CN101185128A - 磁记录介质及其制造方法以及磁记录和再现装置 - Google Patents
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Abstract
在能够进行较高记录密度的磁记录介质中,提供了具有较高顽磁性和较低噪声的磁记录介质及其制造方法,以及磁记录和再现装置。该磁记录介质的特征在于在非磁性衬底上按顺序至少叠置非磁性基底层、非磁性中间层、磁性层和保护层,并且该非磁性基底层的各层中的至少一个是由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf、Ta)形成的。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是根据35 U.S.C.§111(a)提交的申请,并根据35 U.S.C.§119(e)(1)要求获得按照35 U.S.C.§111(b)于2005年8月18日提交的美国临时申请60/709,101的申请日的权益。要求于2005年8月11日提交的日本申请No.2005-233009的优先权,通过引用该申请并入本文。
技术领域
本发明涉及用于硬盘设备等的磁记录介质、磁记录介质的制造方法以及磁记录和再现装置。
背景技术
作为磁记录和再现装置的硬盘设备(HDD)的记录密度已经达到了100G比特/英寸2,并且希望记录密度以每年30%的速度增长。因此,目前正在研发适用于获得高记录密度的磁记录头和磁记录介质。在硬盘设备中采用的磁记录介质需要具有高记录密度,相应地产生了对于改善矫顽力以及减少介质噪声的要求。硬盘设备中采用的大多数磁记录介质具有包含磁记录介质衬底的结构,在该衬底上通过溅射堆叠了金属膜。铝衬底和玻璃衬底广泛用于制造磁记录介质。通过以下过程制造铝衬底:在已经经过镜面抛光的Al-Mg合金衬底基底上通过无电镀形成基于Ni-P的合金膜(厚度:约10μm),并且使该基于Ni-P的合金膜的表面经受镜面抛光。玻璃衬底分成两类;即无定形玻璃衬底和玻璃陶瓷衬底。当采样这两种玻璃衬底中的某一种制造磁记录介质时,使该衬底经受镜面抛光。
一般而言,用于制造硬盘设备的磁记录介质包括非磁性衬底;非磁性基底层(由例如Cr、基于Cr的合金或者基于Ni-Al的合金形成);非磁性中间层(由例如基于Co-Cr的合金或者基于Co-Cr-Ta的合金形成);磁性层(由例如基于Co-Cr-Pt-Ta的合金或者基于Co-Cr-Pt-B的合金形成);保护膜(由例如碳形成),这些层和膜按顺序形成在衬底上;并且包括润滑膜,其包含液体润滑剂并且形成在保护膜上。
该磁性层(例如基于Co-Cr-Pt-Ta的合金或者基于Co-Cr-Pt-B的合金)中采用的Co合金(例如基于Co-Cr-Pt-Ta的合金或者基于Co-Cr-Pt-B的合金)包含Co作为主要成分。该Co合金具有六边形紧密(hcp)结构,其中C轴是易磁化轴。磁性记录介质分成纵向记录类型和垂直记录类型,其中该磁性层通常由Co合金形成。在纵向记录介质中,与非磁性衬底平行地定向该Co合金的C轴,而在垂直记录介质中,垂直于非磁性衬底定向该Co合金的C轴。因此,在纵向记录介质中,该Co合金的(10.0)平面或者(11.0)平面优选用作纵向记录平面。
制造具有高记录密度的磁性记录介质需要减少介质噪声。下面所述的非专利文献1利用理论公式描述了通过减少Co合金的平均晶粒尺寸以及Co合金晶粒尺寸分布有效地减少了介质噪声。下面所述的非专利文献2描述了通过减少Co合金的平均晶粒尺寸和Co合金晶粒尺寸分布,能够制造介质噪声减少并且适于高密度记录的磁记录介质。因此,介质噪声减少的关键问题在于减少Co合金的平均晶粒尺寸和Co合金晶粒尺寸分布。因为在Cr合金层上外延生长Co合金层,所以能够容易地想象出减少Cr合金的平均晶粒尺寸和Cr合金晶粒尺寸分布将有助于减少Co合金的平均晶粒尺寸和Co合金晶粒尺寸分布。
如上所述,将各种元素添加到Cr中会改善属性。下面所述的专利文献1描述了将Ti添加到Cr中是有效的。下面所述的专利文献2描述了将V添加到Cr中是有效的。下面所述的专利文献3描述了将Mo或W添加到Cr中是有效的。下面所述的专利文献4和5描述了由包含Cr作为主要成分并且包含不同添加元素的两个层来形成基底层是有效的。下面所述的专利文献6描述了将氧或氮添加到包含Cr作为主要成分的非磁性基底层中是有效的。
【专利文献1】
日本专利申请公报No.63-197018
【专利文献2】
美国专利说明书No.4652499
【专利文献3】
日本专利申请公报No.63-187416
【专利文献4】
日本专利申请公报No.7-73427
【专利文献5】
日本专利申请公报No.2000-322732
【专利文献6】
日本专利申请公报No.11-283235
【专利文献7】
欧洲专利说明书No.0704839
【专利文献8】
日本专利申请公报No.2003-123243
【非专利文献1】
J.Appl.Phys.Vol.87,第5365-5370页
【非专利文献2】
J.Appl.Phys.Vol.87,第5407-5409页
发明内容
【本发明所要解决的问题】
如上所述,非磁性基底层包含Cr合金作为主要成分。通过改进非磁性基底层来减少介质噪声所采用的技术包括减少Cr合金的平均晶粒尺寸、改进Cr合金的晶体取向以及使Cr合金与Co合金的晶格匹配。非磁性基底层中采用的Cr合金包含Cr作为主要成分,并且因此该Cr合金的属性主要取决于Cr固有的属性。这导致在设计磁性记录介质的非磁性基底层过程中的自由度范围小。
已经提出了在非磁性基底层中采用Cr合金的几种技术。专利文献7提出了一种在非磁性基底膜中采用具有B2结构的合金(例如AlNi、AlCo或者AlFe)的技术,从而减少包含在磁性膜中的晶粒尺寸并且实现噪声减少。然而,采用Al-Ni合金面难以获得大矫顽力,并且采用Al-Co合金难以获得大矫顽力以及矩形比。因此,这种技术会导致低再现输出,从而导致高密度记录过程中的问题。专利文献8提出了在诸如MgO的氧化物形成的对准调节层上形成Mo、W、基于MoTi的合金或者基于WTi的合金的膜的技术,从而实现噪声减少。然而,这种技术不能获得超过50G比特/英寸2的记录密度,这是因为元素Mo或者W、基于MoTi的合金或者基于WTi的合金对于噪声减少施加了限制。
考虑到上述问题,本发明的目的是提供一种磁记录介质,其具有较大的矫顽力和较低的噪声,并且能够获得较高的记录密度。本发明的另一个目的是提供一种用于制造该介质的方法。本发明的又一目的是提供一种磁记录和再现装置。
【解决问题的手段】
为了解决上述问题,本发明人已经进行了广泛的研究,因此已经发现当非磁性基底层由基于WX(WX-based)的合金或者基于MoX(MoX-based)的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成时,能够改善磁记录和再现装置的属性。在这种发现的基础上完成了本发明。而且,本发明人已经发现当非磁性中间层由Ru或者基于RuY的合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)形成时,能够改善磁记录和再现装置的属性。在这种发现的基础上完成了本发明。因此,本发明涉及以下内容。
(1)一种包括非磁性衬底的磁记录介质;并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、非磁性中间层、磁性层和保护层,其特征在于构成该非磁性基底层的至少一个层是由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的。
(2)一种包括非磁性衬底的磁记录介质;并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、非磁性中间层、稳定层、非磁性耦合层、磁性层和保护层,并且该稳定层与磁性层反铁磁性耦合,其特征在于构成该非磁性基底层的至少一个层是由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的。
(3)如(1)或(2)所述的磁记录介质,其中构成该非磁性中间层的至少一个层是由Ru或者RuY的合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)形成的。
(4)如(1)到(3)中任一项所述的磁记录介质,其中该基于WX的合金具有50到99at%的W含量以及1到50at%的X含量。
(5)如(1)到(3)中任一项所述的磁记录介质,其中该基于MoX的合金具有50到99at%的Mo含量以及1到50at%的X含量。
(6)如(3)所述的磁记录介质,其中该基于RuY的合金具有20到99at%的Ru含量以及1到80at%的X含量。
(7)如(2)到(6)中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性耦合层是由从Ru、Rh、Ir、Cr、Re、基于Ru的合金、基于Rh的合金、基于Ir的合金、基于Cr的合金以及基于Re的合金中选出的任意一种形成的,并且该非磁性耦合层具有0.5到1.5nm的厚度。
(8)如(2)到(7)中任一项所述的磁记录介质,其中该稳定层是由从基于CoCrZr的合金、基于CoCrTa的合金、基于CoRu的合金、基于CoCrRu的合金、基于CoCrPtZr的合金、基于CoCrPtTa的合金、基于CoPtRu的合金以及基于CoCrPtRu的合金中选出的一种或多种形成的。
(9)如(1)到(8)中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性基底层具有多层结构,该多层结构包括由Cr或者Cr合金形成的层以及由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的层,该Cr合金包含Cr以及从Ti、Mo、Al、Ta、W、Ni、B、Si、Mn和V中选出的一种或多种。
(10)如(1)到(9)中任一项所述的磁记录介质,其中该磁性层是由从基于CoCrTa的合金、基于CoCrPtTa的合金、基于CoCrPtB的合金以及基于CoCrPtBM的合金(M:从Ta、Cu和Ag中选出的一种或多种)中选出的一种或多种形成的。
(11)如(1)到(10)中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性衬底是从玻璃衬底和硅衬底中选出的任意一种。
(12)如(1)到(10)中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性衬底包括由从Al、Al合金、玻璃和硅中选出的任意一种形成的衬底基底(substrate base)以及在该衬底基底表面上形成的NiP或者NiP合金膜。
(13)如(1)到(12)中任一项所述的磁记录介质,其中由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的层具有0.5到12nm的厚度。
(14)一种用于制造包括非磁性衬底的磁记录介质的方法;并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、非磁性中间层、磁性层和保护层,其特征在于该方法包括由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成构成该非磁性基底层的至少一个层。
(15)一种用于制造包括非磁性衬底的磁记录介质的方法;并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、稳定层、非磁性耦合层、磁性层和保护层,并且该稳定层与磁性层反铁磁性耦合,其特征在于该方法包括由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成构成该非磁性基底层的至少一个层。
(16)一种磁记录和再现装置,其特征在于包括如(1)到(13)中任一项所述的磁记录介质以及用于在该介质上记录数据并且从该介质再现数据的磁头。
【本发明的效果】
本发明的磁记录介质包括非磁性衬底;并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、非磁性中间层(可以在非磁性中间层与磁性层之间提供稳定层和非磁性耦合层)、磁性层和保护层。该磁记录介质的特征在于构成该非磁性基底层的至少一个层是由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的。因此,该非磁性基底层具有大晶格常数,并且构成该非磁性中间层的合金在基底层上充分外延生长,由此能够实现噪声减少,并且所得到的磁记录介质具有极好的属性,而且适用于高密度记录。此外,当构成非磁性中间层的至少一个层是由Ru或者基于RuY的合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)形成的时,能够进一步改善该介质的属性。
附图说明
图1是表示本发明的垂直磁记录介质的第一实施例的横截面图;
图2是表示本发明的垂直磁记录介质的第二实施例的横截面图;
图3表示了本发明的磁记录和再现装置的实例的配置。
附图标记的简要说明
1非磁性衬底,2非磁性基底层,3非磁性中间层,4磁性层,5保护层,6润滑层,7稳定层,8非磁性耦合层,10磁记录介质,11磁记录介质,12磁记录和再现装置,13介质驱动部分,14磁头,15磁头驱动部分,16记录/再现信号处理系统。
具体实施方式
图1表示了本发明的磁记录介质的第一实施例。图1所示的磁记录介质10包括非磁性衬底1、非磁性基底层2、非磁性中间层3、磁性层4、保护层5和润滑层6,这些层按顺序形成在衬底1上。
图2表示了本发明的磁记录介质的第二实施例。图2所示的磁记录介质11包括非磁性衬底1、非磁性基底层2、非磁性中间层3、稳定层7、非磁性耦合层8、磁性层4、保护层5和润滑层6,这些层按顺序形成在衬底1上。图2所示的层结构是为了防止磁性层的热衰变而设计的技术。在采用这种技术的磁记录介质中,上述两个磁性层4沿着相反方向磁化,并且因此参与磁记录和再现的部分的厚度变得基本上小于该记录层整体的厚度。因此,能够改善SNR。同时,包含在全部该记录层中的晶粒体积变大,因此能够改善热稳定性。
一般而言,采用上述技术的介质称作“AFC介质(反铁磁性耦合介质)”或者“SFM(合成亚铁磁介质)”。本文中,将这些介质统称为“AFC介质”。
在本发明中,非磁性衬底1可以是这样的衬底,其包括由诸如Al或者Al合金的金属材料形成的衬底基底以及在该衬底基底上形成的NiP或NiP合金膜。该非磁性衬底1可以是由诸如玻璃、陶瓷、硅、碳化硅、碳或者树脂的非金属材料形成的衬底;或者可以是包括由这些非金属材料形成的衬底基底以及在该衬底基底上形成的NiP或者NiP合金膜的衬底。出于表面平滑度的考虑,该非金属材料优选是从玻璃和硅中选出的任意一种。特别是,出于成本和耐用性的考虑,该非金属材料优选为玻璃。所要采用的玻璃可以是玻璃陶瓷或者无定形玻璃。该无定形玻璃可以是一般目的的玻璃,例如钠钙玻璃(soda-lime glass)、铝硼硅酸盐玻璃(aluminoborosilicateglass)或者铝硅酸盐玻璃(aluminosilicate glass)。该玻璃陶瓷可以是基于锂的玻璃陶瓷。用于衬底的陶瓷材料可以是一般目的的包含氧化铝、氮化硅等作为主要成分的烧结块,或者其纤维增强材料。为了提高记录密度,必须降低磁头的浮动高度。因此,优选的是,该非磁性衬底1具有提高了的表面平滑度。具体讲,该非磁性衬底1优选具有2nm或更小、更优选的是1nm或更小的平均表面粗糙度(Ra)。
该非磁性衬底1优选具有在其表面上通过纹理化形成的纹理线。实施纹理化使得该衬底的平均表面粗糙度优选为0.1nm或更大并且0.7nm或更小(更优选的是0.1nm或更大并且0.5nm或更小,再优选的是0.1nm或更大并且0.35nm或更小)。出于增强该磁性记录介质沿着其切线方向的磁各向异性的考虑,优选形成几乎沿着该衬底的切线方向延伸的纹理线。该非磁性衬底1的表面上优选具有0.3nm或更小(更优选的是0.25nm或更小)的微波纹度(micro-waviness,Wa)。出于磁头浮动稳定性的考虑,优选将该非磁性衬底1的端面的倒角部分的边缘部分和侧部分中的至少一个的平均表面粗糙度(Ra)控制在10nm或更小(更优选的是9.5nm或更小)。可以利用例如表面粗糙度测量装置P-12(KLM-Tencor的产品),将在80μm的测量范围内测得的微波纹度(Wa)确定为平均表面粗糙度。
在非磁性衬底上形成非磁性基底层2。构成该非磁性基底层2的至少一个层是由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的。
在本发明中,该非磁性基底层2中采用的基于WX的合金具有50到99at%的W含量以及1到50at%的X含量。当X含量小于1at%时,不能获得添加X的效果,而当X含量超过50at%时,基于WX的合金膜中的晶粒尺寸变大,从而导致噪声增大,这不是优选的。
在本发明中,该非磁性基底层2中采用的基于MoV的合金具有50到99at%的Mo含量以及1到50at%的X含量。当X含量小于1at%时,不能获得添加X的效果,而当X含量超过50at%时,基于MoX的合金膜中的晶粒尺寸变大,从而导致噪声增大,这不是优选的。
将诸如W、Mo或者V的元素添加到Cr中具有提高Cr的晶格常数的效果,并且常规上已经将这种技术广泛用于Cr与Co合金的晶格匹配。然而,近年来,出现了进一步提高Cr晶格常数的要求,这是因为通过将更大量的Pt添加到Co合金中已经增大了Co合金的晶格常数,或者已经采用了具有大于Co的晶格常数的Ru合金。为了满足这种要求,本发明人在日本专利申请No.2005-172199中提出了采用具有3.05到3.20埃的晶格常数的体心立方晶体结构的合金。本发明人进一步扩展了这种思想,并且已经发现Ru或者RuY合金(Y=Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)与分别提高W或Mo的晶格常数的基于WX或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)的组合能够获得最佳的晶格匹配。
在本发明中,该非磁性基底层2中采用的基于WX或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)可以包含具有辅助效果的附加元素。该附加元素的实例包括B、C、Al、Si、Cr、Mn、Cu、Ru和Re。该附加元素的总量优选为20at%或更小。当总量超过20at%时,降低了对准调节膜的前述效果。该总量的下限是0.1at%。当总量小于0.1at%时,无法获得该附加元素的效果。特别是,添加B具有显著效果,并且采用WXB合金或者MoXB合金大大有助于噪声减少。
在本发明中,当该非磁性基底层2由至少两层形成时,该层2中与非磁性中间层3相接触的一层是由基于WX的合金或者基于MoX的合金形成的,并且另外的一层(或多层)可以包含Cr层或者Cr合金层,该Cr合金层包含从Ti、Mo、Al、Ta、W、Ni、B、Si、Mn和V中选出的一种或多种元素。
在本发明中,该非磁性基底层2的厚度优选落在10埃到300埃(1到30nm)的范围内。当该非磁性基底层2的厚度小于10埃时,该非磁性基底层2的晶体取向变得不充分,因此降低了矫顽力,而当该非磁性基底层2的厚度超过300埃时,降低了该磁性层4的切向磁各向异性。为了增强该磁性层4的矫顽力和矩形比,优选的是将基于WX或者基于MoX的合金层的厚度控制在5埃到120埃(0.5到12nm)(更优选的是2到6nm)的范围内,并且将构成该非磁性基底层2的另外一层(或多个层)(例如Cr层或者Cr合金层)的厚度控制在5埃到100埃(0.5到10nm)的范围内。优选的是,包含在非磁性基底层2中的基于WX或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)的优选平面(preferential plane)是(100)平面。在这种晶体取向下,在该非磁性基底层2上形成的磁性层4中的Co合金的(11·0)平面是更优选的,从而改善了磁特性(例如矫顽力(Hc))以及记录和再现特性(例如SNR)。
在本发明中,构成该非磁性中间层3的至少一个层是由Ru或者RuY合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)形成的。在本发明中,该非磁性中间层中采用的Ru或者RuY合金具有20到99at%的Ru含量以及1到80at%的X含量。当Y含量小于1at%时,无法获得添加Y的效果,而当Y含量超过80at%时,基于RuY的合金膜中的晶粒尺寸变大,从而导致噪声增大,这不是优选的。更优选的是,Y是Re、Ir或者Rh。在这种情况下,Ru含量为20到80at%,并且X含量为20到80at%。如果Y为Ti、Nb、Mo、Ta、W或者Pt,则Ru含量为50到99at%,并且X含量为1到50at%。
该非磁性中间层3的厚度优选落在10埃到100埃的范围内。当非磁性中间层3的厚度小于10埃时,该非磁性基底层2的晶体取向变得不充分,因此降低了矫顽力,而当该非磁性中间层3的厚度超过100埃时,晶粒变大,从而导致噪声增大。
在本发明中,优选的是,该磁性层4包含从基于Co-Cr-Ta的合金、基于Co-Cr-Pt的合金、基于Co-Cr-Pt-Ta的合金、基于Co-Cr-Pt-B-Ta的合金、基于Co-Cr-Pt-B-Cu的合金以及基于Co-Cr-Pt-B-Ag的合金中选出的任意一种。
例如,当采用基于Co-Cr-Pt的合金时,出于改善SNR的考虑,优选的是,Cr含量落在10at%到27at%的范围内,Pt含量落在8at%到16at%的范围内。当采用基于Co-Cr-Pt-B的合金时,出于改善SNR的考虑,优选的是,Cr含量落在10at%到27at%的范围内,Pt含量落在8at%到16at%的范围内,B含量落在1at%到20at%的范围内。当采用基于Co-Cr-Pt-B-Ta的合金时,出于改善SNR的考虑,优选的是,Cr含量落在10at%到27at%的范围内,Pt含量落在8at%到16at%的范围内,B含量落在1at%到20at%的范围内,并且Ta含量落在1at%到4at%的范围内。当采用基于Co-Cr-Pt-B-Cu的合金时,出于改善SNR的考虑,优选的是,Cr含量落在10at%到27at%的范围内,Pt含量落在8at%到16at%的范围内,B含量落在2at%到20at%的范围内,并且Cu含量落在1at%到10at%的范围内。当采用基于Co-Cr-Pt-B-Ag的合金时,出于改善SNR的考虑,优选的是,Cr含量落在10at%到27at%的范围内,Pt含量落在8at%到16at%的范围内,B含量落在2at%到20at%的范围内,并且Ag含量落在1at%到10at%的范围内。
只要该磁性层4的厚度为10nm或更大,则在热衰减方面不会出现问题。然而,为了满足对于高记录密度的要求,优选将磁性层的厚度控制在40nm或更小。这是因为,当厚度超过40nm时,磁性层4中的晶粒尺寸变大,无法获得优选的记录和再现特性。该磁性层4可以具有多层结构,并且每一层可以由从前述材料中选出的材料的任意组合形成。当该磁性层4具有多层结构时,出于改善记录和再现特性中的SNR特性的考虑,直接在非磁性中间层3上提供的一层磁性层优选是由基于Co-Cr-Pt-B-Ta的合金、基于Co-Cr-Pt-B-Cu的合金或者基于Co-Cr-Pt-B的合金形成的。出于改善记录和再现特性中的SNR特性的考虑,该磁性层最上面一层优选是由基于Co-Cr-Pt-B-Cu的合金或者基于Co-Cr-Pt-B的合金形成的。
在本发明中,优选的是,该稳定层7包含从基于CoCrZr的合金、基于CoCrTa的合金、基于CoRu的合金、基于CoCrRu的合金、基于CoCrPtZr的合金、基于CoCrPtTa的合金、基于CoPtRu的合金以及基于CoCrPtRu的合金中选出的一种或多种。该稳定层7的厚度优选落在10埃到50埃的范围内。当稳定层7的厚度小于10埃时,不能够磁化该稳定层7,并且该稳定层7不能与磁性层4反铁磁性耦合,该层7和4将非磁性耦合层8夹在中间。相反,当该稳定层7的厚度超过50埃时,晶粒变大,从而导致噪声增大。
在本发明中,优选的是,该非磁性耦合层8包含从Ru、Rh、Ir、Cr、Re、基于Ru的合金、基于Rh的合金、基于Ir的合金、基于Cr的合金以及基于Re的合金中选出的任意一种。特别优选的是,采用Ru。该非磁性耦合层8的厚度优选为0.5到1.5nm,更优选的是0.8nm或0.8nm上下。特别是在该非磁性耦合层8由Ru形成时,优选的是将该层厚度控制在0.8nm或0.8nm上下。这是因为当Ru层具有这样的厚度时,反铁磁耦合强度达到成局部最大值。
该保护层5可以由常规已知的材料形成;例如,诸如碳或SiC的单一成分材料,或者主要包含这种成分的材料。当在高记录密度情况中采用该保护层5时,出于减少磁间隔或者耐用性的考虑,该保护层5的厚度优选落在1nm到10nm的范围内。术语“磁间隔”是指磁头的读取/写入元件与磁性层4之间的距离。磁间隔越小,越加改善了读取-写入转换特性。位于磁头的读取-写入元件与磁性层4之间的保护层5起到了增大磁间隔的作用。如果需要,可以在保护层上提供由含氟润滑剂(例如全氟聚醚,perfluoropolyether)形成的润滑层6。
本发明的磁记录介质的磁性层4优选具有1.05或更大(更优选的是1.1或更大)的磁各向异性指数(OR)。该磁各向异性指数表示为(沿着切向的矫顽力/沿着径向的矫顽力)。当磁各向异性指数为1.05或更大时,进一步增强了磁特性(例如矫顽力)和读取-写入转换特性(例如SNR和PW50)。当该磁记录介质的矫顽力提高到高水平时,在某些情况下,测得的定义为由沿着切向的矫顽力(Hc)与沿着径向的Hc之比的磁各向异性指数小于实际值。
在本发明中,为了校正这种误差,结合了剩余磁化强度的磁各向异性指数。剩余磁化强度的磁各向异性指数(MrtOR)定义为沿着切向的剩余磁化强度(Mrt)与沿着径向的剩余磁化强度(Mrt)之比(即MrtOR=沿着切向的Mrt/沿着径向的Mrt)。当剩余磁化强度的磁各向异性指数为1.05或更大,优选的是1.1或更大时,进一步增强了磁特性(例如矫顽力)和读取-写入转换特性(例如SNR和PW50)。当磁性层中的全部磁畴沿着切向定向时(这是理想情况),用于计算磁各向异性指数的公式的分母变为0,因此OR或者MrtOR变为无穷大。利用振动样品磁强计(VSM)测量磁各向异性指数(OR)或者剩余磁化强度的磁各向异性指数(MrtOR)。
接着将描述用于制造本发明的磁记录介质的方法。非磁性衬底1可以由以上在(11)和(12)条款中所述的任意材料形成。现在将描述以非磁性衬底1是Al衬底的情况作为实例的磁记录介质的制造,在该衬底上通过电镀形成了NiP膜(12μm)(下文中可以将该衬底称作“镀NiP的Al衬底”)。
首先,对该镀NiP的Al衬底表面进行纹理化,从而在其表面上形成具有7500(线/mm)或更大的线密度的凹槽。例如,为了在玻璃衬底的表面上形成具有7500(线/mm)或更大的线密度的纹理凹槽,利用固定的研磨粒和/或游离的研磨粒,沿着衬底的切向对该衬底表面进行机械纹理化。例如通过以下过程实施纹理化:将抛光带压在该衬底表面上,由此使该带与所述表面相接触,在该带与衬底之间提供包含研磨粒的抛光浆,并且在旋转该衬底的同时沿着带缠绕方向移动该抛光带。
在这种情况下,该衬底可以以200rpm到1000rpm的速度旋转。可以以10mL/分钟到100mL/分钟的速度提供抛光浆。可以以1.5mm/分钟到150mm/分钟的速度移动抛光带。在D90(即累积质量%为90质量%)情况中,包含在抛光浆中的研磨粒尺寸可以是0.05μm到0.3μm。可以以1kgf到15kgf(9.8N到147N(相对压力))的压力将抛光带压到衬底上。适当确定这些条件,从而形成具有优选为7500(线/mm)或更大,更优选的是20000(线/mm)或更大的线密度的纹理凹槽。在其表面上具有纹理凹槽的镀NiP的Al衬底的平均表面粗糙度(Ra)优选落在0.1nm到1nm(1埃到10埃),更优选的是0.2nm到0.8nm(2埃到8埃)的范围内。
可以对该衬底进行包括振荡的纹理化处理。术语“振荡”是指使一条带沿着衬底的切向行进、同时沿着该衬底的径向往复的过程。优选的是,以60次/分钟到1200次/分钟的频率实施振荡。可以通过用于形成具有7500(线/mm)或更大的线密度的纹理凹槽的方法实施纹理化。除了上述机械纹理化方法之外,可以实施采用固定研磨粒的方法、采用固定砂轮的方法或者采用激光磨蚀的方法。利用例如AFM(原子力显微镜,DegitalInstrument(美国)的产品)可以确定纹理凹槽的线密度。
在以下条件下测量线密度:扫描宽度:1μm,扫描频率:1Hz,测量:256次,模式:带模式。将探测器径向移动以扫描作为样本的玻璃衬底,从而产生AFM图像。对由此获得的扫描图像进行相对于该扫描图像的X轴和Y轴的2级平坦化的平面拟合自动处理,这是一种平坦化处理,由此使该图像平坦化。在该平坦化图像上的方框区域(约0.5μm×约0.5μm)内计算线密度。具体讲,通过将沿着X轴中心线和Y轴中心线的“零值”交叉的总数转变为相应的每毫米的数量来计算线密度。换句话说,线密度表示沿着径向的每毫米的纹理凹槽的峰和谷的数量。
在该样本表面上的不同区域中测量线密度,并且获得测得密度的平均值和标准偏差。将该平均值当作玻璃衬底凹槽的线密度。可以选择将要测量其中的线密度的区域的数量,从而获得该平均值和标准偏差。例如,该数量可以为10。当排除了其中线密度为最大值的区域和其中线密度为最小值的区域之后在10个点中的8个点处获得平均值和标准偏差时,能够消除异常测量数据,从而增强测量精度。
清洗该镀NiP的Al衬底,继而将其放置在制膜装置的容器中。如果需要,将该镀NiP的Al衬底加热到100℃到400℃。在该非磁性衬底上,通过溅射(例如DC或者RF磁控管溅射)形成非磁性基底层2、非磁性中间层3和磁性层4。可以在例如以下操作条件下通过溅射形成前述各层。
例如,按照如下所述确定用于在镀NiP的Al衬底上形成各个层的溅射条件。抽空用于形成这些层所使用的容器,从而获得10-4Pa到10-7Pa的真空。将其表面上具有纹理凹槽的玻璃衬底放置在该容器中,将用作溅射气体的Ar气引入该容器中,随后放电,从而通过溅射形成这些层。在溅射过程中,将所施加的功率控制在0.2kW到2.0kW。当控制放电时间以及所施加的功率时,能够形成具有希望厚度的层。
接着将描述用于形成磁记录介质的方法的实例。在非磁性衬底上,利用包含例如基于WX的合金、基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)、Cr或者基于Cr的合金的溅射靶形成非磁性基底层(厚度:3到15nm)。
随后,利用包含Ru或者基于RuY的合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)的溅射靶形成非磁性中间层3(厚度:1到10nm)。随后,利用包含例如基于CoCrTa的合金、基于CoCrPt的合金、基于CoCrPtTa的合金、基于CoCrPtB的合金、基于CoCrPtBTa的合金、基于CoCrPtBCu的合金或者基于CoRuTa的合金的溅射靶形成磁性层4(厚度:10到40nm)。随后,通过常规已知的溅射或者等离子CVD形成保护层5(厚度:1到5nm)。随后,如果希望,通过常规已知的旋涂或者浸渍形成润滑层6。
前述的磁记录介质包括由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的非磁性基底层2以及由Ru或者基于RuY的合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)形成的非磁性中间层3。因此,能够减少介质噪声。
图3表示了包含前述磁记录介质的磁记录和再现装置的实施例。
图3所示的磁记录和再现装置12包括具有图1所示结构的磁记录介质10或者具有图2所示结构的磁记录介质11;还包括使介质10或11旋转的介质驱动部分13;用于将数据记录在介质10或11以及从该介质再现数据的磁头14;相对于介质10或11驱动磁头14的磁头驱动部分15;以及记录/再现信号处理系统16。在该记录/再现信号处理系统16中,处理输入数据并且将记录信号发送到磁头14,或者处理来自该磁头14的再现信号,并且将所生成的数据输出到外部。
本发明的磁记录和再现装置12可以采用包含再现元件的适合较高记录密度的磁头作为磁头14,该再现元件例如是利用巨磁阻效应(GMR)的磁阻(MR)元件或者利用隧道磁阻效应(TMR)的GMR元件。采用TMR元件能够进一步提高记录密度。
本发明的磁记录和再现装置12包括磁记录介质10或11,该介质包括由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的非磁性基底层2,以及由Ru或者基于RuY的合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)形成的非磁性中间层3。因此,能够减少介质噪声。本发明能够制造适用于高密度记录的磁记录和再现装置。
【实例】
接着将参照具体实例详细描述本发明的操作和效果。
【测试例1】
利用具有表1所示的组成和厚度的合金层制造磁记录介质10,这些层用作非磁性基底层2和非磁性中间层3
表1
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
1 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4343 | 0.83 | 1.12 | 1.69 | 1362 | 39.2 | 8.05 | 19.8 |
2 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 2 | 50Ru-50Re | 4 | 4215 | 0.82 | 1.11 | 1.66 | 1338 | 39.3 | 8.07 | 20.1 |
3 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 6 | 50Ru-50Re | 4 | 4412 | 0.84 | 1.13 | 1.65 | 1383 | 38.2 | 8.06 | 19.7 |
4 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 2 | 4218 | 0.83 | 1.13 | 1.69 | 1361 | 39.3 | 8.05 | 19.9 |
5 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 6 | 4435 | 0.84 | 1.12 | 1.68 | 1364 | 38.4 | 8.06 | 20.2 |
6 | Cr | 2 | 95W-5Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4372 | 0.83 | 1.12 | 1.65 | 1378 | 39.4 | 8.07 | 19.8 |
7 | Cr | 2 | 90W-10Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4340 | 0.84 | 1.13 | 1.61 | 1345 | 39.3 | 8.02 | 19.9 |
8 | Cr | 2 | 70W-30Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4363 | 0.81 | 1.12 | 1.66 | 1396 | 39.7 | 8.03 | 19.7 |
9 | Cr | 2 | 60W-40Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4397 | 0.81 | 1.12 | 1.61 | 1374 | 39.1 | 8.05 | 20.0 |
10 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 70Ru-30Re | 4 | 4337 | 0.82 | 1.12 | 1.66 | 1347 | 39.1 | 8.06 | 19.8 |
11 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 30Ru-70Re | 4 | 4396 | 0.82 | 1.12 | 1.65 | 1389 | 39.5 | 8.04 | 20.3 |
12 | Cr | 2 | 75W-20Zr-5B | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4311 | 0.81 | 1.13 | 1.64 | 1376 | 40.1 | 8.04 | 20.6 |
13 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | Ru | 4 | 4308 | 0.82 | 1.13 | 1.60 | 1332 | 39.9 | 8.11 | 19.8 |
14 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4308 | 0.82 | 1.13 | 1.60 | 1332 | 39.9 | 8.10 | 19.7 |
15 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4337 | 0.83 | 1.14 | 1.69 | 1342 | 39.2 | 8.05 | 19.8 |
16 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4338 | 0.84 | 1.13 | 1.60 | 1354 | 39.2 | 8.07 | 19.7 |
17 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4349 | 0.82 | 1.12 | 1.63 | 1334 | 39.9 | 8.11 | 19.6 |
18 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4400 | 0.84 | 1.14 | 1.65 | 1373 | 40.0 | 8.04 | 19.5 |
19 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4327 | 0.82 | 1.12 | 1.65 | 1360 | 39.1 | 8.10 | 19.8 |
20 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4311 | 0.83 | 1.13 | 1.68 | 1348 | 39.9 | 8.07 | 19.8 |
具体讲,通过无电镀在Al衬底基底(外径:95mm,内径:25mm,厚度:1.270mm)的表面上形成NiP膜(厚度:12μm),并且对该膜的表面进行纹理化,从而获得0.5nm的平均表面粗糙度(Ra)。将所得到的产品用作非磁性衬底1。将该非磁性衬底1放置在DC磁控管溅射装置(型号:C3010,ANELVA的产品)中。随后,抽空该容器,从而获得2×10-7Torr(2.7×10-5Pa)的真空,继而将该非磁性衬底1加热到250℃。在衬底上提供该非磁性基底层2。该非磁性基底层2形成为具有多层结构,该多层结构包括由Cr形成的第一组成层(厚度:2nm)以及由WZr合金(W:80at%,Zr:20at%)形成、设置在第一组成层上的第二组成层(厚度:3nm)的。
随后,由RuRe合金(Ru:50at%,Re:50at%)形成非磁性中间层3(厚度:4nm)。
随后,提供磁性层4。具体讲,由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:25at%,Pt:14at%,B:6at%)形成第一组成层(厚度:10nm),并且直接在其上形成由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:10at%,Pt:15at%,B:15at%)形成第二组成层(厚度:10nm)。
在形成前述各层的过程中,将Ar用作溅射气体,并且将气压控制在6mTorr(0.8Pa)。随后,通过CVD形成碳保护层5(厚度:3nm)。随后,将包含全氟聚醚的润滑剂施加到该保护层5的表面上,从而形成润滑层6(厚度:2nm)。由此,制造出磁记录介质10。
然后,利用滑动测试器以0.4微英寸的滑动高度实施滑动测试,并且利用读取/写入分析器RWA1632(GUZIK(美国)的产品)评价已经经过该滑动测试的磁记录介质10的记录和再现特性。为了评价记录和再现特性,测量读取-写入转换特性,包括再现信号输出(TAA),孤立读取脉冲的半功率宽度(PW50)、SNR和改写(OW)特性。利用在再现部分具有巨磁阻(GMR)元件的复合型薄膜磁记录头评价记录和再现特性。
以500kFCI实施图案信号的记录,并且以落在1MHz到对应于375kFCI的频率的范围内的频率测量积分噪声(integral noise)。以250kFCI测量再现输出,并且利用以下等式计算SNR:SNR=20×log(再现输出/以落在1MHz到对应于375kFCI的频率的范围内的频率测得的积分噪声)。利用克尔效应型磁特性测量装置(型号:RO1900,Hitachi ElectronicsEngineering Co.,Ltd.(日本)的产品)测量矫顽力(Hc)和矩形比(S*)。利用VSM(型号:BHV-35,Riken Denshi Co.,Ltd.(日本)的产品)测量磁各向异性指数(OR)和剩余磁化的磁各向异性指数(MrtOR)。
【测试例2到83】
重复测试例1的过程,不同之处在于用作非磁性基底层2的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表1到4所示的成分和厚度的合金层取代了,并且用作非磁性中间层3的具有前述成分和厚度的RuRe合金层被具有表1所示的成分和厚度的合金层取代了,由此制造出磁记录介质10。在各表中,1Oe对应于约79A/m。
表2
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
21 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4311 | 0.82 | 1.12 | 1.63 | 1340 | 40.0 | 8.05 | 20.1 |
22 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | Ru | 4 | 4382 | 0.84 | 1.13 | 1.70 | 1335 | 39.4 | 8.08 | 19.7 |
23 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4345 | 0.83 | 1.12 | 1.64 | 1349 | 39.1 | 8.10 | 20.2 |
24 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4394 | 0.85 | 1.14 | 1.64 | 1370 | 39.7 | 8.08 | 20.2 |
25 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4394 | 0.85 | 1.14 | 1.64 | 1370 | 39.7 | 8.08 | 20.2 |
26 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4387 | 0.81 | 1.13 | 1.63 | 1387 | 39.1 | 8.09 | 20.2 |
27 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4387 | 0.83 | 1.13 | 1.70 | 1337 | 39.6 | 8.04 | 19.8 |
28 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4363 | 0.82 | 1.11 | 1.64 | 1388 | 39.7 | 8.11 | 20.1 |
29 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4307 | 0.83 | 1.12 | 1.62 | 1339 | 39.3 | 8.10 | 20.0 |
30 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4318 | 0.82 | 1.13 | 1.68 | 1356 | 39.3 | 8.11 | 20.0 |
31 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | Ru | 4 | 4368 | 0.81 | 1.12 | 1.67 | 1340 | 39.9 | 8.07 | 20.0 |
32 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4344 | 0.84 | 1.10 | 1.68 | 1359 | 39.8 | 8.12 | 20.3 |
33 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4324 | 0.83 | 1.10 | 1.62 | 1336 | 39.8 | 8.09 | 20.0 |
34 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4324 | 0.83 | 1.10 | 1.62 | 1336 | 39.8 | 8.09 | 20.0 |
35 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4342 | 0.84 | 1.13 | 1.61 | 1397 | 39.9 | 8.07 | 20.3 |
36 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4337 | 0.81 | 1.12 | 1.63 | 1339 | 39.6 | 8.03 | 20.3 |
37 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4307 | 0.85 | 1.10 | 1.65 | 1349 | 39.1 | 8.09 | 19.8 |
38 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4328 | 0.82 | 1.10 | 1.68 | 1357 | 39.7 | 8.11 | 20.2 |
39 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4347 | 0.84 | 1.13 | 1.63 | 1376 | 39.0 | 8.08 | 20.3 |
40 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | Ru | 4 | 4372 | 0.82 | 1.11 | 1.63 | 1364 | 39.5 | 8.12 | 20.4 |
表3
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
41 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4319 | 0.84 | 1.13 | 1.63 | 1380 | 39.0 | 8.12 | 19.8 |
42 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4306 | 0.82 | 1.12 | 1.70 | 1365 | 39.4 | 8.09 | 19.9 |
43 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4306 | 0.82 | 1.12 | 1.70 | 1365 | 39.4 | 8.09 | 19.9 |
44 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4361 | 0.82 | 1.12 | 1.63 | 1363 | 39.5 | 8.13 | 20.1 |
45 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4363 | 0.85 | 1.12 | 1.64 | 1396 | 39.1 | 8.01 | 20.0 |
46 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4347 | 0.85 | 1.10 | 1.61 | 1388 | 39.8 | 8.07 | 19.9 |
47 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4390 | 0.85 | 1.14 | 1.63 | 1340 | 39.5 | 8.07 | 19.8 |
48 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4314 | 0.85 | 1.12 | 1.62 | 1349 | 39.1 | 8.01 | 20.8 |
49 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | Ru | 4 | 4367 | 0.81 | 1.12 | 1.67 | 1358 | 39.8 | 8.12 | 20.0 |
50 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4369 | 0.83 | 1.13 | 1.67 | 1354 | 39.7 | 8.10 | 19.7 |
51 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4345 | 0.84 | 1.13 | 1.60 | 1383 | 39.5 | 8.13 | 19.8 |
52 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4345 | 0.83 | 1.13 | 1.60 | 1383 | 39.5 | 8.13 | 19.8 |
53 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4316 | 0.84 | 1.13 | 1.67 | 1386 | 39.4 | 8.10 | 20.2 |
54 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4350 | 0.82 | 1.13 | 1.69 | 1358 | 39.9 | 8.02 | 20.1 |
55 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4346 | 0.83 | 1.14 | 1.68 | 1392 | 39.7 | 8.04 | 19.9 |
56 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4389 | 0.82 | 1.11 | 1.68 | 1340 | 39.2 | 8.15 | 20.0 |
57 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4349 | 0.81 | 1.12 | 1.68 | 1337 | 40.0 | 8.03 | 20.0 |
58 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | Ru | 4 | 4333 | 0.85 | 1.13 | 1.63 | 1359 | 39.2 | 8.04 | 20.2 |
59 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4314 | 0.85 | 1.13 | 1.64 | 1383 | 39.7 | 8.06 | 20.4 |
60 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4363 | 0.84 | 1.14 | 1.68 | 1389 | 39.1 | 8.05 | 20.1 |
表4
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
61 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4363 | 0.83 | 1.14 | 1.68 | 1389 | 39.1 | 8.05 | 20.1 |
62 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4350 | 0.81 | 1.12 | 1.66 | 1353 | 39.3 | 8.07 | 20.0 |
63 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4325 | 0.82 | 1.12 | 1.62 | 1341 | 39.7 | 8.11 | 20.3 |
64 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4372 | 0.85 | 1.10 | 1.63 | 1343 | 39.9 | 8.11 | 19.8 |
65 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4339 | 0.84 | 1.14 | 1.67 | 1386 | 39.8 | 8.09 | 19.7 |
66 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4396 | 0.83 | 1.12 | 1.64 | 1343 | 39.3 | 8.10 | 20.1 |
67 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | Ru | 4 | 4367 | 0.84 | 1.11 | 1.69 | 1358 | 39.9 | 8.05 | 20.2 |
68 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4365 | 0.82 | 1.14 | 1.62 | 1367 | 39.5 | 8.11 | 19.8 |
69 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4356 | 0.85 | 1.13 | 1.62 | 1395 | 39.2 | 8.11 | 20.2 |
70 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4356 | 0.85 | 1.13 | 1.62 | 1395 | 39.2 | 8.11 | 20.2 |
71 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4309 | 0.82 | 1.12 | 1.62 | 1349 | 39.0 | 8.09 | 20.3 |
72 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4314 | 0.83 | 1.12 | 1.67 | 1348 | 39.2 | 8.12 | 19.9 |
73 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4350 | 0.85 | 1.11 | 1.63 | 1396 | 39.9 | 8.10 | 20.1 |
74 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4315 | 0.83 | 1.12 | 1.69 | 1331 | 39.9 | 8.08 | 20.2 |
75 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4321 | 0.82 | 1.13 | 1.66 | 1336 | 39.1 | 8.14 | 20.4 |
76 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | Ru | 4 | 4348 | 0.82 | 1.10 | 1.60 | 1353 | 39.6 | 8.03 | 19.8 |
77 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4327 | 0.83 | 1.11 | 1.64 | 1400 | 39.7 | 8.07 | 20.1 |
78 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4358 | 0.85 | 1.10 | 1.69 | 1384 | 39.8 | 8.11 | 19.8 |
79 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4358 | 0.85 | 1.10 | 1.69 | 1384 | 39.8 | 8.11 | 19.8 |
80 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4349 | 0.83 | 1.13 | 1.69 | 1361 | 39.7 | 8.08 | 20.2 |
81 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4368 | 0.84 | 1.11 | 1.63 | 1370 | 39.6 | 8.14 | 20.0 |
82 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4338 | 0.83 | 1.12 | 1.69 | 1368 | 39.9 | 8.15 | 19.8 |
83 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4380 | 0.84 | 1.12 | 1.68 | 1376 | 39.5 | 8.09 | 20.0 |
【测试例84】
利用具有表5所示的成分和厚度的合金层制造磁记录介质11,这些层用作非磁性基底层2、非磁性中间层3和稳定层7。
具体讲,通过无电镀在Al衬底基底(外径:95mm,内径:25mm,厚度:1.270mm)的表面上形成NiP膜(厚度:12μm),并且对该膜的表面进行纹理化,从而获得0.5nm的平均表面粗糙度(Ra)。将所得到的产品用作非磁性衬底1。将该非磁性衬底1放置在DC磁控管溅射装置(型号:C3010,ANELVA的产品)中。随后,抽空该容器,从而获得2×10-7Torr(2.7×10-5Pa)的真空,继而将该非磁性衬底1加热到250℃。在该衬底上提供该非磁性基底层2。该非磁性基底层2形成为具有多层结构,该多层结构包括由Cr形成的第一组成层(厚度:2nm)以及由WZr合金(W:80at%,Zr:20at%)形成并且设置在该第一组成层上的第二组成层(厚度:3nm)。
表5
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 稳定层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | |||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | ||||||||
84 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4274 | 0.84 | 1.11 | 1.67 | 1232 | 40.2 | 7.92 | 20.2 |
85 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | Ru | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4223 | 0.82 | 1.11 | 1.66 | 1281 | 40.6 | 7.98 | 20.6 |
86 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4282 | 0.83 | 1.12 | 1.69 | 1266 | 40.5 | 7.96 | 20.2 |
87 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4298 | 0.83 | 1.12 | 1.61 | 1280 | 40.7 | 7.97 | 20.4 |
88 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4278 | 0.82 | 1.11 | 1.60 | 1270 | 40.3 | 7.94 | 20.4 |
89 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4206 | 0.82 | 1.13 | 1.67 | 1247 | 40.4 | 8.03 | 20.3 |
90 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4264 | 0.84 | 1.11 | 1.64 | 1243 | 40.9 | 8.02 | 20.5 |
91 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20W | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4277 | 0.84 | 1.13 | 1.69 | 1287 | 40.2 | 8.02 | 20.3 |
92 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4205 | 0.81 | 1.11 | 1.69 | 1248 | 40.9 | 8.05 | 20.1 |
93 | Cr | 2 | 75W-15Zr-58 | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4215 | 0.82 | 1.10 | 1.68 | 1256 | 40.5 | 7.91 | 20.5 |
94 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4271 | 0.82 | 1.11 | 1.61 | 1259 | 40.4 | 7.90 | 20.6 |
95 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4202 | 0.81 | 1.13 | 1.60 | 1283 | 40.6 | 8.01 | 20.5 |
96 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Ct-10Pt-3Ta | 3 | 4285 | 0.84 | 1.11 | 1.69 | 1240 | 40.2 | 7.96 | 20.4 |
97 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4216 | 0.84 | 1.13 | 1.62 | 1289 | 40.5 | 8.02 | 20.7 |
98 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4231 | 0.81 | 1.13 | 1.69 | 1270 | 40.2 | 8.02 | 20.5 |
99 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4247 | 0.85 | 1.12 | 1.63 | 1282 | 40.3 | 7.94 | 20.5 |
100 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 4298 | 0.85 | 1.13 | 1.70 | 1286 | 40.0 | 7.99 | 20.3 |
随后,由RuRe合金(Ru:50at%,Re:50at%)形成非磁性中间层3。然后,由CoCrPtTa合金(Co:67at%,Cr:20at%,Pt:10at%,Ta:3%)形成稳定层7(厚度:3nm)。随后,由Ru形成非磁性耦合层8(厚度:0.8nm)。
随后,提供磁性层4。具体讲,由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:25at%,Pt:14at%,B:6at%)形成第一组成层(厚度:10nm),并且直接在其上形成由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:10at%,Pt:15at%,B:15at%)形成的第二组成层(厚度:10nm)。在形成前述各层的过程中,将Ar用作溅射气体,并且将气压控制在6mTorr(0.8Pa)。随后,通过CVD形成碳保护层5(厚度:3nm)。随后,将包含全氟聚醚的润滑剂施加到该保护层5的表面上,从而形成润滑层6(厚度:2nm)。由此,制造出磁记录介质11。
【测试例85到100】
重复测试例84的过程,不同之处在于用作非磁性基底层2的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表5所示的成分的合金层取代,从而制造出磁记录介质11。
【测试例101】
利用具有表6所示的成分和厚度的合金层制造磁记录介质10,这些层用作非磁性基底层2和非磁性中间层3。
具体讲,对玻璃衬底(外径:65mm,内径:20mm,厚度:0.635mm)进行纹理化,从而获得0.3nm的平均表面粗糙度(Ra)。将所得到的衬底用作非磁性衬底1。将该非磁性衬底1放置在DC磁控管溅射装置(型号:C3010,ANELVA的产品)中。随后,抽空该容器,从而获得2×10-7Torr(2.7×10-5Pa)的真空,继而将该非磁性衬底1加热到250℃。在衬底上,由CoW合金(Co:50at%,W:50at%)形成对准调节层(厚度:5nm),随后加热到250℃。随后,使该对准调节层的表面暴露于氧气。将氧气气压控制在0.05Pa,并且将该暴露处理持续5秒。在由此处理的衬底上提供非磁性基底层2。该非磁性基底层2形成为具有多层结构,该多层结构包括由Cr形成的第一组成层(厚度:2nm)以及由WZr合金(W:80at%,Zr:20at%)形成并且设置在该第一组成层上的第二组成层(厚度:3nm)。随后,由RuRe合金(Ru:50at%,Re:50at%)形成非磁性中间层3(厚度:4nm)。
随后,提供磁性层4。具体讲,由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:25at%,Pt:14at%,B:6at%)形成第一组成层(厚度:10nm),并且直接在其上形成由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:10at%,Pt:15at%,B:15at%)构成的第二组成层(厚度:10nm)。
在形成前述各层的过程中,将Ar用作溅射气体,并且将气压控制在6mTorr(0.8Pa)。随后,通过CVD形成碳保护层5(厚度:3nm)。随后,将包含全氟聚醚的润滑剂施加到该保护层5的表面上,从而形成润滑层6(厚度:2nm)。由此,制造出磁记录介质10。
【实例102到117】
重复测试例101的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层2的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表6所示的成分和厚度的合金层取代,并且用作非磁性中间层3的具有前述成分和厚度的RuRe合金层由具有表6所示的成分和厚度的合金层取代,由此制造出磁记录介质10。
表6
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
101 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4211 | 0.84 | 1.11 | 1.53 | 1182 | 41.2 | 8.05 | 19.8 |
102 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | Ru | 4 | 4228 | 0.80 | 1.10 | 1.52 | 1236 | 41.0 | 8.00 | 20.3 |
103 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4224 | 0.84 | 1.11 | 1.48 | 1241 | 41.1 | 8.03 | 20.2 |
104 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4218 | 0.83 | 1.09 | 1.49 | 1227 | 41.1 | 8.14 | 20.3 |
105 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Ir | 4 | 4211 | 0.82 | 1.10 | 1.50 | 1254 | 40.5 | 8.13 | 20.4 |
106 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4191 | 0.81 | 1.11 | 1.53 | 1181 | 41.9 | 8.10 | 20.4 |
107 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4229 | 0.82 | 1.08 | 1.53 | 1220 | 41.2 | 8.02 | 20.0 |
108 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4206 | 0.83 | 1.10 | 1.50 | 1230 | 41.4 | 8.11 | 20.1 |
109 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4243 | 0.84 | 1.10 | 1.46 | 1204 | 41.8 | 8.02 | 19.9 |
110 | Cr | 2 | 75W-15Zr-5B | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4198 | 0.83 | 1.11 | 1.54 | 1212 | 40.4 | 8.05 | 20.5 |
111 | Cr | 2 | 80W-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4211 | 0.80 | 1.08 | 1.52 | 1241 | 41.2 | 8.14 | 20.1 |
112 | Cr | 2 | 80W-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4236 | 0.81 | 1.11 | 1.54 | 1180 | 41.7 | 8.00 | 20.3 |
113 | Cr | 2 | 80W-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4237 | 0.82 | 1.10 | 1.54 | 1236 | 41.9 | 8.09 | 19.8 |
114 | Cr | 2 | 80Mo-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4181 | 0.82 | 1.10 | 1.52 | 1194 | 41.0 | 8.01 | 20.3 |
115 | Cr | 2 | 80Mo-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4162 | 0.81 | 1.10 | 1.50 | 1229 | 41.3 | 8.11 | 20.1 |
116 | Cr | 2 | 80Mo-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4214 | 0.84 | 1.11 | 1.55 | 1218 | 41.7 | 8.01 | 20.1 |
117 | Cr | 2 | 80Mo-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4223 | 0.83 | 1.10 | 1.50 | 1240 | 41.0 | 8.01 | 19.7 |
【测试例118】
利用具有表7所示的成分和厚度的合金层制造磁记录介质10,这些层用作非磁性基底层2和非磁性中间层3。
具体讲,对玻璃衬底(外径:65mm,内径:20mm,厚度:0.635mm)进行纹理化,从而获得0.3nm的平均表面粗糙度(Ra)。将所得到的衬底用作非磁性衬底1。将该非磁性衬底1放置在DC磁控管溅射装置(型号:C3010,ANELVA的产品)中。随后,抽空该容器,从而获得2×10-7Torr(2.7×10-5Pa)的真空,继而将该非磁性衬底1加热到250℃。在该衬底上,由CrTa合金(Cr:65at%,Ta:35at%)形成对准调节层(厚度:5nm),随后加热到250℃。随后,在所得到的衬底上提供非磁性基底层2。该非磁性基底层2形成为具有多层结构,该多层结构包括由RuAl形成的第一组成层(厚度:20nm)和由WZr合金(W:80at%,Zr:20at%)形成的并且设置在该第一组成层上的第二组成层(厚度:3nm)。随后,由RuRe合金(Ru:50at%,Re:50at%)形成非磁性中间层3(厚度:4nm)。
随后,提供磁性层4。具体讲,由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:25at%,Pt:14at%,B:6at%)形成第一组成层(厚度:10nm),并且直接在其上形成由CoCrPtB合金(Co:60at%,Cr:10at%,Pt:15at%,B:15at%)形成的第二组成层(厚度:10nm)。
在形成前述各层的过程中,将Ar用作溅射气体,并且将气压控制在6mTorr(0.8Pa)。随后,通过CVD形成碳保护层5(厚度:3nm)。随后,将包含全氟聚醚的润滑剂施加到该保护层5的表面上,从而形成润滑层6(厚度:2nm)。由此,制造出磁记录介质10。
【实例119到134】
重复测试例118的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层2的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表7所示的成分和厚度的合金层取代,由此制造出磁记录介质10。
表7
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
118 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4140 | 0.80 | 1.11 | 1.46 | 1226 | 41.1 | 8.13 | 19.4 |
119 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | Ru | 4 | 4166 | 0.82 | 1.08 | 1.43 | 1183 | 41.9 | 8.25 | 19.4 |
120 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Rh | 4 | 4215 | 0.81 | 1.10 | 1.46 | 1210 | 41.8 | 8.16 | 19.8 |
121 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 50Ru-50Ir | 4 | 4150 | 0.82 | 1.09 | 1.49 | 1204 | 41.7 | 8.22 | 19.9 |
122 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Ti | 4 | 4123 | 0.81 | 1.10 | 1.48 | 1199 | 41.8 | 8.21 | 19.7 |
123 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Nb | 4 | 4152 | 0.80 | 1.08 | 1.52 | 1198 | 41.2 | 8.13 | 19.6 |
124 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Mo | 4 | 4199 | 0.81 | 1.09 | 1.50 | 1204 | 41.0 | 8.24 | 19.9 |
125 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20W | 4 | 4210 | 0.82 | 1.09 | 1.47 | 1193 | 41.1 | 8.24 | 19.4 |
126 | RuAl | 20 | 80W-20Zr | 4 | 80Ru-20Pt | 4 | 4219 | 0.82 | 1.10 | 1.43 | 1234 | 41.1 | 8.14 | 19.7 |
127 | RuAl | 20 | 75W-15Zr-5B | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4120 | 0.81 | 1.11 | 1.48 | 1243 | 40.6 | 8.12 | 19.8 |
128 | RuAl | 20 | 80W-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4182 | 0.81 | 1.10 | 1.43 | 1209 | 41.6 | 8.11 | 19.5 |
129 | RuAl | 20 | 80W-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4213 | 0.82 | 1.10 | 1.49 | 1246 | 41.8 | 8.22 | 19.3 |
130 | RuAl | 20 | 80W-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4122 | 0.78 | 1.07 | 1.46 | 1245 | 41.6 | 8.24 | 19.5 |
131 | RuAl | 20 | 80Mo-20Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4150 | 0.79 | 1.08 | 1.47 | 1202 | 41.5 | 8.20 | 19.6 |
132 | RuAl | 20 | 80Mo-20Nb | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4143 | 0.82 | 1.09 | 1.45 | 1186 | 41.8 | 8.14 | 19.6 |
133 | RuAl | 20 | 80Mo-20Hf | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4129 | 0.82 | 1.09 | 1.53 | 1236 | 41.6 | 8.17 | 19.7 |
134 | RuAl | 20 | 80Mo-20Ta | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4152 | 0.82 | 1.10 | 1.50 | 1219 | 41.5 | 8.15 | 19.7 |
【实例135到140】
重复测试例1的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层2的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表8所示的成分和厚度的合金层取代,并且用作非磁性中间层3的具有前述成分和厚度的RuRe合金层被具有表8所示的成分和厚度的合金层取代,由此制造出磁记录介质10。
【测试例141和142】
重复测试例1的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层2的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表8所示的成分的合金层取代,并且用作非磁性中间层的RuRe合金层被CoCrTa合金(Co:70at%,Cr:28at%,Ta:2at%)层取代,由此制造出磁记录介质。
【测试例143和144】
重复测试例101的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表8所示的成分和厚度的合金层取代,由此制造出磁记录介质。
【测试例145和146】
重复测试例101的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表8所示的成分的合金层取代,并且用作非磁性中间层的RuCr合金层被CoCrTa合金(Co:70at%,Cr:28at%,Ta:2at%)层取代,由此制造出磁记录介质。
【测试例147和148】
重复测试例118的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表8所示的成分和厚度的合金层取代,由此制造出磁记录介质。
表8
测试例 | 非磁性基底层 | 非磁性中间层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
135 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 0.5 | 50Ru-50Re | 4 | 3781 | 0.77 | 1.05 | 1.45 | 1124 | 43.2 | 8.45 | 16.9 |
136 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 12 | 50Ru-50Re | 4 | 4521 | 0.83 | 1.11 | 1.65 | 1348 | 38.2 | 8.21 | 18.9 |
137 | Cr | 2 | 40W-60Zr | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 4214 | 0.81 | 1.07 | 1.54 | 1289 | 41.4 | 8.21 | 19.1 |
138 | Cr | 2 | 80W-20Zr | 4 | 10Ru-90Re | 4 | 4231 | 0.80 | 1.08 | 1.53 | 1278 | 41.2 | 8.26 | 19.0 |
139 | Cr | 2 | 80Cr-20Mo | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 3671 | 0.76 | 1.06 | 1.46 | 1104 | 43.5 | 8.34 | 17.2 |
140 | Cr | 2 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 3587 | 0.75 | 1.07 | 1.41 | 1141 | 43.6 | 8.41 | 16.7 |
141 | Cr | 2 | 80Cr-20Mo | 4 | 70Co-28Cr-2Ta | 2 | 4256 | 0.81 | 1.11 | 1.65 | 1361 | 39.2 | 8.21 | 19.1 |
142 | Cr | 2 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 70Co-28Cr-2Ta | 2 | 4215 | 0.80 | 1.11 | 1.63 | 1355 | 39.6 | 8.20 | 19.3 |
143 | Cr | 2 | 80Cr-20Mo | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 3563 | 0.57 | 1.04 | 1.21 | 989 | 43.1 | 8.75 | 15.1 |
144 | Cr | 2 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 3411 | 0.58 | 1.04 | 1.24 | 1012 | 41.6 | 8.82 | 14.6 |
145 | Cr | 2 | 80Cr-20Mo | 4 | 70Co-28Cr-2Ta | 2 | 4101 | 0.79 | 1.07 | 1.43 | 1187 | 41.2 | 8.23 | 18.6 |
146 | Cr | 2 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 70Co-28Cr-2Ta | 2 | 4132 | 0.78 | 1.08 | 1.42 | 1156 | 42.6 | 8.21 | 18.4 |
147 | RuAl | 20 | 80Cr-20Mo | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 3562 | 0.53 | 1.04 | 1.21 | 978 | 43.1 | 8.90 | 15.3 |
148 | RuAl | 20 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 50Ru-50Re | 4 | 3466 | 0.55 | 1.03 | 1.20 | 1021 | 43.2 | 8.85 | 14.7 |
149 | RuAl | 20 | 80Cr-20Mo | 4 | 70Co-28Cr-2Ta | 2 | 4190 | 0.77 | 1.07 | 1.45 | 1189 | 41.5 | 8.24 | 18.0 |
150 | RuAl | 20 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 70Co-28Cr-2Ta | 2 | 4210 | 0.78 | 1.08 | 1.43 | 1143 | 41.9 | 8.21 | 17.9 |
【测试例149和150】
重复测试例118的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表8所示的成分的合金层取代,并且用作非磁性中间层的RuRe层被CoCrTa合金(Co:70at%,Cr:28at%,Ta:2at%)层取代,由此制造出磁记录介质。
【测试例151和152】
重复测试例84的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表9所示的成分的合金层取代,由此制造出磁记录介质。
【测试例153和154】
重复测试例84的过程,不同之处在于,用作非磁性基底层的第二组成层的具有前述成分和厚度的WZr合金层被具有表9所示的成分的合金层取代,并且使用CoCrTa合金(Co:77at%,Cr:20at%,Ta:3at%)层取代用作稳定层的CoCrPtTa合金层,由此制造出磁记录介质11。
表1到9表示了对实例1到154的磁记录介质的矫顽力(Hc)、矩形比、磁各向异性指数(OR)、剩余磁化强度的磁各向异性指数(MrtOR)以及读取-写入转换特性的评价结果。
根据测试例1到83、135和136的结果可以看出,当将WZr、WNb、WHf、WTa、MoZr、MoNb、MoHf或者MoTa合金形成的所述第二组成层与Ru或者RuNb、RuMo、RuRh、RuTa、RuW、RuRe、RuIr或者RuPt合金形成的非磁性中间层组合时,与测试例140的情况相比,改善了SNR,在测试例140中,CrMoB合金形成的第二组成层与RuRe形成的非磁性中间层组合。在测试例140中;即,在采用通常用于制造磁记录介质的CrMoB合金的情况下,严重损害了特性,这是因为CrMoB合金具有小于例如WZr合金的晶格常数(例如,Cr20Mo的晶格常数为2.94埃),并且因此RuRe无法沿着(110)方向充分外延生长。
表9
测试例 | 非磁性基底层 | 稳定层 | 矫顽力 | 矩形比 | OR | MrtOR | TAA | OW | PW50 | SNR | ||||
第一组成层 | 第二组成层 | |||||||||||||
合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | 合金成分 | 厚度 | |||||||||
nm | nm | nm | Oe | (μV) | (dB) | (ns) | (dB) | |||||||
151 | Cr | 2 | 80Cr-20Mo | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 3787 | 0.59 | 1.06 | 1.43 | 1056 | 42.5 | 8.65 | 16.3 |
152 | Cr | 2 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 67Co-20Cr-10Pt-3Ta | 3 | 3561 | 0.61 | 1.05 | 1.41 | 1078 | 41.8 | 8.54 | 15.9 |
153 | Cr | 2 | 80Cr-20Mo | 4 | 77Co-20Cr-3Ta | 3 | 4291 | 0.81 | 1.11 | 1.68 | 1256 | 40.1 | 8.24 | 19.1 |
154 | Cr | 2 | 75Cr-20Mo-5B | 4 | 77Co-20Cr-3Ta | 3 | 4310 | 0.82 | 1.12 | 1.67 | 1268 | 40.2 | 8.26 | 19.3 |
在测试例139中;即,在采用通常用于制造磁记录介质的CrMo合金的情况下,与测试例1到83的情况相比,严重损害了特性,这是因为CrMo合金具有小于例如WZr合金的晶格常数(例如,Cr20Mo的晶格常数为2.94埃),并且因此RuRe无法沿着(110)方向充分外延生长。
如果所述第二组成层是由CrMo或者CrMoB合金形成的,则通常,如测试例141或者142所示,采用CoCrTa合金。然而,同样在这种情况下,与测试例1到83的情况相比,降低了SNR。
如测试例12所示,将B添加到WZr中对于改善SNR而言是有效的。
在测试例1到83中,其中第二组成层的厚度落在2到6nm的范围内,与第二组成层的厚度分别为0.5nm或者12nm的测试例135或136的情况相比,有效改善了SNR。
在测试例1到47中,其中基于WX的合金的W含量落在50到99at%的范围内,或者在测试例48到83中,其中基于MoX的合金的Mo含量落在50到99at%的范围内,与测试例137的情况相比有效改善了SNR。
在测试例1到83中,其中构成该非磁性中间层的基于RuY的合金的Ru含量落在20到99at%的范围内,与测试例138的情况相比,有效改善了SNR。
在测试例84到100的情况中,AFC介质采用WZr、WNb、WHf、WTa、MoZr、MoNb、MoHf或者MoTa合金与Ru或者RuNb、RuMo、RuRh、RuTa、RuW、RuRe、RuIr或者RuPt合金进行组合。在这些情况中的任何一种中,其特性优于测试例151到154的情况中的特性。在测试例151或152中,即,在采用通常用于制造磁记录介质的CrMo或者CrMoB合金的情况下,严重损害了其特性,这是因为CrMo或者CrMoB合金具有小于例如WZr合金的晶格常数,并且因此CoCrPtTa合金无法沿着(110)方向充分外延生长。如果采用CrMo或者CrMoB合金,通常,如测试例153或154所示,采用CoCrTa合金。然而,同样在这种情况下,与测试例84到100的情况相比,降低了SNR。
在测试例101到117的情况中,包括用作非磁性衬底1的玻璃衬底的介质采用WZr、WNb、WHf、WTa、MoZr、MoNb、MoHf或者MoTa合金与Ru或者RuNb、RuMo、RuRh、RuTa、RuW、RuRe、RuIr或者RuPt合金进行组合。在这些情况中的任何一种中,其特性优于测试例143到146的情况中的特性。在测试例143或144中,即,在采用通常用于制造磁记录介质的CrMo或者CrMoB合金的情况下,严重损害了其特性,这是因为CrMo或者CrMoB合金具有小于例如WZr合金的晶格常数,并且因此RuRe无法沿着(110)方向充分外延生长。如果采用CrMo或者CrMoB合金,通常,如测试例145或146所示,采用CoCrTa合金。然而,同样在这种情况下,与测试例101到117的情况相比,降低了SNR。
在测试例118到134的情况中,包括用作非磁性衬底1的玻璃衬底的介质采用RuAl取代Cr,并且采用WZr、WNb、WHf、WTa、MoZr、MoNb、MoHf或者MoTa合金与Ru或者RuNb、RuMo、RuRh、RuTa、RuW、RuRe、RuIr或者RuPt合金进行组合。在这些情况中的任何一种中,其特性优于测试例147到150的情况中的特性。在测试例147或148中,即,在采用通常用于制造磁记录介质的CrMo或者CrMoB合金的情况下,严重损害了其特性,这是因为CrMo或者CrMoB合金具有小于例如WZr合金的晶格常数,并且因此RuRe无法沿着(110)方向充分外延生长。如果采用CrMo或者CrMoB合金,通常,如测试例149或150所示,采用CoCrTa合金。然而,同样在这种情况下,与所述测试例的情况相比,降低了SNR。
Claims (16)
1.一种磁记录介质,包含非磁性衬底;并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、非磁性中间层、磁性层和保护层,其特征在于,构成该非磁性基底层的至少一个层是由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)构成的。
2.一种磁记录介质,包含非磁性衬底;并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、非磁性中间层、稳定层、非磁性耦合层、磁性层和保护层,并且该稳定层与该磁性层反铁磁性耦合,其特征在于,构成该非磁性基底层的至少一个层是由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)构成的。
3.根据权利要求1或2所述的磁记录介质,其中构成该非磁性中间层的至少一个层是由Ru或者RuY的合金(Y=Ti、Nb、Mo、Rh、Ta、W、Re、Ir或者Pt)构成的。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的磁记录介质,其中该基于WX的合金具有50到99at%的W含量以及1到50at%的X含量。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的磁记录介质,其中该基于MoX的合金具有50到99at%的Mo含量以及1到50at%的X含量。
6.根据权利要求3所述的磁记录介质,其中该基于RuY的合金具有20到99at%的Ru含量以及1到80at%的X含量。
7.根据权利要求2到6中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性耦合层是由从Ru、Rh、Ir、Cr、Re、基于Ru的合金、基于Rh的合金、基于Ir的合金、基于Cr的合金以及基于Re的合金中选出的任意一种形成的,并且该非磁性耦合层具有0.5到1.5nm的厚度。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的磁记录介质,其中该稳定层是由从基于CoCrZr的合金、基于CoCrTa的合金、基于CoRu的合金、基于CoCrRu的合金、基于CoCrPtZr的合金、基于CoCrPtTa的合金、基于CoPtRu的合金以及基于CoCrPtRu的合金中选出的一种或多种形成的。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性基底层具有多层结构,该多层结构包括由Cr或者Cr合金形成的层以及由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的层,该Cr合金包含Cr以及从Ti、Mo、Al、Ta、W、Ni、B、Si、Mn和V中选出的一种或多种。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的磁记录介质,其中该磁性层是由从基于CoCrTa的合金、基于CoCrPtTa的合金、基于CoCrPtB的合金以及基于CoCrPtBM的合金(M:从Ta、Cu和Ag中选出的一种或多种)中选出的一种或多种形成的。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性衬底是从玻璃衬底和硅衬底中选出的任意一种。
12.根据权利要求1到10中任一项所述的磁记录介质,其中该非磁性衬底包括由从Al、Al合金、玻璃和硅中选出的任意一种形成的衬底基底以及在该衬底基底表面上形成的NiP或者NiP合金膜。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的磁记录介质,其中由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成的所述层具有0.5到12nm的厚度。
14.一种用于制造包括非磁性衬底的磁记录介质的方法,并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、非磁性中间层、磁性层和保护层,其特征在于,该方法包括由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成构成该非磁性基底层的至少一个层。
15.一种用于制造包括非磁性衬底的磁记录介质的方法,并且在该衬底上,按照以下顺序至少提供了非磁性基底层、稳定层、非磁性耦合层、磁性层和保护层,并且该稳定层与所述磁性层反铁磁性耦合,其特征在于,该方法包括由基于WX的合金或者基于MoX的合金(X=Zr、Nb、Hf或者Ta)形成构成该非磁性基底层的至少一个层。
16.一种磁记录和再现装置,其特征在于包括根据权利要求1到13中任一项所述的磁记录介质,以及用于在该介质上记录数据并且从该介质再现数据的磁头。
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