DE10297472T5 - Antiparallel ferromagnetisch gekoppelte Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien - Google Patents
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Abstract
Antiparallel
ferromagnetisch gekoppeltes ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium (20–60) mit
hoher Flächenaufzeichnungsdichte,
das umfasst:
(a) ein nichtmagnetisches Substrat (2) mit einer Oberfläche; und
(b) einen über der Substratoberfläche gebildeten Schichtstapel, wobei der Schichtstapel in von der Substratoberfläche ausgehend übereinanderliegender Folge:
eine Unterschicht (3), die aus einem magnetisch weichen ferromagnetischen Material oder einer Mehrzahl von Schichten aus magnetisch weichem ferromagnetischem Material, die durch dünne nichtmagnetische Abstandsschichten getrennt sind, besteht;
mindestens eine nichtmagnetische Grenzflächenschicht (4);
eine vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht (6), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht;
eine nichtmagnetische Abstandsschicht (7); und
eine vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht (5), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; umfasst,
wobei die vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht (6) und die vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht (5) über die nichtmagnetische Abstandsschicht (4) antiparallel ferromagnetisch gekoppelt (AFC) sind, um die magnetischen Momente derselben antiparallel auszurichten und dadurch dem Medium ein erhöhtes SMNR und thermische Stabilität zu verleihen.
(a) ein nichtmagnetisches Substrat (2) mit einer Oberfläche; und
(b) einen über der Substratoberfläche gebildeten Schichtstapel, wobei der Schichtstapel in von der Substratoberfläche ausgehend übereinanderliegender Folge:
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Description
- Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der US Provisional Patent Application mit dem Aktenzeichen 60/337 287, eingereicht am 30. November 2001, deren gesamte Offenbarung hier durch Inbezugnahme aufgenommen ist.
- Die vorliegende Erfindung betrifft Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien mit verbessertem Signal/Mediumrauschen-Verhältnis ("SMNR") und thermischer Stabilität, wobei diese Medien ein Paar von vertikal voneinander beabstandeten vertikalferromagnetischen Schichten, die über eine nichtmagnetische Abstandsschicht antiparallel ferromagnetisch gekoppelt ("RFC") sind, umfassen, und ein Verfahren zur Herstellung derselben. Die Erfindung ist von besonderem Nutzen bei der Fertigung von Daten/Informationsspeicher- und -abfragemedien, beispielsweise Festplatten, die ultrahohe Flächenaufzeichnungs/Speicherdichten besitzen.
- Magnetmedien werden in weitem Umfang bei verschiedenen Anwendungen, insbesondere in der Computerindustrie verwendet, und es werden kontinuierlich Anstrengungen mit dem Ziel unternom men, die Flächenaufzeichnungsdichte, d.h. die Bitdichte der Magnetmedien, zu erhöhen. Im Hinblick darauf wurde ermittelt, dass sogen. "Vertikal"-Aufzeichnungsmedien den herkömmlicheren "Longitudinal"-Medien in Bezug auf das Erreichen sehr hoher Bitdichten überlegen sind. Bei Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien wird in einer zur Oberfläche des Magnetmediums senkrechten Richtung, typischerweise einer Schicht eines magnetischen Materials auf einem geeigneten Substrat eine bleibende Magnetisierung ausgebildet. Sehr hohe Linearaufzeichnungsdichten sind durch die Verwendung eines "einpoligen" Magnetwandlers oder "Kopfs" mit derartigen Vertikalmagnetmedien erhältlich.
- Es ist bekannt, dass eine effiziente Aufzeichnung mit hoher Bitdichte unter Verwendung eines Vertikalmagnetmediens den Einbau einer relativ dicken (d.h. im Vergleich zur Magnetaufzeichnungsschicht) magnetisch "weichen" Unterschicht, d.h. einer magnetischen Schicht mit einer relativ niedrigen Koerzitivkraft von etwa 1 kOe oder darunter, beispielsweise einer NiFe-Legierung (Permalloy), zwischen dem nichtmagnetischen Substrat, beispielsweise aus Glas, Aluminium (Al) oder einer Legierung auf Al-Basis, und der "harten" magnetischen Aufzeichnungsschicht mit einer relativ hohen Koerzitivkraft von mehreren kOe, typischerweise etwa 3–6 kOe, beispielsweise aus einer Legierung auf Cobaltbasis (beispielsweise eine Co-Cr-Legierung), mit vertikaler Anisotropie erfordert. Die magnetisch weiche Unterschicht dient zur Führung des aus dem Kopf austretenden magnetischen Flusses durch die harte Vertikalmagnetaufzeichnungsschicht. Ferner verringert die magnetisch weiche Unterschicht die Empfindlichkeit des Mediums für eine thermisch aktivierte Magnetisierungsumkehr durch eine Verringerung der Entmagnetisierungsfelder, die die Energiebarriere, die den derzeitigen Magnetisierungszustand aufrechterhält, verringern.
- Ein typisches Vertikalaufzeichnungssystem
10 , das ein vertikal ausgerichtetes Magnetmedium1 mit einer relativ dicken weich-magnetischen Unterschicht, einer relativ dünnen hartmagnetischen Aufzeichnungsschicht und einen einpoligen Kopf verwendet, ist in1 erläutert, worin die Bezugszahlen2 ,3 ,4 bzw.5 das Substrat, die weich-magnetische Unterschicht, mindestens eine nichtmagnetische Grenzflächenschicht und eine vertikal ausgerichtete hart-magnetische Aufzeichnungsschicht des Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums1 angeben und die Bezugszahlen7 bzw.8 den Einzel- und Hilfspol eines einpoligen Magnetwandlerkopfs6 angeben. Eine relativ dünne Grenzflächenschicht4 (die auch als "Zwischen"schicht bezeichnet wird), die aus einer oder mehreren Schichten nichtmagnetischer Materialien besteht, dient - (1) zum Verhindern einer magnetischen
Wechselwirkung zwischen der weichen Unterschicht
3 und der harten Aufzeichnungsschicht5 und - (2) zum Fördern gewünschter mikrostruktureller und magnetischer Eigenschaften der harten Aufzeichnungsschicht.
- Wie durch die Pfeile in der Figur gezeigt, die den Weg des magnetischen Flusses ϕ angeben, ist zu sehen, dass der Fluss ϕ aus dem Einzelpol
7 des einpoligen Magnetwandlerkopfs6 austritt, in die vertikal ausgerichtete hart-magnetische Aufzeichnungsschicht5 in dem Bereich über dem Einzelpol7 eintritt und diese durchläuft, in die weich-magnetische Unterschicht3 eintritt und diese eine Strecke entlang läuft und dann aus dieser austritt und durch die vertikal ausgerichtete hart-magnetische Aufzeichnungsschicht5 in dem Bereich über dem Hilfspol8 des einpoligen Magnetwandlerkopfs6 läuft. Die Richtung der Bewegung des Vertikalmagnetmediums1 am Wandlerkopf6 vorbei wird in der Figur durch den Pfeil über dem Medium1 angegeben. - Weiterhin unter Bezug auf
1 geben die vertikalen Linien9 Korngrenzen von jeder polykristallinen (d.h. körnigen) Schicht des das Medium1 bildenden Schichtstapels an. Aus der Figur ist ersichtlich, dass die Breite der Körner (in horizontaler Richtung gemessen) von jeder der den Schichtstapel des Mediums bildenden polykristallinen Schichten im wesentlichen die gleiche ist, d.h. jede darüber liegende Schicht die Kornbreite der darunter liegenden Schicht wiederholt. Nicht angegeben in der Figur ist aus Gründen der Einfachheit der Erläuterung eine Schutzüberzugsschicht, beispielsweise aus einem diamantähnlihen Kohlenstoff (DLC), die über der hartmagnetischen Schicht5 ausgebildet ist, und eine Gleitmitteldeckschicht, beispielsweise aus einem Perfluorpolyethylenmaterial, die über der Schutzüberzugsschicht ausgebildet ist. Das Substrat2 ist typischerweise plattenförmig und besteht aus einem nichtmagnetischen Metall oder einer nichtmagnetischen Legierung, beispielsweise Al oder einer Legierung auf Al-Basis, beispielsweise Al-Mg mit einer Ni-P-Plattierungsschicht auf der Ablagerungsoberfläche derselben, oder das Substrat2 besteht aus einem geeigneten Glas, einer Keramik, Glaskeramik, einem polymeren Material oder einem Verbundstoff oder Laminat dieser Materialien; die Unterschicht3 besteht typischerweise aus einer etwa 500 bis etwa 4000 Å dicken Schicht eines weich-magnetischen Materials, das aus der aus Ni, NiFe (Permalloy), Co, CoZr, CoZrCr, CoZrNb, CoFe, Fe, FeN, FeSiAl, FeSiAlN, FeCoC und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewählt ist; die Grenzflächenschicht4 umfasst typischerweise eine bis zu etwa 300 Å dicke Schicht eines nichtmagnetischen Materials, wie TiCr; und eine hart-magnetische Schicht5 besteht typischerweise aus einer etwa 100 bis etwa 250 Å dicken Schicht aus einer Legierung auf Co-Basis, die ein oder mehrere Elemente, die aus der aus Cr, Fe, Ta, Ni, Mo, Pt, V, Nb, Ge, B und Pd bestehenden Gruppe ausgewählt sind, umfasst, Eisenoxiden oder einer mehrlagigen Magnetübergitterstruktur (CoX/Pd oder Pt)n, wobei n eine ganze Zahl von etwa 10 bis etwa 25 ist, jede der im Wechsel vorhandenen dünnen Schichten der magnetischen Legierung auf Co-Basis etwa 2 bis etwa 3,5 Å dick ist, X ein aus der aus Cr, Ta, B, Mo, Pt, W und Fe bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist, und jede der im Wechsel vorhandenen dünnen nichtmagnetischen Schichten von Pd oder Pt etwa 1 Å dick ist. Jede Art eines Materials einer harten magnetischen Aufzeichnungsschicht besitzt eine vertikale Anisotropie aufgrund von magnetokristalliner Anisotropie (1. Art) und/oder Grenzflächenanisotropie (2. Art). - Im allgemeinen kann eine Verbesserung des Signal/Mediumrauschen-Verhältnisses (SMNR) von Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien wie den im Vorhergehenden beschriebenen durch Verringern des durchschnittlichen Volumens V der magnetischen Körnchen und/oder durch Verringern von Wechselwirkungen zwischen den Körnchen erhalten werden. Jedoch wird in jedem der beiden Fälle die thermische Stabilität der Vertikalmedien beeinträchtigt.
- Im Hinblick auf das Obige besteht ein klarer Bedarf an verbesserten vertikalen magnetischen Information/Datenaufzeichnungs-, -speicher- und -ablesemedien hoher Flächenaufzeichnungsdichte, die sowohl erhöhte Signal/Mediumrauschen-Verhältnisse (SMNR) als auch thermische Stabilität aufweisen. Ferner existiert ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren zur Herstellung von Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien hoher Flächenaufzeichnungsdichte, die sowohl ein erhöhtes SMNR als auch erhöhte thermische Stabilität aufweisen, wobei die Medien mittels herkömmlicher Herstellungsverfahren und -instrumente ohne weiteres und wirtschaftlich gefertigt werden können.
- Die vorliegende Erfindung befasst sich mit bestehenden Problemen bei der Gestaltung und Herstellung von Vertikalaufzeichnungsmedien hoher Bitdichte, beispielsweise dem Erreichen eines hohen SMNR ohne eine Beeinträchtigung der thermi schen Stabilität der Medien, während alle strukturellen und mechanischen Aspekte der Technologie einer Aufzeichnung mit hoher Bitdichte beibehalten werden, und löst diese. Außerdem können die Magnetmedien der vorliegenden Erfindung mittels herkömmlicher Herstellungsverfahren, beispielsweise durch Sputtern, in vorteilhafter Weise gefertigt werden.
- Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium hoher Flächenaufzeichnungsdichte.
- Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes antiparallel ferromagnetisch gekoppeltes (AFC) Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium hoher Flächenaufzeichnungsdichte, das ein verbessertes Signal/Rauschen-Verhältnis (SMNR) und thermische Stabilität aufweist.
- Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums hoher Flächenaufzeichnungsdichte.
- Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten antiparallel ferromagnetisch gekoppelten (AFC) Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums hoher Flächenaufzeichnungsdichte mit einem erhöhten Signal/Rauschen-Verhältnis (SMNR) und thermischer Stabilität.
- Weitere Vorteile und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in der folgenden Beschreibung angegeben und werden zum Teil einem Fachmann üblicher Erfahrung beim Prüfen des folgenden klar oder können bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung gelernt werden. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung können realisiert werden, wie dies speziell in den beigefügten Ansprüchen hervorgehoben ist.
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden werden die im Vorhergehenden genannten und andere Vorteile zum Teil durch ein antiparallel ferromagnetisch gekoppeltes ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium hoher Flächenaufzeichnungsdichte erhalten, das umfasst:
- (a) ein nichtmagnetisches Substrat mit einer Oberfläche; und
- (b) einen über der Substratoberfläche gebildeten Schichtstapel, wobei der Schichtstapel in übereinanderliegender Abfolge von der Substratoberfläche ausgehend: (b1) eine Unterschicht, die aus einem magnetisch weichen ferromagnetischen Material oder einer Mehrzahl von Schichten aus magnetisch weichem ferromagnetischem Material, die durch dünne nichtmagnetische Abstandsschichten getrennt sind, besteht; (b2) mindestens eine nichtmagnetische Grenzflächenschicht; (b3) eine vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht, die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; (b4) eine nichtmagnetische Abstandsschicht; und (b5) eine vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht, die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; umfasst,
- Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die nichtmagnetische Abstandsschicht (b4) etwa 2 bis etwa 15 Å, beispielsweise etwa 4 bis etwa 11 Å, dick und so ausge wählt, dass die antiparallel ferromagnetische Kopplung zwischen der Stabilisierungsschicht (b3) und der Hauptaufzeichnungsschicht (b5) maximal ist, und sie umfasst ein Material, das aus der aus Ru, Rh, Ir, Cr, Cu, Re, V und deren Legierungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und der Schichtstapel (b) umfasst ferner optional:
(b6) mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht an mindestens einer Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (b4) und der Hauptaufzeichnungsschicht (b5) und/oder der Stabilisierungsschicht (b3), wobei:
die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (b6) an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (b4) und der Hauptaufzeichnungsschicht (b5) vorhanden ist, oder
die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (b6) an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (b4) und der Stabilisierungsschicht (b3) vorhanden, oder
die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (b6) an den Grenzflächen zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (b4) und jeweils der Hauptaufzeichnungsschicht (b5) und der Stabilisierungsschicht (b3) vorhanden ist. - Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (b6) eine etwa 1 Monoschicht bis etwa 40 Å dicke Schicht eines ferromagnetischen Materials mit einem Sättigungsmagnetisierungswert MS > 300 emu/cm3, und gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (b6) eine Schicht eines Elements oder einer Legierung mit einem hohen Moment, das bzw. die aus Fe, Co, FeCo und deren Legierungen, die mindestens ein aus Cr, Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cu, Ag, Au und W ausgewähltes Element enthalten, ausgewählt ist, wobei die Konzentration von Co, Fe oder CoFe in der Legierung konstant ist oder über die Dicke der mindestens einen Grenzflächenschicht (b6) von einem höheren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der nichtmagnetischen Abstandsschicht (b4) zu einem niedrigeren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der Stabilisierungsschicht (b3) oder der Hauptaufzeichnungsschicht (b5) variiert.
- Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst der Schichtstapel (b) ferner mindestens ein weiteres gestapeltes Schichtenpaar zwischen der Hauptaufzeichnungsschicht (b5) und der nichtmagnetischen Abstandsschicht (b4), das aus einer magnetischen Schicht mit vertikaler magnetischer Anisotropie und einer nichtmagnetischen Abstandsschicht besteht, derart, dass der Schichtstapel (b) im Wechsel vorhandene magnetische Schichten und nichtmagnetische Abstandsschichten umfasst, und die magnetischen Energien der magnetischen Schichten und die Kopplungsenergien zwischen magnetischen Schichten so gewählt sind, dass eine antiparallele Ausrichtung der magnetischen Momente benachbarter magnetischer Schichten während einer Datenspeicherung im Medium erhalten wird.
- Gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Stabilisierungsschicht (b3) und die Hauptaufzeichnungsschicht (b5) jeweils eine etwa 3 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer ferromagnetischen Legierung, die aus CoCr und CoCr, das mindestens ein aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Fe, Ni und W ausgewähltes Element enthält, ausgewählt ist, oder die Stabilisierungsschicht (b3) und die Hauptaufzeichnungsschicht (b5) umfassen jeweils eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer mehrlagigen Magnetübergitterstruktur (CoX/Pd oder Pt)n, (FeX/Pd oder Pt)n oder (FeCoX/Pd oder Pt)n, wobei n eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 25 ist, jede der im Wechsel vorhandenen Schichten einer magnetischen Legierung auf Co-Basis, Fe-Basis oder CoFe-Basis etwa 1,5 bis etwa 10 Å dick ist, X mindestens ein Element, das aus der aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cr und W bestehenden Gruppe ausgewählt ist, bedeutet und jede der im Wechsel vorhandenen Schichten aus nichtmagnetischem Pd oder Pt etwa 3 bis etwa 15 Å dick ist.
- Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst das nichtmagnetische Substrat (a) ein Material, das aus der aus Al, NiP-plattiertem Al, Al-Mg-Legierungen, anderen Legierungen auf Al-Basis, anderen nichtmagnetischen Metallen, anderen nichtmagnetischen Legierungen, Glas, Keramiken, Polymeren, Glaskeramiken und Verbundstoffen und/oder Laminaten derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist;
die Unterschicht (b1) eine etwa 500 bis etwa 4000 Å dicke Schicht, die aus mindestens einem weich-ferromagnetischen Material, das aus Ni, NiFe (Permalloy), Co, CoZr, CoZrCr, CoZrNb, CoTaZr, CoFe, Fe, FeN, FeSiAl, FeSiAlN, FeTaC, FeAlN, FeTaN, CoFeZr, FeCoB und FeCoC ausgewählt ist, besteht; und die mindestens eine Grenzflächenschicht (b2) eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht oder Schichten von mindestens einem nichtmagnetischen Material, das aus Pt, Pd, Ir, Re, Ru, Hf und Legierungen derselben oder einer hexagonalen nichtmagnetischen Legierung auf Co-Basis mit mindestens einem Bestandteil von Cr, Pt, Ta und B ausgewählt ist; wobei das Medium ferner umfasst: - (c) eine Schutzüberzugsschicht auf der Hauptaufzeichnungsschicht (b5); und
- (d) eine Gleitmitteldeckschicht über der Schutzüberzugsschicht (c).
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines antiparallel ferromagnetisch gekoppelten ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums hoher Flächenaufzeichnungsdichte, das die folgenden Stufen umfasst:
- (a) Bereitstellen eines nichtmagnetischen Substrats mit ei ner Oberfläche; und
- (b) Ausbilden eines Schichtstapels über der Substratoberfläche, das die folgenden aufeinanderfolgenden Stufen zum Ausbilden einer von der Substratoberfläche ausgehenden aufeinanderliegenden Abfolge von Schichten umfasst: (b1) Ausbilden einer Unterschicht, die aus einem magnetisch weichen ferromagnetischen Material oder einer Mehrzahl von Schichten eines magnetisch weichen Materials, die durch dünne nichtmagnetische Abstandsschichten getrennt sind, besteht; (b2) Ausbilden von mindestens einer nichtmagnetischen Grenzflächenschicht; (b3) Ausbilden einer vertikal anisotropen Stabilisierungsschicht, die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; (b4) Ausbilden einer nichtmagnetischen Abstandsschicht; und (b5) Ausbilden einer vertikal anisotropen Hauptaufzeichnungsschicht, die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht;
- Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die Stufe (b4) das Ausbilden einer etwa 2 bis etwa 15 Å, beispielsweise etwa 4 bis etwa 11 Å, dicken Schicht eines nichtmagnetischen Materials, das so gewählt ist, dass die antiparallel ferromagnetische Kopplung zwischen der Stabilisierungsschicht (b3) und der Hauptaufzeichnungsschicht (b5) maximal wird, das ein aus der aus Ru, Rh, Ir, Cr, Cu, Re, V und deren Legierungen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material umfasst; und das Verfahren umfasst optional ferner die folgende Stufe:
- (b6) Ausbilden von mindestens einer ferromagnetischen Grenzflächenschicht an mindestens einer Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht und der Hauptaufzeichnungsschicht und/oder der Stabilisierungsschicht, wobei die Stufe (b6) eine der folgenden Alternativen umfasst: (i) Ausbilden der mindestens einen ferromagnetischen Grenzflächenschicht an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht und der Hauptaufzeichnungsschicht; (ii) Ausbilden der mindestens einen ferromagnetischen Grenzflächenschicht an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht und der Stabilisierungsschicht; und (iii) Ausbilden der mindestens einen ferromagnetischen Grenzflächenschicht an den Grenzflächen zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht und jeweils der Hauptaufzeichnungsschicht und der Stabilisierungsschicht.
- Gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die Stufe (b6) das Ausbilden einer etwa 1 Monoschicht bis etwa 40 Å dicken Schicht eines ferromagnetischen Materials mit einem Sättigungsmagnetisierungswert MS >300 emu/cm3, das ein Element oder eine Legierung mit hohem Moment umfasst, das bzw. die aus Fe, Co, FeCo und deren Legierungen, die mindestens ein aus Cr, Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cu, Ag, Au und W ausgewähltes Element enthalten, ausgewählt ist, wobei die Konzentration von Co, Fe oder CoFe in der Legierung konstant ist oder über die Dicke der mindestens einen Grenzflächenschicht von einem höheren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der nichtmagnetischen Abstandsschicht zu einem niedrigeren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der Stabili sierungsschicht oder der Hauptaufzeichnungsschicht variiert.
- Gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die Stufe (b) ferner die aufeinanderfolgenden Stufen:
- (b6) Ausbilden einer nichtmagnetischen Abstandsschicht in aufeinanderliegendem Kontakt mit der in Stufe (b5) gebildeten Hauptaufzeichnungsschicht; und
- (b7) Ausbilden einer vertikal anisotropen Hauptaufzeichnungsschicht in aufeinanderliegendem Kontakt mit der in Stufe (b6) gebildeten nichtmagnetischen Abstandsschicht;
- Gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Stufen (b3) und (b5) zur Ausbildung der Stabilisierungsschicht und der Hauptaufzeichnungsschicht jeweils die Ausbildung einer vertikal anisotropen hart-ferromagnetischen Schicht, die aus den folgenden Alternativen ausgewählt ist:
- (i) eine etwa 3 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer ferromagnetischen Legierung, die aus CoCr und CoCr, das mindestens ein aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Fe, Ni und W ausgewähltes Element enthält, ausgewählt ist; und
- (ii) eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer mehrlagigen Magnetübergitterstruktur (CoX/Pd oder Pt)n, (FeX/Pd oder Pt)n oder (FeCoX/Pd oder Pt)n, wobei n eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 25 ist, jede der im Wechsel vorhandenen Schichten einer magnetischen Legierung auf Co-Basis, Fe-Basis oder CoFe-Basis etwa 1,5 bis etwa 10 Å dick ist, X ein oder mehrere der aus der aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cr und W beste henden Gruppe ausgewähltes Element ist und jede der im Wechsel vorhandenen Schichten von nichtmagnetischem Pd oder Pt etwa 3 bis etwa 15 Å dick ist.
- Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die Stufe (a) das Bereitstellen eines nichtmagnetischen Substrats, das ein Material umfasst, das aus der aus Al, NiP-plattiertem Al, Al-Mg-Legierungen, anderen Legierungen auf Al-Basis, anderen nichtmagnetischen Metallen, anderen nichtmagnetischen Legierungen, Glas, Keramiken, Polymeren, Glaskeramiken und Verbundstoffen und/oder Laminaten derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist;
die Stufe (b1) das Ausbilden einer Unterschicht, die eine etwa 500 bis etwa 4000 Å dicke Schicht umfasst, die aus mindestens einem weich-ferromagnetischen Material, das aus Ni, Ni-Fe (Permalloy), Co, CoZr, CoZrCr, CoZrNb, CoTaZr, CoFe, Fe, FeN, FeSiAl, FeSiAlN, FeTaC, FeAlN, FeTaN, CoFeZr, FeCoB und FeCoC ausgewählt ist, besteht;
die Stufe (b2) das Ausbilden von mindestens einer Grenzflächenschicht, die eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht oder Schichten von mindestens einem nichtmagnetischen Material, das aus Pt, Pd, Ir, Re, Ru, Hf und Legierungen derselben oder einer hexagonalen nichtmagnetischen Legierung auf Co-Basis mit mindestens einem Bestandteil von Cr, Pt, Ta und B ausgewählt ist, umfasst; und das Verfahren umfasst die weiteren Stufen: - (c) Ausbilden einer Schutzüberzugsschicht auf der Hauptaufzeichnungsschicht; und
- (d) Ausbilden einer Gleitmitteldeckschicht über der Schutzüberzugsschicht.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein antiparallel ferromagnetisch gekoppeltes ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium hoher Flächenaufzeichnungsdichte, das umfasst:
- (a) ein Paar von vertikal voneinander beabstandeten, vertikal magnetisch anisotropen Schichten, die jeweils aus einem hart-ferromagnetischen Material bestehen; und
- (b) Mittel zur antiparallel ferromagnetischen Kopplung des Paars von vertikal voneinander beabstandeten Schichten, um die magnetischen Momente derselben antiparallel auszurichten und dem Medium dadurch ein erhöhtes SMNR und thermische Stabilität zu verleihen.
- Weitere Vorteile und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind für einen Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, worin Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einfach durch Erläuterung der als am besten angesehenen Art und Weise zur Durchführung der vorliegenden Erfindung angegeben und beschrieben sind. Wie dies beschrieben ist, sind andere und unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich und deren verschiedene Einzelheiten sind in verschiedener offensichtlicher Hinsicht einer Modifizierung zugänglich, ohne jeweils von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollen die Zeichnungen und die Beschreibung der Erläuterung und nicht der Beschränkung dienen.
- Die folgende detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lässt sich am besten beim Lesen im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen verstehen, wobei die verschiedenen Merkmale nicht zwangsläufig maßstabsgerecht gezeichnet sind, sondern so gezeichnet sind, dass sie die wichtigen Merkmale am besten erläutern, und wobei ähnliche Bezugszahlen durchgängig zur Bezeichnung ähnlicher Merkmale verwendet werden, wobei:
-
1 schematisch in vereinfachter Querschnittsdarstellung einen Teil eines Magnetaufzeichnungs-, -speicher- und -wiedergabesystems, das aus einem herkömmlichen Magnetauf zeichnungsmedium des Vertikaltyps besteht, das eine weichmagnetische Unterschicht und einen einpoligen Wandlerkopf umfasst, erläutert; -
2 ein Diagramm ist, das die Variation der Grenzflächenaustauschenergiedichte J als Funktion der Dicke der Ru-Abstandsschicht eines antiparallel ferromagnetisch gekoppelten (AFC) Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums auf Übergitterbasis gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Schichtstruktur [Co(2,5 Å)/Pt(9 Å)]4/Co(10 Å)/Ru(variable Å)/Co(10 Å)/-[Co(2,5 Å)/Pt(9 Å)]12 zeigt; -
3 M-H-Schleifen eines herkömmlichen einlagigen Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums auf Übergitterbasis ohne eine magnetisch weiche Unterschicht und eines AFC-Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums auf Übergitterbasis ohne eine magnetisch weiche Unterschicht mit der Schichtstruktur Pt(60 Å)/[CoCrB(2,5 Å)/Pt(9 Å)]12 bzw. Pt(60 Å)/[CoCrB (2,5 Å)/Pt(9 Å)]4/Co(2 Å)/Ru(~5 Å)/-[CoCrB(2,5 Å)/Pt(9 Å)]12 zeigt; -
4 Messungen der dynamischen Koerzitivkraft von AFC-Vertikal- und herkömmlichen Magnetaufzeichnungsmedien, d.h. die Variation der remanenten Koerzitivkraft (Hr) als Funktion der Dauer (t) des Anlegens eines Magnetfeldes bei VSM-Messungen zeigt; und -
5 –9 schematisch in vereinfachter Querschnittsdarstellung Teile von Ausführungsformen von antiparallel ferromagnetisch gekoppelten (AFC) Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien gemäß der vorliegenden Erfindung erläutern. - Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien sehr hohe Flächenaufzeichnungsdichte mit verbesserter thermischer Stabilität und einem verbesserten SMNR zuverlässig und steuerbar durch Bereitstellen einer mehrlagigen Struktur, die mindestens ein Paar von vertikal voneinander beabstandeten, magnetisch harten, vertikalen ferromagnetischen Schichten, d.h. eine untere Stabilisierungsschicht (d.h. vom Aufzeichnungskopf weiter entfernt) und eine obere Hauptaufzeichnungsschicht (d.h. näher am Aufzeichnungskopf befindlich), umfasst, wobei die voneinander beabstandeten Schichten durch Einbau einer magnetisch koppelnden Struktur zwischen diesen antiparallel ferromagnetisch gekoppelt werden, wodurch die magnetischen Momente des Paars vertikaler ferromagnetischer Schichten antiparallel ausgerichtet werden, hergestellt werden können. Gemäß der Erfindung besteht die magnetisch koppelnde Struktur aus einer dünnen nichtmagnetischen Abstandsschicht oder einer Kombination von einer dünnen nichtmagnetischen Abstandsschicht und einer dünnen ferromagnetischen Grenzflächenschicht, die an mindestens einer Grenzfläche zwischen dem Paar von vertikalen ferromagnetischen Schichten und der nichtmagnetischen Abstandsschicht vorhanden sein kann, wobei das Bereitstellen der mindestens einen dünnen ferromagnetischen Grenzflächenschicht eine verstärkte magnetische Kopplung des RKKY-Typs zwischen den vertikalen ferromagnetischen Schichten, und damit eine erhöhte thermische Stabilität ergibt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt mehrere Vorteile, die gemäß der herkömmlichen Technik nicht erhalten werden können, die unter anderem eine verstärkte, antiparallel ausgerichtete magnetische Kopplung des RKKY-Typs (AFC) zwischen vertikal voneinander beabstandeten Paaren von magnetisch harten vertikalen ferromagnetischen Schichten, die aus typischerweise bei der Fertigung von Vertikalaufzeichnungsmedien verwendeten Legierungszusammensetzungen bestehen, und damit eine verbesser te thermische Stabilität und ein verbessertes SMNR; und die zuverlässige, steuerbare und kostengünstige Bildung von thermisch stabilen Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien sehr hoher Flächenaufzeichnungsdichte unter Verwendung von herkömmlichen Herstellungsverfahren und -instrumenten, beispielsweise Sputterverfahren und -vorrichtungen, umfassen.
- Gemäß der Erfindung kann die dünne nichtmagnetische Abstandsschicht aus einem nichtmagnetischen Material, beispielsweise Ru, Rh, Ir, Cr, Cu, Re, V und deren Legierungen, bestehen, und die mindestens eine Grenzflächenschicht umfasst ein ferromagnetisches Material mit einem Sättigungsmagnetisierungswert MS > 300 emu/cm3, das aus Fe, Co, FeCo und deren Legierungen, die mindestens ein aus Cr, Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cu, Ag und W ausgewähltes Element enthalten, ausgewählt ist, wobei die Konzentration von Co, Fe oder CoFe in der Legierung konstant ist oder über die Dicke der mindestens einen Grenzflächenschicht von einem höheren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der nichtmagnetischen Abstandsschicht zu einem niedrigeren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der Stabilisierungsschicht oder der Hauptaufzeichnungsschicht variiert.
- Bezugnehmend auf
2 ist dort ein Diagramm angegeben, das die Variation der Grenzflächenaustauschenergiedichte J als Funktion der Dicke der Ru-Abstandsschicht eines antiparallel ferromagnetisch gekoppelten (AFC) Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums auf Übergitterbasis gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Schichtstruktur [Co(2,5 Å)/Pt(9 Å)]4/-Co(10 Å)/Ru(variable Å)/Co(10 Å)/[Co(2,5 Å)/Pt(9 Å)]12 zeigt, worin offensichtlich ist, dass das höchste Maß der antiparallelen ferromagnetischen Kopplung zwischen dem voneinander beabstandeten Paar von vertikal magnetisch anisotropen mehrlagigen Übergittern für Dickewerte der Ru-Abstandsschicht zwischen etwa 3 und etwa 9 Å erreicht wird. -
3 zeigt M-H-Schleifen eines herkömmlich gestalteten einlagigen Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums auf Übergitterbasis ohne eine magnetisch weiche Unterschicht und eines AFC-Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums auf Übergitterbasis ohne eine magnetisch weiche Unterschicht mit der Struktur Pt(60 Å)/[CoCrB(2,5 Å)/Pt(9 Å)]12 bzw. Pt(60 Å)/-[CoCrB (2,5 Å)/Pt(9 Å)]4/Co(2 Å)/Ru(~5 Å)/-[CoCrB(2,5 Å)/Pt(9 Å)]12. In jedem der beiden Fälle wurde das Medium auf einem nichtmagnetischen Substrat mit einer nichtmagnetischen Keim- oder Unterschicht auf diesem gebildet. Bei dem AFC-Medium wurde die Hauptaufzeichnungsschicht durch die [CoCrB(2,5 Å)/Pt(9 Å)]12-Übergitterstruktur gebildet und die Stabilisierungsschicht durch die [CoCrB (2,5 Å)/Pt(9 Å)]4-Übergitterstruktur gebildet. Die dünne Co-Schicht zwischen der [CoCrB (2,5 Å)/Pt(9 Å)]4-Stabilisierungsschicht und der Ru-Abstandsschicht dient als dünne Grenzflächenschicht zur Verstärkung der Kopplung des RKKY-Typs der Hauptaufzeichnungs- und der Stabilisierungsschicht über die Ru-Abstandsschicht. Wie aus3 ersichtlich ist, sind bei keinem von außen angelegten magnetischen Feld die magnetischen Momente der Hauptaufzeichnungs- und Stabilisierungsschicht hauptsächlich infolge der Kopplung des RKKY-Typs zwischen diesen antiparallel ferromagnetisch ausgerichtet. Folglich ist das magnetische Gesamtmoment des Mediums im Datenspeicherzustand verringert und gleich (Mrt)gesamt = (Mrt)Hauptschicht – (Mrt)Stabilisierungsschicht, wobei Mr und t die remanente Magnetisierung bzw. Dicke der Schichten sind. Daher kann durch die Verwendung von AFC eine stabile Aufzeichnungsmediengestaltung mit einem niedrigen (Mrt)gesamt-Wert erhalten werden. - Ferner weisen derartige AFC-Medien eine verbesserte Stabilität auf, die von der antiparallelen ferromagnetischen Kopplung zwischen den Hauptaufzeichnungs- und Stabilisierungsschichten herrührt.
4 zeigt die Variation der remanenten Koerzitivkraft (Hr) als Funktion der Dauer (t) des Anlegens eines magnetischen Feldes bei VSM-Messungen. Die Daten sind dort unter Verwendung der folgenden Gleichung aufgetragen: Hr(t) = HA{1 – [kBT/(KV)effln(f0t/ln2]½}, wobei HA das wirksame anisotrope Feld bedeutet, T die Temperatur bedeutet, kB die Boltzmann-Konstante bedeutet und f0 die Messfrequenz von ~3,5 × 1010 Hz bedeutet. Die wirksame Energiebarriere (KF)eff wurde aus einer linearen Anpassung als 78,9 kBT für magnetische Körnchen in den herkömmlichen Medien und als 81,9 kBT für die magnetischen Körnchen in der Hauptaufzeichnungsschicht der AFC-Medien der Erfindung bestimmt. Die beobachtete Zunahme der wirksamen Energiebarriere für magnetische Körnchen in den AFC-Medien beruht auf der antiparallelen ferromagnetischen Kopplung zwischen der Hauptaufzeichnungs- und der Stabilisierungsschicht. Die obigen Daten belegen die Wirksamkeit des erfinderischen Konzepts der antiparallelen ferromagnetischen Kopplung eines Paares von vertikal voneinander beabstandeten vertikal anisotropen magnetischen Schichten aneinander zum Bewirken einer antiparallelen Ausrichtung ihrer jeweiligen magnetischen Momente, wobei eine erhöhte thermische Stabilität und ein erhöhtes SMNR erhalten wird. - In
5 –9 sind in schematischer Darstellung in einem vereinfachten Querschnitt Teile von mehreren Ausführungsformen von antiparallel ferromagnetisch gekoppelten (AFC) Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben. Eine erste Ausführungsform eines Magnetaufzeichnungsmediums20 gemäß der Erfindung ist in5 angegeben und sie umfasst eine nichtmagnetische Abstandsschicht zum Bereitstellen einer antiparallelen ferromagnetischen Kopplung des RKKY-Typs (AFC) eines Paars von vertikal voneinander beabstandeten magnetisch harten vertikal ferromagnetischen Schichten, d.h. einer unteren Stabilisierungsschicht und einer oberen Hauptaufzeichnungsschicht. Genauer gesagt, umfasst das Medium20 ein nichtmagnetisches Substrat2 als Träger des das Medium bildenden Schichtstapels, wobei das Substrat aus einem nichtmagnetischen Material, das aus der aus Al, NiP-plattiertem Al, Al-Mg-Legierungen, anderen Legierungen auf Al-Basis, anderen nichtmagnetischen Metallen, anderen nichtmagnetischen Legierungen, Glas, Keramiken, Polymeren, Glaskeramiken und Verbundstoffen und/oder Laminaten derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist, gebildet ist. Die Dicke des Substrats2 ist unkritisch; jedoch muss das Substrat2 im Falle von Magnetaufzeichnungsmedien zur Verwendung bei Festplattenanwendungen von einer so ausreichenden Dicke sein, dass die notwendige Steifigkeit bereitgestellt wird. - Auf der oberen Oberfläche von Substrat
2 und in Kontakt mit dieser befindet sich eine weichmagnetische Unterschicht3 , die aus einer etwa 500 bis etwa 4000 Å dicken Schicht besteht, die aus mindestens einem weich-ferromagnetischen Material besteht, das aus Ni, NiFe (Permalloy), Co, CoZr, CoZrCr, CoZrNb, CoTaZr, CoFe, Fe, FeN, FeSiAl, FeSiAlN, FeTaC, FeAlN, FeTaN, CoFeZr, FeCoB und FeCoC ausgewählt ist. Nur zur Erläuterung: die weichmagnetische Unterschicht3 kann eine etwa 2000 Å dicke Schicht von FeCoB umfassen. Alternativ kann die weichmagnetische Unterschicht3 eine Mehrzahl von Schichten von weichmagnetischem Material, die durch dünne nichtmagnetische Abstandsschichten getrennt sind, umfassen. Mindestens eine dünne nichtmagnetische Zwischenschicht4 ist darüberliegend in Kontakt mit der oberen Oberfläche der weichmagnetischen Unterschicht3 ausgebildet, und sie umfasst eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht oder Schichten von mindestens einem nichtmagnetischen Material, das aus Pt, Pd, Ir, Re, Ru, Hf, Legierungen derselben oder einer hexagonalen nichtmagnetischen Legierung auf Co-Basis mit mindestens einem Bestandteil von Cr, Pt, Ta und B ausgewählt ist. - Gemäß der Erfindung ist die einzige magnetisch harte vertikale ferromagnetische Aufzeichnungsschicht
5 des herkömmlich gestalteten Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums1 , das in1 erläutert ist, durch eine sandwichartige Struktur ersetzt, die aus einem Paar von stark antiparallel ferromagnetisch gekoppelten (AFC) magnetisch harten vertikalen ferromagnetischen Schichten, die mittels einer Kopplungsstruktur voneinander beabstandet sind, besteht. Genauer gesagt, umfasst die sandwichartige AFC-Struktur eine erste oder untere magnetisch harte vertikale ferromagnetische Schicht6 , die als "Stabilisierungsschicht" bezeichnet wird, und eine zweite oder obere magnetisch harte vertikale ferromagnetische Schicht, die als "Hauptaufzeichnungsschicht" bezeichnet wird, wobei das Schichtenpaar durch eine Kopplungsstruktur, die mindestens eine dünne nichtmagnetische Abstandsschicht7 umfasst, die aus einem nichtmagnetischen Material besteht, das so gewählt wurde, dass eine große antiparallele ferromagnetische Kopplungs(AFC)wirkung des RKKY-Typs erhalten wurde, voneinander beabstandet ist. - Zur Erläuterung, jedoch nicht zur Beschränkung können jede der ersten oder unteren und zweiten oder oberen magnetisch harten vertikalen ferromagnetischen Schichten, die die Stabilisierungsschicht
6 bzw. die Hauptaufzeichnungsschicht5 bilden, eine etwa 3 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer ferromagnetischen Legierung, die aus CoCr und CoCr, das mindestens ein aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Fe, Ni und W ausgewähltes Element enthält, ausgewählt ist, umfassen, oder die Stabilisierungsschicht6 und die Hauptaufzeichnungsschicht5 können eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer mehrlagigen Magnetübergitterstruktur (CoX/Pd oder Pt)n, (FeX/Pd oder Pt)n oder (FeCoX/Pd oder Pt)n umfassen, wobei n eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 25 bedeutet, jede der im Wechsel vorhandenen Schichten einer magnetischen Legierung auf Co-Basis, Fe-Basis oder CoFe-Basis etwa 1,5 bis etwa 10 Å dick ist, X mindestens ein Element ist, das aus der aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cr und W bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und jede der im Wechsel vorhandenen Schichten von nichtmagnetischem Pd oder Pt etwa 3 bis etwa 15 Å dick ist; und die Kopplungsstruktur, die mindestens eine dünne nichtmagnetische Abstandsschicht7 umfasst, die einen hohen Grad der antiparallelen ferromagnetischen Kopplung zwischen den Stabilisierungs- und Hauptaufzeichnungsschichten verleiht, eine etwa 2 bis etwa 15 Å dicke, beispielsweise eine etwa 4 bis etwa 11 Å, dicke Schicht eines nichtmagnetischen Materials, das aus der aus Ru, Rh, Ir, Cr, Cu, Re, V und deren Legierungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, umfassen. - Das Medium
20 kann ferner Schichten eines Schutzüberzugs PO und einer Gleitmitteldeckschicht LT umfassen, die auf herkömmliche Weise, beispielsweise durch Sputtern bzw. Tauchen, nacheinander auf der oberen Oberfläche der zweiten oder oberen ferromagnetischen Schicht6 ausgebildet werden, wobei die Schichten in den Ausführungsformen von6 –9 vorhanden, aber nicht angegeben sind, um die Schlüsselmerkmale der Erfindung nicht unnötigerweise undeutlich zu machen. -
6 –8 erläutern jeweils Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Kopplungsstruktur im wesentlichen aus der im Vorhergehenden genannten nichtmagnetischen Abstandsschicht7 , die zwischen den vertikal voneinander beabstandeten Stabilisierungs- und Hauptaufzeichnungsschichten6 bzw.5 gebildet ist, und aus mindestens einer ferromagnetischen Grenzflächenschicht8 an mindestens einer Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht7 und der oberen Hauptaufzeichnungsschicht5 und/oder der unteren Stabilisierungsschicht6 zum weiteren Erhöhen der Kopplung des RKKY-Typs zwischen der unteren und oberen vertikalen ferromagnetischen Schicht6 bzw.5 besteht. - Genauer gesagt, erläutert
6 eine Ausführungsform eines AFC-Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums30 gemäß der Erfin dung, wobei eine ferromagnetische Grenzflächenschicht8U an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht7 und der oberen Hauptaufzeichnungsschicht5 vorhanden ist;7 eine Ausführungsform eines Magnetaufzeichnungsmediums40 gemäß der Erfindung, wobei eine ferromagnetische Grenzflächenschicht8L an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht7 und der unteren Stabilisierungsschicht5 vorhanden ist; und8 eine Ausführungsform eines Magnetaufzeichnungsmediums50 gemäß der Erfindung, wobei eine ferromagnetische Grenzflächenschicht8U ,8L an jeweils der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht7 und der oberen Hauptaufzeichnungsschicht5 und der unteren Stabilisierungsschicht5 vorhanden ist. - Gemäß der Erfindung umfasst jede der ferromagnetischen Grenzflächenschichten
8 ,8U und8L der Medien30 ,40 und50 eine etwa 1 Monoschicht bis etwa 40 Å dicke Schicht eines ferromagnetischen Materials mit einem Sättigungsmagnetisierungswert MS >300 emu/cm3. Jede der ferromagnetischen Grenzflächenschichten8 ,8U und8L kann ein Element oder eine Legierung eines hohen Moments, das bzw. die aus Fe, Co, FeCo und deren Legierungen, die mindestens ein aus Cr, Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cu, Ag, Au und W ausgewähltes Element enthalten, ausgewählt ist, umfassen, wobei die Konzentration von Co, Fe oder CoFe in der Legierung konstant ist ober über die Dicke der mindestens einen Grenzflächenschicht8 ,8U und8L von einem höheren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der nichtmagnetischen Abstandsschicht7 zu einem niedrigeren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der unteren Stabilisierungsschicht6 oder der oberen Hauptaufzeichnungsschicht5 variiert. - Die vorliegende Erfindung betrachtet ferner die Bildung von Magnetaufzeichnungsmedien, die mindestens ein weiteres gestapeltes Schichtenpaar zwischen der Hauptaufzeichnungsschicht
5 und der nichtmagnetischen Abstandsschicht7 umfassen. Jedes weitere gestapelte Schichtenpaar umfasst eine magnetische Schicht mit vertikaler magnetischer Anisotropie und eine nichtmagnetische Abstandsschicht derart, dass magnetische Schichten und nichtmagnetische Abstandsschichten über die Dicke des Schichtstapels im Wechsel vorhanden sind. Die magnetische Energie der magnetischen Schichten und die Kopplungsenergie zwischen benachbarten magnetischen Schichten (Primärkopplung des RKKY-Typs und Dipol-Dipol-Wechselwirkungen) werden so eingestellt, dass antiparallele Ausrichtungen der magnetischen Momente benachbarter magnetischer Schichten im Datenspeicherzustand der Medien erhalten werden. -
9 erläutert ein Magnetmedium60 , das zwei gestapelte Paare von magnetisch gekoppelten vertikalen ferromagnetischen Schichten51 ,52 und jeweiligen dünnen nichtmagnetischen Abstandsschichten71 ,72 zusammen mit jeweiligen unteren dünnen ferromagnetischen Grenzflächenschichten8L1 ,8L2 und oberen dünnen ferromagnetischen Grenzflächenschichten8U1 ,8U2 umfasst. Das Medium60 umfasst ferner eine vertikal magnetisch anisotrope Stabilisierungsschicht6 . - Vorteilhafterweise kann jede der erläuterten Dünnfilmschichten der Medien der vorliegenden Erfindung einschließlich derjenigen der magnetischen Kopplungsstruktur durch herkömmliche Verfahren der physikalischen Abscheidung aus der Gasphase (PVD) (die hier der Kürze wegen nicht beschrieben sind), beispielsweise Sputtern, oder durch eine Kombination von PVD-Verfahren, die aus Sputtern, Vakuumaufdampfen und dergleichen ausgewählt sind, abgeschieden oder in anderer Weise gebildet werden.
- Die vorliegende Erfindung ergibt daher in vorteilhafter Weise qualitativ hochwertige, thermisch stabile Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien hoher Flächenaufzeichnungsdichte, wobei die Medien eine verbesserte thermische Stabilität und ein verbessertes SMNR durch magnetische Kopplung einer magnetisch harten vertikalen ferromagnetischen Hauptaufzeichnungsschicht mit einer weiteren magnetisch harten vertikalen ferromagnetischen Schicht, d.h. einer Stabilisierungsschicht, erreichen. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren in kostengünstiger Weise unter Verwendung herkömmlicher Herstellungsverfahren und -anlagen (beispielsweise Sputterverfahren/anlagen) zur automatisierten Herstellung von Magnetaufzeichnungsmedien, wie Festplatten, in großem Maßstab durchgeführt werden. Schließlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung bei Festplatten beschränkt, sondern in breitem Umfang zur Bildung von thermisch stabilen Vertikalmagnetaufzeichnungsmedien hoher Flächendichte, die zur Verwendung in allen Arten von Vorrichtungen, Produkten und Anwendungen geeignet sind, verwendbar.
- In der vorhergehenden Beschreibung sind zahlreiche spezielle Details, beispielsweise spezielle Materialien, Strukturen, Verfahren und dergleichen, für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung angegeben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ohne Zurückgreifen auf die speziell hier angegebenen Details durchgeführt werden. In anderen Fällen sind bekannte Prozessverfahren und Strukturen nicht beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig undeutlich zu machen.
- Nur die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und nur einige Beispiele für deren Vielseitigkeit sind in der vorliegenden Offenbarung angegeben und beschrieben. Es ist klar, dass die vorliegende Erfindung in verschiedenen anderen Kombinationen und Umgebungen verwendet werden kann und Veränderungen und/oder Modifizierungen innerhalb des Schutzumfangs des erfinderischen Konzepts, das hier angegeben ist, zugänglich ist.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Ein antiparallel ferromagnetisch gekoppeltes ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium hoher Flächenaufzeichnungsdichte umfasst: einen über der Oberfläche eines nichtmagnetischen Substrats (
2 ) gebildeten Schichtstapel, der in aufeinanderliegender Folge umfasst: eine Unterschicht (3 ), die aus einem magnetisch weichen ferromagnetischen Material besteht; mindestens eine nichtmagnetische Grenzflächenschicht (4 ); eine vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht (6 ), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; eine nichtmagnetische Abstandsschicht (7 ); und eine vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht (5 ), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; wobei die vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht (6 ) und die vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) über die nichtmagnetische Abstandsschicht (7 ) antiparallel ferromagnetisch gekoppelt (AFC) sind, um die magnetischen Momente derselben antiparallel auszurichten und dadurch dem Medium ein erhöhtes SMNR und thermische Stabilität zu verleihen.
Claims (20)
- Antiparallel ferromagnetisch gekoppeltes ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium (
20 –60 ) mit hoher Flächenaufzeichnungsdichte, das umfasst: (a) ein nichtmagnetisches Substrat (2 ) mit einer Oberfläche; und (b) einen über der Substratoberfläche gebildeten Schichtstapel, wobei der Schichtstapel in von der Substratoberfläche ausgehend übereinanderliegender Folge: eine Unterschicht (3 ), die aus einem magnetisch weichen ferromagnetischen Material oder einer Mehrzahl von Schichten aus magnetisch weichem ferromagnetischem Material, die durch dünne nichtmagnetische Abstandsschichten getrennt sind, besteht; mindestens eine nichtmagnetische Grenzflächenschicht (4 ); eine vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht (6 ), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; eine nichtmagnetische Abstandsschicht (7 ); und eine vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht (5 ), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; umfasst, wobei die vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht (6 ) und die vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) über die nichtmagnetische Abstandsschicht (4 ) antiparallel ferromagnetisch gekoppelt (AFC) sind, um die magnetischen Momente derselben antiparallel auszurichten und dadurch dem Medium ein erhöhtes SMNR und thermische Stabilität zu verleihen. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei: die nichtmagnetische Abstandsschicht (
7 ) etwa 2 bis etwa 15 Å dick ist, und so ausgewählt ist, dass die antiparallel ferromagnetische Kopplung zwischen der Stabilisierungsschicht (6 ) und der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) maximal ist, und ein Material umfasst, das aus der aus Ru, Rh, Ir, Cr, Cu, Re, V und deren Legierungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und der Schichtstapel (b) optional ferner umfasst: mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (8 ) an mindestens einer Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ). - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, wobei: die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (
8 ) an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) vorhanden ist. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, wobei: die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (
8 ) an der Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ) vorhanden ist. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, wobei: die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (
8 ) an den Grenzflächen zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und jeweils der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ) vorhanden ist. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, wobei: die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (
8 ) eine etwa 1 Monoschicht bis etwa 40 Å dicke Schicht eines ferromagnetischen Materials mit einem Sättigungsmagnetisierungswert MS > 300 emu/cm3 umfasst. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 6, wobei: die mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (
8 ) eine Schicht eines Elements oder einer Legierung mit einem hohen Moment, das bzw. die aus Fe, Co, FeCo und deren Legierungen, die mindestens ein aus Cr, Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cu, Ag, Au und W ausgewähltes Element enthalten, ausgewählt ist, umfasst, wobei die Konzentration von Co, Fe oder CoFe in der Legierung konstant ist oder über die Dicke der mindestens einen Grenzflächenschicht (8 ) von einem höheren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) zu einem niedrigeren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der Stabilisierungsschicht (6 ) oder der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) variiert. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei: der Schichtstapel ferner mindestens ein weiteres gestapeltes Schichtenpaar zwischen der Hauptaufzeichnungsschicht (
5 ) und der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) umfasst, das eine vertikal anisotrope magnetische Schicht (5 ) und eine nichtmagnetische Abstandsschicht (7 ) derart umfasst, dass der Schichtstapel abwechselnde magnetische Schichten (5 ) und nichtmagnetische Abstandsschichten (7 ) umfasst, und die Magnetenergien der magnetischen Schichten und die Kopplungsenergien zwischen den magnetischen Schichten so gewählt sind, dass eine antiparallele Ausrichtung der magnetischen Momente von benachbarten magnetischen Schichten während der Daten speicherung in dem Medium erhalten wird. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 8, das ferner umfasst: mindestens eine ferromagnetische Grenzflächenschicht (
8 ) an mindestens einer Grenzfläche zwischen den nichtmagnetischen Abstandsschichten (7 ) und den Hauptaufzeichnungsschichten (5 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ). - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei: die Stabilisierungsschicht (
6 ) und die Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) jeweils eine etwa 3 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer ferromagnetischen Legierung, die aus CoCr und CoCr, das mindestens ein aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Fe, Ni und W ausgewähltes Element enthält, ausgewählt ist, umfassen. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei: die Stabilisierungsschicht (
6 ) und die Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) jeweils eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer mehrlagigen Magnetübergitterstruktur (CoX/Pd oder Pt)n, (FeX/Pd oder Pt)n oder (FeCoX/Pd oder Pt)n umfassen, wobei n eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 25 ist, jede der im Wechsel vorhandenen Schichten einer magnetischen Legierung auf Co-Basis, Fe-Basis oder CoFe-Basis etwa 1,5 bis etwa 10 Å dick ist, X mindestens ein Element, das aus der aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cr und W bestehenden Gruppe ausgewählt ist, bedeutet und jede der im Wechsel vorhandenen Schichten aus nichtmagnetischem Pd oder Pt etwa 3 bis etwa 15 Å dick ist - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei: das nichtmagnetische Substrat (
2 ) ein Material umfasst, das aus der aus Al, NiP-plattiertem Al, Al-Mg-Legierungen, anderen Legierungen auf Al-Basis, anderen nichtmagnetischen Metallen, anderen nichtmagnetischen Legierungen, Glas, Keramiken, Polymeren, Glaskeramiken und Verbundstoffen und/oder Laminaten derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist; die Unterschicht (3 ) eine etwa 500 bis etwa 4000 Å dicke Schicht umfasst, die aus mindestens einem weich-ferromagnetischen Material, das aus Ni, NiFe (Permalloy), Co, CoZr, CoZrCr, CoZrNb, CoTaZr, CoFe, Fe, FeN, FeSiAl, FeSiAlN, Fe-TaC, FeAlN, FeTaN, CoFeZr, FeCoB und FeCoC ausgewählt ist, besteht; und die mindestens eine Grenzflächenschicht (4 ) eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht oder Schichten von mindestens einem nichtmagnetischen Material, das aus Pt, Pd, Ir, Re, Ru, Hf, Legierungen derselben oder einer hexagonalen nichtmagnetischen Legierung auf Co-Basis mit mindestens einem Bestandteil von Cr, Pt, Ta und B ausgewählt ist, umfasst. - Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, das ferner umfasst: (c) eine Schutzüberzugsschicht (PO) auf der Hauptaufzeichnungsschicht (
5 ); und (d) eine Gleitmitteldeckschicht (LT) über der Schutzüberzugsschicht (PO). - Verfahren zur Herstellung eines antiparallel ferromagnetisch gekoppelten ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmediums hoher Flächenaufzeichnungsdichte, das die folgenden Stufen umfasst: (a) Bereitstellen eines nichtmagnetischen Substrats (
2 ) mit einer Oberfläche; und (b) Ausbilden eines Schichtstapels über der Substratoberfläche, das die folgenden aufeinanderfolgenden Stufen zum Ausbilden einer von der Substratoberfläche ausgehenden aufeinanderliegenden Folge von Schichten umfasst: (b1) Ausbilden einer Unterschicht (3 ), die aus einem magnetisch weichen ferromagnetischen Material oder einer Mehrzahl von Schichten eines magnetisch weichen Materials, die durch dünne nichtmagnetische Abstandsschichten getrennt sind, besteht; (b2) Ausbilden von mindestens einer nichtmagnetischen Grenzflächenschicht (4 ); (b3) Ausbilden einer vertikal anisotropen Stabilisierungsschicht (6 ), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; (b4) Ausbilden einer nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ); und (b5) Ausbilden einer vertikal anisotropen Hauptaufzeichnungsschicht (5 ), die aus einem hart-ferromagnetischen Material besteht; wobei die vertikal anisotrope Stabilisierungsschicht (6 ) und die vertikal anisotrope Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) über die nichtmagnetische Abstandsschicht (7 ) antiparallel ferromagnetisch gekoppelt (AFC) sind, um die magnetischen Momente derselben antiparallel auszurichten und dadurch dem Medium ein erhöhtes SMNR und thermische Stabilität zu verleihen. - Verfahren nach Anspruch 14, wobei: die Stufe (b4) das Ausbilden einer etwa 2 bis etwa 15 Å dikken Schicht eines nichtmagnetischen Materials, das so gewählt ist, dass die antiparallele ferromagnetische Kopplung zwischen der Stabilisierungsschicht (
6 ) und der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) maximal wird, das aus der aus Ru, Rh, Ir, Cr, Cu, Re, V und deren Legierungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, umfasst; und das Verfahren optional ferner die folgende Stufe umfasst: (b6) Ausbilden von mindestens einer ferromagnetischen Grenzflächenschicht (8 ) an mindestens einer Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ), wobei die Stufe (b6) eine der folgenden Al-ternativen umfasst: (i) Ausbilden der mindestens einen ferromagnetischen Grenzflächenschicht (8 ) an einer Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ); (ii) Ausbilden der mindestens einen ferromagnetischen Grenzflächenschicht (8 ) an einer Grenzfläche zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ); und (iii) Ausbilden der mindestens einen ferromagnetischen Grenzflächenschicht (8 ) an Grenzflächen zwischen der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) und jeweils der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ). - Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Stufe (b6) das Ausbilden einer etwa 1 Monoschicht bis etwa 40 Å dicken Schicht eines ferromagnetischen Materials mit einem Sättigungsmagnetisierungswert MS >300 emu/cm3, das ein Element oder eine Legierung mit hohem Moment umfasst, das bzw. die aus Fe, Co, FeCo und deren Legierungen, die mindestens ein aus Cr, Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cu, Ag, Au und W ausgewähltes Element enthalten, ausgewählt ist, wobei die Konzentration von Co, Fe oder CoFe in der Legierung konstant ist oder über die Dicke der mindestens einen Grenzflächenschicht (
8 ) von einem höheren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ) zu einem niedrigeren Wert in der Nähe der Grenzfläche mit der Stabilisierungsschicht (6 ) oder der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) variiert, umfasst. - Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Stufe (b) ferner die aufeinanderfolgenden Stufen: (b6) Ausbilden einer nichtmagnetischen Abstandsschicht (
7 ) in aufeinanderliegendem Kontakt mit der in Stufe (b5) gebildeten Hauptaufzeichnungsschicht (5 ); und (b7) Ausbilden einer vertikal anisotropen Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) in aufeinanderliegendem Kontakt mit der in Stufe (b6) gebildeten nichtmagnetischen Abstandsschicht (7 ); umfasst, wobei die Abfolge der Durchführung von Stufe (b6) und anschließend Stufe (b7) einmal oder mehrere Male durchgeführt wird und die Stufe (b) eine noch weitere Stufe (b8) der Ausbildung von mindestens einer ferromagnetischen Grenzflächenschicht (8 ) an mindestens einer Grenzfläche zwischen den nichtmagnetischen Abstandsschichten (7 ) und den Hauptaufzeichnungsschichten (5 ) und der Stabilisierungsschicht (6 ) umfasst. - Verfahren nach Anspruch 14, wobei: die Stufen (b3) und (b5) zur Ausbildung der Stabilisierungsschicht (
6 ) und der Hauptaufzeichnungsschicht (5 ) jeweils die Ausbildung einer vertikal anisotropen hart-ferromagnetischen Schicht, die aus den folgenden Alternativen ausgewählt ist: (i) eine etwa 3 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer ferromagnetischen Legierung, die aus CoCr und CoCr, das mindestens ein aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Fe, Ni und W ausgewähltes Element enthält, ausgewählt ist; und (ii) eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht einer mehrlagigen Magnetübergitterstruktur (CoX/Pd oder Pt)n, (FeX/Pd oder Pt)n oder (FeCoX/Pd oder Pt)n, wobei n eine ganze Zahl von etwa 1 bis etwa 25 ist, jede der im Wechsel vorhandenen Schichten einer magnetischen Legierung auf Co-Basis, Fe-Basis oder CoFe-Basis etwa 1,5 bis etwa 10 Å dick ist, X mindestens ein aus der aus Pt, Ta, B, Mo, Ru, Si, Ge, Nb, Ni, Cr und W bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist und jede der im Wechsel vorhandenen Schichten von nichtmagnetischem Pd oder Pt etwa 3 bis etwa 15 Å dick ist, umfassen. - Verfahren nach Anspruch 14, wobei: die Stufe (a) das Bereitstellen eines nichtmagnetischen Substrats (
2 ), das ein Material umfasst, das aus der aus Al, NiP-plattiertem Al, Al-Mg-Legierungen, anderen Legierungen auf Al-Basis, anderen nichtmagnetischen Metallen, anderen nichtmagnetischen Legierungen, Glas, Keramiken, Polymeren, Glaskeramiken und Verbundstoffen und/oder Laminaten derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist, umfasst; die Stufe (b1) das Ausbilden einer Unterschicht (3 ), die eine etwa 500 bis etwa 4000 Å dicke Schicht umfasst, die aus mindestens einem weich-ferromagnetischen Material, das aus Ni, NiFe (Permalloy), Co, CoZr, CoZrCr, CoZrNb, CoTaZr, CoFe, Fe, FeN, FeSiAl, FeSiAlN, FeTaC, FeAlN, FeTaN, CoFeZr, FeCoB und FeCoC ausgewählt ist, besteht, umfasst; die Stufe (b2) das Ausbilden von mindestens einer Grenzflächenschicht (4 ), die eine etwa 10 bis etwa 300 Å dicke Schicht oder Schichten von mindestens einem nichtmagnetischen Material, das aus Pt, Pd, Ir, Re, Ru, Hf, Legierungen derselben oder einer hexagonalen nichtmagnetischen Legierung auf Co-Basis mit mindestens einem Bestandteil von Cr, Pt, Ta und B ausgewählt ist, umfasst, umfasst; und das Verfahren die weiteren Stufen: (c) Ausbilden einer Schutzüberzugsschicht (PO) auf der Hauptaufzeichnungsschicht; und (d) Ausbilden einer Gleitmitteldeckschicht (LT) über der Schutzüberzugsschicht umfasst. - Antiparallel ferromagnetisch gekoppeltes ("AFC") Vertikalmagnetaufzeichnungsmedium hoher Flächenaufzeichnungsdichte, das umfasst: (a) ein Paar von vertikal voneinander beabstandeten, vertikal magnetisch anisotropen Schichten (
5 ,6 ), die jeweils aus einem hart-ferromagnetischen Material bestehen; und (b) Mittel zur antiparallel ferromagnetischen Kopplung des Paars von vertikal voneinander beabstandeten Schichten, um die magnetischen Momente derselben antiparallel auszurichten und dem Medium dadurch ein erhöhtes SMNR und thermische Stabilität zu verleihen.
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