CN1292406C - 垂直磁记录媒体 - Google Patents
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Abstract
提供一种垂直磁记录媒体，包括：基板；在上述基板上形成的金属基底层；在上述金属基底层上用无电解镀敷法形成的、在上述基板的面内方向上具有易磁化轴的软磁性层；以及在上述软磁性层上形成的、在与基板面垂直的方向上具有易磁化轴的磁性记录层，且上述软磁性层具有100nm～600nm的厚度。金属基底层是由从Co、Ni、Fe中选出的元素的合金形成的，具有≤3Oe的矫顽力。
Description
技术领域
本发明涉及作为记录膜具有垂直磁化膜的垂直磁记录媒体。
背景技术
近年来，伴随着磁盘装置的小型大容量化，日益要求媒体内的磁性粒子的微细化，但在称作面内(长度方向)记录方式的现有的记录方式中，由于热不稳定性这一主要原因，磁性粒子难以显著微细化。为此，研究了在热磁性缓和等中具有优良特性的垂直磁记录方式。一般地，在垂直磁记录方式中，使用在基板上层叠软磁性打底层(基底层)、在该软磁性打底层上隔着非磁化层层叠垂直磁化膜得到的两层膜媒体。
在垂直磁记录方式中，相邻的位的磁化不对置，由于具有位相互之间强结合的性质，在实现高的记录密度时是有效的。在基板和记录层之间插入软磁性打底层，对于垂直磁记录媒体非常有效，但为了发挥软磁性打底层的效果必需200nm～400nm膜厚，如果用在现有的磁记录媒体各层的形成中使用的溅射法形成软磁性打底层，则具有需要非常长的时间、生产成本太高且难以批量化的问题。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供比较廉价且可批量化生产的垂直磁记录媒体。
根据本发明，提供一种垂直磁记录媒体，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的金属基底层；在上述金属基底层上用无电解镀敷法形成的、在上述基板的面内方向上具有易磁化轴的软磁性层；以及在上述软磁性层上形成的、在与基板面垂直的方向上具有易磁化轴的磁性记录层，且软磁性层具有100nm～600nm的厚度。
优选地，金属基底层是由从Co、Ni、Fe中选出的元素的合金形成的。更优选地，金属基底层是由从Ni80Fe20、Ni50Fe50、FeC、FeAlSi、CoZrNb、CoTaZr中选出的合金形成的。
金属基底层通过溅射法形成，是由具有≤3Oe的矫顽力的软磁性薄膜构成的。
上述金属基底层具有10nm～100nm的厚度，更优选为30nm～70nm。
优选地，软磁性层具有20nm～400nm的厚度。优选地，软磁性层含有Co、Ni、Fe和B，且Co含量为40～80at％，Fe含量为15～40at％，Ni含量为5～20at％，B含量为0.5～5at％。
本发明的垂直磁记录媒体特征之一是通过无电解镀敷法形成软磁性层。无电解镀敷法的成膜速度快、可以容易地形成厚膜，且可以批量处理，所以生产性优良。在玻璃基板等的基板上形成无电解镀敷膜时，在无电解反应中用作活性催化剂的基底层是必需的。由于无电解镀敷法的成膜速度快，可以容易地得到形成的软磁性层的矫顽力稳定的≥1μm的膜厚。
但是，在作为垂直磁记录媒体的打底层使用时，合适的软磁性层的膜厚200nm～400nm的范围内，需要更低的矫顽力。用无电解镀敷法形成比较薄的软磁性膜时，用NiFe合金或Co合金系软磁性膜替代现有技术中使用的非磁性NiP基底层是有效的。通过用具有优良的软磁特性的金属膜作基底层，可以减小无电解镀敷膜的矫顽力对膜厚的依赖性，在所期望的膜厚中实现低矫顽力，获得具有稳定的软磁特性的软磁性打底层。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的垂直磁记录媒体的剖面结构图；
图2是垂直磁记录媒体示采用各种基底层时，矫顽力和软磁性打底层的膜厚的依赖关系的图；
图3A是实施例1的BH磁滞回线的图；
图3B是表示实施例2的BH磁滞回线的图；
图4是表示比较例2的BH磁滞回线的图。
具体实施方式
图1是展示根据本发明的实施例的垂直磁记录媒体2的剖面结构图，在2.5英寸的玻璃盘基板4上用溅射法形成厚1nm的Ta密合层6，在Ta密合层6上用溅射法形成厚50nm的NiFe基底层8。基底层并不仅限于NiFe。优选地，基底层8由从Co、Ni、Fe中选出的元素的合金形成。更优选地，基底层8由从Ni80Fe20、Ni50Fe50、FeC、FeAlSi、CoZrNb、CoTaZr中选出的合金形成。基底层的膜厚优选为10nm～100nm，更优选为30nm～70nm。
在NiFe基底层8上用无电解镀敷法形成厚300nm的CoNiFeB软磁性打底层10。软磁性打底层10在基板4的面内方向上具有易磁化轴。由于无电解镀敷法的特征在于，与电镀法相比，不用外部电源就可以形成膜，所以是即使是微细复杂的图形也可以容易地得到均匀膜厚、均匀组成的成膜方法。
本实施方式的软磁性打底层10，含有Co、Ni、Fe和B，Co含量为40～80at％，优选为50～70at％；Fe含量为15～40at％，优选为20～30at％；Ni含量为5～20at％，优选为10～15at％；B含量为0.5～5at％，优选为0.5～2at％。而且，矫顽力为≤8Oe，优选为≤3Oe。
在无电解镀敷法中使用的镀敷液中，含有Co离子、Fe离子、Ni离子、络合剂和含硼还原剂。优选地，金属离子的供给源从硫酸盐、磺酸盐、乙酸盐、硝酸盐等的水溶性盐中选择，更优选地，采用硫酸盐。如果在上述镀敷液中浸渍玻璃基板4，在无电解反应中显示出催化剂活性的NiFe基底层8上形成CoNiFeB软磁性打底层10。在该无电解镀敷中，镀敷温度优选为40～95℃，更优选为60～80℃。
在CoNiFeB软磁性打底层10上用溅射法形成厚10nm的Ru中间层12。在Ru中间层12上用溅射法形成厚20nm的CoCrPt记录层14。记录层14具有与基板面垂直的方向上的易磁化轴。在CoCrPt记录层14上用溅射法形成由类金刚石碳构成的厚4nm的保护膜16，在保护膜16上用溅射法形成由全氟聚酯构成的厚1nm的润滑层18。
在以下的实验中，制作由2.5英寸玻璃基板、Ta密合层(1nm)、Ni80Fe20或NiP基底层(50nm)、CoNiFeB软磁性层构成的层叠膜，评价了其磁特性。用振动试样型磁力计(VSM)测定了静磁特性(矫顽力)。图2展示了使用各种基底层时矫顽力对软磁性打底层的膜厚的依赖关系。
从图2可见，在使用任何一种基底层时，随着软磁性打底层的膜厚的增加，矫顽力HC都减小，膜厚≥1000nm时矫顽力稳定到一恒定值，但是，即使软磁性打底层是同一材料该恒定值也不相关，而是随基底层的种类而不同，按照矫顽力小的顺序依次是只有NiFe、NiP/NiFe、只有NiP。
基底层中只采用NiFe时，膜厚为200nm时矫顽力为≥30Oe左右。在任何一种情况下都是，作为记录层的打底层使用的软磁性层，矫顽力过大。但与此不同，作为基底层使用NiFe时，膜厚为200nm时，矫顽力下降到50Oe，可以减小矫顽力对软磁性打底层的膜厚的依赖性。在基底层中同时使用NiP和NiFe时，膜厚为200nm时矫顽力为20Oe左右。
在作为软磁性打底层的膜厚为优选的100nm～600nm的膜厚范围、更优选的200nm～400nm的膜厚范围中，可以得到用无电解镀敷法形成的表现出低矫顽力的软磁性打底层。作为基底层使用NiP时，即使软磁性打底层的膜厚为700nm以上也能使矫顽力稳定到一恒定值，通过增大软磁性打底层的膜厚可以得到所希望的特性。
表1中展示了实施例和比较例中的膜结构和矫顽力(困难方向)。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | 比较例2 | |
| 基板 | 玻璃盘(2.5英寸) | ← | ← | ← |
| 密合膜 | Ta(1nm) | ← | ← | ← |
| 基底层1 | Ni80Fe20(50nm) | NiP(50nm) | NiP(50nm) | NiP(50nm) |
| 基底层2 | - | - | - | Ni80Fe20(50nm) |
| 软磁性层 | CoNiFeB(310nm) | CoNiFeB(1000nm) | CoNiFeB(380nm) | CoNiFeB(340nm) |
| 矫顽力(Oe) | 3.2 | 5.9 | 14.5 | 10.9 |
从表1可见，在基底层中使用了膜厚50nm的Ni80Fe20的实施例1中，软磁性层的膜厚为310nm时得到了3.2Oe这样的非常小的矫顽力。作为基底层使用膜厚50nm的NiP时，也通过把软磁性打底层的膜厚加大到1000nm得到了比较小的矫顽力。另一方面，在比较例1和比较例2中，矫顽力不能充分减小，是不优选的。
图3A示出了实施例1的BH磁滞回线，图3B示出了实施例2的BH磁滞回线，图4示出了比较例2的BH磁滞回线。在这些图中，R是盘半径方向上的BH磁滞回线，C是盘圆周方向上的BH磁滞回线。
产业上的可利用性
根据本发明，可以通过无电解镀敷法制作具有所希望的软磁特性的垂直磁记录媒体的打底层。由此，可以使垂直方向的记录磁界优先地强且陂峭，可以实现更高记录密度的记录。
Claims (7)
1.一种垂直磁记录媒体，其特征在于包括：
基板；
在上述基板上形成的金属基底层；
在上述金属基底层上用无电解镀敷法形成的、在上述基板的面内方向上具有易磁化轴的软磁性层；以及
在上述软磁性层上形成的、在与基板面垂直的方向上具有易磁化轴的磁性记录层，且
上述软磁性层具有100nm～600nm的厚度。
2.根据权利要求1所述的垂直磁记录媒体，其中：上述金属基底层是由从Co、Ni、Fe中选出的元素的合金形成的。
3.根据权利要求1所述的垂直磁记录媒体，其中：上述金属基底层是由具有≤3Oe的矫顽力的软磁性薄膜构成的。
4.根据权利要求1所述的垂直磁记录媒体，其中：上述金属基底层是由从Ni80Fe20、Ni50Fe50、FeC、FeAlSi、CoZrNb、CoTaZr中选出的合金形成的。
5.根据权利要求1所述的垂直磁记录媒体，其中：上述金属基底层具有10nm～100nm的厚度。
6.根据权利要求1所述的垂直磁记录媒体，其中：上述软磁性层由CoNiFeB构成。
7.根据权利要求6所述的垂直磁记录媒体，其中：Co含量为40～80at％，Fe含量为15～40at％，Ni含量为5～20at％，B含量为0.5～5at％。
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