CN1333387C - 磁记录媒体、记录媒体的制造方法和磁记录装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种磁记录媒体、记录媒体的制造方法和磁记录装置。在包含Cu晶粒层和Cu晶粒层表面上的淀积氮原子层的垫层上形成磁记录层。从而得到具有非常小的平均晶粒直径和非常窄的晶粒直径分布的磁记录层。包含上述磁记录层的磁记录媒体在高密度记录的条件下表现出优异的信噪比特性。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请基于在2004年3月25日提交的在先的日本专利申请No.2004-090669，并要求其优先权，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及磁记录媒体、记录媒体的制造方法和磁记录装置，更加具体而言，涉及具有高记录密度的磁记录媒体、这种记录媒体的制造方法和诸如其中配备高密度记录媒体的硬盘驱动器等磁记录装置。
背景技术
作为用于记录和再现信息的磁记录系统，硬盘驱动器(HDD)的应用领域已从最初的与计算机有关的应用领域扩展到诸如家庭录像机和车载导航系统的各种其它应用领域。除了具有较高的记录容量和较低的成本外，硬盘驱动器的应用领域得到扩展还由于其具有较高的数据存取速度、较高的数据存储可靠性等优点。随着HDD应用领域的扩展，对于具有更大的记录容量的HDD的需求不断增加。为了满足这种需求，已通过增加磁记录媒体的记录密度开发了大容量记录技术。
随着HDD的磁记录媒体的记录密度的增加，记录位尺寸和磁化反向单元的直径变得非常小。结果，由小尺寸磁化反向单元导致的热波动效应所产生的记录信号磁化和记录和再现性能的热降现象变得十分明显。此外，随着记录位的尺寸缩小到十分小的尺寸，记录位之间的边界区域出现的噪声信号变大，并且噪声变成对信噪比产生较大的影响。因此，为了得到更高的记录密度，需要一方面稳定记录信号磁化的热稳定性，另一方面在较高的记录密度条件下得到较低的噪声特性。
为了降低磁记录媒体噪声，构成记录层的磁性晶粒的尺寸至今已变得更小。例如，通过添加少量的Ta或B(参见日本专利申请公报No.平11-154321和2003-338029)，以及通过在适当的温度下进行热处理从而析出非磁性的Cr(参见日本专利申请公报No.平3-235218和平6-259764)，将应用广泛的磁记录媒体的Co-Cr磁性层的磁性晶粒制成非常小的尺寸。最近，采用用于得到具有通过在磁性层中添加诸如SiOx的氧化物而得到的所谓粒状结构的磁记录层的方法。在该粒状结构的磁性层中，非磁性粒界材料包围磁性晶粒(参见日本专利申请公报No.平10-92637和2001-56922)。
但是，这些方法不能通过返回到垫层和磁记录层的晶粒的成核阶段来控制磁性层和垫层的晶粒。这些方法仅通过选择原材料的组合、原材料成分或通过选择淀积条件来控制平均磁性晶粒直径和粒界区。当设法将垫层中的晶粒直径减小到更小的尺寸时，就会降低垫层中的晶粒的结晶质量和晶粒取向度，而垫层晶粒的结晶质量下降会对磁性晶粒的形成产生影响。
事实上，已经发现用这种方法制备的磁性层的晶粒尺寸和粒界宽度的分布范围较宽。磁性晶粒的平均晶粒尺寸降低到5nm的磁记录媒体表现出很差的热波动耐用性。对于热波动不稳定的很小尺寸直径的晶粒的比例很高。因此很难用这种方法得到更高的记录密度。
发明内容
为了得到高记录密度的磁记录媒体，需要得到不受热波动影响的记录磁化稳定性并得到高记录密度条件下的低噪声性能。那么，要得到较高的记录密度，需要解决两个问题。要解决的一个问题是，通过减小磁性层中的磁性晶粒的平均直径，得到低噪声性能。要解决的另一个问题是，通过得到不包含容易受热波动影响的太小的晶粒的磁性晶粒的较小的晶粒尺寸分布，得到热稳定性。
作为为得到这些问题的解决方案而进行的长期探索工作的结果，本发明的发明人已有重要发现。该发现是，当垫层是带有氮原子的薄淀积层的Cu金属膜时，所制成的磁性层的磁性晶粒的尺寸可以很小，且晶粒尺寸分布十分窄。在进行进一步的研究后，发明人解决了上述问题并完成本发明。
本发明的磁记录媒体包括：衬底、在衬底上形成的垫层、垫层上的磁记录层和在磁记录层上形成的保护层。垫层包括含有Cu晶粒的晶粒直径控制垫层和在晶粒直径控制垫层上形成的氮原子的淀积层。
本发明的磁记录媒体的制造方法包括以下步骤：在衬底上形成含有Cu晶粒的晶粒直径控制垫层，在晶粒直径控制垫层表面上形成淀积氮的氮原子的淀积层，和在具有在晶粒直径控制垫层上淀积的氮层的衬底上形成磁记录层。
并且，本发明的磁记录和再现装置包括：上述磁记录媒体、用于驱动磁记录媒体的记录媒体驱动机构、用于将信息记录到磁记录媒体上并从磁记录媒体上再现信息的记录和再现磁头机构、用于驱动记录和再现磁头的磁头驱动机构和用于处理记录信号和再现信号的记录和再现信号处理系统。
在本发明中，垫层晶粒Cu的晶粒尺寸不需要很小。因此可以避免使用小晶粒尺寸垫层得到小磁性晶粒的现有方法中所遇到的问题，这样，可以根据本发明得到具有改进的记录和再现特性的记录媒体。本发明的包含Cu晶粒的晶粒直径控制垫层可以包含能够发挥本发明的优点的其它元素。
目前，还不清楚通过使用氮淀积Cu金属膜垫层得到小尺寸晶粒的详细机制。这里，将介绍两篇文章，并对本发明和这两篇文章进行简单的比较。
在表面科学(Surface Science)第523卷第189-198页(2003)中出现的一篇文章中，报道了由具有氮吸附的区域和不具有吸附的区域构成的交替配置的表面结构。在10-9Pa的超真空下净化处理后，在大块单晶Cu表面上吸附氮原子。
在材料科学与工程(Material Science and Engineering)第B96卷第169-177页(2002)中出现的另一篇文章中，对单晶Cu表面上的氮原子的有序排列进行了解释。将有序排列解释为由于在大块Cu单晶的清洁表面上出现的应力相互作用而产生的自组织结构。
将这两篇文章与本发明相比较，可以看出，本发明中的含有Cu晶粒的晶粒直径控制垫层不是大块单晶而是薄膜。因此，本发明中的薄膜具有的应力状态与这些文章中的大块Cu单晶的表面十分不同。因此，对于本发明的薄膜，不能期望总能出现这些文章中的再取向的有序表面结构。目前，本发明用于得到小晶粒尺寸的机制还不清楚。发现本发明的机制是需要解决的重要问题。根据本发明，所制成的磁性层的磁性晶粒可以很小，并可以得到具有提高的信噪比、高密度记录的磁记录媒体。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的磁记录媒体的示意性断面图。
图2是根据本发明的实施例、包含用于控制衬底和晶粒直径控制垫层之间的Cu晶粒的取向的取向控制垫层的磁记录媒体的示意性断面图。
图3是用于表示根据本发明的实施例、以四方晶格结构的形式排列的磁性晶粒的磁记录媒体用磁记录层的示意性面内图。
图4是四方晶格结构的倒易晶格的环形图案的示意性例子。
图5是根据本发明的实施例、具有中间垫层的磁记录媒体的示意性断面图。
图6是根据本发明的实施例、具有软磁性垫层的磁记录媒体的示意性断面图。
图7是根据本发明的实施例、具有软磁性垫层用的偏磁层的磁记录媒体的断面图。
图8是根据本发明的实施例的磁记录装置的示意性斜视图，用于通过部分地去除盖子说明其构造。
图9表示例子1的单位面积的淀积氮原子的数量与磁记录层的平均晶粒直径之间的关系。
图10表示Cu晶粒的平均直径与磁记录层中的磁性晶粒的平均直径之间的关系。
图11表示例子1的磁记录层的单位面积的磁性晶粒的数量与磁记录层的微分波形的信噪比(SNRm)的关系。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例的磁记录媒体的示意性断面图。在图1中，在衬底11上设置晶粒直径控制用Cu薄膜垫层12a。在直径控制垫层12a上形成氮原子的淀积层12b。在氮原子的淀积层12b上形成磁记录层14，并在磁记录层14上形成保护和润滑层15。
如果用单位面积的平均原子数表示，则晶粒直径控制垫层12a的表面上的氮原子的淀积层12b所需的单位面积的淀积氮原子数量是1×1013～1×1015原子/cm2。当该数量小于1×1013原子/cm2时，在磁记录层上不能产生明显的平均晶粒直径减小效应。并且，实验结果表明，当该数量大于1×1015原子/cm2时，磁记录层的磁性晶粒取向度降低。淀积的氮原子的数量优选为5×1013～5×1014原子/cm2。
可以用二次离子质谱(SIMS)法估算氮原子的淀积层12b上的氮原子的数量。要估算氮原子的数量，也可以采用使用H+或12C的核反应分析法(NRA)、卢瑟福背散射法、X射线光电子分光法(XPS)、俄歇电子分光法(AES)等其它方法。并且，要进行这种估算，也可以使用应用物理快报(Applied Physics Letters)第69卷第3095-3097页中所述的原子探针法。
作为用于在晶粒直径控制垫层12a的表面上淀积氮原子的方法，可以使用在淀积氮原子或氮原子团后暴露晶粒直径控制垫层12a的方法。也可以使用辐射氮离子以使其到达晶粒直径控制垫层12a或在氮气氛中溅射Cu表面等其它方法。并且，可以使用将表面暴露于NH4气氛中并然后去除H的方法。
晶粒直径控制垫层12a所需的Cu晶粒具有用于得到具有良好结晶性的磁记录层14的较宽的平整表面。因此，要求Cu晶粒具有较大的平均晶粒直径。Cu晶粒的所需平均晶粒直径为50nm或更大，并且优选直径为100nm或更大。更优选没有粒界的单晶膜。当Cu膜在一定程度上不平滑时，如果该膜具有较大部分的形成膜表面的阶梯表面，可以得到该膜。
由于在磁记录层14内可以得到较高的磁性晶粒取向度，所以需要其中各Cu晶粒的相同晶面的取向与相同平面平行的晶粒直径控制垫层12a。要在磁记录层14内得到十分小的磁性晶粒，就特别需要其中各Cu晶粒的各(100)面的取向与衬底表面平行的晶粒直径控制垫层。
如图2所示，可以在衬底11和晶粒直径控制垫层12a之间设置用于增加晶粒直径控制垫层12a中的Cu晶粒的(100)面取向度的取向控制垫层12c。作为取向控制垫层12c，可以使用选自NiAl、MnAl、MgO、NiO、TiN、Si和Ge的至少一种材料。不必直接邻近于晶粒直径控制垫层12a设置取向控制垫层12c，而可以通过中间层进行设置。
晶粒直径控制层12a的每一个Cu晶粒平均形成多个磁记录层14中的磁性晶粒。要得到记录信号的较大的再现输出，磁记录层14中的磁性晶粒的所需平均面密度为1×1012～8×1012晶粒/cm2。当磁性晶粒的平均面密度小于1×1012晶粒/cm2时，SNR降低。当平均面密度高于8×1012晶粒/cm2时SNR也降低。
从本发明的发明人的实验结果可以看出，当将磁性晶粒实质上排列成四方晶格的有序结构时，可以大大减少记录和再现特性的噪声水平并使之符合要求。
图3是根据本发明的实施例的磁记录媒体的示意性面内结构。白色物体表示磁性晶粒1。可以通过图像处理和分析磁记录层14的膜面的透射电子显微镜(TEM)图像对磁性晶粒1的四方晶格结构排列的存在进行确认。
使用图像处理和分析软件，作为通过增加磁性晶粒和粒界区的图像对比度得到的二元图像的快速傅立叶变换的结果，可以得到光谱。当基本上可以在光谱中发现图4所示的图案时，就可以将磁性晶粒看作具有四方晶格结构的排列。事实上，两种类型的周期点或环到中心的距离的比值为1∶1/(图4中为R1和R1)。可以通过对磁记录层使用低能电子衍射并对衍射图案进行分析，进行类似的评价。
对于本发明的磁记录媒体，需要具有粒状结构的磁记录层14。磁记录层14中的具有非磁性粒界区的粒状结构导致磁性晶粒之间的交换相互作用降低，并导致记录和再现特性的转变噪声明显降低。
需要Co-Cr和Co-Pt等的无序合金、Fe-Pt、Co-Pt和Fe-Pd等有序合金、以及Co/Pt和Co/Pd等的多层膜作为用作磁记录层14的材料。需要这些合金和多层膜是因为它们具有较高的晶体各向异性能量并因而具有较高的热波动耐用性。如果需要，可以通过添加Cu、B和Cr等添加元素，改进这些合金和多层的磁性性能。也可以使用CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTa、CoCrPtNd、CoCrPtCu和FePtCu合金作为磁记录层14的材料。
作为用于形成粒状结构的粒界区的材料，需要氧化物和碳化物等化合物，因为这些化合物不与上述形成磁性晶粒的材料形成固溶体，且很容易被分离。对于形成粒界区的化合物，可以举出SiOx、TiOx、CrOx、AlOx、MgOx、TaOx、SiCx、TiCx和TaCx等化合物。
磁记录层14可以为双层结构或多层结构。在这种情况下，这些双层或多层结构中的至少一层具有上述结构。
如图5所示，除了晶粒直径控制垫层12a以及淀积氮层12b和取向控制垫层12c以外，还可以设置用于控制磁记录层14的特性的中间垫层12d。
通过将粒状结构层用作中间垫层12d，可以改善晶体取向度。除了较小的平均晶粒尺寸和较小的晶粒直径分布外，晶体取向度的改善也可以改善记录和再现特性。
作为具有粒状结构的中间垫层12d的非磁性晶体材料，可以举出Pt、Pd、Ir、Ag、Cu、Ru和Rh。需要这些金属材料是因为这些金属材料与上述的磁性晶粒具有良好的晶格相容性并可以改善晶体取向度。
作为用于形成中间垫层12d的粒界区的材料，需要氧化物和碳化物等化合物。将这些化合物用作用于形成粒界区的材料是因为这些化合物不与上述形成磁性晶粒的非磁性晶体材料形成共溶体，并且容易进行分离。对于形成粒界区的化合物，可以举出SiOx、TiOx、 CrOx、AlOx、MgOx、TaOx、SiCx、TiCx和TaCx等化合物。当垫层在整体上不具有磁性时，构成垫层的材料可以包含磁性金属。
可以将具有粒状结构的中间垫层12d构成为两层或更多层的多层。不需要邻近于磁记录层14设置该层。
当如图6所示在各垫层和衬底11之间设置软磁性垫层16时，将本发明的磁记录媒体用作垂直磁记录媒体。
可以在包含在软磁性层16上设置的磁记录层14的所谓垂直双层媒体的上述磁记录媒体中设置软磁性垫层16。软磁性垫层16通过返回由从单极磁头出发、水平穿过磁记录媒体、并返回磁头的记录磁场产生的磁通量，分享磁头的部分功能。因此，在磁记录媒体中设置的软磁性垫层16具有为磁记录层14提供具有足够幅度的陡峭垂直磁场的作用。
作为软磁性垫层16，例如，可以举出CoZrNb、FeSiAl、FeTaC、CoTaC、NiFe、Fe、FeCoB、FeCoN和FeTaN。
如图7所示，可以在软磁性垫层16和衬底11之间设置例如基本上包含硬的面内磁体层和反铁磁性材料层的偏磁层17。在软磁性垫层16中很容易形成磁畴，并且磁畴会导致峰值状的噪声。通过沿偏磁层17的径向施加磁场并对设置在偏磁层17上的软磁性垫层16施加偏磁场，可以避免磁畴的形成。要避免形成较大的磁畴，偏磁层可以为具有弥散的各向异性场的多层结构。
作为构成偏磁层17的材料，可以举出CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTa、CoCrPtTaNd、CoSm、CoPt、FePt、CoPtO、CoPtCrO、CoPt-SiO2、CoCrPt-SiO2和CoCrPtO-SiO2。
如图6和图7所示，为了改善晶粒的Cu晶粒的(100)面晶体取向度，可以设置上述取向控制层12c。
可将玻璃衬底、具有氧化物表面的Al合金衬底或Si单晶衬底、陶瓷衬底和塑料衬底用作衬底11。并且，可以使用例如用NiP镀层的无机物衬底。
可以在磁记录层14上形成保护层15。作为保护层15，可以使用石墨或金刚石类碳。作为保护层材料，可以举出SiNx、SiOx和CNx等其它材料。
作为淀积上述各层的方法，可以使用真空蒸汽法、各种溅射方法、分子束外延法、离子束蒸汽法、激光烧蚀法和化学汽相淀积法。
图8是根据本发明的实施例的磁记录装置的示意性斜视图，用于通过部分地去除盖子说明其构造。
在图8中，在主轴82上固定根据本发明的磁盘81，并由图中未示出的主轴马达以恒定的速度驱动该磁盘。在由两个薄板状的板簧构成的悬梁84的顶端，固定用于携带接触磁盘81的表面的用于记录信息的记录磁头和用于再现记录信息的MR磁头的滑块83。悬梁84与悬梁臂85的一边连接，该悬梁臂具有容纳图中未示出的驱动线圈的线轴(bobbin)。
在悬梁臂85的另一边，设置音圈马达86，该音圈马达86是一种线性马达。由包含缠绕到悬梁臂85的线轴上的驱动线圈、永久磁体和相反的磁轭的磁路构成音圈马达86。
悬梁臂85由图中未示出的滚珠轴承支撑，并由音圈马达86驱动以产生循环摆动动作。由音圈马达86控制磁盘81上的滑块83的位置。在图8中，示出盖子88的一部分。
以下，将进一步详细说明用于解释本发明的本发明的实例。
(例子1)
将非磁性2.5英寸玻璃衬底放入ANELVA公司的c-3010型溅射装置的真空室中。
将溅射装置的真空室抽真空到1×10-6Pa或更低。然后使用红外加热器将衬底加热到约300℃。将衬底的温度保持在约300℃，淀积200nm厚的CoZrNb膜作为软磁性垫层，并然后淀积约30nm厚的Cu膜。然后将衬底的温度升高到约500℃，并用200eV的离子枪将氮离子以0.1Pa的氮气气氛辐射到Cu膜表面上。在氮离子辐射后，淀积成5nm厚的Fe50Pt50膜。
然后淀积5nm厚的碳膜。要淀积CoZrNb膜、Cu膜、Fe50Pt50膜和C膜，氩气气压分别为0.7帕、0.7帕、5帕和0.7帕，靶材分别为CoZrNb、Cu、Fe50Pt50和C.使用直流溅射进行溅射。
对于CoZrNb、Fe50Pt50和C淀积，将向靶材输入的功率固定为1000W，而对于Cu淀积，该功率在100～1000W的范围内变化。
使用与上述程序基本相同的方法制造具有Co50Pt50、Fe50Pd50、C070Cr10Pt10而非Fe50Pt50的磁记录媒体。通过选择离子辐射时间，控制淀积到Cu膜表面上的氮淀积的量。通过改变对靶材输入的功率，改变Cu膜的晶粒直径。
在完成淀积后，通过浸涂法用约1.3nm厚的全氟聚醚(PFPE)润滑剂涂敷各保护层。然后，得到各磁记录媒体样本。
作为比较例，通过以下步骤制备常规的垂直磁记录媒体。将非磁性2.5英寸玻璃衬底放入溅射装置的真空室中，并将真空室抽真空到1×10-6Pa或更低。使用红外加热器将衬底加热到约300℃后，在各衬底上淀积作为软磁性垫层的200nm厚的CoZrNb膜、作为种层(seed-layer)的10nm厚的Ta膜、作为垫层的20nm厚的Ru膜、作为磁记录层的15nm厚的Co65-Cr20-Pt14-Ta1层和5nm厚的保护层，并使用与上述实施例相同的步骤涂敷润滑剂。要淀积CoZrNb膜、Ta膜、Ru膜和CoCrPtTa膜，氩气气压分别为0.7帕、0.7帕、0.7帕、5帕和0.7帕，靶材分别为CoZrNb、Ta、Ru、Co65Cr20Pt14Ta1层。使用直流溅射进行溅射。将对靶材输入的功率固定为1000W。
通过加速电压为400kV的透射电子显微镜(TEM)确认各个制造样本的微观结构、晶粒直径和晶粒尺寸分布。采用与在表面科学(Surface Science)第490卷第336-350页中报道的方法类似的使用H+的NRA以及使用Cs+的SIMS法，得到并确认在各Cu膜上淀积的氮原子的数量。
使用旋转台评价各磁记录媒体的记录和再现特性(读写特性、R/W特性)。所应用的磁头是0.3μm磁道宽单极磁头和0.2μm磁道宽MR磁头的组合。
测量条件相同，即，磁头到中心的位置恒定为20mm，转速为4200rpm。
测量作为微分电路的输出的微分波形的信噪比(SNRm)，将其作为各磁记录媒体的SNR。所测量的信号S是119kfci的线性记录密度的输出，并且所测量的噪声是716kfci的均方根值。另外，估算微分波形的半宽度(dPW50)，以得到用作记录的分辨率的指数。
表1示出各磁记录媒体的磁性层的平均晶粒直径dMag和标准偏差σ。
表1
| 磁记录层 | 平均直径dMag(nm) | 标准偏差σ(nm) | |
| 例子1-1 | FePt | 4.5 | 1.0 |
| 例子1-2 | CoCrPt | 4.3 | 1.0 |
| 例子1-3 | CoPt | 4.8 | 1.1 |
| 例子1-4 | FePd | 4.8 | 1.3 |
| 比较例1 | (常规媒体) | 7.1 | 2.5 |
比较表1中例子1的各磁记录媒体和比较例1的磁记录媒体的磁性层的平均晶粒直径dMag和标准偏差σ，可以看出例子1的各磁记录媒体表现出具有较小平均偏差的较小平均晶粒直径。
图9表示对于由核反应分析NRA得到的Fe50Pt50磁性层，淀积氮数量θ和平均磁性晶粒直径dMag之间的关系。从该图可以看出，当θ值为1×1013～1×1015原子/cm2时，晶粒十分小并是所期望的。对于Co50Pt50、Fe50Pd50和Co70Cr10Pt20磁性层的情形，得到相似的结果。对于各个磁记录媒体，通过沿深度方向使用SIMS进行化学元素分布测量，检测在包含Cu晶粒的晶粒直径控制垫层上淀积的氮原子。
图10表示对于具有2×1014原子/cm2淀积氮的Fe50Pd50磁性层，Cu层上的Cu晶粒的平均直径和磁性晶粒的平均直径之间的关系。从图10可以看出，当Cu层的平均晶粒直径为50nm或更大时，磁性层的平均直径变得十分小。
图11表示对于Cu的平均直径dcu为100nm的情况，各磁记录媒体的SNRm和由TEM观测得到的单位面积磁性晶粒的数量(晶粒的面密度)n之间的关系。如图11所示，当n值为1×1012～8×1012晶粒/cm2时，SNRm增大且是所期望的。当n值为1×1012～8×1012晶粒/cm2时，平均每个Cu晶粒上有磁记录媒体的多个磁性晶粒。
使用图像处理和分析软件“Image-Pro Plus”(美国MediaCybernetics公司)对各面内TEM图像研究磁性晶粒的有序排列情况。对于各个TEM图像进行修正，以通过增加磁性晶粒的区域和其它区域之间的对比度得到由二元变量表达的图案。然后用FFT变换由二元图像表达的图像。结果，对于常规媒体没有观察到磁性层中的磁性晶粒的有序排列。另一方面，对于n值为1×1012～8×1012晶粒/cm2的各磁记录媒体，观察到四方晶格结构的磁性晶粒的有序排列。
(例子2)
将非磁性2.5英寸玻璃衬底放入真空室中，并将真空室抽真空到1×10-6Pa或更低。然后使用例子1中所述的方法实施CoZrNb软磁性垫层、Cu淀积和氮淀积工艺。然后使用(Fe50-Pt50)-10mol％SiO2复合靶材形成5nm厚的(Fe50-Pt50)-SiO2磁性层。并且，使用各种靶材制造代替例子1中磁盘的Fe50Pt50层、分别具有Co50Pt50、Fe50Pd50和Co70Cr10Pt20的磁盘。类似地，代替例子1中的SiO2层、制造分别具有TiO、Al2O3、TiC和TaC的磁盘。然后对于每种制造的磁记录媒体淀积碳保护层并涂敷润滑层。
表2示出各磁记录媒体的SNRm值和dPW50值。具有含有化合物的磁记录层的磁记录媒体表现出增大的SNRm并是所期望的。对于每种含有化合物的膜复合物，通过TEM观察到磁性层的磁性晶粒为粒状结构并大致呈四方排列。
表2
| 磁记录层 | 信噪比SNRm(dB) | 半宽度dPW50(nm) | |
| 例子2-1 | FePt | 17.1 | 98 |
| 例子2-2 | CoCrPt | 17.3 | 93 |
| 例子2-3 | CoPt | 17.0 | 99 |
| 例子2-4 | FePd | 16.8 | 97 |
| 例子2-5 | FePt-SiO2 | 18.3 | 90 |
| 例子2-6 | CoCrPt-SiO2 | 18.6 | 89 |
| 例子2-7 | CoPt-SiO2 | 18.0 | 90 |
| 例子2-8 | FePd-SiO2 | 18.0 | 89 |
| 例子2-9 | FePt-MgO | 18.2 | 91 |
| 例子2-10 | CoCrPt-MgO | 18.2 | 90 |
| 例子2-11 | CoPt-MgO | 18.0 | 87 |
| 例子2-12 | FePd-MgO | 17.8 | 86 |
| 例子2-13 | FePt-Al2O3 | 17.9 | 89 |
| 例子2-14 | CoCrPt-Al2O3 | 17.9 | 86 |
| 例子2-15 | CoPt-Al2O3 | 17.7 | 87 |
| 例子2-16 | FePd-Al2O3 | 17.7 | 89 |
| 例子2-17 | FePt-TiO | 18.1 | 87 |
| 例子2-18 | CoCrPt-TiO | 18.2 | 90 |
| 例子2-19 | CoPt-TiO | 17.9 | 87 |
| 例子2-20 | FePd-TiO | 17.9 | 88 |
| 例子2-21 | FePt-TiC | 17.8 | 90 |
| 例子2-22 | CoCrPt-TiC | 17.8 | 92 |
| 例子2-23 | CoPt-TiC | 17.7 | 90 |
| 例子2-24 | FePd-TiC | 17.8 | 88 |
| 例子2-25 | FePt-TaC | 17.9 | 87 |
| 例子2-26 | CoCrPt-TaC | 17.8 | 90 |
| 例子2-27 | CoPt-TaC | 17.8 | 87 |
| 例子2-28 | FePd-TaC | 17.8 | 88 |
| 比较例2 | (常规媒体) | 15.4 | 109 |
(例子3)
使用例子1的工艺制备2.5英寸硬盘状非磁性玻璃衬底并进行膜淀积，直到完成氮淀积处理。然后，使用Pt-10mol％SiO2复合靶材淀积10nm厚的Pt-SiO2层。在Pt-SiO2层上淀积各种磁记录层，并在使用例子2中所述的程序淀积碳保护层并涂敷润滑层后得到各种磁记录媒体。另外，分别使用各种复合靶材得到代替Pt垫层、分别具有Pd、Ir、Ag、Cu、Ru和Rh垫层的磁记录媒体、代替SiO2垫层、分别具有TiO、Al2O3、MgO、TiC和TaC垫层的磁记录媒体。
表3示出具有CoCrPt-SiO2磁记录层和各种垫层的各种磁记录媒体的SNRm和dPW50。
表3
| 垫层 | 信噪比SNRm(dB) | 半宽度dPW50(nm) | |
| 例子3-1 | Pt-SiO2 | 19.6 | 80 |
| 例子3-2 | Pd-SiO2 | 19.6 | 81 |
| 例子3-3 | Ir-SiO2 | 19.3 | 79 |
| 例子3-4 | Ag-SiO2 | 19.0 | 78 |
| 例子3-5 | Cu-SiO2 | 18.9 | 79 |
| 例子3-6 | Ru-SiO2 | 19.8 | 77 |
| 例子3-7 | Rh-SiO2 | 19.7 | 77 |
| 例子3-8 | Pt-MgO | 19.4 | 81 |
| 例子3-9 | Pd-MgO | 19.4 | 80 |
| 例子3-10 | Ir-MgO | 19.0 | 77 |
| 例子3-11 | Ag-MgO | 19.0 | 81 |
| 例子3-12 | Cu-MgO | 19.3 | 81 |
| 例子3-13 | Ru-MgO | 19.5 | 79 |
| 例子3-14 | Rh-MgO | 19.5 | 77 |
| 例子3-15 | Pt-Al2O3 | 19.4 | 77 |
| 例子3-16 | Pd-Al2O3 | 19.6 | 82 |
| 例子3-17 | Ir-Al2O3 | 19.2 | 80 |
| 例子3-18 | Ag-Al2O3 | 19.4 | 79 |
| 例子3-19 | Cu-Al2O3 | 19.5 | 82 |
| 例子3-20 | Ru-Al2O3 | 19.7 | 75 |
| 例子3-21 | Rh-Al2O3 | 19.4 | 78 |
| 例子3-22 | Pt-TiO | 19.6 | 73 |
| 例子3-23 | Pd-TiO | 19.9 | 80 |
| 例子3-24 | Ir-TiO | 19.3 | 78 |
| 例子3-25 | Ag-TiO | 19.5 | 74 |
| 例子3-26 | Cu-TiO | 19.0 | 79 |
| 例子3-27 | Ru-TiO | 20.0 | 76 |
| 例子3-28 | Rh-TiO | 19.8 | 78 |
| 例子3-29 | Pt-TiC | 19.3 | 79 |
| 例子3-30 | Pd-TiC | 19.3 | 75 |
| 例子3-31 | Ir-TiC | 19.5 | 77 |
| 例子3-32 | Ag-TiC | 19.0 | 78 |
| 例子3-33 | Cu-TiC | 18.9 | 74 |
| 例子3-34 | Ru-TiC | 18.9 | 74 |
| 例子3-35 | Rh-TiC | 18.9 | 80 |
| 例子3-36 | Pt-TaC | 19.0 | 79 |
| 例子3-37 | Pd-TaC | 19.0 | 77 |
| 例子3-38 | Ir-TaC | 19.3 | 73 |
| 例子3-39 | Ag-TaC | 19.2 | 74 |
| 例子3-40 | Cu-TaC | 19.2 | 78 |
| 例子3-41 | Ru-TaC | 19.1 | 75 |
| 例子3-42 | Rh-TaC | 19.1 | 79 |
可以看出，在CoCrPt-SiO2磁记录层下设置含有化合物的垫层复合物的磁记录媒体的SNRm增加。对于具有其它磁记录层的磁记录媒体可以看到类似的结果。各磁记录层和垫层为粒状结构，且磁性晶粒大致呈四方排列。
(例子4)
制备2.5英寸硬盘状非磁性玻璃衬底，并且，除了在软磁性垫层和晶粒直径控制层之间设置一层取向控制层外，其它程序与例子3相同。然后得到各种磁记录媒体。作为取向控制层，通过制备并使用NiAl靶材在0.7Pa的Ar气氛中淀积5nm厚的NiAl层。另外，制造分别具有MgO、NiO、MnAl、Ge、Si和TiN的取向控制层的磁记录媒体。
表4示出具有CoCrPt-SiO2磁记录层和Pt-SiO2垫层的各磁记录媒体的记录和再现特性。
表4
| 取向控制垫层 | 信噪比SNRm(dB) | 半宽度DPW50(nm) | |
| 例子4-1 | 无 | 19.8 | 77 |
| 例子4-2 | NiAl | 20.5 | 76 |
| 例子4-3 | MgO | 20.3 | 75 |
| 例子4-4 | NiO | 20.0 | 76 |
| 例子4-5 | MnAl | 20.3 | 77 |
| 例子4-6 | Si | 20.0 | 73 |
| 例子4-7 | Ge | 20.1 | 76 |
| 例子4-8 | TiN | 20.4 | 76 |
如表4所示，通过设置取向控制层，SNRm进一步增加。对于具有垫层和磁记录层的其它组合的磁记录媒体，可以看到类似的结果。
虽然通过其优选的实施例说明了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的精神和范围的条件下，可以对其做各种修改。
Claims (21)
1.一种磁记录媒体，包括：
衬底；
在上述衬底上形成的垫层；
上述垫层上的磁记录层；和
在上述磁记录层上形成的保护层，
其特征在于，包含晶粒直径控制垫层的上述垫层包含Cu晶粒和在上述晶粒直径控制垫层表面上形成的氮原子的淀积层。
2.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述氮原子的淀积层包含平均面密度为1×1013～1×1015原子/cm2的氮原子。
3.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述晶粒直径控制垫层包含平均直径为50nm或更大的Cu晶粒。
4.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述晶粒直径控制垫层包含各(100)面的取向与上述衬底表面平行的Cu晶粒。
5.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述磁记录层包含平均面密度为1×1012～8×1012晶粒/cm2的磁性晶粒，并且上述直径控制垫层的一个Cu晶粒平均保持多个磁性晶粒。
6.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述磁记录层包含以四方晶格结构的形式排列的磁性晶粒。
7.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述磁记录层包含粒状结构的磁性晶粒和包围各磁性晶粒的粒界区。
8.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述磁记录层包含选自Co-Cr、Co-Pt、Fe-Pt和Fe-Pd中的合金的磁性晶粒和由选自氧化物和碳化物中的至少一种构成的粒界区。
9.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述磁记录媒体包含在上述磁记录层和上述氮原子的淀积层之间设置的至少一个中间垫层。
10.根据权利要求9的磁记录媒体，
其特征在于，上述中间垫层包含至少一个包含非磁性晶粒和包围各非磁性晶粒的粒界区的粒状结构层。
11.根据权利要求10的磁记录媒体，
其特征在于，上述粒状结构中间垫层包含选自Pt、Pd、Ir、Ag、Cu、Ru和Rh中的至少一种金属的非磁性晶粒和包含选自氧化物和氮化物中的至少一种的粒界区。
12.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述磁记录媒体包含在上述晶粒直径控制垫层和上述衬底之间设置的具有软磁性特性的软磁性垫层。
13.根据权利要求1的磁记录媒体，
其特征在于，上述磁记录媒体包含位于上述晶粒直径控制垫层和上述软磁性垫层之间的、具有选自NiAl、MnAl、MgO、NiO、TiN、Si和Ge中的至少一种基本化学成分的晶粒取向控制垫层。
14.一种磁记录媒体制造方法，包括以下步骤：
在衬底上形成包含Cu晶粒的晶粒直径控制垫层；
在上述晶粒直径控制垫层表面上形成淀积氮的氮原子的淀积层；和
在具有上述形成了氮原子的淀积层的晶粒直径控制垫层的衬底上形成磁记录层。
15.根据权利要求14的磁记录媒体制造方法，
其特征在于，在上述形成氮原子的淀积层的步骤中，在上述晶粒直径控制垫层表面上淀积平均面密度为1×1013～1×1015原子/cm2的氮原子。
16.根据权利要求14的磁记录媒体制造方法，
其特征在于，在上述形成晶粒直径控制垫层的步骤中，形成包含50nm或更大的Cu晶粒的上述晶粒直径控制垫层，并且，在上述形成氮原子的淀积层的步骤中，在上述晶粒直径控制垫层表面上淀积上述氮原子。
17.根据权利要求14的磁记录媒体制造方法，
其特征在于，在上述形成晶粒直径控制垫层的步骤中，形成晶粒的(100)面的取向与上述衬底表面平行的上述晶粒直径控制垫层的上述Cu晶粒。
18.根据权利要求17的磁记录媒体制造方法，
其特征在于，在上述形成磁记录层的步骤中，在上述磁记录层面中以四方晶格结构的形式排列磁性晶粒。
19.根据权利要求14的磁记录媒体制造方法，
其特征在于，在上述形成磁记录层的步骤中，形成平均面密度为1×1012～8×1012晶粒/cm2的上述磁记录层中的磁性晶粒。
20.一种磁记录和再现装置，包括：
包括衬底、在上述衬底上形成的垫层、上述垫层上的磁记录层和在上述磁记录层上形成的保护层的磁记录媒体，其中，所述垫层包含含有Cu晶粒的晶粒直径控制垫层和在上述晶粒直径控制垫层上形成的氮原子的淀积层，
用于驱动上述磁记录媒体的记录媒体驱动机构；
用于将信息记录到上述磁记录媒体上并从上述磁记录媒体上再现信息的记录和再现磁头机构；
用于驱动上述记录和再现磁头的磁头驱动机构；和
用于处理记录信号和再现信号的记录和再现信号处理系统。
21.根据权利要求20的磁记录和再现装置，
其特征在于，上述记录和再现磁头机构包含单极磁头。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110120232A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 西南大学 | 一种FePt-MgO磁记录薄膜及其制备方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005276364A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体及びその製造法、並びにそれを用いた磁気記録再生装置 |
| JP4585214B2 (ja) | 2004-03-25 | 2010-11-24 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
| US20070099032A1 (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-03 | Heraeus, Inc., A Corporation Of The State Of Arizona | Deposition of enhanced seed layer using tantalum alloy based sputter target |
| JP4557880B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2010-10-06 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
| JP4975647B2 (ja) | 2006-01-13 | 2012-07-11 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 非磁性材粒子分散型強磁性材スパッタリングターゲット |
| US20070190364A1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-16 | Heraeus, Inc. | Ruthenium alloy magnetic media and sputter targets |
| JP2008027505A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 垂直磁気記録媒体およびその製造方法 |
| US8592061B2 (en) * | 2006-09-29 | 2013-11-26 | Wd Media (Singapore) Pte. Ltd. | Magnetic recording medium with controlled grain diameters |
| JP2008146693A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
| JP5058642B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2012-10-24 | 財団法人神奈川科学技術アカデミー | 半導体基板の製造方法 |
| US8648589B2 (en) * | 2009-10-16 | 2014-02-11 | HGST Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor employing nitrogenated Cu/Ag under-layers with (100) textured growth as templates for CoFe, CoFeX, and Co2(MnFe)X alloys |
| JP5836280B2 (ja) | 2009-11-06 | 2015-12-24 | エスケー バイオファーマスティカルズ カンパニー リミテッド | 注意欠陥／多動性障害（ａｄｈｄ）の治療方法 |
| US9412404B2 (en) | 2009-12-15 | 2016-08-09 | HGST Netherlands B.V. | Onset layer for perpendicular magnetic recording media |
| JP5127957B2 (ja) | 2010-11-26 | 2013-01-23 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記録再生装置 |
| SG11201408003UA (en) * | 2012-12-06 | 2015-01-29 | Fuji Electric Co Ltd | Perpendicular magnetic recording medium |
| US9245549B2 (en) | 2013-05-13 | 2016-01-26 | HGST Netherlands B.V. | Thermally stable low random telegraph noise sensor |
| EP3053968B1 (en) | 2015-02-06 | 2017-05-17 | Schaeffler Baltic, SIA | A nanocomposite solid lubricant coating |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000306231A (ja) * | 1999-04-20 | 2000-11-02 | Sony Corp | 磁気記録媒体 |
| JP2001056922A (ja) * | 1999-06-08 | 2001-02-27 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体 |
| JP2002025031A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-25 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
| JP2003036525A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
| JP2003228809A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-15 | Fujitsu Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4575475A (en) * | 1983-07-12 | 1986-03-11 | Tdk Corporation | Magnetic recording medium |
| US5439575A (en) * | 1988-06-30 | 1995-08-08 | Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Hybrid method for depositing semi-conductive materials |
| JPH02110842A (ja) | 1988-10-18 | 1990-04-24 | Tdk Corp | 光磁気記録媒体および光磁気記録方法 |
| JP2937199B2 (ja) | 1989-03-06 | 1999-08-23 | 株式会社日立製作所 | 面内磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記憶装置 |
| JPH03235218A (ja) | 1990-02-08 | 1991-10-21 | Kobe Steel Ltd | 磁気記録媒体の製造方法 |
| JPH06259764A (ja) | 1993-03-09 | 1994-09-16 | Kao Corp | 磁気記録媒体用磁性塗料の電磁変換特性評価装置 |
| US5603766A (en) * | 1995-02-23 | 1997-02-18 | Board Of Trustees Of The Stanford Leland Junior University | Method for producing uniaxial tetragonal thin films of ternary intermetallic compounds |
| JPH1092637A (ja) | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体及び装置 |
| US6007623A (en) * | 1997-08-29 | 1999-12-28 | International Business Machines Corporation | Method for making horizontal magnetic recording media having grains of chemically-ordered FePt or CoPt |
| US6303218B1 (en) * | 1998-03-20 | 2001-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multi-layered thin-film functional device and magnetoresistance effect element |
| JP2002541671A (ja) * | 1999-03-30 | 2002-12-03 | ドイッチェ テレコム アーゲー | 制御キャビネット |
| JP2003338029A (ja) | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 |
| JP2005190517A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
| JP4585214B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2010-11-24 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
| JP2005276364A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体及びその製造法、並びにそれを用いた磁気記録再生装置 |
-
2004
- 2004-03-25 JP JP2004090669A patent/JP4874526B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-03-16 US US11/080,487 patent/US7416794B2/en active Active
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- 2005-03-25 CN CNB2005100592999A patent/CN1333387C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-10-17 US US11/873,860 patent/US20080090002A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000306231A (ja) * | 1999-04-20 | 2000-11-02 | Sony Corp | 磁気記録媒体 |
| JP2001056922A (ja) * | 1999-06-08 | 2001-02-27 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体 |
| JP2002025031A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-25 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
| JP2003036525A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
| JP2003228809A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-15 | Fujitsu Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110120232A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 西南大学 | 一种FePt-MgO磁记录薄膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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