垂直磁気記録媒体
【課題】 補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上し、かつ磁気記録層における保磁力を向上させることにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】 基体上に少なくとも、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第１磁気記録層と、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第２磁気記録層と、非磁性の分断層と、基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に備え、第１磁気記録層および第２磁気記録層はＰｔを含むＣｏ系合金であって、第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少ないことを特徴とする。
【解決手段】 基体上に少なくとも、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第１磁気記録層と、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第２磁気記録層と、非磁性の分断層と、基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に備え、第１磁気記録層および第２磁気記録層はＰｔを含むＣｏ系合金であって、第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少ないことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径の磁気記録媒体にして、１枚あたり２００ＧＢを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり４００ＧＢを超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる磁気記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００４】
強磁性体としてはＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉなどがあるが、耐熱性や耐腐食性の観点から、従来から磁気記録媒体としては、Ｃｏ系合金が好んで用いられる。例えば、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＳｍ及びＣｏＲｅなどが多く用いられている。添加元素の中では、Ｐｔ（プラチナ）を添加すると磁気異方性Ｋｕを高めることができ、高い飽和磁化Ｍｓと高い保磁力Ｈｃを得ることが可能となる（非特許文献１）。非特許文献１によれば、Ｐｔを増加させていくと、２５ａｔ％までは保磁力が増加すると報告されている。ただしＣｏＰｔ合金は耐食性が低いという問題があるが、さらにＣｒを添加することにより、耐食性およびノイズ低下を図れることが知られている（特許文献１）。特許文献１では、１７ａｔ％程度のＣｒを含有させることにより耐食性と低ノイズ性を得られるとしている。そのため現在の磁気記録媒体では、ＣｏＣｒＰｔからなる三元合金が好んで用いられている。
【０００５】
また垂直磁気記録方式に用いる磁気記録媒体としては、高い熱安定性と良好な記録特性を示すことから、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録媒体（非特許文献２参照）が提案されている。これは磁気記録層において、Ｃｏのｈｃｐ構造（六方最密結晶格子）の結晶が柱状に連続して成長した磁性粒子の間に、ＳｉＯ２が偏析した非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造を構成し、磁性粒子の微細化と保磁力Ｈｃの向上をあわせて図るものである。非磁性の粒界（磁性粒子間の非磁性部分）には酸化物を用いることが知られており、例えばＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５のいずれか１つを用いることが提案されている（特許文献２）。
【０００６】
グラニュラ構造を有する磁気記録層において、非磁性の粒界部の割合を大きくすると、磁性粒子の孤立化と微細化が進行することからＳＮＲは向上する。その一方で、磁性粒子が極端に微細化すると、保磁力が低下してしまう。理想的には粒界部の割合が小さいままで、磁性粒子がなるべく孤立化してＳＮＲを向上し、ほどよく微細化して保磁力を確保することが好ましい。従来から酸化物の材質や添加量によって上記の課題が検討されているが、特許文献３にはグラニュラ磁性層を２層に分けて、酸化物の種類と添加量を異ならせることにより、主に保磁力を担う層（第１磁気記録層）と、ＳＮＲを向上させた主記録層（第２磁気記録層）を設ける構成が開示されている。
【０００７】
一方、磁気記録層の保磁力Ｈｃを向上させていくと、高記録密度化が達成できる反面、磁気ヘッドによる書き込みが困難になる傾向にある。そこで磁気記録媒体の上または下に面内方向に磁気的に連続した補助記録層を設けて、逆磁区核形成磁界Ｈｎを向上させてノイズを低減し、飽和磁化Ｍｓを向上させてオーバーライト特性も向上させる構成が知られている。なお補助記録層は連続層またはキャップ層とも呼ばれる場合もある。
【非特許文献１】Aboaf, Magnetic Properties and Structure of Cobalt-Platinum Thin Films、IEEE Trans. on Magnetics 1983,7
【非特許文献２】T. Oikawa et. al.、 IEEE Trans. Magn、 vol.38、 1976-1978(2002)
【特許文献１】米国特許第４，７８９，５９８号公報
【特許文献２】特開２００６−０２４３４６号公報
【特許文献３】ＷＯ２００７／１１４４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の如く高記録密度化している磁気記録媒体であるが、今後さらなる記録密度の向上が要請されている。高記録密度化のために重要な要素としては、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎなどの静磁気特性の向上と、オーバーライト特性（ＯＷ特性）やＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：シグナルノイズ比）、トラック幅の狭小化などの電磁変換特性の向上がある。その中でも保磁力Ｈｃの向上とＳＮＲの向上は、面積の小さな記録ビットにおいても正確に且つ高速に読み書きするために重要である。
【０００９】
ＳＮＲの向上は、主に磁気記録層の磁化遷移領域ノイズの低減により行われる。ノイズ低減のために有効な要素としては、磁気記録層の結晶配向性の向上、磁性粒子の粒径の微細化、および磁性粒子の孤立化が挙げられる。中でも、磁性粒子の孤立化が促進されると隣接する磁性粒子との磁気的相互作用が遮断されるため、ノイズを大幅に低減することができ、ＳＮＲを著しく向上させることが可能となる。上述のグラニュラ構造の垂直磁気記録媒体では、酸化物によって粒界を形成することによって磁性粒子を孤立化および微細化し、ＳＮＲを向上させている。
【００１０】
しかし、上記の補助記録層はグラニュラ構造を有しておらず、面内方向に磁気的にほぼ連続した構造となっている。このため、補助記録層によりオーバーライト特性を改善できる反面、ノイズの増加を招くこととなる。特に補助記録層は、媒体の上方に位置することになるため、ノイズ増加に対する影響は大きい。かといって、補助記録層なしではＯＷ特性が極端に低くなり、昨今の保磁力の高い磁気記録層は、もはや書き込むことができなくなってしまう。このため、やはりある程度のノイズは容認する必要があった。
【００１１】
したがって、上記の技術を用いてＳＮＲを更に向上させることは困難であるため、磁気記録媒体の更なる高記録密度化の達成には、磁気記録層のＳＮＲを更に向上することが可能な新たな手法の確立が課題となっていた。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上し、かつ磁気記録層における保磁力を向上させることにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体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】
【００１３】
上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、磁気記録層と補助記録層が極端に異なる構造を有している点に着目した。すなわち、磁気記録層はグラニュラ構造を有しているのに対し、補助記録層は膜面内方向に一様な膜構造を有している。そのため、補助記録層を磁気記録層の上に成膜すると、補助記録層の微細構造に影響を及ぼしている可能性があると考えた。そして、磁気記録層と補助記録層との間にＲｕと酸素を含む非磁性の分断層を介在させることにより補助記録層の低ノイズ化を図れることに想到した。
【００１４】
しかし、上記の分断層と設けると、低ノイズ化を図れる代わりに保磁力Ｈｃが若干低下してしまう（向上しにくくなる）ことがわかった。保磁力を向上させるためには磁気記録層の膜厚を厚くすることが考えられるが、磁気ヘッドから軟磁性層まで到る磁気的スペーシングが大きくなってしまうために、磁束が拡散し書きにじみが起きて高記録密度化が困難になってしまう。そこでさらに研究を重ねることにより、磁気記録層の組成を見直すことで、２層のグラニュラ磁性層と補助記録層と分断層からなる構成における保磁力とＳＮＲの両立を図り、上記課題の解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１５】
すなわち、本発明に係る垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第１磁気記録層と、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第２磁気記録層と、非磁性の分断層と、基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に備え、第１磁気記録層および第２磁気記録層はＰｔを含むＣｏ系合金であって、第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少ないことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上させることができる。これは、磁気記録層と補助記録層との間に非磁性の分断層を設けることにより、補助記録層と磁気記録層の交換結合が適度に調整されるためと推察される。一方、非磁性の分断層によって保磁力が低下してしまうところ、第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少なくすることにより、主記録層である第２磁気記録層では高いＳＮＲを確保しつつ、第１磁気記録層はＰｔの含有量が多いことにより保持力を向上させることができる。したがって全体的に、高いＳＮＲと保磁力を両立させることが可能となる。
【００１７】
第１磁気記録層のＰｔは１６ａｔ％〜２２ａｔ％であってもよい。かかる範囲であれば積極的に保磁力を向上させることができる。
【００１８】
第２磁気記録層のＰｔは１４ａｔ％〜１９ａｔ％であってもよい。かかる範囲であればＰｔによるノイズをＣｒによって抑えることができるため、高いＳＮＲを確保することができる。
【００１９】
第１磁気記録層の厚みをＡｎｍ、第２磁気記録層の厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％であってもよい。第１磁気記録層を上記のように薄くすることにより、Ｐｔの増加によってノイズが増大しても、その影響を抑えることができる。なお、第１磁気記録層の厚みは１．７ｎｍ〜３．２ｎｍ、第２磁気記録層の厚みは８．５ｎｍ〜１１．０ｎｍの範囲にあることが好ましい。これにより適度な保磁力ＨｃとＳＮＲの両立を図ることができる。
【００２０】
補助記録層は１４ａｔ％〜２０ａｔ％のＣｒを含有していてもよい。これにより補助記録層の飽和磁化Ｍｓを高めると共にノイズ低減を図ることができ、またこのように多くのＣｒを含有させても、非磁性の分断層を設けたことにより補助記録層のＣｒが磁気記録層に拡散することがなく、特性の低下を招くことがない。
【００２１】
分断層は、Ｒｕと酸素を含んでいてもよい。分断層に酸素を含ませると、磁気記録層の粒界を構成する酸化物と親和性が高いことから、分断層中の酸素原子が粒界の上に選択的に析出して偏在する。これにより補助記録層の分離が促進され、補助記録層に起因するノイズが抑制される。またＲｕの効果により全体として補助記録層のＣｏの結晶配向性が向上する。
【００２２】
分断層は、Ｒｕと酸化物を含み、酸化物はＷＯ３、ＴｉＯ２、またはＲｕＯであってもよい。分断層は、Ｒｕと酸素とを含ませるための具体的な手段の一つとして、Ｒｕと酸化物とから構成することができる。Ｒｕと酸化物とを含むターゲットを用いてスパッタリングを行うと、酸化物から解離した酸素が膜中に含まれるため、酸素添加と同様の効果を奏するためである。酸化物としては様々なものが考えられるが、特にＷ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｒｕ（ルテニウム）の酸化物を用いることにより、電磁変換特性（ＳＮＲ）を向上させることができる。中でも、ＷＯ３は高い効果を得ることができる。これは、ＷＯ３が不安定な酸化物であるので、スパッタ中により多くの酸素が解離され、より効果的に酸素添加の効果を示すためである。
【００２３】
分断層は、膜厚が２Å以上〜１０Å以下（０．２ｎｍ以上〜１ｎｍ以下）であってもよい。分断層の膜厚を１０Å以上とすると、磁気記録層と補助記録層とが磁気的に完全に分離されてしまうために、所望のＳＮＲが得られない。一方、膜厚が２Å以下では皮膜を形成できなくなってしまうためである。尚、ここで皮膜とは必ずしも連続なもので無くともよく、例えば島状に膜が析出した状態でも、機能が発揮できれば問題とはならない。
【００２４】
第１磁気記録層または第２磁気記録層は２種以上の酸化物を含んでいてもよい。これにより、複数の酸化物の特性を得ることができ、磁気記録層の磁性粒子のさらなる微細化と孤立化を図ることによりノイズを低減し、かつＳＮＲを向上させて高記録密度化を図ることのできる垂直磁気記録媒体を得ることができる。
【００２５】
第１磁気記録層または第２磁気記録層は酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含んでいてもよい。ＳｉＯ２は磁性粒子の微細化および孤立化を促進し、ＴｉＯ２は電磁変換特性（特にＳＮＲ）を向上させる特性がある。そしてこれらの酸化物を複合させて磁気記録層の粒界に偏析させることにより、双方の利益を享受することができる。
【００２６】
第１磁気記録層または第２磁気記録層は、粒界部を構成する酸化物を５ｍｏｌ％以上含んでいてもよい。５ｍｏｌ％以上であるとき高い静磁気特性と電磁変換特性とを得ることができると共に、そのような範囲では補助記録層の特性が無視できないほどに低下するところ、上記の分断層を設けることによって特性の改善を得ることができるためである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上し、かつ磁気記録層における保磁力を向上させることにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２９】
（実施形態）
本実施形態では、まず本発明にかかる垂直磁気記録媒体の実施形態について説明した後に、磁気記録層と補助記録層の間に設けた分断層について詳細に説明する。
【００３０】
［垂直磁気記録媒体］
図１は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラ層１２０、第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ、分断層１２４、補助記録層１２６、媒体保護層１２８、潤滑層１３０で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとはあわせて磁気記録層１２２を構成する。
【００３１】
ディスク基体１１０は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１１０を得ることができる。
【００３２】
ディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２から補助記録層１２６まで順次成膜を行い、媒体保護層１２８はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層１３０をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成について説明する。
【００３３】
付着層１１２はディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。
【００３４】
付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層、ＣｏＷ系非晶質層、ＣｒＷ系非晶質層、ＣｒＴａ系非晶質層、ＣｒＮｂ系非晶質層から選択することができる。中でもＣｏＷ系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層１１２は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばＣｒＴｉ層の上にＣｏＷ層またはＣｒＷ層を形成してもよい。またこれらの付着層１１２は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。
【００３５】
軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層１１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＣｏＦｅＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００３６】
前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層１１６は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層１１６の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ構造を取る合金としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。
【００３７】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２のＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラ構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層１２２の配向性を向上させることができる。下地層１１８の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層１２２を良好に配向させることができる。
【００３８】
下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりＲｕからなる２層構造とすることができる。具体的には、下層側の第１下地層１１８ａを形成する際にはＡｒのガス圧を所定圧力、すなわち低圧にし、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際には、下層側の第１下地層１１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くする、すなわち高圧にする。これにより、第１下地層１１８ａによる磁気記録層１２２の結晶配向性の向上、および第２下地層１１８ｂによる磁気記録層１２２の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
【００３９】
また、ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの平均自由行程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、皮膜が粗になるため、Ｒｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、Ｃｏの微細化も可能となる。
【００４０】
さらに、下地層１１８のＲｕに酸素を微少量含有させてもよい。これによりさらにＲｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、磁気記録層のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。なお酸素はリアクティブスパッタによって含有させてもよいが、スパッタリング成膜する際に酸素を含有するターゲットを用いることが好ましい。
【００４１】
非磁性グラニュラ層１２０はグラニュラ構造を有する非磁性の層である。下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラ層を形成し、この上に第１磁気記録層１２２ａ（または磁気記録層１２２）のグラニュラ層を成長させることにより、磁性のグラニュラ層を初期成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。これにより、磁気記録層１２２の磁性粒子の孤立化を促進することができる。非磁性グラニュラ層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラ構造とすることができる。
【００４２】
本実施形態においては、かかる非磁性グラニュラ層１２０にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２を用いる。これにより、Ｃｏ系合金（非磁性の結晶粒子）の間にＳｉＯ２（非磁性物質）が偏析して粒界を形成し、非磁性グラニュラ層１２０がグラニュラ構造となる。なお、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２は一例であり、これに限定されるものではない。他には、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を例示できる。
【００４３】
なお本実施形態では、下地層１８８（第２下地層１８８ｂ）の上に非磁性グラニュラ層１２０を設けているが、これに限定されるものではなく、非磁性グラニュラ層１２０を設けずに垂直磁気記録媒体１００を構成することも可能である。
【００４４】
磁気記録層１２２は、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラ構造を有している。この磁性粒は、非磁性グラニュラ層１２０を設けることにより、そのグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長することができる。磁気記録層１２２は単層でもよいが、本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。これにより、第１磁気記録層１２２ａの結晶粒子から継続して第２磁気記録層１２２ｂの小さな結晶粒子が成長し、主記録層たる第２磁気記録層１２２ｂの微細化を図ることができ、ＳＮＲの向上が可能となる。
【００４５】
本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３を用いる。ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３は、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に、非磁性物質であるＣｒおよびＣｒ２Ｏ３（酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラ構造を形成した。この磁性粒は、非磁性グラニュラ層のグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長した。
【００４６】
また第２磁気記録層１２２ｂには、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２を用いる。第２磁気記録層１２２ｂにおいても、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＣｒおよびＳｉＯ２、ＴｉＯ２（複合酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラ構造を形成した。
【００４７】
磁気記録層１２２を第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとに分けているのは、主記録層である第２磁気記録層１２２ｂではＳＮＲを優先させた構成とすると共に、第１磁気記録層１２２ａによって保磁力を優先させた構成とすることにより、保磁力とＳＮＲの両立を図るためである。具体的には、第１磁気記録層１２２ａでは酸化物であるＣｒ２Ｏ３の量を少なくして磁性粒子の粒径を大きくすることによって保磁力を増大させている。第２磁気記録層１２２ｂではＳｉＯ２によって孤立微細化を図ると共にＴｉＯ２によってＳＮＲの向上を図り、かつ酸化物の総量を多くすることによってもＳＮＲを向上させている。
【００４８】
さらに本実施形態においては、後述するように、第１磁気記録層１２２ａよりも第２磁気記録層１２２ｂの方がＰｔの含有量が少なくなるように構成している。換言すれば、第１磁気記録層１２２ａにおいてはＰｔの量を多くすることにより、保磁力をさらに高めている。
【００４９】
なお、上記に示した第１磁気記録層１２２ａおよび第２磁気記録層１２２ｂに用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂで異なる材料（ターゲット）であるが、これに限定されず組成や種類が同じ材料であってもよい。非磁性領域を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。
【００５０】
また本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにおいて１種類の、第２磁気記録層１２２ｂにおいて２種類の非磁性物質（酸化物）を用いているが、これに限定されるものではなく、第１磁気記録層１２２ａまたは第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方において２種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、本実施形態の如く特にＳｉＯ２およびＴｉＯ２を含むことが好ましい。したがって、本実施形態とは異なり、磁気記録層１２２が１層のみで構成される場合、かかる磁気記録層１２２はＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２からなることが好ましい。
【００５１】
分断層１２４は、磁気記録層１２２（第２磁気記録層１２２ｂ）と補助記録層１２６との間に設けられた非磁性の層である。本実施形態において分断層１２４は、Ｒｕと酸素を含む薄膜である。分断層１２４が酸素を含むことにより、多量の酸化物を含む磁気記録層１２２の上に分断層１２４を成膜し、さらにその上に酸素を含まない補助記録層１２６を成膜した場合の磁気的、構造的な橋渡しとなる。
【００５２】
補助記録層１２６は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１２６は磁気記録層１２２に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層１２６の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。補助記録層１２６は逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高いことが望ましい。なお本実施形態において補助記録層１２６は磁気記録層１２２の上方に設けているが、下方に設けてもよい。
【００５３】
なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１２６全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし補助記録層１２６に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層１２２の粒界よりも面積が小さい（酸化物の含有量が少ない）ことが好ましい。補助記録層１２６の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層１２２のグラニュラ磁性粒と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによってＨｎおよびＨｃを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびＳＮＲを向上させていると考えられる。またグラニュラ磁性粒と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラ磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のＯＷ特性を向上させるものと考えられる。
【００５４】
補助記録層１２６は１４ａｔ％〜１８ａｔ％のＣｒを含有していてもよい。これにより補助記録層の飽和磁化Ｍｓを適度に低減させると共にノイズ低減を図ることができ、またこのように多くのＣｒを含有させても、非磁性の分断層を設けたことにより補助記録層１２６のＣｒが磁気記録層に拡散することがなく、特性の低下を招くことがない。
【００５５】
媒体保護層１２８は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成することができる。媒体保護層１２８は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体１００を防護するための層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体１００を防護することができる。
【００５６】
潤滑層１３０は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層１２８表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１３０の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層１２８の損傷や欠損を防止することができる。
【００５７】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体１００を得ることができた。次に、本発明の特徴である分断層１２４と磁気記録層１２２（第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ）についてさらに詳述する。
【００５８】
上述したように、分断層１２４は磁気記録層１２２と補助記録層１２６の間に設けた、Ｒｕと酸素を含む非磁性の層である。このような分断層１２４を設けることにより、補助記録層１２６に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上させることができる。これは、補助記録層１２６が結晶成長する際に磁気記録層１２２から継承する微細構造を調整できるためと推察される。分断層１２４のうち磁気記録層１２２の磁性粒子の上に位置する部分は、Ｒｕが磁気記録層１２２のＣｏの結晶構造を補助記録層１２６のＣｏまで継承させる。分断層１２４のうち磁気記録層１２２の粒界の上に位置する部分は、粒界を形成する酸化物とＲｕの格子定数が大きく異なることから結晶配向性の継承は存在せず、Ｒｕと酸素原子は自由にマイグレーションを生じながら皮膜（結晶）を形成する。そしてこのＲｕの結晶の上に補助記録層１２６が成膜されることにより、補助記録層１２６のＣｏ粒子は、より分離が促進され、低ノイズ化が達成される。
【００５９】
ここで、分断層１２４をＲｕのみから構成してもＯＷ特性等の向上はみられるが、Ｒｕと酸素を含有させることによりＳＮＲの飛躍的な向上がみられる。これは、多量の酸素を含む粒界の上に、Ｒｕのみからなる皮膜を形成しても、高い保磁力が得られないためである。一方、本発明のように分断層１２４にＲｕと酸素とを含ませることによって、含有させた酸素原子は粒界に含まれている酸素原子と親和性が高く、選択的に析出する。すなわち分断層１２４に磁気記録層１２２に含まれる酸化物よりも少ない割合で酸素を含ませることにより、多量の酸素を含む磁気記録層１２２の粒界と、酸素を含まない補助記録層１２６との橋渡しをすることが可能になったものと推察される。
【００６０】
一方、非磁性の分断層１２４によって保磁力が低下してしまうところ、本実施形態においては、第１磁気記録層１２２ａよりも第２磁気記録層１２２ｂの方がＰｔの含有量を少なくなるように設定している。これにより、主記録層である第２磁気記録層１２２ｂでは高いＳＮＲを確保しつつ、第１磁気記録層１２２ａはＰｔの含有量が多いことにより保持力を向上させることができる。したがって全体的に、高いＳＮＲと保磁力を両立させることが可能となる。
【００６１】
第１磁気記録層１２２ａのＰｔは１６ａｔ％〜２２ａｔ％であってもよい。かかる範囲であれば積極的に保磁力を向上させることができる。なお１６ａｔ％未満では分断層による保持力低下を補うことができず、２２ａｔ％より大きくなるとＣｏが少なくなって飽和磁化Ｍｓが低下してしまう。
【００６２】
第２磁気記録層１２２ｂのＰｔは１４ａｔ％〜１９ａｔ％であってもよい。かかる範囲であればＰｔによるノイズをＣｒによって抑えることができるため、高いＳＮＲを確保することができる。なお１４ａｔ％未満では磁気異方性Ｋｕの向上による保磁力向上の効果が過小であり、１９ａｔ％より大きくなるとノイズが増大してしまう。
【００６３】
そして第１磁気記録層１２２ａの厚みをＡｎｍ、第２磁気記録層１２２ｂの厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％であってもよい。第１磁気記録層１２２ａを上記のように薄くすることにより、Ｐｔの増加によってノイズが増大しても、その影響を抑えることができる。すなわち、磁気記録層１２２のＰｔを増加した場合と、膜厚を増加した場合は、いずれも保磁力が向上し、ノイズが増大する。しかしこれらを比較すると、Ｐｔを増加した場合の方が保磁力に対する影響が大きい。したがって第１磁気記録層１２２ａのＰｔを増加させて膜厚を薄くすることにより、ノイズ増大を抑えて保磁力をより多く向上させている。
【００６４】
分断層１２４においてＲｕに含有させる酸素には、単体としての酸素原子、もしくは酸化物としての酸素原子のいずれか一方または両方が含まれる。Ｒｕに微少量の酸素を含有させるにあたり、ターゲットにあらかじめ酸素を含有させる方法と、スパッタリングの際に雰囲気ガスに酸素を添加するリアクティブスパッタ法がある。リアクティブスパッタ法は、スパッタリングを行うチャンバ内に供給する雰囲気ガスに活性ガスを添加し、ターゲットの原子と活性ガスの原子との化合物膜または混合膜を成膜する方法である。したがって、分断層１２４のスパッタリングの際に活性ガスとして酸素ガスを添加することで、分断層１２４に酸素を含有させることができる。
【００６５】
ただし、リアクティブスパッタ法は、雰囲気ガスに添加する酸素ガスの量が少量であるため、分断層１２４に含有される酸素の量が所望する量になるよう調整することが非常に困難である。また雰囲気ガス中において活性ガスが均一に分布するよう調節することが難しいため、分断層１２４における酸素の分布が不均一になってしまう。更には、分断層１２４の成膜の際に層内に混入した酸素ガスを完全に脱気することが困難であるため、チャンバ内に残留した酸素ガスが、分断層１２４より後の層を成膜するチャンバに入り込んでしまう。そこで分断層をＲｕと酸化物からなるターゲットを用いてスパッタリングを行う方が、膜全体に均一に酸素を含有させられるために好ましい。
【００６６】
分断層１２４に含有させる酸化物は、ＷＯ３、ＴｉＯ２、またはＲｕＯであってもよい。上記のように、スパッタリングのターゲットに酸化物を含有させることにより、分断層１２４に酸素を含有させることが好ましい。酸化物としては様々なものが考えられるが、特にＷ、Ｔｉ、Ｒｕの酸化物を用いることにより、電磁変換特性（ＳＮＲ）を向上させることができる。中でも、ＷＯ３は高い効果を得ることができる。これは、ＷＯ３が、不安定な酸化物であるので、スパッタ中に酸素が解離され、解離された酸素が、酸素添加の効果も示す。このほかに、酸化物の他の例としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。
【００６７】
分断層１２４は、膜厚が２Å以上〜１０Å以下（０．２ｎｍ以上〜１ｎｍ以下）であってもよい。このような薄膜とすることにより分断層１２４は完全な膜を形成せず、磁気記録層１２２の結晶粒子から補助記録層１２６へと続く結晶配向性の継承は阻害されない。分断層１２４の膜厚を１０Å以上とすると、磁気記録層１２２と補助記録層１２６とが磁気的に完全に分断されて、所望のＳＮＲが得られない。一方、膜厚が２Å以下では皮膜を形成できなくなってしまう。
【００６８】
磁気記録層１２２は２種以上の酸化物を含んでいてもよい。これにより、複数の酸化物の特性を得ることができ、磁気記録層１２２の磁性粒子のさらなる微細化と孤立化を図ることによりノイズを低減し、かつＳＮＲを向上させて高記録密度化を図ることのできる垂直磁気記録媒体を得ることができる。
【００６９】
磁気記録層１２２は酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含んでいてもよい。ＳｉＯ２は磁性粒子の微細化および孤立化を促進し、ＴｉＯ２は電磁変換特性（特にＳＮＲ）を向上させる特性がある。そしてこれらの酸化物を複合させて磁気記録層１２２の粒界に偏析させることにより、双方の利益を享受することができる。
【００７０】
磁気記録層１２２は、粒界部を構成する酸化物を５ｍｏｌ％以上含んでいてもよい。５ｍｏｌ％以上であるとき高い静磁気特性と電磁変換特性とを得ることができると共に、そのような範囲では補助記録層１２６の特性が無視できないほどに低下するところ、上記の分断層１２４を設けることによって特性の改善を得ることができるためである。
【００７１】
（実施例）
ディスク基体１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１１２から補助記録層１２６まで順次成膜を行った。付着層１１２は、ＣｒＴｉとした。軟磁性層１１４は、第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成はＣｏＦｅＴａＺｒとし、スペーサ層１１４ｂの組成はＲｕとした。前下地層１１６の組成はｆｃｃ構造のＮｉＷ合金とした。第１下地層１１８ａは所定圧力（低圧：例えば０．６〜０．７Ｐａ）のＡｒ雰囲気下でＲｕ膜を成膜した。第２下地層１１８ｂは、酸素が含まれているターゲットを用いて所定圧力より高い圧力（高圧：例えば４．５〜７Ｐａ）のＡｒ雰囲気下で、酸素を含有するＲｕ膜を成膜した。非磁性グラニュラ層１２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。第１磁気記録層１２２ａは粒界部に酸化物の例としてＣｒ２Ｏ３を含有し、ＣｏＣｒＰｔ１８−Ｃｒ２Ｏ３のｈｃｐ結晶構造を形成した。第２磁気記録層１２２ｂは、粒界部に複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ１６−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。分断層１２４は膜厚を３Åとし、その組成は、下記のような実施例と比較例を作成して比較した。補助記録層１２６の組成はＣｏＣｒ１８ＰｔＢとした。媒体保護層１２８はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４およびＣＮを用いて成膜し、潤滑層１３０はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて形成した。
【００７２】
図２は分断層１２４の組成による実施例と比較例を示す図である。分断層１２４の組成は、実施例１はＲｕＷＯ３、実施例２はＲｕＳｉＯ２、実施例３はＲｕ＋Ｏ２曝露（リアクティブスパッタ）である。比較例１は分断層１２４を設けないもの、比較例２はＲｕのみ、比較例３はＯ２曝露のみである。分断層１２４の膜厚は、比較例１および比較例３以外、全て３Åとする。そして各実施例および比較例について、静磁気特性として保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎ、電磁変換特性としてＳＮＲを測定した。保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎは絶対値が大きいほどよいため、同軸上に絶対値としてグラフに示している。
【００７３】
図２から、実施例１〜実施例３は、比較例よりも大幅にＳＮＲが向上していることがわかる。中でも、ＲｕＷＯ３にて分断層１２４を形成した実施例１が最もＳＮＲが向上していた。比較例の中ではＲｕからなる分断層１２４を形成した比較例２がＳＮＲが良いが、さらに酸素を含む実施例１〜３には及ばない。ただし磁気記録層１２２に酸素曝露を行った比較例３ではＳＮＲの向上は見られないことから、磁気記録層１２２に酸素が含まれることによって効果が奏されるのではなく、分断層１２４に酸素を含むことによって効果が奏されることがわかる。
【００７４】
保磁力Ｈｃは分断層１２４を設けない比較例１が一番大きく、他の場合はこれよりも低かった。しかし低いとはいえ現状において保磁力Ｈｃは４５００［Ｏｅ］以上あれば足りるため、支障はない。またＳＮＲが高ければ信号を読み取りやすくなるため、保磁力Ｈｃは低めであってもよい。逆磁区核形成磁界Ｈｎも同様に、比較例より実施例の方がわずかに低下しているが、まったく支障のない範囲である。さらに保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎは、磁気記録層１２２の膜厚を厚くする、Ｃｒを減らす、Ｐｔを増やす、酸化物を減らすなど、他の手段によって向上させることができる。すなわち本発明によれば、保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎをさほど低下させずに、大幅にＳＮＲを向上させることができることがわかる。
【００７５】
また実施例の中では、ＲｕＷＯ３にて分断層１２４を形成した実施例１が最も保磁力Ｈｃが高いことがわかる。すなわちＲｕＷＯ３は、実施例１〜３の中で最もＳＮＲも保磁力Ｈｃも高く、最適な組成であることがわかる。
【００７６】
図３は分断層の酸化物をＲｕＷＯ３に固定して、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂのＰｔの量を変化させた場合の結果を説明する図である。
【００７７】
図３において系統１は、第１磁気記録層のＰｔを１８ａｔ％に固定して、第２磁気記録層のＰｔを変化させた場合である。系統２は、第２磁気記録層のＰｔを１６ａｔ％に固定して、第１磁気記録層のＰｔを変化させた場合である。図３（ａ）は系統１および系統２について保磁力ＨｃとＳＮＲの測定値を示す表、図３（ｂ）は保磁力の変化を示すグラフ、図３（ｃ）はＳＮＲの変化を示すグラフである。
【００７８】
系統１を参照すると、第２磁気記録層のＰｔ量については、１４ａｔ％以上であるときに高い保持力を得ることができ、また１９ａｔ％以上となるとＳＮＲが著しく低下してしまうことがわかる。したがって第２磁気記録層のＰｔ量は１４ａｔ％〜１９ａｔ％であることが好ましい。
【００７９】
系統２を参照すると、第１磁気記録層のＰｔ量については、１６ａｔ％〜２２ａｔ％であるときに高い保持力とＳＮＲを得ることができ、いずれもこの範囲を外れると急速に値が低下してしまうことがわかる。したがって第１磁気記録層のＰｔ量は１６ａｔ％〜２２ａｔ％であることが好ましい。
【００８０】
また図３（ｂ）の系統２を参照すれば、第１磁気記録層のＰｔ量が１６ａｔ％以上の時、すなわち第２磁気記録層のＰｔ量（１６ａｔ％）以上のときに、高い保持力（４７００［Ｏｅ］以上）が得られることがわかる。一方、図３（ｃ）の系統１を参照すれば、第２磁気記録層のＰｔ量が１９ａｔ％以下の時、さらには第１磁気記録層のＰｔ量（１８ａｔ％）以下のときに、高いＳＮＲ（１７．６以上）が得られることがわかる。これらのことから、２層の磁気記録層１２２（第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ）と補助記録層１２６と分断層１２４からなる構成においては、第１磁気記録層１２２ａよりも第２磁気記録層１２２ｂの方がＰｔの含有量が少ないことが好ましいことがわかる。
【００８１】
図４は第１磁気記録層と第２磁気記録層の膜厚を変化させた場合の結果を説明する図である。図４に示す系統３は、分断層の酸化物をＲｕＷＯ３に固定して、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂのＰｔの量をそれぞれ１８ａｔ％、１６ａｔ％としている。図４（ａ）は系統３について保磁力ＨｃとＳＮＲの測定値を示す表、図４（ｂ）は保磁力とＳＮＲの変化を示すグラフである。図４（ｂ）においては第１磁気記録層の厚みをＡｎｍ、第２磁気記録層の厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂを横軸に取り、保磁力およびＳＮＲを縦軸に取っている。
【００８２】
図４によれば、保磁力は全体的に、Ａ／Ｂが大きくなるほど（第１磁気記録層の割合が大きくなるほど）上昇する傾向にある。そして必要分の保磁力（４７００［Ｏｅ］）を得るためには、Ａ／Ｂが１５％以上必要であることがわかる。
【００８３】
ＳＮＲは保磁力と全く逆の傾向を示し、全体的にＡ／Ｂが大きくなるほど減少する傾向にある。そして必要分のＳＮＲ（１７．６）を得るためには、Ａ／Ｂが３０％以下である必要があることがわかる。
【００８４】
これらのことから、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％の範囲とすることにより、高いＳＮＲと保磁力を両立できることがわかる。
【００８５】
図５は磁性層の酸化物の組み合わせによる実施例と比較例を示す図である。分断層１２４の組成は全てＲｕＷＯ３とし、膜厚は３Åとした。実施例４は磁気記録層１２２に複数の酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を複合して含有させた。比較例４はＳｉＯ２、比較例５はＴｉＯ２のみを酸化物として含有させた。実施例４、比較例４、比較例５において、酸化物の総量は等しく１０ｍｏｌ％とした。
【００８６】
比較例４と比較例５とを比べれば、ＳｉＯ２は保磁力Ｈｃが高く、ＴｉＯ２はＳＮＲが高いことがわかる。そして実施例４を参照すれば、保磁力ＨｃおよびＳＮＲの両方が大幅に向上していることがわかる。特に分断層１２４を設けないときのＳＮＲと設けたときのＳＮＲを比較すると、比較例４、比較例５では０．４程度の向上であるのに対し、実施例４では０．６程度向上していることがわかる。このことから、磁気記録層１２２に複数の酸化物を複合して含有させることにより、さらに本発明の利益を効果的に得ることができることがわかる。
【００８７】
上記説明した如く、本発明によれば、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲの向上を図ることができる。これにより、垂直磁気記録媒体１００の更なる高記録密度化を達成することが可能である。
【００８８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される垂直磁気記録媒体として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】分断層の組成による実施例と比較例を示す図である。
【図３】磁気記録層のＰｔの量を変化させた場合の結果を説明する図である。
【図４】磁気記録層の膜厚を変化させた場合の結果を説明する図である。
【図５】磁性層の酸化物の組み合わせによる実施例と比較例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…ディスク基体、１１２…付着層、１１４…軟磁性層、１１４ａ…第１軟磁性層、１１４ｂ…スペーサ層、１１４ｃ…第２軟磁性層、１１６…前下地層、１１８…下地層、１１８ａ…第１下地層、１１８ｂ…第２下地層、１２０…非磁性グラニュラ層、１２２…磁気記録層、１２２ａ…第１磁気記録層、１２２ｂ…第２磁気記録層、１２４…分断層、１２６…補助記録層、１２８…媒体保護層、１３０…潤滑層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径の磁気記録媒体にして、１枚あたり２００ＧＢを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり４００ＧＢを超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる磁気記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００４】
強磁性体としてはＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉなどがあるが、耐熱性や耐腐食性の観点から、従来から磁気記録媒体としては、Ｃｏ系合金が好んで用いられる。例えば、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＳｍ及びＣｏＲｅなどが多く用いられている。添加元素の中では、Ｐｔ（プラチナ）を添加すると磁気異方性Ｋｕを高めることができ、高い飽和磁化Ｍｓと高い保磁力Ｈｃを得ることが可能となる（非特許文献１）。非特許文献１によれば、Ｐｔを増加させていくと、２５ａｔ％までは保磁力が増加すると報告されている。ただしＣｏＰｔ合金は耐食性が低いという問題があるが、さらにＣｒを添加することにより、耐食性およびノイズ低下を図れることが知られている（特許文献１）。特許文献１では、１７ａｔ％程度のＣｒを含有させることにより耐食性と低ノイズ性を得られるとしている。そのため現在の磁気記録媒体では、ＣｏＣｒＰｔからなる三元合金が好んで用いられている。
【０００５】
また垂直磁気記録方式に用いる磁気記録媒体としては、高い熱安定性と良好な記録特性を示すことから、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録媒体（非特許文献２参照）が提案されている。これは磁気記録層において、Ｃｏのｈｃｐ構造（六方最密結晶格子）の結晶が柱状に連続して成長した磁性粒子の間に、ＳｉＯ２が偏析した非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造を構成し、磁性粒子の微細化と保磁力Ｈｃの向上をあわせて図るものである。非磁性の粒界（磁性粒子間の非磁性部分）には酸化物を用いることが知られており、例えばＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５のいずれか１つを用いることが提案されている（特許文献２）。
【０００６】
グラニュラ構造を有する磁気記録層において、非磁性の粒界部の割合を大きくすると、磁性粒子の孤立化と微細化が進行することからＳＮＲは向上する。その一方で、磁性粒子が極端に微細化すると、保磁力が低下してしまう。理想的には粒界部の割合が小さいままで、磁性粒子がなるべく孤立化してＳＮＲを向上し、ほどよく微細化して保磁力を確保することが好ましい。従来から酸化物の材質や添加量によって上記の課題が検討されているが、特許文献３にはグラニュラ磁性層を２層に分けて、酸化物の種類と添加量を異ならせることにより、主に保磁力を担う層（第１磁気記録層）と、ＳＮＲを向上させた主記録層（第２磁気記録層）を設ける構成が開示されている。
【０００７】
一方、磁気記録層の保磁力Ｈｃを向上させていくと、高記録密度化が達成できる反面、磁気ヘッドによる書き込みが困難になる傾向にある。そこで磁気記録媒体の上または下に面内方向に磁気的に連続した補助記録層を設けて、逆磁区核形成磁界Ｈｎを向上させてノイズを低減し、飽和磁化Ｍｓを向上させてオーバーライト特性も向上させる構成が知られている。なお補助記録層は連続層またはキャップ層とも呼ばれる場合もある。
【非特許文献１】Aboaf, Magnetic Properties and Structure of Cobalt-Platinum Thin Films、IEEE Trans. on Magnetics 1983,7
【非特許文献２】T. Oikawa et. al.、 IEEE Trans. Magn、 vol.38、 1976-1978(2002)
【特許文献１】米国特許第４，７８９，５９８号公報
【特許文献２】特開２００６−０２４３４６号公報
【特許文献３】ＷＯ２００７／１１４４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の如く高記録密度化している磁気記録媒体であるが、今後さらなる記録密度の向上が要請されている。高記録密度化のために重要な要素としては、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎなどの静磁気特性の向上と、オーバーライト特性（ＯＷ特性）やＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：シグナルノイズ比）、トラック幅の狭小化などの電磁変換特性の向上がある。その中でも保磁力Ｈｃの向上とＳＮＲの向上は、面積の小さな記録ビットにおいても正確に且つ高速に読み書きするために重要である。
【０００９】
ＳＮＲの向上は、主に磁気記録層の磁化遷移領域ノイズの低減により行われる。ノイズ低減のために有効な要素としては、磁気記録層の結晶配向性の向上、磁性粒子の粒径の微細化、および磁性粒子の孤立化が挙げられる。中でも、磁性粒子の孤立化が促進されると隣接する磁性粒子との磁気的相互作用が遮断されるため、ノイズを大幅に低減することができ、ＳＮＲを著しく向上させることが可能となる。上述のグラニュラ構造の垂直磁気記録媒体では、酸化物によって粒界を形成することによって磁性粒子を孤立化および微細化し、ＳＮＲを向上させている。
【００１０】
しかし、上記の補助記録層はグラニュラ構造を有しておらず、面内方向に磁気的にほぼ連続した構造となっている。このため、補助記録層によりオーバーライト特性を改善できる反面、ノイズの増加を招くこととなる。特に補助記録層は、媒体の上方に位置することになるため、ノイズ増加に対する影響は大きい。かといって、補助記録層なしではＯＷ特性が極端に低くなり、昨今の保磁力の高い磁気記録層は、もはや書き込むことができなくなってしまう。このため、やはりある程度のノイズは容認する必要があった。
【００１１】
したがって、上記の技術を用いてＳＮＲを更に向上させることは困難であるため、磁気記録媒体の更なる高記録密度化の達成には、磁気記録層のＳＮＲを更に向上することが可能な新たな手法の確立が課題となっていた。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上し、かつ磁気記録層における保磁力を向上させることにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体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】
【００１３】
上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、磁気記録層と補助記録層が極端に異なる構造を有している点に着目した。すなわち、磁気記録層はグラニュラ構造を有しているのに対し、補助記録層は膜面内方向に一様な膜構造を有している。そのため、補助記録層を磁気記録層の上に成膜すると、補助記録層の微細構造に影響を及ぼしている可能性があると考えた。そして、磁気記録層と補助記録層との間にＲｕと酸素を含む非磁性の分断層を介在させることにより補助記録層の低ノイズ化を図れることに想到した。
【００１４】
しかし、上記の分断層と設けると、低ノイズ化を図れる代わりに保磁力Ｈｃが若干低下してしまう（向上しにくくなる）ことがわかった。保磁力を向上させるためには磁気記録層の膜厚を厚くすることが考えられるが、磁気ヘッドから軟磁性層まで到る磁気的スペーシングが大きくなってしまうために、磁束が拡散し書きにじみが起きて高記録密度化が困難になってしまう。そこでさらに研究を重ねることにより、磁気記録層の組成を見直すことで、２層のグラニュラ磁性層と補助記録層と分断層からなる構成における保磁力とＳＮＲの両立を図り、上記課題の解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１５】
すなわち、本発明に係る垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第１磁気記録層と、柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第２磁気記録層と、非磁性の分断層と、基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に備え、第１磁気記録層および第２磁気記録層はＰｔを含むＣｏ系合金であって、第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少ないことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上させることができる。これは、磁気記録層と補助記録層との間に非磁性の分断層を設けることにより、補助記録層と磁気記録層の交換結合が適度に調整されるためと推察される。一方、非磁性の分断層によって保磁力が低下してしまうところ、第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少なくすることにより、主記録層である第２磁気記録層では高いＳＮＲを確保しつつ、第１磁気記録層はＰｔの含有量が多いことにより保持力を向上させることができる。したがって全体的に、高いＳＮＲと保磁力を両立させることが可能となる。
【００１７】
第１磁気記録層のＰｔは１６ａｔ％〜２２ａｔ％であってもよい。かかる範囲であれば積極的に保磁力を向上させることができる。
【００１８】
第２磁気記録層のＰｔは１４ａｔ％〜１９ａｔ％であってもよい。かかる範囲であればＰｔによるノイズをＣｒによって抑えることができるため、高いＳＮＲを確保することができる。
【００１９】
第１磁気記録層の厚みをＡｎｍ、第２磁気記録層の厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％であってもよい。第１磁気記録層を上記のように薄くすることにより、Ｐｔの増加によってノイズが増大しても、その影響を抑えることができる。なお、第１磁気記録層の厚みは１．７ｎｍ〜３．２ｎｍ、第２磁気記録層の厚みは８．５ｎｍ〜１１．０ｎｍの範囲にあることが好ましい。これにより適度な保磁力ＨｃとＳＮＲの両立を図ることができる。
【００２０】
補助記録層は１４ａｔ％〜２０ａｔ％のＣｒを含有していてもよい。これにより補助記録層の飽和磁化Ｍｓを高めると共にノイズ低減を図ることができ、またこのように多くのＣｒを含有させても、非磁性の分断層を設けたことにより補助記録層のＣｒが磁気記録層に拡散することがなく、特性の低下を招くことがない。
【００２１】
分断層は、Ｒｕと酸素を含んでいてもよい。分断層に酸素を含ませると、磁気記録層の粒界を構成する酸化物と親和性が高いことから、分断層中の酸素原子が粒界の上に選択的に析出して偏在する。これにより補助記録層の分離が促進され、補助記録層に起因するノイズが抑制される。またＲｕの効果により全体として補助記録層のＣｏの結晶配向性が向上する。
【００２２】
分断層は、Ｒｕと酸化物を含み、酸化物はＷＯ３、ＴｉＯ２、またはＲｕＯであってもよい。分断層は、Ｒｕと酸素とを含ませるための具体的な手段の一つとして、Ｒｕと酸化物とから構成することができる。Ｒｕと酸化物とを含むターゲットを用いてスパッタリングを行うと、酸化物から解離した酸素が膜中に含まれるため、酸素添加と同様の効果を奏するためである。酸化物としては様々なものが考えられるが、特にＷ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｒｕ（ルテニウム）の酸化物を用いることにより、電磁変換特性（ＳＮＲ）を向上させることができる。中でも、ＷＯ３は高い効果を得ることができる。これは、ＷＯ３が不安定な酸化物であるので、スパッタ中により多くの酸素が解離され、より効果的に酸素添加の効果を示すためである。
【００２３】
分断層は、膜厚が２Å以上〜１０Å以下（０．２ｎｍ以上〜１ｎｍ以下）であってもよい。分断層の膜厚を１０Å以上とすると、磁気記録層と補助記録層とが磁気的に完全に分離されてしまうために、所望のＳＮＲが得られない。一方、膜厚が２Å以下では皮膜を形成できなくなってしまうためである。尚、ここで皮膜とは必ずしも連続なもので無くともよく、例えば島状に膜が析出した状態でも、機能が発揮できれば問題とはならない。
【００２４】
第１磁気記録層または第２磁気記録層は２種以上の酸化物を含んでいてもよい。これにより、複数の酸化物の特性を得ることができ、磁気記録層の磁性粒子のさらなる微細化と孤立化を図ることによりノイズを低減し、かつＳＮＲを向上させて高記録密度化を図ることのできる垂直磁気記録媒体を得ることができる。
【００２５】
第１磁気記録層または第２磁気記録層は酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含んでいてもよい。ＳｉＯ２は磁性粒子の微細化および孤立化を促進し、ＴｉＯ２は電磁変換特性（特にＳＮＲ）を向上させる特性がある。そしてこれらの酸化物を複合させて磁気記録層の粒界に偏析させることにより、双方の利益を享受することができる。
【００２６】
第１磁気記録層または第２磁気記録層は、粒界部を構成する酸化物を５ｍｏｌ％以上含んでいてもよい。５ｍｏｌ％以上であるとき高い静磁気特性と電磁変換特性とを得ることができると共に、そのような範囲では補助記録層の特性が無視できないほどに低下するところ、上記の分断層を設けることによって特性の改善を得ることができるためである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上し、かつ磁気記録層における保磁力を向上させることにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２９】
（実施形態）
本実施形態では、まず本発明にかかる垂直磁気記録媒体の実施形態について説明した後に、磁気記録層と補助記録層の間に設けた分断層について詳細に説明する。
【００３０】
［垂直磁気記録媒体］
図１は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラ層１２０、第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ、分断層１２４、補助記録層１２６、媒体保護層１２８、潤滑層１３０で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとはあわせて磁気記録層１２２を構成する。
【００３１】
ディスク基体１１０は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１１０を得ることができる。
【００３２】
ディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２から補助記録層１２６まで順次成膜を行い、媒体保護層１２８はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層１３０をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成について説明する。
【００３３】
付着層１１２はディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。
【００３４】
付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層、ＣｏＷ系非晶質層、ＣｒＷ系非晶質層、ＣｒＴａ系非晶質層、ＣｒＮｂ系非晶質層から選択することができる。中でもＣｏＷ系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層１１２は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばＣｒＴｉ層の上にＣｏＷ層またはＣｒＷ層を形成してもよい。またこれらの付着層１１２は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。
【００３５】
軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層１１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＣｏＦｅＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００３６】
前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層１１６は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層１１６の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ構造を取る合金としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。
【００３７】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２のＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラ構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層１２２の配向性を向上させることができる。下地層１１８の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層１２２を良好に配向させることができる。
【００３８】
下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりＲｕからなる２層構造とすることができる。具体的には、下層側の第１下地層１１８ａを形成する際にはＡｒのガス圧を所定圧力、すなわち低圧にし、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際には、下層側の第１下地層１１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くする、すなわち高圧にする。これにより、第１下地層１１８ａによる磁気記録層１２２の結晶配向性の向上、および第２下地層１１８ｂによる磁気記録層１２２の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
【００３９】
また、ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの平均自由行程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、皮膜が粗になるため、Ｒｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、Ｃｏの微細化も可能となる。
【００４０】
さらに、下地層１１８のＲｕに酸素を微少量含有させてもよい。これによりさらにＲｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、磁気記録層のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。なお酸素はリアクティブスパッタによって含有させてもよいが、スパッタリング成膜する際に酸素を含有するターゲットを用いることが好ましい。
【００４１】
非磁性グラニュラ層１２０はグラニュラ構造を有する非磁性の層である。下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラ層を形成し、この上に第１磁気記録層１２２ａ（または磁気記録層１２２）のグラニュラ層を成長させることにより、磁性のグラニュラ層を初期成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。これにより、磁気記録層１２２の磁性粒子の孤立化を促進することができる。非磁性グラニュラ層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラ構造とすることができる。
【００４２】
本実施形態においては、かかる非磁性グラニュラ層１２０にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２を用いる。これにより、Ｃｏ系合金（非磁性の結晶粒子）の間にＳｉＯ２（非磁性物質）が偏析して粒界を形成し、非磁性グラニュラ層１２０がグラニュラ構造となる。なお、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２は一例であり、これに限定されるものではない。他には、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を例示できる。
【００４３】
なお本実施形態では、下地層１８８（第２下地層１８８ｂ）の上に非磁性グラニュラ層１２０を設けているが、これに限定されるものではなく、非磁性グラニュラ層１２０を設けずに垂直磁気記録媒体１００を構成することも可能である。
【００４４】
磁気記録層１２２は、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラ構造を有している。この磁性粒は、非磁性グラニュラ層１２０を設けることにより、そのグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長することができる。磁気記録層１２２は単層でもよいが、本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。これにより、第１磁気記録層１２２ａの結晶粒子から継続して第２磁気記録層１２２ｂの小さな結晶粒子が成長し、主記録層たる第２磁気記録層１２２ｂの微細化を図ることができ、ＳＮＲの向上が可能となる。
【００４５】
本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３を用いる。ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３は、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に、非磁性物質であるＣｒおよびＣｒ２Ｏ３（酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラ構造を形成した。この磁性粒は、非磁性グラニュラ層のグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長した。
【００４６】
また第２磁気記録層１２２ｂには、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２を用いる。第２磁気記録層１２２ｂにおいても、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＣｒおよびＳｉＯ２、ＴｉＯ２（複合酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラ構造を形成した。
【００４７】
磁気記録層１２２を第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとに分けているのは、主記録層である第２磁気記録層１２２ｂではＳＮＲを優先させた構成とすると共に、第１磁気記録層１２２ａによって保磁力を優先させた構成とすることにより、保磁力とＳＮＲの両立を図るためである。具体的には、第１磁気記録層１２２ａでは酸化物であるＣｒ２Ｏ３の量を少なくして磁性粒子の粒径を大きくすることによって保磁力を増大させている。第２磁気記録層１２２ｂではＳｉＯ２によって孤立微細化を図ると共にＴｉＯ２によってＳＮＲの向上を図り、かつ酸化物の総量を多くすることによってもＳＮＲを向上させている。
【００４８】
さらに本実施形態においては、後述するように、第１磁気記録層１２２ａよりも第２磁気記録層１２２ｂの方がＰｔの含有量が少なくなるように構成している。換言すれば、第１磁気記録層１２２ａにおいてはＰｔの量を多くすることにより、保磁力をさらに高めている。
【００４９】
なお、上記に示した第１磁気記録層１２２ａおよび第２磁気記録層１２２ｂに用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂで異なる材料（ターゲット）であるが、これに限定されず組成や種類が同じ材料であってもよい。非磁性領域を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。
【００５０】
また本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにおいて１種類の、第２磁気記録層１２２ｂにおいて２種類の非磁性物質（酸化物）を用いているが、これに限定されるものではなく、第１磁気記録層１２２ａまたは第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方において２種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、本実施形態の如く特にＳｉＯ２およびＴｉＯ２を含むことが好ましい。したがって、本実施形態とは異なり、磁気記録層１２２が１層のみで構成される場合、かかる磁気記録層１２２はＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２からなることが好ましい。
【００５１】
分断層１２４は、磁気記録層１２２（第２磁気記録層１２２ｂ）と補助記録層１２６との間に設けられた非磁性の層である。本実施形態において分断層１２４は、Ｒｕと酸素を含む薄膜である。分断層１２４が酸素を含むことにより、多量の酸化物を含む磁気記録層１２２の上に分断層１２４を成膜し、さらにその上に酸素を含まない補助記録層１２６を成膜した場合の磁気的、構造的な橋渡しとなる。
【００５２】
補助記録層１２６は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１２６は磁気記録層１２２に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層１２６の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。補助記録層１２６は逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高いことが望ましい。なお本実施形態において補助記録層１２６は磁気記録層１２２の上方に設けているが、下方に設けてもよい。
【００５３】
なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１２６全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし補助記録層１２６に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層１２２の粒界よりも面積が小さい（酸化物の含有量が少ない）ことが好ましい。補助記録層１２６の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層１２２のグラニュラ磁性粒と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによってＨｎおよびＨｃを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびＳＮＲを向上させていると考えられる。またグラニュラ磁性粒と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラ磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のＯＷ特性を向上させるものと考えられる。
【００５４】
補助記録層１２６は１４ａｔ％〜１８ａｔ％のＣｒを含有していてもよい。これにより補助記録層の飽和磁化Ｍｓを適度に低減させると共にノイズ低減を図ることができ、またこのように多くのＣｒを含有させても、非磁性の分断層を設けたことにより補助記録層１２６のＣｒが磁気記録層に拡散することがなく、特性の低下を招くことがない。
【００５５】
媒体保護層１２８は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成することができる。媒体保護層１２８は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体１００を防護するための層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体１００を防護することができる。
【００５６】
潤滑層１３０は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層１２８表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１３０の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層１２８の損傷や欠損を防止することができる。
【００５７】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体１００を得ることができた。次に、本発明の特徴である分断層１２４と磁気記録層１２２（第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ）についてさらに詳述する。
【００５８】
上述したように、分断層１２４は磁気記録層１２２と補助記録層１２６の間に設けた、Ｒｕと酸素を含む非磁性の層である。このような分断層１２４を設けることにより、補助記録層１２６に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲを向上させることができる。これは、補助記録層１２６が結晶成長する際に磁気記録層１２２から継承する微細構造を調整できるためと推察される。分断層１２４のうち磁気記録層１２２の磁性粒子の上に位置する部分は、Ｒｕが磁気記録層１２２のＣｏの結晶構造を補助記録層１２６のＣｏまで継承させる。分断層１２４のうち磁気記録層１２２の粒界の上に位置する部分は、粒界を形成する酸化物とＲｕの格子定数が大きく異なることから結晶配向性の継承は存在せず、Ｒｕと酸素原子は自由にマイグレーションを生じながら皮膜（結晶）を形成する。そしてこのＲｕの結晶の上に補助記録層１２６が成膜されることにより、補助記録層１２６のＣｏ粒子は、より分離が促進され、低ノイズ化が達成される。
【００５９】
ここで、分断層１２４をＲｕのみから構成してもＯＷ特性等の向上はみられるが、Ｒｕと酸素を含有させることによりＳＮＲの飛躍的な向上がみられる。これは、多量の酸素を含む粒界の上に、Ｒｕのみからなる皮膜を形成しても、高い保磁力が得られないためである。一方、本発明のように分断層１２４にＲｕと酸素とを含ませることによって、含有させた酸素原子は粒界に含まれている酸素原子と親和性が高く、選択的に析出する。すなわち分断層１２４に磁気記録層１２２に含まれる酸化物よりも少ない割合で酸素を含ませることにより、多量の酸素を含む磁気記録層１２２の粒界と、酸素を含まない補助記録層１２６との橋渡しをすることが可能になったものと推察される。
【００６０】
一方、非磁性の分断層１２４によって保磁力が低下してしまうところ、本実施形態においては、第１磁気記録層１２２ａよりも第２磁気記録層１２２ｂの方がＰｔの含有量を少なくなるように設定している。これにより、主記録層である第２磁気記録層１２２ｂでは高いＳＮＲを確保しつつ、第１磁気記録層１２２ａはＰｔの含有量が多いことにより保持力を向上させることができる。したがって全体的に、高いＳＮＲと保磁力を両立させることが可能となる。
【００６１】
第１磁気記録層１２２ａのＰｔは１６ａｔ％〜２２ａｔ％であってもよい。かかる範囲であれば積極的に保磁力を向上させることができる。なお１６ａｔ％未満では分断層による保持力低下を補うことができず、２２ａｔ％より大きくなるとＣｏが少なくなって飽和磁化Ｍｓが低下してしまう。
【００６２】
第２磁気記録層１２２ｂのＰｔは１４ａｔ％〜１９ａｔ％であってもよい。かかる範囲であればＰｔによるノイズをＣｒによって抑えることができるため、高いＳＮＲを確保することができる。なお１４ａｔ％未満では磁気異方性Ｋｕの向上による保磁力向上の効果が過小であり、１９ａｔ％より大きくなるとノイズが増大してしまう。
【００６３】
そして第１磁気記録層１２２ａの厚みをＡｎｍ、第２磁気記録層１２２ｂの厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％であってもよい。第１磁気記録層１２２ａを上記のように薄くすることにより、Ｐｔの増加によってノイズが増大しても、その影響を抑えることができる。すなわち、磁気記録層１２２のＰｔを増加した場合と、膜厚を増加した場合は、いずれも保磁力が向上し、ノイズが増大する。しかしこれらを比較すると、Ｐｔを増加した場合の方が保磁力に対する影響が大きい。したがって第１磁気記録層１２２ａのＰｔを増加させて膜厚を薄くすることにより、ノイズ増大を抑えて保磁力をより多く向上させている。
【００６４】
分断層１２４においてＲｕに含有させる酸素には、単体としての酸素原子、もしくは酸化物としての酸素原子のいずれか一方または両方が含まれる。Ｒｕに微少量の酸素を含有させるにあたり、ターゲットにあらかじめ酸素を含有させる方法と、スパッタリングの際に雰囲気ガスに酸素を添加するリアクティブスパッタ法がある。リアクティブスパッタ法は、スパッタリングを行うチャンバ内に供給する雰囲気ガスに活性ガスを添加し、ターゲットの原子と活性ガスの原子との化合物膜または混合膜を成膜する方法である。したがって、分断層１２４のスパッタリングの際に活性ガスとして酸素ガスを添加することで、分断層１２４に酸素を含有させることができる。
【００６５】
ただし、リアクティブスパッタ法は、雰囲気ガスに添加する酸素ガスの量が少量であるため、分断層１２４に含有される酸素の量が所望する量になるよう調整することが非常に困難である。また雰囲気ガス中において活性ガスが均一に分布するよう調節することが難しいため、分断層１２４における酸素の分布が不均一になってしまう。更には、分断層１２４の成膜の際に層内に混入した酸素ガスを完全に脱気することが困難であるため、チャンバ内に残留した酸素ガスが、分断層１２４より後の層を成膜するチャンバに入り込んでしまう。そこで分断層をＲｕと酸化物からなるターゲットを用いてスパッタリングを行う方が、膜全体に均一に酸素を含有させられるために好ましい。
【００６６】
分断層１２４に含有させる酸化物は、ＷＯ３、ＴｉＯ２、またはＲｕＯであってもよい。上記のように、スパッタリングのターゲットに酸化物を含有させることにより、分断層１２４に酸素を含有させることが好ましい。酸化物としては様々なものが考えられるが、特にＷ、Ｔｉ、Ｒｕの酸化物を用いることにより、電磁変換特性（ＳＮＲ）を向上させることができる。中でも、ＷＯ３は高い効果を得ることができる。これは、ＷＯ３が、不安定な酸化物であるので、スパッタ中に酸素が解離され、解離された酸素が、酸素添加の効果も示す。このほかに、酸化物の他の例としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。
【００６７】
分断層１２４は、膜厚が２Å以上〜１０Å以下（０．２ｎｍ以上〜１ｎｍ以下）であってもよい。このような薄膜とすることにより分断層１２４は完全な膜を形成せず、磁気記録層１２２の結晶粒子から補助記録層１２６へと続く結晶配向性の継承は阻害されない。分断層１２４の膜厚を１０Å以上とすると、磁気記録層１２２と補助記録層１２６とが磁気的に完全に分断されて、所望のＳＮＲが得られない。一方、膜厚が２Å以下では皮膜を形成できなくなってしまう。
【００６８】
磁気記録層１２２は２種以上の酸化物を含んでいてもよい。これにより、複数の酸化物の特性を得ることができ、磁気記録層１２２の磁性粒子のさらなる微細化と孤立化を図ることによりノイズを低減し、かつＳＮＲを向上させて高記録密度化を図ることのできる垂直磁気記録媒体を得ることができる。
【００６９】
磁気記録層１２２は酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含んでいてもよい。ＳｉＯ２は磁性粒子の微細化および孤立化を促進し、ＴｉＯ２は電磁変換特性（特にＳＮＲ）を向上させる特性がある。そしてこれらの酸化物を複合させて磁気記録層１２２の粒界に偏析させることにより、双方の利益を享受することができる。
【００７０】
磁気記録層１２２は、粒界部を構成する酸化物を５ｍｏｌ％以上含んでいてもよい。５ｍｏｌ％以上であるとき高い静磁気特性と電磁変換特性とを得ることができると共に、そのような範囲では補助記録層１２６の特性が無視できないほどに低下するところ、上記の分断層１２４を設けることによって特性の改善を得ることができるためである。
【００７１】
（実施例）
ディスク基体１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１１２から補助記録層１２６まで順次成膜を行った。付着層１１２は、ＣｒＴｉとした。軟磁性層１１４は、第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成はＣｏＦｅＴａＺｒとし、スペーサ層１１４ｂの組成はＲｕとした。前下地層１１６の組成はｆｃｃ構造のＮｉＷ合金とした。第１下地層１１８ａは所定圧力（低圧：例えば０．６〜０．７Ｐａ）のＡｒ雰囲気下でＲｕ膜を成膜した。第２下地層１１８ｂは、酸素が含まれているターゲットを用いて所定圧力より高い圧力（高圧：例えば４．５〜７Ｐａ）のＡｒ雰囲気下で、酸素を含有するＲｕ膜を成膜した。非磁性グラニュラ層１２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。第１磁気記録層１２２ａは粒界部に酸化物の例としてＣｒ２Ｏ３を含有し、ＣｏＣｒＰｔ１８−Ｃｒ２Ｏ３のｈｃｐ結晶構造を形成した。第２磁気記録層１２２ｂは、粒界部に複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ１６−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。分断層１２４は膜厚を３Åとし、その組成は、下記のような実施例と比較例を作成して比較した。補助記録層１２６の組成はＣｏＣｒ１８ＰｔＢとした。媒体保護層１２８はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４およびＣＮを用いて成膜し、潤滑層１３０はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて形成した。
【００７２】
図２は分断層１２４の組成による実施例と比較例を示す図である。分断層１２４の組成は、実施例１はＲｕＷＯ３、実施例２はＲｕＳｉＯ２、実施例３はＲｕ＋Ｏ２曝露（リアクティブスパッタ）である。比較例１は分断層１２４を設けないもの、比較例２はＲｕのみ、比較例３はＯ２曝露のみである。分断層１２４の膜厚は、比較例１および比較例３以外、全て３Åとする。そして各実施例および比較例について、静磁気特性として保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎ、電磁変換特性としてＳＮＲを測定した。保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎは絶対値が大きいほどよいため、同軸上に絶対値としてグラフに示している。
【００７３】
図２から、実施例１〜実施例３は、比較例よりも大幅にＳＮＲが向上していることがわかる。中でも、ＲｕＷＯ３にて分断層１２４を形成した実施例１が最もＳＮＲが向上していた。比較例の中ではＲｕからなる分断層１２４を形成した比較例２がＳＮＲが良いが、さらに酸素を含む実施例１〜３には及ばない。ただし磁気記録層１２２に酸素曝露を行った比較例３ではＳＮＲの向上は見られないことから、磁気記録層１２２に酸素が含まれることによって効果が奏されるのではなく、分断層１２４に酸素を含むことによって効果が奏されることがわかる。
【００７４】
保磁力Ｈｃは分断層１２４を設けない比較例１が一番大きく、他の場合はこれよりも低かった。しかし低いとはいえ現状において保磁力Ｈｃは４５００［Ｏｅ］以上あれば足りるため、支障はない。またＳＮＲが高ければ信号を読み取りやすくなるため、保磁力Ｈｃは低めであってもよい。逆磁区核形成磁界Ｈｎも同様に、比較例より実施例の方がわずかに低下しているが、まったく支障のない範囲である。さらに保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎは、磁気記録層１２２の膜厚を厚くする、Ｃｒを減らす、Ｐｔを増やす、酸化物を減らすなど、他の手段によって向上させることができる。すなわち本発明によれば、保磁力Ｈｃおよび逆磁区核形成磁界Ｈｎをさほど低下させずに、大幅にＳＮＲを向上させることができることがわかる。
【００７５】
また実施例の中では、ＲｕＷＯ３にて分断層１２４を形成した実施例１が最も保磁力Ｈｃが高いことがわかる。すなわちＲｕＷＯ３は、実施例１〜３の中で最もＳＮＲも保磁力Ｈｃも高く、最適な組成であることがわかる。
【００７６】
図３は分断層の酸化物をＲｕＷＯ３に固定して、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂのＰｔの量を変化させた場合の結果を説明する図である。
【００７７】
図３において系統１は、第１磁気記録層のＰｔを１８ａｔ％に固定して、第２磁気記録層のＰｔを変化させた場合である。系統２は、第２磁気記録層のＰｔを１６ａｔ％に固定して、第１磁気記録層のＰｔを変化させた場合である。図３（ａ）は系統１および系統２について保磁力ＨｃとＳＮＲの測定値を示す表、図３（ｂ）は保磁力の変化を示すグラフ、図３（ｃ）はＳＮＲの変化を示すグラフである。
【００７８】
系統１を参照すると、第２磁気記録層のＰｔ量については、１４ａｔ％以上であるときに高い保持力を得ることができ、また１９ａｔ％以上となるとＳＮＲが著しく低下してしまうことがわかる。したがって第２磁気記録層のＰｔ量は１４ａｔ％〜１９ａｔ％であることが好ましい。
【００７９】
系統２を参照すると、第１磁気記録層のＰｔ量については、１６ａｔ％〜２２ａｔ％であるときに高い保持力とＳＮＲを得ることができ、いずれもこの範囲を外れると急速に値が低下してしまうことがわかる。したがって第１磁気記録層のＰｔ量は１６ａｔ％〜２２ａｔ％であることが好ましい。
【００８０】
また図３（ｂ）の系統２を参照すれば、第１磁気記録層のＰｔ量が１６ａｔ％以上の時、すなわち第２磁気記録層のＰｔ量（１６ａｔ％）以上のときに、高い保持力（４７００［Ｏｅ］以上）が得られることがわかる。一方、図３（ｃ）の系統１を参照すれば、第２磁気記録層のＰｔ量が１９ａｔ％以下の時、さらには第１磁気記録層のＰｔ量（１８ａｔ％）以下のときに、高いＳＮＲ（１７．６以上）が得られることがわかる。これらのことから、２層の磁気記録層１２２（第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ）と補助記録層１２６と分断層１２４からなる構成においては、第１磁気記録層１２２ａよりも第２磁気記録層１２２ｂの方がＰｔの含有量が少ないことが好ましいことがわかる。
【００８１】
図４は第１磁気記録層と第２磁気記録層の膜厚を変化させた場合の結果を説明する図である。図４に示す系統３は、分断層の酸化物をＲｕＷＯ３に固定して、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂのＰｔの量をそれぞれ１８ａｔ％、１６ａｔ％としている。図４（ａ）は系統３について保磁力ＨｃとＳＮＲの測定値を示す表、図４（ｂ）は保磁力とＳＮＲの変化を示すグラフである。図４（ｂ）においては第１磁気記録層の厚みをＡｎｍ、第２磁気記録層の厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂを横軸に取り、保磁力およびＳＮＲを縦軸に取っている。
【００８２】
図４によれば、保磁力は全体的に、Ａ／Ｂが大きくなるほど（第１磁気記録層の割合が大きくなるほど）上昇する傾向にある。そして必要分の保磁力（４７００［Ｏｅ］）を得るためには、Ａ／Ｂが１５％以上必要であることがわかる。
【００８３】
ＳＮＲは保磁力と全く逆の傾向を示し、全体的にＡ／Ｂが大きくなるほど減少する傾向にある。そして必要分のＳＮＲ（１７．６）を得るためには、Ａ／Ｂが３０％以下である必要があることがわかる。
【００８４】
これらのことから、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％の範囲とすることにより、高いＳＮＲと保磁力を両立できることがわかる。
【００８５】
図５は磁性層の酸化物の組み合わせによる実施例と比較例を示す図である。分断層１２４の組成は全てＲｕＷＯ３とし、膜厚は３Åとした。実施例４は磁気記録層１２２に複数の酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を複合して含有させた。比較例４はＳｉＯ２、比較例５はＴｉＯ２のみを酸化物として含有させた。実施例４、比較例４、比較例５において、酸化物の総量は等しく１０ｍｏｌ％とした。
【００８６】
比較例４と比較例５とを比べれば、ＳｉＯ２は保磁力Ｈｃが高く、ＴｉＯ２はＳＮＲが高いことがわかる。そして実施例４を参照すれば、保磁力ＨｃおよびＳＮＲの両方が大幅に向上していることがわかる。特に分断層１２４を設けないときのＳＮＲと設けたときのＳＮＲを比較すると、比較例４、比較例５では０．４程度の向上であるのに対し、実施例４では０．６程度向上していることがわかる。このことから、磁気記録層１２２に複数の酸化物を複合して含有させることにより、さらに本発明の利益を効果的に得ることができることがわかる。
【００８７】
上記説明した如く、本発明によれば、補助記録層に起因すると考えられるノイズを低減させてＳＮＲの向上を図ることができる。これにより、垂直磁気記録媒体１００の更なる高記録密度化を達成することが可能である。
【００８８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される垂直磁気記録媒体として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】分断層の組成による実施例と比較例を示す図である。
【図３】磁気記録層のＰｔの量を変化させた場合の結果を説明する図である。
【図４】磁気記録層の膜厚を変化させた場合の結果を説明する図である。
【図５】磁性層の酸化物の組み合わせによる実施例と比較例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…ディスク基体、１１２…付着層、１１４…軟磁性層、１１４ａ…第１軟磁性層、１１４ｂ…スペーサ層、１１４ｃ…第２軟磁性層、１１６…前下地層、１１８…下地層、１１８ａ…第１下地層、１１８ｂ…第２下地層、１２０…非磁性グラニュラ層、１２２…磁気記録層、１２２ａ…第１磁気記録層、１２２ｂ…第２磁気記録層、１２４…分断層、１２６…補助記録層、１２８…媒体保護層、１３０…潤滑層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に少なくとも、
柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第１磁気記録層と、
柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第２磁気記録層と、
非磁性の分断層と、
基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に備え、
前記第１磁気記録層および第２磁気記録層はＰｔを含むＣｏ系合金であって、前記第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少ないことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第１磁気記録層のＰｔは１６ａｔ％〜２２ａｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第２磁気記録層のＰｔは１４ａｔ％〜１９ａｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１磁気記録層の厚みをＡｎｍ、前記第２磁気記録層の厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記分断層は、Ｒｕと酸素を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記分断層は、Ｒｕと酸化物を含み、該酸化物はＷＯ３、ＴｉＯ２、またはＲｕＯであることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記分断層は、膜厚が２Å以上〜１０Å以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記第１磁気記録層または第２磁気記録層は２種以上の酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記第１磁気記録層または第２磁気記録層は酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記第１磁気記録層または第２磁気記録層は、前記粒界部を構成する酸化物を５ｍｏｌ％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１】
基体上に少なくとも、
柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第１磁気記録層と、
柱状に連続して成長した磁性粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラ構造の第２磁気記録層と、
非磁性の分断層と、
基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に備え、
前記第１磁気記録層および第２磁気記録層はＰｔを含むＣｏ系合金であって、前記第１磁気記録層よりも第２磁気記録層の方がＰｔの含有量が少ないことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第１磁気記録層のＰｔは１６ａｔ％〜２２ａｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第２磁気記録層のＰｔは１４ａｔ％〜１９ａｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１磁気記録層の厚みをＡｎｍ、前記第２磁気記録層の厚みをＢｎｍとしたとき、Ａ／Ｂ＝１５％〜３０％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記分断層は、Ｒｕと酸素を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記分断層は、Ｒｕと酸化物を含み、該酸化物はＷＯ３、ＴｉＯ２、またはＲｕＯであることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記分断層は、膜厚が２Å以上〜１０Å以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記第１磁気記録層または第２磁気記録層は２種以上の酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記第１磁気記録層または第２磁気記録層は酸化物としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記第１磁気記録層または第２磁気記録層は、前記粒界部を構成する酸化物を５ｍｏｌ％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１９２３１９（Ｐ２０１１−１９２３１９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５１５０２（Ｐ２００８−２５１５０２）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【住所又は居所原語表記】１３８ Ｃｅｃｉｌ Ｓｔｒｅｅｔ，＃０８−０３ Ｃｅｃｉｌ Ｃｏｕｒｔ，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ ０６９５３８
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【住所又は居所原語表記】１３８ Ｃｅｃｉｌ Ｓｔｒｅｅｔ，＃０８−０３ Ｃｅｃｉｌ Ｃｏｕｒｔ，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ ０６９５３８
【Ｆターム（参考）】
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