CN102646421B - 热辅助磁记录介质和磁存储装置 - Google Patents
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Abstract
一种热辅助磁记录介质，包含：基板；形成于该基板上的多个基底层；和以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，其特征在于，该基底层的至少一个含有MnO。含MnO基底层优选形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上。所述热辅助磁记录介质具有磁性层有良好的有序度和(001)取向、Hc高、并且Hc分布较窄的特性。
Description
技术领域
本发明涉及热辅助磁记录介质和使用了该介质的磁存储装置。
背景技术
对介质照射近场光等，局部地加热表面，使介质的矫顽力降低来进行写入的热辅助记录，作为可以实现约1Tbit/英寸2或其以上的面记录密度的下一代记录方式受到关注。作为热辅助记录介质，采用在磁性层中使用了具有L10型晶体结构的FePt合金的介质。由于上述FePt合金具有106J/m3程度的高的晶体磁各向异性Ku，因此可以在维持热稳定性的状态下将磁性粒径微细化到6nm左右以下。由此，可以在维持热稳定性的状态下降低介质噪声。
为了得到具有高的垂直磁各向异性的热辅助记录介质，磁性层中使用的L10型FePt合金需要采取良好的(001)取向。为了实现该目的，基底层需要使用适当的材料。例如，专利文献1显示了：通过使用MgO基底层，FePt磁性层显示(001)取向。MgO采取NaCl型结构，晶格常数为0.421nm，接近L10结构的FePt合金的a轴长。因此，通过在(100)取向了的MgO基底层上形成FePt磁性层，可以使该磁性层取得(001)取向。
非专利文献1记载了通过使用TiN基底层，FePt磁性层显示(001)取向。TiN也与MgO同样采取NaCl型结构，其晶格常数接近MgO。因此，与MgO的场合同样可以使FePt磁性层取得(001)取向。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平11-353648号公报
非专利文献1：J.Vac.Sci.Technol.B 25(6)，1892-1895(2007)
发明内容
提高构成磁性层的L10型FePt合金的有序度，并且使之取得良好的(001)取向，在得到显示高的介质SNR的热辅助记录介质方面是重要的课题。该课题虽然可以通过使用MgO基底层或TiN基底层来某种程度地改善，但依然不充分。因此，需要通过开发新型的基底层材料，来进一步提高FePt合金的L10有序度、(001)取向性。
上述课题可以通过使用下述的热辅助磁记录介质来解决，所述热辅助磁记录介质包含：基板；形成于该基板上的多个基底层；和以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，其特征在于，该基底层的至少一个为MnO。
这样，根据本申请发明，可提供下述的磁记录介质和磁存储装置。
(1)一种热辅助磁记录介质，包含：基板；形成于该基板上的多个基底层；和以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，其特征在于，该基底层的至少一个含有MnO。
(2)根据(1)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述含有MnO的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上。
(3)根据(1)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述含有MnO的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种且还含有B、C之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上。
(4)根据(1)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述含有MnO的基底层形成于含有Mo、W、Ta、Nb之中的至少1种的具有晶格常数为0.3nm以上的BCC结构的基底层之上。
(5)根据(1)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述含有MnO的基底层形成于由具有B2结构的NiAl、或者具有B2结构的RuAl构成的基底层之上。
(6)根据(1)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述含有MnO的基底层形成于由MgO构成的基底层之上。
(7)根据(6)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述由MgO构成的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上。
(8)根据(6)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述由MgO构成的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种且还含有B、C之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上形成。
(9)根据(6)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述由MgO构成的基底层形成于含有Mo、W、Ta、Nb之中的至少1种的具有晶格常数为0.3nm以上的BCC结构的基底层之上。
(10)根据(6)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述由MgO构成的基底层形成于由具有B2结构的NiAl、或者具有B2结构的RuAl构成的基底层之上。
(11)根据(1)～(10)的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，磁性层以具有L10结构的FePt、或者具有L10结构的CoPt合金为主成分，并且含有选自SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C中的至少一种的氧化物或元素。
(12)一种磁存储装置，由磁记录介质、用于使该磁记录介质旋转的驱动部、磁头、用于使该磁头移动的驱动部和记录再生信号处理系统构成，所述磁头具备用于加热该磁记录介质的激光发生部、将从该激光发生部发生的激光引导到磁头前端的波导和安装于磁头前端的近场光发生部，该磁存储装置的特征在于，该磁记录介质是(1)～(11)的任一项所述的热辅助介质。
通过本发明，可以实现磁性层具有良好的有序度和(001)取向，且矫顽力高的热辅助记录介质，进而可以提供使用了该热辅助记录介质的磁存储装置。
附图说明
图1是表示本发明的磁记录介质的层构成的一例的图。
图2是表示本发明的磁记录介质的积分强度比的基板温度依赖性的图。
图3是表示本发明的磁记录介质的矫顽力的基板温度依赖性的图。
图4是本发明的磁记录介质的层构成的另一例的图。
图5是表示本发明的磁存储装置的一例的立体图。
图6是表示本发明的磁头的构成的图。
附图标记说明
101...玻璃基板
102...NiTa粘结层
103...CuZr热沉层(heat sink layer)
104...NiTi基底层
105...CrTi基底层
106...MnO基底层
107...磁性层
108...盖层(帽层；cap layer)
109...DLC保护膜
401...玻璃基板
402...CrTi粘结层
403...AgPd热沉层
404...软磁性基底层
405...CoTi基底层
406...CrMn基底层
407...MgO基底层
408...MnO基底层
409...磁性层
410...盖层
411...DLC保护膜
501...磁记录介质
502...介质驱动部
503...磁头
504...磁头驱动部
505...记录再生信号处理系统
601...主磁极
602...辅助磁极
603...线圈
604...半导体激光二极管
605...激光
606...近场光发生部
607...波导
608...记录磁头
609...屏蔽件(shield)
610...再生元件
611...再生磁头
具体实施方式
本申请发明的磁记录介质，其包含：基板；形成于该基板上的多个基底层；和以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，其特征在于，将基底层的至少一个设为含有MnO的构成。在本申请发明中，通过采用这样的构成，使含有MnO的基底层(以下，有时称为「含有MnO的层」)进行(100)取向，在该(100)取向了的含有MnO的基底层上，在500～600℃以上的高温下形成由FePt合金构成的磁性层，由此可以使该FePt合金取得良好的L10有序度和(001)取向性。
另外，在本申请发明中，为了使含有MnO的基底层采取(100)取向，优选将含有MnO的基底层形成于(100)取向了的Cr基底层或Cr合金基底层之上。作为Cr合金，可采用以Cr为主成分，并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种的合金，作为其具体例，可以使用CrTi、CrV、CrMo、CrW、CrMn、CrRu等。另外，也可以向这些合金中添加B、C的至少1种。通过这样的构成，可以大幅度地降低反转场分布SFD(开关场分布，Switching Field Distribution)。
上述Cr基底层或Cr合金基底层，优选在150℃以上的高温下形成于由例如Ni-50原子％Ta、Ni-50原子％Ti等的非晶合金构成的种子层(晶种层)上。由此，可以使Cr基底层或Cr合金基底层取得良好的(100)取向。上述非晶种子层，若为由Co-50原子％Ti、Co-50原子％Ta、Cr-50原子％Ti合金等非晶合金构成的层就没有特别限制。
另外，也可以在(100)取向了的具有B2结构的NiAl合金或RuAl合金基底层上形成含有MnO的基底层。该情况下通过外延生长，MnO取得(100)取向。对于NiAl基底层、RuAl基底层，也与Cr基底层或Cr合金基底层同样地，通过形成于非晶合金基底层上，可以使之取得(100)取向。该情况下，也可以没有基板的加热，但为了取得良好的(100)取向，优选进行150℃以上的基板加热。
也可以将含有MnO的基底层形成于由含有Mo、W、Ta、Nb之中的至少1种的BCC结构的合金构成的(100)取向了的基底层上。该情况下，优选上述BCC合金的晶格常数为0.3nm以上。由此，可以通过含有MnO的基底层向磁性层中的L10型FePt合金导入拉伸应力，可以更加提高有序度。
以后，将上述由含有Mo、W、Ta、Nb之中的至少1种的晶格常数为0.3nm以上的BCC合金构成的基底层记为应力导入层。应力导入层需要采取(100)取向，因此优选形成于(100)取向了的Cr基底层、Cr合金基底层、NiAl基底层、RuAl基底层之上。
此外，也可以将含有MnO的基底层形成于(100)取向了的MgO基底层之上。为了使含有MgO的基底层采取(100)取向，优选：将含有MgO的基底层形成于上述(100)取向了的Cr基底层、或以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种的Cr合金基底层之上。另外，也优选：将含有MgO的基底层形成于(100)取向了的具有B2结构的NiAl合金或RuAl合金基底层上。
另外，也可以在含有MgO的基底层与(100)取向了的Cr基底层、Cr合金基底层、NiAl基底层、RuAl基底层之间形成上述应力导入层。该情况下，也可以通过含有MgO的基底层和形成于其上的MnO基底层向磁性层中的L10型FePt合金导入拉伸应力，可以更加提高有序度。
本申请发明中的含有MnO的基底层，可以使用Mn在氩和氧的混合气体气氛中形成，也可以使用Mn-50原子％O复合靶形成。MnO基底层优选采取NaCl型结构，但若为不大幅度地阻碍形成于含有MnO的基底层上的L10型FePt的外延生长的程度，则也可以混有产生应变从而成为正方晶、斜方晶、三方晶等的MnO晶体。在MnO采取正方晶或斜方晶结构形式的情况下，虽然(010)面、(001)面应该与(100)面区别，但对于MnO，为方便起见它们的晶面指数全部记为(100)面。另外，若为不大幅度地阻碍L10型FePt的外延生长的程度，则也可以混有因MnO膜形成时的过剩氧而生成的MnO2、Mn3O3、Mn3O4。
在热辅助记录中，如果在记录时被加热的磁性层的冷却速度慢，则磁化迁移宽度宽，SNR劣化，因此磁性层需要快速地冷却。因此，优选形成由热导率高的材料构成的热沉层。作为热沉层，可以使用Cu、Ag、Al、Au或以这些元素为主成分的合金。
另外，也可以形成软磁性基底层。在软磁性基底层中可以使用CoTaZr、CoFeTaB、CoFeTaSi、CoFeTaZr等的非晶合金、FeTaC、FeTaN等的微晶合金、NiFe等的多晶合金。软磁性基底层可以是由上述合金构成的单层膜，也可以是夹着适当的膜厚的Ru层进行了反铁磁性耦合了的叠层膜。
在磁性层中优选使用L10型的FePt合金、或者L10型的CoPt合金。另外，为了降低晶粒间的交换耦合，优选：以L10型的FePt合金、或者L10型的CoPt合金为主成分，并且添加选自SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C之中的氧化物或碳作为晶界相材料的磁性层。
实施例
实施例1
图1表示在本实施例中制作的磁记录介质的层构成的一例。在该磁记录介质的制作时，在玻璃基板上(101)形成5nm的Ni-37原子％Ta粘结层(102)、50nm的Cu-0.5原子％Zr热沉层(103)、5nm的Ni-50原子％Ti基底层(104)，进行基板加热直到220℃。其后，形成10nm的Cr-5原子％Ti基底层(105)、3nm的MnO基底层(106)，再次进行基板加热直到480～640℃。
其后，形成了15nm的(Fe-47原子％Pt-3原子％Cu)-50原子％C磁性层(107)、5nm的Co-20原子％Cr-16原子％Pt-10原子％B盖层(108)。进而，作为保护膜，形成了3.2nm的DLC膜(109)。在此，MnO基底层是通过使Mn靶在Ar和氧的混合气体气氛中进行DC放电来形成的。
另外，作为比较例，制作了形成3nm的MgO基底层来替代上述MnO基底层的介质。
进行了上述磁记录介质的X射线衍射测定，从全部的介质的磁性层仅观察到L10-FePt(001)峰、和L10-FePt(002)峰与FCC-FePt(200)峰的混合峰。因此，认为磁性层中的FePt合金通过外延生长取得了良好的(001)取向。
图2表示上述磁记录介质的积分强度比的基板温度依赖性。即，将以上述(001)峰的积分强度、和(002)峰与(200)峰的混合峰的积分强度的比率作为基板温度的函数绘图的结果示于图2。
上述积分强度比是表示磁性层中的L10-FePt合金的有序度的指标，该值越高则显示有序度越良好。
在该图中，为了比较，也表示了形成了MgO基底层的比较例介质的值。就积分强度比而言，实施例介质、比较例介质都随着基板温度的增加而增大，但实施例介质不依赖于基板温度，显示出比比较例介质高0.15～0.25左右的值。这表明实施例介质的磁性层中的L10-FePt合金取得了更良好的有序度。
图3表示实施例介质和比较例介质的矫顽力Hc的基板温度依赖性。再者，Hc从使用PPMS施加7T的最大磁场在室温下测定了磁滞回线进行估算。
如图3所见，就Hc而言，实施例介质、比较例介质都随着基板温度的增加而增大，但实施例介质不依赖于基板温度，显示出比比较例介质高3～5kOe左右的值。特别是在基板温度为600℃以上制作了的实施例介质，显示了30kOe以上的高的Hc。由以上可知，通过使用MnO基底层替代MgO，有序度被改善，可得到Hc更高的热辅助介质。
实施例2
利用与实施例1同样的膜构成，制作了磁记录介质。但是，在Cr-5原子％基底层和MnO基底层之间，形成了5nm的Mo-20原子％Cr(实施例2.1)、W-20原子％V(实施例2.2)、Ta-50原子％Mo(实施例2.3)、Nb-50原子％W(实施例2.4)、Mo(实施例2.5)、W(实施例2.6)、Ta(实施例2.7)、Nb(实施例2.8)作为应力导入层。在此，MnO基底层形成后的基板加热温度设为560℃。
进行了得到的磁记录介质的X射线衍射测定，从全部的介质的磁性层仅观察到L10-FePt(001)峰、和L10-FePt(002)峰与FCC-FePt(200)峰的混合峰。因此，认为磁性层中的FePt合金与在没有形成取向导入层的实施例1中示出的介质同样，通过外延生长取得了良好的(001)取向。
表1表示本实施例的磁记录介质的(001)峰的积分强度、和(002)峰与(200)峰的混合峰的积分强度比、以及Hc的值。在此，Hc采用与实施例1同样的方法估算。
在该表中也表示了在实施例1示出的没有形成应力导入层、并在560℃的基板加热后形成了磁性层的介质(实施例1)的值。本实施例介质(实施例介质2.1～2.8)的积分强度，比没有形成应力导入层的介质高，Hc也高1～5kOe左右。
表1
表1也表示了在本实施例中使用的应力导入层的晶格常数。
在本实施例中形成的应力导入层较薄，为5nm，在X射线衍射图中看不到明了的衍射峰，因此不能够实验性地估算晶格常数。因此，应力导入层的晶格常数，对于Mo、W、Nb、Ta是使用文献值，对于Mo-20原子％Cr、W-20原子％V、Ta-50原子％Mo、Nb-50原子％W是使用上述文献值通过Vegard定律估算。
由于Mo-Cr、W-V、Ta-Mo、Nb-W是完全固溶合金，因此可以通过Vegard定律估算晶格常数。晶格常数为0.31nm以上且低于0.32nm的实施例介质2.2、实施例介质2.5、实施例介质2.6，积分强度比特别高，显示了高的Hc。认为这是通过MnO基底层向磁性层中的FePt合金导入了适度的拉伸应力的结果。
使晶格常数增加到0.32nm以上的实施例介质2.3、实施例介质2.4、实施例介质2.7、实施例介质2.8的积分强度比稍低，认为是由于晶格错配增大的缘故。但是可知，即使是这些介质，与没有形成应力导入层的实施例介质1相比，积分强度比也高，磁性层中的L10-FePt合金的有序度良好。
由以上可知，通过将MnO基底层形成于由晶格常数为0.3nm以上的BCC金属或BCC合金构成的应力导入层之上，磁性层中的FePt合金的有序度被进一步改善，可得到显示高的Hc的热辅助介质。另外可知，通过将应力导入层的晶格常数设为0.31nm以上且低于0.32nm，有序度被特别地改善，可更加提高Hc。
实施例3
图4表示在本实施例中制作了的磁记录介质的层构成的另一例。
在该磁记录介质的制作时，在玻璃基板(401)上，形成了5nm的Cr-50原子％Ti粘结层(402)、40nm的Ag-3原子％Pd热沉层(403)、20nm的Fe-8原子％Ta-12原子％C软磁性基底层(404)、5nm的Co-50原子％Ti基底层(405)。接着，进行220℃的基板加热。
其后，形成10nm的Cr-15原子％Mn基底层(406)、2nm的MgO基底层(407)、2nm的MnO基底层(408)，进行600℃的基板加热。其后，形成10nm的(Fe-50原子％Pt)-12摩尔％SiO2-8摩尔％TiO2磁性层(409)，再形成4nm的Co-12原子％Cr-18原子％Pt盖层(410)、DLC保护膜(411)。在此，MnO基底层是使用MnO复合靶通过RF溅射来形成的。
另外，作为比较例，制作了没有形成MnO基底层的介质。
进行了得到的磁记录介质的X射线衍射测定，从全部的介质的磁性层仅观察到L10-FePt(001)峰、和L10-FePt(002)峰与FCC-FePt(200)峰的混合峰。前者的峰的积分强度相对于后者的混合峰的积分强度的积分强度比为2.01。另一方面，没有形成MnO的比较例介质的积分强度比为1.67。
图2表示本实施例介质和比较例介质的矫顽力Hc和矫顽力分散ΔHc/Hc的值。在此，ΔHc/Hc采用「IEEE Trans.Magn.，vol.27，pp4975-4977，1991」记载的方法测定。
具体地讲，在施加7T的最大磁场在室温下测定的主磁滞回线(majorloop)和局部磁滞回线(minor loop)中，测定磁化的值变为饱和值的50％时的磁场，假定Hc分布为高斯分布，从两者的差分算出ΔHc/Hc。ΔHc/Hc是相当于反转场分布的参数，该值越低，就得到越高的介质SNR，因此优选。
表2
形成了MnO基底层的本实施例介质，显示了与比较例介质相比，Hc高6.8kOe、ΔHc/Hc低16％左右的值。认为这是由于如上述那样有序度被改善的缘故。由以上可知，通过将MnO基底层形成于MgO基底层上，可得到Hc高、并且Hc分散低的热辅助介质。
再者，在本实施例介质的MgO基底层的正下方导入了在实施例2中示出的应力导入层的情况下，磁性层的有序度被改善，Hc提高1～5kOe左右。
实施例4
采用与实施例3相同的层构成，制造了磁记录介质。但是，作为MgO基底层的正下方的基底层，形成了Cr-5原子％Ti(实施例4.1)、Cr-20原子％V(实施例4.2)、Cr-12原子％Mo(实施例4.3)、Cr-10原子％W(实施例4.4)、Cr-10原子％Mn(实施例4.5)、Cr-2原子％Ru(实施例4.6)、Cr-5原子％Ti-2原子％B(实施例4.7)、Cr-5原子％Mo-2原子％C(实施例4.9)、Cr-5原子％Mn-2原子％B(实施例4.8)、Cr-5原子％Ru-2原子％C(实施例4.10)基底层。
进行了得到的磁记录介质的X射线衍射测定，从全部的介质的磁性层仅观察到L10-FePt(001)峰、和L10-FePt(002)峰与FCC-FePt(200)峰的混合峰。前者的峰的积分强度相对于后者的混合峰的积分强度的积分强度比，对于全部的实施例介质而言为2以上。
由以上可知，本实施例介质的磁性层中的FePt合金，采取了良好的(001)取向，并且具有良好的L10有序度。
表3表示上述磁记录介质的Hc和ΔHc/Hc。使用了Cr-12原子％Mo、Cr-10原子％W基底层的介质，显示了特别高的Hc。
另外，使用了添加B或C的Cr-5原子％Ti-2原子％B、Cr-5原子％Mo-2原子％C、Cr-5原子％Mn-2原子％B、Cr-5原子％Ru-2原子％C基底层的介质，显示了特别低的ΔHc/Hc，可知向基底层中的B添加、C添加对降低Hc分散是有效的。
表3
实施例5
对在实施例3中示出的介质(实施例介质3、比较例介质3)和在实施例4中示出的介质(实施例介质4.1～4.10)涂布了全氟聚醚系的润滑剂后，组装到图5所示的磁存储装置中。
本磁存储装置由磁记录介质(501)；用于使磁记录介质旋转的驱动部(502)；磁头(503)；用于使磁头移动的驱动部(504)；和记录再生信号处理系统(505)构成。
图6表示磁头的详情。磁头包含记录磁头(608)和再生磁头(611)，记录磁头(608)由主磁极(601)、辅助磁极(602)、用于产生磁场的线圈(603)、激光二极管LD(604)、用于将从LD发生的激光(605)传递到近场光发生元件(606)的波导(607)构成，再生磁头(611)由被屏蔽件(609)夹持了的再生元件(610)构成。可以通过从近场光元件发生的近场光加热介质(501)，使介质的矫顽力降低到磁头磁场以下来进行记录。
表4表示记录1200kFCI的信号，评价了记录再生特性时的SNR和重写(overwrite)特性OW。在此，记录时的LD功率进行了调整以使得定义为磁轨剖面图(track profile)的半值宽度的记录磁道宽度成为70nm。
表4
实施例介质3和实施例介质4.1～实施例介质4.10，都显示了16dB以上的高的SNR和30dB以上的高的OW特性。另一方面，比较例介质3，与上述介质相比，SNR低2dB以上，OW也为30dB以下。
由以上可知，通过在MgO基底层上层叠MnO基底层，可得到SNR高、显示良好的OW特性的热辅助介质。
在实施例介质4.1～4.10之中，ΔHc/Hc特别小的实施例介质4.7～实施例介质4.10，显示了16.7dB以上的高的SNR。另外，实施例介质4.1、实施例介质4.5显示了特别高的OW特性。因此可知，在提高OW特性的情况下，优选在MnO基底层的正下方形成CrTi基底层或CrMn基底层。
Claims (12)
1.一种热辅助磁记录介质，包含：基板；形成于该基板上的多个基底层；和以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，其特征在于，该基底层的至少一个是含有MnO的层，并且所述含有MnO的基底层形成于由MgO构成的基底层之上。
2.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述含有MnO的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上。
3.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述含有MnO的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种且还含有B、C之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上。
4.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述含有MnO的基底层形成于含有Mo、W、Ta、Nb之中的至少1种的具有晶格常数为0.3nm以上的BCC结构的基底层之上。
5.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述含有MnO的基底层形成于由具有B2结构的NiAl、或者具有B2结构的RuAl构成的基底层之上。
6.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述含有MnO的基底层是(100)取向了的含有MnO的基底层。
7.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述由MgO构成的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上。
8.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述由MgO构成的基底层形成于由Cr构成的、或者以Cr为主成分并含有Ti、V、Mo、W、Mn、Ru之中的至少1种且还含有B、C之中的至少1种的具有BCC结构的基底层之上形成。
9.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述由MgO构成的基底层形成于含有Mo、W、Ta、Nb之中的至少1种的具有晶格常数为0.3nm以上的BCC结构的基底层之上。
10.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，所述由MgO构成的基底层形成于由具有B2结构的NiAl、或者具有B2结构的RuAl构成的基底层之上。
11.根据权利要求1～10的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，磁性层以具有L10结构的FePt、或者具有L10结构的CoPt合金为主成分，并且，含有选自SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C中的至少一种的氧化物或元素。
12.一种磁存储装置，由磁记录介质、用于使该磁记录介质旋转的驱动部、磁头、用于使该磁头移动的驱动部和记录再生信号处理系统构成，所述磁头具备用于加热该磁记录介质的激光发生部、将从该激光发生部发生的激光引导到磁头前端的波导和安装于磁头前端的近场光发生部，该磁存储装置的特征在于，该磁记录介质是权利要求1～11的任一项所述的热辅助介质。
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| JP5961439B2 (ja) * | 2012-05-01 | 2016-08-02 | 昭和電工株式会社 | 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
| US8765273B1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-07-01 | Seagate Technology Llc | Tuned heatsink layers |
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| US9034492B1 (en) * | 2013-01-11 | 2015-05-19 | WD Media, LLC | Systems and methods for controlling damping of magnetic media for heat assisted magnetic recording |
| US8947987B1 (en) | 2013-05-03 | 2015-02-03 | WD Media, LLC | Systems and methods for providing capping layers for heat assisted magnetic recording media |
| JP6089995B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2017-03-08 | 富士電機株式会社 | 磁気記録媒体 |
| US10276192B2 (en) * | 2013-07-11 | 2019-04-30 | Western Digital Technologies, Inc. | Perpendicular magnetic recording medium |
| JP6145350B2 (ja) * | 2013-07-31 | 2017-06-07 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体、磁気記憶装置 |
| JP2015088197A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体および磁気記憶装置 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1260899A (zh) * | 1997-04-22 | 2000-07-19 | 卡内基梅隆大学 | 用于磁记录介质的含锰层 |
| WO2008030199A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Agency For Science, Technology And Research | Chemically ordered perpendicular recording media |
| JP2009158054A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07307020A (ja) * | 1994-05-10 | 1995-11-21 | Hitachi Ltd | 磁気記録媒体 |
| JP3010156B2 (ja) | 1998-06-10 | 2000-02-14 | 秋田県 | 規則合金薄膜からなる情報記録媒体の製造方法 |
| JP2002541671A (ja) * | 1999-03-30 | 2002-12-03 | ドイッチェ テレコム アーゲー | 制御キャビネット |
| JP2003203324A (ja) * | 2001-10-24 | 2003-07-18 | Toda Kogyo Corp | 垂直磁気記録媒体 |
| SG108872A1 (en) * | 2001-10-24 | 2005-02-28 | Toda Kogyo Corp | Perpendicular magnetic recording medium |
| JP4074181B2 (ja) * | 2002-11-28 | 2008-04-09 | 株式会社東芝 | 垂直磁気記録媒体 |
| JP4207769B2 (ja) * | 2002-12-20 | 2009-01-14 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 垂直磁気記録媒体およびその製造方法 |
| SG121841A1 (en) * | 2002-12-20 | 2006-05-26 | Fuji Elec Device Tech Co Ltd | Perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the same |
| JP2005285186A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体の製造方法およびそれにより製造された磁気記録媒体 |
| US7521137B2 (en) * | 2005-01-12 | 2009-04-21 | Seagate Technology Llc | Patterned thin films and use of such films as thermal control layers in heat assisted magnetic recording media |
| JP2007026558A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Univ Of Tokyo | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
| WO2011021652A1 (ja) * | 2009-08-20 | 2011-02-24 | 昭和電工株式会社 | 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
| JP5561766B2 (ja) * | 2010-02-04 | 2014-07-30 | 昭和電工株式会社 | 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
| JP5570270B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-08-13 | 昭和電工株式会社 | 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1260899A (zh) * | 1997-04-22 | 2000-07-19 | 卡内基梅隆大学 | 用于磁记录介质的含锰层 |
| WO2008030199A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Agency For Science, Technology And Research | Chemically ordered perpendicular recording media |
| JP2009158054A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
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