粒子サイズ制御用の複数の磁気層および中間二重核形成膜を有する垂直磁気記録ディスク
【課題】粒子サイズ制御用の複数の磁気層および中間二重核形成膜を有する垂直磁気記録ディスクを提供する。
【解決手段】垂直磁気記録ディスクは、磁気層間に２つの核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）を有する、少なくとも２つの強磁性交換結合されたＣｏＰｔＣｒ酸化物磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成された段階的異方性を持つ記録層（ＲＬ）を有する。ＮＦ１は、好ましくはＲｕまたはＲｕＣｒの様なＲｕ基合金である金属膜である。ＮＦ２は、約０．２〜１．０ｎｍの厚さにＮＦ１上に堆積される、好ましくはＴａ酸化物の金属酸化物膜である。ＭＡＧ２は、ＮＦ２上に堆積される。ＮＦ１およびＮＦ２により、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２間に核形成膜を持たない段階的異方性を持つＲＬと比較して、ＲＬにおける平均粒子サイズの大幅な縮小が提供されると同時に、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の強固な交換結合も保証される。
【解決手段】垂直磁気記録ディスクは、磁気層間に２つの核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）を有する、少なくとも２つの強磁性交換結合されたＣｏＰｔＣｒ酸化物磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成された段階的異方性を持つ記録層（ＲＬ）を有する。ＮＦ１は、好ましくはＲｕまたはＲｕＣｒの様なＲｕ基合金である金属膜である。ＮＦ２は、約０．２〜１．０ｎｍの厚さにＮＦ１上に堆積される、好ましくはＴａ酸化物の金属酸化物膜である。ＭＡＧ２は、ＮＦ２上に堆積される。ＮＦ１およびＮＦ２により、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２間に核形成膜を持たない段階的異方性を持つＲＬと比較して、ＲＬにおける平均粒子サイズの大幅な縮小が提供されると同時に、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の強固な交換結合も保証される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には、垂直磁気記録媒体に関し、特に、磁気記録ハードディスクドライブで使用するための垂直磁気記録層を備えるディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ビットがディスク上の記録層（ＲＬ）において垂直または面外配向（out-of-plane orientation）で保存される垂直磁気記録（ＰＭＲ）ディスクは、磁気記録ハードディスクドライブにおいて使用される。ＲＬの材料の種類の１つは、ＣｏＰｔＣｒ合金等の粒状強磁性コバルト合金であり、この粒状強磁性コバルト合金は、六方最密（ｈｃｐ）結晶構造が、実質的に面外配向した、またはＲＬに垂直に配向したｃ軸を有する。ｈｃｐＣｏＰｔＣｒ合金のＲＬのこの成長を引き起こすためには、ＲＬがその上に形成される中間層（ＩＬ）もまた、ｈｃｐ材料である。ルテニウム（Ｒｕ）およびＲｕＣｒ等の特定のＲｕ合金は、通常、ＩＬに使用される非磁性ｈｃｐ材料である。
【０００３】
粒状ＣｏＰｔＣｒ合金のＲＬは、高い固有媒体雑音の原因である粒間交換結合を低減するために、十分に分離した微粒子構造も有するべきである。コバルト合金のＲＬにおける粒子偏析の向上は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢの酸化物を含む酸化物の添加によって達成される。これらの酸化物は、粒界に沈殿する傾向があり、コバルト合金の元素と共に非磁性粒間材料を形成する。添加酸化物によるＲＬにおける磁性粒子の偏析の向上により、高い面密度および記録性能の達成に重要な磁性粒子のサイズおよび分布も制御される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、将来のＰＭＲディスクは、微小な粒子を有するＣｏＰｔＣｒ酸化物合金のＲＬを有することが重要である。しかしながら、微小な磁性粒子は、単に熱的不安定性または磁化ビット内での撹拌によって消磁され得る（いわゆる「超常磁性」効果）。磁性粒子の熱的安定性は、かなりの程度までＫｕＶによって決定される（但し、Ｋｕは、ＣｏＰｔＣｒ合金の磁気結晶異方性であり、Ｖは、磁性粒子の体積である）。従って、保存された磁化の熱的不安定性を回避するためには、高いＫｕを有するＣｏＰｔＣｒ合金が、特に粒子が小さくなるにつれて必要となる。しかしながら、Ｋｕが高くなると、磁化方向を逆にするために必要な磁場である媒体の短期スイッチング磁場Ｈ０も高くなる。ほとんどの磁気材料に関して、Ｈ０は、ずっと長い時間尺度で測定した保磁場または保磁力Ｈｃよりかなり大きく、例えば約１．５〜２倍大きい。当然、スイッチング磁場は、垂直記録の場合、現在約１２ｋＯｅに限定される記録ヘッドの書き込み磁場の能力を超えることはできない。
【０００５】
さらに、ＲＬの書き込み性能を向上させるためには、異なる異方性を持つ少なくとも２つの強磁性交換結合磁気層でＲＬを形成し、それによって、ＲＬの厚みにわたって段階的異方性を与えることが望ましい。この種の段階的異方性を持つＲＬは、ＲＬの厚みにわたる書き込み磁場の変動および書き込み磁場勾配の不均一性を補償する。ＣｏＰｔＣｒ合金において、Ｐｔ含有量を約２２〜３０原子百分率（ａｔ％）にまで増加させ、Ｃｒ含有量を約１５ａｔ％を下回るまで減少させることによって、高い異方性が得られる。しかしながら、ＣｏＰｔＣｒ酸化物合金においてＣｒ含有量を減少させることは、酸化物の偏析境界の範囲に悪影響を及ぼすことが知られており、粒子サイズの縮小を抑制する。
【０００６】
したがって、磁性粒子サイズおよび個々の層間の強磁性交換結合を制御できる少なくとも２つのＣｏＰｔＣｒ酸化物層で形成された段階的異方性を持つＲＬを備えるＰＭＲディスクが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、段階的異方性を持つ記録層（ＲＬ）を備える垂直磁気記録ディスクに関し、ここで、段階的異方性を持つ記録層（ＲＬ）は、磁気層間に２つの核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）を有する、少なくとも２つの強磁性交換結合されたＣｏＰｔＣｒ酸化物磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成されている。ＮＦ１およびＮＦ２は共に、ＭＡＧ２における磁性粒子サイズ、およびＭＡＧ２とＭＡＧ１との間の強磁性交換結合を制御する。ＮＦ１は、好ましくはＲｕまたはＲｕＣｒのようなＲｕ基合金である金属膜であり、低圧でＭＡＧ１上に約０．１〜１．５ｎｍの厚さにスパッタリング堆積される。ＮＦ２は、約０．２〜１．０ｎｍの厚さに高圧でＮＦ１上にスパッタリング堆積される金属酸化物膜であり、好ましくはＴａ酸化物の金属酸化膜である。ＮＦ１は、ＭＡＧ１上で概ね共形（conformal）の膜として形を成すのに十分な厚さがあればよい。しかしながら、極薄の厚さの形態では、ＮＦ１およびＮＦ２の各々の厚さは、ＮＦ１およびＮＦ２の材料が不連続クラスターとして形成される場合には、不連続膜の「平均」厚さであり得る。ＭＡＧ２は、ＮＦ２上にスパッタリング堆積される。従って、ＮＦ１が概ね共形（conformal）で、且つＮＦ２が不連続である場合には、ＭＡＧ２は、ＮＦ２クラスター上、並びに下層のＮＦ１の一部の上にも成長される。ＭＡＧ２が、比較的低い堆積または成長速度、例えば、約７ｍＴｏｒｒより低いスパッタリング圧でＮＦ２上に堆積される場合には、ＭＡＧ２における磁性粒子の偏析が向上する。
【発明の効果】
【０００８】
ＮＦ１およびＮＦ２により、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２間に核形成膜を持たない段階的異方性を持つＲＬと比較して、ＲＬにおける平均粒子サイズの大幅な縮小が得られると同時に、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の強固な交換結合も保証される。
【０００９】
本発明の本質および利点をより理解するためには、添付図面と合わせて以下の詳細な説明を参照すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】先行技術による、２つの磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成された記録層（ＲＬ）を備える垂直磁気記録ディスクの断面の概略図である。
【図２】ＭＡＧ１とＭＡＧ２との間に二重核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）を有する記録層（ＲＬ）を備える本発明による垂直磁気記録ディスクの一部の断面図の概略図である。
【図３】ＮＦ１およびＮＦ２の異なる厚さに関して、本発明によるＭＡＧ１およびＭＡＧ２で形成された複合物ＲＬの平均粒子サイズを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、先行技術の垂直磁気記録ディスクの断面の概略図であり、先行技術の垂直磁気記録ディスクは、２つの強磁性交換結合した粒状ＣｏＰｔＣｒ合金磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成される記録層（ＲＬ）を備える。ＲＬおよびディスクを構成する他の様々な層は、ハードディスク基板上に位置する。基板は、市販のどのようなガラス基板でもよいが、ＮｉＰまたは他の公知の表面コーティングを有する従来のアルミニウム合金、またはシリコン、カナサイトまたは炭化ケイ素等の別の基板であってもよい。保護膜（ＯＣ）は、ＲＬ上に形成され、アモルファス「ダイヤモンド状」炭素膜または窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）等の他の公知の保護膜でもよい。
【００１２】
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、基板上に形成され、ディスクドライブの書き込みヘッドからの書き込み磁場の磁束リターンパスとして機能する。ＳＵＬを成長させるための接着層またはオンセット層（ＯＬ）は、基板上に約２〜１０ｎｍの厚さで堆積したＡｌＴｉ合金または類似の材料でもよい。ＳＵＬは、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＣｕＦｅ、ＮｉＦｅ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＢ、およびＣｏＺｒＮｂ合金等の磁気透過材料で形成されていてもよい。ＳＵＬは、ＡｌまたはＣｏＣｒの導電性膜等の非磁性膜によって分離される複数の軟磁性膜で形成された積層または多層ＳＵＬでもよい。ＳＵＬは、Ｒｕ、Ｉｒ、またはＣｒ、あるいはそれらの合金等の反強磁性結合を仲介する中間層膜によって分離される複数の軟磁性膜で形成された積層または多層ＳＵＬでもよい。ＳＵＬは、約５〜１００ｎｍの範囲の厚さを有し得る。
【００１３】
非磁性中間層（ＩＬ）は、ＳＵＬ上に積層する。ＩＬは、粒状ＲＬにおいてｈｃｐ結晶配向を制御するための六方最密（ｈｃｐ）結晶構造を有する非磁性金属または合金である。ＩＬによって、ｃ軸が実質的に垂直に配向されるようにｈｃｐ粒状ＲＬの成長が促進され、その結果、垂直磁気異方性が生じる。ルテニウム（Ｒｕ）がＩＬの材料として一般的に使用されるが、他の材料例には、Ｔｉ、Ｒｅ、およびＯｓから選択される金属と、ＲｕＣｒ合金等のＲｕ基合金を含む、Ｔｉ、Ｒｅ、Ｒｕ、およびＯｓから選択した少なくとも１つの元素を含む合金とが含まれる。ＩＬは、例えば約６ｍＴｏｒｒを下回る比較的低圧（ＬＰ）でスパッタリング堆積した第１のＲｕ層（５〜１５ｎｍ）と、その第１のＲｕ層に続いて、例えば約２０ｍＴｏｒｒを上回る比較的高圧（ＨＰ）でスパッタリング堆積した第２のＲｕ層（５〜１５ｎｍ）との二重層でもよい。ＬＰでの第１のＲｕ層のスパッタリングは、ＲＬに適切な成長方位を与えるためのものである。ＨＰでの第２のＲｕ層のスパッタリングは、ＲＬにおいて、酸化物偏析を促進するためのものである。
【００１４】
ＲＬにおいては、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の各々は、１つまたは複数の酸化物を含む粒界材料を備える粒状強磁性ＣｏＰｔＣｒ合金である。複数の酸化物は、通常、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物である。段階的異方性を持つＲＬを得るために、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２は、通常、異なる量のＰｔおよびＣｒを有する。例えば、ＭＡＧ２は、ＭＡＧ１と比較して、Ｐｔが多く、且つＣｒが少なく、従って、より高い異方性を有し得る。段階的異方性を持つＲＬは、ＲＬの厚みにわたる書き込み磁場の変動および書き込み磁場勾配の不均一性を補償する。ＭＡＧ１上において直接ＭＡＧ２を成長させることにより、２つの磁気層の強い強磁性交換結合が保証される。しかしながら、直接接触したＭＡＧ２およびＭＡＧ１を有する段階的異方性を持つＲＬにおいて、磁性粒子サイズの制御は困難である。下層のＩＬ上でのＭＡＧ１の成長中にＭＡＧ１の厚さが増加するにつれて、ＭＡＧ１の個々のＣｏＰｔＣｒ粒子のサイズは、増大する傾向にある。次に、ＭＡＧ２の個々の粒子が、ＭＡＧ１粒子と基本的に同じサイズで成長を開始し、ＭＡＧ２の厚さがＭＡＧ１上での成長中に増加するにつれて、そのサイズが増大し続ける。
【００１５】
本発明による垂直磁気記録ディスクにおいては、小さい粒子の段階的異方性を持つＲＬが、個々の磁気層の交換結合に大きな悪影響を与えることなく得られる。図２は、本発明による垂直磁気記録ディスクの一部の断面図の概略図である。本発明によるディスクの構造は、図１に示すディスク構造に類似するが、二重核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）がＭＡＧ１とＭＡＧ２との間に位置している。
【００１６】
ＮＦ１は、約０．１〜１．５ｎｍの厚さを有する、好ましくはＲｕまたはＲｕＣｒのようなＲｕ基合金の金属膜である。ＮＦ１は、ＲｕｘＣｏ（１００−ｘ）合金（但し、ｘは、３０〜７０ａｔ％である）でもよい。ＮＦ１は、低圧（約１０ｍＴｏｒｒより低い圧力）でＭＡＧ１上にスパッタリング堆積される。ＮＦ２は、好ましくはＴａ酸化物であるが、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｉ、ＭｎまたはＨｆの酸化物でもよい、約０．２〜１．０ｎｍの厚さを有する金属酸化物膜である。ＮＦ２は、高圧（約２０ｍＴｏｒｒより高い圧力）でＮＦ１上にスパッタリング堆積される。ＭＡＧ２は、ＮＦ２上に直接スパッタリング堆積される。ＮＦ１は、ＭＡＧ１上で概ね共形（conformal）の膜として形を成すのに十分な厚さがあればよい。しかしながら、極薄の厚さの形態では、ＮＦ１およびＮＦ２の各々の厚さは、ＮＦ１およびＮＦ２の材料が不連続クラスターとして形成される場合には、不連続膜の「平均」厚さであり得る。従って、ＮＦ１が概ね共形（conformal）で、且つＮＦ２が不連続な場合には、ＭＡＧ２は、ＮＦ２クラスター上、並びに下層のＮＦ１の一部の上にも成長される。ＮＦ１が比較的低いスパッタリング圧（約１０ｍＴｏｒｒより低い圧力）で堆積されることにより、ＭＡＧ１上での共形Ｒｕ膜（conformal Ru film）またはＲｕ基合金クラスターの形成が促進される。ＮＦ２が高いスパッタリング圧で堆積されることにより、金属酸化物クラスターの形成が促進される。従って、ＭＡＧ２の材料は、ＭＡＧ２の偏析および微細構造を共同で制御するＮＦ２材料およびＮＦ１材料のクラスターと接触している。また、ＭＡＧ２が、比較的低い堆積または成長速度（例えば、約５ｍＴｏｒｒより低いスパッタリング圧）でＮＦ２上に堆積される場合には、ＭＡＧ２における磁性粒子の偏析が向上する。
【００１７】
図３は、ＮＦ１およびＮＦ２の異なる厚さに関して、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２で形成された複合ＲＬの平均粒子サイズを示す表である。このデータに関して、ＩＬは、ＬＰで堆積した１３ｎｍの厚さの下側のＲｕ層と、ＨＰで堆積した１３ｎｍの厚さの上側のＲｕ層との二重層であった。ＭＡＧ１は、６．５ｎｍの厚さの［Ｃｏ６６Ｐｔ２２．１Ｃｒ９．８Ｔａ２．１］（Ｂ２Ｏ３）３．０（ＣｏＯ）３．０の層であり、ＭＡＧ２は、６．５ｎｍの厚さの［Ｃｏ６７．１Ｐｔ２６Ｃｒ４．８Ｔａ２．１］（Ｂ２Ｏ３）３．０（ＣｏＯ）３．０の層であった（但し、ＣｏＰｔＣｒ合金における下付きの数字は原子百分率を表す）。Ｐｔがより高くＣｒがより低いＭＡＧ２は、ＭＡＧ１よりも高い異方性を持つ。図３は、ＭＡＧ２がＭＡＧ１と直接接触する先行技術の構造（核形成膜を持たない）の場合は、粒子サイズが８３．４Åであることを示している。最小の粒子サイズ（６８．４Å）は、１ｎｍのＲｕのＮＦ１および０．６ｎｍのＴａＯｘのＮＦ２で得られた。ＲｕのＮＦ１を用いずに、０．６ｎｍのＴａＯｘのＮＦ２のみを用いた場合には、８０．５Åの粒子サイズが得られた。ＴａＯｘのＮＦ２を用いずに、１ｎｍのＲｕのＮＦ１のみを用いた場合には、かなり大きな粒子サイズ（８６．６Å）が得られた。従って、図３は、最小の粒子サイズを達成するためには、ＲｕのＮＦ１およびＴａＯｘのＮＦ２の両方が共に必要であることを証明している。ＲｕのＮＦ１は、ＭＡＧ１の成長を止め、ＭＡＧ１の粒子の延長で成長する粒子としてというよりはむしろ、新しく形成される粒子を持つＭＡＧ２の成長を開始させる。ＴａＯｘのＮＦ２は、ＭＡＧ２におけるさらなる粒子の偏析をもたらす。
【００１８】
図３のデータに使用したのと同じディスク構造を用いて、ＲｕのＮＦ１の様々な厚さに関して、０．６ｎｍのＴａＯｘのＮＦ２を有するＭＡＧ１およびＭＡＧ２から形成された複合ＲＬの保磁力（Ｈｃ）を測定した。０．１ｎｍの厚さのＲｕのＮＦ１の場合には、６．１２ｋＯｅのＨｃが達成され、１ｎｍの厚さのＲｕのＮＦ１の場合には、４．５６ｋＯｅのＨｃが達成された。２．５ｎｍよりもかなり大きい厚さのＲｕのＮＦ１の場合には、Ｈｃは、許容不可能な低さであった。また、そこからＨｃの値を導き出した、測定されたＭ−Ｈループは、ＲｕのＮＦ１の厚さが１．０ｎｍ以下の場合には、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２が強固に交換結合し、単一のスイッチング挙動を示すことを示している。
【００１９】
従って、好適な実施形態においては、ＮＦ１は、約０．１ｎｍ以上で約１．５ｎｍ以下の厚さを有し、好ましくは、約０．５ｎｍ以上で約１．２ｎｍ以下の厚さを有するべきである。ＮＦ２は、約０．２ｎｍ以上で約１．０ｎｍ以下の厚さを有し、好ましくは、約０．４ｎｍ以上で約０．８ｎｍ以下の厚さを有するべきである。これにより、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２間に核形成膜を持たない段階的異方性を持つＲＬと比較して、本段階的異方性を持つＲＬにおいて平均粒子サイズの大幅な縮小が保証されると同時に、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の強固な交換結合も保証される。
【００２０】
ＮＦ１およびＮＦ２の成長特性の独立制御を保証するためには、ＲｕのＮＦ１をまず堆積し、低いスパッタリング圧で成長させ、金属酸化物のＮＦ２を高いスパッタリング圧でＮＦ１上に堆積させることが重要である。ＮＦ１は、ＭＡＧ２のテクスチャ制御をもたらし、ＮＦ２は、ＭＡＧ２の粒子の偏析制御をもたらす。金属酸化物のＮＦ２を最初に堆積し、次にＲｕを堆積すると、ＲＬにおいて所望の結果が与えられないことが判明している。また、複合ターゲットによるスパッタリング堆積を行う等の、単一のＲｕ−ＴａＯｘ膜の堆積では、ＲｕおよびＴａＯｘ膜の成長特性の独立制御が存在しないので、ＲＬにおいて所望の結果が与えられない。
【００２１】
ＲＬにおいて２つのみの磁気層を有した本発明による垂直磁気記録ディスクを示したが、ＲＬは、３つ以上の磁気層を有していてもよく、この磁気層は、追加の磁気層間に二重核形成膜を有する。
【００２２】
本発明を好適な実施形態を参照して具体的に示し、説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細に関して様々な変更が行われ得ることが当業者には明らかであろう。従って、開示された発明は、単なる例示としてみなされるものであり、添付の請求項に規定される範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００２３】
ＯＣ 保護膜
ＭＡＧ２ 第２の磁気層
ＮＦ２ 第２の核形成膜
ＮＦ１ 第１の核形成膜
ＭＡＧ１ 第１の磁気層
ＨＰ 高圧
ＲＬ 記録層
ＩＬ 中間層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には、垂直磁気記録媒体に関し、特に、磁気記録ハードディスクドライブで使用するための垂直磁気記録層を備えるディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ビットがディスク上の記録層（ＲＬ）において垂直または面外配向（out-of-plane orientation）で保存される垂直磁気記録（ＰＭＲ）ディスクは、磁気記録ハードディスクドライブにおいて使用される。ＲＬの材料の種類の１つは、ＣｏＰｔＣｒ合金等の粒状強磁性コバルト合金であり、この粒状強磁性コバルト合金は、六方最密（ｈｃｐ）結晶構造が、実質的に面外配向した、またはＲＬに垂直に配向したｃ軸を有する。ｈｃｐＣｏＰｔＣｒ合金のＲＬのこの成長を引き起こすためには、ＲＬがその上に形成される中間層（ＩＬ）もまた、ｈｃｐ材料である。ルテニウム（Ｒｕ）およびＲｕＣｒ等の特定のＲｕ合金は、通常、ＩＬに使用される非磁性ｈｃｐ材料である。
【０００３】
粒状ＣｏＰｔＣｒ合金のＲＬは、高い固有媒体雑音の原因である粒間交換結合を低減するために、十分に分離した微粒子構造も有するべきである。コバルト合金のＲＬにおける粒子偏析の向上は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢの酸化物を含む酸化物の添加によって達成される。これらの酸化物は、粒界に沈殿する傾向があり、コバルト合金の元素と共に非磁性粒間材料を形成する。添加酸化物によるＲＬにおける磁性粒子の偏析の向上により、高い面密度および記録性能の達成に重要な磁性粒子のサイズおよび分布も制御される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、将来のＰＭＲディスクは、微小な粒子を有するＣｏＰｔＣｒ酸化物合金のＲＬを有することが重要である。しかしながら、微小な磁性粒子は、単に熱的不安定性または磁化ビット内での撹拌によって消磁され得る（いわゆる「超常磁性」効果）。磁性粒子の熱的安定性は、かなりの程度までＫｕＶによって決定される（但し、Ｋｕは、ＣｏＰｔＣｒ合金の磁気結晶異方性であり、Ｖは、磁性粒子の体積である）。従って、保存された磁化の熱的不安定性を回避するためには、高いＫｕを有するＣｏＰｔＣｒ合金が、特に粒子が小さくなるにつれて必要となる。しかしながら、Ｋｕが高くなると、磁化方向を逆にするために必要な磁場である媒体の短期スイッチング磁場Ｈ０も高くなる。ほとんどの磁気材料に関して、Ｈ０は、ずっと長い時間尺度で測定した保磁場または保磁力Ｈｃよりかなり大きく、例えば約１．５〜２倍大きい。当然、スイッチング磁場は、垂直記録の場合、現在約１２ｋＯｅに限定される記録ヘッドの書き込み磁場の能力を超えることはできない。
【０００５】
さらに、ＲＬの書き込み性能を向上させるためには、異なる異方性を持つ少なくとも２つの強磁性交換結合磁気層でＲＬを形成し、それによって、ＲＬの厚みにわたって段階的異方性を与えることが望ましい。この種の段階的異方性を持つＲＬは、ＲＬの厚みにわたる書き込み磁場の変動および書き込み磁場勾配の不均一性を補償する。ＣｏＰｔＣｒ合金において、Ｐｔ含有量を約２２〜３０原子百分率（ａｔ％）にまで増加させ、Ｃｒ含有量を約１５ａｔ％を下回るまで減少させることによって、高い異方性が得られる。しかしながら、ＣｏＰｔＣｒ酸化物合金においてＣｒ含有量を減少させることは、酸化物の偏析境界の範囲に悪影響を及ぼすことが知られており、粒子サイズの縮小を抑制する。
【０００６】
したがって、磁性粒子サイズおよび個々の層間の強磁性交換結合を制御できる少なくとも２つのＣｏＰｔＣｒ酸化物層で形成された段階的異方性を持つＲＬを備えるＰＭＲディスクが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、段階的異方性を持つ記録層（ＲＬ）を備える垂直磁気記録ディスクに関し、ここで、段階的異方性を持つ記録層（ＲＬ）は、磁気層間に２つの核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）を有する、少なくとも２つの強磁性交換結合されたＣｏＰｔＣｒ酸化物磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成されている。ＮＦ１およびＮＦ２は共に、ＭＡＧ２における磁性粒子サイズ、およびＭＡＧ２とＭＡＧ１との間の強磁性交換結合を制御する。ＮＦ１は、好ましくはＲｕまたはＲｕＣｒのようなＲｕ基合金である金属膜であり、低圧でＭＡＧ１上に約０．１〜１．５ｎｍの厚さにスパッタリング堆積される。ＮＦ２は、約０．２〜１．０ｎｍの厚さに高圧でＮＦ１上にスパッタリング堆積される金属酸化物膜であり、好ましくはＴａ酸化物の金属酸化膜である。ＮＦ１は、ＭＡＧ１上で概ね共形（conformal）の膜として形を成すのに十分な厚さがあればよい。しかしながら、極薄の厚さの形態では、ＮＦ１およびＮＦ２の各々の厚さは、ＮＦ１およびＮＦ２の材料が不連続クラスターとして形成される場合には、不連続膜の「平均」厚さであり得る。ＭＡＧ２は、ＮＦ２上にスパッタリング堆積される。従って、ＮＦ１が概ね共形（conformal）で、且つＮＦ２が不連続である場合には、ＭＡＧ２は、ＮＦ２クラスター上、並びに下層のＮＦ１の一部の上にも成長される。ＭＡＧ２が、比較的低い堆積または成長速度、例えば、約７ｍＴｏｒｒより低いスパッタリング圧でＮＦ２上に堆積される場合には、ＭＡＧ２における磁性粒子の偏析が向上する。
【発明の効果】
【０００８】
ＮＦ１およびＮＦ２により、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２間に核形成膜を持たない段階的異方性を持つＲＬと比較して、ＲＬにおける平均粒子サイズの大幅な縮小が得られると同時に、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の強固な交換結合も保証される。
【０００９】
本発明の本質および利点をより理解するためには、添付図面と合わせて以下の詳細な説明を参照すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】先行技術による、２つの磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成された記録層（ＲＬ）を備える垂直磁気記録ディスクの断面の概略図である。
【図２】ＭＡＧ１とＭＡＧ２との間に二重核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）を有する記録層（ＲＬ）を備える本発明による垂直磁気記録ディスクの一部の断面図の概略図である。
【図３】ＮＦ１およびＮＦ２の異なる厚さに関して、本発明によるＭＡＧ１およびＭＡＧ２で形成された複合物ＲＬの平均粒子サイズを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、先行技術の垂直磁気記録ディスクの断面の概略図であり、先行技術の垂直磁気記録ディスクは、２つの強磁性交換結合した粒状ＣｏＰｔＣｒ合金磁気層（ＭＡＧ１およびＭＡＧ２）で形成される記録層（ＲＬ）を備える。ＲＬおよびディスクを構成する他の様々な層は、ハードディスク基板上に位置する。基板は、市販のどのようなガラス基板でもよいが、ＮｉＰまたは他の公知の表面コーティングを有する従来のアルミニウム合金、またはシリコン、カナサイトまたは炭化ケイ素等の別の基板であってもよい。保護膜（ＯＣ）は、ＲＬ上に形成され、アモルファス「ダイヤモンド状」炭素膜または窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）等の他の公知の保護膜でもよい。
【００１２】
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、基板上に形成され、ディスクドライブの書き込みヘッドからの書き込み磁場の磁束リターンパスとして機能する。ＳＵＬを成長させるための接着層またはオンセット層（ＯＬ）は、基板上に約２〜１０ｎｍの厚さで堆積したＡｌＴｉ合金または類似の材料でもよい。ＳＵＬは、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＣｕＦｅ、ＮｉＦｅ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＢ、およびＣｏＺｒＮｂ合金等の磁気透過材料で形成されていてもよい。ＳＵＬは、ＡｌまたはＣｏＣｒの導電性膜等の非磁性膜によって分離される複数の軟磁性膜で形成された積層または多層ＳＵＬでもよい。ＳＵＬは、Ｒｕ、Ｉｒ、またはＣｒ、あるいはそれらの合金等の反強磁性結合を仲介する中間層膜によって分離される複数の軟磁性膜で形成された積層または多層ＳＵＬでもよい。ＳＵＬは、約５〜１００ｎｍの範囲の厚さを有し得る。
【００１３】
非磁性中間層（ＩＬ）は、ＳＵＬ上に積層する。ＩＬは、粒状ＲＬにおいてｈｃｐ結晶配向を制御するための六方最密（ｈｃｐ）結晶構造を有する非磁性金属または合金である。ＩＬによって、ｃ軸が実質的に垂直に配向されるようにｈｃｐ粒状ＲＬの成長が促進され、その結果、垂直磁気異方性が生じる。ルテニウム（Ｒｕ）がＩＬの材料として一般的に使用されるが、他の材料例には、Ｔｉ、Ｒｅ、およびＯｓから選択される金属と、ＲｕＣｒ合金等のＲｕ基合金を含む、Ｔｉ、Ｒｅ、Ｒｕ、およびＯｓから選択した少なくとも１つの元素を含む合金とが含まれる。ＩＬは、例えば約６ｍＴｏｒｒを下回る比較的低圧（ＬＰ）でスパッタリング堆積した第１のＲｕ層（５〜１５ｎｍ）と、その第１のＲｕ層に続いて、例えば約２０ｍＴｏｒｒを上回る比較的高圧（ＨＰ）でスパッタリング堆積した第２のＲｕ層（５〜１５ｎｍ）との二重層でもよい。ＬＰでの第１のＲｕ層のスパッタリングは、ＲＬに適切な成長方位を与えるためのものである。ＨＰでの第２のＲｕ層のスパッタリングは、ＲＬにおいて、酸化物偏析を促進するためのものである。
【００１４】
ＲＬにおいては、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の各々は、１つまたは複数の酸化物を含む粒界材料を備える粒状強磁性ＣｏＰｔＣｒ合金である。複数の酸化物は、通常、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物である。段階的異方性を持つＲＬを得るために、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２は、通常、異なる量のＰｔおよびＣｒを有する。例えば、ＭＡＧ２は、ＭＡＧ１と比較して、Ｐｔが多く、且つＣｒが少なく、従って、より高い異方性を有し得る。段階的異方性を持つＲＬは、ＲＬの厚みにわたる書き込み磁場の変動および書き込み磁場勾配の不均一性を補償する。ＭＡＧ１上において直接ＭＡＧ２を成長させることにより、２つの磁気層の強い強磁性交換結合が保証される。しかしながら、直接接触したＭＡＧ２およびＭＡＧ１を有する段階的異方性を持つＲＬにおいて、磁性粒子サイズの制御は困難である。下層のＩＬ上でのＭＡＧ１の成長中にＭＡＧ１の厚さが増加するにつれて、ＭＡＧ１の個々のＣｏＰｔＣｒ粒子のサイズは、増大する傾向にある。次に、ＭＡＧ２の個々の粒子が、ＭＡＧ１粒子と基本的に同じサイズで成長を開始し、ＭＡＧ２の厚さがＭＡＧ１上での成長中に増加するにつれて、そのサイズが増大し続ける。
【００１５】
本発明による垂直磁気記録ディスクにおいては、小さい粒子の段階的異方性を持つＲＬが、個々の磁気層の交換結合に大きな悪影響を与えることなく得られる。図２は、本発明による垂直磁気記録ディスクの一部の断面図の概略図である。本発明によるディスクの構造は、図１に示すディスク構造に類似するが、二重核形成膜（ＮＦ１およびＮＦ２）がＭＡＧ１とＭＡＧ２との間に位置している。
【００１６】
ＮＦ１は、約０．１〜１．５ｎｍの厚さを有する、好ましくはＲｕまたはＲｕＣｒのようなＲｕ基合金の金属膜である。ＮＦ１は、ＲｕｘＣｏ（１００−ｘ）合金（但し、ｘは、３０〜７０ａｔ％である）でもよい。ＮＦ１は、低圧（約１０ｍＴｏｒｒより低い圧力）でＭＡＧ１上にスパッタリング堆積される。ＮＦ２は、好ましくはＴａ酸化物であるが、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｉ、ＭｎまたはＨｆの酸化物でもよい、約０．２〜１．０ｎｍの厚さを有する金属酸化物膜である。ＮＦ２は、高圧（約２０ｍＴｏｒｒより高い圧力）でＮＦ１上にスパッタリング堆積される。ＭＡＧ２は、ＮＦ２上に直接スパッタリング堆積される。ＮＦ１は、ＭＡＧ１上で概ね共形（conformal）の膜として形を成すのに十分な厚さがあればよい。しかしながら、極薄の厚さの形態では、ＮＦ１およびＮＦ２の各々の厚さは、ＮＦ１およびＮＦ２の材料が不連続クラスターとして形成される場合には、不連続膜の「平均」厚さであり得る。従って、ＮＦ１が概ね共形（conformal）で、且つＮＦ２が不連続な場合には、ＭＡＧ２は、ＮＦ２クラスター上、並びに下層のＮＦ１の一部の上にも成長される。ＮＦ１が比較的低いスパッタリング圧（約１０ｍＴｏｒｒより低い圧力）で堆積されることにより、ＭＡＧ１上での共形Ｒｕ膜（conformal Ru film）またはＲｕ基合金クラスターの形成が促進される。ＮＦ２が高いスパッタリング圧で堆積されることにより、金属酸化物クラスターの形成が促進される。従って、ＭＡＧ２の材料は、ＭＡＧ２の偏析および微細構造を共同で制御するＮＦ２材料およびＮＦ１材料のクラスターと接触している。また、ＭＡＧ２が、比較的低い堆積または成長速度（例えば、約５ｍＴｏｒｒより低いスパッタリング圧）でＮＦ２上に堆積される場合には、ＭＡＧ２における磁性粒子の偏析が向上する。
【００１７】
図３は、ＮＦ１およびＮＦ２の異なる厚さに関して、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２で形成された複合ＲＬの平均粒子サイズを示す表である。このデータに関して、ＩＬは、ＬＰで堆積した１３ｎｍの厚さの下側のＲｕ層と、ＨＰで堆積した１３ｎｍの厚さの上側のＲｕ層との二重層であった。ＭＡＧ１は、６．５ｎｍの厚さの［Ｃｏ６６Ｐｔ２２．１Ｃｒ９．８Ｔａ２．１］（Ｂ２Ｏ３）３．０（ＣｏＯ）３．０の層であり、ＭＡＧ２は、６．５ｎｍの厚さの［Ｃｏ６７．１Ｐｔ２６Ｃｒ４．８Ｔａ２．１］（Ｂ２Ｏ３）３．０（ＣｏＯ）３．０の層であった（但し、ＣｏＰｔＣｒ合金における下付きの数字は原子百分率を表す）。Ｐｔがより高くＣｒがより低いＭＡＧ２は、ＭＡＧ１よりも高い異方性を持つ。図３は、ＭＡＧ２がＭＡＧ１と直接接触する先行技術の構造（核形成膜を持たない）の場合は、粒子サイズが８３．４Åであることを示している。最小の粒子サイズ（６８．４Å）は、１ｎｍのＲｕのＮＦ１および０．６ｎｍのＴａＯｘのＮＦ２で得られた。ＲｕのＮＦ１を用いずに、０．６ｎｍのＴａＯｘのＮＦ２のみを用いた場合には、８０．５Åの粒子サイズが得られた。ＴａＯｘのＮＦ２を用いずに、１ｎｍのＲｕのＮＦ１のみを用いた場合には、かなり大きな粒子サイズ（８６．６Å）が得られた。従って、図３は、最小の粒子サイズを達成するためには、ＲｕのＮＦ１およびＴａＯｘのＮＦ２の両方が共に必要であることを証明している。ＲｕのＮＦ１は、ＭＡＧ１の成長を止め、ＭＡＧ１の粒子の延長で成長する粒子としてというよりはむしろ、新しく形成される粒子を持つＭＡＧ２の成長を開始させる。ＴａＯｘのＮＦ２は、ＭＡＧ２におけるさらなる粒子の偏析をもたらす。
【００１８】
図３のデータに使用したのと同じディスク構造を用いて、ＲｕのＮＦ１の様々な厚さに関して、０．６ｎｍのＴａＯｘのＮＦ２を有するＭＡＧ１およびＭＡＧ２から形成された複合ＲＬの保磁力（Ｈｃ）を測定した。０．１ｎｍの厚さのＲｕのＮＦ１の場合には、６．１２ｋＯｅのＨｃが達成され、１ｎｍの厚さのＲｕのＮＦ１の場合には、４．５６ｋＯｅのＨｃが達成された。２．５ｎｍよりもかなり大きい厚さのＲｕのＮＦ１の場合には、Ｈｃは、許容不可能な低さであった。また、そこからＨｃの値を導き出した、測定されたＭ−Ｈループは、ＲｕのＮＦ１の厚さが１．０ｎｍ以下の場合には、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２が強固に交換結合し、単一のスイッチング挙動を示すことを示している。
【００１９】
従って、好適な実施形態においては、ＮＦ１は、約０．１ｎｍ以上で約１．５ｎｍ以下の厚さを有し、好ましくは、約０．５ｎｍ以上で約１．２ｎｍ以下の厚さを有するべきである。ＮＦ２は、約０．２ｎｍ以上で約１．０ｎｍ以下の厚さを有し、好ましくは、約０．４ｎｍ以上で約０．８ｎｍ以下の厚さを有するべきである。これにより、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２間に核形成膜を持たない段階的異方性を持つＲＬと比較して、本段階的異方性を持つＲＬにおいて平均粒子サイズの大幅な縮小が保証されると同時に、ＭＡＧ１およびＭＡＧ２の強固な交換結合も保証される。
【００２０】
ＮＦ１およびＮＦ２の成長特性の独立制御を保証するためには、ＲｕのＮＦ１をまず堆積し、低いスパッタリング圧で成長させ、金属酸化物のＮＦ２を高いスパッタリング圧でＮＦ１上に堆積させることが重要である。ＮＦ１は、ＭＡＧ２のテクスチャ制御をもたらし、ＮＦ２は、ＭＡＧ２の粒子の偏析制御をもたらす。金属酸化物のＮＦ２を最初に堆積し、次にＲｕを堆積すると、ＲＬにおいて所望の結果が与えられないことが判明している。また、複合ターゲットによるスパッタリング堆積を行う等の、単一のＲｕ−ＴａＯｘ膜の堆積では、ＲｕおよびＴａＯｘ膜の成長特性の独立制御が存在しないので、ＲＬにおいて所望の結果が与えられない。
【００２１】
ＲＬにおいて２つのみの磁気層を有した本発明による垂直磁気記録ディスクを示したが、ＲＬは、３つ以上の磁気層を有していてもよく、この磁気層は、追加の磁気層間に二重核形成膜を有する。
【００２２】
本発明を好適な実施形態を参照して具体的に示し、説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細に関して様々な変更が行われ得ることが当業者には明らかであろう。従って、開示された発明は、単なる例示としてみなされるものであり、添付の請求項に規定される範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００２３】
ＯＣ 保護膜
ＭＡＧ２ 第２の磁気層
ＮＦ２ 第２の核形成膜
ＮＦ１ 第１の核形成膜
ＭＡＧ１ 第１の磁気層
ＨＰ 高圧
ＲＬ 記録層
ＩＬ 中間層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の磁気透過材料の下地層と、
ＲｕおよびＲｕ合金から選択される材料を含む、前記下地層上の非磁性中間層（ＩＬ）と、
垂直磁気記録層と、
を備え、
前記垂直磁気記録層が、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金を前記ＩＬ上に備える第１の磁気層（ＭＡＧ１）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第１の磁気層（ＭＡＧ１）と、
前記ＭＡＧ１上に、ＲｕおよびＲｕ基合金から選択される材料を有し、０．１ｎｍ以上で１．５ｎｍ以下の厚さを有する第１の核形成膜（ＮＦ１）と、
前記ＮＦ１上に、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、およびＨｆからなる群から選択される元素の１つ以上の酸化物を含み、０．２ｎｍ以上で１．０ｎｍ以下の厚さを有する第２の核形成膜（ＮＦ２）と、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金からなる、前記ＮＦ２上の第２の磁気層（ＭＡＧ２）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第２の磁気層（ＭＡＧ２）と、
を備え、
前記ＭＡＧ２が、前記ＭＡＧ１の異方性磁場よりも大きい異方性磁場を有する、垂直磁気記録ディスク。
【請求項２】
前記ＮＦ２が、前記ＮＦ１上の酸化物クラスターの不連続膜であり、前記ＭＡＧ２が、前記ＮＦ１および前記ＮＦ２の前記酸化物クラスターと接触する、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項３】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料の共形膜である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項４】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料の不連続膜である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項５】
前記ＮＦ１が、０．５ｎｍ以上で１．２ｎｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項６】
前記ＮＦ２が、０．４ｎｍ以上で０．８ｎｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項７】
前記ＮＦ１が、実質的にＲｕ基合金からなる、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項８】
前記ＮＦ１が、実質的にＲｕＣｒ合金からなる、請求項７に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項９】
前記ＮＦ１が、実質的にＲｕｘＣｏ（１００−ｘ）からなり、ここで、ｘは、原子百分率で表され、３０以上７０以下である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１０】
前記ＮＦ２が、実質的にＴａ酸化物からなる、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１１】
前記ＮＦ２が、実質的に、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｉ、ＭｎまたはＨｆの酸化物から選択される酸化物からなる、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１２】
前記磁気透過材料の下地層は、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＣｕＦｅ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、およびＣｏＺｒＮｂの合金からなる群から選択される材料で形成される、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１３】
前記磁気透過材料の前記下地層は、非磁性膜によって分離される複数の磁気透過膜の積層である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１４】
前記積層における前記非磁性膜が、前記積層において前記磁気透過膜の反強磁性結合をもたらすものである、請求項１３に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１５】
基板と、
前記基板上の磁気透過材料の下地層と、
ＲｕおよびＲｕ合金から選択される材料を有する、前記下地層上の非磁性中間層（ＩＬ）と、
垂直磁気記録層と、
を備え、
前記垂直磁気記録層が、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金を前記ＩＬ上に備える第１の磁気層（ＭＡＧ１）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第１の磁気層（ＭＡＧ１）と、
前記ＭＡＧ１上において実質的にＲｕからなり、０．１ｎｍ以上で１．５ｎｍ以下の厚さを有する第１の核形成膜（ＮＦ１）と、
前記ＮＦ１上の第２の核形成膜（ＮＦ２）であって、実質的にＴａ酸化物からなるクラスターの不連続膜である第２の核形成膜（ＮＦ２）と、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金からなる、前記ＮＦ２上の第２の磁気層（ＭＡＧ２）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第２の磁気層（ＭＡＧ２）と、
を備え、
前記ＭＡＧ２は、前記ＭＡＧ１の異方性磁場よりも大きい異方性磁場を有する、垂直磁気記録ディスク。
【請求項１６】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料の共形膜である、請求項１５に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１７】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料のクラスターの不連続膜である、請求項１５に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１】
基板と、
前記基板上の磁気透過材料の下地層と、
ＲｕおよびＲｕ合金から選択される材料を含む、前記下地層上の非磁性中間層（ＩＬ）と、
垂直磁気記録層と、
を備え、
前記垂直磁気記録層が、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金を前記ＩＬ上に備える第１の磁気層（ＭＡＧ１）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第１の磁気層（ＭＡＧ１）と、
前記ＭＡＧ１上に、ＲｕおよびＲｕ基合金から選択される材料を有し、０．１ｎｍ以上で１．５ｎｍ以下の厚さを有する第１の核形成膜（ＮＦ１）と、
前記ＮＦ１上に、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、およびＨｆからなる群から選択される元素の１つ以上の酸化物を含み、０．２ｎｍ以上で１．０ｎｍ以下の厚さを有する第２の核形成膜（ＮＦ２）と、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金からなる、前記ＮＦ２上の第２の磁気層（ＭＡＧ２）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第２の磁気層（ＭＡＧ２）と、
を備え、
前記ＭＡＧ２が、前記ＭＡＧ１の異方性磁場よりも大きい異方性磁場を有する、垂直磁気記録ディスク。
【請求項２】
前記ＮＦ２が、前記ＮＦ１上の酸化物クラスターの不連続膜であり、前記ＭＡＧ２が、前記ＮＦ１および前記ＮＦ２の前記酸化物クラスターと接触する、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項３】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料の共形膜である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項４】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料の不連続膜である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項５】
前記ＮＦ１が、０．５ｎｍ以上で１．２ｎｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項６】
前記ＮＦ２が、０．４ｎｍ以上で０．８ｎｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項７】
前記ＮＦ１が、実質的にＲｕ基合金からなる、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項８】
前記ＮＦ１が、実質的にＲｕＣｒ合金からなる、請求項７に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項９】
前記ＮＦ１が、実質的にＲｕｘＣｏ（１００−ｘ）からなり、ここで、ｘは、原子百分率で表され、３０以上７０以下である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１０】
前記ＮＦ２が、実質的にＴａ酸化物からなる、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１１】
前記ＮＦ２が、実質的に、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｉ、ＭｎまたはＨｆの酸化物から選択される酸化物からなる、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１２】
前記磁気透過材料の下地層は、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＣｕＦｅ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、およびＣｏＺｒＮｂの合金からなる群から選択される材料で形成される、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１３】
前記磁気透過材料の前記下地層は、非磁性膜によって分離される複数の磁気透過膜の積層である、請求項１に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１４】
前記積層における前記非磁性膜が、前記積層において前記磁気透過膜の反強磁性結合をもたらすものである、請求項１３に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１５】
基板と、
前記基板上の磁気透過材料の下地層と、
ＲｕおよびＲｕ合金から選択される材料を有する、前記下地層上の非磁性中間層（ＩＬ）と、
垂直磁気記録層と、
を備え、
前記垂直磁気記録層が、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金を前記ＩＬ上に備える第１の磁気層（ＭＡＧ１）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第１の磁気層（ＭＡＧ１）と、
前記ＭＡＧ１上において実質的にＲｕからなり、０．１ｎｍ以上で１．５ｎｍ以下の厚さを有する第１の核形成膜（ＮＦ１）と、
前記ＮＦ１上の第２の核形成膜（ＮＦ２）であって、実質的にＴａ酸化物からなるクラスターの不連続膜である第２の核形成膜（ＮＦ２）と、
Ｃｏ、ＰｔおよびＣｒを備える粒状強磁性合金からなる、前記ＮＦ２上の第２の磁気層（ＭＡＧ２）であって、前記粒状強磁性合金は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、ＮｂおよびＢのうちの１つ以上の酸化物を１つ以上含む、第２の磁気層（ＭＡＧ２）と、
を備え、
前記ＭＡＧ２は、前記ＭＡＧ１の異方性磁場よりも大きい異方性磁場を有する、垂直磁気記録ディスク。
【請求項１６】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料の共形膜である、請求項１５に記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１７】
前記ＮＦ１が、前記ＭＡＧ１上の前記ＮＦ１材料のクラスターの不連続膜である、請求項１５に記載の垂直磁気記録ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２５６４１３（Ｐ２０１２−２５６４１３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２９６９０（Ｐ２０１２−１２９６９０）
【出願日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【出願人】（５０３１１６２８０）エイチジーエスティーネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【出願人】（５０３１１６２８０）エイチジーエスティーネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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