CN104303232A - 热辅助磁记录介质和磁记录再生装置 - Google Patents
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Abstract
使用一种热辅助磁记录介质(1)，该磁记录介质具备：基板(101)；在基板(101)上形成的基底层(3)；和在基底层(3)的正上方形成的以具有L10结构的合金为主成分的磁性层(107)，基底层(3)是以下的层连续地层叠而成的：第1基底层(104)，其具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构；第2基底层(105)，其含有C且具有NaCl结构；和第3基底层(106)，其由MgO形成。
Description
技术领域
本发明涉及用于硬盘装置(HDD)等中的热辅助磁记录介质和磁记录再生装置。
本申请基于2012年5月1日在日本提出的专利申请2012-104566号要求优先权，将其内容援引于本申请中。
背景技术
近年来，对于硬盘驱动器HDD的大容量化的要求日益增强。作为满足该要求的手段，已提出用搭载激光光源的磁头加热磁记录介质并进行记录的热辅助记录方式。在热辅助记录方式中，通过加热磁记录介质能够大幅度降低矫顽力，因此磁记录介质的磁性层中能够使用晶体磁各向异性常数Ku高的材料。因此，能够在维持热稳定性的状态下实现磁性粒径的微细化，能够达成1Tbit/inch2级的面密度。
作为高Ku磁性材料，已知L10型FePt合金、L10型CoPt合金、L11型CoPt合金等的有序合金等。另外，在磁性层中，为了将由上述有序合金形成的晶粒分隔，添加有SiO2、TiO2等的氧化物、或C、BN等来作为晶界层材料。通过将磁记录介质的磁性层设为磁性晶粒用晶界相分离了的颗粒结构，能够降低磁性粒子间的交换耦合，能够实现高的SNR(高信噪比)。
为得到具有高的垂直磁各向异性的热辅助记录介质，需要使磁性层中的L10型有序合金取得良好的(001)取向。磁性层的取向能够利用基底层来控制，因此为实现该取向需要设置适当的基底层。
例如，在专利文献1中示出了通过使用MgO基底层，L10型FePt磁性层显示出良好的(001)取向。另外，在专利文献2中记载了通过在CrTiB合金等的具有BCC结构的基底层上形成MgO基底层，L10型FePt磁性层显示出更加良好的(001)取向。而且，在专利文献3、专利文献4中记载了通过在TiN、CrN等的具有NaCl结构的基底层上形成L10型FePt磁性层，上述磁性层显示良好的(001)取向。
在先技术文献
专利文献1：日本特开平11-353648号公报
专利文献2：日本特开2009-158054号公报
专利文献3：日本特开2009-146558号公报
专利文献4：US7829208-B2
发明内容
但是，在以往的热辅助记录介质中，作为磁性层要求设为下述磁性层：使在使用以作为晶体磁各向异性常数Ku高的材料的具有L10结构的合金为主成分的磁性层的情况下的磁性层的(001)取向更进一步良好，且矫顽力高、反转磁场分散狭窄、能够得到高的SNR的热辅助记录介质。
本发明是鉴于这样的现有状况而提出的，其目的是提供磁性层显示良好的(001)取向，矫顽力高、反转磁场分散狭窄、能得到高的SNR的热辅助记录介质。
另外，本发明的目的是提供具备本发明的热辅助记录介质的误码率低、具有高的可靠性的磁记录再生装置。
热辅助记录介质的磁性层的取向性、磁特性，能够通过在磁性层的正下方形成的基底层来控制。因此，本发明人为解决上述课题而着眼于基底层并反复进行了锐意研究。
其结果发现通过制成为下述热辅助磁记录介质，能够解决上述课题，从而完成了本发明，所述热辅助磁记录介质，具备：
基板；
在上述基板上形成的基底层；和
在基底层的正上方形成的以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，
上述基底层是以下的层从基板侧连续地层叠而成的多层基底层：
第1基底层，其具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构；
第2基底层，其含有C且具有NaCl结构；和
第3基底层，其由MgO形成。
即，本申请发明涉及下述技术方案。
(1)一种热辅助磁记录介质，其特征在于，具备：
基板；
在上述基板上形成的基底层；和
在上述基底层的正上方形成的以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，
上述基底层是以下的层连续地层叠而成的：
第1基底层，其具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构；
第2基底层，其含有C且具有NaCl结构；和
第3基底层，其由MgO形成。
(2)根据(1)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第1基底层含有选自Mo、W、Nb和Ta的元素之中的至少1种。
(3)根据(1)所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第1基底层由选自Mo、W、Nb和Ta中的1种形成。
(4)根据(1)～(3)的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第2基底层由选自TaC、NbC、ZrC和HfC中的1种形成。
(5)根据(1)～(3)的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第2基底层由TaC或NbC形成。
(6)根据(1)～(5)的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述磁性层以具有L10结构的FePt或CoPt合金为主成分，且含有选自SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B、B2O3和BN中的至少一种。
(7)一种磁记录再生装置，具备：
(1)～(6)的任一项所述的热辅助磁记录介质；
介质驱动部，其将上述磁记录介质沿记录方向驱动；
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向顶端部引导的波导路，进行针对上述磁记录介质的记录动作和再生动作；
磁头移动部，其使上述磁头相对于上述磁记录介质进行相对移动；和
记录再生信号处理系统，其进行向上述磁头的信号输入和来自上述磁头的输出信号的再生。
本发明的热辅助磁记录介质，具备在基底层的正上方形成的以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，上述基底层是具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构的第1基底层、含有C的具有NaCl结构的第2基底层、和由MgO形成的第3基底层连续地层叠而成的，因此磁性层显示良好的(001)取向，且矫顽力高、反转磁场分散狭窄、能够得到高的SNR。
另外，本发明的磁记录再生装置，具备本发明的热辅助磁记录介质，因此误码率低、且具有高的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的热辅助磁记录介质的一例的截面图。
图2是表示本发明的热辅助磁记录介质的另一例的截面图。
图3是表示本发明的磁记录再生装置的一例的立体图。
图4是示意性地表示图3所示的磁记录再生装置中所具备的磁头的构成的截面图。
图5是表示用于热辅助磁记录介质中的第1基底层的晶格常数的图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式，参照附图详细地说明，但本发明不限定于以下的实施方式。
[热辅助磁记录介质]
图1是表示本发明的热辅助磁记录介质的一例的截面图。图1所示的热辅助磁记录介质1(以下有时称为「磁记录介质」)，是在基板101上依次层叠有种子层102、取向控制层103、基底层3、磁性层107、和保护膜108的磁记录介质。如图1所示，基底层3，是从基板101侧开始，第1基底层104、第2基底层105、和第3基底层106连续地层叠而成的，在基底层3的第3基底层106的正上方具备磁性层107。
「基板」
作为基板101，可以使用非晶质或具有微晶结构的耐热玻璃基板。在本实施方式的磁记录介质1中，有时在形成磁性层107时将基板101的温度加热至400℃以上。因此，作为基板101的材料，优选使用玻璃化转变温度为400℃以上的材料，更优选使用玻璃化转变温度为600℃以上的材料。
「种子层」
种子层102是控制磁性层107的晶体粒径的层。种子层102中所使用的材料，只要是非晶质即可，可以使用例如Cr-50at％Ti、Ni-40at％Ta、Ti-50at％Al等的合金，但不限定于这些材料。
「取向控制层」
取向控制层103，是通过使第1基底层104取得良好的(100)取向，来控制基底层3的第2基底层105和第3基底层106的取向，使利用基底层3来控制磁性层107的取向的功能提高的层。作为取向控制层103，优选使用具有B2结构或BCC结构的(100)取向的取向控制层。
作为具有B2结构的(100)取向的取向控制层103，可举出例如由NiAl、RuAl等构成的取向控制层。具有B2结构的取向控制层103，能够通过例如在非晶质的种子层102上以200℃以上的高温形成而取得(100)取向。
另外，作为具有BCC结构的(100)取向的取向控制层103，可举出例如由Cr或以Cr为主成分的合金构成的取向控制层等。作为以Cr为主成分的合金，可举出CrMn、CrMo、CrW、CrV、CrTi、CrRu等。
特别是在作为第1基底层104使用由具有晶格常数大的BCC结构的合金构成的层的情况下，作为取向控制层103，优选使用由向Cr添加了Mo、W等的原子半径大的元素的晶格常数大的Cr合金构成的取向控制层。但是，如果Cr合金中所添加的原子半径大的元素的添加量过多，则使用它的取向控制层103自身的(100)取向性有可能劣化。因此，用于取向控制层103的以Cr为主成分的合金中所含Cr以外的元素的含量，优选为30at％以下左右。
具有BCC结构的取向控制层103，也与具有B2结构的取向控制层103同样地，能够通过例如在非晶质的种子层102上以200℃以上的高温形成而取得(100)取向。
「第1基底层」
第1基底层104是具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构的基底层。第1基底层104的晶格常数，更优选为0.31nm以上0.32nm以下的范围。
图1所示的第1基底层104，通过形成于取向控制层103上而具有良好的(100)取向。通过第1基底层104具有良好的(100)取向，能够使第2基底层105也取得(100)取向。
在本实施方式的磁记录介质1中，为了降低第1基底层104与在其上下设置的层(在图1所示的磁记录介质1中，为取向控制层103和第2基底层105)的晶格错配度，第1基底层104的晶格常数设为0.302nm以上0.332nm以下。
如果第1基底层104的晶格常数低于0.302nm，则与含有C的具有NaCl结构的第2基底层105的晶格错配度达到10％以上，难以使第2基底层105取得良好的(100)取向。另外，如果第1基底层104的晶格常数高于0.332nm，则与在第1基底层104的基板101侧设置的层(在图1所示的磁记录介质1中，为取向控制层103)的晶格错配度变大。其结果，第1基底层104未成为具有良好的(100)取向的层，利用基底层3来控制磁性层107的取向的功能有可能下降。
作为第1基底层104，只要是具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构的层，则可以是任何的层。作为第1基底层104，优选是由选自晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的Mo、W、Nb或Ta中的1种形成的层。
另外，作为第1基底层104的材料，也可以使用下述合金，所述合金含有选自Mo、W、Nb和Ta的元素之中的至少1种。具体而言，可举出MoCr、MoV、MoW、MoTa、MoNb、WCr、WV、WTa、WNb、TaCr、TaV、TaNb、NbCr、NbV等的合金。在作为第1基底层104的材料使用上述合金的情况下，在Mo、W、Nb、Ta中所添加的其它元素的含量，设为：第1基底层104的晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下、且不使BCC结构劣化的范围内。
「第2基底层」
第2基底层105是含有C的具有NaCl结构的层。第2基底层105，优选是由选自TaC、NbC、ZrC、HfC中的1种形成的层。由这样的材料形成的第2基底层105，与第1基底层104以及第3基底层106的晶格常数的差小。因此，在第2基底层105由上述材料形成的情况下，能得到磁性层107中的具有L10结构的合金的有序度良好、矫顽力高、反转磁场分散狭窄、耐腐蚀性优异的磁记录介质1。
另外，第2基底层105，更优选是由TaC或NbC形成的层。在第2基底层105是由TaC形成的层的情况下，能够特别地降低反转磁场分散，能够得到高的介质SNR，并且，能够得到更优异的耐腐蚀性。另外，在第2基底层105是由NbC形成的层的情况下，能够得到高的矫顽力，能够得到有序度高的磁性层107。
另外，在第2基底层105是由ZrC形成的层的情况下，能够得到高的矫顽力，能够得到有序度高的磁性层107，能够得到高的重写特性。
TaC、NbC、ZrC、HfC的晶格常数示于表1。
表1
在本实施方式中，第1基底层104的晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下，因此第1基底层104的(100)面与含有C的具有NaCl结构的第2基底层105的(100)面的晶格错配度变为10％以下。因此，通过例如在第1基底层104上使第2基底层105外延生长，能够得到容易显示良好的(100)取向的第2基底层105。再者，第1基底层104的(100)面的<110>方向、与第2基底层105的(100)面的<100>方向变为平行。因此，当将第1基底层104的晶格常数记为a1、将第2基底层105的晶格常数记为a2时，第1基底层104与第2基底层105的晶格错配度定义为(a2-2a1)/(2a1)。
「第3基底层」
在第2基底层105之上形成有由MgO形成的第3基底层106。
第3基底层106是具有NaCl结构的层。第3基底层106，可采用在第2基底层105上使成为第3基底层106的MgO外延生长的方法等来形成。
MgO的晶格常数为0.421nm，比第2基底层105的晶格常数小5～10％。因此，在第2基底层105上形成成为第3基底层106的MgO的情况下，拉伸应力被导入到第3基底层106的MgO的膜面内。因此，拉伸应力从第3基底层106被导入到在第3基底层106上形成的以L10-FePt合金等的具有L10结构的合金为主成分的磁性层107中，促进磁性层107的有序化。
作为第3基底层106的MgO的膜厚，优选设为0.5nm以上5nm以下。在第3基底层106的膜厚为上述范围内的情况下，第3基底层106的MgO的NaCl结构变得良好。其结果，第3基底层106能够更有效地控制磁性层107的取向，并且，能够充分得到MgO的膜面内的拉伸应力，因此能够得到有序度高的磁性层107。
在第3基底层106的膜厚低于0.5nm的情况下，第3基底层106的MgO的NaCl结构难以变得良好，由第3基底层106带来的对磁性层107的取向性的控制功能下降。另外，如果第3基底层106的膜厚超过5nm，则由于第3基底层106的厚度厚因此膜面内的拉伸应力被缓和。因此，拉伸应力难以被导入到磁性层107中，由第3基底层106带来的对磁性层107的取向性的控制功能下降。
「磁性层」
磁性层107是以具有L10结构的合金为主成分的层。磁性层107，通过在磁性层107的正下方配置基底层3，从而显示良好的(001)取向。
磁性层107，优选是以具有L10结构的FePt或CoPt合金为主成分，且含有选自SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B、B2O3、BN中的至少一种的层。通过形成为这样的磁性层107，磁性层107的主成分即具有L10结构的合金的晶粒间的交换耦合被隔断，晶粒变得磁孤立，能够降低磁记录介质1的噪声。
在磁性层107以FePt合金为主成分的情况下，为了促进FePt合金的有序化，优选将形成磁性层107时的基板101温度(有序化温度)设为600℃以上。另外，为了降低有序化温度，也可以向磁性层107的主成分即FePt合金中添加Ag、Au、Cu、Ni等。该情况下，能够将有序化温度降低至400～500℃左右。
「保护膜」
在磁性层107上，优选形成由金刚石状碳(DLC(Diamond LikeCarbon))等构成的保护膜108。由DLC形成的保护膜108，可以采用以下方法形成：将由烃形成的原料气体利用高频等离子体分解而形成膜的RF-CVD法、利用从灯丝释放出的电子将原料气体离子化而形成膜的IBD法、不使用原料气体而使用固体C靶形成膜的FCVA法等。
保护膜108的膜厚，优选为1nm以上6nm以下。如果保护膜108的膜厚低于1nm，则磁头的浮起特性劣化，因此不优选。另外，如果保护膜108的膜厚超过6nm，则磁间距变大，SNR劣化，因此不优选。
图1所示的磁记录介质1，具备：在基板101上形成的基底层3、和在基底层3的正上方形成的以具有L10结构的合金为主成分的磁性层107，基底层3是具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构的第1基底层104、含有C的具有NaCl结构的第2基底层105、和由MgO形成的第3基底层106连续地层叠而成的，因此磁性层107显示良好的(001)取向。
更详细地讲，具有BCC结构的第1基底层104的良好的(100)取向，被与第1基底层104的晶格错配度小的具有NaCl结构的第2基底层105继承。于是，成为具有良好的(100)取向的第2基底层105，第2基底层105的良好的(100)取向，被与第2基底层105的晶格错配度小的第3基底层106继承。于是，成为具有良好的(100)取向的第3基底层106，在第3基底层106的正上方形成的磁性层107的取向性被基底层3控制，显示良好的(001)取向。其结果，图1所示的磁记录介质1，矫顽力高，反转磁场分散狭窄，能够得到高的SNR。
「其它例」
再者，本发明并不限定于图1所示的磁记录介质1。
例如，在图1所示的磁记录介质1中，在基板101与基底层3之间配置有种子层102和取向控制层103。在即使没有种子层102和取向控制层103，磁性层107也显示良好的(001)取向的情况下，也可以不设置种子层102和取向控制层103。
另外，保护膜108，为保护磁性层107而优选设置，但也可以不设置保护膜108。
另外，在保护膜108上，也可以涂布有由全氟聚醚系的氟树脂等形成的润滑剂。
另外，为改善磁记录介质的写入效果，例如也可以在基板201与种子层204之间配置有软磁性基底层。作为软磁性基底层，可以使用CoTaZr、CoFeTaB、CoFeTaSi、CoFeTaZr等的非晶质合金、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形成的单层膜，也可以是夹着适当的膜厚的Ru层而进行了反铁磁性耦合的叠层膜。
另外，图2是表示本发明的热辅助磁记录介质的另一例的截面图。图2所示的热辅助磁记录介质，是在基板201上，从下开始依次层叠有接合层202、热沉层203、种子层204、取向控制层205、基底层31、磁性层209、和保护膜210的磁记录介质。
图2所示的热辅助磁记录介质，除了在基板201与种子层204之间形成有热沉层203、和将热沉层203与基板201接合的接合层202以外，其他与图1所示的热辅助磁记录介质1相同，因此仅对与图1所示的例子不同的部件进行说明，省略对相同部件的说明。
在热辅助磁记录介质中，由于利用激光等将磁记录介质加热而进行记录，因此需要在记录后使积存在磁性层209中的热迅速消散，抑制加热点的扩展。通过将记录后的磁性层209迅速冷却，能够降低磁化过渡区域的宽度，能够降低介质噪声。
为了将记录后的磁性层209迅速冷却，优选在热辅助磁记录介质中设置热沉层203。作为热沉层203，可以使用Ag、Cu、Al、Au等的热传导率高的金属、以它们为主成分的合金。
另外，接合层202，只要是能够将热沉层203与基板201接合并使其密着的层即可，可以根据热沉层203的材料而适当决定，不作特别限定。作为接合层202，例如，在热沉层203由Cu或Cu合金形成的情况下，优选使用NiTa等。
再者，在图2所示的热辅助磁记录介质中，在基板201与种子层204之间配置了热沉层203和接合层202。热沉层203和接合层202的配置，并不限定于基板201与种子层204之间。例如，在热辅助磁记录介质中未设置种子层204的情况下，也可以设置在基板201与取向控制层205之间。
图2所示的热辅助磁记录介质，具备热沉层203，因此能够在记录后通过热沉层203使积存在磁性层209中的热迅速消散，能够得到更加高的SNR。
[磁记录再生装置]
接着，对本发明的磁记录再生装置进行说明。图3是表示本发明的磁记录再生装置的一例的立体图，图4是示意性地表示图3所示的磁记录再生装置中所具备的磁头的构成的截面图。
图3所示的磁记录再生装置，由以下部分大致构成：由本发明的热辅助磁记录介质形成的磁记录介质501；使磁记录介质501旋转并沿记录方向驱动的介质驱动部502；进行针对磁记录介质501的记录动作和再生动作的磁头503；使磁头503相对于磁记录介质501进行相对移动的磁头移动部504；和进行向磁头503的信号输入和来自磁头503的输出信号的再生的记录再生信号处理系统505。
图3所示的磁记录再生装置中所具备的磁头503，如图4所示，由记录磁头308和再生磁头311大致构成。记录磁头308具备主磁极301、辅助磁极302、用于产生磁场的线圈303、激光照射单元313、加热磁记录介质312的激光二极管(LD)304、和用于将从LD发生的激光305传递到配置于顶端部的近场发生元件306的波导路307。再生磁头311，具备由一对屏蔽件(Shield)309夹着的TMR元件等的再生元件310。
而且，在图3所示的磁记录再生装置中，将从磁头503的近场发生元件306发生的近场光向磁记录介质501照射，将其表面局部地加热，使上述磁性层的矫顽力暂时下降至磁头磁场以下来进行写入。
图3所示的磁记录再生装置，具备由矫顽力高、反转磁场分散狭窄、能得到高的SNR的本发明的热辅助磁记录介质形成的磁记录介质501，因此误码率低、且具有高的可靠性。
实施例
以下，通过实施例使本发明的效果更明确。再者，本发明不限定于以下的实施例。
(实施例1)
采用以下所示的方法形成了图1所示的热辅助磁记录介质1。
即，在2.5英寸的由玻璃构成的基板101上，形成25nm的由Cr-50at％Ti构成的种子层102，进行300℃的基板加热后，形成了20nm的Ru-50at％Al来作为取向控制层103。
接着，形成了15nm的Mo-30at％Cr来作为第1基底层104，形成了15nm的ZrC、HfC、TaC、或NbC来作为第2基底层105，形成了2nm的MgO来作为第3基底层106。
然后，进行580℃的基板加热，形成8nm的由(Fe-45at％Pt)-12mol％(SiO2)-6mol％BN构成的磁性层107，并在磁性层107上形成3nm的由DLC构成的保护膜108，得到了表2所示的实施例1.1～实施例1.4的磁记录介质。
表2
另外，作为比较例，形成：不形成第3基底层而在第2基底层上直接形成了磁性层的介质，得到了表2所示的比较例1.1～比较例1.4的磁记录介质。
进行了本实施例1.1～1.4的介质的X射线衍射测定，从取向控制层的RuAl，观察到(100)衍射峰和弱的(200)衍射峰。另外，从第1基底层、第2基底层仅观察到(200)衍射峰。在此，从衍射峰位置估算出的第1基底层(Mo-30at％Cr)的晶格常数为0.310nm。另外，从磁性层观察到L10-FePt(001)峰、以及、L10-FePt(002)峰与FCC-FePt(200)峰的混合峰。第3基底层(MgO基底层)，由于薄为2nm，因此没有看到明了的衍射峰，但由于磁性层取得了上述取向，因此可以认为取得了(100)取向。另外，从CrTi种子层没有看到明了的衍射峰，因此可知上述种子层为非晶质结构。
在表2中，表示了L10-FePt(001)峰强度I001相对于L10-FePt(002)峰与FFCC-FePt(200)峰的混合峰强度(I002+I200)的比率I001/(I002+I200)、矫顽力Hc、利用矫顽力进行了标准化的矫顽力分散ΔHc/Hc。
在此，Hc是从通过SUQID(超导量子干涉元件)施加7T的磁场而在室温测定到的磁化曲线求出的。另外，ΔHc/Hc是采用「IEEETrans.Magn.,vol.27,pp4975-4977,1991」中记载的方法测定的。
具体而言，在施加7T的最大磁场而在室温测定到的主回路和副回路中，测定磁化的值变为饱和值的50％时的磁场，由两者的差量，假定Hc分布为高斯分布而算出了ΔHc/Hc。ΔHc/Hc是相当于反转磁场分散的参数，该值越低，能得到越高的介质SNR，因此优选。
如表2所示可知，本实施例1.1～1.4的I001/(I002+I200)都显示2.1以上的高的值，磁性层中的L10-FePt合金的有序度良好。另外，本实施例1.1～1.4，Hc都高达38kOe以上，ΔHc/Hc显示了0.3以下的低的值。
在上述实施例之中，第2基底层中使用了ZrC的实施例1.1、和第2基底层中使用了NbC的实施例1.4显示了特别高的Hc。可以认为这是由于实施例1.1和实施例1.4的I001/(I002+I200)特别高因而有序度极良好的缘故。
另外，第2基底层中使用了TaC的实施例1.3显示了特别低的ΔHc/Hc。
这显示出通过将TaC用于第2基底层，能够特别降低反转磁场分散。
另一方面，未形成第3基底层的比较例1.1～1.4的I001/(I002+I200)都低为1.8以下，矫顽力都明显低，为25kOe以下，ΔHc/Hc都高达0.33以上。
由以上可知，通过在下述叠层基底层上形成磁性层，能够得到磁性层中的L10-FePt合金的有序度良好、Hc高、且ΔHc/Hc低的介质，所述叠层基底层采用由Mo-30at％Cr构成的第1基底层、由ZrC、HfC、TaC、或NbC构成的第2基底层、由MgO形成的第3基底层构成。
(实施例2)
采用以下所示的方法形成了图2所示的热辅助磁记录介质。
即，在2.5英寸的由玻璃构成的基板201上，形成5nm的由Ni-35at％Ta构成的接合层202、50nm的由Cu-0.5at％Zr构成的热沉层203、5nm的由Cr-50at％Ti构成的种子层204，进行了250℃的基板加热后，作为取向控制层205形成了20nm的Cr-5at％Mn。
接着，形成了10nm的W作为第1基底层206，形成了8nm的ZrC、HfC、TaC、或NbC作为第2基底层207，形成了3nm的MgO基底层作为第3基底层208。
然后，进行600℃的基板加热，形成12nm的(Fe-45at％Pt)-30％C作为磁性层209，形成3.2nm的DLC膜作为保护膜210，得到表3所示的实施例2.1～实施例2.4的磁记录介质。
表3
另外，作为比较例，制作了未形成第2基底层、而在第1基底层上直接形成了第3基底层的介质，得到了表3所示的比较例2.1的磁记录介质。
向本实施例2.1～2.4和比较例2.1的介质，涂布全氟醚系的润滑剂，使用图4所示的磁头评价了RW特性。
将使用图4所示的磁头记录线记录密度1500kFCI的全然相同的图案(all one pattern)信号而测定出的介质SNR、和重写特性OW示于表3。在此，调整输入激光二极管的功率，使得定义为磁道轮廓(track profile)的半值宽度的磁道宽度MWW变为60nm。
如表3所示，实施例2.1～2.4都显示了15dB以上的高的SNR、和30dB以上的高的重写特性。特别是第2基底层中使用了ZrC的实施例2.1显示了35dB以上的高的重写特性。另外，第2基底层中使用了TaC的实施例2.3显示了16dB以上的高的SNR。
与此相对，比较例2.1的SNR和重写特性，与实施例2.1～2.4相比明显低。
由以上可知，通过在第1基底层与MgO之间，形成作为第2基底层的ZrC、HfC、TaC、或NbC，能够得到SNR高、且重写特性良好的热辅助记录介质。
另外，对于实施例2.1～2.4和比较例2.1的介质，采用下述的步骤进行了耐腐蚀性评价。
首先，使用Candela公司制OSA-6300，测定了介质表面整个面的颗粒数。接着，将介质投入到温度恒定为90℃、湿度恒定为90％的高温炉中，放置了48小时。然后，将介质从高温炉取出，再度使用上述Candela公司制OSA-6300测定了颗粒数。在表4中示出放入高温炉前后的颗粒数。
表4
在实施例2.1～2.4中，放入高温炉前后的颗粒数大致相同。与此相对，在比较例2.1中，在放入高温炉前后颗粒数大幅度增加。
另外，用光学显微镜观察了介质表面，在比较例2.1中，确认出数微米～数十微米的颗粒。这表示在高温高湿中长时间放置的结果，在介质表面大量地产生了腐蚀粒子。
另一方面，在实施例2.1～2.4中，没有观察到数微米～数十微米的颗粒。而且，在第2基底层中使用了TaC的实施例2.3中，颗粒数特别低。
由以上可知，通过形成ZrC、HfC、TaC、或NbC作为第2基底层，能够改善介质SNR、重写特性，并且大幅度改善耐腐蚀性。
(实施例3)
与实施例2同样地，采用以下所示方法形成了图2所示的热辅助磁记录介质。
再者，作为第1基底层，使用了20nm的Mo、Mo-30at％Cr、Mo-20at％V、W、W-50at％Cr、W-30at％V、W-20at％Ta、V、Ta、Ta-50at％W、Nb、Nb-30at％Mo，作为第2基底层，使用了5nm的TaC。第1基底层和第2基底层以外的层构成、成膜过程与实施例2相同，得到了表5所示的实施例3.1～实施例3.12的磁记录介质。
表5
另外，作为比较例，制作第1基底层使用了20nm的Cr-50at％V、Cr-30at％Mo、Cr-30at％W的介质，得到了表5所示的比较例3.1～3.3的磁记录介质。
根据Vegard定律算出了在实施例3.1～3.12、比较例3.1～3.3中使用的第1基底层的晶格常数。将该结果示于图5。在此，Cr、V，Mo、W、Ta、Nb的晶格常数，分别为0.2884nm、0.3023nm、0.3147nm、0.3165nm、0.3298nm、0.3307nm。上述第1基底层中使用的合金，为完全固溶系或固溶度遍及大范围，因此能够利用Vegard定律算出晶格常数。图5是表示用于热辅助磁记录介质中的第1基底层的晶格常数的图。
如图5所示，在本实施例3.1～3.12中使用的第1基底层的晶格常数，都为0.302nm以上、0.332nm以下。另一方面，在比较例3.1～3.3中使用的第1基底层的晶格常数为0.300nm以下。
在表5中，示出本实施例3.1～3.12和比较例3.1～3.3的矫顽力Hc和标准化矫顽力分散ΔHc/Hc。再者，矫顽力Hc和标准化矫顽力分散ΔHc/Hc是与实施例1同样地求出的。
本实施例3.1～3.12，都显示34kOe以上的高的Hc和0.29以下的低的ΔHc/Hc。另外，在上述实施例3.1～3.12之中，晶格常数为0.31nm以上0.32nm以下的实施例3.1、实施例3.3、实施例3.4、实施例3.6、实施例3.7的ΔHc/Hc特别低。
另一方面，比较例3.1～3.3的Hc都低为27kOe以下，ΔHc/Hc高达0.33以上。
由以上可知，通过第1基底层中使用晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC合金，能够得到Hc高、ΔHc/Hc低、即反转磁场分散狭窄的介质。
(实施例4)
使用本实施例3.1～3.12、比较例3.1～3.3的介质来作为图3所示的磁记录再生装置的磁记录介质，测定了误码率。
误码率是在线记录密度1600kFCI、磁道密度480kFCI(面积率密度770Gbit/inch2)的条件下进行记录而测定的。其结果示于表6。
再者，表6中的「-logBER」表示比特误码率的对数表示。
表6
如表6所示，使用实施例3.1～3.12的介质的磁记录再生装置，显示了1×10-7以下的低的误码率。特别是在使用晶格常数为0.31nm以上0.32nm以下的实施例3.1、实施例3.3、实施例3.4、实施例3.6、实施例3.7的介质的磁记录再生装置中、显示了10-7.7数量级以下的低的误码率。
另一方面，使用比较例3.1～3.3的介质的磁记录再生装置的误码率为1×10-4左右。
由以上可知，通过组入第1基底层中使用具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构的合金、第2基底层中使用TaC、而且第3基底层中使用MgO的磁记录介质，能够得到误码率低的磁记录再生装置。产业上的利用可能性
本发明的热辅助磁记录介质，磁性层显示良好的(001)取向，矫顽力高、反转磁场分散狭窄、能够得到高的SNR。
另外，本发明的磁记录再生装置，具备本发明的热辅助磁记录介质，因此误码率低，具有高的可靠性。
本发明能够很好地利用于热辅助磁记录介质和磁记录再生装置。
附图标记说明
1…热辅助磁记录介质、3…基底层、101…基板、102…种子层、103…取向控制层、104…第1基底层、105…第2基底层、106…第3基底层、107…磁性层、108…保护膜、201…基板、202…接合层、203…热沉层、204…种子层、205…取向控制层、206…第1基底层、207…第2基底层、208…第3基底层、209…磁性层、210…保护膜、301…主磁极、302…辅助磁极、303…线圈、304…激光二极管、305…激光、306…近场发生元件、307…波导路、308…记录磁头、309…屏蔽件、310…再生元件、311…再生磁头、501…磁记录介质、502…介质驱动部、503…磁头、504…磁头移动部、505…记录再生信号处理系统。
Claims (7)
1.一种热辅助磁记录介质，其特征在于，具备：
基板；
在上述基板上形成的基底层；和
在上述基底层的正上方形成的以具有L10结构的合金为主成分的磁性层，
上述基底层是以下的层连续地层叠而成的：
第1基底层，其具有晶格常数为0.302nm以上0.332nm以下的BCC结构；
第2基底层，其含有C且具有NaCl结构；和
第3基底层，其由MgO形成。
2.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第1基底层含有选自Mo、W、Nb和Ta的元素中的至少1种。
3.根据权利要求1所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第1基底层由选自Mo、W、Nb和Ta中的1种形成。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第2基底层由选自TaC、NbC、ZrC和HfC中的1种形成。
5.根据权利要求1～3的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述第2基底层由TaC或NbC形成。
6.根据权利要求1～3的任一项所述的热辅助磁记录介质，其特征在于，上述磁性层以具有L10结构的FePt或CoPt合金为主成分，且含有选自SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B、B2O3和BN中的至少一种。
7.一种磁记录再生装置，具备：
权利要求1～3的任一项所述的热辅助磁记录介质；
介质驱动部，其将上述磁记录介质沿记录方向驱动；
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向顶端部引导的波导路，进行针对上述磁记录介质的记录动作和再生动作；
磁头移动部，其使上述磁头相对于上述磁记录介质进行相对移动；和
记录再生信号处理系统，其进行向上述磁头的信号输入和来自上述磁头的输出信号的再生。
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