JP2003006830A - 磁気記録媒体及びその作成方法 - Google Patents
磁気記録媒体及びその作成方法Info
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Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣｕＡｕ型規則合金Ｆ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆ
ｅ， Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜
０．６５）薄膜媒体が抱える高温プロセスという問題を
解決し，以って量産性に優れかつ信頼性に優れた高密度
記録媒体用薄膜及びその作成方法を提供すること。 【解決手段】基体上（あるいは基体上の下地層上）に形
成された強磁性薄膜，あるいは強磁性粒子からなる強磁
性粒子層、または基体上の非磁性マトリクス中に強磁性
粒子が成長してなる強磁性粒子層を有する磁気記録媒体
において、強磁性粒子がＦ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜０．６５）
の組成からなるＣｕＡｕ型規則構造を有し，かつＦ
１−ｘＭ ｘ中のＢ存在率が０．０１〜０．３０であるこ
とを特徴とする。
ｅ， Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜
０．６５）薄膜媒体が抱える高温プロセスという問題を
解決し，以って量産性に優れかつ信頼性に優れた高密度
記録媒体用薄膜及びその作成方法を提供すること。 【解決手段】基体上（あるいは基体上の下地層上）に形
成された強磁性薄膜，あるいは強磁性粒子からなる強磁
性粒子層、または基体上の非磁性マトリクス中に強磁性
粒子が成長してなる強磁性粒子層を有する磁気記録媒体
において、強磁性粒子がＦ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜０．６５）
の組成からなるＣｕＡｕ型規則構造を有し，かつＦ
１−ｘＭ ｘ中のＢ存在率が０．０１〜０．３０であるこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高密度の磁気記録媒体及
びその作成方法に係り，更に詳しくはその熱的および経
時安定性の改善に関する。
びその作成方法に係り，更に詳しくはその熱的および経
時安定性の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報社会の発展に伴い，高密度記録技術
の開発が切望されている。特に，ビット単価が安く，不
揮発かつ大容量記録が可能な磁気記録においては，高密
度記録の可能な磁気記録媒体の開発が強く要求され，種
々の研究開発によりここ数年で著しい高密度化が実現さ
れた。しかし，将来的に更なる進化が期待される情報化
社会において，例えば十年，二十年先の市場要求に対応
できる技術的見通しは殆ど得られていない。
の開発が切望されている。特に，ビット単価が安く，不
揮発かつ大容量記録が可能な磁気記録においては，高密
度記録の可能な磁気記録媒体の開発が強く要求され，種
々の研究開発によりここ数年で著しい高密度化が実現さ
れた。しかし，将来的に更なる進化が期待される情報化
社会において，例えば十年，二十年先の市場要求に対応
できる技術的見通しは殆ど得られていない。
【０００３】この技術的行き詰まりの最も大きな原因の
一つに，現行磁気記録媒体が抱える以下のような原理的
問題がある。現行の磁気記録媒体用薄膜は，ＣｏＣｒを
主体とする合金薄膜であり，この薄膜を構成する個々の
微粒子内では磁気相分離により，Ｃｏリッチ強磁性領域
の中心部を非磁性Ｃｒリッチの殻が取り囲む構造をとっ
ている。この構造は，強磁性粒子間の磁気的結合を低減
させ，その結果優れたＳ／Ｎの実現を可能にしている。
一つに，現行磁気記録媒体が抱える以下のような原理的
問題がある。現行の磁気記録媒体用薄膜は，ＣｏＣｒを
主体とする合金薄膜であり，この薄膜を構成する個々の
微粒子内では磁気相分離により，Ｃｏリッチ強磁性領域
の中心部を非磁性Ｃｒリッチの殻が取り囲む構造をとっ
ている。この構造は，強磁性粒子間の磁気的結合を低減
させ，その結果優れたＳ／Ｎの実現を可能にしている。
【０００４】一方，このような孤立構造は，磁性粒子の
体積を減らすため，磁化の熱擾乱（記録状態の不安定
化）を顕著にする。磁性体が有する磁気異方性エネルギ
−をＫ，強磁性粒子の体積をｖとすると，それらの積Ｋ
ｖが磁化の安定性の指標となる。熱エネルギ−はｋＴ
（ｋ：ボルツマン定数，Ｔ：温度）と表されるから，こ
の量がＫｖに比べ無視できなくなると，熱擾乱が顕著と
なって，メモリ−情報の消失という深刻な問題があらわ
れてくる。
体積を減らすため，磁化の熱擾乱（記録状態の不安定
化）を顕著にする。磁性体が有する磁気異方性エネルギ
−をＫ，強磁性粒子の体積をｖとすると，それらの積Ｋ
ｖが磁化の安定性の指標となる。熱エネルギ−はｋＴ
（ｋ：ボルツマン定数，Ｔ：温度）と表されるから，こ
の量がＫｖに比べ無視できなくなると，熱擾乱が顕著と
なって，メモリ−情報の消失という深刻な問題があらわ
れてくる。
【０００５】以上述べたように高密度記録媒体では，Ｓ
／Ｎの面から磁化単位ｖの微小化が求められ，熱安定性
の面からはＫｖの増加が求められている。如何にして，
これら相反する要求を両立させるかが大きな課題であ
る。最も単純には，小さいｖを保ちながら異方性エネル
ギ−Ｋを増加させることが有効と考えられる。上記Ｃｏ
Ｃｒ合金系のＫの値は高々１０６ｅｒｇ／ｃｃ程度であ
るため，１００オングストロ−ムという粒子サイズでも
著しい熱擾乱を受ける。
／Ｎの面から磁化単位ｖの微小化が求められ，熱安定性
の面からはＫｖの増加が求められている。如何にして，
これら相反する要求を両立させるかが大きな課題であ
る。最も単純には，小さいｖを保ちながら異方性エネル
ギ−Ｋを増加させることが有効と考えられる。上記Ｃｏ
Ｃｒ合金系のＫの値は高々１０６ｅｒｇ／ｃｃ程度であ
るため，１００オングストロ−ムという粒子サイズでも
著しい熱擾乱を受ける。
【０００６】こうした熱擾乱の問題を避けるため，Ｓｍ
−Ｃｏ，Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂなどの高い異方性エネルギ−の
永久磁石材料が検討され始めている。中でも，ＣｕＡｕ
型構造を有するＦｅＰｔ，ＣｏＰｔなどの規則合金は１
０７〜１０８ ｅｒｇ／ｃｃの高い異方性を有し，かつ
化学的にも安定であることから，最近活発に研究されて
いる。
−Ｃｏ，Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂなどの高い異方性エネルギ−の
永久磁石材料が検討され始めている。中でも，ＣｕＡｕ
型構造を有するＦｅＰｔ，ＣｏＰｔなどの規則合金は１
０７〜１０８ ｅｒｇ／ｃｃの高い異方性を有し，かつ
化学的にも安定であることから，最近活発に研究されて
いる。
【０００７】しかし，こうした合金に対して，規則／不
規則変態を生じせしめて規則合金とするには，６００℃
Ｃ以上もの高い熱処理温度を必要とする。こうした高温
プロセスは量産に適さず，プロセス温度の低減が切望さ
れていた。
規則変態を生じせしめて規則合金とするには，６００℃
Ｃ以上もの高い熱処理温度を必要とする。こうした高温
プロセスは量産に適さず，プロセス温度の低減が切望さ
れていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，従来研究さ
れてきたＣｕＡｕ型規則合金Ｆ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜０．６
５）薄膜媒体が抱える高温プロセスという問題を解決
し，以って量産性に優れかつ信頼性に優れた高密度記録
媒体用薄膜及びその作成方法を提供することを目的とす
る。
れてきたＣｕＡｕ型規則合金Ｆ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜０．６
５）薄膜媒体が抱える高温プロセスという問題を解決
し，以って量産性に優れかつ信頼性に優れた高密度記録
媒体用薄膜及びその作成方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するため手段】本発明の磁気記録媒体は、
基体上（あるいは基体上の下地層上）に形成された強磁
性体からなる強磁性層、または基体上の非磁性マトリク
ス中に強磁性粒子が成長してなる強磁性粒子層を有する
磁気記録媒体において、強磁性体がＦ１−ｘＭｘ（Ｆ：
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜
０．６５）の組成からなるＣｕＡｕ型規則構造を有し，
かつＦ１−ｘＭｘ中のＢ存在率が０．０１〜０．３０で
あることを特徴とする。
基体上（あるいは基体上の下地層上）に形成された強磁
性体からなる強磁性層、または基体上の非磁性マトリク
ス中に強磁性粒子が成長してなる強磁性粒子層を有する
磁気記録媒体において、強磁性体がＦ１−ｘＭｘ（Ｆ：
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜
０．６５）の組成からなるＣｕＡｕ型規則構造を有し，
かつＦ１−ｘＭｘ中のＢ存在率が０．０１〜０．３０で
あることを特徴とする。
【００１０】本発明の磁気記録媒体の作成方法は、Ｆ
１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，
０．３５＜ｘ＜０．６５）の組成からなるＣｕＡｕ型規
則構造を有し，かつＦ１−ｘＭｘ中のＢ存在率が０．０
１〜０．３０である強磁性体からなる磁気記録層を基体
上（あるいは基体上の下地層上）に形成することを特徴
とする。
１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，
０．３５＜ｘ＜０．６５）の組成からなるＣｕＡｕ型規
則構造を有し，かつＦ１−ｘＭｘ中のＢ存在率が０．０
１〜０．３０である強磁性体からなる磁気記録層を基体
上（あるいは基体上の下地層上）に形成することを特徴
とする。
【００１１】本発明の磁気記録媒体の作成方法は、Ｆ
１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，
０．３５＜ｘ＜０．６５）の組成からなるＣｕＡｕ型規
則構造を有し，かつＦ１−ｘＭｘ中のＢ存在率が０．０
１〜０．３０である強磁性粒子を非磁性マトリクス中に
含む磁気記録層を基体上（あるいは基体上の下地層上）
に形成することを特徴とする。
１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，
０．３５＜ｘ＜０．６５）の組成からなるＣｕＡｕ型規
則構造を有し，かつＦ１−ｘＭｘ中のＢ存在率が０．０
１〜０．３０である強磁性粒子を非磁性マトリクス中に
含む磁気記録層を基体上（あるいは基体上の下地層上）
に形成することを特徴とする。
【００１２】
【作用及び発明の実施の形態】本発明者は，上記従来技
術が抱える記録状態の熱的および経時的不安定性という
問題を解決するために鋭意検討した結果，Ｆ１−ｘＭｘ
（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ）の組成から
なるＣｕＡｕ型規則構造の強磁性薄膜あるいはグラニュ
ラ−構造を作製する際，非磁性元素Ｂを所定量添加する
ことにより，磁気特性を劣化させること無く規則化温度
を著しく低減できることを発見した。
術が抱える記録状態の熱的および経時的不安定性という
問題を解決するために鋭意検討した結果，Ｆ１−ｘＭｘ
（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ）の組成から
なるＣｕＡｕ型規則構造の強磁性薄膜あるいはグラニュ
ラ−構造を作製する際，非磁性元素Ｂを所定量添加する
ことにより，磁気特性を劣化させること無く規則化温度
を著しく低減できることを発見した。
【００１３】これにより，高い結晶磁気異方性のＦ
１−ｘＭｘ規則合金微粒子集合体を，量産化レベルの低
い温度（凡そ４００℃以下）でも合成することが可能に
なった。
１−ｘＭｘ規則合金微粒子集合体を，量産化レベルの低
い温度（凡そ４００℃以下）でも合成することが可能に
なった。
【００１４】上記非磁性元素Ｂの添加量について，磁気
特性を損なわない範囲で規則化温度の低減が顕著に認め
られるのは，Ｆ１−ｘＭｘに対するＢの原子存在比率が
０．０１〜０．３であった。より望ましい比率としては
０．０１〜０．２であり，更に望ましくは０．０２〜
０．２であった。Ｂの添加量がこれより少ない場合は，
規則化温度の低減効果は弱く，過剰の場合には飽和磁化
などの磁気特性が劣化する。
特性を損なわない範囲で規則化温度の低減が顕著に認め
られるのは，Ｆ１−ｘＭｘに対するＢの原子存在比率が
０．０１〜０．３であった。より望ましい比率としては
０．０１〜０．２であり，更に望ましくは０．０２〜
０．２であった。Ｂの添加量がこれより少ない場合は，
規則化温度の低減効果は弱く，過剰の場合には飽和磁化
などの磁気特性が劣化する。
【００１５】以上のような少量のＢ添加により，Ｆ
１−ｘＭｘの規則化温度は，無添加の場合に比べ１００
℃以上低減した。
１−ｘＭｘの規則化温度は，無添加の場合に比べ１００
℃以上低減した。
【００１６】Ｘ線回折及び電子線回折を用いた精密な構
造解析によれば，Ｂは面心正方晶（ＦＣＴ）構造のＦ
１−ｘＭｘ規則合金格子中に侵入し，しかも正方晶主軸
（ｃ軸）方向を引き伸ばすように侵入型元素として取り
込まれていることが判明した。このようなＢの効果は，
同様の原子半径を有する侵入型元素Ｃには認められず，
全くＢ特有の効果であることがわかった。ちなみに規則
合金格子内でのＢとＣの挙動の違いは，母合金構成元素
に対する混合エンタルピ−の違いにより理解できた。
造解析によれば，Ｂは面心正方晶（ＦＣＴ）構造のＦ
１−ｘＭｘ規則合金格子中に侵入し，しかも正方晶主軸
（ｃ軸）方向を引き伸ばすように侵入型元素として取り
込まれていることが判明した。このようなＢの効果は，
同様の原子半径を有する侵入型元素Ｃには認められず，
全くＢ特有の効果であることがわかった。ちなみに規則
合金格子内でのＢとＣの挙動の違いは，母合金構成元素
に対する混合エンタルピ−の違いにより理解できた。
【００１７】Ｆ１−ｘＭｘ−Ｂの形成法は，成膜法によ
らずいかなる手法によってもＦ１−ｘＭｘ中にＢを混入
させることができれば，所望の効果が得られる。例え
ば，スパッタ法でＦ１−ｘＭｘ合金を形成する際，Ｆ
１−ｘＭｘ合金タ−ゲット上にＢを所定量配置して，ス
パッタすればよい。また、Ｆ１−ｘＭｘを形成後、例え
ば、イオン注入法などによりＢを注入し、その後、熱処
理を行ってもよい。
らずいかなる手法によってもＦ１−ｘＭｘ中にＢを混入
させることができれば，所望の効果が得られる。例え
ば，スパッタ法でＦ１−ｘＭｘ合金を形成する際，Ｆ
１−ｘＭｘ合金タ−ゲット上にＢを所定量配置して，ス
パッタすればよい。また、Ｆ１−ｘＭｘを形成後、例え
ば、イオン注入法などによりＢを注入し、その後、熱処
理を行ってもよい。
【００１８】また、もしこの材料を垂直磁気記録媒体に
応用するならば，結晶主軸が主に強磁性粒子層面の法線
方向にあることが好ましい。
応用するならば，結晶主軸が主に強磁性粒子層面の法線
方向にあることが好ましい。
【００１９】非磁性マトリクスは炭化物、窒化物、酸化
物またはこれらの混合物からなることが好ましく、より
具体的には、ＳｉＯ２，ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ
３のいずれか１種以上からなることが好ましい。
物またはこれらの混合物からなることが好ましく、より
具体的には、ＳｉＯ２，ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ
３のいずれか１種以上からなることが好ましい。
【００２０】ｘ＝０．３０〜０．６５においてＣｕＡｕ
型規則構造が形成され、さらに熱的、経時的安定性がよ
り一層向上する。
型規則構造が形成され、さらに熱的、経時的安定性がよ
り一層向上する。
【００２１】磁気記録層の厚さは１００ｎｍ以下が好ま
しく、５０ｎｍ以下がより好ましい。
しく、５０ｎｍ以下がより好ましい。
【００２２】基体としては、表面酸化Ｓｉウエハ（〜２
×１０−６／℃）、溶融石英基体（０．４×１０−６／
℃）、ガラス基体（３〜１５×１０−６／℃）、アルミ
ニウム基体等が好適に用いられる。これら基体に５０ｎ
ｍ以下のＦｅＰｔ−Ａｇ／ＳｉＯ２膜を形成熱処理を施
すと、基体の熱膨張係数の小さいものほど規則度及び
（００１）配向の顕著な改善が認められる。これは基体
と膜との熱膨張係数の差により膜が歪み（引張応力）を
受け、この応力の存在により規則度そして配向が向上す
るのではないかと推測される。
×１０−６／℃）、溶融石英基体（０．４×１０−６／
℃）、ガラス基体（３〜１５×１０−６／℃）、アルミ
ニウム基体等が好適に用いられる。これら基体に５０ｎ
ｍ以下のＦｅＰｔ−Ａｇ／ＳｉＯ２膜を形成熱処理を施
すと、基体の熱膨張係数の小さいものほど規則度及び
（００１）配向の顕著な改善が認められる。これは基体
と膜との熱膨張係数の差により膜が歪み（引張応力）を
受け、この応力の存在により規則度そして配向が向上す
るのではないかと推測される。
【００２３】また、下地層についても基体の場合と同様
に熱膨張係数の小さいものほど好ましい。下地層として
は、Ｃ、Ｓｉ、酸化物（ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３
等）、炭化物（ＳｉＷ、ＷＣ等）、窒化物（ＢＮ
等））、ＮｉＰからなる層であることが好ましい。特に
アルミニウム基板にＮｉＰなどの非晶質下地層を設ける
場合は製造コストの低減を図ることができる。
に熱膨張係数の小さいものほど好ましい。下地層として
は、Ｃ、Ｓｉ、酸化物（ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３
等）、炭化物（ＳｉＷ、ＷＣ等）、窒化物（ＢＮ
等））、ＮｉＰからなる層であることが好ましい。特に
アルミニウム基板にＮｉＰなどの非晶質下地層を設ける
場合は製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】磁気特性を劣化させること無く規則化温度
を著しく低減できることを発見した。これにより、高い
結晶磁気異方性のＦ１−ｘＭｘ規則合金薄膜媒体を、量
産化レベルの低い温度で合成することが可能になった。
すなわち、従来は６５０℃以上の温度が必要であった
が、本発明においては、２００〜６００℃の温度におい
ても規則化が達成される。ただ、２００℃未満では条件
によっては良好な規則が達成されない場合がある。２０
０〜６００℃の範囲において、４００℃以下がより好ま
しい。
を著しく低減できることを発見した。これにより、高い
結晶磁気異方性のＦ１−ｘＭｘ規則合金薄膜媒体を、量
産化レベルの低い温度で合成することが可能になった。
すなわち、従来は６５０℃以上の温度が必要であった
が、本発明においては、２００〜６００℃の温度におい
ても規則化が達成される。ただ、２００℃未満では条件
によっては良好な規則が達成されない場合がある。２０
０〜６００℃の範囲において、４００℃以下がより好ま
しい。
【００２５】本発明の効果は、特に次のような場合に顕
著に現れる。第一は、下地層を介すかあるいは介さない
で基体上にＦ１−ｘＭｘ規則合金膜を形成する場合であ
る。特に膜厚が１００ｎｍ以下と薄い場合に、元素Ｂ添
加による規則化温度の低下は著しい。ここでＦ１−ｘＭ
ｘの規則化は、成長時の基体温度を高くすることによっ
ても実現されるし、不規則相を形成した後の熱処理によ
っても可能である。いずれの場合にも元素Ｂの添加によ
る規則化温度の低下が顕著に認められる。
著に現れる。第一は、下地層を介すかあるいは介さない
で基体上にＦ１−ｘＭｘ規則合金膜を形成する場合であ
る。特に膜厚が１００ｎｍ以下と薄い場合に、元素Ｂ添
加による規則化温度の低下は著しい。ここでＦ１−ｘＭ
ｘの規則化は、成長時の基体温度を高くすることによっ
ても実現されるし、不規則相を形成した後の熱処理によ
っても可能である。いずれの場合にも元素Ｂの添加によ
る規則化温度の低下が顕著に認められる。
【００２６】本発明の効果が顕著に認められる第二のケ
−スは、Ｆ１−ｘＭｘと非磁性マトリクス材料を同時に
基体上に堆積させる、いわゆるグラニュラ−膜の場合で
ある。この場合には、膜中に元素Ｂを所定量添加すれ
ば、先の例と同様に顕著な規則化温度の低減を実現でき
る。このケ−スでは、磁性合金Ｆ１−ｘＭｘ微粒子が非
磁性マトリクス中に分散した形態となるが、このような
相分離及び規則化を進行させる手段として、上記第一の
場合と同様に成長時の基体加熱あるいは成膜後の熱処理
のいずれをも選択できる。熱処理の温度は、膜の厚さに
もよるが堆積時の基体温度と同様の温度を適用すればよ
い。
−スは、Ｆ１−ｘＭｘと非磁性マトリクス材料を同時に
基体上に堆積させる、いわゆるグラニュラ−膜の場合で
ある。この場合には、膜中に元素Ｂを所定量添加すれ
ば、先の例と同様に顕著な規則化温度の低減を実現でき
る。このケ−スでは、磁性合金Ｆ１−ｘＭｘ微粒子が非
磁性マトリクス中に分散した形態となるが、このような
相分離及び規則化を進行させる手段として、上記第一の
場合と同様に成長時の基体加熱あるいは成膜後の熱処理
のいずれをも選択できる。熱処理の温度は、膜の厚さに
もよるが堆積時の基体温度と同様の温度を適用すればよ
い。
【００２７】本発明の検討中に見出された更に有用かつ
興味深い現象として、元素Ｂの添加によるＦ１−ｘＭｘ
規則合金の優先配向がある。以下にその内容を述べる。
Ｆ１ −ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍ：Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐ
ｔ）合金は、ｘ〜０．５付近でＣｕＡｕ型規則構造をと
る。この時にＦ、Ｍがランダムに配列した面心立方構造
（ｆｃｃ）の不規則相から、一軸方向に伸縮した面心正
方構造（ｆｃｔ）の規則相に規則−不規則変態を起こ
す。この伸縮した結晶軸方向（［００１］方向）には、
一原子層毎にＦとＭが交互に積層されたいわゆる原子レ
ベルでの超格子が形成される。
興味深い現象として、元素Ｂの添加によるＦ１−ｘＭｘ
規則合金の優先配向がある。以下にその内容を述べる。
Ｆ１ −ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍ：Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐ
ｔ）合金は、ｘ〜０．５付近でＣｕＡｕ型規則構造をと
る。この時にＦ、Ｍがランダムに配列した面心立方構造
（ｆｃｃ）の不規則相から、一軸方向に伸縮した面心正
方構造（ｆｃｔ）の規則相に規則−不規則変態を起こ
す。この伸縮した結晶軸方向（［００１］方向）には、
一原子層毎にＦとＭが交互に積層されたいわゆる原子レ
ベルでの超格子が形成される。
【００２８】このような原子配列の異方性は、一般に極
めて強い磁気異方性を生み出す。従って、Ｆ１−ｘＭｘ
規則合金微粒子の結晶軸の配向状態は磁気特性を支配す
るため、結晶配向の制御は極めて重要な課題となる。Ｆ
ｅＰｔあるいはＣｏＰｔ規則合金などを例にとれば、
［００１］が磁化容易軸となり、その磁気エネルギ−は
１０７ｅｒｇ／ｃｃ台にも達する。今回我々が新たに見
出した現象は、少量の非磁性Ｂの添加により、特に膜厚
５０ｎｍという薄い領域において、前記二つのケ−スい
ずれの場合にも、ほぼ理想に近いｆｃｔ（００１）配向
が実現されることである。つまりｆｃｔ［００１］軸は
膜面法線方向に向き、その結果面直方向に強い磁気異方
性が現れる。
めて強い磁気異方性を生み出す。従って、Ｆ１−ｘＭｘ
規則合金微粒子の結晶軸の配向状態は磁気特性を支配す
るため、結晶配向の制御は極めて重要な課題となる。Ｆ
ｅＰｔあるいはＣｏＰｔ規則合金などを例にとれば、
［００１］が磁化容易軸となり、その磁気エネルギ−は
１０７ｅｒｇ／ｃｃ台にも達する。今回我々が新たに見
出した現象は、少量の非磁性Ｂの添加により、特に膜厚
５０ｎｍという薄い領域において、前記二つのケ−スい
ずれの場合にも、ほぼ理想に近いｆｃｔ（００１）配向
が実現されることである。つまりｆｃｔ［００１］軸は
膜面法線方向に向き、その結果面直方向に強い磁気異方
性が現れる。
【００２９】例えば、ＦｅＰｔやＣｏＰｔ規則合金など
ではほぼ理想的な垂直磁化膜となり、垂直磁気記録にも
好適な材料となる。
ではほぼ理想的な垂直磁化膜となり、垂直磁気記録にも
好適な材料となる。
【００３０】
【実施例】以下，本発明を実施例により説明する。
【００３１】［実施例１］Ｂチップを配置したＣｏ−５
０ａｔ．％Ｐｔタ−ゲットをスパッタリングし，溶融石
英基板上に全体膜厚が約４０ｎｍとなるよう同時堆積し
た。その後，１×１０−６ Ｔｏｒｒ以下の真空中で３
５０℃で０．５時間熱処理をおこなった。膜中のＢの原
子含有率Ｒは光電子分光法（ＸＰＳ）により決定し，Ｒ
を０．０１〜０．３の範囲で変化させた。結晶構造及び
規則化パラメタ−ＳはＸ線回折から決定した。磁気特性
はＳＱＵＩＤ（最大印加磁場９Ｔ）により測定した。測
定結果を表１にまとめる。表中，Ｓは規則化度の尺度で
ある規則化パラメタ−を，Ｈｃは保磁力を示す。
０ａｔ．％Ｐｔタ−ゲットをスパッタリングし，溶融石
英基板上に全体膜厚が約４０ｎｍとなるよう同時堆積し
た。その後，１×１０−６ Ｔｏｒｒ以下の真空中で３
５０℃で０．５時間熱処理をおこなった。膜中のＢの原
子含有率Ｒは光電子分光法（ＸＰＳ）により決定し，Ｒ
を０．０１〜０．３の範囲で変化させた。結晶構造及び
規則化パラメタ−ＳはＸ線回折から決定した。磁気特性
はＳＱＵＩＤ（最大印加磁場９Ｔ）により測定した。測
定結果を表１にまとめる。表中，Ｓは規則化度の尺度で
ある規則化パラメタ−を，Ｈｃは保磁力を示す。
【００３２】［実施例２］Ｂチップを配置したＦｅ−５
０ａｔ．％Ｐｔタ−ゲットをスパッタリングし，溶融石
英基板上に全体膜厚が約５０ｎｍとなるよう同時堆積し
た。その後，１×１０−６Ｔｏｒｒ以下の真空中で３５
０℃で０．５時間熱処理をおこなった。 膜中のＢの原
子含有率Ｒは光電子分光法（ＸＰＳ）により決定し，Ｒ
を０〜０．３５の範囲で変化させた。結晶構造及び規則
化度はＸ線回折から決定した。磁気特性はＳＱＵＩＤ
（最大印加磁場９Ｔ）により測定した。測定結果を表２
にまとめる。表中，Ｓは規則化度の尺度である規則化パ
ラメタ−を，Ｈｃは保磁力を示す。
０ａｔ．％Ｐｔタ−ゲットをスパッタリングし，溶融石
英基板上に全体膜厚が約５０ｎｍとなるよう同時堆積し
た。その後，１×１０−６Ｔｏｒｒ以下の真空中で３５
０℃で０．５時間熱処理をおこなった。 膜中のＢの原
子含有率Ｒは光電子分光法（ＸＰＳ）により決定し，Ｒ
を０〜０．３５の範囲で変化させた。結晶構造及び規則
化度はＸ線回折から決定した。磁気特性はＳＱＵＩＤ
（最大印加磁場９Ｔ）により測定した。測定結果を表２
にまとめる。表中，Ｓは規則化度の尺度である規則化パ
ラメタ−を，Ｈｃは保磁力を示す。
【００３３】［比較例１］実施例１と同様の条件下で，
Ｒを０〜０．０１の範囲で変化させた。
Ｒを０〜０．０１の範囲で変化させた。
【００３４】［比較例２］実施例１と同様の条件下で，
Ｒを０．３〜０．５の範囲で変化させた。ただし，この
場合はＣｏ−５０ａｔ．％Ｐｔチップを配置したＢタ−
ゲットを用いた。
Ｒを０．３〜０．５の範囲で変化させた。ただし，この
場合はＣｏ−５０ａｔ．％Ｐｔチップを配置したＢタ−
ゲットを用いた。
【００３５】［比較例３］Ｃチップを配置したＣｏ−５
０ａｔ．％Ｐｔタ−ゲットをスパッタリングし，溶融石
英基板上に全体膜厚が約４０ｎｍとなるよう同時堆積し
た。Ｒを０．０１〜０．１の範囲で変化させた。
０ａｔ．％Ｐｔタ−ゲットをスパッタリングし，溶融石
英基板上に全体膜厚が約４０ｎｍとなるよう同時堆積し
た。Ｒを０．０１〜０．１の範囲で変化させた。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、磁気特性を劣化させる
こと無く規則化温度を著しく低減できる。
こと無く規則化温度を著しく低減できる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB06 BB07 EA03 EA05
FA00
5D112 AA03 AA05 BA02 BA03 BA04
BA06 BB01 BB02 BB05 FA04
GB01
Claims (17)
- 【請求項１】 基体上（あるいは基体上の下地層上）に
形成された強磁性薄膜，または強磁性粒子からなる強磁
性粒子層、または基体上の非磁性マトリクス中に強磁性
粒子が成長してなる強磁性粒子層を有する磁気記録媒体
において、 強磁性体がＦ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：Ｐｄ，
Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜０．６５）の組成からなる
ＣｕＡｕ型規則構造を有し，かつＦ１−ｘＭｘ中のＢ存
在率が０．０１〜０．３０であることを特徴とする磁気
記録媒体。 - 【請求項２】 Ｆ１−ｘＭｘ中におけるＢの原子存在率
が０．０１〜０．２０の範囲にあることを特徴とする請
求項１記載の磁気記録媒体。 - 【請求項３】 Ｆ１−ｘＭｘ中におけるＢの原子存在率
が０．０２〜０．２０の範囲にあることを特徴とする請
求項１記載の磁気記録媒体。 - 【請求項４】 結晶主軸が主に膜面法線方向にあること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
磁気記録媒体。 - 【請求項５】 前記非磁性マトリクスは炭化物、窒化
物、酸化物またはこれらの混合物からなることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録
媒体。 - 【請求項６】 前記非磁性マトリクスはＳｉＯ２，Ｍｇ
Ｏ，Ａｌ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３のいずれか１種以上からな
ることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。 - 【請求項７】 前記強磁性粒子層の厚さが１００ｎｍ以
下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
１項に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項８】 前記基体は、表面酸化Ｓｉウエハ、溶融
石英基体、ガラス基体，アルミニウム基体であることを
特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁
気記録媒体。 - 【請求項９】 前記下地層は、Ｎｉ基非晶質，Ｃ、Ｓ
ｉ、酸化物、炭化物、窒化物からなる層であることを特
徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の磁気
記録媒体。 - 【請求項１０】 Ｆ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：
Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜０．６５）の組成か
らなるＣｕＡｕ型規則構造を有し，かつＦ１ −ｘＭｘ中
のＢ存在率が０．０１〜０．３０である強磁性薄膜から
なる磁気記録層を基体上（あるいは基体上の下地層上）
に形成することを特徴とする磁気記録媒体の作成方法。 - 【請求項１１】 Ｆ１−ｘＭｘ（Ｆ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍ：
Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，０．３５＜ｘ＜０．６５）の組成か
らなるＣｕＡｕ型規則構造を有し，かつＦ１ −ｘＭｘ中
のＢ存在率が０．０１〜０．３０である強磁性体を非磁
性マトリクス中に含む磁気記録層を基体上（あるいは基
体上の下地層上）に形成することを特徴とする磁気記録
媒体の作成方法。 - 【請求項１２】 Ｆ１−ｘＭｘ材料、Ｂ及び非磁性マト
リクス材料を同時に基体上に堆積させることを特徴とす
る請求項１１記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１３】 Ｆ１−ｘＭｘ膜を形成後、Ｂを該Ｆ
１−ｘＭｘ膜に添加することを特徴とする請求項１１記
載の磁気記録媒体の作成方法。 - 【請求項１４】 基体温度を２００℃〜６００℃として
前記磁気記録層の形成を行うことを特徴とする請求項１
０ないし１３のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造
方法。 - 【請求項１５】 基体温度を４００℃以下として前記磁
気記録層の形成を行うことを特徴とする請求項１０ない
し１３のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１６】 磁気記録層の形成後、２００℃〜６０
０℃で熱処理を行うことを特徴とする請求項１０ないし
１３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の作成方法。 - 【請求項１７】 磁気記録層の形成後、４００℃以下で
熱処理を行うことを特徴とする請求項１０ないし１３の
いずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184162A JP2003006830A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 磁気記録媒体及びその作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184162A JP2003006830A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 磁気記録媒体及びその作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003006830A true JP2003006830A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19023972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001184162A Pending JP2003006830A (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 磁気記録媒体及びその作成方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003006830A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003049085A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-12 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic recording medium, its manufacturing method, and magnetic recorder |
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| JP2008192275A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-08-21 | Canon Inc | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
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| WO2002039433A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-05-16 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetic recording medium and magnetic recording apparatus |
| JP2002216330A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体 |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001184162A patent/JP2003006830A/ja active Pending
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