CN100492496C - 垂直磁记录介质 - Google Patents

垂直磁记录介质 Download PDF

Info

Publication number
CN100492496C
CN100492496C CNB200510104012XA CN200510104012A CN100492496C CN 100492496 C CN100492496 C CN 100492496C CN B200510104012X A CNB200510104012X A CN B200510104012XA CN 200510104012 A CN200510104012 A CN 200510104012A CN 100492496 C CN100492496 C CN 100492496C
Authority
CN
China
Prior art keywords
recording medium
magnetic recording
perpendicular magnetic
crystal layer
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200510104012XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1767007A (zh
Inventor
久保木孔之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Device Technology Co Ltd filed Critical Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Publication of CN1767007A publication Critical patent/CN1767007A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100492496C publication Critical patent/CN100492496C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/65—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
    • G11B5/658—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing oxygen, e.g. molecular oxygen or magnetic oxide
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7369—Two or more non-magnetic underlayers, e.g. seed layers or barrier layers
    • G11B5/737—Physical structure of underlayer, e.g. texture
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7379—Seed layer, e.g. at least one non-magnetic layer is specifically adapted as a seed or seeding layer
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739—Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911—Inorganic substrates
    • G11B5/73917—Metallic substrates, i.e. elemental metal or metal alloy substrates
    • G11B5/73919—Aluminium or titanium elemental or alloy substrates
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739—Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911—Inorganic substrates
    • G11B5/73921—Glass or ceramic substrates
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739—Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73923—Organic polymer substrates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

本发明的一个目的是提供一种垂直磁记录介质，它能改善写的性能，但不会破坏热稳定性和电磁转换特性，如噪音性能。本发明的垂直磁记录介质包含至少一个非磁性底层4和一个磁性层5。经过掠入射X射线衍射测定，铁磁性晶粒的比例A/B在0.2-1.5之间，其中A表示在x-轴69.5°角度上得到的fcc(111)峰的积分强度，B表示在x-轴60.2°角度上得到的hcp(101)峰的积分强度。所述介质中较好包含软磁性背衬层2和籽晶层3。籽晶层3较好由无定形结构层与fcc或hcp晶体结构层层合而成。

Description

垂直磁记录介质
相关文献
本申请基于提交于2004年9月9日的日本专利申请2004-262128，并要求其优先权，其内容参考结合于此。
技术领域
本发明涉及用于读写信息的垂直磁记录介质，具体涉及装在硬盘驱动器(HDD)中的垂直磁记录介质。
技术背景
目前，磁记录介质采用纵向记录方法，磁性钴基合金层等通过铬、铬合金等组成的底层在基材上形成，记录磁化方向在基材平面上。随着对磁记录介质的高记录密度的需求逐年增加，对垂直磁记录介质的研发活动非常活跃，因为这种记录介质适合高密度记录。
为了改善电磁转换特性，代表性的是噪声性能，并提高记录密度，有必要增加组成磁层的铁磁性晶粒之间的磁间隔，最大程度减小反向磁化单元。粒型磁层因能满足此目的而引起了注意。在粒型磁层中，钴基合金等的铁磁性晶粒被氧化物或氮化物的非磁性晶粒边界所包围。非磁性晶粒边界有减少铁磁性晶粒之间磁相互作用的效应，并能最大程度减小逆向磁化单元(见非专利文献1)。形成了具有六边形密堆积结构(hcp)的钴基合金的铁磁性晶粒。钴基合金随着晶体结构改变其磁性，hcp结构可得到最佳矫顽磁力。因此，人们认为hcp结构是获得最佳磁性的最佳选择，而面心立方结构(fcc)和其他晶体结构则排除在外，因为它们的磁性较差。(例如，可见专利文献1)
为了通过改善噪音性能和其他性质来提高记录密度，可以减小逆向磁化单元，但是另一方面，一种称作“热起伏”的现象凸显出来。磁体的热稳定性(对热起伏的抵抗力)可用指标KuVa表示，它是单轴各向异性常数Ku和活化体积Va的乘积，与逆向磁化单元的体积V有关。磁记录介质的热稳定性随着KuVa(或KuV)的下降而变差。从此指标可以看出，当为提高记录密度而减小逆向磁化单元时，热稳定性下降。因此，即使在垂直磁记录介质中，热起伏的问题依然存在。为了确保在逆向磁化单元较小的情况下热稳定性也较高，必须增加Ku。
另一方面，人们知道在HDD中进行记录所需的磁场强度大致与Ku的值成正比。当铁磁性晶粒之间的磁相互作用充分下降，特别是像在颗粒型膜中那样时，使铁磁性晶粒发生逆向磁化的磁场强度值接近各向异性场Hk。Hk可用Hk＝2Ku/Ms表示，其中Ms是铁磁性晶粒的饱和磁化。当增加Ku而减小V，以同时确保噪音性能和热稳定性时，可引起Hk增加，从而使记录所需的磁场强度增加。如果磁场强度增加太多，则不可能完成记录。
随着逆向磁化单元的减小，去磁化场强下降，引起逆向磁场增强。因此，记录所需的磁场强度随着逆向磁化单元的减小而增加。
虽然能导致提高记录密度的逆向磁化单元的微型化和Ku的增加可以改善磁记录介质的热稳定性和噪音性质，但这两种情况均导致书写的性能(在磁记录介质上记录的难易程度)下降。
从上述背景可以看出，需要一种提高热稳定性和电磁转换特性(包括噪音性质)的方法，但不能破坏写的性能。
[专利文献1]日本待审专利申请公告H6-96950
[非专利文献1]Tadaaki Oikawa等人，“Dependence of magneticperformance on Pt，Cr compositions in a CoPtCr-SiO2/Ru perpendicularmagnetic recording medium”，J of Magnetic Society of Japan，第28卷，第254-257页(2004)。
发明内容
本发明是在考虑到上述问题的情况下做出的，本发明的一个目标就是提供一种垂直磁记录介质，它能改善写的性能，但不会破坏热稳定性和电磁转换特性，包括噪音性能。
为完成上述目标，本发明人进行了大量研究，解决了上述问题，通过在组成磁性层的铁磁性晶粒中嵌入适当比例的fcc结构完成了本发明。
具体说来，本发明的垂直磁记录介质包含至少一个非磁性底层和一个磁性层，它们依次层合在非磁性基材上。磁性层包含由钴基合金组成的铁磁性晶粒和主要由氧化物组成的非磁性晶粒边界。经过掠入射X射线衍射测定，铁磁性晶粒的A/B在0.2-1.5之间，其中A表示在χ-轴69.5°角度上得到的fcc(111)峰的积分强度，B表示在χ-轴60.2°角度上得到的hcp(101)峰的积分强度。
较好在非磁性基材与非磁性底层之间放置一籽晶层。籽晶层宜具有fcc或hcp晶体结构。籽晶层更宜通过依次层合一个具有无定形结构的层和一个具有fcc或hcp晶体结构的层来形成。
籽晶层较好包含至少一种选自Nb、Mo、Ta、W、Cr、Zr、Ni、Ti、Fe、Co、Si、B和P的元素。
非磁性底层较好包含至少一种选自Ru、Re、Ti、Zr、Nd、Tm、Hf和Os的元素。非磁性底层更vb包含Ru或Re，并进一步包含至少一种选自Ti、Zr、Nd、Tm、Hf、Os、Si、P、B、C和Al的元素。
非磁性底层的厚度宜在3-20nm之间。
磁性层较好包含CoPt基合金和氧化物，其中CoPt基合金包含5-26原子％(at％)的Pt，氧化物占磁性层的5-15摩尔％。
磁性层中的氧化物较好选自SiO2、Cr2O3、ZrO2和Al2O3。
较好在非磁性结构与籽晶层之间有一个磁性背衬。
非磁性基材可由铝、玻璃或塑性树脂组成。
具有上述结构的垂直磁记录介质具有噪音低、热稳定性高的特点，同时具有良好的书写性能。
本发明的最佳实施方式将在下面结合附图详加描述。
附图简述
图1是本发明一种实施方式中垂直磁记录介质一种结构例子的截面示意图；
图2是输出衰减随比例A/B的变化关系；
图3是归一化噪音随比例A/B的变化关系。
[图中标注数字简介]
1 非磁性基材
2 软磁性背衬层
3 籽晶层
4 非磁性底层
5 磁性层
6 保护层
7 润滑层
具体实施方式
图1是本发明一种实施方式中垂直磁记录介质一个例子的简图。所述介质包含非磁性基材1、依次在基材1上形成的软磁性背衬层2、籽晶层3、非磁性底层4和磁性层5，磁性层5上还有保护层6和液体润滑层7。
本发明垂直磁记录介质的基本特征在磁性层的结构上。本发明的磁性层包含钴基合金铁磁性晶粒和主要由氧化物组成的非磁性晶粒边界，铁磁性晶粒中含有适当比例的具有fcc结构的钴基合金(以下用fcc-钴基合金相表示)，其他为具有hcp结构的钴基合金(以下用hcp-钴基合金相表示)。在这种结构的作用下，写的性能得到改善，同时仍保持低噪音和高热稳定性。下面更详细地加以描述。
非磁性基材1可以是磁记录介质中常用的基材，例如由镀有NiP的铝合金、增强玻璃或晶化玻璃组成。若将基材加热的温度控制在100℃以内，则可以采用由聚碳酸酯树脂或聚烯烃树脂组成的塑性基材。
软磁性背衬层可防止磁头在记录过程中产生的磁通量发生弥散，确保磁场垂直。较好提供软磁性背衬层2，但它对于记录来说并不是必不可少的。软磁性背衬层所用材料可选自镍合金、铁合金、无定形钴合金等。特别的是，包括CoZrNb和CoTaZr在内的无定形钴合金可提供有利的电磁转化特性。软磁性背衬层的厚度可根据记录磁头的结构和特性调整，从产率考虑较好在10-300nm范围内。
较好提供籽晶层3，以利于控制磁性层的晶体结构。籽晶层3可形成为单层，也可是多层层合在一起。如果籽晶层是单层，则是fcc或hcp晶体结构的。这种形式的籽晶层以下称作结晶籽晶层。如果籽晶层是层合的多层，则首先形成无定形结构层(以下称作无定形籽晶层)，然后形成结晶籽晶层。层合层更有效。
无定形籽晶层可使软磁性背衬层上可能存在的不规则的地方变得平坦，提高结晶籽晶层的对齐程度。因此，当软磁性背衬层的表面很光滑时，就可以省去无定形籽晶层。无定形籽晶层宜包含Nb、Mo、Ta、W、Cr、Zr、Ni、Ti、Fe、Co、Si、B和P中的至少一种元素。特别适合得到良好无定形结构的材料包括Ta、TaNi、TaNiB、TiCr、NiNb和CrB。无定形籽晶层的厚度宜在2-10nm之间。厚度小于2nm时，对不平坦表面没有平滑作用，因此使结晶籽晶层对不齐。厚度大于10nm时，输出信号下降，这是因为软磁性背衬层与磁头之间的距离变长。
提供结晶籽晶层可改善晶粒大小分布，提高上面形成的非磁性底层4的对齐程度。结晶籽晶层宜包含Nb、Mo、Ta、W、Cr、Zr、Ni、Ti、Fe、Co、Si、B和P中的至少一种元素。结晶籽晶层的组成宜根据其与非磁性底层材料的晶格常数配合来确定。为使上面形成的非磁性底层4对齐，并使磁性层5中的易磁化轴垂直对齐，结晶籽晶层材料宜具有fcc或hcp结构，具体是fcc(111)面或hcp(002)面平行于非磁性基材表面。通过使结晶籽晶层的晶粒大小最小化，非磁性底层的晶粒大小和磁性层的铁磁性晶粒大小也可达到最小。加入硼或磷可减小结晶籽晶层的晶粒大小。添加量可根据Ku值和铁磁性晶粒的大小适当选择，Ku值由磁性层5的组成决定，铁磁性晶粒的大小可在考虑磁性层厚度情况下避免产生热起伏。结晶籽晶层的厚度宜在5-20nm之间。如果厚度小于5nm，则无法使fcc(111)或hcp(002)对齐，破坏了底层4与磁性层5的对齐程度。厚度超过20nm时，使结晶籽晶层的晶粒增大，导致上面形成的底层4和磁性层5中的晶粒增大，引起噪音增加。
非磁性底层4调节磁性层5中fcc钴基合金相的产生，提高磁性层的垂直对齐程度，抑制磁性层的初始生长层。非磁性底层4较好包含Ru、Re、Ti、Zr、Nd、Tm、Hf和Os中的至少一种元素。非磁性底层更好由主要包含Ru或Re的合金组成，还可根据磁性层5的晶格常数情况包含Ti、Zr、Nd、Tm、Hf、Os、Si、P、B、C和Al中的至少一种元素。非磁性底层4的厚度宜在3-20nm之间。厚度小于3nm时，无法获得良好的结晶度，就破坏了非磁性底层4中的对齐程度和磁性层5中的对齐程度，而且促进了磁性层5中初始生长层的产生。厚度大于20nm时，hcp钴基合金相的生长加快，从而干扰适当比例的fcc钴基合金相的进入。此外，非磁性底层4的晶粒大小变大后，磁性层5的晶粒大小也变大，这会增加噪音。
磁性层5是信息记录层，必须有一根易磁化轴，它垂直于基材表面，以便用于垂直磁记录介质中。hcp(002)晶格平面较好平行于基材表面。磁性层5有一个所谓的粒型结构，其中钴基合金铁磁性晶粒被主要由氧化物组成的非磁性晶粒边界所包围。粒型结构减少了噪音水平。这里，“主要由…组成”并不排除包含少量其他组分，但氧化物在非磁性晶粒边界中的比例超过大约90摩尔％。
组成铁磁性晶粒的钴基合金选自CoPt基合金和CoCr合金，前者包括CoPtCr、CoPt、CoPtSi和CoPtCrB，后者包括CoCr、CoCrTa和CoCrTaPt。宜采用CoPt基合金，因为由它可获得较高的Ku值。
氧化物可选自SiO2、Cr2O3、ZrO2和Al2O3，它们能很好地在钴基合金的铁磁性晶粒之间实现磁隔离。优选使用SiO2，因为它在CoPt基合金组成的铁磁性晶粒之间具有极好的磁隔离功能。
在铁磁性晶粒中引入适当比例的fcc晶体结构，可同时获得良好的热稳定性、噪音性质和写性能。通过2θ扫描掠入射X射线衍射测定铁磁性晶粒的晶体结构时，假定A表示在χ-轴69.5°角度上得到的fcc(111)峰的积分强度，B表示在χ-轴60.2°角度上得到的hcp(101)峰的积分强度，则本发明中的比例A/B在0.2-1.5之间。
如果fcc钴基合金相的比例增加到A/B超过1.5，虽则写性能提高，但热稳定性变差，无法付诸实际应用。这是因为钴基合金的Ku值在hcp钴基合金相与fcc钴基合金相之间存在差异，具体说是Ku值在fcc钴基合金相中更低。随着fcc钴基合金相比例的提高，就整个磁性层的性质而言，指示热稳定性的KuV下降，从而破坏了热稳定性。
如果fcc钴基合金相的比例下降，比例A/B小于0.2，则出现下面两种结果之一：
1)热稳定性好，但噪音性质或写性能下降到无法实际应用的水平；
2)写性能好，但噪音性质或热稳定性下降到无法实际应用的水平。
实际发生这两种情况中的哪一种，取决于组成磁性层的铁磁性晶粒的组成、磁性层中非磁性晶粒边界的比例和非磁性底层的结构。在任何一种情况下，只要比例A/B小于0.2，热稳定性、噪音性质和写性能均无法同时达到实际应用的水平。
fcc钴基合金相的比例可通过组成磁性层的铁磁性晶粒的组成、磁性层中非磁性晶粒边界的比例和非磁性底层的结构调整。
钴基合金中添加元素的量可调节fcc钴基合金相的比例。添加量同样影响Ku和矫顽磁力的值，可根据所需性质适当调整。例如，如果在钴中加入铂，则铂的加入量宜占钴基合金的5-26原子％。随着铂加入量的增加，如果其他条件固定不变，则fcc钴基合金相的量增加。如果铂含量少于5原子％，形成的fcc钴基合金相不足。如果hcp钴基合金相的Ku值较小，虽然写性能较好，但不能保证热稳定性。当粒型磁性层中铂的添加量超过26原子％时，虽然hcp钴基合金相的Ku值增加，但fcc钴基合金相形成太多，使整体磁性层的Ku值下降。结果，虽然写性能较好，但无法确保热稳定性。
组成非磁性晶粒边界的氧化物的量也可调节fcc钴基合金相的比例。氧化物的量同样影响Ms和矫顽磁力，可根据所需性质适当调节。磁性层中氧化物的含量宜在5-15摩尔％之间。如果氧化物的量少于5摩尔％，则形成的fcc钴基合金相不足，铁磁性晶粒的隔离也不充分。结果，噪音性质和写性能变差，却能得到高热稳定性。当氧化物的含量超过15摩尔％时，非磁性晶粒边界太宽，铁磁性晶粒的晶粒大小缩小。在晶粒大小太小的区域，fcc钴基合金相的形成过分地得到促进。结果是，热稳定性无法保证，却有利于噪音性质和写性能。
如前所述，fcc钴基合金相的比例也可通过非磁性底层4的结构来调整。
fcc钴基合金相的比例也可通过从籽晶层3到磁性层5各层的沉积工艺条件来调节，所述条件包括溅射功率和气体压力。
磁性层5的厚度根据磁头的写能力和热稳定性之间的平衡来选择，宜在5-20nm范围内。
保护层6可以是常用的保护层，例如主要由碳组成的保护层。保护层6的厚度可以是普通磁记录介质中采用的厚度。
类似地，润滑层7可采用普通材料，例如全氟聚醚润滑剂。润滑层7的厚度可以是普通磁记录介质中所用厚度。
下面通过一些具体实施方式更详细地介绍本发明的垂直磁记录介质。应当理解，本发明不限于所述实施例，在本发明的主旨和范围内，可对它们作出各种改变。
实施例1
实施例1和比较例1、2用图1所示结构制备，磁性层中所加铂的量不同。
所用的非磁性基材1是圆盘形化学增强的玻璃基材(HOYA公司生产的N-10玻璃基材)，其直径为65mm，厚度为0.635mm。清洁之后，将基材装入溅射设备，用Co8Zr5Nb(数字表示原子百分数，含锆8原子％，含铌5原子％，剩下的是钴；以下描述中采用了类似的标记方法)作靶子，沉积上厚200nm的无定形CoZrNb软磁性背衬层2。然后用钽沉积5nm厚的无定形籽晶层。接着，用Ni12Fe8B作靶子，沉积厚5nm的结晶籽晶层，形成籽晶层3。再用钌作靶子，在4.0Pa的氩气气氛中沉积厚10nm的非磁性底层4。然后用90摩尔％(Co8Cr16Pt)-10摩尔％SiO2作靶子，在4.0Pa的氩气气氛中形成厚15nm的磁性层5。接着，通过CVD法形成厚5nm的碳保护层6。然后从真空室中取出各沉积了各层的基材。除碳保护层外，其他各层通过DC磁控管溅射法进行沉积。随后，用溅涂法形成厚2nm的全氟聚醚液体润滑层7。这样就制备了实施例1的垂直磁记录介质。
比较例1
用与实施例1相同的方法制备比较例1，不同之处是用于磁性层的靶组合物为90摩尔％(Co8Cr2Pt)-10摩尔％ SiO2。
比较例2
用与实施例1相同的方法制备比较例2，不同之处是用于磁性层的靶组合物为90摩尔％(Co8Cr30Pt)-10摩尔％ SiO2。
实施例2
制备实施例2和比较例3、4时，改变磁性层中SiO2、Pt和Cr的量。
用与实施例1相同的方法制备实施例2，不同之处是用于磁性层的靶组合物为85摩尔％(Co8Cr25Pt)-15摩尔％ SiO2。
比较例3
用与实施例1相同的方法制备比较例3，不同之处是用于磁性层的靶组合物为82摩尔％(Co8Cr16Pt)-18摩尔％ SiO2。
比较例4
用与实施例1相同的方法制备比较例4，不同之处是用于磁性层的靶组合物为Co8Cr30Pt。
实施例3
实施例3采用氧化物Cr2O3。
用与实施例1相同的方法制备实施例3，不同之处是用于磁性层的靶组合物为90摩尔％(Co5Cr16Pt)-10摩尔％ Cr2O3。
实施例4
实施例4用CoSiPt作为铁磁性晶粒材料。
用与实施例1相同的方法制备实施例4，不同之处是用于磁性层的靶组合物为90摩尔％(Co4Si16Pt)-10摩尔％ SiO2。
实施例5
实施例5用铼作非磁性底层材料。
用与实施例1相同的方法制备实施例5，不同之处是厚15nm的非磁性底层用铼靶形成，磁性层的靶组合物为88摩尔％(Co8Cr20Pt)-12摩尔％ SiO2。
实施例6
实施例6含有由单层结晶籽晶层组成的籽晶层3。
用与实施例1相同的方法制备实施例6，不同之处是没有形成无定形钽籽晶层。
比较例5
比较例5具有厚非磁性底层。
用与实施例1相同的方法制备比较例5，不同之处是用铼靶形成30nm厚的非磁性底层。
下面介绍本发明实施例1-6和比较例1-5的性能。测定了各实施例和各比较例中的矫顽磁力(Hc)、归一化噪音、重写(O/W)、输出衰减以及比例A/B，结果列于表1。
表1
 
Hc(kA/m) 归一化噪音(μV<sub>rms</sub>/mV<sub>pp</sub>) O/W(dB) 输出衰减(％/衰减) A/B
实施例1 372.6 25 36 0.26 0.25
实施例2 338.3 21 42 0.28 1.48
实施例3 358.7 26 40 0.31 0.21
实施例4 382.6 27 37 0.25 0.45
实施例5 330.8 26 41 0.29 0.48
实施例6 342.7 27 38 0.25 0.26
比较例1 157.8 28 47 0.85 0.15
比较例2 271.8 32 45 0.75 1.95
比较例3 63.8 20 51 1.25 1.90
比较例4 181.7 42 25 0.15 0.08
比较例5 558.9 30 28 0.18 0.14
矫顽磁力用克尔(Kerr)效应磁力计测定。归一化噪音用旋转立式测试仪(spinning stand tester)测定，它配有GMR头，线性记录密度为400kFCI(千通量变化每英寸)。O/W用该旋转立式测试仪测定，采用以45kFCI信号相对于340kFCI信号重写的值。输出衰减也用该旋转立式测试仪测定，线性记录密度为300kFCI，温度为60℃。A/B在大型同步辐射加速器Spring8(超级光子环-8GeV)中的振荡束线BL16XU上测定。测定方法是掠入射X射线衍射法，采用四轴衍射仪，X射线能量为10keV(波长：0.124nm)，全反射条件下的入射角为0.20°，入射狭缝为0.1mm(水平方向)x1mm(垂直方向)，接收狭缝为双缝，检测器为闪烁计数器。进行2θ扫描时，检测fcc(111)用69.5°x角，检测hcp(101)用60.2°x角。
O/W是写性能指标。不小于30dB的数值在实际应用中是可以接受的。输出衰减是热稳定性指标。输出衰减的上限通常为在5年内衰减5％，对应于0.6％/10年衰减。归一化噪音的绝对值随着同一介质上的线性记录密度变化。在这些测量条件下，不大于27μ Vrms/mVpp的值不会引起实际问题；这里“rms”表示根均方，“pp”表示峰至峰。
图2所示为实施例1-6和比较例1-5的垂直磁记录介质中输出衰减随A/B的变化。图3示出了归一化噪音随A/B的变化。
参见图2，可以看出，当A/B超过1.5时，输出衰减随着A/B的增加而急剧升高，其值已超出实用范围。A/B在0.2-1.5之间时，输出衰减较低。当A/B小于0.2时，输出衰减随着垂直磁记录介质的结构变化。关于这一点的详细情况在后面讨论。
图3表明，当A/B小于0.2时，归一化噪音随着A/B的减小而急剧升高。A/B在0.2-1.5之间时，输出衰减较低。当A/B超过1.5时，输出衰减随着垂直磁记录介质的结构变化。关于这一点的详细情况在后面讨论。
下面进行更详细的讨论。
将实施例1和比较例1、2进行比较可以看到，钴基合金中铂加入量的变化可改变A/B，其他条件固定时，A/B随着铂加入量的增加而变大。各种特性都随着A/B的变化而变化。实施例1中A/B为0.25，它显示出较好的归一化噪音、O/W和输出衰减。另一方面，比较例1中铂的含量小于实施例1，A/B为0.15。如前所述，当A/B小于0.2时，将出现两种情况。对于比较例1，O/W较好，归一化噪音增加，但输出衰减显著恶化。可认为其原因在于，铂含量较小时，hcp钴基合金相的Ku值降低。比较例2中铂的含量增加，输出衰减与实施例1相比仍然很差，但没有比较例1那么厉害。在比较例2中，fcc钴基合金相增加，A/B超过1.5，矫顽磁力下降，从而使输出衰减恶化。
接下来介绍磁性层中SiO2加入量的影响。
实施例1与比较例3、比较例2与比较例4进行比较可以看出，A/B随着SiO2加入量的变化而变化。在其他条件相同的情况下，A/B随着SiO2加入量的增加而增加。随着A/B的增加，O/W得到改善。
比较例3中SiO2的含量高于实施例1，它表现出较好的O/W和归一化噪音，但输出衰减明显增加。由于矫顽磁力显著下降，可将输出衰减的恶化归因于铁磁性晶粒的尺寸过小。可以清楚地看到，加入过量的SiO2会使A/B增加太多，从而使热稳定性变差。
比较例4中磁性层的组成不含SiO2相。虽然A/B小于0.2时会出现两种情况，如前所述，比较例4表现出较好的输出衰减，但归一化噪音提高，O/W下降。这可能是因加入30原子％的铂而使Ku值较大，以及因缺少SiO2而使铁磁性晶粒彼此间隔程度下降引起的。矫顽磁力值较低可归因于隔离程度的下降。已经得到证实，没有氧化物相的磁性层使写性能和噪音性质下降。
实施例2中铂和SiO2的含量均超过实施例1，其O/W、输出衰减和归一化噪音均较好。实施例2的A/B为1.48。可以认为，此A/B值所反映的fcc钴基合金比例可将晶粒大小和隔离结构保持在合适的范围内，不至于引起热起伏，从而获得较好的性能。
实施例3包含Cr2O3，它也显示出较好的O/W、输出衰减和归一化噪音。由此结果可以证实，Cr2O3也提供了较好的显微结构，其中铁磁性晶粒为氧化物的非磁性晶粒边界所包围。
具有Co4Si16Pt铁磁性晶粒的实施例4显示出较好的O/W、输出衰减和归一化噪音。由此结果可以证实，用硅代替铁磁性晶粒中的铬仍能提供较好的性能。
实施例5含有铼非磁性底层4。由于铼比钌具有更大的晶格常数，将磁性层中的铂含量调高，以免妨碍外延生长。实施例5显示出较好的O/W、输出衰减和归一化噪音。已经证实，通过选择一种不妨碍外延生长的组成，铼非磁性底层与钌底层一样，可以获得较好的性能。
实施例6含有作为籽晶层3的单一结晶籽晶层，它显示出较好的O/W、输出衰减和归一化噪音。由此结果已经证实，采用单一结晶籽晶层仍能获得较好的性能。
比较例5有一个较厚的钌非磁性底层4。虽然A/B小于0.2时会出现两种情况，比较例5显示出良好的输出衰减，但归一化噪音提高，O/W下降。从非常大的矫顽磁力可以看到，较厚的钌非磁性底层可能会降低磁性层c轴垂直排列的分散度。此外，归一化噪音的增加表明铁磁性晶粒变大。可以清楚地看到，过分增加钌非铁磁性底层的厚度，会使A/B降低太多，从而破坏噪音性能和书写性能。

Claims (13)

1.一种垂直磁记录介质，它包含至少一个非磁性底层和磁性层，它们依次层合在非磁性基材上，其中，所述磁性层包含由钴基合金组成的铁磁性晶粒和主要由氧化物组成的非磁性晶粒边界；经过掠入射X射线衍射测定，铁磁性晶粒的A/B的值在0.2-1.5之间，其中A表示在χ-轴69.5°角度上得到的fcc(111)峰的积分强度，B表示在χ-轴60.2°角度上得到的hcp(101)峰的积分强度。
2.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，它还在非磁性基材与非磁性底层之间有籽晶层，所述籽晶层具有fcc或hcp晶体结构。
3.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，它还在非磁性基材与非磁性底层之间有籽晶层，所述籽晶层包含无定形结构层和层合在无定形结构层上且具有fcc或hcp晶体结构的层。
4.如权利要求2所述的垂直磁记录介质，其特征在于，籽晶层包含至少一种选自Nb、Mo、Ta、W、Cr、Zr、Ni、Ti、Fe、Co、Si、B和P的元素。
5.如权利要求3所述的垂直磁记录介质，其特征在于，籽晶层包含至少一种选自Nb、Mo、Ta、W、Cr、Zr、Ni、Ti、Fe、Co、Si、B和P的元素。
6.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，非磁性底层包含至少一种选自Ru、Re、Ti、Zr、Nd、Tm、Hf和Os的元素。
7.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，非磁性底层包含Ru或Re，还包含至少一种选自Ti、Zr、Nd、Tm、Hf、Os、Si、P、B、C和Al的元素。
8.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，非磁性底层的厚度在3-20nm之间。
9.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，磁性层包含CoPt基合金和氧化物，其中CoPt基合金包含5-26原子％的Pt，氧化物占磁性层的5-15摩尔％。
10.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，磁性层中的氧化物是选自SiO2、Cr2O3、ZrO2和Al2O3中的一种或多种。
11.如权利要求2所述的垂直磁记录介质，其特征在于，非磁性基材与籽晶层之间有软磁性背衬层。
12.如权利要求3所述的垂直磁记录介质，其特征在于，非磁性基材与籽晶层之间有软磁性背衬层。
13.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，非磁性基材由铝、玻璃或塑性树脂组成。
CNB200510104012XA 2004-09-09 2005-09-09 垂直磁记录介质 Expired - Fee Related CN100492496C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004262128 2004-09-09
JP2004262128A JP2006079718A (ja) 2004-09-09 2004-09-09 垂直磁気記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1767007A CN1767007A (zh) 2006-05-03
CN100492496C true CN100492496C (zh) 2009-05-27

Family

ID=36034386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200510104012XA Expired - Fee Related CN100492496C (zh) 2004-09-09 2005-09-09 垂直磁记录介质

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060057430A1 (zh)
JP (1) JP2006079718A (zh)
CN (1) CN100492496C (zh)
SG (1) SG120283A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104240728A (zh) * 2013-06-05 2014-12-24 索尼公司 磁记录介质

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4499044B2 (ja) * 2006-01-04 2010-07-07 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 垂直磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記憶装置
JP2008084413A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Fujitsu Ltd 磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録装置
US20080131735A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-05 Heraeus Incorporated Ni-X, Ni-Y, and Ni-X-Y alloys with or without oxides as sputter targets for perpendicular magnetic recording
US8222087B2 (en) 2006-12-19 2012-07-17 HGST Netherlands, B.V. Seed layer for a heat spreader in a magnetic recording head
JPWO2008133035A1 (ja) * 2007-04-13 2010-07-22 富士電機デバイステクノロジー株式会社 垂直磁気記録媒体
JP2008276833A (ja) 2007-04-26 2008-11-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
US20090161268A1 (en) * 2007-12-22 2009-06-25 Tsann Lin Current-perpendicular-to-plane read sensor with amorphous ferromagnetic and polycrystalline nonmagnetic seed layers
JP4968116B2 (ja) * 2008-03-04 2012-07-04 富士電機株式会社 垂直磁気記録媒体
JP2011248969A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Wd Media (Singapore) Pte. Ltd 垂直磁気ディスク
US20160020011A2 (en) * 2012-09-28 2016-01-21 Seagate Technology Llc Methods of forming magnetic materials and articles formed thereby
JPWO2022210903A1 (zh) * 2021-03-31 2022-10-06
US11990163B2 (en) * 2022-06-30 2024-05-21 Western Digital Technologies, Inc. Multilayer structures for magnetic recording devices to facilitate targeted magnetic switching and low coercivity

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663988B2 (en) * 2000-04-27 2003-12-16 Showa Denko Kabushiki Kaisha Magnetic recording medium, production process thereof, magnetic recording and reproducing apparatus, and method for evaluating inclination distribution of crystal planes on the magnetic film surface
JP4332833B2 (ja) * 2001-08-31 2009-09-16 富士電機デバイステクノロジー株式会社 垂直磁気記録媒体及びその製造方法
JP2003217107A (ja) * 2002-01-17 2003-07-31 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体
JP2005108268A (ja) * 2003-09-12 2005-04-21 Hitachi Ltd 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
US7381282B2 (en) * 2004-04-07 2008-06-03 Hitachi Metals, Ltd. Co alloy target and its production method, soft magnetic film for perpendicular magnetic recording and perpendicular magnetic recording medium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104240728A (zh) * 2013-06-05 2014-12-24 索尼公司 磁记录介质
CN104240728B (zh) * 2013-06-05 2019-01-15 索尼公司 磁记录介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20060057430A1 (en) 2006-03-16
JP2006079718A (ja) 2006-03-23
SG120283A1 (en) 2006-03-28
CN1767007A (zh) 2006-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100492496C (zh) 垂直磁记录介质
CN100517471C (zh) 垂直磁性记录介质、其制备方法和磁性记录设备
TWI483246B (zh) 具有增強可寫性與熱安定性的磁性記錄媒體及其製造方法
CN1783228B (zh) 垂直磁性记录介质
CN100424758C (zh) 垂直磁记录盘
US20040184176A1 (en) Magnetic recording medium, recording method therefor and magnetic recording apparatus
TW200302456A (en) Laminated magnetic recording media with antiferromagnetically coupled layer as one of the individual magnetic layers in the laminate
US9734857B2 (en) Stack including a magnetic zero layer
US7871718B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium and magnetic storage apparatus
KR20070033935A (ko) 자기 기록 매체의 교환 커플링 조정
EP1675105B1 (en) Magnetic recording medium and magnetic storage device
KR20080052376A (ko) 입자간 교환 강화층을 포함하는 다층 기록 구조를 구비한수직 자기 기록 매체
US6537638B2 (en) Magnetic recording disk with perpendicular magnetic recording layer and multilayered underlayer structure
US20020018917A1 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP2010061724A (ja) 垂直磁気記録媒体
KR100647508B1 (ko) 자기 기록 매체 및 자기 기억 장치
JP2002358617A (ja) 垂直磁気記録媒体
US20070298285A1 (en) Laminated magnetic thin films for magnetic recording with weak ferromagnetic coupling
US20030198832A1 (en) Magnetic recording medium exhibiting low noise and high coercive force
US20100079911A1 (en) Magnetic recording medium, process for producing same, and magnetic recording reproducing apparatus using the magnetic recording medium
CN100538826C (zh) Co基垂直磁记录介质
JP3222141B2 (ja) 磁気記録媒体及び磁気記憶装置
JP2001093139A (ja) 磁気記録媒体および磁気記録再生装置
WO2013028825A1 (en) Recording stack with a dual continuous layer
US6218003B1 (en) Magnetic recording medium containing a Cr(TiO2) underlayer

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: FUJI ELECTRIC CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: FUJI ELECTRONIC DEVICE TECHNOL

Effective date: 20111130

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20111130

Address after: Kanagawa

Patentee after: Fuji Electric Co., Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Fuji Electronic Device Technol

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090527

Termination date: 20190909

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee