CN112585285A - 磁记录介质的软磁性层用Co系合金 - Google Patents

磁记录介质的软磁性层用Co系合金 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于,提供能够得到强韧性优异的靶、并且能够得到饱和磁通密度小的软磁性层的Co系合金,为了解决上述课题,本发明提供一种磁记录介质的软磁性层用Co系合金,其含有选自Nb、Mo、Ta和W中的1种或2种以上的元素XA:11at%以上且25at%以下、以及选自V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn中的1种或2种以上的元素XB:0.4at%以上且10at%以下,余量为Co、Fe和不可避免的杂质,元素XA与元素XB的合计含有率低于30at%。

Description

磁记录介质的软磁性层用Co系合金
技术领域
本发明涉及磁记录介质的软磁性层。详细而言,本发明涉及适合磁记录介质的软磁性层的Co系合金。
背景技术
对于磁记录介质而言,大容量是重要的。为了实现大容量,需要高记录密度化。
采用面内磁记录方式的介质已被普及。近年来,代替该介质,采用垂直磁记录方式的介质(垂直磁记录介质)不断普及。垂直磁记录介质中,易磁化轴相对于磁性膜中的介质面沿垂直方向取向。垂直磁记录介质适合于高记录密度。
垂直磁记录介质具有磁记录层和软磁性层。垂直磁记录介质进一步在磁记录层与软磁性层之间具有籽晶层、基底膜层等。
软磁性层防止在记录时从磁头产生的磁通量的扩散,确保垂直方向的磁场。专利文献1(日本特开2006-294090公报)中公开了一种软磁性层,其材质为Fe-Co系合金。
专利文献2(日本特开2008-299905公报)中公开了一种软磁性层,其为含有Zr、Hf、Nb、Ta等非晶质化促进元素的Co系合金。该Co系合金的饱和磁通密度大。大的饱和磁通密度能够有助于高记录密度。
专利文献3(日本特开2011-68985公报)中公开了一种软磁性层,其材质为含有Y且含有Ta或Nb的Co系合金。该Co系合金的饱和磁通密度大。大的饱和磁通密度能够有助于高记录密度。
专利文献4(日本特开2011-99166公报)中公开了一种软磁性层,其材质为含有Zr、Hf、Y、Ta、Nb等的Co系合金。该Co系合金的饱和磁通密度大。大的饱和磁通密度能够有助于高记录密度。
大的饱和磁通密度是“侧写”的原因。该“侧写”是在合金通过写入用磁头被磁化的状态下,磁的影响超过必要地波及到周围的广范围的现象。发生“侧写”的磁记录介质中,每单位记录信息的写入所需的空间大。“侧写”阻碍磁记录介质的高记录密度。
从抑制“侧写”的观点出发,提出了饱和磁通密度经调整的软磁性层。专利文献5(日本特开2015-144032公报)中公开了一种饱和磁通密度为0.5T-1.1T的软磁性层。专利文献6(日本特开2016-84538公报)中公开了一种饱和磁通密度为0.34T-1.18T的软磁性层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-294090公报
专利文献2:日本特开2008-299905公报
专利文献3:日本特开2011-68985公报
专利文献4:日本特开2011-99166公报
专利文献5:日本特开2015-144032公报
专利文献6:日本特开2016-84538公报
发明内容
发明要解决的问题
如前所述,从抑制“侧写”的观点出发,近年来,指向饱和磁通密度小的软磁性层。为了抑制饱和磁通密度,向合金添加元素是有效的。但是,向合金添加的元素会与Fe和Co一起形成金属间化合物。包含这样的金属间化合物的靶是脆的,在溅射中容易产生裂纹。
本发明的目的在于,提供能够得到强韧性优异的靶并且能够得到饱和磁通密度小的软磁性层的Co系合金。
用于解决问题的手段
根据一个观点,本发明提供一种磁记录介质的软磁性层用Co系合金。本发明涉及的磁记录介质的软磁性层用Co系合金含有选自Nb、Mo、Ta和W中的1种或2种以上的元素XA:11at%以上且25at%以下、以及选自V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn中的1种或2种以上的元素XB:0.4at%以上且10at%以下。该合金中,余量为Co、Fe和不可避免的杂质,元素XA与元素XB的合计含有率低于30at%。
根据另一观点,本发明提供一种磁记录介质的软磁性层用溅射靶。本发明涉及的磁记录介质的软磁性层用溅射靶的材质由本发明涉及的Co系合金制成。即,本发明涉及的磁记录介质的软磁性层用溅射靶的材质为Co系合金,该Co系合金含有选自Nb、Mo、Ta和W中的1种或2种以上的元素XA:11at%以上且25at%以下、以及选自V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn中的1种或2种以上的元素XB:0.4at%以上且10at%以下。该合金中,余量为Co、Fe和不可避免的杂质,元素XA与元素XB的合计含有率低于30at%。
根据再另一观点,本发明提供一种磁记录介质。本发明涉及的磁记录介质具有软磁性层,该软磁性层含有本发明涉及的Co系合金。本发明涉及的磁记录介质中的软磁性层通过使用材质为Co系合金的靶的溅射而得到,该Co系合金含有选自Nb、Mo、Ta和W中的1种或2种以上的元素XA:11at%以上且25at%以下、以及选自V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn中的1种或2种以上的元素XB:0.4at%以上且10at%以下。该合金中,余量为Co、Fe和不可避免的杂质,元素XA与元素XB的合计含有率低于30at%。
发明效果
由本发明涉及的Co系合金能够得到耐裂纹性优异的靶。另外,由本发明涉及的Co系合金能够得到难以发生“侧写”的磁记录介质。
具体实施方式
以下,基于优选的实施方式详细说明本发明。
[合金]
本发明涉及的磁记录介质的软磁性层用Co系合金适合于溅射靶。该Co系合金的组成为:
元素XA:11at%以上且25at%以下、
元素XB:0.4at%以上且10at%以下、以及
余量:Co、Fe和不可避免的杂质。
[基础元素]
作为Co系合金的基础的元素为Fe和Co。含有Fe和Co的软磁性层可以发挥充分的磁性。凭借该软磁性层,磁记录层的磁化稳定。Fe的含有率(at%)与Co的含有率(at%)之比优选为10∶90以上且90∶10以下。包含该比值为10∶90以上的合金的软磁性层能够抑制饱和磁通密度。从该观点出发,该比值特别优选为20∶80以上。包含该比值为90∶10以下的合金的软磁性层能够有助于磁记录介质的高记录密度。从该观点出发,该比值特别优选为80∶20以下。
[元素XA]
元素XA选自由Nb、Mo、Ta和W构成的组A。作为元素XA,可以从组A选择1种元素,也可以选择2种以上的元素。元素XA能够有助于软磁性层的非晶性。元素XA还能有助于抑制饱和磁通密度。从这些观点出发,Co系合金中的元素XA的含有率优选11at%以上,更优选13at%以上,特别优选15at%以上。元素XA与Fe或Co一起形成金属间化合物。该金属间化合物脆。由含有该金属间化合物的合金得到的靶在溅射时容易产生裂纹。从靶的耐裂纹性的观点出发,元素XA的含有率优选25at%以下,更优选23at%以下,特别优选21at%以下。需要说明的是,在从组A选择2种以上的元素的情况下,“元素XA的含有率”是指该2种以上的元素的合计含有率。
[元素XB]
元素XB选自由V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn构成的组B。作为元素XB,可以从组B选择1种元素,也可以选择2种以上的元素。元素XB能够抑制饱和磁通密度。元素XB是第4周期元素。另一方面,作为基础的Fe和Co也是第4周期元素。因此,即使添加元素XB,也基本不会生成Fe与元素XB的金属间化合物,也基本不会生成Co与元素XB的金属间化合物。元素XB使靶难以脆化。通过添加元素XB,能够兼顾低饱和磁通密度和高强度的靶。
从能够抑制饱和磁通密度的观点出发,Co系合金中的元素XB的含有率优选0.4%以上,更优选1at%以上,特别优选3at%以上。从饱和磁通密度不过小的观点出发,元素XB的含量优选10at%以下。需要说明的是,在从组B选择2种以上的元素的情况下,“元素XB的含有率”是指该2种以上的元素的合计含有率。
[元素XA与元素XB的合计含有率]
从饱和磁通密度不过小的观点出发,元素XA的含有率与元素XB的含有率的合计优选低于30at%,更优选28at%以下,特别优选26at%以下。
[磁记录介质的制造]
包含本发明涉及的合金的粉末能够通过雾化而得到。优选的雾化为气雾化。对该粉末根据需要进行分级(例如提取粒径为500μm以下的粒子)。分级后的粉末被填充于碳钢制的罐中。该罐经真空脱气,被密封而得到坯料。对该坯料实施HIP成形(热等静压)。HIP成形的优选压力为50MPa以上且300MPa以下,优选烧结温度为800℃以上且1350℃以下。通过HIP成形可以得到成形体。对该成形体实施加工而得到靶。通过对该靶实施溅射,可以得到具有与该靶的成分相同的成分的软磁性层。在磁记录介质中引入该软磁性层。
实施例
以下,通过实施例来明确本发明的效果,但不应基于该实施例的记载来有限地解释本发明。
如前所述,软磁性层通过对具有与其成分相同的成分的靶实施溅射而成膜。该软磁性层通过骤冷、凝固而得到。软磁性层的形成需要很大的劳动力,因此在以下的评价中,使用通过单辊法得到的试验片。单辊法与溅射同样具有骤冷、凝固的工序。通过采用单辊法,要通过溅射得到的软磁性层的评价能够简易地进行。
[非晶性]
将按照成为下述的表1和2所示的组成的方式称量的30g的原料投入至直径为10mm且长度为40mm的水冷铜铸模中。对该铸模进行减压,在氩气气氛中电弧熔解,得到熔解母材。将该母材投入直径为15mm的石英罐中,从喷嘴喷出熔液,供于单辊法而得到试验片。该单辊法的条件如下。
出熔液喷嘴的直径:1mm
气氛的气压:61kPa
喷雾差压:69kPa
辊的材质:铜
辊的直径:300mm
辊的旋转速度:3000rpm
辊与出熔液喷嘴的间隔:0.3mm
需要说明的是,各表记载的合金的余量为不可避免的杂质。
按照测定面成为与铜辊的接触面的方式,用双面胶带将试验片贴附于玻璃板。通过X射线衍射装置,得到该试验片的衍射图案。衍射的条件如下。
X射线源:Cu-Kα射线
扫描速率:4°/min
非晶材料的X射线衍射图案中,看不到衍射峰,能够得到特有的晕图案。不完全的非晶材料的X射线衍射图案中,可以看到衍射峰,但与结晶材料的峰相比峰的高度低,且也可以看到晕图案。因此,基于下述的基准,进行评分。其结果示于下述的表1和2。
A:可以看到晕图案
C:看不到晕图案
[饱和磁通密度]
通过与前述的非晶性的评价中叙述的方法同样的方法得到试验片。利用振动样品磁力计(VSM)来测定该试验片的饱和磁通密度。测定条件如下。
施加磁场:1200kA/m
试验片的质量:约15mg
基于下述的基准进行评分。其结果示于下述的表1和2。
A:0.3T以上且小于1.0T
B:1.0T以上且1.3T以下
C:小于0.3T或超过1.3T
[耐裂纹性]
将按照成为下述的表1和2所示的组成的方式称量的30g的原料投入至直径为40mm且长度为50mm的水冷铜铸模中。对该铸模进行减压,在氩气气氛中进行电弧熔解,得到熔解母材。对该熔解母材从直径为8mm的喷嘴喷出熔液,之后立即向该溶解母材喷雾高压的Ar气体,得到粉末。将该粉末分级到500μm以下。将分级后的粉末填充到碳钢制的罐中。对该罐进行真空脱气并密封,而得到坯料。对该坯料实施HIP成形(热等静压)。HIP成形的条件如下。
温度:1000℃
压力:120MPa
保持时间:2小时
由所得到的成形体采集纵20mm、横1.8mm、高1.8mm的试验片。将该试验片供于三点弯曲试验。由试验片断裂时或弯曲时的负荷算出抗弯强度。基于该抗弯强度,按照下述的基准进行评分。其结果示于下述的表1和2。
A:抗弯强度为600MPa以上
B:抗弯强度为450MPa以上且小于600MPa
C:抗弯强度小于450MPa
【表1】
Figure BDA0002943558920000081
【表2】
Figure BDA0002943558920000091
如表1和2所示,由本发明涉及的Co系合金能够得到各性能优异的软磁性层。根据评价结果,本发明的优势性明显。
产业上的可利用性
以上说明的Co系合金适合于各种的磁记录介质的软磁性层。

Claims (3)

1.一种磁记录介质的软磁性层用Co系合金,其含有:
选自Nb、Mo、Ta和W中的1种或2种以上的元素XA:11at%以上且25at%以下;以及
选自V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn中的1种或2种以上的元素XB:0.4at%以上且10at%以下,
余量为Co、Fe和不可避免的杂质,
所述元素XA与所述元素XB的合计含有率低于30at%。
2.一种磁记录介质的软磁性层用溅射靶,
其由权利要求1所述的Co系合金制成。
3.一种磁记录介质,其具有软磁性层,
所述软磁性层含有权利要求1所述的Co系合金。
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