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JP4459930B2 - Perpendicular magnetic recording type information recording medium - Google Patents
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JP4459930B2 - Perpendicular magnetic recording type information recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、磁気ディスクなど、磁気的な作用により情報の記録再生を行う情報記録媒体に関するものであり、特に、情報記録媒体の高密度化に主眼をおいた技術に関するものである。   The present invention relates to an information recording medium that records and reproduces information by magnetic action, such as a magnetic disk, and particularly relates to a technology that focuses on increasing the density of the information recording medium.

近年、高度情報化社会の到来により、取り扱う情報量が膨大となった。そのため、記録装置の大容量化、高密度化が求められている。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装置は、大いに普及している記憶装置の一つであり、高密度記録可能な磁気記録媒体の開発が強く要求されている。   In recent years, the amount of information handled has become enormous with the arrival of an advanced information society. Therefore, there is a demand for an increase in capacity and density of the recording apparatus. In particular, a magnetic recording apparatus with a low bit unit price and capable of non-volatile and large-capacity recording is one of the most widely used storage apparatuses, and development of a magnetic recording medium capable of high-density recording is strongly demanded.

しかしながら、長手磁気記録方式の磁気記録媒体は、室温の熱エネルギーによって記録磁化が不安定化する。そのため、さらなる高密度化を行うと、記録ビットを長期間保持するのが困難となる。したがって、今後、従来の長手磁気記録方式の磁気記録媒体における記録密度をさらに向上させることは難しい。   However, in the longitudinal magnetic recording type magnetic recording medium, the recording magnetization becomes unstable due to thermal energy at room temperature. Therefore, if the recording density is further increased, it becomes difficult to hold the recording bits for a long period of time. Therefore, it is difficult to further improve the recording density in the conventional longitudinal magnetic recording type magnetic recording medium.

一方、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体は、高密度化するほど記録磁化が安定化するという特性を持つ。そのため、磁気記録媒体の記録方式は、垂直磁気記録方式へと移行しつつある。   On the other hand, a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium has a characteristic that the recording magnetization is stabilized as the density is increased. Therefore, the recording system of the magnetic recording medium is shifting to the perpendicular magnetic recording system.

垂直磁気記録方式を用いる磁気記録媒体は、一般的に、磁化情報を記録し保持する記録層と、磁気ヘッドが発生する記録磁界を記録層中に集中させる役割を担う軟磁性裏打ち層とから構成される。   A magnetic recording medium using a perpendicular magnetic recording system generally includes a recording layer that records and holds magnetization information, and a soft magnetic backing layer that plays a role of concentrating the recording magnetic field generated by the magnetic head in the recording layer. Is done.

ここで、ニッケル―鉄(NiFe)合金などの軟磁性材料よりなる軟磁性裏打ち層は、層中においてそれぞれ異なった磁化の向きを示す磁区に分割される。そして、磁区と磁区との境界である磁壁から、大きな漏洩磁束が発生する。この軟磁性裏打ち層からの大きな漏洩磁束が、信号再生時、スパイクノイズと呼ばれる大きなノイズの原因となる。   Here, the soft magnetic backing layer made of a soft magnetic material such as a nickel-iron (NiFe) alloy is divided into magnetic domains each having a different magnetization direction in the layer. And a big leakage magnetic flux generate | occur | produces from the domain wall which is a boundary of a magnetic domain and a magnetic domain. The large leakage magnetic flux from the soft magnetic under layer causes a large noise called spike noise during signal reproduction.

軟磁性裏打ち層からのスパイクノイズを抑制する方法として、特許文献1は、基板上にマンガン系反強磁性材料よりなる反強磁性層と軟磁性裏打ち層とを接するように設け、この両者の交換結合により磁壁の制御を行い、軟磁性裏打ち層中の磁壁の形成を抑制するという技術を開示している。これにより、軟磁性裏打ち層からの漏洩磁束は抑制され、スパイクノイズは減少する。   As a method for suppressing spike noise from a soft magnetic backing layer, Patent Document 1 provides an antiferromagnetic layer made of a manganese-based antiferromagnetic material and a soft magnetic backing layer on a substrate so as to be in contact with each other. A technique is disclosed in which the domain wall is controlled by coupling to suppress the formation of the domain wall in the soft magnetic underlayer. Thereby, the leakage magnetic flux from the soft magnetic backing layer is suppressed, and spike noise is reduced.

また、特許文献2に記載の磁気記録媒体は、少なくとも垂直磁気記録層と、前記垂直磁気記録層を裏打ちする、積層方向に対して垂直な方向に磁化を有する裏打ち層とを含む垂直記録型の磁気記録媒体であり、前記裏打ち層は、前記垂直磁気記録層に記録された磁気情報の再生が行われる温度の付近に補償温度を有するフェリ磁性材料により形成されていることを特徴としている。   The magnetic recording medium described in Patent Document 2 is a perpendicular recording type including at least a perpendicular magnetic recording layer and a backing layer that lines the perpendicular magnetic recording layer and has magnetization in a direction perpendicular to the stacking direction. In the magnetic recording medium, the backing layer is formed of a ferrimagnetic material having a compensation temperature in the vicinity of a temperature at which magnetic information recorded in the perpendicular magnetic recording layer is reproduced.

裏打ち層を上記の構成によって形成することにより、上記垂直磁気記録層に磁気情報が記録される際には上記裏打ち層が磁化を有し、上記垂直磁気記録層に記録された磁気情報を再生する際には上記裏打ち層が磁化を有さない状態とすることができる。   By forming the backing layer with the above configuration, when magnetic information is recorded on the perpendicular magnetic recording layer, the backing layer has magnetization and reproduces the magnetic information recorded on the perpendicular magnetic recording layer. In some cases, the backing layer may have no magnetization.

したがって、特許文献2に記載の磁気記録媒体によれば、信号再生時の裏打ち層からのノイズを抑制することが可能となる。
特開平10−214719(公開日1998年8月11日) 国際公開WO 02/095739(国際公開日2002年11月28日) 若松弘晃他、日本応用磁気学会誌 Vol.17, No.5, 1993, p792−p796
Therefore, according to the magnetic recording medium described in Patent Document 2, it is possible to suppress noise from the backing layer during signal reproduction.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-214719 (Publication date: August 11, 1998) International Publication WO 02/095739 (International Publication Date November 28, 2002) Hiroaki Wakamatsu et al., Journal of Japan Society of Applied Magnetics, Vol. 17, no. 5, 1993, p792-p796

しかし、特許文献1に記載の磁気記録媒体は、軟磁性裏打ち層中の磁壁の形成を抑制したとしても、スパイクノイズを十分に低減するまでには至っていない。   However, even if the magnetic recording medium described in Patent Document 1 suppresses the formation of the domain wall in the soft magnetic underlayer, the spike noise has not been sufficiently reduced.

一方、特許文献2に記載の磁気記録媒体によれば、スパイクノイズの問題は解消される。   On the other hand, according to the magnetic recording medium described in Patent Document 2, the problem of spike noise is solved.

しかし、特許文献2に記載の磁気記録媒体に、微小な記録マークを正確に、均一に記録することは難しい。これは、信号記録時において、上記裏打ち層へと誘導された記録磁界が、情報記録装置あるいは情報記録再生装置の磁気ヘッドと上記裏打ち層との間に、滑らかな磁気閉回路を作ることが難しいためである。特許文献2に記載の磁気記録媒体の裏打ち層は、補償温度を有するフェリ磁性材料である希土類金属―遷移金属の合金を用いて形成されている。そのため、軟磁性材料によって形成される軟磁性裏打ち層と比較して、積層方向に対して垂直な方向の磁気異方性エネルギー(以後、面内磁気異方性エネルギーと呼ぶ)が一桁程小さい。これが滑らかな磁気閉回路を作ることができない原因であった。   However, it is difficult to accurately and uniformly record minute recording marks on the magnetic recording medium described in Patent Document 2. This is because it is difficult for the recording magnetic field induced to the backing layer during signal recording to form a smooth magnetic closed circuit between the magnetic head of the information recording apparatus or information recording / reproducing apparatus and the backing layer. Because. The backing layer of the magnetic recording medium described in Patent Document 2 is formed using a rare earth metal-transition metal alloy which is a ferrimagnetic material having a compensation temperature. Therefore, the magnetic anisotropy energy in the direction perpendicular to the stacking direction (hereinafter referred to as in-plane magnetic anisotropy energy) is an order of magnitude smaller than that of a soft magnetic backing layer formed of a soft magnetic material. . This was the reason why a smooth magnetic closed circuit could not be made.

詳しく述べると、フェリ磁性体によって形成された裏打ち層は、面内磁気異方性エネルギーが小さい。そのため、当該層中の磁化の方向は、積層方向に対しても自由度を持つ。その結果、上記記録磁界に引きずられ、磁化方向が積層方向に垂直な方向から揺らぐ。これにより、裏打ち層へと誘導される記録磁界に乱れが生じ、上記磁気ヘッドと上記裏打ち層との間に作られる磁気閉回路が滑らかなものとならない。したがって、微小な記録マークを正確に、均一に記録することが難しくなる。   More specifically, a backing layer formed of a ferrimagnetic material has a small in-plane magnetic anisotropy energy. Therefore, the magnetization direction in the layer has a degree of freedom with respect to the stacking direction. As a result, it is dragged by the recording magnetic field, and the magnetization direction fluctuates from the direction perpendicular to the stacking direction. As a result, the recording magnetic field induced to the backing layer is disturbed, and the magnetic closed circuit formed between the magnetic head and the backing layer is not smooth. Therefore, it becomes difficult to record minute recording marks accurately and uniformly.

また、一般に、裏打ち層の膜厚は厚いほど、磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層に集中させて、印加できることが報告されている(若松弘晃他、日本応用磁気学会誌 Vol.17, No.5, 1993, p792−p796)。反面、裏打ち層の膜厚の増加と共に、膜の形状に起因して、裏打ち層の面内磁気異方性エネルギーは低下する。すなわち、上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層に集中させるためには、裏打ち層の膜厚を厚くすることが好ましいが、その場合裏打ち層の面内磁気異方性エネルギーはさらに低下してしまう。一方、裏打ち層の膜厚を薄くすると、上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層に集中させることができず、好ましくない。   In general, it has been reported that the thicker the backing layer, the more efficiently the magnetic field from the magnetic head can be concentrated and applied to the recording layer (Hiroshi Wakamatsu et al., Journal of Applied Magnetics Society of Japan, Vol. 17, No. 17). ., 1993, p792-p796). On the other hand, as the film thickness of the backing layer increases, the in-plane magnetic anisotropy energy of the backing layer decreases due to the shape of the film. That is, in order to efficiently concentrate the magnetic field from the magnetic head on the recording layer, it is preferable to increase the thickness of the backing layer. In this case, however, the in-plane magnetic anisotropy energy of the backing layer is further reduced. End up. On the other hand, if the thickness of the backing layer is reduced, the magnetic field from the magnetic head cannot be efficiently concentrated on the recording layer, which is not preferable.

したがって、スパイクノイズを減少させるために、裏打ち層をフェリ磁性材料等により形成すると、記録層に記録できる記録マークの微小さ、正確さ、および均一さといったものはある程度限られたものとなってしまう。   Therefore, when the backing layer is formed of a ferrimagnetic material or the like in order to reduce spike noise, the fineness, accuracy, and uniformity of recording marks that can be recorded on the recording layer are limited to some extent. .

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の記録層と軟磁性裏打ち層によって構成される磁気記録媒体よりも信号再生特性に優れ、記録時においても微小な記録マークを正確に、均一に記録することが可能な情報記録媒体を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to have better signal reproduction characteristics than a conventional magnetic recording medium composed of a recording layer and a soft magnetic backing layer, and it is very small even during recording. It is an object of the present invention to provide an information recording medium capable of accurately recording uniform recording marks.

本発明に係る情報記録媒体は、上記課題を解決するため、磁気的に情報信号が記録される記録層と、上記情報信号の記録に用いられる磁界を上記記録層に集中させるための裏打ち層とを備え、上記裏打ち層は、上記記録層の下部に設けられ、複数の副裏打ち膜と、非磁性体からなる少なくとも一つの非磁性膜とを交互に積層してなり、上記副裏打ち膜は、上記情報信号の記録温度において積層方向に対して垂直な方向の磁化を有し、かつ、上記情報信号の再生温度において、上記情報信号の記録温度における磁化に比べて、磁化が小さくなることを特徴とする。特に、上記副裏打ち膜は、上記情報信号の再生温度と実質的に同温度において、磁化がゼロとなるものが好ましい。   In order to solve the above problems, an information recording medium according to the present invention includes a recording layer on which an information signal is magnetically recorded, and a backing layer for concentrating the magnetic field used for recording the information signal on the recording layer. The backing layer is provided below the recording layer, and is formed by alternately laminating a plurality of secondary backing films and at least one nonmagnetic film made of a nonmagnetic material, and the secondary backing film is The information signal has a magnetization perpendicular to the stacking direction at the recording temperature of the information signal, and the magnetization is smaller at the reproducing temperature of the information signal than at the recording temperature of the information signal. And In particular, it is preferable that the sub-lining film has zero magnetization at substantially the same temperature as the information signal reproduction temperature.

上記情報信号の再生温度(以下、信号再生温度と呼ぶ)とは、上記情報信号の再生時(以下、信号再生時と呼ぶ)における上記情報記録媒体の温度である。また、上記情報信号の記録温度(以下、信号記録温度と呼ぶ)とは、上記情報信号の記録時(以下、信号記録時と呼ぶ)における上記情報記録媒体の温度である。   The reproduction temperature of the information signal (hereinafter referred to as signal reproduction temperature) is the temperature of the information recording medium at the time of reproduction of the information signal (hereinafter referred to as signal reproduction). The recording temperature of the information signal (hereinafter referred to as signal recording temperature) is the temperature of the information recording medium when the information signal is recorded (hereinafter referred to as signal recording).

上記構成によれば、信号再生時において、上記裏打ち層を構成する上記副裏打ち膜は、磁化が小さくなり、好ましくはゼロとなる。したがって、信号再生時の漏洩磁束の発生が抑えられる。これによりスパイクノイズの発生が抑えられる。よって、上記情報記録媒体の情報信号の再生に際して、裏打ち層からのノイズを低減もしくは無くし、再生される情報信号の品質を向上させて、良好な信号特性を得ることができる。   According to the above configuration, at the time of signal reproduction, the secondary backing film constituting the backing layer has a small magnetization, preferably zero. Therefore, generation of leakage magnetic flux during signal reproduction can be suppressed. This suppresses the occurrence of spike noise. Therefore, when reproducing the information signal of the information recording medium, noise from the backing layer can be reduced or eliminated, the quality of the reproduced information signal can be improved, and good signal characteristics can be obtained.

なお、上記、信号再生温度と実質的に同温度において磁化がゼロとなる、とは、上記情報記録媒体の情報信号の再生に際して、上記裏打ち層からのスパイクノイズが十分に抑制される程度に、上記裏打ち層の磁化量がゼロに近づくことを言う。   Note that the magnetization becomes zero at substantially the same temperature as the signal reproduction temperature, to the extent that spike noise from the backing layer is sufficiently suppressed when reproducing the information signal of the information recording medium. It means that the amount of magnetization of the backing layer approaches zero.

さらに、上記構成によれば、信号記録時において、上記裏打ち層を構成する上記副裏打ち膜は、積層方向に対して垂直な方向の磁化を有している。これにより、上記記録層への情報信号の記録に際して、上記記録層を介して上記磁気ヘッドと上記裏打ち層との間に、磁気閉回路を形成することができる。すなわち、上記磁気ヘッドから上記裏打ち層に誘導される磁界が、上記記録層に印加される。したがって、上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく集中させて印加することができるので、上記記録層に印加される磁界の強度および勾配を高めることができる。   Further, according to the above configuration, at the time of signal recording, the secondary backing film constituting the backing layer has magnetization in a direction perpendicular to the stacking direction. Thereby, when recording an information signal on the recording layer, a magnetic closed circuit can be formed between the magnetic head and the backing layer via the recording layer. That is, a magnetic field induced from the magnetic head to the backing layer is applied to the recording layer. Therefore, since the magnetic field from the magnetic head can be efficiently concentrated and applied, the strength and gradient of the magnetic field applied to the recording layer can be increased.

ただし、上記のような副裏打ち膜は、特許文献2に記載の裏打ち層のように、面内磁気異方性エネルギーが小さい場合がある。その上、前述したように、裏打ち層の膜厚が厚いほど、上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層に集中させて印加することができるので、副裏打ち膜の膜厚は厚くすることが好ましい。副裏打ち膜の膜厚が厚いと、その形状に起因して面内磁気異方性エネルギーがさらに減少してしまう。   However, the secondary backing film as described above may have a small in-plane magnetic anisotropy energy like the backing layer described in Patent Document 2. In addition, as described above, the thicker the backing layer, the more efficiently the magnetic field from the magnetic head can be concentrated and applied to the recording layer. preferable. If the thickness of the sub-backing film is large, the in-plane magnetic anisotropy energy is further reduced due to its shape.

ここで、上記構成によれば、上記裏打ち層は、複数の副裏打ち膜と、非磁性体からなる少なくとも一つの非磁性膜とを交互に積層してなる。以下、当該裏打ち層と、従来のように、裏打ち層を単一の膜により形成した場合の比較を行う。なお、上記単一の膜の膜厚は、上記副裏打ち膜の膜厚の合計値と同じとする。   Here, according to the above configuration, the backing layer is formed by alternately laminating a plurality of secondary backing films and at least one nonmagnetic film made of a nonmagnetic material. In the following, a comparison is made between the backing layer and a conventional case where the backing layer is formed of a single film. The film thickness of the single film is the same as the total thickness of the sub-backing films.

まず、当該裏打ち層と、上記単一の膜により形成した裏打ち層とでは、同様に上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層に集中させて印加することができる。すなわち、前述したように、一般に、裏打ち層の膜厚が厚いほど、上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層に集中させて印加することができるが、上記副裏打ち膜の膜厚の合計値を大きくすることによっても同様の効果を得ることができる。   First, in the backing layer and the backing layer formed by the single film, similarly, the magnetic field from the magnetic head can be efficiently concentrated and applied to the recording layer. That is, as described above, generally, the thicker the backing layer, the more efficiently the magnetic field from the magnetic head can be applied to the recording layer. The same effect can be obtained also by increasing the value.

同時に、上記副裏打ち膜のそれぞれの膜厚は、当然、上記単一の膜の膜厚よりも薄い。一般に、薄膜の面内磁気異方性エネルギーは、膜厚が薄いほど高くなる。したがって、上記副裏打ち膜の面内磁気異方性エネルギーは、上記単一の膜の面内磁気異方性エネルギーよりも高い。なお、それぞれの副裏打ち膜は、上記非磁性膜によって磁気的に分離されているので、お互いの磁気的な影響により上記エネルギーが減少することもない。   At the same time, the thickness of each of the sub-lining films is naturally smaller than that of the single film. In general, the in-plane magnetic anisotropy energy of a thin film increases as the film thickness decreases. Therefore, the in-plane magnetic anisotropy energy of the sub-backing film is higher than the in-plane magnetic anisotropy energy of the single film. Each sub-backing film is magnetically separated by the non-magnetic film, so that the energy is not reduced by the mutual magnetic influence.

上記副裏打ち膜の面内磁気異方性エネルギーが高いことにより、上記副裏打ち膜の磁化は、積層方向に自由度を持つことなく、積層方向に垂直な方向に固定される。そのため、上記磁気ヘッドから発生した書き込み磁界は、上記副裏打ち膜の磁化に導かれ、上記磁化に沿って一定方向へと流れる。これによって、上記磁気ヘッドと裏打ち層の間に滑らかな磁気閉回路が形成される。これにより、上記記録層に、微小な記録マークを正確に、かつ均一に記録することができる。   Since the in-plane magnetic anisotropy energy of the sub-backing film is high, the magnetization of the sub-backing film is fixed in a direction perpendicular to the stacking direction without having a degree of freedom in the stacking direction. Therefore, the write magnetic field generated from the magnetic head is guided by the magnetization of the sub-backing film and flows in a certain direction along the magnetization. As a result, a smooth magnetic closed circuit is formed between the magnetic head and the backing layer. Thereby, minute recording marks can be accurately and uniformly recorded on the recording layer.

以上、上記の構成によれば、従来の記録層と軟磁性裏打ち層により構成される磁気記録媒体よりも信号再生特性に優れ、かつ記録時においても微小なマークを正確に、かつ均一に記録することが可能な情報記録媒体を提供することができる。   As described above, according to the above configuration, the signal reproduction characteristic is superior to that of a magnetic recording medium composed of a conventional recording layer and a soft magnetic backing layer, and minute marks are recorded accurately and uniformly even during recording. It is possible to provide an information recording medium that can be used.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記副裏打ち膜は、上記情報信号の再生温度と実質的に同温度である補償温度を有するフェリ磁性材料によって形成されていることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is preferable that the sub-backing film is made of a ferrimagnetic material having a compensation temperature that is substantially the same as the reproduction temperature of the information signal.

フェリ磁性材料は、磁化量がゼロとなる補償温度を有している。上記の構成によれば、上記情報信号の再生温度(以下、信号再生温度と呼ぶ)において、上記裏打ち層の磁化を小さく、例えばゼロまたは実質的にゼロにすることができる。つまり、上記情報記録媒体の記録層に記録された情報信号の再生時には、上記副裏打ち膜は、磁化が小さくなり(ゼロとなり)、漏洩磁束の漏出を抑制できる(出さない)。よって、さらに効果的にスパイクノイズの抑制ができるという効果を奏する。   The ferrimagnetic material has a compensation temperature at which the amount of magnetization becomes zero. According to the above configuration, at the reproduction temperature of the information signal (hereinafter referred to as signal reproduction temperature), the magnetization of the backing layer can be made small, for example, zero or substantially zero. That is, at the time of reproducing the information signal recorded on the recording layer of the information recording medium, the sub-backing film has a small magnetization (becomes zero) and can suppress (do not emit) leakage magnetic flux. Therefore, there is an effect that spike noise can be more effectively suppressed.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記フェリ磁性材料は、希土類金属元素から選ばれる少なくとも1種の元素と、遷移金属元素から選ばれる少なくとも1種の元素とを含む合金であることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, the ferrimagnetic material is an alloy including at least one element selected from rare earth metal elements and at least one element selected from transition metal elements. Is preferred.

希土類金属―遷移金属合金はフェリ磁性体であり、温度に対して磁気的な特性が急峻に変化する。さらに、希土類金属と遷移金属との組成比を変えることによって、補償温度、および、キュリー温度を所望の温度に設定可能である。よって、上記構成によれば、本発明の目的に沿った副裏打ち膜を容易に作製することができるという効果を奏する。   Rare earth metal-transition metal alloys are ferrimagnetic materials, and their magnetic characteristics change sharply with temperature. Furthermore, the compensation temperature and the Curie temperature can be set to desired temperatures by changing the composition ratio between the rare earth metal and the transition metal. Therefore, according to the said structure, there exists an effect that the sub-backing film | membrane along the objective of this invention can be produced easily.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記希土類金属元素は、ガドリニウムおよびホルミウムの少なくとも一方であることが好ましい。また、上記遷移金属元素は、鉄、コバルト、およびニッケルからなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, the rare earth metal element is preferably at least one of gadolinium and holmium. The transition metal element is preferably at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, and nickel.

上記構成によれば、上記副裏打ち膜は、ガドリニウムおよびホルミウムの少なくとも一方と、鉄、コバルト、およびニッケルからなる群から選択される少なくとも一つとを含む合金により形成される。これにより、当該副裏打ち膜は、150℃以上の高温領域において、情報記録媒体の各層の積層方向に対して垂直な方向に大きな磁化を有する。したがって、上記合金は、上記副裏打ち膜をなす材料として好適に用いることができる。   According to the above configuration, the sub-backing film is formed of an alloy including at least one of gadolinium and holmium and at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, and nickel. Thereby, the sub-backing film has a large magnetization in a direction perpendicular to the stacking direction of each layer of the information recording medium in a high temperature region of 150 ° C. or higher. Therefore, the alloy can be suitably used as a material for forming the sub-lining film.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記副裏打ち膜の平均膜厚は、5nm以上25nm以下であることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is preferable that the average thickness of the auxiliary backing film is 5 nm or more and 25 nm or less.

ここで、平均膜厚とは、一の上記情報記録媒体における、一の上記副裏打ち膜の厚さの平均値を指す。例えば、上記一の副裏打ち膜の、複数の任意の位置において膜厚を測定し、それを平均することによって求めることができる。以下、他の層の平均膜厚についても同様とする。   Here, the average film thickness refers to the average value of the thicknesses of the one auxiliary backing film in the one information recording medium. For example, it can be obtained by measuring the film thickness at a plurality of arbitrary positions of the one sub-backing film and averaging it. Hereinafter, the same applies to the average film thicknesses of the other layers.

上記構成によれば、上記副裏打ち膜の平均膜厚が5nm以上であるので、各々の副裏打ち膜の磁気特性を安定して保つことができる。同時に、上記副裏打ち膜の平均膜厚が25nm以下であるので、副裏打ち膜のそれぞれの面内磁気異方性エネルギーを十分に高めることができるという効果を奏する。   According to the above configuration, since the average thickness of the secondary backing film is 5 nm or more, the magnetic characteristics of each secondary backing film can be stably maintained. At the same time, since the sub-backing film has an average film thickness of 25 nm or less, the in-plane magnetic anisotropy energy of the sub-backing film can be sufficiently increased.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記非磁性膜の平均膜厚は、1nm以上3nm以下であることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is further preferable that the nonmagnetic film has an average film thickness of 1 nm or more and 3 nm or less.

上記構成によれば、上記非磁性膜の平均膜厚が1nm以上であるので、各々の副裏打ち膜を磁気的に分離できる。したがって、各々の副裏打ち膜の磁気異方性を、安定して積層方向に垂直な方向に保つことができる。同時に、上記非磁性膜の平均膜厚が3nm以下であるので、当該非磁性膜よりも、上記磁気ヘッドから見て遠い位置にある各々の副裏打ち膜と上記磁気ヘッドとの距離を短くできる。したがって、上記裏打ち層は、効率良く上記磁気ヘッドからの磁界を誘導することができるという効果を奏する。   According to the above configuration, since the average thickness of the nonmagnetic film is 1 nm or more, each sub-backing film can be magnetically separated. Therefore, the magnetic anisotropy of each sub-backing film can be stably maintained in the direction perpendicular to the stacking direction. At the same time, since the average film thickness of the nonmagnetic film is 3 nm or less, the distance between each of the sub-backing films located farther from the magnetic head than the nonmagnetic film and the magnetic head can be shortened. Therefore, the backing layer has an effect that the magnetic field from the magnetic head can be efficiently induced.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記裏打ち層と上記記録層との間に、非磁性中間層をさらに備えることが好ましい。   The information recording medium according to the present invention preferably further includes a nonmagnetic intermediate layer between the backing layer and the recording layer.

前述したように、上記記録層への情報信号の記録に際して、上記裏打ち層を構成する上記副裏打ち層は、積層方向に垂直な方向に磁化を有する。一方、上記記録層に対しては、積層方向に磁化を記録することが必要である。   As described above, when the information signal is recorded on the recording layer, the sub backing layer constituting the backing layer has magnetization in a direction perpendicular to the stacking direction. On the other hand, for the recording layer, it is necessary to record magnetization in the stacking direction.

ここで、上記構成によれば、上記裏打ち層と上記記録層との間に非磁性中間層が介在する。そのため、上記裏打ち層と上記記録層の間の磁気的な交換相互作用をほぼ及ぼしあわない状態とすることができる。したがって、信号記録時、上記裏打ち層の磁化の方向に、上記記録層の磁化の方向が引きずられることを防止できる。その結果、上記記録層に対して、積層方向に安定して磁化を記録することができるという効果を奏する。   Here, according to the above configuration, the nonmagnetic intermediate layer is interposed between the backing layer and the recording layer. For this reason, the magnetic exchange interaction between the backing layer and the recording layer can be hardly exerted. Therefore, it is possible to prevent the magnetization direction of the recording layer from being dragged to the magnetization direction of the backing layer during signal recording. As a result, there is an effect that magnetization can be stably recorded in the stacking direction with respect to the recording layer.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記非磁性中間層の平均膜厚は、5nm以下であることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is further preferable that the nonmagnetic intermediate layer has an average film thickness of 5 nm or less.

上記構成によれば、非磁性中間層の平均膜厚が5nm以下と薄いため、上記磁気ヘッドと上記裏打ち層との膜厚方向の距離が短い。そのため、信号記録時において、上記裏打ち層は、上記磁気ヘッドからの磁界を容易に誘導することができる。したがって、信号記録時、記録層に印加される記録磁界の強度と勾配を高め、情報記録媒体の記録分解能を向上させることができるという効果を奏する。   According to the above configuration, since the average film thickness of the nonmagnetic intermediate layer is as thin as 5 nm or less, the distance in the film thickness direction between the magnetic head and the backing layer is short. Therefore, at the time of signal recording, the backing layer can easily induce a magnetic field from the magnetic head. Therefore, it is possible to increase the strength and gradient of the recording magnetic field applied to the recording layer during signal recording and improve the recording resolution of the information recording medium.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記非磁性中間層は、誘電体によって形成される誘電体層と、上記誘電体層上に形成される凹凸層とを備え、上記凹凸層は、上記記録層との界面において凹凸形状を有していることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, the nonmagnetic intermediate layer further includes a dielectric layer formed of a dielectric and an uneven layer formed on the dielectric layer, wherein the uneven layer is It is preferable that the surface has an uneven shape at the interface with the recording layer.

上記構成によれば、上記非磁性中間層は、誘電体層と凹凸層とを備えている。さらに、上記凹凸層は、上記記録層との界面に、凹凸形状を有している。上記記録層は当該凹凸層上に成膜されるので、上記凹凸形状に対応する凹凸形状を有する。この凹凸形状により、上記記録層中における磁壁の移動が制限される。すなわち、記録層に形成される磁壁の移動は、上記凹凸形状がなす凹部および凸部内に制限される。その結果、記録層への情報信号の記録に際して、上記記録層と上記凹凸層の界面において凹凸形状が存在しない場合に比較して、磁壁の移動は、短い距離に制限される。これにより、記録層に安定に磁界を書き込むことができるとともに、情報記録媒体の再生に際して、良好な信号再生特性を得ることができるという効果を奏する。   According to the above configuration, the nonmagnetic intermediate layer includes the dielectric layer and the uneven layer. Furthermore, the uneven layer has an uneven shape at the interface with the recording layer. Since the recording layer is formed on the uneven layer, the recording layer has an uneven shape corresponding to the uneven shape. This uneven shape limits the movement of the domain wall in the recording layer. That is, the movement of the domain wall formed in the recording layer is limited to the concave and convex portions formed by the concave and convex shapes. As a result, when the information signal is recorded on the recording layer, the movement of the domain wall is limited to a short distance as compared with the case where the uneven shape does not exist at the interface between the recording layer and the uneven layer. Thus, it is possible to stably write a magnetic field on the recording layer and to obtain good signal reproduction characteristics when reproducing the information recording medium.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記誘電体層は、窒化物および酸化物の少なくとも一方によって形成されていることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, the dielectric layer is preferably formed of at least one of a nitride and an oxide.

上記構成によれば、上記誘電体層は、窒化物や酸化物からなる。ここで、金属膜(非磁性金属膜)を構成する非磁性金属粒子は、窒化物や酸化物上において拡散が生じ難い。そのため、上記誘電体層上に非磁性金属膜を形成する場合、一様に形成されず、凹凸形状が形成され易い。したがって、この性質を利用することにより、上記凹凸層を容易に形成することができるという効果を奏する。   According to the above configuration, the dielectric layer is made of nitride or oxide. Here, the nonmagnetic metal particles constituting the metal film (nonmagnetic metal film) are unlikely to diffuse on the nitride or oxide. Therefore, when a nonmagnetic metal film is formed on the dielectric layer, it is not uniformly formed and an uneven shape is easily formed. Therefore, by utilizing this property, there is an effect that the uneven layer can be easily formed.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記凹凸層は、アルミニウムによって形成されていることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is preferable that the uneven layer is made of aluminum.

上記構成によれば、細かい凹凸形状を有する凹凸層を形成することができる。また、上記凹凸層と記録層との界面に凹凸形状を保持しやすい。したがって、上記の構成によれば、凹凸形状を有する凹凸層を好適かつ容易に形成することができるとともに、記録層中における磁壁の移動をより一層好適に防止することができるという効果を奏する。   According to the said structure, the uneven | corrugated layer which has fine uneven | corrugated shape can be formed. In addition, it is easy to keep the uneven shape at the interface between the uneven layer and the recording layer. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suitably and easily form a concavo-convex layer having a concavo-convex shape, and it is possible to more effectively prevent the domain wall from moving in the recording layer.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記誘電体層の平均膜厚は、2nm以下であることが好ましい。また、上記凹凸層は、平均膜厚が3nm以下であることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is preferable that the average thickness of the dielectric layer is 2 nm or less. The uneven layer preferably has an average film thickness of 3 nm or less.

上記の構成によれば、非磁性中間層の平均膜厚を5nm以下に形成することができる。これにより、磁気ヘッドと裏打ち層との間の距離が短くなる。そのため、情報信号の記録に際して、裏打ち層は、磁気ヘッドからの磁界を容易に誘導することができる。さらに、情報記録媒体全体が厚くなることを防止することができるという効果を奏する。   According to said structure, the average film thickness of a nonmagnetic intermediate | middle layer can be formed in 5 nm or less. This shortens the distance between the magnetic head and the backing layer. Therefore, when recording an information signal, the backing layer can easily induce a magnetic field from the magnetic head. Furthermore, it is possible to prevent the entire information recording medium from being thickened.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記記録層との界面における上記凹凸層の平均表面粗さ(Ra)は、0.6nm以上1.5nm以下であることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is preferable that the average surface roughness (Ra) of the uneven layer at the interface with the recording layer is 0.6 nm or more and 1.5 nm or less.

上記構成によれば、凹凸層の平均表面粗さが0.6nm以上1.5nm以下である。そのため、凹凸層は、記録層中における磁壁の移動を効果的に抑制することができる。これにより、記録層に安定に磁界を書き込むことができるとともに、情報記録媒体の再生に際して、良好な信号再生特性を得ることができるという効果を奏する。   According to the said structure, the average surface roughness of an uneven | corrugated layer is 0.6 nm or more and 1.5 nm or less. Therefore, the concavo-convex layer can effectively suppress the movement of the domain wall in the recording layer. Thus, it is possible to stably write a magnetic field on the recording layer and to obtain good signal reproduction characteristics when reproducing the information recording medium.

また、本発明に係る情報記録媒体では、さらに、上記記録層との界面における上記凹凸層の凸部の平均径が、50nm以下であることが好ましい。   In the information recording medium according to the present invention, it is further preferable that the average diameter of the convex portions of the concavo-convex layer at the interface with the recording layer is 50 nm or less.

上記構成によれば、凹凸層と記録層との界面において、微小な凹凸形状を形成することができる。これにより、記録層中における磁壁の移動を効果的に抑制することができる。これにより、記録層に安定して磁界を書き込むことができるとともに、情報記録媒体の再生に際して、良好な信号再生特性を得ることができるという効果を奏する。なお、上記平均径とは、上記凸部を円錐によって近似し、その底面の直径の平均値を求めたものである。但しこれは、上記凸部の形状を円錐形状に限るものではない。   According to the above configuration, a minute uneven shape can be formed at the interface between the uneven layer and the recording layer. Thereby, the movement of the domain wall in the recording layer can be effectively suppressed. Thus, it is possible to stably write a magnetic field on the recording layer and to obtain good signal reproduction characteristics when reproducing the information recording medium. The average diameter is obtained by approximating the convex portion with a cone and obtaining an average value of the diameters of the bottom surfaces. However, this does not limit the shape of the convex portion to a conical shape.

本発明に係る情報記録媒体は、以上のように、非磁性膜と副裏打ち膜とを交互に積層して裏打ち層を形成するので、裏打ち層の面内磁気異方性エネルギーを高めることができる。また、副裏打ち膜は信号記録温度においては積層方向に垂直な方向に磁化を有し、信号再生温度においては磁化をほとんど有さないという磁性を有するので、再生時に漏洩磁束を生じない。したがって、スパイクノイズの発生を避けつつ、微小な記録マークを正確にかつ均一に記録することができる。   Since the information recording medium according to the present invention forms the backing layer by alternately stacking the nonmagnetic film and the sub-backing film as described above, the in-plane magnetic anisotropy energy of the backing layer can be increased. . Further, since the sub-backing film has magnetization in a direction perpendicular to the laminating direction at the signal recording temperature and has almost no magnetization at the signal reproduction temperature, no leakage magnetic flux is generated during reproduction. Therefore, minute recording marks can be recorded accurately and uniformly while avoiding the occurrence of spike noise.

以下、本発明の情報記録媒体の実施形態を、添付図面を用いて説明する。   Embodiments of the information recording medium of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

なお、以下に示す実施形態は、本発明の情報記録媒体を磁気ディスクに適用したものである。   In the following embodiment, the information recording medium of the present invention is applied to a magnetic disk.

〔第1の実施形態〕
以下に、本発明の第1の実施形態について説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below.

(膜構成の説明)
図1は、本実施形態に係る情報記録媒体1の膜構成を示す断面図である。図1に示すように、情報記録媒体1は、基板3、副裏打ち膜5と非磁性膜4とが交互に積層されてなる裏打ち層6、記録層10、保護層11、および潤滑層12が、この順に積層されてなる。
(Explanation of membrane structure)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a film configuration of an information recording medium 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the information recording medium 1 includes a substrate 3, a backing layer 6 in which sub-backing films 5 and nonmagnetic films 4 are alternately stacked, a recording layer 10, a protective layer 11, and a lubricating layer 12. These are stacked in this order.

(基板3の説明)
基板3は、上記各層を成膜して積層するための支持体である。そのため、基板3は、非磁性体からなり、各層を積層する面が平滑であり、かつ、成膜時に各層を変形させることなく保持することができる材料によって形成されていれば良い。基板3の材料としては、特に限定されないが、具体的には、ガラス、アルミニウム、プラスチック、またはシリコン等を用いることができる。
(Description of substrate 3)
The substrate 3 is a support for forming and laminating the above layers. Therefore, the substrate 3 is only required to be made of a nonmagnetic material, have a smooth surface on which the layers are laminated, and be made of a material that can hold the layers without deformation during film formation. The material of the substrate 3 is not particularly limited, and specifically, glass, aluminum, plastic, silicon, or the like can be used.

また、基板3の形状としては、特に限定されないが、例えば、平坦な板形状や円盤状、シリンダー形状のものを用いることができる。基板3の形状としてシリンダー形状のものを用いる場合、シリンダー外周側面に上記各層を積層する。なお、基板3の表面は、上記各層を積層する前に、各層を積層する側の面を逆スパッタなどによりクリーニングすることが好ましい。   Further, the shape of the substrate 3 is not particularly limited. For example, a flat plate shape, a disk shape, or a cylinder shape can be used. In the case where a cylindrical shape is used as the shape of the substrate 3, the above layers are laminated on the cylinder outer peripheral side surface. In addition, it is preferable to clean the surface of the substrate 3 by reverse sputtering or the like before laminating the above layers.

以下、基板3として平坦な板状のガラスを用いた場合について説明する。   Hereinafter, a case where flat plate-like glass is used as the substrate 3 will be described.

(裏打ち層6の説明)
裏打ち層6は、情報記録媒体1への磁気ヘッドを用いた情報の記録に際して、上記磁気ヘッドによって発生する書き込み磁界を記録層10に集中させるために設けられている。すなわち、裏打ち層6は、少なくとも情報の記録時には、積層方向に対して垂直な方向(以後、面内方向と呼ぶ)に磁化を有する。これによって、前記磁気ヘッドによって書き込み磁界が発生した場合に、裏打ち層6は上記書き込み磁界を誘導する。その結果、当該磁気ヘッドと裏打ち層6との間に、記録層10を介した磁気閉回路が形成される。したがって、当該書き込み磁界を記録層10に集中させて、記録層10に印加される磁界の強度および勾配を高めることができる。
(Description of backing layer 6)
The backing layer 6 is provided for concentrating the write magnetic field generated by the magnetic head on the recording layer 10 when recording information on the information recording medium 1 using the magnetic head. That is, the backing layer 6 has magnetization in a direction perpendicular to the stacking direction (hereinafter referred to as an in-plane direction) at least when information is recorded. As a result, when a write magnetic field is generated by the magnetic head, the backing layer 6 induces the write magnetic field. As a result, a magnetic closed circuit is formed via the recording layer 10 between the magnetic head and the backing layer 6. Accordingly, the write magnetic field can be concentrated on the recording layer 10 to increase the strength and gradient of the magnetic field applied to the recording layer 10.

ここで、図1に示すように、裏打ち層6は、副裏打ち膜5と、非磁性膜4とが交互に積層されてなる。前述した、裏打ち層6の面内方向への磁化は、副裏打ち膜5が有するものである。すなわち、上記磁気ヘッドからの書き込み磁界は、副裏打ち膜5の有する磁化により誘導される。   Here, as shown in FIG. 1, the backing layer 6 is formed by alternately laminating the sub-lining film 5 and the nonmagnetic film 4. The sub-backing film 5 has the above-described magnetization in the in-plane direction of the backing layer 6. That is, the write magnetic field from the magnetic head is induced by the magnetization of the sub-backing film 5.

副裏打ち膜5は、信号記録温度において面内方向に磁化を有し、信号再生温度において磁化が小さくなる材料によって構成される。特に、信号再生温度において磁化が実質的にゼロとなるものが好ましい。このような材料としては、補償温度とキュリー温度とにおいて、正味の磁化量がゼロとなる(実質的にゼロとなれば良い)フェリ磁性材料を用いることができる。なお、上記実質的にゼロとは、副裏打ち膜5の材料として当該フェリ磁性材料を使用した場合において、信号再生時に、副裏打ち膜5からのスパイクノイズが十分に抑制される程度に、副裏打ち膜5の磁化量がゼロに近づくことであり、単位体積あたりの磁化量が10emu/cc(emu/cm)以下、望ましくはゼロであることを示す。 The sub-backing film 5 is made of a material that has magnetization in the in-plane direction at the signal recording temperature and whose magnetization becomes small at the signal reproduction temperature. In particular, it is preferable that the magnetization becomes substantially zero at the signal reproduction temperature. As such a material, a ferrimagnetic material can be used in which the net magnetization amount becomes zero (substantially zero) at the compensation temperature and the Curie temperature. Note that the above substantially zero means that when the ferrimagnetic material is used as the material of the sub-backing film 5, the sub-backing is sufficiently suppressed so that spike noise from the sub-backing film 5 is sufficiently suppressed during signal reproduction. it is that amount of magnetization film 5 approaches zero, the magnetization amount per unit of volume of 10emu / cc (emu / cm 3 ) or less, preferably indicates a zero.

さらに具体的には、副裏打ち膜5の材料として希土類金属―遷移金属合金を用いることができる。希土類金属元素と遷移金属元素とを含む合金からなるフェリ磁性材料は、磁気的な特性が温度変化に対して急峻に変化する。また、希土類金属元素と遷移金属元素との組成比を変化させることにより、当該フェリ磁性材料の補償温度およびキュリー温度を所定の温度に設定することができる。なお本明細書における遷移金属元素とは、希土類金属元素を除いたものを指す。   More specifically, a rare earth metal-transition metal alloy can be used as the material of the sub-backing film 5. In a ferrimagnetic material made of an alloy containing a rare earth metal element and a transition metal element, the magnetic characteristics change sharply with respect to temperature changes. Further, by changing the composition ratio between the rare earth metal element and the transition metal element, the compensation temperature and the Curie temperature of the ferrimagnetic material can be set to predetermined temperatures. In addition, the transition metal element in this specification refers to the thing except a rare earth metal element.

特に、上記希土類金属元素としてガドリニウム(Gd)およびホルミウム(Ho)の少なくとも一方を用い、上記遷移金属元素として鉄(Fe)、コバルト(Co)、およびニッケル(Ni)からなる群のうち少なくとも一つを用いた合金は、150℃以上の高温領域において面内方向に大きな磁化を有するので好適である。例えば、希土類金属であるホルミウムと、遷移金属である鉄およびコバルトとからなるホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金を用いることができる。その場合、上記ホルミウム、鉄、およびコバルトの組成比を調整することによって、副裏打ち膜5を、信号再生温度と実質的に同温度の補償温度を有し、信号記録温度において基板3の面内方向に磁化を有するように形成する。また、上記実質的に同温度とは、副裏打ち膜5を形成するフェリ磁性材料の補償温度を当該温度に設定したときに、信号再生温度において、副裏打ち膜5の磁化量が実質的にゼロとなることを示す。   In particular, at least one of gadolinium (Gd) and holmium (Ho) is used as the rare earth metal element, and at least one of the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), and nickel (Ni) as the transition metal element. An alloy using is preferable because it has a large magnetization in the in-plane direction at a high temperature region of 150 ° C. or higher. For example, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy made of holmium, which is a rare earth metal, and iron and cobalt, which are transition metals, can be used. In that case, by adjusting the composition ratio of holmium, iron, and cobalt, the sub-backing film 5 has a compensation temperature that is substantially the same as the signal reproduction temperature, and is in the plane of the substrate 3 at the signal recording temperature. It is formed to have magnetization in the direction. In addition, the substantially same temperature means that when the compensation temperature of the ferrimagnetic material forming the sub-backing film 5 is set to the temperature, the amount of magnetization of the sub-backing film 5 is substantially zero at the signal reproduction temperature. Indicates that

ここで、前述したように、フェリ磁性材料は、補償温度において磁化量が実質的にゼロとなる。そのため、情報記録媒体1に対して再生を行う際、副裏打ち膜5は磁化量が低下し、実質的にゼロとなる。そのため、裏打ち層6からの信号再生時における漏洩磁束の漏出を抑制あるいは完全に無くすことができる。これにより、再生時のスパイクノイズを低減もしくは無くすことができる。   Here, as described above, the amount of magnetization of the ferrimagnetic material is substantially zero at the compensation temperature. For this reason, when the information recording medium 1 is reproduced, the sub-backing film 5 has a magnetization amount reduced to substantially zero. For this reason, leakage of leakage magnetic flux during signal reproduction from the backing layer 6 can be suppressed or completely eliminated. Thereby, spike noise during reproduction can be reduced or eliminated.

また、情報記録媒体1に対して記録を行う際、副裏打ち膜5は、面内方向に磁化を有する。したがって前述したように、裏打ち層6は、信号記録時に、上記磁気ヘッドによって発生する書き込み磁界を誘導できる。これにより、記録層10を介して、上記磁気ヘッドと裏打ち層6との間に、磁気閉回路を形成することができる。その結果、磁気ヘッドから裏打ち層6に誘導される磁界が、記録層10に印加されることになる。すなわち記録層10に印加される磁界の強度および勾配を高めることができ、上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層10に集中させて印加することができる。   Further, when recording is performed on the information recording medium 1, the sub-backing film 5 has magnetization in the in-plane direction. Therefore, as described above, the backing layer 6 can induce a write magnetic field generated by the magnetic head during signal recording. Thereby, a magnetic closed circuit can be formed between the magnetic head and the backing layer 6 via the recording layer 10. As a result, a magnetic field induced from the magnetic head to the backing layer 6 is applied to the recording layer 10. That is, the strength and gradient of the magnetic field applied to the recording layer 10 can be increased, and the magnetic field from the magnetic head can be efficiently concentrated and applied to the recording layer 10.

また、非磁性膜4は非磁性体材料からなる。その役割は、裏打ち層6を構成する各々の副裏打ち膜5を磁気的に分離し、安定に各々の副裏打ち膜5の磁気異方性を基板3の面内方向に保つことである。   The nonmagnetic film 4 is made of a nonmagnetic material. Its role is to magnetically separate each of the sub-backing films 5 constituting the backing layer 6 and stably maintain the magnetic anisotropy of each of the sub-backing films 5 in the in-plane direction of the substrate 3.

図1に示すように、非磁性膜4と副裏打ち膜5とは交互に積層される。このことにより、個々の副裏打ち膜5の膜厚を薄くしたまま、副裏打ち膜の膜厚の合計値を大きくすることができる。副裏打ち膜5の面内方向の磁気異方性エネルギーは、その形状に依存する。すなわち、膜厚を薄くすることによって、面内磁気異方性エネルギーを高めることができる。ここで、副裏打ち膜5の面内磁気異方性エネルギーが高まると、副裏打ち膜5の磁化の方向が一定方向へと定まる。その結果、裏打ち層6は、上記書き込み磁界を一定方向へと誘導することができる。したがって記録層10に対して、微小な記録マークを正確に、かつ、均一に記録することが可能となる。   As shown in FIG. 1, the nonmagnetic film 4 and the sub-backing film 5 are laminated alternately. As a result, the total thickness of the sub backing films can be increased while the thickness of each sub backing film 5 is kept thin. The in-plane magnetic anisotropy energy of the sub-backing film 5 depends on its shape. That is, the in-plane magnetic anisotropy energy can be increased by reducing the film thickness. Here, when the in-plane magnetic anisotropy energy of the sub-backing film 5 increases, the direction of magnetization of the sub-backing film 5 is determined in a certain direction. As a result, the backing layer 6 can induce the write magnetic field in a certain direction. Therefore, minute recording marks can be accurately and uniformly recorded on the recording layer 10.

また、各副裏打ち膜5は、非磁性膜4によって磁気的に分離されているので、他の副裏打ち膜5の磁気的な影響を受けない。そのため、各々の副裏打ち膜5の磁化は、安定して基板3の面内方向に保たれる。   Further, each sub-backing film 5 is magnetically separated by the nonmagnetic film 4, so that it is not affected by the magnetic effects of the other sub-backing films 5. Therefore, the magnetization of each sub-backing film 5 is stably maintained in the in-plane direction of the substrate 3.

さらに、一般に裏打ち層6の膜厚は厚いほど、上記磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層10に集中させて印加できることが報告されている(若松弘晃他、日本応用磁気学会誌 Vol.17, No.5, 1993, p792−p796)。ここで、上記のように副裏打ち膜5の膜厚の合計値が大きければ、単層の裏打ち層の膜厚が厚い場合と同様に、磁気ヘッドからの磁界を裏打ち層6へと誘導する効果を有する。これによって、磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層10に集中させて印加できる。   Furthermore, it is generally reported that the thicker the backing layer 6 is, the more efficiently the magnetic field from the magnetic head can be concentrated and applied to the recording layer 10 (Hiroshi Wakamatsu et al., Journal of Applied Magnetics Society of Japan, Vol. 17, No. 5, 1993, p792-p796). Here, if the total thickness of the sub-lining film 5 is large as described above, the effect of inducing the magnetic field from the magnetic head to the backing layer 6 as in the case where the single-layer backing layer is thick. Have Thereby, the magnetic field from the magnetic head can be efficiently concentrated on the recording layer 10 and applied.

ここで、上記各々の副裏打ち膜5の磁気特性を安定して保つために最低限必要な副裏打ち膜5の平均膜厚は5nmである。また、副裏打ち膜5の面内磁気異方性エネルギーを高め、上記本発明の効果を有する裏打ち層6を形成するためには、上記副裏打ち膜5の平均膜厚は25nm以下であることが好ましい。よって、各々の副裏打ち膜5の平均膜厚は、5nm以上25nm以下であることが好ましい。   Here, the average film thickness of the sub-backing film 5 which is the minimum necessary for stably maintaining the magnetic properties of each of the sub-backing films 5 is 5 nm. In order to increase the in-plane magnetic anisotropy energy of the secondary backing film 5 and form the backing layer 6 having the effects of the present invention, the average thickness of the secondary backing film 5 is 25 nm or less. preferable. Therefore, the average film thickness of each sub-backing film 5 is preferably 5 nm or more and 25 nm or less.

また、非磁性膜4の平均膜厚は1nm以上とすることが好ましい。これは、裏打ち層6を構成する各々の副裏打ち膜5を磁気的に分離し、安定に各々の副裏打ち膜5の磁化の方向を基板3の面内方向に保つためである。さらに、上記裏打ち層6は、上記磁気ヘッドとの距離が近いほど、より強く記録磁界を裏打ち層6へと導くことが出来る。そのため、各々の副裏打ち膜5と前記磁気ヘッドとの間の距離は狭い方が好ましい。したがって、非磁性膜4の膜厚は、上記距離を狭めるため、薄い方が好ましい。具体的には、効率良く各々の副裏打ち膜5に磁気ヘッドからの磁界を誘導するためには、非磁性膜4の膜厚は、3nm以下であることが好ましい。よって、上記裏打ち層6を構成する非磁性膜4の平均膜厚は、1nm以上3nm以下であることが好ましい。   The average film thickness of the nonmagnetic film 4 is preferably 1 nm or more. This is because each sub-backing film 5 constituting the backing layer 6 is magnetically separated, and the magnetization direction of each sub-backing film 5 is stably maintained in the in-plane direction of the substrate 3. Furthermore, the backing layer 6 can guide the recording magnetic field to the backing layer 6 more strongly as the distance from the magnetic head is shorter. Therefore, it is preferable that the distance between each sub-backing film 5 and the magnetic head is narrow. Accordingly, the nonmagnetic film 4 is preferably thin in order to reduce the distance. Specifically, in order to efficiently induce a magnetic field from the magnetic head to each sub-backing film 5, the film thickness of the nonmagnetic film 4 is preferably 3 nm or less. Therefore, the average film thickness of the nonmagnetic film 4 constituting the backing layer 6 is preferably 1 nm or more and 3 nm or less.

なお、上記平均膜厚は、下記のいずれかの手法によって算出された値とする。すなわち、測定対象の層を構成する材料と同一の材料を、測定対象の層の成膜条件と同じ条件において、層の厚さ(膜厚)に対して層表面の凹凸が無視することができる程度に十分な膜厚に成膜し、この成膜された層の膜厚を測定する。次に、この測定された膜厚及び成膜条件から、単位時間当たりに成膜される膜厚(成膜速度)を算出する。そして、この成膜速度を用いて、測定対象の成膜時間から測定対象の膜の膜厚を求め、これを平均膜厚とする。   The average film thickness is a value calculated by any of the following methods. That is, the surface of the layer can be ignored with respect to the thickness (film thickness) of the same material as that of the measurement target layer under the same conditions as the film formation condition of the measurement target layer. A film having a sufficient thickness is formed, and the film thickness of the formed layer is measured. Next, the film thickness (film formation rate) formed per unit time is calculated from the measured film thickness and film formation conditions. And using this film-forming speed | rate, the film thickness of the film | membrane of a measuring object is calculated | required from the film-forming time of a measuring object, and this is made into an average film thickness.

また、情報記録媒体1の作製後には、以下の方法により平均膜厚を測定することも可能である。まず、情報記録媒体1を基板3面に対して垂直方向に切断し、積層面を露にする。積層面を露出させることにより、基板3側から順に積層されている各層の積層状態を観測することができる。この断面を透過型電子顕微鏡(TEM)などにより観測する。そして、情報記録媒体1において、面内方向に1μmの範囲を設定し、上記1μmの範囲内における、互いに異なる複数の任意の箇所において、膜厚を測定したい層について、基板3面に垂直方向の距離を測定する。続いて、上記1μmの範囲内の複数の箇所において測定された上記垂直方向の距離について、平均値を算出し、この平均値を平均膜厚とする。   In addition, after the information recording medium 1 is manufactured, the average film thickness can be measured by the following method. First, the information recording medium 1 is cut in a direction perpendicular to the surface of the substrate 3 to expose the laminated surface. By exposing the laminated surface, it is possible to observe the laminated state of each layer laminated in order from the substrate 3 side. This cross section is observed with a transmission electron microscope (TEM) or the like. In the information recording medium 1, a range of 1 μm is set in the in-plane direction, and a layer whose thickness is to be measured at a plurality of different locations within the 1 μm range is perpendicular to the surface of the substrate 3. Measure distance. Subsequently, an average value is calculated for the distances in the vertical direction measured at a plurality of locations within the range of 1 μm, and this average value is taken as an average film thickness.

(記録層10の説明)
記録層10は、情報を磁気的に保持する。そのため、記録情報が安定に保持できるものであれば良い。すなわち、基板3面に対して垂直方向の磁気異方性エネルギーが高く、基板3面に対して垂直方向に磁化されることが好ましい。具体的には、限定されるものではないが、テルビウム―鉄―コバルト(TbFeCo)合金、ジスプロシウム―鉄―コバルト(DyFeCo)合金、またはテルビウム―ジスプロシウム―鉄―コバルト(TbDyFeCo)合金などの希土類金属−遷移金属合金薄膜、白金(Pt)と、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、およびニッケル(Ni)などから選ばれる少なくとも一種以上の遷移金属とによって構成される合金薄膜、白金/コバルト(Pt/Co)や鉛/コバルト(Pd/Co)などの磁気多層膜、またはコバルト―クロム(CoCr)合金やコバルト―クロム―白金―ニ酸化ケイ素(CoCrPt−SiO2)合金などのグラニュラー磁気薄膜などを用いることができる。
(Description of recording layer 10)
The recording layer 10 holds information magnetically. Therefore, any recording information can be used as long as it can be held stably. That is, it is preferable that the magnetic anisotropy energy in the direction perpendicular to the surface of the substrate 3 is high and magnetized in the direction perpendicular to the surface of the substrate 3. Specifically, rare earth metals such as, but not limited to, terbium-iron-cobalt (TbFeCo) alloy, dysprosium-iron-cobalt (DyFeCo) alloy, or terbium-dysprosium-iron-cobalt (TbDyFeCo) alloy Transition metal alloy thin film, platinum (Pt), alloy thin film composed of at least one transition metal selected from manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), etc., platinum / Magnetic magnetic films such as cobalt (Pt / Co) and lead / cobalt (Pd / Co), or granular magnetism such as cobalt-chromium (CoCr) alloy and cobalt-chromium-platinum-silicon dioxide (CoCrPt-SiO2) alloy A thin film or the like can be used.

ここで、後述する実施例1のように、アモルファス媒体であり熱安定性に優れた垂直磁気記録媒体であるテルビウム―鉄―コバルト(TbFeCo)合金薄膜を用いる場合、テルビウム―鉄―コバルト(TbFeCo)合金は、希土類金属であるテルビウム(Tb)と遷移金属である鉄(Fe)、およびコバルト(Co)の組成を調整することにより磁気特性を調整することができる。   Here, when a terbium-iron-cobalt (TbFeCo) alloy thin film, which is an amorphous medium and a perpendicular magnetic recording medium excellent in thermal stability, is used as in Example 1 described later, terbium-iron-cobalt (TbFeCo) is used. The alloy can be adjusted in magnetic properties by adjusting the composition of terbium (Tb), which is a rare earth metal, and iron (Fe), which is a transition metal, and cobalt (Co).

すなわち、記録層10を、信号再生温度において大きな磁化を持ち、信号記録温度において保持力が小さくなるように調整することが好ましい。これにより、信号再生時においては、記録層10の情報を高感度に再生することができる。また、信号記録時における記録層10の保磁力を、上記磁気ヘッドからの書き込み磁界よりも小さく設定することにより、記録層10への情報の記録が可能となる。   That is, it is preferable to adjust the recording layer 10 so as to have a large magnetization at the signal reproduction temperature and to have a small holding force at the signal recording temperature. Thereby, at the time of signal reproduction, the information on the recording layer 10 can be reproduced with high sensitivity. Also, information can be recorded on the recording layer 10 by setting the coercive force of the recording layer 10 at the time of signal recording to be smaller than the write magnetic field from the magnetic head.

なお、記録層10の材料として結晶性の材料を用いる場合、すなわち、白金(Pt)と、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、およびニッケル(Ni)などから選ばれる少なくとも一種以上の遷移金属とによって構成される合金薄膜、白金/コバルト(Pt/Co)や鉛/コバルト(Pd/Co)などの磁気多層膜、およびコバルト―クロム(CoCr)合金やコバルト―クロム―白金―二酸化ケイ素(CoCrPt−SiO2)合金などのグラニュラー磁気薄膜等を用いる場合、記録層10の結晶配向性の向上、および格子欠陥を抑制するために、シード層(図示しない)を設けることが好適である。上記シード層の材料としては、例えば、チタン(Ti)やチタン―クロム(TiCr)などのチタン系合金や、タンタル(Ta)を用いることが出来る。なお、記録層10の結晶配向性の向上、および格子欠陥を抑制する効果がある材料であれば、上記材料に限定されるものではない。   When a crystalline material is used as the material of the recording layer 10, that is, at least one selected from platinum (Pt), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and the like. Alloy thin films composed of the above transition metals, magnetic multilayer films such as platinum / cobalt (Pt / Co) and lead / cobalt (Pd / Co), and cobalt-chromium (CoCr) alloys and cobalt-chromium-platinum- When a granular magnetic thin film such as a silicon dioxide (CoCrPt—SiO 2) alloy is used, it is preferable to provide a seed layer (not shown) in order to improve the crystal orientation of the recording layer 10 and to suppress lattice defects. . As a material for the seed layer, for example, a titanium alloy such as titanium (Ti) or titanium-chromium (TiCr), or tantalum (Ta) can be used. Note that the material is not limited to the above material as long as it has an effect of improving the crystal orientation of the recording layer 10 and suppressing lattice defects.

(保護層11の説明)
保護層11は、磁性を有する層を保護するために設ける。すなわち、磁気ヘッドと情報記録媒体1が接触する時、情報記録媒体1の磁性を有する層が削れるのを防ぐものである。保護層11としては、磁性層を保護できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、炭素層や窒化炭素層などの炭素系保護層を用いることができる。
(Description of protective layer 11)
The protective layer 11 is provided to protect the magnetic layer. That is, when the magnetic head and the information recording medium 1 are in contact, the magnetic layer of the information recording medium 1 is prevented from being scraped. The protective layer 11 is not particularly limited as long as it can protect the magnetic layer. For example, a carbon-based protective layer such as a carbon layer or a carbon nitride layer can be used.

(潤滑層12の説明)
潤滑層12は、情報記録または再生装置において、磁気ヘッドと情報記録媒体1との接触時の摩擦を低減するためのものである。潤滑層12の材料としては、従来、磁気ディスクなどに使用されている材料を用いることが出来る。例えば、フッ素系潤滑剤、特にパーフルオロポリオキシアルカン(パーフルオロポリエーテル)系の潤滑剤を用いることが出来る。
(Description of the lubricating layer 12)
The lubrication layer 12 is for reducing friction at the time of contact between the magnetic head and the information recording medium 1 in the information recording or reproducing apparatus. As the material of the lubricating layer 12, a material conventionally used for a magnetic disk or the like can be used. For example, a fluorine-based lubricant, particularly a perfluoropolyoxyalkane (perfluoropolyether) -based lubricant can be used.

(製造方法の説明)
次に、本発明の第1の実施形態に係る情報記録媒体1の製造方法について説明する。
(Description of manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the information recording medium 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.

まず、基板3を、図示しないスパッタ成膜装置のチャンバーに設置し、当該チャンバー内を所定の真空度になるまで排気する。ここで、基板3の表面のうち、各層が積層される側の表面を、逆スパッタリング法等によって、クリーニングしてもよい。その後、チャンバー内において、基板3上に、マグネトロンスパッタリング法を用いて、副裏打ち膜5を成膜する。ついで、同法を用いて非磁性膜4を成膜する。さらに、同法を用いて、再び副裏打ち膜5を成膜することにより、裏打ち層6を形成する。   First, the substrate 3 is placed in a chamber of a sputtering film forming apparatus (not shown), and the inside of the chamber is evacuated until a predetermined degree of vacuum is reached. Here, of the surface of the substrate 3, the surface on which each layer is laminated may be cleaned by a reverse sputtering method or the like. Thereafter, the sub-backing film 5 is formed on the substrate 3 using the magnetron sputtering method in the chamber. Next, the nonmagnetic film 4 is formed using the same method. Further, the backing layer 6 is formed by forming the sub-lining film 5 again using the same method.

裏打ち層6を形成後、裏打ち層6上に、マグネトロンスパッタリング法を用いて、記録層10を成膜する。   After forming the backing layer 6, the recording layer 10 is formed on the backing layer 6 using a magnetron sputtering method.

上記のようにして、各層を形成した後、DCマグネトロンスパッタリング法を用いて、保護層11を形成し、保護層11上に、ディップコータを用いて潤滑剤を塗布して、潤滑層12を形成する。なお、保護層11を形成した後、テープバニッシュを行い、その後に潤滑層12を形成してもよい。以上の手順により、情報記録媒体1が製造される。   After each layer is formed as described above, the protective layer 11 is formed using a DC magnetron sputtering method, and a lubricant is applied on the protective layer 11 using a dip coater to form the lubricating layer 12. To do. In addition, after forming the protective layer 11, tape burnishing may be performed and the lubricating layer 12 may be formed after that. The information recording medium 1 is manufactured by the above procedure.

なお、裏打ち層6は、副裏打ち膜5を2層として形成されているが、副裏打ち膜5の層数は、2層に限定されるものではない。2層以上であるならば、何層でも良い。ただし、副裏打ち膜5を複数層とする時、各副裏打ち膜5同士の間には、必ず非磁性膜4を設ける必要がある。   The backing layer 6 is formed with two sub-backing films 5, but the number of layers of the sub-lining film 5 is not limited to two. Any number of layers may be used as long as there are two or more layers. However, when the sub-backing film 5 has a plurality of layers, the non-magnetic film 4 must be provided between the sub-backing films 5.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this.

〔実施例1〕
まず、直径2.5インチの磁気ディスク用ガラス基板を、図1における基板3としてスパッタ成膜装置(図示しない)に設置した。そして、基板3を設置した上記成膜装置のチャンバー(図示しない)内を3×10−5Pa未満の真空度になるまで排気した。
[Example 1]
First, a glass substrate for a magnetic disk having a diameter of 2.5 inches was installed in a sputter deposition apparatus (not shown) as the substrate 3 in FIG. Then, the inside of the chamber (not shown) of the film forming apparatus provided with the substrate 3 was evacuated until the degree of vacuum was less than 3 × 10 −5 Pa.

次に、基板3上に、副裏打ち膜5として、平均膜厚が25nmとなるようにホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜を成膜した。具体的には、マグネトロンスパッタリング法を用いて、ホルミウム(Ho)と鉄(Fe)とコバルト(Co)との3元ターゲットによってco−スパッタにより成膜した。スパッタ条件としては、スパッタガス圧を0.2Paとし、スパッタ投入電力を、直流電圧(DC)で、それぞれホルミウム(Ho)は383W、鉄(Fe)は200W、コバルト(Co)は632Wとし、スパッタガスとして、アルゴン(Ar)ガスを用いた。成膜した上記副裏打ち膜5の組成を蛍光X線分析装置(XRF)により測定した結果、各々の元素の組成比は、元素組成(at%)で、ホルミウム(Ho)が23.4at%、鉄(Fe)が17.3at%、コバルト(Co)が59.4at%であった。   Next, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film was formed on the substrate 3 as an auxiliary backing film 5 so as to have an average film thickness of 25 nm. Specifically, using magnetron sputtering, a film was formed by co-sputtering using a ternary target of holmium (Ho), iron (Fe), and cobalt (Co). As sputtering conditions, the sputtering gas pressure is 0.2 Pa, the sputtering input power is DC voltage (DC), holmium (Ho) is 383 W, iron (Fe) is 200 W, cobalt (Co) is 632 W, and sputtering is performed. Argon (Ar) gas was used as the gas. As a result of measuring the composition of the formed sub-backing film 5 with a fluorescent X-ray analyzer (XRF), the composition ratio of each element is the element composition (at%), holmium (Ho) is 23.4 at%, Iron (Fe) was 17.3 at% and cobalt (Co) was 59.4 at%.

次に、非磁性膜4として、マグネトロンスパッタ法を用い、アルミニウム膜を平均膜厚3nmとなるように成膜した。   Next, as the nonmagnetic film 4, an aluminum film was formed to an average film thickness of 3 nm by using magnetron sputtering.

次に、再び、副裏打ち膜5として、前述した副裏打ち膜5の成膜条件と同条件によって、平均膜厚が25nmとなるようにホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜を成膜した。   Next, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film was again formed as the sub-backing film 5 under the same conditions as those for forming the sub-backing film 5 so that the average film thickness was 25 nm.

次に、記録層10として、テルビウム―鉄―コバルト(TbFeCo)合金薄膜を成膜した。具体的には、マグネトロンスパッタリング法を用いて、テルビウム(Tb)と鉄(Fe)とコバルト(Co)の3つのターゲットをco−スパッタによって成膜した。スパッタ条件は以下の通りである。すなわち、スパッタガス圧は0.2Paとした。スパッタ投入電力は、直流電圧(DC)で、それぞれテルビウム(Tb)は72W、鉄(Fe)は200W、コバルト(Co)は39Wとした。スパッタガスとして、アルゴン(Ar)ガスを用いた。成膜した上記記録層10の組成を蛍光X線分析装置により測定した結果、各々の元素の組成比は、元素組成(at%)で、テルビウム(Tb)が17.0at%、鉄(Fe)が68.9at%、コバルト(Co)が14.1at%であった。   Next, a terbium-iron-cobalt (TbFeCo) alloy thin film was formed as the recording layer 10. Specifically, three targets of terbium (Tb), iron (Fe), and cobalt (Co) were formed by co-sputtering using a magnetron sputtering method. The sputtering conditions are as follows. That is, the sputtering gas pressure was 0.2 Pa. Sputtering input power was direct current voltage (DC), terbium (Tb) was 72 W, iron (Fe) was 200 W, and cobalt (Co) was 39 W. Argon (Ar) gas was used as the sputtering gas. As a result of measuring the composition of the recording layer 10 formed using a fluorescent X-ray analyzer, the composition ratio of each element is the element composition (at%), terbium (Tb) is 17.0 at%, and iron (Fe). Was 68.9 at% and cobalt (Co) was 14.1 at%.

次に、保護層11として、DCマグネトロンスパッタリング法により、平均膜厚が10nmとなるように非晶質炭素(a−C)膜を成膜した。スパッタ条件は以下の通りである。スパッタガス圧は1.0Paとした。スパッタ投入電力は、直流電圧(DC)で300Wの直流電力とした。スパッタガスとして、アルゴン(Ar)ガスを用いた。   Next, an amorphous carbon (a-C) film was formed as the protective layer 11 by DC magnetron sputtering so that the average film thickness was 10 nm. The sputtering conditions are as follows. The sputtering gas pressure was 1.0 Pa. The sputtering input power was a DC power of 300 W at a DC voltage (DC). Argon (Ar) gas was used as the sputtering gas.

次に、パーフルオロポリオキシアルカン系の潤滑剤を、ディップコータにより保護層11の界面に塗布した。これにより、潤滑層12として、膜厚0.8nmの液体潤滑膜を形成した。   Next, a perfluoropolyoxyalkane-based lubricant was applied to the interface of the protective layer 11 with a dip coater. As a result, a liquid lubricating film having a thickness of 0.8 nm was formed as the lubricating layer 12.

ここで、図3は、記録層10を形成するテルビウム―鉄―コバルト(TbFeCo)合金薄膜の磁気特性を示すグラフである。図3の縦軸はテルビウム―鉄―コバルト(TbFeCo)合金薄膜の単位体積あたりの残留磁化emu/cc(emu/cm)である。横軸は絶対温度(ケルビン)である。磁化測定は、図示しないVSM(試料振動型磁化測定装置)を用い、残留磁化の温度依存性を測定した。 Here, FIG. 3 is a graph showing the magnetic properties of the terbium-iron-cobalt (TbFeCo) alloy thin film forming the recording layer 10. The vertical axis in FIG. 3 represents the remanent magnetization emu / cc (emu / cm 3 ) per unit volume of the terbium-iron-cobalt (TbFeCo) alloy thin film. The horizontal axis is absolute temperature (Kelvin). For the magnetization measurement, the temperature dependence of the residual magnetization was measured using a VSM (Sample Vibration Type Magnetometer) (not shown).

本実施例においては、信号再生温度を室温(約30℃)、信号記録温度を約240℃に設定した。図3に示すように、本実施例に係る情報記録媒体1の記録層10は、信号再生温度である室温において、大きな磁化を持つ。したがって、信号再生時に記録層10の情報を高感度に再生することができる。また、同図に示すように、前記記録層10は、信号記録温度である240℃近傍において、残留磁化が小さい。このことは、信号記録時に、前記記録層10の保磁力が小さいことを示す。このように、記録層10の保磁力が小さいため、容易に上記磁気ヘッドからの書き込み磁界を記録層10の保磁力よりも大きなものにできる。すなわち記録層10への情報の記録が容易となる。   In this embodiment, the signal reproduction temperature was set to room temperature (about 30 ° C.) and the signal recording temperature was set to about 240 ° C. As shown in FIG. 3, the recording layer 10 of the information recording medium 1 according to the present embodiment has a large magnetization at room temperature, which is a signal reproduction temperature. Therefore, information on the recording layer 10 can be reproduced with high sensitivity during signal reproduction. Further, as shown in the figure, the recording layer 10 has a small residual magnetization in the vicinity of 240 ° C. which is the signal recording temperature. This indicates that the recording layer 10 has a small coercive force during signal recording. Thus, since the coercive force of the recording layer 10 is small, the write magnetic field from the magnetic head can be easily made larger than the coercive force of the recording layer 10. That is, information can be easily recorded on the recording layer 10.

次に、試料振動型磁化測定装置(VSM)を用いて裏打ち層6の磁気特性を測定した。   Next, the magnetic properties of the backing layer 6 were measured using a sample vibration type magnetometer (VSM).

図4は、裏打ち層6の、信号記録温度(約240℃)における基板3面内方向の磁化量を示すグラフである。また、図5は、裏打ち層6の、信号再生温度(約30℃)における基板3面内方向の磁化量を示すグラフである。それぞれの縦軸は単位体積あたりの磁化量emu/cc(emu/cm)を示す。また、横軸は外部から印加した印加磁場Oeを示す。 FIG. 4 is a graph showing the amount of magnetization of the backing layer 6 in the in-plane direction of the substrate 3 at the signal recording temperature (about 240 ° C.). FIG. 5 is a graph showing the amount of magnetization of the backing layer 6 in the in-plane direction of the substrate 3 at the signal reproduction temperature (about 30 ° C.). Each vertical axis represents the amount of magnetization emu / cc (emu / cm 3 ) per unit volume. The horizontal axis represents the applied magnetic field Oe applied from the outside.

図4に示すように、信号記録温度(約240℃)において、裏打ち層6は基板3面内方向の磁化を有する。また、図5に示すように、信号再生温度(約30℃)においては、裏打ち層6の磁化量はゼロとなった。   As shown in FIG. 4, at the signal recording temperature (about 240 ° C.), the backing layer 6 has magnetization in the in-plane direction of the substrate 3. Further, as shown in FIG. 5, at the signal reproduction temperature (about 30 ° C.), the magnetization amount of the backing layer 6 became zero.

以上の測定結果に示されるように、情報記録媒体1の記録層10に記録された情報信号の再生時には、裏打ち層6の磁化がゼロとなる。したがって、信号再生時における、上記裏打ち層6からの漏洩磁束の漏出は抑制され、スパイクノイズが抑制される。   As shown in the above measurement results, when the information signal recorded on the recording layer 10 of the information recording medium 1 is reproduced, the magnetization of the backing layer 6 becomes zero. Therefore, leakage of leakage magnetic flux from the backing layer 6 during signal reproduction is suppressed, and spike noise is suppressed.

また、記録層10に対する情報信号の記録時には、裏打ち層6は、積層方向に対して垂直な方向の磁化を有する。そのため、情報記録媒体1の記録層10への情報信号の記録に際して、上記記録層10を介して、情報再生装置あるいは情報記録再生装置における磁気ヘッドと裏打ち層6との間に磁気閉回路が形成される。したがって、磁気ヘッドから裏打ち層6に誘導される磁界が、記録層10に印加されることになる。これにより、記録層10に印加される磁界の強度および勾配を高めることができるので、磁気ヘッドからの磁界を効率よく記録層10に集中させて印加することができる。   Further, when the information signal is recorded on the recording layer 10, the backing layer 6 has magnetization in a direction perpendicular to the stacking direction. Therefore, when recording an information signal on the recording layer 10 of the information recording medium 1, a magnetic closed circuit is formed between the magnetic head and the backing layer 6 in the information reproducing apparatus or information recording / reproducing apparatus via the recording layer 10. Is done. Accordingly, a magnetic field induced from the magnetic head to the backing layer 6 is applied to the recording layer 10. Thereby, since the intensity and gradient of the magnetic field applied to the recording layer 10 can be increased, the magnetic field from the magnetic head can be efficiently concentrated on the recording layer 10 and applied.

次に、情報記録媒体1の裏打ち層6(以後、裏打ち層Aと称する)について面内磁気異方性エネルギーをトルク法を用いて測定した。このとき、比較対照として、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜を平均膜厚50nmに成膜した単層の裏打ち膜(以後、裏打ち膜Bと称する)についても測定を行った。測定温度は、信号記録温度である240℃である。結果、裏打ち層Aと裏打ち層Bの、トルク法により求められた基板3面内方向の磁気異方性定数は、それぞれ、3.8×10erg/cc(erg/cm)、1.2×10erg/cc(erg/cm)となり、裏打ち層Aの方が、より大きな面内磁気異方性エネルギーを有していた。 Next, the in-plane magnetic anisotropy energy of the backing layer 6 (hereinafter referred to as backing layer A) of the information recording medium 1 was measured using a torque method. At this time, as a comparative control, a single-layer backing film (hereinafter referred to as backing film B) in which a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film was formed to an average film thickness of 50 nm was also measured. The measurement temperature is 240 ° C., which is the signal recording temperature. As a result, the magnetic anisotropy constants of the backing layer A and the backing layer B in the in-plane direction of the substrate 3 determined by the torque method are 3.8 × 10 5 erg / cc (erg / cm 3 ), 1. 2 × 10 5 erg / cc (erg / cm 3 ), and the backing layer A had larger in-plane magnetic anisotropy energy.

以上の測定結果に示されるように、本発明の裏打ち層6は、単層に形成された裏打ち膜よりも大きな面内磁気異方性エネルギーを有している。これは次の理由による。   As shown in the above measurement results, the backing layer 6 of the present invention has larger in-plane magnetic anisotropy energy than the backing film formed as a single layer. This is due to the following reason.

すなわち、本実施例の裏打ち層6は、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜(25nm)、アルミニウム膜(3nm)、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜(25nm)がこの順に積層されてなる。通常、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜を裏打ち層6として用いる場合、50nm以上の膜厚を有することが好適である。しかし、膜厚を厚くすることにより、膜の形状に依存する裏打ち層6の面内方向の磁気異方性エネルギーは低下してしまう。ここで、上記のように、本実施例の情報記録媒体1の裏打ち層6は、副裏打ち膜5と非磁性膜4とを交互に積層した構造となっている。これにより、副裏打ち膜5の合計の膜厚を50nmとしながら、副裏打ち膜5のそれぞれの膜厚を薄く(25nm)し、面内磁気異方性エネルギーを高めている。   That is, the backing layer 6 of this example is formed by laminating a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film (25 nm), an aluminum film (3 nm), and a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film (25 nm) in this order. Become. Usually, when a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film is used as the backing layer 6, it is preferable to have a film thickness of 50 nm or more. However, by increasing the film thickness, the magnetic anisotropy energy in the in-plane direction of the backing layer 6 depending on the film shape is reduced. Here, as described above, the backing layer 6 of the information recording medium 1 of the present embodiment has a structure in which the sub backing film 5 and the nonmagnetic film 4 are alternately laminated. Thus, while the total thickness of the sub-backing film 5 is 50 nm, the thickness of each of the sub-backing films 5 is reduced (25 nm) to increase the in-plane magnetic anisotropy energy.

次に、情報記録媒体1を情報記録再生装置に搭載し、記録再生評価を行った。   Next, the information recording medium 1 was mounted on an information recording / reproducing apparatus, and a recording / reproducing evaluation was performed.

本実施例における情報記録媒体1を情報記録媒体Aとする。裏打ち層6として、裏打ち層Aの代わりに裏打ち層Bを用いた以外は、本実施例と同様の手順により作成した情報記録媒体を情報記録媒体Bとする。上記情報記録媒体A、および情報記録媒体Bを、情報記録再生装置に搭載した。   The information recording medium 1 in this embodiment is referred to as an information recording medium A. An information recording medium prepared by the same procedure as in this example is used as the information recording medium B except that the backing layer B is used instead of the backing layer A as the backing layer 6. The information recording medium A and the information recording medium B were mounted on an information recording / reproducing apparatus.

記録再生評価は以下の手順によって行った。まず上記情報記録再生装置の記録ヘッドにより同条件において記録を行う。次に、上記情報記録再生装置の再生ヘッドにより再生信号波形を読み取る。図6は、以上を情報記録媒体Aおよび情報記録媒体Bに対して行った結果を示すグラフである。同図における実線は、情報記録媒体Aの再生信号波形を示す。また、破線は、情報記録媒体Bの再生信号波形を示す。なお、縦軸は、再生信号出力[V]を表す。また、横軸は時間[sec]を表す。   The recording / reproduction evaluation was performed according to the following procedure. First, recording is performed under the same conditions by the recording head of the information recording / reproducing apparatus. Next, the reproduction signal waveform is read by the reproducing head of the information recording / reproducing apparatus. FIG. 6 is a graph showing the results of performing the above on the information recording medium A and the information recording medium B. The solid line in the figure shows the reproduction signal waveform of the information recording medium A. A broken line indicates a reproduction signal waveform of the information recording medium B. The vertical axis represents the reproduction signal output [V]. The horizontal axis represents time [sec].

ここで、情報記録媒体A、情報記録媒体Bの磁化遷移長を、それぞれ、磁化遷移長A、磁化遷移長Bとして、図6に示した。上記磁化遷移長とは、上記情報記録媒体中に記録される磁化方向の変化時の遷移幅のことである。磁化遷移長が小さいと、記録トラックの単位長さ当たりに多くの磁化情報を記録することができる。そのため、情報記録媒体1における単位面積あたりの記録密度を高めることができる。   Here, the magnetization transition lengths of the information recording medium A and the information recording medium B are shown in FIG. 6 as the magnetization transition length A and the magnetization transition length B, respectively. The magnetization transition length is a transition width when the magnetization direction recorded in the information recording medium changes. When the magnetization transition length is small, a large amount of magnetization information can be recorded per unit length of the recording track. Therefore, the recording density per unit area in the information recording medium 1 can be increased.

図6に示されるように、情報記録媒体Aにおける磁化遷移長Aは、情報記録媒体Bにおける磁化遷移幅Bに比べ小さい。したがって、より高密度な記録が可能である。   As shown in FIG. 6, the magnetization transition length A in the information recording medium A is smaller than the magnetization transition width B in the information recording medium B. Therefore, higher density recording is possible.

これは以下の理由による。すなわち上記情報記録媒体Bにおいては、前述したように、裏打ち層6の面内磁気異方性エネルギーが低い。そのため、上記裏打ち層6の磁化が、基板3に対して垂直方向にも自由度を持つ。そのため、記録ヘッドから裏打ち層6へと導かれる記録磁界に乱れが生じてしまう。そのため、磁化遷移長が大きくなる。この結果、所望の微小な記録マークを正確に、且つ、均一に書き込むことが難しい。   This is due to the following reason. That is, in the information recording medium B, as described above, the in-plane magnetic anisotropy energy of the backing layer 6 is low. Therefore, the magnetization of the backing layer 6 also has a degree of freedom in the direction perpendicular to the substrate 3. Therefore, the recording magnetic field guided from the recording head to the backing layer 6 is disturbed. Therefore, the magnetization transition length is increased. As a result, it is difficult to write a desired minute recording mark accurately and uniformly.

それに対し、上記情報記録媒体Aは、裏打ち層6の面内磁気異方性エネルギーが高い。そのため、磁気ヘッドからの記録磁界を急峻に、裏打ち層6へと導くことが出来る。よって、磁化遷移長が小さくなる。   On the other hand, the information recording medium A has a high in-plane magnetic anisotropy energy of the backing layer 6. Therefore, the recording magnetic field from the magnetic head can be abruptly guided to the backing layer 6. Therefore, the magnetization transition length is reduced.

以上のように、本実施形態における構成によれば、副裏打ち膜5の平均膜厚を薄くすることにより、裏打ち層6の面内磁気異方性エネルギーを高めることができる。さらに、各々の副裏打ち膜5の膜厚を足し合わせた合計の膜厚は厚い。そのため、記録磁界の裏打ち層6への誘導効果は、上記合計の膜厚と同等の膜厚に単層の裏打ち層を形成した時と同程度である。これにより、裏打ち層6に誘導される記録磁界が一定方向へと誘導され、微小な記録マークを正確に、且つ、均一に記録することが可能となる。   As described above, according to the configuration of the present embodiment, the in-plane magnetic anisotropy energy of the backing layer 6 can be increased by reducing the average thickness of the sub-lining film 5. Furthermore, the total film thickness obtained by adding the film thicknesses of the sub-backing films 5 is thick. Therefore, the induction effect of the recording magnetic field on the backing layer 6 is almost the same as when a single backing layer is formed with a film thickness equivalent to the total film thickness. As a result, the recording magnetic field induced in the backing layer 6 is induced in a certain direction, and minute recording marks can be recorded accurately and uniformly.

なお、本実施例において、信号再生温度を室温(約30℃)、信号記録温度を約240℃としたが、どちらも上記温度に限定されるものではない。ただし、上記温度を変更した場合、記録層10、および裏打ち層6を構成する副裏打ち膜5の磁気特性を調整する。例えば、信号再生温度を90℃付近に設定した場合、副裏打ち膜5は、90℃付近に補償温度を有するように調整する。また、信号記録温度付近において、基板3の面内方向に大きな磁化を有するように磁気特性を調整する。つまり、副裏打ち膜5は、信号再生時に、漏洩磁界を生じず、信号記録時に、基板3の面内方向に大きな磁化を有するように磁気特性を設定する。また、記録層10は、信号再生時に、大きな漏洩磁界を生じ、信号記録時に、磁気ヘッドからの記録磁界よりも保磁力が小さくなるように磁気特性を設定する。   In this embodiment, the signal reproduction temperature is room temperature (about 30 ° C.) and the signal recording temperature is about 240 ° C., but both are not limited to the above temperature. However, when the temperature is changed, the magnetic properties of the recording layer 10 and the auxiliary backing film 5 constituting the backing layer 6 are adjusted. For example, when the signal regeneration temperature is set to around 90 ° C., the sub-lining film 5 is adjusted to have a compensation temperature around 90 ° C. Further, the magnetic characteristics are adjusted so as to have a large magnetization in the in-plane direction of the substrate 3 near the signal recording temperature. That is, the sub-backing film 5 does not generate a leakage magnetic field at the time of signal reproduction, and sets magnetic characteristics so as to have a large magnetization in the in-plane direction of the substrate 3 at the time of signal recording. Moreover, the recording layer 10 generates a large leakage magnetic field during signal reproduction, and sets the magnetic characteristics so that the coercive force is smaller than the recording magnetic field from the magnetic head during signal recording.

〔第2の実施形態〕
本発明の第2の実施形態について以下に説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described below.

(膜構成の説明)
図2は、上記他の実施形態に係る情報記録媒体2の膜構成を示す断面図である。同図に示すように、情報記録媒体2は、基板3、副裏打ち膜5と非磁性膜4とが交互に積層されてなる裏打ち層6、誘電体層7および凹凸層8を含む非磁性中間層9、記録層10、保護層11、および潤滑層12が、この順に積層されてなる。
(Explanation of membrane structure)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a film configuration of the information recording medium 2 according to another embodiment. As shown in the figure, the information recording medium 2 includes a substrate 3, a backing layer 6 in which a sub-backing film 5 and a nonmagnetic film 4 are alternately laminated, a dielectric layer 7, and an uneven layer 8. The layer 9, the recording layer 10, the protective layer 11, and the lubricating layer 12 are laminated in this order.

ここで、上記構成の情報記録媒体2において、非磁性中間層9以外の層については、第1の実施形態に記載の説明に従う。情報記録媒体2の成膜後の説明についても実施例1に記載の説明に従う。以下、非磁性中間層9について説明する。   Here, in the information recording medium 2 having the above-described configuration, the layers other than the nonmagnetic intermediate layer 9 follow the description described in the first embodiment. The description after the film formation of the information recording medium 2 also follows the description described in the first embodiment. Hereinafter, the nonmagnetic intermediate layer 9 will be described.

(非磁性中間層9の説明)
図2に示すように、非磁性中間層9は、上記裏打ち層6と記録層10との間に配置され、誘電体層7および凹凸層8を含む。非磁性中間層9は、裏打ち層6と記録層10との間において、磁気的な交換相互作用が生じることを防止する。そのため、情報記録媒体2への信号記録に際して、記録層10の磁化方向が、裏打ち層6の磁化方向の影響を受けることを防止できる。したがって、良好な信号記録を実現することができる。
(Description of Nonmagnetic Intermediate Layer 9)
As shown in FIG. 2, the nonmagnetic intermediate layer 9 is disposed between the backing layer 6 and the recording layer 10 and includes a dielectric layer 7 and an uneven layer 8. The nonmagnetic intermediate layer 9 prevents magnetic exchange interaction between the backing layer 6 and the recording layer 10. Therefore, it is possible to prevent the magnetization direction of the recording layer 10 from being affected by the magnetization direction of the backing layer 6 during signal recording on the information recording medium 2. Therefore, good signal recording can be realized.

さらに、非磁性中間層9は記録層10との界面において凹凸形状を有する。これは、記録層10中の磁壁の移動を妨げるピニング効果を誘発することを目的とする。詳しく述べると、非磁性中間層9は、非磁性中間層9上に形成される記録層10との界面に、微小な凹凸形状を有している。この凹凸形状は、記録層10中の磁壁の移動を妨げる磁壁束縛部位(ピニングサイト)としての役割を果たす。つまり、非磁性中間層9の凹凸形状は、上記記録層10に形成される磁区を分断し、凹凸形状をなす各凹部内または各凸部内に制限する。したがって、磁区と磁区との境界である磁壁の移動距離は、凹凸形状をなす凹部または凸部の径に依存して制限される。すなわち、記録層10への情報信号の記録に際して、上記凹凸形状が存在しない場合と比較して、磁壁の移動を短い距離に制限することができる。これにより、記録層10に微小な記録ビットを安定して形成することができる。したがって、情報記録媒体2において高密度記録を実現することができる。また、記録層10に記録された信号を再生する場合にも、記録層10の磁壁の移動が制限されるので、情報記録媒体2の信号再生に際して、良好な信号再生特性を得ることができる。   Further, the nonmagnetic intermediate layer 9 has an uneven shape at the interface with the recording layer 10. This is intended to induce a pinning effect that hinders the movement of the domain wall in the recording layer 10. More specifically, the nonmagnetic intermediate layer 9 has a minute uneven shape at the interface with the recording layer 10 formed on the nonmagnetic intermediate layer 9. This uneven shape serves as a domain wall binding site (pinning site) that prevents the domain wall from moving in the recording layer 10. That is, the concavo-convex shape of the nonmagnetic intermediate layer 9 divides the magnetic domain formed in the recording layer 10 and limits it within each concave portion or each convex portion forming the concavo-convex shape. Therefore, the moving distance of the domain wall that is the boundary between the magnetic domains is limited depending on the diameter of the concave portion or the convex portion forming the concave and convex shape. That is, when the information signal is recorded on the recording layer 10, the movement of the domain wall can be limited to a short distance as compared with the case where the uneven shape is not present. Thereby, a minute recording bit can be stably formed in the recording layer 10. Therefore, high-density recording can be realized in the information recording medium 2. Further, when reproducing the signal recorded on the recording layer 10, since the movement of the domain wall of the recording layer 10 is limited, good signal reproduction characteristics can be obtained when reproducing the signal of the information recording medium 2.

ここで、非磁性中間層9は、その平均膜厚の上限値が5nmである。さらに、当該平均膜厚は、4nm以下であることが好ましく、3nm以下であることがより好ましい。また、当該平均膜厚の下限値は特に限定されない。しかし、当該平均膜厚は、1nm以上であることが好ましく、1.2nm以上であることがより好ましい。   Here, the upper limit of the average film thickness of the nonmagnetic intermediate layer 9 is 5 nm. Furthermore, the average film thickness is preferably 4 nm or less, and more preferably 3 nm or less. Moreover, the lower limit of the average film thickness is not particularly limited. However, the average film thickness is preferably 1 nm or more, and more preferably 1.2 nm or more.

当該平均膜厚が5nmを超えると、情報記録媒体2の記録層10への信号記録に際して、後述する記録再生装置の磁気ヘッドと裏打ち層6との距離が大きくなり、磁気ヘッドからの書き込み磁界を裏打ち層6に誘導し難くなる傾向にある。その結果、記録層10に印加される書き込み磁界の強度および勾配が低下する傾向にあり、記録分解能を向上することが困難となって好ましくない。また、非磁性中間層9の膜厚が大きくなり、情報記録媒体2の厚さが大きくなる傾向にあるという問題もある。一方、当該平均膜厚が1nm未満となると、上記裏打ち層6と記録層10との磁気的な交換相互作用の発生を防止することが困難になる傾向にあり、好ましくない。   When the average film thickness exceeds 5 nm, the distance between the magnetic head of the recording / reproducing apparatus, which will be described later, and the backing layer 6 increases during signal recording on the recording layer 10 of the information recording medium 2, and the write magnetic field from the magnetic head is reduced. It tends to be difficult to guide to the backing layer 6. As a result, the strength and gradient of the write magnetic field applied to the recording layer 10 tend to decrease, which makes it difficult to improve the recording resolution. Another problem is that the thickness of the nonmagnetic intermediate layer 9 tends to increase and the thickness of the information recording medium 2 tends to increase. On the other hand, if the average film thickness is less than 1 nm, it tends to be difficult to prevent the occurrence of magnetic exchange interaction between the backing layer 6 and the recording layer 10, which is not preferable.

なお、上記平均膜厚は、下記のいずれかの手法によって算出された値とする。すなわち、測定対象の層を構成する材料と同一の材料を、測定対象の層の成膜条件と同じ条件により、層の厚さ(膜厚)に対して層表面の凹凸が無視することができる程度に十分な膜厚に成膜し、この成膜された層の膜厚を測定する。次に、この測定された膜厚及び成膜条件から、単位時間当たりに成膜される膜厚(成膜速度)を算出する。そして、この成膜速度を用いて、測定対象の成膜時間から測定対象の膜の膜厚を求め、これを平均膜厚とする。   The average film thickness is a value calculated by any of the following methods. That is, the surface of the layer can be ignored with respect to the thickness (film thickness) of the same material as that of the measurement target layer under the same conditions as the film formation conditions of the measurement target layer. A film having a sufficient thickness is formed, and the film thickness of the formed layer is measured. Next, the film thickness (film formation rate) formed per unit time is calculated from the measured film thickness and film formation conditions. And using this film-forming speed | rate, the film thickness of the film | membrane of a measuring object is calculated | required from the film-forming time of a measuring object, and this is made into an average film thickness.

また、情報記録媒体2の作製後には、以下の方法により平均膜厚を測定することも可能である。まず、磁気ディスクを基板3面に対して垂直方向に切断し、その切断面である各層の積層面を透過型電子顕微鏡(TEM)等により観測する。そして、情報記録媒体2において、面内方向に1μmの範囲を設定し、上記1μmの範囲内における、互いに異なる複数の任意の箇所において、膜厚を測定したい層について、基板3面に垂直方向の距離を測定する。続いて、上記1μmの範囲内の複数の箇所において測定された上記垂直方向の距離について、平均値を算出し、この平均値を平均膜厚とする。   Further, after the information recording medium 2 is manufactured, the average film thickness can be measured by the following method. First, the magnetic disk is cut in a direction perpendicular to the surface of the substrate 3, and the laminated surface of each layer, which is the cut surface, is observed with a transmission electron microscope (TEM) or the like. In the information recording medium 2, a range of 1 μm is set in the in-plane direction, and a layer whose thickness is to be measured at a plurality of different locations within the 1 μm range is perpendicular to the surface of the substrate 3. Measure distance. Subsequently, an average value is calculated for the distances in the vertical direction measured at a plurality of locations within the range of 1 μm, and this average value is taken as an average film thickness.

次に非磁性中間層9に含まれる誘電体層7および凹凸層8について説明する。   Next, the dielectric layer 7 and the uneven layer 8 included in the nonmagnetic intermediate layer 9 will be described.

凹凸層8は、非磁性中間層9の上記凹凸形状を形成し、ピニング効果を誘発する働きを持つ。凹凸層8は、非磁性金属からなる層であればよく、例えば、アルミニウム、亜鉛等を用いることができる。このうち、アルミニウムは、後述するように平均表面粗さRaを大きくすることができる。さらに、凹凸層8としてアルミニウムを用いる場合、記録層10をなす金属膜と、化合物を形成することによって化学的に結合しやすく、凹凸形状を保持しやすい。そのため、高いピニング効果を期待することができる。それゆえ、上記凹凸層8は、アルミニウムを用いて形成することが好ましい。   The concavo-convex layer 8 forms the concavo-convex shape of the nonmagnetic intermediate layer 9 and has a function of inducing a pinning effect. The uneven layer 8 may be a layer made of a nonmagnetic metal, and for example, aluminum, zinc, or the like can be used. Among these, aluminum can increase the average surface roughness Ra as described later. Further, when aluminum is used for the concave / convex layer 8, it is easy to be chemically bonded by forming a compound with the metal film forming the recording layer 10, and the concave / convex shape is easily maintained. Therefore, a high pinning effect can be expected. Therefore, the concavo-convex layer 8 is preferably formed using aluminum.

また、上記凹凸層8は、上記した手法により測定される平均膜厚の上限値が、3nm以下である。さらに当該平均膜厚は、2.5nm以下であることが好ましく、2nm以下であることがより好ましい。また、当該平均膜厚の下限値は特に限定されない。しかし、当該平均膜厚は、1nm以上であることが好ましく、1.5nm以上であることがより好ましい。   Moreover, as for the said uneven | corrugated layer 8, the upper limit of the average film thickness measured by an above-described method is 3 nm or less. Further, the average film thickness is preferably 2.5 nm or less, and more preferably 2 nm or less. Moreover, the lower limit of the average film thickness is not particularly limited. However, the average film thickness is preferably 1 nm or more, and more preferably 1.5 nm or more.

当該平均膜厚が3nmを超えると、情報記録媒体2の厚さが大きくなるため、好ましくない。一方、当該平均膜厚が1nm未満となると、凹凸層8と記録層10との界面における凹凸構造の平均表面粗さRaが小さくなり、上記記録層10中の磁壁の移動を妨げる磁壁束縛部位(ピニングサイト)としての効果が生じ難くなって好ましくない。   If the average film thickness exceeds 3 nm, the thickness of the information recording medium 2 increases, which is not preferable. On the other hand, when the average film thickness is less than 1 nm, the average surface roughness Ra of the concavo-convex structure at the interface between the concavo-convex layer 8 and the recording layer 10 becomes small, and the domain wall binding site (which prevents the domain wall in the recording layer 10 from moving) The effect as a pinning site is difficult to occur, which is not preferable.

さらに、上記凹凸層8の平均表面粗さRaは、裏打ち層6の平均表面粗さRaよりも大きいことが好ましい。具体的には、上記凹凸層8の平均表面粗さRaの上限値は1.5nmである。さらに、当該平均表面粗さRaは、好ましくは1.3nm以下であり、より好ましくは1.1nm以下である。また、当該平均表面粗さRaの下限値は、裏打ち層6の平均表面粗さRaよりも大きければ、特に限定されない。しかし当該平均表面粗さRaは、0.6nm以上であることが好ましく、0.8nm以上であることがより好ましい。   Furthermore, the average surface roughness Ra of the uneven layer 8 is preferably larger than the average surface roughness Ra of the backing layer 6. Specifically, the upper limit value of the average surface roughness Ra of the uneven layer 8 is 1.5 nm. Furthermore, the average surface roughness Ra is preferably 1.3 nm or less, and more preferably 1.1 nm or less. Further, the lower limit value of the average surface roughness Ra is not particularly limited as long as it is larger than the average surface roughness Ra of the backing layer 6. However, the average surface roughness Ra is preferably 0.6 nm or more, and more preferably 0.8 nm or more.

当該平均表面粗さRaが、1.5nmを超えると、上記凹凸層8に形成された凸部の径が大きくなる。すなわち、記録層10中に微小な凹凸形状を形成することが困難となる。そのため、磁壁の移動距離が短く制限されない。したがって、記録層10中に、微小な記録ビットを形成することが困難になる。以上より、十分な信号品質を保ちつつ高密度記録を行うためには、平均表面粗さRaを1.5nm以下とすることが好ましい。一方、平均表面粗さRaが、0.6nm未満となると、凹凸層8と記録層10との界面の凹凸構造の平均表面粗さRaが小さいために、上記記録層10中の磁壁の移動を妨げる磁壁束縛部位(ピニングサイト)としての効果が生じ難くなるので好ましくない。   When the average surface roughness Ra exceeds 1.5 nm, the diameter of the protrusions formed on the uneven layer 8 increases. That is, it becomes difficult to form a minute uneven shape in the recording layer 10. Therefore, the moving distance of the domain wall is not limited to be short. Therefore, it becomes difficult to form a minute recording bit in the recording layer 10. From the above, in order to perform high density recording while maintaining sufficient signal quality, the average surface roughness Ra is preferably 1.5 nm or less. On the other hand, when the average surface roughness Ra is less than 0.6 nm, since the average surface roughness Ra of the concavo-convex structure at the interface between the concavo-convex layer 8 and the recording layer 10 is small, the domain wall in the recording layer 10 moves. Since the effect as a domain wall binding site (pinning site) to be hindered is difficult to occur, it is not preferable.

ここで、平均表面粗さRaは、JIS B 0601−1982の定義に基づく。すなわち、微細な凹凸の振幅に関する中心線平均粗さを表す。なお、上記平均表面粗さRaは、情報記録媒体2の作製後に、以下の方法により測定することができる。すなわち、情報記録媒体2を基板3面に対して垂直な方向に切断し、その切断面である各層の積層面を上記TEM等により観測する。そして、凹凸層8と記録層10との界面における凹凸形状を測定して、平均表面粗さを算出すればよい。   Here, the average surface roughness Ra is based on the definition of JIS B 0601-1982. That is, it represents the centerline average roughness regarding the amplitude of fine irregularities. The average surface roughness Ra can be measured by the following method after the information recording medium 2 is manufactured. That is, the information recording medium 2 is cut in a direction perpendicular to the surface of the substrate 3, and the laminated surface of each layer that is the cut surface is observed by the TEM or the like. Then, the uneven shape at the interface between the uneven layer 8 and the recording layer 10 may be measured to calculate the average surface roughness.

また、上記凹凸層8表面、すなわち、凹凸層8と記録層10との界面における凹凸層8に形成された凸部の径の上限値は、50nmである。さらに当該凸部の径は、45nm以下であることが好ましく、40nm以下であることがより好ましい。上記凸部の径の下限値は特に限定されない。しかし、当該凸部の径は、15nm以上であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましい。   Further, the upper limit of the diameter of the convex portion formed on the concave / convex layer 8 on the surface of the concave / convex layer 8, that is, the interface between the concave / convex layer 8 and the recording layer 10 is 50 nm. Furthermore, the diameter of the convex portion is preferably 45 nm or less, and more preferably 40 nm or less. The lower limit value of the diameter of the convex portion is not particularly limited. However, the diameter of the convex portion is preferably 15 nm or more, and more preferably 20 nm or more.

上記凸部の径が50nm以上になると、記録層10中に微小な凹凸形状を形成することが困難となって、記録層10における磁壁の移動距離を抑制することが困難となる傾向にあるため、好ましくない。また、上記凸部の径が小さいことは、凹凸層8表面に形成された凹部の径が大きいことを意味し、同様に記録層10中に微小な凹凸形状を形成することが困難となって好ましくない。   If the diameter of the convex portion is 50 nm or more, it is difficult to form a minute uneven shape in the recording layer 10 and it is difficult to suppress the moving distance of the domain wall in the recording layer 10. It is not preferable. Further, the small diameter of the convex portion means that the diameter of the concave portion formed on the surface of the concave / convex layer 8 is large, and similarly, it becomes difficult to form a fine concave / convex shape in the recording layer 10. It is not preferable.

ここで、上記凸部とは、凹部の底部を基準とし、上記底部から、情報記録媒体2の各層の積層方向に沿って高くなっている部分をいうものとする。また、上記凸部の径とは、凹凸層8に形成された凸部を円錐を用いて近似して、その底面の直径の平均値を求めたものである。ただし、これは凸部の形状を円錐形状に限定するものではない。凸部の形状としては、様々なものが考えられる。例えば、底面が円、楕円、または歪な円であり、頂点が一点存在する垂体形状などが考えられる。   Here, the convex portion refers to a portion that is higher from the bottom portion along the stacking direction of the layers of the information recording medium 2 with respect to the bottom portion of the concave portion. Moreover, the diameter of the said convex part approximates the convex part formed in the uneven | corrugated layer 8 using a cone, and calculated | required the average value of the diameter of the bottom face. However, this does not limit the shape of the convex portion to a conical shape. Various shapes can be considered as the shape of the convex portion. For example, a pituitary shape in which the bottom surface is a circle, an ellipse, or a distorted circle, and one vertex exists.

なお、上記誘電体層7は、上記裏打ち層6上に、上記のように膜状に形成されて層をなしていてもよく、あるいは、上記裏打ち層6上に、誘電体層7をなす化合物が粒子となって点在するように配置されて層をなしていてもよい。すなわち、誘電体層7は、上記した窒化物や酸化物等の化合物が、裏打ち層6上に、散らばって、島状に分布するように配置された層であってもよい。   The dielectric layer 7 may be formed as a film on the backing layer 6 as described above to form a layer, or a compound forming the dielectric layer 7 on the backing layer 6 May be arranged in such a manner as to be scattered as particles. That is, the dielectric layer 7 may be a layer in which the above-described compounds such as nitrides and oxides are scattered on the backing layer 6 and distributed in an island shape.

また、上記凹凸層8は、膜状に形成されて凹凸形状を有するものであってもよく、あるいは、誘電体層7上に点在するように配置されて凹凸形状をなしていてもよい。すなわち、上記凹凸層8は、上記凹凸層8に用いられる非磁性金属が粒子となって、誘電体層7上に散らばって、島状に分布するように配置されてなる層であってもよい。   Further, the concavo-convex layer 8 may be formed in a film shape and have a concavo-convex shape, or may be arranged so as to be scattered on the dielectric layer 7 to have a concavo-convex shape. That is, the concavo-convex layer 8 may be a layer in which the nonmagnetic metal used for the concavo-convex layer 8 is made into particles and dispersed on the dielectric layer 7 so as to be distributed in an island shape. .

なお、誘電体層7及び凹凸層8の少なくとも一方を島状に形成した場合、上記平均表面粗さRaの下限値は、凹凸層8の下方に配置される各層の平均表面粗さに依存することになる。そのため、凹凸層8の平均表面粗さRaの下限値を規定することは困難である。しかしながら、通常、基板3の平均表面粗さは0.48nm程度であり、HoFeCo合金を用いた裏打ち層6の平均表面粗さは0.38nm程度であり、凹凸層8としてアルミニウムを用いた場合、アルミニウムの原子半径が1.43Å(0.143nm)であることから、上記凹凸層8の平均表面粗さRaの下限値は、0.6nm程度であると考えられる。   When at least one of the dielectric layer 7 and the concavo-convex layer 8 is formed in an island shape, the lower limit value of the average surface roughness Ra depends on the average surface roughness of each layer disposed below the concavo-convex layer 8. It will be. Therefore, it is difficult to specify the lower limit value of the average surface roughness Ra of the uneven layer 8. However, the average surface roughness of the substrate 3 is usually about 0.48 nm, the average surface roughness of the backing layer 6 using the HoFeCo alloy is about 0.38 nm, and when the uneven layer 8 is made of aluminum, Since the atomic radius of aluminum is 1.43 mm (0.143 nm), the lower limit value of the average surface roughness Ra of the uneven layer 8 is considered to be about 0.6 nm.

誘電体層7は、裏打ち層6に接するように設けられ、その上部に凹凸層8を形成することを容易にする働きを有する。誘電体層7は、誘電体からなる層であればよい。具体的には、窒化物および酸化物のうち少なくとも一方を用いればよい。一般に、窒化物や酸化物上に形成される金属膜は、拡散が生じ難い。そのため、当該金属膜は、一様に形成されるのではなく、凹凸形状を有するように形成される。この性質を利用すれば、凹凸形状を有する非磁性中間層9を容易に形成することができる。本実施の形態においては、窒化物及び酸化物のうち少なくとも一方によって誘電体層7を形成し、誘電体層7上に、金属膜の凹凸層8を形成する。したがって、非磁性中間層9のうち凹凸層8が、記録層10と接するように配置されることになる。   The dielectric layer 7 is provided so as to be in contact with the backing layer 6 and has a function of facilitating the formation of the concave / convex layer 8 thereon. The dielectric layer 7 may be a layer made of a dielectric. Specifically, at least one of nitride and oxide may be used. In general, a metal film formed on a nitride or an oxide hardly causes diffusion. Therefore, the metal film is not formed uniformly, but is formed to have an uneven shape. By utilizing this property, it is possible to easily form the nonmagnetic intermediate layer 9 having an uneven shape. In the present embodiment, the dielectric layer 7 is formed of at least one of nitride and oxide, and the uneven layer 8 of the metal film is formed on the dielectric layer 7. Therefore, the uneven layer 8 of the nonmagnetic intermediate layer 9 is disposed so as to be in contact with the recording layer 10.

ここで、誘電体層7を窒化物によって形成する場合、当該窒化物としては、特に限定されないが、例えば、窒化シリコン(SiN)、窒化アルミニウム、窒化チタン等のうちから選ばれる1種又は2種以上の窒化物を用いることができる。また、上記誘電体層7を酸化物によって形成する場合、当該酸化物としては、特に限定されないが、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化銀、酸化白金等のうちから選ばれる1種または2種以上の酸化物を用いることができる。   Here, when the dielectric layer 7 is formed of nitride, the nitride is not particularly limited. For example, one or two kinds selected from silicon nitride (SiN), aluminum nitride, titanium nitride, and the like are used. The above nitrides can be used. In addition, when the dielectric layer 7 is formed of an oxide, the oxide is not particularly limited. For example, the oxide is selected from silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, silver oxide, platinum oxide, and the like. Alternatively, two or more kinds of oxides can be used.

また、誘電体層7は、上記の手法により測定される平均膜厚の上限値が、2nmである。さらに当該平均膜厚は、1.5nm以下であることが好ましく、1nm以下であることがより好ましい。また、当該平均膜厚の下限値は特に限定されない。しかし当該平均膜厚は、0.4nm以上であることが好ましく、0.6nm以上であることがより好ましい。   In addition, the upper limit of the average film thickness of the dielectric layer 7 measured by the above method is 2 nm. Further, the average film thickness is preferably 1.5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. Moreover, the lower limit of the average film thickness is not particularly limited. However, the average film thickness is preferably 0.4 nm or more, and more preferably 0.6 nm or more.

当該平均膜厚が2nmを超えると、情報記録媒体2の膜厚が厚くなるため、好ましくない。一方、当該平均膜厚が0.4nm未満となると、裏打ち層6上に誘電体層7を均質に成膜することが困難となる。そのため、不均質な誘電体層7上に凹凸層8が成膜されると、上記凹凸層8と記録層10との界面の凹凸構造にばらつきが生じ、記録層10の特性を制御する上において好ましくない。   If the average film thickness exceeds 2 nm, the film thickness of the information recording medium 2 is increased, which is not preferable. On the other hand, when the average film thickness is less than 0.4 nm, it is difficult to uniformly form the dielectric layer 7 on the backing layer 6. Therefore, when the uneven layer 8 is formed on the heterogeneous dielectric layer 7, the uneven structure at the interface between the uneven layer 8 and the recording layer 10 varies, and the characteristics of the recording layer 10 are controlled. It is not preferable.

なお、裏打ち層6表面を、プラズマエッチング等により窒化あるいは酸化した場合、窒化または酸化された裏打ち層6表面を、上記誘電体層7として用いることもできる。   When the surface of the backing layer 6 is nitrided or oxidized by plasma etching or the like, the nitrided or oxidized backing layer 6 surface can also be used as the dielectric layer 7.

(製造方法の説明)
本実施形態に係る情報記録媒体2の製造方法は、裏打ち層6と記録層10との間に、誘電体層7および凹凸層8を含む非磁性中間層9を設けること以外は、第1の実施形態に係る情報記録媒体2の製造方法と同じである。非磁性中間層9の形成は次のように行う。
(Description of manufacturing method)
The manufacturing method of the information recording medium 2 according to the present embodiment is the first except that the nonmagnetic intermediate layer 9 including the dielectric layer 7 and the concavo-convex layer 8 is provided between the backing layer 6 and the recording layer 10. This is the same as the manufacturing method of the information recording medium 2 according to the embodiment. The nonmagnetic intermediate layer 9 is formed as follows.

まず、実施例1と同様の手順により裏打ち層6を成膜後、反応性スパッタリング法を用いて、誘電体層7を成膜する。次いで、誘電体層7上に、マグネトロンスパッタリング法を用いて、凹凸層8を成膜する。以上の手順により非磁性中間膜9を形成する。   First, the backing layer 6 is formed by the same procedure as in Example 1, and then the dielectric layer 7 is formed by reactive sputtering. Next, the uneven layer 8 is formed on the dielectric layer 7 by using a magnetron sputtering method. The nonmagnetic intermediate film 9 is formed by the above procedure.

(凹凸層8表面の凹凸形状観察)
以下、凹凸層8の表面形状について、実施例により詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(Concavity and convexity observation on the surface of the concave and convex layer 8)
Hereinafter, the surface shape of the uneven layer 8, will be described in more detail in the examples, the present invention is not limited thereto.

〔実施例2〕
基板3上に、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜(25nm)、アルミニウム膜(3nm)、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜(25nm)を順に積層して裏打ち層6を形成した。その上に、窒化アルミニウム(AlN)膜(2nm)を積層して誘電体層7とした。その上に、アルミニウム(Al)膜(3nm)を積層して凹凸層8とした。そして、凹凸層8表面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察し、その時の平均表面粗さ(Ra)を測定した。以下、詳細を述べる。
[Example 2]
On the substrate 3, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film (25 nm), an aluminum film (3 nm), and a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film (25 nm) were laminated in this order to form a backing layer 6. On top of that, an aluminum nitride (AlN) film (2 nm) was laminated to form a dielectric layer 7. An uneven layer 8 was formed by laminating an aluminum (Al) film (3 nm) thereon. And the uneven | corrugated layer 8 surface shape was observed with the atomic force microscope (AFM), and the average surface roughness (Ra) at that time was measured. Details will be described below.

まず、ガラス基板を基板3として用い、これをスパッタ成膜装置(図示しない)に設置した。そして、上記スパッタ成膜装置のチャンバー(図示しない)内を3×10−5Pa未満の真空度になるまで排気した。 First, a glass substrate was used as the substrate 3, and this was installed in a sputtering film forming apparatus (not shown). Then, the chamber (not shown) of the sputter deposition apparatus was evacuated until the degree of vacuum was less than 3 × 10 −5 Pa.

次に、基板3上に、裏打ち層6を構成する副裏打ち膜5として、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜を成膜した。具体的には、マグネトロンスパッタリング法を用い、平均膜厚が25nmとなるように、ホルミウム(Ho)と鉄(Fe)とコバルト(Co)の3元ターゲットによってco−スパッタにより成膜した。スパッタ条件としては、スパッタガス圧を0.2Paとし、スパッタ投入電力を、直流電圧(DC)で、それぞれホルミウム(Ho)は383W、鉄(Fe)は200W、コバルト(Co)は632Wとし、スパッタガスとして、アルゴン(Ar)ガスを用いた。成膜した上記副裏打ち膜5の組成を蛍光X線分析装置(XRF)により測定した結果、各々の元素の組成比は、元素組成(at%)で、ホルミウム(Ho)が23.4at%、鉄(Fe)が17.3at%、コバルト(Co)が59.4at%であった。   Next, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film was formed on the substrate 3 as the sub-backing film 5 constituting the backing layer 6. Specifically, a magnetron sputtering method was used to form a film by co-sputtering using a ternary target of holmium (Ho), iron (Fe), and cobalt (Co) so that the average film thickness was 25 nm. As sputtering conditions, the sputtering gas pressure is 0.2 Pa, the sputtering input power is DC voltage (DC), holmium (Ho) is 383 W, iron (Fe) is 200 W, cobalt (Co) is 632 W, and sputtering is performed. Argon (Ar) gas was used as the gas. As a result of measuring the composition of the formed sub-backing film 5 with a fluorescent X-ray analyzer (XRF), the composition ratio of each element is the element composition (at%), holmium (Ho) is 23.4 at%, Iron (Fe) was 17.3 at% and cobalt (Co) was 59.4 at%.

上記副裏打ち膜5成膜後、裏打ち層6を構成する非磁性膜4として、マグネトロンスパッタ法を用い、アルミニウム膜を平均膜厚3nmとなるように成膜した。   After the sub-backing film 5 was formed, an aluminum film was formed as the non-magnetic film 4 constituting the backing layer 6 using a magnetron sputtering method so as to have an average film thickness of 3 nm.

非磁性膜4後、上記副裏打ち膜5の成膜条件と同条件により、再度、平均膜厚が25nmとなるようにホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜を成膜した。これにより裏打ち層6を形成した。   After the nonmagnetic film 4, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film was formed again so that the average film thickness was 25 nm under the same conditions as those for forming the sub-backing film 5. Thereby, the backing layer 6 was formed.

裏打ち層6成膜後、誘電体層7としてAlN膜を成膜した。具体的には、反応性スパッタリング法により、平均膜厚2nmとなるように成膜した。スパッタ条件としては、スパッタガス圧を0.08Paとし、スパッタ投入電力を、高周波電圧(RF)で2kWとし、スパッタガスとして、アルゴン(Ar)と窒素ガス(N2)を用いた。   After forming the backing layer 6, an AlN film was formed as the dielectric layer 7. Specifically, the film was formed by a reactive sputtering method so as to have an average film thickness of 2 nm. As the sputtering conditions, the sputtering gas pressure was 0.08 Pa, the sputtering input power was 2 kW at the high frequency voltage (RF), and argon (Ar) and nitrogen gas (N2) were used as the sputtering gas.

誘電体層7成膜後、凹凸層8として、マグネトロンスパッタ法を用い、アルミニウム膜を平均膜厚3nmとなるように成膜した。   After the dielectric layer 7 was formed, an aluminum film was formed as the concavo-convex layer 8 using a magnetron sputtering method so as to have an average film thickness of 3 nm.

以上、情報記録媒体2を作成する場合と同様の手順によって凹凸層8まで成膜した後、チャンバー内より試料(以後、試料Aと称する)を取り出した。そして、原子間力顕微鏡(AFM)により、凹凸層8(アルミニウム膜)の表面形状を観察した。図7は、試料AのAFM観察像を示す斜視図である。同図に示すように、アルミニウム膜の表面は、非常に表面粗さの大きな形状をしている。前述した表面粗さの測定方法により測定したところ、平均表面粗さ(Ra)は1.0nmとなった。   As described above, after forming the uneven layer 8 by the same procedure as that for producing the information recording medium 2, a sample (hereinafter referred to as sample A) was taken out from the chamber. And the surface shape of the uneven | corrugated layer 8 (aluminum film) was observed with the atomic force microscope (AFM). FIG. 7 is a perspective view showing an AFM observation image of sample A. FIG. As shown in the figure, the surface of the aluminum film has a very large surface roughness. When measured by the surface roughness measurement method described above, the average surface roughness (Ra) was 1.0 nm.

実施例3
比較用試料として、試料Aと同じ成膜条件を用い、ガラス基板3上に、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜(25nm)、アルミニウム膜(3nm)、HoFeCo合金薄膜(25nm)と順に成膜した試料(以後、試料Bと称する)を作製した。
[ Example 3 ]
As a comparative sample, the same film formation conditions as in Sample A were used. On the glass substrate 3, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film (25 nm), an aluminum film (3 nm), and a HoFeCo alloy thin film (25 nm) were sequentially formed. A filmed sample (hereinafter referred to as Sample B) was prepared.

その後、原子間力顕微鏡(AFM)により、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)膜表面形状を観察した。図8は、試料BのAFM観察像を示す斜視図である。同図に示すように、裏打ち層6(HoFeCo膜)表面の平均表面粗さ(Ra)は非常に小さく、平坦な表面形状をしていることが分かる。前述した方法により表面粗さを測定したところ、0.38nmとなった。   Thereafter, the surface shape of the holmium-iron-cobalt (HoFeCo) film was observed with an atomic force microscope (AFM). FIG. 8 is a perspective view showing an AFM observation image of sample B. FIG. As shown in the figure, it can be seen that the average surface roughness (Ra) of the surface of the backing layer 6 (HoFeCo film) is very small and has a flat surface shape. When the surface roughness was measured by the method described above, it was 0.38 nm.

実施例4
上記試料Aと同じ成膜条件を用い、ガラス基板3上に、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜(25nm)、アルミニウム膜(3nm)、ホルミウム―鉄―コバルト(HoFeCo)合金薄膜(25nm)と順に成膜し、その上に、アルミニウム膜を5nm順に成膜した試料(以後、試料Cと称する)を作製した。
[ Example 4 ]
Using the same film formation conditions as in Sample A above, a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film (25 nm), an aluminum film (3 nm), and a holmium-iron-cobalt (HoFeCo) alloy thin film (25 nm) on the glass substrate 3. Then, a sample (hereinafter referred to as sample C) in which an aluminum film was formed in the order of 5 nm was prepared.

その後、AFMにより、アルミニウム膜表面形状を観察した。図9は、試料CのAFM観察像を示す斜視図である。同図に示すように、裏打ち層6上にAl膜(5nm)を成膜した表面も平坦であり、表面粗さが小さい。前述した方法により、表面粗さを測定したところ、0.43nmとなった。   Thereafter, the surface shape of the aluminum film was observed by AFM. FIG. 9 is a perspective view showing an AFM observation image of sample C. FIG. As shown in the figure, the surface on which the Al film (5 nm) is formed on the backing layer 6 is also flat and the surface roughness is small. When the surface roughness was measured by the method described above, it was 0.43 nm.

以上の結果が示すように、本実施形態のように、裏打ち層6上に、誘電体層7である窒化アルミニウム(AlN)膜、凹凸層8であるアルミニウム(Al)膜を順に積層することにより、裏打ち層6よりも表面粗さの大きい凹凸層8を形成することができる。   As shown in the above results, the aluminum nitride (AlN) film as the dielectric layer 7 and the aluminum (Al) film as the concavo-convex layer 8 are sequentially laminated on the backing layer 6 as in the present embodiment. The concavo-convex layer 8 having a surface roughness larger than that of the backing layer 6 can be formed.

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、上記発明の趣旨を逸脱していない範囲においては、種々の変更が可能である。   The present invention has been specifically described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. It is.

本発明は、磁気的な作用によって情報の記録再生を行う情報記録媒体に用いることができ、特に、垂直磁気記録方式の情報記録媒体において好適に利用することができる。   The present invention can be used for an information recording medium that records and reproduces information by magnetic action, and can be suitably used particularly for an information recording medium of a perpendicular magnetic recording system.

本発明第1の実施形態に係る情報記録媒体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the information recording medium which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明第2の実施形態に係る情報記録媒体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the information recording medium which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明第1の実施形態に係る情報記録媒体の記録層の磁気特性を示すグラフである。It is a graph which shows the magnetic characteristic of the recording layer of the information recording medium which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明第1の実施形態に係る情報記録媒体の裏打ち層の信号記録温度における磁気特性を示すグラフである。It is a graph which shows the magnetic characteristic in the signal recording temperature of the backing layer of the information recording medium which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明第1の実施形態に係る情報記録媒体の裏打ち層の信号再生温度における磁気特性を示すグラフである。It is a graph which shows the magnetic characteristic in the signal reproduction temperature of the backing layer of the information recording medium which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明第1の実施形態に係る情報記録媒体およびその他の情報記録媒体の再生信号の波形を表すグラフである。It is a graph showing the waveform of the reproduction signal of the information recording medium which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and another information recording medium. 本発明第2の実施形態に係る試料Aの表面形状を示す原子間力顕微鏡像である。It is an atomic force microscope image which shows the surface shape of the sample A which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明第2の実施形態に係る試料Bの表面形状を示す原子間力顕微鏡像である。It is an atomic force microscope image which shows the surface shape of the sample B which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明第2の実施形態に係る試料Cの表面形状を示す原子間力顕微鏡像である。It is an atomic force microscope image which shows the surface shape of the sample C which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols


1、2 情報記録媒体
3 基板
4 非磁性膜
5 副裏打ち膜
6 裏打ち層
7 誘電体層
8 凹凸層
9 非磁性中間層
10 記録層
11 保護層
12 潤滑層

1, 2 Information recording medium 3 Substrate 4 Nonmagnetic film 5 Sub-backing film 6 Backing layer 7 Dielectric layer 8 Concavity and convexity layer 9 Nonmagnetic intermediate layer 10 Recording layer 11 Protective layer 12 Lubricating layer

Claims (11)

磁気的に情報信号が記録される記録層と、
上記情報信号の記録に用いられる磁界を上記記録層に集中させるための裏打ち層とを備え、
上記裏打ち層は、上記記録層の下部に設けられ、複数の副裏打ち膜と、非磁性体からなる少なくとも一つの非磁性膜とを交互に積層してなり、
上記副裏打ち膜は、上記情報信号の記録温度において積層方向に対して垂直な方向の磁化を有し、かつ、上記情報信号の再生温度と実質的に同温度である補償温度を有するフェリ磁性材料によって形成されており、
上記フェリ磁性材料は、希土類金属元素から選ばれる少なくとも1種の元素と、遷移金属元素から選ばれる少なくとも1種の元素とを含む合金であり、
上記副裏打ち膜の平均膜厚は、5nm以上25nm以下であることを特徴とする垂直磁気記録方式の情報記録媒体。
A recording layer on which information signals are magnetically recorded;
A backing layer for concentrating the magnetic field used for recording the information signal on the recording layer;
The backing layer is provided below the recording layer, and is formed by alternately laminating a plurality of sub backing films and at least one nonmagnetic film made of a nonmagnetic material,
The secondary backing film has a magnetization in a direction perpendicular to the stacking direction at the recording temperature of the information signal, and has a compensation temperature that is substantially the same temperature as the reproduction temperature of the information signal. Is formed by
The ferrimagnetic material is an alloy containing at least one element selected from rare earth metal elements and at least one element selected from transition metal elements,
An information recording medium of a perpendicular magnetic recording system, wherein the sub-backing film has an average film thickness of 5 nm to 25 nm .
上記希土類金属元素は、ガドリニウムおよびホルミウムの少なくとも一方であることを特徴とする請求項に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 The rare earth metal element, the information recording medium of the perpendicular magnetic recording system according to claim 1, characterized in that at least one of gadolinium and holmium. 上記遷移金属元素は、鉄、コバルト、およびニッケルからなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 The transition metal element, iron, cobalt, and the information recording medium of the perpendicular magnetic recording system according to claim 1 or 2, characterized in that at least one selected from the group consisting of nickel. 上記非磁性膜の平均膜厚は、1nm以上3nm以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 The perpendicular magnetic recording type information recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein an average film thickness of the nonmagnetic film is 1 nm or more and 3 nm or less. 上記裏打ち層と上記記録層との間に、非磁性体からなる非磁性中間層をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 The perpendicular magnetic recording type information recording medium according to any one of claims 1 to 4, further comprising a nonmagnetic intermediate layer made of a nonmagnetic material between the backing layer and the recording layer. . 上記非磁性中間層の平均膜厚は、1nm以上5nm以下であることを特徴とする請求項に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 The average thickness of the nonmagnetic intermediate layer, the information recording medium of the perpendicular magnetic recording system according to claim 5, characterized in that at 1nm or 5nm or less. 上記非磁性中間層は、誘電体によって形成される誘電体層と、上記誘電体層上に形成される凹凸層とを備え、
上記凹凸層は、上記記録層との界面において凹凸形状を有していることを特徴とする請求項5または6に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。
The nonmagnetic intermediate layer includes a dielectric layer formed of a dielectric and an uneven layer formed on the dielectric layer,
7. The perpendicular magnetic recording type information recording medium according to claim 5 , wherein the concavo-convex layer has a concavo-convex shape at an interface with the recording layer.
上記誘電体層は、窒化物および酸化物の少なくとも一方によって形成されていることを特徴とする請求項に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 8. The perpendicular magnetic recording type information recording medium according to claim 7 , wherein the dielectric layer is formed of at least one of a nitride and an oxide. 上記凹凸層は、アルミニウムによって形成されていることを特徴とする請求項7または8に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 9. The perpendicular magnetic recording type information recording medium according to claim 7 , wherein the uneven layer is made of aluminum. 上記誘電体層の平均膜厚は、0.4nm以上2nm以下であることを特徴とする請求項7〜9の何れか一項に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 The perpendicular magnetic recording type information recording medium according to any one of claims 7 to 9, wherein an average film thickness of the dielectric layer is 0.4 nm or more and 2 nm or less. 上記凹凸層の平均膜厚は、1nm以上3nm以下であることを特徴とする請求項7〜10の何れか一項に記載の垂直磁気記録方式の情報記録媒体。 The perpendicular magnetic recording type information recording medium according to any one of claims 7 to 10, wherein an average film thickness of the concavo-convex layer is 1 nm or more and 3 nm or less.
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