CN1767008A - 具有叠层软磁衬层的垂直磁记录介质 - Google Patents

具有叠层软磁衬层的垂直磁记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有叠层软磁衬层(SUL)的垂直磁记录介质，更具体地，提供一种包括形成在衬底上的垂直磁记录层和叠层SUL的记录介质。该SUL包括插入在叠层结构之间的反铁磁层，该叠层结构包括磁层、非磁性层和磁层。所述层均具有20nm或更小的厚度，且该反铁磁层下面的所述层比该反铁磁层上面的所述层薄。形成在该反铁磁层上面和下面的该叠层结构具有通过交换偏置设置在彼此相反的径向方向上的单向磁各向异性。结果，介质磁畴噪声可减小。

Description

具有叠层软磁衬层的垂直磁记录介质
技术领域
本发明涉及记录介质，更具体地，涉及具有叠层软磁衬层的垂直磁记录介质。
背景技术
近来，记录介质例如磁盘装置的面记录密度正迅速增大。为了提高磁盘装置的面记录密度，已经提出了垂直磁记录方法。垂直磁记录介质的记录密度通过磁记录层的在垂直方向上的磁化而增大。用于这样的垂直磁化的记录层采用能显示出较高磁各向异性和矫顽力的磁性材料。
为了通过记录层的有效磁化来帮助写数据在记录层上，已经提出在记录层下引入软磁衬层(SUL)。在记录层上，具有尾极(trailing pole)和返回极的磁头通常被设置用于记录层的垂直磁化。为了获得与对应于上述磁头的位于记录层之下的镜像磁头(image head)的效果相同的效果，已经引入了SUL。
图1是普通的垂直磁记录装置的示意图。
参考图1，普通的垂直磁记录介质10具有顺序形成在衬底(未示出)上的SUL 11、中间层13和记录层15。在记录层15上，还可形成保护层或/和润滑层等。记录层15被位于垂直磁记录介质10上方一距离也称为飞行高度处的磁头20磁化。
写入操作时自尾极21释放出的磁通在位区单元中磁化记录层15，并且沿SUL 11行进，即进入镜像磁头12并沿之行进，然后返回到返回极25。这样，由于自尾极21释放的磁通的密度有效地传递至记录层15，没有波动，所以记录层15被这样的磁通更有效地磁化。
在引入这种SUL的情形下，应当首先考虑SUL的饱和。SUL的饱和导致自尾极释放的磁通的降低，因为磁通不能进入SUL。为了有效地防止SUL的饱和，SUL应当具有充足的厚度并具有足够的饱和磁化强度(MS，SUL)。然而，厚的SUL会导致严重的磁畴噪声。
因此，为了提高引入SUL的效果，已经积极开展了以各种多层结构形成SUL的研究。尤其是，已经有各种尝试来防止伴随SUL的尖峰噪声(spikenose)、或由畴壁的移动导致的退磁。
发明内容
本发明提供一种具有带多层结构的软磁衬层(SUL)的垂直磁记录介质，其能在改善写入性能的同时有效地减小磁畴噪声。
根据本发明的一方面，提供一种垂直磁记录介质，其包括：衬底；形成在该衬底上的垂直磁记录层；以及插入在该衬底和该垂直磁记录层之间的软磁衬层(SUL)，该软磁衬层(SUL)包括反铁磁层、分别形成在该反铁磁层之上和之下并且通过交换偏置而在彼此相反的方向上具有单向磁各向异性的第一磁层和第二磁层、形成在该第一磁层或该第二磁层上并且背对该反铁磁层的第一非磁性层、以及形成在该第一非磁性层上并且反铁磁结合该第一磁层从而在与该第一磁层的该磁各向异性相反的方向上具有单向磁各向异性的第三磁层。
该SUL还可以包括插入在该第二磁层和该衬底之间的第二非磁性层、以及插入在该第二非磁性层和该衬底之间并且反铁磁结合该第二磁层从而在与该第二磁层的磁各向异性相反的方向上具有单向磁各向异性的第四磁层。
该反铁磁层可以包括IrMn层。
该第一、第二、第三和第四磁层可以各自包括Co基合金，例如Co、CoFe、CoFeB、CoZrNb、CoTaZr或NiFeCo。其它可能的材料例如NiFe。
该第一、第二、第三和第四磁层可以各自具有20nm或更小的厚度。
该第二磁层可以比该第一或该第三磁层更薄。更第四磁层可以比该第一或该第三磁层更薄。该第一和该第三磁层可以各自具有10-20nm的厚度。该第二和该第四磁层可以各自具有5-10nm的厚度。
该第二或该第四磁层可以具有比该第一或该第三磁层的饱和磁化强度更小的饱和磁化强度。
该第一或该第二非磁性层可以包括Ru层。
当该衬底具有盘形式时，所述磁层的磁各向异性可在该盘的径向上排列。
根据本发明，可提供可抑制磁畴噪声同时提高写入性能的垂直磁记录介质。
附图说明
通过参照附图详细说明本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是普通的垂直磁记录装置的示意图；
图2是用于说明垂直磁记录介质中使用的软磁衬层(SUL)的磁饱和的示意图；
图3是用于说明垂直磁记录介质中使用的SUL的厚度与写入场之间的关系的曲线图；
图4是用于说明根据本发明实施例的垂直磁介质的示意性剖视图；
图5是用于说明根据本发明实施例的具有形成在反铁磁层上的磁层的结构的示意性剖视图；
图6是机械地示出图5的叠层结构的磁滞曲线的实验曲线图；
图7是用于说明根据本发明实施例的包括磁层、反铁磁层和磁层的结构的示意性剖视图；
图8是示意性示出图7的叠层结构的磁滞曲线的实验曲线图；
图9是用于说明根据本发明实施例的包括磁层、非磁性层和磁层的结构的示意性剖视图；
图10是示意性示出图9的叠层结构在易磁化轴方向上的磁滞曲线的实验曲线图；
图11是示意性示出图9的叠层结构在难磁化轴方向上的磁滞曲线的实验曲线图；
图12是用于说明根据本发明实施例的SUL结构的示意性剖视图；
图13是示意性示出图12的SUL结构的磁滞曲线的实验曲线图；
图14是用于说明在图13的各代表点的磁化状态的示意图；以及
图15至17是用于说明形成根据本发明实施例的SUL结构的方法的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图更完整地说明本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应当被认为局限于此处提及的实施例；相反，提供这些实施例，从而使得此公开彻底且全面，并且向本领域技术人员充分传达本发明的概念。
根据本发明实施例，提供一种叠层软磁衬层(SUL)结构，其可以有效地诱导记录层的垂直磁化，并有效地防止借助于记录磁头的写入操作期间磁畴噪声的出现。在本实施例中，反铁磁层插入在磁层之间。形成在该反铁磁层上的磁层具有含有磁层、非磁性层和磁层的三层结构。这样的三层结构也可以应用于形成在该反铁磁层之下的磁层。
提出本实施例中的三层磁层结构是为了通过被称作RKKY耦合的效应来增加单轴各向异性。为了改善写入性能，该三层结构使用具有较大饱和磁化强度Ms的材料。为了通过防止布洛赫壁(Bloch wall)的形成来抑制磁畴噪声，这样的结构的层被形成为非常薄的膜。
首先说明把根据本发明实施例的用于垂直磁记录介质的SUL构造为叠层结构时将考虑的因素。虽然在叠层SUL结构的特性方面可考虑各种因素，但是优选的是该SUL具有足够的饱和磁化强度MS，SUL和足够的厚度tSUL。如果该SUL具有较小的MS，SUL和tSUL，则该SUL不能充分地传递从磁头20的尾极21进入的磁通(见图1)，并且饱和区形成在尾极21之下。
图2是用于说明SUL的磁饱和的示意图。
参见图2，当为了记录而在普通的磁记录介质10(见图1)中进行写入操作时，饱和区31会形成在尾极21之下。当饱和区31产生在SUL 11内时，积聚在SUL 11的底表面上的磁荷(magnetic charge)减小写入场。另一方面，积聚在SUL 11的顶表面上的相反符号的磁荷提高该写入场。
然而，积聚在该底表面上的相反符号的磁荷产生磁通的泄漏。最终，饱和区31的产生迅速降低尾极21的场梯度。于是，磁通35不能进入SUL 11，并沿记录层15的表面回到返回极25。结果，垂直磁头20(见图1)像普通的纵向记录磁头那样工作。
这样的推理得以总结，即积聚在SUL 11的顶表面上的磁荷应当被最大化，但积聚在底表面上的相反符号的磁荷应当被最小化。此外，积聚在SUL顶部的磁荷不应当饱和。
为了避免或防止SUL的饱和，优选的是SUL的饱和磁化强度MS，SUL大于或等于尾极21的饱和磁化强度MS，PT。这是因为，如果值4πMS，SUL×ASUL大于或等于值4πMS，PT×APT，则SUL的饱和被抑制。此处，ASUL是SUL的磁通进入其中的有效面积，APT是尾极21的气垫面(ABS)的面积。
图3是示意性示出用于说明SUL的厚度与写入场之间的关系的曲线图。
参见图3，较大的饱和磁化强度MS，SUL可以比小饱和磁化强度MS，SUL提供更强的写入场。随着SUL的厚度增大，写入场的强度增大。因此，较厚的SUL在写入场方面是有利的。
SUL的磁导率可以表示为1+(4πMS，SUL)/(HK，SUL+Hex)。此磁导率优选地约等于500或更大。SUL的高HK，SUL可以防止失效层(dead layer)形成在顶表面上，并减小磁畴噪声。失效层是指SUL的其中出现磁荷的饱和的顶表面。此处，HK，SUL表示为了使自旋与难磁化轴对齐所要施加的磁场的强度。随着HK，SUL增大，使自旋从沿易磁化轴排列到与难磁化轴对齐所需的磁场增大。Hex表示交换场。
优选的是，SUL具有高的磁导率和饱和磁化强度MS，SUL。然而，厚SUL会因SUL的磁化和复杂的三维涡流而导致不需要的磁畴噪声，并会导致自旋波状的空间振荡。因此，应当控制SUL的厚度从而在具有较高饱和磁化强度的同时解决这些问题。本实施例提供多层SUL结构来解决这样的厚SUL导致的问题。
为了说明解决该问题的要旨，磁畴壁对尖峰噪声的影响应当首先被考虑，以理解与磁畴相关的噪声。磁畴壁通常可划分为布洛赫壁和奈尔壁(Neelwall)两种类型。与奈尔壁相比，布洛赫壁因磁畴壁中的磁荷而导致更大的噪声尖峰。因此，这样的布洛赫壁的形成应当被抑制，从而解决磁畴噪声问题。布洛赫壁存在于厚膜之中，而奈尔壁存在于薄膜之中。
当计算相关于磁层的厚度的磁畴壁的能量时，自奈尔壁向布洛赫壁的转变在饱和磁化强度为约1400emu/cc时发生在约20nm的厚度。因此，当磁层的厚度小于约20nm时，布洛赫壁可被抑制。
因此，为了抑制磁畴噪声，SUL的畴尺寸应当被减小。畴尺寸取决于SUL的各向异性常数K1、饱和磁化强度MS、厚度、表面粗糙度等。于是，根据本发明实施例的SUL结构具有大的各向异性常数K1和大的饱和磁化强度MS，并由薄的层构成以抑制布洛赫壁。因此，根据本实施例的SUL结构可有效地解决磁畴噪声问题。
图4是用于说明根据本发明实施例的垂直磁记录介质的示意性剖视图。
参见图4，根据本发明实施例的垂直磁记录介质包括形成在盘状衬底100上的用于垂直磁记录的记录层500。虽然未示出，但是磁头和用于保护记录层500免受外界空气影响的保护层可进一步形成在记录层500之上。中间层400形成在衬底100和记录层500之间，从而改善记录层500的晶格取向和磁属性。层400也有助于使记录层500自SUL退耦。
SUL结构形成在位于记录层500和衬底100之间的该中间层之下。用于生长该SUL的种子层或下层150可形成在该SUL和衬底100之间。下层150可以是Ta、Ru或NiFeCr层的单层或多层。
根据本发明实施例的该SUL基本上形成为具有层叠的多个层的结构，且总体上被构造来显示出软磁属性。例如，反铁磁层200位于该SUL结构的中间。叠层磁层结构330可形成在反铁磁层200之上，叠层磁层结构310可形成在反铁磁层200之下。
反铁磁层200可通过溅镀反铁磁材料例如IrMn和PtMn来形成。反铁磁层200通过交换偏置耦合导致分别形成在反铁磁层200之上和之下的磁层313和335具有彼此相反的单向各向异性方向。在IrMn层的情形下，交换偏置可根据其厚度来改变。当该厚度为约10nm时，该交换偏置较大。于是，该IrMn层可以具有数nm至数十nm范围内的一厚度，优选地具有20nm或更小的厚度，更优选地具有约10nm的厚度。
形成在反铁磁层200上的叠层磁层结构330具有合成反铁磁(SAF)结合。即，叠层磁层结构330具有插入于磁层333和335之间的薄的非磁性层331。当磁层333和335中的一个磁层在一固定方向被磁化时，非磁性层331通过RKKY耦合导致另一磁层在相反的方向被磁化。也就是说，非磁性层331导致磁层333和335形成SAF结合结构。于是，形成两个单向各向异性表面。
非磁性层331可以形成为Cu、Ru、Pd、Pt等导电层，但是Ru层是优选的，因为可获得强的RKKY耦合。该Ru层可以具有约数至数nm范围内的厚度，且优选地具有约0.8-9nm的厚度，这对于诱发反铁磁耦合而言是有利的。尤其是，Ru的这样的厚度使得对于与该Ru层邻接的两个磁层可实现反铁磁耦合。
形成在非磁性层331之上和之下的磁层333和335可由各种磁性材料构成，例如，诸如Co90Fe10或Co35Fe65的CoFe基合金或/和诸如Co、CoNiFe、CoFeB、CoZrNb或CoTaZr的Co基合金、以及NiFe。这些磁层333和335可以具有数nm至数十nm范围内的厚度，优选地具有小于约20nm的厚度，以防止布洛赫壁的形成。
在反铁磁层200下面可以形成单层磁层，但是优选形成SAF结构。即，与形成在反铁磁层200上的叠层结构类似，包括磁层315、非磁性层311和磁层313的结构形成在反铁磁层200下面。即，反铁磁层200插入于两个叠层磁层结构310和330之间。
非磁性层311也可以是约0.8-9nm的Ru层。形成在该Ru层之上和之下的磁层313和315也可以由磁性材料例如Co、Co90Fe10、Co35Fe65、CoFeB、CoZrNb等构成，并且其具有小于约20nm的厚度以防止布洛赫壁的形成。
然而，形成在反铁磁层200下面的磁层313和315(下文中称为第一磁层315和第二磁层313)的厚度优选小于形成在反铁磁层200上面的磁层333和335(下文中称为第三磁层335和第四磁层333)的厚度。例如，当第三磁层335和第四磁层333的厚度为约10-20nm时，第一磁层315和第二磁层313的厚度可以是约5-10nm。
通过形成具有比第三磁层335和第四磁层333的厚度小的厚度的第一磁层315和第二磁层313，形成在反铁磁层200下面的层可以确保较强的SAF结合。原因在于SAF结合的强度强烈地取决于磁层厚度。薄的磁层比厚的磁层具有更强的SAF结合。归因于该强SAF结合，强的单轴各向异性可防止磁畴和会不合需要地积聚在SUL的底表面上的磁荷的形成。
当磁层的厚度小于约20nm时，可获得防止涡流的附加效应。
第一磁层315和第二磁层313优选由饱和磁化强度MS大于第三磁层335和第四磁层333的磁性材料的饱和磁化强度的磁性材料构成。即，第一磁层315和第二磁层313可以由具有较大饱和磁化强度MS的磁性材料构成，第三磁层335和第四磁层333可由较小的饱和磁化强度MS构成。这样的结构可显著提高垂直磁记录介质的信噪比(SNR)。
所述磁层优选借助低压下的沉积或溅镀工艺形成。
位于叠层SUL结构中间的反铁磁层200提供交换偏置。该交换偏置将形成在反铁磁层200之上和之下的两个SAF结构的单向各向异性设置在衬底100的径向方向上。因而，两个单向各向异性表面留在反铁磁层200的上表面和下表面上。在整个叠层SUL结构中，形成在反铁磁层200之上和之下的两个SAF结构在磁性上相等，从而整个叠层SUL结构具有为零(0)的剩磁。即，在此结构中，磁层的净磁矩相互抵销。
根据本发明实施例的SUL结构在反铁磁层之上或/和之下具有表现似单层磁层的磁层结构，从而改善了SUL的特性。将首先说明引入反铁磁层的效果。
图5是用于说明根据本发明实施例的在反铁磁层上具有磁层的结构的示意性剖视图。图6是由实验获得的示出图5的叠层结构的磁滞曲线的曲线图。
参见图5，包括IrMn层的反铁磁层520可以形成在Ta、Ru或NiFeCr层的单层或多层构成的下层510上，磁层530可以形成在反铁磁层520上。在此结构中，交换偏置可以在磁层530中导致单向磁化各向异性。
这样的结构可以显示出如图6所示的磁滞曲线。参见图6，磁滞曲线的回线的中心偏移了。这表明该结构的剩磁不为零(0)。为了用作SUL，图5所示的结构应当具有为零(0)或接近零(0)的剩磁。
图7是用于说明根据本发明实施例的包括磁层、反铁磁层和磁层的结构的示意性剖视图。图8是示出图7的叠层结构的磁滞曲线的实验曲线图。
参见图7，包括IrMn层的反铁磁层720形成在Ta、Ru或NiFeCr层的单层或多层构成的下层710上，第一CoFe磁层731形成在反铁磁层720上，作为第二磁层735的CoFe层形成在反铁磁层720下面。在此结构中，在两个界面处出现了两个交换偏置。通过适当选择反铁磁层的厚度，所述两个交换偏置允许第一和第二磁层731和735具有在彼此相反的磁化方向上的单向各向异性。
此结构可显示出图8所示的磁滞曲线。参见图8，该磁滞曲线的回线的中心位于坐标的中心。即，此结构的剩磁接近于零(0)。归因于介质磁滞(media hysteresis)，不确切为零。
图9是用于说明根据本发明实施例的包括磁层、非磁性层和磁层的结构的示意性剖视图。图10是示出图9的叠层结构在易磁化轴上的磁滞曲线的实验曲线图。图11是示出图9的叠层结构在难磁化轴上的磁滞曲线的实验曲线图。
参见图9，作为非磁性层931的Ru层形成在作为下层910的5nm厚的Ta层上，作为第一磁层933的3nm厚的Co90Fe10层和作为第二磁层935的3nm厚Co90Fe10层分别形成在非磁性层931之上和之下。此结构相当于以上参照图4所述的具有插入于磁层之间的反铁磁层200的叠层磁层结构。10nm厚的Ru层945额外形成在第一磁层933上面，10nm厚的Ru层941额外形成在第二磁层935下面。
图10和11示出了在图9的结构的易磁化轴和难磁化轴上测量磁滞曲线的结果，其中用作非磁性层931的Ru层的厚度以0.1nm的间隔自0.7nm增加到1nm。根据图10和11所示的结果，本实施例的包括磁层、非磁性层和磁层的叠层磁层结构显示出了与单层磁层相同的行为，具有大于6000Oe的各向异性磁场。该叠层磁层结构具有非常小的磁滞。
图12是用于说明根据本发明实施例的SUL结构的示意性剖视图。图13是示出图12的SUL结构的磁滞曲线的实验曲线图。图14是用于说明图13的各代表点处的磁化状态的示意图。
参见图12，包括IrMn层的10nm厚反铁磁层1220形成在5nm厚Ta层1210和10nm厚Ru层1241上。作为非磁性层1231的0.7nm厚Ru层形成在反铁磁层1220上，作为第一磁层1233的3nm厚CoZrNb(CZN)层和作为第二磁层1235的3nm厚Co90Fe10层分别形成在非磁性层1231之上和之下。这样的结构相当于以上参照图4所述的形成在反铁磁层200之上和之下的叠层磁结构310或330。10nm厚Ru层1245可进一步形成在第一磁层1233上。作为第三磁层1237的3nm厚Co90Fe10层形成在反铁磁层1220下面。
此结构可显示出图13所示的磁滞曲线。参见图13，磁滞曲线的回线的中心位于坐标的中心。图14示出根据外部磁场的施加在每个代表点1310、1330、1350和1370处各个磁层1233、1235和1237的磁化状态。参见图14，第二和第三磁层1235和1237即形成在反铁磁层1220之上和之下的Co90Fe10层被约束或被钉扎在彼此相反的方向上。
由图14的结果显见，根据本实施例的SUL结构可维持较小的矫顽力，同时具有较大的各向异性磁场和较大的磁导率μ。
如上所述，根据本发明实施例的SUL结构可通过顺序层叠多个层来获得。在径向方向上的易磁化轴可通过在层叠所述层时施加各向异性磁场而形成在衬底上。
图15是用于说明根据本发明实施例的在形成SUL结构时设置的易磁化轴或单轴各向异性轴的示意图。参见图15，易磁化轴1501被设置在盘状衬底1500的径向方向上。
图16是用于说明根据本发明实施例的在施加第一磁场的同时形成第一叠层磁层结构310的工艺的示意图。参见图16，在施加通过将N极定位于衬底的中心并将S极定位在衬底的外部区域而形成的第一径向方向上的第一磁场的同时，第一叠层磁层结构310形成在衬底上。
例如，在施加该第一磁场的同时，形成Ta、Ru或NiFeCr层的单层或多层作为下层150，并在其上形成具有约5-10nm厚度的第一磁层315。作为非磁性层311的0.8nm厚Ru层形成在第一磁层315上，并且具有约5-10nm厚度的第二磁层313形成在其上，从而形成第一叠层磁层结构310。反铁磁层200形成在第一叠层磁层结构310上。形成所述层的此工艺通过较低压力下的溅镀来进行，从而允许所述层具有平坦表面。
图17是用于说明根据本发明实施例的在施加第二磁场的同时形成第二叠层磁层结构330的工艺的示意图。参见图17，在施加与第一磁场的方向相反的径向方向上的第二磁场的同时，第二叠层磁层结构330形成在衬底上。该第二磁场通过将S极定位于衬底的中心并将N极定位于衬底的外部区域来形成。
例如，在施加该第二磁场的同时，具有约10-20nm厚度的第三磁层335形成在反铁磁层200上。0.8nm厚Ru层形成为非磁性层311并且具有约10-20nm厚度的第四磁层333形成在其上，从而形成第二叠层磁层结构330。形成所述层的此工艺通过较低压力下的溅镀来进行，从而允许所述层具有平坦表面。接着，中间层400可形成在第二叠层磁层结构330上，并且记录层可形成在其上。
如上所述，通过在彼此相反的径向方向上施加磁场的同时，借助于溅镀来层叠所述层，可形成根据本实施例的SUL结构。即，该SUL结构可通过制备垂直磁记录介质的方法来制造，包括：准备盘状衬底；在施加径向方向上的第一磁场的同时，通过溅镀在该衬底上顺序形成第一磁层、第一非磁性层、第二磁层和反铁磁层；在施加与该第一磁场的方向相反的方向上的第二磁场的同时，通过溅镀在该反铁磁层上顺序形成第三磁层、第二非磁性层和第四磁层；以及在该第四磁层上顺序形成中间层和垂直磁记录层。
如上所述，根据本发明的实施例，可以形成具有插入在叠层磁层结构之间的反铁磁层的SUL结构，所述叠层磁层结构包括磁层、非磁性层和磁层。
根据本发明实施例的SUL结构可通过层叠薄层来形成，从而维持较小的矫顽力HC。另外，可防止不合需要的磁荷积聚在底表面上，并且可防止复杂的磁涡流形成。
根据本发明实施例的SUL结构可具有较大的磁导率。该SUL结构也可具有大的各向异性磁场HK，SUL，从而抑制磁畴噪声。另外，该SUL结构可确保磁层的单向各向异性，从而防止畴的形成，由此借助RKKY相互作用而去除积聚在底表面上的不合需要的磁荷。
本发明实施例的SUL结构中包括的磁层具有约20nm或更小的厚度，从而防止布洛赫壁的形成。因此，由布洛赫壁造成的磁畴噪声可减小。形成在反铁磁层上的叠层磁层结构中包括的磁层具有比形成在该反铁磁层下面的叠层磁层结构中包括的磁层的厚度大的厚度，并由具有较大饱和磁化强度MS的磁性材料构成，从而提高垂直磁记录介质的SNR(信噪比)。
虽然本发明已经参照其示例性实施例得以具体示出和说明，但是本领域普通技术人员应当理解，在不超出由所附权利要求限定的本发明的主旨和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种垂直磁记录介质，包括：
衬底；
形成在该衬底上的垂直磁记录层；以及
软磁衬层(SUL)，其插入在该衬底和该垂直磁记录层之间，且包括：
反铁磁层；
分别形成在该反铁磁层之上和之下且通过交换偏置而在彼此相反的方向上具有单向磁各向异性的第一磁层和第二磁层；
至少在该第一磁层和该第二磁层中的一个磁层上形成的非磁性层；以及
形成在该第一非磁性层上且与该磁层反铁磁结合从而具有单轴磁各向异性的第三磁层。
2.根据权利要求1的垂直磁记录介质，其中该反铁磁层包括IrMn层。
3.根据权利要求1的垂直磁记录介质，其中该第一、第二和第三磁层各自包括自Co、NiFe、CoNiFe、CoFe、CoFeB、CoZrNb和CoTaZr构成的组中选出的成分。
4.根据权利要求1的垂直磁记录介质，其中该第一、第二和第三磁层各自具有20nm或更小的厚度。
5.根据权利要求1的垂直磁记录介质，其中该第二磁层比该第一磁层薄。
6.根据权利要求5的垂直磁记录介质，其中该第一磁层具有10-20nm的厚度，该第二磁层具有5-10nm的厚度。
7.根据权利要求1的垂直磁记录介质，其中该第二磁层具有比该第一磁层的饱和磁化强度小的饱和磁化强度。
8.根据权利要求1的垂直磁记录介质，其中该非磁性层包括厚度为0.5至1.0nm的Ru层。
9.根据权利要求1的垂直磁记录介质，其中当该衬底具有盘的形式时，所述磁层的磁各向异性排列在该盘的径向上。
10.一种垂直磁记录介质，包括：
衬底；
形成在该衬底上的垂直磁记录层；以及
SUL，其插入在该衬底和该垂直磁记录层之间，且包括：
反铁磁层；
分别形成在该反铁磁层之上和之下且通过交换偏置而在彼此相反的方向上具有单向磁各向异性的第一磁层和第二磁层；
插入在该第一磁层和该垂直磁记录层之间的第一非磁性层；
插入在该第一非磁性层和该垂直磁记录层之间且通过该第一非磁性层与该第一磁层反铁磁结合从而具有单轴磁各向异性的第三磁层；
插入在该第二磁层和该衬底之间的第二非磁性层；以及
插入在该第二非磁性层和该衬底之间且通过该第二非磁性层与该第二磁层反铁磁结合从而具有单轴磁各向异性的第四磁层。
11.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该反铁磁层包括IrMn层。
12.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第一、第二、第三和第四磁层各自包括自Co、NiFe、CoNiFe、CoFe、CoFeB、CoZrNb和CoTaZr构成的组中选出的成分。
13.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第一、第二、第三和第四磁层各自具有20nm或更小的厚度。
14.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第二磁层比该第一或第三磁层薄。
15.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第四磁层比该第一或第三磁层薄。
16.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第一和第三磁层各自具有10-20nm的厚度。
17.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第二和第四磁层各自具有5-10nm的厚度。
18.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第二或第四磁层具有比该第一或第三磁层的饱和磁化强度小的饱和磁化强度。
19.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中该第一或第二非磁性层包括厚度为0.5至1.0nm的Ru层。
20.根据权利要求10的垂直磁记录介质，其中当该衬底具有盘的形式时，所述磁层的磁各向异性排列在该盘的径向上。
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