JP2010211861A - Magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device - Google Patents

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Takashi Tanaka
貴士 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium that significantly improves an S/N ratio, and further increases recording density by improving thermal fluctuation characteristics and recording characteristics. <P>SOLUTION: In the magnetic recording medium constituted by laminating at least a soft magnetic underlayer, an orientation control layer to control orientation of the layer directly above, and a vertical magnetic layer 4 having an easy axis of magnetization mainly oriented vertical to a non-magnetic substrate on the non-magnetic substrate, the vertical magnetic layer 4 is composed of two or more magnetic layers 4a, 4b, a non-magnetic layer 7 is disposed between the magnetic layers 4a and 4b, and furthermore, an Fe or Fe alloy layer 9a, 9b are disposed in contact with the non-magnetic layer 7. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、少なくとも非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体、並びにそのような磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置に関する。   According to the present invention, a soft magnetic underlayer, an orientation control layer for controlling the orientation of an immediately above layer, and a vertical axis in which an easy axis of magnetization is oriented perpendicularly to the nonmagnetic substrate at least on the nonmagnetic substrate. The present invention relates to a magnetic recording medium formed by laminating a magnetic layer and a magnetic recording / reproducing apparatus including such a magnetic recording medium.

磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置（ＨＤＤ）は、現在その記録密度が年率５０％以上で増えており、今後もその傾向は続くと言われている。それに伴って高記録密度化に適した磁気ヘッド及び磁気記録媒体の開発が進められている。   The recording density of a hard disk drive (HDD), which is a kind of magnetic recording / reproducing device, is currently increasing at an annual rate of 50% or more, and it is said that this trend will continue in the future. Accordingly, development of a magnetic head and a magnetic recording medium suitable for increasing the recording density has been advanced.

現在、市販されている磁気記録再生装置に搭載されている磁気記録媒体は、磁性膜内の磁化容易軸が主に垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体である。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明なビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。しかも高記録密度化に伴う記録ビット体積の減少が少なくて済むため、熱揺らぎ効果にも強い。このため、近年大きな注目を集めており、垂直磁気記録に適した媒体の構造が提案されている。   Currently, a magnetic recording medium mounted on a commercially available magnetic recording / reproducing apparatus is a so-called perpendicular magnetic recording medium in which an easy axis of magnetization in a magnetic film is oriented mainly vertically. Even when the recording density of the perpendicular magnetic recording medium is increased, the influence of the demagnetizing field in the boundary region between the recording bits is small and a clear bit boundary is formed, so that an increase in noise can be suppressed. In addition, since the recording bit volume decreases with the increase in recording density, the thermal fluctuation effect is strong. For this reason, in recent years, much attention has been paid and a medium structure suitable for perpendicular magnetic recording has been proposed.

また、磁気記録媒体の更なる高記録密度化という要望に応えるべく、垂直磁性層に対する書き込み能力に優れた単磁極ヘッドを用いることが検討されている。このような単磁極ヘッドに対応するために、記録層である垂直磁性層と非磁性基板との間に、裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設けることにより、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間の磁束の出入りの効率を向上させた磁気記録媒体が提案されている。   In order to meet the demand for higher recording density of magnetic recording media, it has been studied to use a single-pole head having excellent writing ability for the perpendicular magnetic layer. In order to cope with such a single magnetic pole head, a layer made of a soft magnetic material called a backing layer is provided between the perpendicular magnetic layer as a recording layer and the nonmagnetic substrate, so that There has been proposed a magnetic recording medium in which the efficiency of magnetic flux in and out of the recording medium is improved.

しかしながら、上述した裏打ち層を単に設けた磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置では、記録再生時の記録再生特性や、熱揺らぎ耐性、記録分解能において満足できるものではなく、これらの特性に優れた磁気記録媒体が要望されている。   However, the magnetic recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium simply provided with the above-mentioned backing layer is not satisfactory in recording / reproducing characteristics, thermal fluctuation resistance, and recording resolution at the time of recording / reproducing, and is excellent in these characteristics. There is a need for magnetic recording media.

とりわけ記録再生特性として重要な再生時における信号とノイズの比（Ｓ／Ｎ比）を大きくする高Ｓ／Ｎ化と、熱揺らぎ耐性の向上との両立は、これからの高記録密度化においては必須事項である。しかしながら、この２項目は相反する関係を有しているため、一方を向上させれば、一方が不充分となり、高レベルでの両立は重要な課題となっている。   In particular, it is essential to increase the signal-to-noise ratio (S / N ratio) at the time of playback, which is important as a recording / reproduction characteristic, and to increase the S / N ratio and to improve the thermal fluctuation resistance. It is a matter. However, since these two items have a contradictory relationship, if one of them is improved, one becomes insufficient, and coexistence at a high level is an important issue.

このような課題を解決するために、３層の磁性層を、非磁性層等を用いてＡＦＣ（アンチ・フェロ・カップリング）結合させることにより、合成Ｍｒｔ並びにＰＷ５０の低下という長所を享受しながら、Ｓ／Ｎ比の低下を起こさないことを特徴とする磁気記録媒体が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。   In order to solve such problems, by combining the three magnetic layers with an AFC (anti-ferro coupling) using a non-magnetic layer, etc., while enjoying the advantage of lowering the synthetic Mrt and PW50 A magnetic recording medium that does not cause a decrease in the S / N ratio has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

具体的に、この特許文献１には、基板と、該基板上に設けられ、残留磁化Ｍｒ、厚さｔ、及び残留磁化・厚さ積Ｍｒｔを有する第１下部強磁性層と、該第１下部強磁性層上に設けられた強磁性結合層と、該強磁性結合層上に設けられ、Ｍｒｔ値を有する第２下部強磁性層と、該第２下部強磁性層上に設けられた反強磁性結合層と、該反強磁性結合層上に設けられ、前記第１及び第２下部強磁性層のＭｒｔ値の合計よりも大きなＭｒｔ値を有する上部強磁性層とを有することを特徴とする磁気記録媒体が記載されている。   Specifically, this Patent Document 1 discloses a substrate, a first lower ferromagnetic layer provided on the substrate, having a remanent magnetization Mr, a thickness t, and a remanent magnetization / thickness product Mrt, and the first lower ferromagnetic layer. A ferromagnetic coupling layer provided on the lower ferromagnetic layer; a second lower ferromagnetic layer having an Mrt value provided on the ferromagnetic coupling layer; and an anti-reflection provided on the second lower ferromagnetic layer. A ferromagnetic coupling layer; and an upper ferromagnetic layer provided on the antiferromagnetic coupling layer and having an Mrt value larger than a total Mrt value of the first and second lower ferromagnetic layers. A magnetic recording medium is described.

また、特許文献２には、熱安定性を損ねることなく記録容易性の向上が可能な垂直磁気記録媒体を提供するため、少なくとも非磁性基体の上に、軟磁性裏打ち層、下地層、及び２層の磁気記録層が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、グラニュラー構造を有する第１の磁気記録層と第２の磁気記録層の間に、Ｆｅ、Ｒｕ等を用いた結合層を配置することが提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。   Further, in Patent Document 2, in order to provide a perpendicular magnetic recording medium capable of improving the ease of recording without impairing the thermal stability, a soft magnetic backing layer, an underlayer, and 2 are provided on at least a nonmagnetic substrate. In a perpendicular magnetic recording medium in which magnetic recording layers are sequentially stacked, a coupling layer using Fe, Ru, or the like is disposed between a first magnetic recording layer having a granular structure and a second magnetic recording layer. (For example, refer to Patent Document 2).

特開２００５−２７６４１０号公報JP 2005-276410 A 特開２００８−２８７８５３号公報JP 2008-287853 A

ところで、磁気記録媒体に対する高記録密度化の要求は留まることがなく、磁気記録媒体には今まで以上に記録再生特性を高めること、並びに熱揺らぎ特性の向上が求められている。このような要求に応えるためには、上記特許文献１、２に記載されているように、磁性層を多層化し、また多層化した磁性層をＡＦＣさせることが考えられる。しかしながら、磁化反転の容易化には限界があり、今後の磁気記録媒体の高記録密度化においてはＯＷ（ＯｖｅｒＷｒｉｔｅ）特性（記録特性）の低下、Ｓ／Ｎの悪化が問題となってきている。   By the way, the demand for higher recording density for magnetic recording media is not limited, and magnetic recording media are required to have higher recording / reproducing characteristics and improved thermal fluctuation characteristics. In order to meet such a demand, as described in Patent Documents 1 and 2, it is conceivable to make the magnetic layer multi-layered and to AFC the multi-layered magnetic layer. However, there is a limit to facilitating the magnetization reversal, and a decrease in OW (OverWrite) characteristics (recording characteristics) and a deterioration in S / N are becoming problems in the future increase in recording density of magnetic recording media.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、Ｓ／Ｎ比を大幅に向上させることができ、また熱揺らぎ特性、記録特性を向上させることによって、更なる高記録密度化を可能とした磁気記録媒体、並びにそのような磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and the S / N ratio can be greatly improved. Further, by improving the thermal fluctuation characteristics and the recording characteristics, further higher recording can be achieved. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium capable of increasing the density, and a magnetic recording / reproducing apparatus including such a magnetic recording medium.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、少なくとも非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体において、垂直磁性層を２層以上の磁性層から構成し、当該磁性層の間に非磁性層を配置し、更に、この非磁性層に接してＦｅ又はＦｅ合金層を配置することによって、フェロ結合、アンチフェロ結合した磁性層の磁化反転を起こし易くできることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that at least a nonmagnetic substrate, a soft magnetic underlayer, an orientation control layer for controlling the orientation of the layer immediately above, and an easy axis of magnetization. In a magnetic recording medium in which a perpendicular magnetic layer oriented perpendicularly to a nonmagnetic substrate is laminated, the perpendicular magnetic layer is composed of two or more magnetic layers, and the nonmagnetic layer is interposed between the magnetic layers. Further, it has been found that by arranging an Fe or Fe alloy layer in contact with this non-magnetic layer, it is possible to easily cause magnetization reversal of the magnetic layer that is ferro-coupled or anti-ferro-coupled.

また、本発明者の検討によると、これは、非磁性層に接してＦｅ又はＦｅ合金層を設けることにより、磁性層間の反転エネルギーがより伝わり易くなり、磁性層間の結合力が強まり、磁性層の磁化反転がよりスムーズになること、また、Ｆｅは強磁性であるため磁気ヘッドからの磁界を磁性層に引き込む効果があり、非磁性層に接してＦｅ又はＦｅ合金層を設けることにより、磁性層間に配置された非磁性層によるスペーシングロスを低減する効果があることに起因すると考えられる。   In addition, according to the study of the present inventors, this is because, by providing the Fe or Fe alloy layer in contact with the non-magnetic layer, the reversal energy between the magnetic layers can be more easily transmitted, the coupling force between the magnetic layers is increased, and the magnetic layer The magnetization reversal of the magnetic head becomes smoother, and since Fe is ferromagnetic, it has the effect of drawing the magnetic field from the magnetic head into the magnetic layer. By providing an Fe or Fe alloy layer in contact with the non-magnetic layer, This is considered to be due to the effect of reducing the spacing loss due to the nonmagnetic layer disposed between the layers.

本発明者は、以上のような知見に基づいて、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の手段を提供する。
（１） 少なくとも非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体であって、
前記垂直磁性層を２層以上の磁性層から構成し、当該磁性層の間に非磁性層を配置し、当該非磁性層に接してＦｅ又はＦｅ合金層を配置したことを特徴とする磁気記録媒体。
（２） 前記非磁性層が、Ｒｕ又はＲｕ合金層であることを特徴とする前項（１）に記載の磁気記録媒体。
（３） 前記磁性層を構成する結晶粒子が、前記配向制御層を構成する結晶粒子と共に、厚み方向に連続した柱状晶を形成していることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の磁気記録媒体。
（４） 前記垂直磁性層が、グラニュラー構造を有する磁性層を含むことを特徴とする前項（１）〜（３）の何れか一項に記載の磁気記録媒体。
（５） 前記グラニュラー構造を有する磁性層に接して前記Ｆｅ又はＦｅ合金層が配置されていることを特徴とする前項（４）に記載の磁気記録媒体。
（６） 前記Ｆｅ又はＦｅ合金層が、前記非磁性層の前記基板側の面及び前記基板とは反対側の面に、それぞれ接して配置されていることを特徴とする前項（１）〜（５）の何れか一項に記載の磁気記録媒体。
（７） 前記非磁性層を挟んだ前記基板側にグラニュラー構造の磁性層が、前記基板とは反対側に非グラニュラー構造の磁性層が配置されていることを特徴とする前項（４）〜（６）の何れか一項に記載の磁気記録媒体。
（８） 前項（１）〜（７）の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。 The present inventor has found that the above problems can be solved based on the above findings, and has completed the present invention. That is, the present invention provides the following means.
(1) At least on a nonmagnetic substrate, a soft magnetic underlayer, an orientation control layer that controls the orientation of the layer immediately above, and perpendicular magnetism in which the easy axis is oriented perpendicularly to the nonmagnetic substrate A magnetic recording medium formed by laminating layers,
The perpendicular magnetic layer is composed of two or more magnetic layers, a nonmagnetic layer is disposed between the magnetic layers, and an Fe or Fe alloy layer is disposed in contact with the nonmagnetic layer. Medium.
(2) The magnetic recording medium as described in (1) above, wherein the nonmagnetic layer is a Ru or Ru alloy layer.
(3) In the above item (1) or (2), the crystal grains constituting the magnetic layer form columnar crystals continuous in the thickness direction together with the crystal grains constituting the orientation control layer. The magnetic recording medium described.
(4) The magnetic recording medium according to any one of (1) to (3), wherein the perpendicular magnetic layer includes a magnetic layer having a granular structure.
(5) The magnetic recording medium as described in (4) above, wherein the Fe or Fe alloy layer is disposed in contact with the magnetic layer having the granular structure.
(6) The above items (1) to (1), wherein the Fe or Fe alloy layer is disposed in contact with the surface of the nonmagnetic layer on the substrate side and the surface opposite to the substrate, respectively. The magnetic recording medium according to any one of 5).
(7) The above-mentioned (4) to (4), wherein a magnetic layer having a granular structure is disposed on the side of the substrate sandwiching the nonmagnetic layer, and a magnetic layer having a non-granular structure is disposed on the side opposite to the substrate. The magnetic recording medium according to any one of 6).
(8) The magnetic recording medium according to any one of (1) to (7),
A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: a magnetic head for recording / reproducing information with respect to the magnetic recording medium.

以上のように、本発明によれば、磁気記録媒体のＳ／Ｎ比を大幅に向上させることができ、また熱揺らぎ特性、記録特性を向上させることができるため、更なる高記録密度化を可能とした磁気記録媒体、並びにそのような磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置を提供することが可能である。   As described above, according to the present invention, the S / N ratio of the magnetic recording medium can be greatly improved, and the thermal fluctuation characteristics and recording characteristics can be improved. It is possible to provide a magnetic recording medium that has been made possible, and a magnetic recording / reproducing apparatus including such a magnetic recording medium.

本発明を適用した磁気記録媒体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the magnetic recording medium to which this invention is applied. 図１に示す磁気記録媒体の要部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the principal part of the magnetic recording medium shown in FIG. 磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus.

以下、本発明を適用した磁気記録媒体及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。 Hereinafter, a magnetic recording medium and a magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Make it not exist.

（磁気記録媒体）
本発明を適用した磁気記録媒体は、例えば図１に示すように、非磁性基板１の上に、軟磁性下地層２と、配向制御層３と、垂直磁性層４と、保護層５と、潤滑層６とを順次積層した構造を有している。 (Magnetic recording medium)
A magnetic recording medium to which the present invention is applied includes a soft magnetic underlayer 2, an orientation control layer 3, a perpendicular magnetic layer 4, a protective layer 5, on a nonmagnetic substrate 1, for example, as shown in FIG. The lubricating layer 6 is sequentially laminated.

このうち、軟磁性下地層２と配向制御層３とが下地層を構成している。また、図２に拡大して示すように、垂直磁性層４を少なくとも２層の磁性層４ａ，４ｂで構成し、これら磁性層４ａ，４ｂの間に非磁性層７を配置し、更に、この非磁性層７に接してＦｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂを配置した構造を有している。すなわち、この垂直磁性層４は、非磁性基板１側から順に、下層の磁性層４ａと、下層のＦｅ又はＦｅ合金層９ａと、非磁性層７と、上層のＦｅ又はＦｅ合金層９ｂと、上層の磁性層４ｂとを積層した構造を有している。   Among these, the soft magnetic underlayer 2 and the orientation control layer 3 constitute an underlayer. 2, the perpendicular magnetic layer 4 is composed of at least two magnetic layers 4a and 4b, and a nonmagnetic layer 7 is disposed between the magnetic layers 4a and 4b. It has a structure in which Fe or Fe alloy layers 9 a and 9 b are arranged in contact with the nonmagnetic layer 7. That is, the perpendicular magnetic layer 4 includes, in order from the nonmagnetic substrate 1 side, a lower magnetic layer 4a, a lower Fe or Fe alloy layer 9a, a nonmagnetic layer 7, an upper Fe or Fe alloy layer 9b, The upper magnetic layer 4b is stacked.

本発明では、このような構成を採用することにより、磁気記録媒体のＳ／Ｎ比を大幅に向上させることができ、また熱揺らぎ特性、記録特性を向上させることが可能である。   In the present invention, by adopting such a configuration, the S / N ratio of the magnetic recording medium can be greatly improved, and the thermal fluctuation characteristics and the recording characteristics can be improved.

すなわち、本発明を適用した磁気記録媒体では、２層の磁性層４ａ，４ｂ間に配置された非磁性層７によって、これらの磁性層４ａ，４ｂをフェロ結合、アンチフェロ結合させ、磁性層４ａ，４ｂの磁化反転を起こし易くしている。   That is, in the magnetic recording medium to which the present invention is applied, these magnetic layers 4a and 4b are ferro-coupled and anti-ferro-coupled by the nonmagnetic layer 7 disposed between the two magnetic layers 4a and 4b, so that the magnetic layer 4a , 4b is easy to cause magnetization reversal.

また、非磁性層７に接してＦｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂを配置することにより、磁性層４ａ，４ｂ間の反転エネルギーがより伝わり易くなり、この磁性層４ａ，４ｂ間の結合力が強まり、磁性層４ａ，４ｂの磁化反転がよりスムーズとなる。   Further, by arranging the Fe or Fe alloy layers 9a and 9b in contact with the nonmagnetic layer 7, the reversal energy between the magnetic layers 4a and 4b can be more easily transmitted, and the coupling force between the magnetic layers 4a and 4b is increased. The magnetization reversal of the magnetic layers 4a and 4b becomes smoother.

さらに、Ｆｅは強磁性であるため、磁気ヘッドからの磁界を磁性層４ａ，４ｂに引き込む効果がある。このため、非磁性層７に接してＦｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂを設けることにより、この磁性層４ａ，４ｂ間に配置された非磁性層７によるスペーシングロスを低減することができる。   Furthermore, since Fe is ferromagnetic, it has the effect of drawing the magnetic field from the magnetic head into the magnetic layers 4a and 4b. Therefore, by providing the Fe or Fe alloy layers 9a and 9b in contact with the nonmagnetic layer 7, the spacing loss due to the nonmagnetic layer 7 disposed between the magnetic layers 4a and 4b can be reduced.

本発明を適用した磁気記録媒体では、上記非磁性層７として、Ｒｕ又はＲｕ合金を用いることが好ましい。Ｒｕは非磁性材料であり、上記磁性層４ａ，４ｂをフェロ結合、アンチフェロ結合させるのに適している。また、ｈｃｐ構造であるため、磁性層４ａ，４ｂを格子整合させるのに適している。   In the magnetic recording medium to which the present invention is applied, it is preferable to use Ru or a Ru alloy as the nonmagnetic layer 7. Ru is a non-magnetic material and is suitable for ferro-coupling and anti-ferro-coupling of the magnetic layers 4a and 4b. Further, since it has an hcp structure, it is suitable for lattice matching of the magnetic layers 4a and 4b.

本発明を適用した磁気記録媒体では、上記Ｆｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂを、非磁性層７の非磁性基板１側の面（下面）又はそれとは反対側の面（上面）に接して配置することが好ましく、非磁性層７の両面に接して配置することがより好ましい。また、Ｆｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂは、磁性層４ａ，４ｂに接して配置することが好ましい。   In the magnetic recording medium to which the present invention is applied, the Fe or Fe alloy layers 9a and 9b are arranged in contact with the surface (lower surface) of the nonmagnetic layer 7 on the nonmagnetic substrate 1 side or the surface opposite to the surface (upper surface). It is preferable that the nonmagnetic layer 7 is disposed in contact with both surfaces. The Fe or Fe alloy layers 9a and 9b are preferably disposed in contact with the magnetic layers 4a and 4b.

本発明を適用した磁気記録媒体では、このような構造を採用することにより、磁性層４ａ，４ｂの磁化反転をよりスムーズなものとすることが可能となり、また非磁性層７によるスペーシングロスを低減する効果をより高めることが可能である。   In the magnetic recording medium to which the present invention is applied, by adopting such a structure, the magnetization reversal of the magnetic layers 4a and 4b can be made smoother, and the spacing loss due to the nonmagnetic layer 7 can be reduced. It is possible to further increase the effect of reduction.

また、本発明を適用した磁気記録媒体では、非磁性層７を挟んだ非磁性基板１側の磁性層４ａをグラニュラー構造とし、保護層５側の磁性層４ｂを、酸化物を含まない非グラニュラー構造とすることが好ましい。このような構成とすることにより、磁気記録媒体の熱揺らぎ特性、記録特性（ＯＷ）、Ｓ／Ｎ比等の各特性の制御・調整をより容易に行うことが可能となる。   In the magnetic recording medium to which the present invention is applied, the magnetic layer 4a on the nonmagnetic substrate 1 side with the nonmagnetic layer 7 interposed therebetween has a granular structure, and the magnetic layer 4b on the protective layer 5 side has a non-granular structure containing no oxide. A structure is preferable. With this configuration, it is possible to more easily control and adjust each characteristic such as the thermal fluctuation characteristic, recording characteristic (OW), and S / N ratio of the magnetic recording medium.

なお、本発明では、上記垂直磁性層４を３層以上の磁性層で構成することも可能である。例えば、グラニュラー構造の磁性層４ａを２層で構成し、その上に、酸化物を含まない磁性層４ｂを設けた構成とし、また、酸化物を含まない磁性層４ｂを２層構造として、グラニュラー構造の磁性層４ａの上に設けた構成とすることができる。   In the present invention, the perpendicular magnetic layer 4 can be composed of three or more magnetic layers. For example, the magnetic layer 4a having a granular structure is composed of two layers, and the magnetic layer 4b not containing an oxide is provided thereon, and the magnetic layer 4b not containing an oxide has a two-layer structure. It can be set as the structure provided on the magnetic layer 4a of a structure.

以下、本発明を適用した磁気記録媒体の各構成について具体的に説明する。
非磁性基板１としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよく、例えば、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、ＮｉＰ層又はＮｉＰ合金層が形成されたものを用いることもできる。 Hereinafter, each configuration of the magnetic recording medium to which the present invention is applied will be described in detail.
As the nonmagnetic substrate 1, for example, a metal substrate made of a metal material such as aluminum or an aluminum alloy may be used. For example, a nonmetal substrate made of a nonmetal material such as glass, ceramic, silicon, silicon carbide, or carbon. May be used. In addition, it is also possible to use a substrate in which a NiP layer or a NiP alloy layer is formed on the surface of the metal substrate or nonmetal substrate by using, for example, a plating method or a sputtering method.

ガラス基板としては、例えば、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどを用いることができ、アモルファスガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラスや、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。   As the glass substrate, for example, amorphous glass or crystallized glass can be used, and as the amorphous glass, for example, general-purpose soda lime glass or aluminosilicate glass can be used. In addition, as the crystallized glass, for example, lithium-based crystallized glass can be used. As the ceramic substrate, for example, general-purpose aluminum oxide, a sintered body mainly composed of aluminum nitride, silicon nitride, or the like, or a fiber reinforced material thereof can be used.

非磁性基板１は、その平均表面粗さ(Ｒａ)が２ｎｍ（２０Å）以下、好ましくは１ｎｍ以下であるとことが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、表面の微小うねり(Ｗａ)が０．３ｎｍ以下（より好ましくは０．２５ｎｍ以下。）であることが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、端面のチャンファー部の面取り部と、側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ｒａ)が１０ｎｍ以下（より好ましくは９．５ｎｍ以下。）のものを用いることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。なお、微少うねり(Ｗａ)は、例えば、表面荒粗さ測定装置Ｐ−１２（ＫＬＭ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定範囲８０μｍでの表面平均粗さとして測定することができる。   The nonmagnetic substrate 1 preferably has an average surface roughness (Ra) of 2 nm (20 mm) or less, preferably 1 nm or less from the viewpoint of suitable for high recording density recording with a magnetic head flying low. Further, it is preferable that the surface fine waviness (Wa) is 0.3 nm or less (more preferably 0.25 nm or less) from the viewpoint of being suitable for high recording density recording with the magnetic head flying low. In addition, it is possible to use a magnetic head having a chamfered portion at the end face and a surface average roughness (Ra) of at least one of the side surface portion of 10 nm or less (more preferably 9.5 nm or less). Preferred for stability. In addition, microwaviness (Wa) can be measured as surface average roughness in a measuring range of 80 μm, for example, using a surface roughness measuring device P-12 (manufactured by KLM-Tencor).

また、非磁性基板１は、Ｃｏ又はＦｅが主成分となる軟磁性下地層２と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。この場合、非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に密着層を設けることが好ましく、これにより、これらを抑制することが可能となる。なお、密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは２ｎｍ（３０Å）以上であることが好ましい。   Further, when the nonmagnetic substrate 1 is in contact with the soft magnetic underlayer 2 mainly composed of Co or Fe, there is a possibility that the corrosion progresses due to the adsorption gas on the surface, the influence of moisture, the diffusion of the substrate components, and the like. is there. In this case, it is preferable to provide an adhesion layer between the nonmagnetic substrate 1 and the soft magnetic underlayer 2, thereby suppressing these. In addition, as a material of the adhesion layer, for example, Cr, Cr alloy, Ti, Ti alloy, or the like can be selected as appropriate. The thickness of the adhesion layer is preferably 2 nm (30 mm) or more.

軟磁性下地層２は、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくするために、また情報が記録される垂直磁性層４の磁化の方向をより強固に非磁性基板１と垂直な方向に固定するために設けられている。この作用は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。   The soft magnetic underlayer 2 increases the component of the magnetic flux generated from the magnetic head in the direction perpendicular to the substrate surface, and further strengthens the direction of magnetization of the perpendicular magnetic layer 4 on which information is recorded to be perpendicular to the nonmagnetic substrate 1. It is provided to fix in any direction. This effect becomes more conspicuous particularly when a single pole head for perpendicular recording is used as a magnetic head for recording and reproduction.

軟磁性下地層２としては、例えば、Ｆｅや、Ｎｉ、Ｃｏなどを含む軟磁性材料を用いることができる。具体的な軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂなど。）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど。）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど。）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど。）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど。）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど。）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど。）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど。）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。   As the soft magnetic underlayer 2, for example, a soft magnetic material containing Fe, Ni, Co, or the like can be used. Specific examples of soft magnetic materials include CoFe alloys (CoFeTaZr, CoFeZrNb, etc.), FeCo alloys (FeCo, FeCoV, etc.), FeNi alloys (FeNi, FeNiMo, FeNiCr, FeNiSi, etc.), and FeAl alloys. Alloys (FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiRu, FeAlO, etc.), FeCr alloys (FeCr, FeCrTi, FeCrCu, etc.), FeTa alloys (FeTa, FeTaC, FeTaN, etc.), FeMg alloys (FeMgO, etc.), Examples thereof include FeZr alloys (FeZrN, etc.), FeC alloys, FeN alloys, FeSi alloys, FeP alloys, FeNb alloys, FeHf alloys, FeB alloys, and the like.

また、軟磁性下地層２としては、Ｆｅを６０ａｔ％（原子％）以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、又は微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることができる。   Further, the soft magnetic underlayer 2 has a microcrystalline structure such as FeAlO, FeMgO, FeTaN, FeZrN, etc. containing Fe of 60 at% (atomic%) or more, or a granular structure in which fine crystal particles are dispersed in a matrix. Materials can be used.

その他にも、軟磁性下地層２としては、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。この具体的な材料としては、例えば、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。   In addition, as the soft magnetic underlayer 2, a Co alloy containing 80 at% or more of Co, containing at least one of Zr, Nb, Ta, Cr, Mo and the like and having an amorphous structure can be used. . Specific examples of the specific material include CoZr, CoZrNb, CoZrTa, CoZrCr, and CoZrMo-based alloys.

軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃは、１００（Ｏｅ）以下（好ましくは２０（Ｏｅ）以下。）とすることが好ましい。なお、１Ｏｅは７９Ａ／ｍである。この保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。   The coercive force Hc of the soft magnetic underlayer 2 is preferably 100 (Oe) or less (preferably 20 (Oe) or less). 1 Oe is 79 A / m. When the coercive force Hc exceeds the above range, the soft magnetic characteristics are insufficient, and the reproduced waveform is changed from a so-called rectangular wave to a distorted waveform, which is not preferable.

軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とすることが好ましい。このＢｓが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。   The saturation magnetic flux density Bs of the soft magnetic underlayer 2 is preferably 0.6 T or more (preferably 1 T or more). If this Bs is less than the above range, the reproduced waveform becomes a waveform having distortion from a so-called rectangular wave, which is not preferable.

また、軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地層２の層厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は、１５（Ｔ・ｎｍ）以上（好ましくは２５（Ｔ・ｎｍ）以上）であることが好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生波形が歪みを持つようになり、ＯＷ特性が悪化するため好ましくない。   The product Bs · t (T · nm) of the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic underlayer 2 and the layer thickness t (nm) of the soft magnetic underlayer 2 is 15 (T · nm) or more (preferably Is preferably 25 (T · nm) or more. If this Bs · t is less than the above range, the reproduced waveform will be distorted and the OW characteristics will be deteriorated.

軟磁性下地層２は、２層の軟磁性膜から構成されており、２層の軟磁性膜の間にはＲｕ膜を設けることが好ましい。Ｒｕ膜の膜厚を０．４〜１．０ｎｍ、又は１．６〜２．６ｎｍの範囲で調整することで、２層の軟磁性膜がＡＦＣ構造となり、このようなＡＦＣ構造を採用することで、いわゆるスパイクノイズを抑制することができる。   The soft magnetic underlayer 2 is composed of two soft magnetic films, and a Ru film is preferably provided between the two soft magnetic films. By adjusting the film thickness of the Ru film in the range of 0.4 to 1.0 nm or 1.6 to 2.6 nm, the two-layer soft magnetic film has an AFC structure, and such an AFC structure is adopted. Thus, so-called spike noise can be suppressed.

軟磁性下地層２の最表面（配向制御層３側の面）は、この軟磁性下地層２を構成する材料が、部分的又は完全に酸化されて構成されていることが好ましい。例えば、軟磁性下地層２の表面（配向制御層３側の面）及びその近傍に、軟磁性下地層２を構成する材料が部分的に酸化されるか、若しくは上記材料の酸化物を形成して配されていることが好ましい。これにより、軟磁性下地層２の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるため、この磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。   The outermost surface (surface on the orientation control layer 3 side) of the soft magnetic underlayer 2 is preferably formed by partially or completely oxidizing the material constituting the soft magnetic underlayer 2. For example, the material constituting the soft magnetic underlayer 2 is partially oxidized on the surface of the soft magnetic underlayer 2 (surface on the orientation control layer 3 side) and its vicinity, or an oxide of the above material is formed. Are preferably arranged. Thereby, since the magnetic fluctuation of the surface of the soft magnetic underlayer 2 can be suppressed, the noise caused by the magnetic fluctuation can be reduced and the recording / reproducing characteristics of the magnetic recording medium can be improved.

また、軟磁性下地層２上に形成される配向制御層３は、垂直磁性層４の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善することができる。このような材料としては、特に限定されるものではないが、ｈｃｐ構造、ｆｃｃ構造、アモルファス構造を有するものが好ましい。特に、Ｒｕ系合金、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金、Ｐｔ系合金、Ｃｕ系合金が好ましく、またこれらの合金を多層化してもよい。例えば、基板側からＮｉ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｃｏ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｐｔ系合金とＲｕ系合金との多層構造を採用することが好ましい。   Further, the orientation control layer 3 formed on the soft magnetic underlayer 2 can improve the recording / reproducing characteristics by refining the crystal grains of the perpendicular magnetic layer 4. Such a material is not particularly limited, but a material having an hcp structure, an fcc structure, or an amorphous structure is preferable. In particular, Ru-based alloys, Ni-based alloys, Co-based alloys, Pt-based alloys, and Cu-based alloys are preferable, and these alloys may be multilayered. For example, it is preferable to adopt a multilayer structure of Ni-based alloy and Ru-based alloy, a multilayer structure of Co-based alloy and Ru-based alloy, or a multilayer structure of Pt-based alloy and Ru-based alloy from the substrate side.

例えば、Ｎｉ系合金であれば、Ｎｉを３３〜９６ａｔ％含む、ＮｉＷ合金、ＮｉＴａ合金、ＮｉＮｂ合金、ＮｉＴｉ合金、ＮｉＺｒ合金、ＮｉＭｎ合金、ＮｉＦｅ合金の中から選ばれる少なくとも１種類の材料からなることが好ましい。また、Ｎｉを３３〜９６ａｔ％含み、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃのうち少なくとも１種又は２種以上を含む非磁性材料であってもよい。この場合、配向制御層３としての効果を維持し、磁性を持たない範囲とするため、Ｎｉの含有量は３３ａｔ％〜９６ａｔ％の範囲とすることが好ましい。   For example, in the case of a Ni-based alloy, it is made of at least one material selected from NiW alloy, NiTa alloy, NiNb alloy, NiTi alloy, NiZr alloy, NiMn alloy and NiFe alloy containing 33 to 96 at% Ni. Is preferred. Further, it may be a nonmagnetic material containing 33 to 96 at% Ni and containing at least one or more of Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, and C. In this case, the Ni content is preferably in the range of 33 at% to 96 at% in order to maintain the effect as the orientation control layer 3 and to have a range without magnetism.

配向制御層３の厚みは、多層の場合は合計の厚みで、５〜４０ｎｍとすることが好ましく、より好ましくは８〜３０ｎｍである。配向制御層３の厚みが上記範囲にあるとき、垂直磁性層４の垂直配向性が特に高くなり、且つ記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層２との距離を小さくすることができるため、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができる。   The thickness of the orientation control layer 3 is preferably 5 to 40 nm, more preferably 8 to 30 nm, as the total thickness in the case of multiple layers. When the thickness of the orientation control layer 3 is within the above range, the perpendicular orientation of the perpendicular magnetic layer 4 is particularly high, and the distance between the magnetic head and the soft magnetic underlayer 2 during recording can be reduced. The recording / reproducing characteristics can be improved without reducing the signal resolution.

これに対して、配向制御層３の厚みが上記範囲未満であると、垂直磁性層４における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。一方、配向制御層３の厚みが上記範囲を超えると、垂直磁性層４の磁性粒子径が大きくなり、ノイズ特性が劣化するおそれがあるため好ましくない。また、記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層２との距離が大きくなるため、再生信号の分解能や再生出力の低下することになる。   On the other hand, when the thickness of the orientation control layer 3 is less than the above range, the perpendicular orientation in the perpendicular magnetic layer 4 is lowered, and the recording / reproducing characteristics and the thermal fluctuation resistance are degraded. On the other hand, if the thickness of the orientation control layer 3 exceeds the above range, the magnetic particle diameter of the perpendicular magnetic layer 4 is increased, and noise characteristics may be deteriorated. In addition, since the distance between the magnetic head and the soft magnetic underlayer 2 during recording increases, the resolution of the reproduction signal and the reproduction output decrease.

配向制御層３の表面形状は、垂直磁性層４及び保護層５の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするためには、配向制御層３の表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とすることが好ましい。この配向制御層３の表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とすることによって、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくし、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを十分に低くし、記録密度を高めることができる。   Since the surface shape of the orientation control layer 3 affects the surface shapes of the perpendicular magnetic layer 4 and the protective layer 5, in order to reduce the surface unevenness of the magnetic recording medium and reduce the flying height of the magnetic head during recording and reproduction. For this, the surface average roughness Ra of the orientation control layer 3 is preferably 2 nm or less. By setting the surface average roughness Ra of the orientation control layer 3 to 2 nm or less, the surface unevenness of the magnetic recording medium can be reduced, the flying height of the magnetic head during recording and reproduction can be sufficiently lowered, and the recording density can be increased. it can.

また、配向制御層３の成膜用のガスには、酸素や窒素などを導入してもよい。例えば、成膜法としてスパッタ法を用いる場合には、プロセスガスとしては、アルゴンに酸素を体積率で０．０５〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガス、アルゴンに窒素を体積率で０．０１〜２０％（好ましくは０．０２〜１０％）程度混合したガスが好適に用いられる。   Further, oxygen, nitrogen, or the like may be introduced into the gas for forming the orientation control layer 3. For example, when a sputtering method is used as the film forming method, the process gas is a gas in which oxygen is mixed in an amount of 0.05 to 50% (preferably 0.1 to 20%) by volume with argon, and nitrogen is added to argon. Is preferably used in a volume ratio of 0.01 to 20% (preferably 0.02 to 10%).

また、配向制御層３は、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物中に金属粒子が分散した構造であってもよい。このような構造とするためには、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２など、金属窒化物として、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、ＣｒＮなど、金属炭化物として、例えば、ＴａＣ、ＢＣ、ＳｉＣなどをそれぞれ用いることができる。さらに、例えば、ＮｉＴａ−ＳｉＯ２、ＲｕＣｏ−Ｔａ２Ｏ５、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｐｔ−Ｓｉ３Ｎ４、Ｐｄ−ＴａＣなどを用いることができる。 Further, the orientation control layer 3 may have a structure in which metal particles are dispersed in an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. In order to obtain such a structure, it is preferable to use an alloy material containing an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. Specifically, as the oxide, for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Cr 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , TiO 2, etc. As the metal nitride, for example, AlN, Si For example, TaC, BC, SiC, or the like can be used as the metal carbide such as 3 N 4 , TaN, or CrN. Furthermore, for example, NiTa—SiO 2 , RuCo—Ta 2 O 5 , Ru—SiO 2 , Pt—Si 3 N 4 , Pd—TaC, or the like can be used.

配向制御層３中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、合金に対して、１ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましい。配向制御層３中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲を超える場合、金属粒子中に酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が残留し、金属粒子の結晶性及び配向性を損ねるほか、配向制御層３の上に形成された磁性層の結晶性及び配向性を損ねるおそれがあるため好ましくない。また、配向制御層３中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲未満である場合、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の添加による効果が得られないため好ましくない。   The content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the orientation control layer 3 is preferably 1 mol% or more and 12 mol% or less with respect to the alloy. When the content of oxide, metal nitride, or metal carbide in the orientation control layer 3 exceeds the above range, the oxide, metal nitride, or metal carbide remains in the metal particles, and the crystallinity of the metal particles and In addition to impairing the orientation, the crystallinity and orientation of the magnetic layer formed on the orientation control layer 3 may be impaired. Moreover, when the content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the orientation control layer 3 is less than the above range, it is not preferable because the effect of addition of the oxide, metal nitride, or metal carbide cannot be obtained. .

また、配向制御層３と垂直磁性層４の間には、非磁性下地層８を設けることが好ましい。配向制御層３直上の垂直磁性層４の初期部には、結晶成長の乱れが生じやすく、これがノイズの原因となる。この初期部の乱れた部分を非磁性下地層８で置き換えることで、ノイズの発生を抑制することができる。   Further, it is preferable to provide a nonmagnetic underlayer 8 between the orientation control layer 3 and the perpendicular magnetic layer 4. In the initial part of the perpendicular magnetic layer 4 immediately above the orientation control layer 3, disorder of crystal growth is likely to occur, which causes noise. The occurrence of noise can be suppressed by replacing the disturbed portion of the initial portion with the nonmagnetic underlayer 8.

非磁性下地層８は、Ｃｏを主成分とし、さらに酸化物を含んだ材料からなることが好ましい。Ｃｒの含有量は、２５ａｔ％（原子％）以上５０ａｔ％以下とすることが好ましい。酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。 The nonmagnetic underlayer 8 is preferably made of a material mainly containing Co and further containing an oxide. The Cr content is preferably 25 at% (atomic%) or more and 50 at% or less. As the oxide, for example, oxides such as Cr, Si, Ta, Al, Ti, Mg, and Co are preferably used, and among them, TiO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2, and the like are preferably used. it can. The content of the oxide is preferably 3 mol% or more and 18 mol% or less with respect to the total amount of mol calculated as one compound, for example, an alloy such as Co, Cr, and Pt constituting the magnetic particles.

また、非磁性下地層８は、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などを好適に用いることができる。さらに、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒ−Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２−ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。また、結晶成長の観点からＰｔを添加してもよい。 The nonmagnetic underlayer 8 is preferably made of a complex oxide to which two or more kinds of oxides are added. Among these, Cr 2 O 3 —SiO 2 , Cr 2 O 3 —TiO 2 , Cr 2 O 3 —SiO 2 —TiO 2 and the like can be preferably used. Furthermore, CoCr—SiO 2 , CoCr—TiO 2 , CoCr—Cr 2 O 3 —SiO 2 , CoCr—TiO 2 —Cr 2 O 3 , CoCr—Cr 2 O 3 —TiO 2 —SiO 2 or the like is preferably used. Can do. Further, Pt may be added from the viewpoint of crystal growth.

非磁性下地層８の厚みは、０．２ｎｍ以上３ｎｍ以下であることが好ましい。３ｎｍの厚さを超えると、Ｈｃ及びＨｎの低下が生じるために好ましくない。   The thickness of the nonmagnetic underlayer 8 is preferably 0.2 nm or more and 3 nm or less. If the thickness exceeds 3 nm, Hc and Hn decrease, which is not preferable.

磁性層４ａは、Ｃｏを主成分とし、さらに酸化物４１を含んだ材料からなり、この酸化物４１としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも特に、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。また、磁性層４ａは、これらの酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などを好適に用いることができる。 The magnetic layer 4a is made of a material containing Co as a main component and further containing an oxide 41. As the oxide 41, for example, an oxide such as Cr, Si, Ta, Al, Ti, Mg, Co is used. Is preferred. Among them, TiO 2, Cr 2 O 3 , SiO 2 or the like can be suitably used. The magnetic layer 4a is preferably made of a composite oxide in which two or more of these oxides are added. Among these, Cr 2 O 3 —SiO 2 , Cr 2 O 3 —TiO 2 , Cr 2 O 3 —SiO 2 —TiO 2 and the like can be preferably used.

磁性層４ａは、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２が分散している、いわゆるグラニュラー構造を有することが好ましい。また、磁性粒子４２は、図２に拡大して示すように、磁性層４ａ，４ｂ、非磁性層７、Ｆｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を有することにより、磁性層４ａの磁性粒子４２の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。   The magnetic layer 4a preferably has a so-called granular structure in which magnetic particles (crystal grains having magnetism) 42 are dispersed in the layer. Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the magnetic particles 42 have a columnar structure that penetrates the magnetic layers 4a and 4b, the nonmagnetic layer 7, and the Fe or Fe alloy layers 9a and 9b vertically. preferable. By having such a structure, the orientation and crystallinity of the magnetic particles 42 of the magnetic layer 4a are improved, and as a result, a signal / noise ratio (S / N ratio) suitable for high-density recording can be obtained. .

このような構造を得るためには、含有させる酸化物４１の量及び磁性層４ａの成膜条件が重要となる。すなわち、酸化物４１の含有量としては、磁性粒子４２を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。さらに好ましくは６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下である。   In order to obtain such a structure, the amount of the oxide 41 to be contained and the film formation conditions of the magnetic layer 4a are important. That is, the content of the oxide 41 is 3 mol% or more and 18 mol% or less with respect to the total mol amount of the magnetic particles 42, for example, an alloy such as Co, Cr, and Pt calculated as one compound. preferable. More preferably, it is 6 mol% or more and 13 mol% or less.

磁性層４ａ中の酸化物４１の含有量として上記範囲が好ましいのは、この磁性層４ａを形成した際、磁性粒子４２の周りに酸化物４１が析出し、磁性粒子４２の孤立化及び微細化が可能となるためである。一方、酸化物４１の含有量が上記範囲を超えた場合には、酸化物４１が磁性粒子４２中に残留し、磁性粒子４２の配向性及び結晶性を損ね、更には磁性粒子４２の上下に酸化物４１が析出し、結果として磁性粒子４２が磁性層４ａ，４ｂを上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。また、酸化物４１の含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の分離及び微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。   The above range is preferable as the content of the oxide 41 in the magnetic layer 4a. When the magnetic layer 4a is formed, the oxide 41 is precipitated around the magnetic particles 42, and the magnetic particles 42 are isolated and refined. This is because it becomes possible. On the other hand, when the content of the oxide 41 exceeds the above range, the oxide 41 remains in the magnetic particle 42, impairs the orientation and crystallinity of the magnetic particle 42, and further above and below the magnetic particle 42. The oxide 41 is deposited, and as a result, the columnar structure in which the magnetic particles 42 penetrate the magnetic layers 4a and 4b vertically is not formed. In addition, when the content of the oxide 41 is less than the above range, separation and refinement of the magnetic particles 42 are insufficient, resulting in an increase in noise during recording and reproduction, and a signal / This is not preferable because the noise ratio (S / N ratio) cannot be obtained.

磁性層４ａ中のＣｒの含有量は、４ａｔ％以上１９ａｔ％以下（さらに好ましくは６ａｔ％以上１７ａｔ％以下）であることが好ましい。Ｃｒの含有量を上記範囲としたのは、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるからである。   The content of Cr in the magnetic layer 4a is preferably 4 at% or more and 19 at% or less (more preferably 6 at% or more and 17 at% or less). The reason why the Cr content is in the above range is that the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 is not lowered too much, and high magnetization is maintained. As a result, recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording and sufficient heat This is because fluctuation characteristics can be obtained.

一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子４２の結晶性及び配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。また、Ｃｒの含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕが高いため、垂直保磁力が高くなり過ぎ、データを記録する際、磁気ヘッドで十分に書き込むことができず、結果として高密度記録に適さないＯＷ特性となるため好ましくない。   On the other hand, when the Cr content exceeds the above range, the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 becomes small, so that the thermal fluctuation characteristics deteriorate, and the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 deteriorate. As a result, the recording / reproduction characteristics deteriorate, which is not preferable. Further, when the Cr content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 is high, so that the perpendicular coercive force becomes too high and data is sufficiently written by a magnetic head when data is recorded. This is not preferable because the OW characteristic is not suitable for high density recording.

磁性層４ａ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量を上記範囲としたのは、８ａｔ％未満であると、垂直磁性層４に必要な磁気異方性定数Ｋｕが低くなるためである。一方、２０ａｔ％を超えると、磁性粒子４２の内部に積層欠陥が生じ、その結果磁気異方性定数Ｋｕが低くなる。したがって、高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性を得るためには、Ｐｔの含有量を上記範囲とすることが好ましい。   The content of Pt in the magnetic layer 4a is preferably 8 at% or more and 20 at% or less. The reason why the Pt content is within the above range is that the magnetic anisotropy constant Ku required for the perpendicular magnetic layer 4 is low when it is less than 8 at%. On the other hand, if it exceeds 20 at%, a stacking fault occurs inside the magnetic particle 42, and as a result, the magnetic anisotropy constant Ku decreases. Therefore, in order to obtain thermal fluctuation characteristics and recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording, the Pt content is preferably set in the above range.

また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子４２中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。一方、Ｐｔの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。   In addition, when the Pt content exceeds the above range, an fcc structure layer is formed in the magnetic particles 42, and the crystallinity and orientation may be impaired. On the other hand, if the Pt content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku for obtaining thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording cannot be obtained.

磁性層４ａは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物４１の他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子４２の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。   In addition to Co, Cr, Pt and oxide 41, the magnetic layer 4a contains one or more elements selected from B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, and Re. Can be included. By including the above elements, the miniaturization of the magnetic particles 42 can be promoted or the crystallinity and orientation can be improved, and recording / reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for higher density recording can be obtained.

また、上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子４２中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子４２の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。   Further, the total content of the above elements is preferably 8 at% or less. If it exceeds 8 at%, a phase other than the hcp phase is formed in the magnetic particles 42, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 are disturbed, resulting in recording / reproducing characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording. Is not preferred because it cannot be obtained.

磁性層４ａのＫｕは、１×１０６〜４×１０６（ｅｒｇ／ｃｃ）の範囲とすることが好ましい。Ｋｕの値が上記範囲未満であると、容易に磁化反転が生じることになり、Ｈｎの低下、熱揺らぎ特性の低下などの問題が生じるために好ましくない。一方、Ｋｕの値が上記範囲を超えると、ヘッド磁界に対して、容易に磁化反転をすることが困難となり、磁性層４ａ上に設けられた磁性層４ｂの磁化反転をアシストすることが困難となるために、ＯＷ特性の低下、ΔＳｗ（磁化反転分布）の悪化によるＳ／Ｎ比の低下がみられるために好ましくない。 The Ku of the magnetic layer 4a is preferably in the range of 1 × 10 6 to 4 × 10 6 (erg / cc). If the value of Ku is less than the above range, magnetization reversal easily occurs, and problems such as a decrease in Hn and a decrease in thermal fluctuation characteristics are not preferable. On the other hand, if the value of Ku exceeds the above range, it is difficult to easily reverse the magnetization with respect to the head magnetic field, and it is difficult to assist the magnetization reversal of the magnetic layer 4b provided on the magnetic layer 4a. Therefore, it is not preferable because a decrease in the S / N ratio due to a decrease in OW characteristics and a decrease in ΔSw (magnetization switching distribution) is observed.

磁性層４ａに適した材料としては、例えば、９０（Ｃｏ１４Ｃｒ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１４ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏからなる磁性粒子を１つの化合物として算出したモル濃度が９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％｝、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ２）、９４（Ｃｏ８Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ２Ｏ３）の他、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｔａ２Ｏ５）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＷ）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（Ａｌ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ）−（Ｙ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ２）などの基本組成を有して、その組成比を適宜選択した材料を挙げることができる。 As a material suitable for the magnetic layer 4a, for example, 90 (Co14Cr18Pt) -10 (SiO 2 ) {Cr content 14at%, Pt content 18at%, molar concentration calculated as one compound with magnetic particles composed of the remaining Co. Is 90 mol%, the oxide composition of SiO 2 is 10 mol%}, 92 (Co10Cr16Pt) -8 (SiO 2 ), 94 (Co8Cr14Pt4Nb) -6 (Cr 2 O 3 ), and (CoCrPt)-(Ta 2 O 5), (CoCrPt) - ( Cr 2 O 3) - (TiO 2), (CoCrPt) - (Cr 2 O 3) - (SiO 2), (CoCrPt) - (Cr 2 O 3) - (SiO 2) - (TiO 2), (CoCrPtMo ) - (TiO), (CoCrPtW) - (TiO 2), (CoCrPtB) - (Al 2 Examples include materials having basic compositions such as (O 3 ), (CoCrPtTaNd)-(MgO), (CoCrPtBCu)-(Y 2 O 3 ), (CoCrPtRu)-(SiO 2 ), and appropriately selecting the composition ratio. be able to.

非磁性層７としては、ｈｃｐ構造を有する合金として、Ｒｕ又はＲｕ合金を用いることが好ましい。それ以外では、例えば、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｙ、Ｈｆ、Ｚｎなどの合金を用いることができる。また、その上下の磁性層４ａ，４ｂの結晶性、配向性を損ねない範囲で、他の構造をとる金属又は合金を用いることもできる。例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ、Ｂ、Ｃｒ又はそれらの合金を用いることができる。特に、Ｃｒ合金としては、ＣｒＸ２（Ｘ２は、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｃ、Ｚｒの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の元素を表す。）などを好適に用いることが可能である。この場合のＣｒの含有量は６０ａｔ％以上とすることが好ましい。   As the nonmagnetic layer 7, it is preferable to use Ru or a Ru alloy as an alloy having an hcp structure. Other than that, for example, alloys such as Re, Ti, Y, Hf, and Zn can be used. Further, a metal or alloy having another structure may be used as long as the crystallinity and orientation of the upper and lower magnetic layers 4a and 4b are not impaired. For example, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Ir, Mo, W, Ta, Nb, V, Bi, Sn, Si, Al, C, B, Cr, or an alloy thereof can be used. In particular, as a Cr alloy, CrX2 (X2 represents at least one element selected from Ti, W, Mo, Nb, Ta, Si, Al, B, C, and Zr) or the like. Can be suitably used. In this case, the Cr content is preferably 60 at% or more.

また、垂直磁性層４を構成する磁性層間に設ける非磁性層７としては、上記合金の金属粒子が酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物中に分散した構造のものを用いることが好ましい。さらに、この金属粒子が非磁性層７を上下に貫いた柱状構造を有することがより好ましい。このような構造とするためには、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２など、金属窒化物として、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、ＣｒＮなど、金属炭化物として、例えば、ＴａＣ、ＢＣ、ＳｉＣなどをそれぞれ用いることができる。さらに、例えば、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒ−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ２Ｏ５、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−Ｓｉ３Ｎ４、Ｐｄ−ＴａＣなどを用いることができる。 As the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, it is preferable to use a layer having a structure in which metal particles of the above alloy are dispersed in an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. Further, it is more preferable that the metal particles have a columnar structure penetrating the nonmagnetic layer 7 vertically. In order to obtain such a structure, it is preferable to use an alloy material containing an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. Specifically, as the oxide, for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Cr 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , TiO 2, etc. As the metal nitride, for example, AlN, Si For example, TaC, BC, SiC, or the like can be used as the metal carbide such as 3 N 4 , TaN, or CrN. Furthermore, for example, CoCr—SiO 2 , CoCr—TiO 2 , CoCr—Cr 2 O 3 , CoCrPt—Ta 2 O 5 , Ru—SiO 2 , Ru—Si 3 N 4 , Pd—TaC, and the like can be used.

非磁性層７中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、垂直磁性膜の結晶成長や結晶配向を損なわない含有量であることが好ましい。また、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、合金に対して、４ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。   The content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the nonmagnetic layer 7 is preferably a content that does not impair the crystal growth and crystal orientation of the perpendicular magnetic film. In addition, the content of oxide, metal nitride, or metal carbide is preferably 4 mol% or more and 30 mol% or less with respect to the alloy.

この非磁性層７中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲を超える場合には、金属粒子中に酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が残留し、金属粒子の結晶性や配向性を損ねるほか、金属粒子の上下にも酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が析出してしまい、金属粒子が非磁性層７を上下に貫く柱状構造となりにくくなり、この非磁性層７の上に形成された磁性層の結晶性や配向性を損ねるおそれがあるため好ましくない。一方、この非磁性層７中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲未満である場合には、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の添加による効果が得られないため好ましくない。   When the content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the nonmagnetic layer 7 exceeds the above range, the oxide, metal nitride, or metal carbide remains in the metal particle, and the metal particle In addition to impairing crystallinity and orientation, oxides, metal nitrides, or metal carbides are also deposited on the top and bottom of the metal particles, making it difficult for the metal particles to have a columnar structure that vertically penetrates the nonmagnetic layer 7. This is not preferable because the crystallinity and orientation of the magnetic layer formed on the magnetic layer 7 may be impaired. On the other hand, when the content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the nonmagnetic layer 7 is less than the above range, the effect of adding the oxide, metal nitride, or metal carbide cannot be obtained. Therefore, it is not preferable.

非磁性層７の厚みは、垂直磁性層４を構成する磁性層４ａ，４ｂの静磁結合を完全に切断しない範囲とすることが好ましい。そして、本発明では、これら磁性層４ａ，４ｂがフェロカップリングし、また、アンチフェロカップリングする厚みとすることが好ましい。具体的には、０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上４ｎｍ以下である。また、Ｒｕ又はＲｕ合金を用いた場合には、磁性材料にもよるが、０．６ｎｍ以上１．２ｎｍ以下の範囲でアンチフェロカップリングが生じ、この範囲外で、フェロカップリングが生ずる。本発明は、特にフェロカップリングした磁性層に適用することが好ましい。   The thickness of the nonmagnetic layer 7 is preferably set in a range that does not completely break the magnetostatic coupling of the magnetic layers 4 a and 4 b constituting the perpendicular magnetic layer 4. In the present invention, it is preferable that the magnetic layers 4a and 4b are ferro-coupled and anti-ferro-coupled. Specifically, the thickness is preferably 0.1 nm or more and 10 nm or less, more preferably 1 nm or more and 4 nm or less. Further, when Ru or Ru alloy is used, although depending on the magnetic material, antiferro coupling occurs in the range of 0.6 nm to 1.2 nm, and ferro coupling occurs outside this range. The present invention is particularly preferably applied to a ferro-coupled magnetic layer.

非磁性層７に接して配置されるＦｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂは、上述したように、磁性層４ａ，４ｂ間の反転エネルギーがより伝わり易くし、この磁性層４ａ，４ｂ間の結合力を高め、磁性層４ａ，４ｂの磁化反転をよりスムーズにするためのものである。また、このＦｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂは、磁気ヘッドからの磁界を磁性層４ａ，４ｂに引き込む効果がある。   As described above, the Fe or Fe alloy layers 9a and 9b arranged in contact with the nonmagnetic layer 7 make it easier to transmit the reversal energy between the magnetic layers 4a and 4b, and the coupling force between the magnetic layers 4a and 4b. In order to make the magnetization reversal of the magnetic layers 4a and 4b smoother. The Fe or Fe alloy layers 9a and 9b have an effect of drawing a magnetic field from the magnetic head into the magnetic layers 4a and 4b.

Ｆｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂとしては、１００％のＦｅ、又はＦｅを主要成分として、例えばＢ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅなどの元素を４０％以下で添加したものを用いることができる。また、その添加量は、Ｆｅ又はＦｅ合金層９ａ，９ｂの磁気特性が強磁性となる範囲であることが好ましい。   As the Fe or Fe alloy layers 9a and 9b, 100% Fe or Fe is used as a main component, and for example, elements such as B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, and Re are used. What was added in% or less can be used. Moreover, it is preferable that the addition amount is in a range in which the magnetic properties of the Fe or Fe alloy layers 9a and 9b become ferromagnetic.

磁性層４ｂは、Ｃｏを主成分とするとともに酸化物を含まない材料から構成することが好ましく、図２に示すように、層中の磁性粒子が磁性層４ａ中の磁性粒子４２から柱状にエピタキシャル成長している構造であることが好ましい。この場合、磁性層４ａ，４ｂの磁性粒子４２が、各層において１対１に対応して、柱状にエピタキシャル成長することが好ましい。また、磁性層４ｂの磁性粒子が磁性層４ａ中の磁性粒子４２からエピタキシャル成長していることで、磁性層４ｂの磁性粒子が微細化され、さらに結晶性及び配向性がより向上したものとなる。   The magnetic layer 4b is preferably composed of a material containing Co as a main component and not containing an oxide. As shown in FIG. 2, the magnetic particles in the layer are epitaxially grown in a columnar shape from the magnetic particles 42 in the magnetic layer 4a. It is preferable that it is the structure. In this case, it is preferable that the magnetic particles 42 of the magnetic layers 4a and 4b are epitaxially grown in a columnar shape in a one-to-one correspondence in each layer. Further, since the magnetic particles of the magnetic layer 4b are epitaxially grown from the magnetic particles 42 in the magnetic layer 4a, the magnetic particles of the magnetic layer 4b are miniaturized and the crystallinity and orientation are further improved.

磁性層４ｂ中のＣｒの含有量は、１０ａｔ％以上２４ａｔ％以下であることが好ましい。Ｃｒの含有量を上記範囲とすることで、データの再生時における出力が十分確保でき、更に良好な熱揺らぎ特性を得ることができる。一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超える場合には、磁性層４ｂの磁化が小さくなり過ぎるため好ましくない。また、Ｃｒ含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子の分離及び微細化が十分に生じず、記録再生時のノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。   The content of Cr in the magnetic layer 4b is preferably 10 at% or more and 24 at% or less. By setting the Cr content in the above range, a sufficient output during data reproduction can be ensured, and even better thermal fluctuation characteristics can be obtained. On the other hand, when the content of Cr exceeds the above range, the magnetization of the magnetic layer 4b becomes too small, which is not preferable. In addition, when the Cr content is less than the above range, magnetic particles are not sufficiently separated and refined, noise during recording / reproduction increases, and a signal / noise ratio (S / S) suitable for high-density recording. N ratio) is not obtained, which is not preferable.

また、磁性層４ｂは、Ｃｏ、Ｃｒの他に、Ｐｔを含んだ材料であってもよい。磁性層４ｂ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が上記範囲にある場合には、高記録密度に適した十分な保磁力を得ることができ、更に記録再生時における高い再生出力を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性および熱揺らぎ特性を得ることができる。   The magnetic layer 4b may be made of a material containing Pt in addition to Co and Cr. The content of Pt in the magnetic layer 4b is preferably 8 at% or more and 20 at% or less. When the Pt content is in the above range, a sufficient coercive force suitable for high recording density can be obtained, and a high reproduction output during recording and reproduction can be maintained, resulting in recording suitable for high density recording. Reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics can be obtained.

一方、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性層４ｂ中にｆｃｃ構造の相が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。また、Ｐｔの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。   On the other hand, when the Pt content exceeds the above range, an fcc-structured phase is formed in the magnetic layer 4b, and the crystallinity and orientation may be impaired. On the other hand, if the Pt content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku for obtaining thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording cannot be obtained.

磁性層４ｂは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｎの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。   The magnetic layer 4b contains one or more elements selected from B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, Re, and Mn in addition to Co, Cr, and Pt. Can do. By including the above elements, it is possible to promote miniaturization of magnetic particles or improve crystallinity and orientation, and to obtain recording / reproducing characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for higher density recording.

また、上記元素の合計の含有量は、１６ａｔ％以下であることが好ましい。一方、１６ａｔ％を超えた場合には、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。   The total content of the above elements is preferably 16 at% or less. On the other hand, if it exceeds 16 at%, a phase other than the hcp phase is formed in the magnetic particles, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles are disturbed, resulting in recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording, heat This is not preferable because fluctuation characteristics cannot be obtained.

磁性層４ｂに適した材料としては、特に、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系を挙げることできる。ＣｏＣｒＰｔＢ系の場合、ＣｒとＢの合計の含有量は、１８ａｔ％以上２８ａｔ％以下であることが好ましい。   Examples of suitable materials for the magnetic layer 4b include CoCrPt and CoCrPtB. In the case of the CoCrPtB system, the total content of Cr and B is preferably 18 at% or more and 28 at% or less.

磁性層４ｂに適した材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系では、Ｃｏ１４〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ｛Ｃｒ含有量１４〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ０〜１６Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｂ含有量０〜１６ａｔ％、残部Ｃｏ｝が好ましい。その他の系でも、ＣｏＣｒＰｔＴａ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ１〜１０Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、Ｂ含有量１〜１０ａｔ％、残部Ｃｏ｝の他にも、ＣｏＣｒＰｔＢＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＮｂ系、ＣｏＣｒＰｔＢＷ系、ＣｏＣｒＰｔＭｏ系、ＣｏＣｒＰｔＣｕＲｕ系、ＣｏＣｒＰｔＲｅ系などの材料を挙げることができる。   Suitable materials for the magnetic layer 4b include, for example, Co14-24Cr8-22Pt {Cr content 14-24at%, Pt content 8-22at%, balance Co} in CoCrPt series, Co10-24Cr8 ~ in CoCrPtB series. 22Pt0-16B {Cr content: 10-24at%, Pt content: 8-22at%, B content: 0-16at%, balance Co} is preferable. In other systems, Co10-24Cr8-22Pt1-5Ta {Cr content 10-24at%, Pt content 8-22at%, Ta content 1-5at%, balance Co} in CoCrPtTa system, Co10 in CoCrPtTaB system In addition to -24Cr8-22Pt1-5Ta1-10B {Cr content 10-24at%, Pt content 8-22at%, Ta content 1-5at%, B content 1-10at%, balance Co}, CoCrPtBNd Examples thereof include materials such as a CoCrPtTaNd system, a CoCrPtNb system, a CoCrPtBW system, a CoCrPtMo system, a CoCrPtCuRu system, and a CoCrPtRe system.

磁性層４ｂのＫｕは、１×１０６〜５×１０６（ｅｒｇ／ｃｃ）の範囲であることが好ましい。Ｋｕの値が上記範囲未満であると、容易に磁化反転が生じることになり、Ｈｎの低下、熱揺らぎ特性の低下などの問題が生じるために好ましくない。一方、Ｋｕの値が上記範囲を超えると、ヘッド磁界に対して、容易に磁化反転をすることが困難となり、ＯＷ特性の低下、ΔＳｗ（磁化反転分布）の悪化によるＳ／Ｎ比の低下がみられるために好ましくない。 The Ku of the magnetic layer 4b is preferably in the range of 1 × 10 6 to 5 × 10 6 (erg / cc). If the value of Ku is less than the above range, magnetization reversal easily occurs, and problems such as a decrease in Hn and a decrease in thermal fluctuation characteristics are not preferable. On the other hand, if the Ku value exceeds the above range, it is difficult to easily reverse the magnetization with respect to the head magnetic field, and the S / N ratio is lowered due to the deterioration of OW characteristics and the deterioration of ΔSw (magnetization switching distribution). Since it is seen, it is not preferable.

垂直磁性層４の垂直保磁力（Ｈｃ）は、３０００［Ｏｅ］以上とすることが好ましい。保磁力が３０００［Ｏｅ］未満である場合には、記録再生特性、特に周波数特性が不良となり、また、熱揺らぎ特性も悪くなるため、高密度記録媒体として好ましくない。   The perpendicular coercive force (Hc) of the perpendicular magnetic layer 4 is preferably 3000 [Oe] or more. When the coercive force is less than 3000 [Oe], the recording / reproducing characteristics, particularly the frequency characteristics, are deteriorated, and the thermal fluctuation characteristics are also deteriorated, which is not preferable as a high-density recording medium.

垂直磁性層４の逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、１５００［Ｏｅ］以上であることが好ましい。逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が１５００［Ｏｅ］未満である場合には、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。   The reverse magnetic domain nucleation magnetic field (-Hn) of the perpendicular magnetic layer 4 is preferably 1500 [Oe] or more. When the reverse domain nucleation magnetic field (-Hn) is less than 1500 [Oe], the thermal fluctuation resistance is poor, which is not preferable.

垂直磁性層４は、磁性粒子の平均粒径が３〜１２ｎｍであることが好ましい。この平均粒径は、例えば垂直磁性層４をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。   The perpendicular magnetic layer 4 preferably has an average particle diameter of magnetic particles of 3 to 12 nm. This average particle diameter can be obtained, for example, by observing the perpendicular magnetic layer 4 with a TEM (transmission electron microscope) and image-processing the observed image.

垂直磁性層４の厚みは、５〜２０ｎｍとすることが好ましい。垂直磁性層４の厚みが上記未満であると、十分な再生出力が得られず、熱揺らぎ特性も低下する。また、垂直磁性層４の厚さが上記範囲を超えた場合には、垂直磁性層４中の磁性粒子の肥大化が生じ、記録再生時におけるノイズが増大し、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）や記録特性（ＯＷ）に代表される記録再生特性が悪化するため好ましくない。   The thickness of the perpendicular magnetic layer 4 is preferably 5 to 20 nm. If the thickness of the perpendicular magnetic layer 4 is less than the above, sufficient reproduction output cannot be obtained, and the thermal fluctuation characteristics also deteriorate. When the thickness of the perpendicular magnetic layer 4 exceeds the above range, the magnetic particles in the perpendicular magnetic layer 4 are enlarged, increasing noise during recording and reproduction, and a signal / noise ratio (S / N). Ratio) and recording / reproducing characteristics represented by recording characteristics (OW) are not preferable.

保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用することができ、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものを使用することが可能である。保護層５の厚みは、１〜１０ｎｍとすることがヘッドと媒体の距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。   The protective layer 5 prevents corrosion of the perpendicular magnetic layer 4 and prevents damage to the surface of the medium when the magnetic head comes into contact with the medium. Conventionally known materials can be used, for example, C, SiO 2 , Including ZrO 2 can be used. The thickness of the protective layer 5 is preferably 1 to 10 nm from the viewpoint of high recording density because the distance between the head and the medium can be reduced.

潤滑層６には、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることが好ましい。   For the lubricating layer 6, it is preferable to use a lubricant such as perfluoropolyether, fluorinated alcohol, fluorinated carboxylic acid, or the like.

（磁気記録再生装置）
図３は、本発明を適用した磁気記録再生装置の一例を示すものである。
この磁気記録再生装置は、上記図１に示す構成を有する磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０を回転駆動させる媒体駆動部５１と、磁気記録媒体５０に情報を記録再生する磁気ヘッド５２と、この磁気ヘッド５２を磁気記録媒体５０に対して相対運動させるヘッド駆動部５３と、記録再生信号処理系５４とを備えている。 (Magnetic recording / reproducing device)
FIG. 3 shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.
The magnetic recording / reproducing apparatus includes a magnetic recording medium 50 having the configuration shown in FIG. 1, a medium driving unit 51 that rotationally drives the magnetic recording medium 50, a magnetic head 52 that records and reproduces information on the magnetic recording medium 50, and A head driving unit 53 that moves the magnetic head 52 relative to the magnetic recording medium 50 and a recording / reproducing signal processing system 54 are provided.

また、記録再生信号処理系５４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド５２に送り、磁気ヘッド５２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、本発明を適用した磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド５２には、再生素子として巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。   Further, the recording / reproducing signal processing system 54 can process data input from the outside and send a recording signal to the magnetic head 52, process a reproducing signal from the magnetic head 52, and send the data to the outside. ing. Further, as the magnetic head 52 used in the magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied, a magnetic head suitable for a higher recording density having a GMR element utilizing a giant magnetoresistance effect (GMR) as a reproducing element is used. be able to.

上記磁気記録再生装置では、本発明を適用した磁気記録媒体５０を用いることで、磁性粒子の微細化と磁気的な孤立化が促進され、再生時におけるＳ／Ｎ比を大幅に向上することができ、また熱揺らぎ特性も向上させることができ、さらに優れた記録特性（ＯＷ）を得ることができるため、高密度記録化に適した磁気記録媒体を備える優れた磁気記録再生装置とすることが可能である。   In the magnetic recording / reproducing apparatus, by using the magnetic recording medium 50 to which the present invention is applied, miniaturization of magnetic particles and magnetic isolation are promoted, and the S / N ratio during reproduction can be greatly improved. In addition, the thermal fluctuation characteristics can be improved, and further excellent recording characteristics (OW) can be obtained. Therefore, an excellent magnetic recording / reproducing apparatus including a magnetic recording medium suitable for high density recording can be obtained. Is possible.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。   Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

（実施例１）
実施例１では、先ず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板の上に、ＣｒＴｉターゲットを用いて厚み１０ｎｍの密着層を成膜した。 Example 1
In Example 1, first, a cleaned glass substrate (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., 2.5 inches in outer diameter) is accommodated in a film forming chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (C-3040 made by Anelva Co., Ltd.), and an ultimate vacuum is obtained. After the inside of the deposition chamber was evacuated to 1 × 10 −5 Pa, an adhesion layer having a thickness of 10 nm was formed on the glass substrate using a CrTi target.

次に、この密着層の上に、Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ｛Ｆｅ含有量２０ａｔ％、Ｚｒ含有量５ａｔ％、Ｔａ含有量５ａｔ％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で、厚み２０ｎｍの軟磁性層を成膜し、この上にＲｕ層を厚み０．７ｎｍで成膜した後、さらにＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａの軟磁性層を厚み２０ｎｍで成膜して、これを軟磁性下地層とした。   Next, on this adhesion layer, a substrate temperature of 100 ° C. or less using a target of Co-20Fe-5Zr-5Ta {Fe content 20 at%, Zr content 5 at%, Ta content 5 at%, balance Co}. Then, after forming a 20 nm thick soft magnetic layer and forming a Ru layer thereon with a thickness of 0.7 nm, a Co-20Fe-5Zr-5Ta soft magnetic layer was further formed with a thickness of 20 nm. This was used as a soft magnetic underlayer.

次に、軟磁性下地層の上に、Ｎｉ−６Ｗ｛Ｗ含有量６ａｔ％、残部Ｎｉ｝ターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、それぞれ６ｎｍ、２０ｎｍの厚みで順に成膜し、これを配向制御層とした。なお、Ｒｕ層は、最初はスパッタ圧力を０．６Ｐａの低圧で、最後はスパッタ圧力を１Ｐａの高圧でスパッタ成膜した。   Next, Ni-6W {W content 6 at%, balance Ni} target and Ru target were sequentially formed on the soft magnetic underlayer with thicknesses of 6 nm and 20 nm, respectively. did. Note that the Ru layer was first formed by sputtering at a low sputtering pressure of 0.6 Pa and finally at a high sputtering pressure of 1 Pa.

次に、配向制御層の上に、（６０Ｃｏ４０Ｃｒ）８６−（ＳｉＯ２）１４｛Ｃｒ含有量４０ａｔ％、残部Ｃｏの合金を８６ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を１４ｍｏｌ％｝の組成の非磁性下地層をスパッタ圧力を２Ｐａとして厚み３ｎｍで成膜した。そして、この非磁性層下地層の上に、（Ｃｏ９．５Ｃｒ１６Ｐｔ５．５Ｒｕ）９１．７−（ＳｉＯ２）５−（Ｃｒ２Ｏ３）３．３｛Ｃｒ含有量９．５ａｔ％、Ｐｔ含有量１６ａｔ％、Ｒｕ５．５ａｔ％、残部Ｃｏの合金を９１．７ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を５ｍｏｌ％、Ｃｒ２Ｏ３からなる酸化物を３．３ｍｏｌ％｝の組成の磁性層をスパッタ圧力２Ｐａとして３ｎｍの厚みで形成した。 Then, on the orientation control layer, (60Co40Cr) 86- (SiO 2 ) 14 {Cr content 40 at%, 86 mol alloy the remainder Co%,: 14 mol% of an oxide composed of SiO 2} nonmagnetic composition The underlayer was formed at a thickness of 3 nm with a sputtering pressure of 2 Pa. And on this nonmagnetic underlayer, (Co9.5Cr16Pt5.5Ru) 91.7- (SiO 2 ) 5- (Cr 2 O 3 ) 3.3 {Cr content 9.5 at%, Pt content Sputtering pressure is applied to a magnetic layer having a composition of 16 at%, Ru 5.5 at%, balance Co of 91.7 mol%, oxide of SiO 2 5 mol%, and oxide of Cr 2 O 3 3.3 mol%. It was formed with a thickness of 3 nm as 2 Pa.

次に、磁性層の上に、Ｆｅ層を厚み０．２ｎｍ、Ｒｕからなる非磁性層を厚み０．３ｎｍで形成した後、この非磁性層の上に、Ｃｏ１６Ｃｒ１６Ｐｔ８Ｂ｛Ｃｒ含有量１６ａｔ％、Ｐｔ含有量１６ａｔ％、Ｂ含有量８ａｔ％、残部Ｃｏ｝からなるターゲットを用いて、スパッタ圧力を０．６Ｐａとして磁性層を５ｎｍの厚みで形成した。なお、実施例１の磁気記録媒体については、各記録層がフェロ結合していることを確認した。   Next, after forming a Fe layer with a thickness of 0.2 nm and a Ru magnetic layer with a thickness of 0.3 nm on the magnetic layer, Co16Cr16Pt8B {Cr content of 16 at%, Pt A magnetic layer was formed with a thickness of 5 nm using a target consisting of a content of 16 at%, a B content of 8 at%, and the balance Co} with a sputtering pressure of 0.6 Pa. For the magnetic recording medium of Example 1, it was confirmed that each recording layer was ferro-coupled.

次に、ＣＶＤ法により層厚３．０ｎｍの保護層を成膜した後、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を成膜し、実施例１の磁気記録媒体を作製した。   Next, after forming a protective layer having a thickness of 3.0 nm by the CVD method, a lubricating layer made of perfluoropolyether was formed by the dipping method, and the magnetic recording medium of Example 1 was manufactured.

そして、この実施例１の磁気記録媒体について、静磁気特性、記録再生特性、Ｓ／Ｎ比、記録特性（ＯＷ）、及び熱揺らぎ特性の各評価を行った。各評価方法については以下のとおりである。   The magnetic recording medium of Example 1 was evaluated for magnetostatic characteristics, recording / reproducing characteristics, S / N ratio, recording characteristics (OW), and thermal fluctuation characteristics. Each evaluation method is as follows.

＜磁気特性＞
静磁気特性の評価については、Ｋｅｒｒ効果測定器を用いて、保磁力（Ｈｃ）、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）を測定した。なお、実施例１の磁気記録媒体については、各磁性層がフェロ結合していることを確認した。
＜記録再生特性＞
記録再生特性の評価については、米国ＧＵＺＩＫ社製のリードライトアナライザＲＷＡ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定を行った。なお、磁気ヘッドには、書き込み側にシングルポール磁極を用い、読み出し側にＴＭＲ素子を用いたヘッドを使用した。
＜Ｓ／Ｎ比＞
Ｓ／Ｎ比については、記録密度７５０ｋＦＣＩとして測定した。
＜記録特性（ＯＷ）＞
記録特性（ＯＷ）については、先ず、７５０ｋＦＣＩの信号を書き込み、次いで１００ｋＦＣＩの信号を上書し、周波数フィルターにより高周波成分を取り出し、その残留割合によりデータの書き込み能力を評価した。
＜熱揺らぎ特性＞
熱揺らぎ特性については、７０℃の条件下で記録密度５０ｋＦＣＩにて書き込みを行った後、書き込み後１秒後の再生出力に対する出力の減衰率を（Ｓｏ−Ｓ）×１００／（Ｓｏ）に基いて算出した。なお、この式中において、Ｓｏは書き込み後、１秒経過時の再生出力、Ｓは１００００秒後の再生出力を表す。 <Magnetic properties>
For the evaluation of the magnetostatic characteristics, the coercive force (Hc) and the reverse domain nucleation magnetic field (-Hn) were measured using a Kerr effect measuring device. For the magnetic recording medium of Example 1, it was confirmed that each magnetic layer was ferro-coupled.
<Recording and playback characteristics>
The recording / reproduction characteristics were evaluated using a read / write analyzer RWA1632 and a spin stand S1701MP manufactured by GUZIK. As the magnetic head, a head using a single pole magnetic pole on the writing side and a TMR element on the reading side was used.
<S / N ratio>
The S / N ratio was measured as a recording density of 750 kFCI.
<Recording characteristics (OW)>
Regarding the recording characteristics (OW), first, a 750 kFCI signal was written, then a 100 kFCI signal was overwritten, a high frequency component was taken out by a frequency filter, and the data writing ability was evaluated based on the residual ratio.
<Thermal fluctuation characteristics>
Regarding thermal fluctuation characteristics, after writing at a recording density of 50 kFCI under the condition of 70 ° C., the output attenuation rate with respect to the reproduction output one second after writing is based on (So−S) × 100 / (So). Calculated. In this equation, So represents a reproduction output when 1 second has elapsed after writing, and S represents a reproduction output after 10,000 seconds.

その結果、実施例１で得られた磁気記録媒体については、Ｈｃが４９００Ｏｅ、Ｈｎが２４００Ｏｅ、Ｓ／Ｎ比が１６．９ｄＢ、ＯＷが３７．８ｄＢ、熱揺らぎが０．３％であった。   As a result, for the magnetic recording medium obtained in Example 1, Hc was 4900 Oe, Hn was 2400 Oe, S / N ratio was 16.9 dB, OW was 37.8 dB, and thermal fluctuation was 0.3%.

（実施例２）
実施例２では、Ｒｕからなる非磁性層（厚み０．３ｎｍ）と磁性層の間に、更に、厚み０．２ｎｍのＦｅ層を設けた以外は、実施例１と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。なお、実施例２の磁気記録媒体については、各記録層がフェロ結合していることを確認した。 (Example 2)
In Example 2, a magnetic recording medium was used under the same conditions as in Example 1 except that an Fe layer having a thickness of 0.2 nm was further provided between the nonmagnetic layer (thickness 0.3 nm) made of Ru and the magnetic layer. Was made. For the magnetic recording medium of Example 2, it was confirmed that each recording layer was ferro-coupled.

そして、実施例２で得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様の評価を行ったところ、Ｈｃが４８９０Ｏｅ、Ｈｎが２３９０Ｏｅ、Ｓ／Ｎ比が１７．０ｄＢ、ＯＷが３７．９ｄＢ、熱揺らぎが０．３％であった。   The magnetic recording medium obtained in Example 2 was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, Hc was 4890 Oe, Hn was 2390 Oe, S / N ratio was 17.0 dB, OW was 37.9 dB, heat The fluctuation was 0.3%.

（比較例１）
比較例１では、Ｆｅ層を設けなかった以外は、実施例１と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。なお、比較例１の磁気記録媒体については、各記録層がフェロ結合していることを確認した。 (Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a magnetic recording medium was produced under the same conditions as in Example 1 except that the Fe layer was not provided. For the magnetic recording medium of Comparative Example 1, it was confirmed that each recording layer was ferro-coupled.

そして、比較例１で得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様の評価を行ったところ、Ｈｃが４９１０Ｏｅ、Ｈｎが２２４２０Ｏｅ、Ｓ／Ｎ比が１６．６ｄＢ、ＯＷが３７．４ｄＢ、熱揺らぎが０．４％であった。   The magnetic recording medium obtained in Comparative Example 1 was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, Hc was 4910 Oe, Hn was 22420 Oe, S / N ratio was 16.6 dB, OW was 37.4 dB, heat The fluctuation was 0.4%.

１…非磁性基板
２…軟磁性下地層
３…配向制御層
４…垂直磁性層
４ａ…下層の磁性層
４ｂ…上層の磁性層
５…保護層
６…潤滑層
７…非磁性層
８…非磁性下地層
９ａ，９ｂ…Ｆｅ又はＦｅ合金層
４１…酸化物
４２…磁性粒子（非磁性層７においては非磁性粒子）
５０…磁気記録媒体
５１…媒体駆動部
５２…磁気ヘッド
５３…ヘッド駆動部
５４…記録再生信号処理系 1 ... Non-magnetic substrate
2. Soft magnetic underlayer
3 ... Orientation control layer
4 ... perpendicular magnetic layer
4a: lower magnetic layer
4b ... upper magnetic layer
5 ... Protective layer
6 ... Lubrication layer
7 ... Nonmagnetic layer
8 ... Nonmagnetic underlayer
9a, 9b ... Fe or Fe alloy layer
41 ... Oxides
42 ... Magnetic particles (nonmagnetic particles in the nonmagnetic layer 7)
50. Magnetic recording medium
51. Medium drive unit
52. Magnetic head
53. Head drive unit
54. Recording / reproducing signal processing system

Claims (8)

少なくとも非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体であって、
前記垂直磁性層を２層以上の磁性層から構成し、当該磁性層の間に非磁性層を配置し、当該非磁性層に接してＦｅ又はＦｅ合金層を配置したことを特徴とする磁気記録媒体。 At least on a nonmagnetic substrate, a soft magnetic underlayer, an orientation control layer for controlling the orientation of the layer immediately above, and a perpendicular magnetic layer whose easy axis is oriented perpendicularly to the nonmagnetic substrate. A laminated magnetic recording medium,
The perpendicular magnetic layer is composed of two or more magnetic layers, a nonmagnetic layer is disposed between the magnetic layers, and an Fe or Fe alloy layer is disposed in contact with the nonmagnetic layer. Medium. 前記非磁性層が、Ｒｕ又はＲｕ合金層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。   The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the nonmagnetic layer is a Ru or Ru alloy layer. 前記磁性層を構成する結晶粒子が、前記配向制御層を構成する結晶粒子と共に、厚み方向に連続した柱状晶を形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。   3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein crystal grains constituting the magnetic layer form columnar crystals continuous in a thickness direction together with crystal grains constituting the orientation control layer. 前記垂直磁性層が、グラニュラー構造を有する磁性層を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the perpendicular magnetic layer includes a magnetic layer having a granular structure. 前記グラニュラー構造を有する磁性層に接して前記Ｆｅ又はＦｅ合金層が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to claim 4, wherein the Fe or Fe alloy layer is disposed in contact with the magnetic layer having the granular structure. 前記Ｆｅ又はＦｅ合金層が、前記非磁性層の前記基板側の面及び前記基板とは反対側の面に、それぞれ接して配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の磁気記録媒体。   The Fe or Fe alloy layer is disposed in contact with the surface of the nonmagnetic layer on the substrate side and the surface opposite to the substrate, respectively. The magnetic recording medium according to Item. 前記非磁性層を挟んだ前記基板側にグラニュラー構造の磁性層が、前記基板とは反対側に非グラニュラー構造の磁性層が配置されていることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載の磁気記録媒体。   7. A magnetic layer having a granular structure is disposed on the substrate side with the nonmagnetic layer interposed therebetween, and a magnetic layer having a non-granular structure is disposed on the opposite side of the substrate. The magnetic recording medium according to Item. 請求項１〜７の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。 The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 7,
A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: a magnetic head for recording / reproducing information with respect to the magnetic recording medium.
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