CN107533852B - 垂直磁记录介质 - Google Patents

垂直磁记录介质 Download PDF

Info

Publication number
CN107533852B
CN107533852B CN201680012938.2A CN201680012938A CN107533852B CN 107533852 B CN107533852 B CN 107533852B CN 201680012938 A CN201680012938 A CN 201680012938A CN 107533852 B CN107533852 B CN 107533852B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
magnetic recording
recording layer
layer
crystal grain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680012938.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107533852A (zh
Inventor
内田真治
岛津武仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of CN107533852A publication Critical patent/CN107533852A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107533852B publication Critical patent/CN107533852B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/706—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
    • G11B5/70605—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material metals or alloys
    • G11B5/70615—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material metals or alloys containing Fe metal or alloys
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/65—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
    • G11B5/657—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing inorganic, non-oxide compound of Si, N, P, B, H or C, e.g. in metal alloy or compound
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G11B5/66—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
    • G11B5/672—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers having different compositions in a plurality of magnetic layers, e.g. layer compositions having differing elemental components or differing proportions of elements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/714—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the dimension of the magnetic particles

Abstract

本发明提供一种含有能期待Tc的降低，在维持以往的磁特性的同时具有希望膜厚的磁记录层的垂直磁记录介质。磁记录介质至少含有非磁性基板和磁记录层，所述磁记录层由第一磁记录层构成、或者至少含有第一磁记录层和第二磁记录层的多个层构成；所述第一磁记录层具有粒状结构，所述粒状结构含有第一磁性晶粒和包围所述第一磁性晶粒的第一非磁性晶界；所述第一磁性晶粒由具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成；所述第一非磁性晶界由碳、硼或它们的组合构成；所述第二磁记录层具有粒状结构，所述粒状结构含有第二磁性晶粒和包围所述第二磁性晶粒的第二非磁性晶界；所述第二磁性晶粒由FePt有序合金、或者具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成；所述第二非磁性晶界含有碳。

Description

垂直磁记录介质
技术领域
本发明涉及一种垂直磁记录介质，特别是本发明涉及在含有具有粒状(日文：グラニュラー)结构的磁记录层的垂直磁记录介质中，将该磁记录层厚膜化的垂直磁记录介质，所述粒状结构含有能期待Tc降低的FePtRh作为有序合金。
背景技术
近年来，磁记录的高密度化的要求较为显著。作为实现磁记录的高密度化的技术，采用了垂直磁记录方式。根据该方式，垂直磁记录介质至少含有非磁性基板以及含有 硬质磁性材料的磁记录层。垂直磁记录介质除了前述要素以外，还可进一步任意选择 含有软磁性垫底层、基底层以及保护膜等；所述的软磁性垫底层由软磁性材料形成、 且起到将磁头所产生的磁通集中在磁记录层的作用；所述基底层用于使磁记录层的硬 质磁性材料在目的方向进行取向；所述保护膜保护磁记录层的表面。
作为为形成垂直磁记录介质的磁记录层的材料，使用粒状磁性材料。该粒状磁性材料由磁性材料和非磁性材料构成，形成由磁性晶粒和非磁性材料构成的粒状结构； 所述非磁性材料以包围磁性晶粒的周围的方式偏析。作为磁性材料，近年来例如FePt 等的有序合金受到关注，作为非磁性材料公知的是碳等单一的元素、或者含有碳的化 合物、氧化物、氮化物等(参见例如专利文献1)。
作为垂直磁记录介质中的粒状磁性材料，提出了各种材料。在这些材料中，如果通过作为磁性晶粒的有序合金和非磁性材料的组合，磁记录层的膜厚增加，非磁性材 料不仅在磁性晶粒的晶界上析出，也在磁性晶粒的表面析出，存在妨碍磁性晶粒的生 长的现象(参见非专利文献1)。在发生这样的表面析出之后，如果磁记录层的膜厚进 一步增厚，则磁性晶粒在非磁性材料上生长，发生所谓的第二次生长，其中上述非磁 性材料于磁性晶粒的表面析出。而这样的二次生长结果会降低垂直磁记录介质的磁各 向异性。
为此，对含在粒状磁性材料中的非磁性材料也进行了各种材料的探讨，例如专利文献2揭示了含有使用B4C作为非磁性材料的磁记录层的垂直磁记录介质。专利文 献2报告了能实现高热稳定性、高磁各向异性常数(Ku)等的内容、以及通过DC 磁控溅射法进行成膜的内容。但是，专利文献2没有言及与有序合金组合使用B4C 的内容。
专利文献3揭示了具有两层结构的磁性层的热辅助磁记录介质。第一磁性层是在具有L10型的结晶结构的有序合金中添加作为非磁性材料的SiO2等的氧化物的粒状磁 性材料。而第二磁性层是不含有第一磁性层那样的氧化物的连续层(CAP层)。专利文 献3的发明具有如下特征：第一磁性层中的非磁性材料的含有率从基板侧向第二磁性 层侧减少。在专利文献3的发明中，通过这样的结构，能防止过剩的非磁性材料在有 序合金的晶粒的上部析出，晶粒的生长在垂直方向上断裂的问题。由此可实现粒径微 细且在相对于基板面垂直方向连续生长的有序合金的晶粒。
除了进行粒状磁性材料的上述研究，为了获得磁记录的高密度化和高的热稳定性，还需要由FePt等具有高磁各向异性的材料构成的磁记录层。但是FePt室温下的 保磁力高，在通常的记录头中磁场不够，不能进行记录，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进行加热，降低保磁力，在该状态下施加记录用的磁场，反转磁化的记录方式。在热辅助磁记录方式中进行加热直到 磁性材料的居里温度附近，进行记录。例如，公知FePt的居里温度(Tc)为45℃左右。
另一方面，高温下的记录因会导致保护磁记录层用的碳保护膜或者保护膜上的润滑剂的劣化，还会成为记录头本身劣化的原因，所以成为磁记录装置的可靠性大大降 低的因素。为此，希望尽可能在低温下进行记录。
专利文献4提出了如下方案：通过设置多个磁性层、且在各个磁性层中设定不同的磁各向异性常数(Ku)和Tc，将Ku和Tc之间的相关性进行缓和。具体来说，在专 利文献4的提案中，磁记录层含有第一磁性层和第二磁性层，第一磁性层具有居里温 度Tc1，第二磁性层具有居里温度Tc2，且满足Tc1＞Tc2的关系。通过这样，在将磁 记录层加热到高于Tc2的温度情况下，第一磁性层和第二磁性层的交换耦合(日文：交 換結合)会消除，能实现向第一磁性层的记录。专利文献4提出为了降低Tc，在FePt 中添加Cu等的方案。
专利文献5揭示了非磁性基板上堆积而成的磁记录层含有多个强磁性区域的磁记录介质，所述的多个强磁性区域在面内方向上在相互反磁性区域内分离。引用文献5 揭示了如下内容：在强磁性区域和反磁性区域内使用以FePtRh作为主成分的合金，能 实现高密度化和让磁位间的磁分离，且能抑制表面劣化。但是，引用文献5的介质是 图案化介质(日文：パターンド媒体)，且不是针对磁性材料的Tc低下的提案。
关于磁性材料的Tc的降低，例如专利文献6揭示了如下的磁记录介质：其包含 基板、在该基板上所形成的多个基底层、以具有L10结构的合金作为主成分的磁性层， 其特征在于，该磁性层含有第一磁性层和第二磁性层；所述第一磁性层由具有L10结 构的FePt合金和碳(C)构成；所述第二磁性层由具有L10结构的FePt合金和Cr2O3、 Y2O3或Ta2O5构成。在专利文献6中揭示了如下内容：第一磁性层或第二磁性层中的 FePt合金中还可添加Ni，由此降低居里温度，能较低地设定记录温度。
在专利文献7中揭示了如下内容：在含有非磁性晶界和磁性层的磁记录介质中，如果采用具有添加了Mn的磁性晶粒和包含Ge氧化物的非磁性晶界的磁记录层，则由 于居里温度降低而反转磁场降低，热辅助记录变得容易；所述非磁性晶界含有Ge氧 化物；所述磁性层含有L10型的有序合金。
另外，专利文献8中揭示了含有多个磁记录层的垂直磁记录介质，所述磁记录层含有第一磁记录层和第二磁记录层。还揭示了通过在该第一磁记录层和第二磁记录层 中添加Ni、Mn、Cr以降低磁相互作用，使磁各向异性和居里温度等的磁特性变化， 能降低有序化温度。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平08－083418号公报；
专利文献2：日本专利特开2008－097824号公报；
专利文献3：日本专利特开2011－154746号公报；
专利文献4：日本专利特开2009－059461号公报；
专利文献5：日本专利特开2009－151899号公报；
专利文献6：日本专利特开2012－221542号公报；
专利文献7：国际公开第2014/087665号；
专利文献8：国际公开第2014/087672号。
非专利文献
非专利文献1：《应用物理学快报(Appl.Phys.Express)》,101301,2008；
非专利文献2：富士时报,第83卷，第4号2010年，257～260页；
非专利文献3：R.F.Penoyer,《科学仪器的评论(Rev.Sci.Instr.)》30(1959)p711；
非专利文献4：强磁性体的物理(下)近角聪信裳华房10～21页。
发明内容
发明所要解决的课题
在垂直磁记录介质中，必须维持高的磁各向异性。另外还希望在垂直磁记录介质中将粒状结构中的有序合金的粒径微细化(参见专利文献3)。通过本发明人的研究可 知在热辅助式、微波辅助式等的能量辅助式的磁记录介质中，磁记录层具有一定程度 的膜厚是有利的。这样对垂直磁记录介质的磁记录层存在如下的要求：在维持高的磁 各向异性的同时具有以微细的有序合金具有规定的膜厚。
另外，在热辅助式磁记录介质中，虽然希望尽量以低温进行记录，但是即使如专利文献4所揭示的那样使用添加有Cu的FePt有序合金，其Tc也较高。例如，即使在 10at％添加Cu的情况下，Tc约为380℃，所以希望进一步降低磁记录介质的磁性材料 的Tc。
但是，通过以往以来所用的有序合金－非磁性材料的组合，作为单层不能实现足够的膜厚。另外，即使在含有以多层粒状磁性材料构成的磁记录层的磁记录介质中， 至今没有获得维持足够的高磁各向异性，同时还实现规定膜厚的磁记录介质。再者， 对于一直以来所用的有序合金－非磁性材料，也希望其是能实现进一步降低Tc的材 料。
因此本发明的目的是提供一种垂直磁记录介质，该垂直磁记录介质含有维持高磁各向异性、具有所希望的膜厚且能使Tc降低的磁记录层。
解决问题的技术手段
垂直磁记录介质至少含有非磁性基板和磁记录层，所述磁记录层具有粒状结构，所述粒状结构含有第一磁性晶粒和包围所述第一磁性晶粒的第一非磁性晶界；所述第 一磁性晶粒由具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成；所述第一非磁性晶界由碳、硼或它 们的组合构成。
垂直磁记录介质至少含有非磁性基板和磁记录层，所述磁记录层由至少含有第一磁记录层和第二磁记录层的多个层构成；所述第一磁记录层具有粒状结构，所述粒状 结构含有第一磁性晶粒和包围所述第一磁性晶粒的第一非磁性晶界；所述第一磁性晶 粒由具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成；所述第一非磁性晶界由碳、硼或它们的组合 构成；所述第二磁记录层具有粒状结构，所述粒状结构含有第二磁性晶粒和包围所述 第二磁性晶粒的第二非磁性晶界；所述第二磁性晶粒由FePt有序合金、或者FePtRh 有序合金构成；所述第二非磁性晶界含有碳。
发明的效果
磁记录介质能获得如下的垂直磁记录介质：含有能维持以往的磁特性、具有规定的膜厚且能使Tc降低的磁记录层。
附图说明
图1是显示磁记录介质的一个构成例的截面图。
图2是显示磁记录介质的另一个构成例的截面图。
图3是针对实施例和比较例，将与基板面垂直方向的保磁力(Hc)的值对磁记录介质的第一磁记录层的膜厚进行绘制而得的图。
图4是针对实施例和比较例，将磁化曲线的斜率(α)的值对磁记录介质的第一磁记录层的膜厚进行绘制而得的图。
图5是针对实施例和比较例，将磁各向异性常数(Ku)的值对磁记录介质的第一磁记录层的膜厚进行绘制而得的图。
图6是针对实施例和比较例，将FePt的(001)峰的积分强度(规格化)的值对磁记录介质的第一磁记录层的膜厚进行绘制而得的图。
具体实施方式
磁记录介质至少含有非磁性基板和磁记录层。在磁记录介质的基板和磁记录 层之间还可进一步含有密合层、软磁性垫底层、散热层、基底层及/或种子层这样 的本技术领域中公知的任意选择的层。加之，磁记录介质在磁记录层上还可进一 步含有保护层及/或液体润滑剂层这样的本技术领域公知的任意选择的层。作为磁 记录介质的一例，在图1中示出了磁记录介质的一个构成例。图1所示的例子是 含有基板10、密合层20、基底层30、种子层40、磁记录层50和保护层60的磁 记录介质100。
图2示出了磁记录介质的另一个构成例。如图2所示，磁记录介质100’含有 基板10、密合层20、基底层30、种子层40、磁记录层50和保护层60，磁记录层 50由至少含有第一磁记录层52和第二磁记录层54的多个层构成。在图2中示出 了第一磁记录层52和第二磁记录层54的两层结构。
第一磁记录层由第一磁性晶粒和包围该第一磁性晶粒的第一非磁性晶界构 成，第二磁记录层由第二磁性晶粒和包围该第二磁性晶粒的第二非磁性晶界构成。
磁记录介质可适用于包括例如热辅助式、微波辅助式等的能量辅助式的磁记 录介质的各种垂直磁记录介质。
磁记录介质的一个形态是至少含有非磁性基板和磁记录层的磁记录介质，所 述磁记录层具有粒状结构；所述粒状结构含有第一磁性晶粒和包围所述第一磁性晶粒 的第一非磁性晶界；所述第一磁性晶粒由具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成，所述第 一非磁性晶界由碳、硼或其组合构成。第一磁性晶粒较好为L10型有序合金。在本说 明书中，也将所述具有Fe、Pt和Rh的有序合金简称为FePtRh有序合金。在本说明书 中，FePtY(Y＝Rh、Mn、Ni等)、FePtY－X(X＝C、B、氧化物及其它们的组合等， Y＝Rh、Mn、Ni等)、FePt等的由元素表示的合金或者材料的标记指的是简单具有 这些元素作为构成要素，不规定这些元素之间的组成。因此，例如FePtRh的记载仅表 示该有序合金的构成元素为Fe、Pt和Rh，并不意味着这些构成元素的比是1：1：1。 再者，在说明书中，在“由FePtRh构成”、“由FePtRh－X(X＝C、B、氧化物、它 们的组合等)构成”等的用语表示材料本身的情况下，这些用语指的是具有所表示的 元素作为构成元素，而不规定作为构成要素的元素之间的比率。因此，例如“由FePtRh构成”指的是该材料仅由Fe、Pt和Rh的元素构成，但不意味着这些元素的比是1：1： 1。在本说明书中，在以化学式表示元素的比例的情况下，以体积％表示有序合金和非 磁性晶界材料之间的组成，以原子％(at％)表示有序合金之间的组成，例如，“70vol ％(50at％Fe45at％Pt5at％Rh)－30vol％C”、“50at％Fe45at％Pt5at％Rh”等。
本发明人发现在含有由FePtRh有序合金构成的磁记录层的磁记录介质中，能维持高Ku值且降低Tc。即使使用具有含有该FePtRh有序合金作为磁性晶粒的粒状结构 的磁性材料，也能同样期待Tc的降低。另外，本发明人还发现如下的磁性材料作为磁 记录层的材料是优异的：该磁性材料含有FePtRh有序合金作为磁性晶粒，含有由碳、 硼或其组合构成材料作为非磁性晶界。
磁记录介质的另一个形态是至少含有非磁性基板和磁记录层的磁记录介质； 所述磁记录层由至少含有第一磁记录层和第二磁记录层的多个层构成；所述第一 磁记录层具有粒状结构；所述粒状结构含有第一磁性晶粒和包围所述第一磁性晶 粒的第一非磁性晶界；所述第一磁性晶粒由FePtRh有序合金构成，所述第一非磁 性晶界由碳、硼或其组合构成；所述第二磁记录层具有粒状结构；所述粒状结构 含有第二磁性晶粒和包围所述第二磁性晶粒的第二非磁性晶界；所述第二磁性晶 粒由FePt有序合金或者FePtRh有序合金构成，所述第二非磁性晶界含有碳。第一 磁性晶粒或者第二磁性晶粒较好是L10型的有序合金。
本发明人新发现在含有所述多层的磁记录层的磁记录介质中，通过形成由FePt－C或FePtRh－C构成的层作为模板层(日文：テンプレート層)，在该模板层 上FePtRh－X(X为C、B或者它们的组合)能形成粒状结构并生长，以希望膜厚 形成磁记录层。另外还可知含有这样的磁记录层的垂直磁记录介质具有高的磁各 向异性。在含有所述多层的磁记录层的磁记录介质中，模板层为第二磁记录层。
磁记录介质是根据上述各个发现得到的磁记录介质，通过具有粒状结构的磁 记录层，就能在维持高的磁各向异性的同时实现磁记录层的厚膜化，且能期待降 低磁记录层的磁性材料的Tc。
以下就磁记录介质的各个构成要素进行说明。
基板10可以是表面平滑的各种各样的基板，例如，可用通常用于磁记录介质 的材料形成基板10。能使用的材料包括实施过NiP镀敷的Al合金、MgO单晶、 MgAl2O4、SrTiO3、强化玻璃、结晶化玻璃等。
可任意选择设置的密合层20是为了提高形成在密合层20上方的层与形成在 密合层20下方的层的密合性而使用的。作为形成在密合层20下方的层，包括基 板10。用于形成密合层20的材料包括Ni、W、Ta、Cr、Ru等的金属、含有前述 金属的合金。密合层20可以是单一层，也可以具有多层的层叠结构。
可任意选择设置的软磁性垫底层(未图示)能控制来自磁头的磁通量，提高磁 记录介质的记录和再现的特性。用于形成软磁性垫底层的材料包括：(i)NiFe合金、 铁硅铝磁(FeSiAl)合金、CoFe合金等的晶质材料；(ii)FeTaC、CoFeNi、CoNiP 等的微晶质材料；或者(iii)CoZrNb、CoTaZr等的包含Co合金的非晶质材料。 软磁性垫底层的膜厚的最佳值依存于用于磁记录的磁头的结构及特征。在通过与 其他的层进行连续成膜以形成软磁性垫底层的情况下，从兼顾生产率来看，软磁 性垫底层较好具有10nm～500nm范围内(包含两端数值)的膜厚。
当在热辅助磁记录方式中使用本发明的磁记录介质时，可设置散热层(未图 示)。散热层是为了有效吸收热辅助磁记录时所产生的磁记录层50的多余的热的 层。散热层能用导热率和比热容高的材料形成。这样的材料包括Cu单质、Ag单 质、Au单质或者以这些单质为主体的合金材料。这里“作为主体”是指该材料的 含量为50wt％以上的意思。另外从强度等的观点看，可以使用Al－Si合金、Cu －B合金等形成散热层。还能使用铁硅铝磁(FeSiAl)合金、软磁性的CoFe合金 等形成散热层。通过使用软磁性材料能赋予散热层使磁头所产生的垂直方向的磁 场集中到磁记录层50的功能，还能补充软磁性垫底层的功能。散热层的膜厚的最 佳值根据热辅助磁记录时的热量和热分布、以及磁记录介质的各层的构成和各层 的厚度进行变化。在通过与其他层连续成膜形成散热层的情况下，从兼顾生产率来看，散热层的膜厚较好为10nm以上且100nm以下。散热层可使用溅射法、真 空蒸镀等本技术领域公知的任意方法形成。通常情况下，散热层用溅射法形成。 考虑到磁记录介质所要求的特性，散热层能设置在基板10和密合层20之间、密 合层20和基底层30之间等。
基底层30是为了控制形成在上方的种子层40的结晶性和/或结晶取向的层。 基底层30可以是单层，也可以是多层。基底层30较好为非磁性。用于形成基底 层30的非磁性材料包括：(i)Pt金属、Cr金属等单质金属；或者(ii)在作为主成分 的Cr中添加选自Mo、W、Ti、V、Mn、Ta和Zr的至少一种金属的合金。基底层 30可使用溅射法等本技术领域公知的任意方法形成。
种子层40的功能是控制作为上层的磁记录层50中的磁性晶粒的粒径和结晶 取向。也可使种子层40带有确保位于种子层40下方的层与磁记录层50之间的密 合性的功能。在种子层40和磁记录层50之间还可配置中间层等其他层。在配置 中间层等的情况下，通过控制中间层等的晶粒的粒径和结晶取向，控制磁记录层 50的磁性晶粒的粒径和结晶取向。种子层40较好为非磁性。种子层40的材料可 根据磁记录层50的材料进行适当选择。更加具体地说，种子层40的材料可根据 磁记录层的磁性晶粒的材料进行选择。例如，在以L10型有序合金形成磁记录层50 的磁性晶粒的情况下，较好使用NaCl型的结晶结构的化合物形成种子层40。进一步 较好地，可使用MgO、SrTiO3等的氧化物或者TiN等的氮化物形成种子层40。也 可以将含有前述材料的多层进行层叠来形成种子层40。例如，为在ZnO上层叠 MgO而成的两层结构。从提高磁记录层50的磁性晶粒的结晶性以及提高生产率的 观点看，种子层40具有1nm～60nm、较好具有1nm～20nm的膜厚。种子层40 使用溅射法等本技术领域公知的任意方法形成。
磁记录层50是由单层构成的磁记录层，或者是至少含有两层、即第一磁记录 层52和第二磁记录层54的磁记录层。
(单层的磁记录层的情况)
一个形态的单层磁记录层50含有由构成磁性晶粒的FePtRh构成的有序合金、 以及由构成包围该磁性晶粒的非磁性晶界的元素构成的材料。构成所述非磁性晶 界的元素是碳、硼或其组合。
磁记录层50可使用FePtRh－X(其中，X是非磁性晶界材料，且是碳、硼或 其组合)形成，此时，FePtRh有序合金中的Fe、Pt和Rh的含量以FePtRh的全部 原子作为基准，较好为：Fe为30～70原子％、Pt为30～70原子％、Rh为1～25 原子％。FePtRh和元素X的量以FePtRh－X的总量作为基准，较好为：FePtRh 为50～90vol％、元素X为10～50vol％。在本说明书以及随附的权利要求书和附 图中，也存在将“原子％”记载为“at％”的情况。如前述说明的那样，在本说明 书中，关于磁记录层的材料组成，对于有Fe、Pt以及Rh的有序合金的组成，以 原子％表示这些元素的组成，将磁记录层材料的磁性晶粒和非磁性晶界的组成以Vol％表示。
单层的磁记录层50通过使用溅射法使FePtRh有序合金的构成元素和X元素 堆积形成。
本说明书中的“溅射”仅指通过高能量离子的冲击从靶材射出原子、簇或者 离子的阶段，不意味着射出的原子、簇或者离子所含的全部元素被固定在被成膜 基板上。换言之，本说明书中的“溅射”工序所制得的薄膜不一定以到达量的比 含有达到被成膜基板的元素。单层磁记录层50的形成中所用的靶材可使用以希望 的构成比例含有包含全部的有序合金的构成元素和元素X的靶材。或者也可使用 分别含有有序合金的各构成元素的靶材和含有元素X的各自靶材。另外，也可以 使用以规定比例含有有序合金的构成元素的靶材、以及元素X的靶材。无论哪一 种情况，都能调整施加在各个靶材的电功率且控制磁性晶粒和非磁性晶界的构成 比率。具体而言，可通过使用了Fe、Pt、Rh、B和C的各个靶材的溅射法进行单 层磁记录层的成膜。
在形成单层磁记录层50的时候加热基板。该加热时的基板温度在300℃～700 ℃的范围内。通过采用该范围内的基板温度可提高单层磁记录层50中的有序合金 的有序度。
单层磁记录层50较好具有1～10nm的膜厚、更好具有2～4nm的膜厚。
(含有多层磁记录层的情况)
磁记录介质也可由多层的磁记录层50构成。磁记录层50较好至少含有第一 磁记录层52和第二磁记录层54这两层。
在以下说明中，将图2所示的含有第一磁记录层52和第二磁记录层54的两 层的情况作为例子，对含有多层磁记录层的情况进行说明。
第一磁记录层52具有粒状结构；所述粒状结构含有第一磁性晶粒和包围所述 第一磁性晶粒的第一非磁性晶界。第二磁记录层54具有粒状结构；所述粒状结构 含有第二磁性晶粒和包围所述第二磁性晶粒的第二非磁性晶界。
在具有多层磁记录层的磁记录介质中，第一磁记录层52具有与前述单层磁记 录层同样的构成。因此，第一磁记录层具有粒状结构；所述粒状结构由第一磁性 晶粒和第一非磁性晶界构成；所述第一磁性晶粒由FePtRh有序合金构成；所述第 一非磁性晶界由碳、硼或其组合构成。第一磁记录层52可采用与说明单层的FePtRh －X(X＝B、C或其组合)的方法同样的方法成膜。
第二磁记录层54是形成所述第一磁记录层的模板的层。第二磁记录层54具 有粒状结构；所述粒状结构由第二磁性晶粒和第二非磁性晶界构成；所述第二磁性晶 粒由FePt有序合金或者FePtRh有序合金构成；所述第二非磁性晶界由碳(C)构成。第 二磁记录层54可使用与前述第一磁记录层同样的方法成膜。成膜时，可使用适当将 Fe、Pt、Rh和C组合而成的溅射靶材。例如，通过使用Fe、Pt、Rh和C的各靶材的 共溅射法(コスパッタ法)能形成第二磁记录层。
第一磁记录层52与前述单层磁记录层同样，可使用FePtRh－X(其中X为C、B 或者它们的组合)形成，此时，FePtRh有序合金中的Fe、Pt以及Rh的含量以FePtRh 的全部原子作为基准，较好为：Fe为30～70原子％、Pt为30～70原子％、Rh为1～ 25原子％。FePtRh和元素X的量以FePtRh－X的总量作为基准，较好分别为：FePtRh 为50～90vol％、元素X为10～50vol％。
第二磁记录层54可使用FePt－C或FePtRh－C形成。在将FePt－C用于第二磁 记录层54的情况下，FePt有序合金中的Fe和Pt的含量以FePt全部原子作为基准较 好为：Fe为30～70原子％、Pt为30～70原子％。另外，FePt－C中的FePt和C的 含量以FePt－C总量作为基准，较好分别为：FePt为50～90vol％、C为10～50vol％。 在将FePtRh－C用作第二磁记录层54的情况下，FePtRh有序合金中的Fe、Pt和Rh 的含量以FePtRh的全部原子作为基准，较好为：Fe为30～70原子％、Pt为30～70 原子％、Rh为1～25原子％。FePtRh－C中的FePtRh和C的含量以FePtRh－C的总 量作为基准，较好分别为：FePtRh为50～90vol％、C为10～50vol％。
在含有多层的形态的磁记录层50中，第二磁记录层54的包围第二磁性晶粒的第二非磁性材料为C。通过在该第二磁记录层上使用具有第一非磁性材料X的FePtRh －X(其中X为C、B或者它们的组合)的粒状磁性材料形成第一磁记录层52，就能 高效形成与第二磁记录层54的粒状结构相仿的粒状结构的第一磁记录层52，能实现 磁记录层的厚膜化。
在磁记录介质中，单层或者多层的磁记录层50也可具有层叠更多的磁记录层而成的结构。例如，磁记录层50可具有将多个前述单层的磁记录层层叠而成的结构，或 者也可具有将第一磁记录层和第二磁记录层形成为一组，将多个这样的组层叠而得的 结构，还可具有在前述单层磁记录层、或者第一磁记录层或第二磁记录层上进一步将 由组成或构成元素与这些磁记录层不同的材料构成的磁记录层层叠而得的结构。另外， 磁记录层50可具有以第二磁记录层、第一磁记录层、第二磁记录层的顺序层叠而得的 结构。在磁记录层50上还可设置CAP层这样的追加层。
这样通过将使用了FePt－C或FePtRh－C作为磁性材料的第二磁记录层54形成 为模板层，在该第二磁记录层54上形成FePtRh－X(其中X是C、B或者它们的组合) 的粒状磁性材料的第一磁记录层52，就能在维持高磁各向异性的同时实现磁记录层50 整体的厚膜化。
在磁记录介质中，第二磁记录层的膜厚在4nm以下，较好为2～4nm。膜厚如果 超过4nm，则会阻碍有序合金的生长及发生二次生长。从维持高磁各向异性的观点看， 第一磁记录层的膜厚较好为3nm以上，更好在3～9nm。
对于由多个层构成的磁记录层50的膜厚无特别限定。但是从兼顾高生产率和高记录密度的观点看，磁记录层50至少具有5nm以上、较好在8nm以上的膜厚。磁记 录层50的较好的膜厚为6～16nm，更好为8～11nm。
再者，磁记录层50在单层和多层的情况下，由含有能降低Tc的FePtRh有序合 金的粒状磁性材料构成。为此，对于含有该磁性材料的磁记录介质，同样能期待降低 Tc。
磁记录层50除了第一磁记录层52和第二磁记录层54以外，还可含有一层或者 多层的追加的磁记录层。一层或者多层的追加的磁记录层的各自层可具有粒状结构或 者非粒状结构。例如可形成利用由第一磁记录层52和第二磁记录层54构成的层叠结 构和追加的磁记录层，夹着Ru等的结合层进行层叠而成的ECC(Exchange－coupled Composite：交换耦合复合物)的结构。或者，还可将不含粒状结构的磁记录层作为连 续层设置在由第一磁记录层52和第二磁记录层54构成的层叠结构的上部。作为连续 层，包括所谓的CAP层。
保护层60可使用磁记录介质领域所惯用的材料形成。具体而言，可使用Pt、Ta 等的非磁性金属、类金刚石碳(日文：ダイアモンドライクカーボン)等的碳类材料、 或者氮化硅等的硅类材料形成保护层60。保护层60可以是单层，也可以具有层叠结 构。层叠结构的保护层60可以是例如特性不同的两种碳类材料的层叠结构、金属和碳 类材料的层叠结构、或者金属氧化物和碳类材料的层叠结构。保护层60可使用CVD 法、溅射法(包括DC磁控溅射法等)、真空蒸镀法等本领域公知的任意方法形成。
本发明的磁记录介质还可在保护层60上任意选择设置液体润滑剂层(未图示)。液体润滑剂层可使用磁记录介质领域中惯用的材料形成。液体润滑剂层的材料包括全氟 聚醚类的润滑剂等。液体润滑剂层可使用例如浸涂法、旋涂法等的涂布法形成。
(实施例)
以下通过实施例对本发明进行说明，但是以下的实施例无意图限定本发明。
(Tc和磁特性的测定)
通过以下所示的步骤对实施例所记载的磁记录介质的Tc和磁特性进行评价。
使用振动试样型磁力计(VSM)对制得的磁记录介质的饱和磁化Ms进行测定。另外，将制得的磁记录介质从室温(RT：25℃)加热到177℃，使用振动试样型磁力计(VSM) 对从室温加热到177℃的饱和磁化Ms进行测定。将包括室温和177℃的温度的多个测 定温度T和饱和磁化的平方Ms2(T)进行绘制，通过最小二乘法得到回归线。将得 到的回归线外插到Ms2＝0的点，求出居里温度Tc。
通过PPMS装置(Quantum Design公司制；Physical Property MeasurementSystem： 物理性质测定系统)，测定制得的磁记录介质的M－H磁滞回线。从制得的M－H磁滞回线确定饱和磁化Ms、与基板面垂直方向的保磁力Hc以及M－H磁滞回线的α值。 α值较好具有接近1的值。α值指的是保磁力附近(H＝Hc)的磁化曲线的斜率，由α＝4π ×(dM/dH)公式求出。在α值的确定中，用“emu/cm3”作为M的单位，用“Oe” 作为H的单位。在磁记录层50中的磁性晶粒没被良好地磁分离的情况下，α值增大。 另一方面，例如在存在二次生长所生成的晶粒这样的磁性晶粒的磁特性有很大差异的 情况下，α值减少。α的较好范围是在0.6以上且2.5以下。在本说明书中，也将与基 板面垂直方向的保磁力Hc简称为保磁力Hc。
用PPMS装置对自发磁化的磁场施加角度依存性进行评价，确定磁各向异性参数Ku。使用R.F.Penoyer的《科学仪器的评论(The Review of Scientific Instruments)》 中的“Automatic Torque Balance for Magnetic Anisotropy Measurements”、1959年8月、第30卷第8号、711－714页、以及近角聰信的《强磁性体的物理》(下)裳华房、10 －21所记载的方法来确定磁各向异性参数Ku(参见非专利文献3和4)。这里，磁各向 异性参数Ku作为每单位的磁性晶粒和非磁性晶界的总体积的能量值进行测定。这里， 磁特性不仅算出每单位总体积的Ku[膜]，还算出磁性晶粒的纯粹的(日文：正味の) 磁各向异性参数Ku[晶粒]。对于饱和磁化Ms，也同样求出每单位总体积的Ms[膜] 以及纯粹的饱和磁化Ms[晶粒]。记为[膜]的磁特性是从膜整体来看时的每单位总 体积的特性值。记为[晶粒]的磁特性是从膜整体中除去作为非磁性晶界材料的B、 C、SiO2等的体积部分的磁性材料纯粹的值。另外，从X射线衍射(XRD)分析来 测定FePt的(001)峰的积分强度。
1、实验例1和实验例2
1.1实验例1
制作包含基板、以及由单层的FePtRh有序合金构成的磁记录层的磁记录介质。
将具有平滑表面的化学强化玻璃基板(HOYA公司制的N－10玻璃基板)洗净，准 备基板10。将洗净后的基板10导入直列式的溅射装置内。通过在压力0.5Pa的氩气中 使用纯Ta靶材的DC磁控溅射法，形成膜厚5nm的Ta密合层20。形成Ta密合层时 的基板温度为室温(25℃)，形成Ta密合层时的溅射电功率为100W。
然后，通过在压力0.5Pa的氩气中使用纯Cr靶材的DC磁控溅射法，形成膜厚 20nm的Cr基底层30。形成Cr基底层30时的基板温度为室温(25℃)，形成Cr基底层 30时的溅射电功率为300W。
然后，通过在压力0.1Pa的氩气中使用MgO靶材的RF磁控溅射法，形成膜厚5nm 的MgO种子层40。形成种子层40时的基板温度为室温(25℃)，形成种子层40时的溅 射电功率为200W。
接着，关于FePtRh层，将形成有MgO种子层40的层叠体加热到430℃，通过在 压力1.5Pa的氩气中使用FePt靶材和Rh靶材的DC磁控溅射法，形成由FePtRh构成 的层，制得磁记录层。形成由FePtRh构成的层时施加在各靶材上的电功率分别为300W (FePt)、130W(Rh)。将由FePtRh构成的层的各元素的含量(原子％)记载在表1 中。
最后，通过在压力0.5Pa的氩气中使用Pt靶材的DC溅射法，形成膜厚5nm的 Pt保护层60，制得磁记录介质。形成保护层时的基板温度为室温(25℃)，形成Pt保护 层60时的溅射电功率为50W。
1.2实验例2
作为实验例2，制作了含有由FePt有序合金构成的磁记录层的磁记录介质。
含有单层的由FePt有序合金构成的磁记录层的磁记录介质如下所述调制。与实验例1同样，制得形成有MgO种子层40的层叠体。将其加热到430℃，通过在压力1.5Pa 的氩气中使用FePt靶材的DC磁控溅射法，形成由FePt构成的FePt层。FePt层的膜 厚为10nm。在FePt层形成时施加在靶材上的电功率为300W(FePt)。将由FePt构 成的层的各元素的含量(原子％)记载在表1中。
1.3评价
测定前述实验例1和实验例2的Tc、Ms和Ku，并将结果表示在表1中。
表1
如表1所示的那样，FePtRh有序合金在RT中没有大幅度降低磁特性，且能实现 Tc的降低。
2.实施例1和比较例1～2
2.1实施例1
该实施例是图1所示的含有单层磁记录层的磁记录介质的例子。
在该实施例中，制作了形成有非磁性基板、在该基板上依次形成Ta层、Pt层、 ZnO层、MgO层、FePtRh－C磁记录层以及Pt层的垂直磁记录介质。
作为非磁性基板，准备了化学强化玻璃基板(HOYA公司制的N－10玻璃基板)。 将非磁性基板导入在溅射装置内。从Ta层、到最上层的Pt保护层的成膜不是在大气 开放的环境下成膜的，而是在直列式的成膜装置中成膜的。Ta层通过使用纯Ta靶材， 在0.3Pa压力的氩气氛中利用DC磁控溅射法以膜厚5nm成膜。然后，Pt层通过使用 纯Pt靶材，在0.3Pa压力的氩气氛中利用DC磁控溅射法以膜厚10nm成膜。ZnO层 通过使用ZnO靶材，在0.3Pa压力的氩气氛中利用RF磁控溅射法以膜厚2nm成膜。
然后，将基板加热到400℃，通过使用MgO靶材，在0.016Pa压力的氩气氛中利 用RF磁控溅射法，形成膜厚5nm的MgO层。
然后，形成磁记录层。磁记录层为FePtRh-C层。首先将形成有前述各层的基板 加热到480℃，通过在1.0Pa的氩气气氛中利用DC磁控溅射法，形成4nm膜厚的磁 记录层。作为靶材，使用了Fe、Pt、Rh和C的各个靶材以形成成膜时的组成为表2 记载的FePtRh-C那样的组成。在表2中，有序合金的Fe、Pt和Rh的组成以原子％ 表示，磁记录层材料的磁性晶粒和非磁性晶界的组成以Vol％表示。
最后，通过在压力1.0Pa的氩气中使用Pt靶材的DC溅射法形成膜厚5nm的Pt 保护层，制得磁记录介质。保护层形成时的基板温度为室温(25℃)。
2.2比较例1
使用FePtRh作为磁性材料，与实施例1同样制成了磁记录介质。磁记录层的成 膜条件是将形成有到MgO层为止的各层的基板加热到480℃，在1.0Pa氩气氛中通过 DC磁控溅射法形成4nm的膜厚的磁记录层。靶材使用了Fe、Pt和Rh的各个靶材以 形成成膜时的组成为表2记载的FePtRh那样的组成。在表2中，有序合金的Fe、Pt 和Rh的组成以原子％表示。
2.3比较例2
使用FePtRh-SiO2作为磁性材料，与实施例1同样制成了磁记录介质。磁记录层 的成膜条件是将成膜有到MgO层为止的各层的基板加热到480℃，在1.0Pa氩气氛中 利用DC磁控溅射法形成4nm的膜厚的磁记录层。靶材使用了Fe、Pt、Rh和SiO2的 各个靶材以形成成膜时的组成为表2记载的FePtRh-SiO2那样的组成。在表2中，有 序合金的Fe、Pt和Rh的组成以原子％表示，磁记录层材料的磁性晶粒和非磁性晶界 的组成以Vol％表示。
表2
磁记录层 磁记录层的组成
比较例1 FePtRh 50at％Fe45at％Pt5at％Rh
实施例1 FePtRh-C 70vol％(50at％Fe45at％Pt5at％Rh)+30vol％C
比较例2 FePtRh-SiO<sub>2</sub> 70vol％(50at％Fe45at％Pt5at％Rh)+30vol％SiO<sub>2</sub>
2.4实施例1和比较例1～2的评价
对前述实施例1和比较例1～2中制作的磁记录介质的Ms[膜](emu/cm3)、 Ms[晶粒](emu/cm3)、与基板面垂直方向的保磁力Hc(kOe)、α、Ku[膜] (erg/cm3)以及Ku[晶粒](erg/cm3)进行测定。[膜]是以膜整体看时的 每单位总体积的特性值，[晶粒]是从膜整体中除去作为非磁性晶界材料的C或者 SiO2的体积部分的磁性材料纯粹的值。另外，从X射线衍射(XRD)分析来测定FePt 的(001)峰的积分强度。将这些结果表示在表3中。
表3
可知：比较例1的FePtRh的饱和磁化Ms的值为863emu/cm3。对此，在实施 例1的FePtRh－C的情况下，磁性材料纯粹的Ms[晶粒]的值是863/cm3，没 有降低。另一方面，在比较例2的FePtRh－SiO2中，磁性材料的Ms[晶粒]的值 是769/cm3，降低，磁特性变差。
通过使用比较例1的FePtRh，与基板面垂直方向的保磁力Hc为15.8kOe，较小， 磁化曲线的斜率α为1.48，较大。由此可知：在使用了FePtRh的磁记录层中，没有得 到作为粒状结构的磁性粒分离(日文：磁気的な粒分離)。对此，实施例1的使用的FePtRh －C的磁记录层的Hc显示为20.1kOe的值，与比较例1相比，提高了Hc。另外，实 施例1中，α值为0.60。该值是成为磁性材料在磁记录层中是否具有粒状结构的标准 的α值＝1.0以下的值，被推测为通过使用了实施例1的FePtRh－C的磁记录层，就 能实现作为粒状结构的磁性粒分离。另一方面，使用比较例2的FePtRh－SiO2，Hc 为1.4kOe，较小，α值为1.79，较大。由此可知：比较例2的磁记录介质其磁特性大 幅度变差，无法获得磁记录层的粒分离。
然后，当分析使用了比较例1的FePtRh情况下的磁各向异性参数Ku时，Ku为 2.1E+07erg/cm3。对此，在使用了实施例1的FePtRh－C的情况下，作为磁性材 料的纯粹的Ku值的Ku[晶粒]为2.4E+07erg/cm3，与比较例1相比，Ku的值 无降低。另一方面，在使用了比较例2的FePRh－SiO2的情况下，Ku[晶粒]为7.7E +06erg/cm3，Ku的值大幅度下降。由此可知：在比较例2中，磁各向异性能量 也大幅度变差。
接着，从X射线衍射(XRD)分析所得的FePt的(001)峰的积分强度来看，相 对于使用了比较例1的FePtRh情况下的4379，使用了实施例1的FePtRh－C的情况 下为3018。如果以FePtRh的体积换算(3018/0.7＝4311)来看，这些几乎相同。
由此可知：即使在FePtRh中添加C，也能维持FePtRh有序合金的磁特性，有序 度也几乎不受影响。由此，FePtRh－C与FePtRh有序合金同样，能实现Tc的下降。 另外，前述有序度是表示相对于L10型的结晶的基板面，Fe面和Pt面交替排列的有序 性的程度的指标，从(001)面的取向性为相同来看，可认为有序度也相同。
另一方面，在使用了比较例2的FePtRh－SiO2的情况下，FePt的(001)峰的 积分强度为366，大幅度下降。由此可知：比较例2的FePtRh－SiO2几乎没有有 序合金化。
从以上结果看，为了使FePtRh合金进行磁性粒分离，并使其粒状化，添加C 是有效的。即使在FePtRh合金中添加C，也没有发现有序度的下降以及磁特性的 降低。另一方面，在将SiO2作为非磁性晶界的材料添加的情况下，不仅FePtRh合 金没有粒状化，有序度也大幅度下降，并且磁特性也大幅度变差。
3.实施例2、比较例3～4以及参考例1
该实施例是由多层构成的磁记录层的例子。
3.1实施例2
制作具有非磁性基板、在该基板上依次形成Ta层、Pt层、ZnO层、MgO层、第 二磁记录层(FePt－C)、第一磁记录层(FePtRh－BC)、Pt和Ta保护层的垂直磁记录 介质。
作为非磁性基板，准备了化学强化玻璃基板(HOYA公司制的N－10玻璃基板)。 将非磁性基板导入在溅射装置内。从Ta层到最上层的Pt和Cr保护层的成膜不是在大 气开放的环境下成膜，而是在直列式的成膜装置中成膜。Ta层通过使用纯Ta靶材， 在0.3Pa的压力的氩气氛中利用DC磁控溅射法以膜厚5nm成膜。然后，Pt层通过使 用纯Pt靶材，在0.3Pa压力的氩气氛中利用DC磁控溅射法以膜厚10nm成膜。ZnO 层通过使用ZnO靶材，在0.3Pa压力的氩气氛中利用RF磁控溅射法以膜厚2nm成膜。
然后，将基板加热到400℃，通过使用MgO靶材，在0.016Pa压力的氩气氛中利 用RF磁控溅射法形成膜厚5nm的MgO层。
然后，形成磁记录层。第二磁记录层为FePt－C层。首先将形成有前述各层的基 板加热到480℃，在1.0Pa的氩气氛中利用DC磁控溅射法形成2nm膜厚的磁记录层。 作为靶材，使用了Fe、Pt、Rh和C的各个靶材以形成成膜时的组成为表4记载的FePt －C那样的组成。在表4中，有序合金的Fe和Pt的组成以原子％表示，磁记录层材 料的磁性晶粒和非磁性晶界的组成以Vol％表示。
然后，形成第一磁记录层。该实施例的第一磁记录层为FePtRh－BC层。如下所 示进行成膜。如上所述那样将形成有第二磁记录层的基板加热到480℃，对于B以外 的元素用DC磁控溅射法，对于B元素用RF磁控溅射法，形成表5所示的膜厚的第 一磁记录层。FePtRh－BC层在真空度1.0Pa的氩气氛中成膜。作为靶材，使用Fe、 Pt、Rh、B和C的各个靶材。
最后，通过在压力1.0Pa的氩气中使用Pt靶材的DC磁控溅射法形成膜厚5nm的 Pt保护层和膜厚5nm的Ta保护层，制得磁记录介质。保护层形成时的基板温度为室 温(25℃)。磁记录层的组成表示在表4中。在表4中，有序合金的Fe、Pt和Rh的组 成以原子％表示，磁记录层材料的磁性晶粒和非磁性晶界的各元素的组成以Vol％表 示。实施例2的第一磁记录层的膜厚表示在表5中。
3.2(比较例3～4)
作为比较例3，制作使用了FePtMn－BC作为第一磁记录层的材料的磁记录介质。作为比较例4，制作使用了FePtNi－BC作为第一磁记录层的材料的磁记录介质。用了 这些材料的磁记录介质除了将所述实施例2中第一磁记录层的Rh靶材分别替换为Mn 靶材或者Ni靶材以外，以同样的步骤制得。将成膜时的组成表示在表4中。在表4 中，将有序合金的Fe、Pt、以及Mn或者Ni的组成以原子％表示，将磁记录层材料的 磁性晶粒和非磁性晶界的各元素的组成以Vol％表示。将比较例3和比较例4的第一 磁记录层的膜厚表示在表5中。
3.3参考例1
作为参考例1，制作了使用FePt－BC作为第一磁记录层的材料的磁记录介质。 用了该材料的磁记录介质除了在所述实施例2中不使用第一磁记录层的Rh靶材而形 成第一磁记录层以外，以同样的步骤制得。将成膜时的组成表示在表4中。在表4中， 将有序合金的Fe、Pt的组成以原子％表示，将磁记录层材料的磁性晶粒和非磁性晶界 的各元素的组成以Vol％表示。将参考例1的第一磁记录层的膜厚表示在表5中。
表4
1)磁记录层的层构成是第一磁记录层/第二磁记录层。
3.4(评价)
通过评价Ku[膜](erg/cm3)、Hc[膜](kOe)、α、以及作为L10型的 结晶构造的有序性的指标的FePt的(001)峰的积分强度进行磁记录介质的评价。 将结果总结在表5和图3～6的图表中。
表5
1)是第一磁记录层的膜厚。
2)是第二磁记录层的膜厚。
使用了实施例2的FePtRh－BC作为第一磁记录层的情况获得与使用了参考例1 的FePt－BC作为第一磁记录层的情况同等的保磁力Hc和α值。另外，实施例2的 Ku的结果显示由添加Rh引起的Ku下降。但是，该下降与以根据不用非磁性晶界材 料的情况、即在FePt中添加Rh的情况算出的结果表示的下降相同。因此，在与参考 例1比较的情况下，没有看到由非磁性晶界的材料(BC)引起的Ku的下降。
使用了比较例3的FePtMn－BC作为第一磁记录层的情况，与使用了参考例1的FePt－BC作为第一磁记录层的情况相比，Hc、α以及Ku大幅度下降。在比较例3中， 作为L10有序化的指标的FePt的(001)峰的积分强度也对于第一磁记录层的膜厚 的增加而不变，被认为第一磁记录层没有有序化。另外，在比较例3中观测到M －H滞后，带有大的结。由此认为：比较例3的磁记录层伴随着膜厚的增加，外 延生长被重新调整，在磁记录层内产生磁特性不同的相。
使用了比较例4的FePtNi－BC作为第一磁记录层的情况，与使用了参考例1的FePt－BC作为第一磁记录层的情况相比，Hc几乎相同。但是，α值小，磁性晶粒的 每个粒子的磁特性的偏差大。在比较例4中观测到M－H滞后，带有结。由此认为： 比较例4的磁记录层伴随着膜厚的增加，外延生长被重新调整，在磁记录层内产生磁 特性不同的相。
在使用了实施例2的FePtRh－BC作为第一磁记录层的情况下，根据平面透射型 电子显微镜(TEM)的图像可知，磁记录层由粒径为5～10nm的粒子构成。这与参考例 1的粒径5～10nm相同。另外，实施例2的非磁性晶界的宽度也与参考例1的非磁性 晶界的宽度相同。因此，在实施例2中磁记录层具有良好的粒分离性。
在本说明书中，粒径根据平面透射型电子显微镜(TEM)的图像按照如下的步骤求出。根据倍率50万倍的TEM图像，随机选择300点以上的粒子，通过描画各个粒子 的外周围，将粒子一个一个包围。在此基础上，从各个粒子的面积算出圆当量径。从 各个圆当量径的直径取平均值以作为粒径。
在使用了比较例3的FePtMn－BC作为第一磁记录层的情况下，根据平面TEM 的图像可知，磁记录层的粒径为3～10nm的粒子。在该磁记录层中到处可见3nm左右 的较细粒子。另外在该磁记录层中，在粒子3重点附近存在非磁性晶界材料集中的趋 势，非磁性晶界的宽度不均匀。
从比较例3的截面TEM可知：在从MgO层的表面开始3～5nm的膜厚处磁性材 料的柱状生长被重新调整，在超过该膜厚的部分存在磁性粒子的二次生长。
从以上结果认为：在使用了比较例3的FePtMn－BC作为第一磁记录层的情况下，如果磁记录层的膜厚增厚，则不保持磁性材料的柱状生长，从MgO层不外延生长的 微细的二次粒子生长，即发生所谓的二次生长，引起Hc的下降、Ku的下降等。
在使用了比较例4的FePtNi－BC作为第一磁记录层的情况下，从平面TEM的图 像可知，磁记录层的粒径为5～20nm的粒子。作为磁记录层的粒子，到处可见10nm 以上的粗大粒子。磁性材料的非磁性晶界的宽度的偏差较大。
总结
从前述实验例、实施例和比较例的实验结果的比较可知：通过使用FePt－C作为第二磁记录层，与其组合设置具有前述实施例所用的有序合金－非磁性晶界材料的粒 状结构的磁记录层以作为第一磁记录层，就能在维持高磁各向异性的同时实现磁记录 层整体的厚膜化。另外，FePtRh－C、FePtRh－BC等的添加了Rh的磁性材料能期待 使其Tc降低。
产业上利用的可能性
本发明的磁记录介质可用于包含垂直磁记录介质的磁记录装置中，上述垂直磁记录介质包括热辅助式、微波辅助式等的能量辅助式的磁记录介质。
符号说明
10 基板
20 密合层
30 基底层
40 种子层
50 磁记录层
52 第一磁记录层
54 第二磁记录层
60 保护层
100、100’ 磁记录介质

Claims (6)

1.一种垂直磁记录介质，它是至少含有非磁性基板和磁记录层的垂直磁记录介质，其特征在于，
所述磁记录层具有粒状结构，所述粒状结构含有第一磁性晶粒和包围所述第一磁性晶粒的第一非磁性晶界；所述第一磁性晶粒由具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成；所述第一非磁性晶界由碳、硼或它们的组合构成。
2.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述具有Fe、Pt和Rh的有序合金是L10型有序合金。
3.如权利要求1或2所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述具有Fe、Pt和Rh的有序合金中的Rh含量为1～25原子％。
4.一种垂直磁记录介质，它是至少含有非磁性基板和磁记录层的垂直磁记录介质，其特征在于，
所述磁记录层由至少含有第一磁记录层和第二磁记录层的多个层构成；
所述第一磁记录层具有粒状结构，所述粒状结构含有第一磁性晶粒和包围所述第一磁性晶粒的第一非磁性晶界；所述第一磁性晶粒由具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成；所述第一非磁性晶界由碳、硼或它们的组合构成；
所述第二磁记录层具有粒状结构，所述粒状结构含有第二磁性晶粒和包围所述第二磁性晶粒的第二非磁性晶界；所述第二磁性晶粒由FePt有序合金、或者具有Fe、Pt和Rh的有序合金构成；所述第二非磁性晶界含有碳。
5.如权利要求4所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述具有Fe、Pt和Rh的有序合金是L10型有序合金。
6.如权利要求4或者5所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第一磁性晶粒和第二磁性晶粒的具有Fe、Pt和Rh的有序合金中的Rh含量为1～25原子％。
CN201680012938.2A 2015-09-17 2016-07-29 垂直磁记录介质 Active CN107533852B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015184473 2015-09-17
JP2015-184473 2015-09-17
PCT/JP2016/003521 WO2017046991A1 (ja) 2015-09-17 2016-07-29 垂直磁気記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107533852A CN107533852A (zh) 2018-01-02
CN107533852B true CN107533852B (zh) 2019-10-01

Family

ID=58288486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680012938.2A Active CN107533852B (zh) 2015-09-17 2016-07-29 垂直磁记录介质

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10714138B2 (zh)
JP (1) JP6447739B2 (zh)
CN (1) CN107533852B (zh)
MY (1) MY178372A (zh)
SG (1) SG11201707058WA (zh)
WO (1) WO2017046991A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY166441A (en) * 2015-07-02 2018-06-27 Fuji Electric Co Ltd Magnetic recording medium
SG11201706138VA (en) * 2015-08-24 2017-08-30 Fuji Electric Co Ltd Magnetic recording medium
JP2017224371A (ja) * 2016-06-15 2017-12-21 昭和電工株式会社 磁気記録媒体及び磁気記憶装置
JP7244721B2 (ja) * 2019-04-09 2023-03-23 株式会社レゾナック 磁気記録媒体および磁気記憶装置
JP7388226B2 (ja) * 2020-02-13 2023-11-29 株式会社レゾナック 磁気記録媒体およびその製造方法ならびに磁気記憶装置
CN113410483B (zh) * 2021-05-14 2022-12-16 同济大学 燃料电池PtNi金属间化合物催化剂的有序化促进制备方法及金属间化合物催化剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102385871A (zh) * 2010-08-26 2012-03-21 株式会社日立制作所 垂直磁记录介质及其制造方法
CN104685566A (zh) * 2012-10-10 2015-06-03 富士电机株式会社 磁记录介质
CN104718574A (zh) * 2012-12-06 2015-06-17 富士电机株式会社 垂直磁记录介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3786453B2 (ja) 1994-07-11 2006-06-14 株式会社東芝 磁気記録媒体および磁気記録再生装置
US20030108721A1 (en) * 2001-12-11 2003-06-12 Fullerton Eric E. Thermally - assisted magnetic recording disk with recording layer exchange- coupled to antiferromagnetic-to-ferromagnetic switching layer
US8241766B2 (en) 2006-01-20 2012-08-14 Seagate Technology Llc Laminated exchange coupling adhesion (LECA) media for heat assisted magnetic recording
JP5013100B2 (ja) * 2007-12-21 2012-08-29 国立大学法人秋田大学 磁気記録媒体及びその製造方法ならびに磁気ディスク装置
JP2008097824A (ja) 2008-01-07 2008-04-24 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
JP5670638B2 (ja) 2010-01-26 2015-02-18 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
JP5786347B2 (ja) * 2011-02-02 2015-09-30 富士電機株式会社 熱アシスト記録装置用の磁気記録媒体およびその製造方法
JP5804591B2 (ja) 2011-04-14 2015-11-04 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
JP5575172B2 (ja) * 2012-03-28 2014-08-20 株式会社東芝 磁気記録媒体，磁気記録再生装置，および磁気記録媒体の製造方法
MY167287A (en) 2012-12-06 2018-08-15 Fuji Electric Co Ltd Perpendicular magnetic recording medium
FR3002271A1 (fr) 2013-02-21 2014-08-22 Thy Engineering Roue de turbine, de compresseur ou de pompe.
US9117477B2 (en) * 2013-05-08 2015-08-25 HGST Netherlands B.V. Perpendicular magnetic recording media having novel seed layer
US9324353B2 (en) * 2013-11-19 2016-04-26 HGST Netherlands B.V. Dual segregant heat assisted magnetic recording (HAMR) media
JP6274305B2 (ja) 2014-04-03 2018-02-07 富士電機株式会社 磁気記録媒体
US9940962B2 (en) * 2014-08-29 2018-04-10 Seagate Technology Llc Low power thermally assisted data recording media

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102385871A (zh) * 2010-08-26 2012-03-21 株式会社日立制作所 垂直磁记录介质及其制造方法
CN104685566A (zh) * 2012-10-10 2015-06-03 富士电机株式会社 磁记录介质
CN104718574A (zh) * 2012-12-06 2015-06-17 富士电机株式会社 垂直磁记录介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN107533852A (zh) 2018-01-02
US20170365286A1 (en) 2017-12-21
WO2017046991A1 (ja) 2017-03-23
JP6447739B2 (ja) 2019-01-09
SG11201707058WA (en) 2018-04-27
MY178372A (en) 2020-10-09
JPWO2017046991A1 (ja) 2017-12-07
US10714138B2 (en) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107533852B (zh) 垂直磁记录介质
CN105745707B (zh) 垂直磁记录介质
JP6274305B2 (ja) 磁気記録媒体
CN107430872B (zh) 磁记录介质的制造方法
CN104364846B (zh) 垂直磁记录介质
CN104718574B (zh) 垂直磁记录介质
CN105874536B (zh) 磁记录介质
JP6665963B2 (ja) 磁気記録媒体
CN107836022B (zh) 磁记录介质及其制造方法
JPWO2017002348A1 (ja) 磁気記録媒体
CN107735835B (zh) 磁记录介质
JP6358640B2 (ja) 磁気記録媒体
JP6327357B2 (ja) 磁気記録媒体
JP6304371B2 (ja) 磁気記録媒体の製造方法
WO2015174083A1 (ja) 垂直磁気記録媒体の製造方法
WO2016079916A1 (ja) 磁気記録媒体およびその製造方法
CN107210047A (zh) 磁记录介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant