垂直磁気記録媒体
【課題】良好な熱安定性と良好な記録・再生特性をともに有し、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
【解決手段】非磁性基板上に、少なくとも軟磁性下地層と垂直磁気記録層と保護層を有する垂直磁気記録媒体において、垂直磁気記録層を、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成し、主記録層を、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有する材料から構成し、補助層を、負の結晶磁気異方性を有する材料から構成し、非磁性中間層を、主記録層と補助層の間に形成し、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金から構成する。
【解決手段】非磁性基板上に、少なくとも軟磁性下地層と垂直磁気記録層と保護層を有する垂直磁気記録媒体において、垂直磁気記録層を、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成し、主記録層を、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有する材料から構成し、補助層を、負の結晶磁気異方性を有する材料から構成し、非磁性中間層を、主記録層と補助層の間に形成し、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金から構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを中心に利用されている情報記録、再生を行う磁気記憶装置（ＨＤＤ）は、その大容量、安価性、データアクセスの速さ、データ保持の信頼性などの理由により、近年徐々に応用の幅を広げ、家庭用ビデオデッキ、オーディオ機器、車載ナビゲーションシステムなど様々な分野で利用されている。ＨＤＤの利用の幅が広がるにつれ、その記憶容量の高密度化の要求も増し、近年、ＨＤＤの高密度化研究開発は重要さが増している。
現在市販されているＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が、従来の面内磁気記録方式に代わる技術として近年急速に利用が広まっている。垂直磁気記録方式は、情報を記録する磁気記録層を構成する磁性結晶粒子が、基板に対して垂直方向にその磁化容易軸を持つ。ここで、磁化容易軸とは、磁化の方向が向きやすい軸のことであり、Ｃｏ系合金の場合、Ｃｏのｈｃｐ構造の（０００１）面の法線に平行な軸（ｃ軸）である。このため、高密度化の際にも記録ビット間の反磁界の影響が少なく、また高密度化においても静磁気的に安定である。垂直磁気記録媒体は、一般に、基板と、垂直磁気記録層の磁性結晶粒を（０００１）面配向させ、かつその配向分散を低減する配向制御下地層と、硬質磁性材料を含む垂直磁気記録層と、垂直磁気記録層の表面を保護する保護層から形成されている。さらに、基板と配向制御下地層との間に、記録時に磁気ヘッドから発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性下地層が設けられる。
【０００３】
垂直磁気記録媒体の記録密度の高密度化には、熱安定性を保ちながら低ノイズ化を実現する必要がある。ノイズ低減法としては、記録層の磁性結晶粒を膜面内で磁気的に孤立させ、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用を低減させると同時に、磁性結晶粒子そのものの大きさを微細化する方法が一般に用いられている。具体的には、例えば、記録層にＳｉＯ2等を添加し、磁性結晶粒子がこれらの添加物を主成分とする粒界領域に取り囲まれた、いわゆるグラニュラ構造を有する垂直磁気記録層を形成する方法がある。しかしながら、このような方法で低ノイズ化を追求すると、熱安定性を確保するために磁性結晶粒子の磁気異方性エネルギー（Ｋu）を必然的に増加させる必要がある。しかしながら、磁性結晶粒子の磁気異方性エネルギーを増加させると、異方性磁界や飽和磁界、保磁力もまた大きくなってしまうことから、書き込みの際の磁化反転に必要な記録磁界も大きくなってしまうため、記録ヘッドによる書込み能力（Ｗｒｉｔａｂｉｌｉｔｙ）が低下し、その結果記録・再生特性が劣化するという問題が生じる。
【０００４】
この問題を克服するため、上述したグラニュラ構造において磁気的に孤立した硬磁性粒子からなる垂直磁気記録層（主記録層）の上または下に、同様に磁気的に孤立した軟磁性粒子からなる層（補助層）を設けた、いわゆるコンポジットメディアが提案されている（例えば、非特許文献１）。このコンポジットメディアでは硬磁性粒子と軟磁性粒子は強磁性的に交換結合しているため、磁化が印加されていない残留磁化状態では、硬磁性粒子と軟磁性粒子を合わせた垂直磁気記録層全体の粒子の磁化は、従来の垂直磁気記録媒体と同様に垂直方向を向いている。一方、従来の垂直磁気記録媒体と異なり、コンポジット媒体では記録磁界印加時に補助層部分の磁化が主記録層に先立って磁化回転を開始することができる。
【０００５】
このため、主記録層の硬磁性粒子は磁化反転の際に、印加磁界や自身の反磁界に加えて、補助層の軟磁性粒子との間に働く交換磁界のアシストを受けるため、従来の垂直磁気記録媒体比べて低い印加磁界で磁化反転が容易となり、Ｗｒｉｔａｂｉｌｉｔｙを著しく向上させることができる。しかしながら、交換結合した主記録層と補助層は一体化して熱揺らぎを受けるため、補助層としてＫuの絶対値が小さい軟磁性層を用いると、全体のＫｕの平均値が低下するため、熱揺らぎ耐性の低下を招いてしまう。これに対して、軟磁性粒子の代わりに、絶対値は大きいが符号が負のＫuを有する結晶粒子を補助層に用いることで、記録層全体の熱揺らぎ耐性をさらに向上させたコンポジットメディアが提案されている（特許文献１）。特許文献１に開示されているように、このような補助層を用いることによりＷｒｉｔａｂｉｌｉｔｙが向上するのに加えて、熱揺らぎ耐性の向上も期待される。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のコンポジットメディアでは主記録層と補助層とが強く交換結合しているため、補助層の持つ負のＫuの影響でヒステリシスループにおける角型比（Ｒｓ）が１未満に劣化してしまう傾向にあり、このため結果として熱揺らぎ耐性に、期待されるような顕著な向上がみられない、という問題が生じていた。
さらに主記録層と補助層の間の非磁性中間層材料を設けることが提案され、その材料について研究されているが（非特許文献２及び３）、これについては後述する。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，ｖｏｌ．４１，ｐｐ．５３７
【特許文献１】特開２００６−３５１０５８号公報
【非特許文献２】ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，ｖｏｌ．４１，ｐｐ．３１３８
【非特許文献３】第３０回日本応用磁気学会講演会概要集 １３ａＣ−７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良好な熱安定性と良好な記録・再生特性をともに有し、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を達成するためになされたもので以下の発明からなる。
（１）基板と、該基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性下地層と、
該軟磁性下地層上に形成された垂直磁気記録層と、
該垂直磁気記録層上に形成された保護層を具備し、
該垂直磁気記録層は、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成されており、
該主記録層は、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有しており、
該補助層は、負の結晶磁気異方性を有しており、
該非磁性中間層は、主記録層と補助層の間に形成され、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記補助層の結晶磁気異方性の絶対値が、１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする前記（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記補助層の厚さが０．５ｎｍ以上であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
【０００９】
（４）前記補助層の厚さが、前記主記録層の厚さの半分以下であることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（５）前記補助層は、Ｃｏ−Ｉｒ，Ｃｏ−Ｆｅ，Ｍｎ−Ｓｂ，Ｆｅ−Ｃ，Ｆｅ−Ｐｔの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（６）前記補助層がＣｏ−Ｉｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする前記（５）に記載の磁気記録媒体。
（７）前記補助層が、前記（５）または（６）に記載の合金を含む磁性結晶粒子と、それを取り囲む粒界領域を有していることを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１０】
（８）前記補助層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする前記（７）に記載の磁気記録媒体。
（９）前記補助層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする前記（８）に記載の磁気記録媒体。
（１０）前記非磁性中間層膜厚が、０．３ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする前記（１）乃至（９）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（１１）前記非磁性中間層が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒから選択される少なくとの一種の金属または合金からなる結晶粒と、それを取り囲む粒界領域を有することを特徴とする前記（１）乃至（１０）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１１】
（１２）前記非磁性中間層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする前記（１１）に記載の磁気記録媒体。
（１３）前記非磁性中間層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする前記（１２）に記載の磁気記録媒体。
（１４）前記主記録層の磁性結晶粒子が、Ｃｏ及びＰｔを含み、六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有し、（０００１）面配向していることを特徴とする前記（１）乃至（１３）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（１５）前記主記録層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする前記（１）乃至（１４）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１２】
（１６）前記主記録層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、５乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする前記（１５）に記載の磁気記録媒体。
（１７）前記軟磁性下地層が、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，ＣｏＢ， ＣｏＴａＺｒ， ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＴａＣ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＴａＮ、ＣｏＩｒの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする前記（１）乃至（１６）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１３】
（１８）前記軟磁性下地層がＣｏＩｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする前記（１）乃至（１７）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（１９）前記軟磁性下地層と前記垂直磁気記録層の間に、
（０００１）面配向した、ｈｃｐ構造、
または、（１１１）面配向した、面心立方（ｆｃｃ）構造と体心立方（ｂｃｃ）構造の混合による層状不整格子を含む構造、
または、（１１１）面配向した、ｆｃｃ構造とｈｃｐ構造の混合による層状不整格子を含む構造、
を有する金属または合金からなる非磁性下地層を設けることを特徴とする前記（１）乃至（１８）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（２０）前記非磁性下地層が、、（０００１）面配向したＲｕ， Ｔｉ， Ｒｅ、Ｒｕ−Ｃｒ，Ｒｕ−Ｗ、Ｒｕ−Ｃｏ、（１１１）面配向したＰｔ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｗ，Ｐｄ−Ｗ−Ｃｒ、Ｉｒ−Ｔｉから選択される少なくとも一種であることを特徴とする前記（１９）に記載の磁気記録媒体。
（２１）前記軟磁性下地層と前記非磁性下地層との間にシード層を設けることを特徴とする請求項１９または２０に記載の磁気記録媒体。
（２２）前記シード層が、Ｐｄ、Ｐｔ， Ｔａ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｎｉ−Ｎｂ、Ｎｉ−Ｚｒ， Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ， Ｎｉ−Ｆｅから選択される少なくとも一種であることを特徴とする前記（２１）に記載の磁気記録媒体。
（２３）前記（１）乃至（２２）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体と、記録再生ヘッドを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、媒体ＳＮＲが向上し、ＯＷ特性に優れ、良好な熱揺らぎ耐性を示す垂直磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の垂直磁気記録媒体は、基板と、該基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性下地層と、該軟磁性下地層上に形成された垂直磁気記録層と、該垂直磁気記録層上に形成された保護層を具備している。
そして垂直磁気記録層は、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成されており、主記録層は、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有している。
補助層は、負の結晶磁気異方性を有している。
非磁性中間層は、主記録層と補助層の間に形成され、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む。
本発明の磁気記録再生装置は、上述の磁気記録媒体と記録再生ヘッドとを具備する。
以下、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の一例を表す断面図である。
図示するように、この垂直磁気記録媒体１０は、基板１上に、軟磁性下地層２と、垂直磁気記録層３と、保護層４とが順に積層された構造を有する。垂直磁気記録層３は、補助層３−１と非磁性中間層３−２と主記録層３−３の三層からなる。
本発明の垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層は、少なくとも一層の補助層と、少なくとも一層の非磁性中間層と、少なくとも一層の主記録層から構成される。
本発明の垂直磁気記録媒体の主記録層としては、各磁性結晶粒子を非磁性の粒界領域が取り囲んだ、グラニュラ構造をとるものを用いることが好ましい。主記録層の磁性結晶粒界に非磁性の粒界領域を形成させることで、磁性結晶粒間の交換相互作用を低減させることができるため、記録・再生特性における遷移性ノイズを低減させることができる。
【００１７】
磁性結晶粒子材料としては、実質的に（０００１）面配向した、ＣｏおよびＰｔを含有するｈｃｐ構造の合金材料が好ましい。ｈｃｐ構造のＣｏ合金結晶粒が（０００１）面配向していると、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向し、垂直磁気異方性を発現するため、垂直磁気記録媒体として好ましい。より好ましくは、例えばＣｏ−Ｐｔ及びＣｏ−Ｐｔ―Ｃｒ系の合金材料を使用し得る。これらの合金は、高い結晶磁気異方性エネルギーを有しているため熱揺らぎ耐性が高く、好ましい。これらの合金材料に、磁気特性を改善する目的で、必要に応じてＴａやＣｕ，Ｂ，Ｎｄといった添加元素を加えることができる。
主記録層が、グラニュラ構造を形成しているかどうかは、例として、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて主記録層平面を観察することで確認できる。また、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）を併用すれば、結晶粒子部及び粒界領域部の元素の同定及びその組成を評価することができる。
【００１８】
各層の結晶粒の配向面は、例として、一般的なＸ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて、θ―２θ法によって評価することが出来る。
主記録層の粒界領域を構成する材料としては、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物、窒化物、炭化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の結晶粒材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、ＳｉＯｘ，ＴｉＯｘ，ＣｒＯｘ，ＡｌＯｘ，ＭｇＯｘ，ＴａＯｘ，ＹＯｘ，ＴｉＮｘ，ＣｒＮｘ，ＳｉＮｘ，ＡｌＮｘ，ＴａＮｘ，ＳｉＣｘ，ＴｉＣｘ，ＴａＣｘ等が挙げられる。
粒界領域を構成する材料は、結晶質であっても、非晶質であっても構わない。
磁性結晶粒を形成する合金に対する粒界領域を構成する上記材料の物質量の割合の合計は、５乃至２０モル％の範囲が好ましい。５モルパーセント未満ならばグラニュラ構造を維持するのが困難となり、２０モルパーセントを超えるとＲ／Ｗ特性における再生出力が低下するため、好ましくない。
主記録層は、これらの材料を用いた二層以上の多層膜としてもよい。その場合、少なくとも一層が、上述のグラニュラ構造をとっていればよい。
【００１９】
本発明の垂直磁気記録媒体の補助層は、媒体面に対して垂直な方向に対する結晶磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）が負の値をとる材料を用いる。すなわち、この補助層の磁化困難軸は媒体面に対して垂直方向となる。この場合、磁化容易軸方向は、磁化困難軸に対して直行する面内、すなわち媒体面と平行な面内の任意の方向を取りうる。従って、このような磁気特性を持つ磁性体の場合、磁化容易軸を特定の軸方向に定義することができないため、本発明においては磁化容易軸が存在する面を「磁化容易面」と定義する。
このような特性を示す材料としては、ＣｏＩｒ， ＣｏＦｅ， ＭｎＳｂ， ＦｅＣ， またはＦｅ−Ｐｔ等を挙げることができる。ＣｏＩｒ（Ｃｏ−Ｉｒと表す場合も同じ）等はＣｏとＩｒの合金を表し、ＣｏとＩｒの原子比が１：１を意味するものではない（以下同様）。またＦｅ−Ｐｔとしては、Ｆｅ3Ｐｔを用いるのが好ましい。
【００２０】
本発明の補助層のＫuの絶対値は１０5ｅｒｇ／ｃｃ以上とすることが好ましい。
前述のように、交換結合された主記録層と補助層とは、一体化して熱揺らぎをうけるため、補助層のＫuも大きくないと垂直磁気記録層全体の熱揺らぎ耐性は低下する。例えば、上記非特許文献１に記載のコンポジットメディアの場合、補助層のＫｕが０とみなせる軟磁性材料を用いているため、熱揺らぎ耐性を主記録層のみで担わなければならず、熱揺らぎ耐性を維持するためには必然的に主記録層と補助層の合計膜厚を大きくせざるを得なくなる。これは、ＳＵＬと記録ヘッド間の距離を短くしなければならない垂直磁気記録媒体にとっては好ましくない。この際、補助層と主記録層とで異方性の容易軸の向きが直行するが、熱揺らぎ耐性的には、容易軸の向きが平行である場合と同様に考えることができる。すなわち、補助層のＫｕが大きい場合、両者のエネルギーの折り合いが付くところで磁化の微細構造が決まるが、そのようにして決まった構造自体が両者のＫｕの絶対値の中間の値の熱揺らぎ耐性を持つからである。従って、補助層のＫｕの絶対値は大きい方が好ましい。具体的には、１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上であると好ましく、１０6 ｅｒｇ／ｃｃ以上であればさらに好ましいことが実験によって明らかとなった。
【００２１】
このような条件を満たす補助層の材料としては、前述のＣｏＩｒや、ＣｏＦｅ， ＭｎＳｂ， ＦｅＣ， Ｆｅ3Ｐｔ等を挙げることができる。この中でもＣｏＩｒは、現行のＨＤＤ用媒体の磁気記録層として用いられているＣｏＣｒＰｔ合金と同じｈｃｐ構造をとり、格子定数も近いため両者を積層しても結晶配向が崩れにくいという利点がある。従って、（０００１）面配向したＣｏＩｒ上にＣｏＣｒＰｔ合金を積層するとＣｏＣｒＰｔ合金は容易に（０００１）面配向する。この場合、補助層となるＣｏＩｒの磁化容易面は膜面であり、主記録層となるＣｏＣｒＰｔの磁化容易軸方向は、膜面垂直方向となる。
また、現在の垂直ＨＤＤ用磁気記録媒体に用いられる下地層を用いて、（０００１）面配向のＣｏＣｒＰｔを得ることができれば、逆に、ＣｏＣｒＰｔ上に積層されるＣｏＩｒを（０００１）面配向させることができる。この場合も、補助層となるＣｏＩｒの磁化容易面は膜面であり、主記録層となるＣｏＣｒＰｔの磁化容易軸方向は、膜面垂直方向である。
【００２２】
補助層としてＣｏＩｒを用いた場合、Ｉｒ組成を変化させることで、補助層の飽和磁化量（Ｍｓ）や、Ｋuの絶対値を調整することができる。具体的には、ＣｏＩｒ中のＩｒの含有量を５乃至４０原子％とすると、Ｋｕの絶対値が１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上を得ることができ、かつ負の値を得ることができる。１０乃至３０原子％とすると、Ｋuの絶対値が１０6 ｅｒｇ／ｃｃ以上を得ることができ、かつ負の値を得ることができるため、さらに好ましい。
さらに、補助層の厚さは０．５ｎｍ以上であることが好ましく、さらに好ましくは１ｎｍ以上である。補助層の厚さが０．５ｎｍ未満であるとティルテッドメディアとしての効果が小さくなり、かつ媒体全面に亘って均一性を保つことが困難となるからである。
さらに、補助層の厚さは、主記録層の厚さの半分以下であることが好ましい。補助層の厚さが主記録の厚さの半分を超えると、残留磁化の主成分が面内方向となり、垂直磁気記録媒体としての信号強度が低下する。
補助層は、これらの材料を用いた二層以上の多層膜としてもよい。
【００２３】
主記録層と同様に、補助層も各磁性結晶粒子を非磁性の粒界領域が取り囲んだ、グラニュラ構造をとるものを用いると、磁性結晶粒間の交換相互作用を低減させることができるため、記録・再生特性における遷移性ノイズを低減させることができ、好ましい。
補助層の粒界領域を構成する材料としては、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物、窒化物、炭化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の結晶粒材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、ＳｉＯｘ，ＴｉＯｘ，ＣｒＯｘ，ＡｌＯｘ，ＭｇＯｘ，ＴａＯｘ，ＹＯｘ，ＴｉＮｘ，ＣｒＮｘ，ＳｉＮｘ，ＡｌＮｘ，ＴａＮｘ，ＳｉＣｘ，ＴｉＣｘ，ＴａＣｘ等が挙げられる。
粒界領域を構成する材料は、結晶質であっても、非晶質であっても構わない。
磁性結晶粒を形成する合金に対する粒界領域を構成する上記材料の物質量の割合の合計は、１乃至２０モル％の範囲が好ましい。１モルパーセント未満であるとＳＮＲ向上の効果が顕著に現れず、２０モルパーセントを超えるとＯＷ特性の向上が顕著に現れない。
【００２４】
本発明の磁気記録媒体においては、主記録層と補助層の間に，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む非磁性中間層を設けている。前述のように、補助層として負のＫｕをもつ磁性材料を用いた場合、従来の技術ではＲｓが劣化するため、Ｋｕの絶対値が大きな補助層を用いているにもかかわらず、期待されたような熱揺らぎ耐性の向上が顕著に現れない、といった問題が生じていた。これに対して、発明者らが鋭意検討した結果、本発明のように、負のＫｕを持つ材料からなる補助層と主記録層との間に、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む非磁性中間層を挿入することにより、角型比を１に保つことができ、熱揺らぎ耐性を向上させうることを見出した。
【００２５】
特許文献１に、負のＫｕを有する磁性材料からなる補助層と主記録層との間に２ｎｍ以下の非磁性体からなる中間層を設けることができる旨の記載がある。しかしながら、特許文献１には使用しうる非磁性中間層の材料の具体例が明記されていない。一方、補助層として軟磁性材料を用いるタイプのコンポジットメディアにおいて、主にＨｃの更なる低減を目的として、主記録層と補助層の間の非磁性中間層材料が研究されている。例えば、補助層として軟磁性材料であるＦｅ−ＳｉＯ2を用いた場合において、Ｐｄ−ＳｉＯ2を挿入する技術が非特許文献２に、同じく軟磁性材料であるＣｏ−ＳｉＯ2を用いた場合において、Ｐｔ−ＳｉＯ2を挿入する技術が非特許文献３に、それぞれ提案されている。しかしながら、後述の比較例に示した通り、本発明のように補助層として負のＫｕを持つ磁性材料を用いるタイプのコンポジットメディアに対して、軟磁性タイプの場合に用いられている非磁性中間層を流用しても、Ｈｃの低減効果は認められるものの、Ｒｓは劣化する。
【００２６】
これに対し、発明者らが鋭意検討した結果、負のＫｕを持つ磁性材料を補助層として用いたコンポジットメディアに対しては、非特許文献２及び３などで研究されている材料ではＲｓ向上効果が現れず、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む材料を用いた場合のみＲｓ向上効果が現れることを見出した。この原因については現在検討中であるが、非特許文献や２，３に示唆されているような、単に主記録と補助層間の交換結合力を適度に弱める効果のみが原因であれば、非特許文献２，３で開示されている材料を用いた場合でも同様の効果が期待されるはずであり、それだけでは説明がつかない。例えば、実施例５に示したように、本発明で用いている非磁性中間層材料は、膜厚に対してＨｃやＨｓの大きさが周期的に変化する特性を示しており、このような特異な特性がＲｓ向上効果と関係している可能性がある。また、非特許文献２，３で用いられているようなうすいＰｔやＰｄを介した場合、補助層と主記録層間には一般的に強磁性的な交換結合力が働く傾向があるのに対し、本発明で用いられているようなＲｕ， Ｒｈ， Ｉｒを介した場合には反強磁性的交換結合力が働く場合があることが知られており、このことが影響している可能性もある。いずれにしても、本発明における非磁性中間層挿入効果の原因は単純ではなく、現時点では明確になっていない。
【００２７】
非磁性中間層の膜厚は、０．３から２ｎｍの範囲であれば好ましい。より好ましくは、０．５から１．８ｎｍの範囲である。非磁性中間層膜厚が０．３ｎｍ未満では連続膜になりにくく、角型比向上効果が顕著に現れない。２ｎｍを超えると、交換結合が著しく弱まり、Ｗｒｉｔａｂｉｌｉｔｙの向上効果が顕著に現れない。
非磁性中間層の膜厚は、例えば、断面ＴＥＭ観察により評価することができる。
非磁性中間層として、グラニュラ構造を持つものを用いると、非磁性中間層の上部に積層された主記録層または補助層の磁性結晶粒子の磁気的孤立化が促進されるため、ＳＮＲ特性が向上し、より好ましい。非磁性中間層の粒界領域を構成する材料としては、酸化物、窒化物、炭化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の非磁性結晶粒材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、ＳｉＯｘ，ＴｉＯｘ，ＣｒＯｘ，ＡｌＯｘ，ＭｇＯｘ，ＴａＯｘ，ＹＯｘ，ＴｉＮｘ，ＣｒＮｘ，ＳｉＮｘ，ＡｌＮｘ，ＴａＮｘ，ＳｉＣｘ，ＴｉＣｘ，ＴａＣｘ等が挙げられる。
【００２８】
粒界領域を構成する材料は、結晶質であっても、非晶質であっても構わない。
非磁性結晶粒を形成する合金に対する粒界領域を構成する上記材料の物質量の割合の合計は、１乃至２０モル％の範囲が好ましい。１モルパーセント未満であるとＳＮＲ向上の効果が顕著に現れず、２０モルパーセントを超えると直上の層である補助層、または主記録層の配向性が低下するため、好ましくない。
垂直磁気記録層と基板との間に高透磁率な軟磁性下地層を設けることにより、いわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性下地層は、垂直磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる役目を果たし得る。
【００２９】
このような軟磁性下地層として、例えばＣｏＺｒＮｂ，ＣｏＢ， ＣｏＴａＺｒ， ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＴａＣ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＴａＮ、ＣｏＩｒ等が挙げられる。
ここで、軟磁性下地層と補助層の両方にＣｏＩｒ合金を用いて、かつ、両層が接した場合、両層の境界が不明瞭になることが考えられる。しかしながら、この場合の両層のＣｏＩｒ合金は、その機能によって組成比が相違し、また補助層のＣｏＩｒ合金においては、粒界層にＳｉＯ2等を含む構造とすることが好ましいため、両層を識別することが可能である。
軟磁性下地層は、二層以上の多層膜であってもよい。その場合、それぞれの層の材料、組成、膜厚が異なっていてもよい。また、軟磁性下地層二層を薄いＲｕ層を挟んで積層させた三層構造としてもよい。
また、軟磁性下地層と基板との間に、例えば、面内硬磁性膜及び反強磁性膜等のバイアス付与層を設けることができる。軟磁性層は磁区を形成しやすく、この磁区からスパイク状のノイズが発生することから、バイアス付与層の半径方向の一方向に磁界を印加することにより、その上に形成された軟磁性層にバイアス磁界をかけて磁壁の発生を防ぐことができる。バイアス付与層を積層構造として異方性を細かく分散して大きな磁区を形成しにくくすることもできる。バイアス付与層材料としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ、ＣｏＳｍ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ2、ＦｅＭｎ，ＩｒＭｎ，ＰｔＭｎがあげられる。
【００３０】
図２は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の別の一例を表す断面図である。
図示するように、この垂直磁気記録媒体２０は、基板１上に、軟磁性下地層２と、非磁性下地層５と、垂直磁気記録層３と、保護層４とが順に積層された構造を有する。垂直磁気記録層３は、補助層３−１と非磁性中間層３−２と主記録層３−３の三層からなる。
軟磁性下地層と垂直磁気記録層の間に非磁性下地層を設けることにより、垂直磁気記録層の結晶配向性の向上や、磁性結晶粒の膜面内における磁気的孤立化を促進することができ、好ましい。非磁性下地層用材料としては、（０００１）面配向したｈｃｐ構造を有する金属または合金材料を好ましく使用しうる。具体的には、Ｒｕ， Ｔｉ， Ｒｅといった単体金属や、Ｒｕ−Ｃｒ，Ｒｕ−Ｗ、Ｒｕ−Ｃｏといった合金が好ましい。
【００３１】
このほか、非磁性下地層用材料として、ｆｃｃ構造を有する元素とｂｃｃ構造を有する元素、またはｈｃｐ構造を有する元素からなり、（１１１）面配向する結晶構造と、ｆｃｃ構造とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の混合による層状不整格子（積層欠陥）を併せもつ合金を好ましく使用しうる。ｆｃｃ構造の（１１１）面配向とは、図３のように、原子を１面に最密に配置した３層（Ａ，Ｂ，Ｃ）が周期的に重なり合って積層している（Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→・・・）。ここにｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の元素が混合することにより、Ａ→Ｂ→Ｃという周期性にずれが生じるため積層欠陥が起こる（例：Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｃ→・・・）。この積層欠陥は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などにより観察することができる。また、Ｘ線回折のＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定において、（１１１）面配向による回折ピークのほかに、低角側にｆｃｃ構造の消滅則からは現れない角度に回折ピークが観察される（ｆｃｃの消滅則の破れ）。ＴＥＭの画像から積層欠陥に周期性がみられず、また回折ピークの強度から何度も積層欠陥が起こっていると考えられるので、層状不整格子と呼んでいる。ｆｃｃ構造と同じ最密構造である、ｈｃｐ構造の（０００１）面配向は、Ａ，Ｂの２層が交互に積層したものである（Ａ→Ｂ→Ａ→Ｂ→・・・）。
【００３２】
言い換えれば、ｆｃｃ構造の（１１１）面配向において、積層欠陥によりＣ層が完全にない状態である。よって、ｆｃｃ構造の元素とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の元素との混合により生じる層状不整格子は、ｆｃｃ構造の（１１１）面配向とｈｃｐ構造の（０００１）面配向の間に位置するものと考えられる。 ｆｃｃ構造の（１１１）面配向では、基板面に対して法線方向の＜１１１＞のほかに、＜−１１１＞、＜１−１１＞、＜１１−１＞方向にも軸対称性が存在する。このような４つの軸対称性のうち、基板面に対して法線方向の＜１１１＞以外のものは、ｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の元素を混合することで積層欠陥が起こるため、対称性が失われる。つまり、ｆｃｃ構造を有する元素とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造を有する元素の合金からなり、（１１１）面配向する結晶構造と、ｆｃｃ構造とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の混合による層状不整格子（積層欠陥）を併せもつ中間層では、＜１１１＞軸対称性のみを有する。このような対称性を有する非磁性下地層上に垂直磁気記録層を積層すると、ｈｃｐ構造の非磁性下地層上と同様に基板に対して法線方向にのみ軸対称性をもって結晶成長するため、垂直磁気記録層の結晶粒が効率よく（０００１）配向する。このような材料として具体的には、Ｐｔ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｗ，Ｐｄ−Ｗ−Ｃｒ、Ｉｒ−Ｔｉといった合金を好ましく使用しうる。
非磁性下地層は、これらの材料を用いた二層以上の多層膜としてもよい。
【００３３】
図４は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の別の一例を表す断面図である。
図示するように、この垂直磁気記録媒体４０は、基板１上に、軟磁性下地層２と、シード層６と、非磁性中間層５と、垂直磁気記録層３と、保護層４とが順に積層された構造を有する。垂直磁気記録層３は、補助層３−１と非磁性中間層３−２と主記録層３−３の三層からなる。
非磁性下地層の結晶配向性を向上させる目的で、軟磁性下地層と非磁性下地層との間にシード層を設けると、より好ましい。具体的には、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ， Ｔａ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｎｉ−Ｎｂ、Ｎｉ−Ｚｒ， Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ， Ｎｉ−Ｆｅ等が挙げられる。
軟磁性下地層の軟磁性材料の代わりに、負のＫｕを有する材料を用いることができる。
例えば、補助層としてｈｃｐ構造の（０００１）配向したＣｏＩｒ−ＳｉＯ2を用い、主記録層としてｈｃｐ構造の（０００１）配向したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ2を用いた場合、軟磁性下地層の代わりにｈｃｐ構造の（０００１）配向したＣｏＩｒを用いれば、結晶構造、格子定数ともに類似した材料を用いているため、前述の非磁性下地層の機能を兼ねることができ、補助層および主記録層の（０００１）配向性が向上し、好ましい。
【００３４】
非磁性基板として、ガラス基板、Ａｌ系の合金基板あるいは表面が酸化したＳｉ単結晶基板，セラミックス，及びプラスチック等を使用することができる。さらに，それら非磁性基板表面にＮｉＰ合金などのメッキが施されている場合でも同様の効果が期待される。
垂直磁気記録層上には、保護層を設けることができる。保護層としては、例えばＣ，ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ），ＳｉＮx，ＳｉＯx，ＣＮxがあげられる。
各層の成膜法としては、真空蒸着法、各種スパッタ法、分子線エピタキシー法、イオンビーム蒸着法、レーザーアブレーション法及び化学気相蒸着法を用いることができる。
【００３５】
図５に、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク５１はスピンドル５２に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク５１にアクセスして情報の記録を行う記録ヘッド及び情報の再生を行うためのＭＲヘッドを搭載したスライダー５３は、薄板状の板ばねからなるサスペンション５４の先端に取付けられている。サスペンション５４は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム５５の一端側に接続されている。
アーム５５の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ５６が設けられている。ボイスコイルモータ５６は、アーム５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
アーム５５は、固定軸５７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ５６によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク５１上におけるスライダー５３の位置は、ボイスコイルモータ５６によって制御される。なお、図２中、５８は蓋体を示している。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
（実施例１）
２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板（コニカミノルタガラステック社製ＭＥＬ３）を、ＡＮＥＬＶＡ社製ｃ−３０１０型スパッタリング装置の真空チャンバー内に導入した。
スパッタリング装置の真空チャンバー内を１×１０-5Ｐａ以下に排気した後、軟磁性下地層としてＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5（添え字は原子比を表す。以下同様。）を１００ｎｍ、非磁性下地層としてＲｕを２０ｎｍ、補助層として（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−８モル％ＳｉＯ2膜を５ｎｍ、非磁性中間層としてＲｕを１．２ｎｍ、主記録層として（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−８モル％ＳｉＯ2膜を１５ｎｍ、保護層としてＣを５ｎｍ、順次成膜した。成膜後、保護層表面にディップ法によりパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）潤滑剤を１３Åの厚さに塗布し、各々垂直磁気記録媒体を得た。
【００３７】
軟磁性下地層のＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5、及び保護層のＣの成膜時のＡｒ圧力は０．７Ｐａ，非磁性下地層のＲｕ，主記録層の（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−８モル％ＳｉＯ2、非磁性中間層のＲｕ，補助層の（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−８モル％ＳｉＯ2の成膜時のＡｒ圧力はそれぞれ４Ｐａで行った。スパッタリングターゲットはそれぞれ直径１６４ｍｍのＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5，Ｒｕ，（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−８モル％ＳｉＯ2、Ｒｕ，（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−８モル％ＳｉＯ2、Ｃターゲットを用い、ＤＣスパッタリング法で成膜した。各ターゲットへの投入電力は全て５００Ｗで行った。ターゲットと基板の間の距離は５０ｍｍ、成膜は全て室温で行った。
このほか、非磁性中間層としてＲｕの代わりにＲｈ， Ｉｒを用いたものも同様に作製した。
【００３８】
（比較例１）
比較例として、従来の垂直磁気記録媒体を、主記録層膜厚を２０ｎｍとし、補助層及び非磁性中間層を成膜しないこと以外は実施例１と同様の要領で作製した。
（比較例２）
比較例として、非磁性中間層を用いない以外は実施例１と同様の要領で垂直磁気記録媒体を作製した。
（比較例３）
比較例として、非磁性中間層としてＲｕの代わりにＰｄを１．２ｎｍ用いた以外は実施例１と同様の要領で垂直磁気記録媒体を作製した。
【００３９】
得られた各垂直磁気記録媒体の微細構造は、加速電圧４００ｋＶのＴＥＭを用いて評価した。
各垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層の膜垂直方向のヒステリシスループは、ネオアーク社製極Ｋｅｒｒ効果評価装置ＢＨ−Ｍ８００ＵＶ−ＨＤ−１０にて、波長４０８ｎｍのレーザ光源を用い、最大印加磁界２０ｋＯｅ、磁界掃引速度１３３ Ｏｅ／ｓの条件にて評価した。図６に、Ｒｓが１未満である場合のヒステリシスループの一例と、保磁力Ｈｃ、角型比Ｒｓ、飽和磁界Ｈｓを模式的に示す。
各垂直磁気記録媒体について、Ｐｈｉｌｉｐｓ社製 Ｘ線回折装置 Ｘ‘ｐｅｒｔ−ＭＲＤを用いて、Ｃｕ−Ｋα線を加速電圧４５ｋＶ、フィラメント電流４０ｍＡの条件で発生させ、θ−２θ法により、結晶構造及び結晶面配向を評価した。
【００４０】
各垂直磁気記録媒体について、スピンスタンドを用いてＲ／Ｗ特性を評価した。磁気ヘッドとして、記録トラック幅０．３μｍの単磁極ヘッドと、再生トラック幅０．２μｍのＭＲヘッドを組み合わせたものを用いた。
測定条件は、半径位置２０ｍｍと一定の位置で、ディスクを４２００ｒｐｍで回転させて行った。
媒体ＳＮＲとして微分回路を通した後の微分波形の信号対ノイズ比（ＳＮＲｍ）（但し、Ｓは線記録密度１１９ｋｆｃｉの出力、Ｎｍは７１６ｋｆｃｉでのｒｍｓ（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）値）の値を評価した。
媒体ＯＷ特性は、１１９ｋｆｃｉ信号を記録した後、２５０ｋｆｃｉ信号を上書きした前後の、１１９ｋｆｃｉ信号の再生出力比（減衰率）で評価した。
媒体熱揺らぎ耐性は、温度７０℃の環境下における、１００ｋｆｃｉ信号を一度記録した直後の１００ｋｆｃｉ信号の再生出力と、１０００秒放置後の再生出力との比Ｖ1000／Ｖ0で評価した。
【００４１】
補助層の飽和磁化量Ｍｓの評価には、理研電子社製磁力計振動試料型磁力計（ＶＳＭ）ＢＨＶ−５５を用いた。補助層のＫｕの評価には、東栄工業社製トルク磁力計ＴＲＴ−２−１５を用い、印加磁界２１ｋＯｅでのトルクカーブの振幅から、Ｋｕの値を算出した。ところで、１００ｎｍもの軟磁性下地層が存在すると、その大きな飽和磁化が妨げとなって、トルク磁力計による補助層のＫuや、ＶＳＭによる飽和磁化量の評価が困難である。そこで、軟磁性下地層のＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5１００ｎｍを非磁性の非晶質下地層のＮｉＴａ１００ｎｍに代えた、磁性評価用膜を作製し、Ｋｅｒｒによって両者のヒステリシスループを比較したところ、ほぼ一致した。したがって、軟磁性下地層を非磁性ＮｉＴａ下地層に変更したことによる、補助層および主記録層の磁気特性の変化はほとんどないものと考えられるため、この磁性評価用膜を用いて評価した補助層のＫｕ及びＭｓも、実施例１のそれとほぼ一致すると期待される。以下、補助層のＫｕ及びＭｓは、軟磁性下地層を非磁性ＮｉＴａ下地層に代替し、上層の非磁性中間層および主記録層を除いた構成の膜のＫｕ及びＭｓをトルク磁力計及びＶＳＭでそれぞれ評価し、その値とすることとした。
【００４２】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。磁性結晶粒子の平均粒径は７．８ｎｍであった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層は、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。磁性結晶粒子の平均粒径は７．５ｎｍであった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
【００４３】
（トルクメータによるＫｕ評価の結果）
実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層のＫｕは負の値を示し、−１．３×１０6ｅｒｇ／ｃｃであった。
表１に、ヒステリシスループから得られた各垂直磁気記録媒体のＨｃ、Ｒｓ、Ｈｓをそれぞれ示す。比較例１の媒体に比べて、実施例１、比較例２及び３の媒体のＨｃ、Ｈｓはいずれも低減していることがわかった。一方、実施例１と比較例１の媒体の角型比が１であるのに対し、比較例２及び３の媒体では１未満に劣化していることがわかった。
表２に各磁気記録媒体のＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0の値を示す。
比較例１と比較して、実施例１、比較例２及び３の媒体では、ＯＷが向上していることがわかる。これは、Ｈｃ及びＨｓの低減効果によるものであると考えられる。一方、熱揺らぎ耐性は、比較例１と比べると実施例１ではほぼ同等であるのに対し、比較例２及び３ではむしろ劣化していることがわかる。これは、角型比の劣化によるものであると考えられる。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
（実施例２）
補助層のＣｏ−Ｉｒ中のＩｒ組成を、０から４５原子％の範囲で変化させた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同じ要領で、非磁性下地層まで成膜した後、補助層として（Ｃｏ100-x−Ｉｒx）−８モル％ＳｉＯ２を５ｎｍ成膜し、実施例１と同様の要領で非磁性中間層成膜、主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。Ｃｏ−Ｉｒ中のＩｒ組成ｘは、０から４０の範囲で変化させた。補助層（Ｃｏ100-x−Ｉｒx）−８モル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＣｏ，Ｉｒ，ＳｉＯ2ターゲットを用いた三元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＩｒ組成を調節した。
【００４７】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
図７に、トルク磁力計によって評価した補助層のＫｕと、Ｉｒ組成の関係を示す。Ｉｒ組成が５原子％以上で、Ｋｕが負の値を示し、かつその絶対値が１０5ｅｒｇ／ｃｃ以上となることが分かった。
図８乃至１０に、各磁気記録媒体のＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0とＩｒ組成の関係を示す。Ｉｒ組成が５から４０原子％の範囲で、ＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことが分かった。
【００４８】
（実施例３）
主記録層及び補助層の粒界領域物質組成を変化させた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で非磁性下地層まで形成させた後、補助層として（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−ｙモル％ＳｉＯ2を５ｎｍ成膜し、実施例１と同様の要領で非磁性中間層成膜した後、主記録層として（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−ｚモル％ＳｉＯ2を成膜し、実施例１と同様の要領で、保護層成膜及び潤滑剤塗布を順次行った。補助層（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−ｙモル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＣｏ86Ｉｒ14，ＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＳｉＯ2組成を調節した。主記録層（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−ｚモル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＣｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16，ＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＳｉＯ2組成を調節した。この他、主記録層及び補助層の粒界領域物質として、ＳｉＯ2の代わりに、ＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3を用いた媒体も同様の要領で作製した。
【００４９】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
ｚが５以上の主記録層は、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。また、ｙが５以上の補助層は、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
【００５０】
図１１に、主記録層のＳｉＯ2組成ｚを８とし、補助層のＳｉＯ2組成ｙを０から３０の範囲で変化させた場合の、ｙとＳＮＲｍの関係を示す。ＳｉＯ2組成が１乃至２０モル％の範囲でＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことが分かった。同様の傾向は、ＳｉＯ2をＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3に代えた媒体でも見られた。
図１２に、補助層のＳｉＯ2組成ｙを８とし、補助層のＳｉＯ2組成ｚを０から３０の範囲で変化させた場合の、ｚとＳＮＲｍの関係を示す。ＳｉＯ2組成が５乃至２０モル％の範囲でＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことが分かった。同様の傾向は、ＳｉＯ2をＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3に代えた媒体でも見られた。
【００５１】
（実施例４）
非磁性中間層としてＲｕの代わりにＲｕ−ＳｉＯ2を用いた媒体を以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で補助層まで形成した後、非磁性中間層としてＲｕ−ａモル％ＳｉＯ2を１．２ｎｍ成膜し、実施例１と同様の要領で主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。非磁性中間層Ｒｕ−ａモル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＲｕ，ＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＳｉＯ2組成を調節した。この他、非磁性中間層の粒界領域物質として、ＳｉＯ2の代わりに、ＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3を用いた媒体も同様の要領で作製した。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
【００５２】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。さらに、ａが５以上の非磁性中間層は、いずれも結晶粒子の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。
図１３に、非磁性中間層のＳｉＯ2組成ａと、ＳＮＲｍの関係を示す。ＳｉＯ2組成が１乃至２０モル％の範囲でＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことがわかった。同様の傾向は、ＳｉＯ2をＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3に代えた媒体でも見られた。
【００５３】
（実施例５）
非磁性中間層膜厚を変化させた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で補助層まで形成した後、非磁性中間層としてＲｕ−７モル％ＳｉＯ2を０から２．５ｎｍの膜厚範囲で成膜し、実施例１と同様の要領で主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。非磁性中間層Ｒｕ−７モル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＲｕ−７モル％ＳｉＯ2ターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。この他、非磁性中間層をＲｕ−７モル％ＳｉＯ2の代わりに、Ｒｈ−７モル％ＳｉＯ2、Ｉｒ−７モル％ＳｉＯ2とした媒体に関しても同様に作製した。
【００５４】
（比較例４）
比較例として、非磁性中間層を、Ｒｕ−７モル％ＳｉＯ2の代わりにＰｄ−７モル％ＳｉＯ2に代えた媒体を、実施例５と同様の要領で作製した。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ，Ｐｔ，Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの非磁性中間層も、結晶粒子の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。
【００５５】
図１４乃至１８に、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2及びＰｄ−ＳｉＯ2の場合の、非磁性中間層膜厚と、Ｈｃ、Ｈｓ、Ｒｓ，ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0の関係をそれぞれ示す。
図１４、１５から、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚とともにＨｃ及びＨｓが周期的に変化（振動）する特徴的な振る舞いをすることが分かった。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2の場合にはそのような傾向は見られなかった。
図１６から、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚が０．３ｎｍから２ｎｍの範囲のとき、Ｒｓが１に向上することが分かった。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2では、そのようなＲｓ向上効果は認められなかった。
図１７から、Ｒｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚が０．３ｎｍから２ｎｍの範囲のときＳＮＲｍが向上して好ましいことが分かった。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2の場合にはＳＮＲｍの顕著な向上は見られなかった。
また、図１８から、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚が０．３ｎｍから２ｎｍの範囲のとき、Ｖ1000／Ｖ0が向上することが分かった。これは、Ｒｓが向上したためであると考えられる。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2の場合には膜厚とともにＶ1000／Ｖ0が劣化することが分かった。これは、Ｒｓの劣化によるものであると考えられる。
【００５６】
（実施例６）
非磁性中間層としてＲｕの代わりに、ＲｕＣｒ／Ｒｕ，ＰｄＷ／Ｒｕ，ＰｔＣｒ／Ｒｕ、ＩｒＣｒ／Ｒｕ、ＩｒＴｉ／Ｒｕ二層を用いた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で軟磁性下地層まで形成した後、非磁性下地層１としてＰｄ60Ｗ40を１０ｎｍ，非磁性下地層２としてＲｕを１０ｎｍ成膜した後、実施例１と同様の要領で主記録層成膜、非磁性中間層成膜、補助層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。非磁性下地層１の成膜は、成膜圧力０．５Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＰｄ60Ｗ40ターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。非磁性下地層２の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＲｕターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。この他、非磁性下地層１としてＰｄ60Ｗ40の代わりに、Ｐｔ60Ｃｒ40、Ｉｒ40Ｃｒ60，Ｉｒ80Ｔｉ20，Ｒｕ60Ｃｒ40を用いたものも同様の要領で作製した。
【００５７】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層２のＲｕ及び非磁性下地層１のＲｕ60Ｃｒ40はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（ＸＲＤ、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ ＸＲＤ及びＴＥＭ観察の結果）
非磁性下地層１のＰｄ60Ｗ40、Ｐｔ60Ｃｒ40、Ｉｒ40Ｃｒ60、Ｉｒ80Ｔｉ20はいずれも（１１１）配向しており、層状不整格子を含むことが分かった。
【００５８】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ，Ｐｔ，Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
また、ａが５以上の非磁性中間層は、いずれも結晶粒子の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。
表３に、ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0をそれぞれ示す。非磁性下地層としてＲｕの代わりに、（０００１）配向した、ｈｃｐ構造のＲｕ−Ｃｒ合金、または（１１１）配向した、層状不整格子を含む合金材料を用いた場合においても良好なＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0が得られることが分かった。
【００５９】
【表３】
【００６０】
（実施例７）
軟磁性下地層をＣｏ90Ｉｒ10に代えた媒体を、以下の要領で作製した。
軟磁性下地層としてＣｏ90Ｉｒ10を１００ｎｍ成膜した後、実施例６と同様の要領で、非磁性下地層成膜、補助層成膜、非磁性中間層成膜、主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。軟磁性下地層Ｃｏ90Ｉｒ10の成膜は、成膜圧力０．７Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＣｏ90Ｉｒ10ターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。
また、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。さらに、軟磁性下地層のＣｏ90Ｉｒ10はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
【００６１】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
表４に、ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0をそれぞれ示す。軟磁性下地層に負のＫｕを有する材料を用いた場合でも、軟磁性材料を用いた場合と同様に良好なＲ／Ｗ特性が得られることがわかった。
【００６２】
【表４】
【００６３】
（実施例８）
軟磁性層をＣｏ90Ｉｒ10とし、非磁性下地層を省略した媒体を、以下の要領で作製した。
実施例６と同様の要領で軟磁性下地層を形成した後、補助層成膜、非磁性中間層成膜、主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、軟磁性下地層のＣｏ90Ｉｒ10はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
【００６４】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
表５に、ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0をそれぞれ示す。軟磁性下地層に負のＫｕを有する材料を用い、非磁性下地層を省略すると、Ｒ／Ｗ特性がさらに向上し好ましいことが分かった。
【００６５】
【表５】
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、媒体ＳＮＲが向上し、ＯＷ特性に優れ、良好な熱揺らぎ耐性を示す垂直磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。それ故この垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置はビデオデッキ、オーディオ機器、車載ナビゲーションシステムなどに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】垂直磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２】垂直磁気記録媒体の他の例を示す断面図である。
【図３】結晶のｆｃｃ構造の（１１１）配向を示す。
【図４】垂直磁気記録媒体のさらに他の例を示す断面図である。
【図５】磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。
【図６】垂直磁気記録層の膜垂直方向のヒステリシスループの一例を示す。
【図７】補助層のＩｒ組成と補助層のＫｕの関係を示すグラフである。
【図８】補助層のＩｒ組成と磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図９】補助層のＩｒ組成と磁気記録媒体のＯＷの関係を示すグラフである。
【図１０】補助層のＩｒ組成と磁気記録媒体のＶ1000／Ｖ0の関係を示すグラフである。
【図１１】主記録層の組成ｚが８のとき、補助層のＳｉＯ2組成ｙと磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１２】補助層のＳｉＯ2組成ｙを８としたとき、主記録層の組成ｚと磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１３】非磁性中間層のＳｉＯ2組成ａと磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１４】非磁性中間層の膜厚とＨｃの関係を示すグラフである。
【図１５】非磁性中間層の膜厚とＨｓの関係を示すグラフである。
【図１６】非磁性中間層の膜厚とＲｓの関係を示すグラフである。
【図１７】非磁性中間層の膜厚とＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１８】非磁性中間層の膜厚とＶ1000／Ｖ0の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 基板
２ 軟磁性下地層
３ 垂直磁気記録層
３−１ 補助層
３−２ 非磁性中間層
３−３ 主記録層
４ 保護層
５ 非磁性下地層
６ シード層
１０、２０、４０ 垂直磁気記録媒体
５１ 磁気ディスク
５２ スピンドル
５３ スライダー
５４ サスペンション
５５ アーム
５６ ボイスコイルモータ
５７ 固定軸
５８ 蓋体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを中心に利用されている情報記録、再生を行う磁気記憶装置（ＨＤＤ）は、その大容量、安価性、データアクセスの速さ、データ保持の信頼性などの理由により、近年徐々に応用の幅を広げ、家庭用ビデオデッキ、オーディオ機器、車載ナビゲーションシステムなど様々な分野で利用されている。ＨＤＤの利用の幅が広がるにつれ、その記憶容量の高密度化の要求も増し、近年、ＨＤＤの高密度化研究開発は重要さが増している。
現在市販されているＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が、従来の面内磁気記録方式に代わる技術として近年急速に利用が広まっている。垂直磁気記録方式は、情報を記録する磁気記録層を構成する磁性結晶粒子が、基板に対して垂直方向にその磁化容易軸を持つ。ここで、磁化容易軸とは、磁化の方向が向きやすい軸のことであり、Ｃｏ系合金の場合、Ｃｏのｈｃｐ構造の（０００１）面の法線に平行な軸（ｃ軸）である。このため、高密度化の際にも記録ビット間の反磁界の影響が少なく、また高密度化においても静磁気的に安定である。垂直磁気記録媒体は、一般に、基板と、垂直磁気記録層の磁性結晶粒を（０００１）面配向させ、かつその配向分散を低減する配向制御下地層と、硬質磁性材料を含む垂直磁気記録層と、垂直磁気記録層の表面を保護する保護層から形成されている。さらに、基板と配向制御下地層との間に、記録時に磁気ヘッドから発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性下地層が設けられる。
【０００３】
垂直磁気記録媒体の記録密度の高密度化には、熱安定性を保ちながら低ノイズ化を実現する必要がある。ノイズ低減法としては、記録層の磁性結晶粒を膜面内で磁気的に孤立させ、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用を低減させると同時に、磁性結晶粒子そのものの大きさを微細化する方法が一般に用いられている。具体的には、例えば、記録層にＳｉＯ2等を添加し、磁性結晶粒子がこれらの添加物を主成分とする粒界領域に取り囲まれた、いわゆるグラニュラ構造を有する垂直磁気記録層を形成する方法がある。しかしながら、このような方法で低ノイズ化を追求すると、熱安定性を確保するために磁性結晶粒子の磁気異方性エネルギー（Ｋu）を必然的に増加させる必要がある。しかしながら、磁性結晶粒子の磁気異方性エネルギーを増加させると、異方性磁界や飽和磁界、保磁力もまた大きくなってしまうことから、書き込みの際の磁化反転に必要な記録磁界も大きくなってしまうため、記録ヘッドによる書込み能力（Ｗｒｉｔａｂｉｌｉｔｙ）が低下し、その結果記録・再生特性が劣化するという問題が生じる。
【０００４】
この問題を克服するため、上述したグラニュラ構造において磁気的に孤立した硬磁性粒子からなる垂直磁気記録層（主記録層）の上または下に、同様に磁気的に孤立した軟磁性粒子からなる層（補助層）を設けた、いわゆるコンポジットメディアが提案されている（例えば、非特許文献１）。このコンポジットメディアでは硬磁性粒子と軟磁性粒子は強磁性的に交換結合しているため、磁化が印加されていない残留磁化状態では、硬磁性粒子と軟磁性粒子を合わせた垂直磁気記録層全体の粒子の磁化は、従来の垂直磁気記録媒体と同様に垂直方向を向いている。一方、従来の垂直磁気記録媒体と異なり、コンポジット媒体では記録磁界印加時に補助層部分の磁化が主記録層に先立って磁化回転を開始することができる。
【０００５】
このため、主記録層の硬磁性粒子は磁化反転の際に、印加磁界や自身の反磁界に加えて、補助層の軟磁性粒子との間に働く交換磁界のアシストを受けるため、従来の垂直磁気記録媒体比べて低い印加磁界で磁化反転が容易となり、Ｗｒｉｔａｂｉｌｉｔｙを著しく向上させることができる。しかしながら、交換結合した主記録層と補助層は一体化して熱揺らぎを受けるため、補助層としてＫuの絶対値が小さい軟磁性層を用いると、全体のＫｕの平均値が低下するため、熱揺らぎ耐性の低下を招いてしまう。これに対して、軟磁性粒子の代わりに、絶対値は大きいが符号が負のＫuを有する結晶粒子を補助層に用いることで、記録層全体の熱揺らぎ耐性をさらに向上させたコンポジットメディアが提案されている（特許文献１）。特許文献１に開示されているように、このような補助層を用いることによりＷｒｉｔａｂｉｌｉｔｙが向上するのに加えて、熱揺らぎ耐性の向上も期待される。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のコンポジットメディアでは主記録層と補助層とが強く交換結合しているため、補助層の持つ負のＫuの影響でヒステリシスループにおける角型比（Ｒｓ）が１未満に劣化してしまう傾向にあり、このため結果として熱揺らぎ耐性に、期待されるような顕著な向上がみられない、という問題が生じていた。
さらに主記録層と補助層の間の非磁性中間層材料を設けることが提案され、その材料について研究されているが（非特許文献２及び３）、これについては後述する。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，ｖｏｌ．４１，ｐｐ．５３７
【特許文献１】特開２００６−３５１０５８号公報
【非特許文献２】ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，ｖｏｌ．４１，ｐｐ．３１３８
【非特許文献３】第３０回日本応用磁気学会講演会概要集 １３ａＣ−７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良好な熱安定性と良好な記録・再生特性をともに有し、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を達成するためになされたもので以下の発明からなる。
（１）基板と、該基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性下地層と、
該軟磁性下地層上に形成された垂直磁気記録層と、
該垂直磁気記録層上に形成された保護層を具備し、
該垂直磁気記録層は、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成されており、
該主記録層は、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有しており、
該補助層は、負の結晶磁気異方性を有しており、
該非磁性中間層は、主記録層と補助層の間に形成され、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記補助層の結晶磁気異方性の絶対値が、１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする前記（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記補助層の厚さが０．５ｎｍ以上であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
【０００９】
（４）前記補助層の厚さが、前記主記録層の厚さの半分以下であることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（５）前記補助層は、Ｃｏ−Ｉｒ，Ｃｏ−Ｆｅ，Ｍｎ−Ｓｂ，Ｆｅ−Ｃ，Ｆｅ−Ｐｔの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（６）前記補助層がＣｏ−Ｉｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする前記（５）に記載の磁気記録媒体。
（７）前記補助層が、前記（５）または（６）に記載の合金を含む磁性結晶粒子と、それを取り囲む粒界領域を有していることを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１０】
（８）前記補助層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする前記（７）に記載の磁気記録媒体。
（９）前記補助層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする前記（８）に記載の磁気記録媒体。
（１０）前記非磁性中間層膜厚が、０．３ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする前記（１）乃至（９）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（１１）前記非磁性中間層が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒから選択される少なくとの一種の金属または合金からなる結晶粒と、それを取り囲む粒界領域を有することを特徴とする前記（１）乃至（１０）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１１】
（１２）前記非磁性中間層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする前記（１１）に記載の磁気記録媒体。
（１３）前記非磁性中間層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする前記（１２）に記載の磁気記録媒体。
（１４）前記主記録層の磁性結晶粒子が、Ｃｏ及びＰｔを含み、六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有し、（０００１）面配向していることを特徴とする前記（１）乃至（１３）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（１５）前記主記録層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする前記（１）乃至（１４）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１２】
（１６）前記主記録層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、５乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする前記（１５）に記載の磁気記録媒体。
（１７）前記軟磁性下地層が、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，ＣｏＢ， ＣｏＴａＺｒ， ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＴａＣ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＴａＮ、ＣｏＩｒの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする前記（１）乃至（１６）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【００１３】
（１８）前記軟磁性下地層がＣｏＩｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする前記（１）乃至（１７）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（１９）前記軟磁性下地層と前記垂直磁気記録層の間に、
（０００１）面配向した、ｈｃｐ構造、
または、（１１１）面配向した、面心立方（ｆｃｃ）構造と体心立方（ｂｃｃ）構造の混合による層状不整格子を含む構造、
または、（１１１）面配向した、ｆｃｃ構造とｈｃｐ構造の混合による層状不整格子を含む構造、
を有する金属または合金からなる非磁性下地層を設けることを特徴とする前記（１）乃至（１８）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
（２０）前記非磁性下地層が、、（０００１）面配向したＲｕ， Ｔｉ， Ｒｅ、Ｒｕ−Ｃｒ，Ｒｕ−Ｗ、Ｒｕ−Ｃｏ、（１１１）面配向したＰｔ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｗ，Ｐｄ−Ｗ−Ｃｒ、Ｉｒ−Ｔｉから選択される少なくとも一種であることを特徴とする前記（１９）に記載の磁気記録媒体。
（２１）前記軟磁性下地層と前記非磁性下地層との間にシード層を設けることを特徴とする請求項１９または２０に記載の磁気記録媒体。
（２２）前記シード層が、Ｐｄ、Ｐｔ， Ｔａ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｎｉ−Ｎｂ、Ｎｉ−Ｚｒ， Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ， Ｎｉ−Ｆｅから選択される少なくとも一種であることを特徴とする前記（２１）に記載の磁気記録媒体。
（２３）前記（１）乃至（２２）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体と、記録再生ヘッドを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、媒体ＳＮＲが向上し、ＯＷ特性に優れ、良好な熱揺らぎ耐性を示す垂直磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の垂直磁気記録媒体は、基板と、該基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性下地層と、該軟磁性下地層上に形成された垂直磁気記録層と、該垂直磁気記録層上に形成された保護層を具備している。
そして垂直磁気記録層は、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成されており、主記録層は、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有している。
補助層は、負の結晶磁気異方性を有している。
非磁性中間層は、主記録層と補助層の間に形成され、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む。
本発明の磁気記録再生装置は、上述の磁気記録媒体と記録再生ヘッドとを具備する。
以下、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の一例を表す断面図である。
図示するように、この垂直磁気記録媒体１０は、基板１上に、軟磁性下地層２と、垂直磁気記録層３と、保護層４とが順に積層された構造を有する。垂直磁気記録層３は、補助層３−１と非磁性中間層３−２と主記録層３−３の三層からなる。
本発明の垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層は、少なくとも一層の補助層と、少なくとも一層の非磁性中間層と、少なくとも一層の主記録層から構成される。
本発明の垂直磁気記録媒体の主記録層としては、各磁性結晶粒子を非磁性の粒界領域が取り囲んだ、グラニュラ構造をとるものを用いることが好ましい。主記録層の磁性結晶粒界に非磁性の粒界領域を形成させることで、磁性結晶粒間の交換相互作用を低減させることができるため、記録・再生特性における遷移性ノイズを低減させることができる。
【００１７】
磁性結晶粒子材料としては、実質的に（０００１）面配向した、ＣｏおよびＰｔを含有するｈｃｐ構造の合金材料が好ましい。ｈｃｐ構造のＣｏ合金結晶粒が（０００１）面配向していると、磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向し、垂直磁気異方性を発現するため、垂直磁気記録媒体として好ましい。より好ましくは、例えばＣｏ−Ｐｔ及びＣｏ−Ｐｔ―Ｃｒ系の合金材料を使用し得る。これらの合金は、高い結晶磁気異方性エネルギーを有しているため熱揺らぎ耐性が高く、好ましい。これらの合金材料に、磁気特性を改善する目的で、必要に応じてＴａやＣｕ，Ｂ，Ｎｄといった添加元素を加えることができる。
主記録層が、グラニュラ構造を形成しているかどうかは、例として、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて主記録層平面を観察することで確認できる。また、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）を併用すれば、結晶粒子部及び粒界領域部の元素の同定及びその組成を評価することができる。
【００１８】
各層の結晶粒の配向面は、例として、一般的なＸ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて、θ―２θ法によって評価することが出来る。
主記録層の粒界領域を構成する材料としては、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物、窒化物、炭化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の結晶粒材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、ＳｉＯｘ，ＴｉＯｘ，ＣｒＯｘ，ＡｌＯｘ，ＭｇＯｘ，ＴａＯｘ，ＹＯｘ，ＴｉＮｘ，ＣｒＮｘ，ＳｉＮｘ，ＡｌＮｘ，ＴａＮｘ，ＳｉＣｘ，ＴｉＣｘ，ＴａＣｘ等が挙げられる。
粒界領域を構成する材料は、結晶質であっても、非晶質であっても構わない。
磁性結晶粒を形成する合金に対する粒界領域を構成する上記材料の物質量の割合の合計は、５乃至２０モル％の範囲が好ましい。５モルパーセント未満ならばグラニュラ構造を維持するのが困難となり、２０モルパーセントを超えるとＲ／Ｗ特性における再生出力が低下するため、好ましくない。
主記録層は、これらの材料を用いた二層以上の多層膜としてもよい。その場合、少なくとも一層が、上述のグラニュラ構造をとっていればよい。
【００１９】
本発明の垂直磁気記録媒体の補助層は、媒体面に対して垂直な方向に対する結晶磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）が負の値をとる材料を用いる。すなわち、この補助層の磁化困難軸は媒体面に対して垂直方向となる。この場合、磁化容易軸方向は、磁化困難軸に対して直行する面内、すなわち媒体面と平行な面内の任意の方向を取りうる。従って、このような磁気特性を持つ磁性体の場合、磁化容易軸を特定の軸方向に定義することができないため、本発明においては磁化容易軸が存在する面を「磁化容易面」と定義する。
このような特性を示す材料としては、ＣｏＩｒ， ＣｏＦｅ， ＭｎＳｂ， ＦｅＣ， またはＦｅ−Ｐｔ等を挙げることができる。ＣｏＩｒ（Ｃｏ−Ｉｒと表す場合も同じ）等はＣｏとＩｒの合金を表し、ＣｏとＩｒの原子比が１：１を意味するものではない（以下同様）。またＦｅ−Ｐｔとしては、Ｆｅ3Ｐｔを用いるのが好ましい。
【００２０】
本発明の補助層のＫuの絶対値は１０5ｅｒｇ／ｃｃ以上とすることが好ましい。
前述のように、交換結合された主記録層と補助層とは、一体化して熱揺らぎをうけるため、補助層のＫuも大きくないと垂直磁気記録層全体の熱揺らぎ耐性は低下する。例えば、上記非特許文献１に記載のコンポジットメディアの場合、補助層のＫｕが０とみなせる軟磁性材料を用いているため、熱揺らぎ耐性を主記録層のみで担わなければならず、熱揺らぎ耐性を維持するためには必然的に主記録層と補助層の合計膜厚を大きくせざるを得なくなる。これは、ＳＵＬと記録ヘッド間の距離を短くしなければならない垂直磁気記録媒体にとっては好ましくない。この際、補助層と主記録層とで異方性の容易軸の向きが直行するが、熱揺らぎ耐性的には、容易軸の向きが平行である場合と同様に考えることができる。すなわち、補助層のＫｕが大きい場合、両者のエネルギーの折り合いが付くところで磁化の微細構造が決まるが、そのようにして決まった構造自体が両者のＫｕの絶対値の中間の値の熱揺らぎ耐性を持つからである。従って、補助層のＫｕの絶対値は大きい方が好ましい。具体的には、１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上であると好ましく、１０6 ｅｒｇ／ｃｃ以上であればさらに好ましいことが実験によって明らかとなった。
【００２１】
このような条件を満たす補助層の材料としては、前述のＣｏＩｒや、ＣｏＦｅ， ＭｎＳｂ， ＦｅＣ， Ｆｅ3Ｐｔ等を挙げることができる。この中でもＣｏＩｒは、現行のＨＤＤ用媒体の磁気記録層として用いられているＣｏＣｒＰｔ合金と同じｈｃｐ構造をとり、格子定数も近いため両者を積層しても結晶配向が崩れにくいという利点がある。従って、（０００１）面配向したＣｏＩｒ上にＣｏＣｒＰｔ合金を積層するとＣｏＣｒＰｔ合金は容易に（０００１）面配向する。この場合、補助層となるＣｏＩｒの磁化容易面は膜面であり、主記録層となるＣｏＣｒＰｔの磁化容易軸方向は、膜面垂直方向となる。
また、現在の垂直ＨＤＤ用磁気記録媒体に用いられる下地層を用いて、（０００１）面配向のＣｏＣｒＰｔを得ることができれば、逆に、ＣｏＣｒＰｔ上に積層されるＣｏＩｒを（０００１）面配向させることができる。この場合も、補助層となるＣｏＩｒの磁化容易面は膜面であり、主記録層となるＣｏＣｒＰｔの磁化容易軸方向は、膜面垂直方向である。
【００２２】
補助層としてＣｏＩｒを用いた場合、Ｉｒ組成を変化させることで、補助層の飽和磁化量（Ｍｓ）や、Ｋuの絶対値を調整することができる。具体的には、ＣｏＩｒ中のＩｒの含有量を５乃至４０原子％とすると、Ｋｕの絶対値が１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上を得ることができ、かつ負の値を得ることができる。１０乃至３０原子％とすると、Ｋuの絶対値が１０6 ｅｒｇ／ｃｃ以上を得ることができ、かつ負の値を得ることができるため、さらに好ましい。
さらに、補助層の厚さは０．５ｎｍ以上であることが好ましく、さらに好ましくは１ｎｍ以上である。補助層の厚さが０．５ｎｍ未満であるとティルテッドメディアとしての効果が小さくなり、かつ媒体全面に亘って均一性を保つことが困難となるからである。
さらに、補助層の厚さは、主記録層の厚さの半分以下であることが好ましい。補助層の厚さが主記録の厚さの半分を超えると、残留磁化の主成分が面内方向となり、垂直磁気記録媒体としての信号強度が低下する。
補助層は、これらの材料を用いた二層以上の多層膜としてもよい。
【００２３】
主記録層と同様に、補助層も各磁性結晶粒子を非磁性の粒界領域が取り囲んだ、グラニュラ構造をとるものを用いると、磁性結晶粒間の交換相互作用を低減させることができるため、記録・再生特性における遷移性ノイズを低減させることができ、好ましい。
補助層の粒界領域を構成する材料としては、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物、窒化物、炭化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の結晶粒材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、ＳｉＯｘ，ＴｉＯｘ，ＣｒＯｘ，ＡｌＯｘ，ＭｇＯｘ，ＴａＯｘ，ＹＯｘ，ＴｉＮｘ，ＣｒＮｘ，ＳｉＮｘ，ＡｌＮｘ，ＴａＮｘ，ＳｉＣｘ，ＴｉＣｘ，ＴａＣｘ等が挙げられる。
粒界領域を構成する材料は、結晶質であっても、非晶質であっても構わない。
磁性結晶粒を形成する合金に対する粒界領域を構成する上記材料の物質量の割合の合計は、１乃至２０モル％の範囲が好ましい。１モルパーセント未満であるとＳＮＲ向上の効果が顕著に現れず、２０モルパーセントを超えるとＯＷ特性の向上が顕著に現れない。
【００２４】
本発明の磁気記録媒体においては、主記録層と補助層の間に，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む非磁性中間層を設けている。前述のように、補助層として負のＫｕをもつ磁性材料を用いた場合、従来の技術ではＲｓが劣化するため、Ｋｕの絶対値が大きな補助層を用いているにもかかわらず、期待されたような熱揺らぎ耐性の向上が顕著に現れない、といった問題が生じていた。これに対して、発明者らが鋭意検討した結果、本発明のように、負のＫｕを持つ材料からなる補助層と主記録層との間に、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む非磁性中間層を挿入することにより、角型比を１に保つことができ、熱揺らぎ耐性を向上させうることを見出した。
【００２５】
特許文献１に、負のＫｕを有する磁性材料からなる補助層と主記録層との間に２ｎｍ以下の非磁性体からなる中間層を設けることができる旨の記載がある。しかしながら、特許文献１には使用しうる非磁性中間層の材料の具体例が明記されていない。一方、補助層として軟磁性材料を用いるタイプのコンポジットメディアにおいて、主にＨｃの更なる低減を目的として、主記録層と補助層の間の非磁性中間層材料が研究されている。例えば、補助層として軟磁性材料であるＦｅ−ＳｉＯ2を用いた場合において、Ｐｄ−ＳｉＯ2を挿入する技術が非特許文献２に、同じく軟磁性材料であるＣｏ−ＳｉＯ2を用いた場合において、Ｐｔ−ＳｉＯ2を挿入する技術が非特許文献３に、それぞれ提案されている。しかしながら、後述の比較例に示した通り、本発明のように補助層として負のＫｕを持つ磁性材料を用いるタイプのコンポジットメディアに対して、軟磁性タイプの場合に用いられている非磁性中間層を流用しても、Ｈｃの低減効果は認められるものの、Ｒｓは劣化する。
【００２６】
これに対し、発明者らが鋭意検討した結果、負のＫｕを持つ磁性材料を補助層として用いたコンポジットメディアに対しては、非特許文献２及び３などで研究されている材料ではＲｓ向上効果が現れず、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含む材料を用いた場合のみＲｓ向上効果が現れることを見出した。この原因については現在検討中であるが、非特許文献や２，３に示唆されているような、単に主記録と補助層間の交換結合力を適度に弱める効果のみが原因であれば、非特許文献２，３で開示されている材料を用いた場合でも同様の効果が期待されるはずであり、それだけでは説明がつかない。例えば、実施例５に示したように、本発明で用いている非磁性中間層材料は、膜厚に対してＨｃやＨｓの大きさが周期的に変化する特性を示しており、このような特異な特性がＲｓ向上効果と関係している可能性がある。また、非特許文献２，３で用いられているようなうすいＰｔやＰｄを介した場合、補助層と主記録層間には一般的に強磁性的な交換結合力が働く傾向があるのに対し、本発明で用いられているようなＲｕ， Ｒｈ， Ｉｒを介した場合には反強磁性的交換結合力が働く場合があることが知られており、このことが影響している可能性もある。いずれにしても、本発明における非磁性中間層挿入効果の原因は単純ではなく、現時点では明確になっていない。
【００２７】
非磁性中間層の膜厚は、０．３から２ｎｍの範囲であれば好ましい。より好ましくは、０．５から１．８ｎｍの範囲である。非磁性中間層膜厚が０．３ｎｍ未満では連続膜になりにくく、角型比向上効果が顕著に現れない。２ｎｍを超えると、交換結合が著しく弱まり、Ｗｒｉｔａｂｉｌｉｔｙの向上効果が顕著に現れない。
非磁性中間層の膜厚は、例えば、断面ＴＥＭ観察により評価することができる。
非磁性中間層として、グラニュラ構造を持つものを用いると、非磁性中間層の上部に積層された主記録層または補助層の磁性結晶粒子の磁気的孤立化が促進されるため、ＳＮＲ特性が向上し、より好ましい。非磁性中間層の粒界領域を構成する材料としては、酸化物、窒化物、炭化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の非磁性結晶粒材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、ＳｉＯｘ，ＴｉＯｘ，ＣｒＯｘ，ＡｌＯｘ，ＭｇＯｘ，ＴａＯｘ，ＹＯｘ，ＴｉＮｘ，ＣｒＮｘ，ＳｉＮｘ，ＡｌＮｘ，ＴａＮｘ，ＳｉＣｘ，ＴｉＣｘ，ＴａＣｘ等が挙げられる。
【００２８】
粒界領域を構成する材料は、結晶質であっても、非晶質であっても構わない。
非磁性結晶粒を形成する合金に対する粒界領域を構成する上記材料の物質量の割合の合計は、１乃至２０モル％の範囲が好ましい。１モルパーセント未満であるとＳＮＲ向上の効果が顕著に現れず、２０モルパーセントを超えると直上の層である補助層、または主記録層の配向性が低下するため、好ましくない。
垂直磁気記録層と基板との間に高透磁率な軟磁性下地層を設けることにより、いわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性下地層は、垂直磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる役目を果たし得る。
【００２９】
このような軟磁性下地層として、例えばＣｏＺｒＮｂ，ＣｏＢ， ＣｏＴａＺｒ， ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＴａＣ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＴａＮ、ＣｏＩｒ等が挙げられる。
ここで、軟磁性下地層と補助層の両方にＣｏＩｒ合金を用いて、かつ、両層が接した場合、両層の境界が不明瞭になることが考えられる。しかしながら、この場合の両層のＣｏＩｒ合金は、その機能によって組成比が相違し、また補助層のＣｏＩｒ合金においては、粒界層にＳｉＯ2等を含む構造とすることが好ましいため、両層を識別することが可能である。
軟磁性下地層は、二層以上の多層膜であってもよい。その場合、それぞれの層の材料、組成、膜厚が異なっていてもよい。また、軟磁性下地層二層を薄いＲｕ層を挟んで積層させた三層構造としてもよい。
また、軟磁性下地層と基板との間に、例えば、面内硬磁性膜及び反強磁性膜等のバイアス付与層を設けることができる。軟磁性層は磁区を形成しやすく、この磁区からスパイク状のノイズが発生することから、バイアス付与層の半径方向の一方向に磁界を印加することにより、その上に形成された軟磁性層にバイアス磁界をかけて磁壁の発生を防ぐことができる。バイアス付与層を積層構造として異方性を細かく分散して大きな磁区を形成しにくくすることもできる。バイアス付与層材料としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ、ＣｏＳｍ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ2、ＦｅＭｎ，ＩｒＭｎ，ＰｔＭｎがあげられる。
【００３０】
図２は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の別の一例を表す断面図である。
図示するように、この垂直磁気記録媒体２０は、基板１上に、軟磁性下地層２と、非磁性下地層５と、垂直磁気記録層３と、保護層４とが順に積層された構造を有する。垂直磁気記録層３は、補助層３−１と非磁性中間層３−２と主記録層３−３の三層からなる。
軟磁性下地層と垂直磁気記録層の間に非磁性下地層を設けることにより、垂直磁気記録層の結晶配向性の向上や、磁性結晶粒の膜面内における磁気的孤立化を促進することができ、好ましい。非磁性下地層用材料としては、（０００１）面配向したｈｃｐ構造を有する金属または合金材料を好ましく使用しうる。具体的には、Ｒｕ， Ｔｉ， Ｒｅといった単体金属や、Ｒｕ−Ｃｒ，Ｒｕ−Ｗ、Ｒｕ−Ｃｏといった合金が好ましい。
【００３１】
このほか、非磁性下地層用材料として、ｆｃｃ構造を有する元素とｂｃｃ構造を有する元素、またはｈｃｐ構造を有する元素からなり、（１１１）面配向する結晶構造と、ｆｃｃ構造とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の混合による層状不整格子（積層欠陥）を併せもつ合金を好ましく使用しうる。ｆｃｃ構造の（１１１）面配向とは、図３のように、原子を１面に最密に配置した３層（Ａ，Ｂ，Ｃ）が周期的に重なり合って積層している（Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→・・・）。ここにｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の元素が混合することにより、Ａ→Ｂ→Ｃという周期性にずれが生じるため積層欠陥が起こる（例：Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｃ→・・・）。この積層欠陥は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などにより観察することができる。また、Ｘ線回折のＩｎ−Ｐｌａｎｅ測定において、（１１１）面配向による回折ピークのほかに、低角側にｆｃｃ構造の消滅則からは現れない角度に回折ピークが観察される（ｆｃｃの消滅則の破れ）。ＴＥＭの画像から積層欠陥に周期性がみられず、また回折ピークの強度から何度も積層欠陥が起こっていると考えられるので、層状不整格子と呼んでいる。ｆｃｃ構造と同じ最密構造である、ｈｃｐ構造の（０００１）面配向は、Ａ，Ｂの２層が交互に積層したものである（Ａ→Ｂ→Ａ→Ｂ→・・・）。
【００３２】
言い換えれば、ｆｃｃ構造の（１１１）面配向において、積層欠陥によりＣ層が完全にない状態である。よって、ｆｃｃ構造の元素とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の元素との混合により生じる層状不整格子は、ｆｃｃ構造の（１１１）面配向とｈｃｐ構造の（０００１）面配向の間に位置するものと考えられる。 ｆｃｃ構造の（１１１）面配向では、基板面に対して法線方向の＜１１１＞のほかに、＜−１１１＞、＜１−１１＞、＜１１−１＞方向にも軸対称性が存在する。このような４つの軸対称性のうち、基板面に対して法線方向の＜１１１＞以外のものは、ｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の元素を混合することで積層欠陥が起こるため、対称性が失われる。つまり、ｆｃｃ構造を有する元素とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造を有する元素の合金からなり、（１１１）面配向する結晶構造と、ｆｃｃ構造とｂｃｃ構造、またはｈｃｐ構造の混合による層状不整格子（積層欠陥）を併せもつ中間層では、＜１１１＞軸対称性のみを有する。このような対称性を有する非磁性下地層上に垂直磁気記録層を積層すると、ｈｃｐ構造の非磁性下地層上と同様に基板に対して法線方向にのみ軸対称性をもって結晶成長するため、垂直磁気記録層の結晶粒が効率よく（０００１）配向する。このような材料として具体的には、Ｐｔ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｗ，Ｐｄ−Ｗ−Ｃｒ、Ｉｒ−Ｔｉといった合金を好ましく使用しうる。
非磁性下地層は、これらの材料を用いた二層以上の多層膜としてもよい。
【００３３】
図４は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の別の一例を表す断面図である。
図示するように、この垂直磁気記録媒体４０は、基板１上に、軟磁性下地層２と、シード層６と、非磁性中間層５と、垂直磁気記録層３と、保護層４とが順に積層された構造を有する。垂直磁気記録層３は、補助層３−１と非磁性中間層３−２と主記録層３−３の三層からなる。
非磁性下地層の結晶配向性を向上させる目的で、軟磁性下地層と非磁性下地層との間にシード層を設けると、より好ましい。具体的には、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ， Ｔａ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｎｉ−Ｎｂ、Ｎｉ−Ｚｒ， Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ， Ｎｉ−Ｆｅ等が挙げられる。
軟磁性下地層の軟磁性材料の代わりに、負のＫｕを有する材料を用いることができる。
例えば、補助層としてｈｃｐ構造の（０００１）配向したＣｏＩｒ−ＳｉＯ2を用い、主記録層としてｈｃｐ構造の（０００１）配向したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ2を用いた場合、軟磁性下地層の代わりにｈｃｐ構造の（０００１）配向したＣｏＩｒを用いれば、結晶構造、格子定数ともに類似した材料を用いているため、前述の非磁性下地層の機能を兼ねることができ、補助層および主記録層の（０００１）配向性が向上し、好ましい。
【００３４】
非磁性基板として、ガラス基板、Ａｌ系の合金基板あるいは表面が酸化したＳｉ単結晶基板，セラミックス，及びプラスチック等を使用することができる。さらに，それら非磁性基板表面にＮｉＰ合金などのメッキが施されている場合でも同様の効果が期待される。
垂直磁気記録層上には、保護層を設けることができる。保護層としては、例えばＣ，ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ），ＳｉＮx，ＳｉＯx，ＣＮxがあげられる。
各層の成膜法としては、真空蒸着法、各種スパッタ法、分子線エピタキシー法、イオンビーム蒸着法、レーザーアブレーション法及び化学気相蒸着法を用いることができる。
【００３５】
図５に、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク５１はスピンドル５２に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク５１にアクセスして情報の記録を行う記録ヘッド及び情報の再生を行うためのＭＲヘッドを搭載したスライダー５３は、薄板状の板ばねからなるサスペンション５４の先端に取付けられている。サスペンション５４は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム５５の一端側に接続されている。
アーム５５の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ５６が設けられている。ボイスコイルモータ５６は、アーム５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
アーム５５は、固定軸５７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ５６によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク５１上におけるスライダー５３の位置は、ボイスコイルモータ５６によって制御される。なお、図２中、５８は蓋体を示している。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
（実施例１）
２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板（コニカミノルタガラステック社製ＭＥＬ３）を、ＡＮＥＬＶＡ社製ｃ−３０１０型スパッタリング装置の真空チャンバー内に導入した。
スパッタリング装置の真空チャンバー内を１×１０-5Ｐａ以下に排気した後、軟磁性下地層としてＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5（添え字は原子比を表す。以下同様。）を１００ｎｍ、非磁性下地層としてＲｕを２０ｎｍ、補助層として（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−８モル％ＳｉＯ2膜を５ｎｍ、非磁性中間層としてＲｕを１．２ｎｍ、主記録層として（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−８モル％ＳｉＯ2膜を１５ｎｍ、保護層としてＣを５ｎｍ、順次成膜した。成膜後、保護層表面にディップ法によりパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）潤滑剤を１３Åの厚さに塗布し、各々垂直磁気記録媒体を得た。
【００３７】
軟磁性下地層のＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5、及び保護層のＣの成膜時のＡｒ圧力は０．７Ｐａ，非磁性下地層のＲｕ，主記録層の（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−８モル％ＳｉＯ2、非磁性中間層のＲｕ，補助層の（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−８モル％ＳｉＯ2の成膜時のＡｒ圧力はそれぞれ４Ｐａで行った。スパッタリングターゲットはそれぞれ直径１６４ｍｍのＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5，Ｒｕ，（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−８モル％ＳｉＯ2、Ｒｕ，（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−８モル％ＳｉＯ2、Ｃターゲットを用い、ＤＣスパッタリング法で成膜した。各ターゲットへの投入電力は全て５００Ｗで行った。ターゲットと基板の間の距離は５０ｍｍ、成膜は全て室温で行った。
このほか、非磁性中間層としてＲｕの代わりにＲｈ， Ｉｒを用いたものも同様に作製した。
【００３８】
（比較例１）
比較例として、従来の垂直磁気記録媒体を、主記録層膜厚を２０ｎｍとし、補助層及び非磁性中間層を成膜しないこと以外は実施例１と同様の要領で作製した。
（比較例２）
比較例として、非磁性中間層を用いない以外は実施例１と同様の要領で垂直磁気記録媒体を作製した。
（比較例３）
比較例として、非磁性中間層としてＲｕの代わりにＰｄを１．２ｎｍ用いた以外は実施例１と同様の要領で垂直磁気記録媒体を作製した。
【００３９】
得られた各垂直磁気記録媒体の微細構造は、加速電圧４００ｋＶのＴＥＭを用いて評価した。
各垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層の膜垂直方向のヒステリシスループは、ネオアーク社製極Ｋｅｒｒ効果評価装置ＢＨ−Ｍ８００ＵＶ−ＨＤ−１０にて、波長４０８ｎｍのレーザ光源を用い、最大印加磁界２０ｋＯｅ、磁界掃引速度１３３ Ｏｅ／ｓの条件にて評価した。図６に、Ｒｓが１未満である場合のヒステリシスループの一例と、保磁力Ｈｃ、角型比Ｒｓ、飽和磁界Ｈｓを模式的に示す。
各垂直磁気記録媒体について、Ｐｈｉｌｉｐｓ社製 Ｘ線回折装置 Ｘ‘ｐｅｒｔ−ＭＲＤを用いて、Ｃｕ−Ｋα線を加速電圧４５ｋＶ、フィラメント電流４０ｍＡの条件で発生させ、θ−２θ法により、結晶構造及び結晶面配向を評価した。
【００４０】
各垂直磁気記録媒体について、スピンスタンドを用いてＲ／Ｗ特性を評価した。磁気ヘッドとして、記録トラック幅０．３μｍの単磁極ヘッドと、再生トラック幅０．２μｍのＭＲヘッドを組み合わせたものを用いた。
測定条件は、半径位置２０ｍｍと一定の位置で、ディスクを４２００ｒｐｍで回転させて行った。
媒体ＳＮＲとして微分回路を通した後の微分波形の信号対ノイズ比（ＳＮＲｍ）（但し、Ｓは線記録密度１１９ｋｆｃｉの出力、Ｎｍは７１６ｋｆｃｉでのｒｍｓ（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）値）の値を評価した。
媒体ＯＷ特性は、１１９ｋｆｃｉ信号を記録した後、２５０ｋｆｃｉ信号を上書きした前後の、１１９ｋｆｃｉ信号の再生出力比（減衰率）で評価した。
媒体熱揺らぎ耐性は、温度７０℃の環境下における、１００ｋｆｃｉ信号を一度記録した直後の１００ｋｆｃｉ信号の再生出力と、１０００秒放置後の再生出力との比Ｖ1000／Ｖ0で評価した。
【００４１】
補助層の飽和磁化量Ｍｓの評価には、理研電子社製磁力計振動試料型磁力計（ＶＳＭ）ＢＨＶ−５５を用いた。補助層のＫｕの評価には、東栄工業社製トルク磁力計ＴＲＴ−２−１５を用い、印加磁界２１ｋＯｅでのトルクカーブの振幅から、Ｋｕの値を算出した。ところで、１００ｎｍもの軟磁性下地層が存在すると、その大きな飽和磁化が妨げとなって、トルク磁力計による補助層のＫuや、ＶＳＭによる飽和磁化量の評価が困難である。そこで、軟磁性下地層のＣｏ90Ｚｒ5Ｎｂ5１００ｎｍを非磁性の非晶質下地層のＮｉＴａ１００ｎｍに代えた、磁性評価用膜を作製し、Ｋｅｒｒによって両者のヒステリシスループを比較したところ、ほぼ一致した。したがって、軟磁性下地層を非磁性ＮｉＴａ下地層に変更したことによる、補助層および主記録層の磁気特性の変化はほとんどないものと考えられるため、この磁性評価用膜を用いて評価した補助層のＫｕ及びＭｓも、実施例１のそれとほぼ一致すると期待される。以下、補助層のＫｕ及びＭｓは、軟磁性下地層を非磁性ＮｉＴａ下地層に代替し、上層の非磁性中間層および主記録層を除いた構成の膜のＫｕ及びＭｓをトルク磁力計及びＶＳＭでそれぞれ評価し、その値とすることとした。
【００４２】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。磁性結晶粒子の平均粒径は７．８ｎｍであった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層は、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。磁性結晶粒子の平均粒径は７．５ｎｍであった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
【００４３】
（トルクメータによるＫｕ評価の結果）
実施例１、比較例２及び比較例３の垂直磁気記録媒体の補助層のＫｕは負の値を示し、−１．３×１０6ｅｒｇ／ｃｃであった。
表１に、ヒステリシスループから得られた各垂直磁気記録媒体のＨｃ、Ｒｓ、Ｈｓをそれぞれ示す。比較例１の媒体に比べて、実施例１、比較例２及び３の媒体のＨｃ、Ｈｓはいずれも低減していることがわかった。一方、実施例１と比較例１の媒体の角型比が１であるのに対し、比較例２及び３の媒体では１未満に劣化していることがわかった。
表２に各磁気記録媒体のＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0の値を示す。
比較例１と比較して、実施例１、比較例２及び３の媒体では、ＯＷが向上していることがわかる。これは、Ｈｃ及びＨｓの低減効果によるものであると考えられる。一方、熱揺らぎ耐性は、比較例１と比べると実施例１ではほぼ同等であるのに対し、比較例２及び３ではむしろ劣化していることがわかる。これは、角型比の劣化によるものであると考えられる。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
（実施例２）
補助層のＣｏ−Ｉｒ中のＩｒ組成を、０から４５原子％の範囲で変化させた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同じ要領で、非磁性下地層まで成膜した後、補助層として（Ｃｏ100-x−Ｉｒx）−８モル％ＳｉＯ２を５ｎｍ成膜し、実施例１と同様の要領で非磁性中間層成膜、主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。Ｃｏ−Ｉｒ中のＩｒ組成ｘは、０から４０の範囲で変化させた。補助層（Ｃｏ100-x−Ｉｒx）−８モル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＣｏ，Ｉｒ，ＳｉＯ2ターゲットを用いた三元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＩｒ組成を調節した。
【００４７】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
図７に、トルク磁力計によって評価した補助層のＫｕと、Ｉｒ組成の関係を示す。Ｉｒ組成が５原子％以上で、Ｋｕが負の値を示し、かつその絶対値が１０5ｅｒｇ／ｃｃ以上となることが分かった。
図８乃至１０に、各磁気記録媒体のＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0とＩｒ組成の関係を示す。Ｉｒ組成が５から４０原子％の範囲で、ＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことが分かった。
【００４８】
（実施例３）
主記録層及び補助層の粒界領域物質組成を変化させた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で非磁性下地層まで形成させた後、補助層として（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−ｙモル％ＳｉＯ2を５ｎｍ成膜し、実施例１と同様の要領で非磁性中間層成膜した後、主記録層として（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−ｚモル％ＳｉＯ2を成膜し、実施例１と同様の要領で、保護層成膜及び潤滑剤塗布を順次行った。補助層（Ｃｏ86−Ｉｒ14）−ｙモル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＣｏ86Ｉｒ14，ＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＳｉＯ2組成を調節した。主記録層（Ｃｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16）−ｚモル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＣｏ78−Ｃｒ6−Ｐｔ16，ＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＳｉＯ2組成を調節した。この他、主記録層及び補助層の粒界領域物質として、ＳｉＯ2の代わりに、ＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3を用いた媒体も同様の要領で作製した。
【００４９】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
ｚが５以上の主記録層は、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。また、ｙが５以上の補助層は、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
【００５０】
図１１に、主記録層のＳｉＯ2組成ｚを８とし、補助層のＳｉＯ2組成ｙを０から３０の範囲で変化させた場合の、ｙとＳＮＲｍの関係を示す。ＳｉＯ2組成が１乃至２０モル％の範囲でＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことが分かった。同様の傾向は、ＳｉＯ2をＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3に代えた媒体でも見られた。
図１２に、補助層のＳｉＯ2組成ｙを８とし、補助層のＳｉＯ2組成ｚを０から３０の範囲で変化させた場合の、ｚとＳＮＲｍの関係を示す。ＳｉＯ2組成が５乃至２０モル％の範囲でＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことが分かった。同様の傾向は、ＳｉＯ2をＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3に代えた媒体でも見られた。
【００５１】
（実施例４）
非磁性中間層としてＲｕの代わりにＲｕ−ＳｉＯ2を用いた媒体を以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で補助層まで形成した後、非磁性中間層としてＲｕ−ａモル％ＳｉＯ2を１．２ｎｍ成膜し、実施例１と同様の要領で主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。非磁性中間層Ｒｕ−ａモル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径９０ｍｍのＲｕ，ＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタ法にて行い、各ターゲットへの投入電力を変化させることでＳｉＯ2組成を調節した。この他、非磁性中間層の粒界領域物質として、ＳｉＯ2の代わりに、ＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3を用いた媒体も同様の要領で作製した。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
【００５２】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。さらに、ａが５以上の非磁性中間層は、いずれも結晶粒子の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。
図１３に、非磁性中間層のＳｉＯ2組成ａと、ＳＮＲｍの関係を示す。ＳｉＯ2組成が１乃至２０モル％の範囲でＳＮＲｍが顕著に向上し、好ましいことがわかった。同様の傾向は、ＳｉＯ2をＴｉＯ、ＴｉＯ2，Ｃｒ2Ｏ3に代えた媒体でも見られた。
【００５３】
（実施例５）
非磁性中間層膜厚を変化させた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で補助層まで形成した後、非磁性中間層としてＲｕ−７モル％ＳｉＯ2を０から２．５ｎｍの膜厚範囲で成膜し、実施例１と同様の要領で主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。非磁性中間層Ｒｕ−７モル％ＳｉＯ2の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＲｕ−７モル％ＳｉＯ2ターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。この他、非磁性中間層をＲｕ−７モル％ＳｉＯ2の代わりに、Ｒｈ−７モル％ＳｉＯ2、Ｉｒ−７モル％ＳｉＯ2とした媒体に関しても同様に作製した。
【００５４】
（比較例４）
比較例として、非磁性中間層を、Ｒｕ−７モル％ＳｉＯ2の代わりにＰｄ−７モル％ＳｉＯ2に代えた媒体を、実施例５と同様の要領で作製した。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ，Ｐｔ，Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの非磁性中間層も、結晶粒子の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。
【００５５】
図１４乃至１８に、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2及びＰｄ−ＳｉＯ2の場合の、非磁性中間層膜厚と、Ｈｃ、Ｈｓ、Ｒｓ，ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0の関係をそれぞれ示す。
図１４、１５から、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚とともにＨｃ及びＨｓが周期的に変化（振動）する特徴的な振る舞いをすることが分かった。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2の場合にはそのような傾向は見られなかった。
図１６から、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚が０．３ｎｍから２ｎｍの範囲のとき、Ｒｓが１に向上することが分かった。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2では、そのようなＲｓ向上効果は認められなかった。
図１７から、Ｒｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚が０．３ｎｍから２ｎｍの範囲のときＳＮＲｍが向上して好ましいことが分かった。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2の場合にはＳＮＲｍの顕著な向上は見られなかった。
また、図１８から、非磁性中間層がＲｕ−ＳｉＯ2の場合、膜厚が０．３ｎｍから２ｎｍの範囲のとき、Ｖ1000／Ｖ0が向上することが分かった。これは、Ｒｓが向上したためであると考えられる。同様の傾向は、Ｒｈ−ＳｉＯ2，Ｉｒ−ＳｉＯ2の場合にも見られた。一方、Ｐｄ−ＳｉＯ2の場合には膜厚とともにＶ1000／Ｖ0が劣化することが分かった。これは、Ｒｓの劣化によるものであると考えられる。
【００５６】
（実施例６）
非磁性中間層としてＲｕの代わりに、ＲｕＣｒ／Ｒｕ，ＰｄＷ／Ｒｕ，ＰｔＣｒ／Ｒｕ、ＩｒＣｒ／Ｒｕ、ＩｒＴｉ／Ｒｕ二層を用いた媒体を、以下の要領で作製した。
実施例１と同様の要領で軟磁性下地層まで形成した後、非磁性下地層１としてＰｄ60Ｗ40を１０ｎｍ，非磁性下地層２としてＲｕを１０ｎｍ成膜した後、実施例１と同様の要領で主記録層成膜、非磁性中間層成膜、補助層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。非磁性下地層１の成膜は、成膜圧力０．５Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＰｄ60Ｗ40ターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。非磁性下地層２の成膜は、成膜圧力４Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＲｕターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。この他、非磁性下地層１としてＰｄ60Ｗ40の代わりに、Ｐｔ60Ｃｒ40、Ｉｒ40Ｃｒ60，Ｉｒ80Ｔｉ20，Ｒｕ60Ｃｒ40を用いたものも同様の要領で作製した。
【００５７】
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、非磁性下地層２のＲｕ及び非磁性下地層１のＲｕ60Ｃｒ40はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
（ＸＲＤ、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ ＸＲＤ及びＴＥＭ観察の結果）
非磁性下地層１のＰｄ60Ｗ40、Ｐｔ60Ｃｒ40、Ｉｒ40Ｃｒ60、Ｉｒ80Ｔｉ20はいずれも（１１１）配向しており、層状不整格子を含むことが分かった。
【００５８】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ，Ｐｔ，Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
また、ａが５以上の非磁性中間層は、いずれも結晶粒子の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。
表３に、ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0をそれぞれ示す。非磁性下地層としてＲｕの代わりに、（０００１）配向した、ｈｃｐ構造のＲｕ−Ｃｒ合金、または（１１１）配向した、層状不整格子を含む合金材料を用いた場合においても良好なＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0が得られることが分かった。
【００５９】
【表３】
【００６０】
（実施例７）
軟磁性下地層をＣｏ90Ｉｒ10に代えた媒体を、以下の要領で作製した。
軟磁性下地層としてＣｏ90Ｉｒ10を１００ｎｍ成膜した後、実施例６と同様の要領で、非磁性下地層成膜、補助層成膜、非磁性中間層成膜、主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。軟磁性下地層Ｃｏ90Ｉｒ10の成膜は、成膜圧力０．７Ｐａ下で、直径１６４ｍｍのＣｏ90Ｉｒ10ターゲットを用いたＤＣスパッタリング法にて行った。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。
また、非磁性下地層のＲｕはいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。さらに、軟磁性下地層のＣｏ90Ｉｒ10はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
【００６１】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
表４に、ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0をそれぞれ示す。軟磁性下地層に負のＫｕを有する材料を用いた場合でも、軟磁性材料を用いた場合と同様に良好なＲ／Ｗ特性が得られることがわかった。
【００６２】
【表４】
【００６３】
（実施例８）
軟磁性層をＣｏ90Ｉｒ10とし、非磁性下地層を省略した媒体を、以下の要領で作製した。
実施例６と同様の要領で軟磁性下地層を形成した後、補助層成膜、非磁性中間層成膜、主記録層成膜、保護層成膜、潤滑剤塗布を順次行った。
（ＸＲＤ評価の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子もｈｃｐ構造をとり、（０００１）面配向していることが分かった。さらに、軟磁性下地層のＣｏ90Ｉｒ10はいずれもｈｃｐ構造をとり、（０００１）配向していることが分かった。
【００６４】
（平面ＴＥＭ観察の結果）
いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層も、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。また、ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の主記録層の磁性結晶粒子にもＣｏ， Ｐｔ， Ｃｒが含有されていることが分かった。
また、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層も、主記録層と同様に、磁性結晶粒の周りを粒界領域が取り囲むグラニュラ構造を取っていることが分かった。ＴＥＭ−ＥＤＸによる組成分析の結果、いずれの垂直磁気記録媒体の補助層の磁性結晶粒子にもＣｏ及びＩｒが含有されていることが分かった。
表５に、ＳＮＲｍ、ＯＷ、Ｖ1000／Ｖ0をそれぞれ示す。軟磁性下地層に負のＫｕを有する材料を用い、非磁性下地層を省略すると、Ｒ／Ｗ特性がさらに向上し好ましいことが分かった。
【００６５】
【表５】
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、媒体ＳＮＲが向上し、ＯＷ特性に優れ、良好な熱揺らぎ耐性を示す垂直磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。それ故この垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置はビデオデッキ、オーディオ機器、車載ナビゲーションシステムなどに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】垂直磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２】垂直磁気記録媒体の他の例を示す断面図である。
【図３】結晶のｆｃｃ構造の（１１１）配向を示す。
【図４】垂直磁気記録媒体のさらに他の例を示す断面図である。
【図５】磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。
【図６】垂直磁気記録層の膜垂直方向のヒステリシスループの一例を示す。
【図７】補助層のＩｒ組成と補助層のＫｕの関係を示すグラフである。
【図８】補助層のＩｒ組成と磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図９】補助層のＩｒ組成と磁気記録媒体のＯＷの関係を示すグラフである。
【図１０】補助層のＩｒ組成と磁気記録媒体のＶ1000／Ｖ0の関係を示すグラフである。
【図１１】主記録層の組成ｚが８のとき、補助層のＳｉＯ2組成ｙと磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１２】補助層のＳｉＯ2組成ｙを８としたとき、主記録層の組成ｚと磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１３】非磁性中間層のＳｉＯ2組成ａと磁気記録媒体のＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１４】非磁性中間層の膜厚とＨｃの関係を示すグラフである。
【図１５】非磁性中間層の膜厚とＨｓの関係を示すグラフである。
【図１６】非磁性中間層の膜厚とＲｓの関係を示すグラフである。
【図１７】非磁性中間層の膜厚とＳＮＲｍの関係を示すグラフである。
【図１８】非磁性中間層の膜厚とＶ1000／Ｖ0の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 基板
２ 軟磁性下地層
３ 垂直磁気記録層
３−１ 補助層
３−２ 非磁性中間層
３−３ 主記録層
４ 保護層
５ 非磁性下地層
６ シード層
１０、２０、４０ 垂直磁気記録媒体
５１ 磁気ディスク
５２ スピンドル
５３ スライダー
５４ サスペンション
５５ アーム
５６ ボイスコイルモータ
５７ 固定軸
５８ 蓋体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性下地層と、
該軟磁性下地層上に形成された垂直磁気記録層と、
該垂直磁気記録層上に形成された保護層を具備し、
該垂直磁気記録層は、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成されており、
該主記録層は、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有しており、
該補助層は、負の結晶磁気異方性を有しており、
該非磁性中間層は、主記録層と補助層の間に形成され、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記補助層の結晶磁気異方性の絶対値が、１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上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。
【請求項３】
前記補助層の厚さが０．５ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記補助層の厚さが、前記主記録層の厚さの半分以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記補助層は、Ｃｏ−Ｉｒ，Ｃｏ−Ｆｅ，Ｍｎ−Ｓｂ，Ｆｅ−Ｃ，Ｆｅ−Ｐｔの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記補助層がＣｏ−Ｉｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記補助層が、請求項５または６に記載の合金を含む磁性結晶粒子と、それを取り囲む粒界領域を有していることを特徴とする請求項（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記補助層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記補助層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする請求項８に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記非磁性中間層膜厚が、０．３ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記非磁性中間層が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒから選択される少なくとの一種の金属または合金からなる結晶粒と、それを取り囲む粒界領域を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記非磁性中間層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】
前記非磁性中間層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録媒体。
【請求項１４】
前記主記録層の磁性結晶粒子が、Ｃｏ及びＰｔを含み、六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有し、（０００１）面配向していることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記主記録層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１６】
前記主記録層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、５乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする請求項１５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１７】
前記軟磁性下地層が、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，ＣｏＢ， ＣｏＴａＺｒ， ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＴａＣ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＴａＮ、ＣｏＩｒの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１８】
前記軟磁性下地層がＣｏＩｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１９】
前記軟磁性下地層と前記垂直磁気記録層の間に、
（０００１）面配向した、ｈｃｐ構造、
または、（１１１）面配向した、面心立方（ｆｃｃ）構造と体心立方（ｂｃｃ）構造の混合による層状不整格子を含む構造、
または、（１１１）面配向した、ｆｃｃ構造とｈｃｐ構造の混合による層状不整格子を含む構造、
を有する金属または合金からなる非磁性下地層を設けることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項２０】
前記非磁性下地層が、（０００１）面配向したＲｕ， Ｔｉ， Ｒｅ、Ｒｕ−Ｃｒ，Ｒｕ−Ｗ、Ｒｕ−Ｃｏ、（１１１）面配向したＰｔ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｗ，Ｐｄ−Ｗ−Ｃｒ、Ｉｒ−Ｔｉから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１９に記載の磁気記録媒体。
【請求項２１】
前記軟磁性下地層と前記非磁性下地層との間にシード層を設けることを特徴とする請求項１９または２０に記載の磁気記録媒体。
【請求項２２】
前記シード層が、Ｐｄ、Ｐｔ， Ｔａ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｎｉ−Ｎｂ、Ｎｉ−Ｚｒ， Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ， Ｎｉ−Ｆｅから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項２１に記載の磁気記録媒体。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の磁気記録媒体と、記録再生ヘッドを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１】
基板と、該基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性下地層と、
該軟磁性下地層上に形成された垂直磁気記録層と、
該垂直磁気記録層上に形成された保護層を具備し、
該垂直磁気記録層は、主記録層と非磁性中間層と補助層から構成されており、
該主記録層は、磁性結晶粒子とそれを取り囲む粒界領域を有し、かつ垂直磁気異方性を有しており、
該補助層は、負の結晶磁気異方性を有しており、
該非磁性中間層は、主記録層と補助層の間に形成され、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒから選択される少なくとも一種の金属または合金を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記補助層の結晶磁気異方性の絶対値が、１０5 ｅｒｇ／ｃｃ以上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。
【請求項３】
前記補助層の厚さが０．５ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記補助層の厚さが、前記主記録層の厚さの半分以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記補助層は、Ｃｏ−Ｉｒ，Ｃｏ−Ｆｅ，Ｍｎ−Ｓｂ，Ｆｅ−Ｃ，Ｆｅ−Ｐｔの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記補助層がＣｏ−Ｉｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記補助層が、請求項５または６に記載の合金を含む磁性結晶粒子と、それを取り囲む粒界領域を有していることを特徴とする請求項（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記補助層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記補助層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする請求項８に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記非磁性中間層膜厚が、０．３ｎｍ〜２ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記非磁性中間層が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒから選択される少なくとの一種の金属または合金からなる結晶粒と、それを取り囲む粒界領域を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記非磁性中間層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】
前記非磁性中間層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、１乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録媒体。
【請求項１４】
前記主記録層の磁性結晶粒子が、Ｃｏ及びＰｔを含み、六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有し、（０００１）面配向していることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記主記録層の粒界領域が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｔａ，Ｙのうち少なくとも一種の酸化物または窒化物または炭化物からなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１６】
前記主記録層に含まれる前記酸化物または窒化物または炭化物の物質量の合計の割合が、５乃至２０モル％の範囲にあることを特徴とする請求項１５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１７】
前記軟磁性下地層が、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，ＣｏＢ， ＣｏＴａＺｒ， ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＴａＣ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＴａＮ、ＣｏＩｒの中から選択される少なくとも一種の合金を含むことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１８】
前記軟磁性下地層がＣｏＩｒからなり、かつＩｒ含有量が５〜４０原子パーセントの範囲であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１９】
前記軟磁性下地層と前記垂直磁気記録層の間に、
（０００１）面配向した、ｈｃｐ構造、
または、（１１１）面配向した、面心立方（ｆｃｃ）構造と体心立方（ｂｃｃ）構造の混合による層状不整格子を含む構造、
または、（１１１）面配向した、ｆｃｃ構造とｈｃｐ構造の混合による層状不整格子を含む構造、
を有する金属または合金からなる非磁性下地層を設けることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項２０】
前記非磁性下地層が、（０００１）面配向したＲｕ， Ｔｉ， Ｒｅ、Ｒｕ−Ｃｒ，Ｒｕ−Ｗ、Ｒｕ−Ｃｏ、（１１１）面配向したＰｔ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｃｒ，Ｐｄ−Ｗ，Ｐｄ−Ｗ−Ｃｒ、Ｉｒ−Ｔｉから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１９に記載の磁気記録媒体。
【請求項２１】
前記軟磁性下地層と前記非磁性下地層との間にシード層を設けることを特徴とする請求項１９または２０に記載の磁気記録媒体。
【請求項２２】
前記シード層が、Ｐｄ、Ｐｔ， Ｔａ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｎｉ−Ｎｂ、Ｎｉ−Ｚｒ， Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ， Ｎｉ−Ｆｅから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項２１に記載の磁気記録媒体。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の磁気記録媒体と、記録再生ヘッドを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−２８７８２９（Ｐ２００８−２８７８２９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３３６７９（Ｐ２００７−１３３６７９）
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【Ｆターム（参考）】
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