CN101218632A - 磁记录介质及其制造方法以及磁记录和再现装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁记录介质及其制造方法，以及包含这种磁记录介质的磁记录和再现装置。通过赋予理想的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)来对晶体取向进行很好的控制，能够提高生长在软磁性衬层的表面上的磁性层的膜层质量，以及能够获得可以抑制TA的产生并能实现高密度记录的SNR。所述磁记录介质包括在非磁性基底上形成的软磁性衬层、取向控制层、垂直磁记录层、以及保护层；其中，所述软磁性衬层的磁性各向异性比(Hmr/Hmc)为1或更小，所述Δθ50为1到6度。所述软磁性衬层形成在所述非磁性基底的主表面上，其中，所述主表面使用抛光带和含有胶态氧化硅研磨颗粒的浆体，通过片式纹理处理设备，一次一块基底地进行了抛光。

Description

磁记录介质及其制造方法以及磁记录和再现装置

相关申请的交叉引用

要求获得2005年7月15日提交的日本专利申请No.2005-206733的优先权。本申请是依照35 U.S.C.§111(a)提交的申请，根据35 U.S.C.§119(e)，要求获得依照35 U.S.C.§111(b)于2005年7月27日提交的临时申请60/702,619的申请日期权益。

技术领域

本发明涉及用作信息设备中的记录介质的磁记录介质及其制造方法，以及磁记录和再现装置。

背景技术

近年来，随着各种信息设备的进步，磁记录介质的存储容量越来越增加了。具体说，在计算机中作为外存储器而扮演中心角色的磁盘的记录容量和记录密度在逐年增加。在这种情况下，需要开发一种能够进行更高密度记录的磁盘。例如，膝上型和掌上型个人电脑的发展要求配备抗冲击性很高的小尺寸记录装置，所以，就有了能进行更高密度的记录并具有高的机械强度的小尺寸磁记录介质的需求。最近，导航系统和便携式音乐回放设备也使用了包含超小磁记录介质的记录装置。

通常，这种磁记录介质(即磁盘)使用具有镀NiP表面的铝合金基底，或玻璃基底，它满足严格的要求，包括较高的抗冲击性、刚度、硬度以及化学耐久性。这种玻璃基底的优点在于，它能够容易地形成平坦的表面，适合于减小磁头在磁记录表面上的飞行高度，而飞行高度的减小对于获得高密度磁记录来说是很重要的。此外，作为磁记录层，人们曾使用面内记录方法所用的磁记录层，其中磁性层中的易磁化轴平行于基底表面取向。

为了实现更高的记录密度，近年来注意力集中在具有垂直磁记录方法所用磁记录层的磁记录介质上，以替代水平记录方法所用的磁记录层，其中，所述垂直磁记录层中的易磁化轴相对于基底表面垂直取向。就垂直磁记录介质而言，即使在更高记录密度的情形中，在记录位之间的边界处所形成的退磁场的影响也是很小的，并且所述边界形成了清晰的记录磁畴，结果是，可以提高热涨落特性和噪声特性。

采用垂直磁记录方法所用的磁记录介质，使用相对于垂直磁记录层具有优异的写入能力的单极磁头的结果是，提出了一种磁记录介质，该介质在基底和作为记录层的垂直磁记录层之间提供由软磁性材料构成的被称作是衬层的膜层，这会提高单极磁头和磁记录介质之间磁通量进出的效率。然而，即使在提供了衬层的情形中，在记录再现时也不能获得足够的记录再现特性，也不能获得足够的耐热抗退磁性和磁性分辨率。此外，为了获得这些特性都非常优异的磁记录介质，提出了指定晶体取向助长层的c轴的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)，指定与晶体取向助长层的fcc结构相关的c轴的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)(例如，参见专利文件1和专利文件2)。另外，指定晶体取向助长层和垂直磁记录层之间的取向上的差异的结果是，可以提供具有优异的记录再现特性和热涨落特性的磁记录介质，其中，垂直磁记录层在晶体取向助长层和垂直磁记录层的界面上的初始生长受到控制，在垂直磁记录层生长时晶核形成得到促进，晶粒变小，初始生长部分的厚度得到抑制，热涨落耐久性的退化得到防止(例如，参见专利文件3)。

专利文件1：日本待审专利申请公开No.Hei 08-273141

专利文件2：日本待审专利申请公开No.Hei 06-76260

专利文件3：日本待审专利申请公开No.Hei 2003-123245

发明内容

在面内磁记录介质的常规的制造方法中，使用一种技术，其中，使用金刚石研磨液或类似物以分批形式(batch format)进行抛光，但是当采用这种方法在圆周方向上形成凹槽时，会增大广域磁道误差(广域磁道消磁，wide area track erasure，WATE)，这是使用由这类方法所制备的基底的垂直磁记录介质中的一种致命缺陷。WATE是一种现象，其中，在写入信号时来自磁头主磁极的磁通穿过一个返回通道，该返回通道在磁道方向上比较宽，结果是，与正在被返回磁通记录的磁道隔开的磁道上的信号被擦除。于是，就不能获得令人满意的磁记录再现特性(诸如高的SNR)，会产生尖锐噪声，并出现粗糙致热(thermal asperity，TA)。在使用MR(磁阻效应)磁头以便提高磁记录密度的情形中，粗糙致热是这样一种现象，其中，MR元件承受的局部温度会升高，MR元件的标准输出会发生变化，这是因为MR元件与磁记录介质或污染物之类相接触的缘故。

通过减小在具有指定光滑度的非磁性基底上提供的软磁性衬层的磁性各向异性，并通过赋予理想的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)来很好地控制晶体取向，本发明可以提高在软磁性衬层表面上所生长的磁性层的膜层质量。本发明的目标是，提供一种磁记录介质，它能获得可以抑制粗糙致热(TA)的产生并能实现高密度记录的SNR。

为了解决前述问题，本发明提供下列各个发明。即，(1)一种磁记录介质，设置有至少由软磁性材料构成的软磁性衬层；取向控制层，用来控制直接在其上形成的膜层的取向；垂直磁记录层，其易磁化轴相对于所述非磁性基底主要是垂直取向；以及保护层；这些层设置于所述非磁性基底上；其中，相关软磁性衬层的磁性各向异性比(Hmr/Hmc)为1或更小，其摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)为1到6度。(2)在(1)中所述的磁记录介质，其中，所述软磁性衬层的磁性各向异性比(Hmr/Hmc)为0.7或更小。(3)在(1)或(2)中所述的磁记录介质，其中，所述软磁性衬层的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)为1到3.5度。(4)在(1)到(3)中所述的任一种磁记录介质，其中，所述非磁性基底的主表面的平均表面粗糙度(Ra)为5nm或更小。(5)在(1)到(4)中所述的任一种磁记录介质，其中，所述非磁性基底为非晶玻璃基底、晶化玻璃基底、或硅基底。

(6)一种磁记录介质的制造方法，包括步骤：使用抛光带和含有胶态氧化硅研磨颗粒的浆体，通过片式纹理处理设备，对非磁性基底的主表面进行抛光；随后在相关的所述非磁性基底的主表面上形成包含软磁性材料的软磁性衬层；之后，在所述相关的软磁性衬层的表面上依次至少形成取向控制层、垂直磁记录层和保护层。(7)在(6)中所述的磁记录介质的制造方法，其中，所述含有胶态氧化硅研磨颗粒的浆体包含浓度在3到30质量百分比的平均颗粒尺寸为0.03到0.5微米的胶态氧化硅研磨颗粒。(8)在(6)或(7)中所述的磁记录介质的制造方法，其中，所述抛光带为织物类型或棉绒类型(flock-type)，并且是在构成抛光带的成分中含有聚氨酯(polyurethane)的抛光带。(9)在(6)到(8)中所述的任一种磁记录介质的制造方法，其中，在进行抛光时以98到686kPa的压强将所述抛光带压在所述非磁性基底上。(10)在(6)到(9)中所述的任一种磁记录介质的制造方法，其中，在进行抛光时以300到1500rpm的转动速度转动所述非磁性基底。(11)一种磁记录和再现装置，含有上述(1)到(5)所述的任何一种磁记录介质。

根据本发明，在用于垂直磁记录介质的平坦基底上形成膜层的处理之前，使用含有胶态氧化硅的自由抛光剂进行处理，可以产生适合于垂直磁记录的基底表面状态。通过这种方法，可以控制磁性层的晶体生长，使作为晶体取向指示参数的摇摆曲线的半值宽度(Δθ5θ)保持在指定的范围内，提高垂直磁记录介质的SNR，并产生一种适合高记录密度的垂直磁记录介质，而这种记录密度在以前是难以实现的。此外，通过使用这种表面处理方法，可以产生一种垂直磁记录介质，它具有非常令人满意的再现稳定性，可以抑制TA的发生。

附图说明

图1显示了本发明的磁记录介质的剖面结构；

图2显示了磁性各向异性比与WATE输出减少率的关系；

图3显示了软磁性衬层的Δθ50与SNR之间的关系；

图4显示了确定峰位的方法；

图5显示了确定摇摆曲线的方法；

图6显示了摇摆曲线的例子；

图7显示了基底的平均表面粗糙度与Δθ50之间的关系；

图8A是一个前视图，显示了由片式纹理处理设备进行的抛光处理的示意图；

图8B是一个侧视图，显示了由片式纹理处理设备进行的抛光处理的示意图；

图9说明了本发明的磁记录和再现装置的配置。

图中参考数字的描述

1：非磁性基底

2：软磁性衬层

3：取向控制层

4：垂直磁记录层

5：保护层

6：润滑层

21：入射X射线

22：衍射X射线

23：探测器

24：延长线

26：介质驱动器

27：磁头

28：磁头致动器

29：记录再现信号系统

30：磁记录介质

40：磁记录和再现装置

101：主轴

103：抛光带

104：辊子

105：抛光浆

106：收带辊

107：喷嘴

具体实施方式

图1显示了本发明的磁记录介质的剖面结构。这里所显示的磁记录介质30包括在非磁性基底1上依次提供的软磁性衬层2、取向控制层3、垂直磁记录层4、保护层5和润滑层6。作为非磁性基底1，可以选用通常用作磁记录介质基底的具有NiP镀层的铝合金基底、诸如晶化玻璃和非晶玻璃的玻璃基底、陶瓷基底、碳基底、硅基底、以及碳化硅基底。将非磁性基底1表面的平均表面粗糙度(Ra)设定为5nm或更小是非常合适的，优选为0.05到1.5nm。当平均表面粗糙度(Ra)低于这个范围时，在记录再现期间趋向于导致磁头粘附到介质上的以及磁头的振动。当平均表面粗糙度(Ra)超过这个范围时，滑翔特性趋向于不足。

提供软磁性衬层2是为了使垂直磁记录层的磁化更牢固地固定在相对于非磁性基底的垂直方向上。作为构成软磁性衬层2的软磁性材料，可以使用例如含60at％或更多的Fe的Fe合金。作为这种材料，可以例举的有FeCo合金(FeCo、FeCoV等)、FeNi合金(FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSi等)、FeAl合金(FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu等)、FeCr合金(FeCr、FeCrTi、FeCrCu等)、FeTa合金(FeTa、FeTaC等)、FeC合金、FeN合金、FeSi合金、FeP合金、FeNb合金、FeHf合金等等。

也可以使用含80 at％或更多的Co以及含Zr、Nb、Ta、Cr、Mo等元素中的至少一种或多种元素的Co合金。例如，可以使用CoZr、CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZrMo等等作为非常合适的材料。此外，如果软磁性衬层2为具有不同组分的合金层的多层层叠，也是可以接受的。例如，可以使用在两层CoZrNb合金层之间插入约1nm厚Ru层的成品。

软磁性衬层2的饱和磁通密度Bs优选为0.8T或更大。当饱和磁通密度Bs小于0.8T时，很难控制再现波形，并且噪声增加。此外，需要将所述层形成得较厚，这会导致生产率的下降。软磁性衬层2的矫顽力优选为200(Oe)或更小。当矫顽力超过上述范围时，会引起噪声的增加。

就软磁性衬层2的相对于基底径向和圆周方向的磁性各向异性而言，较小的磁性各向异性更好。设基底径向上的饱和磁场为Hmr，圆周方向上的饱和磁场为Hmc，磁性各向异性比(Hmr/Hmc)优选为1或更小，更优选为小于等于0.7。如果磁性各向异性比(Hmr/Hmc)在这个范围内，那么，可以抑制WATE的发生，WATE是垂直磁记录介质中的一种致命缺陷。

图2显示了作为软磁性衬层的具有50nm适宜厚度的90Co-4Zr-6Nb单层膜的磁性各向异性比与WATE输出减少率的关系。从这张图中可以看到，当磁性各向异性比小于等于1时，WATE输出减少率被限制到11％或更低。尤其是，可以看到，当磁性各向异性比小于等于0.7时，WATE输出减少率被限制在5％或更低。

为了控制垂直磁记录层的晶体生长方向，不仅取向控制层是重要的，而且其下面的软磁性衬层2的晶体取向控制也是重要的。图3显示了厚度为50nm的90Co-4Zr-6Nb软磁性衬层2的SNR和摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)之间的关系。从这张图上可以看到，当软磁性衬层的Δθ50小于7度时，SNR大于等于13dB；特别是可以看到，当软磁性衬层的Δθ50小于6度时，SNR大于等于15dB，还可进一步看到，当软磁性衬层的Δθ50小于3.5度时，SNR大于等于17dB。因此，在本发明中，软磁性衬层2的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)被限制在1到6度之间。更优选的是，将其限制在1到3.5度之间。

这里所提到的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)显示了所述膜层的晶面倾角分布。具体说，它表示与磁性衬层2表面上指定的取向面相关的摇摆曲线峰的半值宽度。较小的摇摆曲线半值宽度(Δθ50)值表明所述膜层具有较高的晶体取向。

下面描述软磁性衬层的Δθ50的测量方法的一个例子。

(1)就峰位的确定而言，如图4所示，用发射源25发射的入射X射线21照射磁盘D，在磁盘D的表面侧形成有软磁性衬层，用衍射X射线探测器23探测衍射的X射线22。设定探测器23的位置，使得由该探测器23所探测的衍射X射线22相对于入射X射线21的角度(衍射X射线22相对于入射X射线21的延长线24的角度)为入射X射线21相对于磁盘D表面的入射角θ的两倍，即为2θ。当使用入射X射线21照射时，进行θ-2θ扫描，该扫描方法由探测器23测量衍射X射线22的强度，同时通过改变磁盘D的取向来改变入射X射线21的入射角θ，探测器23的位置也一同进行改变，使得衍射X射线22相对于入射X射线21的角度保持为2θ(就是说，该角度为入射X射线21的入射角θ的两倍)。通过这种方法来研究衍射X射线22的强度与入射角θ的关系，确定探测器23的位置，使得衍射X射线22的强度为最大。与该探测器23的位置相配的衍射X射线22相对于入射X射线21的角度2θ被称作2θp。从所获得的2θp中，可以知道软磁性衬层表面中的主要晶面。

就摇摆曲线的确定而言，如图5所示，在将探测器23固定在衍射X射线22的角度2θ为2θp的位置处的情形中，通过改变磁盘D的取向来改变入射X射线21的入射角θ，绘制摇摆曲线，该曲线表明入射角θ与探测器23所探测到的衍射X射线22的强度之间的关系。为了将探测器23固定在衍射X射线22的角度2θ为2θp的位置处，摇摆曲线表示了软磁性衬层的晶面相对于磁盘D表面的倾角分布。图6显示了摇摆曲线的一个例子。摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)表明了该摇摆曲线的峰的半值宽度，其中该峰显示了相关的取向面。

为了获得本发明中的Δθ50，对非磁性基底的主表面进行的抛光处理是非常重要的。不用说，抛光后在表面上一定不能有缺陷，抛光印迹也不能有的一定的方向性，并且平均表面粗糙度要很小。图7显示了基底的平均表面粗糙度与Δθ50之间的关系。为了获得如本发明所要求的Δθ50小于等于6度的表面，可以推断出基底籽晶面的平均表面粗糙度(Ra)应该小于等于5nm，而为了获得Δθ50小于等于3.5度的表面，可以推断出基底籽晶面的平均表面粗糙度(Ra)应该小于等于3nm。为了获得具有这种表面特性的非磁性基底，使用胶态氧化硅进行抛光是有效的。

就是说，使用抛光带和含有胶态氧化硅研磨颗粒的浆体，通过片式纹理处理设备对非磁性基底的主表面进行抛光处理，一次一块基底。当在进行了这种抛光处理的非磁性基底的主表面上形成软磁性衬层时，可以很容易获得平均表面粗糙度(Ra)为5nm或更小的主表面以及Δθ50为1到6度的软磁性衬层。

片式纹理处理设备的抛光处理按下述基本步骤来进行。图8A和8B显示了由片式纹理处理设备进行的抛光处理的示意图。图8A为前视图，图8B为侧视图。

如图8A和8B所示，由辊子104以指定的压力将抛光带103压到非磁性基底1的表面上，而非磁性基底则被固定在主轴101上并被旋转。将含有胶态氧化硅研磨颗粒的浆体注入抛光带103和非磁性基底1的表面之间，通过研磨基底表面来进行抛光处理。

这里，辊子104的材料优选为弹性材料。作为这种材料的例子，可以使用橡胶和树脂。硬度优选为30到80个硬度单位。所述硬度值是指使用硬度计测量装置所测量的硬度；用压头将测试负载加在样品上，测试负载随凹痕的深度而变化，从所产生的凹痕的深度可以获得硬度值。

就含有胶态氧化硅研磨颗粒的浆体而言，胶态氧化硅研磨颗粒连同添加剂等与分散介质溶液相混合并悬浮在其中。胶态氧化硅研磨颗粒的平均颗粒尺寸优选为70±25nm，更优选的是70±15nm。在这个范围内，抛光速率可以维持在一个高的水平上，并且平均表面粗糙度很小。低于这个范围，抛光速率会变低，而高于这个范围，平均表面粗糙度会变大。

胶态氧化硅研磨颗粒的浓度优选为3到30个质量百分比，更优选的是5到20个质量百分比。在这个范围内，抛光速率可以维持在一个高的水平上，并且可以对整个基底表面进行均匀的抛光处理。低于这个范围，抛光速率会变小，而高于这个范围，胶态氧化硅研磨颗粒会趋向于变成凝胶。

作为添加剂，可以加入碱金属离子、碳酸、氧化剂、抗凝胶剂等等，这些添加剂的剂量优选在0.01到20个质量百分比的范围内。

碳酸是常用的有机碳酸，在其分子之间具有至少一个-COOH或-COO-功能基团。这包括根据个人判断从下列酸中选出的至少一种碳酸，例如，小分子类的，诸如葡萄糖酸(gluconic acid)、乳酸(lactic acid)、酒石酸(tartaric acid)、乙醇酸(glycolic acid)、甘油酸(glyceric acid)、苹果酸(malic acid)、柠檬酸(citric acid)、蚁酸(formic acid)、醋酸(acetic acid)、丙酸(propionic acid)、丙烯酸(acrylic acid)、草酸(oxalicacid)、丙二酸(malonic acid)、丁二酸(succinic acid)、己二酸(adipicacid)、马来酸(maleic acid)、衣康酸(itaconic acid)、甘氨酸(glycin)、lycin、天门冬氨酸(aspartic acid)、谷氨酸(glutamic acid)，以及诸如聚丙烯酸(polyacrylic acid)和聚甲基丙烯酸(polymethacrylic acid)的聚碳酸(polycarbonic acid)。草酸、柠檬酸、丙二酸、苹果酸、乳酸等特别优选，因为使用这些酸时，可以维持很高的抛光速率。

与分批抛光形成对比，研磨浆的pH值优选为更偏酸性。例如，pH值的范围优选为从约1到5；更优选为从约2到4，比这还优选的是从约2到3。在这样的范围内，可以维持高的抛光速率。

作为分散介质溶液，可以使用例如水、乙醇以及类似物。特别优选水，因为可以均匀地处理基底表面。

就研磨浆供给方法而言，与分批抛光形成对比，优选将研磨浆提供到抛光带上。10到50ml/min的流动速率比较合适。优选在处理期间连续地供给研磨浆，因为这样会使整个基底表面得到均匀处理。

就抛光带而言，可以使用织物类抛光带、棉绒类抛光带等。优选使用构成抛光带的成分中含有聚氨酯(polyurethane)的抛光带。由于是以带子的形式，这就使在抛光带展开的时候研磨颗粒能够恒定地保留在新的面上，从而可以进行均匀的处理。

优选使用构成抛光带的成分中含有聚氨酯的抛光带，因为其构成中包含了具有弹性的材料，该材料使研磨浆中的研磨颗粒能完全被保留住。所以，可以抑制由于研磨浆中的研磨颗粒而导致的划痕的产生，因为研磨浆被均匀柔和地保留在抛光带的表面上。

与分批抛光中对抛光布施加压力相比，由辊子对抛光带所施加的压力优选为98到686kPa(1到7kg/cm²)，更优选的是294到686kPa(3到7kg/cm²)。在这个范围内，可以获得充分的抛光量，并可以抑制划痕的发生。

在处理期间抛光带优选能由收带装置106回收，并用新的带面来连续进行处理。抛光带的走带速度优选为10到100mm/min，更优选的是30到50mm/min。在这个范围内，可以抑制由研磨颗粒导致的划痕的产生，以及由研磨颗粒导致的基底表面的刺穿或研磨颗粒嵌入其中，等等。

在处理期间，抛光带优选以4.9到14.7N的张力拉住，更优选的是，8.8到9.8N。在这个范围内，可以将抛光带平稳地收回，不会发生缠结，并且可以均匀地处理整个基底表面。

在处理期间，抛光带在被收回的同时最好相对于基底在径向作往复运动。其往复运动的速度优选为1到10次/秒，更优选的是4到6次/秒。在这个范围内，可以获得充分的抛光量，并且可以抑制划痕的产生并获得具有均匀抛光状态的表面。

在处理期间，与基底相固定的主轴的转动速度优选为200到1000rpm，更优选的是500到700rpm。在这个范围内，可以获得充分的抛光量。主轴的转动方向也适宜于与抛光带被收回的方向相反。这样可使得抛光带与基底表面的接触状态处于更紧密的粘着状态，使抛光带的走带平滑。

完成了抛光处理的非磁性基底就变成了磁记录介质中所用的基底。这样获得的基底在径向上没有实质性缺陷，并且基底的滚降(roll-off)为45nm或更小。基底表面的随机方向上看不到抛光痕迹。这里，在径向上没有实质性缺陷(即，看不到抛光痕迹的状态)意味着在照明下用肉眼对整个基底表面进行视觉检查时在径向上的抛光痕迹总共为每面2个痕迹这样的状态。

由于这种介质基底是光滑的，并且其表面在径向上没有任何实质性缺陷，所以，使用这种介质基底通过形成软磁性衬层、磁性层和保护层而得到的磁记录介质能够减轻音乐出错的发生，从而形成了适合于高记录密度的磁记录介质。这种基底是特别优选的，因为它可以减轻在径向上沿着缺陷发生的错误。

接着，在完成了抛光处理的非磁性基底的表面上按前面所述形成软磁性衬层2之后，形成取向控制层3。

取向控制层3用来控制直接位于其上的垂直磁记录层4的取向和晶粒大小。在本发明所述的磁记录介质中，取向控制层3由hcp结构的材料构成。作为取向控制层3的材料，优选使用含有50at％或更多的从Ti、Zn、Y、Zr、Ru、Re、Gd、Tb和Co中选出来的一种或两种或多种元素的材料。在这些元素中，特别优选使用至少Ru和Re中的一种或另一种。作为这种材料，可以使用含有50 at％或更多的从Ti、Zn、Y、Zr、Ru、Re、Gd、Tb和Co中选出来的一种或两种或多种元素的材料。作为具体的例子，可以使用Ru、RuCr、RuCo、ReV、ZrNi、RuCrMn等等。

取向控制层3的厚度为50 nm或更小是非常优选的，更优选的是30nm或更小。当该层的厚度超过上述范围时，取向控制层3中晶粒的颗粒尺寸就会变大，并且垂直磁记录层4中的磁性颗粒趋向于粗化。而且，当该层的厚度超过上述范围时，因为会使记录期间磁头和软磁性衬层2之间的距离增加，使再现信号的分辨率降低，噪声特性变坏，因此也是不适宜的。由于如果取向控制层3太薄的话，垂直磁记录层4的晶体取向会变坏，所以取向控制层的厚度优选为0.1nm或更大。

垂直磁记录层4形成在取向控制层3的上面。垂直磁记录层4是易磁化轴相对于基底垂直取向的磁性层，在该垂直磁记录层4中优选使用Co合金。作为Co合金，可以使用CoCrPt合金和CoPt合金。另外，可以使用一种合金，其中在所述合金中加入了从Ta、Zr、Nb、Cu、Re、Ru、v、Ni、Mn、Ge、Si、B、O、N等中选出来的一种或多种元素。垂直磁记录层4在厚度方向可以是一个均匀的单层结构，也可以是多层结构，其中层叠有由过渡金属(Co或Co合金)构成的层和由贵金属(Pt、Pd之类)构成的层。在过渡金属层中，可以使用Co，也可以使用Co合金，例如CoCrPt合金和CoPt合金。

垂直磁记录层4的厚度可以根据所寻求的再现输出来进行合适的优化，但由于不管是单层结构类型还是多层结构类型，当厚度太厚时会趋向于产生诸如噪声特性变坏和分辨率变坏等问题，所以厚度为100nm或更小是非常适合的，优选为8到100nm。

此外，在垂直磁记录层4的表面上形成保护层5。保护层5用来防止垂直磁记录层4的腐蚀，防止在磁头接触介质时对介质表面造成损伤，并确保磁头和介质之间的润滑特性。该保护层5可以使用常规材料。例如，可以仅由C(碳)、SiO₂、或ZrO₂构成，也可以使用由这些材料作主要成分并包含其它元素的材料。保护层5的厚度优选在1到10nm的范围内。软磁性衬层2、取向控制层3、垂直磁记录层4和保护层5可以通过例如溅射之类的方法形成。

最后，在保护层5的上面形成润滑层6，这样就制成了磁记录介质。该润滑层6可以使用常规的润滑剂，例如全氟聚醚(perfluoropolyether)、氟代醇(fluoroalcohol)、氟碳酸(fluorocarbonic acid)。可以根据保护层和要使用的润滑剂的特性来合适地设定润滑层的类型及层厚。至于润滑层的形成，可以使用例如旋涂方法。

图9显示了本发明所述的磁记录和再现装置的配置。

本发明所述的磁记录和再现装置40设置有上述本发明所述的磁记录介质30、用来在记录方向上驱动所述介质的介质驱动器26、由记录单元和再现单元构成的磁头27、用来使磁头27面对着磁记录介质30作相对移动的磁头致动器28、以及将输入到磁头27的各信号结合起来的记录再现信号系统29，和用来对磁头27的输出信号进行再现的记录再现信号处理器。通过将这些部件结合起来，可以实现具有高记录密度的磁记录设备。

由于本发明所述的磁记录和再现装置中所用的磁记录介质的SNR很高且TA的发生极低，所以可以实现在长时间内保持稳定性能的磁记录和再现装置。

(例子)

就基底而言，采用被加工成外径48mm、内径12mm、厚度0.508mm的玻璃基底和硅基底。作为玻璃基底，使用非晶玻璃基底和晶化玻璃基底。作为硅基底，使用制造半导体元件所用的单晶基底。

对基底进行打磨，以便提高形状精度和尺寸精度。使用打磨设备在两个阶段中进行打磨工作。随后，在基底的内周和外周上进行指定的倒角，使用抛光刷对内周的端面和外周的端面进行刷子抛光。

接着，对主表面进行抛光处理，其中在主表面上将形成磁记录层。就抛光处理而言，使用纹理处理设备，采用含有胶态氧化硅研磨颗粒的抛光剂，对每个基底进行抛光。

就所述胶态氧化硅抛光而言，使用EDC1800A(胶态氧化硅研磨颗粒尺寸：70nm/溶剂：水)作为抛光剂，基底的转动速度被设定为500到1000rpm，进行抛光时，对抛光布施加98到686kPa的预定压强，同时将抛光剂浓度为1到50％的胶态氧化硅抛光剂滴到由聚氨酯所制成的抛光布上。

在对完成了抛光处理的基底进行了足够的最终清洗之后，使其通过检查处理，从而其用作磁记录介质基底。

使用示踪法来测量以这种方式所获得的基底的主表面的表面粗糙度。结果示于表1。

将清洗了的基底放入DC磁控溅射设备(C-3010，Anelba公司制造)的薄膜形成腔中，对薄膜形成腔的内部抽真空，直到最后的真空度为1×10^-5Pa。随后，在基底上形成作为软磁性层的50nm的90Co-4Zr-6Nb(Co含量90at％，Zr含量4at％，Nb含量6at％)、0.8nm的Ru层以及50nm的90Co-4Zr-6Nb(Co含量90at％，Zr含量4at％，Nb含量6at％)，从而形成包括三层的软磁性衬层。此时，不进行基底加热，但施加一个磁场，使磁场的取向沿基底的径向从外周指向内周。

对于这样形成的最外面的90Co-4Zr-6Nb磁性层，测量饱和磁性各向异性和摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)。

关于饱和磁性各向异性，使用振动样品磁强计(vibrating samplemagnetometer，VSM)来测量基底径向和圆周方向上的MH回线。径向上的饱和磁场设为Hmr，圆周方向上的饱和磁场设为Hmc，计算它们的比值，即Hmr/Hmc，作为饱和磁性各向异性。

关于摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)的测量，使用一个X射线衍射设备，根据图2到图4所示的方法，测量基底表面上在垂直方向上Co的c轴取向。这些测量结果示于表1。

接着，形成20nm的Ru作为取向控制层，形成12nm的66Co-8Cr-18Pt-8SiO₂作为垂直磁记录层。

接着，通过CVD方法形成4nm的非晶碳保护层。

接着，通过浸蘸的方法形成由全氟聚醚构成的润滑层，这样就得到了磁记录介质。

对这个磁记录介质的磁记录特性进行评估。

在WATE评估中，写入100kFCI的信号，之后，在3微米远的磁道上将600kFCI的信号写100,000次之后测量误差率的变坏情况。这些结果示于表1中。

(对照例)

除了在基底处理中采用常规的分批抛光处理进行抛光，而不使用胶态氧化硅抛光处理之外，按照所述例子中的方法制备磁记录介质，并使用与所述例子中所用的相同的方法来评估磁记录特性。此外，在采用金刚石研磨浆作为抛光剂浆体、利用纹理处理设备在非晶玻璃基底上进行抛光之后，按照所述例子中的方法制备磁记录介质，并使用与所述例子中所用的相同方法来评估磁记录特性。这些结果也示于表1中。

表1

分组	编号	基底类型	抛光材料	抛光方法	浆体浓度(％)	抛光带压强(kPa)	基底转动速度(rpm)	主表面平均粗糙度Ra(nm)	Δθ50(度)	SNR(dB)	饱和磁场各向异性(Hmr/Hmc)	WATE输出减小(％)	TA(个/面)
														例子	12345678910	非晶玻璃	胶态氧化硅	片式	1.5315305033333	58858858858858858858898294686	5005005005005007001000500500500	4.33.72.92.41.73.53.83.63.23.4	5.85.34.23.62.14.14.95.24.54.6	16.316.917.517.818.517.617.21717.217.3	0.420.330.30.40.230.330.210.250.30.31	1.1113.1111111	1011001000
1112131415	晶化玻璃	1.53153050	588588588588588	500500500500500	4.23.92.92.11.9	5.95.64.83.63.2	15.816.216.516.616.9	0.330.210.190.220.33	1.20.90.40.81.1	10000
											161718	单晶硅	1.531.5		588588588	500500500			3.21.81.6	3.82.11.9	17.117.517.9	0.320.220.23	1.20.90.9	100
对照例	1234567	非晶玻璃	二氧化铈	分批	----	----	----	6.75.75.24.9	8.86.976.7	13.313.614.114.2															10.780.430.49	11833.6	128921
											金刚石	片式	0.0050.0050.005	588588588	6008001000	3.93.22.8	6.45.65.2	15.315.515.8	53.82.1	292622	000
			891011	晶化玻璃	二氧化铈	分批	----	----	----	6.95.85.34.9												7.97.67.16.7	12.212.713.113.2	0.670.560.580.51	4.23.94.13.6	981315
	1213	单晶硅									金刚石	--	--	--	5.44.8	6.56.3	13.513.8	0.430.46	3.23.1	199

从表1的结果中清楚看到，就本发明所述的磁记录介质而言，SNR很高，为15.8dB或更大，WATE输出减少(率)很低，为3.1％或更小，TA的发生极其罕见。

工业实用性

根据本发明，在垂直磁记录介质所用的平坦基底上形成薄膜之前，使用含有胶态氧化硅的自由抛光剂进行处理，可以产生适合于垂直磁记录的基底表面状态。通过这种方法，可以控制磁性层的晶体生长，使作为晶体取向指示参数的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)保持在指定的范围内，提高垂直磁记录介质的SNR，并产生一种适合高记录密度的垂直磁记录介质，而这种记录密度在以前是难以实现的。此外，通过使用这种表面处理方法，可以产生一种垂直磁记录介质，它具有非常令人满意的再现稳定性，可以抑制TA的发生。

Claims (11)

1.一种磁记录介质，包括：

非磁性基底；

至少由软磁性材料构成的软磁性衬层；

取向控制层，用来控制直接在其上形成的膜层的取向；

垂直磁记录层，其易磁化轴主要相对于所述非磁性基底垂直取向；以及

保护层，这些层设置于所述非磁性基底上；

其中，所述软磁性衬层的磁性各向异性比(Hmr/Hmc)为1或更小，其摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)为1到6度。

2.根据权利要求1所述的磁记录介质，其中，所述软磁性衬层的磁性各向异性比(Hmr/Hmc)为0.7或更小。

3.根据权利要求1所述的磁记录介质，其中，所述软磁性衬层的摇摆曲线的半值宽度(Δθ50)为1到3.5度。

4.根据权利要求1所述的磁记录介质，其中，所述非磁性基底的主表面的平均表面粗糙度(Ra)为5nm或更小。

5.根据权利要求1所述的磁记录介质，其中，所述非磁性基底为非晶玻璃基底、晶化玻璃基底、或硅基底。

6.磁记录介质的制造方法，包括：

使用抛光带和含有胶态氧化硅研磨颗粒的浆体，通过片式纹理处理设备，对非磁性基底的主表面进行抛光的步骤；

随后在所述非磁性基底的主表面上形成包含软磁性材料的软磁性衬层的步骤；

在所述软磁性衬层的表面上依次至少形成取向控制层、垂直磁记录层和保护层的步骤。

7.根据权利要求6所述的磁记录介质的制造方法，其中，所述含有胶态氧化硅研磨颗粒的所述浆体包含浓度在3到30质量百分比并且平均颗粒尺寸为0.03到0.5微米的胶态氧化硅研磨颗粒。

8.根据权利要求6所述的磁记录介质的制造方法，其中，所述抛光带为含有聚氨酯的织物类型或棉绒类型。

9.根据权利要求6所述的磁记录介质的制造方法，其中，在进行所述抛光步骤时以98到686kPa的压强将所述抛光带压在所述非磁性基底上。

10.根据权利要求6所述的磁记录介质的制造方法，其中，在进行所述抛光步骤时以300到1500rpm的转动速度转动所述非磁性基底。

11.一种磁记录和再现装置，含有所述权利要求1到5中的任何一项权利要求所述的磁记录介质。

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