JP2000315311A - 垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体表面に形成される不規則構造の磁区の低
減、もしくは磁区構造の微細化を図ることにより、優れ
た低ノイズ特性と記録磁化の安定性を有し超高密度磁気
記録に好適な垂直磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 磁化と磁界が正の第一象限と磁化が正で
磁界が負の第二象限における媒体の膜面垂直方向の磁化
−磁界曲線の第二象限の保磁力（−Ｈｃ）点を通る接線
と、磁化−磁界曲線の飽和磁化（Ｍｓ）から磁界軸に平
行に引いた直線との交点における磁界の強さをｄＨｃと
するとき、第二象限の保磁力（−Ｈｃ）とｄＨｃとが関
係式０＜（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃ≦１．６を満たす媒体
を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、再生ノイズが小さ
く、記録磁化の安定性に優れた超高密度磁気記録に好適
な垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、実用的に用いられている磁気記録
方式は、磁気記録媒体面に平行に、かつ磁極のＮ極とＮ
極、Ｓ極とＳ極を互いに突き合わせる方向に磁化して磁
気記録を行う面内磁気記録方式である。面内磁気記録に
おいて線記録密度を向上するには、記録時の反磁界の影
響を減少するために記録媒体である磁性膜の残留磁化
（Ｂｒ）と磁性膜厚（ｔ）の積（Ｂｒ・ｔ）を小さく
し、保磁力を増大する必要がある。また磁化遷移から発
生する媒体ノイズを減少するために、磁性膜の磁化容易
軸を基板面に平行に配向させると共に、結晶粒径の制御
が必要である。磁性薄膜の結晶配向性や粒径を制御する
ために、基板と磁性膜の間に構造制御用の下地層を形成
する。

【０００３】面内磁化膜としては、Ｃｏを主成分とし、
これにＣｒ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｎ
ｂ，Ｈｆなどを添加したＣｏ合金薄膜が用いられる。磁
性薄膜を構成するＣｏ合金は、主として六方稠密格子構
造（以下、ｈｃｐ構造という）の材料を用いる。この結
晶のｃ軸は＜００．１＞方向に磁化容易軸を持ち、この
磁化容易軸を面内方向に配向させる。磁性薄膜の結晶配
向性や粒径を制御するために、基板と磁性膜の間に構造
制御用の下地層を形成する。下地層としては、Ｃｒを主
成分とし、これにＴｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗ，Ｐｔ，Ｐｄなど
を添加した材料を用いる。磁性薄膜は真空蒸着法やスパ
ッタリング法により形成する。

【０００４】前記したように、面内磁気記録において媒
体ノイズを小さくし線記録密度を向上するには、磁性膜
の残留磁化Ｂｒと磁性膜厚ｔの積Ｂｒ・ｔを小さくする
必要があり、このために磁性膜の膜厚を２０ｎｍ以下ま
で薄くし、結晶粒を微細化することが検討されている。
しかし、このような磁性結晶粒を微細化した媒体では、
熱揺らぎにより記録磁化が減少する極めて重大な問題が
あり、高密度記録の障害となっている。

【０００５】一方、垂直磁気記録方式は、記録媒体面に
垂直に、かつ隣り合う記録ビットが互いに反平行になる
ように磁区を形成する記録方式であり、記録ビットの境
界での反磁界が小さくなり高密度記録ほど磁化が安定に
保たれ易い利点があり、高密度磁気記録の有力な手段の
一つである。面内磁気記録による高密度記録のために
は、前記したように磁性膜の厚さを２０ｎｍ以下にし、
磁性結晶粒径の微細化と均一化をする必要があるが、こ
の場合、熱的緩和により記録磁化が消失する問題があ
る。これに対して垂直磁気記録では、面内磁気記録に比
べて磁性膜厚を厚くでき、記録磁化を安定に保持できる
利点がある。垂直磁気記録により線記録密度を向上する
ためには、記録ビット内部及び磁化遷移に形成される不
規則構造の磁区から発生する媒体ノイズを減少すること
が必要である。このためには、磁性膜の磁化容易軸を基
板面に垂直に配向させると共に、磁化容易軸の配向分散
を小さくし、結晶粒径の制御が必要である。

【０００６】垂直磁化膜としては、Ｃｏを主成分とし、
これにＣｒ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｎ
ｂ，Ｈｆなどを添加したＣｏ合金薄膜が用いられる。磁
性薄膜を構成するＣｏ合金は、主としてｈｃｐ構造の材
料を用いる。Ｃｏ合金薄膜は、この結晶のｃ軸、＜０
０．１＞方向に磁化容易軸を持ち、この磁化容易軸を垂
直方向に配向させる。磁性薄膜は、真空蒸着法やスパッ
タリング法により形成する。

【０００７】磁気記録したときの線記録密度や再生出力
を向上し、再生ノイズを減少させて磁気記録特性を向上
するために、上記のＣｏ合金薄膜のｃ軸の垂直配向性を
向上すると共に、結晶粒径の制御が必要であり、このた
めに基板と磁性膜の間に構造制御用の下地層を形成する
などの改善策が従来から行われている。また、IEEE Tra
ns. Magnetics, MAG-15, 1456 (1979)の“複合異方性膜
による垂直磁気記録（Perpendicular Magnetic Recordi
ng with Composite Anisotropy Film）”と題する論文
には、垂直磁気記録における記録効率向上と再生出力を
向上する目的から、垂直化膜の下層にパーマロイなどの
軟磁性膜を設ける方法が記載されている。

【０００８】しかしながら、垂直磁気記録により特に１
０Ｇｂ／ｉｎ²以上の超高密度磁気記録を実現するに
は、線記録密度の向上の他に再生信号に含まれるノイ
ズ、特に媒体の微細構造に起因する媒体ノイズの低減と
記録磁化を安定に保つことが重要である。このためには
磁性薄膜の結晶配向、結晶粒径制御に加えてより高度な
薄膜構造の制御が必要である。媒体ノイズの低減のため
に、例えば、Journal of The Magnetic Society of Jap
an Vol.21, Supplement, No.S2(1997)“Proceedingof T
he Fourth Perpendicular Magnetic Recording Confere
nce’97”に記述されたように、従来様々の改良が試み
られている。例えば、（１）磁性粒子間の磁気的相互作
用を小さくするためにＣｏＣｒ系合金中の非磁性Ｃｒを
結晶粒界や粒内に偏析させる方法、（２）スパッタリン
グガス圧力を制御することにより磁性粒子を形態的に孤
立させる方法などである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】垂直記録により１０Ｇ
ｂ／ｉｎ²以上の超高密度磁気記録を実現するために
は、媒体ノイズの低減に加えて熱緩和による記録磁化の
安定性を確保する必要がある。上記の従来技術による媒
体構造の改良により媒体ノイズの低減が促進されたが、
特に垂直磁気記録における媒体ノイズの起源であるとこ
ろの、磁化方向と逆向きに形成される逆磁区、あるいは
磁化方向に対して傾斜した磁区及びこれに伴う不規則磁
区を低減する効果は十分に得られていない。 本発明の
目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、基板上に形
成する磁性薄膜の磁気異方性や結晶配向を制御すること
によって、特に磁気異方性の分散を小さくし、磁気記録
したとき媒体表面に形成される不規則構造の磁区の低
減、もしくは磁区構造の微細化を図ることにより、優れ
た低ノイズ特性と記録磁化の安定性を有し超高密度磁気
記録に好適な垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の垂直磁気記録媒
体は、基板上にＣｏを主成分とするｈｃｐ構造のＣｏ基
合金薄膜からなる垂直磁化膜を設け、図１に示すよう
に、磁化と磁界が正の第一象限と磁化が正で磁界が負の
第二象限における媒体の膜面垂直方向の磁化−磁界曲線
の第二象限の保磁力（−Ｈｃ）点を通る接線と、磁化−
磁界曲線の飽和磁化（Ｍｓ）から磁界軸に平行に引いた
直線との交点における磁界の強さをｄＨｃとするとき、
第二象限の保磁力（−Ｈｃ）とｄＨｃとが関係式０＜
（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃ≦１．６を満たすことを特徴と
する。この関係式においてＨｃは正の値である。また、
ｄＨｃは正の値となることも負の値となることもある。
磁化−磁界曲線は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）やカー
効果型磁力計で測定する。

【００１１】このような垂直磁気記録媒体を用いること
により、膜面垂直方向の角型比（残留磁化と飽和磁化の
比：Ｍｒ／Ｍｓ）が大きく、磁気記録したときの再生信
号出力を向上することができ、また記録磁化を長時間安
定に保持できる。媒体を膜面垂直方向に一様に初期磁化
したのち初期磁化の向きと逆向きに１ｋＯｅ（キロエル
ステッド）の磁界を印加した後の残留磁化状態での媒体
表面の磁化領域において、初期磁化の向きと逆向きの磁
化成分を有する不規則磁区の平均面積が５×１０^-3μｍ
²以下であることが好ましい。

【００１２】また、媒体を膜面垂直方向に一様に初期磁
化したのち初期磁化の向きと逆向きに１ｋＯｅの磁界を
印加した後の残留磁化状態での媒体表面の磁化領域にお
いて、初期磁化の向きと逆向きの磁化成分を有する不規
則磁区と同じ面積を有する円に換算して得られる磁区の
直径が１０〜１００ｎｍの範囲であり、不規則磁区の平
均直径が８０ｎｍ以下であることが好ましい。

【００１３】更に、媒体を膜面垂直方向に一様に初期磁
化したのち初期磁化の向きと逆向きに１ｋＯｅの磁界を
印加した後の残留磁化状態での媒体表面の磁化領域にお
いて、初期磁化の向きと逆向きの磁化成分を有する不規
則磁区の平均面積が５×１０^-3μｍ²以下であり、不規
則磁区と同じ面積を有する円に換算して得られる磁区の
直径が１０〜１００ｎｍの範囲であり、不規則磁区の平
均直径が８０ｎｍ以下であって、媒体表面の磁化領域に
おける不規則磁区の面積の占める割合が２０％以下であ
ることが好ましい。

【００１４】前記残留磁化状態における不規則磁区の平
均面積を５×１０^-3μｍ²以下とし、不規則磁区と同じ
面積を有する円に換算して得られる磁区の直径を１０〜
１００ｎｍの範囲とし、不規則磁区の平均直径を８０ｎ
ｍ以下とすることにより、媒体ノイズの小さい超高密度
磁気記録に好適な垂直磁気記録媒体を提供できる。本明
細書では、垂直磁気記録媒体を膜面垂直方向に一様に磁
化した残留磁化状態、もしくは磁気記録した状態におい
て、媒体表面に本来の磁化方向と逆向きの磁化成分を有
する磁化領域を不規則磁区と定義する。垂直磁気記録媒
体における不規則磁区の構造は、媒体表面におけるスピ
ンの向きを検出する手段（例えば、走査型スピン電子顕
微鏡、通称スピンＳＥＭ）や垂直磁気記録媒体表面から
０〜２０ｎｍの領域の漏洩磁界分布を検出する手段（例
えば、磁気力顕微鏡：ＭＦＭ、ビッター法など）、ある
いはカー効果もしくはファラデー効果を用いる方法（例
えば、偏光顕微鏡）などのいずれかで計測する。

【００１５】本発明の垂直磁気記録媒体は、基板上に磁
性膜の構造制御層を少なくとも１層設け、構造制御層の
上に垂直磁化膜を形成した構造とすることができる。本
発明の垂直磁気記録媒体は、また、基板上に軟磁性材料
からなる記録補助層を設け、記録補助層の上に垂直磁化
膜を形成した構造とすることができる。記録補助層と垂
直磁化膜の間に１層以上の非磁性中間層を設けてもよ
い。また、基板と記録補助層の間に保磁力が１００〜３
０００Ｏｅの範囲の磁化固定層を設けてもよい。

【００１６】本発明による磁気記憶装置は、磁気記録媒
体と、磁気記録媒体を駆動する磁気記録媒体駆動部と、
磁気記録媒体に対して記録及び再生を行う磁気ヘッド
と、磁気ヘッドを駆動する磁気ヘッド駆動部と、磁気ヘ
ッドの記録信号及び再生信号を処理する記録再生信号処
理系とを備える磁気記憶装置において、磁気記録媒体と
して前述のいずれかの垂直磁気記録媒体を用いたことを
特徴とする。情報記録用の磁気ヘッドとしては、リング
型磁気ヘッドもしくは単磁極型磁気ヘッドを用いること
ができ、信号再生用の磁気ヘッドとしては、磁気抵抗効
果型磁気ヘッド、スピンバルブ型磁気ヘッドもしくは磁
気トンネル型磁気ヘッドを用いることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。理解を容易にするために、以下
の図において同じ性能特性を有する部分には同一の符号
を付して示した。

【００１８】（実施の形態１）図２（ａ）〜（ｃ）に断
面構造を模式的に示す垂直磁気記録媒体Ａ〜Ｆを作製し
た。基板１１は各媒体Ａ〜Ｆに共通であり、ここでは表
面に熱酸化Ｓｉ膜を形成した円盤状のＳｉディスクを用
いた例で説明するが、Ｓｉディスクに代えてガラス基
板、ＮｉＰ被覆アルミニウム基板、カーボン基板、ある
いは高分子基板などを用いても同様の結果が得られた。
本実施の形態では、高真空ＤＣマグネトロンスパッタリ
ング装置により媒体を作製した。洗浄した基板１１をス
パッタリング装置に設置し、続いて基板１１を約２５０
℃に加熱した。

【００１９】最初に、垂直磁化膜としてＣｏを主成分と
するｈｃｐ（六方稠密構造）構造のＣｏ−１６ａｔ％Ｃ
ｒ−４ａｔ％Ｔａ系の磁性膜を用いた垂直磁気記録媒体
Ａ〜Ｃを作製した。本実施の形態では、Ｃｏ−１６ａｔ
％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ合金磁性膜を用いた。媒体Ａは、
図２（ａ）の断面模式図に示すように、基板１１上に直
接垂直磁化膜１２を形成した。垂直磁化膜１２は、膜厚
３０ｎｍのＣｏ−１６ａｔ％Ｃｒ−４ａｔ％Ｔａ合金磁
性膜とした。この垂直磁化膜１２の上に、同一真空中で
膜厚５ｎｍのカーボン保護膜１３を形成した。

【００２０】媒体Ｂは、図２（ｂ）の断面模式図に示す
ように、基板１１上に磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の
制御行うための第１下地層１４を形成した。第１下地層
１４として、膜厚３０ｎｍのＴｉ−１０ａｔ％Ｃｒ合金
を用いた。この第１下地層上に引き続き同一真空中で記
録膜となる垂直磁化膜１２、保護膜１３を順次形成し
た。垂直磁化膜１２、保護膜１３の材料、膜厚は媒体Ａ
と同じとした。

【００２１】媒体Ｃは、図２（ｃ）の断面模式図に示す
ように、基板１１上に磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の
制御行うため２層の下地層を設けた。すなわち第１下地
層（膜厚３０ｎｍのＴｉ−１０ａｔ％Ｃｒ合金）１４の
上に、膜厚２０ｎｍの第２下地層１５を形成した。第２
下地層１５として、非磁性のＣｏ−３５ａｔ％Ｃｒ合金
を用いた。この第２下地層１５の上に引き続き同一真空
中で記録膜となる垂直磁化膜１２、保護膜１３を順次形
成した。垂直磁化膜１２、保護膜１３の材料、膜厚は媒
体Ａと同じとした。

【００２２】次に、垂直磁化膜としてＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
−Ｔａ系の磁性膜を用いた垂直磁気記録媒体Ｄ〜Ｆを作
製した。本実施の形態では、Ｃｏ−１７ａｔ％Ｃｒ−１
０ａｔ％Ｐｔ−３ａｔ％Ｔａ合金磁性膜を用いた。媒体
Ｄは、図２（ａ）の断面模式図に示すように、基板１１
上に直接垂直磁化膜１２を形成した。垂直磁化膜１２と
して、膜厚３０ｎｍのＣｏ−１７ａｔ％Ｃｒ−１０ａｔ
％Ｐｔ−３ａｔ％Ｔａ合金磁性膜を用いた。この垂直磁
化膜１２の上に、同一真空中で膜厚５ｎｍのカーボン保
護膜１３を形成した。

【００２３】媒体Ｅは、図２（ｂ）の断面模式図に示す
ように、基板１１上に磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の
制御行うため膜厚３０ｎｍの第１下地層１４を形成し
た。第１下地層１４としてＴｉ−１０ａｔ％Ｃｒ合金を
用いた。この第１下地層１４上に、引き続き同一真空中
で記録膜となる垂直磁化膜１２、保護膜１３を順次形成
した。垂直磁化膜１２、保護膜１３の材料、膜厚は媒体
Ｄと同じとした。

【００２４】媒体Ｆは、図２（ｃ）の断面模式図に示す
ように、基板１１上に磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の
制御行うため２層の下地層を設けた。すなわち第１下地
層（膜厚３０ｎｍのＴｉ−１０ａｔ％Ｃｒ合金）１４の
上に、膜厚２０ｎｍの第２下地層１５を形成した。第２
下地層１５として、非磁性のＣｏ−２０ａｔ％Ｃｒ−１
０ａｔ％Ｒｕ合金を用いた。この第２下地層１５の上
に、引き続き同一真空中で記録膜となる垂直磁化膜１
２、保護膜１３を順次形成した。垂直磁化膜１２、保護
膜１３の材料、膜厚は媒体Ｄと同じとした。

【００２５】媒体Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆにおける下地層は、こ
の上に形成する磁性膜の結晶配向性、粒径及び磁性膜中
の組成偏析構造を制御する役割を担い、下地層としては
非磁性あるいは常磁性合金からなる非晶質膜あるいは微
結晶粒膜を用いるのが望ましい。下地層は、この上に形
成する磁性膜の種類により選択することができ、また下
地層は、同一材料もしくは異種の材料からなる層を複数
層積層して用いることができる。磁性膜としてＣｏを主
成分とするｈｃｐ構造の材料を用いる場合、下地層は最
も一般的にはＴｉ，Ｃｏ，Ｈｆなどのｈｃｐ構造の材料
を主成分とし、これにＣｒ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｉｒ，Ｈｆ，
Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｖ，Ｗ，
Ｚｒ，Ｔｉなどを添加した材料からなる多結晶膜や微結
晶膜又は非晶質状膜、あるいはＳｉ，Ｇｅ，Ｔａ，Ｈｆ
を始めとする非晶質状膜を選択することが可能である。

【００２６】第１下地層１４としては、具体例として述
べたＴｉ−Ｃｒ以外にも、Ｔｉ，Ｃｏ，Ｈｆなどの材料
を主成分とし、これにＣｒ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｉｒ，Ｈｆ，
Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｖ，Ｗ，
Ｚｒ，Ｔｉなどを添加した材料からなるｈｃｐ構造の微
結晶膜あるいはＳｉ，Ｇｅ，Ｔａ，Ｈｆを始めとする非
晶質状膜を用いることができ、非磁性材料が望ましい。
また、第２下地層１５は、この上に形成する磁性膜のエ
ピタキシャル成長を促進する効果があり、具体例として
述べた材料以外にも、Ｔｉ，Ｃｏ，Ｈｆなどの材料を主
成分とし、これにＣｒ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｉｒ，Ｈｆ，Ｍ
ｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｖ，Ｗ，Ｚ
ｒ，Ｔｉなどを添加した材料からなる非磁性あるいは常
磁性合金からなる薄膜を用いることができる。

【００２７】上記の媒体Ａ〜Ｆのいずれもｈｃｐ構造を
有し、結晶の＜００２＞方位が基板面に垂直方向に配向
していた。上記媒体の断面構造を透過電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）で観察した結果、いずれも磁性膜と下地層はエピタ
キシャル的に成長していることが確認された。前記Ｃｏ
−Ｃｒ−Ｔａ系垂直磁化膜を用いた媒体Ａ，Ｂ，Ｃ、及
びＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ系垂直磁化膜を用いた媒体
Ｄ，Ｅ，Ｆについて、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用
いて図１に示すように、磁化と磁界が正の第一象限と磁
化が正で磁界が負の第二象限において媒体の膜面垂直方
向の磁化−磁界曲線ａを測定した。そして、磁化−磁界
曲線ａの第二象限の保磁力（−Ｈｃ）点を通る接線ｂ
と、磁化−磁界曲線の飽和磁化（Ｍｓ）から磁界軸に平
行に外挿した直線ｃとの交点ｄにおける磁界の強さをｄ
Ｈｃとし、各々の媒体に対して、次の〔数１〕で表され
る値を測定した。

【００２８】

【数１】（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃ 上記〔数１〕において、Ｈｃは正の数である。一方、ｄ
Ｈｃは正の値となる場合も、負の値となる場合もある。

【００２９】図３は、残留磁化の減衰率及び磁気記録し
た再生信号強度の減衰率と（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃの値
との関係を示す。残留磁化の減衰率は、ＶＳＭにより膜
面垂直方向に１５ｋＯｅの磁界を印加した後、徐々に印
加磁界を低下させ、磁界ゼロにおける磁化の強さ（残留
磁化）の状態に維持し、１０００秒経過した後の残留磁
化の初期値に対する割合で示した。また、磁気記録信号
の減衰率は、線記録密度４０ｋＦＣＩで磁気記録し、１
０００秒経過した後の再生出力の初期値に対する割合で
示した。ここで記録磁化の安定性評価を残留磁化や低線
記録密度状態で実施したのは、垂直磁気記録ではこの様
な条件が反磁界の影響を受けやすく、最も厳しい評価と
なるからである。図から、（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃの値
が小さくなると共に、残留磁化や磁気記録した再生出力
の経時変化が少なくなり、磁化が安定に保たれ易いこと
が分かる。特に、垂直磁気記録において反磁界の影響に
より磁化の安定性を維持するのに最も厳しい残留磁化状
態において、（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃの値を１．６以下
とすることにより残留磁化の減衰率を１０％以下にでき
ることが明らかである。

【００３０】前記Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系垂直磁化膜を用い
た媒体Ａ，Ｂ，Ｃ、及びＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ系垂直
磁化膜を用いた媒体Ｄ，Ｅ，Ｆについて振動試料型磁力
計（ＶＳＭ）により図１のごとく膜面垂直方向に１５ｋ
Ｏｅの磁界を印加した後、徐々に印加磁界を低下させ磁
界ゼロにおける磁化の強さ（残留磁化）の状態に維持し
た後、更に前記残留磁化を減ずる方向に１ｋＯｅの磁界
を印加した後、再び磁界ゼロの条件における磁化状態を
磁気力顕微鏡（ＭＦＭ：Magnetic Force Microscope）
により観察した。ここで残留磁化を減ずる方向に１ｋＯ
ｅの磁界を印加したのは、例えばリング型磁気ヘッドで
磁気記録する際、隣接ビットを記録する過程で先に記録
した記録ビットに逆向きの磁界が印加される可能性を想
定したものである。

【００３１】図４は、一例としてＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ系垂
直磁化膜を用いた媒体Ｃ（図４（ａ））と媒体Ａ（図４
（ｂ））の磁化状態を比較したものである。この磁化状
態図において、白い領域２１は着磁方向の磁化を有する
領域、一方、黒い領域２２は前記の着磁方向と逆向きの
磁化成分を有する磁化領域、すなわち不規則磁区を表し
ている。これら不規則磁区の大きさが小さい程、また単
位面積当たりの不規則磁区の割合が小さい程、磁気ヘッ
ドによる再生ノイズを低減することができる。（Ｈｃ＋
ｄＨｃ）／Ｈｃの値が小さい媒体Ｃは、媒体Ａに比べて
媒体表面における不規則磁区が小さく、またその割合も
小さい。

【００３２】図４のごとく、上記の各々の媒体の磁化状
態を観察し、媒体に形成された個々の不規則磁区の大き
さ（面積）を測定した。さらに前記の不規則磁区と同じ
面積を有する円に近似することにより、不規則磁区の直
径を評価し比較した。なお、本実施の形態では磁気力顕
微鏡（ＭＦＭ）観察により磁区構造の評価を行ったが、
この他の観察手段、例えば磁気記録媒体表面のスピンの
向きを検出する手段（例えば、スピン偏極走査電子顕微
鏡）、偏光角の大きさを検出する手段（例えば、偏向顕
微鏡）、あるいは磁気記録媒体表面の漏洩磁界の強度も
しくは漏洩磁界の勾配を検出する手段（例えば、磁気力
顕微鏡）、磁気記録媒体表面に磁性微粒子を付着せしめ
て評価する手段（例えば、ビッター法）などを用いて評
価することもできる。

【００３３】図５に、媒体Ａ〜Ｆに対して、図４に示し
たような磁化状態観察結果を元に、不規則磁区のサイズ
と不規則磁区の積算強度比を測定した結果を示す。図の
横軸は不規則磁区の面積、及び不規則磁区をそれと同じ
面積を有する円に換算したときの不規則磁区の直径であ
る。縦軸の積算強度比は、不規則磁区の面積を小さい順
に順次積算した値の全不規則磁区面積に対する割合であ
る。

【００３４】図５から明らかなように、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔ
ａ系媒体、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ系媒体のいずれにお
いても（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃが小さくなると不規則磁
区の平均直径（積算強度比が５０％になる不規則磁区の
直径）が小さくなり、特に（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃ≦
１．６の媒体では不規則磁区の平均直径を８０ｎｍ以下
に小さくでき、媒体ノイズを低減できる。更に望ましく
は、媒体Ｃや媒体Ｆのごとく媒体表面の磁化領域におけ
る不規則磁区の直径の分布を１０〜１００ｎｍと微細化
することにより、１０Ｇｂ／ｉｎ²以上の超高密度記録
に適した媒体を提供できる。ここで、０＜（Ｈｃ＋ｄＨ
ｃ）／Ｈｃ≦１．６を満たす媒体Ｃ，Ｅ，Ｆは、不規則
磁区の割合が２０％以下であった。

【００３５】磁気ヘッドは媒体表面から２０〜６０ｎｍ
離れた領域を走行して使用され、媒体表面から発生した
漏洩磁界を検出し、再生信号とする。この場合、媒体表
面の磁区が大きいほど、媒体表面からより遠くまで漏洩
磁界が分布するため磁気ヘッドによる検出効率が高くな
る。すなわち、小さな磁区は、大きな磁区に比べて磁気
ヘッドで再生する際のスペーシングロスやギャップロス
が大きく、検出されにくい。従って、媒体表面に形成さ
れる不規則磁区を小さくすることにより、またその割合
が小さいほど磁気ヘッドで信号検出するときの媒体ノイ
ズを小さくできる。

【００３６】（実施の形態２）図６（ａ）〜（ｃ）に断
面構造を模式的に示す垂直磁気記録媒体Ｇ〜Ｉを作製し
た。基板１１は各媒体Ｇ〜Ｉに共通であり、ここではガ
ラス基板を用いた例により説明する。本実施の形態で
は、高真空ＤＣマグネトロンスパッタリング装置により
媒体を作製した。洗浄した基板１１をスパッタリング装
置の予備排気室に設置し、約２００℃で３０分間予備加
熱した。続いて基板１１をスパッタリング室に移動し、
膜厚５００ｎｍの記録補助層１６を形成した。記録補助
層１６は、軟磁性膜からなりＮｉ−Ｆｅ系パーマロイ、
センダスト、ＣｏＮｂＺｒ合金などの非晶質合金などを
用いることができる。本実施の形態では、記録補助層１
６としてＣｏ−１１ａｔ％Ｎｂ−５ａｔ％Ｚｒ非晶質合
金を用いた例で説明する。

【００３７】媒体Ｇは、図６（ａ）の断面模式図に示す
ように、記録補助層１６の上に基板温度約２５０℃にお
いて直接垂直磁化膜１２を形成した。垂直磁化膜１２と
しては、Ｃｏを主成分とするｈｃｐ構造の材料であるＣ
ｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−３ａｔ％Ｔａ合金膜を膜厚３０ｎ
ｍに形成した。この垂直磁化膜１２の上に、同一真空中
で膜厚５ｎｍのカーボン保護膜１３を形成した。

【００３８】媒体Ｈは、図６（ｂ）の断面模式図に示す
ように、前記記録補助層１６の上に基板温度約２５０℃
において磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の制御を行うた
めの第１下地層１４を形成した。第１下地層１４には膜
厚２０ｎｍのＨｆを用いた。この第１下地層１４上に、
引き続き同一真空中で記録膜となる垂直磁化膜１２、保
護膜１３を順次形成した。垂直磁化膜１２、保護膜１３
の材料、膜厚は媒体Ｇと同じとした。

【００３９】媒体Ｉは、図６（ｃ）の断面模式図に示す
ように、前記記録補助層１６の上に基板温度約２５０℃
において磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の制御行うため
の２層の下地層を設けた。すなわち第１下地層（Ｈｆ）
１４の上に、第２下地層１５を形成した。第１下地層１
４、第２下地層１５の膜厚はそれぞれ１０ｎｍとした。
第２下地層１５としては非磁性のＣｏ−３５ａｔ％Ｃｒ
合金を用いた。この第２下地層の上に引き続き同一真空
中で記録膜となる垂直磁化膜１２、保護膜１３を順次形
成した。垂直磁化膜１２、保護膜１３の材料、膜厚は媒
体Ｇと同じとした。

【００４０】上記媒体Ｇ〜ＩをＸ線回折法で調べた結
果、いずれの媒体も垂直磁化膜１２はｈｃｐ構造の＜０
０２＞方位が膜面に垂直配向していた。また、各媒体の
断面をＴＥＭにより観察した結果、垂直磁化膜１２は下
地層の上にエピタキシャル的に成長していた。媒体Ｇに
おける垂直磁化膜１２は、記録補助層１６との界面にお
いて若干の結晶配向の乱れが観察されたが、媒体Ｈ及び
媒体Ｉでは垂直磁化膜１２の結晶配向は媒体Ｇに比べて
大幅に改善されていた。 媒体Ｇ，Ｈ，Ｉの磁化−磁界
曲線をカー効果型磁力計により測定した。媒体Ｇ、媒体
Ｈ及び媒体Ｉにおける（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃの値は、
それぞれ１．６、１．２、及び１．４であった。実施の
形態１における図４と同様の手法により不規則磁区の大
きさを測定した結果、媒体Ｇ、媒体Ｈ及び媒体Ｉの不規
則磁区の平均の面積はそれぞれ５×１０^-3μｍ²、２．
５×１０^-3μｍ²、３．３×１０^-3μｍ²であり、その平
均直径はそれぞれ８０ｎｍ，５６ｎｍ，６５ｎｍであっ
た。また、媒体Ｇ，Ｈ，Ｉにおける不規則磁区の割合
は、いずれも２０％以下であった。

【００４１】（実施の形態３）図７（ａ）〜（ｃ）に断
面構造を模式的に示す垂直磁気記録媒体Ｊ〜Ｌを作製し
た。基板１１は各媒体Ｊ〜Ｌに共通であり、ここではガ
ラス基板を用いた例により説明する。本実施の形態で
は、高真空ＤＣマグネトロンスパッタリング装置により
媒体を作製した。洗浄した基板１１をスパッタリング装
置の予備排気室に設置し、約２００℃で３０分間予備加
熱した。続いて、スパッタリング室に前記基板１１を移
動し約２５０℃に基板を加熱し、磁化固定層１７を形成
した。この磁化固定層１７は、この上に形成する記録補
助層１６の磁区構造が外部磁界などで変化し、その上に
形成した垂直磁化膜に記録された信号が劣化するのを防
止する役割をする。

【００４２】磁化固定層１７としては、Ｓｍ−Ｃｏなど
の希土類元素からなる合金膜、Ｃｏ−Ｃｒ合金にＴａ，
Ｐｔ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｂ，Ｚｒ，Ｎｉなどを添加したｈｃ
ｐ構造の材料、ＮｉＯ，Ｍｎ−Ｉｒ合金などの反強磁性
材料、Ｔｅ−Ｆｅ−Ｃｏ合金やＰｔ／Ｃｏ多層膜やＰｄ
／Ｃｏ多層膜を用いることができ、さらに上記薄膜の下
層にＴｉ，Ｃｏ，Ｈｆなどのｈｃｐ構造の材料を主成分
とし、これにＣｒ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｉｒ，Ｈｆ，Ｍｎ，Ｍ
ｏ，Ｎｂ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｖ，Ｗ，Ｚｒ，Ｔ
ｉなどを添加した材料からなる多結晶膜や微結晶膜又は
非晶質状膜、あるいはＳｉ，Ｇｅ，Ｔａ，Ｈｆを始めと
する非晶質状膜からなる下地膜を形成して用いることが
可能である。また磁化固定層１７の磁化の向きは、基板
面に対して平行もしくは垂直でも良い。

【００４３】本実施の形態では、磁化固定層１７は膜厚
５０ｎｍのＣｒ層の上に膜厚５ｎｍの非磁性のＣｏ−３
５ａｔ％Ｃｒ合金膜を形成し、この上に膜厚１５ｎｍの
Ｃｏ−１７ａｔ％Ｃｒ−３ａｔ％Ｔａ合金膜を形成した
構成とした例で説明する。この磁化固定層１７の保磁力
や飽和磁化は、薄膜の形成温度や組成などにより、保磁
力１００〜３０００エルステッド、飽和磁化１００〜５
００ｅｍｕ／ｃｃの範囲で任意に選定できる。本実施の
形態の磁化固定層１７の面内方向の保磁力は約１０００
エルステッド、飽和磁化４００ｅｍｕ／ｃｃのの面内配
向の薄膜であった。

【００４４】引き続いて同一真空中で上記の磁化固定層
１７の上に、膜厚５００ｎｍの記録補助層１６を形成し
た。記録補助層１６は、軟磁性膜からなりＮｉ−Ｆｅ系
パーマロイ、センダスト、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ合金などの
非晶質合金などを用いることができる。本実施の形態で
は、Ｃｏ−１１ａｔ％Ｎｂ−５ａｔ％Ｚｒ非晶質合金を
用いた例で説明する。

【００４５】媒体Ｊは、図７（ａ）の断面模式図に示す
ように、前記記録補助層１６の上に基板温度約２５０℃
において直接垂直磁化膜１２を形成した。垂直磁化膜１
２としては、Ｃｏを主成分とするｈｃｐ構造の材料であ
るＣｏ−１８ａｔ％Ｃｒ−３ａｔ％Ｔａ合金膜を膜厚３
０ｎｍに形成した。この垂直磁化膜１２の上に同一真空
中で膜厚５ｎｍのカーボン保護膜１３を形成した。

【００４６】媒体Ｋは、図７（ｂ）の断面模式図に示す
ように、前記記録補助層１６の上に基板温度約２５０℃
において磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の制御行うため
の第１下地層１４を形成した。第１下地層１４として
は、膜厚２０ｎｍのＴｉを用いた。この第１下地層１４
上に、引き続き同一真空中で記録膜となる垂直磁化膜１
２、保護膜１３を順次形成した。垂直磁化膜１２、保護
膜１３の材料、膜厚は媒体Ｊと同じとした。

【００４７】媒体Ｌは、図７（ｃ）の断面模式図に示す
ように、前記記録補助層１６の上に基板温度約２５０℃
において磁性膜の結晶粒径や磁気異方性の制御行うため
２層の下地層を設けた。すなわち第１下地層１４の上
に、第２下地層１５を形成した。第１下地層１４、第２
下地層１５の膜厚はそれぞれ１０ｎｍとした。第１下地
層１４としてＴｉを用い、第２下地層１５としては非磁
性のＣｏ−３５ａｔ％Ｃｒ合金を用いた。この第２下地
層１５の上に、引き続き同一真空中で記録膜となる垂直
磁化膜１２、保護膜１３を順次形成した。垂直磁化膜１
２、保護膜１３の材料、膜厚は媒体Ｊと同じとした。

【００４８】上記媒体Ｊ〜ＬをＸ線回折法で調べた結
果、いずれの媒体も垂直磁化膜１２はｈｃｐ構造の＜０
０２＞方位が膜面に垂直配向していた。また、各媒体の
断面をＴＥＭにより観察した結果、垂直磁化膜１２は下
地層の上にエピタキシャル的に成長していた。媒体Ｊに
おける垂直磁化膜１２は、記録補助層１６との界面にお
いて若干の結晶配向の乱れが観察されたが、媒体Ｋ及び
媒体Ｌは垂直磁化膜１２の結晶配向は媒体Ｊに比べて大
幅に改善されていた。

【００４９】媒体Ｊ，Ｋ，Ｌの磁化−磁界曲線をカー効
果型磁力計により測定したところ、媒体Ｊ、媒体Ｋ及び
媒体Ｌにおける（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃの値は、それぞ
れ１．６、１．２５、及び１．４５であった。実施の形
態１における図４と同様の手法により不規則磁区の大き
さを測定した結果、媒体Ｊ、媒体Ｋ及び媒体Ｌの不規則
磁区の平均の面積はそれぞれ５．３×１０^-3μｍ²、
２．６×１０^-3μｍ²、３．５×１０^-3μｍ²であり、ま
たその平均直径はそれぞれ８２ｎｍ，５８ｎｍ，６７ｎ
ｍであった。また、媒体Ｊ，Ｋ，Ｌにおける不規則磁区
の割合は、いずれも２０％以下であった。

【００５０】実施の形態１に用いた媒体Ａ〜Ｆ、実施の
形態２で作製した媒体Ｇ〜Ｉに及び実施の形態３で示し
た媒体Ｊ〜Ｌにそれぞれ同一のリング型磁気ヘッド（ト
ラック幅１．５ミクロン、ギャップ長０．２ミクロン）
により線密度５〜５００ｋＦＣＩの範囲で磁気記録行
い、記録信号を巨大磁気抵抗型（ＧＭＲ）ヘッドにより
再生した。その結果、０＜（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃ≦
１．６の範囲であり、また不規則磁区の平均を８０ｎｍ
以下とし、不規則磁区のサイズを１０〜１００ｎｍと微
細化することにより、例えば媒体Ｃ、媒体Ｆ、媒体Ｈ、
媒体Ｉ、媒体Ｋ及び媒体Ｌのごとく線記録密度３００ｋ
ＦＣＩにおける媒体ノイズが０．０１（μＶｒｍｓ／μ
Ｖ_pp）以下の超高密度記録適した磁気記録媒体を提供で
きる。さらに記録補助層１６を設けた媒体Ｈ、媒体Ｉ、
媒体Ｋ及び媒体Ｌは、記録補助層１６のない媒体Ｃ，媒
体Ｆに比べて１．５〜２倍高い再生出力を得ることがで
きた。

【００５１】実施の形態２に示した媒体Ｈと実施の形態
３に示した媒体Ｋに同一の単磁極型ヘッド（主磁極はＣ
ｏ−１１ａｔ％Ｎｂ−５ａｔ％Ｚｒ非晶質合金、記録ト
ラック幅１．５ミクロン）により線密度５〜５００ｋＦ
ＣＩの範囲で磁気記録行い、記録信号を巨大磁気抵抗型
（ＧＭＲ）ヘッドにより再生し、再生出力に及ぼす外部
磁界の影響を比較した。その結果、図６（ｂ）の構成の
媒体Ｈは、約１５エルステッド外部磁界により約１０％
の再生出力の変動が認められたのに対して、図７（ｂ）
の媒体Ｋのごとく磁化固定層１７を設けた構成の媒体
は、２倍以上の外部磁界を印加しても出力変動が認めら
れなかった。

【００５２】下記表１に、実施の形態１で作製した媒体
Ａ〜Ｆ、実施の形態２で作製した媒体Ｇ〜Ｉ、及び実施
の形態３で作製した媒体Ｊ〜Ｌについの測定結果をまと
めて示す。表中、再生出力比は線記録密度３００ｋＦＣ
Ｉにおいて、媒体Ｃの再生出力に対する各媒体の再生出
力の比である。１０％の出力減衰を起こす外部磁界は、
媒体面に垂直方向に外部磁界を印加して４０ｋＦＣＩに
おける再生出力を測定したとき、外部磁界を印加してい
ないときの出力と比較して１０％の出力減衰を起こす外
部磁界の値である。不規則磁区の平均面積及び不規則磁
区の平均直径は、数値が小さいほど低ノイズの媒体が得
られる。また、１０００秒後の磁化の減衰率は１に近い
ほど磁化が安定していることを表す。

【００５３】

【表１】

【００５４】（実施の形態４）図８に概略を示す磁気記
憶装置を作製した。この磁気記憶装置は、磁気ディスク
媒体駆動部４０により回転駆動される磁気ディスク３
１、アクチュエータ３４及びボイスコイルモータ３５な
どからなる磁気ヘッド駆動部により駆動される記録再生
用の磁気ヘッド３２、磁気ヘッドを支持するサスペンジ
ョン３３、磁気ヘッド３２の記録信号及び再生信号を処
理する記録再生信号処理回路３６、位置決め回路３７、
インターフェース制御回路３８などを備える周知の構成
の装置である。

【００５５】磁気ディスク３１として前記の媒体Ｋを用
いた。磁気ヘッドは、スライダー、この上に設けられた
磁気記録用ヘッド及び信号再生用の磁気抵抗効果型、巨
大磁気抵抗効果型、もしくはスピンバルブ型素子あるい
は磁気トンネル型素子からなる再生用ヘッドで構成され
る。前記記録信号再生用の磁気ヘッドのギャップ長は、
高分解能の再生信号を得るために０．２５μｍ以下と
し、望ましくは０．１〜０．２μｍとする。磁気記録用
のヘッドは、リング型ヘッドもしくは単磁極型ヘッドの
いずれを用いても良い。磁気記録時のトラック端部の記
録磁区の乱れを低下するために記録用ヘッドのトレーリ
ング側、リーディング側磁極のトラック両端部は揃って
いることが望ましく、また急峻な記録磁界の発生のため
に記録ヘッドのギャップ長は０．２５μｍ以下、望まし
くは０．１〜０．２μｍとする。再生用ヘッドのトラッ
ク幅は、前記の記録用ヘッド磁極のトラック幅より狭く
し、記録トラック両端部から生じる再生ノイズを低減す
る。

【００５６】磁気ヘッド３２は、サスペンジョン３３に
よって支持され、かつ磁気ヘッドが磁気ディスクの内周
側から外周側に向かって移動したときに生ずるヨー角を
補正する機能が設けてある。本装置を用いて記録再生特
性を評価したところ、オーバーライトＳ／Ｎ＝３５ｄ
Ｂ、出力半減記録密度（Ｄ₅₀）２２０ｋＦＣＩ、さらに
３００ｋＦＣＩにおける再生出力の減衰率は１００時間
経過後も５％以下であり、長時間安定性を確保できた。

【００５７】ここでは、垂直磁化膜、下地層、記録補助
層、及び磁化固定層の一例を挙げて内容の説明を行った
が、実施の形態１〜３に記述した他の媒体Ｃ，Ｅ，Ｆ，
Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｌを用いても同様の効果が得られた。

【００５８】

【発明の効果】本発明によると、媒体ノイズの原因とな
る媒体表面における不規則磁区の微細化が可能となり、
その結果、媒体ノイズの低減と記録磁化の長時間安定性
を確保でき、１０Ｇｂ／ｉｎ²以上の超高密度磁気記録
に好適な垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁化−磁界曲線の説明図。

【図２】本発明による垂直磁気記録媒体の断面構造模式
図。

【図３】（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃの値と磁化の安定性の
関係を示す説明図。

【図４】磁化状態の比較図。

【図５】不規則磁区の分布の説明図。

【図６】本発明による磁気記録媒体の他の例の断面模式
図。

【図７】本発明による磁気記録媒体の他の例の断面模式
図。

【図８】磁気記憶装置の説明図。

【符号の説明】

１１：基板、１２：垂直磁化膜、１３：保護膜、１４：
第１下地層、１５：第２下地層、１６：記録補助層、１
７：磁化固定層、２１：着磁方向の磁化、２２：不規則
磁区、３１：磁気ディスク、３２：磁気ヘッド、３３：
サスペンジョン、３４：アクチュエータ、３５：ボイス
コイルモータ、３６：記録再生回路、３７：位置決め回
路、３８：インターフェース制御回路、４０：磁気ディ
スク媒体駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊川 敦 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 二本 正昭 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB07 CA01 CA05 CA06 DA03 DA08 EA03 FA09

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に垂直磁化膜を形成した垂直磁気
   記録媒体であって、磁化と磁界が正の第一象限と磁化が
   正で磁界が負の第二象限における媒体の膜面垂直方向の
   磁化−磁界曲線の第二象限の保磁力（−Ｈｃ）点を通る
   接線と、前記磁化−磁界曲線の飽和磁化（Ｍｓ）から磁
   界軸に平行に引いた直線との交点における磁界の強さを
   ｄＨｃとするとき、前記第二象限の保磁力（−Ｈｃ）と
   前記ｄＨｃとが関係式０＜（Ｈｃ＋ｄＨｃ）／Ｈｃ≦
   １．６を満たすことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の垂直磁気記録媒体にお
   いて、媒体を膜面垂直方向に一様に初期磁化したのち前
   記初期磁化の向きと逆向きに１ｋＯｅの磁界を印加した
   後の残留磁化状態での媒体表面の磁化領域において前記
   初期磁化の向きと逆向きの磁化成分を有する不規則磁区
   の平均面積が５×１０^-3μｍ²以下であることを特徴と
   する垂直磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の垂直磁気記録媒体にお
   いて、媒体を膜面垂直方向に一様に初期磁化したのち前
   記初期磁化の向きと逆向きに１ｋＯｅの磁界を印加した
   後の残留磁化状態での媒体表面の磁化領域において前記
   初期磁化の向きと逆向きの磁化成分を有する不規則磁区
   と同じ面積を有する円に換算して得られる磁区の直径が
   １０〜１００ｎｍの範囲であり、前記不規則磁区の平均
   直径が８０ｎｍ以下であることを特徴とする垂直磁気記
   録媒体。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の垂直磁気記録媒体にお
   いて、媒体を膜面垂直方向に一様に初期磁化したのち前
   記初期磁化の向きと逆向きに１ｋＯｅの磁界を印加した
   後の残留磁化状態での媒体表面の磁化領域において前記
   初期磁化の向きと逆向きの磁化成分を有する不規則磁区
   の平均面積が５×１０^-3μｍ²以下であり、前記不規則
   磁区と同じ面積を有する円に換算して得られる磁区の直
   径が１０〜１００ｎｍの範囲であり、前記不規則磁区の
   平均直径が８０ｎｍ以下であって、媒体表面の磁化領域
   における前記不規則磁区の面積の占める割合が２０％以
   下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の垂直
   磁気記録媒体において、基板上に磁性膜の構造制御層を
   少なくとも１層設け、前記構造制御層の上に前記垂直磁
   化膜を形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１項記載の垂直
   磁気記録媒体において、基板上に軟磁性材料からなる記
   録補助層を設け、前記記録補助層の上に前記垂直磁化膜
   を形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の垂直磁気記録媒体にお
   いて、前記記録補助層と前記垂直磁化膜の間に１層以上
   の非磁性中間層を設けたことを特徴とする垂直磁気記録
   媒体。
8. 【請求項８】 請求項６又は７に記載の垂直磁気記録媒
   体において、基板と前記記録補助層の間に保磁力が１０
   ０〜３０００Ｏｅの範囲の磁化固定層を設けたことを特
   徴とする垂直磁気記録媒体。
9. 【請求項９】 磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆
   動する磁気記録媒体駆動部と、前記磁気記録媒体に対し
   て記録及び再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを
   駆動する磁気ヘッド駆動部と、前記磁気ヘッドの記録信
   号及び再生信号を処理する記録再生信号処理系とを備え
   る磁気記憶装置において、 前記磁気記録媒体として請求項１〜8のいずれか１項に
   記載の垂直磁気記録媒体を用いたことを特徴とする磁気
   記憶装置。