CN107112031A - 磁记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够实现记录温度降低的磁记录介质。磁记录介质的特征在于，包括基板和包含第1磁性层及第2磁性层的磁记录层，所述第2磁性层包含FePtRh有序合金，所述第1磁性层在其室温下的Ku大于第2磁性层的室温下的Ku。

Description

磁记录介质
技术领域
本发明涉及磁记录介质。具体而言，涉及用于硬盘磁记录装置(HDD)的磁记录介质。
背景技术
近年来，使磁记录高密度化的要求显著。作为实现磁记录高密度化的技术，采用了垂直磁记录方式。垂直磁记录介质至少包括非磁性基板和由硬质磁性材料形成的磁记录层。垂直磁记录介质能够任意选择性地还包括：软磁性衬里层，由软磁性材料形成并承担使磁头产生的磁通集中于磁记录层的作用；基底层，用于使磁记录层的硬质磁性材料取向于目的的方向；以及保护磁记录层的表面的保护膜等。
为了使磁记录高密度化，需要高的热稳定性，提出了由FePt等具有高的磁各向异性的材料构成的磁记录层。然而，FePt在室温下的顽磁力高，在通常的记录头中磁场不足而无法进行记录。因此，提出了热辅助磁记录方式。
热辅助磁记录方式是通过对磁记录层照射激光等来加热以使顽磁力降低并在该状态下施加记录用的磁场而使磁化反转的记录方式。在热辅助磁记录方式中，加热至磁性材料的居里温度附近而进行记录。例如，已知FePt的居里温度(Tc)是720K左右。
另一方面，高温下的记录导致用于保护磁记录层的碳保护膜、保护膜上的润滑剂劣化，还成为记录头自身劣化的原因，所以成为磁记录装置的可靠性大幅降低的主要原因。因此，期望尽可能在低温下进行记录。
在专利文献1中，提出了通过设置多个磁性层并在各个磁性层设定不同的磁各向异性常数(Ku)和Tc来缓和Ku和Tc的相关。具体而言，在专利文献1的提案中，磁记录层包括具有居里温度Tc1的第1磁性层和具有居里温度Tc2的第2磁性层，并且满足Tc1>Tc2的关系。由此，在将磁记录层加热到比Tc2高的温度的情况下，第1磁性层和第2磁性层的交换耦合被消除，从而能够向第1磁性层进行记录。
另外，在专利文献1中，提出了为了降低Tc而将Cu等添加到FePt。
在专利文献2中，公开了非磁性基板上沉积的磁记录层在面内方向上包括相互在反磁性区域分离的多个铁磁性区域的磁记录介质。在引用文献2中，公开了将以FePtRh作为主成分的合金用于铁磁性区域以及反磁性区域，能够实现高密度化以及磁比特之间的磁分离，能够抑制表面劣化，但引用文献2的介质是图案化介质，且未提出降低磁记录时的记录温度。
专利文献1：日本特开2009-059461号公报
专利文献2：日本特开2009-151899号公报
专利文献3：日本特开2015-040244号公报
专利文献4：日本特开2010-003408号公报
发明内容
但是，即使是专利文献1所公开的添加有Cu的FePt，其Tc也比较高。例如，添加有10at％的Cu的FePt的Tc是650K。因此，期望在磁记录介质中进一步降低记录温度。
磁记录介质包括基板和磁记录层，该磁记录层包括第1磁性层及第2磁性层，所述第2磁性层包含FePtRh有序合金，所述第1磁性层在其室温下的Ku大于第2磁性层的室温下的Ku。
磁记录介质优选第1磁性层形成于基板侧，第2磁性层形成于第1磁性层的上层。
磁记录介质优选所述第1磁性层包含FePt有序合金。
磁记录介质优选所述第1磁性层及第2磁性层具有包含磁性晶粒和包围该磁性晶粒的非磁性晶界的粒状构造。
磁记录介质能够维持与以往同等的热稳定性并且降低记录温度以及记录磁场。
附图说明
图1A是示出磁记录介质的1个结构例的剖面图。
图1B是将图1A所示的磁记录介质的磁记录层放大而示出的剖面图。
图2A是用于说明在将FePt有序合金用于磁记录介质的磁性层并对其添加有Rh的情况下的状态的概略图，是表示FePtRh有序合金的状态的概略图。
图2B是用于说明在将FePt有序合金用于磁记录介质的磁性层的情况下的状态的概略图，是表示FePt有序合金的状态的概略图。
(符号说明)
10：基板；20：密合层；30：基底层；40：晶种层；50：磁记录层；52：第1磁性层；54：第2磁性层；60：保护层。
具体实施方式
磁记录介质包括基板和包含第1磁性层及第2磁性层的磁记录层，作为特征，所述第2磁性层包含FePtRh有序合金，所述第1磁性层在其室温下的Ku大于第2磁性层的室温下的Ku。该磁记录介质也可以在基板与磁记录层之间还包括密合层、软磁性衬里层、散热层、基底层和/或晶种层那样的在该技术中已知的层。另外，该磁记录介质也可以在磁记录层上还包括保护层和/或液体润滑剂层那样的在该技术中已知的层。作为磁记录介质的一个例子，可以举出包括基板、包含第1磁性层以及上层的磁记录层、和保护层的结构。另外，图1A示出包括基板10、密合层20、基底层30、晶种层40、磁记录层50以及保护层60的磁记录介质的1个结构例。如图1B所示，磁记录介质的磁记录层50包括第1磁性层52以及第2磁性层54。在本说明书中，FePtRh、FePt、FePt-C等通过元素表示的合金或者材料的表述仅意味着具有该元素作为构成要素，并不规定该元素之间的组成。因此，例如FePtRh这样的记载仅表示该有序合金的构成元素是Fe、Pt以及Rh，并不意味着这些构成元素的比是1：1：1。另外，在本说明书中，“由FePtRh构成(consisting of)”、“由FePt构成(consistingof)”、“由FePt-C构成(consisting of)”等用语意味着具有所表述的元素作为构成要素，并不规定作为构成要素的元素之间的比例。因此，例如“由FePtRh构成”意味着该材料仅由Fe、Pt以及Rh元素构成，并不意味着这些元素的比是1：1：1。在本说明书中，在通过化学式表示元素的比值的情况下，例如，如“60vol％Fe50Pt50-40vol％C”等那样，用体积％表示有序合金与非磁性粒界材料之间的组成，“Fe50Pt50”、“Fe48Pt42Rh10”等用原子％(at％)表示有序合金的组成。
基板10也可以是表面平滑的各种基板。例如，能够将一般所使用的材料用于磁记录介质来形成基板10。可使用的材料包括实施NiP镀敷而得到的Al合金、MgO单结晶、MgAl2O4、SrTiO3、强化玻璃、结晶化玻璃等。
也可以任意选择性地设置的密合层20用于提高在密合层20的上方形成的层和在密合层20的下方形成的层的密合性。作为在密合层20的下方形成的层，包括基板10。用于形成密合层20的材料包含Ni、W、Ta、Cr、Ru等金属、包含上述金属的合金。密合层20既可以是单一的层，也可以具有多个层的层叠构造。
也可以任意选择性地设置的软磁性衬里层(未图示)控制来自磁头的磁通来提高磁记录介质的记录以及再生的特性。用于形成软磁性衬里层的材料包括(i)NiFe合金、铁硅铝(FeSiAl)合金、CoFe合金等结晶质材料、(ii)FeTaC、CoFeNi、CoNiP等微结晶质材料、或者(iii)包含CoZrNb、CoTaZr等Co合金的非晶质材料。软磁性衬里层的膜厚的最佳值依赖于用于磁记录的磁头的构造以及特性。在与其它层通过连续成膜方法形成软磁性衬里层的情况下，根据与生产率的均衡性，优选软磁性衬里层具有10nm～500nm的范围内(包括两端)的膜厚。
在热辅助磁记录方式中使用本发明的磁记录介质的情况下，也可以设置散热层(未图示)。散热层是用于有效地吸收在热辅助磁记录时产生的磁记录层50的多余的热的层。能够使用导热率以及比热容高的材料形成散热层。这样的材料包括Cu单体、Ag单体、Au单体、或者以它们作为主体的合金材料。在此，“作为主体”是指，该材料的含有量是50wt％以上。另外，根据强度等的观点，能够使用Al-Si合金、Cu-B合金等来形成散热层。还能够使用铁硅铝(FeSiAl)合金、软磁性的CoFe合金等来形成散热层。还能够通过使用软磁性材料，对散热层赋予使头产生的垂直方向的磁场集中于磁记录层50的功能，补充软磁性衬里层的功能。散热层的膜厚的最佳值根据热辅助磁记录时的热量及热分布、以及磁记录介质的各层的结构及各层的厚度而变化。在与其它层通过连续成膜方法形成散热层等情况下，根据与生产率的均衡性，散热层的膜厚优选为10nm以上且100nm以下。能够使用溅射法、真空蒸镀法等在该技术中已知的任意的方法来形成散热层。在通常的情况下，使用溅射法形成散热层。可以考虑磁记录介质所要求的特性，在基板10与密合层20之间、密合层20与基底层30之间等设置散热层。
基底层30是用于控制在上方形成的晶种层40的结晶性和/或结晶取向的层。基底层30既可以是单层也可以是多层。基底层30优选为非磁性。用于形成基底层30的非磁性材料包括(i)Pt金属、Cr金属等单金属、或者(ii)对作为主成分的Cr添加有从由Mo、W、Ti、V、Mn、Ta以及Zr构成的群所选择出的至少1种金属的合金。能够使用溅射法等在该技术中已知的任意的方法来形成基底层30。
晶种层40的功能在于控制作为上层的磁记录层50中的磁性晶粒的粒径以及结晶取向。也可以使晶种层40具有确保处于晶种层40下的层与磁记录层50之间的密合性的功能。另外，也可以在晶种层40与磁记录层50之间配置中间层等其它层。在配置有中间层等的情况下，通过控制中间层等的晶粒的粒径以及结晶取向来控制磁记录层50的磁性晶粒的粒径以及结晶取向。晶种层40优选为非磁性。与磁记录层50的材料匹配地适当选择晶种层40的材料。更具体而言，与磁记录层的磁性晶粒的材料匹配地选择晶种层40的材料。例如，在用L10型有序合金形成磁记录层50的磁性晶粒的情况下，优选使用NaCl型的化合物来形成晶种层40。特别优选的是，能够使用MgO、SrTiO3等氧化物、或者TiN等氮化物来形成晶种层40。另外，还能够层叠包含上述材料的多个层来形成晶种层40。根据提高磁记录层50的磁性晶粒的结晶性、以及提高生产率的观点，优选晶种层40具有1nm～60nm的膜厚、优选具有1nm～20nm的膜厚。能够使用溅射法等在该技术中已知的任意的方法来形成晶种层40。
磁记录层50包括第1磁性层52以及第2磁性层54。
第1磁性层52包含构成有序合金的元素，并任意选择性地包含第3元素。第1磁性层的室温下的Ku比第2磁性层54的室温下的Ku高。
有序合金能够包含从由Fe以及Co构成的群所选择出的至少一个元素、和从由Pt、Pd、Au以及Ir构成的群所选择出的至少一个元素。从由FePt、CoPt、FePd以及CoPd构成的群选择优选的有序合金。有序合金还优选为L10型有序合金。优选的有序合金是FePt，特别优选的有序合金是L10型FePt。第1磁性层也可以还包含从Cu、Ag、Au、Ni、Mn、Cr等选择出的至少1种元素作为第3元素。这些第3元素是用于实现第1磁性层的特性调制的元素，特性调制包括有序合金的有序化所需的温度降低。或者，能够使构成第1磁性层的有序合金为FePtRh。在该情况下，与第2磁性层相比，降低Rh的比例。
在使用FePt形成第1磁性层52的情况下，Fe和Pt的比优选为Fe：Pt＝40：60～60：40。另外，以构成有序合金的全部原子为基准，第3元素的量优选为3～15原子％。
能够通过使用溅射法使有序合金的构成元素以及任意选择的第3元素沉积来形成第1磁性层。
本说明书中的“溅射”仅意味着通过高能量离子的碰撞使原子、簇或者离子从靶材射出的阶段，并不意味着射出的原子、簇或者离子所包含的全部元素被固定到被成膜基板上。换言之，通过本说明书中的“溅射”工序得到的薄膜未必按照到达量的比含有到达被成膜基板的元素。在第1磁性层52的形成过程中，能够使用有序合金的各构成元素和按需的第3元素的全部元素各自的靶材。或者，也可以使用包含有序合金的构成元素的靶材、和按需的第3元素的靶材。进而，在必须需要第3元素的情况下，还能够使用将有序合金的构成元素和第3元素都包含的靶材。不论在哪种情况下，都能够调整对各个靶材施加的电力来控制磁性晶粒以及非磁性晶界的构成比例。
在形成第1磁性层52时对基板进行加热。该加热时的基板温度为300℃～450℃的范围内。通过采用该范围内的基板温度，能够提高第1磁性层52中的有序合金的有序度。
另外，第1磁性层52具有1～10nm的膜厚、优选具有2～4nm的膜厚。
磁记录层50的第2磁性层54包含FePtRh作为有序合金。第2磁性层54能够任意选择性地还包含上述第3元素。在第2磁性层54的形成过程中，除了使用Rh靶材以外，还能够使用与第1磁性层52同样的靶材。另外，使用与上述第1磁性层同样的条件来形成第2磁性层54。
在第2磁性层54的形成过程中，以构成有序合金的全部原子为基准，Rh的量优选为5～25原子％。另外，有序合金内的FePt的比值优选为Fe：Pt＝40：60～60：40。进而，在存在第3元素的情况下，以构成有序合金的全部原子为基准，其量优选为3～15原子％。
另外，第2磁性层54具有3～10nm的膜厚、优选具有4～6nm的膜厚。
虽然在理论上未被约束，参照图2A以及图2B说明向第2磁性层添加Rh。
已知在磁记录介质的磁记录层在铁磁性层之间隔着由Rh、Cu、Cr等非磁性过渡金属构成的薄的耦合层，从而使邻接的磁性层进行反铁磁性交换耦合。反铁磁性耦合能量根据元素的种类、所隔着的层的结构等而变化。在针对使用了上述元素的耦合层来比较反铁磁性交换耦合能量的最大值时，在将Rh用于耦合层的情况下的反铁磁性交换耦合能量特别大。另外，已知Rh能够由薄的膜厚发挥上述效果。另外，根据本发明人的实验，判明了通过对FePt等有序合金添加Rh，与添加Cu等其它元素的情况相比，在层的Ku相同的情况下，层的饱和磁化Ms变小。如果综合这些方面来考虑，则推测为在层内产生：产生隔着所添加的Rh而自旋的朝向相反的对(couple)的与反铁磁性耦合类似的现象。在本发明中，在第2磁性层中，有序合金FePtRh是铁磁性材料，例如如图2A所示，在Rh的周边局部地出现具有反铁磁性的性质的区域，被认为以隔着Rh原子而Fe原子具有相反朝向的自旋的方式形成对。其结果被认为是进行了磁特性的修饰。这被认为是与图2B所示的作为未添加有Rh的有序合金的FePt不同的特征。这样，认为由于在有序合金内部的一部分发生隔着所添加的Rh的反铁磁性的耦合，在比较低的温度下容易产生整体的自旋紊乱，得到使Tc降低且针对磁特性的温度的梯度变大这样的陡峭的温度特性。
通过得到陡峭的温度特性，能够在进行记录的温度区域大幅降低Ku，所以反转磁场降低而记录变得容易。另一方面，保持记录的温度区域一般为室温，但Rh的添加导致室温下的Ku降低。其结果，Rh的添加导致在保持记录的温度区域的热稳定性降低。因此，层叠第1磁性层的目的在于确保热稳定性。即，通过层叠与添加有Rh的第2磁性层相比室温下的Ku大的第1磁性层，能够确保室温下的热稳定性。
在本发明中，通过使磁记录层50具有上述那样的第1磁性层52和第2磁性层54的层叠构造，记录温度进一步降低，能够实现低磁场下的磁化反转，且能够确保保持记录的温度下的热稳定性。
磁记录层50既可以在基板侧形成有第1磁性层并在磁记录介质的外层侧形成有第2磁性层，或者也可以是其相反的结构。
磁记录层50也可以第1磁性层及第2磁性层都具有包含磁性晶粒和包围磁性晶粒的非磁性晶界的粒状构造。磁性晶粒能够包含上述有序合金。非磁性晶界能够包含从由SiO2、TiO2、ZNO等氧化物；SiN、TiN等氮化物；碳(C)；以及硼(B)构成的群所选择出的至少一个材料。例如，非磁性晶界也可以包含碳(C)以及硼(B)的混合物。在本发明中，优选第1磁性层是包含由FePt-C构成的层的层，在该FePt-C中作为有序合金由FePt构成、非磁性晶界由碳(C)构成。在磁记录介质中，磁性晶粒和非磁性晶界的材料的含有量优选为磁性晶粒：50～90vol％、非磁性晶界的材料：10～50vol％。
磁记录层50除了包括第1磁性层52以及第2磁性层54以外，也可以还包括一个或者多个追加的磁性层。一个或者多个追加的磁性层中的各个磁性层也可以具有粒状构造或者非粒状构造中的任意一个。例如，也可以用包含第1磁性层52以及第2磁性层54的层叠构造和追加的磁性层形成隔着Ru等的耦合层而层叠得到的ECC(Exchange-coupled Composite，交换耦合复合)构造。或者，作为连续层，也可以将不包括粒状构造的磁性层设置于包括第1磁性层52以及第2磁性层54的层叠构造的上部。连续层包括所谓CAP层。第1磁性层的膜厚为1nm以上且10nm以下、优选为1.5nm以上且4nm以下。第2磁性层的膜厚为1nm以上且20nm以下、优选为1.5nm以上且10nm以下。
能够使用在磁记录介质的领域中惯用地使用的材料来形成保护层60。具体而言，能够使用Pt等非磁性金属、类金刚石碳等碳系材料、或者氮化硅等硅系材料来形成保护层60。另外，保护层60既可以是单层，也可以具有层叠构造。层叠构造的保护层60例如也可以是特性不同的2种碳系材料的层叠构造、金属和碳系材料的层叠构造、或者金属氧化物膜和碳系材料的层叠构造。能够使用CVD法、溅射法(包括DC磁控溅射法等)、真空蒸镀法等在该技术中已知的任意的方法来形成保护层60。
另外，本发明的磁记录介质也可以任意选择性地在保护层60上还设置液体润滑剂层(未图示)。能够使用在磁记录介质的领域中惯用地使用的材料来形成液体润滑剂层。液体润滑剂层的材料包含例如全氟聚醚系的润滑剂等。能够使用例如浸涂法、旋涂法等涂敷法来形成液体润滑剂层。
实施例
以下，通过实施例说明本发明，但以下的实施例并非意图限定本发明。
(实施例1)
在本实施例中，针对包括基板和由第1磁性层及第2磁性层构成的磁记录层的磁记录介质，评价了磁化反转所需的磁场强度(反转磁场)和室温下的热稳定性。因为各层的Ms、Hk、交换耦合常数、易磁化轴分散等涉及到2层介质的反转磁场以及热稳定性，在热辅助介质的情况下还要加上它们的温度依赖性，所以难以通过解析性的计算来进行预估。因此，使用微磁模拟。此外，反转磁场也是表示写入性的物理量。
所评价的磁记录介质是在第1磁性层层叠有FePt(2nm)、在第2磁性层层叠有FePtX(5nm)(X＝Rh或者Cu)的膜结构，计算出在使记录温度为450K时的磁化反转所需的磁场强度和室温下的热稳定性。在模拟中假设磁性粒子是7nm径的柱状。
微磁模拟是求出磁性体的磁化状态的数值计算手法之一，其特征在于，将解析区域分割为微小的计算单元，通过大小恒定且仅方向变化的一个巨大的磁矩代表基于各单元内的多个原子自旋的磁矩。
在微磁模拟中，为了求出磁矩的时间发展，通常使用被称为朗道-利夫席茨-吉尔伯特(LLG，Landau-Lifshitz-Gilbert)方程的表示磁矩的进动和章动的微分方程。
在本模拟中，使磁性粒子为7nm见方的四棱柱，将它们在纵向以及横向分别排列16个，通过总计256个磁性粒子构成磁记录层。另外，用纵、横以及高是7nm×7nm×2nm的长方体单元使整个解析区域离散化。另外，作为磁能，考虑静磁场能、交换能、各向异性能、塞曼能量以及热能。
第1层和第2层的磁特性如表1所示。按照以下的步骤分别对各层进行成膜并评价磁特性。
对具有平滑的表面的化学强化玻璃基板(HOYA公司制N-10玻璃基板)进行洗净，准备基板10。将洗净后的基板10导入到内联(Inline)式的溅射装置内。通过在压力0.5Pa的Ar气体中使用纯Ta靶材的DC磁控溅射法，形成膜厚5nm的Ta密合层20。Ta密合层形成时的基板温度是室温(25℃)。Ta密合层形成时的溅射电力是100W。
接下来，通过在压力0.5Pa的Ar气体中使用纯Cr靶材的DC磁控溅射法，得到膜厚20nm的Cr基底层30。Cr基底层30形成时的基板温度是室温(25℃)。Cr基底层30形成时的溅射电力是300W。
接下来，通过在压力0.1Pa的Ar气体中使用MgO靶材的RF磁控溅射法，形成膜厚5nm的MgO晶种层40。MgO晶种层40形成时的基板温度是室温(25℃)。MgO晶种层40形成时的溅射电力是200W。
接下来，将形成有MgO晶种层40的层叠体加热到430℃，通过在压力1.5Pa的Ar气体中使用FePt靶材的DC磁控溅射法，形成由FePt构成的FePt层。FePt层的膜厚是10nm。在形成FePt层时对靶材施加的电力是300W(FePt)。在第1表中记载了由FePt构成的层的各元素的含有量。
将形成有MgO晶种层40的层叠体加热到430℃，通过在压力1.5Pa的Ar气体中使用FePt靶材和Rh靶材的DC磁控溅射法，成膜了由FePtRh构成的层。FePtRh的组成是Fe48Pt42Rh10。在形成由FePtRh构成的层时对各靶材施加的电力是300W(FePt)以及130W(Rh)。膜厚是10nm。另外，与上述由FePtRh构成的层的形成同样地，通过使用FePt靶材和Cu靶材的DC磁控溅射法，成膜了由FePtCu构成的层。FePtCu的组成是Fe48Pt42Cu10。在形成由FePtCu构成的层时对各靶材施加的电力分别是300W(FePt)以及80W(Cu)。膜厚是10nm。按照以上的步骤形成磁记录层。在第1表中记载了由FePtRh构成的层以及由FePtCu构成的层的各元素的含有量。
最后，通过在压力0.5Pa的Ar气体中使用Pt靶材的DC溅射法，形成膜厚5nm的Pt保护层60，得到磁记录介质。保护层形成时的基板温度是室温(25℃)。形成Pt保护层60时的溅射电力是50W。
使用振动试样型磁力计(VSM)测量所得到的磁记录介质的饱和磁化Ms。另外，将所得到的磁记录介质加热到室温(RT：298K(25℃))以及450K，使用振动试样型磁力计(VSM)测量室温以及450K下的饱和磁化Ms(T)。另外，描绘包括室温以及450K的温度的多个测量温度T和饱和磁化的平方Ms2(T)，通过最小二乘法得到回归直线。对所得到的回归直线进行外推直至Ms2＝0的点，求出居里温度Tc。在第1表中示出结果。
进而，利用反常霍尔效应求出所得到的磁记录层50的磁各向异性常数Ku。具体而言，在室温(RT)下，在7T的外部磁场下测量磁转矩曲线，通过所得到的转矩曲线的拟合，计算出室温下的磁各向异性常数Ku(RT)。略称“RT”意味着室温(298K(25℃))。
接下来，使用式(1)求出室温以及温度450K下的磁各向异性常数Ku(T)。
Ku(T)＝Ku(RT)×[Tc-T]/[Tc-RT] (1)
进而，使用式(2)根据室温以及温度450K下的饱和磁化Ms(T)以及磁各向异性常数Ku(T)求出室温以及450K下的各向异性磁场Hk(T)。
Hk(T)＝2×Ku(T)/Ms(T) (2)
[表1]
表1
模拟的结果如表2所示。此外，为了比较也计算出FePt(7nm)单层膜。能够根据以下的式子求出热稳定性。
热稳定性＝Ku·V/kT
其中，Ku：磁各向异性常数
V：1个磁性微粒子的体积
k：玻尔兹曼常数
T：绝对温度
[表2]
表2模拟的结果
膜结构1) FePtRh(5nm)/FePt(2nm) FePtCu(5nm)/FePt(2nm) FePt(7nm)
反转磁场(@450K)[kOe] 17.2 24.8 34.4
热稳定性(@300k) 111.2 113.9 157.2
1)磁记录层的结构：第2磁性层/第1磁性层。括号内是膜厚。
作为结果，在FePtRh/FePt层叠膜的条件下，反转磁场为17KOe，为能够用磁头进行记录的值。在FePtCu/FePt以及FePt单层膜中，反转磁场超过20kOe，无法用磁头进行写入。可知在记录温度450K下仅通过FePtRh/FePt的结构就能够进行记录。
另外，比较室温(300K)下的热稳定性而得到的结果为在FePtRh/FePt、FePtCu/FePt中是同等的。
此外，在上述模拟中，使记录温度为450K的原因在于一般所使用的润滑剂的热分解温度是450K左右(参照专利文献3：P.16表1、Z-dol)。
另外，在评价中，反转磁场优选为20kOe以下的值。其原因在于，一般用作现状的记录磁场的值是18kOe～20kOe左右(参照专利文献4：段落0034、0046等)。另外，这是由于用作记录头的磁极的高Bs材料已经是物理上的界限而目前预估不到记录磁场增加到现状以上的缘故。
通过使第1磁性层为具有高的Ku的层(例如FePt、比第2磁性层的Rh浓度低的FePtRh)，能够维持作为整体的Ku。
一般认为记录头的磁场以20kOe左右为界限。通过上述磁记录介质的结构，能够以更低的温度使反转磁场为能够通过磁头产生的20kOe以下。
根据以上的结果可知，Rh添加与Cu添加相比具有热稳定同等、且使记录温度以及记录磁场降低的效果。
在本说明书中，有时使用“/”来记述磁记录层的层结构。在该记载中，“/”的左侧表示第2磁性层，“/”的右侧表示第1磁性层。因此，例如在表示为“FePtRh/FePt”的情况下，意味着第1磁性层是由FePt构成的层，第2磁性层是由FePtRh构成的层。
(实施例2)以及(比较例)
在本实施例中，制作在第1磁性层成膜有FePt-C(2nm)、在第2磁性层成膜有FePt-Rh(3nm)、或者形成有FePt(3nm)的磁记录介质，测量室温(RT)下的饱和磁化(Ms)以及顽磁力(Hc)、和450K下的顽磁力(Hc)以及300K下的热稳定性。
与实施例1同样地，准备玻璃基板(HOYA公司制N-10玻璃基板)，形成膜厚5nm的Ta密合层20、膜厚20nm的Cr基底层30以及膜厚5nm的MgO晶种层40。
<第1磁性层的成膜>
接下来，将形成有MgO晶种层40的层叠体加热到450℃，通过在压力1.5Pa的Ar气体中使用FePt-C靶材的DC磁控溅射法，形成由60vol％Fe50Pt50-40vol％C构成的FePt-C层。FePt-C层的膜厚是2nm。在形成FePt-C层时对靶材施加的电力是300W。在第3表中记载了由FePt-C构成的层的各元素的含有量。FePt-C层具有以FePt为磁性晶粒、以C(碳)为非磁性粒界材料的粒状构造。
<第2磁性层的成膜>
作为第2磁性层，形成了由FePtRh构成的层(实施例2)或者由FePt构成的层(比较例)。将形成有MgO晶种层40的层叠体加热到450℃，通过在压力1.5Pa的Ar气体中使用FePtRh靶材的DC磁控溅射法，成膜了由FePtRh构成的层。在形成由FePtRh构成的层时对靶材施加的电力是300W。另外，与上述由FePtRh构成的层同样地，通过使用FePt靶材的DC磁控溅射法，形成由FePt构成的层。在形成由FePt构成的层时对靶材施加的电力是300W。由FePtRh构成的层以及由FePt构成的层的膜厚是3nm。在第3表中记载了由FePtRh构成的层、或者由FePt构成的层的各元素的含有量。
最后，与实施例1同样地，形成膜厚5nm的Pt保护层60，得到磁记录介质。在表3中示出层结构。
在此，在本实施例中，作为第1磁性层的材料使用FePt-C。这是在使用FePt作为第1磁性层的材料、使用FePtRh作为第2磁性层的材料进行成膜时有序性恶化的缘故。此外，在FePt-C与FePt之间，Ku等不发生变化。因此，作为第1磁性层的材料使用FePt-C，作为第2磁性层的材料使用FePtRh或者FePt来形成磁记录层，从而验证了热稳定性等特性。
[表3]
表3
实施例2 比较例
第2磁性层 Fe45Pt47Rh8 Fe50Pt50
第1磁性层 60vol％(Fe50Pt50)-40vol％C 60vol％(Fe50Pt50)-40vol％C
在室温(RT：298K(25℃))下，使用振动试样型磁力计(VSM)测量所得到的磁记录介质的饱和磁化Ms。另外，将所得到的磁记录介质加热到室温(RT：298K(25℃))以及450K，使用振动试样型磁力计(VSM)测量室温以及450K下的顽磁力(Hc)。通过450K下的Hc来评价热稳定性和比以往低温的450K下的写入性。在表4中示出结果。
[表4]
表4
实施例2 比较例
磁记录层的结构1) FePtRh(3nm)/FePt-C(2nm) FePt(3nm)/FePt-C(2nm)
Ms(@RT)[emu/cm3] 798 859
Hc(@RT)[kOe] 14.7 15.7
热稳定性(@300K) 85.5 113.9
Hc(@450K)[kOe] 6.6 9.7
1)磁记录层的结构：第2磁性层/第1磁性层。括号内是膜厚。
包括FePtRh/FePt-C的磁记录层的磁记录介质的热稳定性大于60，得到良好的长期可靠性。另外，在450K下通过VSM测量所得到的顽磁力也小到6.6kOe，估计实际的头写入时的反转磁场为20kOe以下。另外，Ms大。因此，可认为磁记录介质中的信号强度变大而状况良好。
另一方面，虽然包括第1磁性层和第2磁性层的Ku大致相同的FePt/FePt-C的磁记录层的磁记录介质的热稳定性大于60，得到良好的长期可靠性，但在450K下通过VSM测量所得到的顽磁力(Hc)大到9.7kOe，估计实际的头写入时的反转磁场大于20kOe。
如以上所述，在实际的磁记录介质中也得到了与模拟相同的结果。在将FePtRh/FePt-C与FePt/FePt-C进行比较时，与反转磁场对应的顽磁力(Hc)在FePtRh/FePt-C中降低。另外，虽然在FePtRh中观测到热稳定性稍微降低，但能够实现与FePt/FePt-C大致相同程度的稳定性。

Claims (4)

1.一种磁记录介质，包括基板和磁记录层，该磁记录层包括第1磁性层及第2磁性层，所述磁记录介质的特征在于，
所述第2磁性层包含FePtRh有序合金，
所述第1磁性层在其室温下的磁各向异性常数(Ku)大于第2磁性层的室温下的Ku。
2.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于，
所述第1磁性层以及所述第2磁性层中的第1磁性层形成于基板侧，所述第1磁性层以及所述第2磁性层中的第2磁性层形成于第1磁性层的上层。
3.根据权利要求1或者2所述的磁记录介质，其特征在于，
所述第1磁性层包含FePt有序合金。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，
所述第1磁性层及第2磁性层具有包含磁性晶粒和包围该磁性晶粒的非磁性晶界的粒状构造。
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