磁気記憶媒体および情報記憶装置
【課題】更なる高記録密度化が可能な磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置とを提供する。
【解決手段】非磁性基板２０１と、非磁性基板２０１上に形成された軟磁性裏打ち層２１０と、軟磁性裏打ち層２１０上に非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成された非磁性シード層２０２と、非磁性シード層２０２上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸が非磁性シード層２０２の厚さ方向を向いた結晶構造を有する非磁性中間層２２０と、非磁性中間層２２０上に磁性材料を主成分として形成された、情報が磁気的に記録される記録層２０３とを備えた。
【解決手段】非磁性基板２０１と、非磁性基板２０１上に形成された軟磁性裏打ち層２１０と、軟磁性裏打ち層２１０上に非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成された非磁性シード層２０２と、非磁性シード層２０２上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸が非磁性シード層２０２の厚さ方向を向いた結晶構造を有する非磁性中間層２２０と、非磁性中間層２２０上に磁性材料を主成分として形成された、情報が磁気的に記録される記録層２０３とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、情報が磁気的に記録される磁気記憶媒体、および、そのような磁気記憶媒体を備えた情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置に代表される情報記憶装置には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等に内蔵されている内蔵型と、ＰＣ等に外付けされる外付け型がある。これらの情報記憶装置に対しては、記憶容量を増大するために、情報記憶装置に内蔵されている磁気記憶媒体の面記録密度ついて増加の要望がある。
【０００３】
一般的に、磁気記憶媒体の面記録密度の増加に対しては媒体ノイズの低減が有効である。ここで、近年、高記録密度において記録ビットの安定性が高い垂直磁気記録方式の磁気記憶媒体が実用化されているが、このような垂直磁気記録方式の磁気記憶媒体において媒体ノイズを低減させる手段の１つとして、情報が磁気的に記録される記録層に、いわゆるグラニュラ構造を持たせるという手段が注目されている。記録層におけるグラニュラ構造は、磁性粒子の粒子界面に非磁性材料である酸化物又は窒化物が偏析した構造であり、グラニュラ構造では、磁性粒子の磁気的な分離や孤立化が良好に図られる。その結果、磁性粒子が微細化されて媒体ノイズが低減されることとなる。
【０００４】
このグラニュラ構造の記録層を備えた磁気記憶媒体では、磁性粒子の微細化や均一化や結晶配向分散の低減化が促進されるほど媒体ノイズについての高い低減効果を得ることができる。このため、グラニュラ構造における磁性粒子の更なる微細化、均一化および結晶配向分散の低減化（高配向化）のために様々な方法が提案されている。
【０００５】
例えば、記録層の直下に非磁性材料からなる中間層を設け、その中間層を構成する結晶粒子同士を空隙により分離することで、それらの結晶粒子上に成長する磁性粒子の微細化を促進する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
さらに、磁性粒子の微細化を促進するだけでなく、磁性粒子の均一化や高配向化をも実現させるために、上記のような中間層の直下に、さらに、シード層と呼ばれる層を設けるという技術が提案されている。
【０００７】
例えば、ｈｃｐ（ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｃｌｏｓｅ ｐａｃｋｅｄ）構造のＲｕで形成された中間層の直下に、ｆｃｃ（ｆａｃｅ ｃｅｎｔｅｒｅｄ ｃｕｂｉｃ）構造のＮｉ−Ｗからなるシード層を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、ｈｃｐ構造のＲｕで形成された中間層の直下に、ｈｃｐ構造のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層を設ける技術や（例えば、特許文献３参照）、このような中間層の直下に、非晶質のシード層を設ける技術（例えば、特許文献４参照）等も提案されている。
【０００８】
これらの技術では、このようなシード層上に中間層を形成することで、まず、中間層におけるＲｕの結晶粒子の微細化や均一化や高配向化が図られ、延いては、その中間層上に形成される記録層のグラニュラ構造における磁性粒子の微細化や均一化や高配向化が図られることとなる。
【特許文献１】特開２００５−３５３２５６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７９５９８号公報
【特許文献３】特開昭６２−１０２４１９号公報
【特許文献４】特開２００６−３０９９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、近年では、磁気記憶媒体に対する高記録密度化の要求は高まる一方であり、上記のようなシード層を有する磁気記憶媒体についても、記録層における磁性粒子の微細化等を更に促進して媒体ノイズの低減を図り一層の高記録密度化を進めることが求められている。
【００１０】
本件は、上記事情に鑑み、更なる高記録密度化が可能な磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置と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】
【００１１】
上記目的を達成する磁気記憶媒体の基本形態は、
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
上記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸がそのシード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
上記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本件に係る磁気記憶媒体を開発するに当たり、いわゆるシード層として、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたものを用いることで、そのシード層上の中間層の上に形成された記録層の磁性粒子について、従来を上回る微細化や均一化や高配向化が得られることを本件の開発者は見出した。本件は、このことに基づいて成されたものである。上記の磁気記憶媒体の基本形態によれば、上記シード層が非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されることで、そのシード層の上層である上記中間層における結晶粒子の更なる微細化、均一化、および六方最密充填（ｈｃｐ）構造におけるｃ軸についての更なる高配向化が実現される。その結果、その中間層上に形成される記録層における磁性粒子について、更なる微細化、均一化、および高配向化が得られ、これにより媒体ノイズが低減されて、磁気記憶媒体における更なる高記録密度化を実現することができる。
【００１３】
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
上記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸がそのシード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
上記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えた磁気記憶媒体；
上記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この情報記憶装置の基本形態によれば、基本形態について上述した、更なる高記録密度化が可能な磁気記憶媒体が搭載されていることから、一層大容量での情報の記憶が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように、本件によれば、更なる高記録密度化が可能な磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置とを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、上記で基本形態について説明した磁気記憶媒体および情報記憶装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【００１８】
この図１に示すＨＤＤ１０のハウジング１０１には、回転軸１０２に装着されて回転する磁気ディスク２００と、磁気ディスク２００に対して情報記録と情報再生とを行なう磁気ヘッド１０３を先端に保持したヘッドジンバルアセンブリ１０４と、このヘッドジンバルアセンブリ１０４が固着されてアーム軸１０５を中心に磁気ディスク２００の表面に沿って移動するキャリッジアーム１０６とキャリッジアーム１０６を駆動するアームアクチュエータ１０７とが収納されている。ここで、磁気ディスク２００が、上述の磁気記憶媒体および情報記憶装置の基本形態における磁気記憶媒体の一例に相当し、磁気ヘッド１０３が、その基本形態におけるヘッドの一例に相当する。
【００１９】
磁気ディスク２００への情報の記録および磁気ディスク２００に記録された情報の再生に当たっては、アームアクチュエータ１０７によってキャリッジアーム１０６が駆動されて、磁気ヘッド１０３が、回転する磁気ディスク２００上の所望の位置に位置決めされる。そして、この磁気ヘッド１０３は、回転に伴って直下を通過する磁気ディスク２００に複数の情報を順次に記録する。
【００２０】
ここで、本実施形態では、磁気ディスク２００のディスク面に対して垂直な方向の磁化によって情報が記録される垂直磁気記録方式が採用されている。このため、磁気ディスク２００は、ディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とした磁気異方性を持つ後述の記録層を有している。そして、情報は、磁化が磁気ディスク２００の表面側を向いた状態と、裏面側を向いた状態との２状態を利用して記録層に記録される。
【００２１】
情報の記録時には、磁気ディスク２００に近接した磁気ヘッドに電気的な記録信号が入力され、磁気ヘッド１０３により、その記録信号に応じた極性の磁界が磁気ディスク２００に印加される。そして、記録層中の磁化が、磁気ディスク２００の表面側と裏面側のうちの、その印加された磁界の極性に応じた側を向くことで情報が記録される。また、情報の再生時には、磁気ヘッド１０３によって、記録層中の磁化が発する微小磁界が検出され、情報が、その微小磁界の極性に応じた電気的な再生信号として取り出される。
【００２２】
図２は、図１に示す磁気ディスクの断面を模式的に示す図である。
【００２３】
この図２に示すように、磁気ディスク２００は、ガラス製の非磁性基板２０１上に軟磁性裏打ち層２１０、非磁性シード層２０２、非磁性中間層２２０、記録層２０３、保護層２０４、および潤滑層２０５が積層された構造を有する。非磁性シード層２０２、非磁性中間層２２０、および記録層２０３は、それぞれ上述の基本形態におけるシード層、中間層、および記録層の各一例に相当する。
【００２４】
ここで、本実施形態では、非磁性基板２０１上に軟磁性裏打ち層２１０が直に形成されているが、上述の基本形態における磁気記憶媒体はこの形態に限るものではなく、例えば、非磁性基板２０１と軟磁性裏打ち層２１０の間に、軟磁性裏打ち層２１０の密着性向上や、磁気異方性制御のための層を更に設けても良い。
【００２５】
また、本実施形態では、非磁性基板２０１はガラス製であるが、上述の基本形態における磁気記憶媒体はこの形態に限るものではなく、例えば、非磁性基板として、化学強化ガラス基板、結晶化ガラス基板、Ｎｉ−Ｐメッキを施されたＡｌ基板又はＡｌ合金基板、プラスチック基板、Ｓｉ基板、熱酸化Ｓｉ基板等を用いるという形態であっても良い。
【００２６】
以下、この非磁性基板２０１上に積層される各層について順次に説明する。
【００２７】
まず、軟磁性裏打ち層２１０について説明する。
【００２８】
軟磁性裏打ち層２１０は、図２の磁気ヘッド１０３からの記録磁界が通る磁路としての役割を果たすものであり、下層軟磁性層２１１、非磁性分断層２１２、および上層軟磁性層２１３の積層構造を有する。
【００２９】
ここで、一般的に、軟磁性裏打ち層を有する磁気記憶媒体では、軟磁性裏打ち層からの漏洩磁束の抑制のために磁区制御されていることが望ましい。
【００３０】
磁区制御の技術としては、例えば、「Ｔｏｓｈｉｏ Ａｎｄｏ ｅｔ ａｌ．，“Ｔｒｉｐｐｌｅ−Ｌａｙｅｒ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍｅｄｉａ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ ＳＮ Ｒａｔｉｏ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ， Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９７，ｐｐ．２９８３−２９８５」に記載されているような軟磁性裏打ち層の磁化方向をそろえる方法や、「特開２００１−１５５３２１号公報」に記載されているような極薄の非磁性分断層により分断された２つの軟磁性層を反強磁性的に結合させる方法が提案されている。
【００３１】
本実施形態では、後者の手法が採用されており、上記のように下層軟磁性層２１１、非磁性分断層２１２および上層軟磁性層２１３をこの順に堆積させた軟磁性裏打ち層２１０が設けられている。
【００３２】
図２の下層軟磁性層２１１は、非晶質の軟磁性材料であるＦｅ−Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒで形成されている。尚、下層軟磁性層２１１の材料は、これに限るものではなく、他の非晶質若しくは微結晶構造領域のＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｔａ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ，Ｎｉ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ，Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ，Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ，Ｎｉ−Ｆｅ等の軟磁性材料であっても良い。また、軟磁性裏打ち層２１０からのノイズ低減のためには、下層軟磁性層２１１を形成する軟磁性材料は非晶質若しくは微結晶構造を持つことが好ましい。
【００３３】
また、図２の非磁性分断層２１２は、Ｒｕで形成されている。ただし、非磁性分断層２１２の材料は、これに限るものではなく、Ｒｕ合金や、例えば、「Ｓ．Ｓ．Ｐ．Ｐａｒｋｉｎ，“Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ３ｄ， ４ｄ， ａｎｄ ５ｄ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｍｅｔａｌｓ”，Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．６７，Ｎｏ．２５，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １６，１９９１，ｐｐ．３５９８−３６０１」に示されているような材料等であっても良い。また、この非磁性分断層２１２の膜厚は、ここでは、特定しないが、上記のように良好な反強磁性的な結合が得られるためには、材料にＲｕを用いた本実施形態では、約「０．５ｎｍ」〜約「１ｎｍ」程度の膜厚が適当である。
【００３４】
さらに、図２の上層軟磁性層２１３は、軟磁性材料であるＦｅ−Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒで形成されている。
【００３５】
以上に説明した３層構造の軟磁性裏打ち層２１０の全体的な膜厚は、ここでは特定しないが、軟磁性裏打ち層２１０の飽和磁束密度Ｂｓが１（Ｔ）以上の場合、記録再生特性の見地から約「１０ｎｍ」以上であることが好ましく、より好ましくは約「３０ｎｍ」以上である。又、量産設備やコストの見地からは、軟磁性裏打ち層２１０全体の膜厚は約「１００ｎｍ」以下であることが好ましく、より好ましくは約「６０ｎｍ」である。
【００３６】
尚、本実施形態では、以上に説明した３層構造の軟磁性裏打ち層２１０が設けられているが、上述の基本形態における磁気記憶媒体はこの形態に限るものではなく、例えば、単層の軟磁性裏打ち層が設けられてた形態であっても良く、軟磁性裏打ち層が省略された形態であっても良い。しかし、上述したように、磁気ヘッド１０３からの記録磁界の磁路として働き、より大きな記録磁界と磁場勾配を得るためには、軟磁性裏打ち層が設けられていることが望ましい。
【００３７】
本実施形態では、上述の軟磁性裏打ち層２１０によって、大きな記録磁界と磁場勾配が得られていると共に、軟磁性裏打ち層２１０が有している３層構造によって、軟磁性裏打ち層２１０からの漏洩磁束の抑制が良好に図られている。
【００３８】
このことは、上述の基本形態に対し、
「ＣｏとＦｅを含む非晶質の軟磁性材料で形成された軟磁性裏打ち層を備え、
上記シード層が、上記軟磁性裏打ち層上に形成されたものである」という応用形態が好適であり、さらに、この応用形態に対し、
「上記軟磁性裏打ち層が、各々が上記軟磁性材料で形成された２つの軟磁性層が、非磁性材料で形成され、その２つの軟磁性層それぞれにおける磁化を反強磁性的に結合させる非磁性層を挟んで積層されたものである」という応用形態が一層好適であることを意味している。
【００３９】
図２に示す本実施形態の軟磁性裏打ち層２１０は、これらの応用形態における軟磁性裏打ち層の一例に相当し、非磁性シード層２０２は、前者の応用形態におけるシード層の一例にも相当する。
【００４０】
続いて、本実施形態における非磁性シード層２０２について説明する。
【００４１】
この非磁性シード層２０２は、この非磁性シード層２０２の上層に、後述するようにＲｕで形成される非磁性中間層２２０における結晶粒子を微細化、均一化、および高配向化させ、延いては、後述するように磁性粒子の粒子界面に非磁性材料が偏析したグラニュラ構造の記録層２０３における磁性粒子を微細化、均一化、および高配向化させるために設けられた層であり、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されている。
【００４２】
詳細については後述するが、非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０を形成するＲｕの結晶粒子や、記録層２０３のグラニュラ構造における磁性粒子は六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有している。また、上述したように、本実施形態の磁気ディスク２００は、垂直磁気記録方式の磁気記憶媒体であるので、記録層２０３にディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とした磁気異方性を持たせるために、記録層２０３の磁性粒子におけるｈｃｐ構造のｃ軸が、ディスク面に対して垂直な方向を向いている必要がある。そして、磁性粒子におけるｈｃｐ構造のｃ軸をこの方向に向けるためには、記録層２０３の下層である非磁性中間層２２０を形成するＲｕの結晶粒子におけるｈｃｐ構造のｃ軸をこの方向に向ける必要がある。
【００４３】
一方で、上述したように軟磁性裏打ち層２１０は非晶質の材料で形成されている。そのため、仮に、この軟磁性裏打ち層２１０の上に、非磁性中間層２２０を直に形成したのではｈｃｐ構造のｃ軸の配向が乱れてしまうおそれがある。
【００４４】
本実施形態では、この非磁性中間層２２０におけるｈｃｐ構造のｃ軸の配向を望ましい方向に向けるために非磁性シード層２０２が設けられている。
【００４５】
ところで、本実施形態では、この非磁性シード層２０２は、単に、非磁性中間層２２０におけるｈｃｐ構造のｃ軸の配向を望ましい方向に向ける役割を果たすだけでなく、この非磁性中間層２２０におけるＲｕの結晶粒子の微細化、均一化、および高配向化を図り、延いては、記録層２０３の磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化を図る役割も果たしている。
【００４６】
従来、このような非磁性シード層には、ｆｃｃ構造やｈｃｐ構造等の結晶構造を有する層が使われていることが多い。このような結晶構造を有する非磁性シード層で、上記のような磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化を図るためには、非磁性シード層自体における結晶粒子の微細化、均一化、および高配向化を図る必要がある。ところが、ある程度以上に結晶粒子の微細化が進むと、結晶粒子の微細化と高配向化とを両立させることが困難となってしまう。また、非磁性シード層に、非晶質の層を用いることもあるが、この場合には、一般的には、非磁性シード層上に形成される層における高配向化が難しいことから、従来、このような磁気記憶媒体についても、磁性粒子の微細化や均一化や高配向化をある程度以上に進めることは困難であるとされている。しかしながら、この非磁性シード層として、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたものを用いることで、その非磁性シード層上の非磁性中間層の上に形成された記録層の磁性粒子について、従来を上回る微細化や均一化や高配向化が得られることを本件の開発者は見出した。
【００４７】
本件はこのことに基づいて成されたものであり、上述したように、本実施形態の非磁性シード層２０２は、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されている。
【００４８】
この非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−Ｗは、ここでは特定しないが、Ｃｒが「３５ａｔ．％」以上で「５５ａｔ．％」以下、Ｗが「３ａｔ．％」以上で「２５ａｔ．％」以下の組成のＣｏ−Ｃｒ−Ｗ合金である。
【００４９】
一般的にＣｒが「３５ａｔ．％」未満ではＣｏ−Ｃｒ合金は磁性をもつため媒体ノイズの要因となる。また、Ｃｒが「５５ａｔ．％」を超えると薄膜領域でもシグマ相が現れる確率が高く、非磁性シード層２０２における非晶質性が損なわれて、後述するようにこの非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０での結晶粒子の初期層成長を阻害し、結晶配向分散を増大させてしまう。このため、非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−ＷにおけるＣｒの組成範囲は、上記のように「３５ａｔ．％」以上で「５５ａｔ．％」以下の範囲が好ましい。
【００５０】
また、Ｗが「３ａｔ．％」未満では非晶質となりにくく、この非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０での結晶配向分散を増大させてしまう。さらに、Ｗが「２５ａｔ．％」を超えるとＣｒとあわせてｂｃｃ基の元素が「６０ａｔ．％」以上を占めるため、薄膜状態でもｂｃｃ基の微結晶を形成する確率が高く、非磁性シード層２０２における非晶質性が損なわれて、この非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０での初期層成長を阻害し結晶配向分散を増大させてしまう。このため、非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−ＷにおけるＷの組成範囲は、上記のように「３ａｔ．％」以上で「２５ａｔ．％」以下の範囲が好ましい。
【００５１】
さらに、非磁性シード層２０２の膜厚は、ここでは特定しないが、「２ｎｍ」以上で「１０ｎｍ」以下の膜厚であることが好ましい。これは、次のような理由による。即ち、「２ｎｍ」未満の薄膜であるとＣｏ−Ｃｒ−Ｗが連続膜になりにくく、非磁性シード層２０２の形成自体が不十分となり、この非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０や、その非磁性中間層２２０の上層に形成される記録層２０３における結晶配向分散が増大してしまう。また、膜厚が「１０ｎｍ」を超えると、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗが結晶化し肥大化することにより、非磁性中間層２２０における結晶粒子や記録層２０３における磁性粒子の肥大化が引き起こされてしまう。さらに、この非磁性シード層２０２の厚膜化は、図１のＨＤＤ１０において、軟磁性裏打ち層２１０と磁気ヘッド１０３との距離の増大を意味し、磁気ヘッド１０３からの書き込み磁場の低下や、磁界勾配の劣化による記録特性の劣化を引き起こしてしまう。従って、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗシード層の膜厚は、上述したように、「２ｎｍ」以上で「１０ｎｍ」以下の膜厚であることが好ましい。より好ましくは「５ｎｍ」以上で「８ｎｍ」以下である。
【００５２】
次に、非磁性中間層２２０について説明する。
【００５３】
上述したように、非磁性中間層２２０は、記録層２０３における磁性粒子のｈｃｐ構造におけるｃ軸を、ディスク面に対して垂直な方向を向ける役割を果たしており、各々がｃ軸がこの方向を向いたｈｃｐ構造を有するＲｕで形成された下層中間層２２１と上層中間層２２２とからなる２層構造を有している。
【００５４】
ここで、上述の基本形態に対し、
「上記中間層は、Ｒｕを含む合金又はＲｕで形成されているものである」という応用形態は好適である。
【００５５】
この好適な応用形態によれば、Ｒｕを含む合金やＲｕで上記中間層を形成することで、上記のような好ましい結晶構造の中間層を確実に得ることができる。本実施形態における非磁性中間層２２０は、この応用形態における中間層の一例にも相当する。
【００５６】
ところで、本実施形態では、上述したように、この非磁性中間層２２０の上層に形成される記録層２０３は、磁性粒子の粒子界面に非磁性材料が偏析したグラニュラ構造を有している。また、詳細については後述するが、磁性粒子を形成する材料としては、この非磁性中間層２２０を形成するＲｕと同様にｈｃｐ構造を有する材料が使われ、記録層２０３の形成時には、磁性粒子が、非磁性中間層２２０におけるＲｕの結晶粒子の上にエピタキシャル成長する。
【００５７】
本実施形態では、記録層２０３の磁性粒子が十分に分離された良好なグラニュラ構造が得られるように、非磁性中間層２２０では、記録層２０３との境界面においてＲｕの結晶粒子同士が空隙により互いに隔離された構造となっている。
【００５８】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記中間層は、複数の結晶粒子からなり、上記記録層が形成される面において結晶粒子の相互間に隙間が形成されているものである」という応用形態が好適であることを意味している。また、ここで、隙間とは結晶粒界を意味するものである。結晶粒界は例えば製膜のプロセスガス圧等の調整により制御することが出来る。
【００５９】
本実施形態の非磁性中間層２２０は、この応用形態における中間層の一例にも相当する。
【００６０】
また、本実施形態では、境界面におけるこのような構造が確実に得られるべく、非磁性中間層２２０が、下層中間層２２１と上層中間層２２２とからなる２層構造となっている。下層中間層２２１と上層中間層２２２とのそれぞれは、各々の層がＲｕで形成され、上層中間層２２２が、結晶粒子同士が空隙により互いに隔離された柱状構造を持っている。本実施形態における非磁性中間層２２０のこのような構造は、例えば「特開２００５−３５３２５６号公報」で開示されている構造を採用したものである。このような２層構造により、本実施形態では、非磁性中間層２２０における、記録層２０３との境界面での結晶粒子同士の確実な隔離が得られている。
【００６１】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記中間層は、複数の層が積層されたものである」という応用形態も好適であることを意味している。
【００６２】
本実施形態の非磁性中間層２２０は、この応用形態における中間層の一例にも相当する。
【００６３】
尚、上述の基本形態における中間層は、本実施形態のような２層構造に限定されるものではなく、単層の中間層であっても良い。ただし、この単層の中間層であっても、記録層との境界面では、結晶粒子が空隙により物理的に隔離された構造であることが好ましい。また、上述の基本形態における中間層は、本実施形態のようなＲｕで形成されたものに限定されるものではなく、例えばＲｕ合金で形成されたものであっても良い。ここで、このような中間層を形成するＲｕ合金としては、Ｒｕを「５０ａｔ．％」以上の主成分とするＲｕ合金が好ましい。
【００６４】
次に、記録層２０３について説明する。
【００６５】
上述したように、本実施形態では、垂直磁気記録方式が採用されており、記録層２０３には、情報が、ディスク面に対して垂直な方向を向く磁化によって記録される。この垂直磁気記録方式は、いわゆる熱揺らぎに強い記録方式として知られており、本実施形態でも、記録層２０３にこの方式で情報が記録されるようにすることで、熱揺らぎに対する良好な耐性が実現されている。
【００６６】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記記録層は、磁化容易軸が、その記録層の厚さ方向を向いた磁化によって記録されるものである」という応用形態が好適であることを意味している。
【００６７】
本実施形態における記録層２０３は、この応用形態における記録層の一例にも相当する。
【００６８】
そして、本実施形態では、このような垂直磁気記録方式に適した記録層として、各々の層が、磁性粒子が非磁性の非固溶相で隔離された柱状構造を持つグラニュラ構造を有する複数の層が積層された記録層２０３が設けられている。また、このグラニュラ構造の磁性粒子を形成する磁性材料として、本実施形態では、ｈｃｐ構造を有するＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金が使われている。そして、上述したように、柱状構造の磁性粒子は、このＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金が、上記の非磁性中間層２２０でのＲｕの結晶構造に追随して、ｃ軸がディスク面に対して垂直な方向を向くようにエピタキシャル生長することで形成される。その結果、記録層２０３のグラニュラ構造における各磁性粒子が、ディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とする強い磁気異方性を持ち、記録層２０３における垂直磁気記録方式に適した構造が実現されている。
【００６９】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記記録層は、磁性材料からなる複数の磁性粒子の相互間を非磁性材料が隔ててグラニュラ構造を成したものである」という応用形態が好適であることを意味している。
【００７０】
本実施形態における記録層２０３は、この応用形態における記録層の一例にも相当する。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、記録層は、記録再生特性の向上のために、各々がグラニュラ構造を有する複数の層が積層されたものとなっている。又、本実施形態では採用されていないが、このような積層構造において、各層の間に非磁性、若しくは、弱磁性の層を設けても良い。更に、記録特性や耐食性の向上のために、グラニュラ磁性層上にいわゆる連続膜構造を持つ磁性層を設けても良い。
【００７２】
このような本実施形態における記録層２０３の構造は、上述の基本形態が、
「上記記録層が、上記グラニュラ構造を有する複数の層が積層されたものである」という応用形態が好適であることを意味している。
【００７３】
本実施形態の記録層２０３は、この応用形態における記録層の一例にも相当している。
【００７４】
尚、上述の基本形態における記録層は、本実施形態のような積層構造を有する記録層に限るものではなく、単層の記録層であっても良い。
【００７５】
最後に、保護層２０４と潤滑層２０５とについて説明する。
【００７６】
保護層２０４は、記録層２０３の表面を保護する役割を果たし、潤滑層２０５は、磁気ヘッド１０３と磁気ディスク２００との接触抵抗を低減させる役割を果たす。本実施形態では、保護層２０４は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）で形成されており、膜厚が「４．０ｎｍ」となっている。また、潤滑層２０５は、フッ素系潤滑剤で形成されており、膜厚が「１．０ｎｍ」となっている。
【００７７】
以上に説明した磁気ディスク２００では、非磁性シード層２０２が、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されることで、まず、この非磁性シード層２０２の上層の非磁性中間層２２０におけるＲｕの結晶粒子の従来を上回った更なる微細化、均一化、および高配向化が図られ、その結果、記録層２０３のグラニュラ構造における磁性粒子の更なる微細化、均一化、および高配向化が実現されて、磁気ディスク２００における媒体ノイズが低減されることとなっている。これにより、ＨＤＤ１０における、この磁気ディスク２００に対する更なる高記録密度化が可能となっている。
（実施例）
以下、実施例及び比較例に基づいて本件を更に具体的に説明するが、本件は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００７８】
［第１実施例］
第１実施例の非磁性基板２０１には、Ｎｉ−Ｐメッキを施したＡｌ合金基板を用いた。
【００７９】
軟磁性裏打ち層２１０の下層軟磁性層２１１は、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒを「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で「１ｋＷ」の投入電力にてＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）スパッタ法にて「２５ｎｍ」堆積させることで形成した。
【００８０】
尚、以下の説明では、堆積方法として特に断らない限りＤＣスパッタ法を用いるものとするが、各層の堆積方法はＤＣスパッタ法に限らず、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）スパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等で各層を成膜することも可能である。
【００８１】
次に、上記の下層軟磁性層２１１上に、非磁性分断層２１２としてＲｕを「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で投入電力「１５０Ｗ」にて「０．４ｎｍ」堆積させた。
【００８２】
次に、非磁性分断層２１２上に、上層軟磁性層２１３としてＦｅ−Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒを「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で１ｋＷの投入電力にてＤＣスパッタ法にて「２５ｎｍ」堆積させた。
【００８３】
非磁性シード層２０２は、軟磁性裏打ち層２１０の上に非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗを堆積させることで形成した。第１実施例では、Ｃｏが「５３ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「１０ａｔ．％」という組成が採用され、この組成の非磁性シード層２０２を「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で「２００Ｗ」の投入電力でＤＣスパッタ法にて「６．５ｎｍ」堆積させた。
【００８４】
次に、非磁性中間層２２０を、まず、非磁性シード層２０２上に、Ｒｕを「０．６７Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で投入電力「８００Ｗ」にて「１４ｎｍ」堆積させることで下層中間層２２１を形成し、次に、Ｒｕを「５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で投入電力「３００Ｗ」にて「７ｎｍ」堆積させることで上層中間層２２２を形成することで形成した。また、上層中間層２２２は、高圧ガスと低堆積レートの効果により、結晶粒子が空隙により物理的に隔離された構造を持つように形成した。
【００８５】
次に、非磁性中間層２２０上に、グラニュラ構造を有する記録層を形成した。ここで、この実施例では、上述の実施形態とは異なり、磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化にとっては厳しい条件となるが、成膜が簡単な単層の記録層が採用されている。
【００８６】
この記録層は、Ｃｏが「６６ａｔ．％」、Ｃｒが「１３ａｔ．％」、Ｐｔが「２１ａｔ．％」という組成を有する「９２ｍｏｌ％」のＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔからなる磁性粒子の粒子界面に、「８ｍｏｌ％」のＴｉＯ２が偏析したグラニュラ構造を有している。第１実施例では、このような記録層を、「４Ｐａ」のＡｒ雰囲気中にて投入電力「３００Ｗ」で非磁性中間層２２０上に堆積した。
【００８７】
最後に、記録層上に、ＤＬＣの保護層２０４をＣＶＤ法にて「４ｎｍ」堆積させ、この保護層２０４上に、フッ素系潤滑剤を「１ｎｍ」塗布し、研磨テープにて表面の突起や異物を除去することで潤滑層２０５を形成した。
【００８８】
以下に説明する、第２および第３の各実施例、第１から第３の各比較例は、非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−Ｗにおける組成以外は、上述の第１実施例における形成条件と同じ形成条件で各層が形成されたものである。
【００８９】
［第２実施例］
第２実施例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「５８ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「５ａｔ．％」という組成である。
【００９０】
［第３実施例］
第３実施例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「６０ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「３ａｔ．％」という組成である。
【００９１】
［第１比較例］
第１比較例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「６２ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「１ａｔ．％」という組成である。
【００９２】
ここで、この第１比較例では、Ｗの割合を「３ａｔ．％」よりも減らすことで、非磁性シード層２０２における非晶質性が崩されている。
【００９３】
［第２比較例］
第２比較例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「３３ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「３０ａｔ．％」という組成である。
【００９４】
この第２比較例では、Ｃｏの割合を「３５ａｔ．％」よりも減らすことで、非磁性シード層２０２に磁性を帯びさせ、Ｗの割合を「２５ａｔ．％」よりも増やすことで、非磁性シード層２０２の非晶質性が崩されている。
【００９５】
［第３比較例］
第３比較例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「３０ａｔ．％」、Ｃｒが「６０ａｔ．％」、Ｗが「１０ａｔ．％」という組成である。
【００９６】
この第２比較例では、Ｃｏの割合を「３５ａｔ．％」よりも減らすことで、非磁性シード層２０２に磁性を帯びさせ、Ｃｒの割合を「５５ａｔ．％」よりも増やすことで、非磁性シード層２０２にシグマ相を生じさせて非晶質性が崩されている。
【００９７】
次に、以下に説明する、第４および第５の各比較例は、非磁性シード層２０２の膜厚以外は、上述の第１実施例における形成条件と同じ形成条件で各層が形成されたものである。
【００９８】
［第４比較例］
第４比較例における非磁性シード層２０２の膜厚は「１ｎｍ」である。
【００９９】
この第４比較例では、非磁性シード層２０２の膜厚を「２ｎｍ」よりも薄くすることで、非磁性シード層２０２の形成自体が不十分となっている。
【０１００】
［第５比較例］
第５比較例における非磁性シード層２０２の膜厚は「１５ｎｍ」である。
【０１０１】
この第５比較例では、非磁性シード層２０２の膜厚を「１０ｎｍ」よりも厚くすることで、非磁性シード層２０２の非晶質性が崩されている。
【０１０２】
［第６比較例］
この第６比較例は、非磁性シード層２０２の形成材料以外は、上述の第１実施例における形成条件と同じ形成条件で各層が形成されたものである。
【０１０３】
第６比較例では、非磁性シード層２０２の形成材料として、従来、シード層として使われることが多いｆｃｃ構造を有するＮｉ−Ｗが使われている。
【０１０４】
以上の、第１から第３の各実施例と、第１から第６の各比較例について、記録層における磁性粒子の粒径の測定と、結晶粒子で構成された層における結晶配向の分散程度を示す一般的な指標であるデルタ・シータ・５０の測定とが行われた。これらの測定結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
この表１に示すように、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで十分に形成された非磁性シード層２０２を備えている第１から第３の各実施例については、他の比較例に比べて、磁性粒子の粒径が小さく微細化が実現されており、さらに、デルタ・シータ・５０が小さく磁性粒子の均一化と高配向化とが実現されていることが分かる。特に、従来、シード層として使われることが多いＮｉ−Ｗで形成された非磁性シード層２０２を備えた第６実施例と比べると、第１から第３の各実施例については、デルタ・シータ・５０を増大させることなく微細化されており、微細化と高配向化とが良好に両立されていることが分かる。
【０１０７】
また、非磁性シード層２０２における非晶質性が崩されたり磁性を帯びたりしている第１から第３の各比較例では、磁性粒子は微細化されているがデルタ・シータ・５０は増大してしまっている。さらに、非磁性シード層２０２の膜厚が薄過ぎて形成自体が不十分となっている第４比較例では、デルタ・シータ・５０が増大してしまっている。
【０１０８】
また、非磁性シード層２０２の膜厚が厚過ぎている第５比較例については、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗが結晶化していることがＸ線回折により確認されている。そして、このように非磁性シード層２０２における結晶性が崩された結果、粒径の肥大化やデルタ・シータ・５０の増大が生じてしまっている。
【０１０９】
以上に説明した各実施例と各比較例との比較から、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成された非磁性シード層２０２によって、記録層のグラニュラ構造における磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化が良好に図られることが分かる。これにより、磁気ディスク２００の媒体ノイズが低減されることから、磁気ディスク２００についての高記録密度化が可能となり、より記録容量の大きなＨＤＤ等の情報記録装置を提供できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【図２】図１に示す磁気ディスクの断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ ＨＤＤ
１０１ ハウジング
１０２ 回転軸
１０３ 磁気ヘッド
１０４ ヘッドジンバルアセンブリ
１０５ アーム軸
１０６ キャリッジアーム
１０７ アームアクチュエータ
２００ 磁気ディスク
２０１ 非磁性基板
２０２ 非磁性シード層
２０３ 記録層
２０４ 保護層
２０５ 潤滑層
２１０ 軟磁性裏打ち層
２１１ 下層軟磁性層
２１２ 非磁性分断層
２１３ 上層軟磁性層
２２０ 非磁性中間層
２２１ 下層中間層
２２２ 上層中間層
【技術分野】
【０００１】
本件は、情報が磁気的に記録される磁気記憶媒体、および、そのような磁気記憶媒体を備えた情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置に代表される情報記憶装置には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等に内蔵されている内蔵型と、ＰＣ等に外付けされる外付け型がある。これらの情報記憶装置に対しては、記憶容量を増大するために、情報記憶装置に内蔵されている磁気記憶媒体の面記録密度ついて増加の要望がある。
【０００３】
一般的に、磁気記憶媒体の面記録密度の増加に対しては媒体ノイズの低減が有効である。ここで、近年、高記録密度において記録ビットの安定性が高い垂直磁気記録方式の磁気記憶媒体が実用化されているが、このような垂直磁気記録方式の磁気記憶媒体において媒体ノイズを低減させる手段の１つとして、情報が磁気的に記録される記録層に、いわゆるグラニュラ構造を持たせるという手段が注目されている。記録層におけるグラニュラ構造は、磁性粒子の粒子界面に非磁性材料である酸化物又は窒化物が偏析した構造であり、グラニュラ構造では、磁性粒子の磁気的な分離や孤立化が良好に図られる。その結果、磁性粒子が微細化されて媒体ノイズが低減されることとなる。
【０００４】
このグラニュラ構造の記録層を備えた磁気記憶媒体では、磁性粒子の微細化や均一化や結晶配向分散の低減化が促進されるほど媒体ノイズについての高い低減効果を得ることができる。このため、グラニュラ構造における磁性粒子の更なる微細化、均一化および結晶配向分散の低減化（高配向化）のために様々な方法が提案されている。
【０００５】
例えば、記録層の直下に非磁性材料からなる中間層を設け、その中間層を構成する結晶粒子同士を空隙により分離することで、それらの結晶粒子上に成長する磁性粒子の微細化を促進する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
さらに、磁性粒子の微細化を促進するだけでなく、磁性粒子の均一化や高配向化をも実現させるために、上記のような中間層の直下に、さらに、シード層と呼ばれる層を設けるという技術が提案されている。
【０００７】
例えば、ｈｃｐ（ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｃｌｏｓｅ ｐａｃｋｅｄ）構造のＲｕで形成された中間層の直下に、ｆｃｃ（ｆａｃｅ ｃｅｎｔｅｒｅｄ ｃｕｂｉｃ）構造のＮｉ−Ｗからなるシード層を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、ｈｃｐ構造のＲｕで形成された中間層の直下に、ｈｃｐ構造のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層を設ける技術や（例えば、特許文献３参照）、このような中間層の直下に、非晶質のシード層を設ける技術（例えば、特許文献４参照）等も提案されている。
【０００８】
これらの技術では、このようなシード層上に中間層を形成することで、まず、中間層におけるＲｕの結晶粒子の微細化や均一化や高配向化が図られ、延いては、その中間層上に形成される記録層のグラニュラ構造における磁性粒子の微細化や均一化や高配向化が図られることとなる。
【特許文献１】特開２００５−３５３２５６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７９５９８号公報
【特許文献３】特開昭６２−１０２４１９号公報
【特許文献４】特開２００６−３０９９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、近年では、磁気記憶媒体に対する高記録密度化の要求は高まる一方であり、上記のようなシード層を有する磁気記憶媒体についても、記録層における磁性粒子の微細化等を更に促進して媒体ノイズの低減を図り一層の高記録密度化を進めることが求められている。
【００１０】
本件は、上記事情に鑑み、更なる高記録密度化が可能な磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置と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】
【００１１】
上記目的を達成する磁気記憶媒体の基本形態は、
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
上記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸がそのシード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
上記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本件に係る磁気記憶媒体を開発するに当たり、いわゆるシード層として、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたものを用いることで、そのシード層上の中間層の上に形成された記録層の磁性粒子について、従来を上回る微細化や均一化や高配向化が得られることを本件の開発者は見出した。本件は、このことに基づいて成されたものである。上記の磁気記憶媒体の基本形態によれば、上記シード層が非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されることで、そのシード層の上層である上記中間層における結晶粒子の更なる微細化、均一化、および六方最密充填（ｈｃｐ）構造におけるｃ軸についての更なる高配向化が実現される。その結果、その中間層上に形成される記録層における磁性粒子について、更なる微細化、均一化、および高配向化が得られ、これにより媒体ノイズが低減されて、磁気記憶媒体における更なる高記録密度化を実現することができる。
【００１３】
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
上記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸がそのシード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
上記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えた磁気記憶媒体；
上記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この情報記憶装置の基本形態によれば、基本形態について上述した、更なる高記録密度化が可能な磁気記憶媒体が搭載されていることから、一層大容量での情報の記憶が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように、本件によれば、更なる高記録密度化が可能な磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置とを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、上記で基本形態について説明した磁気記憶媒体および情報記憶装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【００１８】
この図１に示すＨＤＤ１０のハウジング１０１には、回転軸１０２に装着されて回転する磁気ディスク２００と、磁気ディスク２００に対して情報記録と情報再生とを行なう磁気ヘッド１０３を先端に保持したヘッドジンバルアセンブリ１０４と、このヘッドジンバルアセンブリ１０４が固着されてアーム軸１０５を中心に磁気ディスク２００の表面に沿って移動するキャリッジアーム１０６とキャリッジアーム１０６を駆動するアームアクチュエータ１０７とが収納されている。ここで、磁気ディスク２００が、上述の磁気記憶媒体および情報記憶装置の基本形態における磁気記憶媒体の一例に相当し、磁気ヘッド１０３が、その基本形態におけるヘッドの一例に相当する。
【００１９】
磁気ディスク２００への情報の記録および磁気ディスク２００に記録された情報の再生に当たっては、アームアクチュエータ１０７によってキャリッジアーム１０６が駆動されて、磁気ヘッド１０３が、回転する磁気ディスク２００上の所望の位置に位置決めされる。そして、この磁気ヘッド１０３は、回転に伴って直下を通過する磁気ディスク２００に複数の情報を順次に記録する。
【００２０】
ここで、本実施形態では、磁気ディスク２００のディスク面に対して垂直な方向の磁化によって情報が記録される垂直磁気記録方式が採用されている。このため、磁気ディスク２００は、ディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とした磁気異方性を持つ後述の記録層を有している。そして、情報は、磁化が磁気ディスク２００の表面側を向いた状態と、裏面側を向いた状態との２状態を利用して記録層に記録される。
【００２１】
情報の記録時には、磁気ディスク２００に近接した磁気ヘッドに電気的な記録信号が入力され、磁気ヘッド１０３により、その記録信号に応じた極性の磁界が磁気ディスク２００に印加される。そして、記録層中の磁化が、磁気ディスク２００の表面側と裏面側のうちの、その印加された磁界の極性に応じた側を向くことで情報が記録される。また、情報の再生時には、磁気ヘッド１０３によって、記録層中の磁化が発する微小磁界が検出され、情報が、その微小磁界の極性に応じた電気的な再生信号として取り出される。
【００２２】
図２は、図１に示す磁気ディスクの断面を模式的に示す図である。
【００２３】
この図２に示すように、磁気ディスク２００は、ガラス製の非磁性基板２０１上に軟磁性裏打ち層２１０、非磁性シード層２０２、非磁性中間層２２０、記録層２０３、保護層２０４、および潤滑層２０５が積層された構造を有する。非磁性シード層２０２、非磁性中間層２２０、および記録層２０３は、それぞれ上述の基本形態におけるシード層、中間層、および記録層の各一例に相当する。
【００２４】
ここで、本実施形態では、非磁性基板２０１上に軟磁性裏打ち層２１０が直に形成されているが、上述の基本形態における磁気記憶媒体はこの形態に限るものではなく、例えば、非磁性基板２０１と軟磁性裏打ち層２１０の間に、軟磁性裏打ち層２１０の密着性向上や、磁気異方性制御のための層を更に設けても良い。
【００２５】
また、本実施形態では、非磁性基板２０１はガラス製であるが、上述の基本形態における磁気記憶媒体はこの形態に限るものではなく、例えば、非磁性基板として、化学強化ガラス基板、結晶化ガラス基板、Ｎｉ−Ｐメッキを施されたＡｌ基板又はＡｌ合金基板、プラスチック基板、Ｓｉ基板、熱酸化Ｓｉ基板等を用いるという形態であっても良い。
【００２６】
以下、この非磁性基板２０１上に積層される各層について順次に説明する。
【００２７】
まず、軟磁性裏打ち層２１０について説明する。
【００２８】
軟磁性裏打ち層２１０は、図２の磁気ヘッド１０３からの記録磁界が通る磁路としての役割を果たすものであり、下層軟磁性層２１１、非磁性分断層２１２、および上層軟磁性層２１３の積層構造を有する。
【００２９】
ここで、一般的に、軟磁性裏打ち層を有する磁気記憶媒体では、軟磁性裏打ち層からの漏洩磁束の抑制のために磁区制御されていることが望ましい。
【００３０】
磁区制御の技術としては、例えば、「Ｔｏｓｈｉｏ Ａｎｄｏ ｅｔ ａｌ．，“Ｔｒｉｐｐｌｅ−Ｌａｙｅｒ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍｅｄｉａ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ ＳＮ Ｒａｔｉｏ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ， Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９７，ｐｐ．２９８３−２９８５」に記載されているような軟磁性裏打ち層の磁化方向をそろえる方法や、「特開２００１−１５５３２１号公報」に記載されているような極薄の非磁性分断層により分断された２つの軟磁性層を反強磁性的に結合させる方法が提案されている。
【００３１】
本実施形態では、後者の手法が採用されており、上記のように下層軟磁性層２１１、非磁性分断層２１２および上層軟磁性層２１３をこの順に堆積させた軟磁性裏打ち層２１０が設けられている。
【００３２】
図２の下層軟磁性層２１１は、非晶質の軟磁性材料であるＦｅ−Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒで形成されている。尚、下層軟磁性層２１１の材料は、これに限るものではなく、他の非晶質若しくは微結晶構造領域のＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｔａ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ，Ｎｉ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ，Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ，Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ，Ｎｉ−Ｆｅ等の軟磁性材料であっても良い。また、軟磁性裏打ち層２１０からのノイズ低減のためには、下層軟磁性層２１１を形成する軟磁性材料は非晶質若しくは微結晶構造を持つことが好ましい。
【００３３】
また、図２の非磁性分断層２１２は、Ｒｕで形成されている。ただし、非磁性分断層２１２の材料は、これに限るものではなく、Ｒｕ合金や、例えば、「Ｓ．Ｓ．Ｐ．Ｐａｒｋｉｎ，“Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ３ｄ， ４ｄ， ａｎｄ ５ｄ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｍｅｔａｌｓ”，Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．６７，Ｎｏ．２５，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １６，１９９１，ｐｐ．３５９８−３６０１」に示されているような材料等であっても良い。また、この非磁性分断層２１２の膜厚は、ここでは、特定しないが、上記のように良好な反強磁性的な結合が得られるためには、材料にＲｕを用いた本実施形態では、約「０．５ｎｍ」〜約「１ｎｍ」程度の膜厚が適当である。
【００３４】
さらに、図２の上層軟磁性層２１３は、軟磁性材料であるＦｅ−Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒで形成されている。
【００３５】
以上に説明した３層構造の軟磁性裏打ち層２１０の全体的な膜厚は、ここでは特定しないが、軟磁性裏打ち層２１０の飽和磁束密度Ｂｓが１（Ｔ）以上の場合、記録再生特性の見地から約「１０ｎｍ」以上であることが好ましく、より好ましくは約「３０ｎｍ」以上である。又、量産設備やコストの見地からは、軟磁性裏打ち層２１０全体の膜厚は約「１００ｎｍ」以下であることが好ましく、より好ましくは約「６０ｎｍ」である。
【００３６】
尚、本実施形態では、以上に説明した３層構造の軟磁性裏打ち層２１０が設けられているが、上述の基本形態における磁気記憶媒体はこの形態に限るものではなく、例えば、単層の軟磁性裏打ち層が設けられてた形態であっても良く、軟磁性裏打ち層が省略された形態であっても良い。しかし、上述したように、磁気ヘッド１０３からの記録磁界の磁路として働き、より大きな記録磁界と磁場勾配を得るためには、軟磁性裏打ち層が設けられていることが望ましい。
【００３７】
本実施形態では、上述の軟磁性裏打ち層２１０によって、大きな記録磁界と磁場勾配が得られていると共に、軟磁性裏打ち層２１０が有している３層構造によって、軟磁性裏打ち層２１０からの漏洩磁束の抑制が良好に図られている。
【００３８】
このことは、上述の基本形態に対し、
「ＣｏとＦｅを含む非晶質の軟磁性材料で形成された軟磁性裏打ち層を備え、
上記シード層が、上記軟磁性裏打ち層上に形成されたものである」という応用形態が好適であり、さらに、この応用形態に対し、
「上記軟磁性裏打ち層が、各々が上記軟磁性材料で形成された２つの軟磁性層が、非磁性材料で形成され、その２つの軟磁性層それぞれにおける磁化を反強磁性的に結合させる非磁性層を挟んで積層されたものである」という応用形態が一層好適であることを意味している。
【００３９】
図２に示す本実施形態の軟磁性裏打ち層２１０は、これらの応用形態における軟磁性裏打ち層の一例に相当し、非磁性シード層２０２は、前者の応用形態におけるシード層の一例にも相当する。
【００４０】
続いて、本実施形態における非磁性シード層２０２について説明する。
【００４１】
この非磁性シード層２０２は、この非磁性シード層２０２の上層に、後述するようにＲｕで形成される非磁性中間層２２０における結晶粒子を微細化、均一化、および高配向化させ、延いては、後述するように磁性粒子の粒子界面に非磁性材料が偏析したグラニュラ構造の記録層２０３における磁性粒子を微細化、均一化、および高配向化させるために設けられた層であり、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されている。
【００４２】
詳細については後述するが、非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０を形成するＲｕの結晶粒子や、記録層２０３のグラニュラ構造における磁性粒子は六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有している。また、上述したように、本実施形態の磁気ディスク２００は、垂直磁気記録方式の磁気記憶媒体であるので、記録層２０３にディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とした磁気異方性を持たせるために、記録層２０３の磁性粒子におけるｈｃｐ構造のｃ軸が、ディスク面に対して垂直な方向を向いている必要がある。そして、磁性粒子におけるｈｃｐ構造のｃ軸をこの方向に向けるためには、記録層２０３の下層である非磁性中間層２２０を形成するＲｕの結晶粒子におけるｈｃｐ構造のｃ軸をこの方向に向ける必要がある。
【００４３】
一方で、上述したように軟磁性裏打ち層２１０は非晶質の材料で形成されている。そのため、仮に、この軟磁性裏打ち層２１０の上に、非磁性中間層２２０を直に形成したのではｈｃｐ構造のｃ軸の配向が乱れてしまうおそれがある。
【００４４】
本実施形態では、この非磁性中間層２２０におけるｈｃｐ構造のｃ軸の配向を望ましい方向に向けるために非磁性シード層２０２が設けられている。
【００４５】
ところで、本実施形態では、この非磁性シード層２０２は、単に、非磁性中間層２２０におけるｈｃｐ構造のｃ軸の配向を望ましい方向に向ける役割を果たすだけでなく、この非磁性中間層２２０におけるＲｕの結晶粒子の微細化、均一化、および高配向化を図り、延いては、記録層２０３の磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化を図る役割も果たしている。
【００４６】
従来、このような非磁性シード層には、ｆｃｃ構造やｈｃｐ構造等の結晶構造を有する層が使われていることが多い。このような結晶構造を有する非磁性シード層で、上記のような磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化を図るためには、非磁性シード層自体における結晶粒子の微細化、均一化、および高配向化を図る必要がある。ところが、ある程度以上に結晶粒子の微細化が進むと、結晶粒子の微細化と高配向化とを両立させることが困難となってしまう。また、非磁性シード層に、非晶質の層を用いることもあるが、この場合には、一般的には、非磁性シード層上に形成される層における高配向化が難しいことから、従来、このような磁気記憶媒体についても、磁性粒子の微細化や均一化や高配向化をある程度以上に進めることは困難であるとされている。しかしながら、この非磁性シード層として、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたものを用いることで、その非磁性シード層上の非磁性中間層の上に形成された記録層の磁性粒子について、従来を上回る微細化や均一化や高配向化が得られることを本件の開発者は見出した。
【００４７】
本件はこのことに基づいて成されたものであり、上述したように、本実施形態の非磁性シード層２０２は、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されている。
【００４８】
この非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−Ｗは、ここでは特定しないが、Ｃｒが「３５ａｔ．％」以上で「５５ａｔ．％」以下、Ｗが「３ａｔ．％」以上で「２５ａｔ．％」以下の組成のＣｏ−Ｃｒ−Ｗ合金である。
【００４９】
一般的にＣｒが「３５ａｔ．％」未満ではＣｏ−Ｃｒ合金は磁性をもつため媒体ノイズの要因となる。また、Ｃｒが「５５ａｔ．％」を超えると薄膜領域でもシグマ相が現れる確率が高く、非磁性シード層２０２における非晶質性が損なわれて、後述するようにこの非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０での結晶粒子の初期層成長を阻害し、結晶配向分散を増大させてしまう。このため、非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−ＷにおけるＣｒの組成範囲は、上記のように「３５ａｔ．％」以上で「５５ａｔ．％」以下の範囲が好ましい。
【００５０】
また、Ｗが「３ａｔ．％」未満では非晶質となりにくく、この非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０での結晶配向分散を増大させてしまう。さらに、Ｗが「２５ａｔ．％」を超えるとＣｒとあわせてｂｃｃ基の元素が「６０ａｔ．％」以上を占めるため、薄膜状態でもｂｃｃ基の微結晶を形成する確率が高く、非磁性シード層２０２における非晶質性が損なわれて、この非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０での初期層成長を阻害し結晶配向分散を増大させてしまう。このため、非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−ＷにおけるＷの組成範囲は、上記のように「３ａｔ．％」以上で「２５ａｔ．％」以下の範囲が好ましい。
【００５１】
さらに、非磁性シード層２０２の膜厚は、ここでは特定しないが、「２ｎｍ」以上で「１０ｎｍ」以下の膜厚であることが好ましい。これは、次のような理由による。即ち、「２ｎｍ」未満の薄膜であるとＣｏ−Ｃｒ−Ｗが連続膜になりにくく、非磁性シード層２０２の形成自体が不十分となり、この非磁性シード層２０２の上層に形成される非磁性中間層２２０や、その非磁性中間層２２０の上層に形成される記録層２０３における結晶配向分散が増大してしまう。また、膜厚が「１０ｎｍ」を超えると、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗが結晶化し肥大化することにより、非磁性中間層２２０における結晶粒子や記録層２０３における磁性粒子の肥大化が引き起こされてしまう。さらに、この非磁性シード層２０２の厚膜化は、図１のＨＤＤ１０において、軟磁性裏打ち層２１０と磁気ヘッド１０３との距離の増大を意味し、磁気ヘッド１０３からの書き込み磁場の低下や、磁界勾配の劣化による記録特性の劣化を引き起こしてしまう。従って、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗシード層の膜厚は、上述したように、「２ｎｍ」以上で「１０ｎｍ」以下の膜厚であることが好ましい。より好ましくは「５ｎｍ」以上で「８ｎｍ」以下である。
【００５２】
次に、非磁性中間層２２０について説明する。
【００５３】
上述したように、非磁性中間層２２０は、記録層２０３における磁性粒子のｈｃｐ構造におけるｃ軸を、ディスク面に対して垂直な方向を向ける役割を果たしており、各々がｃ軸がこの方向を向いたｈｃｐ構造を有するＲｕで形成された下層中間層２２１と上層中間層２２２とからなる２層構造を有している。
【００５４】
ここで、上述の基本形態に対し、
「上記中間層は、Ｒｕを含む合金又はＲｕで形成されているものである」という応用形態は好適である。
【００５５】
この好適な応用形態によれば、Ｒｕを含む合金やＲｕで上記中間層を形成することで、上記のような好ましい結晶構造の中間層を確実に得ることができる。本実施形態における非磁性中間層２２０は、この応用形態における中間層の一例にも相当する。
【００５６】
ところで、本実施形態では、上述したように、この非磁性中間層２２０の上層に形成される記録層２０３は、磁性粒子の粒子界面に非磁性材料が偏析したグラニュラ構造を有している。また、詳細については後述するが、磁性粒子を形成する材料としては、この非磁性中間層２２０を形成するＲｕと同様にｈｃｐ構造を有する材料が使われ、記録層２０３の形成時には、磁性粒子が、非磁性中間層２２０におけるＲｕの結晶粒子の上にエピタキシャル成長する。
【００５７】
本実施形態では、記録層２０３の磁性粒子が十分に分離された良好なグラニュラ構造が得られるように、非磁性中間層２２０では、記録層２０３との境界面においてＲｕの結晶粒子同士が空隙により互いに隔離された構造となっている。
【００５８】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記中間層は、複数の結晶粒子からなり、上記記録層が形成される面において結晶粒子の相互間に隙間が形成されているものである」という応用形態が好適であることを意味している。また、ここで、隙間とは結晶粒界を意味するものである。結晶粒界は例えば製膜のプロセスガス圧等の調整により制御することが出来る。
【００５９】
本実施形態の非磁性中間層２２０は、この応用形態における中間層の一例にも相当する。
【００６０】
また、本実施形態では、境界面におけるこのような構造が確実に得られるべく、非磁性中間層２２０が、下層中間層２２１と上層中間層２２２とからなる２層構造となっている。下層中間層２２１と上層中間層２２２とのそれぞれは、各々の層がＲｕで形成され、上層中間層２２２が、結晶粒子同士が空隙により互いに隔離された柱状構造を持っている。本実施形態における非磁性中間層２２０のこのような構造は、例えば「特開２００５−３５３２５６号公報」で開示されている構造を採用したものである。このような２層構造により、本実施形態では、非磁性中間層２２０における、記録層２０３との境界面での結晶粒子同士の確実な隔離が得られている。
【００６１】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記中間層は、複数の層が積層されたものである」という応用形態も好適であることを意味している。
【００６２】
本実施形態の非磁性中間層２２０は、この応用形態における中間層の一例にも相当する。
【００６３】
尚、上述の基本形態における中間層は、本実施形態のような２層構造に限定されるものではなく、単層の中間層であっても良い。ただし、この単層の中間層であっても、記録層との境界面では、結晶粒子が空隙により物理的に隔離された構造であることが好ましい。また、上述の基本形態における中間層は、本実施形態のようなＲｕで形成されたものに限定されるものではなく、例えばＲｕ合金で形成されたものであっても良い。ここで、このような中間層を形成するＲｕ合金としては、Ｒｕを「５０ａｔ．％」以上の主成分とするＲｕ合金が好ましい。
【００６４】
次に、記録層２０３について説明する。
【００６５】
上述したように、本実施形態では、垂直磁気記録方式が採用されており、記録層２０３には、情報が、ディスク面に対して垂直な方向を向く磁化によって記録される。この垂直磁気記録方式は、いわゆる熱揺らぎに強い記録方式として知られており、本実施形態でも、記録層２０３にこの方式で情報が記録されるようにすることで、熱揺らぎに対する良好な耐性が実現されている。
【００６６】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記記録層は、磁化容易軸が、その記録層の厚さ方向を向いた磁化によって記録されるものである」という応用形態が好適であることを意味している。
【００６７】
本実施形態における記録層２０３は、この応用形態における記録層の一例にも相当する。
【００６８】
そして、本実施形態では、このような垂直磁気記録方式に適した記録層として、各々の層が、磁性粒子が非磁性の非固溶相で隔離された柱状構造を持つグラニュラ構造を有する複数の層が積層された記録層２０３が設けられている。また、このグラニュラ構造の磁性粒子を形成する磁性材料として、本実施形態では、ｈｃｐ構造を有するＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金が使われている。そして、上述したように、柱状構造の磁性粒子は、このＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金が、上記の非磁性中間層２２０でのＲｕの結晶構造に追随して、ｃ軸がディスク面に対して垂直な方向を向くようにエピタキシャル生長することで形成される。その結果、記録層２０３のグラニュラ構造における各磁性粒子が、ディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とする強い磁気異方性を持ち、記録層２０３における垂直磁気記録方式に適した構造が実現されている。
【００６９】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記記録層は、磁性材料からなる複数の磁性粒子の相互間を非磁性材料が隔ててグラニュラ構造を成したものである」という応用形態が好適であることを意味している。
【００７０】
本実施形態における記録層２０３は、この応用形態における記録層の一例にも相当する。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、記録層は、記録再生特性の向上のために、各々がグラニュラ構造を有する複数の層が積層されたものとなっている。又、本実施形態では採用されていないが、このような積層構造において、各層の間に非磁性、若しくは、弱磁性の層を設けても良い。更に、記録特性や耐食性の向上のために、グラニュラ磁性層上にいわゆる連続膜構造を持つ磁性層を設けても良い。
【００７２】
このような本実施形態における記録層２０３の構造は、上述の基本形態が、
「上記記録層が、上記グラニュラ構造を有する複数の層が積層されたものである」という応用形態が好適であることを意味している。
【００７３】
本実施形態の記録層２０３は、この応用形態における記録層の一例にも相当している。
【００７４】
尚、上述の基本形態における記録層は、本実施形態のような積層構造を有する記録層に限るものではなく、単層の記録層であっても良い。
【００７５】
最後に、保護層２０４と潤滑層２０５とについて説明する。
【００７６】
保護層２０４は、記録層２０３の表面を保護する役割を果たし、潤滑層２０５は、磁気ヘッド１０３と磁気ディスク２００との接触抵抗を低減させる役割を果たす。本実施形態では、保護層２０４は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）で形成されており、膜厚が「４．０ｎｍ」となっている。また、潤滑層２０５は、フッ素系潤滑剤で形成されており、膜厚が「１．０ｎｍ」となっている。
【００７７】
以上に説明した磁気ディスク２００では、非磁性シード層２０２が、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されることで、まず、この非磁性シード層２０２の上層の非磁性中間層２２０におけるＲｕの結晶粒子の従来を上回った更なる微細化、均一化、および高配向化が図られ、その結果、記録層２０３のグラニュラ構造における磁性粒子の更なる微細化、均一化、および高配向化が実現されて、磁気ディスク２００における媒体ノイズが低減されることとなっている。これにより、ＨＤＤ１０における、この磁気ディスク２００に対する更なる高記録密度化が可能となっている。
（実施例）
以下、実施例及び比較例に基づいて本件を更に具体的に説明するが、本件は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００７８】
［第１実施例］
第１実施例の非磁性基板２０１には、Ｎｉ−Ｐメッキを施したＡｌ合金基板を用いた。
【００７９】
軟磁性裏打ち層２１０の下層軟磁性層２１１は、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒを「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で「１ｋＷ」の投入電力にてＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）スパッタ法にて「２５ｎｍ」堆積させることで形成した。
【００８０】
尚、以下の説明では、堆積方法として特に断らない限りＤＣスパッタ法を用いるものとするが、各層の堆積方法はＤＣスパッタ法に限らず、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）スパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等で各層を成膜することも可能である。
【００８１】
次に、上記の下層軟磁性層２１１上に、非磁性分断層２１２としてＲｕを「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で投入電力「１５０Ｗ」にて「０．４ｎｍ」堆積させた。
【００８２】
次に、非磁性分断層２１２上に、上層軟磁性層２１３としてＦｅ−Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒを「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で１ｋＷの投入電力にてＤＣスパッタ法にて「２５ｎｍ」堆積させた。
【００８３】
非磁性シード層２０２は、軟磁性裏打ち層２１０の上に非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗを堆積させることで形成した。第１実施例では、Ｃｏが「５３ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「１０ａｔ．％」という組成が採用され、この組成の非磁性シード層２０２を「０．５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で「２００Ｗ」の投入電力でＤＣスパッタ法にて「６．５ｎｍ」堆積させた。
【００８４】
次に、非磁性中間層２２０を、まず、非磁性シード層２０２上に、Ｒｕを「０．６７Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で投入電力「８００Ｗ」にて「１４ｎｍ」堆積させることで下層中間層２２１を形成し、次に、Ｒｕを「５Ｐａ」のＡｒ雰囲気中で投入電力「３００Ｗ」にて「７ｎｍ」堆積させることで上層中間層２２２を形成することで形成した。また、上層中間層２２２は、高圧ガスと低堆積レートの効果により、結晶粒子が空隙により物理的に隔離された構造を持つように形成した。
【００８５】
次に、非磁性中間層２２０上に、グラニュラ構造を有する記録層を形成した。ここで、この実施例では、上述の実施形態とは異なり、磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化にとっては厳しい条件となるが、成膜が簡単な単層の記録層が採用されている。
【００８６】
この記録層は、Ｃｏが「６６ａｔ．％」、Ｃｒが「１３ａｔ．％」、Ｐｔが「２１ａｔ．％」という組成を有する「９２ｍｏｌ％」のＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔからなる磁性粒子の粒子界面に、「８ｍｏｌ％」のＴｉＯ２が偏析したグラニュラ構造を有している。第１実施例では、このような記録層を、「４Ｐａ」のＡｒ雰囲気中にて投入電力「３００Ｗ」で非磁性中間層２２０上に堆積した。
【００８７】
最後に、記録層上に、ＤＬＣの保護層２０４をＣＶＤ法にて「４ｎｍ」堆積させ、この保護層２０４上に、フッ素系潤滑剤を「１ｎｍ」塗布し、研磨テープにて表面の突起や異物を除去することで潤滑層２０５を形成した。
【００８８】
以下に説明する、第２および第３の各実施例、第１から第３の各比較例は、非磁性シード層２０２を形成するＣｏ−Ｃｒ−Ｗにおける組成以外は、上述の第１実施例における形成条件と同じ形成条件で各層が形成されたものである。
【００８９】
［第２実施例］
第２実施例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「５８ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「５ａｔ．％」という組成である。
【００９０】
［第３実施例］
第３実施例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「６０ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「３ａｔ．％」という組成である。
【００９１】
［第１比較例］
第１比較例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「６２ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「１ａｔ．％」という組成である。
【００９２】
ここで、この第１比較例では、Ｗの割合を「３ａｔ．％」よりも減らすことで、非磁性シード層２０２における非晶質性が崩されている。
【００９３】
［第２比較例］
第２比較例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「３３ａｔ．％」、Ｃｒが「３７ａｔ．％」、Ｗが「３０ａｔ．％」という組成である。
【００９４】
この第２比較例では、Ｃｏの割合を「３５ａｔ．％」よりも減らすことで、非磁性シード層２０２に磁性を帯びさせ、Ｗの割合を「２５ａｔ．％」よりも増やすことで、非磁性シード層２０２の非晶質性が崩されている。
【００９５】
［第３比較例］
第３比較例におけるＣｏ−Ｃｒ−Ｗの組成は、Ｃｏが「３０ａｔ．％」、Ｃｒが「６０ａｔ．％」、Ｗが「１０ａｔ．％」という組成である。
【００９６】
この第２比較例では、Ｃｏの割合を「３５ａｔ．％」よりも減らすことで、非磁性シード層２０２に磁性を帯びさせ、Ｃｒの割合を「５５ａｔ．％」よりも増やすことで、非磁性シード層２０２にシグマ相を生じさせて非晶質性が崩されている。
【００９７】
次に、以下に説明する、第４および第５の各比較例は、非磁性シード層２０２の膜厚以外は、上述の第１実施例における形成条件と同じ形成条件で各層が形成されたものである。
【００９８】
［第４比較例］
第４比較例における非磁性シード層２０２の膜厚は「１ｎｍ」である。
【００９９】
この第４比較例では、非磁性シード層２０２の膜厚を「２ｎｍ」よりも薄くすることで、非磁性シード層２０２の形成自体が不十分となっている。
【０１００】
［第５比較例］
第５比較例における非磁性シード層２０２の膜厚は「１５ｎｍ」である。
【０１０１】
この第５比較例では、非磁性シード層２０２の膜厚を「１０ｎｍ」よりも厚くすることで、非磁性シード層２０２の非晶質性が崩されている。
【０１０２】
［第６比較例］
この第６比較例は、非磁性シード層２０２の形成材料以外は、上述の第１実施例における形成条件と同じ形成条件で各層が形成されたものである。
【０１０３】
第６比較例では、非磁性シード層２０２の形成材料として、従来、シード層として使われることが多いｆｃｃ構造を有するＮｉ−Ｗが使われている。
【０１０４】
以上の、第１から第３の各実施例と、第１から第６の各比較例について、記録層における磁性粒子の粒径の測定と、結晶粒子で構成された層における結晶配向の分散程度を示す一般的な指標であるデルタ・シータ・５０の測定とが行われた。これらの測定結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
この表１に示すように、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで十分に形成された非磁性シード層２０２を備えている第１から第３の各実施例については、他の比較例に比べて、磁性粒子の粒径が小さく微細化が実現されており、さらに、デルタ・シータ・５０が小さく磁性粒子の均一化と高配向化とが実現されていることが分かる。特に、従来、シード層として使われることが多いＮｉ−Ｗで形成された非磁性シード層２０２を備えた第６実施例と比べると、第１から第３の各実施例については、デルタ・シータ・５０を増大させることなく微細化されており、微細化と高配向化とが良好に両立されていることが分かる。
【０１０７】
また、非磁性シード層２０２における非晶質性が崩されたり磁性を帯びたりしている第１から第３の各比較例では、磁性粒子は微細化されているがデルタ・シータ・５０は増大してしまっている。さらに、非磁性シード層２０２の膜厚が薄過ぎて形成自体が不十分となっている第４比較例では、デルタ・シータ・５０が増大してしまっている。
【０１０８】
また、非磁性シード層２０２の膜厚が厚過ぎている第５比較例については、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗが結晶化していることがＸ線回折により確認されている。そして、このように非磁性シード層２０２における結晶性が崩された結果、粒径の肥大化やデルタ・シータ・５０の増大が生じてしまっている。
【０１０９】
以上に説明した各実施例と各比較例との比較から、非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成された非磁性シード層２０２によって、記録層のグラニュラ構造における磁性粒子の微細化、均一化、および高配向化が良好に図られることが分かる。これにより、磁気ディスク２００の媒体ノイズが低減されることから、磁気ディスク２００についての高記録密度化が可能となり、より記録容量の大きなＨＤＤ等の情報記録装置を提供できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【図２】図１に示す磁気ディスクの断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ ＨＤＤ
１０１ ハウジング
１０２ 回転軸
１０３ 磁気ヘッド
１０４ ヘッドジンバルアセンブリ
１０５ アーム軸
１０６ キャリッジアーム
１０７ アームアクチュエータ
２００ 磁気ディスク
２０１ 非磁性基板
２０２ 非磁性シード層
２０３ 記録層
２０４ 保護層
２０５ 潤滑層
２１０ 軟磁性裏打ち層
２１１ 下層軟磁性層
２１２ 非磁性分断層
２１３ 上層軟磁性層
２２０ 非磁性中間層
２２１ 下層中間層
２２２ 上層中間層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
前記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸が該シード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
前記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
前記記録層は、磁化容易軸が、該記録層の厚さ方向を向いた磁化によって記録されるものであることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体。
【請求項３】
前記記録層は、磁性材料からなる複数の磁性粒子の相互間を非磁性材料が隔ててグラニュラ構造を成したものであることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記憶媒体。
【請求項４】
前記記録層が、前記グラニュラ構造を有する複数の層が積層されたものであることを特徴とする請求項３記載の磁気記憶媒体。
【請求項５】
前記中間層は、Ｒｕを含む合金又はＲｕで形成されているものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項６】
前記中間層は、複数の結晶粒子からなり、前記記録層が形成される面において結晶粒子の相互間に隙間が形成されているものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項７】
前記中間層は、複数の層が積層されたものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項８】
ＣｏとＦｅを含む非晶質の軟磁性材料で形成された軟磁性裏打ち層を備え、
前記シード層が、前記軟磁性裏打ち層上に形成されたものであることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項９】
前記軟磁性裏打ち層が、各々が前記軟磁性材料で形成された２つの軟磁性層が、非磁性材料で形成され、該２つの軟磁性層それぞれにおける磁化を反強磁性的に結合させる非磁性層を挟んで積層されたものであることを特徴とする請求項８記載の磁気記憶媒体。
【請求項１０】
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
前記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸が該シード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
前記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えた磁気記憶媒体；
前記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項１】
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
前記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸が該シード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
前記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
前記記録層は、磁化容易軸が、該記録層の厚さ方向を向いた磁化によって記録されるものであることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体。
【請求項３】
前記記録層は、磁性材料からなる複数の磁性粒子の相互間を非磁性材料が隔ててグラニュラ構造を成したものであることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記憶媒体。
【請求項４】
前記記録層が、前記グラニュラ構造を有する複数の層が積層されたものであることを特徴とする請求項３記載の磁気記憶媒体。
【請求項５】
前記中間層は、Ｒｕを含む合金又はＲｕで形成されているものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項６】
前記中間層は、複数の結晶粒子からなり、前記記録層が形成される面において結晶粒子の相互間に隙間が形成されているものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項７】
前記中間層は、複数の層が積層されたものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項８】
ＣｏとＦｅを含む非晶質の軟磁性材料で形成された軟磁性裏打ち層を備え、
前記シード層が、前記軟磁性裏打ち層上に形成されたものであることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体。
【請求項９】
前記軟磁性裏打ち層が、各々が前記軟磁性材料で形成された２つの軟磁性層が、非磁性材料で形成され、該２つの軟磁性層それぞれにおける磁化を反強磁性的に結合させる非磁性層を挟んで積層されたものであることを特徴とする請求項８記載の磁気記憶媒体。
【請求項１０】
非磁性で非晶質のＣｏ−Ｃｒ−Ｗで形成されたシード層と、
前記シード層上に非磁性材料で形成された、六方最密充填構造でｃ軸が該シード層の厚さ方向を向いた結晶構造を有する中間層と、
前記中間層上に磁性材料を主材料として形成された、情報が磁気的に記録される記録層とを備えた磁気記憶媒体；
前記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−３３６３２（Ｐ２０１０−３３６３２Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９２４８３（Ｐ２００８−１９２４８３）
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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