本發(fā)明涉及一種磁記錄介質(zhì)及磁記錄再生裝置。

背景技術(shù)：

就作為磁記錄再生裝置的一種的硬盤裝置(hdd：harddiskdrive)而言，目前其記錄密度正在飛速增長，并且這種增長趨勢今后也將繼續(xù)持續(xù)。為此正在進行一種適于高記錄密度的磁記錄介質(zhì)和磁記錄用磁頭的開發(fā)。

目前市場上販賣的磁記錄再生裝置中所安裝的磁記錄介質(zhì)是一種磁性膜內(nèi)的易磁化軸主要進行了垂直配向(orientation)的所謂的垂直磁記錄介質(zhì)。由于垂直磁記錄介質(zhì)在進行高記錄密度化時，其記錄比特(bit)間的邊界區(qū)域的反磁場(反磁性)的影響也較小，可形成鮮明的比特邊界，所以可抑制噪音的增加。而且由于在進行高記錄密度化時，其記錄比特體積的減少較少，所以還可抵抗熱波動效果。因此，這種垂直磁記錄介質(zhì)近年來吸引了廣泛的注目，并且也已經(jīng)提出了一些適于進行垂直磁記錄的介質(zhì)結(jié)構(gòu)。

為了進行磁記錄介質(zhì)的高記錄密度化，需要促進構(gòu)成磁記錄層的結(jié)晶顆粒的磁性分離，并減小磁化反轉(zhuǎn)的單位，但這也會降低磁記錄介質(zhì)的熱穩(wěn)定性。因此，為了維持磁記錄介質(zhì)的熱穩(wěn)定性，需要增大構(gòu)成磁性顆粒的磁性體的ku(磁各向異性常數(shù))。

為了構(gòu)成這樣的磁記錄介質(zhì)，采用在磁記錄層中使用了高ku的磁性體的粒狀結(jié)構(gòu)(granularstructure)較為有利，但是，就使用了高ku的磁性體的磁記錄介質(zhì)而言，其存在記錄時所需的磁場強度會增加及磁記錄介質(zhì)的易記錄性會降低的問題。

為了解決上述問題，進行了一種通過使多個(plural)磁記錄層經(jīng)由交換結(jié)合控制層進行層疊，以使構(gòu)成各層的磁性顆粒進行強磁結(jié)合，并且通過使多個磁記錄層內(nèi)的ku較低的磁性顆粒先進行磁化反轉(zhuǎn)，以使ku較高的磁性顆粒進行磁化反轉(zhuǎn)的處理。即，在不經(jīng)由交換結(jié)合控制層使多個磁記錄層進行層疊的情況下，這些磁記錄層同時進行磁化反轉(zhuǎn)，會導(dǎo)致降低磁記錄層的易記錄性。而從另一面來說，通過使用上述結(jié)構(gòu)，可提高磁記錄介質(zhì)的易記錄性(例如，參照專利文獻1～3)。

另外，非專利文獻1中還公開了cocrpt系磁性材料的飽和磁化強度(saturationmagnetization)ms和各向異性磁場hk。[現(xiàn)有技術(shù)文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1](日本)特開2008－243316號公報

[專利文獻2](日本)特開2008－287853號公報

[專利文獻3](日本)特開2009－87500號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]j.magn.soc.jpn.，34214－219(2010)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[發(fā)明要解決的課題]

目前，對磁記錄介質(zhì)的高記錄密度化的要求不但沒有停止，相反還在要求磁記錄介質(zhì)具有比至今為止還高的熱波動特性或易記錄性。為了滿足這種要求，磁記錄介質(zhì)的磁記錄層正趨于多層化，與此同時，對各磁記錄層間的強磁結(jié)合進行控制的交換結(jié)合控制層的層數(shù)也在增加。

從另一面來說，根據(jù)本發(fā)明人的研討可知，如果在磁記錄層的積層(層疊)結(jié)構(gòu)中較多地使用交換結(jié)合控制層，則很明顯會存在磁記錄介質(zhì)的抗ati/fti(ati：adjacenttrackinterference，fti：fartrackinterference)性劣化的問題。其原因在于，一旦交換結(jié)合控制層的層數(shù)增多，則磁記錄層的特別是下層側(cè)的磁化反轉(zhuǎn)區(qū)域增大，比特邊界紊亂，這樣就會導(dǎo)致磁記錄介質(zhì)的抗ati/fti性降低。另外，在實現(xiàn)了高記錄密度化的磁頭中，由于主磁極的體積較小，來自磁極的其他位置的記錄磁場會發(fā)生泄露，這樣，泄露了的該磁場就會使得在磁場較弱的情況下可容易發(fā)生磁化反轉(zhuǎn)的磁極位置附近的記錄軌道的信息發(fā)生劣化。

因此，需要一種即使磁記錄層被進行了多層化也可獲得較高熱波動特性和易記錄性的磁記錄介質(zhì)。

[用于解決課題的手段]

根據(jù)本實施方式一個觀點，提供一種磁記錄介質(zhì)，在其非磁性基板上至少設(shè)置了軟磁性底層、對正上方的層的配向性進行控制的配向控制層、易磁化軸相對于非磁性基板主要進行了垂直配向的垂直磁性層、及保護層。所述垂直磁性層從基板側(cè)開始依次包括第1磁性層、第2磁性層、第3磁性層及第4磁性層；所述第1磁性層至所述第4磁性層為粒狀結(jié)構(gòu)磁性層；構(gòu)成所述第1磁性層至所述第4磁性層的磁性顆粒為連續(xù)柱狀晶；所述第1磁性層和所述第2磁性層之間及所述第2磁性層和所述第3磁性層之間分別具有交換結(jié)合控制層；所述第3磁性層與所述第4磁性層接觸；所述第1磁性層至所述第4磁性層為強磁結(jié)合。在所述第1至第4磁性層的磁各向異性常數(shù)為kui、飽和磁化強度為msi、及膜厚為ti的情況下(i與第1至第4磁性層的數(shù)字相對應(yīng))，滿足kui＞kui+1(i＝1，2)、msi·ti＞msi+1·ti+1(i＝1，2)、kui＜kui+1(i＝3)、及msi·ti＜msi+1·ti+1(i＝3)的關(guān)系。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)，即使磁記錄層被進行了多層化，也可獲得較高的熱波動特性和易記錄性。

附圖概述

[圖1]本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的示意圖

[圖2]本發(fā)明的磁性層及交換結(jié)合控制層的結(jié)構(gòu)示意圖

[圖3]cocrpt系磁性顆粒的室溫下的組成比和飽和磁化強度ms之間的關(guān)系圖

[圖4]cocrpt系磁性顆粒的室溫下的組成比和磁各向異性常數(shù)ku之間的關(guān)系圖

[圖5]本發(fā)明的磁記錄再生裝置的示意圖

[符號說明]

1非磁性基板

2軟磁性底層

3配向控制層

4垂直磁性層

5保護層

6潤滑層

4a第1磁性層

4b第2磁性層

4c第3磁性層

4d第4磁性層

4e第5磁性層

7a、7b交換結(jié)合控制層

8非磁性底層

10磁記錄介質(zhì)

11介質(zhì)驅(qū)動部

12磁頭

13磁頭驅(qū)動部

14記錄再生信號處理系統(tǒng)

41氧化物

42顆粒(層4a、4b、4c、4d、4e中為磁性顆粒；層7a、7b中為非磁性顆粒)

實施方式

本發(fā)明提出了一種即使磁記錄層被進行了多層化也可獲得較高熱波動特性和易記錄性的磁記錄介質(zhì)。需要說明的是，本發(fā)明涉及一種磁記錄介質(zhì)及磁記錄再生裝置，在其非磁性基板上至少設(shè)置了對正上方的層的配向性進行控制的配向控制層、易磁化軸相對于非磁性基板主要進行了垂直配向的垂直磁性層、及保護層。

以下對本發(fā)明實施方式的磁記錄介質(zhì)及磁記錄再生裝置進行詳細(xì)說明。

圖1是表示本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的一個例子的結(jié)構(gòu)的縱向截面圖。這里所示的磁記錄介質(zhì)在其非磁性基板1上依次形成了軟磁性底層2、配向控制層3、垂直磁性層4、保護層5及潤滑層6。垂直磁性層4從非磁性基板1側(cè)開始依次包括第1磁性層4a、第2磁性層4b、第3磁性層4c、第4磁性層4d及第5磁性層4e這五層；第1磁性層4a和第2磁性層4b之間及第2磁性層4b和第3磁性層4c之間分別包括交換結(jié)合控制層7a、7b；構(gòu)成第1磁性層4a、第2磁性層4b、第3磁性層4c、第4磁性層4d及第5磁性層4e的磁性顆粒為從下層至上層連續(xù)的柱狀晶；各磁性層進行了強磁結(jié)合。

作為非磁性基板1，可使用由鋁、鋁合金等金屬材料構(gòu)成的金屬基板，也可使用由玻璃、陶瓷、硅、碳化硅、碳等非金屬材料構(gòu)成的非金屬基板。

作為非磁性基板1，還可為在上述金屬基板或非金屬基板的表面上采用電鍍法或濺射法形成了nip層或nip合金層的基板。

在非磁性基板1和軟磁性底層2之間優(yōu)選設(shè)置密著層。如果基板與以co或fe為主成分的軟磁性底層接觸，則存在非磁性基板1的基板表面的吸附氣體、水分的影響或基板成分的擴散會導(dǎo)致基板腐蝕的可能性。通過設(shè)置密著層，可抑制這種腐蝕的發(fā)生。作為材料，可從cr、cr合金、ti、ti合金等中進行適當(dāng)選擇。厚度優(yōu)選為以上。

設(shè)置軟磁性底層2的作用在于，使磁頭所產(chǎn)生的磁通(magneticflux)的與基板垂直的方向的成分增大，并使用于記錄信息的垂直磁性層4的磁化方向更牢固地固定在與非磁性基板1垂直的方向上。該作用尤其是在作為記錄再生用磁頭而使用垂直記錄用單磁極頭的情況下更為顯著，所以為優(yōu)選。

上述軟磁性底層2由軟磁性材料構(gòu)成，作為其材料，可使用包含fe、ni或co的材料。

作為上述材料，可列舉出cofe系合金(cofetazr、cofezrnb等)、feco系合金(feco、fecov等)、feni系合金(feni、fenimo、fenicr、fenisi等)、feal系合金(feal、fealsi、fealsicr、fealsitiru、fealo等)、fecr系合金(fecr、fecrti、fecrcu等)、feta系合金(feta、fetac、fetan等)、femg系合金(femgo等)、fezr系合金(fezrn等)、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系合金等。

軟磁性底層2的矯頑力(coercivity)hc優(yōu)選為100(oe)以下(較佳為20(oe)以下)。需要說明的是，1oe為79a/m。

如果上述矯頑力hc超過上述范圍，則軟磁特性不充分，再生波形會從所謂的矩形波變成帶有失真(distortion)的波形，所以并非優(yōu)選。

軟磁性底層2的飽和磁通密度bs優(yōu)選為0.6t以上(較佳為1t以上)。如果該bs小于上述范圍，則再生波形會從所謂的矩形波變成帶有失真的波形，所以并非優(yōu)選。

另外，軟磁性底層2的飽和磁通密度bs(t)和軟磁性底層2的層厚t(nm)之積bs·t(t·nm)優(yōu)選為15(t·nm)以上(較佳為25(t·nm)以上)。如果該bs·t小于上述范圍，則再生波形會帶有失真，ow(overwrite)特性(記錄特性)會發(fā)生劣化，所以也并非優(yōu)選。

軟磁性底層2由兩層軟磁性膜構(gòu)成，兩層軟磁性層之間優(yōu)選設(shè)置ru。通過將ru的膜厚調(diào)整至0.4～1.0nm或1.6～2.6nm的預(yù)定范圍，這兩層軟磁性膜可變?yōu)閍fc結(jié)構(gòu)。通過使其成為afc結(jié)構(gòu)，可抑制所謂的尖峰噪音(spikenoise)。

在軟磁性底層2上形成的配向控制層3通過使垂直磁性層4的結(jié)晶粒微細(xì)化，可改善記錄再生特性。作為其材料，對其并無特別限定，優(yōu)選具有hcp結(jié)構(gòu)、fcc結(jié)構(gòu)或非結(jié)晶(amorphous)結(jié)構(gòu)。特別地，優(yōu)選為ru系合金、ni系合金、co系合金、pt系合金或cu系合金，另外，也可對這些合金進行多層化。例如，優(yōu)選采用從基板側(cè)開始的ni系合金和ru系合金的多層結(jié)構(gòu)、co系合金和ru系合金的多層結(jié)構(gòu)、或pt系合金和ru系合金的多層結(jié)構(gòu)。

為此，在本實施形態(tài)的磁記錄介質(zhì)中，配向控制層3的厚度在多層的情況下的合計厚度優(yōu)選為5～40nm(較佳為8～30nm)。在配向控制層3的厚度為5～40nm(較佳為8～30nm)的范圍內(nèi)時，由于垂直磁性層4的垂直配向性很高，并且還可減小記錄時磁頭和軟磁性底層2之間的距離，所以可提高記錄再生特性，并且也不會降低再生信號的分辨能力。

在本實施方式中，垂直磁性層4從非磁性基板1側(cè)開始包括第1磁性層4a、第2磁性層4b、第3磁性層4c及第4磁性層4d；第1磁性層4a至第4磁性層4d為粒狀結(jié)構(gòu)磁性層；構(gòu)成第1磁性層4a至第4磁性層4d的磁性顆粒為連續(xù)柱狀晶；第1磁性層4a和第2磁性層4b之間具有交換結(jié)合控制層7a；第2磁性層4b和第3磁性層4c之間具有交換結(jié)合控制層7b；第3磁性層4c與第4磁性層4d接觸；第1磁性層4a至第4磁性層4d為強磁結(jié)合；在第1至第4磁性層的磁各向異性常數(shù)為kui、飽和磁化強度為msi、及膜厚為ti的情況下(i與第1～第4磁性層的數(shù)字相對應(yīng))，滿足kui＞kui+1(i＝1，2)、msi·ti＞msi+1·ti+1(i＝1，2)、kui＜kui+1(i＝3)、及msi·ti＜msi+1·ti+1(i＝3)的關(guān)系。

先前存在的垂直磁性層由多層磁性層構(gòu)成，各磁性層間設(shè)置了交換結(jié)合控制層，據(jù)此可對各磁性層的結(jié)合進行控制。而且還采用了使各磁性層的ku和ms·t從非磁性基板側(cè)開始朝向保護層側(cè)逐漸減少的結(jié)構(gòu)。然而，在本實施方式中，就垂直磁性層4而言，盡管第1磁性層4a至第3磁性層4c采用了如上所述的結(jié)構(gòu)，但是第3磁性層4c和第4磁性層4d之間并沒有設(shè)置交換結(jié)合控制層，而是直接進行了接合，另外，還采用了使第4磁性層4d的ku和ms·t高于第3磁性層4c的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，不僅可解決較多地使用交換結(jié)合控制層時出現(xiàn)的問題，還可提供具有較高的抗ati/fti性的磁記錄介質(zhì)。關(guān)于其原因，本發(fā)明人認(rèn)為，通過將磁頭所導(dǎo)致的第4磁性層4d的磁化反轉(zhuǎn)也直接應(yīng)用在第3磁性層4c上，并且依次進行第3磁性層4c的磁化反轉(zhuǎn)及由交換結(jié)合控制層進行了弱結(jié)合的第2磁性層4b和第1磁性層4a的磁化反轉(zhuǎn)，可順利地使被進行了多層化的垂直磁性層進行磁化反轉(zhuǎn)。

以下根據(jù)圖2對本實施方式的垂直磁性層4進行說明。圖2是垂直磁性層4的相對于基板表面的截面示意圖。

構(gòu)成本實施方式的垂直磁性層4的第1磁性層4a至第4磁性層4d例如可為包括cocrpt系磁性顆粒和氧化物41的材料。這里，作為氧化物41，優(yōu)選為cr、si、ta、al、ti、mg、co、b或ru的氧化物。另外，還可使用添加了兩種以上的氧化物的復(fù)合氧化物。

就第1磁性層4a至第4磁性層4d而言，優(yōu)選在各層中使磁性顆粒42進行了分散。該磁性顆粒42如圖2所示優(yōu)選為對第1磁性層4a、第2磁性層4b、第3磁性層4c及第4磁性層4d進行了上下貫穿的柱狀結(jié)構(gòu)。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，可使垂直磁性層4的磁性顆粒42的配向及結(jié)晶性良好，其結(jié)果為，可獲得適于高密度記錄的信號/噪音比(s/n比)。

為了獲得這樣的結(jié)構(gòu)，使其含有的氧化物41的量及第1磁性層4a至第4磁性層4d的成膜條件非常重要。

就氧化物41的含有量而言，其優(yōu)選為相對于將構(gòu)成磁性顆粒42的例如co、cr、pt等的合金作為一個化合物時所算出的mol總量的3mol％以上且18mol％以下。較佳為6mol％以上且13mol％以下。

第1磁性層4a中的氧化物的含有量在上述范圍內(nèi)為優(yōu)選的原因在于，如圖2所示，在形成層時，磁性顆粒的周圍析出的氧化物會使磁性顆粒42發(fā)生孤立化和微細(xì)化。在氧化物的含有量超過上述范圍的情況下，氧化物會殘留在磁性顆粒中，這將有損磁性顆粒的配向性和結(jié)晶性，另外，磁性顆粒的上下也會析出氧化物，其結(jié)果為，磁性顆粒難以形成對磁性層進行上下貫穿的柱狀結(jié)構(gòu)，所以并非優(yōu)選。再有，在氧化物的含有量小于上述范圍的情況下，磁性顆粒的分離和微細(xì)化不充分，其結(jié)果為，記錄再生時噪音會增大，難以獲得適于高密度記錄的信號/噪音比(s/n比)，所以也非優(yōu)選。

在本實施方式中，需要將第1磁性層4a至第4磁性層4d的磁各向異性常數(shù)ku、飽和磁化強度ms及膜厚t設(shè)為預(yù)定范圍內(nèi)的值，例如在磁性顆粒使用了cocrpt系材料的情況下，參考圖3、圖4所示的資料可形成磁性層(例如，參照非專利文獻1)。這里，圖3表示cocrpt系磁性顆粒的室溫下的組成(成分)比和飽和磁化強度ms之間的關(guān)系，圖4表示cocrpt系磁性顆粒的室溫下的組成(成分)比和磁各向異性常數(shù)ku之間的關(guān)系。

在本實施方式中，第1磁性層4a至第4磁性層4d的磁各向異性常數(shù)ku、飽和磁化強度ms及膜厚t優(yōu)選為：第1磁性層4a的ms1在1200～500emu/cc的范圍內(nèi)，ku1在12×10⁶～5×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；第2磁性層4b的ms2在1100～400emu/cc的范圍內(nèi)，ku2在11×10⁶～4×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；第3磁性層4c的ms3在，1000～300emu/cc的范圍內(nèi)，ku3在10×10⁶～4×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；第4磁性層4d的ms4在900～200emu/cc的范圍內(nèi)，ku4在9×10⁶～2×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；另外，第1磁性層4a的膜厚t1、第2磁性層4b的膜厚t2、第3磁性層4c的膜厚t3及第4磁性層4d的膜厚t4在1～10nm的范圍內(nèi)。

通過使第1磁性層4a至第4磁性層4d的磁各向異性常數(shù)ku、飽和磁化強度ms及膜厚t位于上述范圍內(nèi)，垂直磁性層被進行了多層化的磁記錄介質(zhì)可實現(xiàn)更高的熱波動特性和易記錄性。如果ms和ku的值位于上述范圍以下，則容易產(chǎn)生磁化反轉(zhuǎn)，存在hn的降低和熱波動特性的降低等問題，所以并非優(yōu)選。如果超過上述范圍，則難以對來自磁頭的磁場進行磁化反轉(zhuǎn)，會導(dǎo)致易記錄性降低。另外，如果膜厚t小于上述范圍，則不能獲得充分的再生輸出，熱波動特性也會降低。再有，在超過上述范圍的情況下，垂直磁性層中的磁性顆粒出現(xiàn)粗大化，記錄再生時噪音增大，會導(dǎo)致記錄再生特性劣化，所以也非優(yōu)選。

作為適于第1磁性層4a至第4磁性層4d的材料，例如可列舉出(cocrpt)－(sio2)、(cocrptnb)－(cr2o3)、(cocrpt)－(ta2o5)、(cocrpt)－(cr2o3)－(tio2)、(cocrpt)－(cr2o3)－(sio2)、(cocrpt)－(cr2o3)－(sio2)－(tio2)、(cocrptmo)－(tio2)、(cocrptw)－(tio2)、(cocrptb)－(al2o3)、(cocrpttand)－(mgo)，(cocrptbcu)－(y2o3)、(cocrptru)－(sio2)等。

在本實施方式中，第1磁性層4a和第2磁性層4b之間設(shè)置了交換結(jié)合控制層7a，第2磁性層4b和第3磁性層4c之間設(shè)置了交換結(jié)合控制層7b。通過設(shè)置交換結(jié)合控制層7a、7b，可容易地進行第1磁性層4a、第2磁性層4b及第3磁性層4c的磁化反轉(zhuǎn)，并可減小磁性顆粒整體的磁化反轉(zhuǎn)的分散。其結(jié)果為，可提高s/n比。

作為交換結(jié)合控制層7a、7b，優(yōu)選采用具有hcp結(jié)構(gòu)的材料。例如可優(yōu)選使用ru、ru合金、ruco、cocr合金或cocrx1合金(x1為從pt、ta、zr、re、ru、cu、nb、ni、mn、ge、si、o、n、w、mo、ti、v、zr及b中選擇的一種或兩種以上)。

交換結(jié)合控制層7a、7b的厚度需要位于不會對第1磁性層4a、第2磁性層4b及第3磁性層4c的強磁結(jié)合進行完全切斷的范圍內(nèi)。切斷了垂直磁性層的強磁結(jié)合時，由于m－h(huán)回路(loop)會變?yōu)閮蓚€階段反轉(zhuǎn)的回路，所以可容易地對其進行判別。在出現(xiàn)了兩個階段的回路(loop)的情況下，意味著磁粒(grain)相對于來自磁頭的磁場不會一齊反轉(zhuǎn)，其結(jié)果為，會導(dǎo)致再生時的s/n比顯著劣化或分辨能力顯著降低。因此，交換結(jié)合控制層7a、7b的厚度優(yōu)選為0.1nm以上且2nm以下，較佳為0.1以上且0.8nm以下。

在本實施方式中，第4磁性層4d和保護層5之間設(shè)置第5磁性層4e；第5磁性層4e為非粒狀結(jié)構(gòu)磁性層；構(gòu)成第1磁性層4a至第5磁性層4e的磁性顆粒為連續(xù)柱狀晶；第4磁性層4d與第5磁性層4e接觸；第1磁性層4a至第5磁性層4e為強磁結(jié)合；就第5磁性層4e的磁各向異性常數(shù)ku5、飽和磁化強度ms5及膜厚t5而言，使其滿足ku4＞ku5和ms4·t4＞ms5·t5的關(guān)系，這對制造可實現(xiàn)較高的熱波動特性和易記錄性的磁記錄介質(zhì)來說是優(yōu)選的；另外，通過使其滿足ku3＞ku5和ms3·t3＜ms5·t5的關(guān)系，還能制造可實現(xiàn)更高的熱波動特性和易記錄性的磁記錄介質(zhì)。

第5磁性層4e為不包含氧化物等的非粒狀結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其是一種層中的磁性顆粒42從第1磁性層4a中的磁性顆粒42開始外延生長(epitaxialgrowth)為柱狀的結(jié)構(gòu)。在此情況下，第1磁性層4a、第2磁性層4b、第3磁性層4c、第4磁性層4d及第5磁性層4e的磁性顆粒優(yōu)選為在各層中以一一對應(yīng)的關(guān)系外延生長為柱狀。

通過使第5磁性層4e的磁性顆粒42從第1磁性層4a中的磁性顆粒42開始進行外延生長，第5磁性層4e的磁性顆粒42可被進行微細(xì)化，進而可進一步提高結(jié)晶性和配向性，所以為優(yōu)選。

在本實施方式中，需要使第5磁性層4e的磁各向異性常數(shù)ku5、飽和磁化強度ms5及膜厚t5為預(yù)定范圍內(nèi)的值，例如在磁性顆粒使用cocrpt系材料的情況下，參考圖3和圖4的資料可形成磁性層。

作為適于第5磁性層4e的材料，可列舉出除了cocrpt系之外的cocrptb系、cocrptbnd系、cocrpttand系、cocrptnb系、cocrptbw系、cocrptmo系、cocrptcuru系、cocrptre系等材料。

第5磁性層4e的ms5優(yōu)選位于950～250emu/cc的范圍內(nèi)，ku5優(yōu)選位于8×10⁶～1×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)。如果ms5和ku5的值位于上述范圍以下，則容易產(chǎn)生磁化反轉(zhuǎn)，存在hn的降低和熱波動特性的降低等問題，所以并非優(yōu)選。另外，如果超過上述范圍，則難以對來自磁頭的磁場進行磁化反轉(zhuǎn)，會導(dǎo)致易寫入性降低，所以也并非優(yōu)選。

保護層5用于防止垂直磁性層4的腐蝕，并用于防止磁頭與介質(zhì)接觸時損傷介質(zhì)表面，其可使用先前的材料，例如可使用包括硬質(zhì)碳膜的材料。

就保護層5的厚度而言，其為1～10nm時可減小磁頭與介質(zhì)之間的距離，所以從高記錄密度的觀點來說，該范圍為優(yōu)選。

潤滑層6優(yōu)選使用全氟聚醚(perfluoropolyether)、氟醇(fluorinatedalcohol)、含氟羧酸(fluorinatedcarboxylicacid)等潤滑劑。

為了制作具有上述結(jié)構(gòu)的磁記錄介質(zhì)，例如可在非磁性基板1上采用濺射法、真空蒸鍍法、離子鍍法等依次形成軟磁性底層2、配向控制層3及垂直磁性層4。接下來，例如可采用等離子cvd法、離子束法或濺射法形成保護層5。

圖5是本實施方式的磁記錄再生裝置的一個例子的概略示意圖。這里所示的磁記錄再生裝置具有：本實施方式的磁記錄介質(zhì)10；對磁記錄介質(zhì)10進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的介質(zhì)驅(qū)動部11；在磁記錄介質(zhì)10上進行信息的記錄和對磁記錄介質(zhì)10上的信息進行再生的磁頭12；使該磁頭12相對于磁記錄介質(zhì)10相對運動的磁頭驅(qū)動部13；及記錄再生信號處理系統(tǒng)14。記錄再生信號處理系統(tǒng)14可對從外部輸入的數(shù)據(jù)進行處理以將記錄信號發(fā)送至磁頭12，并可對來自磁頭12的再生信號進行處理以將數(shù)據(jù)發(fā)送至外部。就本實施方式的磁記錄再生裝置中所使用的磁頭12而言，其可采用具有利用了巨磁阻效應(yīng)(gmr)的gmr元件(再生元件)等的適于進行更高記錄密度的磁頭。

[實施例]

(實施例1～4和比較例1～6)

通過以下的方法制作了實施例1～4和比較例1～6的磁記錄介質(zhì)。

將清洗完了的玻璃基板(hoya公司制，外形為2.5英寸)放置在dc磁控濺射法裝置(anelva公式制c－3040)的成膜腔內(nèi)，接著，對成膜腔內(nèi)進行排氣，以使其內(nèi)的極限真空度變?yōu)?×10^－5pa，之后，在該玻璃基板上使用cr靶材進行了10nm厚的密著層的成膜。接著，使用co－20fe－5zr－5ta{fe含有量為20at％，zr含有量為5at％，ta含有量為5at％，剩余為co}的靶材在100℃以下的基板溫度下形成25nm厚的軟磁性層，然后，在其上進行0.7nm厚的ru層的成膜，之后，再進行25nm厚的co－20fe－5zr－5ta的軟磁性層的成膜，并將其作為軟磁性底層2。

接下來，在上述軟磁性底層2上使用ni－6w{w含有量為6at％，剩余為ni}靶材和ru靶材依次進行5nm和20nm厚的成膜，并將其作為配向控制層3。

接下來，在配向控制層3上采用濺射法并在氬氣壓力為2pa的條件下進行了由表1～表3所示的磁性層等所構(gòu)成的垂直磁性層的成膜。

接下來，采用離子束法形成了膜厚為3.0nm的保護層5。之后，采用浸漬法(dipping)形成了由全氟聚醚組成的潤滑層6。據(jù)此，獲得了磁記錄介質(zhì)。

對所獲得的磁記錄介質(zhì)的易記錄性(ow)進行了評價。評價是通過采用美國guzik公司制的讀寫分析儀(readwriteanalyzer)rwa1632及自旋支架(spinstand)s1701mp進行測定的。就磁頭而言，寫入使用單極(singlepole)磁極，再生部使用采用了tmr元件的磁頭。首先寫入750kfci的信號，然后在其上再寫入(overwrite)100kfci的信號，接著，使用頻率濾波器提取出高頻成分，并根據(jù)其殘留比對數(shù)據(jù)的寫入能力進行了評價。

[表1]

[表2]

[表3]

熱波動特性的評價是在70℃的條件下基于50kfci的記錄密度進行了寫入之后，根據(jù)(so－s)×100/(so)，計算出了相對于寫入后1秒時的再生輸出的輸出衰減率。該式中的so表示寫入后經(jīng)過了1秒時的再生輸出，s表示10000秒后的再生輸出。

另外，就ati和fti而言，同樣也使用了美國guzik公司制的讀寫分析儀rwa1632及自旋支架s1701mp對其進行了測定。其結(jié)果示于表3。

另外，基于ow、熱波動、ati及fti的測定結(jié)果的綜合評價示于表3。由于這些測定結(jié)果分別具有折衷(tradeoff)的關(guān)系，所以需要根據(jù)這些測定結(jié)果對磁記錄介質(zhì)的特性進行綜合判斷。另外，ow為32.5db以上、熱波動為9.3％以下、ati為1.67order以下、及fti為0.95order以下的磁記錄介質(zhì)為較優(yōu)的磁記錄介質(zhì)(標(biāo)記為○)，其他的則為不及格的磁記錄介質(zhì)(標(biāo)記為×)。

如表3所示，就實施例1～4的磁記錄介質(zhì)而言，其可在維持ow的前提下改善ati及fti。需要說明的是，如實施例3、4的磁記錄介質(zhì)的結(jié)果所示，即使改變了第5磁性層的磁各向異性常數(shù)ku5及飽和磁化強度ms5，也同樣有效。比較例1是作為先前的結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)的磁記錄介質(zhì)。需要說明的是，如比較例2的磁記錄介質(zhì)的結(jié)果所示，如果單純地降低第3磁性層的磁各向異性常數(shù)ku3，則盡管ow提高了，但ati及fti卻發(fā)生了劣化。如比較例3的磁記錄介質(zhì)的結(jié)果所示，如果單純地提高第3磁性層的磁各向異性常數(shù)ku3，盡管ati及fti改善了，但ow卻發(fā)生了劣化。如比較例4的磁記錄介質(zhì)的結(jié)果所示，如果第4磁性層的飽和磁化強度ms4及磁各向異性常數(shù)ku4較低，則難以順利地進行磁化反轉(zhuǎn)，不能獲得預(yù)期的效果。如比較例5的磁記錄介質(zhì)的結(jié)果所示，在第3磁性層和第4磁性層之間插入了交換結(jié)合控制層的情況下，盡管ow提高了，但ati及fti卻發(fā)生了劣化。另外，如比較例6的磁記錄介質(zhì)的結(jié)果所示，在第3磁性層和第4磁性層之間及第4磁性層和第5磁性層之間插入了交換結(jié)合控制層的情況下，盡管ow提高了，但ati及fti卻發(fā)生了劣化。

由以上可知，就作為本實施方式的磁記錄介質(zhì)的實施例1～4的磁記錄介質(zhì)而言，其不僅具有較優(yōu)的電磁變換特性，而且還可應(yīng)對高記錄密度。

因此，基于上述，提供了一種磁記錄介質(zhì)，在該磁記錄介質(zhì)的非磁性基板上至少設(shè)置了軟磁性底層、對正上方的層的配向性進行控制的配向控制層、易磁化軸相對于非磁性基板主要進行了垂直配向的垂直磁性層、及保護層；所述垂直磁性層從基板側(cè)開始依次包括第1磁性層、第2磁性層、第3磁性層、及第4磁性層；所述第1磁性層至所述第4磁性層為粒狀結(jié)構(gòu)磁性層；構(gòu)成所述第1磁性層至所述第4磁性層的磁性顆粒為連續(xù)柱狀晶；所述第1磁性層和所述第2磁性層之間及所述第2磁性層和所述第3磁性層之間分別具有交換結(jié)合控制層；所述第3磁性層與所述第4磁性層接觸；所述第1磁性層至所述第4磁性層為強磁結(jié)合；在所述第1至第4磁性層的磁各向異性常數(shù)為kui、飽和磁化強度為msi、及膜厚為ti時(i與第1～第4磁性層的數(shù)字相對應(yīng))，滿足

kui＞kui+1(i＝1，2)、

msi·ti＞msi+1·ti+1(i＝1，2)、

kui＜kui+1(i＝3)、及

msi·ti＜msi+1·ti+1(i＝3)的關(guān)系。

其中，所述ms1在1200～500emu/cc的范圍內(nèi)；所述ku1在12×10⁶～5×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；所述ms2在1100～400emu/cc的范圍內(nèi)；所述ku2在11×10⁶～4×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；所述ms3在1000～300emu/cc的范圍內(nèi)；所述ku3在10×10⁶～4×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；所述ms4在900～200emu/cc的范圍內(nèi)；所述ku4在9×10⁶～2×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；所述t1、t2、t3、及t4在1～10nm的范圍內(nèi)。

其中，所述第4磁性層和保護層之間包括第5磁性層；所述第5磁性層為非粒狀結(jié)構(gòu)磁性層；構(gòu)成所述第1磁性層至所述第5磁性層的磁性顆粒為連續(xù)柱狀晶；所述第4磁性層與所述第5磁性層接觸；所述第1磁性層至所述第5磁性層為強磁結(jié)合；在所述第5磁性層的磁各向異性常數(shù)為ku5、飽和磁化強度為ms5、及膜厚為t5時，滿足

ku4＞ku5、及

ms4·t4＞ms5·t5的關(guān)系。

其中，所述第5磁性層的磁各向異性常數(shù)ku5、飽和磁化強度ms5、及膜厚t5滿足

ku3＞ku5、及

ms3·t3＜ms5·t5的關(guān)系。

其中，所述ms5在950～250emu/cc的范圍內(nèi)；所述ku5在8×10⁶～1×10⁶erg/cc的范圍內(nèi)；所述t5在1～10nm的范圍內(nèi)。

另外，還提供了一種磁記錄再生裝置，其具有磁記錄介質(zhì)及在該磁記錄介質(zhì)上對信息進行記錄和對該磁記錄介質(zhì)上的信息進行再生的磁頭，其中，所述磁記錄介質(zhì)為上述磁記錄介質(zhì)。

以上對本發(fā)明的實施方式及實施例進行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限定于上述的實施方式及實施例，只要不脫離權(quán)利要求書所記載的范圍，還可對上述實施方式及實施例進行各種各樣的變形和變更等。