CN1823371A - 使用颗粒隔离型膜作为垫层的磁记录介质、其制造方法及利用其的磁记录/再现装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有磁记录层的磁记录介质，该磁记录层由具有改善取向性的精细晶粒制成。在非磁性基片1上依次形成软磁性层3、籽晶层4、垫层5和磁记录层7，其中籽晶层4由包含Ni的材料制成，垫层5具有颗粒隔离型结构，在该结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且该非磁性阵列由包含Y2O3的材料制成。具有这种结构，改善了垫层5在颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性方面的特征，从而改善了在垫层上所形成的磁记录层7在颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性方面的特征。因此，改善了介质噪声和矫顽力，从而可以进行高密度记录。
Description
背景技术
本发明涉及一种用于硬盘装置和使用磁记录介质的类似装置中的磁记录介质、一种制造其的方法、以及利用其的磁记录/再现装置。
要求2003年7月14日提交的日本专利申请No.2003-196559的优先权，其全文在此引用作为参考。本申请根据35U.S.C.§111(a)提交，并根据35U.S.C.§119(e)要求根据35U.S.C.§111(b)于2003年7月14日提交的临时申请60/489,487的优选权。
技术领域
为了增加磁记录介质的记录密度，重要的是，形成精细的晶粒且降低介质噪声，而不干扰磁记录层的各向异性。
过去，已经使用各种垫层(under layer)和籽晶层来在磁记录层上形成精细的晶粒。例如，使用一种磁记录介质，包括由Ti或Ta制成的籽晶层，在籽晶层上形成具有这样的结构的垫层，在所述结构中，由氧化物或氮化物分开六角形紧密堆积的结构(hcp)或面心立方结构(fcc)的晶粒，并在其上层叠中间层和磁记录层。
在这种磁记录介质中，使组成磁记录层的晶粒精细且彼此隔开(参考例如专利文献1)。
还提出一种结构，其中提供一个非磁性中间层，其具有由氧化物或碳化物隔离晶粒的结构，并且在其上形成磁性层，从而改善了矫顽力，并降低了噪声(参考例如专利文献2)。
根据上述的现有技术，通过提供具有其中使晶粒精细且使用氧化物或类似物隔离所述晶粒的结构的垫层，使得在磁记录层中所包括的晶粒精细并且彼此隔离，因而相对于使用不具有这种结构的垫层的常规装置而言，改善了记录和再现特征。
还提出在垫层下面提供籽晶层，以便改善垫层的取向性，从而也改善磁性层的取向性，并改善介质的记录和再现特征。
然而，在现有技术中存在这样的问题，很难同时满足在垫层中具有较精细的晶粒的需求和具有较高的取向性的需求。
另外提出了在基片和磁记录层之间提供由软磁性材料制成的软磁性层，以改善在穿透磁头和磁记录介质间的间隙的状态与其它状态之间切换磁通的效率。该软磁性层构成在磁头和该介质之间的磁通路的一部分。
在提供籽晶层的情况下，存在这样的问题，在软磁性层和磁头之间的距离增加了，因此很难获得满意的记录分辨率。
还提出了使用具有由选自于氧化物、氮化物和碳化物以及Ru合金中的一种所制成的粒状结构(granular structure)的垫层、或者由Ru合金制成的垫层，以便改善磁性层的取向性和矫顽力，并且使得颗粒较精细，以降低噪声(参考例如专利文献3)。
然而，在具有包含Ru合金的垫层的磁记录介质中，该垫层的取向性不足，并且在矫顽力和噪声方面也没有获得满意的性能。
专利文献1
日本专利申请，首次公开No.2003-36525
专利文献2
日本专利申请，首次公开No.2002-133645
专利文献3
日本专利申请，首次公开No.2001-291230
发明内容
本发明是在考虑上述背景技术的情况下提出的，其第一目的是提供一种包括磁记录层的磁记录介质，在所述层中使晶粒精细，并改善了晶体取向性、一种制造其的方法及使用其的磁记录/再现装置。
本发明的第二个目的是提供一种磁记录介质，其中使晶粒精细，并改善了取向性和记录分辨率、一种制造其的方法及使用其的磁记录/再现装置。
(1)用于实现上述目的的第一方面是一种磁记录介质，包括：在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中所述籽晶层由包含Ni的材料制成，并且所述垫层具有颗粒隔离型结构，在该结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且该非磁性阵列由包含Y2O3的材料制成。
(2)用于实现上述目的的第二方面是如(1)所述的磁记录介质，其中所述颗粒由包含选自于Pt、Pd、Ru和Rh中的至少一种元素的非磁性材料制成。
(3)用于实现上述目的的第三方面是一种磁记录介质，包括：在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中所述籽晶层由包含Ni的材料制成；并且所述垫层具有颗粒隔离型结构，在该结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且该非磁性阵列由包含选自于金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、半导体氧化物、半导体氮化物和半导体碳化物中的至少一种的材料制成，并且所述颗粒由包含选自于Au、Ag和Cu中的至少一种元素的材料制成。
(4)用于实现上述目的的第四方面是如(3)所述的磁记录介质，其中所述非磁性阵列由包含选自于SiO2、Y2O3、Cr2O3、Al2O3和Ta2O5中的至少一种的材料制成。
(5)用于实现上述目的的第五方面是如(1)到(4)中任一所述的磁记录介质，其中在所述垫层和所述磁记录层之间提供由包含Ru的材料制成的第二垫层。
(6)用于实现上述目的的第六方面是如(1)到(5)中任一所述的磁记录介质，其中所述籽晶层包含选自于Fe、Co、Cr、V、Mo、Nb、Zr、W、Ta、B和C中的至少一种元素。
(7)用于实现上述目的的第七方面是如(1)到(6)中任一所述的磁记录介质，其中所述籽晶层具有大于或等于0.2T的饱和磁通密度BS和小于或等于100(Oe)的矫顽力HC。
(8)用于实现上述目的的第八方面是如(1)到(7)中任一所述的磁记录介质，其中所述磁记录层由包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金制成。
(9)用于实现上述目的的第九方面是一种制造磁记录介质的方法，所述介质包括在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中所述籽晶层由包含Ni的材料制成；并且所述垫层具有颗粒隔离型结构，在该结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且该非磁性阵列由包含Y2O3的材料制成。
(10)用于实现上述目的的第十方面是一种制造磁记录介质的方法，其包括形成在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中所述籽晶层由包含Ni的材料制成，而所述垫层具有颗粒隔离型结构，在该结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且该非磁性阵列由包含选自于金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、半导体氧化物、半导体氮化物和半导体碳化物中的至少一种的材料制成，并且所述颗粒由包含选自于Au、Ag和Cu中的至少一种元素的材料制成。
(11)用于实现上述目的的第十一方面是一种磁记录/再现装置，其包括(1)到(8)中任一所述的磁记录介质、和磁头。
在本申请的说明书中，假设1Oe≈79.58A/m，且1emu/cm3≈12.57×10-4Wb/m2。
利用本发明的磁记录介质，由于提供了由包含Ni的材料制成的籽晶层和具有颗粒隔离型结构的垫层，因此改善了垫层的颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性。
因此，在垫层上所形成的磁记录层也改善在颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性方面的特征。
结果，可以降低介质噪声并且改善了噪声特性。而且能够增大矫顽力并可以获得满意的记录和再现特征，从而可以进行高密度记录。
本发明通过使用用于籽晶层的软磁性材料也改善了记录分辨率。
附图说明
图1为示出根据本发明的磁记录介质的一个实例的示意截面图；
图2为示出根据本发明的磁记录介质的另一实例的示意截面图；
图3为示出对比实例的磁记录介质的示意截面图；
图4为示出对比实例的磁记录介质的示意截面图；
图5为示出根据本发明的磁记录介质的另一实例的示意截面图；
图6为示出根据本发明的磁记录介质的另一实例的示意截面图；
图7为示出了根据本发明的磁记录/再现装置的一个实例的部分分解透视图；
图8示出了垫层的平面结构。
具体实施方式
本发明的磁记录介质包括在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层。
非磁性基片可以是由铝、铝合金或其它金属材料制成的金属基片，或者是由玻璃、陶瓷、硅、碳化硅、碳或其它非金属材料制成的非金属基片。
可以使用无定形玻璃或结晶玻璃作为玻璃基片，而可用的无定性玻璃包含通用的钠钙玻璃和硅铝酸盐玻璃，并且可以使用锂基结晶玻璃作为结晶玻璃。可以使用主要成分为氧化铝、氮化铝和氮化硅的烧结材料，或者用纤维加固的这些材料中的一种作为陶瓷基片。
软磁性层由软磁性材料制成，优选使用具有高饱和磁通密度和良好的软磁性特征的材料，例如CoZrNb合金、FeCoB合金、FeCoN合金、FeTaC合金、FeTaN合金、FeNi合金以及FeALSi合金。
软磁性层的矫顽力Hc优选小于或等于50Oe，更优选为小于或等于10Oe。软磁性层的饱和磁通密度Bs优选大于或等于0.6T，更优选为大于或等于1T。软磁性层的饱和磁通密度Bs与厚度t的积，Bs·t，优选大于或等于40T·nm，更优选为大于或等于60T·nm。
可以在基片和软磁性层之间提供偏压施加层。
偏压施加层可以作为磁畴控制层形成，其抑制在软磁性层上形成磁畴。磁畴控制层由硬磁性材料制成，并在平行于表面的方向上具有磁各向异性。偏压施加层可以是由反铁磁性材料制成的反铁磁性层。
用来形成偏压施加层的材料可以是CoCrPt合金、CoCrPtB合金、CoCrPtTa合金、CoSm合金、CoPt合金、CoPtO合金、CoPtCrO合金、CoPt-SiO2合金、CoCrPt-SiO2合金或CoCrPtO-SiO2合金。
可以将偏压施加层形成为2层结构，使得在由V构成的第一层上形成由Co合金构成的第二层。
形成偏压施加层可以阻止磁畴壁借助于从偏压施加层所发出的偏压磁场而从软磁性材料形成，因而防止由于磁畴产生尖峰噪声。
籽晶层用来改善垫层的晶体取向，且由包含Ni的材料制成。
籽晶层可以由包含选自于Fe、Co、Cr、V、Mo、Nb、Zr、W、Ta、B和C中的至少一个元素的Ni合金形成。
优选使用NiTa合金、NiNb合金、NiTaC合金、NiTaB合金、CoNiTa合金、NiFe合金、NiFeMo合金、NiFeCr合金、NiFeV合金或NiCo合金作为Ni合金。
籽晶层优选具有包括细晶体颗粒或面心立方结构的微晶结构。
可以通过适当确定除了Ni之外的其它成分的类型和比例来控制晶体结构。
例如，通过使用NiTa合金、NiNb合金、NiTaC合金、NiTaB合金或CoNiTa合金可以容易获得微晶结构。通过使用NiFe合金、NiFeMo合金、NiFeCr合金、NiFeV合金或NiCo合金可以容易获得面心立方结构。
当将籽晶层形成为微晶结构时，可以使垫层中的颗粒均匀并更精细。尤其是当形成垫层的非磁性阵列由Y2O3制成、且这些颗粒由具有紧密堆积结构的贵金属(例如Pt或Au)制成时，将趋于使垫层中的颗粒变得均匀且精细。当将籽晶层形成为面心立方结构时，可将垫层形成为具有高结晶度。
这样在具有上述籽晶层的磁记录介质中，通过在软磁性层上直接形成垫层，能够改善垫层的结晶度。
籽晶层可以也由软磁性材料形成，使得例如饱和磁通密度Bs大于或等于0.2T且矫顽力Hc小于或等于100Oe。
当在籽晶层中使用软磁性材料时，在具有软磁性特征的层(籽晶层和软磁性层)和磁头之间的距离变得较小，且因而降低了无信号损耗，改善了记录分辨率。
垫层具有颗粒隔离型结构，即粒状结构，在该结构中在非磁性阵列中隔离由非磁性材料制成的颗粒。在下文中，可以将该垫层称为第一垫层。
垫层的非磁性阵列优选由包含Y2O3的非磁性材料制成。颗粒优选由包含选自于Pt、Pd、Ru和Rh中的至少一种元素的非磁性材料制成。
在上述构造的垫层中，颗粒变得均匀且精细，并且与该阵列清晰地分离，另外还改善了取向性。从而，在垫层上所形成的磁记录层在颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和取向性方面具有良好的特征。
尤其是当非磁性阵列由包含Y2O3的材料制成、且颗粒由包含Pt的材料制成时，颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和取向性都变得甚至更好。
当该垫层由包含选自于金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、半导体氧化物、半导体氮化物和半导体碳化物中的至少一种的材料制成，并且颗粒由包含选自于Au、Ag和Cu中的至少一个元素的非磁性材料制成时，也可以使用这种构造。
可以使用Cr、Al、Ta、Zr、Mg或Y作为金属。可以使用Si或B作为半导体。
非磁性阵列优选由包含选自于中SiO2、Y2O3、Cr2O3、Al2O3和Ta2O5中的至少一个的材料制成。
在上述构造的垫层中，由于由Au或类似物所制成的颗粒不太有可能被非磁性阵列影响，因此能够获得在均匀性、颗粒边界的清晰度和精细度方面具有良好特征的颗粒，并且改善了取向性。
在非磁性阵列由包含SiO2的材料制成、且颗粒由包含Au的材料制成的情况下，进一步改善了颗粒在颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和取向性方面的特征。
可以将由包含Ru的材料所制成的第二垫层提供在所述垫层和磁记录层之间。可以使用Ru或Ru合金作为该材料。可以使用RuCr合金、RuCo合金或RuPt合金作为Ru合金。
提供第二垫层改善了磁记录层的取向性，并且还改善了记录分辨率和SNR(信噪比)。
磁记录层可以由Co合金制成，且优选由包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金制成。可以将磁记录层形成为颗粒隔离型结构(粒状结构)。
Co合金可以为CoCr合金、CoPt合金、CoCrPt合金、CoCrPtTa合金、CoCrPtO合金或CoCrPtTaB合金。
可以使用Cr、Al、Ta、Zr、Mg或 Y作为金属。可以使用Si或B作为半导体。
金属氧化物可以为选自于Y2O3、Cr2O3、Al2O3和Ta2O5中的至少一种。半导体氧化物可以是SiO2或B2O3。
当将磁记录层形成为具有粒状结构时，磁记录层能够具有这样的结构，其中将由上述Co合金制成的磁性颗粒隔离在由上述金属氧化物或半导体氧化物制成的阵列。
由于该垫层在颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性方面具有良好的特征，因此在该垫层的影响下通过外延生长而形成的磁记录层也在颗粒(磁性颗粒)的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性方面具有良好的特征。
特别地，由包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金制成的磁记录层在颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和取向性方面具有良好的特征。因此，能够获得优异的分辨率和噪声特征。
当将包含金属氧化物或或半导体氧化物的Co合金用于磁记录层时，优选在非加热的条件下(例如，使基片温度低于100℃)形成磁记录层。当温度太高时，颗粒生长过快，导致颗粒与阵列不能充分分离。
当将不包含金属氧化物或或半导体氧化物的Co合金用于磁记录层时，优选在加热条件下(例如，使基片温度大于或等于100℃)形成磁记录层。当温度太低时，在磁记录层中的分离将趋于不充分。
当将不包含金属氧化物或或半导体氧化物的Co合金用于磁记录层时，可以将该弱磁性垫层提供在由具有比上述Co合金(例如，CoCr合金、CoPt合金、CoCrPt合金、CoCrPtTa合金、CoCrPtO合金或CoCrPtTaB合金)低的Co浓度的Co合金所制成的磁记录层的紧下方。该弱磁性垫层也可以是非磁性层。
该弱磁性垫层具有优选为小于或等于300emu/cmu3、尤其优选为从10到100emu/cm3的饱和磁化强度，和优选为从0.5到100Oe的矫顽力。当饱和磁化强度或矫顽力超过上述范围时，介质噪声趋于增加。
磁记录层可以是垂直磁记录层，其中易磁化轴主要取向于与基片表面垂直的方向。
磁记录层可以具有由C、SiO2、ZrO2或类似物在其上形成的保护层。
保护层可以具有由全氟聚醚、氟代醇、氟代羧酸或类似物在其上形成的润滑层。
上述层可以在基片的一侧或在其两侧形成。这些层能够通过通常的溅射工艺来形成。
现在将通过实例更详细地描述本发明。
如图1所示的磁记录介质具有这样的结构，其中在基片1上依次形成磁畴控制层2、软磁性层3、籽晶层4、第一垫层5、第二垫层6、磁记录层7和保护层8。
籽晶层4可以由NiTa合金制成。
可以将第一垫层5形成为粒状结构，其中在由Y2O3制成的阵列中隔离由Pt制成的颗粒。第二垫层6可以由Ru制成。
可以将磁记录层7形成为粒状结构，其中在由SiO2制成的阵列中隔离由CoCrPt合金制成的磁性颗粒。磁记录层7优选在非加热条件(例如，基片温度低于100℃)下形成。这是为了防止由于加热致使颗粒生长过快，从而难于将颗粒从阵列中隔离。
如图2所示的磁记录介质具有这样的结构，其中在基片11上依次形成软磁性层12、籽晶层13、第一垫层14、第二垫层15、弱磁性垫层16、磁记录层17和保护层18。
籽晶层13可以由NiTa合金制成。
可以将第一垫层14形成为粒状结构，其中在由SiO2制成的阵列中隔离由Au制成的颗粒。第二垫层15可以由RuCr合金制成。
弱磁性垫层16和磁记录层17都由CoCrPtB合金制成，而磁记录层17所包含的Co的比例比弱磁性垫层16中高。
磁记录层17优选通过加热基片11而在加热条件(例如，基片温度大于或等于100℃)下形成。这是因为通过加热可以加速在磁记录层17中对Cr的隔离。
由于本发明的磁记录介质具有由包含Ni的材料制成的籽晶层和具有颗粒隔离型结构的第一垫层，因此能够改善第一垫层中的颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性。
结果，还能改善在第二垫层中和在第一垫层上所形成的磁记录层中的颗粒的均匀性、颗粒边界的清晰度、颗粒的精细度和晶体取向性。
因此，减小了介质噪声，改善了噪声特征。还可以增加矫顽力，并获得满意的记录和再现特性。这样，可以进行高密度记录。
相反，在常规装置中，具有由Ru或类似物制成的粒状结构的垫层，且没有籽晶层，在垫层中的取向会变弱，因而使得噪音特征和矫顽力变得不足。
根据本发明，通过在籽晶层中使用软磁性材料，提高了记录分辨率。
当磁记录层具有垂直磁各向异性时，本发明的磁记录层显示出尤其好的特征。
在这种情况下，磁记录介质变成所谓的垂直双层介质，其具有高磁导率的软磁性层和垂直磁记录层。在该垂直双层介质中，软磁性层执行部分功能，以在水平方向偏斜由磁头(尤其由单磁极头)所产生的记录磁场，并将其引导回磁头。这导致在磁记录层上施加急剧并足够的垂直磁场，以改善记录和再现的效率。
本发明的磁记录/再现装置包括上述的磁记录介质和磁头。该磁头可以是记录磁头、再现磁头或记录和再现复合磁头。
当采用垂直磁记录时，可使用单磁极头作为记录磁头。当采用纵向磁记录时，可使用环形磁头作记录磁头。
图7是示出本发明磁记录/再现装置的一个实例的部分分解的透视图。
所示的磁记录/再现装置具有在顶端开口的矩形盒状底盘61和封闭该底盘61的开口的顶盖。
底盘61包含，垂直磁记录介质62，其为具有上述构造的磁记录介质；主轴电机63，其作为驱动装置用于支撑和旋转垂直磁记录介质62；磁头64，其将磁信号记录到垂直磁记录介质62中并从垂直磁记录介质62再现磁信号；磁头致动器65，其具有在末端安装的用于支承磁头64的悬架，并支持磁头64相对于垂直磁记录介质62自由移动；旋转轴66，其支持磁头致动器65自由旋转；音圈电机67，其通过旋转轴66旋转和定位磁头致动器65；以及磁头放大电路68。
实例
下面描述本发明的磁记录介质的实例。
实例1
制造如图1所示的磁记录介质。
使用抽空到小于或等于3×10-5帕的室进行溅射，并使用Ar气体作为溅射气体，从而采用下述的制造工艺。
通过溅射在非磁性玻璃基片1上形成磁畴控制层2。
将磁畴控制层2形成为这样的结构，使得在由V制成的第一层(40nm厚)上形成由Co-18at％Pt-8at％Cr制成的第二层(20nm厚)。当形成第一层时，将该室中的气压设为0.6帕，当形成第二层时，将该室的气压设为0.5帕。
然后在磁畴控制层2上形成由Co-6at％Zr-10at％Nb制成的软磁性层3(200nm厚)(室中的气压为0.6帕)。
然后在软磁性层3上形成由Ni-30at％Ta制成的籽晶层4(7nm厚)(室中的气压为0.7帕)。
当形成上述层时，将500W的直流电源施加到靶上。
然后，在籽晶层4上形成由Pt-Y2O3制成的第一垫层5(10nm厚)。以粒状结构形成第一垫层5，在该结构中在由Y2O3制成的阵列中隔离由Pt制成的颗粒。当形成第一垫层5时，使用Pt-Y2O3靶，其通过以Pt∶Y2O3＝8∶2的摩尔比例烧结Pt颗粒与Y2O3颗粒的混合物而制成(室中的气压为5.0帕，且提供300W的RF电源)。
然后在第一垫层5上形成由Ru所制成的第二垫层6(5nm厚)(室中的气压为3.0帕，并且DC电源为250W)。
然后在第二垫层6上形成由CoPtCr-SiO2制成的磁记录层7(10nm厚)。当形成磁记录层7时，使用CoPtCr-SiO2靶，其通过以CoPtCr∶SiO2＝11∶1的摩尔比例烧结Co-16at％Pt-12at％Cr颗粒与SiO2颗粒的混合物而制成(室中的气压为6.0帕，且提供200W的RF电源)。
然后在磁记录层7上形成由C制成的保护层8(7nm厚)(室中的气压为0.5帕，且提供1000W的DC电源)。
然后通过浸渍工艺在保护层8上施加由PFPE(全氟聚醚)制成的润滑剂，以形成润滑层(1.Snm厚)，从而获得磁记录介质A。
使用最大磁场为20kOe的Kerr效应磁测量装置测量磁记录介质A的静磁特性。表1示出这样测量到的矫顽力Hc、矩形比RS和成核磁场Hn。
表1还示出通过利用XRD测量摇摆曲线而确定的Δθ50的值，以研究该介质A的晶体取向性。
还可以对介质A进行R/W检测，通过利用单磁极头在其上写入信号，并利用GMR头读取信号。表1示出了这样确定的SNRm、重写特征(OW特征)和dPW50。沿以4200rpm旋转的介质A的半径为20mm的轨迹进行测量。
对于示出S/N比的SNRm，S代表在一个反磁化的周期中的119kFCI的隔离波形的峰值，即，最大值和最小值之差除以2。Nm是具有716kFCI的rms(均方根-英寸)。
当在写入8kFCI的记录信号后写入358kFCI的信号时，OW特征由在重写之前的信号输出与在重写之后的剩余信号输出之比来表示。表示分辨率的反磁化的半宽度dPW50是在通过对再现波形求微分而获得的隔离波形的峰值高度的50％处的宽度(nm)。
以下是所制造的三个样品。
通过以与实例1相同的方式在非磁性玻璃基片1上形成磁畴控制层2、软磁性层3和籽晶层4来制造样品1。
通过以与实例1相同的方式在非磁性玻璃基片1上形成磁畴控制层2、软磁性层3、籽晶层4和第一垫层5来制造样品2。
通过以与实例1相同的方式在非磁性玻璃基片1上仅形成籽晶层4来制造样品3。
在样品1的XRD(X射线衍射)图形中，观察2θ＝40至50度附近的宽图形，除了弱峰以外没有观察到突出峰值，认为所述弱峰由磁畴控制层引起、并在2θ＝40度附近。
对籽晶层4的平面结构的TEM(透射电子显微镜)观察示出，籽晶层4具有包括测量为小于或等于2nm的精细颗粒的微晶结构。
使用TEM观察样品2的第一垫层5的平面结构。
图8示出平面结构(放大1,000,000倍)。图中的标号71表示Pt颗粒，标号72表示由Y2O3制成的非磁性阵列。
该图示出这样的结构，即在非磁性阵列72中隔离平均颗粒尺寸为约6nm的Pt颗粒71，换句话说，非磁性阵列72包围Pt颗粒71。在Pt颗粒71之间的平均距离是约2nm。
当Pt颗粒71的最大尺寸是约9nm时，大多数Pt颗粒71的尺寸落入平均值的±1nm的范围中。
使用VSM(振动样品磁强计)测量从样品3切下的1平方cm的测试样品，以确定在外部磁场最大为100Oe的情况下的静磁特征。利用0.2T的Bs来验证软磁性特征。
对比实例1
如图3所示，除了使用Ta作为材料来形成籽晶层4之外，以与实例1相同的方式制造磁记录介质B。
以与实例1相同的方式测量静磁特征、晶体取向性和R/W特征。表1中示出了结果。
通过以与对比实例1相同的方式在非磁性玻璃基片1上形成磁畴控制层2、软磁性层3、籽晶层4和第一垫层5来制造样品4。
利用TEM观察样品4的第一垫层5的平面结构。颗粒与阵列的模糊边界所示的观察表明对颗粒的不充分的隔离。当平均颗粒尺寸是约6nm时，颗粒的最大尺寸是约10nm。颗粒尺寸分布在±2nm的范围中，这表明样品4在颗粒尺寸均匀性方面次于介质A。
表1
| 介质 | Hc(kOe) | RS(-) | -Hn(kOe) | Δθ50(deg) | SNRm(dB) | OW(dB) | dPW50(nm) | |
| 实例1对比实例1实例3实例4 | ABEF | 3.723.683.693.58 | 0.990.890.960.92 | 1.10.81.00.8 | 3.85.44.55.2 | 23.220.822.822.0 | 41.240.940.941.1 | 68757473 |
从表1可以看出，尽管介质A示出较大的矩形比RS，但是在实例1(介质A)和对比实例1(介质B)之间的矫顽力Hc没有显著的差异。在介质A中表示晶体取向性的Δθ50的值较小，表明更好的取向性。
介质A和介质B示出相当的OW值，但是介质A示出更好的SNRm和dPW50的值。
从这些结果可以理解，尽管介质B的磁记录层由精细颗粒制成，但是在介质A中，颗粒尺寸分散较少，并获得了更好的取向性。认为介质A示出更好的特征，这部分由于籽晶层4具有软磁特性，这导致了较少的无信号损耗。
从上述描述可以看出，介质A具有较大的矩形比和较好的静磁特征，关于R/W特征具有较高的分辨率和较大的S/N比。
当通过使用Pd、Ru或Rh来代替在介质A中所用的Pt来生成第一垫层5时，获得RS的值为约0.9，SNRm的值比介质A小0.2到0.3dB。这可以被看作为与介质A的性能可比的性能。
当通过使用NiNb、NiTaC、NiTaB或CoNiTa代替NiTa来生成籽晶层4时，获得上述与介质A的性能可比的性能。
当通过使用NiFe、NiFeMo、NiFeCr、NiFeV或NiCo代替NiTa来生成籽晶层4时，在每种情况下获得约0.8T的Bs。这样显著减少了无信号损耗，从而改善了dPW50。
实例2
制造如图2所示的磁记录介质。
在非磁性玻璃基片11上形成由Fe-10at％Ta-10at％C制成的软磁性层12(200nm厚)。
然后形成由Ni-15at％Ta-15at％C制成的籽晶层13(8nm厚)(室压为0.8帕)。
然后通过如下形成由Au-SiO2制成的第一垫层14(5nm厚)：利用在同一平面中并排设置的Au靶和SiO2靶，并且重复将基片11从与该两个靶中的一个相对的位置移动到与另一个相对的位置的操作，以便交替溅射Au和SiO2(提供给Au靶上的直流电源是500W，提供给SiO2靶上的RF电源是1400W)。
然后对基片11加热8秒钟，以将其温度升高到250℃。
然后在第一垫层14上形成由Ru-30at％Cr制成的第二垫层15(5nm厚)(室压为3.0帕，并提供250W的直流电源)。
然后形成由Co-26at％Cr-12at％Pt-4at％B制成的弱磁性垫层16(10nm厚)(室压为0.5帕，并提供100W的直流电源)。
然后形成由Co-18at％Cr-15at％Pt-1at％B制成的磁记录层17(12nm厚)(室压为0.6帕，并提供250W的直流电源)。
然后在磁记录层17上形成由C制成的保护层18(7nm厚)(室压为0.5帕，并提供1000W的直流电源)。
然后通过浸渍工艺在保护层18上施加由PFPE制成的润滑剂，以形成润滑层(1.3nm厚)，从而获得磁记录介质C。
以与实例1相同的方式测量磁记录介质C的静磁特征、晶体取向性和R/W特征，图2中示出了结果。
通过以与实例2相同的方式在非磁性玻璃基片11上仅形成籽晶层13来制造样品5。
通过以与实例2相同的方式在非磁性玻璃基片11上形成软磁性层12、籽晶层13和第一垫层14来制造样品6。
对样品5的XRD图形的观察示出在接近2θ＝40到50度所观察到的宽图形，但是没有观察到尖峰。对籽晶层13的平面结构的TEM观察示出，籽晶层13具有包括测量为小于或等于2nm的精细颗粒的微晶结构。
对于样品6，利用TEM放大1,000,000倍地观察第一垫层14的平面结构，示出这样的粒状结构，其中由SiO2制成的阵列包围平均颗粒尺寸为约7nm的Au颗粒。Au颗粒之间的平均距离是约2nm。
利用VSM测量从样品5切出的1平方cm的测量样品，以确定静磁特征，并且在施加高达1500kA/m的外部磁场时没有示出磁化。从而获得，样品5是非磁性材料。
对比实例2
除了如图4所示没有形成籽晶层13以外，以与实例2相同的方式制造磁记录介质D。
以与实例1相同的方式测量该介质D的静磁特征、晶体取向性和R/W特征，表2中示出了结果。
表2
| 介质 | Hc(kOe) | RS(-) | -Hn(kOe) | Δθ50(deg) | SNRm(dB) | OW(dB) | dPW50(nm) | |
| 实例2对比实例2 | CD | 3.683.71 | 0.970.85 | 1.10.8 | 4.25.7 | 21.919.7 | 40.838.2 | 6872 |
从表2可以看出，实例2(介质C)在静磁特征、晶体取向性和R/W特征(SNRm)方面优于对比实例2(介质D)。
当通过使用Ag或Cu代替介质C中所使用的Au来制成第一垫层14时，在上述特征方面获得了可以认为与介质C的性能相当的性能。
当通过使用Y2O3、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、MgO、TaC、TaN或ZrN代替SiO2来生成第一垫层14时，RS的值为约0.9，且SNRm为比介质C的值低0.1到0.3dB。这可以认为与介质C的性能相当。
当通过使用NiNb、NiTaC、NiTaB或CoNiTa代替NiTa来制成籽晶层13时，上述特征与介质C的特征相当。
当通过使用NiFe、NiFeMo、NiFeCr、NiFeV或NiCo代替NiTa来制成籽晶层13时，从XRD的衍射图形发现，籽晶层13被形成为结晶结构。因此，在籽晶层13以晶体结构形成的情况下也改善了介质D中的SNR。
当通过使用NiFe、NiFeMo、NiFeCr或NiFeV代替NiTa来生成籽晶层13时，在每种情况下获得约0.8T的Bs。这样，显著减少了无信号损耗，从而改善了dPW50。
实例3
如图5所示，除了在第一垫层5中使用Rh代替Pt以外，以与实例1相同的方式制造磁记录介质E。
以与实例1相同的方式测量该介质E的静磁特征、晶体取向性和R/W特征，表1示出了结果。
通过以与实例3相同的方式在基片1上形成磁畴控制层2、软磁性层3、籽晶层4和第一垫层5来制造样品7。
利用TEM对样品7的第一垫层5的平面结构观察，示出粒状结构，在该结构中，由SiO2制成的阵列包围平均颗粒尺寸为约6nm的Rh颗粒。最大颗粒尺寸和最小颗粒尺寸分别为约9nm和约3nm，示出颗粒尺寸的变换比介质A大。
如表1所示，实例3(介质E)在SNRm方面优于对比实例1(介质B)，但是在dPW50方面次于实例1(介质A)。
通过在第一垫层5的颗粒中使用Rh改善了介质E的结晶度，但是稍微增加了颗粒尺寸的分散，且稍微降低了分辨率。
实例1和实例3的结果示出，在垫层阵列中使用Y2O3使得颗粒均匀且清晰，从而可以获得能够以更高密度进行记录的介质。此外，使用Pt形成垫层中的颗粒，改善了磁记录层的取向性，从而改善了分辨率。
实例4
如图6所示，除了没有形成第二垫层6以外，以与实例1相同的方式制造磁记录介质F。
以与实例1相同的方式测量该介质F的静磁特征、晶体取向性和R/W特征，结果如表1所示。
通过以与实例4相同的方式在基片1上形成磁畴控制层2、软磁性层3、籽晶层4和第一垫层5来制造样品8。
利用TEM对第一垫层5的平面结构进行观察，示出了粒状结构，在该结构中，由Y2O3制成的阵列包围平均颗粒尺寸为约6nm的Pt颗粒。这些颗粒与阵列的边界没有介质A中的边界清晰。
如表1所示，实例4(介质F)在SNRm方面优于对比实例1(介质B)，但是在Δθ50和dPW50方面次于实例1(介质A)。
认为，在介质F中，由于没有形成第二垫层6，磁记录层7的取向性略次，但是由于在第一垫层5中使用Pt-Y2O3，从而获得了较好的SNRm。
从而，已经示出，在垫层中使用Pt-Y2O3可以获得能够高密度记录的介质。
Claims (16)
1.一种磁记录介质，包括：在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中
所述籽晶层由包含Ni的材料制成；以及
所述垫层具有颗粒隔离型结构，在所述结构中，由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且所述非磁性阵列由包含Y2O3的材料制成。
2.如权利要求1所述的磁记录介质，其中所述颗粒由包含选自于Pt、Pd、Ru和Rh中的至少一种元素的非磁性材料制成。
3.一种磁记录介质，包括：在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中
所述籽晶层由包含Ni的材料制成；以及
所述垫层具有颗粒隔离型结构，在该结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且所述非磁性阵列由包含选自于金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、半导体氧化物、半导体氮化物和半导体碳化物中的至少一种的材料制成，并且所述颗粒由包含选自于Au、Ag和Cu中的至少一种元素的材料制成。
4.如权利要求3所述的磁记录介质，其中所述非磁性阵列是包含选自于SiO2、Y2O3、Cr2O3、Al2O3和Ta2O5中的至少一种的材料。
5.如权利要求1所述的磁记录介质，其中由包含Ru的材料制成的第二垫层被提供在所述垫层和所述磁记录层之间。
6.如权利要求3所述的磁记录介质，其中由包含Ru的材料制成的第二垫层被提供在所述垫层和所述磁记录层之间。
7.如权利要求1所述的磁记录介质，其中所述籽晶层包含选自于Fe、Co、Cr、V、Mo、Nb、Zr、W、Ta、B和C中的至少一种元素。
8.如权利要求3所述的磁记录介质，其中所述籽晶层包含选自于Fe、Co、Cr、V、Mo、Nb、Zr、W、Ta、B和C中的至少一种元素。
9.如权利要求1所述的磁记录介质，其中所述籽晶层具有大于或等于0.2T的饱和磁通密度Bs和小于或等于100(Oe)的矫顽力HC。
10.如权利要求3所述的磁记录介质，其中所述籽晶层具有大于或等于0.2T的饱和磁通密度Bs和小于或等于100(Oe)的矫顽力HC。
11.如权利要求1所述的磁记录介质，其中所述磁记录层由包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金制成。
12.如权利要求3所述的磁记录介质，其中所述磁记录层由包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金制成。
13.一种制造磁记录介质的方法，所述介质包括在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中
所述籽晶层由包含Ni的材料制成；以及
所述垫层具有颗粒隔离型结构，在该结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且所述非磁性阵列由包含Y2O3的材料制成。
14.一种制造磁记录介质的方法，其包括形成在非磁性基片上依次层叠的软磁性层、籽晶层、垫层和磁记录层，其中
所述籽晶层由包含Ni的材料制成；以及
所述垫层具有颗粒隔离型结构，在所述结构中由非磁性材料制成的颗粒被隔离在非磁性阵列中，并且所述非磁性阵列由包含选自于金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、半导体氧化物、半导体氮化物和半导体碳化物中的至少一种的材料制成，并且所述颗粒由包含选自于Au、Ag和Cu中的至少一种元素的材料制成。
15.一种磁记录/再现装置，其包括如权利要求1所述的磁记录介质、和磁头。
16.一种磁记录/再现装置，其包括如权利要求3所述的磁记录介质、和磁头。
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