CN1492398A - 磁记录媒体与采用它的磁存储装置 - Google Patents

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Abstract

高密度信息记录/再生的高可靠性的磁存储装置，它包括：具有在基片上由单层或多层底层形成磁性层的面内磁记录媒体、媒体的驱动部、记录部与再生部组成的磁头、使磁头相对于媒体运动的装置以及相应的信号处理装置，此再生部由磁致电阻型磁头构成，媒体中的单层或多层底层中的至少一层为含Co的无定形或微晶体材料构成，或是由Cr、Mo、V、Ta中至少一种为主成分且有B、C、P、Bi中至少一种的合金材料组成的层。

Description

磁记录媒体与采用它的磁存储装置
本申请是申请号为97111416.1，申请日为1997年5月19日，发明名称为“磁记录媒体与采用它的磁存储装置”专利申请的分案中请。
技术领域
本发明涉及磁记录装置，具体涉及到每平方英寸上有2千兆位以上记录密度的磁存储装置以及用于实现这种装置的低噪声薄膜磁记录媒体。
背景技术
当前，对磁存储装置大容量化的要求与日俱增。传统的磁头采用的是利用伴随磁通随时间变化而发生电压变化的电磁感应型磁头。这是用一个磁头来进行记录与再生两方面的工作。与此相反，近年来在记录与再生用磁头之外，正急速地采用复合型磁头，其中采用了比再生用磁头具有更高灵敏度的磁致电阻型磁头。这种磁致电阻型磁头利用了磁头元件的电阻会随媒体的漏磁通的变化而变化的现象。此外正在开发具有更高灵敏度的磁头，这种磁头利用了将多个磁性层叠夹于一批非磁性层之间所形成的叠层型磁性层产生的巨大磁致电阻变化(巨大的磁致电阻效应或自旋阀效应)。上述效应是插设在非磁性层之间的一批磁性层的磁化相对方向由于媒体的漏磁通而发生变化，由此而使电阻变化。
当前已实用化的磁记录媒体，作为磁性层采用的是CoCrPt、CoCrTa、CoNiCr等以Co为主要成分的合金。上述Co合金具有以c轴为易磁化轴的六方密集结构(hcp结构)，因而作为面内的磁记录媒体最好具有使c轴沿此面内方向取向的晶体取向。但由于这样的取向是不稳定的，即使是将Co直接沉积于基片上也不能形成此种取向。为此，利用取体心立方结构(bcc结构)的Cr的(100)面同Co的(11.0)具有良好匹配性，将(100)取向的Cr底层首先形成于基片上，再在其上外延生长Co合金层，由此来形成在Co合金层中c轴依面内方向取向的(11.0)取向。此外，为了进一步提高Co合金磁性层与Cr底层界面上的晶格匹配性，采用了对Cr添加第二种元素以增大Cr底层的晶格间距的方法。由此，Co的(11.0)取向将进一步增强，为能增大矫顽力。作为这种技术的例子，有日本专利A-62-257618号以及A-63-197018号所公开的添加V、Ti等。
作为高记录密度化所必需的因素包括使记录媒体的高矫顽力化和低澡声化等。媒体噪声主要起因于记录位之间生成的锯齿形磁化过渡区。为使此过渡区光滑化，必须降低媒体噪声。有效的方法已知是使磁性晶粒细微化和使晶粒的粒度均匀化。于是，使底层微结晶化与均匀化是有效的。在上述周知的例子中给Cr底层添加第二种元素的技术可以增大底层的晶格常数，但并不能使底层中的晶粒微细化与均匀化。因此，尽管这可以有效地提高矫顽力，但无助于降低媒体噪声。
此外，对于磁盘媒体的重大要求还包括需提高其耐冲击性。特别是对于近年来安装到笔记本式的个人计算机等便携式信息设备上的磁盘装置，从提高可靠性的观点考虑，改善其耐冲击性已成为极重要的课题。取代传统的在表面上镀NiP的Al合金基片(下面简称为Al合金基片)而采用表面经强化处理的玻璃基片或结晶化玻璃基片，可以提高磁盘媒体的耐冲击性。玻璃基片与合金基片相比，表面平滑，有利于减小磁头与媒体的浮动间距，适合于高记录密度化。但是在采用玻璃基片时，会产生与基片的粘合性不良、基片中的杂质离子或基片表面上的吸附气体侵入到合金底层中等问题。特别是在有关相对于膜的粘合性方面，《Vac.Sci.Technol.》A4(3)，1986，pp532-535已报导有，玻璃基片加热后会破坏其粘合性。为此，已提出了在玻璃基片与Cr合金间形成种种金属膜、合金膜、氧化物膜等措施(日本专利A-62-293512号，A-2-29923号，5-135343号)。
以玻璃基片用作磁记录媒体的基片同采用Al合金基片的情形相比，会出现电磁变换特性在高的线性记录密度区变劣的现象。其原因是，在玻璃基片上直接地或通过前述周知例中的种种金属或其合金形成的Cr合金底层，不具有合金基片上形成的那样强的(100)取向，Co合金磁性层的异于(11.0)的晶面与基片相平行生长，而作为易磁化轴的c轴的面内取向度则变小。于是，矫顽力降低，且在高线性密度下的再生输出降低。此外，当采用玻璃基片时，磁性层的晶粒与采用Al合金基片的情形相比体积变大，晶粒的粒度分散也增大约20-30％。其原因也在于采用了玻璃基片的媒体使得媒体噪声增大，电磁变化特性劣化。日本专利A-4-153910号指出，要是在玻璃基片与底层之间设置由Ti、Zr、Hf、V、Hb、Ta、Cr、Mo、W等之一和Y组成的无定形膜，则可以抑制磁性层中晶粒粒度的增大，改进磁性。
但是，上述方法虽可使磁性层中晶粒的粒度减小到某种程度，且使易磁化轴面内的组分减小，却不足以使磁致电阻型的磁头实现每平方英寸2千兆位或更大的高记录密度。除此，也几乎不能取得减小粒度分布和实现良好的电磁变换特性的效果。
为了能在高的记录密度下也显示出良好的电磁变化特性，必须不损坏Co合金磁性层的hcp(11.0)取向而使其晶粒粒度微细化，减小其粒度分布和降低媒体噪声。
此外，即使试制成了由上述那样低噪声磁记录媒体和高灵敏度磁致电阻型磁头组合成的磁盘装置，也未必能获得充分的电磁变换特性。这可能是由于以往是独立地开发磁头和面内磁记录媒体，而未能充分地考虑作为磁盘装置如何去实现高记录密度所致。
磁致电阻型磁头的再生灵敏度极高，故适于高密度记录，但同时对于噪声的灵敏度也高。为此，在面内磁记录媒体中要求有比以往更低的噪声。
发明内容
本发明的目的在于解决上述种种问题，提供每平方英寸具有2千兆位以上记录密度的可靠性高的磁存储装置，和适用于高记录密度的低噪声的面内磁记录媒体，此磁存储装置包括：面内磁记录媒体，它具有由基片上单层或多层底层形成的磁性层；驱动此磁记录媒体沿记录方向运动的驱动部；由记录部与再生部组成的磁头；使此磁头相对于上述磁记录媒体运动的装置；以及相对于此磁头，记录对其输入的信号和再生从其输出的信号的记录/再生信号处理装置，其中，所述磁头的再生部是由磁致电阻型磁头构成，而前述面内磁记录媒体的单层底层或多层底层中的至少一层是由含Co的无定形材料或微细的晶体材料组成，或是由Cr、Mo、V、Ta所成的组中选择至少一种元素为主要成分以及从B、C、P、Bi所成的组中选取至少一种元素组成的合金材料组成。
本发明的另一个目的在于改进加热玻璃基片后成膜时容易发生的粘合不良。由此不仅可以拓宽用来降低记录媒体噪声的成膜条件，而且由于能在紧接成膜之前来加热基片，就能除去基片表面上所吸附的杂质气体而提高生产中磁性膜特性的重现性。
如前所述，采用玻璃基片时，与传统上采用镀NiP/的Al合金基片相比，由于Co合金磁性层的易磁化轴即c轴的面内取向度小而晶粒变大，就会使特性劣化。磁性层的晶粒是在底层的晶粒上外延生长，一般而言，磁性层晶粒的取向与大小会受到底层的晶粒粒度与表面形状等显著影响。根据这种见解，本发明人制备了底层材料、层结构、膜厚、成膜条件等不同的种种面内磁记录媒体，研究了媒体和记录部采用电磁感应型磁头和再生部采用磁致电阻型磁头的复合型磁头相组合时同记录/再生特性的关系。结果发现，通过使底层多层化，并在用于提高与磁性层晶格匹配性的Cr合金等bcc结构的底层和基片之间，插入由含有Co的无定形材料或由细微的晶体材料组成的新的底层(下面称作第一底层)，可使特性改善。下面说明有关的详细步骤。
这里所谓的无定形材料是指在X射线衍射测量中观察不到清晰的峰，或是由电子束衍射测量不能观察到清晰的衍射斑或衍射环，而是可以观察到光环状的衍射环。此外，所谓的细微晶体是指晶体粒度比磁性层的晶体粒度小，而最好是平均粒度在8nm以下的晶粒。
上述多层底层的含Co的无定形材料或微晶体材料的组成并无具体限制，只要这种组成包含有形成含Co的无定形材料或微晶体材料即可。在玻璃基片上形成了由含有Co的无定形材料或是由微晶体材料组成的第一底层后，再使其上所形成的具有Cr合金等bcc结构的底层(下面称作第二底层)的晶粒细微化，同时，bcc结构的(100)面便易于平行于膜面生长。由此，Co合金磁性膜的具有hcp结构的晶粒的易磁化轴即于膜面内取向生长，同时晶粒的粒度变小。这样，矫顽力提高，同时噪声减少。要是采用不含Co的无定形材料或是微晶体材料，则磁性层的晶粒粒度有时也有某种程序的变小，但如实施例7所示，在采用了含Co的无定形材料或微晶体材料时，则晶粒将显著的微细化且晶粒粒度的分散性也小。这是由于含Co的无定形材料或微晶体材料的表面上形成有均匀的凹凸结构，而第二底层的晶粒即以此为晶核生长。
第一底层的微细结构最好是无定形的，但即使是取平均粒度在8nm以下的微晶体结构，也能取得良好的特性。在无定形结构的情形，由于第二底层与磁性层的晶粒均变得细微而可以制成较低噪声的媒体。在微晶体结构的情形，虽然噪声会稍高，但由于此磁性层具有很强的(11.0)取向，在高记录密度下的再生输出也变大。于是，这种结构适用于具有较高噪声的磁头。
第一底层所用的具体材料最好是从Ti、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Si、B所成的第一组中选取的至少一种第一添加元素与Co的合金，或是上述第一添加元素的氧化物与Co组成的化合物。第一添加元素的浓度最好在5at％以上和70at％以下的范围内。当第一添加元素的浓度比5at％小，则磁性层中的晶粒与在玻璃基片上直接形成第二底层的情形相比将会增大；而当此浓度比70at％大时，则其c轴从磁性膜表面立起的组分将变大，结果将导致垂直的磁各向异性增强。因而不应超出前述范围。此外，作为第一添加元素，最好采用第一组中的Zr、Ta、W，这样可使易磁化轴的面内取向分量增强。
第一底层的磁化会对记录/再生特性有一定影响，因此第一底层最好为非磁性的。但是研究的结果证明，当第一底层中残留的磁通密度与膜厚之积是在磁性层残留磁通密度与膜厚之积的20％以下时，在实用上不会有问题；而当其达到20％以上时，则磁致电阻(MR)磁头的输出信号的基线会有变动，将增大低频噪声，非所希望。为了消除这种影响，有效的方法是：可以减薄第一底层或是加大第一添加元素的浓度或者是增添第二种元素。作为第二种添加元素，可以采用Cr、V、Mn等，能有效地减弱磁化现象。
第二底层最好采用从Ti、Mo、V中选取的至少一种元素和Cr组成的合金，或者也可采用Cr。此第二底层可以取两层具有bcc的结构。要是此第二底层是用从Cr、Mo、V、Ta所成的第三组中选取其至少一种元素为主要成分，同时从B、C、P、Bi所成的第四组中选取至少一种元素而组成的合金材料时，此底层的晶粒就能变细，粒度也能均一。这样，此底层上形成的磁性层的晶粒也能变细与均匀化，而能进一步减少媒体噪声。
图1表明了采用Cr-15at％Ti底层或于其中添加了5at％B即Cr-14.3at％Ti-5at％B底层的媒体，它的Br×t(磁通密度Br与膜厚t之积)和规一化媒体噪声以及S/N(信噪比)的关系。这些媒体是由不等的膜结构与工艺条件制成，使矫顽力保持大体相同。这里，各元素符号前所示的数字是以原子百分数(at％)表示的各元素的浓度。规一化的媒体噪声表明的是由弧立的再生波的输出和磁道宽度规一化的值，以后即用此规一化的媒体噪声来相对地评价媒体噪声。规一化的媒体噪声与值Br×t无关，在采用CrTiB底层时会减少约15％，而S/N在CrTiB底层时也高。与CrTi底层相同，CrTiB底层也具有bcc结构和(100)取向，因而Co合金磁性层的hcp(11.0)取向不会破坏。
图2表明Cr-15at％Ti-B底层中添加的B浓度和规一化媒体噪声关系。B的添加使得噪声降低，但当B浓度超过20at％则无效。这是由于底层的结晶性恶化，因而磁性层的结晶性也受到破坏的结果。当B浓度不到1at％，则晶粒就不能充分地微细化与均一化。而低噪声化的效果也就很小。
上述低噪声化的效果在添加除B以外的前述第二组中的元素时同样得到肯定，当添加P时；和添加B的情形相同也能显著地降低媒体噪声。与上述情形不同，添加C时显著地改进了矫顽力与矫顽力的正交性S*，而Bi的添加则能形成抗侵蚀性优越的媒体。上述这些元素的添加浓度最好在1at％至20at％之间，而当按2～8at％浓度添加时，可以获得噪声特低的媒体。
为改进底层与Co合金磁性层界面的晶格匹配性和改进磁性，给底层添加的元素，除Ti之外，还包括V、Mo等。业已证明，当于CrV合金、CrMo合金底层中添加上述第二组中的元素时，也能和CrTi的情形相同，使该底层的晶粒粒度微细化与均匀化，达到降低噪声的效果。特别是在CrV底层中添加了第二组件元素的媒体，它同在CrTi底层和CrMo底层中进行了这种添加的媒体相比，能有良好的重写特性。此外，当于CrMo底层添加第二组中的元素时，即使在较低的温度下，也能显示出强的(100)取向和良好的结晶性。因此，可以在低温下形成使膜质量可以改进的碳保护膜，而能获得比使用其它底层时具有更为良好CSS(接触起动/停止)特性的媒体。作一综合比较，则当为了提高晶格匹配性而采用在添加有Ti的CrTi合金中添加B的底层的媒体时，特别能使Co合金的易磁化轴增强其面内方向中的取向，而且晶粒的微细化与均一化也最显著。由此可以获得兼具高发辨率与低噪声的显示出特别优越的记录/再生特性的媒体。
磁性层虽然可采用CoCrPt、CoCrPtTa、CoCrPtTi、CoCrTa、CoNiCr等的Co为主要成分的合金，但最好是采用含Pt的Co合金。也可以采用SmCo、FeSmN等含稀土元素的磁性合金。已知SmCo合金膜是由极细的晶粒组成。但由于晶粒间的磁相互作用强，各晶粒不是独立和离散的，要是在具有bcc结构的底层上成膜时，则形成在各底层晶粒上的SmCo合金晶粒的集团看来会起到一个磁单位的作用。当形成了本发明的由含有Co的无定形材料或微晶体材料组成的第一底层后，由于bcc结构的第二底层的晶粒细微化，SmCo合金的磁单位也微细化，而能降低媒体噪声。另外，磁性层可取单层或夹插有中间层的多层结构。这种情形下在权利要求书中提及的磁性层的厚度t则是指磁性层的总厚度。
至于磁性层的磁性，最好是将矫顽力设定成当于再生方向中施加一磁场时其值为1.8千奥斯特或更高，同时使剩余磁通密度Br与膜厚t的Br×t设定在20至140高斯-微米之间，这样可以在每平方英寸2千兆位以上的记录密度区中获得良好的记录/再生特性。当矫顽力低于1.8千奥斯特时，在高记录密度(200kFCI以上)下的输出就会变小而不是所希望的。当Br×t大于140高斯-微米，分辨率将降低；而低于20高斯-微米时，再生输出将变小，也不是所希望有的结果。
作为磁性层的保护层，形成有厚5-30nm的碳层，再设置以厚1-20nm的吸附性全氟烃基聚醚等的润滑层，由此可以制得可靠性高的能进行高密度记录的磁记录媒体。此外，作为保护层也可采用添加氢的碳膜或是由碳化硅、碳化钨、(W-Mo)-C、(Zr-Nb)-N等化合物组成的膜，这些化合物与碳的混合膜，这样会有利于提高抗滑性和耐侵蚀性。最好是在形成上述保护层后，用精细的掩模等，由等离子蚀刻在表面上形成细微的凹凸；用化合物、混合物的靶于保护层表面上形成异相的突起；或是通过热处理在保护层表面上形成细微的不规则形，这样可以减小磁头与媒体的接触面积，而能在CSS作业中避免磁头粘附于媒体表面上。
采用本发明的含Co的无定形材料或微晶体材料组成的第一底层时，业已发现，当于玻璃基片加热后来形成此第一底层，也能和不加热的情形相同具有良好的粘附性。看来这是由于此底层中的主成分元素Co同玻璃基片中的硅或氧有很强的结合力所致。要是采用前述的第一种添加元素的氧化物和Co的化合物，则能进一步改进与玻璃基片的粘合性，特别适用于磁头的滑触头的浮上量(磁头与媒体的间隙)小而易引起接触的情形中。如上所述，采用本发明时，没有必要专门设置用来提高粘附性的层。但是，可以在基片与所述第一底层之间形成由Al、Ag等低熔点金属、此种金属的合金或金属化合物形成的底层，用以在媒体表面上形成凹凸形状来提高CSS特性。
要是上述第二底层是由这样的合金制成，此合金的主要成分是从Cr、Mo、V与Ta所成的第三组中选取的至少一种元素，同时还包括有从B、C、P与Bi所成的第四组中选取的至少一种元素，则所述第一底层可以是具有含Co的无定形材料或微细晶体材料，或可以是为使所述第二底层取(100)取向而由Ta或类似材料构成的取向控制层。
要是在上述取向控制层与玻璃基片之间形成有Ti、Zr、Cr等金属或是它们的氧化物，则可以改进与玻璃的粘合性而且能控制基片上的吸附气体或玻璃中的杂质离子等在膜中的扩散，由此可以获得良好的磁性质。
业已证明，当采用镀Ni-P的Al合金基片时，也与玻璃基片类似，应用前述的底层同样能取得磁性层晶粒微细化和均匀化的结果。
在本发明的面内磁记录装置中，最好将夹定其磁致电阻传感部的两个屏蔽层的间隔(屏蔽间隔)设定为小于0.35μm。这是由于将此屏蔽间隔设定到大于0.35μm时会使分辨率降低和使信号的不稳定性加大。
要是这种磁致电阻磁头，是由一批其相互磁化方向能在外部磁场作用下有相对变化的导电性磁化层，以及以其导电性磁性层设在上述这批导电性磁性层之间的磁致电阻传感器构成时，则能利用巨大的磁致电阻效应或是自旋阀效应，使信号强度进一步提高，而得以实现且有每平方英寸3千兆位以上记录密度的可靠性高的磁记录装置。
附图说明
图1是曲线图，表明本发明一实施例与比较例的磁记录媒体的Br×t与规一化媒体噪声以及装置的S/N；
图2是曲线图，表明本发明一实施例的磁记录媒体底层中的B添加浓度与规一化媒体噪声间的关系；
图3A与3B分别是本发明一实施例的磁存储装置的示意性平面图及其A-A’剖面图；
图4是例示本发明磁存储装置中磁头的剖面结构的斜视图；
图5是例示本发明磁存储装置中磁头的磁致电阻传感部的剖面结构示意图；
图6是例示本发明的磁记录媒体剖面结构的示意图；
图7是本发明一实施例的磁记录媒体中所用含有Co的第一底层的透射式电子显微镜平面像与视场限制的衍射图形的示意图；
图8是本发明磁记录媒体一实施例的与比较例的媒体的X射线衍射图形；
图9示明本发明一实施例的磁记录媒体的第一底层的粘合性；
图10示明本发明一实施例的磁记录媒体中第一底层形成时，氩气压力与CrMo底层以及CoCrPtTa磁性层的衍射峰值强度比之间的关系；
图11示明本发明一实施例中磁记录媒体中第一底层形成时，氩气压力与矫顽力之间的关系；
图12是例示本发明磁存储装置中磁头的磁致电阻传感部的剖面结构的示意图；
图13(A)与图13(B)分别示明本发明一实施例的磁记录媒体中磁性层的晶粒粒度分布以及晶粒粒度的加/乘曲线；
图14示明本发明一实施例与比较例的磁记录媒体中矫顽力与重写特性的关系。
具体实施方式
实施例1
本发明的这一实施例以图3、4与5说明。图3(A)与3(B)分别是本实施例的磁存储装置的示意性平面图与剖面图。此装置的结构属周知的，包括磁头1、此磁头的驱动部2、此磁头的记录/再生信号处理装置3、磁记录媒体4以及转动它的驱动部5。
磁头结构如图4所示。此磁头是具有在基体6上形成的记录用电磁感应型磁头和再生用磁致电阻型磁头的复合型磁头。上述记录用磁头是由夹定线圈7的上部记录磁极8与下部记录磁极兼上部屏蔽层9组成，两记录磁极间的间隙层厚为0.3μm。线圈采用厚3μm的Cu制成。上述再生用磁头由磁致电阻传感器10及其两端的电极图形组成，磁致电阻传感器10夹在共1μm厚的下部记录磁极兼上部屏蔽层11与下部屏幕层12之间，两屏蔽层间的距离为0.25μm。图4中略去了记录磁极间的间隙层以及屏蔽层与磁致电阻传感器之间的间隙层。
图5示明磁场电阻传感器的剖面结构。此传感器的信号检出区13由顺次形成于氧化铝间隙层14上的横向编置层15、分离层16与磁致电阻强磁性层17组成。磁致电阻强磁性层由20nm厚的NiFe合金制成。横向偏置层虽可用25nm的NiFeNb制成，但也可采用NiFeRh等电阻较高，软磁特性良好的强磁性合金。横向偏置层为流过此磁致电阻强磁性层的传感电流产生的磁场于同该电流垂直的膜面内方向(横向)中磁化，对此磁致电阻强磁性层施加横向偏置磁场。由此可以获得相对于媒体的漏磁场显示出线性再生输出。用来防止磁致电阻强磁性层的传感电流分流的分离层采用电阻较高的Ta制成，膜厚为5nm。
信号检出区的两端有加工成带状的带部18。带部18由用于使磁致电阻强磁性层单磁畴化的永磁层19和用于检出在其上形成的信号的一对电极11组成。永磁层需有大的矫顽力，不易使磁化方向变化，可用CoCr、CoCrPt合金等制成。
图6示明本实施例的面内记录媒体的层结构。基片20是用经碱性洗剂洗净并经旋转脱水后的化学增强的钠钙玻璃制成。此基片上经溅射法形成有由Co-30at％Cr-10％Zr组成的50nm厚的第一底层21、由Cr-15at％Ti合金组成的厚30nm的第二底层22、Co-20at％Cr-12at％Pt组成的厚20nm的合金层、以及10nm厚的碳保护膜。第一底层是在基片未加热的状态下形成，然后用灯型加热器加热到250℃，再形成其上的各层。成膜后，涂以由氟烃稀释的全氟烃基聚醚而形成的润滑层25。在与上述相同的条件下，用Cr-15at％Ti作为第一底层制成了媒体用作比较例。
本实施例的媒体的矫顽力为2620奥斯特，大于比较例媒体的约400奥斯特，剩余磁通密度与磁厚之积Br×t为85高斯-微米。将此媒体组装到前述磁记录装置中后，在线记录密度210KBPI，磁道密度9.6KTPI条件下评价记录/再生特性时，S/N为1.8与比较例媒体的情形相比约高15％。
于同一条件下在玻璃基片上形成了50nm厚的只由CoCrZr形成的单一的第一底层，经X射线衍射测定，未见清晰的衍射峰。用透射式电子显微镜(TEM)研究CoCrZr合金膜的结构时，获得了如图7所示的TEM图像和视场限制的衍射图形。图7中左上角的白斑与白环是视场限制衍射图形。这一视场限制衍射图形得自直径约0.5微米的区域。在此TEM图像中未见显示晶体结构存在的晶格图像，而视场限制的衍射图形则显示出无定形材料中特有的光环状衍射环。据此可以认为第一底层的CoCrZr合金具有无定形结构。在TEM图像中观察到反映第一底层表面的微细凹凸形的变密度。这样的凹凸形是按数nm的节距颇为均匀地形成。
对于直到由碳保护膜形成的本实施例的媒体以及比较例媒体进行X射线测定的结果，获得了图8所示的衍射图形。在比较例媒体的衍射图形中由于第一底层与第二底层的组成相同，不能区别两者的衍射峰。底层的体心立方结构(bcc结构)的(110)峰与磁性层的六方密集结构(bcp)的(0.02)峰重合，因而也不能区别这两者。但无论如何，第二底层并不具有本实施例媒体那样强的取向，而成为取向相异的一批晶粒的混合相。于是，磁性层中的CoCrPt合金晶体也具有不同的晶体取向，并可以在CCrPt磁性层中看到许多衍射峰。另一方面，在本实施例的媒体中，与前相同，第一底层的CoCrZr合金没有出现衍射峰，故图中的衍射峰是第二底层的bcc(200)峰的CoCrPt磁性层的hcp(11.0)峰。由此可知，形成于无定形结构上的CoCrZr合金层上的第二底层的CrTi合金取(100)取向，而其上的CoCrPt磁性层则是通过外延生长具有(11.0)取向。于是，CoCrPt合金的易磁化轴即c轴的面内方向的组分变大，可以获得良好的磁性。在对磁性层进行的TEM观察中，本实施例的CoCrPt合金的平均晶粒粒度约为16.1nm，与比较例的相比小了约3nm。对前述单层的CoCrZr合金膜的磁化强度，获得了清晰的磁滞曲线。
实施例2
在与实施例1相同的磁存储装置中，将采用了CoMnTa合金的面内磁记录媒体用于第一底层。
媒体的膜结构与实施例1相同。在增强的玻璃基片加热到150℃后，于10m Torr的氩气中添加5％的氮的混合气体气氛中形成了30nm厚的第一底层的Co-3at％Mn-10％Ta合金。在此基片再加热到250℃后，顺次形成30nm厚的CrV合金的第二底层、30nm厚的CoCrNiPt合金磁性层，再以后是10nm厚的碳保护膜。第二底层之后的各层是在纯氩气压5m Torr下形成的。所得的媒体的矫顽力为2560奥斯特。为了研究第一底层的Co-36at％Mn-10％Ta合金的单层膜的磁化强度与膜的结构，在同于前述的条件下于增强玻璃基片上形成了30nm厚的这一单层膜。对此单层膜进行了磁化强度测定，饱和磁通密度约为80高斯。用TEM观察了晶粒粒度，CuMnTa合金单层膜的平均晶粒粒度在3nm以下。根据直到由碳保护膜形成的媒体进行X射线衍射测定的结果，可知与实施例1相同，第二底层的CrV合金取(100)取向，CoCrNiPt合金由外延生长，取(11.0)取向。对磁性层的CoCrNiPt合金进行TEM观测，得知平均晶粒粒度为19nm。本实施例成膜时虽然都是用DC溅射法，但也可采用离子束溅射法、ECR溅射法等，并能获得相同的效果。
在涂布润滑剂后于线记录密度210kBPI和磁通密度9.6kTPI条件下没量记录/再行特性时，获得了1.8高的装置的S/N。进行了CSS试验，在经3万次CSS试验后，摩擦系数在0.3以下。在从媒体的内周到外周进行了5万次的磁头搜索试验后，位错误数在10位/面以下，而平均故障间隔达到30万小时以上。
实施例3
为了研究膜层的粘附性，在玻璃基片上形成了下述的第一底层中的各单层膜并进行了剥离试验。
在第一底层中采用了实施例1、2中的CoCrZr合金、CoMnTa合金以及Co-30at％Cr合金、Co20at％Cr-10at％SiO2合金。CoCrZr合金与CoMnTa合金的单层膜是在与前述相同的条件下形成在玻璃基片上。CoCr合金与CoCrSiO2合金则是在与实施例2相同的条件下形成为单层膜的。作为比较，在第一底层中用Cr于和实施例2相同的条件下形成了单层膜。剥离试验是以切割器在膜面上划痕形成25个3mm×3mm的孔眼后，将带粘附到此膜面上并在40-48小时后剥离下此种带。根据剥离部分的面积比来评价粘附性。剥离试验的结果如图9所示。采用Co合金的第一底层都显示出良好的粘附性。由氧化物与Co的化合物制成的第一底层以及实施例2的第一底层均优于实施例1的第一底层。
实施例4
将第一底层中采用了CoCrW合金的面内磁记录媒体用于与实施例1相同的磁存储装置中。
与实施例1相同，在增强的玻璃基片上形成25nm厚的Co-25at％Cr-12at％W合金。但此时不使基片加热，使成膜时的氩气压在5-30mTorr中变化。在前述的底层形成后，将基片加热到220℃，顺次形成50nm厚的CrMo底层、25nm厚的CoCrPtPa磁性层以及10nm厚的碳保护膜。
首先与实施例1、2的情形相同，在氩气压5-25m Torr下于玻璃基片上只形成第一底层中的CoCrW合金，进行X射线衍射测定。在成膜中，从5到10m Torr的较低氩气压下，于CoCrW单层膜中观察到强的hcp(00.2)峰，得知这是取(00.1)取向的hcp结构的膜。但是，随着氩气压的加大，(00.2)峰的强度急剧减小，当氩气压达到15m Torr以上时，未见清晰的衍射峰。直对一直到由碳保护膜形成的媒体进行X射线衍射测定。根据所得的衍射图形，算出了第二底层的CrMo合金的(200)峰与(110)峰的强度以及磁性层的(11.0)峰与(00.2)峰的强度比，由此来研究第一底层形成时相对于氩气压的关系。结果如图10所示。图中的记号例如ICo 11.0表示的是CoCrPtPa层的(11.0)的衍射峰强度，至于其它的峰值强度亦采用相同的表示方法。在第一底层形成时氩气压在10同Torr以下的情形，第二底层的CrMo合金取bcc(110)取向，CoCrPtTa的磁性层取hcp(10.1)取向。与此不同，当氩气压达到15m Torr以上时，第二底层的(100)峰值强度急剧减小而(200)峰值强度显著增加。类似地，CoCrPtTa合金磁性层的峰值强度比也急剧变化，(11.0)峰值强度也急剧增加。图11表明了媒体的矫顽力与上述CoCrW合金形成时的气压的关系。矫顽力在晶定取向发生剧变的氩气压10-15m Torr范围中急增。从以上观察可知，当第一底层的CoCrW合金是在15m Torr以上的氩气压下形成时，此底层将无定形化或成为微细的晶体，结果使底层取(100)取向，使CoCrPtTa磁性层取(11.0)取向，向矫顽力增大。
当第二底层例如是由CrTi、CrV等其它的Cr合金形成，或者磁性层是由CoCrPt、CoCrTa等其它的Co合金形成时，将出现类似的倾向。
在涂布润滑剂后，于线记录密度210K BPI、磁道密度9.6K TPI的条件下测量了记录/再生特性。装置的S/N随着CoCrW合金形成时氩气压的增加而增大，在15m Torr以上时可达到1.6以上的值。从媒体内周到外周进行5万次磁头搜索试验后的位错误数在10位/面以上，平均故障间隔达到30万小时以上。
实施例5
将图12中所示的传感器用作与实施例1相同的磁存储装置中的再生用磁头。此传感器的结构是，在间隙层14上顺次形成5nm厚的Ta缓冲层26、7nm厚的第一磁性层27、1.5nm厚的Cu中间层28、3nm原的第二磁性层29、10nm厚的Fe-50at％Mn的反铁磁性合金层。上述第一磁性层采用Ni-20at％Fe合金，第二磁性层采用Co。通过反铁磁性层的交换磁场，第二磁性层的磁化便固定到一个方向上。与此相反，通过非磁性层与第二磁性层相接的第一磁性层的磁化方向则由于磁记录媒体的漏磁场的变化而产生电阻变化。这样一种随两个磁性层的磁化取相对方向变化而有的电阻变化称作为自旋阀效应，在本实施例中即把利用了这种效应的自旋阀型磁头作为再生用磁头。图12中的锥形部分则与实施例1的磁传感部具有相同的结构。
磁记录媒体采用了在玻璃基片上按同于实施例1中的过程，顺次形成第一底层、第二底层、磁性层和碳保护膜。第一底层采用20nm厚的Co-40at％V-12at％M合金(M＝Ti、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、B)，第二底层采用50nm厚的CrTi合金，而磁性层则采用22nm厚的CoCrPt合金。
TEM观察的结果是，上述第一底层为无定形的或是接近无定形的微晶结构。根据X射线衍射测定的结果可知，第二底层的CrTi合金取(100)取向，CoCrPt磁性层取(11.0)取向。这种倾向对于由任何一种前述的Co-V-M合金制成的第一底层也都是如此。于第一底层中采用了上述各种合金材料的记录媒体的矫顽力、矫顽力正交比、CoCrPt磁性层的(11.0)峰与(10.1)峰的强度比(记为ICo 11.0/ICo 10.1)示明于表1中。
表1
    第一底层  矫顽力1千奥斯特  矫顽力正交比       峰值强度比(ICo11.0/ICo10.1)
实施例5   Co-40at％V-12at％TiCo-40at％V-12at％YCo-40at％V-12at％ZrCo-40at％V-12at％NbCo-40at％V-12at％MoCo-40at％V-12at％HfCo-40at％V-12at％TaCo-40at％V-12at％WCo-40at％V-12at％B    2.462.322.612.412.292.542.552.592.32   0.790.750.840.790.770.810.830.770.79          6.05.411.88.36.29.810.511.26.7
比较例   Cr    1.98   0.67          ＜0.1
作为此表的比较例，表中还列出了在第一底层中使用Cr情形的值。在此比较例的媒体中，第二底层的CrTi具有强的(110)取向，从而CoCrPt磁性层具有(10.1)取向，而不存在该磁性层的(11.0)峰。与此相反，在本实施例的媒体中，如前所述，各CoCrPt磁性合金均有强的(11.0)取向，因而此种磁性合金的易磁化轴即c轴的面内组分大，于是可以获得很高的矫顽力与矫顽力正交比。特别是M＝ZR、Ta、W时，CoCrPt磁性层的(11.0)衍射增强，易磁化轴的面内取向组分也变大。
涂布润滑剂后，在记录密度为每平方英寸3千兆位条件下测量了记录/再生特性，在本实施例的各媒体中都能获得1.6以上的高S/N值。本实施例中的各个媒体在进行了3万次CSS试验后，摩擦系数都在0.2以下，显示出较实施例2的媒体更好的CSS特性。
实施例6
在实施例1的磁记录媒体中，取代Co-30at％CR-10％Zr的合金层，把在Co-30at％Cr中添加Ti、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W与B的氧化物所成的层作为第一底层用于面内磁记录媒体中，而构成与实施例1相同的磁存储装置。
TEM观察的结果，上述的底层为无定形的或近似无定形的微晶结构。根据X射线衍身测定可知，第二底层的CrTi合金按(100)取向，CoCrPt磁性层按(11.0)取向。表2示明了采用了上述各底层时的矫顽力、矫顽力正交比以及X射线衍射峰强度比ICo11.0/ICo10.1。
表2
         第一底层   矫顽力千奥斯特   矫顽力正交比     峰值强度比ICo11.0/ICo10.1
 (Co-30a％Cr)-12mol％TiO2(Co-30at％Cr)-11mol％Y2O3(Co-30at％Cr)-13mol％ZrO2(Co30-atCr)-12mol％NbO2(Co30-atCr)-9mol％MoO2(Co30-atCr)-11mol％HfO2(Co30-atCr)-12mol％Ta2O5(Co30-atCr)-10mol％WO2(Co30-atCr)-8mol％B2O3    2.372.422.632.392.182.482.572.522.16    0.760.770.850.760.720.790.840.810.73     4.85.211.97.63.88.612.111.15.2
上表中特别是在添加了Zr、Ta、W的氧化物时，CoCrPt磁性层的(11.0)衍射增强，易磁化轴面内取向组分变大。
涂布润滑剂后，于每平方英寸2千兆位的记录密度条件下测量了记录/再生特性，同时本实施例的各种媒体都具有1.6以上的高S/N值。此外，本实施例的各媒体经3万次CSS试验，摩擦系数都小于0.2，显示出优于实施例2中媒体的CSS特性。
实施例7
制备了膜结构与实施例1相同的面内磁记录媒体，此媒体的第二底层由10nm厚的Cr层和20nm厚的Cr-15at％Ti合金层两者构成。其它的膜结构以及成膜过程都与实施例1相同。作为比较例，在上述磁记录媒体中采用了由Y(钇)-M(M＝Ti、Nb、V、Ta)合金或Cr制备的第一底层。
本实施例的媒体的矫顽力为2710奥斯特。用上述Y-M合金中以V为M时的第一底层，比较例中媒体的矫顽力则为2030奥斯特，比本实施例中媒体的低。在上述M采用Ti、Nb、Ta时，结果也基本相同。这是由于磁性层的(11.0)取向的强度不同所致。具体地说，在把Y-M合金用作第一底层时，由于磁性层没有如实施例1中媒体那样强的(11.0)取向。故不能获得良好的磁性。图13(A)示明了根据平面TEM图像求得的本实施例媒体的磁性层中晶粒粒度的分布。图13(B)是以图13(A)中的数据为基础求得的表明晶粒粒度的加/乘曲线，其中的纵坐标表示某个预定粒度下的晶粒的面积百分率。由此种数据求得的平均晶粒粒度为17.5nm，粒度分散为10.1nm。在此将平均粒度(D)设定为图13(B)中纵坐标的值成为50％时的晶粒粒度，粒度分散幅度ΔD则设定为纵坐标的值为75％与25％的晶粒粒度的差。表3示明了本实施例与比较例中媒体的平均晶粒粒度与粒度分散幅度的比较。
表3
       第一底层     (D)     (ΔD)
例7   Co-30at％Cr-10at％Zr     7.5nm     10.1nm
比较例   V-10at％YCr     19.8nm21.0nm     12.7nm131.nm
在表3中，与把Y-V合金和把Cr用作第一底层时的情形相比，在采用了Co合金的情形，磁性层的晶粒粒度减小了约10-20％，而粒度的分散幅度则减小了约25-30％。这可能是由于在第一底层的Co合金表面上晶核生成的格点分布得更为均匀所致。
在与实施例1相同的条件下评价了再生/记录特性，本实施例中媒体的S/N为1.9，而以Y-M合金为第一底层的比较例中的媒体的S/N则约为0.8-1.1。有关的原因可能与上述相同，即由于bcc底层的(100)取向减弱使磁性层的(11.0)取向减弱而致再生输出降低，同时由于磁性层中Co合金晶粒粒度不均匀而使媒体噪声加大所致。当于磁性层中采用其它Co合金时也能看到这种倾向。由上述可知，当把本发明的Co合金用作第一底层时，能获得比把Y-M合金用作第一底层时要优越的特性。此外，在把Cr与CrTi这两种层用作第二底层的本实施例的媒体中，可以获得比实施例1中媒体较高的矫顽力和较高的S/N。这是由于第一Co合金底层上的Cr比CrTi给出了更强的(100)取向。
实施例8
在与实施例1相似的磁存储装置中采用的面内磁记录媒体包括：在增强玻璃基片上形成的，主要用来防止玻璃中的离子和吸附气体侵入的且与此玻璃有良好粘合性的第一底层；主要用来使CrB合金组成的第三底层取(100)取向的第二底层；主要用来使Co磁性层取(11.0)取向的第三底层；Co合金磁性层；碳保护膜。第一底层是50nm厚的Zr，第二底层是10nm厚的Ta，第三底层是在30nm厚的Cr-15at％Ti合金中添加5％B的Cr-14.3at％Ti-5％B的合金，磁性层是用Co-20at％Cr-12at％Pt合金，而保护膜用碳，以上各膜层则是连续的于真空中形成。各层中的成膜都是由DC溅射法在5m Torr的氩气压下按5-8nm/sec的成膜速率进行。在C成膜的媒体上将氟烃烯释的全氟烃基聚醚作为润滑材料涂布上。此外，在第三底层中用不添加B的Cr-15at％Ti合金制备了矫顽力与本实施例大致相同的媒体用作比较例。
本实施例的媒体的矫顽力为2900奥斯特，Br×t为82高斯-微米。将比较例的媒体与实施例的媒体分别装入与实施例1相同的磁记录装置中，在磁头上浮量30nm、线记录密度210KBPI、磁道密度9.6kTPI的条件下进行了记录/再生评价。在采用本实施例的媒体的情形下，与采用比较例的媒体的情形相比，规一化媒体噪声约减少20％，重写特性提高约10dB。这样，在每平方英寸2千兆位的记录密度下，实现了良好的记录/再生特性。从上述结果可知，通过向底层中添加B，可以有效地降低媒体噪声和改进重写特性。
实施例9
在与实施例1具有相同结构的磁存储装置中，采用于基片表面上镀NiP/的直径2.5英寸和0.635mm厚的Al合金基片(以下记为NiP/Al基片)上形成的面内磁记录媒体。
将该NiP/Al基片沿圆周方向作结构加工，加热到300℃后，连续形成10-30nm厚的Cr-9at％Ti-5at％B合金，20nm厚的CoCrPt合金，10nm厚的碳保护膜。此时，使磁形层形成时的氩气压在5-10m Torr范围内变化。媒体的Br×t在70～90高斯-微米范围内。由于基片沿圆周方向进行过结构加工，媒体沿圆周方向具有磁各向异性。于是矫顽力在圆周方向上较在径向上大，两者之比即取向比为1.4～1.6。由此，磁化方向在记录方向上能稳定化，可获得良好的记录特性。
采用上述媒体，在与实施例1相同的条件下评价了记录/再生特性。矫顽力与重写特性的关系如图14所示。图中还示明了以未添加B的Cr-15at％用作底层按同于前述媒体制备工艺制作的媒体的结果作为比较例。比较矫顽力相同的媒体，则Cr-9at％Ti-5at％B为底层的媒体在重写特性方面提高了约15dB，这说明对于添加了B的底层，改进了重写特性。相对于每平方英寸2千兆位记录蜜度的其它记录特性也极为良好。
由X射线衍射测定结果可知，CrTiB底层具bcc结构，有很强的(100)取向，在其上形成的CoCrPt磁性层也因外延生长而具有很强的(11.0)取向。此种取向与采用未添加B的CrTi底层的情形相同。这就是说，即使不添加B，底层的取向也不会变化，从而不会破坏具有优良磁性的CoCrPt磁性层的(11.0)取向。
实施例10
在下面所示的实施例中，虽然在结构上与实施例1相同，但在这里的磁存储装置中是把实施例5所示的磁致电阻传感器用作再生磁头。
本实施例中所用面内磁记录媒体的成膜工艺如以下所述。将上述经过结构加工的NiP/Al基片用灯加热，加热到260℃后通过DC溅射法连续地形成20nm厚的Cr第一底层、30nm厚的CrB合金经二底层，继以25nm厚的CoCrPt磁性层和10nm的碳膜。第一底层的Cr在第二底层中起到控制其取bcc(100)取向的作用。第二底层的CrB合金采用Cr-14.3at％Ti-5at％B合金、Cr-14.3at％V-5at％B合金、Cr-14.3at％Mo-5at％B合金。另外制备了在第二底层中采用未添加B的Cr-15at％Ti合金、Cr-15at％V、Cr-15at％Mo合金的媒体作为比较例。
在涂布润滑剂后，将上述媒体组装到采用前述磁致电阻传感器的磁存储装置中，在与实施例1相同的条件下评价了记录/再生特性。结果如表4所示。
表4
          底层   矫顽力[kOe]      规一化媒体噪声[μVrms·μm1/2μVpp]   重写特性[dB]
比较例    Cr-15at％TiCr-15at％VCr-15at％Mo   2.752.692.81        19.6×10-319.7×10-321.5×10-3     28.230.228.5
例10    Cr-14.3at％Ti-5at％BCr-14.3at％V-5at％BCr-14.3at％Mo-5at％B   2.812.712.79        16.7×10-317.7×10-319.1×10-3     37.744.132.2
采用本实施例的任何一种媒体时，在各种情形下与比较例相比，都能使规一化媒体噪声减少10％以上，并能改进重写特性。这样，在每平方英寸2千兆位的记录密度下，获得了良好的记录/再生特性。
在本实施例的媒体中，CrTiB底层媒体显示出特低的规一化媒体噪声，而CrVB底层媒体显示出最良好的重写特性。
实施例11
在与实施例1相同的磁存储装置中，对于面内磁记录媒体的底层采用了Cr-14.3at％Mo-5at％B合金，Cr-14.3at％Mo-5at％C合金，Cr-14.3at％Mo-5at％P合金以及Cr-14.3at％Mo-5at％Bi合金。
在NiP/Al基片加热到250℃后，顺次形成了30nm厚的上述各底层、20nm厚的CoCrPtTa磁性层、10nm的碳保护膜。在涂布润滑材料后，于同于实施例1的条件下进行了再生/记录特性的评价。另外，在同一条件下制备了采用30nm厚的CrTi合金的媒体并进行了评价，用作比较例。
本实施例媒体的底层都具有bcc结构和(100)取向，磁性层也因外延生长而取(11.0)取向。本实施例的与比较例的媒体的记录/再生特性示明于表5中。
表5
          底层  矫顽力[kOe]     规一化媒体噪声[μVrms·μm1/2μVpp]   重写特性[dB]
比较例  Cr-15at％Ti   2.58   19.1×10-3   31.2
例11  Cr-14.3at％Ti-5at％BCr-14.3at％Ti-5at％CCr-14.3at％Ti-5at％PCr-14.3at％Ti-5at％Bi   2.622.782.552.69   16.8×10-318.2×10-317.2×10-318.3×10-3   43.833.141.739.5
与比较例相对比，本实施例的各媒体都能减少媒体噪声并改进重写特性，在每平方英寸2千兆位的记录密度下具有良好的记录/再生特性。具有CrTiB底层与CrTiP底层的媒体的规一化媒体噪声特低，已知添加B、P能有效降低噪声。此外，CrTiC底层的媒体具有最强的hcp(11.0)取向，能获得高的矫顽力与S*。CrTiBi底层的媒体与其它实施例的媒体相比，具有良好的耐侵蚀性。本实施例的媒层在3万次CSS试验下显示出0.3以下的良好的摩擦系数值。
实施例12
在与实施例1相同的增强玻璃基片上通过DC溅射法形成了第一底层Cr-13.5at％-10at％B 10nm厚后，将基片加热到200℃，再连续形成30nm厚的第二底层Cr-10at％Ti合金，25nm厚的CoCrPt磁性层，10nm厚的碳保护膜。
在X射线衍射测定中，衍射图形表明，bcc(200)峰据推断只属于底层，而hcp(11.0)峰据推断只来自CoCrPt合金层。由于第一底层的CrTi-13.5at％-10at％B合金和第二底层的Cr-10at％Ti合金的晶格常数非常接近，难以判别上述bcc(200)峰究竟属于哪个底层。在此，于形成所述媒体的相同条件下形成了10nm厚的CrTiB单层膜并进行了X射线衍射测定。从得到的衍射图形中没有看到清晰的峰，因而可以认为bcc(200)峰是源于第二底层的CrTi合金的。由此可知，第一底层的CrTiB合金为无定形结构或是具有近似无定形结构的微晶结构，其上形成的CrTi层为(100)取向。因此，Co合金磁性层通过外延生长而取(11.0)取向。若是第一底层的CiTiB合金厚达30nm以上，则它由于具有强的(110)取向而使第二底层CrTi也成为(110)取向，而CoCrPt合金层则具(10.1)取向。(10.1)取向的CoCrPt层与(11.0)取向情形相比，具有(10.1)取向的CoCrPt层会减少易磁化轴即c轴的面内组分而使磁性能变差，这是不希望出现的情形。
第一底层膜厚达到10nm的媒体其矫顽力为2480奥斯特。当把它组装到与实施例5相同的磁存储装置中来评价记录/再生特性时，获得了45dB的重写特性。在从媒体的内周到外周进行了5万次磁头搜索试验后，位误差定在10位/面以下，达到了15万小时的MTBF(平均故障间隔时间)。
本实施例的膜层的制备都是通过DC溅射进行，但显然可以用其它的方法来取得相同的效果的，这些方法包括RF溅射、离子束溅射与ECR溅射等。

Claims (10)

1.一种磁记录媒质，它具有通过在基片上的单层或多层底层形成的磁性层，上述单层或多层底层中的至少一层是由含有从Cr、Mo、V、Ta所成的第三组中选取的至少一种元素为主要成分，同时含有从B、C、P、Bi所成的第四组中选取的至少一种元素的合金材料组成。
2.如权利要求1所述的磁记录媒质，特征在于：在由上述第三组中选取的至少一种元素为主要成分且含有从所述第四组中选取的至少一种元素的合金材料组成的底层中，从此第四组中选取的元素其浓度在1at％以上和20at％以下。
3.一种磁记录媒质，它包括在基片上通过单层或多层底层形成的磁性层，上述单层或多层底层中的至少一层是由含有Ti的，且含有从Cr、Mo、V、Ta所成的第三组中选取至少一种元素为主要成分，同时含有由B、C、P、Bi所成的第四组中选取至少一种元素的合金材料组成。
4.如权利要求3所述的磁记录媒质，特征在于：由含有上述第三组中选取的至少一种元素为主要成分且含有由第四组中选取的至少一种元素的合金材料组成的底层，实质上是由Cr、B与Ti组成。
5.如权利要求3所述的磁记录媒质，特征在于：由含有上述第三组中选取的至少一种元素为主要成分且含有由第四组中选取的至少一种元素的合金材料组成的底层，实质是由Zr、C与Ti组成。
6.如权利要求3所述的磁记录媒质，特征在于：在由含有上述第三组中选取的至少一种元素为主要成分且含有由第四组中选取的至少一种元素的合金材料组成的底层中，此第四组中所选取的元素浓度在1at％以上和20at％以下。
7.一种磁存储装置，它包括：具有在基片上通过多个底层形成的磁性层的面内磁记录媒质；驱动此媒质沿记录方向运动的驱动部，由记录部与再生部组成的磁头；使此磁头相对于上述磁记录媒质运动的装置；以及相对于此磁头，记录对其输入的信号和再生从其输出的信号的记录/再生信号处理装置，其中上述磁记录媒质的单层或多个底层中的至少一层，是含有由Cr、Mo、V、Ta所成的第三组中选取的至少一种元素为主要成分，且含有从B、C、P、Bi所成的第四组中选取的至少一种元素的合金材料组成。
8.如权利要求7所述的磁存储装置，特征在于：上述磁致电阻型磁头的磁致电阻传感部是形成在分隔0.35μm以下的软磁材料组成的两个屏蔽层之间，且上述磁性层的厚度t和在记录过程中对上述磁头相对于所述面内磁记录媒质的运动方向施加磁场测得的剩余磁通密度Br之积Br×t，是在20高斯-微米之上和140高斯-微米之下，同时在与上述施加磁场的方向相同的方向上施加磁场来测定前述磁记录媒质的矫顽力时，此矫顽力在1.8千奥斯特之上。
9.如权利要求7所述的磁存储装置，特征在于，上述磁致电阻型磁头包括：多个导电性磁性层，这批磁性层在外部磁场作用下相对改变其磁化方向时会产生很大的电阻变化，还包括有磁致电阻传感器，它具有设置在上述导电与磁性层之间的导电性非磁性层。
10.如权利要求7所述的磁存储装置，特征在于：上述由含有所述第三组中选取的至少一种元素为主要成分和所述第四组中选取的至少一种元素的合金材料组成的底层还含有Ti。
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