JP2011003260A - 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】炭素保護層を薄膜化した場合でも、高いスクラッチ耐性が得られる磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】少なくとも非磁性基板１の上に、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層４と、炭素保護層５とを積層してなる磁気記録媒体において、垂直磁性層４と炭素保護層５との間に、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層９を設ける。これにより、炭素保護層５ほどのスペーシングロスを生じさせずに、磁気記録媒体の表面を保護し、また、炭素保護層５の被覆率を高め、垂直磁性層４と炭素保護層５とを強固に接着して、磁気記録媒体のスクラッチ耐性を著しく高めることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関するものである。

磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置（ＨＤＤ）は、現在その記録密度が年率５０％以上で増えており、今後もその傾向は続くと言われている。それに伴って高記録密度に適した磁気ヘッド及び磁気記録媒体の開発が進められている。

現在、市販されている磁気記録再生装置に搭載されている磁気記録媒体は、磁性膜内の磁化容易軸が主に垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体である。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明なビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。しかも高記録密度化に伴う記録ビット体積の減少が少なくて済むため、熱揺らぎ効果にも強い。このため、近年大きな注目を集めており、垂直磁気記録に適した媒体の構造が提案されている。

また、磁気記録媒体の更なる高記録密度化という要望に応えるべく、垂直磁性層に対する書き込み能力に優れた単磁極ヘッドを用いることが検討されている。このような単磁極ヘッドに対応するために、記録層である垂直磁性層と非磁性基板との間に、軟磁性材料からなる軟磁性下地層を設けることにより、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間における磁束の出入りの効率を向上させた、いわゆる２層磁気記録媒体が提案されている。

ところで、ＨＤＤでは、磁気記録媒体を高速回転させ、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間に生ずる空気流を用いて、磁気記録媒体の表面上で磁気ヘッドを浮上走行させながら、この磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う。したがって、回転を停止した状態の磁気記録媒体では、このような空気流は生じず、磁気ヘッドを浮上走行させることはできない。

また、ＨＤＤでは、回転停止状態の磁気記録媒体から磁気ヘッドを浮上走行させるまでの間、磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面に損傷を与えることを防止するため、磁気ヘッドを磁気記録媒体の表面に形成したレーザーテクスチャゾーン（磁気ヘッドの退避位置）に設置するＣＳＳ（接触起動停止）方式や、磁気ヘッドを磁気記録媒体から完全に退避させるランプローディング方式などが採用されている。

しかしながら、ＨＤＤでは、磁気ヘッドの浮上走行中に外部から衝撃等が加わることによって、磁気記録媒体の表面に磁気ヘッドが偶発的に接触し、この磁気記録媒体の表面に損傷を与えてしまうことがある。

このように、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間のトライボロジーに関する問題は、宿命的な技術課題となって現在に至っており、磁気記録媒体の磁性層上に積層される保護層を改善する努力が営々と続けられている。また、媒体表面における耐衝撃性（スクラッチ耐性）、耐摩耗性及び耐摺動性が、磁気記録媒体の信頼性向上の大きな柱となっている。

ここで、磁気記録媒体の保護層としては、従来より様々な材質からなるものが提案されているが、成膜性や耐久性等の総合的な見地から、主に炭素膜が採用されている。そして、この炭素膜の硬度、密度、動摩擦係数等は、磁気記録媒体のＣＳＳ特性、あるいは耐コロージョン特性に如実に反映されるため、非常に重要である。

一方、磁気記録媒体の記録密度の向上を図るためには、磁気ヘッドの飛行高さ（フライングハイト）の低減、媒体回転数の増加等を行うことが好ましい。したがって、磁気記録媒体の表面に形成される保護層には、磁気ヘッドの偶発的な接触等に対応するため、より高い摺動耐久性や平坦性が要求されるようになってきている。加えて、磁気記録媒体と磁気ヘッドとのスペーシングロスを低減して記録密度を高めるためには、保護膜の厚さをできるだけ薄く、例えば３０Å（３．０ｎｍ）以下の膜厚にすることが要求されるようになってきており、平滑性は勿論のこと、薄く、緻密で且つ強靭な保護膜が強く求められている。

磁気記録媒体の保護層に用いられる炭素膜は、スパッタリング法やＣＶＤ法、イオンビーム蒸着法等によって形成される。このうち、スパッタリング法で形成した炭素膜は、例えば１００Å（１０．０ｎｍ）以下の膜厚とした場合に、その耐久性が不十分となることがある。一方、ＣＶＤ法で形成した炭素膜は、その表面の平滑性が低く、膜厚を薄くした場合に、磁気記録媒体の表面の被覆率が低下して、磁気記録媒体のコロージョンが発生する場合がある。一方、イオンビーム蒸着法は、上述したスパッタリング法やＣＶＤ法に比べて、高硬度で平滑性が高く、緻密な炭素膜を形成することが可能である（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０００−２２６６５９号公報

上述したように、磁気記録媒体の記録密度を更に向上させるためには、保護層となる炭素膜を今まで以上に薄膜化することが求められる。しかしながら、炭素膜と磁性層とは結晶構造や、熱膨張率などが異なるため、炭素膜を極度に薄膜化すると、炭素膜の被覆率や、密着性などが低下してしまい、極度にスクラッチ耐性が低下するといった問題が発生してしまう。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、炭素保護層を薄膜化した場合でも、高いスクラッチ耐性が得られる磁気記録媒体、並びにそのような磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、垂直磁性層と炭素保護層との間にＲｕ及びＣｏを含む中間層を設けることによって、炭素保護層ほどのスペーシングロスを生じさせずに、磁気記録媒体の表面を保護し、また、炭素保護層の被覆率を高め、垂直磁性層と炭素保護層とを強固に接着して、磁気記録媒体のスクラッチ耐性を著しく高めることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、以下の手段を提供する。
（１） 少なくとも非磁性基板の上に、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層と、炭素保護層とを積層してなる磁気記録媒体であって、
前記垂直磁性層と前記炭素保護層との間に、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体。
（２） 前記中間層が、Ｒｕを３０原子％以上、Ｃｏを３０原子％以上含む層であることを特徴とする前項（１）に記載の磁気記録媒体。
（３） 前記中間層の層厚が、０．２〜０．８ｎｍの範囲内であることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の磁気記録媒体。
（４） 前項（１）〜（３）の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。

以上のように、本発明によれば、高硬度で緻密な炭素保護層を形成することが可能となり、この炭素保護層の層厚を薄くすることが可能となるため、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの距離を狭く設定することが可能となり、その結果、磁気記録媒体の記録密度を高めることが可能となる。

本発明を適用した磁気記録媒体の一例を示す断面図である。 図１に示す磁気記録媒体の積層構造を拡大して示す断面図である。 磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。

以下、本発明を適用した磁気記録媒体及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。

（磁気記録媒体）
本発明を適用した磁気記録媒体は、少なくとも非磁性基板の上に、磁化容易軸が非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層と、炭素保護層とを積層してなるものであって、垂直磁性層と炭素保護層との間に、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層が設けられていることを特徴とする。

本発明を適用した磁気記録媒体では、このような構成を採用することにより、炭素保護層のみの場合に比べて磁気記録媒体のスクラッチ耐性及びコロージョン耐性を高めることができる。通常、磁気記録媒体のスクラッチ耐性を高めるためには、炭素保護層を厚くすることが考えられる。しかしながら、炭素保護層は、非磁性材料からなり、この層厚を厚くすると、垂直磁性層と磁気ヘッドとの距離が離れ（これをスペーシングロスと呼ぶ。）、磁気記録媒体の電磁変換特性が悪化することになる。

これに対して、本発明で用いられる中間層は、Ｒｕ及びＣｏが物性的には非磁性材料であるため、また、炭素保護層よりは硬度が低いが、強磁性材料であるＣｏを含むため、炭素保護層ほどのスペーシングロスが生じず、一方、垂直磁性層よりも硬度が高く、この垂直磁性層と同じｈｃｐ構造であるため、垂直磁性層の保護効果、垂直磁性層への被覆率、格子整合性も高い。

これにより、本発明を適用した磁気記録媒体では、媒体表面での炭素保護層の被覆率を高め、垂直磁性層と炭素保護層とを強固に接着し、媒体表面の保護効果を高めることが可能である。

また、本発明を適用した磁気記録媒体では、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層を、Ｒｕを３０原子％以上、Ｃｏを３０原子％以上含む層とすることが好ましい。すなわち、Ｒｕを３０原子％以上とすることにより、この中間層の硬度を高め、また、Ｃｏを３０原子％以上とすることにより、この中間層を設けたことによるスペーシングロスを実際の層厚よりも低減することが可能である。

また、本発明を適用した磁気記録媒体では、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層の層厚を、２〜８Å（０．２ｎｍ〜０．８ｎｍ）の範囲内とすることが好ましい。中間層の層厚を２Å未満とすると、この中間層を設ける効果が低下することになる。これは、層厚が極度に薄くなると、垂直磁性層の全表面を覆うことができなくなるためと考えられる。一方、中間層のの層厚が８Åを超えると、この中間層によるスペーシングロスが大きくなり、磁気記録媒体の電磁変換特性が悪化することになる。

以下、本発明を適用した磁気記録媒体の具体的な構成例について説明する。
本発明を適用した磁気記録媒体は、例えば図１に示すように、非磁性基板１の上に、軟磁性下地層２と、配向制御層３と、垂直磁性層４と、炭素保護層５と、潤滑層６とを順次積層した構造を有している。

このうち、軟磁性下地層２と配向制御層３とが下地層を構成している。また、軟磁性下地層２は、スペーサ層２ｂを介してＡＦＣ（アンチ・フェロ・カップリング）結合された２層の軟磁性層２ａを含む。垂直磁性層４は、下層の磁性層４ａと、中層の磁性層４ｂと、上層の磁性層４ｃとの３層を含み、磁性層４ａと磁性層４ｂの間で非磁性層７ａを、磁性層４ｂと磁性層４ｃの間で非磁性層７ｂを挟み込むことで、これら磁性層４ａ〜４ｃと非磁性層７ａ，７ｂとが交互に積層された構造を有している。また、配向制御層３と垂直磁性層４の間には、非磁性下地層８が設けられている。そして、本発明を適用した磁気記録媒体は、垂直磁性層４と炭素保護層５との間に、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層９が設けられた構成となっている。

非磁性基板１としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよく、例えば、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、ＮｉＰ層又はＮｉＰ合金層が形成されたものを用いることもできる。

ガラス基板としては、例えば、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどを用いることができ、アモルファスガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラスや、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。

非磁性基板１は、その平均表面粗さ(Ｒａ)が２ｎｍ（２０Å）以下、好ましくは１ｎｍ以下であるとことが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、表面の微小うねり(Ｗａ)が０．３ｎｍ以下（より好ましくは０．２５ｎｍ以下。）であることが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、端面のチャンファー部の面取り部と、側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ｒａ)が１０ｎｍ以下（より好ましくは９．５ｎｍ以下。）のものを用いることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。なお、微少うねり(Ｗａ)は、例えば、表面荒粗さ測定装置Ｐ−１２（ＫＬＭ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定範囲８０μｍでの表面平均粗さとして測定することができる。

また、非磁性基板１は、Ｃｏ又はＦｅが主成分となる軟磁性下地層２と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。この場合、非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に密着層を設けることが好ましく、これにより、これらを抑制することが可能となる。なお、密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは２ｎｍ（３０Å）以上であることが好ましい。

軟磁性下地層２は、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくするために、また情報が記録される垂直磁性層４の磁化の方向をより強固に非磁性基板１と垂直な方向に固定するために設けられている。この作用は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。

軟磁性下地層２としては、例えば、Ｆｅや、Ｎｉ、Ｃｏなどを含む軟磁性材料を用いることができる。具体的な軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂなど。）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど。）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど。）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど。）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど。）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど。）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど。）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど。）、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系合金などを挙げることができる。

また、軟磁性下地層２としては、Ｆｅを６０ａｔ％（原子％）以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、又は微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることができる。

その他にも、軟磁性下地層２としては、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。この具体的な材料としては、例えば、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。

軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃは、１００Ｏｅ以下（好ましくは２０Ｏｅ以下。）とすることが好ましい。なお、１Ｏｅは７９Ａ／ｍである。この保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。

軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とすることが好ましい。このＢｓが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。

また、軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地層２の層厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は、１５Ｔ・ｎｍ以上（好ましくは２５Ｔ・ｎｍ以上）であることが好ましい。このＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生波形が歪みを持つようになり、ＯＷ（ＯｖｅｒＷｒｉｔｅ）特性（記録特性）が悪化するため好ましくない。

軟磁性下地層２は、２層の軟磁性層２ａの間に、スペーサ層２ｂとしてＲｕ膜が設けられている。また、Ｒｕ膜の膜厚を調整することで、２層の軟磁性層２ａがＡＦＣ構造となり、このようなＡＦＣ構造を採用することで、いわゆるスパイクノイズを抑制することができる。なお、軟磁性下地層２は、少なくとも２層以上の軟磁性層２ａから構成されて、これら軟磁性層２ａの間に、スペーサ層２ｂとしてＲｕ膜を設けることが好ましい。

軟磁性下地層２の最表面（配向制御層３側の面）は、この軟磁性下地層２を構成する材料が、部分的又は完全に酸化されて構成されていることが好ましい。例えば、軟磁性下地層２の表面（配向制御層３側の面）及びその近傍に、軟磁性下地層２を構成する材料が部分的に酸化されるか、若しくは上記材料の酸化物を形成して配されていることが好ましい。これにより、軟磁性下地層２の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるため、この磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。

配向制御層３は、垂直磁性層４の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善することができる。このような材料としては、特に限定されるものではないが、ｈｃｐ構造、ｆｃｃ構造、アモルファス構造を有するものが好ましい。特に、Ｒｕ系合金、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金、Ｐｔ系合金、Ｃｕ系合金が好ましく、またこれらの合金を多層化してもよい。例えば、基板側からＮｉ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｃｏ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｐｔ系合金とＲｕ系合金との多層構造を採用することが好ましい。

例えば、Ｎｉ系合金であれば、Ｎｉを３３〜９６ａｔ％含む、ＮｉＷ合金、ＮｉＴａ合金、ＮｉＮｂ合金、ＮｉＴｉ合金、ＮｉＺｒ合金、ＮｉＭｎ合金、ＮｉＦｅ合金の中から選ばれる少なくとも１種類の材料からなることが好ましい。また、Ｎｉを３３〜９６ａｔ％含み、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃのうち少なくとも１種又は２種以上を含む非磁性材料であってもよい。この場合、配向制御層３としての効果を維持し、磁性を持たない範囲とするため、Ｎｉの含有量は３３ａｔ％〜９６ａｔ％の範囲とすることが好ましい。

配向制御層３の厚みは、多層の場合は合計の厚みで、５〜４０ｎｍとすることが好ましく、より好ましくは８〜３０ｎｍである。配向制御層３の厚みが上記範囲にあるとき、垂直磁性層４の垂直配向性が特に高くなり、且つ記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層２との距離を小さくすることができるため、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができる。

これに対して、配向制御層３の厚みが上記範囲未満であると、垂直磁性層４における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。一方、配向制御層３の厚みが上記範囲を超えると、垂直磁性層４の磁性粒子径が大きくなり、ノイズ特性が劣化するおそれがあるため好ましくない。また、記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層２との距離が大きくなるため、再生信号の分解能や再生出力の低下することになる。

配向制御層３の表面形状は、垂直磁性層４や保護層５の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするためには、配向制御層３の表面平均粗さＲａを２ｎｍ以下とすることが好ましい。これにより、磁気記録媒体の表面における凹凸を小さくし、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを十分に低くし、記録密度を高めることができる。

また、配向制御層３の成膜用のガスには、酸素や窒素などを導入してもよい。例えば、成膜法としてスパッタ法を用いる場合には、プロセスガスとしては、アルゴンに酸素を体積率で０．０５〜５０％（好ましくは０．１〜２０％）程度混合したガス、アルゴンに窒素を体積率で０．０１〜２０％（好ましくは０．０２〜１０％）程度混合したガスが好適に用いられる。

また、配向制御層３は、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物中に金属粒子が分散した構造であってもよい。このような構造とするためには、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２など、金属窒化物として、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴａＮ、ＣｒＮなど、金属炭化物として、例えば、ＴａＣ、ＢＣ、ＳｉＣなどをそれぞれ用いることができる。さらに、例えば、ＮｉＴａ−ＳｉＯ_２、ＲｕＣｏ−Ｔａ_２Ｏ_５、Ｒｕ−ＳｉＯ_２、Ｐｔ−Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｐｄ−ＴａＣなどを用いることができる。

配向制御層３中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、合金に対して、１ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましい。配向制御層３中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲を超える場合、金属粒子中に酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が残留し、金属粒子の結晶性及び配向性を損ねるほか、配向制御層３の上に形成された磁性層の結晶性及び配向性を損ねるおそれがあるため好ましくない。また、配向制御層３中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲未満である場合、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の添加による効果が得られないため好ましくない。

ここで、配向制御層３直上の垂直磁性層４の初期部には、結晶成長の乱れが生じ易く、これがノイズの原因となる。この初期部の乱れた部分を非磁性下地層８で置き換えることで、ノイズの発生を抑制することができる。このような理由から、配向制御層３と垂直磁性層４の間には、非磁性下地層８を設けることが好ましい。

非磁性下地層８は、Ｃｏを主成分とし、さらに酸化物を含んだ材料からなることが好ましい。Ｃｒの含有量は、２５ａｔ％（原子％）以上５０ａｔ％以下とすることが好ましい。酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。

また、非磁性下地層８は、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２などを好適に用いることができる。さらに、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ_２、ＣｏＣｒ−Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒ−Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。また、結晶成長の観点からＰｔを添加してもよい。

非磁性下地層８の厚みは、０．２ｎｍ以上３ｎｍ以下であることが好ましい。３ｎｍの厚さを超えると、Ｈｃ及びＨｎの低下が生じるために好ましくない。

磁性層４ａは、図２に示すように、Ｃｏを主成分とし、さらに酸化物４１を含んだ材料からなり、この酸化物４１としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。また、磁性層４ａは、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２などを好適に用いることができる。

磁性層４ａは、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２が分散していることが好ましい。また、磁性粒子４２は、磁性層４ａ，４ｂ、更には磁性層４ｃを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を有することにより、磁性層４ａの磁性粒子４２の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。

このような構造を得るためには、含有させる酸化物４１の量及び磁性層４ａの成膜条件が重要となる。すなわち、酸化物４１の含有量としては、磁性粒子４２を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。さらに好ましくは６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下である。

磁性層４ａ中の酸化物４１の含有量として上記範囲が好ましいのは、この磁性層４ａを形成した際、磁性粒子４２の周りに酸化物４１が析出し、磁性粒子４２の孤立化及び微細化が可能となるためである。一方、酸化物４１の含有量が上記範囲を超えた場合には、酸化物４１が磁性粒子４２中に残留し、磁性粒子４２の配向性及び結晶性を損ね、更には磁性粒子４２の上下に酸化物４１が析出し、結果として磁性粒子４２が磁性層４ａ〜４ｃを上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。また、酸化物４１の含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の分離及び微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。

磁性層４ａ中のＣｒの含有量は、４ａｔ％以上１９ａｔ％以下（さらに好ましくは６ａｔ％以上１７ａｔ％以下）であることが好ましい。Ｃｒの含有量を上記範囲としたのは、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるからである。

一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子４２の結晶性及び配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。また、Ｃｒの含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕが高いため、垂直保磁力が高くなり過ぎ、データを記録する際、磁気ヘッドで十分に書き込むことができず、結果として高密度記録に適さない記録特性（ＯＷ）となるため好ましくない。

磁性層４ａ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量を上記範囲としたのは、８ａｔ％未満であると、垂直磁性層４に必要な磁気異方性定数Ｋｕが低くなるためである。一方、２０ａｔ％を超えると、磁性粒子４２の内部に積層欠陥が生じ、その結果磁気異方性定数Ｋｕが低くなる。したがって、高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性を得るためには、Ｐｔの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子４２中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。一方、Ｐｔの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。

磁性層４ａは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物４１の他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子４２の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。

また、上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子４２中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子４２の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。

磁性層４ａに適した材料としては、例えば、９０（Ｃｏ１４Ｃｒ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）｛Ｃｒ含有量１４ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏからなる磁性粒子を１つの化合物として算出したモル濃度が９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％｝、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ_２）、９４（Ｃｏ８Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ_２Ｏ_３）の他、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｔａ_２Ｏ_５）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＷ）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（Ａｌ_２Ｏ_３）、（ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ）−（Ｙ_２Ｏ_３）、（ＣｏＣｒＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ_２）などを挙げることができる。

磁性層４ｂは、図２に示すように、Ｃｏを主成分とし、更に酸化物４１を含んだ材料からなることが好ましい。酸化物４１としては、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏの酸化物であることが好ましい。その中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２を好適に用いることができる。また、磁性層４ｂは、酸化物４１を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２などを好適に用いることができる。

磁性層４ｂは、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２が分散していることが好ましい。この磁性粒子４２は、磁性層４ａ，４ｂ、更には磁性層４ｃを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を形成することにより、磁性層４ｂの磁性粒子４２の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得ることができる。

磁性層４ｂ中の酸化物４１の含有量は、磁性粒子４２を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の化合物の総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。さらに好ましくは６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下である。

磁性層４ｂ中の酸化物４１の含有量として上記範囲が好ましいのは、この磁性層４ｂを形成した際、磁性粒子４２の周りに酸化物４１が析出し、磁性粒子４２の孤立化及び微細化が可能となるためである。一方、酸化物４１の含有量が上記範囲を超えた場合には、酸化物４１が磁性粒子４２中に残留し、磁性粒子４２の配向性及び結晶性を損ね、更には磁性粒子４２の上下に酸化物４１が析出し、結果として磁性粒子４２が磁性層４ａ〜４ｃを上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。また、酸化物４１の含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の分離、微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。

磁性層４ｂ中のＣｒの含有量は、４ａｔ％以上１８ａｔ％以下（さらに好ましくは８ａｔ％以上１５ａｔ％以下。）であることが好ましい。Ｃｒの含有量が上記範囲としたのは、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるためである。

一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子４２の結晶性及び配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。また、Ｃｒの含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の磁気異方性定数Ｋｕが高いため、垂直保磁力が高くなり過ぎ、データを記録する際、磁気ヘッドで十分に書き込むことができず、結果として高密度記録に適さない記録特性（ＯＷ）となるため好ましくない。

磁性層４ｂ中のＰｔの含有量は、１０ａｔ％以上２２ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が上記範囲であるのは、１０ａｔ％未満であると、垂直磁性層４に必要な磁気異方性定数Ｋｕが低くなるために好ましくない。また、２２ａｔ％を超えると、磁性粒子４２の内部に積層欠陥が生じ、その結果磁気異方性定数Ｋｕが低くなるために好ましくない。高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性が得られるためには、Ｐｔの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子４２中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。一方、Ｐｔの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。

磁性層４ｂは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物４１の他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子４２の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。

また、上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子４２中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子４２の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。

磁性層４ｃは、図２に示すように、Ｃｏを主成分とするとともに酸化物４１を含まない材料から構成することが好ましく、層中の磁性粒子４２が磁性層４ａ中の磁性粒子４２から柱状にエピタキシャル成長している構造であることが好ましい。この場合、磁性層４ａ〜４ｃの磁性粒子４２が、各層において１対１に対応して、柱状にエピタキシャル成長することが好ましい。また、磁性層４ｂの磁性粒子４２が磁性層４ａ中の磁性粒子４２からエピタキシャル成長していることで、磁性層４ｂの磁性粒子４２が微細化され、さらに結晶性及び配向性がより向上したものとなる。

磁性層４ｃ中のＣｒの含有量は、１０ａｔ％以上２４ａｔ％以下であることが好ましい。Ｃｒの含有量を上記範囲とすることで、データの再生時における出力が十分確保でき、更に良好な熱揺らぎ特性を得ることができる。一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超える場合には、磁性層４ｃの磁化が小さくなり過ぎるため好ましくない。また、Ｃｒ含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子４２の分離及び微細化が十分に生じず、記録再生時のノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。

また、磁性層４ｃは、Ｃｏ、Ｃｒの他に、Ｐｔを含んだ材料であってもよい。磁性層４ｃ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が上記範囲にある場合には、高記録密度に適した十分な保磁力を得ることができ、更に記録再生時における高い再生出力を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性および熱揺らぎ特性を得ることができる。

一方、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性層４ｃ中にｆｃｃ構造の相が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。また、Ｐｔの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。

磁性層４ｃは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｎの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子４２の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。

また、上記元素の合計の含有量は、１６ａｔ％以下であることが好ましい。一方、１６ａｔ％を超えた場合には、磁性粒子４２中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子４２の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。

磁性層４ｃに適した材料としては、特に、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系を挙げることできる。ＣｏＣｒＰｔＢ系の場合、ＣｒとＢの合計の含有量は、１８ａｔ％以上２８ａｔ％以下であることが好ましい。

磁性層４ｃに適した材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系では、Ｃｏ１４〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ｛Ｃｒ含有量１４〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ０〜１６Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｂ含有量０〜１６ａｔ％、残部Ｃｏ｝が好ましい。その他の系でも、ＣｏＣｒＰｔＴａ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ１〜１０Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、Ｂ含有量１〜１０ａｔ％、残部Ｃｏ｝の他にも、ＣｏＣｒＰｔＢＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＮｂ系、ＣｏＣｒＰｔＢＷ系、ＣｏＣｒＰｔＭｏ系、ＣｏＣｒＰｔＣｕＲｕ系、ＣｏＣｒＰｔＲｅ系などの材料を挙げることができる。

垂直磁性層４の垂直保磁力（Ｈｃ）は、３０００［Ｏｅ］以上とすることが好ましい。保磁力が３０００［Ｏｅ］未満である場合には、記録再生特性、特に周波数特性が不良となり、また、熱揺らぎ特性も悪くなるため、高密度記録媒体として好ましくない。

垂直磁性層４の逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、１５００［Ｏｅ］以上であることが好ましい。逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が１５００［Ｏｅ］未満である場合には、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。

垂直磁性層４は、磁性粒子の平均粒径が３〜１２ｎｍであることが好ましい。この平均粒径は、例えば垂直磁性層４をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。

垂直磁性層４の厚みは、５〜２０ｎｍとすることが好ましい。垂直磁性層４の厚みが上記未満であると、十分な再生出力が得られず、熱揺らぎ特性も低下する。また、垂直磁性層４の厚さが上記範囲を超えた場合には、垂直磁性層４中の磁性粒子の肥大化が生じ、記録再生時におけるノイズが増大し、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）や記録特性（ＯＷ）に代表される記録再生特性が悪化するため好ましくない。

垂直磁性層４を構成する磁性層４ａ，４ｂ，４ｃ間に設ける非磁性層７ａ，７ｂとしては、ｈｃｐ構造を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＸ_１合金（Ｘ_１は、Ｐｔ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｅ，Ｒｕ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｂの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の元素を表す。）などを好適に用いることができる。また、ｈｃｐ構造を有する合金として、Ｒｕ以外では、例えばＲｕ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｙ、Ｈｆ、Ｚｎなどの合金も用いることができる。

また、非磁性層７ａ，７ｂとしてＣｏＣｒ系合金を用いる場合には、Ｃｏの含有量は、３０〜８０ａｔ％の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、磁性層４ａ，４ｂ，４ｃ間のカップリングを小さく調整することが可能であるからである。

また、非磁性層７ａ，７ｂとしては、その上下の磁性層４ａ，４ｂ，４ｃの結晶性や配向性を損ねない範囲で、他の構造をとる金属や合金などを使用することもできる。具体的には、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ、Ｂ、Ｃｒ又はそれらの合金を用いることができる。特に、Ｃｒ合金としては、ＣｒＸ_２（Ｘ_２は、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｃ、Ｚｒの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の元素を表す。）などを好適に用いることが可能である。この場合のＣｒの含有量は６０ａｔ％以上とすることが好ましい。

また、非磁性層７ａ，７ｂとしては、上記合金の金属粒子が酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物中に分散した構造のものを用いることが好ましい。さらに、この金属粒子が非磁性層７ａ，７ｂを上下に貫いた柱状構造を有することがより好ましい。このような構造とするためには、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２など、金属窒化物として、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴａＮ、ＣｒＮなど、金属炭化物として、例えば、ＴａＣ、ＢＣ、ＳｉＣなどをそれぞれ用いることができる。さらに、例えば、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ_２、ＣｏＣｒ−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ_２Ｏ_５、Ｒｕ−ＳｉＯ_２、Ｒｕ−Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｐｄ−ＴａＣなどを用いることができる。

非磁性層７中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、垂直磁性膜の結晶成長や結晶配向を損なわない含有量であることが好ましい。また、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、合金に対して、４ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。

この非磁性層７中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲を超える場合には、金属粒子中に酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が残留し、金属粒子の結晶性や配向性を損ねるほか、金属粒子の上下にも酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が析出してしまい、金属粒子が非磁性層７を上下に貫く柱状構造となりにくくなり、この非磁性層７の上に形成された磁性層の結晶性や配向性を損ねるおそれがあるため好ましくない。一方、この非磁性層７中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲未満である場合には、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の添加による効果が得られないため好ましくない。

非磁性層７ａ，７ｂは、適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができる。その結果Ｓ／Ｎ比をより向上させることが可能である。

すなわち、非磁性層７ａ，７ｂの厚みは、垂直磁性層４を構成する各磁性層４ａ，４ｂ，４ｃの静磁結合を完全に切断しない範囲、具体的には０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下（より好ましくは０．１以上０．８ｎｍ以下）とすることが好ましい。

垂直磁性層４（磁性層４ｃ）と炭素保護膜５との間に設けられるＲｕ及びＣｏを含む中間層９には、ＲｕＣｏ合金（第１の主要成分がＲｕ、第２の主要成分がＣｏ）やＣｏＲｕ合金（第１の主要成分がＣｏ、第２の主要成分がＲｕ）などを用いることができる。ＲｕＣｏ合金やＣｏＲｕ合金は、一般的に垂直磁性層４よりも硬度が高いため、垂直磁性層４の上に設けることによって垂直磁性層４を保護する効果がある。また、これらの合金は、一般的に垂直磁性層４と結晶構造が同じであり、結晶の格子間距離も近い。したがって、このようなＲｕ及びＣｏを含む中間層９は、垂直磁性層４に対する被覆性（密着性）が高く、垂直磁性層４の全表面を緻密に覆って、この垂直磁性層４を強固に保護することになる。

また、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層９が保護層としての効果を発現するのは、保護層として一般的に使用される炭素膜とは異なり、スペーシングロスがさほど生じないことにある。この理由については必ずしも明確ではないものの、例えばＲｕＣｏ合金やＣｏＲｕ合金などは強磁性材料であるＣｏを多く含むため、磁気ヘッドからの磁界を垂直磁性層に引き込む効果があり、これがスペーシングロスを低減しているものと考えられる。

また、中間層９は、上述したように、Ｒｕを３０原子％以上、Ｃｏを３０原子％以上含む層とすることが好ましいものの、上記の効果が発現される範囲内で他の元素を添加することも可能である。添加元素としては、例えば、ＲｕＣｏ合金やＣｏＲｕ合金の硬度をさほど低減させずに、磁気ヘッドからの磁界を垂直磁性層４に引き込む効果を高める物質、又は、結晶組織を微細化して硬度を高める効果を有する物質が好ましい。このような添加元素としては、例えば、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｎの中から選ばれる１種類以上の元素を挙げることができる。

また、中間層９の層厚は、上述したように２〜８Åの範囲内とすることが好ましいものの、最適な膜厚は、この厚みの範囲内で磁気記録媒体のスクラッチ耐性と電磁変換特性より適宜選択される。

炭素保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのものであり、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法、イオンビーム蒸着法等によって形成される。炭素保護層５の厚みは、１〜１０ｎｍとすることがヘッドと媒体の距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。

潤滑層６には、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることが好ましい。

図３は、本発明を適用した磁気記録再生装置の一例を示すものである。
この磁気記録再生装置は、上記図２に示す構成を有する磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０を回転駆動させる媒体駆動部５１と、磁気記録媒体５０に情報を記録再生する磁気ヘッド５２と、この磁気ヘッド５２を磁気記録媒体５０に対して相対運動させるヘッド駆動部５３と、記録再生信号処理系５４とを備えている。また、記録再生信号処理系５４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド５２に送り、磁気ヘッド５２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、本発明を適用した磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド５２には、再生素子として巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。

上記磁気記録再生装置によれば、上記磁気記録媒体５０に本発明を適用した磁気記録媒体を採用することで、磁性粒子の微細化と磁気的な孤立化が促進され、再生時におけるＳ／Ｎ比を大幅に向上することができ、また熱揺らぎ特性も向上させることができ、さらに優れた記録特性（ＯＷ）を有した媒体を得ることができ、このため高密度記録に適した優れた磁気記録再生装置とすることができる。

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

（実施例１）
実施例１では、先ず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板の上に、Ｃｒターゲットを用いて層厚１０ｎｍの密着層を成膜した。また、この密着層の上に、５５Ｆｅ−３０Ｃｏ−１５Ｔａ｛Ｆｅ含有量５５ａｔ％、Ｃｏ含有量３０ａｔ％、Ｔａ含有量１５ａｔ％｝のターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で、層厚２５ｎｍの軟磁性層を成膜し、この上にＲｕ層を層厚１．６ｎｍで成膜した後、さらにＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａの軟磁性層を層厚２５ｎｍ成膜して、これを軟磁性下地層とした。

次に、上記軟磁性下地層の上に、Ｎｉ−６Ｗ｛Ｗ含有量６ａｔ％、残部Ｎｉ｝ターゲット、Ｒｕターゲットを用いて、それぞれ５ｎｍ、２０ｎｍの層厚で順に成膜し、これを配向制御層とした。

次に、配向制御層の上に、（Ｃｏ１５Ｃｒ１６Ｐｔ）９１−（ＳｉＯ_２）６−（ＴｉＯ_２）３｛Ｃｒ含有量１５ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏの合金を９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物を６ｍｏｌ％、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を３ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝の組成の磁性層をスパッタ圧力２Ｐａとして層厚３ｎｍで成膜した。なお、この磁性層において、Ｋｕは２．２×１０^６（ｅｒｇ／ｃｃ）、Ｍｓは５００（ｅｍｕ／ｃｃ）であった。

次に、磁性層の上に、（Ｃｏ３０Ｃｒ）８８−（ＴｉＯ_２）１２からなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。

次に、非磁性層の上に、（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）９２−（ＳｉＯ_２）５−（ＴｉＯ_２）３からなる磁性層をスパッタ圧力２Ｐａとして層厚４ｎｍで成膜した。

次に、磁性層の上に、Ｒｕからなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。この磁性層において、Ｋｕは４×１０^６（ｅｒｇ／ｃｃ）、Ｍｓは６００（ｅｍｕ／ｃｃ）であった。

次に、非磁性層の上に、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０ａｔ％、Ｐｔ含有量１４ａｔ％、Ｂ含有量３ａｔ％、残部Ｃｏ｝からなるターゲットを用いて、スパッタ圧力を０．６Ｐａとして磁性層を層厚４ｎｍで成膜した。この磁性層において、Ｋｕは１．５×１０^６（ｅｒｇ／ｃｃ）、Ｍｓは４００（ｅｍｕ／ｃｃ）であった。

次に、磁性層の上に、５２．５Ｒｕ４７．５Ｃｏ｛Ｒｕ含有量５２．５原子％、Ｃｏ含有量４７．５原子％｝からなるターゲットを用いて、スパッタ圧力を０．６Ｐａとしてターゲットと同一組成のＲｕＣｏ層を層厚０．５ｎｍ（５Å）で成膜した。

次に、ＣＶＤ法により層厚３．０ｎｍのカーボン保護層を成膜し、次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を成膜し、実施例１の磁気記録媒体を得た。

（実施例２〜７）
実施例２〜７では、下記表１に示すように、ＲｕＣｏ層の組成及び層厚を異ならせた以外は、実施例１と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。

（比較例１）
比較例１では、下記表１に示すように、ＲｕＣｏ層を設けなかった以外は、実施例１と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。

＜磁気記録媒体の電磁変換特性評価＞
そして、これら実施例１〜７及び比較例１の磁気記録媒体について、米国ＧＵＺＩＫ社製のリードライトアナライザＲＷＡ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、その記録再生特性、すなわちＳ／Ｎ比、記録特性（ＯＷ）、及び熱揺らぎ特性の各評価を行った。その評価結果を表１に示す。

なお、磁気ヘッドには、書き込み側にシングルポール磁極を用い、読み出し側にＴＭＲ素子を用いたヘッドを使用した。
Ｓ／Ｎ比については、記録密度７５０ｋＦＣＩとして測定した。
一方、記録特性（ＯＷ）については、先ず、７５０ｋＦＣＩの信号を書き込み、次いで１００ｋＦＣＩの信号を上書し、周波数フィルターにより高周波成分を取り出し、その残留割合によりデータの書き込み能力を評価した。
一方、熱揺らぎ特性について、７０℃の条件下で記録密度５０ｋＦＣＩにて書き込みを行った後、書き込み後１秒後の再生出力に対する出力の減衰率を（Ｓｏ−Ｓ）×１００／（Ｓｏ）に基いて算出した。なお、この式中において、Ｓｏは書き込み後、１秒経過時の再生出力、Ｓは１００００秒後の再生出力を表す。

＜磁気記録媒体のスクラッチ耐性評価＞
また、実施例１〜７及び比較例１の磁気記録媒体について、スクラッチ耐性を評価するためのスクラッチ試験を行った。このスクラッチ試験については、クボタ社製のＳＡＦテスターを用いて行った。試験条件は、磁気記録媒体を１２０００ｒｐｍで回転させ、ＰＰ６ヘッドを用いて、ディスク表面を２時間、５インチ／秒の速度でシーク動作を繰り返し、その後、光学顕微鏡でスクラッチの有無を確認した。そして、このようなスクラッチ試験を、実施例１〜７及び比較例１の磁気記録媒体の各２０枚について行い、そのスクラッチの発生率（％）を求めた。その評価結果を表１に示す。

表１に示す評価結果から、本発明の範囲である実施例１〜７の磁気記録媒体は、本発明の範囲外である比較例１の磁気記録媒体よりも、電磁変換特性及びスクラッチ耐性に優れていることがわかる。

１…非磁性基板
２…軟磁性下地層
２ａ…軟磁性層
２ｂ…スペーサ層
３…配向制御層
４…垂直磁性層
４ａ，４ｂ，４ｃ…磁性層
５…カーボン保護層
６…潤滑層
７ａ，７ｂ…非磁性層
８…非磁性下地層
９…Ｒｕ及びＣｏを含む中間層
４１…酸化物
４２…磁性粒子（非磁性層７ａ，７ｂにおいては非磁性粒子）
５０…磁気記録媒体
５１…媒体駆動部
５２…磁気ヘッド
５３…ヘッド駆動部
５４…記録再生信号処理系

Claims (4)

1. 少なくとも非磁性基板の上に、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層と、炭素保護層とを積層してなる磁気記録媒体であって、
   前記垂直磁性層と前記炭素保護層との間に、Ｒｕ及びＣｏを含む中間層が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記中間層が、Ｒｕを３０原子％以上、Ｃｏを３０原子％以上含む層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. 前記中間層の層厚が、０．２〜０．８ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の磁気記録媒体と、
   前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。

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