JP2005276364A - 磁気記録媒体及びその製造法、並びにそれを用いた磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性結晶粒子の粒径を微細化および粒径の分散を低減させて、良好なＳＮＲ特性を有し、高密度記録が可能な磁気記録媒体を得る。
【解決手段】基板上に下地層、磁気記録層および保護層を設けた磁気記録媒体の下地層として、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｒｈ，Ｐｔから選択される少なくとも一種からなる金属層とこの金属層の表面に酸素または炭素を堆積させた堆積層とを設け、この下地層上に磁気記録層を形成することにより、磁気記録層の磁性結晶粒子の粒径を微細化するとともに粒径の分散を低減させ、良好なＳＮＲ特性を有し、高密度記録に適した磁気記録媒体を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体およびその製造方法、並びにこの磁気記録媒体を使用した磁気記録再生装置に関し、特に高密度記録に適した磁気記録媒体およびその製造方法、並びにこの磁気記録媒体を使用したハードティスク装置などの磁気記録再生装置に関する。

ハードディスク装置（ＨＤＤ）は、情報の記録再生を行う磁気記憶装置として大容量の記録ができ低コストであることに加え、データのアクセスが速く、データ保持の信頼性が高いなどの多くの利点を有することから、コンピュータを中心とした利用から、徐々にその利用範囲が広がっており、家庭用ビデオデッキ、オーディオ機器や車載ナビゲーションシステムなど、様々な分野でも利用されるようになってきた。ＨＤＤの利用範囲がこうして広がるにつれ、ＨＤＤの記憶容量の大容量化への要求が高まり、これに応えて磁気記録媒体の記録密度を高密度化することによる大容量化が急激に進められた。

ＨＤＤににおける磁気記録媒体の記録密度を高めたことにより、記録ビットサイズの微細化が進み、磁性層の磁化反転単位の径は非常に小さくなった。この結果、情報記録された磁化の熱ゆらぎ効果により熱的に消去され、記録再生特性が劣化する現象が顕著にみられるようになった。このため、記録磁化の熱的な安定性の確保が重要な課題となってきた。また他方で高記録密度化により磁気記録媒体における記録ビットサイズの微細化が進められた結果、記録ビット間の境界領域で発生するノイズが、信号対雑音比に大きな影響を及ぼすようになってきた。このため、高記録密度化のためには、磁気記録媒体における記録磁化の熱的な安定性を確保する一方で、高記録密度における磁気記録媒体の低ノイズ化を図ることが必要となっている。

磁気記録媒体のノイズを低減する方法として、従来は磁気記録媒体の記録層を構成する磁性層の磁性結晶粒子の微細化が一般に行なわれてきた。磁気記録媒体の記録層として現在広く用いられているＣｏＣｒ系の磁性層を例にとると、この磁性層にＴａやＢを微量添加する方法（特許文献１，２）や、あるいは適当な温度で熱処理して粒界に非磁性Ｃｒを析出させる方法（特許文献３，４）により、磁性層の磁性結晶粒子の微細化がなされてきた。このほか、近年では記録層にＳｉＯ_ｘなどの酸化物を添加し、これらの化合物を結晶粒界に析出させることにより、磁性結晶粒子が結晶粒界領域によって取り囲まれた、いわゆるグラニュラ構造を持つ磁気記録層を形成する方法（特許文献５，６）も用いられてきた。

しかし、これらの方法は、主に材料の組み合わせやその組成、成膜条件のみによって磁性層の磁性結晶粒子の平均結晶粒子径や粒界領域を制御するものであるため、磁性層や下地層の結晶粒子生成における核生成過程までさかのぼって制御することは困難である。このため、これらの方法を用いて下地層の結晶粒子をこれまでよりもさらに微細化した場合には、下地層結晶粒子の結晶性や配向性が低下し、これが磁性結晶粒子の形成に影響を及ぼし、この方法で磁性層の磁性結晶粒子を微細化したものは、結晶粒径や粒界領域幅に広い分布が生じるという点に問題を有している。実際に平均結晶粒径を５ｎｍ以下に微細化させた磁気記録媒体を作製してみると、微細で熱揺らぎに対して不安定な粒径の粒子の割合が多いため、熱揺らぎ耐性が著しく低下したものとなり、こうして作製した磁気記録媒体では、記録磁化の熱的な安定性を確保し、高記録密度化を達成することはできないことがわかった。

また、基板上に核生成層としてＮｂなどの層を設け、この上に磁性層を形成することにより、磁性結晶粒子の核生成を制御することにより、磁性層の磁性結晶粒子を微細化し、磁気記録媒体のノイズを低減することも行なわれている（特許文献７）。しかしながら、記録磁化の熱的な安定性と低ノイズとを確保し、さらなる高記録密度化を達成するためには、さらに進んだ微細化技術が求められるようになった。
特開平１１−１５４３２１号公報 特開２００３−３３８０２９号公報 特開平３−２３５２１８号公報 特開平６−２５９７６４号公報 特開平１０−９２６３７号公報 特開２００１−５６９２２号公報 特開２００２‐２２５１８号公報

従って、磁気記録媒体の記録層を構成する磁性層の平均結晶粒径を微細化して磁気記録媒体を低ノイズ化するとともに、結晶粒径を揃えて結晶粒径の分散を小さくすることにより、磁気記録媒体が微細で熱揺らぎに対して不安定な粒径の粒子を持たないようにすることが、高記録密度化を進めるために解決すべき重要な課題である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁性結晶粒子の平均粒径を微細化せしめ、かつ粒径の分散を低下せしめることによって、良好な記録分解能や信号対ノイズ比（ＳＮＲ）特性を有し、高密度記録が可能な磁気記録媒体及びその製造方法、並びにこれを用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記した課題に対しその解決を得るために種々検討を重ねた結果、基板上にＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選ばれる少なくともいずれかの膜を成膜し、その表面に酸素または炭素の堆積層を形成し、これに磁気記録層を成膜することにより、磁気記録層の平均結晶粒径を微細化できるとともに、その分散を低減できることを見出し、さらに研究を進めた結果、本発明に到達することができた。

本発明の磁気記録媒体は、基板と、基板上に形成された下地層と、下地層上に形成された磁気記録層と、磁気記録層上に形成された保護層とを具備し、下地層がＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種からなる結晶性の粒径制御下地層と、この粒径制御下地層の表面に形成された酸素および炭素から選択される少なくとも一種の元素の堆積層とを備えていて、かつこの堆積層が、平均の面密度で１×１０^９個／ｍ^２（１×１０^１３個／ｃｍ^２）以上、１×１０^１１個／ｍ^２（１×１０^１５個／ｃｍ^２）以下の酸素及び炭素から選ばれる少なくとも一種の元素を有していることを特徴とする。

また本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上にＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種からなる粒径制御下地層を形成する粒径制御下地層形成工程と、粒径制御下地層の表面に酸素および炭素から選択される少なくとも一種の元素の堆積層を形成する元素堆積工程と、堆積層が形成された前記粒径制御下地層を有する前記基板に磁気記録層を形成する磁気記録層形成工程とを備えたことを特徴とする。

なお、本発明において、Ｃｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種からなる粒径制御下地層や、Ｃｕ，ＮｉおよびＲｈから選択される少なくとも一種からなる粒径制御下地層、Ｐの粒径制御下地層においては、いずれの場合も、本発明の作用効果の得られる範囲で他の元素を含有させることができる。Ｃｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種からなる粒径制御結晶粒子や、Ｃｕ，ＮｉおよびＲｈから選択される少なくとも一種からなる粒径制御結晶粒子、Ｐｔの粒径制御結晶粒子についても同様である。

さらに本発明の磁気記録再生装置は、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、磁気記録媒体を駆動する記録媒体駆動機構と、情報を磁気記録媒体に記録し再生する記録再生ヘッドと、記録再生ヘッド駆動するヘッド駆動機構と、記録信号および再生信号を処理する記録再生信号処理システムとを具備することを特徴とする。

本発明では、磁性微粒子を微細化する際に、下地層に用いるＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種を主成分とする金属膜の結晶粒子を微細化することを必要としていない。このため、本発明では、磁性微粒子を微細化する際に下地層の結晶性が低下するという従来の磁性微粒子の微細化方法における問題点が回避でき、磁気記録媒体の記録・再生特性を向上させることができることがわかった。

このようにして、Ｃｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選ばれる少なくともいずれかの膜に酸素または炭素の堆積層を形成した下地層を用いることにより、磁気記録層の結晶粒径が微細化される本発明の機構について検討する手掛かりとして、２件の論文を取り上げ、これらと本発明とのとの比較について簡単に触れておく。

Surface Science Vol.437 pp.18-28の論文には、バルクの単結晶のＮｉやＲｈの表面を超高真空中で清浄化処理をした後、酸素や炭素原子を堆積させると、規則的に再配列された表面構造が得られることが報告されている。

またMaterials Science and Engineering Vol.B96 pp.169-177には、このような規則配列が、バルク単結晶の清浄表面に現れる応力の相互作用により形成された構造として説明されている。

これらの論文と本発明とを比較してみると、本発明の磁気記録媒体においてＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔの膜として、いずれもバルクの単結晶でなく薄膜を用いているため、バルクの単結晶とは表面の応力状態などが全く異っている。このため、本発明の場合には、必ずしもこれらの論文に示されているような再配列表面構造の形成が期待できるものではない。従って現在のところ、結晶粒径微細化効果の原因はまだ明らかになってはおらず、その機構の解明は今後の課題である。

なお、磁気記録媒体の下地層に酸素や窒素の吸着させることについては、上記特許文献７に関連の記載がみられる。特許文献７にはＮｂを含む合金からなる下地層を用いることにより、結晶粒径を低減する技術が記載され、その実施例にはこの下地層に酸素または窒素を物理吸着させることが記載されている。しかし、この場合は下地層がＮｂであり、本発明の上記の下地層と異なるほか、下地層に酸素や窒素を堆積させたものではないので、本発明と同様な作用効果は得られない。また基板のテクスチャ形成の代替として、下地層に酸素、フッ素または窒素を含有させた磁気記録媒体が特開平５−１２８４８１号公報に記載されているが、この場合もこれらの元素は下地層中に化合物として含有され、下地層上に堆積されているものではないので、本発明と同様な作用効果は得られない。

本発明によれば、磁性結晶粒子の粒径が微細化され、良好な記録分解能を示す磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照し、その詳細を述べる。

図１は本発明の一実施形態の磁気記録媒体について、その断面を模式的に示した図である。図１において、基板１１には、下地層１２としてＣｕ，Ｎｉ，Ｒｈ，Ｐｔから選択されるうちの少なくとも一種類の膜からなる粒径制御用下地層１２ａが形成され、この粒径制御用下地層１２ａの表面に酸素、炭素のうちより選択される少なくとも一種の元素の堆積層１２ｂが形成されている。この窒素堆積層１２ｂの上に磁気記録層１４が形成され、この表面に保護潤滑層が形成されている。

粒径制御用下地層１２ａ表面の元素の堆積層１２ｂに堆積させる酸素または炭素原子の数は、平均の面密度で１×１０^９個／ｍ^２（１×１０^１３個／ｃｍ^２）以上、１×１０^１１個／ｍ^２（１×１０^１５個／ｃｍ^２）以下であることが好ましい。１×１０^９個／ｍ^２（１×１０^１３個／ｃｍ^２）未満では磁気記録層の平均結晶粒径の著しい微細化効果が見られず、１×１０^１１個／ｍ^２（１×１０^１５個／ｃｍ^２）を超えると、磁気記録層の結晶配向性が低下することが実験により明らかになった。また元素の堆積層１２ｂに堆積させる酸素または炭素原子の数は、５×１０^９個／ｍ^２（５×１０^１３個／ｃｍ^２）以上、５×１０^１０個／ｍ^２（５×１０^１４個／ｃｍ^２）以下であることがより好ましい。

堆積層の酸素や炭素原子数及び存在位置は、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を用いて評価することができる。このほか、例えばApplied Physics Letters Vol.80 pp.1803-1805やApplied Physics Letters Vol.61 pp.327-329に報告されているような、高エネルギーで水素イオンや重水素イオンを照射させることによる核反応解析（ＮＲＡ）や、ラザフォード後方散乱（ＲＢＳ）、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ），オージェ電子分光（ＡＥＳ）などの分析手段で評価することができる。このほか、Applied Physics Letters Vol.69 pp.3095-3097に報告されているようなアトムプローブ法を用いて評価することもできる。

粒径制御用下地層１２ａの表面に酸素を堆積させる手段としては、例えば下地層を成膜後、下地層表面を酸素雰囲気や酸素プラズマ、酸素ラジカル中に曝露させる方法が挙げられる。また炭素を堆積させる手段としては、同様にエチレンやアセチレン雰囲気中に曝露させる方法が挙げられる。このほか、一酸化炭素雰囲気中に曝露させることによって、酸素と炭素の両方を吸着させる方法が挙げられる。

また、結晶粒径制御用下地層１２ａの結晶は、原子レベルで平坦な領域の面積が広いほど、磁気記録層の結晶性が向上し、好ましい。従って、平均結晶粒径が大きいほうが好ましく、具体的には、平均粒径が５０ｎｍ以上であれば好ましく、１００ｎｍ以上であればより好ましい。結晶粒界が存在しない単結晶膜であれば、さらに好ましい。ただし、ある程度の凹凸があっても、テラスを形成する部分の面積が広ければよい。

結晶粒径制御用下地層１２ａの結晶面は同じ面に配向していると磁気記録層１４の結晶粒子の配向性を向上させることができるため好ましい。Ｃｕ，Ｒｈ，Ｎｉの場合、（１００）面で揃っていると、磁気記録層の結晶粒径微細化の効果が著しく、Ｐｔの場合（１１１）面で揃っていると磁気記録層の結晶粒径微細化の効果が著しく、好ましい。

磁気記録層１４中の結晶粒子は、粒径制御用下地層１２ａ中の結晶粒子一個に対して二個以上形成され、かつその平均の面密度が１×１０^８個／ｍ^２（１×１０^１２個／ｃｍ^２）以上、８×１０^８個／ｍ^２（８×１０^１２個／ｃｍ^２）以下の範囲で存在すると、記録・再生特性における記録分解能が向上し、好ましい。平均の面密度が１×１０^８個／ｍ^２未満または８×１０^８個／ｍ^２を超えると、記録分解能が低下する。

また、粒径制御用下地層１２ａとしてＣｕ，ＲｈまたはＮｉを用いた場合、磁性結晶粒子のその配列が実質的に正方格子状に規則的配列をとれば、不規則な配列の場合と比較して記録・再生特性におけるノイズを低減することができ、より好ましいことが実験によって明らかになった。図２に本発明の磁気記録媒体の正方格子状に配列した磁気記録層１４の膜面内構造の模式図を示す。磁性結晶粒子が正方格子状に配列しているか否かは、例えば、磁気記録層１４の膜平面の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像を画像解析することによって評価することができる。

画像解析ソフトを用いて、結晶粒子部分と粒界領域のコントラストを強調して二値化し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）で得られたスペクトルに、図３に模式的に示すような正方格子の逆格子に相当するパターンが認められれば、実質的に正方格子状に配列しているとみなすことができる。具体的には、中心からの距離が１：１／√２の関係にある二種類の周期的なスポットあるいはリングが確認できればよい。または、磁気記録層表面への低エネルギー電子線回折法による回折像でも同様に評価することができる。

他方、粒径制御用下地層１２ａとしてＰｔを用いる場合には、磁性結晶粒子のその配列が実質的に六方格子状に規則的配列をとれば、不規則な配列の場合と比較して記録・再生特性における記録分解能が向上し、より好ましいことが実験によって明らかになった。図４に、本発明の磁気記録媒体の六方格子状に配列した磁気記録層の膜面内構造の模式図を示す。磁性結晶粒子が六方格子状に配列しているか否かは、正方格子の場合と同様の方法で、図４に模式的に示すような六方格子の逆格子に相当するパターンが認められれば、実質的に六方格子状に配列しているとみなすことができる。具体的には、中心からの距離が１：１／√３の関係にある二種類の周期的なスポットあるいはリングが確認できればよい。

粒径制御用下地層１２ａとしてＣｕ，ＲｈまたはＮｉを用いる場合、図６に示したように基板１１と粒径制御用下地層１２ａとの間に、結晶粒子の（１００）面配向性を向上させるための配向制御用下地層１２ｃを設けることができる。配向制御用下地層１２ｃの具体的な材料には、ＮｉＡｌ，ＭｎＡｌ，ＭｇＯ，ＮｉＯ，ＴｉＮ，Ｓｉ，Ｇｅが挙げられる。なお、これらの配向制御用下地層は、粒径制御用下地層を直接接する層でなくてもよい。

磁気記録媒体の磁気記録層１４としては、グラニュラ構造をとるものを用いることが好ましい。磁気記録層１４の磁性結晶粒界に非磁性の粒界領域を形成させることで、磁性結晶粒間の交換相互作用を低減させ、磁化遷移領域を狭小化することができ、記録・再生特性における記録分解能を向上させることができることがわかった。

磁気記録層１４の磁性結晶粒子材料としては、例えばＣｏ−ＣｒやＣｏ−Ｐｔ系の不規則合金や、Ｆｅ−ＰｔやＣｏ−Ｐｔ，Ｆｅ−Ｐｄ系などの規則合金、Ｃｏ／ＰｔやＣｏ／Ｐｄ多層膜系の材料を好ましく使用し得る。これらの合金または多層膜系材料は、高い結晶磁気異方性エネルギーを有しているため熱揺らぎ耐性が高いので好ましい。これらの合金または多層膜系材料に、磁気特性を改善するために、必要に応じてＴａやＣｕ，Ｂ，Ｃｒといった添加元素を加えることができる。

磁気記録層１４の磁性結晶粒子材料として、より好ましくはＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ，ＣｏＣｒＰｔＴａ，ＣｏＣｒＰｔＮｄ，ＣｏＣｒＰｔＣｕ，ＦｅＰｔＣｕなどが挙げられる。

粒界領域を構成する材料としては、酸化物、炭化物、窒化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の磁性結晶粒子材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、ＳｉＯ_ｘ，ＴｉＯ_ｘ，ＣｒＯ_ｘ，ＡｌＯ_ｘ，ＭｇＯ_ｘ，ＴａＯ_ｘ，ＳｉＮ_ｘ，ＴｉＮ_ｘ，ＡｌＮ_ｘ，ＴａＮ_ｘ，ＳｉＣ_ｘ，ＴｉＣ_ｘ，ＴａＣ_ｘなどが挙げられる。

磁気記録層１４は、必要に応じて二層以上の多層構造にしてもよい。その場合、少なくとも一層が上記のような層であればよい。

上述の下地層１２と磁気記録層１４との間に、図７に示したように、中間下地層１２ｄをさらに挿入すると、磁気記録層１４の結晶配向性を向上させることができるので好ましい。さらに中間下地層１２ｄとしてグラニュラ構造をとるものを用いると、磁気記録層１４の結晶粒径の微細化・均一化を維持しつつ、さらに結晶配向性を向上させることができ、磁気記録媒体の記録・再生特性をさらに向上させることができることがわかった。

中間下地層１２ｄの非磁性結晶材料としては、例えばＰｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈを用いることができる。これらの元素は、前述の磁性結晶材料との格子整合性が高く、磁気記録層の結晶配向性を向上させることができるため、好ましい。

中間下地層１２ｄの粒界領域を構成する材料としては、酸化物、炭化物、窒化物といった化合物が好ましく使用できる。これらの化合物は、上述の非磁性結晶粒子材料とほとんど固溶しないため、析出しやすいので好ましい。これらの化合物として具体的には、ＳｉＯ_ｘ，ＴｉＯ_ｘ，ＣｒＯ_ｘ，ＡｌＯ_ｘ，ＭｇＯ_ｘ，ＴａＯ_ｘ，ＳｉＮ_ｘ，ＴｉＮ_ｘ，ＡｌＮ_ｘ，ＴａＮ_ｘ，ＳｉＣ_ｘ，ＴｉＣ_ｘ，ＴａＣ_ｘなどが挙げられる。また中間下地層１２ｄ全体として非磁性となる組成であれば、下地層を構成する材料として磁性元素を含んでもよい。

グラニュラ構造をもつ中間下地層１２ｄは二層以上の多層でもよく、また、磁気記録層１４に直接に接する層でなくてもよい。

本発明の磁気記録媒体を垂直磁気記録媒体として用いる場合、粒径制御用下地層と基板との間に、図８に示したように軟磁性層１６を設けることができる。

高透磁率な軟磁性層１６を設けることにより、軟磁性層１６上の磁気記録層１４を垂直磁気記録層とする、いわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性層１６は垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド、例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁気記録層１４に急峻で充分な垂直磁界を印加し、記録再生効率の向上を得る役目を果たす。

このような軟磁性層１６として、例えばＣｏＺｒＮｂ，ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＴａＣ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＴａＮがあげられる。

また、軟磁性層１６と基板１１との間に、図９に示したようにバイアス付与層１７を設けることができる。バイアス付与層１７には、面内硬磁性膜及び反強磁性膜などを用いることができる。軟磁性層１６は磁区を形成しやすく、磁区が形成されるとその磁壁からスパイク状のノイズが発生するので、バイアス付与層１７の半径方向の一方向にあらかじめ磁界を印加しておくことによって、このバイアス付与層１７の上に形成された軟磁性層１６にバイアス磁界が印加され磁壁が発生しないようにすることができる。またバイアス付与層１７は積層構造とし異方性を細かく分散して大きな磁区を形成しにくくすることもできる。バイアス付与層１７に用いる材料としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ、ＣｏＳｍ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ_２が挙げられる。

非磁性基板として、ガラス基板、Ａｌ系の合金基板あるいは表面が酸化したＳｉ単結晶基板，セラミックス，及びプラスチックなどを使用することができる。さらに，それら非磁性基板表面にＮｉＰ合金などのメッキが施されている場合でも同様の効果が期待される。

磁気記録層１４上には、保護層１５を設けることができる。保護層１５としては、例えばＣ，ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ），ＳｉＮ_ｘ，ＳｉＯ_ｘ，ＣＮ_ｘが挙げられる。

各層の成膜法としては、真空蒸着法、各種スパッタ法、分子線エピタキシー法、イオンビーム蒸着法、レーザーアブレーション法及び化学気相蒸着法を用いることができる。

図１０に、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。

本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク１０１はスピンドル１０２に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク１０１にアクセスして情報の記録を行う記録ヘッド及び情報の再生を行うためのＭＲヘッドを搭載したスライダー１０３は、薄板状の板ばねからなるサスペンション１０４の先端に取付けられている。サスペンション１０４は図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアーム１０５の一端側に接続されている。

アーム１０５の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１０６が設けられている。ボイスコイルモータ１０６は、アーム１０５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。

アーム１０５は、固定軸１０７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１０６によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク１０１上におけるスライダー１０３の位置は、ボイスコイルモータ１０６によって制御される。なお、図５中、１０８は蓋体を示している。

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。

２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を、ＡＮＥＬＶＡ社製ｃ−３０１０型スパッタリング装置の真空チャンバー内に導入した。

スパッタリング装置の真空チャンバー内を１×１０^−６Ｐａ以下に排気した後、赤外線ヒーターを用いて基板を約３００℃に加熱した状態で、軟磁性下地層としてＣｏＺｒＮｂを２００ｎｍ成膜した上に、Ｎｉを３０ｎｍ成膜した。Ｎｉ成膜後、基板温度を５００℃に加熱した状態で、１×１０^−５から１×１０^−２Ｐａの範囲で酸素またはエチレン雰囲気中に曝露させた。酸素またはエチレン曝露後、磁気記録層としてＦｅ５０Ｐｔ５０膜を５ｎｍ成膜した。その後保護層としてＣを５ｎｍ成膜した。ＣｏＺｒＮｂ，Ｎｉ，Ｆｅ５０Ｐｔ５０，Ｃの成膜時のＡｒ圧力はそれぞれ０．７Ｐａ，０，７Ｐａ，５Ｐａ，０．７Ｐａで、ターゲットとしてそれぞれＣｏＺｒＮｂ，Ｎｉ，Ｆｅ５０Ｐｔ５０，Ｃターゲットを用い、ＤＣスパッタリング法で成膜した。各ターゲットへの投入電力は、ＣｏＺｒＮｂ，Ｆｅ５０Ｐｔ５０及びＣは１０００Ｗ固定とし，Ｎｉは１００から１０００Ｗの範囲内で変化させた。

次に上記Ｎｉの代わりにＣｕ，Ｒｈ，Ｐｔを用いたものを上記と同様にして作製した。さらに、磁気記録層として、Ｆｅ５０Ｐｔ５０の代わりにＣｏ５０Ｐｔ５０，Ｆｅ５０Ｐｄ５０，Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０を用いた媒体もそれぞれ同様の方法で作製した。酸素または炭素堆積量は、それぞれ酸素またはエチレン曝露時の分圧を変化させることによって制御した。Ｃｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｔの結晶粒径は、それぞれのターゲットへの投入電力を変えることにより変化させた。

成膜後、保護層表面にディップ法によりパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）潤滑剤を１３Åの厚さに塗布し、各々磁気記録媒体を得た。

比較例１として、従来の垂直磁気記録媒体を以下の方法にて作製した。まず２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板をスパッタリング装置の真空チャンバー内に導入し、スパッタリング装置の真空チャンバー内を２×１０^−６Ｐａ以下に排気した。赤外線ヒーターを用いて基板を約３００℃に加熱した後、軟磁性下地層としてＣｏＺｒＮｂを２００ｎｍ、シード層としてＴａを１０ｎｍ，下地層としてＲｕを２０ｎｍ，磁気記録層としてＣｏ６５−Ｃｒ２０−Ｐｔ１４−Ｔａ１を１５ｎｍ，Ｃ保護層を５ｎｍ順次成膜した後、本発明の媒体と同様に潤滑材を塗布した。ＣｏＺｒＮｂ，Ｔａ，Ｒｕ，ＣｏＣｒＰｔＴａの成膜時のＡｒ圧力はそれぞれ０．７Ｐａ，０．７Ｐａ，０．７Ｐａ，５Ｐａ，０．７Ｐａで、ターゲットとしてそれぞれＣｏＺｒＮｂ，Ｔａ，Ｒｕ，Ｃｏ６５−Ｃｒ２０−Ｐｔ１４−Ｔａ１，Ｃターゲットを用いたＤＣスパッタリング法で成膜を行った。各ターゲットへの投入電力はすべて１０００Ｗとした。

得られた各磁気記録媒体の微細構造及び結晶粒径とその分散は、加速電圧４００ｋＶの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて評価した。また酸素及び炭素堆積量及び深さ方向分布は、特許文献２と同様の方法で、シンクロトロンを用いて、水素イオンまたは重水素イオンを試料表面に照射し、膜中の酸素及び炭素原子との、^１６Ｏ（ｄ，ｐ）^１７Ｏ，^１８Ｏ（ｐ，α）^１５Ｎ，^１２Ｃ（ｄ，ｐ）^１３Ｃ，それぞれの反応のＮＲＡスペクトルから評価した。この他、Ｃｓ^＋を用いたＳＩＭＳを用いた深さ方向分析でも評価した。

各磁気記録媒体について、スピンスタンドを用いてＲ／Ｗ特性を評価した。磁気ヘッドとして、記録トラック幅０．３μｍの単磁極ヘッドと、再生トラック幅０．２μｍのＭＲヘッドを組み合わせたものを用いた。測定条件は、半径位置２０ｍｍと一定の位置で、ディスクを４２００ｒｐｍで回転させて行った。媒体ＳＮＲとして微分回路を通した後の微分波形の信号対ノイズ比（ＳＮＲｍ）（但し、Ｓは線記録密度１１９ｋｆｃｉの出力、Ｎｍは７１６ｋｆｃｉでのｒｍｓ(root mean square)値）の値を、また、記録分解能の指標として、微分波形の半値幅ｄＰＷ_５０を評価した。

表１に、各磁気記録媒体の磁気記録層の平均結晶粒径ｄ_Ｍａｇ及びその標準偏差σを示す。

表１に示された通り、比較例１の従来媒体と比較して、実施例１の各磁気記録層の平均結晶粒径および分散はいずれも低減していることがわかった。

図１１および１２にそれぞれ、ＮＲＡから得られた、酸素堆積量θ_Ｏまたは炭素堆積量θ_Ｃと、ｄ_Ｍａｇの関係を記録層がＦｅ５０Ｐｔ５０、粒径制御下地層がＮｉの場合について示す。グラフからわかるように、どちらの場合もθが１×１０^９個／ｍ^２から１×１０^１１個／ｍ^２（１×１０^１３個／ｃｍ^２から１×１０^１５個／ｃｍ^２）の範囲のとき、結晶粒径が微細化し、好ましいことがわかった。また、粒径制御用下地層としてＣｕ，Ｒｈ，Ｐｔを用いたものについても、同様の傾向がみられた。磁気記録層がＣｏ５０Ｐｔ５０，Ｆｅ５０Ｐｄ５０，Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０の場合も、同様の傾向が見られた。また、本実施例における、従来媒体以外の全ての磁気記録媒体について、酸素及び炭素は全粒径制御用下地層中には存在せず、全て粒径制御下地層上に堆積していることが、ＳＩＭＳを用いた深さ方向元素分布分析によって確認された。

次に、磁気記録層がＦｅ５０Ｐｔ５０で、酸素または炭素堆積量がそれぞれ２×１０^１４個／ｃｍ^２、４×１０^１４個／ｃｍ^２場合に、Ｎｉの平均結晶粒径ｄ_Ｎｉとｄ_Ｍａｇの関係をそれぞれ図１３，１４に示す。いずれの場合もＮｉ平均結晶粒径が５０ｎｍ以上のとき、磁気記録層の平均結晶粒径の微細化が著しいことがわかった。同様の傾向は、Ｃｕ，Ｒｈ，Ｐｔの場合においてもみられた。

さらに、ｄ_Ｎｉが１００ｎｍで、酸素、炭素の堆積量がそれぞれ２×１０^１０個／ｍ^２および４×１０^１０個／ｍ^２（２×１０^１４個／ｃｍ^２および４×１０^１４個／ｃｍ^２）の場合について、各磁気記録媒体のｄＰＷ_５０と、ＴＥＭ観察から得られた各磁気記録層の平均磁性結晶粒子数ｎの関係を図１５および図１６に示す。ｎが１×１０^８個／ｍ^２から８×１０^８個／ｍ^２（１×１０^１２個／ｃｍ^２から８×１０^１２個／ｃｍ^２）の範囲のとき、ｄＰＷ_５０が減少して好ましいことがわかった。また、ｎが１×１０^８個／ｍ^２から８×１０^８個／ｍ^２（１×１０^１２個／ｃｍ^２から８×１０^１２個／ｃｍ^２）の範囲のとき、Ｎｉ結晶粒子１個の上に磁気記録層の結晶粒子が複数個存在していることが確認された。同様の傾向はＣｕ，Ｒｈ，Ｐｔを用いた場合にも見られた。

次に、各磁気記録層の平面ＴＥＭ像を、米国Media Cybernetics社製画像解析ソフトImage-Pro Plusを用いて、結晶粒子部分とそれ以外の領域のコントラストを強調して二値化し、ＦＦＴを行った結果、従来媒体は磁気記録層の結晶粒子の規則的な配列が確認できなかった。一方、ｎが１×１０^８個／ｍ^２から８×１０^８個／ｍ^２（１×１０^１２個／ｃｍ^２から８×１０^１２個／ｃｍ^２）の範囲の媒体は、下地層としてＮｉ，Ｒｈ，Ｃｕを用いた磁気記録媒体はいずれも磁気記録層がグラニュラ構造をとっていることがわかった。また、ＴＥＭ像のＦＦＴ解析により、中心スポットからの距離が１：１／√２の関係にある二種類の周期的なリングが確認できたことから、結晶粒子は実質的に正方格子状に配列していることがＴＥＭ観察によって明らかになった。一方、Ｐｔを用いた磁気記録媒体でも、いずれも磁気記録層がグラニュラ構造をとっていることがわかった。また、ＴＥＭ像のＦＦＴ解析により、中心スポットからの距離が１：１／√３の関係にある二種類の周期的なリングが確認できたことから、磁気記録層の結晶粒子は実質的に六方格子状に配列していることがわかった。

２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、この基板をスパッタリング装置内に導入し、スパッタリング装置の真空チャンバー内を２×１０^−６Ｐａ以下に排気した後、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性下地層成膜、Ｃｕ，Ｎｉ，ＲｈまたはＰｔの成膜を実施例１と同様の方法で行った。その後、１×１０^−５Ｐａから１×１０^−２Ｐａの範囲の酸素雰囲気中にてイオン銃を用い、２００ｅＶのエネルギーで下地表面への酸素イオン照射行うことにより、酸素堆積層を形成した。磁気記録層は、（Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０）−１０ｍｏｌ０％ＴｉＮコンポジット・ターゲットを用意し、Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０−ＴｉＮを５ｎｍ成膜した。この他、Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０の代わりにＦｅ５０Ｐｔ５０，Ｃｏ５０Ｐｔ５０，Ｆｅ５０Ｐｄ５０，を、ＴｉＮの代わりにＡｌＮ，ＴａＮ，ＴｉＣ，ＴａＣとしたものについてもそれぞれターゲットを準備し成膜した。その後実施例１と同様の方法でＣ保護層の成膜及び潤滑材塗布を行い、種々の磁気記録媒体を得た。

表２Ａおよび表２Ｂに、各磁気記録媒体のＳＮＲｍとｄＰＷ_５０の値を示す。磁気記録層を、化合物とのコンポジット膜にすると、記録分解能が向上し、好ましいことがわかった。また、化合物とのコンポジット膜は、Ｎｉ，Ｒｈ，Ｃｕを用いた磁気記録層はいずれもグラニュラ構造をとっていて、その結晶粒子はいずれも正方格子状に規則配列をしていることがわかった。一方、下地層としてＰｔを用いた磁気記録層はいずれもグラニュラ構造をとっていて、その結晶粒子はいずれも六方格子状に規則配列をしていることがわかった。

２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、この基板をスパッタリング装置内に導入し、スパッタリング装置の真空チャンバー内を２×１０^−６Ｐａ以下に排気した後、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性下地層成膜、Ｃｕ，Ｎｉ，またはＰｔの成膜及び、炭素堆積工程を実施例１と同様の方法で行った。磁気記録層は、（Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０）−１０ｍｏｌ０％ＳｉＯ２コンポジット・ターゲットを用意し、Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０−ＳｉＯ２を５ｎｍ成膜した。この他、Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０の代わりにＦｅ５０Ｐｔ５０，Ｃｏ５０Ｐｔ５０，Ｆｅ５０Ｐｄ５０，を、ＳｉＯ２の代わりにＴｉＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＮ，ＡｌＮ，ＴａＮとしたものについてもそれぞれターゲットを準備し成膜した。その後実施例１と同様の方法でＣ保護層の成膜及び潤滑材塗布を行い、種々の磁気記録媒体を得た。

表３Ａおよび表３Ｂに、各磁気記録媒体のＳＮＲｍとｄＰＷ_５０の値を示す。磁気記録層を、化合物とのコンポジット膜にすると、記録分解能が向上し、好ましいことがわかった。また化合物とのコンポジット膜は、Ｎｉ，Ｒｈ，Ｃｕを用いた磁気記録媒体はいずれも磁気記録層がグラニュラ構造をとっていて、結晶粒子は実質的に正方格子状に配列していることがＴＥＭ観察によって明らかになった。一方、Ｐｔを用いた磁気記録媒体はでは、いずれも磁気記録層の結晶粒子は実質的に六方格子状に配列していることがわかった。

２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、この基板に対し実施例２と同様の方法で酸素堆積処理までを行った後、さらに下地層として、Ｐｔ−１０ｍｏｌ％ＴｉＮコンポジット・ターゲットを用いて、Ｐｔ−ＴｉＮを１０ｎｍ成膜し、その上に磁気記録層として（Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０）−１０ｍｏｌ０％ＳｉＯ２コンポジット・ターゲットを用意し、Ｃｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０−ＳｉＯ２を５ｎｍ成膜した。その後実施例２と同様の方法でＣ保護層の成膜及び潤滑材の塗布を行って種々の磁気記録媒体を得た。この他、下地層のＰｔの代わりにＰｄ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ、ＴｉＮの代わりにＡｌＮ，ＴａＮ，Ｓｉ２Ｎ３，ＴｉＣ，ＴａＣとしたものについてもそれぞれコンポジット・ターゲットを用意し、成膜した。また、磁気記録層のＣｏ７０Ｃｒ１０Ｐｔ２０の代わりにＦｅ５０Ｐｔ５０，Ｃｏ５０Ｐｔ５０，Ｆｅ５０Ｐｄ５０を、ＳｉＯ２の代わりにＴｉＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＮ，ＡｌＮ，ＴａＮ，ＴｉＣ，ＴａＣとしたものについてもそれぞれターゲットを準備し成膜した。

表４Ａおよび表４Ｂに、記録層がＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２の場合について、それぞれの下地を用いた磁気記録媒体の、ＳＮＲｍとｄＰＷ_５０の値を示す。磁気記録層の下に下地層として化合物とのコンポジット膜を設けると、記録分解能が向上することがわかった。他の磁気記録層を用いた場合も同様の傾向が見られた。また、各磁気記録層及び下地層はグラニュラ構造をとっており、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｒｈを用いた磁気記録媒体はいずれも磁気記録層がグラニュラ構造をとっていて、結晶粒子は実質的に正方格子状に配列していることがＴＥＭ観察によって明らかになった。一方、Ｐｔを用いた磁気記録媒体はでは、いずれも磁気記録層の結晶粒子は実質的に六方格子状に配列していることがわかった。

２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、この基板に対し実施例３と同様の方法で炭素堆積処理までを行った後、さらに下地層として、Ｐｔ−１０ｍｏｌ％ＳｉＯ２コンポジット・ターゲットを用いて、Ｐｔ−ＳｉＯ２を１０ｎｍ成膜し、その上に実施例４と同様の方法で種々の磁気記録層を成膜し、Ｃ保護層の成膜及び潤滑材の塗布を行って種々の磁気記録媒体を得た。この他、下地層のＰｔの代わりにＰｄ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ、ＳｉＯ２の代わりにＴｉＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｃｒ２Ｏ３，ＡｌＮ，ＴａＮ，Ｓｉ２Ｎ３としたものについてもそれぞれコンポジット・ターゲットを用意し、成膜した。

表５Ａおよび表５Ｂに、記録層がＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２の場合について、それぞれの下地を用いた磁気記録媒体の、ＳＮＲｍとｄＰＷ_５０の値を示す。磁気記録層の下に下地層として化合物とのコンポジット膜を設けると、記録分解能が向上することがわかった。他の磁気記録層を用いた場合も同様の傾向が見られた。また、各磁気記録層及び下地層はグラニュラ構造をとっており、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｒｈを用いた磁気記録媒体はいずれも磁気記録層がグラニュラ構造をとっていて、結晶粒子は実質的に正方格子状に配列していることがＴＥＭ観察によって明らかになった。一方、Ｐｔを用いた磁気記録媒体はでは、いずれも磁気記録層の結晶粒子は実質的に六方格子状に配列していることがわかった。

２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、この基板を用い、軟磁性下地層と粒界制御用層との間に配向制御用下地層を１層設けるほかは、実施例４と同様の方法で種々の磁気記録媒体を得た。配向制御用下地層として、ＮｉＡｌターゲットを用意し、ＮｉＡｌ層を０．７ＰａのＡｒ雰囲気中で５ｎｍ成膜した。ＮｉＡｌの代わりにＭｇＯ，ＮｉＯ，ＭｎＡｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，ＴｉＮを用いたものもそれぞれ作製した。

表６に、下地層がＰｔ−ＴｉＮ，磁気記録層がＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２の場合の、各磁気記録媒体の電磁変換特性を示す。配向制御用下地層を設けると、ＳＮＲｍがさらに向上することがわかった。同様の傾向は、他の下地層、磁気記録層の組み合わせにおいても見られた。

２．５インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、この基板に対し、軟磁性下地層と粒界制御用層との間に実施例６と同様の方法で配向制御用下地層を１層設けるほかは、実施例５と同様の方法で種々の磁気記録媒体を得た。

表７に、下地層がＰｔ−ＴｉＮ，磁気記録層がＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２の場合の、各磁気記録媒体の電磁変換特性を示す。配向制御用下地層を設けると、ＳＮＲｍがさらに向上することがわかった。同様の傾向は、他の下地層、磁気記録層の組み合わせにおいても見られた。

本発明の一実施形態における磁気記録媒体の断面を模式的に示した図である。 磁性結晶粒子が正方格子状の配列を示す本発明の一実施形態における磁気記録層の膜面内構造の模式図である。 正方格子の逆格子リングパターンの一例を示す模式図である。 磁性結晶粒子が六方格子状の配列を示す本発明の一実施形態における磁気記録層の膜面内構造の模式図である。 六方格子の逆格子リングパターンの一例を示す模式図である。 配向制御層を設けた本発明の一実施形態における磁気記録媒体の断面を模式的に示した図である。 中間下地層を設けた本発明の一実施形態における磁気記録媒体の断面を模式的に示した図である。 軟磁性層を設けた本発明の一実施形態における磁気記録媒体の断面を模式的に示した図である。 軟磁性層に対するバイアス付与層を設けた本発明の一実施形態における磁気記録媒体の断面を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態の磁気記録再生装置を一部分解してその構成を示した斜視図である。 実施例１の酸素堆積量と磁気記録層粒径の関係を示すグラフである。 実施例１の炭素堆積量と磁気記録層粒径の関係を示すグラフである。 実施例１において酸素または炭素堆積量が２×１０^１０個／ｍ^２の場合のＮｉの平均粒径と磁気記録層の平均粒径の関係を示すグラフである。 実施例１において酸素または炭素堆積量が４×１０^１０個／ｍ^２の場合のＮｉの平均粒径と磁気記録層の平均粒径の関係を示すグラフである。 実施例１において酸素または炭素堆積量が２×１０^１０個／ｍ^２の場合の磁気記録層の磁性結晶粒子数の面密度ｎとｄＰＷ_５０の関係を示すグラフである。 実施例１において酸素または炭素堆積量が４×１０^１０個／ｍ^２の場合の磁気記録層の磁性結晶粒子数の面密度ｎとｄＰＷ_５０の関係を示すグラフである。

符号の説明

１１…基板、１２…下地層、１２ａ…粒径制御用下地層、１２ｂ…窒素堆積層、１２ｃ…配向制御用下地層、１２ｄ…中間下地層、１４…磁気記録層、１５…保護潤滑層、１６…軟磁性層、１７…バイアス付与層、１０１…磁気ディスク、１０２…スピンドル、１０３…スライダー、１０４…サスペンション、１０５…アーム、１０６…ボイスコイルモータ、１０７…固定軸、１０８…蓋体。

Claims (25)

1. 基板と、
   前記基板上に形成された下地層と、
   前記下地層上に形成された磁気記録層と、
   前記磁気記録層上に形成された保護層と
   を具備し、前記下地層がＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種からなる結晶性の粒径制御下地層と、この粒径制御下地層の表面に形成された酸素および炭素から選択される少なくとも一種の元素の堆積層とを備えていて、かつ該堆積層が、平均の面密度で１×１０^９個／ｍ^２（１×１０^１３個／ｃｍ^２）以上、１×１０^１１個／ｍ^２（１×１０^１５個／ｃｍ^２）以下の酸素及び炭素から選ばれる少なくとも一種の元素を有していることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記粒径制御下地層が、平均結晶粒径５０ｎｍ以上のＣｕ，Ｎｉ，Ｒｈ，Ｐｔから選択される少なくとも一種からなる粒径制御層結晶粒子を有していることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記粒径制御下地層が、（１００）面を前記下地層の膜面の方向に向けるように配向したＣｕ，ＮｉおよびＲｈから選択される少なくとも一種からなる粒径制御層結晶粒子を有してい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. 前記粒径制御下地層はＣｕ，ＮｉおよびＲｈから選択される少なくとも一種からなる粒径制御層結晶粒子を有し、前記磁気記録層は前記粒径制御層結晶粒子１個に対し複数個の磁性結晶粒子を平均の面密度１×１０^８個／ｍ^２（１×１０^１２個／ｃｍ^２）以上、８×１０^８個／ｍ^２（８×１０^１２個／ｃｍ^２）以下の範囲で有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
5. 前記磁気記録層が、膜面内で実質的に正方格子状に配列した磁性結晶粒子を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
6. 前記粒径制御下地層が、（１１１）面を前記下地層の膜面の方向に向けるように配向したＰtの粒径制御層結晶粒子を有してい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。
7. 前記粒径制御下地層はＰｔの粒径制御層結晶粒子を有し、前記磁気記録層は前記粒径制御層結晶粒子１個に対し複数個の磁性結晶粒子を平均の面密度１×１０^８個／ｍ^２（１×１０^１２個／ｃｍ^２）以上、８×１０^８個／ｍ^２（８×１０^１２個／ｃｍ^２）以下の範囲で有していることを特徴とする請求項１，２及び６のうちのいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
8. 前記磁気記録層が、膜面内で実質的に六方格子状に配列した磁性結晶粒子を有していることを特徴とする請求項１，２，６及び７のうちのいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
9. 前記磁気記録層は、磁性結晶粒子とこの磁性結晶粒子を取り囲む粒界領域とを備えたグラニュラ構造を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
10. 前記磁気記録層は、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｐｔ，Ｆｅ−ＰｔおよびＦｅ−Ｐｄから選ばれる少なくとも一種の合金からなる磁性結晶粒子を有していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
11. 前記磁気記録層と前記堆積層を備えた前記粒径制御下地層との間に、少なくとも一層の中間下地層を設けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
12. 前記中間下地層のうち少なくとも一層は、非磁性結晶粒子と、この非磁性結晶粒子を取り囲む粒界領域とを備えたグラニュラ構造を有することを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒体。
13. 前記グラニュラ構造を持つ中間下地層中の前記非磁性結晶粒子が、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｃｕ，ＲｕおよびＲｈのうち少なくとも一種の元素を有することを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録媒体。
14. 前記粒径制御下地層と前記基板との間に、軟磁気特性を示す軟磁性下地層を設けたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
15. 前記粒径制御下地層と前記軟磁性下地層との間に、ＮｉＡｌ，ＭｎＡｌ，ＭｇＯ，ＮｉＯ，ＴｉＮ，ＳｉおよびＧｅから選ばれる少なくとも一種を含む下地層を設けたことを特徴とする請求項１４に記載の磁気記録媒体。
16. 基板上にＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種からなる粒径制御下地層を形成する粒径制御下地層形成工程と、
    前記粒径制御下地層の表面に酸素および炭素から選択される少なくとも一種の元素の堆積層を形成する元素堆積工程と、
    前記堆積層が形成された前記粒径制御下地層を有する前記基板に磁気記録層を形成する磁気記録層形成工程と
    を備えたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
17. 前記元素堆積工程は、平均の面密度で１×１０^９個／ｍ^２（１×１０^１３個／ｃｍ^２）以上、１×１０^１１個／ｍ^２（１×１０^１５／ｃｍ^２）個以下の酸素、炭素のうちより選択される少なくとも一種の元素の堆積層を形成することを特徴とする請求項１６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
18. 前記粒径制御下地層形成工程は、平均粒径５０ｎｍ以上のＣｕ，Ｎｉ，ＲｈおよびＰｔから選択される少なくとも一種からなる粒径制御層結晶粒子を備えた粒径制御下地層を形成し、前記元素堆積工程は、この粒径制御下地層の表面に酸素および炭素から選択される少なくとも一種の元素の堆積層を形成することを特徴とする請求項１６または１７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
19. 前記粒径制御下地層形成工程は、Ｃｕ，ＮｉおよびＲｈから選択される少なくとも一種からなる金属膜の粒径制御層結晶粒子が（１００）面をこの金属膜の膜面の方向に配向した粒径制御下地層を形成することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
20. 前記磁気記録層形成工程は、前記磁気記録層の膜面内で実質的に正方格子状に配列した磁性結晶粒子を有する磁気記録層を形成することを特徴とする請求項１９に記載の磁気記録媒体の製造方法。
21. 前記粒径制御下地層形成工程は、Ｐｔの金属膜の粒径制御層結晶粒子が（１１１）面をこの金属膜の膜面の方向に配向した粒径制御下地層を形成することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
22. 前記磁気記録層形成工程は、前記磁気記録層の膜面内で実質的に六方格子状に配列した磁性結晶粒子を有する磁気記録層を形成することを特徴とする請求項２１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
23. 前記磁気記録層を形成する磁気記録層形成工程において、前記磁気記録層中の磁性結晶粒子を平均の面密度で１×１０^８個／ｍ^２（１×１０^１２個／ｃｍ^２）以上、８×１０^８個／ｍ^２（８×１０^１２個／ｃｍ^２）以下の範囲で形成することを特徴とする請求項１６〜２２のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
24. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆動する記録媒体駆動機構と、情報を前記磁気記録媒体に記録し再生する記録再生ヘッドと、前記記録再生ヘッド駆動するヘッド駆動機構と、記録信号および再生信号を処理する記録再生信号処理システムとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
25. 前記記録再生ヘッドとして単磁極ヘッドを有することを特徴とする請求項２４に記載の磁気記録再生装置。

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