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JP2014049171A - Magnetic recording medium, and magnetic recording and reproducing device - Google Patents

Magnetic recording medium, and magnetic recording and reproducing device Download PDF

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JP2014049171A
JP2014049171A JP2012193970A JP2012193970A JP2014049171A JP 2014049171 A JP2014049171 A JP 2014049171A JP 2012193970 A JP2012193970 A JP 2012193970A JP 2012193970 A JP2012193970 A JP 2012193970A JP 2014049171 A JP2014049171 A JP 2014049171A
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Japan
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layer
magnetic
recording medium
seed layer
magnetic recording
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JP2012193970A
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Japanese (ja)
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Takeshi Inoue
健 井上
Katsuya Hara
克哉 原
Gohei Kurokawa
剛平 黒川
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium which enables higher recording density by maintaining high perpendicular orientation of a perpendicular magnetic layer.SOLUTION: In the magnetic recording medium obtained by laminating, on a nonmagnetic substrate, at least a soft magnetic under layer 30, seed layers 31, 32, an orientation control layer 33, and a perpendicular magnetic layer in this order, the soft magnetic under layer 30 has an amorphous or fine crystal structure, the seed layers 31, 32 include a first seed layer 31 containing one kind, or two kinds or more of ones selected from a group consisting of CeO, YO, CrO, TaC, and ZrC, and a second seed layer 32 formed on the first seed layer in the shape of an island or a net and made of metal, and the orientation control layer 33 and the perpendicular magnetic layer constitute columnar crystals in each of which respective crystal grains continue in a thickness direction with the second seed layer 32 as an original point.

Description

本発明は、磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関するものである。   The present invention relates to a magnetic recording medium and a magnetic recording / reproducing apparatus.

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

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

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

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

とりわけ記録再生特性として、再生時における信号とノイズの比(S/N比)を大きくする高S/N化と、熱揺らぎ耐性の向上が重要であり、これらの両立は、これからの高記録密度化においては必須事項である。しかしながら、この2項目は相反する関係を有しているため、一方を向上させれば、一方が不十分となり、高レベルでの両立は重要な課題となっている。   In particular, as recording / reproduction characteristics, it is important to increase the signal / noise ratio (S / N ratio) during reproduction and to increase the S / N ratio and to improve thermal fluctuation resistance. It is an indispensable item in the conversion. However, since these two items have a contradictory relationship, if one of them is improved, one becomes insufficient, and coexistence at a high level is an important issue.

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

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

一方、垂直磁気記録媒体の記録再生特性、熱揺らぎ特性を向上させるために、配向制御層を用い、多層の磁性層を形成して、それぞれの磁性層の結晶粒子を連続した柱状晶とし、これにより磁性層の垂直配向性を高めることが提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。   On the other hand, in order to improve the recording / reproducing characteristics and thermal fluctuation characteristics of the perpendicular magnetic recording medium, an orientation control layer is used to form a multi-layered magnetic layer, and the crystal grains of each magnetic layer are formed into continuous columnar crystals. Has been proposed to improve the vertical orientation of the magnetic layer (see, for example, Patent Document 2).

また、配向制御層としては、例えばRuを用いることが開示されている。Ruは、その柱状晶の頂部にドーム状の凸部を有するため、この凸部上に磁性層等の結晶粒子を成長させ、また成長した結晶粒子の分離構造を促進し、また結晶粒子を孤立化させ、磁性粒子を柱状に成長させる効果を有する(例えば、特許文献3を参照。)。   For example, Ru is disclosed as the orientation control layer. Since Ru has a dome-shaped convex part on the top of the columnar crystal, crystal grains such as a magnetic layer are grown on the convex part, promote the separation structure of the grown crystal grains, and isolate the crystal grains. And has the effect of growing magnetic particles in a columnar shape (see, for example, Patent Document 3).

また、配向制御層を構成する柱状晶を微細化するため、軟磁性層と配向制御層との間に、シード層として、NiW合金層を設けることが提案されている(例えば、特許文献4を参照。)。   In order to refine the columnar crystals constituting the orientation control layer, it has been proposed to provide a NiW alloy layer as a seed layer between the soft magnetic layer and the orientation control layer (see, for example, Patent Document 4). reference.).

また、基板上に軟磁性層と中間層と垂直記録層と保護層を有する構造の磁気記録媒体において、基板に近い側から第1の中間層はPd、Pt、Au、Ag、Rh、Ru、Tiよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素を主成分とした金属層であり、第2の中間層は酸素含有層であり、第3の中間層はPd、Pt、Au、Ag、Rh、Ru、Tiよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素を主成分とした金属層であり、第4の中間層はCo、Cr、Ru、Tiより選ばれた少なくとも1種の元素を主成分とする金属層であり、前記垂直記録層はCoを主成分とし、かつ酸素を含有する磁気記録媒体が提案されている(例えば、特許文献5を参照。)。   In the magnetic recording medium having a structure having a soft magnetic layer, an intermediate layer, a perpendicular recording layer, and a protective layer on the substrate, the first intermediate layer is formed of Pd, Pt, Au, Ag, Rh, Ru, A metal layer mainly composed of at least one element selected from the group consisting of Ti, the second intermediate layer is an oxygen-containing layer, and the third intermediate layer is Pd, Pt, Au, Ag, Rh , Ru, Ti are metal layers mainly composed of at least one element selected from the group consisting of Ru, Ti, and the fourth intermediate layer is mainly composed of at least one element selected from Co, Cr, Ru, Ti. There has been proposed a magnetic recording medium that is a metal layer as a component, and in which the perpendicular recording layer contains Co as a main component and contains oxygen (see, for example, Patent Document 5).

そして、この特許文献5の段落[0010]〜[0011]には、第1中間層によって垂直配向を制御し、第2中間層の酸素含有層と第3中間層の金属層において島状に孤立した構造(凸状の構造)を形成し、この凸形状を核としてさらに六方稠密構造の第4中間層を形成した四層構造中間層を用いて記録層に酸素を含有することで、記録層の保磁力及び角形比が向上、媒体ノイズが低減、耐熱減磁特性が向上することが記載されている。   In paragraphs [0010] to [0011] of Patent Document 5, the vertical alignment is controlled by the first intermediate layer, and the second intermediate layer containing oxygen and the third intermediate layer are isolated like islands. The recording layer contains oxygen by using a four-layer structure intermediate layer in which a fourth intermediate layer having a hexagonal close-packed structure is formed using the convex structure as a nucleus. It is described that the coercive force and the squareness ratio are improved, the medium noise is reduced, and the heat resistance and demagnetization characteristics are improved.

特開2005−276410号公報JP 2005-276410 A 特開2004−310910号公報JP 2004-310910 A 特開2007−272990号公報JP 2007-272990 A 特開2007−179598号公報JP 2007-179598 A 特開2004−134041号公報JP 2004-134041 A

ところで、磁気記録媒体に対する高記録密度化の要求は留まることがなく、磁気記録媒体には今まで以上に高い特性の向上が求められている。具体的に、磁気記録媒体の記録密度を高めるためには、上述した配向制御層を構成する結晶を微細化し、この上に形成される柱状構造の磁性粒子を微細化する必要がある。   By the way, the demand for higher recording density for magnetic recording media is not limited, and magnetic recording media are required to have higher characteristics than ever before. Specifically, in order to increase the recording density of the magnetic recording medium, it is necessary to refine the crystal constituting the orientation control layer described above and to refine the magnetic particles having a columnar structure formed thereon.

なお、上記特許文献5に記載の発明では、軟磁性層や第1中間層の形成に高温での熱処理を伴うため(段落[0022]を参照。)、これらの層の結晶化や結晶粒の肥大化が進行してしまい、磁性粒子の微細化が阻害されることがわかった。   In the invention described in Patent Document 5, the soft magnetic layer and the first intermediate layer are accompanied by heat treatment at a high temperature (see paragraph [0022]). It turned out that enlargement progresses and the refinement | miniaturization of a magnetic particle is inhibited.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、垂直磁性層の高い垂直配向性を維持し、更なる高記録密度化を可能とした磁気記録媒体及びそのような磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and maintains a high perpendicular alignment property of the perpendicular magnetic layer and further increases the recording density, and such a magnetic recording medium. An object of the present invention is to provide a magnetic recording / reproducing apparatus provided with a recording medium.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アモルファス若しくは微結晶構造を有する軟磁性下地層の上に、表面エネルギーの小さい、CeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含む第1のシード層を形成し、その表面に、比較的融点が低く、且つ表面エネルギーが大きいfcc構造又はhcp構造を有する金属からなる第2のシード層を形成することによって、この第2のシード層の成長初期核の発生時に、軟磁性下地層や第1のシード層を構成する結晶粒子の影響を受けずに、第2のシード層を構成する結晶粒子が微細且つ均質なものとなることを見出した。そして、この第2のシード層を起点にして、配向制御層から垂直磁性層の最上層に至るまで厚み方向に連続して結晶成長させた各層の柱状晶を、微細且つ均質な粒径を有する結晶粒子によって構成できることを見出した。また、本願発明のシード層は、従来使用されてきたNiW合金層に比べて膜厚を低減することが可能であり、これにより垂直磁性層と軟磁性下地層との距離が狭まり、磁気記録媒体の記録特性(OW)の向上が図られることを見出し、本発明を完成するに至った。
なお、本発明に関係がある先行出願として、特願2011−110354号がある。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 having a small surface energy on a soft magnetic underlayer having an amorphous or microcrystalline structure. Forming a first seed layer containing any one or more selected from the group consisting of TaC, ZrC, and having an fcc structure or hcp structure having a relatively low melting point and a large surface energy on the surface thereof. By forming the second seed layer made of the metal having, the generation of initial nuclei of the second seed layer is not affected by the crystal grains constituting the soft magnetic underlayer and the first seed layer. The inventors have found that the crystal grains constituting the second seed layer are fine and homogeneous. Then, the columnar crystals of each layer grown continuously in the thickness direction from the orientation control layer to the uppermost layer of the perpendicular magnetic layer starting from the second seed layer have a fine and uniform grain size. It has been found that it can be constituted by crystal grains. In addition, the seed layer of the present invention can be reduced in film thickness as compared with a conventionally used NiW alloy layer, thereby reducing the distance between the perpendicular magnetic layer and the soft magnetic underlayer, and the magnetic recording medium. The present inventors have found that the recording characteristics (OW) can be improved, and have completed the present invention.
As a prior application related to the present invention, there is Japanese Patent Application No. 2011-110354.

すなわち、本発明は、以下の手段を提供する。
(1)非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、シード層と、配向制御層と、垂直磁性層とを、この順で積層した構成を少なくとも有する磁気記録媒体であって、前記軟磁性下地層は、アモルファス若しくは微結晶構造を有し、前記シード層は、CeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含む第1のシード層と、この上に島状又は網状に形成された金属からなる第2のシード層とを含み、前記配向制御層及び前記垂直磁性層は、前記第2のシード層を起点にして、それぞれの結晶粒子が厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを特徴とする磁気記録媒体。
(2)前記第1のシード層の膜厚は、0.3nm〜2nmの範囲内であることを特徴とする(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)前記第2のシード層は、Cu、Au、Agからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含むことを特徴とする(1)または(2)に記載の磁気記録媒体。
(4)前記第2のシード層は、Au又はAgを含むことを特徴とする(1)〜(3)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(5)前記配向制御層は、Ru、Ru合金、CoCr合金からなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含むことを特徴とする(1)〜(4)の何れか一項に記載の磁気記録媒体。
(6)前記配向制御層は、Ruを含むことを特徴とする(5)に記載の磁気記録媒体。
(7)(1)〜(5)の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
That is, the present invention provides the following means.
(1) A magnetic recording medium having at least a configuration in which a soft magnetic underlayer, a seed layer, an orientation control layer, and a perpendicular magnetic layer are stacked in this order on a nonmagnetic substrate, The underlayer has an amorphous or microcrystalline structure, and the seed layer includes one or more selected from the group consisting of CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TaC, and ZrC. A first seed layer; and a second seed layer made of metal formed in an island shape or a net shape on the first seed layer. The orientation control layer and the perpendicular magnetic layer start from the second seed layer. Each of the crystal grains constitutes a columnar crystal that is continuous in the thickness direction.
(2) The magnetic recording medium according to (1), wherein the film thickness of the first seed layer is in the range of 0.3 nm to 2 nm.
(3) The magnetic recording medium according to (1) or (2), wherein the second seed layer includes one or more selected from the group consisting of Cu, Au, and Ag. .
(4) The magnetic recording medium according to any one of (1) to (3), wherein the second seed layer contains Au or Ag.
(5) The orientation control layer includes any one or two or more selected from the group consisting of Ru, Ru alloys, and CoCr alloys, according to any one of (1) to (4), The magnetic recording medium described.
(6) The magnetic recording medium according to (5), wherein the orientation control layer includes Ru.
(7) A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: the magnetic recording medium according to any one of (1) to (5); and a magnetic head for recording / reproducing information with respect to the magnetic recording medium.

以上のように、本発明では、シード層を特定の第1、第2のシード層を含む構造とすることで、第2のシード層を起点にして、配向制御層から垂直磁性層の最上層に至るまで厚み方向に連続して結晶成長させた各層の柱状晶を、微細且つ均質な粒径を有する結晶粒子によって構成し、かつ、シード層を薄膜化できる。これにより、垂直磁性層の高い垂直配向性を維持し、更なる高記録密度化を可能とした磁気記録媒体、及びそのような磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置を提供することが可能である。   As described above, in the present invention, the seed layer includes the specific first and second seed layers, so that the top layer of the perpendicular magnetic layer from the orientation control layer starts from the second seed layer. The columnar crystals of each layer that are continuously grown in the thickness direction up to the thickness can be constituted by crystal grains having a fine and uniform grain size, and the seed layer can be made thin. As a result, it is possible to provide a magnetic recording medium capable of maintaining a high perpendicular orientation of the perpendicular magnetic layer and further increasing the recording density, and a magnetic recording / reproducing apparatus including such a magnetic recording medium. is there.

各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the columnar crystal of each layer grew perpendicularly | vertically with respect to the substrate surface. 本発明を適用した磁気記録媒体の特徴部分を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the characteristic part of the magnetic recording medium to which this invention is applied. 本発明を適用した磁気記録媒体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the magnetic recording medium to which this invention is applied. 磁性層と非磁性層との積層構造を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the laminated structure of a magnetic layer and a nonmagnetic layer. 磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus. 実施例のサンプル表面のAFM像である。It is an AFM image of the sample surface of an Example. 実施例のサンプル表面のAFM像である。It is an AFM image of the sample surface of an Example. 実施例のサンプル表面のAFM像である。It is an AFM image of the sample surface of an Example.

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

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、多層化した磁性層の垂直配向性を高め、なお且つ、磁性粒子を微細化し、その結晶粒径を均質化するためには、配向制御層を構成する結晶粒子を微細化し、その結晶粒径を均質化する必要があることを解明した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has improved the vertical orientation of the multilayered magnetic layer, and further refined the magnetic particles and homogenized the crystal grain size. Clarified that it is necessary to refine the crystal grains constituting the orientation control layer and to homogenize the crystal grain size.

すなわち、図1に示すように、配向制御層11には、この配向制御層11を構成する各柱状晶Sの頂部をドーム状の凸とする凹凸面11aが形成され、この凹凸面11aから厚み方向に磁性層(又は非磁性層)12の結晶粒子が柱状晶S1となって成長する。また、この柱状晶S1の上に形成される非磁性層(又は磁性層)13及び最上層の磁性層14の結晶粒子も、柱状晶S1に連続した柱状晶S2,S3となってエピタキシャル成長する。   That is, as shown in FIG. 1, the orientation control layer 11 is provided with an uneven surface 11a having a dome-shaped convex portion at the top of each columnar crystal S constituting the orientation control layer 11, and the thickness from the uneven surface 11a is increased. The crystal grains of the magnetic layer (or nonmagnetic layer) 12 grow in the direction as columnar crystals S1. The crystal grains of the nonmagnetic layer (or magnetic layer) 13 and the uppermost magnetic layer 14 formed on the columnar crystal S1 also grow epitaxially as columnar crystals S2 and S3 continuous with the columnar crystal S1.

このように、磁性層(層12〜14)を多層化した場合、これら各層12〜14を構成する結晶粒子は、配向制御層11から最上層の磁性層14に至るまで連続した柱状晶S1〜S3となってエピタキシャル成長を繰り返す。なお、図1に示す層13は、グラニュラー構造を有する層であり、この層13を形成する柱状晶S2の周囲には酸化物15が形成されている。   Thus, when the magnetic layers (layers 12 to 14) are multilayered, the crystal grains constituting each of the layers 12 to 14 are continuous columnar crystals S1 to S1 from the orientation control layer 11 to the uppermost magnetic layer 14. In S3, the epitaxial growth is repeated. Note that the layer 13 illustrated in FIG. 1 is a layer having a granular structure, and an oxide 15 is formed around the columnar crystal S <b> 2 forming the layer 13.

したがって、配向制御層11の結晶粒子を微細化し、その結晶粒径を均質化すれば、この配向制御層11を構成する各柱状晶Sを高密度化し、更に、これら各柱状晶Sの頂部から厚み方向に柱状に成長する各層12〜14の柱状晶S1〜S3も高密度化することが可能となる。   Therefore, if the crystal grains of the orientation control layer 11 are refined and the crystal grain size is homogenized, each columnar crystal S constituting the orientation control layer 11 is densified, and further, from the top of each columnar crystal S. It is also possible to increase the density of the columnar crystals S1 to S3 of the layers 12 to 14 that grow in a columnar shape in the thickness direction.

そして、本発明者は、このような知見に基づいて更なる検討を重ねた結果、少なくとも非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、シード層と、配向制御層と、垂直磁性層とを、この順で積層した磁気記録媒体において、軟磁性下地層をアモルファス若しくは微結晶構造とし、シード層を、CeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含む第1のシード層と、この上に島状又は網状に形成された金属からなる第2のシード層とを含む構造とすることで、第2のシード層を起点にして、配向制御層から垂直磁性層の最上層に至るまで厚み方向に連続して結晶成長させた各層の柱状晶を、微細且つ均質な粒径を有する結晶粒子によって構成できることを見出した。 As a result of further studies based on such knowledge, the present inventor has, as a result, a soft magnetic underlayer, a seed layer, an orientation control layer, and a perpendicular magnetic layer on at least a nonmagnetic substrate. In the magnetic recording media stacked in this order, the soft magnetic underlayer has an amorphous or microcrystalline structure, and the seed layer is any one selected from the group consisting of CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TaC, and ZrC. Or a second seed layer made of metal formed in an island shape or a net shape on the first seed layer. It has been found that the columnar crystals of each layer grown continuously in the thickness direction from the orientation control layer to the uppermost layer of the perpendicular magnetic layer can be constituted by crystal grains having a fine and uniform grain size.

すなわち、本発明における第2のシード層は、島状又は網状に形成された金属によって微細且つ均質な粒径を有する結晶粒子を構成しており、この第2のシード層を起点にして、配向制御層から垂直磁性層の最上層に至るまで厚み方向に連続した柱状晶を結晶成長させた場合、各層の柱状晶を微細且つ均質な粒径を有する結晶粒子によって構成することが可能である。   That is, the second seed layer in the present invention is composed of crystal particles having a fine and uniform grain size by the metal formed in an island shape or a net shape, and the orientation is started from the second seed layer. When columnar crystals continuous in the thickness direction from the control layer to the uppermost layer of the perpendicular magnetic layer are grown, the columnar crystals of each layer can be constituted by crystal grains having a fine and uniform grain size.

本発明において、「島状」とは、複数の島状構造体(例えば図2の第2のシード層32を構成する凸状構造体)が互いに独立して形成されている状態をいう。図2では、隣り合う島状構造体は左右に互いに離間して形成されている。島状構造体は、左右方向だけでなく、第1のシード層の面内における他の方向(例えば紙面に垂直な方向)にも互いに独立となるように形成することができる。「独立」とは、互いに離間している状態に限らず、互いに一体化せずに接している状態も含む。
島状構造体の断面形状(第1のシード層31の表面に対して垂直な断面の形状)は、図2では半楕円形であるが、これに限らず、半円形、半長円形、不定形等であってもよい。
島状構造体の平面視形状は、円形、楕円形、不定形等であってよい。島状構造体は、平面視においても、互いに独立して形成されていることが好ましい。島状構造体は、平面視において分散し点在していてもよいし、重なり合っていてもよい。
「網状」とは、少なくとも一部の島状構造体が、部分的に互いに一体化して連結した状態をいう。網状構造体は、例えば、複数の島状構造体が互いに連結された集合体を複数有する構造とすることができる。網状構造体は、一部が互いに連結された複数の島状構造体に囲まれて孤立した空隙部分(第1のシード層が露出した部分)を1または複数有していてもよい。
網状構造は、例えば、金属が第1のシード層上に堆積する過程において、複数の島状構造体が形成された後、さらに堆積が進んだ段階で形成される構造である。網状構造体は、島状構造体であった部分がもとの形状を認識できる状態で網状化されていることが好ましい。
第1のシード層が島状または網状であることは、例えば原子間力顕微鏡(AFM)などにより確認できる(図7、図8を参照)。
In the present invention, “island shape” refers to a state in which a plurality of island structures (for example, convex structures constituting the second seed layer 32 in FIG. 2) are formed independently of each other. In FIG. 2, adjacent island structures are formed to be separated from each other on the left and right. The island-shaped structures can be formed so as to be independent from each other not only in the left-right direction but also in other directions within the plane of the first seed layer (for example, a direction perpendicular to the paper surface). “Independent” is not limited to the state of being separated from each other, but also includes the state of being in contact with each other without being integrated with each other.
The cross-sectional shape of the island-shaped structure (the cross-sectional shape perpendicular to the surface of the first seed layer 31) is a semi-elliptical shape in FIG. 2, but is not limited thereto, and is not limited to a semi-circle, semi-oval, It may be a fixed shape.
The shape of the island structure in plan view may be a circle, an ellipse, an indefinite shape, or the like. It is preferable that the island-like structures are formed independently of each other even in a plan view. The island-like structures may be dispersed and scattered in a plan view, or may be overlapped.
“Reticulated” means a state in which at least some of the island-like structures are partially integrated with each other. For example, the network structure may have a structure including a plurality of aggregates in which a plurality of island structures are connected to each other. The network structure may have one or a plurality of isolated void portions (portions where the first seed layer is exposed) surrounded by a plurality of island-shaped structures that are partially connected to each other.
The network structure is, for example, a structure that is formed at a stage where the deposition proceeds further after a plurality of island-like structures are formed in the process of depositing metal on the first seed layer. It is preferable that the net-like structure is made into a net-like structure in a state where the original shape can be recognized in the portion that was an island-like structure.
Whether the first seed layer is island-like or net-like can be confirmed by, for example, an atomic force microscope (AFM) (see FIGS. 7 and 8).

これにより、本発明では、垂直磁性層の高い垂直配向性を維持し、更なる高記録密度化を可能とした磁気記録媒体を提供することが可能である。   Thereby, in the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium capable of maintaining a high perpendicular orientation of the perpendicular magnetic layer and further increasing the recording density.

以下、本発明を適用した磁気記録媒体の特徴部分について、図2を参照しながら更に詳細に説明する。
本発明を適用した磁気記録媒体では、図2において模式的に示すように、非磁性基板(図示せず。)の上に形成される軟磁性下地層30がアモルファス若しくは微結晶構造を有することで、この軟磁性下地層30の表面30aにおける平滑性を高め、この上に形成される第1のシード層31の表面31aにおける平滑性も高めている。さらに、第1のシード層31は、CeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含むことで、その表面31aの平滑性を高めることが可能である。
Hereinafter, the characteristic part of the magnetic recording medium to which the present invention is applied will be described in more detail with reference to FIG.
In the magnetic recording medium to which the present invention is applied, as schematically shown in FIG. 2, the soft magnetic underlayer 30 formed on a nonmagnetic substrate (not shown) has an amorphous or microcrystalline structure. The smoothness of the surface 30a of the soft magnetic underlayer 30 is enhanced, and the smoothness of the surface 31a of the first seed layer 31 formed thereon is also enhanced. Further, the first seed layer 31 includes one or more selected from the group consisting of CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TaC, and ZrC, so that the surface 31 a is smooth. It is possible to increase the sex.

そして、本発明では、この第1のシード層31の上に、島状又は網状に形成された金属からなる第2のシード層32を形成する。上述したように、第1シード層31の表面31aにおける平滑性は高められているため、この上に形成される金属(第2のシード層32)の成長初期核の発生確率を均一にすることができる。これにより、第2のシード層32を構成する結晶粒子は微細且つ均質なものとなる。また、本願発明の第2のシード層32は、配向制御層33の成長核の発生分布をより均質化する観点から、島状に形成するのが好ましい。   In the present invention, a second seed layer 32 made of metal formed in an island shape or a net shape is formed on the first seed layer 31. As described above, since the smoothness of the surface 31a of the first seed layer 31 is enhanced, the generation probability of the initial growth nucleus of the metal (second seed layer 32) formed thereon is made uniform. Can do. Thereby, the crystal grains constituting the second seed layer 32 become fine and homogeneous. The second seed layer 32 of the present invention is preferably formed in an island shape from the viewpoint of further homogenizing the distribution of growth nuclei of the orientation control layer 33.

また、本発明では、第1のシード層31に表面エネルギーの小さいCeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を選択し、この上に形成される第2のシード層32には、比較的融点が低く、且つ、表面エネルギーの大きいfcc構造又はhcp構造を有する金属を連続膜とならないような膜厚以下で成膜することで、金属(第2のシード層32)の結晶を島状又は網状に形成することができる。また、この金属の結晶粒径は均質なものとなる。 In the present invention, the first seed layer 31 is selected from one or more selected from the group consisting of CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TaC, and ZrC having a small surface energy. The second seed layer 32 formed thereon is formed with a film having a relatively low melting point and a metal having an fcc structure or hcp structure having a large surface energy so as not to be a continuous film. Thus, crystals of the metal (second seed layer 32) can be formed in an island shape or a net shape. Further, the crystal grain size of this metal is uniform.

第1のシード層31については、CeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を用いるが、この中でも特に、CeO又はYを用いることが好ましい。また、第1のシード層31を成膜する際は、スパッタリング法等を用いることができる。 For the first seed layer 31, any one or more selected from the group consisting of CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TaC, and ZrC is used, and among these, CeO 2 or It is preferable to use Y 2 O 3 . Further, when the first seed layer 31 is formed, a sputtering method or the like can be used.

本発明では、CeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を用いることで、第1のシード層31の表面エネルギーを小さくすると共に、その表面31aにおける平滑性を高めることができる。また、第1のシード層31の表面が平坦化されることによって、この上に成膜される第2のシード層32は、核発生密度が均質化し、且つ、その核が第1のシード層31との表面エネルギー差により微細化する。すなわち、図2に示すように、第1のシード層31を構成する結晶粒子と第2のシード層32を構成する結晶粒子とは、1:1に対応したエピタキシャル成長になるとは限らず、第2のシード層32を構成する結晶粒子の核発生密度を、第1のシード層31を構成する結晶粒子に対して同等以上とすることが可能である。 In the present invention, the surface energy of the first seed layer 31 is reduced by using any one or more selected from the group consisting of CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TaC, and ZrC. In addition, the smoothness of the surface 31a can be enhanced. Further, by flattening the surface of the first seed layer 31, the second seed layer 32 formed thereon has a uniform nucleus generation density, and the nucleus is the first seed layer. It refines by the surface energy difference with 31. That is, as shown in FIG. 2, the crystal grains constituting the first seed layer 31 and the crystal grains constituting the second seed layer 32 are not necessarily epitaxially grown corresponding to 1: 1. The nucleation density of crystal grains constituting the seed layer 32 can be equal to or higher than that of the crystal grains constituting the first seed layer 31.

第1のシード層31の膜厚は、0.3nm〜2nmの範囲内とすることが好ましく、0.3nm〜1nmとすることがより好ましく、0.3nm〜0.5nmとすることがもっとも好ましい。第1のシード層31の膜厚を上記の範囲内とすることで、その成膜後の表面平滑性を高めることができる。
第1のシード層31の膜厚を制御することにより表面平滑性が高まる理由は、上記の物質はアモルファスもしくは結晶成長する材料であるが、何れの場合も上記の膜厚の範囲内で、成長表面の平坦化が図られるからである。
なお、第1のシード層は連続膜の他、アイランド状(島状)の場合も含まれる。第1のシード層がアイランド状の場合も、膜厚が薄いので、成長表面の平坦化が図られるからである。なお、アイランド状の場合の上記膜厚は、平均膜厚として算出する。
The film thickness of the first seed layer 31 is preferably in the range of 0.3 nm to 2 nm, more preferably 0.3 nm to 1 nm, and most preferably 0.3 nm to 0.5 nm. . By setting the film thickness of the first seed layer 31 within the above range, the surface smoothness after the film formation can be improved.
The reason why the surface smoothness is increased by controlling the film thickness of the first seed layer 31 is that the above substance is an amorphous material or a crystal-growing material. This is because the surface is flattened.
Note that the first seed layer includes not only a continuous film but also an island shape (island shape). This is because even when the first seed layer is island-shaped, the film thickness is thin, so that the growth surface can be flattened. In addition, the said film thickness in the case of island shape is calculated as an average film thickness.

第2のシード層32については、Cu、Au、Agからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含む金属を用いることが好ましく、その中で特に、Au又はAgを用いることが好ましい。このような金属は、c面が配向し易く、また表面エネルギーが大きいため、微細で均質な島状又は網状の結晶を形成し易い。また、第2のシード層32を成膜する際は、スパッタリング法等を用いることができるが、この第2のシード層32を島状又は網状とするためには、成膜時間を短くして、第2のシード層32が連続膜となることを防ぐ必要がある。   For the second seed layer 32, it is preferable to use a metal containing one or more selected from the group consisting of Cu, Au, and Ag, and in particular, it is preferable to use Au or Ag. . Such a metal easily aligns the c-plane and has a large surface energy, so that it is easy to form fine and uniform island-like or net-like crystals. Further, when the second seed layer 32 is formed, a sputtering method or the like can be used. However, in order to make the second seed layer 32 into an island shape or a net shape, the film formation time is shortened. It is necessary to prevent the second seed layer 32 from becoming a continuous film.

そして、本発明では、この第2のシード層32の上に、配向制御層33を形成する。配向制御層33については、Ru、Ru合金、CoCr合金からなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を用いることが好ましく、その中で特に、Ruを用いることが好ましい。これにより、配向制御層33を構成する結晶粒子は、第2のシード層32を構成する結晶粒子と1:1で対応しながら、厚み方向に連続した柱状晶となってエピタキシャル成長する。   In the present invention, the orientation control layer 33 is formed on the second seed layer 32. For the orientation control layer 33, it is preferable to use one or two or more selected from the group consisting of Ru, Ru alloys, and CoCr alloys, and it is particularly preferable to use Ru. Thereby, the crystal grains constituting the orientation control layer 33 are epitaxially grown as columnar crystals continuous in the thickness direction while corresponding 1: 1 with the crystal grains constituting the second seed layer 32.

また、この配向制御層33を構成する各柱状晶の上面の頂部を含む部分には、ドーム状の凸部33aが形成されるため、この凸部33a上に形成される垂直磁性層(図示せず。)の結晶粒子を1:1で対応させながら、厚み方向に連続した柱状晶となるようにエピタキシャル成長させることができる。   In addition, since a dome-shaped convex portion 33a is formed at a portion including the top of each columnar crystal constituting the orientation control layer 33, a perpendicular magnetic layer (not shown) formed on the convex portion 33a is formed. The crystal grains can be epitaxially grown to form columnar crystals that are continuous in the thickness direction.

配向制御層33を構成する結晶粒子の平均粒径は、6nm以下であることが好ましく、より好ましくは4nm以下である。従来の配向制御層を構成する結晶粒子は、その平均粒径が7〜9nm程度である。これに対して、本発明では、配向制御層33を構成する結晶粒子の平均粒径を6nm以下とすることができる。これにより、本発明では、磁気記録媒体の磁性粒子密度を2倍以上に高めることができ、その結果、磁気記録媒体の記録密度も2倍以上に高めることが可能である。   The average particle diameter of the crystal grains constituting the orientation control layer 33 is preferably 6 nm or less, more preferably 4 nm or less. Crystal grains constituting the conventional orientation control layer have an average particle size of about 7 to 9 nm. On the other hand, in this invention, the average particle diameter of the crystal grain which comprises the orientation control layer 33 can be 6 nm or less. Thereby, in the present invention, the magnetic particle density of the magnetic recording medium can be increased by 2 times or more, and as a result, the recording density of the magnetic recording medium can be increased by 2 times or more.

図3は、本発明を適用した磁気記録媒体の一例を示したものである。
この磁気記録媒体は、図3に示すように、非磁性基板1の上に、軟磁性下地層2と、シード層9と、配向制御層3と、垂直磁性層4と、保護層5と、潤滑層6とを順次積層した構造を有している。
FIG. 3 shows an example of a magnetic recording medium to which the present invention is applied.
As shown in FIG. 3, the magnetic recording medium includes a soft magnetic underlayer 2, a seed layer 9, an orientation control layer 3, a perpendicular magnetic layer 4, a protective layer 5, and a nonmagnetic substrate 1. The lubricating layer 6 is sequentially laminated.

垂直磁性層4は、非磁性基板1側から、下層の磁性層4aと、中層の磁性層4bと、上層の磁性層4cとの3層を含み、磁性層4aと磁性層4bとの間に下層の非磁性層7aと、磁性層4bと磁性層4cとの間に上層の非磁性層7bを含むことで、これら磁性層4a〜4cと非磁性層7a,7bとが交互に積層された構造を有している。   The perpendicular magnetic layer 4 includes, from the nonmagnetic substrate 1 side, three layers of a lower magnetic layer 4a, an intermediate magnetic layer 4b, and an upper magnetic layer 4c, and between the magnetic layer 4a and the magnetic layer 4b. By including the upper nonmagnetic layer 7b between the lower nonmagnetic layer 7a and the magnetic layer 4b and the magnetic layer 4c, the magnetic layers 4a to 4c and the nonmagnetic layers 7a and 7b are alternately stacked. It has a structure.

さらに、図示を省略するものの、各磁性層4a〜4c及び非磁性層7a,7bを構成する結晶粒子は、配向制御層3を構成する結晶粒子と共に、厚み方向に連続した柱状晶を形成している。   Further, although not shown, the crystal grains constituting each of the magnetic layers 4 a to 4 c and the nonmagnetic layers 7 a and 7 b form columnar crystals continuous in the thickness direction together with the crystal grains constituting the orientation control layer 3. Yes.

非磁性基板1としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよく、例えば、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、NiP層又はNiP合金層が形成されたものを用いることもできる。   As the nonmagnetic substrate 1, for example, a metal substrate made of a metal material such as aluminum or an aluminum alloy may be used. For example, a nonmetal substrate made of a nonmetal material such as glass, ceramic, silicon, silicon carbide, or carbon. May be used. In addition, it is also possible to use a substrate in which a NiP layer or a NiP alloy layer is formed on the surface of the metal substrate or nonmetal substrate by using, for example, a plating method or a sputtering method.

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

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

また、非磁性基板1は、Co又はFeが主成分となる軟磁性下地層2と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。この場合、非磁性基板1と軟磁性下地層2の間に密着層を設けることが好ましく、これにより、これらを抑制することが可能となる。なお、密着層の材料としては、例えば、Cr、Cr合金、Ti、Ti合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは2nm(20Å)以上であることが好ましい。   Further, when the nonmagnetic substrate 1 is in contact with the soft magnetic underlayer 2 mainly composed of Co or Fe, there is a possibility that the corrosion progresses due to the adsorption gas on the surface, the influence of moisture, the diffusion of the substrate components, and the like. is there. In this case, it is preferable to provide an adhesion layer between the nonmagnetic substrate 1 and the soft magnetic underlayer 2, thereby suppressing these. In addition, as a material of the adhesion layer, for example, Cr, Cr alloy, Ti, Ti alloy, or the like can be selected as appropriate. The thickness of the adhesion layer is preferably 2 nm (20 mm) or more.

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

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

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

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

シード層9及び配向制御層3には、上述した図2に示す第1のシード層31、第2のシード層32及び配向制御層33を順に積層したものを採用できるため、その説明を省略するものとする。   Since the seed layer 9 and the orientation control layer 3 can be formed by sequentially stacking the first seed layer 31, the second seed layer 32, and the orientation control layer 33 shown in FIG. 2, the description thereof is omitted. Shall.

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

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

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

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

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

磁性層4aは、図4に示すように、酸化物41を含む層中に磁性粒子(磁性を有した結晶粒子)42が分散していることが好ましい。また、磁性粒子42は、磁性層4a,4b、更には磁性層4cを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を有することにより、磁性層4aの磁性粒子42の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)を得ることができる。   As shown in FIG. 4, in the magnetic layer 4 a, it is preferable that magnetic particles (magnetized crystal particles) 42 are dispersed in a layer including the oxide 41. The magnetic particles 42 preferably have a columnar structure that vertically penetrates the magnetic layers 4a and 4b and further the magnetic layer 4c. By having such a structure, the orientation and crystallinity of the magnetic particles 42 of the magnetic layer 4a are improved, and as a result, a signal / noise ratio (S / N ratio) suitable for high-density recording can be obtained. .

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

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

磁性層4a中のCrの含有量は、20at%以下(さらに好ましくは6at%以上16at%以下)であることが好ましい。Crの含有量を上記範囲としたのは、磁性粒子42の磁気異方性定数Kuを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるからである。   The content of Cr in the magnetic layer 4a is preferably 20 at% or less (more preferably 6 at% or more and 16 at% or less). The reason why the Cr content is in the above range is that the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 is not lowered too much, and high magnetization is maintained. As a result, recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording and sufficient heat This is because fluctuation characteristics can be obtained.

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

磁性層4a中のPtの含有量は、8at%以上25at%以下であることが好ましい。Ptの含有量を上記範囲としたのは、8at%未満であると、垂直磁性層4に必要な磁気異方性定数Kuが低くなるためである。一方、25at%を超えると、磁性粒子42の内部に積層欠陥が生じ、その結果磁気異方性定数Kuが低くなる。したがって、高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性を得るためには、Ptの含有量を上記範囲とすることが好ましい。   The content of Pt in the magnetic layer 4a is preferably 8 at% or more and 25 at% or less. The reason why the Pt content is within the above range is that the magnetic anisotropy constant Ku required for the perpendicular magnetic layer 4 is low when it is less than 8 at%. On the other hand, if it exceeds 25 at%, a stacking fault is generated inside the magnetic particle 42, and as a result, the magnetic anisotropy constant Ku is lowered. Therefore, in order to obtain thermal fluctuation characteristics and recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording, the Pt content is preferably set in the above range.

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

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

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

磁性層4aに適した材料としては、例えば、90(Co14Cr18Pt)−10(SiO){Cr含有量14at%、Pt含有量18at%、残部Coからなる磁性粒子を1つの化合物として算出したモル濃度が90mol%、SiOからなる酸化物組成が10mol%}、92(Co10Cr16Pt)−8(SiO)、94(Co8Cr14Pt4Nb)−6(Cr)の他、(CoCrPt)−(Ta)、(CoCrPt)−(Cr)−(TiO)、(CoCrPt)−(Cr)−(SiO)、(CoCrPt)−(Cr)−(SiO)−(TiO)、(CoCrPtMo)−(TiO)、(CoCrPtW)−(TiO)、(CoCrPtB)−(Al)、(CoCrPtTaNd)−(MgO)、(CoCrPtBCu)−(Y)、(CoCrPtRu)−(SiO)などの組成物を挙げることができる。 As a material suitable for the magnetic layer 4a, for example, 90 (Co14Cr18Pt) -10 (SiO 2 ) {Cr content 14at%, Pt content 18at%, molar concentration calculated as one compound with magnetic particles composed of the remaining Co. Is 90 mol%, the oxide composition of SiO 2 is 10 mol%}, 92 (Co10Cr16Pt) -8 (SiO 2 ), 94 (Co8Cr14Pt4Nb) -6 (Cr 2 O 3 ), and (CoCrPt)-(Ta 2 O 5), (CoCrPt) - ( Cr 2 O 3) - (TiO 2), (CoCrPt) - (Cr 2 O 3) - (SiO 2), (CoCrPt) - (Cr 2 O 3) - (SiO 2) - (TiO 2), (CoCrPtMo ) - (TiO), (CoCrPtW) - (TiO 2), (CoCrPtB) - (Al 2 Examples thereof include compositions such as (O 3 ), (CoCrPtTaNd)-(MgO), (CoCrPtBCu)-(Y 2 O 3 ), (CoCrPtRu)-(SiO 2 ).

磁性層4bには、磁性層4aと同様の材料を用いることができるため、説明を省略するものとする。また、磁性層4bは、層中に磁性粒子(磁性を有した結晶粒子)42が分散していることが好ましい。この磁性粒子42は、図4に示すように、磁性層4a,4b、更には磁性層4cを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を形成することにより、磁性層4bの磁性粒子42の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得ることができる。   Since the magnetic layer 4b can be made of the same material as the magnetic layer 4a, the description thereof will be omitted. In the magnetic layer 4b, it is preferable that magnetic particles (crystal grains having magnetism) 42 are dispersed in the layer. As shown in FIG. 4, the magnetic particles 42 preferably have a columnar structure that vertically penetrates the magnetic layers 4a and 4b and further the magnetic layer 4c. By forming such a structure, the orientation and crystallinity of the magnetic particles 42 of the magnetic layer 4b are improved, and as a result, a signal / noise ratio (S / N ratio) suitable for high-density recording can be obtained. it can.

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

磁性層4c中のCrの含有量は、10at%以上24at%以下であることが好ましい。Crの含有量を上記範囲とすることで、データの再生時における出力が十分確保でき、更に良好な熱揺らぎ特性を得ることができる。一方、Crの含有量が上記範囲を超える場合には、磁性層4cの磁化が小さくなり過ぎるため好ましくない。また、Cr含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子42の分離及び微細化が十分に生じず、記録再生時のノイズが増大し、高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得られなくなるため好ましくない。   The content of Cr in the magnetic layer 4c is preferably 10 at% or more and 24 at% or less. By setting the Cr content in the above range, a sufficient output during data reproduction can be ensured, and even better thermal fluctuation characteristics can be obtained. On the other hand, when the content of Cr exceeds the above range, the magnetization of the magnetic layer 4c becomes too small, which is not preferable. When the Cr content is less than the above range, the magnetic particles 42 are not sufficiently separated and refined, noise during recording / reproduction increases, and a signal / noise ratio (S) suitable for high-density recording (S / N ratio) is not obtained.

また、磁性層4cは、Co、Crの他に、Ptを含んだ材料であってもよい。磁性層4c中のPtの含有量は、6at%以上20at%以下であることが好ましい。Ptの含有量が上記範囲にある場合には、高記録密度に適した十分な保磁力を得ることができ、更に記録再生時における高い再生出力を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性および熱揺らぎ特性を得ることができる。   The magnetic layer 4c may be made of a material containing Pt in addition to Co and Cr. The Pt content in the magnetic layer 4c is preferably 6 at% or more and 20 at% or less. When the Pt content is in the above range, a sufficient coercive force suitable for high recording density can be obtained, and a high reproduction output during recording and reproduction can be maintained, resulting in recording suitable for high density recording. Reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics can be obtained.

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

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

また、上記元素の合計の含有量は、16at%以下であることが好ましい。一方、16at%を超えた場合には、磁性粒子42中にhcp相以外の相が形成されるため、磁性粒子42の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。   The total content of the above elements is preferably 16 at% or less. On the other hand, if it exceeds 16 at%, a phase other than the hcp phase is formed in the magnetic particles 42, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 are disturbed, resulting in recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording. This is not preferable because thermal fluctuation characteristics cannot be obtained.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

また、本発明では、垂直磁性層4を構成する3層以上の磁性層間に非磁性層7(図4では符号7a,7bで示す。)を設けることが好ましい。非磁性層7を適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができる。その結果S/N比をより向上させることが可能である。   In the present invention, it is preferable to provide a nonmagnetic layer 7 (indicated by reference numerals 7a and 7b in FIG. 4) between three or more magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4. By providing the nonmagnetic layer 7 with an appropriate thickness, magnetization reversal of individual films can be facilitated, and dispersion of magnetization reversal of the entire magnetic particles can be reduced. As a result, the S / N ratio can be further improved.

垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7としては、hcp構造を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、Ru、Ru合金、CoCr合金、CoCrX1合金(X1は、Pt、Ta、Zr、Re,Ru、Cu、Nb、Ni、Mn、Ge、Si、O、N、W、Mo、Ti、V、Zr、Bの中から選ばれる少なくとも1種又は2種以上の元素を表す。)などを好適に用いることができる。   As the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, it is preferable to use a material having an hcp structure. Specifically, for example, Ru, Ru alloy, CoCr alloy, CoCrX1 alloy (X1 is Pt, Ta, Zr, Re, Ru, Cu, Nb, Ni, Mn, Ge, Si, O, N, W, Mo, Mo. , Ti, V, Zr, or B represents at least one element or two or more elements).

垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7として、CoCr系合金を用いる場合には、Coの含有量は、30〜80at%の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、磁性層間のカップリングを小さく調整することが可能であるからである。   When a CoCr-based alloy is used as the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, the Co content is preferably in the range of 30 to 80 at%. This is because within this range, the coupling between the magnetic layers can be adjusted to be small.

また、垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7として、hcp構造を有する合金として、Ru以外では、例えばRu、Re、Ti、Y、Hf、Znなどの合金も用いることができる。   Further, as the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, as an alloy having an hcp structure, an alloy such as Ru, Re, Ti, Y, Hf, Zn, or the like can be used other than Ru. .

また、垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7として、その上下の磁性層の結晶性や配向性を損ねない範囲で、他の構造をとる金属や合金などを使用することもできる。具体的には、例えば、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ir、Mo、W、Ta、Nb、V、Bi、Sn、Si、Al、C、B、Cr又はそれらの合金を用いることができる。特に、Cr合金としては、CrX2(X2は、Ti、W、Mo、Nb、Ta、Si、Al、B、C、Zrの中から選ばれる少なくとも1種又は2種以上の元素を表す。)などを好適に用いることが可能である。この場合のCrの含有量は60at%以上とすることが好ましい。   Further, as the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, metals or alloys having other structures may be used as long as the crystallinity and orientation of the upper and lower magnetic layers are not impaired. it can. Specifically, for example, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Ir, Mo, W, Ta, Nb, V, Bi, Sn, Si, Al, C, B, Cr, or an alloy thereof is used. it can. In particular, as a Cr alloy, CrX2 (X2 represents at least one element selected from Ti, W, Mo, Nb, Ta, Si, Al, B, C, and Zr) or the like. Can be suitably used. In this case, the Cr content is preferably 60 at% or more.

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

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

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

図5は、本発明を適用した磁気記録再生装置の一例を示すものである。
この磁気記録再生装置は、図3に示す構成を有する磁気記録媒体50と、磁気記録媒体50を回転駆動させる媒体駆動部51と、磁気記録媒体50に情報を記録再生する磁気ヘッド52と、この磁気ヘッド52を磁気記録媒体50に対して相対運動させるヘッド駆動部53と、記録再生信号処理系54とを備えている。また、記録再生信号処理系54は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド52に送り、磁気ヘッド52からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、本発明を適用した磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド52には、再生素子として巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用したGMR素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。
FIG. 5 shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.
This magnetic recording / reproducing apparatus includes a magnetic recording medium 50 having the configuration shown in FIG. 3, a medium driving unit 51 that rotationally drives the magnetic recording medium 50, a magnetic head 52 that records and reproduces information on the magnetic recording medium 50, A head driving unit 53 that moves the magnetic head 52 relative to the magnetic recording medium 50 and a recording / reproducing signal processing system 54 are provided. Further, the recording / reproducing signal processing system 54 can process data input from the outside and send a recording signal to the magnetic head 52, process a reproducing signal from the magnetic head 52, and send the data to the outside. ing. Further, as the magnetic head 52 used in the magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied, a magnetic head suitable for a higher recording density having a GMR element utilizing a giant magnetoresistance effect (GMR) as a reproducing element is used. be able to.

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

(実施例1〜9)
実施例1〜9では、先ず、洗浄済みのガラス基板(コニカミノルタ社製、外形2.5インチ)を、DCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を減圧排気した後、このガラス基板の上に、Crターゲットを用いて、層厚10nmの密着層を成膜した。また、この密着層の上に、基板温度を100℃以下とし、Co−20Fe−5Zr−5Ta{Fe含有量20at%、Zr含有量5at%、Ta含有量5at%、残部Co}のターゲットを用いて、層厚25nmの軟磁性層を成膜し、この上に層厚0.7nmのRu層を成膜した後、再びCo−20Fe−5Zr−5Taのターゲットを用いて、層厚25nmの軟磁性層を成膜して、これを軟磁性下地層とした。
(Examples 1-9)
In Examples 1 to 9, first, a cleaned glass substrate (manufactured by Konica Minolta, Inc., 2.5 inches in outer diameter) is accommodated in a film forming chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (C-3040 manufactured by Anelva). After evacuating the inside of the film formation chamber until the ultimate vacuum reached 1 × 10 −5 Pa, an adhesion layer having a thickness of 10 nm was formed on the glass substrate using a Cr target. Moreover, on this adhesion layer, the substrate temperature is set to 100 ° C. or less, and a target of Co-20Fe-5Zr-5Ta {Fe content 20 at%, Zr content 5 at%, Ta content 5 at%, balance Co} is used. Then, after forming a soft magnetic layer having a layer thickness of 25 nm and forming a Ru layer having a layer thickness of 0.7 nm thereon, a Co-20Fe-5Zr-5Ta target is again used to form a soft magnetic layer having a layer thickness of 25 nm. A magnetic layer was formed and used as a soft magnetic underlayer.

次に、軟磁性下地層の上に、スパッタ法を用いて、表1に示す材料、膜厚で、第1のシード層、及び第2のシード層を成膜した。
図6には、0.5nmの膜厚のCeO層(第1のシード層)の成長表面のAFM像を示す(実施例1の第1シード層表面に対応する。)。図7には、前記CeO層の表面に0.5nmの膜厚のAu層(第2のシード層)を設けた場合の成長表面のAFM像を示す(実施例1の第2のシード層表面に対応する。)。図7に示すAu層(第2のシード層)は島状に形成されている。
図8には、実施例1と同様に形成したCeO層の表面に1nmの膜厚のAu層(第2のシード層)を設けた場合の成長表面のAFM像を示す(実施例9の第2のシード層表面に対応する。)。図8に示すAu層(第2のシード層)は網状に形成されている。
Next, a first seed layer and a second seed layer were formed on the soft magnetic underlayer by sputtering using the materials and thicknesses shown in Table 1.
FIG. 6 shows an AFM image of the growth surface of the CeO 2 layer (first seed layer) having a thickness of 0.5 nm (corresponding to the surface of the first seed layer in Example 1). FIG. 7 shows an AFM image of the growth surface when an Au layer (second seed layer) having a thickness of 0.5 nm is provided on the surface of the CeO 2 layer (second seed layer of Example 1). Corresponding to the surface.). The Au layer (second seed layer) shown in FIG. 7 is formed in an island shape.
FIG. 8 shows an AFM image of the growth surface when an Au layer (second seed layer) having a thickness of 1 nm is provided on the surface of the CeO 2 layer formed in the same manner as in Example 1 (Example 9). Corresponding to the surface of the second seed layer). The Au layer (second seed layer) shown in FIG. 8 is formed in a net shape.

次に、第2シード層の上に、Ruターゲットを用いて、層厚20nmの配向制御層を成膜した。なお、配向制御層を成膜する際は、スパッタ圧力を0.8Paとして層厚10nmのRuを成膜した後、スパッタ圧力を10Paとして層厚10nmのRuを成膜した。   Next, an alignment control layer having a layer thickness of 20 nm was formed on the second seed layer using a Ru target. When forming the orientation control layer, Ru having a thickness of 10 nm was formed at a sputtering pressure of 0.8 Pa, and then Ru having a thickness of 10 nm was formed at a sputtering pressure of 10 Pa.

次に、配向制御層の上に、91(Co15Cr18Pt)−6(SiO)−3(TiO){Cr含有量15at%、Pt含有量18at%、残部Coの合金を91mol%、SiOからなる酸化物を6mol%、TiOからなる酸化物を3mol%}のターゲットを用いて、層厚9nmの磁性層を成膜した。なお、このときのスパッタ圧力は2Paとした。 Next, on the orientation control layer, 91 (Co15Cr18Pt) -6 (SiO 2 ) -3 (TiO 2 ) {Cr content of 15 at%, Pt content of 18 at%, and the remaining Co alloy from 91 mol%, SiO 2 A magnetic layer having a thickness of 9 nm was formed using a target of 6 mol% of an oxide and 3 mol% of an oxide of TiO 2 . The sputtering pressure at this time was 2 Pa.

次に、磁性層の上に、88(Co30Cr)−12(TiO){Cr含有量30at%、残部Coの合金を88mol%、TiOからなる酸化物を12mol%}のターゲットを用いて、層厚0.3nmの非磁性層を成膜した。 Next, on the magnetic layer, 88 (Co30Cr) -12 (TiO 2) {Cr content 30 at%, 88 mol% of the alloy the remainder Co, the oxide of TiO 2 12 mol%} using a target of, A nonmagnetic layer having a thickness of 0.3 nm was formed.

次に、非磁性層の上に、92(Co11Cr18Pt)−5(SiO)−3(TiO){Cr含有量11at%、Pt含有量18at%、残部Coの合金を92mol%、SiOからなる酸化物を5mol%、TiOからなる酸化物を3mol%}のターゲットを用いて、層厚6nmの磁性層を成膜した。なお、このときのスパッタ圧力は2Paとした。 Next, on the nonmagnetic layer, 92 (Co11Cr18Pt) -5 (SiO 2 ) -3 (TiO 2 ) {Cr content of 11 at%, Pt content of 18 at%, and the remaining Co alloy from 92 mol%, SiO 2 A magnetic layer having a thickness of 6 nm was formed using a target of 5 mol% of an oxide and 3 mol% of an oxide of TiO 2 . The sputtering pressure at this time was 2 Pa.

次に、磁性層の上に、Ruターゲットを用いて層厚0.3nmの非磁性層を成膜した。   Next, a nonmagnetic layer having a layer thickness of 0.3 nm was formed on the magnetic layer using a Ru target.

次に、非磁性層の上に、Co20Cr14Pt3B{Cr含有量20at%、Pt含有量14at%、B含有量3at%、残部Co}のターゲットを用いて、層厚7nmの磁性層を成膜した。なお、このときのスパッタ圧力は0.6Paとした。   Next, a 7 nm thick magnetic layer was formed on the nonmagnetic layer using a target of Co20Cr14Pt3B {Cr content 20 at%, Pt content 14 at%, B content 3 at%, balance Co}. The sputtering pressure at this time was 0.6 Pa.

次に、磁性層の上に、CVD法により層厚3.0nmの保護層を成膜し、次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を成膜し、磁気記録媒体を得た。   Next, a protective layer having a thickness of 3.0 nm was formed on the magnetic layer by a CVD method, and then a lubricating film made of perfluoropolyether was formed by a dipping method to obtain a magnetic recording medium.

比較のため、表1に示すように、第1のシード層または第2のシード層を形成しないで磁気記録媒体を作製した(比較例1〜3)。シード層以外の構成は、実施例1〜9に準じた。なお、比較例1には従来のNiWシード層を用いた磁気記録媒体を示した。   For comparison, as shown in Table 1, magnetic recording media were manufactured without forming the first seed layer or the second seed layer (Comparative Examples 1 to 3). The structure other than the seed layer was in accordance with Examples 1-9. In Comparative Example 1, a conventional magnetic recording medium using a NiW seed layer was shown.

そして、これらの各磁気記録媒体について、「SNR(dB)」、オーバーライト特性「OW(dB)」、ビットエラーレート「BER」を測定した。その測定結果を表1に示す。なお、ビットエラーレートは、「−log(エラービット数/総ビット数)」で算出し、表1に記載された数値が大きいほど磁気記録媒体のビットエラーが少なくなる。
実施例1〜9に示すように、本願発明のシード層を用いた磁気記録媒体では優れた電磁変換特性が得られている。
実施例8では、CeO層(第1のシード層)が厚くなる(膜厚2nm)ため、成長表面の平滑性が若干悪化し、それによりAuの島状成長が僅かに阻害され、Au(第2のシード層)の粒径のばらつきが生じている。またこれに加えて、全体的なシード層膜厚が厚くなることで、OWが若干低下している。
また、実施例9では、実施例1〜8に比べてAu層が厚くなることで、Au層が島状成長ではなく網状成長となり、磁気記録媒体の電磁変換特性がわずかに低くなった。
また比較例3では、軟磁性下地層の上に直接、Au層を設けているが、この場合はAuの濡れ性が高いため、Auは平坦な膜成長となり、その上に設けるRu層の初期核を均一にする効果が得られなくなり、電磁変換特性は大きく悪化している。
For each of these magnetic recording media, “SNR (dB)”, overwrite characteristic “OW (dB)”, and bit error rate “BER” were measured. The measurement results are shown in Table 1. The bit error rate is calculated by “−log (number of error bits / total number of bits)”. The larger the numerical value shown in Table 1, the smaller the bit error of the magnetic recording medium.
As shown in Examples 1 to 9, excellent electromagnetic conversion characteristics are obtained in the magnetic recording medium using the seed layer of the present invention.
In Example 8, since the CeO 2 layer (first seed layer) is thick (film thickness: 2 nm), the smoothness of the growth surface is slightly deteriorated, whereby the island-like growth of Au is slightly inhibited, and Au ( Variation in the particle size of the second seed layer) occurs. In addition to this, the OW is slightly reduced because the overall seed layer thickness is increased.
Further, in Example 9, the Au layer was thicker than in Examples 1 to 8, so that the Au layer became net growth instead of island growth, and the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium were slightly lowered.
In Comparative Example 3, the Au layer is provided directly on the soft magnetic underlayer. In this case, since the wettability of Au is high, Au has a flat film growth, and the initial Ru layer provided thereon is formed. The effect of making the nuclei uniform cannot be obtained, and the electromagnetic conversion characteristics are greatly deteriorated.

1…非磁性基板
2…軟磁性下地層
3…配向制御層
4…垂直磁性層
4a…下層の磁性層
4b…中層の磁性層
4c…上層の磁性層
5…保護層
6…潤滑層
7…非磁性層
7a…下層の非磁性層
7b…上層の非磁性層
8…非磁性下地層
9…シード層
11…配向制御層
11a…凹凸面
12〜14…磁性層又は非磁性層
S,S1〜S3…柱状晶
30…軟磁性下地層
31…第1のシード層
32…第2のシード層
33…配向制御層
50…磁気記録媒体
51…媒体駆動部
52…磁気ヘッド
53…ヘッド駆動部
54…記録再生信号処理系
1. Non-magnetic substrate
2. Soft magnetic underlayer
3 ... Orientation control layer
4 ... perpendicular magnetic layer
4a: lower magnetic layer
4b ... middle magnetic layer
4c ... upper magnetic layer
5 ... Protective layer
6 ... Lubrication layer
7 ... Nonmagnetic layer
7a: lower nonmagnetic layer
7b: upper nonmagnetic layer
8 ... Nonmagnetic underlayer
9 ... Seed layer 11 ... Orientation control layer
11a ... uneven surface
12-14: Magnetic layer or nonmagnetic layer
S, S1 to S3 ... columnar crystals
30: Soft magnetic underlayer
31 ... first seed layer
32. Second seed layer
33 ... Orientation control layer
50. Magnetic recording medium
51. Medium drive unit
52. Magnetic head
53. Head drive unit
54. Recording / reproducing signal processing system

Claims (7)

非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、シード層と、配向制御層と、垂直磁性層とを、この順で積層した構成を少なくとも有する磁気記録媒体であって、
前記軟磁性下地層は、アモルファス若しくは微結晶構造を有し、
前記シード層は、CeO、Y、Cr、TaC、ZrCからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含む第1のシード層と、この上に島状又は網状に形成された金属からなる第2のシード層とを含み、
前記配向制御層及び前記垂直磁性層は、前記第2のシード層を起点にして、それぞれの結晶粒子が厚み方向に連続した柱状晶を構成していることを特徴とする磁気記録媒体。
A magnetic recording medium having at least a configuration in which a soft magnetic underlayer, a seed layer, an orientation control layer, and a perpendicular magnetic layer are stacked in this order on a nonmagnetic substrate,
The soft magnetic underlayer has an amorphous or microcrystalline structure,
The seed layer includes a first seed layer including one or more selected from the group consisting of CeO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TaC, and ZrC, and an island shape or A second seed layer made of a net-like metal,
The magnetic recording medium, wherein the orientation control layer and the perpendicular magnetic layer form columnar crystals in which respective crystal grains are continuous in the thickness direction starting from the second seed layer.
前記第1のシード層の膜厚は、0.3nm〜2nmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。 2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the film thickness of the first seed layer is in a range of 0.3 nm to 2 nm. 前記第2のシード層は、Cu、Au、Agからなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録媒体。 The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the second seed layer includes one or more selected from the group consisting of Cu, Au, and Ag. 前記第2のシード層は、Au又はAgを含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の磁気記録媒体。 The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the second seed layer contains Au or Ag. 前記配向制御層は、Ru、Ru合金、CoCr合金からなる群から選ばれる何れか1種または2種以上を含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の磁気記録媒体。 5. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the orientation control layer includes one or more selected from the group consisting of Ru, Ru alloys, and CoCr alloys. . 前記配向制御層は、Ruを含むことを特徴とする請求項5に記載の磁気記録媒体。 The magnetic recording medium according to claim 5, wherein the orientation control layer includes Ru. 請求項1〜5の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。 A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: the magnetic recording medium according to claim 1; and a magnetic head for recording / reproducing information with respect to the magnetic recording medium.
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