CN1225728C - 磁记录介质和磁存储装置 - Google Patents

Abstract

一种磁记录介质，包括：一个或多个底层；设置在所述一个或多个底层之上的具有饱和磁化Ms1和厚度t1的第一磁性层；提供在所述第一磁性层上的第一非磁性层；提供在所述第一非磁性层上的第二磁性层，它具有饱和磁化Ms2和厚度t2；提供在所述第二磁性层上的第二非磁性层；和提供在所述第二非磁性层上的第三磁性层，它具有饱和磁化Ms3和厚度t3，所述第一、第二和第三磁性层在没有外部磁场施加到磁记录介质上的状态具有交替反平行的磁化方向，其中Ms2×t2＜(Ms1×t1+Ms3×t3)；并且其中关系t2＜t1和t2＜t3成立，其中t1、t2和t3分别表示所述第一、第二和第三磁性层的厚度。

Description

磁记录介质和磁存储装置

技术领域

本发明总的来说涉及磁记录介质和磁存储装置，并尤其涉及适用于高密度记录的磁记录介质和磁存储装置。

背景技术

由于介质噪声的降低和磁阻磁头和自旋阀磁头(spin-valve head)的发展，用在诸如磁盘部件的磁存储装置中的纵向磁记录介质的记录密度已经大大增加。为了降低磁记录介质的介质噪声，进一步降低由细微磁性颗粒的集合体形成的磁性层的颗粒尺寸，并降低在磁性层的颗粒之间的磁耦合力是重要的。

因为磁性层的颗粒变得磁性隔离，记录状态随着时间的推移被扰乱，从而引起热不稳定性。当最初应当取向在容易磁化的轴方向上的一些颗粒的磁性方向被热扰乱并且从容易磁化的轴方向偏离时，发生热不稳定性。

为了降低热不稳定性，必须增加沿容易磁化的轴方向的磁化能量(各向异性能量)，或增加颗粒尺寸从而增加体积能量。但是，当各向异性能量增加时，磁性反转变得困难，并且各向异性能量的上限主要受磁头产生的场限制。另一方面，增加颗粒的体积是不希望的，因为这将增加介质噪声。

近来，一种技术已经在日本公开专利申请No.2001-56924中被提出，从而避免了热不稳定性的问题。根据这项提供的技术，磁记录介质具有由钌或类似物质制成的非磁性层分离的两个磁性层，并且分离的磁性层被交换耦合力反铁磁性地耦合，使得磁性层具有反平行磁化。

图1是表示使用该提出的技术的磁记录介质的横截面图。在图1中，磁性层11和13由钌或类似物质制成的交换耦合层12分离，并且由于交换耦合力，磁性层11和13的磁化方向是反平行的。通过使磁化层11和13的磁化量(即饱和磁化和厚度的乘积)不平衡，一个读出磁头能够检测磁性层13和11的磁化量之间的差作为记录的磁化。因为实际上磁化量之间的这一差的使用降低了与记录层功能相同的磁化层13的视厚度，有可能增加磁记录介质的线性记录密度。在图1中，迭层结构10由衬底组成，在衬底上设置有一个底层。

图1也概念性地示出磁性颗粒15。如图1所示，交换耦合层12上、下的磁化通过交换耦合层12反铁磁性地耦合并在一个磁性颗粒15内反平行。如上所述，当从读出头观察时，由于磁化层11和13之间的互相抵消效应，从磁记录介质检测到的泄漏磁场量只等于对应于有效厚度te的磁场量。但是，因为磁性颗粒15的体积由V1确定，它对应于实际厚度ta，有可能增加记录层的视体积，即使磁记录介质实际上具有薄记录层。为此，有可能获得热稳定的磁记录介质。

通过使用上述的交换耦合，有可能获得热稳定的磁记录介质。即使由于降低的超顺磁性，记录密度的传统限制被认为约40Gb/in²，但是已经确认使用交换耦合可以把纵向磁记录的记录密度增加到约100Gb/in²。

但是在使用交换耦合的磁记录介质的情况下，本发明人已经确认分辨率(resolution)可能变差并且非线性比特移位可能从由有效厚度te预测的值增加。现在将通过参照图2、3A、3B、4A和4B给出在使用交换耦合的磁记录介质中产生的问题的说明。

图2是表示图1示出的磁记录介质的磁滞回线的图。在图2中，纵坐标表示任意单位的磁化，而横坐标表示任意单位的矫磁力。另外，磁性层11和13的磁化方向在图2中的回线旁边示出。该回线是使用测量装置获得的，该测量装置需要几十分钟来改变磁场，比如一个振动样品型磁力计。如从图2可以看到的，反铁磁性耦合的磁性层11和13的磁化方向在状态ST1或状态ST2中反平行，其中这些状态ST1和ST2是残余磁化状态。

图3A和3B和图4A和4B是用于总的解释比特在图1所示的磁记录介质上被记录的情况的图。在磁记录介质具有图2所示的磁滞回线的情况下，磁性层11使用具有磁各向异性的材料可以增加KuV/kT值，它是作为整体的磁记录介质的热稳定性的参数，并且有可能获得高的热稳定性，其中Ku表示磁各向异性常数，V表示平均磁性颗粒体积，k表示玻尔兹曼常数，而T表示温度。KuV/kT值有时也称为热稳定性因数。

通常，已知磁记录介质的矫磁力Hc由高速A.C.磁场而增加。这样的增加的矫磁力Hc被称作动态矫磁力Hc′，或者简单地称为动态Hc。动态矫磁力Hc′确定磁记录介质的面内重写特性。可以简单地推断这样的现象也物理地发生在磁性层11中。

图3A和3B和图4A和4B示出了由写入头的写入产生的磁化状态。图3A示出了磁性层1的动态矫磁力Hc′不在写入头的写处理的时间区域中变大的情况，其中磁性层11的磁反转过程α位于负磁场区域。另一方面，图4A表示磁性层11的动态矫磁力Hc′在写入头的写处理的时间区域中变大的情况。换句话说，在图4A的情况下，即使当通过用足够长的时间改变磁场来获得图2所示的磁滞回线时，如果磁性层11的动态矫磁力Hc′在写入头的写处理的时间区域内增加，磁性层11的磁化反转过程可能进入用β表示的正磁场区域。在图3A和4A中，纵坐标表示任意单位的磁化，而横坐标表示任意单位的磁场。

图3B示出了图3A所示的情况下，即磁化层11的动态矫磁力Hc′的时间依存性不大并且即使在磁场的高速改变时磁化反转过程L1也保持在负磁场区域的情况下，磁化迁移区域的形成。在图3B中，假定写入头的后沿19从左移动到右。在图3B所示的状态中，写入头的后沿19的右侧上的区域对应于写间隙下面的位置。在图3B所示的状态，当磁头的磁场瞬时反转时，迁移区域被写入到磁性层13。在图3B中，虚线概念性地示出来自磁头的磁场，箭头表示磁头的磁场被反转后的磁场方向。在磁性层13中，迁移区域的右侧上的区域对应于图3A示出的回线的磁场区域B，并且记录的磁化方向是向右的。另一方面，在磁性层11中，在间隙的左侧上的区域中由磁头产生的磁场对应于图3A所示的回线的磁场区域A，并且在该间隙的右侧上的区域中磁性层11的记录的磁化方向如图3B所示是向右的。因此，从图3B可以看出，在该磁记录介质的情况下，迁移区域只形成在后沿19附近的磁性层13中。

另一方面，当磁性层11的动态矫磁力Hc′的时间依存性大时，用于磁场的高速变化的磁记录介质的磁滞回线变成由图4A中的实线所示。图4B示出了这样的磁记录介质的磁化迁移区域的形成。为了方便的目的，假定所使用的写入头与图3B中使用的相同。在图4B中，假定写入头的后沿19从左向右移动。在图4B所示的情况下，写入头的后沿19的右侧上的区域对应于写间隙下面的位置。图4B所示的状态，当磁头的磁场被瞬时反转时，迁移区域①被写入磁性层13。在图4B中，虚线概念性地示出了来自磁头的磁场，而箭头表示磁头的磁场被转换后的磁场方向。在磁性层13中，迁移区域①的右侧区域对应于图4A所示的回线的磁场区域C，而记录的磁化方向是向右的。另一方面，在磁性层11中，迁移区域①的左侧区域对应于从区域B到区域A的磁头的磁场范围，而磁性层11的记录的磁化方向保持向左。在具有图4A所示的磁滞回线的磁记录介质中，磁性层11的动态矫磁力Hc′是依赖于时间的，并且磁性层11的动态矫磁力Hc′在磁存储装置的高速写入区域中增长。因此，当振动样品型磁力计等被用于花长时间做测量时，被观察到的磁性层11的磁化反转在图4A中的高速写入期间从位置α′转换到位置β。为此，磁性层11的磁化与具有图3A所示的磁滞回线的磁记录介质相比变得复杂。

换句话说，在图4B中用虚线表示的磁头的磁场向后沿19的左侧并进一步离开后沿19的位置减小。当磁场取在图4A中用β表示的位置的一个值时，磁化迁移区域②形成在磁性层11中。由于后沿19的左侧的位置进一步向离开后沿19的方向移动，磁头的磁场降低。另外，因为后沿19的左侧的区域经受到与用虚线表示的磁场方向相反方向的磁场，具有一定程度扩展的磁化迁移区域③由图4A中用α″表示的磁性层11的反转形成。

在从刚刚低于磁化迁移区域①到磁化迁移区域②的范围内，在磁性层11中，磁头的磁场在图4A所示的区域B中起作用。另外，在从磁化迁移区域②到磁化迁移区域③的范围内，在磁性层11中，磁头的磁场在图4A所示的区域A中起作用。磁化迁移区域①、②和③的位置关系根据磁记录介质的磁性特性、诸如磁盘驱动器的磁存储装置的数据传送速率和由磁头产生的磁场密度而变化。但是当记录在约40Gb/in²执行时，磁化迁移区域①和②之间的间隔约20nm，这与用于40Gb/in²记录的约40nm的最小比特间隔相比较窄。另一方面，磁化迁移区域①和③之间的间隔约300nm，而磁化迁移区域②和③之间的间隔与用于40Gb/in²记录的最小比特间隔40nm相比相当大。

从上述论述看来很显然，在具有图3A所示的磁滞回线的磁记录介质的情况下，没有磁化迁移区域在如图3B所示的后沿19附近在磁性层11中形成。但在具有图4A所示的磁滞回线的磁记录介质的情况下，磁化迁移区域在图4B所示的后沿19附近在磁性层11中形成。

当在磁记录介质上记录第二比特时，由于由前面记录的第一比特产生的磁场，磁头的写磁场增加。结果，一种现象发生，其中第二比特被记录在比第二比特实际应当被记录的原始位置更接近前面记录的第一比特的位置。该现象被称作非线性迁移移位(NLTS)(non-linear trahsition shift)。当NLTS大时，分辨率变差并且高密度记录性能变差。与图3A和3B中示出的磁记录介质相比，在图4A和4B所示的磁记录介质的情况下，磁化迁移区域附加地形成，从而使图4A和4B所示的磁记录介质的NLTS变差。因为磁化迁移区域③离磁化迁移区域②很远，NLTS实际上不受磁化迁移区域③的影响。

本发明人比较了图3A所示类型的磁记录介质和图4A所示类型的磁记录介质，并确认对于图4A所示类型的磁记录介质，分辨率变差约3％到5％，并且NLTS变差30％。但是，本发明人也确定当具有大的磁各向异性的材料被用于图4A所示类型的磁记录介质中的磁性层11时，热稳定性与图3A所示类型的磁记录介质的热稳定性相比更好。

因此，在上述与图1结合在一起描述的使用交换耦合的磁记录介质中，存在一个问题，即热稳定性可以根据磁性层11的动态矫磁力Hc′的状态而改善，但是分辨率和NLTS也可能变差。

发明内容

因此，本发明的一个总的目的是提供一种新颖的并有用的磁记录介质和磁存储装置，其中上述问题被消除。

本发明的另一个和更具体的目的是提供一种使用交换耦合但能够在不使分辨率和NLTS变差的情况下改善热稳定性的磁记录介质，和使用这样的磁记录介质的磁存储装置。

与本发明的一个方面一致，磁记录介质包括：一个或多个底层；设置在所述一个或多个底层之上的具有饱和磁化Ms1和厚度t1的第一磁性层；提供在第一磁性层上的第一非磁性层；提供在第一非磁性层上的第二磁性层，具有饱和磁化Ms2和厚度t2；提供在第二磁性层上的第二非磁性层；和提供在第二非磁性层上的第三磁性层，具有饱和磁化Ms3和厚度t3，其中第一、第二和第三磁性层在没有外部磁场施加到磁记录介质上的状态具有交替反平行的磁化方向，并且其中关系Ms2×t2＜(Ms1×t1+Ms3×t3)成立，并且其中关系t2＜t1和t2＜t3成立，其中t1、t2和t3分别表示所述第一、第二和第三磁性层的厚度。根据本发明的该实施例，有可能在不使分辨率和NLTS变差的情况下改善热稳定性。另外，因为与传统的磁记录介质相比，介质噪声被有效地降低，本发明的磁记录介质适于使用在超过100Gb/in²的高密度磁记录中。

本发明的另一个方面是提供一种磁存储装置，包括一个或多个磁记录介质；和用于把信息记录到一个或多个磁记录介质和/或从一个或多个磁记录介质再现信息的记录和/或再现装置，其中每个磁记录介质包括：一个或多个底层；设置在所述一个或多个底层之上的具有饱和磁化Ms1和厚度t1的第一磁性层；提供在第一磁性层上的第一非磁性层；提供在第一非磁性层上的第二磁性层，具有饱和磁化Ms2和厚度t2；提供在第二磁性层上的第二非磁性层；和提供在第二非磁性层上的第三磁性层，具有饱和磁化Ms3和厚度t3，第一、第二和第三磁性层在没有外部磁场施加到磁记录介质上的状态具有交替反平行的磁化方向，并且其中关系Ms2×t2＜(Ms1×t1+Ms3×t3)成立，并且其中关系t2＜t1和t2＜t3成立，其中t1、t2和t3分别表示所述第一、第二和第三磁性层的厚度。根据本发明的该方面，有可能在不使分辨率和NLTS变差的情况下改善热稳定性。另外，因为与传统的磁记录介质相比，介质噪声被有效地降低，本发明的磁存储装置适于执行超过100Gb/in²的高密度磁记录。

当与附图结合在一起读时，从随后的详细描述中本发明的其他目的和进一步的特征将很明显。

附图说明

图1是表示使用提出的技术的磁记录介质的横截面图；

图2是表示用于图1所示的磁记录介质的磁滞回线的图；

图3A和3B是用于总的说明比特被记录在图1所示的磁记录介质上的情况的图；

图4A和4B是用于总的说明比特被记录在图1所示的磁记录介质上的情况的图；

图5是表示根据本发明的磁记录介质的第一实施例的一部分的横截面图；

图6是表示磁记录介质的第一实施例的磁滞回线的图；

图7是表示在具有足够大的矫磁力的材料被用于第二磁性层的情况下的磁滞回线的图；

图8是表示根据本发明的磁记录介质的第二实施例的一部分的横截面图；

图9是表示根据本发明的磁存储装置的实施例的一部分的横截面图；

图10是表示图9的磁存储装置的一部分的平面图。

具体实施方式

通过参照图5和随后的图，根据本发明的磁记录介质和根据本发明的磁存储装置的实施例的说明将被给出。

如图5所示，磁记录介质具有衬底21，衬底由典型用于硬盘介质的材料制成，比如玻璃和铝。一个由诸如Cr的具有hcp结构的材料制成的底层22形成在衬底21上，从而促进磁性层的c轴的面内取向，这将在下面说明。第一磁性层23、第二磁性层25和第三磁性层27提供在底层22上。例如，底层22可以由一个无定形籽晶层和一个在籽晶层上形成的底层构成的多层结构形成，该底层由具有BCC结构和平行于衬底21表面(下文称为衬底表面)取向的(002)晶面的CrMo合金等形成。第一、第二和第三磁性层23、25和27由从包括Co、Ni、Fe、Ni合金、Fe合金和Co合金的一个组中选择的材料制成，并且Co合金可以包括CoCrTa、CoCrPt和CoCrPt-M，其中M＝B、Mo、Nb、Ta、W、Cu、C或其合金。第一和第三磁性层23和27的容易磁化的轴在面内(in-plane)，它平行于衬底表面。

第一非磁性层24夹在第一和第二磁性层23和25之间以反铁磁性地耦合第一和第二磁性层23和25，使得第一和第二磁性层23和25的磁化方向变得反平行。另外，第二非磁性层26夹在第二和第三磁性层25和27之间以反铁磁性地耦合第二和第三磁性层25和27，使得第二和第三磁性层25和27的磁化方向变得反平行。第一和第二非磁性层24和26由从包括Ru、Rh、Ir、Ru合金、Rh合金和Ir合金的一组中选择的材料制成。第一和第二非磁性层24和26的每一个具有约0.4nm到2.0nm的厚度。通常，第一和第二非磁性层24和26由Ru制成是理想的。当由Ru制成的第一和第二非磁性层24和26的每一个的厚度被设为约0.8nm时，有可能获得图6所示的磁滞回线。

保护层28形成在第三磁性层27上。例如，保护层28可以具有多层结构，该结构由一个C层和一个形成在C层上的润滑材料层构成。

在随后的说明中，第一、第二和第三磁性层23、25和27的厚度分别用t1、t2和t3表示。另外，第一、第二和第三磁性层23、25和27的饱和磁化分别用Ms1、Ms2和Ms3表示，并且第一、第二和第三磁性层23、25和27的矫磁力分别用Hc1、Hc2和Hc3表示。为了使磁记录介质的该实施例有效工作，最好在第一、第二和第三磁性层23、25和27中满足如下条件：

Ms1×t1+Ms3×t3＞Ms2×t2

对值Ms1×t1和Ms3×t3来说不必要相同。但是，如果值Ms1×t1和Ms3×t3被设为接近的值，矫磁力Hc1和Hc3也变为接近的值，并且在图6所示的磁滞回线中的Hc附近斜坡变得较陡，从而使得磁记录介质适于高密度记录。图6是表示磁记录介质的该实施例的磁滞回线的图，在图6中，纵坐标表示任意单位的磁化，而横坐标表示任意单位的矫磁力。

尽管在图6中看不到，但是当具有足够大矫磁力Hc2的材料用于第二磁性层25时，可能在A和B附近的回线中产生一个开度(eye)。图7是概念性地表示小孔产生的状态的图。如果磁记录在下文描述的前提下使用磁记录介质执行的，则图7中示出的回线中的开度不显著改变磁记录介质的该实施例中的诸如信噪比(SNR)和NLTS的各种磁记录特性。图7中，纵坐标表示任意单位的磁化，而横坐标表示任意单位的矫磁力。

接着，参照图7将给出使用该磁记录介质的实施例的基础方法的说明。当磁场在长时间中被改变时，用振动样品型磁力计或类似装置获得在图7中用实线表示的磁滞回线。另一方面，当由写入头执行高速写入时，观察到在图7中用虚线表示的磁滞回线。磁记录介质以写入头的磁场的最大值落入图7中的H_a和H_β之间的方式被使用。在这种状态下，磁化从第一磁性层23到第三磁性层27的反转发生，同时总是保持相邻磁性层23和2 5的反平行磁化和相邻磁性层25和27的反平行磁化。

此外，第一和第三磁性层23和27的矫磁力Hc1和Hc3被设在满足以下关系的范围内是理想的：

|Hc1-Hc3|/(Hc1+Hc3)/2＜0.3

当矫磁力Hc1和Hc3超出上述范围时，由图7所示的磁滞回线的中间部分定义的矫磁力矩形比变得小于0.65，并且不能获得足够大的记录分辨率。

而且，第一磁性层23的饱和磁化和厚度的乘积Ms1×t1和第三磁性层27的饱和磁化和厚度的乘积Ms3×t3被设在满足以下关系的范围内是理想的：

|Ms1×t1-Ms3×t3|/(Ms1×t1+Ms3×t3)/2＜0.3

当饱和磁化Ms1和Ms3满足上述范围时，由图7的磁滞回线的中间部分定义的矫磁力矩形比能够被保持在大于或等于0.60。因为第一和第三磁性层23和27对磁头输出有近似相同程度的贡献，从改善记录分辨率的观点来看满足该关系是重要的。

另外，最好关系t2＜t1和t2＜t3成立。如果第二磁性层25接收的交换磁场强度用Hex2表示，最好关系|Hex2|＞He1和|Hex2|＞He3成立并且/或者关系|Hex2-Hc2|＞Hc1和|Hex2-Hc2|＞Hc3成立。

如果假定动态矫磁力表示当以磁头在磁记录介质上写入信息的写频率把A.C.磁场施加到磁记录介质上时观察到的矫磁力，最好满足如下关系，其中Hc1′表示第一磁性层23的动态矫磁力，Hc3′表示第三磁性层27的动态矫磁力，而Hex2表示由第二磁性层25接收的交换磁场强度：

|Hex2|＞Hc1′和|Hex2|＞Hc3′

和/或

|Hex2-Hc2′|＞He1′和|Hex2-Hc2′|＞Hc3′

因此，根据该磁记录介质的实施例，当从读出头观看时，磁记录介质的记录层的有效厚度是由第二磁性层25的磁化方向引起的相互抵消的结果，第二磁性层25的磁化方向反平行于第一和第三磁性层23和27的磁化方向。因此，有可能防止磁记录介质的记录状态瞬时呈现平行耦合状态，并且能够改善NLTS和分辨率。

此外，因为第一和第三磁性层23和27在垂直于衬底表面的垂直方向上被分离，每单位面积的磁性颗粒变成双倍，并且原则上，有可能把介质噪声降低到 对于SNR，该介质噪声降低对应于约3dB的改善。

在具有图2所示的磁滞回线的磁记录介质的情况下，有可能为图1所示的磁性层11使用具有足够大各向异性的材料，以便避免以上与图4A和4B结合来说明的状态。在图1所示的磁记录介质中，磁性层11薄，并且由它自己估计磁性层11的磁各向异性是困难的。但是，可以推断出约5nm的磁性层11的各向异性能量被减小到由相同材料制成并约10nm的磁性层11的一半。

另一方面，在具有图7所示的磁滞回线的磁记录介质的该实施例中，第一和第三磁性层23和27都可能具有例如约10nm的相当大的厚度。因此，第一磁性层23能够产生足够大的磁各向异性能量，从而有效地改善热稳定性。

另外，来自第一和第三磁性层23和27的交换耦合磁场的和作用在第二磁性层25上，并且产生图7所示的交换耦合磁场Hex。因为第二磁性层25形成反铁磁性耦合层，所以第二磁性层25与第一和第三磁性层23和27相比要薄，并且具有高Co含量的合金被用于第二磁性层25，以便增加交换耦合磁场。该交换耦合磁场能够容易地被制成大于或等于5000Oe。当第二磁性层25的Co含量增加时，第二磁性层25的饱和磁化Ms2增加，并且因此第二磁性层25需要薄到某一程度，使得第一和第三磁性层23和27的磁化不被大大抵消。最好设置第二磁性层25的厚度在约1nm到3nm的范围内。因为第二磁性层25足够薄并且交换耦合磁场Hex主要确定穿过第二磁性层25的迁移宽度(transition width)，该迁移宽度将不增加，并且即使诸如纯Co的材料被用于第二磁性层25，高密度记录也能够实现。

接着，将给出磁记录介质的该实施例的性能的说明。假定衬底21由玻璃制成，并且底层22具有一个由无定形籽晶层和一个形成在籽晶层上的底层构成的多层结构，该底层由具有BCC结构和平行于衬底表面取向的(002)晶面的CrMo合金等形成。另外，假定第一和第三磁性层23和27由具有相同成分的CoCrPtB制成，第二磁性层25由CoCr制成，并且第一和第二非磁性层24和26由Ru制成。还假定形成底层22的多层结构的无定形籽晶层的厚度是25nm，底层22的多层结构的CrMo合金底层的厚度是10nm，并且第一和第二非磁性层24和26的厚度分别是0.8nm。而且，假定第一、第二和第三磁性层23、25和27的厚度分别是12nm、2nm和12nm，并且保护层28的厚度是5nm。已经确认该磁记录介质具有好的面内磁性取向。

为该磁记录介质观察的磁滞回线与图6所示的磁滞回线类似，并且矫磁力Hc约3900Oe并且交换耦合磁场Hsw约8000Oe。另外，该磁记录介质的残余区域磁化约为0.32Memu/cm²。该磁记录介质将被称为磁记录介质MED1。

为了比较的目的，通过省略第一和第二非磁性层24和26和第二磁性层25，准备具有与磁记录介质MED1相同的残余区域磁化和矫磁力Hc的磁记录介质MED2。残余矫磁力由CoCrPtB第一和第三磁性层23和27的厚度来调整。矫磁力Hc由形成底层22的多层结构的CoCrMo底层的厚度和在形成底层22的多层结构的无定形籽晶层被形成后的加热条件来调整。

下面的表示出了磁记录介质MED1和MED2的特性。在表中，SNR表示介质SNR，而分辨率表示在320KFCI的隔离波比率(isolated wave ratio)。

                    表.

介质    SNR     NLTS    分辨率    KuV/kT

MED1    23dB    12％    52％      70

MED2    21dB    11％    49％      50

从该表中可以看出，可以确认对于磁记录介质MED1来说NLTS没有变差。另外，也确认对磁记录介质MED1来说分辨率被改善。可以认为，磁记录介质MED1的分辨率被改善，因为由于磁记录介质MED2在高记录密度区域中的热不稳定性使得信号衰减更容易发生。对于磁记录介质MED1，通过测量动态矫磁力Hc′获得的热稳定性因数KuV/kT是70，这是实现热稳定性的足够高值，其中Ku表示磁各向异性常数，V表示平均磁颗粒体积，k表示玻尔兹曼常数，而T表示温度。另一方面，对于磁记录介质MED2的热稳定性因数KuV/kT是50，这对于实际使用是低的。也能确认用于磁记录介质MED1的介质噪声与磁记录介质MED2的介质噪声相比较降低约20％，并且从而对于磁记录介质MED1的介质SNR与磁记录介质MED2相比改善约2dB。

接着，将参照图8，给出根据本发明的磁记录介质的第二实施例的说明。图8是表示磁记录介质的该第二实施例的一部分的横截面图。在图8中，与图5中的那些对应部分相同的那些部分用相同的参考标记表示，并且它们的说明将被省略。

如图8所示，该实施例的第二磁性层25由多个磁性层25-1到25-N组成，其中N是大于或等于3的奇数，第二磁性层25的每两个相邻磁性层由非磁性层31分开。形成第二磁性层25的磁性层25-1到25-N反铁磁性地耦合，并且磁性层25-1到25-N的磁化方向在相反方向交替，使得第二磁性层25的两个相邻磁性层具有反平行的磁化。根据本发明，有可能获得与上述第一实施例获得的类似的效果。

接着，参照图9和10将给出根据本发明的磁存储装置的实施例的说明。图9是表示磁存储装置的该实施例的一个重要部分的横截面图，而图10是表示磁存储装置的该实施例的部分的平面图。

如图9和10所示，磁存储装置通常包括机壳113。一电机114，一轴115，多个磁记录介质116，多个写/读磁头117，多个悬架118，多个臂119和一致动器单元120被提供在机壳113内。磁记录介质116安装在由电机114旋转的轴115上。每个写/读磁头117由一个诸如感应磁头的写磁头和一个诸如MR或GMR磁头的读磁头构成。每个写/读磁头117经对应悬架118安装在相应臂119的顶端上。每个臂119由致动器单元120驱动。该磁存储装置的基础结构已知，并且它的详细说明将在该说明书被省略。

磁存储装置的该实施例的特征在于磁记录介质116。每个磁记录介质116具有图5所示的磁记录介质的第一实施例的结构或图8所示的磁记录介质的第二实施例的结构。当然，磁记录介质116的数量不限于三个，并且有可能提供一个、两个或多于三个磁记录介质116。

磁存储装置的基本结构不限于图9和10所示。另外，由根据本发明的磁存储装置使用的磁记录介质不限于磁盘，多种磁记录介质可以被使用，包括磁带和磁卡。

而且，本发明不限于这些实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出多种变化和修改。

Claims (12)

1.一种磁记录介质，包括：

一个或多个底层；

设置在所述一个或多个底层之上的具有饱和磁化Ms1和厚度t1的第一磁性层；

提供在所述第一磁性层上的第一非磁性层；

提供在所述第一非磁性层上的第二磁性层，它具有饱和磁化Ms2和厚度t2；

提供在所述第二磁性层上的第二非磁性层；和

提供在所述第二非磁性层上的第三磁性层，它具有饱和磁化Ms3和厚度t3，

所述第一、第二和第三磁性层在没有外部磁场施加到磁记录介质上的状态具有交替反平行的磁化方向，

其中Ms2×t2＜(Ms1×t1+Ms3×t3)；并且

其中关系t2＜t1和t2＜t3成立，其中t1、t2和t3分别表示所述第一、第二和第三磁性层的厚度。

2.如权利要求1所述的磁记录介质，其中：

所述第一、第二和第三磁性层分别由从包括Co、Ni、Fe、Ni合金、Fe合金和Co合金的组中选择的材料制成，和

所述Co合金包括CoCrTa、CoCrPt和CoCrPt-M，其中M＝B、Mo、Nb、Ta、W、Cu、C或它们的合金。

3.如权利要求1所述的磁记录介质，其中所述第一和第二非磁性层分别由从包括Ru、Rh、Ir、Ru合金、Rh合金和Ir合金的一组中选择的材料制成。

4.如权利要求1所述的磁记录介质，其中所述第一和第二非磁性分别具有0.4nm到2.0nm的厚度。

5.如权利要求1所述的磁记录介质，其中

所述第二磁性层由N个磁性层组成，其中N是大于或等于三的奇数，

所述第二磁性层的每两个相邻磁性层由一非磁性层分开，并且

形成所述第二磁性层的磁性层反铁磁性地耦合，使得它们的磁化方向交替在相反方向上，从而所述第二磁性层的两个相邻磁性层具有反平行磁化。

6.如权利要求1所述的磁记录介质，其中|Hex2|＞Hc1并且|Hex2|＞Hc3，其中Hc1表示所述第一磁性层的矫磁力，Hc3表示所述第三磁性层的矫磁力，而Hex2表示由所述第二磁性层接收的交换磁场强度。

7.如权利要求1所述的磁记录介质，其中|Hex2-Hc2|＞Hc1并且|Hex2-Hc2|＞Hc3，其中Hc1表示所述第一磁性层的矫磁力，Hc2表示所述第二磁性层的矫磁力，Hc3表示所述第三磁性层的矫磁力，而Hex2表示由所述第二磁性层接收的交换磁场强度。

8.如权利要求1所述的磁记录介质，其中|Hex2|＞Hc1′并且|Hex2|＞Hc3′，其中Hc1′表示所述第一磁性层的动态矫磁力，Hc3′表示所述第三磁性层的动态矫磁力，而Hex2表示由所述第二磁性层接收的交换磁场强度。

9.如权利要求1所述的磁记录介质，其中|Hex2-Hc2′|＞Hc1′并且|Hex2-Hc2′|＞Hc3′，其中Hc1′表示所述第一磁性层的动态矫磁力，Hc2′表示所述第二磁性层的动态矫磁力，Hc3′表示所述第三磁性层的动态矫磁力，而Hex2表示由所述第二磁性层接收的交换磁场强度。

10.如权利要求1所述的磁记录介质，还包括：

提供在所述第一磁性层和所述一个或多个底层下面的衬底，

所述第一和第三磁性层具有平行于所述衬底的面内取向的容易磁化的轴。

11.如权利要求10所述的磁记录介质，还包括：

所述一个或多个底层设置在所述衬底和所述第一磁性层之间。

12、一种磁存储装置，包括：

一个或多个磁记录介质；和

用于把信息记录到所述一个或多个磁记录介质和/或从所述一个或多个磁记录介质再现信息的记录和/或再现装置，

每个磁记录介质包括：

一个或多个底层；

设置在所述一个或多个底层之上的具有饱和磁化Ms1和厚度t1的第一磁性层；

提供在所述第一磁性层上的第一非磁性层；

提供在所述第一非磁性层上的第二磁性层，它具有饱和磁化Ms2和厚度t2；

提供在所述第二磁性层上的第二非磁性层；和

提供在所述第二非磁性层上的第三磁性层，它具有饱和磁化Ms3和厚度t3，

所述第一、第二和第三磁性层在没有外部磁场施加到磁记录介质上的状态具有交替反平行的磁化方向，

其中Ms2×t2＜(Ms1×t1+Ms3×t3)；并且

其中关系t2＜t1和t2＜t3成立，其中t1、t2和t3分别表示所述第一、第二和第三磁性层的厚度。

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