信息记录媒体和信息存储装置 【技术领域】
本发明一般地涉及信息记录媒体，特别涉及具有垂直磁化膜的垂直磁记录媒体。
背景技术
近年来，随着磁盘装置的小型大容量化，要求媒体内的磁性粒子微细化，但是，在称为面内(纵向)记录方式的现有记录方式中，由于成为热不稳定性的主要原因，所以磁性粒子的显著微细化是困难的。因此，正在研究在热磁缓和等方面具有优越性的垂直磁记录方式。在一般的垂直磁记录方式中，使用在基板上层叠软磁性衬底层(基底层)、在该软磁性衬底层上夹着非磁性层层叠了垂直磁化膜的两层膜媒体。
对于硬盘用垂直磁记录媒体，正在研究在垂直磁化膜中使用Co/Pd或Co/Pt多层膜的方法。这些多层膜是交互层叠了0.05nm～2nm的极薄磁性膜和0.1nm～5nm地极薄非磁性膜的膜，与现有的使用Co-Cr系合金的记录媒体相比，显示出非常强的垂直磁各向异性，成为有力的垂直磁性膜候补。但是，由于上述多层膜是连续膜，所以存在着媒体噪声大的问题。该媒体噪声的主要原因是，伴随着磁化翻转的迁移噪声或反磁畴噪声。
在此，迁移噪声来源于磁性晶粒引起的晶界噪声和记录磁畴边界附近磁化翻转的不均匀性。反磁畴噪声起因于磁粒不均匀性、记录膜的反磁场和记录磁畴周边磁化的漏磁场等。作为一般对策使用的是，形成在相邻磁粒互相间进行磁性孤立化的膜组织。通过谋求磁性的孤立化，可以降低来源于媒体的噪声(媒体噪声)、改善S/N、进而提高线记录密度。
通过相邻磁粒互相间的孤立化，磁特性显著变化。即，矫顽力增大，M-H环在矫顽力附近的斜率α(＝4πdM/dH)降低(在理想条件下，α＝1)。对于CO/Pd或CO/Pt多层磁性膜，作为谋求相邻磁粒互相间的磁性孤立化的手段，已知有：利用高气压下的溅射进行形成的方法，或使用粒状基底层的方法等。但是，即使使用这些方法，也不容易形成短磁畴。而且，只由记录层一层来控制磁特性是困难的。
【发明内容】
因此，本发明的目的在于，提供能够增大磁记录层的矫顽力，降低媒体噪声和改善S/N的垂直磁记录媒体。
按照本发明，提供一种信息记录媒体，其特征在于包括：基板；在该基板上设置的、表面上具有粒径为5～20nm、平均粗糙度Ra为0.2～2.0nm的凹凸的凹凸控制层；在该凹凸控制层上设置的、包含大于等于30at％的、单质形式具有fcc结构的金属的取向控制层；以及与该取向控制层接触设置的、由交互层叠了铁磁性薄膜和非磁性薄膜的多层膜构成的、具有垂直磁各向异性的磁记录层。
优选地，作为取向控制层主成分的单质形式具有fcc结构的金属，从由Pd、Pt、Au、Ag构成的组中选择。优选地，凹凸控制层由硅的氧化物或氮化物中的某一种构成。
构成凹凸控制层的硅的氧化物在包含氧和不活泼气体的工艺气体气氛中通过溅射来形成。硅的氮化物在包含氮和不活泼气体的工艺气体气氛中通过溅射来形成。
优选地，磁记录层，由从由Co/Pd、Co/Pt、CoB/PdB构成的组中选择的多层膜构成。铁磁性薄膜具有0.05nm～2nm的厚度，非磁性薄膜具有0.1nm～5nm的厚度。
【附图说明】
图1示出本发明第一实施方式的媒体结构。
图2示出耦合环(カ-ル-プ)与Pd取向控制层厚度的依存性。
图3示出Hc与Pd取向控制层厚度的依存性。
图4示出本发明第2实施方式的媒体结构。
图5示出S/Nm与Pd取向控制层厚度的依存性。
【具体实施方式】
图1示出本发明第1实施方式的媒体结构。垂直磁记录媒体2利用DC磁控管溅射法来进行膜形成。在玻璃基板4上，依次形成：SiOx凹凸控制层6、Pd取向控制层8、Co/Pd多层膜记录层10、C保护层12。为了评价记录头产生的记录和再生特性，还在保护层12上涂敷了润滑层14。
作为工艺气体使用Ar和O2这两个系统的气体，通过反应性溅射法以10nm的厚度来形成SiOx凹凸控制层6。作为工艺气体，也可以采用Kr、Xe等不活泼气体来代替Ar。凹凸控制层6在表面上具有粒径为5～20nm、平均粗糙度(Ra)为0.2～2.0nm的凹凸。在阴极旋转式室中，通过DC磁控管溅射法形成了Pd取向控制层8的厚度为2nm、5nm、10nm的三种试样。
在基板旋式溅射室中，通过DC磁控管溅射法使Co和Pd交互放电，形成了Co/Pd多层膜记录层10。把厚度为0.2nm的Co和厚度为1nm的Pd作为整体交互层叠16层，得到厚度为19.2nm的Co/Pd多层膜记录层10。作为比较试样，还作成直接在SiOx凹凸控制层6上形成Co/Pd多层膜记录层10的试样。
在上述实施方式中，由Co/Pd多层膜构成磁记录层10，但是，也可以由Co/Pt或CoB/PtB多层膜构成磁记录层10。此外，优选地，多层膜记录层10的、由Co或CoB构成的铁磁性薄膜层的厚度在0.05nm～2nm的范围内，优选地，由Pd、Pt或PdB构成的非磁性薄膜具有在0.1nm～5nm范围内的厚度。
此外，作为取向控制层8可采用单质形式的具有fcc结构的Pd、Pt、Au、Ag等金属，或包含大于等于30at％的这些金属的合金。作为合金元素可采用Ti、Cr、Ru等。此外，在上述实施方式中，由SiOx形成凹凸控制层6，但是，也可以由SiNx形成。此时，作为工艺气体使用Ar和N2这两个系统的气体，通过反应性溅射进行膜的形成。
图2示出Pd取向控制层8的厚度变化成2nm、5nm、10nm时，试样的耦合环，作为比较例，还示出省略Pd取向控制层8而直接在SiOx凹凸控制层6上形成Co/Pd多层膜记录层10的试样的耦合环。图3示出从耦合环求出的矫顽力(Hc)与Pd取向控制层8厚度的依存性。Hc相当于图2中耦合旋转角为0°处的外部磁场。如从图3可看到，伴随着Pd取向控制层8膜厚的增大，矫顽力(Hc)增大。与省略了Pd取向控制层8的比较试样相比较，通过把Pd取向控制层8的膜厚作成10nm，能够得到大于等于2倍的矫顽力(Hc)。
如果在玻璃基板4上形成SiOx凹凸控制层6，则对媒体的低噪声化是有效的，但是，由于插入凹凸控制层6，所以晶格匹配离散，有使Co/Pd或Co/Pt多层膜取向性恶化的可能。Co/Pd或Co/Pt多层膜的垂直磁各向异性，在(111)取向时为最大，在搀杂了其它取向的晶粒时各向异性发生了离散，成为媒体噪声的原因。
本发明为了解决该问题，在多层膜记录层10的正下方插入取向控制层8。通过在多层膜记录层10的正下方插入取向控制层8，Co/Pd或Co/Pt多层膜的(111)取向性提高，其它取向性的强度降低。由此，垂直磁各向异性提高，矫顽力(Hc)增大。
图4示出本发明第2实施方式的媒体结构图。对于与第1实施方式的垂直磁记录媒体2相同的结构部分赋予相同的符号，为了避免重复，省略其说明。本实施方式的垂直磁记录媒体2’具有在玻璃基板4上形成的、厚度为400nm的Fe-C衬底层16。Fe-C衬底层16在基板旋转式室内、通过Fe和碳的共同溅射来形成。C保护层12’具有2nm的厚度。
本实施方式的其它结构与图1示出的第1实施方式一样。作为比较试样，还作成省略Pd取向控制层8、直接在SiOx凹凸控制层6上形成Co/Pd多层膜记录层10的试样。
图5示出Pd取向控制层8的厚度变化成0.2nm、5nm、10nm时，对于线记录密度为200KFCL的S/Nm(媒体(S/N)。正如以图5可看到的那样，与省略Pd取向控制层8的比较试样相比较，通过把Pd取向控制层8的膜厚作成10nm，S/Nm提高3dB。
产业上的利用可能性
正如上面所详述的那样，按照本发明，除了凹凸控制以外，还在多层膜记录层的正下方插入取向控制层，由此，多层膜记录层的(111)取向性提高，其它取向性的强度降低。其结果，垂直磁各向异性提高，能够使矫顽力增大。在基板上形成了软磁性衬底层的媒体中，通过在多层膜记录层的正下方插入取向控制层，还能够提高S/Nm。