1 and 6 and comparative examples 4 to 6.
The electromagnetic conversion characteristic evaluation was performed by a spin stand tester using a single magnetic pole / GMR head. In addition, the magnetic cluster size is a value obtained by approximating a magnetic cluster to a cylinder from an image obtained by MFM observation of an AC demagnetized medium.
比較例4〜6は、磁気記録層の組成全体に対して、非磁性の結晶粒界の主成分となるSiO2の割合を9モル%で一定とし、それを除いた強磁性の結晶粒の主成分となるCoPtCrにおいて、Co:Ptの比率は一定とし、Crの量を5〜15at%の間で変化させている。
図4から、Cr濃度が大きいほど、SNRが大きく、信号劣化の割合が大きく、磁気クラスタサイズは小さくなっている。この結果より、Cr濃度が高いと磁気的な粒間相互作用が低減して磁気クラスタサイズが小さくなり、その結果SNRは向上するが、Cr濃度が高まるにつれ、信号劣化が大きくなり、熱安定性が悪くなることがわかる。
以上の結果より、Crでは、低ノイズと高熱安定性とはトレードオフの関係になることがわかる。
In Comparative Examples 4 to 6, the proportion of SiO 2 which is the main component of the nonmagnetic crystal grain boundary is constant at 9 mol% with respect to the total composition of the magnetic recording layer, and the ferromagnetic crystal grains excluding this ratio In CoPtCr as the main component, the ratio of Co: Pt is constant and the amount of Cr is changed between 5 and 15 at%.
From FIG. 4, it can be seen that as the Cr concentration increases, the SNR increases, the rate of signal degradation increases, and the magnetic cluster size decreases. From this result, when the Cr concentration is high, the magnetic intergranular interaction is reduced and the magnetic cluster size is reduced. As a result, the SNR is improved. However, as the Cr concentration is increased, the signal deterioration is increased and the thermal stability is increased. It turns out that gets worse.
From the above results, it can be seen that Cr has a trade-off relationship between low noise and high thermal stability.
これに対して、本発明の試作例1では、比較例4〜6の中で最も磁気クラスタサイズが小さくSNRに優れる比較例6よりも、さらに磁気クラスタサイズが小さく、SNRに優れている。
また、試作例1は、比較例4〜6の中で最も信号劣化が小さかった比較例4と同程度に信号劣化が小さく、熱安定性に優れることがわかる。
結果的に、Ru或いはCrの含有率が等しい、試作例1と比較例5とを比較すると、試作例1では、SNRに優れ、信号劣化が小さく、磁気クラスタサイズが小さくなっている。
さらに、試作例1と比較例5とに関して、Ruの効果を明確にするために、TEM/EDXを用いて、磁気記録層15の組成分析を行った。
On the other hand, Prototype Example 1 of the present invention has a smaller magnetic cluster size and superior SNR than Comparative Example 6 which has the smallest magnetic cluster size and superior SNR among Comparative Examples 4-6.
In addition, it can be seen that the prototype example 1 has the same signal degradation as the comparative example 4 in which the signal degradation was the smallest among the comparative examples 4 to 6, and is excellent in thermal stability.
As a result, comparing Prototype Example 1 and Comparative Example 5 having the same Ru or Cr content, Prototype Example 1 has excellent SNR, small signal degradation, and a small magnetic cluster size.
Further, regarding Prototype Example 1 and Comparative Example 5, in order to clarify the effect of Ru, composition analysis of the
その結果、試作例1のCoPtRu−SiO2の場合は、粒内:粒界のRu濃度比は9:1、Si濃度比は2:8であったのに対して、比較例5のCoPtCr−SiO2粒内:粒界のCr濃度比は5:5、Si濃度比は3:7であった。
従って、CoPtRu−SiO2の磁気記録層15中のRuは、CoPtCr−SiO2磁性層中のCrの場合と異なり、下地層14の結晶粒上に優先的に配置され、その結果、SiO2の偏析が促進されることが明らかとなった。
次に、試作例1と試作例6とを比較すると、試作例6の方が、磁気クラスタサイズが小さく、SNRに優れ、信号劣化の割合も小さくなっている。この結果から、比較的低温かつ短時間な熱処理で、さらに垂直磁気記録媒体1の性能を改善することができることも明らかとなった。
As a result, in the case of CoPtRu—SiO 2 of Prototype Example 1, the Ru concentration ratio of intragranular: grain boundary was 9: 1 and the Si concentration ratio was 2: 8, whereas CoPtCr— of Comparative Example 5 In the SiO 2 grains: the Cr concentration ratio at the grain boundary was 5: 5, and the Si concentration ratio was 3: 7.
Therefore, Ru in the
Next, comparing Prototype Example 1 and Prototype Example 6, Prototype Example 6 has a smaller magnetic cluster size, better SNR, and a lower signal degradation rate. From this result, it became clear that the performance of the perpendicular magnetic recording medium 1 can be further improved by heat treatment at a relatively low temperature for a short time.
なお、試作例1,6では、下地層14をRuとしたが、これをRh、Pd、Ir、Pt、或いは少なくともRu、Rh、Pd、Ir、Ptを含む合金とした場合でも、試作例1,6のRu下地層14の場合と全く同様の効果がみられた。
すなわち、CoPtCr−Mの構造に比して、CoPtRu−Mの構造を用いた場合に、SNRおよび信号劣化の割合は大幅に改善され、磁気クラスタサイズは低減し、後加熱処理によってそれぞれの特性はさらに向上した。
また、Ti、NiTaZrを下地層14とした場合、CoPtCr−Mの構造とCoPtRu−Mの構造との差異はみられず、かつ図3で示した磁気特性のHc、Sの低さを反映して、SNRは5dB以下、Decayは10%以上、磁気クラスタサイズは100nm以上と悪かった。
In the prototype examples 1 and 6, the
That is, compared to the CoPtCr-M structure, when the CoPtRu-M structure is used, the ratio of SNR and signal degradation is greatly improved, the magnetic cluster size is reduced, and the respective characteristics are reduced by post-heating treatment. Further improved.
Further, when Ti and NiTaZr are used as the
また、各試作例では、結晶粒界の成分MをSiO2とした場合を示したが、Mが、Cr、Al、Ti、Ta、Hf、Zr、Y、Ceのうちから選ばれた少なくとも一種類の元素の酸化物、或いはCr、Al、Ti、Si、Ta、Hf、Zr、Y、Ceのうちから選ばれた少なくとも一種類の元素の窒化物とした場合でも、全く同様の効果があることを確認できた。 In each trial example, the case where the grain boundary component M is SiO 2 is shown, but M is at least one selected from Cr, Al, Ti, Ta, Hf, Zr, Y, and Ce. The same effect can be obtained even when an oxide of a kind of element or a nitride of at least one kind of element selected from Cr, Al, Ti, Si, Ta, Hf, Zr, Y, and Ce is used. I was able to confirm that.
11 非磁性基体
12 軟磁性裏打ち層
13 シード層
14 下地層
15 磁気記録層
16 保護層
17 液体潤滑材層
20 下地層の結晶粒
21 下地層の結晶粒界
30 磁気記録層の強磁性の結晶粒
31 磁気記録層の非磁性の結晶粒界
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記磁気記録層は、Ru成分を含む強磁性の結晶粒と、M成分を含む酸化物若しくは窒化物からなる非磁性の結晶粒界とからなり、かつ、
前記M成分は、Cr、Al、Ti、Si、Ta、Hf、Zr、Y、Ceのうちから選ばれた、少なくとも1種類の元素の酸化物若しくは窒化物であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 A perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate,
The magnetic recording layer comprises ferromagnetic crystal grains containing a Ru component and nonmagnetic crystal grain boundaries made of an oxide or nitride containing an M component, and
The perpendicular magnetic recording characterized in that the M component is an oxide or nitride of at least one element selected from Cr, Al, Ti, Si, Ta, Hf, Zr, Y, and Ce. Medium.
Co、Pt、Ruを主成分とした強磁性の結晶粒を、前記Mを主成分とした非磁性の結晶粒界が取り巻く構造であることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録媒体。 The magnetic recording layer has a CoPtRu-M structure, and
2. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein a ferromagnetic crystal grain mainly composed of Co, Pt, and Ru is surrounded by a nonmagnetic crystal grain boundary mainly composed of M.
Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、若しくは少なくともこれら元素を含む合金材料からなる、前記下地層を形成する工程と、
Ru成分を含む強磁性の結晶粒と、M成分を含む酸化物若しくは窒化物からなる非磁性の結晶粒界とからなり、かつ、前記M成分は、Cr、Al、Ti、Si、Ta、Hf、Zr、Y、Ceのうちから選ばれた少なくとも1種類の元素の酸化物若しくは窒化物からなる、前記磁気記録層を形成する工程とを具えたことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate,
Forming the base layer made of Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, or an alloy material containing at least these elements;
It consists of a ferromagnetic crystal grain containing a Ru component and a nonmagnetic crystal grain boundary made of an oxide or nitride containing an M component, and the M component contains Cr, Al, Ti, Si, Ta, Hf And forming the magnetic recording layer comprising an oxide or nitride of at least one element selected from Zr, Y, and Ce, and a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, comprising: .
Co、Pt、Ruを主成分とした強磁性を有する結晶粒を、前記Mを主成分とした非磁性の結晶粒界が取り巻く構造であることを特徴とする請求項12記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 The magnetic recording layer has a CoPtRu-M structure, and
13. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 12, wherein the nonmagnetic crystal grain boundary mainly comprising M is surrounded by ferromagnetic crystal grains mainly containing Co, Pt, and Ru. Manufacturing method.
熱処理時間が1秒以上10分以下、熱処理温度が250℃以下であることを特徴とする請求項16記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 In the step of performing the heat treatment,
The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 16, wherein the heat treatment time is 1 second or more and 10 minutes or less, and the heat treatment temperature is 250 ° C or less.
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