CN103247303A - 磁记录介质和磁记录再生装置 - Google Patents

磁记录介质和磁记录再生装置 Download PDF

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CN103247303A
CN103247303A CN2013100506926A CN201310050692A CN103247303A CN 103247303 A CN103247303 A CN 103247303A CN 2013100506926 A CN2013100506926 A CN 2013100506926A CN 201310050692 A CN201310050692 A CN 201310050692A CN 103247303 A CN103247303 A CN 103247303A
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神边哲也
丹羽和也
村上雄二
张磊
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/66Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
    • G11B5/674Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers having differing macroscopic or microscopic structures, e.g. differing crystalline lattices, varying atomic structures or differing roughnesses

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Abstract

一种磁记录介质,具有在基板上至少依次层叠有基底层、第1磁性层和第2磁性层的结构,所述第1磁性层含有具有L10结构的合金作为主成分,所述第2磁性层由非晶合金构成,所述非晶合金含有Co作为主成分,并且含有6~16原子%的Zr,还含有B、Ta之中的至少一种以上的元素。

Description

磁记录介质和磁记录再生装置
技术领域
本发明涉及用于硬盘驱动器(HDD)等的磁记录介质和磁记录再生装置。
本申请对于在2012年2月14日提出的日本国专利申请第2012-029693号要求优先权,将其内容援引于本申请中。
背景技术
近年,对HDD的大容量化的要求日益提高,其中作为可使现有的记录容量飞跃性地提升的新一代的记录方式,热辅助记录受到关注。
该热辅助记录是对磁记录介质照射近场光,对其表面局部地加热,使磁性层的矫顽力暂时降低来进行写入的记录,可实现1Tbit/英寸2等级的面记录密度。
作为用于这样的热辅助记录的磁记录介质(热辅助磁记录介质),可以列举磁性层采用具有L10型晶体结构的FePt合金、同样具有L10型晶体结构的CoPt合金等的有序合金的磁记录介质。
这些具有L10型晶体结构的有序合金,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大幅降低介质噪声。
另外,为了分隔由上述有序合金构成的晶粒,向磁性层添加了作为晶界相材料的SiO2、TiO2等的氧化物或C、BN等。在热辅助磁记录介质中,通过使用具有这样的磁性晶粒被晶界相材料分离了的粒状结构的磁性层,可以降低磁性粒子间的交换耦合,得到高的介质SNR。
进而,曾提出了在具有这样的粒状结构的磁性层上层叠磁连续耦合了的磁性层形成为双层结构(参照专利文献1~3)。
例如,专利文献1中曾公开了在以FePt合金为主成分的粒状磁性层上形成了由CoCrPtB或FePt合金构成的盖层(帽层;cap layer)的双层结构。另外,专利文献2中曾公开了在由FePt合金构成的粒状磁性层上形成了由TbFeCo构成的非晶磁性层的双层结构。另一方面,专利文献3中曾公开了在粒状磁性层上形成了非晶磁性层的双层结构。
这些具有双层结构的磁性层,通过导入膜面水平方向的交换耦合,可降低反转磁场分布(SFD)。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2009-158053号公报
专利文献2:日本特开2008-159177号公报
专利文献3:日本特开2011-154746号公报
发明内容
上述的具有磁性晶粒被晶界相材料分离了的粒状结构的磁性层,由于具有高的Ku,因此显示良好的热稳定性。另一方面,由于SFD极大,因此变为介质SNR提高的阻碍。为降低SFD,需要在粒状磁性层上层叠磁连续耦合了的磁性层,向FePt合金的粒子间导入均匀的交换耦合。
本发明是鉴于这样的现有情况提出的,其目的在于提供一种磁记录介质以及磁记录再生装置,该磁记录介质通过具有高的Ku,显示良好的热稳定性,并且降低SFD,可得到高的介质SNR的,该磁记录再生装置通过具备这样的磁记录介质,可谋求误码率的降低,并且实现进一步的大容量化。
本发明提供以下的方案。
(1)一种磁记录介质,其特征在于,具有在基板上至少依次层叠有基底层、第1磁性层和第2磁性层的结构,
上述第1磁性层含有具有L10结构的合金作为主成分,
上述第2磁性层由非晶合金构成,上述非晶合金含有Co作为主成分,并且含有6~16原子%的Zr,还含有B、Ta之中的至少一种以上的元素。
(2)根据前项(1)所述的磁记录介质,其特征在于,上述第2磁性层由CoZrB非晶合金构成,并且该非晶合金中所含有的B为6~16原子%。
(3)根据前项(2)所述的磁记录介质,其特征在于,上述非晶合金中所含有的Zr和B的合计为16~28原子%。
(4)根据前项(1)所述的磁记录介质,其特征在于,上述第2磁性层由CoZrTa非晶合金构成,并且该非晶合金中所含有的Ta为6~16原子%。
(5)根据前项(4)所述的磁记录介质,其特征在于,上述非晶合金中所含有的Zr和Ta的合计为16~28原子%。
(6)根据前项(1)~(5)的任一项所述的磁记录介质,其特征在于,上述第1磁性层含有具有L10结构的FePt或CoPt合金作为主成分,并且含有SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B2O3、BN之中的至少一种或多种。
(7)根据前项(1)~(6)的任一项所述的磁记录介质,其特征在于,上述第1磁性层具有依次层叠了下部磁性层和上部磁性层的结构,上述下部磁性层含有具有L10结构的FePt合金作为主成分,并且含有C,上述上部磁性层含有具有L10结构的FePt合金作为主成分,并且含有SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B2O3、BN之中的至少一种或多种。
(8)一种磁记录再生装置,具备:
前项(1)~(7)的任一项所述的磁记录介质;
将上述磁记录介质沿记录方向驱动的介质驱动部;
针对上述磁记录介质进行记录动作和再生动作的磁头,其具有对上述磁记录介质进行加热的激光发生部、和将从上述激光发生部发生的激光引导到前端部的波导;
使上述磁头相对于上述磁记录介质进行相对移动的磁头移动部;和
进行向上述磁头输入信号和从上述磁头再生输出信号的记录再生信号处理系统。
如以上那样,根据本发明,由于具有高的Ku,因此可以显示良好的热稳定性,并且降低SFD,因此能够得到高的介质SNR。因此,在具备这样的磁记录介质的磁记录再生装置中,能够谋求误码率的降低,并且实现进一步的大容量化。
附图说明
图1是表示在第1实施例中制作的磁记录介质的层构成的截面图。
图2是表示在第1实施例中使用的磁记录再生装置的构成的立体图。
图3是模式地表示图2所示的磁记录再生装置具备的磁头的构成的截面图。
图4是表示在第4实施例中制作的磁记录介质的层构成的截面图。
附图标记说明
101...玻璃基板;102...第1基底层;103...第2基底层;104...第3基底层;105...第1磁性层;106...第2磁性层;107...保护层;201...玻璃基板;202...接合层;203...热沉层;204...第1基底层;205...第2基底层;206...第3基底层;207...第1磁性层;207a...下部磁性层;207b...上部磁性层;208...第2磁性层;209...保护层;301...磁记录介质;302...介质驱动部;303...磁头;304...磁头移动部;305...记录再生信号处理系统;401...主磁极;402...辅助磁极;403...线圈;404...激光二极管(LD);405...近场光发生部;406...波导;407...记录磁头;408...屏蔽件;409...再生元件;410...再生磁头;L...激光
具体实施方式
以下,对于应用了本发明的磁记录介质和磁记录再生装置,参照附图详细地说明。
再者,为易于明白其特征,在以下的说明中使用的附图有时为方便起见将成为特征的部分放大地表示,各构成要素的尺寸比率等未必与实际相同。另外,在以下的说明中例示的材料、尺寸等是一例,本发明未必限定于这些例子,在不变更其要旨的范围能够适当变更来实施。
应用了本发明的磁记录介质,其特征在于,具有在基板上至少依次层叠有基底层、第1磁性层和第2磁性层的结构,第1磁性层含有具有L10结构的合金作为主成分,第2磁性层由含有Co作为主成分,并且含有Zr、以及B、Ta之中的至少一种以上的元素的非晶合金构成。
具体地讲,基板优选使用耐热性的玻璃基板。在本发明中,在后述的磁记录介质的制造工艺中,需要进行600℃以上的基板加热。因此,优选玻璃基板的转变温度为600℃以上。另外,如果转变温度为600℃以上,则对于使用的基板,可以是非晶玻璃基板也可以是晶化玻璃基板。
基底层是为了得到具有高的晶体磁各向异性Ku的磁记录介质,用于使在该基底层上形成的磁性层取得良好的(001)取向的层。另外,基底层优选使用多个基底层层叠而成的层,例如,可以使用将第1基底层、第2基底层和第3基底层依次层叠而成的层。
其中,优选:第1基底层作为接合层,使用与上述玻璃板的密合性良好的非晶合金。通过该第1基底层使用非晶合金,可以使第2基底层取得(100)取向。作为可用于该第1基底层的具体的非晶合金,可以列举例如NiTa、NiTi、CoTi、CrTi、TiAl等。另外,除此以外,如果是非晶合金就没有特别的限制。
另一方面,第2基底层可以使用具有B2结构的NiAl或RuAl。形成该第2基底层时,优选进行基板温度成为200℃以上的基板加热。由此,可以使第2基底层取得良好的(100)取向。另外,通过使第2基底层取得(100)取向,可以使构成后述的第1磁性层的L10型的FePt合金取得良好的(001)取向。
另外,第2基底层可以使用Cr或含有Cr的BCC结构的合金。并且,与使用上述NiAl或RuAl的情况同样地优选进行基板温度成为200℃以上的基板加热。作为用于该第2基底层的BCC合金,可以列举例如CrMn、CrRu、CrV、CrTi、CrMo、CrW等。
另一方面,第3基底层可以使用TiN。通过在上述(100)取向了的第2基底层上形成TiN,可以使该TiN取得(100)取向。另外,第3基底层除了TiN以外还可以使用例如TiC、MgO、MnO、NiO等具有NaCl结构的材料。另外,第3基底层也可使用SrTiO3等的钙钛矿结构的材料。
第3基底层优选热导率较低。这是为了在记录时利用由磁头发出的近场光加热磁性层时,防止由磁性层向基底层的热扩散,容易提高磁性层的温度。但是,在磁头的加热能力充分高的情况下,也可以不特别地设置第3基底层。
第1磁性层优选为含有L10型的FePt合金作为主成分的层。通过将该第1磁性层在上述(100)取向了的第3基底层上形成,可以使L10型的FePt合金取得良好的(001)取向。
另外,形成第1磁性层时,优选进行基板温度成为600℃以上的基板加热。由此,可以得到有序度高的L10型的FePt合金。
另外,为了降低有序化温度,也可以向FePt合金中添加Ag、Cu等。
另一方面,上述第1磁性层,也可以是替代上述L10型的FePt合金,含有L10型的CoPt合金作为主成分的层。该情况下,也可以与L10型的FePt合金同样地使CoPt合金取得良好的L10有序度和(001)取向性。
另外,第1磁性层优选含有具有L10结构的FePt或CoPt合金作为主成分,并具有磁性晶粒被晶界相材料分离了的粒状结构,为了将该第1磁性层中的磁性晶粒磁性分隔,优选使第1磁性层还含有SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B2O3、BN之中的至少一种或多种。另外,为了充分地降低磁性粒子间的交换耦合,它们的含量优选为20体积%以上。
另外,第1磁性层也可以形成为依次层叠了下部磁性层和上部磁性层的双层结构,该下部磁性层含有具有L10结构的FePt合金作为主成分,并且含有C,该上部磁性层含有具有L10结构的FePt合金作为主成分,并且含有SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B2O3、BN之中的至少一种或多种。通过第1磁性层形成为这样的双层结构,可以降低粒径分散,得到高的SNR。
第2磁性层可以使用含有Co作为主成分,并且含有6~16原子%的Zr,还含有B、Ta之中的至少一种以上的元素的非晶合金。通过将这样的第2磁性层形成于上述第1磁性层上,可以降低反转磁场分布SFD。
具体地讲,为了降低该SFD,使介质SNR提高,优选第2磁性层具有高的磁化,并且具有非晶结构。
在此,第2磁性层在刚形成了上述第1磁性层后就形成,因此认为基板没有充分地冷却,维持约500~550℃以上的高的基板温度。因此,第2磁性层需要使用在大致上述基板温度下不结晶化的材料。
为满足此要求,第2磁性层优选使用由CoZrB非晶合金构成,该CoZrB非晶合金中所含有的Zr为6~16原子%、B为6~16原子%的范围的层。
如果Zr和B的含量低于6原子%,则即使为550℃左右也会引起CoZrB合金的结晶化,因此不优选。另一方面,如果Zr和B的含量高于16原子%,则磁化下降,SFD的降低效果变弱,因此不优选。进而,为了兼具抑制结晶化和抑制磁化下降,优选该CoZrB非晶合金中所含有的Zr和B的合计设定为16~28原子%的范围。
另外,第2磁性层也可以替代上述CoZrB非晶合金,使用CoZrTa非晶合金。该情况下,优选与上述CoZrB非晶合金的情况同样地将CoZrTa非晶合金中所含有的Zr设定为6~16原子%、Ta设定为6~16原子%的范围。进而,优选将该CoZrTa非晶合金中所含有的Zr和Ta的合计设定为16~28原子%的范围。
另外,也可以使用同时含有B和Ta的CoZrBTa非晶合金。该情况下,优选将Zr浓度设定为6~16原子%、将B和Ta的合计浓度设定为6~16原子%的范围。如果脱离上述组成范围,则难以兼具抑制结晶化和抑制磁化下降,因此不优选。
再者,由于第2磁性层需要设为磁连续膜,因此与上述第1磁性层不同,不需要添加氧化物、氮化物使其粒状结构化。
在上述第2磁性层上形成保护层,该保护膜优选使用DLC膜。DLC膜可采用CVD法、离子束法等形成。另外,保护层的厚度优选为1nm~6nm。保护层的厚度低于1nm时,磁头的上浮特性劣化,因此不优选。另一方面,保护层的厚度高于6nm时,磁间距变大,SNR恶化,因此不优选。
在热辅助记录中,如果记录时被加热了的磁性层的冷却速度慢,则磁化迁移宽度变大SNR劣化,因此磁性层需要快速地冷却。因此,在应用了本发明的磁记录介质中优选设置由热导率高的材料构成的热沉层。作为该热沉层可以使用例如Cu、Ag、Al、Au或以这些元素为主成分的合金,例如CuZr、AgPd等。
另外,应用了本发明的磁记录介质除了上述热沉层以外,为了改善写入特性,还可以设置软磁性基底层(SUL)、以取向控制、粒径控制等为目的的多个基底层。
热沉层和软磁性基底层优选在基板和第1基底层之间形成,但只要不使磁性层的(001)取向发生大的劣化,就没有特别限制。另外,对于热沉层和软磁性基底层的形成顺序没有特别限制。
在形成软磁性基底层的情况下,为了使该软磁性基底层和磁性层的距离尽量变窄提高磁场梯度,优选在热沉层的上侧(磁性层侧)形成软磁性基底层。但是,在热沉层的膜厚薄(大约50nm以下)的情况下,也可以在热沉层的下侧(基板侧)形成SUL。在将SUL形成于热沉层的上侧的情况下,优选在该软磁性基底层和磁性层之间形成1~30nm左右的中间层,使磁场梯度和磁场强度最佳化。
另外,软磁性基底层可以使用例如CoTaZr、CoTaNb、CoFeB、CoFeTaB、CoFeTaSi、CoFeTaZr等的非晶合金、FeTaC、FeTaB、FeTaN等的微晶合金、NiFe等的多晶合金等。软磁性基底层可以是由上述合金构成的单层膜,也可以是夹持适当膜厚的Ru层反铁磁性耦合了的叠层膜。
如以上那样,应用了本发明的磁记录介质,具有高的Ku,因此显示良好的热稳定性,并且可以降低SFD,因此能够得到高的介质SNR。
因此,使用这样的磁记录介质的磁记录再生装置,能够谋求降低误码率,实现进一步的大容量化。
另外,针对该磁记录介质进行热辅助记录时,对其表面局部地加热,使磁性层的矫顽力暂时降低来进行写入。该情况下,能够降低磁性层的各向异性磁场,因此利用现有的磁头磁场也可以容易地进行记录。
再者,应用了本发明的磁记录介质不限于热辅助记录。例如,也可以作为通过由磁头所搭载的高频发生元件产生的高频施加进行记录的高频辅助磁记录介质使用。在该高频辅助记录的情况下,通过高频施加可以大幅地降低磁性层的反转磁场,因此与热辅助记录的情况同样地,可以使用热稳定性优异的高Ku介质。
实施例
以下,通过实施例使本发明的效果更加明确。再者,本发明不限定于以下的实施例,在不变更其要旨的范围可以适当变更地实施。
[第1实施例]
(实施例1-1~1-8)
将第1实施例中制作的磁记录介质的层构成示于图1。
制作该图1所示的磁记录介质时,首先,在2.5英寸的玻璃基板101上形成层厚为35nm的由Ni-50原子%(at%)Ta构成的第1基底层102。其后,进行220℃的基板加热,依次形成了层厚为20nm的由Ru-50原子%Al构成的第2基底层103和层厚为3nm的由TiN构成的第3基底层104。
接着,进行600℃的基板加热后,形成了层厚为12nm的由(Fe45原子%Pt-10原子%Ag)-15摩尔%(mol%)SiO2构成的第1磁性层105和层厚为3nm的由CoZrB构成的第2磁性层106。
在此,对于第2磁性层106,在Zr为6~16原子%、B为6~16原子%的范围(本发明的数值范围),分别改变CoZrB的组成比来进行形成。
接着,在第2磁性层106上,形成层厚为3nm的由DLC构成的保护层107,由此制作出实施例1-1~1-8的磁记录介质。
(比较例1-1~1-6)
在比较例1-1~1-5中,对上述第2磁性层106,如下述表1所示,分别改变CoZrB的组成比,以使得成为上述本发明的数值范围外来进行形成。另外,在比较例1-6中,不进行上述第2磁性层106的形成。除此以外,制作出与实施例1-1~1-8同样的磁记录介质。
然后,对这些实施例1-1~1-8和比较例1-1~1-6的磁记录介质,进行矫顽力Hc和标准化矫顽力分散ΔHc/Hc的测定。将其测定结果示于表1。
表1
再者,对于矫顽力Hc,利用PPMS施加7T的磁场在室温下进行测定。另外,对于ΔHc/Hc,采用「IEEE Trans.Magn.,vol.27,pp4975-4977,1991」所记载的方法进行测定。
具体地讲,测定在主磁滞回线(major loop)和局部磁滞回线(minorloop)中磁化值变为饱和值的50%时的磁场,假定反转磁场分布为高斯分布,从二者的差值进行ΔHc/Hc的计算。另外,ΔHc/Hc是与反转磁场分布的半值宽度相当的参数,该值越低,SFD越窄,可得到良好的介质SNR。
如表1所示,实施例1-1~1-8的磁记录介质中,任一个Hc都显示30kOe以上的高的值。从该测定结果可知,实施例1-1~1-8的磁记录介质中,构成第1磁性层105的L10-FePt合金具有良好的有序度。
另外,在实施例1-1~1-8的磁记录介质中,与构成第2磁性层106的CoZrB的Zr和B的合计增加相伴,有ΔHc/Hc增加的倾向,但任一个ΔHc/Hc都显示0.3以下的低的值。
另一方面,在比较例1-1~1-6的磁记录介质中,任一个Hc都显示30kOe以上的高的值,但在比较例1-4、1-5的磁记录介质中,ΔHc/Hc变为0.35以上,显示出比实施例1-1~1-6高的值。特别是在比较例1-6的磁记录介质中,ΔHc/Hc为0.55、显著地高。这显示出,通过在第1磁性层105上形成第2磁性层106,矫顽力分散大幅地降低。
接着,对实施例1-1~1-8和比较例1-1~1-6的磁记录介质,使用高分辨率透射电子显微镜进行截面结构的观察。其结果,在实施例1-1~1-8的磁记录介质中,第2磁性层106中观察不到清晰的晶格条纹。由此认为,在实施例1-1~1-8的磁记录介质中,构成第2磁性层106的CoZrB合金都具有非晶结构。
另一方面,比较例1-1~1-6的磁记录介质中,在比较例1-1~1-3的磁记录介质中,第2磁性层106中部分地观察到晶格条纹。认为这是由于在第2磁性层106中晶体结构的区域和非晶结构的区域混杂了的缘故。
接着,在实施例1-1~1-8和比较例1-1~1-6的磁记录介质的表面涂布了全氟聚醚系的润滑剂后,装入图2所示的磁记录再生装置中。
该磁记录再生装置如图2所示,由磁记录介质301、用于使磁记录介质301旋转的介质驱动部302、针对磁记录介质301进行记录动作和再生动作的磁头303、用于使磁头303相对于磁记录介质301进行相对移动的磁头移动部304、和用于进行向磁头303输入信号和从磁头303再生输出信号的记录再生信号处理系统305概略构成。
另外,将装入上述磁记录再生装置中的磁头303的结构模式地示于图3。该磁头303由记录磁头407和再生磁头410概略构成,该记录磁头407具备:主磁极401、辅助磁极402、用于产生磁场的线圈403、激光二极管(LD)(激光发生部)404、用于将由LD发生的激光L传递到近场光发生元件405的波导406,该再生磁头410具备用一对屏蔽件408夹持了的TMR元件等的再生元件409。
并且,在该磁记录再生装置中,向磁记录介质301照射由磁头303的近场光发生元件405发生的近场光,对其表面局部地加热,使上述第1磁性层105的矫顽力暂时降低到磁头磁场以下进行写入。
并且,在装入了上述实施例1-1~1-8和比较例1-1~1-6的磁记录介质的磁记录再生装置中,在线记录密度为1400kFCI的条件下进行记录动作,进行信噪比(SNR)和重写(OW)特性的评价。将其评价结果示于表2。再者,记录时的向LD404的输入功率进行调整,以使得定义为磁道剖面图(track profile)的半值宽度的记录磁道宽度成为70nm。
表2
Figure BDA00002832819100121
如表2所示,可知在装入了实施例1-1~1-8的磁记录介质的磁记录再生装置中,任一个都显示出12dB以上的高SNR和25dB以上的良好的OW特性。特别是在实施例1-2~1-6的磁记录再生装置中,SNR显示出13dB以上的高的值。认为这是由于矫顽力分散降低的缘故。
另一方面,在装入了比较例1-1~1-6的磁记录介质的磁记录再生装置中,任一个SNR都显示10dB以下的低的值,OW特性也在23dB以下。其中,在比较例1-1~1-3的磁记录介质中,矫顽力分散(ΔHc/Hc)为0.3以下、较低,但认为SNR大幅降低,是由于在上述的第2磁性层106中晶体区域和非晶区域混杂了的缘故。
由以上可知,在使用由CoZrB非晶合金构成,该CoZrB非晶合金中所含有的Zr为6~16原子%,B为6~16原子%的第2磁性层106的本发明的磁记录介质中,可以大幅地改善SNR。
再者,在实施例1-2~1-6的磁记录介质中,SNR特别地显示出13dB以上的高的值。由此,可知通过将第2磁性层(CoZrB)106中所含有的Zr和B的合计设定为16~28原子%的范围,可以特别地得到SNR高的磁记录介质。
[第2实施例]
(实施例2-1~2-5)
在第2实施例中,将上述图1所示的第1磁性层105设定为下部磁性层和上部磁性层的双层结构,除此以外制作与上述实施例1-3同样的磁记录介质。另外,对于下部磁性层,形成了层厚为5nm的(Fe-50原子%Pt)-45原子%C。另一方面,对于上部磁性层,分别形成了层厚为5nm的(Fe-50原子%Pt)-15摩尔%SiO2(实施例2-1)、(Fe-50原子%Pt)-12摩尔%TiO2(实施例2-2)、(Fe-50原子%Pt)-12摩尔%B2O3(实施例2-3)、(Fe-50原子%Pt)-10摩尔%C-12摩尔%SiO2(实施例2-4)、(Fe-50原子%Pt)-20摩尔%C-10摩尔%BN(实施例2-5)。
并且,在装入了这些实施例2-1~2-5的磁记录介质的磁记录再生装置中,在与上述第1实施例同样的条件下,进行SNR和OW特性的评价。将其评价结果示于表3。
表3
Figure BDA00002832819100141
如表3所示,可知在装入了实施例2-1~2-5的磁记录介质的磁记录再生装置中,任一个都显示出比实施例1-3的磁记录再生装置高的SNR和32dB以上的良好的OW特性。特别是实施例2-4的磁记录再生装置显示出最高的OW特性。
另外,对于实施例2-1~2-5的磁记录介质,在与上述第1实施例同样的条件下,进行了ΔHc/Hc的测定,任一个都显示出0.24以下的低的值。由此可认为实施例2-1~2-5的磁记录再生装置显示出比实施例1-3的磁记录再生装置更高的SNR,是ΔHc/Hc进一步被降低的结果。
由以上可知,通过将上述第1磁性层105设定为双层结构,可以进一步改善SNR和OW特性。
[第3实施例]
(实施例3-1~3-5)
在第3实施例中,作为上述图1所示的第2磁性层106,分别形成了层厚为10nm的Cr-10原子%Mn(实施例3-1)、Cr-20原子%Ru(实施例3-2)、Cr-40原子Mo(实施例3-3)、Cr-15原子%Ti(实施例3-4)、Cr-50原子%V(实施例3-5),除此以外制作与上述实施例1-4同样的磁记录介质。
并且,在装入了这些实施例3-1~3-5的磁记录介质的磁记录再生装置中,在与上述第1实施例同样的条件下,进行SNR和OW特性的评价。将其评价结果示于表4。
表4
Figure BDA00002832819100151
如表4所示,可知在装入了实施例3-1~3-5的磁记录介质的磁记录再生装置中,任一个都显示出比实施例1-4的磁记录再生装置高0.5~1.5dB的SNR和26dB以上的良好的OW特性。
另外,对实施例3-1~3-5的磁记录介质进行了X射线衍射测定,从所有磁记录介质的第2基底层103仅观察到BCC(200)峰。另外,从第1磁性层105仅观察到L10-FePt(001)峰、L10-FePt(002)峰和FCC-FePt(200)峰的混合峰。从该测定结果来看,认为在实施例3-1~3-5的磁记录介质中,构成第1磁性层105的L10-FePt合金具有良好的有序度,并且取得(001)取向。
另外,由于第3基底层104为3nm、较薄,因此没有观察到明显的峰,但第1磁性层105取得了良好的(001)取向,由此认为通过该第3基底层104在第2基底层103上外延生长,取得了(100)取向。
另外,L10-FePt(001)峰强度I001相对于L10-FePt(002)峰和FCC-FePt(200)峰的混合峰强度(I002+I200)的比率I001/(I002+I200)都显示2.4以上的高的值。
另一方面,对于实施例介质1-4的磁记录介质,上述峰强度比为2.1。由此可知,实施例3-1~3-5的磁记录介质,与上述实施例1-4的磁记录介质相比,构成第1磁性层105的L10-FePt合金具有良好的有序度。
另外,实施例3-1~3-5的磁记录介质与上述实施例1-4的磁记录介质相比显示出较高的SNR,认为这是由于通过上述第2基底层103使用具有BCC结构的Cr合金,改善了L10-FePt合金的有序度的缘故。
[第4实施例]
(实施例4-1~4-8)
将第4实施例中制作出的磁记录介质的层构成示于图4。
制作该图4所示的磁记录介质时,首先,在2.5英寸的玻璃基板201上形成层厚为5nm的由Cr-50原子%Ti构成的接合层202后,形成层厚为50nm的由Ag-7原子%Pd构成的热沉层203。并且,形成层厚为5nm的由Ni-38原子%Ta构成的第1基底层204,在进行了280℃的基板加热后,依次形成层厚为20nm的由Cr-10原子%Ti构成的第2基底层205和层厚为2nm的由TiC构成的第3基底层206。
接着,进行640℃的基板加热后,形成双层结构的第1磁性层207和层厚为4nm的第2磁性层208,该第1磁性层207由层厚为6nm的由(Fe45原子%Pt-10原子%Ag)-35摩尔%C构成的下部磁性层207a和层厚为4nm的由(Fe45原子%Pt-10原子%Ag)-10摩尔%SiO2-10摩尔%BN构成的上部磁性层207b构成。
在此,对于第2磁性层208,在Zr为6~16原子%、Ta为6~16原子%的范围(本发明的数值范围),分别改变CoZrTa的组成比进行形成。
接着,通过在第2磁性层208上,形成层厚为3nm的由DLC构成的保护层209,制作出实施例4-1~4-8的磁记录介质。
(比较例4-1~4-6)
在比较例4-1~4-6中,对于上述第2磁性层208,如下述表5所示地分别改变CoTaB的组成比,以使得成为上述本发明的数值范围外来进行形成。除此以外,制作与实施例4-1~4-8同样的磁记录介质。
并且,将这些实施例4-1~4-8和比较例4-1~4-5的磁记录介质装入了上述图2所示的磁记录再生装置中。另外,上述图2所示的磁记录再生装置使用了上述图3所示的结构的磁头303。
并且,在装入了上述实施例4-1~4-8和比较例4-1~4-5的磁记录介质的磁记录再生装置中,在线记录密度为1600kFCI,轨道密度为500kFCI(面记录密度为800Gbit/英寸2)的条件下进行记录动作,进行其误码率(BER)的测定。将其测定结果示于表5。
表5
Figure BDA00002832819100171
如表5所示,在装入了上述实施例4-1~4-8的磁记录介质的磁记录再生装置中,显示出1×10-5以下的低的误码率。另一方面,在装入了比较例4-1~4-6的磁记录介质的磁记录再生装置中,误码率为1×10-3程度。
另外,在第2磁性层(CoZrTa)208中所含有的Zr和Ta的合计成为16~28原子%的范围的实施例4-2~4-6的磁记录介质中,特别地显示出误码率为1×10-6的低的值。
因此,由该测定结果可知,装入了本发明的磁记录介质的磁记录再生装置可得到低的误码率。

Claims (8)

1.一种磁记录介质,其特征在于,具有在基板上至少依次层叠有基底层、第1磁性层和第2磁性层的结构,
所述第1磁性层含有具有L10结构的合金作为主成分,
所述第2磁性层由非晶合金构成,所述非晶合金含有Co作为主成分,并且含有6~16原子%的Zr,还含有B、Ta之中的至少一种以上的元素。
2.根据权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,所述第2磁性层由CoZrB非晶合金构成,并且该非晶合金中所含有的B为6~16原子%。
3.根据权利要求2所述的磁记录介质,其特征在于,所述非晶合金中所含有的Zr和B的合计为16~28原子%。
4.根据权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,所述第2磁性层由CoZrTa非晶合金构成,并且该非晶合金中所含有的Ta为6~16原子%。
5.根据权利要求4所述的磁记录介质,其特征在于,所述非晶合金中所含有的Zr和Ta的合计为16~28原子%。
6.根据权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,所述第1磁性层含有具有L10结构的FePt或CoPt合金作为主成分,并且含有SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B2O3、BN之中的至少一种或多种。
7.根据权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,所述第1磁性层具有依次层叠了下部磁性层和上部磁性层的结构,所述下部磁性层含有具有L10结构的FePt合金作为主成分,并且含有C,所述上部磁性层含有具有L10结构的FePt合金作为主成分,并且含有SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B2O3、BN之中的至少一种或多种。
8.一种磁记录再生装置,具备:
权利要求1所述的磁记录介质;
将所述磁记录介质沿记录方向驱动的介质驱动部;
针对所述磁记录介质进行记录动作和再生动作的磁头,其具有对所述磁记录介质进行加热的激光发生部、和将从所述激光发生部发生的激光引导到前端部的波导;
使所述磁头相对于所述磁记录介质进行相对移动的磁头移动部;和
进行向所述磁头输入信号和从所述磁头再生输出信号的记录再生信号处理系统。
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