DE112016006243T5

DE112016006243T5 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE112016006243T5
Application number: DE112016006243.5T
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Endo
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-10-18
Also published as: US11361790B2; JPWO2017122247A1; WO2017122247A1; JP7087389B2; US20190035424A1

Abstract

Ein magnetisches Aufzeichungsmedium der vorliegenden Erfindung ist mit einem Grundkörper, einer Aufzeichnungsschicht und einer Schicht versehen, die zwischen dem Grundkörper und der Aufzeichnungsschicht bereitgestellet ist und die ein superelastrisches Material enthält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Technologie betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium.
STAND DER TECHNIK
Magnetische Aufzeichnungsmedien werden häufig als Datenspeichermedien verwendet. In den letzten Jahren wird eine Verbesserung der Zuverlässigkeit eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gewünscht. Um die Zuverlässigkeit zu verbessern, offenbaren beispielsweise die Patentdokumente 1 und 2, dass eine Verstärkungsschicht, die ein Metall, ein Halbmetall oder dergleichen einschließt, auf mindestens einer Hauptoberfläche eines nichtmagnetischen Trägers gebildet wird.
LISTE DER QUELLENANGABEN
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2002-304720
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2002-304721

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Ein Ziel der vorliegenden Technologie besteht darin, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das fähig ist, die Zuverlässigkeit zu verbessern.
LÖSUNGEN VON PROBLEMEN
Um das Problem zu lösen, ist die vorliegende Technologie ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das Folgendes einschließt: ein Substrat, eine Aufzeichnungsschicht und eine zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht angeordnete Schicht, die einen superelastischen Körper enthält.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Technologie möglich, die Zuverlässigkeit eines magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern.
Figurenliste

1 ist ein Querschnittsdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie schematisch darstellt.
2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Sputtervorrichtung, die zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie verwendet wird, darstellt.
3A ist ein Querschnittsdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem modifizierten Beispiel 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie schematisch darstellt. 3B ist ein Querschnittsdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem modifizierten Beispiel 2 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie schematisch darstellt.
4A ist ein Querschnittsdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie schematisch darstellt. 4B ist ein Querschnittsdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem modifizierten Beispiel 1 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie schematisch darstellt.
5 ist ein Querschnittsdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie schematisch darstellt.

MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
In der vorliegenden Technologie schließt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorzugsweise eine Kristallsteuerschicht ein, die einen kristallinen Zustand einer Aufzeichnungsschicht steuert. Die Kristallsteuerschicht schließt vorzugsweise eine Basisschicht, und noch bevorzugter eine Keimschicht und eine Basisschicht, ein. Jede Schicht der Keimschicht, der Basisschicht und der Aufzeichnungsschicht kann entweder eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur sein. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften ist es wünschenswert, eine mehrschichtige Struktur zu übernehmen. Unter dem Gesichtspunkt der Produktionseffizienz ist es wünschenswert, eine zweischichtige Struktur unter den mehrschichtigen Strukturen zu übernehmen.
In der vorliegenden Technologie ist es wünschenswert, dass das magnetische Aufzeichnungsmedium ferner eine weiche magnetische Schicht einschließt. Als Struktur der weichen magnetischen Schicht kann entweder eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur verwendet werden, doch unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften ist es wünschenswert, eine mehrschichtige Struktur zu verwenden. Als weiche magnetische Schicht, die eine mehrschichtige Struktur aufweist, ist es wünschenswert, dass eine erste weiche magnetische Schicht, eine Zwischenschicht und eine zweite weiche magnetische Schicht eingeschlossen sind, und dass die Zwischenschicht zwischen der ersten weichen magnetischen Schicht und der zweiten weichen magnetischen Schicht angeordnet ist.
In der vorliegenden Technologie ist es in einem Fall, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium die Kristallsteuerschicht einschließt, die den kristallinen Zustand der Aufzeichnungsschicht steuert, wünschenswert, dass eine Schicht, die einen superelastischen Körper enthält, zwischen einem Substrat und der Kristallsteuerschicht angeordnet ist. Dies liegt daran, dass, falls die Schicht, die den superelastischen Körper enthält, zwischen der Kristallsteuerschicht und der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist, die Steuerung des kristallinen Zustands der Aufzeichnungsschicht durch die Kristallsteuerschicht behindert wird. Darüber hinaus ist es in einem Fall, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium die weiche magnetische Schicht einschließt, wünschenswert, dass die Schicht, die den superelastischen Körper enthält, zwischen dem Substrat und der weichen magnetischen Schicht angeordnet ist. Dies liegt daran, dass, falls die Schicht, die den superelastischen Körper enthält, zwischen der weichen magnetischen Schicht und der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist, es schwierig ist, einen Kopf-Magnetfluss in die weiche magnetische Schicht zu induzieren. In einem Fall, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium die zwischen der weichen magnetischen Schicht und der Aufzeichnungsschicht angeordnete weiche magnetische Schicht und die Kristallsteuerschicht einschließt, ist es wünschenswert, dass die Schicht, die den superelastischen Körper enthält, zwischen dem Substrat und der weichen magnetischen Schicht angeordnet ist. Der Grund dafür ist wie folgt. Falls die Schicht, die den superelastischen Körper enthält, zwischen der Kristallsteuerschicht und der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist, wird die Steuerung des kristallinen Zustands der Aufzeichnungsschicht durch die Kristallsteuerschicht behindert, und es ist schwierig, den Kopf-Magnetfluss in die weiche magnetische Schicht zu induzieren. Falls darüber hinaus die Schicht, die den superelastischen Körper enthält, zwischen der weichen magnetischen Schicht und der Kristallsteuerschicht angeordnet ist, ist es schwierig, den Kopf-Magnetfluss in die weiche magnetische Schicht zu induzieren.
Ausführungsformen der vorliegenden Technologie werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben. Darüber hinaus werden in allen Zeichnungen der nachstehenden Ausführungsformen dieselben oder entsprechenden Komponenten durch dieselben Referenznummern bezeichnet.

1. Erste Ausführungsform (Beispiel eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer Kristallsteuerschicht)
- 1.1. Übersicht
- 1.2. Ausgestaltung des magnetischen Aufzeichnungsmediums
- 1.3. Ausgestaltung der Sputtervorrichtung
- 1.4. Herstellungsverfahren des magnetischen Aufzeichnungsmediums
- 1.5. Effekt
- 1.6. Modifiziertes Beispiel
2. Zweite Ausführungsform (Beispiel eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer weichen magnetischen Unterschicht)
- 2.1. Ausgestaltung des magnetischen Aufzeichnungsmediums
- 2.2. Effekt
- 2.3. Modifiziertes Beispiel
3. Dritte Ausführungsform (Beispiel eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer Aufzeichnungsschicht in Beschi chtungsausführung)
- 3.1. Übersicht
- 3.2. Ausgestaltung des magnetischen Aufzeichnungsmediums
- 3.3. Herstellungsverfahren des magnetischen Aufzeichnungsmediums
- 3.4. Effekt
- 3.5. Modifiziertes Beispiel

<Erste Ausführungsform>
[Übersicht]
Ein längliches magnetisches Aufzeichnungsmedium mit Flexibilität kann durch eine Last plastisch verformt werden. In einem Aufnahme-/Wiedergabesystem des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist gutes Gleiten zwischen einem Medium und einem Kopf eine Voraussetzung. Falls jedoch die plastische Verformung auftritt, wie oben beschrieben, nimmt der Abstand zu, und somit besteht die Sorge, dass die Zuverlässigkeit abnimmt. Daher haben die aktuellen Erfinder als Resultat intensiver Studien zum Verbessern der Zuverlässigkeit eines magnetischen Aufzeichnungsmediums herausgefunden, dass eine Schicht, die einen superelastischen Körper enthält (im Folgenden „superelastischer Dünnfilm“ genannt) zwischen einem Substrat und einer Aufzeichnungsschicht angeordnet ist. Im Folgenden wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das einen solchen superelastischen Dünnfilm aufweist, beschrieben.
[Ausgestaltung des magnetischen Aufzeichnungsmediums]
Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist ein längliches einschichtiges senkrechtes magnetisches Aufzeichnungsmedium und umfasst, wie in 1 dargestellt, ein Substrat 11, einen auf einer Hauptoberfläche (im Folgenden „Oberfläche“ genannt) des Substrats 11 angeordneten superelastischen Dünnfilm 12, eine auf dem superelastischen Dünnfilm 12 angeordnete Kristallsteuerschicht 13, eine auf der Kristallsteuerschicht 13 angeordnete Aufzeichnungsschicht 14, eine auf der Aufzeichnungsschicht 14 angeordnete Schutzschicht 15 und eine auf der Schutzschicht 15 angeordnete Schmierschicht 16. Darüber hinaus umfasst das magnetische Aufzeichnungsmedium 10 gemäß der ersten Ausführungsform ferner eine Rückendeckschicht 17, die auf der anderen Hauptoberfläche (im Folgenden „Rückseite“ genannt) des Substrats 11 angeordnet ist. Die Kristallsteuerschicht 13 ist eine Schicht zum Steuern des kristallinen Zustands der Aufzeichnungsschicht 14 und umfasst eine auf der Oberfläche des superelastischen Dünnfilms 12 angeordnete Keimschicht 21 sowie eine auf der Keimschicht 21 angeordnete Basisschicht 22.
Darüber hinaus wird in dieser Spezifikation ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ohne eine weiche magnetische Unterschicht (im Folgenden „SUL“ genannt) als ein „einschichtiges senkrechtes magnetisches Aufzeichnungsmedium“ bezeichnet, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer SUL wird als ein „zweischichtiges senkrechtes magnetisches Aufzeichnungsmedium“ bezeichnet.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium 10 gemäß der ersten Ausführungsform eignet sich zur Benutzung als Speichermedium für ein Datenarchiv, dessen Bedarf in der Zukunft voraussichtlich weiter zunehmen wird. Dieses magnetische Aufzeichnungsmedium 10 kann beispielsweise eine Oberflächenaufzeichnungsdichte realisieren, die das 10-Fache oder mehr der Oberflächenaufzeichnungsdichte des gegenwärtigen Magnetbands in Beschichtungsausführung für Speicherung beträgt, das heißt eine Oberflächenaufzeichnungsdichte von 50 GB/in². In einem Fall, wo eine allgemeine Datenkassette des Linearaufzeichnungstyps unter Verwendung des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 mit einer solchen Oberflächenaufzeichnungsdichte ausgestaltet ist, ist es möglich, eine große Kapazität von 50 TB oder mehr pro Datenkassette aufzuzeichnen. Dieses magnetische Aufzeichnungsmedium 10 eignet sich für den Einsatz in einer Aufnahme-/Wiedergabevorrichtung mit einem ringartigen Aufnahmekopf und einem Wiedergabekopf in Riesen-Magnetwiderstand (GMR)-Ausführung.
(Substrat)
Das Substrat 11 als Träger ist ein längliches nichtmagnetisches Substrat, das Flexibilität aufweist. Das nichtmagnetische Substrat ist ein Film, und die Dicke des Films beträgt zum Beispiel 3 µm oder mehr und 8 µm oder weniger. Als Material des Substrats 11 kann zum Beispiel ein flexibles Polymerharzmaterial verwendet werden, wie es für ein allgemeines magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Spezielle Beispiele des Polymermaterials umfassen ein Polyesterharz, ein Polyolefinharz, ein Cellulosederivat, ein Vinylharz, ein Polyimidharz, ein Polyamidharz (zum Beispiel ein Aramidharz), ein Polykarbonatharz und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der Hitzebeständigkeit wird ein Polyimidharz oder ein Aramidharz bevorzugt.
(Superelastischer Dünnfilm)
Der superelastische Dünnfilm 12 ist eine Schicht, die plastische Verformung des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 unterdrückt. Es ist wünschenswert, dass, selbst wenn der superelastische Dünnfilm 12 durch Ausüben einer Last auf den superelastischen Dünnfilm 12 verformt wird, die Form des superelastischen Dünnfilms 12 bei der Temperatur oder weniger in dem Laufwerk für das magnetische Aufzeichnungsmedium zum Zeitpunkt des Gebrauchs nach dem Entlasten im Wesentlichen auf die ursprüngliche Form wiederhergestellt wird. Daher ist es durch Wiederherstellen der Form des superelastischen Dünnfilms 12 in einem Zustand, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium 10 in das Laufwerk eingelegt und benutzt wird, möglich, die plastische Verformung des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 zu unterdrücken. Dementsprechend ist es durch Unterdrücken einer Zunahme des Abstands aufgrund der plastischen Verformung möglich, eine Verschlechterung der Aufnahmeleistung und Zuverlässigkeit zu unterdrücken. Hier kann die auf den superelastischen Dünnfilm 12 ausgeübte Last eine Last sein, die während der Herstellung oder des Transports des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 auf den superelastischen Dünnfilm 12 ausgeübt wird, sie kann eine Last sein, die beim Montieren der Kassette des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 ausgeübt wird, oder sie kann eine Last sein, die während der Benutzung des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 (während der Aufnahme oder Wiedergabe) ausgeübt wird.
Der superelastische Dünnfilm 12 ist eine Schicht, die eine superelastische Legierung als superelastischen Körper enthält. Die superelastische Legierung ist vorzugsweise eine Legierung, die Ti und Ni (im Folgenden „TiNi-basierte Legierung“ genannt) enthält. Die TiNi-basierte Legierung kann ferner ein oder mehrere aus der Gruppe ausgewählte Elemente enthalten, darunter Co, Fe, Mn, Cr, V, Al, Nb, W, B, Au, Pd, Cu, Pb, Zr und dergleichen.
Der Anteil von Ni an der TiNi-basierten Legierung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 Atom-% (im Folgenden „at%“ genannt) oder mehr und 50,5 at% oder weniger. Wenn der Anteil von Ni innerhalb des obigen Bereichs liegt, kann eine TiNi-basierte Legierung mit ausgezeichneter Superelastizität erhalten werden. Darüber hinaus kann eine TiNi-basierte Legierung, die eine superelastische Funktion bei einer niedrigen Temperatur von 45° oder weniger aufweist, erhalten werden. Da die Temperatur in einem Laufwerk für das magnetische Aufzeichnungsmedium während der Benutzung im Allgemeinen 45° überschreitet, ist es möglich, die Form des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 in einem Zustand wiederherzustellen, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium 10 in das Laufwerk eingelegt und benutzt wird.
(Keimschicht)
Die Keimschicht 21 enthält eine Legierung, die Ti und Cr enthält und einen amorphen Zustand hat. Darüber hinaus kann O (Sauerstoff) ferner in dieser Legierung enthalten sein. Dieser Sauerstoff ist eine kleine Menge Verunreinigungssauerstoff, die in der Keimschicht 21 enthalten ist, wenn die Keimschicht 21 durch ein Filmbildungsverfahren, wie zum Beispiel ein Sputterverfahren, gebildet wird.
Hier bedeutet die „Keimschicht“ eine Schicht, die eine Kristallstruktur ähnlich derjenigen der Basisschicht 22 hat, und ist keine Zwischenschicht, die zum Zweck des Kristallwachstums vorgesehen ist, sondern eine Zwischenschicht, welche die senkrechte Ausrichtung der Basisschicht 22 entsprechend dem amorphen Zustand der Keimschicht 21 verbessert. Die „Legierung“ bedeutet zumindest ein Element einer festen Lösung, eines eutektischen Körpers, einer intermetallischen Verbindung und dergleichen, die Ti und Cr enthält. Der „amorphe Zustand“ bedeutet, dass ein Halo durch ein Elektronenbeugungsverfahren beobachtet wird, so dass die Kristallstruktur nicht angegeben werden kann.
Das Atomverhältnis von Ti zu dem in der Keimschicht 21 enthaltenen Gesamtbetrag von Ti und Cr sollte vorzugsweise in einem Bereich von 30 at% oder mehr und 100 at% oder weniger, und besonders bevorzugt in einem Bereich von 50 at% oder mehr und 100 at% oder weniger liegen. Falls das Atomverhältnis von Ti weniger als 30 % beträgt und die (100) Ebene der raumzentrierten kubischen (bcc) Gitterstruktur von Cr ausgerichtet ist, besteht die Sorge, dass sich die Ausrichtung der auf der Oberfläche der Keimschicht 21 gebildeten Basisschicht 22 eventuell verschlechtert.
Das Atomverhältnis von Ti kann wie folgt erhalten werden. Eine Tiefenrichtungsanalyse (Tiefenprofilmessung) der Keimschicht 21 durch Auger-Elektronenspektroskopie (im Folgenden „AES“ genannt) wird durchgeführt, während Ionenfräsen von der Seite der Schmierschicht 16 des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 aus durchgeführt wird. Als Nächstes wird von dem erhaltenen Tiefenprofil die durchschnittliche Zusammensetzung (durchschnittliches Atomverhältnis) von Ti und Cr in der Dickenrichtung erhalten. Als Nächstes wird das Atomverhältnis von Ti durch Verwenden der erhaltenen durchschnittlichen Zusammensetzung von Ti und Cr erhalten.
In einem Fall, wo die Keimschicht 21 Ti, Cr und O enthält, beträgt das Atomverhältnis von O zu dem in der Keimschicht 21 enthaltenen Gesamtbetrag von Ti, Cr und O vorzugsweise 15 at% oder weniger, und besonders bevorzugt 10 at% oder weniger. Falls das Atomverhältnis von O 15 at% überschreitet, beeinträchtigt die Bildung von TiO₂-Kristall die Bildung von Kristallkernen der Basisschicht 22, die auf der Oberfläche der Keimschicht 21 gebildet wird, und somit besteht die Sorge, dass sich die Ausrichtung der Basisschicht 22 stark verschlechtert. Das Atomverhältnis von O kann erhalten werden, indem ein Analyseverfahren ähnlich dem des Atomverhältnisses von Ti verwendet wird.
Die in der Keimschicht 21 enthaltene Legierung kann ferner andere Elemente als Ti und Cr als zusätzliche Elemente enthalten. Als dieses zusätzliche Element können zum Beispiel ein oder mehrere aus der Gruppe ausgewählte Elemente, einschließlich Nb, Ni, Mo, Al, W und dergleichen, genannt werden.
(Basisschicht)
Die Basisschicht 22 hat eine Kristallstruktur ähnlich derjenigen der Aufzeichnungsschicht 14. In einem Fall, wo die Aufzeichnungsschicht 14 eine Co-basierte Legierung enthält, ist es wünschenswert, dass die Basisschicht 22 ein Material enthält, das eine hexagonal dicht gepackte (hcp) Struktur ähnlich derjenigen der Co-basierten Legierung aufweist, und dass die c-Achse der Struktur in einer Richtung (das heißt die Filmdickenrichtung) senkrecht zur Filmoberfläche ausgerichtet ist. Grund dafür ist, dass die Ausrichtung der Aufzeichnungsschicht 14 verbessert, und die Gitterkonstantenanpassung zwischen der Basisschicht 22 und der Aufzeichnungsschicht 14 vergleichsweise gut gemacht werden kann. Als Material mit einer hexagonal dicht gepackten (hcp) Struktur wird eine einfache Ru-Substanz oder eine Ru-Legierung bevorzugt. Als Ru-Legierung kann zum Beispiel ein Ru-Legierungsoxid, wie etwa Ru-SiO₂, Ru-TiO₂ oder Ru-ZrO₂, genannt werden.
(Aufzeichnungsschicht)
Die Aufzeichnungsschicht 14 als eine magnetische Schicht ist eine senkrechte Aufzeichnungsschicht. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Aufzeichnungsdichte ist die Aufzeichnungsschicht 14 vorzugsweise eine körnige magnetische Schicht, die eine Co-basierte Legierung enthält. Diese körnige magnetische Schicht schließt ferromagnetische Kristallkörner ein, die eine Co-basierte Legierung und nichtmagnetische Korngrenzen (nichtmagnetisches Material) enthalten, die diese ferromagnetischen Kristallkörner umgeben. Genauer gesagt schließt die körnige magnetische Schicht Säulen (säulenförmige Kristalle) ein, die eine Co-basierte Legierung, nichtmagnetische Korngrenzen (zum Beispiel Oxid wie SiO₂), welche die Säulen umgeben und jede Säule magnetisch abtrennen, und dergleichen enthalten. In dieser Struktur ist es möglich, die Aufzeichnungsschicht 14, die eine Struktur aufweist, in der die Säulen magnetisch voneinander getrennt sind, zu konfigurieren.
Die Co-basierte Legierung hat eine hexagonal dicht gepackte (hcp) Struktur, und die c-Achse ist in einer Richtung (Filmdickenrichtung) senkrecht zur Filmoberfläche ausgerichtet. Es ist wünschenswert, als Co-basierte Legierung eine CoCrPt-basierte Legierung zu verwenden, die zumindest Co, Cr und Pt enthält. Die CoCrPt-basierte Legierung ist nicht besonders begrenzt, und die CoCrPt-Legierung kann ferner ein zusätzliches Element enthalten. Als zusätzliches Element können zum Beispiel ein oder mehrere aus der Gruppe ausgewählte Elemente, einschließlich Ni, Ta und dergleichen, genannt werden.
Die nichtmagnetische Korngrenze, die das ferromagnetische Kristallkorn umgibt, enthält ein nichtmagnetisches Metallmaterial. Hier kann das Metall ein Halbmetall einschließen. Als nichtmagnetisches Metallmaterial kann zum Beispiel ein Metalloxid und/oder ein Metallnitrid verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der stabileren Aufrechterhaltung der körnigen Struktur ist es wünschenswert, ein Metalloxid zu verwenden. Als Metalloxid kann ein Metalloxid genannt werden, das zumindest ein aus der Gruppe ausgewähltes Element enthält, darunter Si, Cr, Co, Al, Ti, Ta, Zr, Ce, Y, Hf und dergleichen, und ein Metalloxid, das zumindest Si-Oxid (das heißt SiO₂) enthält, wird bevorzugt. Als spezielle Beispiele davon können SiO₂, Cr₂O₃, CoO, Al₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅, ZrO₂, HPO₂ oder dergleichen genannt werden. Als Metallnitrid kann ein Metallnitrid genannt werden, das zumindest ein aus der Gruppe ausgewähltes Element enthält, darunter Si, Cr, Co, Al, Ti, Ta, Zr, Ce, Y, Hf und dergleichen. Als spezielle Beispiele davon können SiN, TiN, AlN und dergleichen genannt werden.
Es ist wünschenswert, dass die in den ferromagnetischen Kristallkörnern enthaltene CoCrPt-basierte Legierung und das in der nichtmagnetischen Korngrenze enthaltene Si-Oxid eine durchschnittliche Zusammensetzung aufweisen, die in der folgenden Formel (A) repräsentiert ist. Der Grund dafür liegt darin, dass es möglich ist, eine Sättigungsmagnetisierungsmenge Ms zu realisieren, die den Einfluss eines diamagnetischen Felds unterdrückt und eine ausreichende Reproduktionsleistung gewährleisten kann, so dass es möglich ist, die Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften weiter zu verbessern. (CO_xPt_yCr_100-x-y)_100-z-(SiO₂)_z (A)
(Hier in der Formel (A) sind x, y und z Werte jeweils in Bereichen von 69 ≤ x ≤ 75, 10 ≤ y ≤ 16 und 9 ≤ Z ≤ 12.)
Darüber hinaus kann die oben genannte Zusammensetzung wie folgt erhalten werden. Durch Ausführen einer Analyse in der Tiefenrichtung der Aufzeichnungsschicht 14 durch AES bei gleichzeitigem Ionenfräsen von der Seite der Schmierschicht 16 des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 aus wird die durchschnittliche Zusammensetzung (durchschnittliches Atomverhältnis) von Co, Pt, Cr, Si und O in der Filmdickenrichtung erhalten.
(Schutzschicht)
Die Schutzschicht 15 enthält zum Beispiel ein Kohlenstoffmaterial oder Siliziumdioxid (SiO₂) und enthält vorzugsweise ein Kohlenstoffmaterial unter dem Gesichtspunkt der Filmstärke der Schutzschicht 15. Als Kohlenstoffmaterial können zum Beispiel Grafit, ein diamantähnlicher Kohlenstoff (DLC), ein Diamant und dergleichen genannt werden.
(Schmierschicht)
Die Schmierschicht 16 enthält mindestens ein Schmiermittel. Bei Bedarf kann die Schmierschicht 16 ferner verschiedene Additive, wie zum Beispiel ein Rostschutzmittel, enthalten. Das Schmiermittel enthält zum Beispiel mindestens eine Verbindung auf Carbonsäure-Basis. Darüber hinaus kann das Schmiermittel, wie oben beschrieben, nicht nur als Schmierschicht 16 auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 gehalten werden, sondern kann auch in den Schichten, wie z. B. der Aufzeichnungsschicht 14 und der Schutzschicht 15, die das magnetische Aufzeichnungsmedium 10 bilden, enthalten sein und gehalten werden.
(Rückendeckschicht)
Die Rückendeckschicht 17 enthält zum Beispiel ein Bindemittel, anorganische Teilchen und ein Schmiermittel. Bei Bedarf kann die Rückendeckschicht 17 verschiedene Additive, wie z. B. ein Härtungsmittel und ein Antistatikum, enthalten.
[Ausgestaltung der Sputtervorrichtung]
Im Folgenden wird ein Beispiel der Ausgestaltung der Sputtervorrichtung 30, die zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 verwendet wird, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Sputtervorrichtung 30 ist eine Sputtervorrichtung mit kontinuierlicher Wicklung, die zur Bildung des superelastischen Dünnfilms 12, der Keimschicht 21, der Basisschicht 22 und der Aufzeichnungsschicht 14 verwendet wird, und umfasst eine Filmbildungskammer 31, eine Trommel 32, die eine Metalldose (Drehkörper) ist, die Kathoden 33a bis 33d, eine Strahlungsquelle 34 für Infrarotbestrahlung, eine Abwickelspule 35, eine Aufwickelspule 36 und eine Vielzahl von Führungsrollen 38a bis 38c und 39a bis 39c.
Die Filmbildungskammer 31 ist durch eine Auslassöffnung 37 mit einer Vakuumpumpe (nicht abgebildet) verbunden, und die Atmosphäre in der Filmbildungskammer 31 wird auf einen vorbestimmten Vakuumgrad durch die Vakuumpumpe eingestellt. In der Filmbildungskammer 31 sind die Trommel 32 mit einer drehbaren Ausgestaltung, die Abwickelspule 35 und die Aufwickelspule 36 angeordnet. Darüber hinaus sind in der Filmbildungskammer 31 mehrere Führungsrollen 38a bis 38c zum Führen des Transports des Substrats 11 zwischen der Abwickelspule 35 und der Trommel 32 angeordnet, und mehrere Führungsrollen 39a bis 39c zum Führen des Transports des Substrats 11 zwischen der Trommel 32 und der Aufwickelspule 36 sind angeordnet. Zum Zeitpunkt des Sputterns wird das von der Abwickelspule 35 abgewickelte Substrat 11 durch die Führungsrollen 38a bis 38c, die Trommel 32 und die Führungsrollen 39a bis 39c auf die Aufwickelspule 36 aufgewickelt. Die Trommel 32 hat eine zylindrische Form, und das längliche Substrat 11 wird entlang der Umfangsfläche der zylindrischen Oberfläche der Trommel 32 transportiert. Ein Kühlmechanismus (nicht abgebildet) ist an der Trommel 32 angeordnet, und zum Zeitpunkt des Sputterns wird die Umfangsfläche der Trommel 32 auf eine vorbestimmte Temperatur abgekühlt. Darüber hinaus sind in der Filmbildungskammer 31 mehrere Kathoden 33a bis 33d und die Strahlungsquelle 34 so angeordnet, dass sie der Umfangsfläche der Trommel 32 zugewandt sind. Ziele werden jeweils für die Kathoden 33a bis 33d eingestellt. Genauer gesagt werden die Ziele zum Bilden des superelastischen Dünnfilms 12, der Keimschicht 21, der Basisschicht 22 und der Aufzeichnungsschicht 14 jeweils an den Kathoden 33a, 33b, 33c und 33d eingestellt. Durch diese Kathoden 33a bis 33d werden mehrere Arten von Schichten, das heißt der superelastische Dünnfilm 12, die Keimschicht 21, die Basisschicht 22 und die Aufzeichnungsschicht 14, gleichzeitig gebildet. Die Strahlungsquelle 34 ist zum Beispiel eine Infrarotheizung und ist zwischen den Kathoden 33a und 33b angeordnet. Als Infrarotheizung kann zum Beispiel ein Mantel-Heizkörper, ein Keramik-Heizkörper, ein Halogenlampen-Heizkörper, ein Quarzrohr-Heizkörper oder dergleichen verwendet werden.
In der Sputtervorrichtung 30, welche die oben beschriebene Ausgestaltung aufweist, können der superelastische Dünnfilm 12, die Keimschicht 21, die Basisschicht 22 und die Aufzeichnungsschicht 14 durch ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren kontinuierlich gebildet werden.
[Herstellungsverfahren des magnetischen Aufzeichnungsmediums]
Im Folgenden wird ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben.
(Filmbildungsprozess des superelastischen Dünnfilms, der Keimschicht, der Basisschicht und der Aufzeichnungsschicht)
Zuerst werden der superelastische Dünnfilm 12, die Keimschicht 21, die Basisschicht 22 und die Aufzeichnungsschicht 14 mithilfe der in 2 dargestellten Sputtervorrichtung 30 auf der Oberfläche des Substrats 11 gebildet. Insbesondere werden Filme wie folgt gebildet. Zuerst wird die Filmbildungskammer 31 evakuiert, bis die Filmbildungskammer 31 einen vorbestimmten Druck erreicht. Danach werden die an den Kathoden 33a bis 33d eingestellten Ziele gesputtert, während ein Prozessgas, wie z. B. Ar-Gas, in die Filmbildungskammer 31 eingeleitet wird. Daher werden der superelastische Dünnfilm 12, die Keimschicht 21, die Basisschicht 22 und die Aufzeichnungsschicht 14 nacheinander auf der Oberfläche des durchlaufenden Substrats 11 gebildet. Darüber hinaus wird der superelastische Dünnfilm 12 nach der Bildung des superelastischen Dünnfilms 12 und vor der Bildung der Keimschicht 21 durch die Strahlungsquelle 34 geglüht (wärmebehandelt), um kristallisiert zu werden. Daher wird die superelastische Funktion des superelastischen Dünnfilms 12 präsentiert.
Die Atmosphäre der Filmbildungskammer 31 zum Zeitpunkt des Sputterns wird so eingestellt, dass sie zum Beispiel in einem Bereich von etwa 1 × 10^-5 Pa bis etwa 5 × 10^-5 Pa liegt. Die Filmdicken und die Eigenschaften des superelastischen Dünnfilms 12, der Keimschicht 21, der Basisschicht 22 und der Aufzeichnungsschicht 14 können gesteuert werden, indem eine Bandgeschwindigkeit, mit der das Substrat 11 aufgewickelt wird, ein Druck (Sputtergasdruck) eines Prozessgases, wie z. B. Ar-Gas, das während des Sputterns eingeleitet wird, eine eingegebene elektrische Leistung und dergleichen eingestellt werden.
(Filmbildungsprozess der Schutzschicht)
Als Nächstes wird die Schutzschicht 15 auf der Aufzeichnungsschicht 14 gebildet. Als Verfahren zum Bilden der Schutzschicht 15 kann zum Beispiel ein Verfahren für chemische Dampfabscheidung (CVD) oder ein Verfahren für physische Dampfabscheidung (PVD) verwendet werden.
(Filmbildungsprozess der Rückendeckschicht)
Als Nächstes wird ein Beschichtungsmaterial zum Bilden einer Rückendeckschicht vorbereitet, indem ein Bindemittel, anorganische Teilchen, ein Schmiermittel und dergleichen in einem Lösungsmittel geknetet und zerstreut werden. Als Nächstes wird die Rückendeckschicht 17 auf der Rückseite des Substrats 11 gebildet, indem das Beschichtungsmaterial zum Bilden der Rückendeckschicht auf die Rückseite des Substrats 11 aufgetragen und getrocknet wird.
(Filmbildungsprozess der Schmierschicht)
Als Nächstes wird zum Beispiel die Schmierschicht 16 gebildet, indem ein Schmiermittel auf die Schutzschicht 15 aufgetragen wird. Als Beschichtungsverfahren des Schmiermittels können zum Beispiel verschiedene Beschichtungsverfahren, wie Tiefdruckbeschichtung, Tauchbeschichtung und dergleichen, verwendet werden. Als Nächstes wird das magnetische Aufzeichnungsmedium 10 nach Bedarf auf eine vorbestimmte Breite geschnitten. Somit wird das in 1 dargestellte magnetische Aufzeichnungsmedium 10 erhalten.
[Effekt]
In dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist der superelastische Dünnfilm 12 zwischen dem Substrat 11 und der Kristallsteuerschicht 13 angeordnet. Selbst wenn der superelastische Dünnfilm 12 durch eine Last verformt wird, wird die Form des superelastischen Dünnfilms nach der Entlastung im Wesentlichen auf die ursprüngliche Form wiederhergestellt. Somit kann die plastische Verformung der Kristallsteuerschicht 13 und der Aufzeichnungsschicht 14 unterdrückt werden. Dementsprechend ist es durch Unterdrücken einer Zunahme des Abstands aufgrund der plastischen Verformung möglich, die Zuverlässigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums 10 zu verbessern.
[Modifiziertes Beispiel]
(Modifiziertes Beispiel 1)
Wie in 3A dargestellt, kann das magnetische Aufzeichnungsmedium 10A eine Kristallsteuerschicht 13A enthalten, die eine Keimschicht 21A mit einer zweischichtigen Struktur einschließt. Die Keimschicht 21A schließt eine erste Keimschicht (untere Keimschicht) 21B und eine zweite Keimschicht (obere Keimschicht) 21C ein. Die erste Keimschicht 21B ist auf der Seite des Substrats 11 angeordnet, und die zweite Keimschicht 21C ist auf der Seite der Basisschicht 22 angeordnet. Als erste Keimschicht 21B kann eine Keimschicht ähnlich der Keimschicht 21 in der ersten Ausführungsform verwendet werden. Die zweite Keimschicht 21C enthält ein Material, dessen Zusammensetzung sich von derjenigen der ersten Keimschicht 21B unterscheidet. Als spezielles Beispiel dieses Materials können NiW, Ta oder dergleichen genannt werden. Darüber hinaus muss die zweite Keimschicht 21C nicht unbedingt eine Keimschicht sein und kann als eine zwischen der ersten Keimschicht 21B und der Basisschicht 22 angeordnete Zwischenschicht betrachtet werden.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium 10A schließt die Keimschicht 21A ein, die eine zweischichtige Struktur hat, so dass die Ausrichtung der Basisschicht 22 und die Ausrichtung der Aufzeichnungsschicht 14 weiter verbessert werden, so dass die magnetischen Eigenschaften weiter verbessert werden können.
(Modifiziertes Beispiel 2)
Wie in 3B dargestellt, kann das magnetische Aufzeichnungsmedium 10B eine Kristallsteuerschicht 13B enthalten, die eine Basisschicht 22Amit einer zweischichtigen Struktur einschließt. Die Basisschicht 22A schließt eine erste Basisschicht (untere Basisschicht) 22B und eine zweite Basisschicht (obere Basisschicht) 22C ein. Die erste Basisschicht 22B ist auf der Seite der Keimschicht 21A angeordnet, und die zweite Basisschicht 22C ist auf der Seite der Aufzeichnungsschicht 14 angeordnet.
Als Materialien der ersten Basisschicht 22B und der zweiten Basisschicht 22C kann zum Beispiel ein Material verwendet werden, das demjenigen der Basisschicht 22 in der ersten Ausführungsform ähnlich ist. Die beabsichtigten Effekte sind jedoch zwischen der ersten Basisschicht 22B und der zweiten Basisschicht 22C unterschiedlich, so dass die entsprechenden Filmbildungsbedingungen (Sputterbedingungen) unterschiedlich sind. Das heißt, die zweite Basisschicht 22C hat eine Filmstruktur, welche die körnige Struktur der Aufzeichnungsschicht 14 als die obere Schicht ermöglicht, und die erste Basisschicht 22B hat eine Filmstruktur mit hoher Kristallausrichtung.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium 10B schließt die Basisschicht 22A ein, die eine zweischichtige Struktur hat, so dass die Ausrichtung und die körnige Struktur der Aufzeichnungsschicht 14 weiter verbessert werden, so dass die magnetischen Eigenschaften weiter verbessert werden können.
Darüber hinaus kann anstelle der Keimschicht 21A mit einer zweischichtigen Struktur eine Keimschicht mit einer einschichtigen Struktur in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 10B angeordnet sein. Als Keimschicht mit einer einschichtigen Struktur kann die Keimschicht 21 in der ersten Ausführungsform verwendet werden.
(Modifiziertes Beispiel 3)
In der ersten Ausführungsform ist die Ausgestaltung beschrieben worden, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium 10 die Kristallsteuerschicht 13, die Schutzschicht 15, die Schmierschicht 16 und die Rückendeckschicht 17 einschließt. Diese Schichten können jedoch nach Bedarf bereitgestellt oder ausgelassen werden. Darüber hinaus kann in einigen Auslegungen zumindest eine der Kristallsteuerschicht 13, der Schutzschicht 15, der Schmierschicht 16 und der Rückendeckschicht 17 ausgelassen werden.
(Modifiziertes Beispiel 4)
In der ersten Ausführungsform ist das Beispiel beschrieben worden, wo die superelastische Legierung eine NiTi-Legierung ist. Die superelastische Legierung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die superelastische Legierung kann eine Legierung sein, die Cu und Zn enthält, eine Legierung, die Ni und Al oder dergleichen enthält.
(Modifiziertes Beispiel 5)
In der ersten Ausführungsform ist das Beispiel beschrieben worden, wo der superelastische Körper eine superelastische Legierung ist. Der superelastische Körper kann jedoch ein organisches Material mit einer superelastischen Funktion sein.
<Zweite Ausführungsform>
[Ausgestaltung des magnetischen Aufzeichnungsmediums]
Das magnetische Aufzeichnungsmedium 40 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist ein zweischichtiges senkrechtes magnetisches Aufzeichnungsmedium, und wie in 4A dargestellt, ist die SUL 41 zwischen dem superelastischen Dünnfilm 12 und der Kristallsteuerschicht 13B angeordnet. Das magnetische Aufzeichnungsmedium 40 gemäß der zweiten Ausführungsform eignet sich für den Einsatz in einer Aufnahme-/Wiedergabevorrichtung mit einem Aufnahmekopf in Ein-Pol-Ausführung (SPT) und einem Wiedergabekopf in magnetischer Tunnelwiderstand (TMR)-Ausführung.
Die Filmdicke der SUL 41 beträgt vorzugsweise 40 nm oder mehr, und liegt noch besser in einem Bereich von 40 nm oder mehr und 140 nm oder weniger. Liegt die Filmdicke der SUL 41 bei 40 nm oder mehr, können bessere Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften erhalten werden. Liegt die Filmdicke der SUL 41 dagegen bei 140 nm oder weniger, kann verhindert werden, dass sich die Kristallausrichtung der Basisschicht 22A aufgrund der Vergröberung der Kristallkörner der SUL 41 verschlechtert, und die Filmbildungszeit der SUL 41 wird verlängert, so dass eine Reduzierung der Produktivität vermieden werden kann. Die SUL 41 enthält ein weiches magnetisches Material in einem amorphen Zustand.
Als weiches magnetisches Material kann zum Beispiel ein Co-basiertes Material, ein Fe-basiertes Material oder dergleichen verwendet werden. Die Co-basierten Materialien schließen zum Beispiel CoZrNb, CoZrTa, CoZrTaNb und dergleichen ein. Beispiele des Fe-basierten Materials schließen FeCoB, FeCoZr, FeCoTa und dergleichen ein.
[Effekt]
Wird in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 40 gemäß der zweiten Ausführungsform die SUL 41 unter der Aufzeichnungsschicht 14, welche die senkrechte magnetische Schicht ist, angeordnet, wird das Entmagnetisierungsfeld der Erzeugung von magnetischen Polen, die in der Oberflächenschicht der Aufzeichnungsschicht 14 erzeugt werden, unterdrückt, und Induzieren des Kopf-Magnetflusses in die SUL 41 spielt eine Rolle bei der Unterstützung der Erzeugung eines scharfen Kopf-Magnetfelds. Dementsprechend können in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 40, das eine Oberflächenaufzeichnungsdichte aufweist, die höher als diejenige in der ersten Ausführungsform ist, gute Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften realisiert werden.
[Modifiziertes Beispiel]
(Modifiziertes Beispiel 1)
Wie in 4B dargestellt, kann das magnetische Aufzeichnungsmedium 40A mit einer antiparallel gekoppelten SUL (im Folgenden „APC-SUL“ genannt) 41A versehen sein. Die APC-SUL 41Ahat eine Struktur, wo zwei weiche magnetische Schichten 41B und 41D mit einer dazwischen eingefügten dünnen Zwischenschicht 41C übereinander gestapelt sind, und Magnetisierungen davon werden durch Verwendung von Austauschkopplung durch die Zwischenschicht 41C positiv antiparallel gekoppelt. Es ist wünschenswert, dass die Filmdicken der weichen magnetischen Schichten 41B und 41D im Wesentlichen gleich sind. Die gesamte Filmdicke der weichen magnetischen Schichten 41B und 41D beträgt vorzugsweise 40 nm oder mehr, und liegt noch besser in einem Bereich von 40 nm oder mehr und 140 nm oder weniger. Liegt die gesamte Filmdicke bei 40 nm oder mehr, können bessere Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften erhalten werden. Liegt dagegen die gesamte Filmdicke bei 140 nm oder weniger, wird die Filmbildungszeit der APC-SUL 41A verlängert, so dass eine Reduzierung der Produktivität vermieden werden kann. Es ist wünschenswert, dass die Materialien der weichen magnetischen Schichten 41B und 41D das gleiche Material sind, und als Material kann ein Material ähnlich demjenigen der SUL 41 in der zweiten Ausführungsform verwendet werden. Die Dicke der Zwischenschicht 41C liegt zum Beispiel in einem Bereich von 0,8 nm oder mehr und 1,4 nm oder weniger, vorzugsweise in einem Bereich von 0,9 nm oder mehr und 1,3 nm oder weniger, und noch besser bei etwa 1,1 nm. Durch Auswählen der Dicke der Zwischenschicht 41C in einem Bereich von 0,9 nm oder mehr und 1,3 nm oder weniger können bessere Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften erhalten werden. Als Material der Zwischenschicht 41C können V, Cr, Mo, Cu, Ru, Rh und Re genannt werden, und insbesondere Ru ist vorzugsweise enthalten.
Da in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 40A die APC-SUL 41A verwendet wird, sind die weiche magnetische Schicht 41B, welche die untere Schicht ist, und die weiche magnetische Schicht 41D, welche die obere Schicht ist, antiparallel zueinander austauschgekoppelt, und in dem Restmagnetisierungszustand wird der gesamte Magnetisierungsbetrag der oberen und unteren Schicht Null. Daher ist es möglich, das Auftreten von zackenförmigem Rauschen zu unterdrücken, das in einem Fall auftritt, wo sich die magnetische Domäne in der APC-SUL 41A verschiebt. Dementsprechend können die Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften weiter verbessert werden.
(Modifiziertes Beispiel 2)
In der zweiten Ausführungsform ist die Ausgestaltung, wo die Kristallsteuerschicht die Kristallsteuerschicht 13B im Modifizierten Beispiel 2 der ersten Ausführungsform ist, als ein Beispiel beschrieben worden. Die Kristallsteuerschicht kann jedoch die Kristallsteuerschicht 13 in der ersten Ausführungsform oder die Kristallsteuerschicht 13A im Modifizierten Beispiel 1 der ersten Ausführungsform sein.
(Modifiziertes Beispiel 3)
In der zweiten Ausführungsform ist die Ausgestaltung beschrieben worden, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium 40 die Kristallsteuerschicht 13B, die Schutzschicht 15, die Schmierschicht 16 und die Rückendeckschicht 17 einschließt.
Diese Schichten können jedoch nach Bedarf bereitgestellt oder ausgelassen werden. Darüber hinaus kann in einigen Auslegungen zumindest eine der Kristallsteuerschicht 13B, der Schutzschicht 15, der Schmierschicht 16 und der Rückendeckschicht 17 ausgelassen werden.
<Dritte Ausführungsform>
[Übersicht]
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist das magnetische Aufzeichnungsmedium, in dem die Aufzeichnungsschicht und die Kristallsteuerschicht Vakuum-Dünnfilme sind, die durch eine Vakuum-Dünnfilmherstellungstechnik (Trockenprozess), wie z. B. Sputtern, hergestellt werden, beschrieben worden. Dagegen wird in der dritten Ausführungsform ein magnetisches Aufzeichnungsmedium beschrieben, in dem die Aufzeichnungsschicht und die Basisschicht Beschichtungsfilme sind, die durch einen Beschichtungsprozess (Nassprozess) hergestellt werden.
[Ausgestaltung des magnetischen Aufzeichnungsmediums]
Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium 50 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium in Beschichtungsausführung und umfasst, wie in 5 dargestellt, ein Substrat 11, einen auf der Oberfläche des Substrats 11 angeordneten superelastischen Dünnfilm 12, eine auf dem superelastischen Dünnfilm 12 angeordnete Basisschicht 51, eine auf der Basisschicht 51 angeordnete Aufzeichnungsschicht 52, eine auf der Aufzeichnungsschicht 52 angeordnete Schutzschicht 15, eine auf der Schutzschicht 15 angeordnete Schmierschicht 16 und eine auf der Rückseite des Substrats 11 angeordnete Rückendeckschicht 17. Darüber hinaus sind in der dritten Ausführungsform Komponenten ähnlich denjenigen in der ersten Ausführungsform durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und deren Beschreibung wird ausgelassen.
(Basisschicht)
Die Basisschicht 51 ist eine nichtmagnetische Schicht, die ein nichtmagnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Gegebenenfalls kann die Basisschicht 51 ferner verschiedene Additive, wie z. B. leitfähige Partikel, ein Schmiermittel, ein Schleifmittel, ein Härtungsmittel und ein Rostschutzmittel, enthalten.
Das nichtmagnetische Pulver kann ein anorganisches Material oder ein organisches Material sein. Darüber hinaus kann das nichtmagnetische Pulver Rußschwarz oder dergleichen sein. Als anorganisches Material können zum Beispiel ein Metall, ein Metalloxid, ein Metallkarbonat, ein Metallsulfat, ein Metallnitrid, ein Metallkarbid, ein Metallsulfid und dergleichen genannt werden. Als Form des nichtmagnetischen Pulvers können zum Beispiel verschiedene Formen, wie eine Nadelform, eine Kugelform, eine Würfelform und eine Plattenform genannt werden, aber die Form des nichtmagnetischen Pulvers ist nicht darauf beschränkt.
Als Bindemittel wird ein Harz, das eine Struktur aufweist, wo eine Vernetzungsreaktion auf ein Polyurethanharz, ein Vinylchloridharz oder dergleichen angewandt wird, bevorzugt. Das Bindemittel ist jedoch nicht darauf beschränkt, und andere Harze können gemäß den physikalischen Eigenschaften oder dergleichen, die für das magnetische Aufzeichnungsmedium 50 erforderlich sind, entsprechend gemischt werden. Das zu mischende Harz ist nicht besonders beschränkt, solange das Harz allgemein in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium in Beschichtungsausführung verwendet wird.
(Aufzeichnungsschicht)
Die Aufzeichnungsschicht 52 ist zum Beispiel eine magnetische Schicht, die ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Die Aufzeichnungsschicht 52 kann ferner nach Bedarf verschiedene Additive, wie z. B. leitfähige Partikel, ein Schmiermittel, ein Schleifmittel, ein Härtungsmittel und ein Rostschutzmittel, enthalten.
Das magnetische Pulver ist zum Beispiel ein Eisenoxid, ein Chromeisenoxid, ein Kobalteisenoxid, ein magnetisches Metallpulver oder ein Bariumferrit. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Aufzeichnungsdichte ist das magnetische Pulver vorzugsweise ein Pulver von nanomagnetischen Partikeln, wie z. B. ein hexagonales Ferrit, ein kubisches Ferrit oder ein ε-Eisenoxid (ε-Fe₂O₃). Das Bindemittel ist ähnlich demjenigen der oben beschriebenen Basisschicht 51.
[Herstellungsverfahren des magnetischen Aufzeichnungsmediums]
Im Folgenden wird ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums 50 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben.
(Filmbildungsprozess des superelastischen Dünnfilms)
Zuerst wird der superelastische Dünnfilm 12 auf der Oberfläche des Substrats 11 gebildet. Als Verfahren zum Bilden des superelastischen Dünnfilms 12 kann zum Beispiel ein CVD-Verfahren oder ein PVD-Verfahren verwendet werden. Als Nächstes wird der superelastische Dünnfilm 12 geglüht, um zum Beispiel durch eine Strahlungsquelle für Infrarotbestrahlung kristallisiert zu werden. Daher wird die superelastische Funktion des superelastischen Dünnfilms 12 präsentiert.
(Einstellungsprozess des Beschichtungsmaterials)
Als Nächstes wird das Beschichtungsmaterial zum Bilden der Basisschicht hergestellt, indem ein nichtmagnetisches Pulver, ein Bindemittel und dergleichen in einem Lösungsmittel geknetet und zerstreut werden. Als Nächstes wird das Beschichtungsmaterial zum Bilden der Aufzeichnungsschicht hergestellt, indem ein magnetisches Pulver, ein Bindemittel und dergleichen in einem Lösungsmittel geknetet und zerstreut werden. Als Nächstes wird das Beschichtungsmaterial zum Bilden der Rückendeckschicht hergestellt, indem ein Bindemittel, anorganische Teilchen, ein Schmiermittel und dergleichen in einem Lösungsmittel geknetet und zerstreut werden. Beim Herstellen des Beschichtungsmaterials zum Bilden der Basisschicht, des Beschichtungsmaterials zum Bilden der Aufzeichnungsschicht und des Beschichtungsmaterials zum Bilden der Rückendeckschicht können zum Beispiel die folgenden Lösungsmittel, Dispergiervorrichtung und Knetvorrichtung angewandt werden.
Als Lösungsmittel zur Herstellung des oben genannten Beschichtungsmaterials können zum Beispiel Lösungsmittel vom Ketontyp, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexanon, Lösungsmittel vom Alkoholtyp, wie Methanol, Ethanol und Propanol, Lösungsmittel vom Estertyp, wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Propylacetat, Ethyllactat und Ethylenglycolacetat, Lösungsmittel vom Ethertyp, wie Diethylenglycoldimethylether, 2-Ethoxyethanol, Tetrahydrofuran und Dioxan, Lösungsmittel vom aromatischen Kohlenwasserstofftyp, wie Benzol, Toluol und Xylen, Lösungsmittel vom halogenierten Kohlenwasserstofftyp, wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Chlorbenzol und dergleichen genannt werden. Diese Lösungsmittel können unabhängig verwendet oder zum Gebrauch entsprechend gemischt werden.
Als Knetvorrichtung zur Herstellung des oben genannten Beschichtungsmaterials können zum Beispiel eine Knetvorrichtung, wie ein biaxialer kontinuierlicher Kneter, ein biaxialer kontinuierlicher Kneter, der zum Verdünnen in mehreren Stufen fähig ist, ein Kneter, ein Druckkneter, ein Walzenkneter oder dergleichen verwendet werden. Die Knetvorrichtung ist jedoch nicht besonders auf diese Vorrichtungen beschränkt. Darüber hinaus kann als Dispergiervorrichtung zur Herstellung des oben genannten Beschichtungsmaterials zum Beispiel eine Dispergiervorrichtung wie ein Walzwerk, eine Kugelmühle, eine horizontale Sandmühle, eine vertikale Sandmühle, eine Spikemühle, eine Stiftmühle, eine Turmmühle, eine Perlmühle (zum Beispiel „DCP mill“ hergestellt von Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co KG oder dergleichen), ein Homogenisator, ein Ultraschallwellendisperger verwendet werden. Die Dispergiervorrichtung ist jedoch nicht besonders auf diese Vorrichtungen beschränkt.
(Filmbildungsprozess der Basisschicht)
Als Nächstes wird die Basisschicht 51 auf dem superelastischen Dünnfilm 12 gebildet, indem ein Beschichtungsmaterial zum Bilden der Basisschicht auf den superelastischen Dünnfilm 12, der auf der Oberfläche des Substrats 11 gebildet wird, aufgetragen und Trocknen durchgeführt wird.
(Filmbildungsprozess der Aufzeichnungsschicht)
Als Nächstes wird die Aufzeichnungsschicht 52 auf der Basisschicht 51 gebildet, indem das Beschichtungsmaterial zum Bilden der Aufzeichnungsschicht auf die Basisschicht 51 aufgetragen und getrocknet wird. Die nachfolgenden Prozesse sind denjenigen in der ersten Ausführungsform ähnlich.
[Effekt]
In der dritten Ausführungsform ist der superelastische Dünnfilm 12 zwischen dem Substrat 11 und der Basisschicht 51 angeordnet. Dementsprechend können die Effekte, die denjenigen in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ähnlich sind, erhalten werden.
[Modifiziertes Beispiel]
In der dritten Ausführungsform ist die Ausgestaltung beschrieben worden, wo das magnetische Aufzeichnungsmedium 50 die Basisschicht 51, die Schutzschicht 15, die Schmierschicht 16 und die Rückendeckschicht 17 einschließt. Diese Schichten können jedoch nach Bedarf bereitgestellt oder ausgelassen werden. Darüber hinaus kann in einigen Auslegungen zumindest eine der Basisschicht 51, der Schutzschicht 15, der Schmierschicht 16 und der Rückendeckschicht 17 ausgelassen werden.
Beispiele
Im Folgenden wird die vorliegende Technologie unter Bezugnahme auf Beispiele speziell beschrieben, doch die vorliegende Technologie ist nicht nur auf diese Beispiele beschränkt.
[Beispiel 1]
(Filmbildungsprozess des superelastischen Dünnfilms)
Zuerst wurde unter den folgenden Filmbildungsbedingungen ein superelastischer Dünnfilm einschließlich einer NiTi-Legierung gebildet, um eine Dicke von 50 nm auf der Oberfläche des länglichen Polymerfilms als nichtmagnetisches Substrat zu haben, und danach wurde Kristallisierung durch Glühbehandlung erzielt.

Sputterverfahren: DC-Magnetron-Sputterverfahren
Ziel: Ni_50.5Ti_49.5-Ziel
Vakuumgrad: 2 × 10^-5 Pa oder weniger
Gastyp: Ar
Gasdruck: 0,67 Pa

(Filmbildungsprozess der Basisschicht)
Als Nächstes wurde unter den folgenden Filmbildungsbedingungen eine Basisschicht einschließlich Ru gebildet, um eine Dicke von 100 nm auf dem superelastischen Dünnfilm zu haben.

Sputterverfahren: DC-Magnetron-Sputterverfahren
Ziel: Ru-Ziel
Vakuumgrad: 2 × 10^-5 Pa oder weniger
Gastyp: Ar
Gasdruck: 1,5 Pa

(Filmbildungsprozess der Aufzeichnungsschicht)
Als Nächstes wurde unter den folgenden Filmbildungsbedingungen eine Aufzeichnungsschicht einschließlich (CoCrPt)-(SiO₂) als Aufzeichnungsschicht gebildet, um eine Dicke von 20 nm auf der Basisschicht zu haben.

Sputterverfahren: DC-Magnetron-Sputterverfahren
Ziel: (Co₇₅Cr₁₀Pt₁₅)₉₀-(SiO₂)₁₀-Ziel
Vakuumgrad: 2 × 10^-5 Pa oder weniger
Gastyp: Ar
Gasdruck: 1,5 Pa

(Filmbildungsprozess der Schutzschicht)
Als Nächstes wurde unter den folgenden Filmbildungsbedingungen eine Schutzschicht einschließlich Kohlenstoff gebildet, um eine Dicke von 5 nm auf der Aufzeichnungsschicht zu haben.

Sputterverfahren: DC-Magnetron-Sputterverfahren
Ziel: Kohlenstoffziel
Vakuumgrad: 2 × 10^-5 Pa oder weniger
Gastyp: Ar
Gasdruck: 1,0 Pa

(Filmbildungsprozess der Schmierschicht)
Als Nächstes wurde eine Carboxylsäureverbindung als Schmiermittel auf die Schutzschicht aufgetragen, um eine Schmierschicht zu bilden.
(Filmbildungsprozess der Rückendeckschicht)
Als Nächstes wurde ein Beschichtungsmaterial zum Bilden einer Rückendeckschicht auf die Rückseite des Polymerfilms aufgetragen und getrocknet, um die Rückendeckschicht zu bilden. Somit wurde das beabsichtigte Magnetband erhalten.
[Vergleichsbeispiel 1]
Ein Magnetband ähnlich dem Beispiel 1 wurde erhalten, mit der Ausnahme, dass der Filmbildungsprozess des superelastischen Dünnfilms ausgelassen wurde.
(Bewertung der Lesezuverlässigkeit)
Die Lesezuverlässigkeit des Magnetbands, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde auf die folgende Weise bewertet.
Zuerst wurde die Fehlerrate des Magnetbands vor dem Test gemessen. Als Nächstes wurde, nachdem das Magnetband eine Stunde lang in einer Laufvorrichtung getestet wurde, ein Test mit einem Zyklus von 100-maligem Anbringen und Abnehmen der Kassette durchgeführt. Als Nächstes wurde die Fehlerrate nach dem Test gemessen, und die Fehlerraten vor und nach dem Test wurden verglichen.
Als Resultat der Bewertung wurde in dem Magnetband mit dem superelastischen Dünnfilm (Beispiel 1) fast keine Verschlechterung der Fehlerrate nach dem Test beobachtet. Dies liegt daran, dass die plastische Verformung der Magnetschicht und der Basisschicht durch den superelastischen Dünnfilm unterdrückt wird, und somit wird der Kontakt des Kopfes mit der Oberfläche des Magnetbands positiv aufrechterhalten. Dagegen wurde in dem Magnetband ohne superelastischen Dünnfilm (Vergleichsbeispiel 1) eine erhebliche Verschlechterung der Fehlerrate nach dem Test beobachtet. Dies liegt daran, dass der Kontakt des Kopfes mit der Oberfläche des Magnetbands aufgrund der plastischen Verformung, die in der Magnetschicht und der Basisschicht auftrat, verschlechtert wurde.
Bislang, obgleich die Ausführungsformen der vorliegenden Technologie, modifizierte Beispiele davon und Beispiele davon besonders beschrieben worden sind, ist die vorliegende Technologie nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, die modifizierten Beispiele davon und die Beispiele davon beschränkt, und verschiedene Modifikationen, die auf der technischen Idee der vorliegenden Technologie basieren, sind möglich.
Zum Beispiel sind die Ausgestaltungen, Verfahren, Prozesse, Formen, Materialien, Zahlenwerte und dergleichen, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen, den modifizierten Beispielen davon und den Beispielen davon beschrieben sind, lediglich Beispiele, und nach Bedarf können unterschiedliche Ausgestaltungen, Verfahren, Prozesse, Formen, Materialien, Zahlenwerte und dergleichen verwendet werden.
Darüber hinaus können die Ausgestaltungen, Verfahren, Prozesse, Formen, Materialien, Zahlenwerte und dergleichen der oben beschriebenen Ausführungsformen, der modifizierten Beispiele davon und der Beispiele davon miteinander kombiniert werden, solange die Kombination nicht von dem Geist der vorliegenden Technologie abweicht.
Darüber hinaus ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen, den modifizierten Beispielen davon und den Beispielen davon das Beispiel, wo die vorliegende Technologie auf ein flexibles längliches magnetisches Aufzeichnungsmedium angewandt wird, beschrieben worden. Die vorliegende Technologie ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf ein scheibenförmiges magnetisches Aufzeichnungsmedium mit Starrheit, eine Festplatte, angewandt werden.
Darüber hinaus kann die vorliegende Technologie die folgende Ausgestaltung annehmen.

(1) Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das Folgendes umfasst:
- ein Substrat;
- eine Aufzeichnungsschicht; und
- eine zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht angeordnete Schicht, wobei die Schicht einen superelastischen Körper enthält.
(2) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (1), in dem das Substrat ein längliches Substrat mit Flexibilität ist.
(3) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (1) oder (2), in dem der superelastische Körper eine superelastische Legierung ist.
(4) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (3), in dem die superelastische Legierung Ti und Ni enthält.
(5) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem beliebigen der Punkte (1) bis (4), das ferner eine Kristallsteuerschicht einschließt, die zwischen der Schicht, welche den superelastischen Körper enthält, und der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist.
(6) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem beliebigen der Punkte (1) bis (4), das ferner eine Weichmagnetschicht einschließt, die zwischen der Schicht, welche den superelastischen Körper enthält, und der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist.
(7) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (6), in dem die Weichmagnetschicht eine erste Weichmagnetschicht, eine Zwischenschicht und eine zweite Weichmagnetschicht einschließt.
(8) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem beliebigen der Punkte (1) bis (7), in dem die Aufzeichnungsschicht eine senkrechte Aufzeichnungsschicht ist.
(9) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß (8), in dem die senkrechte Aufzeichnungsschicht Co, Pt und Cr enthält und eine körnige Struktur hat.
(10) Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß einem beliebigen der Punkte (1) bis (4), in dem die Aufzeichnungsschicht ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält.

Bezugszeichenliste

10, 10A, 10B, 40, 40A, 50: Magnetisches Aufzeichnungsmedium
11: Substrat
12: Superelastischer Dünnfilm
13, 13A, 13B: Kristallsteuerschicht
14, 52: Aufzeichnungsschicht
15: Schutzschicht
16: Schmierschicht
17: Rückendeckschicht
21, 21A: Keimschicht
21B: Erste Keimschicht
21C: Zweite Keimschicht
22, 22A: Basisschicht
22B: Erste Basisschicht
22C: Zweite Basisschicht
41: SUL
41A: APC-SUL

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002304720 [0002]
JP 2002304721 [0002]

Claims

Magnetisches Aufzeichnungsmedium, das Folgendes umfasst: ein Substrat; eine Aufzeichnungsschicht; und eine zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht angeordnete Schicht, wobei die Schicht einen superelastischen Körper enthält.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei das Substrat ein längliches Substrat mit Flexibilität ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei der superelastische Körper eine superelastische Legierung ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, wobei die superelastische Legierung Ti und Ni enthält.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, das ferner eine Kristallsteuerschicht einschließt, die zwischen der Schicht, welche den superelastischen Körper enthält, und der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, das ferner eine Weichmagnetschicht einschließt, die zwischen der Schicht, welche den superelastischen Körper enthält, und der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 6, in dem die Weichmagnetschicht eine erste Weichmagnetschicht, eine Zwischenschicht und eine zweite Weichmagnetschicht einschließt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht eine senkrechte Aufzeichnungsschicht ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 8, wobei die senkrechte Aufzeichnungsschicht Co, Pt und Cr enthält und eine körnige Struktur hat.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält.