JP2001351225A - 磁気記録媒体および磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱揺らぎ耐性に優れた磁気記録媒体及び磁気
記録装置を提供する。 【解決手段】 基板（１）と、基板（１）上に形成され
た下地層（２）と、下地層（２）上に形成された磁性層
（３）と、磁性層（３）上に形成された保護層（４）と
からなる多層膜であって、磁性層（３）は磁性金属元素
及び貴金属元素を主成分とし、下地層（２）がマルテン
サイト変態及びその逆変態が結晶学的に可逆である合金
または化合物で形成されている磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度磁気記録に
適する磁性膜を備えた磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のコンピュータの処理速度向上に伴
って、情報の記憶・再生を行う磁気記憶装置（ＨＤＤ）
には高速・高密度化が要求されている。これに伴い、多
粒子系媒体において磁性粒子の孤立化・微細化が進んだ
結果、熱揺らぎによる記録磁化の劣化が問題となってき
ている。熱揺らぎ耐性の指標として一般にＫ_uＶ／ｋＴ
（ここでＫ_u，Ｖ，Ｋ，Ｔはそれぞれ、磁気異方性エネ
ルギー、磁化反転における活性化体積、ボルツマン定
数、絶対温度を表わす）が用いられ、この値が８０以上
であれば熱的に安定であるとされている。高密度化に伴
って磁性微粒子の粒径が約３ｎｍ，膜厚が約１０ｎｍ程
度まで微粒化が進むとすると、１０⁷ｅｒｇ／ｃｃ以上
の高Ｋ_uが必要となる。室温で１０⁷ｅｒｇ／ｃｃ以上の
高Ｋ_uを有する磁性材料としては、ＦｅＰｔ，ＦｅＰ
ｄ，ＣｏＰｔといった規則相合金系材料やＣｏ／Ｐｔ，
Ｃｏ／Ｐｄ，Ｆｅ／Ｐｄなどの多層膜が知られており、
これらの材料を磁性層として用いることにより熱揺らぎ
耐性を著しく高めることができる。しかし、現行の記録
ヘッドではこのような高Ｋ_uを有する磁性層に記録を行
うことは不可能であり、かかる磁性層を現行の記録方式
で用いることはできない。

【０００３】このような問題を解決するための方策の一
つとして最近、熱アシスト磁気記録という磁気記録方式
が提案されている（特開平２−３７５０１号公報参
照）。この記録方式は、室温で高Ｋ_uを有する磁性膜を
媒体に用い、記録時に記録部分を局所的に加熱すること
によってＫ_uを局所的に低下させ、その結果保磁力を低
下させることによって現行の記録ヘッドでの記録を可能
にするものである。加熱は記録部分のみであるため、そ
の他の部分は高Ｋ_uが保たれ、優れた熱揺らぎ耐性を得
ることができる。

【０００４】しかしながら、前記記録方式では記録直後
の余熱による記録磁化の劣化が問題となる。現行の記録
ヘッドで記録するためには加熱によってＫ_uを局所的に
低下させるため加熱部分の記録直後の熱揺らぎ耐性も同
時に低下する。媒体の線速度が数十ｍ／ｓ，記録ヘッド
の主磁極のサイズが数十ｎｍ、記録時の加熱温度が１０
０〜３００℃、この温度付近での媒体の冷却性能が数十
Ｋ／ｎｓ程度と考えられるため、記録磁化の熱劣化を防
ぐには加熱温度付近で温度低下に対してＫ_uが著しく増
加しなければならない。しかし、前記の磁性層及び従来
の下地層を用いた磁気記録媒体ではこのような急峻なＫ
_uの温度勾配を得ることは極めて困難であり、熱アシス
ト記録方式によって記録／再生特性を得ることは極めて
困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、熱揺
らぎ劣化を解決する方策として提案されている熱アシス
ト磁気記録方式は有望であるがこの方式では媒体の磁気
特性として、室温で高いＫ_uを有し、かつ温度に対して
Ｋ_uの急峻な変化が求められる。しかし高Ｋ_uを有する磁
性層を用いた現行の媒体で前記のようなＫ_uの急峻な温
度勾配を得るのは非常に困難であった。

【０００６】本発明の目的は、熱揺らぎ耐性に優れた磁
気記録媒体及び磁気記録装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体
は、基板と、該基板上に形成された少なくとも一層から
なる下地層と、該下地層上に形成された磁性層と、該磁
性層上に形成された保護層とからなる磁気記録媒体であ
って、前記磁性層は磁性金属元素及び貴金属元素を主成
分とし、前記下地層のうち少なくとも一層がマルテンサ
イト変態及びその逆変態が結晶学的に可逆である合金ま
たは化合物で形成されていることを特徴とする。

【０００８】本発明においては、下地層のマルテンサイ
ト変態の開始温度及び逆変態の開始温度が１００℃〜３
００℃の範囲内にあることが好ましい。また、下地層の
マルテンサイト変態の開始温度Ｍ_s［℃］と逆変態の開
始温度Ａ_s［℃］が下記式（１） ｜Ａ_s−Ｍ_s｜＜６０℃ （１） の関係にあることが好ましい。

【０００９】本発明において、室温における磁気異方性
エネルギーＫ_u(R.T.)とマルテンサイト変態開始温度に
おけるＫ_u(Ｍ_s)との比Ｋ_u(R.T.)／Ｋ_u(Ｍ_s)が５以上で
あることが好ましい。

【００１０】下地層は、Ｎｉ−Ｔｉ、Ａｕ−Ｃｄ、Ｃｕ
−Ａｌ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−
Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｉｎ−Ｔｌ、またはＭｎ−Ｃｕを主
成分とする合金または化合物からなる郡より選択され
る。

【００１１】本発明においては、磁性層を構成する磁性
元素がＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉのうちから選択される一種以上
の元素であり、貴金属元素がＰｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｉｒの
うちから選択される一種以上の元素であり、かつ磁性層
が主としてｆｃｔ構造を有する結晶粒からなるものを用
いてもよい。

【００１２】また、磁性層を構成する磁性元素がＦｅ，
Ｃｏ，Ｎｉのうちから選択される一種以上の元素であ
り、貴金属元素がＰｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｉｒのうちから選
択される一種以上の元素であり、かつ磁性層が主として
該磁性元素層と該貴金属元素層を交互に積層した多層膜
からなるものを用いてもよい。

【００１３】本発明の磁気記録装置は、磁気記録媒体
と、該磁気記録媒体を加熱昇温する加熱源と、該加熱源
により加熱昇温されて保磁力が低下した該記録媒体に記
録磁界を印加することにより磁気的情報を記録する記録
磁極とを具備し、前記磁気記録媒体は、基板と、該基板
上に形成された少なくとも一層からなる下地層と、該下
地層上に形成された磁性層と、該磁性層上に形成された
保護層とを有し、前記磁性層は磁性金属元素及び貴金属
元素を主成分とし、前記下地層のうち少なくとも一層が
マルテンサイト変態及びその逆変態が結晶学的に可逆で
ある合金または化合物で形成されており、前記下地層の
マルテンサイト変態の開始温度及び逆変態の開始温度が
１００℃〜３００℃の範囲内であり、前記加熱源は前記
磁性層を１００℃〜３００℃の範囲に加熱することを特
徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る磁気記録媒
体の一例の層構造を示す。図１の磁気記録媒体は、基板
１上に、下地層２、磁性層３、および保護層４が形成さ
れた構造を有する。

【００１５】図２に、本発明に係る磁気記録媒体の他の
例の層構造を示す。図２の磁気記録媒体は、基板１上
に、第１の下地層２ａ、第２の下地層２ｂ、磁性層３、
および保護層４が形成された構造を有する。

【００１６】本発明において用いられる基板としては、
ガラス、セラミックス等の非晶質または多結晶の材料が
望ましい。多結晶基板とは、一つ以上の結晶粒界が存在
する結晶のことである。また、硬質の材料からなる基板
に金属またはセラミックス等を堆積したものを基板とし
て用いてもよい。

【００１７】本発明の磁気記録媒体を構成する磁性層は
磁性結晶粒子から構成される磁性薄膜であればよい。磁
性層の磁気特性向上のためにＴａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｂ等の元
素を添加してもよい。磁性層は磁性粒子間に非磁性体で
あるＣｒ等の金属またはＳｉＯ₂等の誘電体が介在した
構造を有していてもよい。また、磁性層は特性の異なる
二つ以上の磁性層を積層したものであっても構わない。
この場合、積層した磁性層間に交換結合相互作用、静磁
結合相互作用のいずれかまたは両方が作用していても構
わない。また、二つ以上の磁性層間に一つ以上の非磁性
層が存在していても構わない。このような磁性層の構成
はシステムが要求する磁気特性や製造プロセスによって
決定される。

【００１８】磁性層に用いられる磁性材料は室温におけ
るＫ_uが１０⁷ｅｒｇ／ｃｃ以上のものが望ましい。室温
で１０⁷ｅｒｇ／ｃｃの高Ｋ_u値が得られる望ましい磁性
材料としては、具体的にはＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰ
ｄ等の結晶構造が面心正方格子（ｆｃｔ）を有する規則
合金や、Ｃｏ／Ｐｔ，Ｃｏ／Ｐｄ，Ｆｅ／Ｐｄ等の磁性
元素と貴金属元素とを交互に積層した多層膜が挙げられ
る。ただし、室温で高Ｋ_uが得られるならばこれらの磁
性膜でなくてもよく、規則化していなくてもよく、多層
膜でなくてもよい。また、磁性層の厚さはシステムの要
求値によって決定されるが、一般的に２００ｎｍよりも
薄いことが望ましく、５０ｎｍより薄いことがより好ま
しい。しかし、０．５ｎｍより薄い磁性層は、連続膜に
ならないため磁気記録媒体には適さない。

【００１９】本発明において用いられる下地層は、磁気
記録媒体中の磁性層の機能を補強するものである。下地
層は基板と磁性層との間に挿入される薄膜であり、一つ
の材料からなる単層でもよいし、いくつかの材料から構
成される多層膜であってもよい。磁性層の機能を補強す
るという条件を満たしていれば、下地層のある部分は薄
膜状である必要もない。

【００２０】本発明においては、下地層の少なくとも一
部または少なくとも一層が、結晶学的にマルテンサイト
変態及びその逆変態を可逆的に起こす合金または化合
物、いわゆる形状記憶材料からなる。このような形状記
憶効果を有する材料を用いた下地層を熱アシスト磁気記
録媒体に用いると、記録時における加熱・冷却過程にお
いて、下地層のその部分の結晶構造が可逆的に変化し、
こうした結晶構造変化に伴って下地層には大きな応力が
発生する。このため、その上の磁性層中の磁性微粒子に
可逆的に歪みを与えることができる。図３（Ａ）および
（Ｂ）に、磁性層の材料として用いられるＦｅＰｔに対
して作用する圧縮応力（Ａ）および引張応力（Ｂ）を示
す。磁性微粒子を構成する磁性合金の高いＫ_uは主とし
て結晶磁気異方性（結晶構造の形状の異方性）に由来し
ている。磁性微粒子に可逆的な歪みが加わると結晶構造
の形状異方性が可逆的に変化するため、Ｋ_uを可逆的に
変化させることができ、温度に対してＫ_uを急峻に変化
させることができる。

【００２１】なお、磁気記録媒体にマルテンサイト変態
を伴う金属膜を用いることは特公平４−４０６２０号公
報に開示されているが、この公知例においては成膜時に
マルテンサイト変態を利用するだけであり、マルテンサ
イト変態の温度に対する可逆性については全く記載がな
い。一方、本発明における磁気記録媒体は熱アシスト磁
気記録を前提としており、温度に対するマルテンサイト
変態及びその逆変態の可逆性が不可欠である。上記公知
例のように、単に不可逆なマルテンサイト変態を起こす
だけの下地層は熱アシスト磁気記録媒体に用いることは
できない。

【００２２】本発明に用いられる下地層においては、マ
ルテンサイト変態が熱アシスト記録時の加熱温度近傍で
開始することが望ましい。具体的には、マルテンサイト
変態開始温度Ｍ_s点及び逆変態開始温度Ａ_s点が１００〜
３００℃の範囲にあれば好ましく、１５０〜２００℃の
範囲にあればより好ましいことが種々の実験から明らか
になっている。マルテンサイト変態終了温度Ｍ_f点及び
逆変態終了温度Ａ_f点もこの範囲にあればより好ましい
ことが種々の実験から明らかになっている。また、前述
のような変態の可逆性を持たせるためには冷却、加熱の
際の熱ヒステリシス（Ａ_s点とＭ_s点の差）が６０℃以内
であれば好ましく、４０℃以下であればより好ましいこ
とが種々の実験から明らかになっている。ただし、応力
誘起変態などを利用することにより変態の可逆性が得ら
れるならばＡ_s点とＭ_s点の差が６０℃より大きくても構
わない。

【００２３】本発明に係る磁気記録媒体を加熱した後の
磁気異方性エネルギーの温度特性としては、室温におけ
る磁気異方性エネルギーＫ_uとマルテンサイト変態開始
温度（Ｍ_s)におけるＫ_uとの比、Ｋ_u(R.T.)／Ｋ_u(Ｍ_s)が
５以上であることが好ましい。この条件を満たしていれ
ば、記録時の加熱直後の冷却過程において、下地層の結
晶のマルテンサイト変態によって磁性層のＫ_uが急峻に
増加し、記録磁化の熱揺らぎ耐性が向上する。特に、上
記の比が１０以上であれば、さらに好ましいことが種々
の実験から明らかになっている。

【００２４】本発明において、前述した形状記憶特性を
有する下地層の材料としては、Ｎｉ−Ｔｉ、Ａｕ−Ｃ
ｄ、Ｃｕ−Ａｌ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｆｅ−Ｍ
ｎ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｉｎ−Ｔｌ、またはＭｎ
−Ｃｕを主成分とする合金が挙げられる。また、これら
の合金に、Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｈｆ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ａ
ｌ，Ｇａ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｔｉなどの元素を一種類
以上添加すると前記特性がさらに向上し好ましい場合が
ある。

【００２５】なお、形状記憶特性を有する下地層は磁性
層と直接接触している必要はなく、下地層と磁性層との
間に一層以上の合金または化合物層が積層されていても
構わない。特に、形状記憶特性を有する第１の下地層と
ともに、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃｕなどの熱伝導率の高い
金属または合金または化合物を第２の下地層として用い
ると媒体の冷却性能が向上し、前記第１の下地層のマル
テンサイト変態が促進され好ましい場合がある。

【００２６】本発明の磁気記録媒体を構成する各層を形
成するために用いられる薄膜作製法としては、真空蒸着
法、各種スパッタリング法、化学気相成長法、レーザー
アプレーション法が挙げられる。下地層や磁性層の成膜
の際に基板温度を１２０〜８００℃に加熱すると結晶化
を促進して望ましい場合がある。基板を加熱する代わり
に、基板にＲＦやＤＣ電力を投入するバイアススパッ
タ、基板へのイオンや中性子の照射、等を行ってもよ
い。これらの処理は成膜中のみならず成膜後または成膜
前に行っても構わない。

【００２７】本発明に係る磁気記録装置は、磁気記録媒
体と、磁気記録媒体の記録部を加熱昇温する加熱源と、
記録磁極とを有し、加熱源により加熱昇温されて保磁力
が低下した磁気記録媒体の記録部に記録磁界を印加する
ことにより磁気的情報を記録するものである。

【００２８】図４に本発明に係る磁気記録装置の一例の
概略構成を示す。図４において、磁気記録媒体として
は、図１に示したように、基板１上に、下地層２、磁性
層３、および保護層４が形成された構造を有するものが
用いられている。この磁気記録媒体の下方すなわち基板
１側には、加熱源１１が配置されている。一方、この磁
気記録媒体の上方すなわち磁性層３側には、記録磁極１
２が配置されている。なお、記録磁極１２と加熱源１１
とを一体化して媒体の上方に配置してもよい。

【００２９】加熱源１１はディスク全面を均一に加熱す
るものでも、局所的に加熱するものでもよい。ただし、
記録保持特性（アーカイブ特性）や使用電力を考慮する
と、一般には局所的に加熱して媒体の大部分は室温以下
の温度に保つことが好ましい。高速かつ局所的な加熱を
行うためには、加熱源として光ディスクに用いられてい
るレーザー、誘導加熱可能なプローブ、媒体への接近・
離間が可能な電熱線などで加熱されるプローブ、または
電子線放出可能なプローブなどが挙げられる。より局所
的な加熱を行うためには、レーザー光をレンズなどを用
いて媒体面上で絞り込む方法、プローブ先端に微細なア
ンテナを形成して誘導加熱を行う方法、加熱プローブの
媒体対向部の形状をできる限り先鋭化して接近距離をよ
り短くする方法、電子線放出プローブの媒体対向部の形
状をできる限り先鋭化する方法などが挙げられる。これ
らの手段を用いた加熱源は、媒体の磁性層側に配置して
もよいし、基板側に配置してもよい。

【００３０】記録磁極１２としては、通常のＨＤＤで用
いられているような浮上スライダーの端面に誘導コイル
と磁極からなる磁気回路を有するものでもよいし、永久
磁石を用いてもよい。また、媒体に記録層以外の磁性層
をさらに追加し、温度分布または光照射による磁化分布
に生じさせ、瞬間的・局所的な磁界を発生させてもよい
し、記録層自身から発生する漏洩磁界を使用してもよ
い。永久磁石を設置する場合には、媒体との距離を可変
にするか、または磁石を微細化するなどの工夫によっ
て、高速・高分解能を磁界印加が可能になる。

【００３１】本発明の磁気記録装置を用いる場合、記録
時の媒体の加熱温度を下地層のマルテンサイト変態開始
温度近傍に設定すれば、加熱（記録）直後の記録部の冷
却過程において下地層がマルテンサイト変態を起こす。
これに伴って、磁性層の磁気異方性エネルギーＫ_uを急
峻に増加させることができ、記録直後の余熱による記録
磁化の再反転を抑制し、高密度記録を安定に達成するこ
とができる。具体的には、記録時の媒体記録部の加熱温
度が１００℃〜３００℃の範囲であれば、安定に記録／
再生を行うことができることが種々の実験から明らかに
なっている。

【００３２】

【実施例】本発明の実施例について説明する。

【００３３】実施例１ 図１に示す層構造を有する磁気記録媒体を作製した。本
実施例においては基板１としてディスク状のガラス基板
を、磁性層３としてＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，Ｃ
ｏＰｄの４種類を、保護層４としてカーボンを用いた。
また、下地層２としてＦｅ−２９ａｔ％Ｎｉ−１０ａｔ
％Ｃｏ−３ａｔ％Ｔｉ，Ｆｅ−２７ａｔ％Ｍｎ−８ａｔ
％Ｓｉ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎの３種類、及び比較例と
して従来のＭｇＯを用いた。

【００３４】なお、示差走査熱分析（differential sca
nning calorimetry,ＤＣＳ）によって下地層のＡ_s点及
びＭ_s点の測定を行った結果、Ｆｅ−２９ａｔ％Ｎｉ−
１０ａｔ％Ｃｏ３ａｔ％Ｔｉ，Ｆｅ−２７ａｔ％Ｍｎ−
８ａｔ％Ｓｉ，およびＣｕ−４０ａｔ％Ｚｎはいずれも
形状記憶特性を示した。

【００３５】これらの磁気記録媒体は以下の方法で作製
した。スパッタリング装置の真空チャンバー内にディス
ク状のガラス基板およびターゲットを設置し、２×１０
^-5Ｐａ以下に排気した後、アルゴンを導入して０．６７
Ｐａの圧力に設定した。基板温度を５００℃に加熱した
状態で図１に示す各層を成膜した。なお、ＭｇＯはＲＦ
スパッタで成膜し、その他の合金及びカーボンはＤＣス
パッタで成膜した。媒体の表面には潤滑剤を塗布した。
下地層、磁性層、保護層の膜厚はそれぞれ１００ｎｍ，
２０ｎｍ，５ｎｍとした。

【００３６】作製した磁気記録媒体の微細構造をＸ線回
折法により評価したところ、いずれの下地層を用いた試
料においても、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，または
ＣｏＰｄのｆｃｔ規則相の形成を示す（００１），（０
０２），（００３）ピークが有意な強度で観測された。
これらの結果から、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，ま
たはＣｏＰｄの規則相が形成され、そのｃ軸が基板に対
して垂直に配向していることがわかった。

【００３７】これらの磁気記録媒体の熱アシスト記録／
再生特性をＨＤＤの記録／再生評価装置を用いて評価し
た。媒体の回転数は４５００ｒｐｍ、記録ギャップは２
００ｎｍ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドのギャップは
１１０ｎｍであった。浮上量と潤滑剤の厚さから、磁気
スペーシングは１０ｎｍと推定された。記録時の局所加
熱には波長６３３ｎｍのレーザー光を用い、精密なピエ
ゾ素子によりヘッドを駆動し、光照射位置と記録ヘッド
のギャップ位置とを一致させ、４００ｋｆｃｉの単一周
波数記録を行った。レーザー光照射によって記録部は２
００℃に加熱された。再生にはレーザー光の照射は行わ
なかった。

【００３８】再生出力が得られた磁気記録媒体について
再生信号のＣＮ比（ＣＮＲ）を測定した。その結果、下
地層としてＦｅ−２９ａｔ％Ｎｉ−１０ａｔ％Ｃｏ−３
ａｔ％Ｔｉ，Ｆｅ−２７ａｔ％Ｍｎ−８ａｔ％Ｓｉ，ま
たはＣｕ−４０ａｔ％Ｚｎを用いた試料では、いずれの
磁性層を用いた場合でも再生出力が得られ、そのＣＮＲ
は３５〜３７ｄＢであった。この値はＨＤＤとしてはや
や低い値であるが、熱アシスト記録／方式による記録／
再生が可能であることがわかった。一方、下地層として
ＭｇＯを用いた試料では、いずれの磁性層を用いた場合
でも再生出力は全く得られなかった。

【００３９】次に、熱アシスト記録における記録直後の
記録磁化の熱安定性を評価するため、高温（２００℃）
からの冷却時の磁気異方性エネルギーＫ_uの温度特性
を、トルク磁力計を用いて測定した。冷却速度を１００
Ｋ／ｍｉｎに設定し、測定は１０℃刻みで行った。磁性
層がＦｅＰｔである試料で、下地層としてＦｅ−２９ａ
ｔ％Ｎｉ−１０ａｔ％Ｃｏ−３ａｔ％Ｔｉを用いた場
合、室温への冷却に伴ってＫ_uは約３倍という著しい増
加を示した。下地層としてＦｅ−２７ａｔ％Ｍｎ−８ａ
ｔ％Ｓｉ，またはＣｕ−４０ａｔ％Ｚｎを用いた場合に
も、Ｆｅ−２９ａｔ％Ｎｉ−１０ａｔ％Ｃｏ−３ａｔ％
Ｔｉ下地層と同様の結果が得られた。一方、下地層とし
てＭｇＯを用いた場合、冷却過程においてＫ_uは著しい
増加を示さなかった。これらの結果は、磁性層がＣｏＰ
ｔ，ＦｅＰｄ，またはＣｏＰｄである試料でも同様であ
った。

【００４０】実施例２ 図２に示す層構造を有する磁気記録媒体を作製した。本
実施例においては基板１としてディスク状の結晶化ガラ
ス基板、磁性層３としてＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰ
ｄ，ＣｏＰｄの４種類、保護層４としてカーボンを用い
た。また、第１の下地層２ａとしてＭｇＯ、第２の下地
層２ｂとしてＩｎ−２０ａｔ％Ｔｌ，Ｃｕ−１５ａｔ％
Ｓｎ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ａｕ，Ｃｕ−４
０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｓｉ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−
３ａｔ％Ａｌ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｓｎ，
Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｇａの７種類及び比較
例として従来のＣｒを用いた。

【００４１】実施例１と同様に下地層のＡ_s点及びＭ_s点
の測定を行った結果、Ｉｎ−２０ａｔ％Ｔｌ，Ｃｕ−１
５ａｔ％Ｓｎ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ａｕ，
Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｓｉ，Ｃｕ−４０ａｔ
％Ｚｎ−３ａｔ％Ａｌ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ
％Ｓｎ，およびＣｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｇａは
いずれも形状記憶特性を示した。

【００４２】媒体の各層は実施例１と同様にして成膜し
た。第１の下地層、第２の下地層、磁性層、保護層の膜
厚はそれぞれ１００ｎｍ、１００ｎｍ、２０ｎｍ、５ｎ
ｍとした。作製した磁気記録媒体の微細構造を実施例１
と同様にＸ性回折法により評価したところ、いずれの下
地層を用いた試料においても、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，Ｆ
ｅＰｄ，またはＣｏＰｄのｆｃｔ規則相の形成を示す
（００１），（００２），（００３）ピークが有意な強
度で観測された。これらの結果から、ＦｅＰｔ，ＣｏＰ
ｔ，ＦｅＰｄ，またはＣｏＰｄの規則相が形成され、そ
のｃ軸が基板に対して垂直に配向していることがわかっ
た。

【００４３】これらの磁気記録媒体の熱アシスト記録／
再生特性を実施例１と同様の方法で評価した。その結
果、磁性層がＦｅＰｔである試料で、第２の下地層とし
てＩｎ−２０ａｔ％Ｔｌ，Ｃｕ−１５ａｔ％Ｓｎ，Ｃｕ
−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ａｕ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚ
ｎ−３ａｔ％Ｓｉ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ａ
ｌ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｓｎ，またはＣｕ
−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｇａを用いた試料ではいず
れも再生出力が得られ、そのＣＮＲは４１〜４３ｄＢで
あり実施例１に比べてＣＮＲの向上がみられた。一方、
第１および第２の下地層として従来のＭｇＯ／Ｃｒを用
いた試料では再生出力は得られなかった。これらの結果
は、磁性層がＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，ＣｏＰｄである試料
でも同様であった。

【００４４】次に、熱アシスト記録における記録直後の
記録磁化の熱安定性を評価するため、実施例１と同様の
方法でＫ_uの温度特性を測定した。磁性層としてＦｅＰ
ｔを用いた試料で、第２の下地層としてＣｕ−１５ａｔ
％Ｓｎを用いた場合、室温への冷却に伴ってＫ_uは約３
倍の増加を示した。第２の下地層としてＩｎ−２０ａｔ
％Ｔｌ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ａｕ，Ｃｕ−
４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｓｉ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ
−３ａｔ％Ａｌ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔＳｎ，
またはＣｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｇａを用いた場
合にも、Ｃｕ−１５ａｔ％Ｓｎ下地層と同様の結果が得
られた。一方、第２の下地層として従来のＣｒを用いた
場合、冷却過程においてＫ_uは著しい増加を示さなかっ
た。これらの結果は、磁性層がＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，ま
たはＣｏＰｄである試料でも同様であった。

【００４５】以上の実施例１及び２の結果を基にして、
図５に下地層のＭ_s点に対するＣＮＲの変化を示す。図
５から、下地層を構成する合金のＭ_s点が１００℃以上
３００℃以内である場合にＣＮＲの著しい向上がみら
れ、好ましいことが分かる。なお、Ａ_s点についても同
様の結果が得られた。

【００４６】実施例３ 図２に示す層構造を有する磁気記録媒体を作製した。本
実施例においては基板１としてディスク状のＡｌ基板、
磁性層３としてＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，ＣｏＰ
ｄの４種類、保護層４としてカーボンを用いた。また、
第１の下地層２ａとしてＭｇＯ、第２の下地層２ｂとし
てＮｉ−３５ａｔ％Ａｌ，Ａｕ−５０ａｔ％Ｃｄ，Ｃｕ
−２８ａｔ％Ａｌ−３ａｔ％Ｎｉ，Ｍｎ−３０ａｔ％Ｃ
ｕの４種類及び比較例として従来のＰｔを用いた。

【００４７】実施例１と同様に下地層のＡ_s点及びＭ_s点
の測定を行った結果、Ｎｉ−３５ａｔ％Ａｌ，Ａｕ−５
０ａｔ％Ｃｄ，Ｃｕ−２８ａｔ％Ａｌ−３ａｔ％Ｎｉ，
およびＭｎ−３０ａｔ％Ｃｕはいずれも形状記憶特性を
示しており、Ｍ_s点及びＡ_s点ともに１００〜３００℃の
範囲にあることがわかった。

【００４８】媒体の各層は実施例１と同様に成膜した。
第１の下地層、第２の下地層、磁性層、保護層の膜厚は
それぞれ１００ｎｍ、１００ｎｍ、２０ｎｍ、５ｎｍと
した。作製した磁気記録媒体の微細構造を実施例１と同
様にＸ性回折法により評価したところ、いずれの下地層
を用いた試料においても、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰ
ｄ，またはＣｏＰｄのｆｃｔ規則相の形成を示す（００
１），（００２），（００３）ピークが有意な強度で観
測された。これらの結果から、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，Ｆ
ｅＰｄ，またはＣｏＰｄの規則相が形成され、そのｃ軸
が基板に対して垂直に配向していることがわかった。

【００４９】これらの磁気記録媒体の熱アシスト記録／
再生特性を実施例１と同様の方法で評価した。その結
果、第２の下地層としてＮｉ−３５ａｔ％Ａｌ，Ａｕ−
５０ａｔ％Ｃｄ，Ｃｕ−２８ａｔ％Ａｌ−３ａｔ％Ｎ
ｉ，またはＭｎ−３０ａｔ％Ｃｕを用いた試料はいずれ
の磁性層を用いた場合でも再生出力が得られ、そのＣＮ
Ｒは４７〜４９ｄＢであり、ＨＤＤとして好ましい特性
が得られた。一方、第１および第２の下地層として従来
のＭｇＯ／Ｐｔを用いた試料ではいずれの磁性層を用い
ても再生出力は得られなかった。

【００５０】次に、熱アシスト記録における記録直後の
記録磁化の熱安定性を評価するため、実施例１と同様の
方法でＫ_uの温度特性を測定した。磁性層としてＦｅＰ
ｔを用いた試料で、第２の下地層としてＣｕ−２８ａｔ
％Ａｌ−８ａｔ％Ｎｉを用いた場合、室温への冷却に伴
いＫ_uは約３倍の著しい増加を示した。第２の下地層と
してＮｉ−３５ａｔ％Ａｌ，Ａｕ−５０ａｔ％Ｃｄ，ま
たはＭｎ−３０ａｔ％Ｃｕを用いた場合にも、Ｃｕ−２
８ａｔ％Ａｌ−３ａｔ％Ｎｉ下地層と同様の結果が得ら
れた。一方、第２の下地層として従来のＰｔを用いた場
合、冷却過程においてＫ_uは著しい増加を示さなかっ
た。これらの結果は、磁性層がＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，ま
たはＣｏＰｄである試料でも同様であった。

【００５１】以上の実施例１から３の結果を基にして、
図６に下地層の熱ヒステリシス（Ａ _s点とＭ_s点の差）と
ＣＮＲとの関係を示す。図６から、下地層を構成する合
金の（Ａ_s−Ｍ_s）が６０℃以内である場合にＣＮＲの著
しい向上がみられ、好ましいことがわかる。

【００５２】実施例４ 図２に示す層構造を有する磁気記録媒体を作製した。本
実施例においては基板１としてディスク状のＳｉ基板、
磁性層３としてＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰｄ，ＣｏＰ
ｄの４種類、保護層４としてカーボンを用いた。また、
第１の下地層２ａとしてＴｉ−５０ａｔ％Ｎｉ，Ｔｉ−
５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｈｆ，Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎ
ｉ−３０ａｔ％Ｐｄ，Ｔｉ−５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ
％Ｃｕ，Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％Ａｕの５種
類及び比較例として従来のＭｇＯ、第２の下地層２ｂと
してＣｒを用いた。

【００５３】実施例１と同様に下地層のＡs点及びＭs点
の測定を行った結果、Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ
％Ａｕ，Ｃｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ｓｉ，Ｃｕ−
４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ａｌ，およびＣｕ−４０ａｔ
％Ｚｎ−３ａｔ％Ｓｉはいずれも形状記憶特性を示して
おり、Ｍs点、Ａs点が共に１００〜３００℃の範囲にあ
り、熱ヒステリシスが６０℃以下であることがわかっ
た。

【００５４】媒体の各層は実施例１と同様に成膜した。
第１の下地層、第２の下地層、磁性層、保護層の膜厚は
それぞれ１００ｎｍ、１００ｎｍ、２０ｎｍ、５ｎｍと
した。作製した磁気記録媒体の微細構造を実施例１と同
様にＸ性回折法により評価したところ、いずれの下地層
を用いた試料においても、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＦｅＰ
ｄ，またはＣｏＰｄのｆｃｔ規則相の形成を示す（００
１），（００２），（００３）ピークが有意な強度で観
測された。これらの結果から、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，Ｆ
ｅＰｄ，またはＣｏＰｄの規則相が形成され、そのｃ軸
が基板に対して垂直に配向していることがわかった。

【００５５】これらの磁気記録媒体の熱アシスト記録／
再生特性を実施例１と同様の方法で評価した。その結
果、第１の下地層としてＴｉ−５０ａｔ％Ｎｉ，Ｔｉ−
５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｈｆ，Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎ
ｉ−３０ａｔ％Ｐｄ，Ｔｉ−５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ
％Ｃｕ，またはＴｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％Ａｕ
を用いた試料はいずれの磁性層を用いた場合でも再生出
力が得られ、そのＣＮＲは５５〜６０ｄＢであり、ＨＤ
Ｄとして好ましい特性が得られた。一方、第１の下地層
として従来のＭｇＯ下地を用いた試料ではいずれの磁性
層を用いても再生出力は得られなかった。

【００５６】次に、熱アシスト記録における記録直後の
記録磁化の熱安定性を評価するため、実施例１と同様の
方法でＫ_uの温度特性を測定した。磁性層としてＦｅＰ
ｔを用いた試料で、第１の下地層としてＴｉ−５０ａｔ
％Ｎｉを用いた場合、室温への冷却の伴いＫ_uは約５倍
の著しい増加を示した。第１の下地層としてＴｉ−５０
ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｈｆ，Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−
３０ａｔ％Ｐｄ，Ｔｉ−５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｃ
ｕ，またはＴｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％Ａｕを用
いた場合にも、Ｔｉ−５０ａｔ％Ｎｉ下地層と同様の結
果が得られた。一方、第１の下地層として従来のＭｇＯ
下地を用いた場合、冷却過程においてＫ _uは著しい増加
を示さなかった。これらの結果は、磁性層がＣｏＰｔ，
ＦｅＰｄ，またはＣｏＰｄである試料でも同様であっ
た。

【００５７】次に、各試料をＭ_s点まで加熱し、Ｍ_s点か
らの冷却時のＫ_uの温度特性を調べ、室温におけるＫ_uと
Ｍ_s点におけるＫ_uとの比とＣＮＲとの関係を調べた。図
７に、Ｋ_u(R.T.)／Ｋ_u(Ｍ_s)とＣＮＲとの関係を示す。
図７から、Ｋ_u(R.T.)／Ｋ_u(Ｍ_s)＞５のとき、ＣＮＲが
著しく向上し、好ましいことがわかる。

【００５８】実施例５ 図１に示す層構造を有する磁気記録媒体を作製した。本
実施例においては基板１としてディスク状のガラス基
板、磁性層３としてＣｏ／Ｐｔ，Ｃｏ／Ｐｄ，Ｆｅ／Ｐ
ｔ，またはＦｅ／Ｐｄの多層膜、保護層４としてカーボ
ンを用いた。また、下地層２としてＴｉ−５０ａｔ％Ｎ
ｉ，Ｔｉ−５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｈｆ，Ｔｉ−２
０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％Ｐｄ，Ｔｉ−５０ａｔ％Ｎｉ
−２０ａｔ％Ｃｕ，Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％
Ａｕの５種類及び比較例として従来のＰｔを用いた。

【００５９】媒体の各層は実施例１と同様にして成膜し
た。下地層、保護層の膜厚はそれぞれ１００ｎｍ、５ｎ
ｍとした。磁性層は、磁性元素であるＣｏまたはＦｅの
膜厚を０．３ｎｍ、貴金属元素であるＰｔまたはＰｄの
膜厚を１ｎｍとし、（磁性元素層）／（貴金属元素層）
を一周期として１８周期積層した。

【００６０】これらの磁気記録媒体の熱アシスト記録／
再生特性を実施例１と同様の方法で評価した。その結
果、下地層としてＴｉ−５０ａｔ％Ｎｉ，Ｔｉ−５０ａ
ｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｈｆ，Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３
０ａｔ％Ｐｄ，Ｔｉ−５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｃ
ｕ，またはＴｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％Ａｕを用
いた試料ではいずれの磁性層を用いた場合も再生出力が
得られ、そのＣＮＲは５５〜６０ｄＢであり、ＨＤＤと
して好ましい特性が得られた。一方、下地層として従来
のＰｔを用いた試料ではいずれの磁性層を用いても再生
出力は得られなかった。

【００６１】次に、熱アシスト記録における記録直後の
記録磁化の熱安定性を評価するため、実施例１と同様の
方法でＫ_uの温度特性を測定した。下地層としてＴｉ−
５０ａｔ％Ｎｉを用いた場合、実施例４と同様の結果が
得られた。下地層としてＴｉ−５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａ
ｔ％Ｈｆ，Ｔｉ−２０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％Ｐｄ，Ｔ
ｉ−５０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｃｕ，またはＴｉ−２
０ａｔ％Ｎｉ−３０ａｔ％Ａｕを用いた場合にも、Ｔｉ
−５０ａｔ％Ｎｉ下地層と同様の結果が得られた。

【００６２】実施例６ 実施例２で作製したのと同様の層構成の媒体を用い、熱
アシスト記録／再生特性を実施例１と同様の方法で評価
した。ただし、本実施例ではレーザーへの投入パワーを
変化させて加熱し、媒体温度を８０〜４００℃の範囲で
変化させた。

【００６３】その結果、第１および第２の下地層として
従来のＭｇＯ／Ｃｒを用いた試料では再生出力は得られ
なかった。それ以外の第１および第２の下地層を用いた
試料ではいずれの磁性層を用いた場合も十分な再生出力
が得られた。再生出力が得られた試料についてＣＮＲと
媒体温度との関係を調べた。図８に、第２の下地層とし
てＣｕ−４０ａｔ％Ｚｎ−３ａｔ％Ａｕ、磁性層として
ＦｅＰｔを用いた媒体についての結果を示す。図８か
ら、媒体温度が１００〜３００℃の範囲にあるとき、Ｃ
ＮＲが著しく向上し、好ましいことがわかる。第２の下
地層および磁性層として他の材料を用いた場合にも同様
の結果が得られた。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の磁気記録媒
体および磁気記録装置を用いれば、熱アシスト磁気記録
による記録磁化を安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気記録媒体の一例の層構造を示
す断面図。

【図２】本発明に係る磁気記録媒体の他の例の層構造を
示す断面図。

【図３】ＦｅＰｔ磁性層に加わる圧縮応力および引張応
力を示す図。

【図４】本発明に係る磁気記録装置の一例を示す構成
図。

【図５】本発明に係る磁気記録媒体を構成する下地層の
Ｍ_sとＣＮＲとの関係を示す図。

【図６】本発明に係る磁気記録媒体を構成する下地層の
熱ヒステリシス（Ａ_s−Ｍ_s）とＣＮＲとの関係を示す
図。

【図７】本発明に係る磁気記録媒体のＫ_u(R.T.)／Ｋ
_u(Ｍ_s)とＣＮＲとの関係を示す図。

【図８】本発明に係る磁気記録媒体の媒体温度とＣＮＲ
との関係を示す図。

【符号の説明】

１…基板 ２、２ａ、２ｂ…下地層 ３…磁性層 ４…保護層 １１…加熱源 １２…記録磁極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ２２Ｃ 5/02 Ｃ２２Ｃ 5/02 5/04 5/04 (72)発明者 秋山 純一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 4K029 AA09 BA21 BB02 BD11 CA05 DA08 5D006 BB01 BB07 BB08 CA01 CA05 DA03 FA09 5E049 AA01 AA07 AA09 AA10 AC00 AC05 BA06 DB12 DB20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、該基板上に形成された少なくと
   も一層からなる下地層と、該下地層上に形成された磁性
   層と、該磁性層上に形成された保護層とからなる磁気記
   録媒体であって、前記磁性層は磁性金属元素及び貴金属
   元素を主成分とし、前記下地層のうち少なくとも一層が
   マルテンサイト変態及びその逆変態が結晶学的に可逆で
   ある合金または化合物で形成されていることを特徴とす
   る磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記下地層のマルテンサイト変態の開始
   温度及び逆変態の開始温度が１００℃〜３００℃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。
3. 【請求項３】 前記下地層のマルテンサイト変態の開始
   温度Ｍ_s［℃］と逆変態の開始温度Ａ_s［℃］が下記式
   （１） ｜Ａ_s−Ｍ_s｜＜６０℃ （１） の関係にある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。
4. 【請求項４】 室温における磁気異方性エネルギーＫ
   _u(R.T.)とマルテンサイト変態開始温度におけるＫ
   _u(Ｍ_s)との比Ｋ_u(R.T.)／Ｋ_u(Ｍ_s)が５以上であること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気
   記録媒体。
5. 【請求項５】 前記下地層が、Ｎｉ−Ｔｉ、Ａｕ−Ｃ
   ｄ、Ｃｕ−Ａｌ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｆｅ−Ｍ
   ｎ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｉｎ−Ｔｌ、またはＭｎ
   −Ｃｕを主成分とする合金または化合物であることを特
   徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気記録
   媒体。
6. 【請求項６】 前記磁性層を構成する磁性元素がＦｅ，
   Ｃｏ，Ｎｉのうちから選択される一種以上の元素であ
   り、貴金属元素がＰｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｉｒのうちから選
   択される一種以上の元素であり、かつ前記磁性層が主と
   してｆｃｔ構造を有する結晶粒からなることを特徴とす
   る請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 前記磁性層を構成する磁性元素がＦｅ，
   Ｃｏ，Ｎｉのうちから選択される一種以上の元素であ
   り、貴金属元素がＰｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｉｒのうちから選
   択される一種以上の元素であり、かつ前記磁性層が主と
   して該磁性元素層と該貴金属元素層を交互に積層した多
   層膜からなることを特徴とする請求項１ないし５のいず
   れかに記載の磁気記録媒体。
8. 【請求項８】 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を加熱
   昇温する加熱源と、該加熱源により加熱昇温されて保磁
   力が低下した該記録媒体に記録磁界を印加することによ
   り磁気的情報を記録する記録磁極とを具備し、前記磁気
   記録媒体は、基板と、該基板上に形成された少なくとも
   一層からなる下地層と、該下地層上に形成された磁性層
   と、該磁性層上に形成された保護層とを有し、前記磁性
   層は磁性金属元素及び貴金属元素を主成分とし、前記下
   地層のうち少なくとも一層がマルテンサイト変態及びそ
   の逆変態が結晶学的に可逆である合金または化合物で形
   成されており、前記下地層のマルテンサイト変態の開始
   温度及び逆変態の開始温度が１００℃〜３００℃の範囲
   内であり、前記加熱源は前記磁性層を１００℃〜３００
   ℃の範囲に加熱することを特徴とする磁気記録装置。