CN1489137A - 磁记录媒体和磁记录装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁记录媒体和磁记录装置，尤其涉及适合高密度记录的垂直记录方式的磁记录媒体和磁记录装置。本发明提供一种垂直记录方式的磁记录媒体，它使用的底层的膜厚较薄并且可以提高记录层的定向性，是一种高矫顽力、低媒体噪音的磁记录媒体。它是具有由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的垂直记录方式的磁记录媒体，它具有在底板(1)上依次层叠密接层(2)、软磁性衬里层(3)、底层(4)、记录层(5)和保护层(6)的结构。作为由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的底层，通过使用膜厚为5nm～20nm的CoCrRu膜，可以利用膜厚较薄的底层提高记录层的结晶定向性。
Description
技术领域
本发明涉及磁记录媒体和磁记录装置，尤其涉及适合高密度记录的垂直记录方式的磁记录媒体和磁记录装置。
背景技术
近年来，伴随信息化社会的发展，不仅是文字信息，高速地处理声音信息和图像信息也逐渐成为可能。安装在计算机中的磁记录装置就是可以高速处理这些信息的装置中的一种。该磁记录装置在提高记录密度的同时，进一步以小型化为目的进行开发。
一般，磁记录装置在主轴上安装多个磁盘并使其可以旋转。每个磁盘由底板和在底板上形成的磁性膜(也可以适宜地称为记录层)构成，通过在磁性膜中形成具有特定磁化方向的磁畴来进行信息记录。以往记录在磁性膜中的磁化方向是磁性膜的面内方向，称为面内记录方式。面内记录方式的磁盘的高密度化记录可以通过使磁性膜的膜厚变薄，使构成磁性膜的磁性结晶的晶粒直径变微小，并且减小每个磁性结晶的晶粒间的磁相互作用来达到。但是，由于磁性结晶的晶粒变微小和减小磁性结晶的晶粒间的磁相互作用会降低记录磁化的热稳定性。为了解决这个问题，提出了垂直记录方式的磁盘方案。
在垂直记录方式中，磁性膜中的磁畴的磁化方向垂直于膜面进行记录。通过利用这种方式，可以使相邻的记录比特间像消磁一样稳定，在提高热稳定性的同时，使记录过渡区域变得尖锐。进一步，通过在垂直记录方式的磁盘的底板和记录层之间加入由软磁材料形成的层(以下称为软磁性衬里层)，在记录信息时可以汇集施加在记录层上的磁场，从而可以记录到具有更高磁各向异性的磁性材料上。由于具有高磁各向异性的磁性材料的磁化的热稳定性高，所以可以进行更高密度的记录。
在上述面内记录方式的磁盘的记录层中使用CoCr系列合金，并且在垂直记录方式的磁盘的记录层中也同样地试验了CoCr系列合金是适用的。在由该CoCr系列合金形成的记录层内部，形成由具有强磁性的高Co浓度的晶粒和高Cr浓度的非磁性晶粒的晶粒边界部分组成的二相分离结构，并可以通过非磁性的晶粒的晶粒边界部分阻断了具有强磁性的晶粒间的磁的相互作用。由此实现了在高密度记录中所必需的媒体的低噪音化。
但是，为了要实现进一步的高密度记录，就必须进一步地降低晶粒间的磁相互作用。作为解决这个问题的方法，有一种在CoCr系列合金形成的记录层中，使晶粒边界部形成氧化物的方法。这是通过在溅射(sputtering)的靶(target)中添加氧化物或者在含氧的气体中使记录层成膜而得到的。将用这些方法得到的CoCr系列氧化物作为记录层的媒体，具有记录层的磁性晶粒被氧化物包围的氧化物微粒(granular)结构。通过该氧化物的微粒结构可以进一步降低磁性晶粒间的磁相互作用，从而可进一步减小磁记录媒体的媒体噪音。
制作将CoCr系列氧化物作为记录层的媒体的时候，必须控制记录层的结晶定向，从而使由CoCr系列氧化物形成的记录层的易磁化轴朝向膜面的垂直方向，因此使用底层。CoCr系列氧化物的结晶结构是hcp(最密六方晶格)结构，由于其易磁化轴是c轴方向，所以为了使CoCr系列氧化物的c轴定向在膜面的垂直方向，必须具有与CoCr系列氧化物相同的hcp的底层。作为具有与CoCr系列氧化物相同的hcp结构的元素，可以列举出Ti、Ru及其合金。作为具有使用这些元素形成的底层的磁记录媒体的例子，提出了一种在记录层上使用CoPtCrO磁性层，并且组合以Ti为主体的第一底层和以Ru等为主体的第二底层作为其底层的磁记录媒体的方案[例如，参考专利文献1-日本特开2001-6158号公报(第3页，图1)]。另外，还提出了一种在记录层上使用CoPtCr合金磁性膜，在底层使用CoCrRu膜的面内记录方式的磁记录媒体的方案[例如，参考专利文献2-日本特开2002-208126号公报(第4-5页，图1-2)]。
但是，根据本发明人的见解，认为在底层由一层以Ti为主体的膜形成的时候，就自然而然地使记录层的结晶定向性的改善具有了一定限度。例如，在上述专利文献1中，通过组合以Ti为主体的第一底层和由以Ru等为主体的第二底层，改善了记录层的结晶定向性。即，为了进一步提高记录层的结晶定向性，必须组合多个底层。因此，上述专利文献1所公开的磁记录媒体的底层的膜会增厚。但是，在垂直记录方式的磁记录媒体中，为了提高记录特性，虽在底层和底板之间设置了软磁性衬里层，但当为了提高记录层的结晶定向性而使用多个底层时，软磁性衬里层和记录层的距离就会变宽，而产生阻碍两者间的磁性结合的现象，并发生使记录特性恶化的出乎意料的问题。
另一方面，上述专利文献2公开的磁记录媒体是面内记录方式的磁记录媒体，作为该磁记录膜的含氧的CoPtCr合金磁性膜的结晶c轴在面内方向。因此，高的面记录密度的垂直磁记录在本质上是很困难的。另外，按专利文献2的记载，作为记录层的底层不仅是CoCrRu层，还必须叠层该层和由Ru、Re、Os中的至少一种元素组成的含氧层，并且也指出多个底层是必需的。因此，由于如专利文献2所公开的磁记录媒体是面内记录方式，所以也无法解决以下问题：无须使写入磁头的磁极和软磁性衬里层表面间的距离[就是所谓的磁间距(spacing)]变小，并且也不能解决垂直磁记录方式独有的问题，即，伴随着记录层和软磁性衬里层的距离的扩大，写入磁场的分布梯度并没有变陡，也不能形成小的记录比特，无法实现高密度记录。
因此，为了通过以CoCr系列氧化物作为记录层的垂直记录方式的磁记录媒体来控制记录特性的恶化的同时进一步实现高密度记录，本发明人认为必须开发一种可以使膜的膜厚变薄，并且即使一层也可以显著地提高记录层的定向性的新的底层，并由此完成了本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的磁记录媒体，它解决了上述现有技术的问题，是以CoCr系列氧化物为记录层的垂直记录方式的磁记录媒体，它由一层底层构成，从而可使底曾的膜厚变薄，另外，还可以提高记录层的定向性，由此具有高矫顽力和低媒体噪音。
根据本发明的第一方面，提供一种磁记录媒体，它是一种在非磁性底板上依次形成由软磁性材料形成的软磁性衬里层、底层和直接在该底层上形成的记录层，该记录层该是以含氧的CoPtCr为主体的合金磁性材料，并且与膜面垂直方向的剩余磁化大于膜面内方向的剩余磁化，在这种垂直磁记录方式的磁记录媒体中，其特征在于，该底层由以CoCrRu合金为主体的合金形成。
本发明人制作一种具有底层的磁记录媒体，该底层由具有与形成记录层的含氧的CoPtCr合金磁性膜相同的hcp结构(六方最密充填结构)的Ti、Ru及其合金形成，并评估其磁特性和记录再生特性。其结果表明：虽然通过使用由Ti、Ru及其合金形成的底层，可以控制记录层的结晶定向性，但是为了使该控制成为可能，底曾的膜厚必须超过40nm，由此会导致记录特性降低。但是，膜厚薄到小于40nm则会降低记录层的结晶性，并且无法实现充分的高密度记录。
本发明的磁记录媒体使用在非磁性的CoCr合金中混合了Ru的CoCrRu膜作为由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的底层。在底层中使用的CoCrRu膜的结晶结构具有与在记录层中使用的含氧的CoPtCr合金磁性膜相同的hcp结构(六方最密充填结构)。通过利用CoCrRu膜作为记录层的底层，即使底层膜的膜厚薄到小于40nm，也可以使作为含氧的CoPtCr合金磁性膜的易磁化轴的c轴在与记录层面内的垂直方向上进行结晶定向。由此，可以提高由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的结晶定向性，可提高消磁特性。进而，由于底层的膜较薄，所以也可以防止记录特性的劣化。另外，由于记录层由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成，所以具有磁性晶粒被氧化物包围的结构，减小了晶粒间的磁的相互作用。即，本发明可以提供一种具有高矫顽力、并且较低媒体噪音的高记录密度的磁记录媒体。另外，本发明的磁记录媒体可以使具有记录层的六方最密充填结构的CoPtCr的X射线衍射的(002)峰的X射线衍射强度分布曲线的半光谱幅值在8度以下。
在本发明的磁记录媒体中，由以CoCrRu为主体的合金形成的底层的膜的膜厚最好是5～20nm。如果底曾的膜厚大于5nm，则可确保在底层上形成的记录层的结晶定向性。另外，如果预先使底曾的膜厚小于20nm，则很难引起底层的晶粒的粗大化，不仅可以抑制媒体噪音的增大，还可以拉近记录层和以下所述的软磁性衬里层之间的距离，提高记录特性。
在本发明的磁记录媒体中，底层最好是单一层。另外，由以CoCrRu为主体的合金形成的底层最好是非磁性的，Co的组成比最好是1～65at％。通过把底层的Co浓度控制在该范围内，可以确保非磁性。
在本发明的磁记录媒体中，由以CoCrRu为主体的合金形成的底层最好包括从Rh、Ir、Hf、Cu、Ag、Au、Re、Mo、Nb、W、Ta、Ti、V、Zr、Pt、Pd、B、C组成的组中选出的至少一种元素。由此，提高底层的CoCrRu膜和在它上面形成的作为记录层的含氧的CoPtCr合金磁性膜的晶格共格性。
在本发明的磁记录媒体中，在使用磁头在记录层上对信息进行记录再生的时候，软磁性衬里层具有把从磁头漏出的磁通汇聚到记录层中的作用。作为软磁性衬里层的材料，最好是饱和磁化大、矫顽力小、并且导磁率高的软磁材料，例如最好是CoTaZr膜等。另外，该软磁性衬里层的膜厚希望在50～500nm的范围内。
在本发明的磁记录媒体中，记录层的厚度最好小于20nm。另外，形成记录层的含氧的CoPtCr合金磁性膜中的含氧率最好是5～20at％。含氧的CoPtCr合金磁性膜，是通过使用氩(Ar)和氧的混合气体作为溅射气体(sputtering gas)形成的，并可以通过适当调节该混合比，以飞散的状态将5～20at％的氧导入到CoPtCr合金磁性膜中。或者，也可以通过调节靶中所包括的氧量，使CoPtCr合金磁性膜中的含氧量变化。例如，可以使用在CoPtCr靶中按照几％～几十％混入了SiO2和MgO的靶。通过使用含有5～20at％的氧的CoPtCr合金磁性膜，可以减少磁性晶粒间的磁相互作用并提供一种低媒体噪音的媒体。如果CoPtCr合金磁性膜中的氧含量多于5at％，则使磁粒子间进行充分的分离，实现减少媒体噪音。另外，如果氧含量小于20at％，则可以防止氧进到磁性晶粒内，防止磁特性的降低。
因此，本发明人制作一种具有由含有5～20at％的氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的磁记录媒体，对上述CoPtCr合金磁性膜中的含氧率进行验证。首先，可以看到，平面TEM的μ-EDX测定的结果是：CoPtCr合金磁性膜中的氧优先氧化Cr，以Cr氧化物的形式包围Co磁性粒子并存在粒子间。另外还可以看到，通过在CoPtCr合金磁性膜中导入氧，记录层的晶粒就会变得细微化。可以认为：通过记录层的晶粒的细微化和Cr氧化物对Co磁性粒子的包围可减少晶粒间的磁相互作用，从而可减小磁记录媒体的媒体噪音。
进一步，制作具有由不含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的磁记录媒体，然后测量信躁比(S/N比)，与具有由含5～20at％氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的磁记录媒体的S/N比进行比较。结果是在CoPtCr合金磁性膜中混入了氧的磁记录媒体的S/N比与在CoPtCr合金磁性膜中未含氧的磁记录媒体的S/N比相比提高了12dB。另外，CoPtCr合金磁性膜的氧含量少于5at％的时候，晶粒间的磁相互作用加强，S/N比下降，CoPtCr合金磁性膜的氧含量大于20at％的时候，晶粒间的磁的相互作用降低，S/N比下降。通过以上的验证可以知道，为了进一步减少晶粒间的磁相互作用，并提供一种低媒体噪音的媒体，最好使CoPtCr合金磁性膜内所含的氧含量在5～20at％。
另外，在本发明的磁记录媒体中，在含氧的CoPtCr合金磁性膜中最好含有3～15at％的Si或者Mg。通过在含氧的CoPtCr合金磁性膜中混入含量为3～15at％的Si或Mg，可以提高磁记录媒体的矫顽力和实现低媒体噪音。作为在含氧的CoPtCr合金磁性膜中混入Si或者Mg的方法，有使用在CoPtCr靶中按照几％～几十％的比率混入SiO2或MgO的靶的溅射方法。该方法不仅可以调整Si或者Mg的含量，还可以调整氧的含量，形成的CoPtCr合金磁性膜成为在Co磁性晶粒的周围存在SiO2和MgO的结构。
根据本发明的第二方面，提供一种垂直磁记录方式的磁记录装置，它对于在非磁性底板上具备由软磁性材料形成的软磁性衬里层、底层和直接在该底层上形成的记录层的磁记录媒体，对上述记录层的膜面施加垂直方向的磁化，并且对上述软磁性衬里层的膜面施加平行方向的磁化，具备统一记录层和软磁性衬里层并构成磁路的磁头(head)和相对上述磁头驱动上述磁记录媒体的驱动装置，其特征在于，上述记录层由以含氧的CoPtCr为主体的合金磁性材料形成，并且上述记录层与膜面垂直方向的剩余磁化大于膜面内方向的剩余磁化，上述底层是由以CoCrRu合金为主体的合金形成。
附图说明
图1是实施例1的磁盘的示意剖面图；
图2是表示腥对于作为实施例1的磁盘的底层的CoCrRu膜的膜厚的磁盘的垂直矫顽力Hc⊥和面内矫顽力Hc‖的变化图；
图3是表示作为实施例1的磁盘的底层的膜厚为20nm的CoCrRu膜的磁盘表面的X射线衍射的测定结果图；
图4是具有按本发明制作的磁盘的磁记录装置的示意图，图4(a)是平面图，图4(b)是图4(a)中的A-A’剖面图；
图5是实施例2的磁的示意剖面图；
图6是表示相对于作为实施施例2的磁盘的中间层的Ti膜的膜厚的磁盘的垂直矫顽力Hc⊥的变化图。
具体实施方式
以下，虽然使用实施例对本发明的磁记录媒体和磁记录装置进行具体说明，但本发明并不限定于此。
实施例1
图1表示按实施例1制作的磁盘的示意剖面图。如图1所示，磁盘10具有在底板1上依次层叠密接层2、软磁性衬里层3、底层4、记录层5和保护层6的结构。密接层2是用于防止底板1与层叠在它上面的膜剥离的层，软磁性衬里层3是用于汇集在记录信息时施加在记录层上的磁场的层。底层4是用于提高记录层5的定向性的层。记录层5是将信息作为磁化信息进行记录的层，记录层5的磁化方向为与膜面垂直的方向。保护层6是用于保护在底板1上依次层叠的层叠膜2～5的层。以下对通过该例子制作的磁盘的制作方法进行说明。
底板1使用直径为2.5英寸(inch)(6.25cm)的圆板状的玻璃底板。底板1在成膜前加热到260℃。通过DC溅射在该底板1上形成作为密接层2的Ti膜。溅射条件是气压0.28Pa，所用电功率为500W，靶是Ti。密接层2的膜厚是5nm。
接下来，通过DC溅射在密接层2上形成作为软磁性衬里层3的CoTaZr膜。溅射条件是气压0.28Pa，所用电功率为400W，靶的组成是Co88Ta10Zr2(at％)。软磁性衬里层3的膜厚是200nm。
接下来，通过DC溅射在软磁性衬里层3上形成作为底层4的CoCrRu膜。溅射条件是气压4.2Pa，所用电功率为500W，靶的组成是Co55Cr25Ru20(at％)。软磁性衬里层3的膜厚是20nm。
进一步，通过RF溅射在底层4上形成作为记录层5的含氧的CoPtCr-SiO2合金磁性膜。溅射条件是气压4.2Pa、所用电功率为400W，靶的组成是Co64Pt20Cr16(at％)-SiO2(CoPtCr∶SiO2＝92∶8mol％)。记录层5的膜厚是12nm。
最后，通过DC溅射在记录层5上形成作为保护层的C膜。溅射条件是气压0.20Pa、所用电功率为300W，保护层6的膜厚是3nm。
在这个例子中，进一步利用与上述方法相同的制作方法，使底层4的CoCrRu膜的膜厚在10～40nm范围内变化，并制作各种磁盘10，分别对每种磁盘测定对膜面的垂直方向和面内方向的矫顽力。图2表示对底层的CoCrRu膜的膜厚的垂直矫顽力Hc⊥和面内矫顽力Hc‖的变化。但是，为了在图2中进行比较，底层的CoCrRu膜的膜厚是0nm，即，没有底层的磁盘的矫顽力曲线也被绘入。如图2所示，可知通过设置CoCrRu膜作为记录层的底层，垂直矫顽力Hc⊥增加，另外，伴随CoCrRu膜的膜厚的增加，垂直矫顽力Hc⊥也增加。另一方面，如图2所示，面内矫顽力Hc‖伴随CoCrRu膜的膜厚的增加而减少。对以这个例子制作的磁盘表面进行X射线衍射测定。其结果示于图3。但是，图3是底层的CoCrRu膜的膜厚是20nm时的结果。其结果如图3的X射线衍射强度分布所示，可以明确地观测到与CoCrRu(002)和CoCrPt-SiO2(002)相对应的峰值，知道作为记录层形成的含氧的CoPtCr合金磁性膜作为记录膜的易磁化轴的c轴定向在与膜面垂直的方向上。进一步，测定CoCrPt-SiO2(002)的峰的X射线衍射强度分布曲线时，X射线衍射强度分布曲线的半光谱幅值Δθ50是6.0°。即，可以认为，通过优先使底层的CoCrRu膜的(002)面定向在与膜面的垂直方向上，取得底层和记录层的六方最密充填型结晶间的晶格共格，并优先使记录层的CoCrPt-SiO2的膜的(002)面定向在与膜面的垂直方向上，膜面垂直方向的矫顽力Hc⊥就会增加。
接下来，把1nm厚的润滑剂涂覆于在这个例子中制作的磁盘的保护层上之后，把该磁盘安装到图4所示的磁记录装置60内，并评价记录再生特性。
图4表示磁记录装置的简要结构。图4(a)是磁记录装置60的示意平面图，图4(b)是沿图4(a)中的虚线A-A’的磁记录装置60的示意剖面图。如图4(b)所示，磁盘10安装在旋转驱动系统51的主轴(spindle)52的同一轴上，通过主轴52进行旋转。
利用该磁记录装置60把信息记录到磁盘10上时，使用利用了具有2.1T的高饱和磁通密度的软磁性膜的薄膜磁头，对信息进行再生时，使用具有巨大磁阻效应的自旋阀(spin valve)型磁头。记录用的薄膜磁头和再生用的旋自旋阀型磁头做成一体，图4中表示为磁头53。该一体型磁头53通过磁头用驱动系统54进行控制。磁记录装置60的磁头面和磁盘面的距离保持在5nm。通过该磁记录装置60的磁头53，向磁盘10的记录层5施加与膜面垂直方向的磁化，而向软磁性衬里层3施加与膜面平行方向的磁化。由此，可以统一记录层5和软磁性衬里层3，构成磁路。另外，磁记录装置60具备用于相对于磁头53驱动磁盘10的驱动装置54。
在该磁盘10上记录与记录密度700kfci相当的信号，评价磁盘的记录再生特性(S/N比)。但是，该试验是对底层的CoCrRu膜的膜厚是20nm的磁盘进行的。其结果得到S/N比＝25dB。
实施例2
图5表示按实施例2制作的磁盘的示意剖面图。如图5所示，在该例子中制作的磁盘50具有在底板1上依次层叠密接层2、软磁性衬里层3、中间层7、底层4、记录层5和保护层6的结构。中间层7是用于进一步提高记录层5的结晶定向性的层。以下，对在该例子中制作的磁盘50的制作方法进行说明。
首先，在使用直径是2.5英寸(6.25cm)的圆板状的玻璃底板作为底板1，通过DC溅射在该底板1上形成作为密接层2的Ti膜。溅射条件是气压0.28Pa、所用电功率为500W，靶是Ti。密接层2的膜厚是5nm。
其次，通过DC溅射在密接层2上形成作为软磁性衬里层3的CoTaZr膜。溅射条件是气压0.28Pa，所用电功率为500W，靶的组成是Co88Ta10Zr2(at％)。软磁性衬里层3的膜厚是200nm。
接下来，通过DC溅射在软磁性衬里层3上形成作为中间层7的Ti膜。溅射条件是气压0.28Pa，所用电功率为500W，靶是Ti。中间层7的膜厚是10nm。
接下来，通过DC溅射在中间层7上形成作为底层4的CoCrRu膜。溅射条件是气压0.28Pa，所用电功率为500W，靶的组成是Co55Cr25Ru20(at％)。底层4的膜厚度是10nm。
进一步，通过RF溅射在底层4上形成作为记录层5的含氧的CoPtCr-SiO2合金磁性膜。溅射条件是气压4.2Pa，所用电功率是400W，靶的组成是Co64Pt20Cr16(at％)-SiO2(CoPtCr∶SiO2＝92∶8mol％)。记录层5的膜厚是12nm。
最后，通过DC溅射在记录层5上形成作为保护层6的C膜。溅射条件是气压0.20Pa，所用电功率为300W，保护层6的膜厚是3nm。
在该例子中，进一步利用与上述方法相同的制作方法，把中间层7的Ti膜的膜厚和底层4的CoCrRu膜的总厚度固定在20nm，使Ti膜和CoCrRu膜的膜厚变化的同时，制作各种磁盘50，测定与每个磁盘膜面的垂直方向的矫顽力。图6表示与中间层的Ti膜的膜厚的垂直矫顽力Hc⊥的变化。另外，为了在图6中进行比较，中间层Ti膜的膜厚是0nm，即，没有中间层的磁盘(实施例1的类型的磁盘)的垂直矫顽力Hc⊥的曲线也被绘入。如图6所示，可知通过该例子制作的磁盘，伴随中间层的膜厚的增加，若干磁特性恶化。从其结果可知，在记录层和软磁性衬里层之间的距离为一定的时候，底层为一层者的结晶性更加良好，记录层的矫顽力也更高。即，可以认为，在膜厚较薄的区域中，底层最好由一层形成。
其次，对于在该例子中制作的磁盘，与实施例1同样地安装在图4所示的磁记录装置60中，评价记录再生特性。但是，该试验是对底层的CoCrRu膜的膜厚是10nm、中间层的Ti膜的膜厚是10nm的磁盘进行的。结果是得到S/N比＝18dB，与实施例1中制作的磁盘的S/N比(25dB)相比，其记录再生特性恶化。从该结果中得知，在记录层的定向控制中使用的底层最好较薄并且是一层。
对比例
在对比例中，除了由Ru膜代替CoCrRu膜形成磁盘的底层以外，与实施例1相同地制作磁盘。Ru膜通过DC溅射形成在软磁性衬里层上。溅射条件是气压0.28Pa，所用电功率为500W，靶是Ru。Ru膜的膜厚是20nm。
对在该例子中制作的磁盘，与实施例1同样地进行X射线衍射测定。表1表示通过实施例1、2和对比例制作的磁盘的CoCrPt-SiO2(002)峰的X射线衍射强度分布曲线的半光谱幅值Δθ50。但是，表1中的实施例1的半光谱幅值Δθ50的值是底层的CoCrRu膜的膜厚是20nm时的结果，实施例2的半光谱幅值Δθ50的值是底层的CoCrRu膜的膜厚是10nm、中间层的Ti膜的膜厚是10nm时的结果。
【表1】
| 实施例1 | 实施例2 | 对比例 | |
| 半光谱幅值Δθ50(度) | 6.0 | 9.0 | 9.0 |
在实施例1中制作的磁盘的半光谱幅值Δθ50如表1所示，小于在对比例中制作的磁记录媒体的半光谱幅值。即，可以看到，通过在记录层的底层上使用一层CoCrRu膜，就会提高由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的c轴的定向性。
接下来，将在该例子中制作的磁盘与实施例1同样地安装在图4表示的磁记录装置60中，评价记录再生特性。但是，该测定是对底层的Ru膜的膜厚是20nm的磁盘进行的。其结果如表2所示。表2也集中表示了通过实施例1和2制作的磁盘的记录再生试验得到的S/N比的值。
【表2】
| 实施例1 | 实施例2 | 对比例 | |
| S/N比(dB) | 25 | 18 | 12 |
如表2所示，相对于对比例的磁盘的S/N比是12dB，实施例1和2的磁盘的S/N比分别是25dB和18dB，都比对比例的磁盘的S/N比有所提高。因而，可以认为，作为由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的底层，通过使用CoCrRu膜，提高了S/N比。
在上述实施例1和2中，虽然对通过利用含氧的CoPtCr合金磁性膜作为磁盘的记录层的例子进行了说明，但是本发明并不限定于此。由于含氧的CoPtCr合金磁性膜是结晶质，在晶粒内是以Co为主要成分的合金、在晶粒之间是为含氧的结构，所以作为结晶质的Co合金限定在六方最密充填结构中，除了Cr和Pt以外，也可以含有Ta、Nb、Ti、Si、B、Pd、V、Mg、Gd等元素，或者这些元素的组合。
在上述实施例1和2中，虽然对使用玻璃作为磁盘的底板材料的例子进行了说明，但是本发明并不限定于此。根据不同场合，也可以使用铝(Al)、聚碳酸酯等的塑料，或者树脂等。
在上述实施例1和2中，虽然对设置了CoTaZr膜作为磁盘的软磁性衬里层的例子进行了说明，但是本发明并不限定于此。作为软磁性衬里层，也可以是FeTaC、FeTaN、FeAlSi、FeC、CoB、CoTaNb、NiFe或者是这些软磁性膜和C膜的层叠膜。但是，最好是CoTaZr膜。
在上述实施例1和2中，形成含氧的CoPtCr合金磁性膜作为记录层时，虽然对通过使用在CoPtCr合金中混入了氧的靶，调整了记录层中的氧含量的例子进行了说明，但是本发明并不限定于此。对于不含氧的靶，也可以使用氧和氩(Ar)的混合气体进行溅射，并调整记录层中的氧含量，另外，利用氧和氩的混合气体作为溅射气体，也可以进一步利用在CoPtCr合金中混入了氧的靶，通过溅射来调整记录层中的氧含量。但是，最好通过使用在CoPtCr合金中混合了氧的靶，调整记录层中的氧含量。
在上述实施例1和2中，虽然对在底板上层叠了底层和记录层的磁盘进行了说明，但是本发明并不限定于此。在底层本身具有支撑记录层的功能时，有时也可以不要底板。
根据本发明的磁记录媒体，通过使用CoCrRu膜作为由含氧的CoPtCr合金磁性膜形成的记录层的底层，可以在提高记录层的结晶定向性的同时提高矫顽力，并进一步减少媒体噪音。由此，可以提供一种高矫顽力，并且媒体噪音更低的可以进行高密度记录的磁记录媒体和具有该磁记录媒体的磁记录装置。
Claims (11)
1.一种磁记录媒体，它是一种在非磁性底板上依次形成由软磁性材料形成的软磁性衬里层、底层和直接在该底层上形成的记录层，该记录层该是以含氧的CoPtCr为主体的合金磁性材料，并且与膜面垂直方向的剩余磁化大于膜面内方向的剩余磁化，在这种垂直磁记录方式的磁记录媒体中，其特征在于，该底层由以CoCrRu合金为主体的合金形成。
2.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，上述记录层和上述底层都具有六方最密充填结构。
3.如权利要求1或2所述的磁记录媒体，其特征在于，具有上述记录层的六方最密充填结构的CoPtCr的X射线衍射的(002)峰值(peak)的X射线衍射强度分部曲线(locking curve)的半光谱幅值小于8度。
4.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，上述底曾的膜厚是5～20nm。
5.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，上述底层是单一层。
6.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，上述软磁性衬里层和上述记录层之间的距离小于40nm。
7.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，上述记录层的厚度小于20nm。
8.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，在上述底层中含有1～65at％的Co。
9.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，上述记录层中的氧的含有率是5～20at％。
10.如权利要求1所述的磁记录媒体，其特征在于，上述记录层中含有3～15at％的Si或Mg。
11.一种垂直磁记录方式的磁记录装置，它对于在非磁性底板上具备由软磁性材料形成的软磁性衬里层、底层和直接在该底层上形成的记录层的磁记录媒体，对上述记录层的膜面施加垂直方向的磁化，并且对上述软磁性衬里层的膜面施加平行方向的磁化，具备统一记录层和软磁性衬里层并构成磁路的磁头(head)和相对上述磁头驱动上述磁记录媒体的驱动装置，其特征在于，上述记录层由以含氧的CoPtCr为主体的合金磁性材料形成，并且上述记录层与膜面垂直方向的剩余磁化大于膜面内方向的剩余磁化，上述底层是由以CoCrRu合金为主体的合金形成。
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Also Published As
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| US20040067390A1 (en) | 2004-04-08 |
| US6866948B2 (en) | 2005-03-15 |
| DE10347008A1 (de) | 2004-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |