JP2001143250A - 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - Google Patents
磁気記録媒体及び磁気記憶装置Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関
し、下地層のテクスチャの向上と、磁性層の粒子サイズ
及び粒子サイズ分布の向上を同時に実現可能として、磁
気記録媒体のSNRの更なる改善を可能とすることを目
的とする。 【解決手段】 基板と、Co又はCo系の合金からなる
磁性層と、基板と磁性層との間に設けられた下地層とを
備え、下地層は、FCCL12 又はFCTL10結晶構
造を有する規則金属間材料からなるように構成する。
し、下地層のテクスチャの向上と、磁性層の粒子サイズ
及び粒子サイズ分布の向上を同時に実現可能として、磁
気記録媒体のSNRの更なる改善を可能とすることを目
的とする。 【解決手段】 基板と、Co又はCo系の合金からなる
磁性層と、基板と磁性層との間に設けられた下地層とを
備え、下地層は、FCCL12 又はFCTL10結晶構
造を有する規則金属間材料からなるように構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体及び磁
気記憶装置に係り、特に、高密度水平記録に適した水平
磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。
気記憶装置に係り、特に、高密度水平記録に適した水平
磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク等の水平磁気記録媒体の記
録密度は、媒体ノイズの低減及び磁気抵抗効果型ヘッド
及び高感度スピンバルブヘッドの開発により、著しく増
大した。代表的な磁気記録媒体は、基板と、シード層
と、下地層と、情報が書き込まれる磁性層と、C又はダ
イヤモンドライクC(DLC)からなる上側層と、有機
物潤滑剤層とがこの順序で積層された構造を有する。例
えば、下地層はCr又はCr系の合金からなり、磁性層
はCoCr系の合金からなる。
録密度は、媒体ノイズの低減及び磁気抵抗効果型ヘッド
及び高感度スピンバルブヘッドの開発により、著しく増
大した。代表的な磁気記録媒体は、基板と、シード層
と、下地層と、情報が書き込まれる磁性層と、C又はダ
イヤモンドライクC(DLC)からなる上側層と、有機
物潤滑剤層とがこの順序で積層された構造を有する。例
えば、下地層はCr又はCr系の合金からなり、磁性層
はCoCr系の合金からなる。
【0003】媒体ノイズは、粒子間の交換結合を減少さ
せ、磁性層を構成するCoCr系の合金のCr偏析を促
進させることで低減可能である。又、媒体ノイズを低減
するには、磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布を減
少させる必要があり、これは例えば下地層の膜厚を減少
させることで実現できる。現在の磁気記録媒体では、C
rMo,CrTiB,NiAl等からなる下地層が用い
られている。
せ、磁性層を構成するCoCr系の合金のCr偏析を促
進させることで低減可能である。又、媒体ノイズを低減
するには、磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布を減
少させる必要があり、これは例えば下地層の膜厚を減少
させることで実現できる。現在の磁気記録媒体では、C
rMo,CrTiB,NiAl等からなる下地層が用い
られている。
【0004】上記下地層は、磁性層の残留磁化及びビッ
トの熱安定性を増加させる面内での結晶軸(磁気異方性
軸)の配向を促進する。NiAl,FeAl等の、ガラ
ス基板上に成長されると(211)面のテクスチャを持
つB2結晶構造を有する下地層では、良好な特性が実現
されている。
トの熱安定性を増加させる面内での結晶軸(磁気異方性
軸)の配向を促進する。NiAl,FeAl等の、ガラ
ス基板上に成長されると(211)面のテクスチャを持
つB2結晶構造を有する下地層では、良好な特性が実現
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、NiAl,F
eAl等のB2結晶構造を有する下地層の場合、下地層
が成長される際の(211)面のテクスチャが弱い。こ
のため、NiAl,FeAl等のB2結晶構造を有する
下地層の(211)面のテクスチャを向上して十分に高
い媒体保磁力を得るためには、Cr系合金をNiP層上
に形成する場合と比べると、下地層の膜厚を増加させる
必要があった。この結果、下地層の膜厚を減少させるこ
とで磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布を制御する
のには限界があり、磁気記録媒体の信号対雑音比(SN
R)を更に改善するのは難しいという問題があった。
eAl等のB2結晶構造を有する下地層の場合、下地層
が成長される際の(211)面のテクスチャが弱い。こ
のため、NiAl,FeAl等のB2結晶構造を有する
下地層の(211)面のテクスチャを向上して十分に高
い媒体保磁力を得るためには、Cr系合金をNiP層上
に形成する場合と比べると、下地層の膜厚を増加させる
必要があった。この結果、下地層の膜厚を減少させるこ
とで磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布を制御する
のには限界があり、磁気記録媒体の信号対雑音比(SN
R)を更に改善するのは難しいという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、基板と、
Co又はCo系の合金からなる磁性層と、該基板と該磁
性層との間に設けられた下地層とを備え、該下地層は、
FCCL12 又はFCTL10 結晶構造を有する規則金
属間材料からなる磁気記録媒体によって達成できる。
Co又はCo系の合金からなる磁性層と、該基板と該磁
性層との間に設けられた下地層とを備え、該下地層は、
FCCL12 又はFCTL10 結晶構造を有する規則金
属間材料からなる磁気記録媒体によって達成できる。
【0007】又、上記の課題は、基板と、X=B,M
o,Ta,W及びこれらの合金とすると、CoCrPt
−X系の合金からなり、5〜30nmの膜厚を有する磁
性層と、該基板と該磁性層との間に設けられた下地層と
を備え、該下地層は、FCCL12 又はFCTL10 結
晶構造を有する規則金属間材料からなり、5〜100n
mの膜厚を有する磁気記録媒体によっても達成できる。
o,Ta,W及びこれらの合金とすると、CoCrPt
−X系の合金からなり、5〜30nmの膜厚を有する磁
性層と、該基板と該磁性層との間に設けられた下地層と
を備え、該下地層は、FCCL12 又はFCTL10 結
晶構造を有する規則金属間材料からなり、5〜100n
mの膜厚を有する磁気記録媒体によっても達成できる。
【0008】前記下地層は、FCCL12 結晶構造を有
し、Al5 CuZr2 ,Al5 CuHf2 ,(AlC
r)3 Ti,Al67Cr8 Ti25,Al5 NiZr2 ,
Al5CuTi2 ,Al5 NiNb2 ,Al30Dy7 H
f3 ,Al30Dy7 Zr3 ,Al3 Er,Al15HfH
o4 ,Al60Hf7 Tb13からなるグループから選択さ
れた材料からなる構成であっても良い。
し、Al5 CuZr2 ,Al5 CuHf2 ,(AlC
r)3 Ti,Al67Cr8 Ti25,Al5 NiZr2 ,
Al5CuTi2 ,Al5 NiNb2 ,Al30Dy7 H
f3 ,Al30Dy7 Zr3 ,Al3 Er,Al15HfH
o4 ,Al60Hf7 Tb13からなるグループから選択さ
れた材料からなる構成であっても良い。
【0009】前記下地層は、FCTL10 結晶構造を有
するγ−TiAlからなる構成であっても良い。前記下
地層は、B,Cr,Hf,Mo,Mn,Ta,Ti,
V,Zr又はこれらの合金から選択された少なくとも1
つの要素を含む合金からなる構成であっても良い。
するγ−TiAlからなる構成であっても良い。前記下
地層は、B,Cr,Hf,Mo,Mn,Ta,Ti,
V,Zr又はこれらの合金から選択された少なくとも1
つの要素を含む合金からなる構成であっても良い。
【0010】前記下地層は、Ni,Cu,Cr,Mn,
Zn,Fe,Co,Ag,Pd,Pt,Au,Rhから
なりFCTL10 結晶構造をFCCL12 結晶構造とす
るグループから選択された要素を含む、実質的に正方晶
系のAl3 Tiの合金からなる構成であっても良い。前
記下地層は、3.9Å≦a≦4.3Åを満足する格子パ
ラメータaを有しても良い。
Zn,Fe,Co,Ag,Pd,Pt,Au,Rhから
なりFCTL10 結晶構造をFCCL12 結晶構造とす
るグループから選択された要素を含む、実質的に正方晶
系のAl3 Tiの合金からなる構成であっても良い。前
記下地層は、3.9Å≦a≦4.3Åを満足する格子パ
ラメータaを有しても良い。
【0011】前記下地層は、多層構造を有し、該多層構
造を構成する各層は、FCCL12又はFCTL10 結
晶構造を有する規則金属間材料からなる構成であっても
良い。上記の課題は、基板と、Co又はCo系の合金か
らなる磁性層と、該基板と該磁性層との間に設けられた
下地層とを備えた少なくとも1つの磁気記録媒体を備
え、該下地層は、FCCL12 又はFCTL10 結晶構
造を有する規則金属間材料からなる磁気記憶装置によっ
ても達成できる。
造を構成する各層は、FCCL12又はFCTL10 結
晶構造を有する規則金属間材料からなる構成であっても
良い。上記の課題は、基板と、Co又はCo系の合金か
らなる磁性層と、該基板と該磁性層との間に設けられた
下地層とを備えた少なくとも1つの磁気記録媒体を備
え、該下地層は、FCCL12 又はFCTL10 結晶構
造を有する規則金属間材料からなる磁気記憶装置によっ
ても達成できる。
【0012】本発明によれば、下地層のテクスチャの向
上と、磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布の向上を
同時に実現可能となり、磁気記録媒体のSNRの更なる
改善を可能とする。
上と、磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布の向上を
同時に実現可能となり、磁気記録媒体のSNRの更なる
改善を可能とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明になる磁気記録媒
体及び本発明になる磁気記憶装置の各実施例を、図面と
共に説明する。
体及び本発明になる磁気記憶装置の各実施例を、図面と
共に説明する。
【0014】
【実施例】図1は、本発明になる磁気記録媒体の第1実
施例の要部を示す断面図である。図1に示す磁気記録媒
体は、同図に示す順序で積層されたAl又はガラスセラ
ミックからなる基板1と、NiP層2と、シード層3
と、下地層4と、Cr系の合金からなる中間層5と、C
oCr系合金層6と、Co又はCoCr系合金等のCo
系の合金からなる磁性層7と、C又はDLCからなる上
側層8と、有機物潤滑剤層9とからなる。
施例の要部を示す断面図である。図1に示す磁気記録媒
体は、同図に示す順序で積層されたAl又はガラスセラ
ミックからなる基板1と、NiP層2と、シード層3
と、下地層4と、Cr系の合金からなる中間層5と、C
oCr系合金層6と、Co又はCoCr系合金等のCo
系の合金からなる磁性層7と、C又はDLCからなる上
側層8と、有機物潤滑剤層9とからなる。
【0015】NiP層2は、好ましくは酸化及び/又は
機械的なテクスチャ処理を施されている。酸化されてい
る場合、NiP層2は、Cr(002)面のテクスチャ
を成長するのに良好な下地を形成する。NiPは固い材
料であり、トライボロジの面からは必要不可欠である。
又、テクスチャ処理を施されている場合、NiPは媒体
配向比を向上すると共に、ヘッドスライダの張り付き現
象を低減する。
機械的なテクスチャ処理を施されている。酸化されてい
る場合、NiP層2は、Cr(002)面のテクスチャ
を成長するのに良好な下地を形成する。NiPは固い材
料であり、トライボロジの面からは必要不可欠である。
又、テクスチャ処理を施されている場合、NiPは媒体
配向比を向上すると共に、ヘッドスライダの張り付き現
象を低減する。
【0016】シード層3は、シード層3上に形成される
下地層4の接着及び/又は結晶テクスチャを促進するた
めに設けられている。シード層3は、Mo,Ti,V,
Wからなるグループから選択された材料を含むCr系の
合金からなる。BCC結晶構造でCr含有量の多い合金
は、酸化されたNiP上に(002)面のテクスチャを
成長させる傾向がある。このため、Cr含有量の多いシ
ード層3を設けることにより、例えばCoCr系の合金
からなる磁性層7の
下地層4の接着及び/又は結晶テクスチャを促進するた
めに設けられている。シード層3は、Mo,Ti,V,
Wからなるグループから選択された材料を含むCr系の
合金からなる。BCC結晶構造でCr含有量の多い合金
は、酸化されたNiP上に(002)面のテクスチャを
成長させる傾向がある。このため、Cr含有量の多いシ
ード層3を設けることにより、例えばCoCr系の合金
からなる磁性層7の
【0017】
【数1】
【0018】面内配向を促進させることができる。下地
層4は、磁性層7の粒子サイズを小さくすると共に粒子
サイズ分布を減少させるために、FCC(Face−C
entered−Cubic)L12 又はFCT(Fa
ce−Centered−Tetragonal)L1
0 結晶構造を有する規則金属間材料からなり、膜厚は5
〜100nmである。
層4は、磁性層7の粒子サイズを小さくすると共に粒子
サイズ分布を減少させるために、FCC(Face−C
entered−Cubic)L12 又はFCT(Fa
ce−Centered−Tetragonal)L1
0 結晶構造を有する規則金属間材料からなり、膜厚は5
〜100nmである。
【0019】FCCL12 結晶構造を有する下地層4
は、例えばAl5 CuZr2 ,Al5CuHf2 ,(A
lCr)3 Ti,Al67Cr8 Ti25,Al5 NiZr
2 ,Al5 CuTi2 ,Al5 NiNb2 ,Al30Dy
7 Hf3 ,Al30Dy7 Zr3,Al3 Er,Al15H
fHo4 ,Al60Hf7 Tb13からなるグループから選
択された材料からなる。下地層4に用いるこのような材
料は、Coの格子パラメータcが0.406nmである
ため、磁性層7ののエピタキシャル成長を促進するのに
適切な結晶構造及び格子パラメータを有する。
は、例えばAl5 CuZr2 ,Al5CuHf2 ,(A
lCr)3 Ti,Al67Cr8 Ti25,Al5 NiZr
2 ,Al5 CuTi2 ,Al5 NiNb2 ,Al30Dy
7 Hf3 ,Al30Dy7 Zr3,Al3 Er,Al15H
fHo4 ,Al60Hf7 Tb13からなるグループから選
択された材料からなる。下地層4に用いるこのような材
料は、Coの格子パラメータcが0.406nmである
ため、磁性層7ののエピタキシャル成長を促進するのに
適切な結晶構造及び格子パラメータを有する。
【0020】他方、FCTL10 結晶構造を有する下地
層4は、例えばγ−TiAlからなる。下地層4に用い
るγ−TiAlは、磁性層7のエピタキシャル成長を促
進するのに適切な結晶構造及び格子パラメータを有す
る。γ−TiAlはFCT構造を有するため、磁性層7
の結晶軸が面内方向となるよう促す(001)面のテク
スチャの成長を促進させる傾向にある。この場合、下地
層4は、ガラス基板又はNiP/Al基板上に直接形成
しても良い。下地層4のAl含有量は、51〜55a
t.%と多少多目に設定することもできる。双晶変形が
強すぎると、磁性層7の保磁力の低下につながりかねな
い。しかし、下地層4のAl含有量を上記の如く多少多
めの範囲に設定することで、FCC構造の材料では良く
見られる双晶変形を抑制することができる。
層4は、例えばγ−TiAlからなる。下地層4に用い
るγ−TiAlは、磁性層7のエピタキシャル成長を促
進するのに適切な結晶構造及び格子パラメータを有す
る。γ−TiAlはFCT構造を有するため、磁性層7
の結晶軸が面内方向となるよう促す(001)面のテク
スチャの成長を促進させる傾向にある。この場合、下地
層4は、ガラス基板又はNiP/Al基板上に直接形成
しても良い。下地層4のAl含有量は、51〜55a
t.%と多少多目に設定することもできる。双晶変形が
強すぎると、磁性層7の保磁力の低下につながりかねな
い。しかし、下地層4のAl含有量を上記の如く多少多
めの範囲に設定することで、FCC構造の材料では良く
見られる双晶変形を抑制することができる。
【0021】下地層4がL12 結晶構造を有する場合
も、L10 結晶構造を有する場合も、下地層4は、B,
Cr,Hf,Mo,Mn,Ta,Ti,V,Zr又はこ
れらの合金から選択された少なくとも1つの要素を含む
合金からなるようにしても良い。この場合、下地層4を
このような要素と合金化することで、磁性層7の粒子サ
イズ及び応力(ストレス)の低減を促進させることがで
きる。
も、L10 結晶構造を有する場合も、下地層4は、B,
Cr,Hf,Mo,Mn,Ta,Ti,V,Zr又はこ
れらの合金から選択された少なくとも1つの要素を含む
合金からなるようにしても良い。この場合、下地層4を
このような要素と合金化することで、磁性層7の粒子サ
イズ及び応力(ストレス)の低減を促進させることがで
きる。
【0022】更に、下地層4は、Ni,Cu,Cr,M
n,Zn,Fe,Co,Ag,Pd,Pt,Au,Rh
からなりFCTL10 結晶構造をFCCL12 結晶構造
とするグループから選択された要素を含む、実質的に正
方晶系のAl3 Tiの合金からなるようにしても良い。
正方晶系のAl3 Tiに上記の要素を含有させること
で、L10 結晶構造をL12 結晶構造に変質させること
ができる。このため、下地層4の(100)面、(01
0)面、(001)面等の結晶面が、磁性層7又は中間
層5と同様のサイズで、磁性層7又は中間層5が成長す
るのに適したより均一な格子となる。
n,Zn,Fe,Co,Ag,Pd,Pt,Au,Rh
からなりFCTL10 結晶構造をFCCL12 結晶構造
とするグループから選択された要素を含む、実質的に正
方晶系のAl3 Tiの合金からなるようにしても良い。
正方晶系のAl3 Tiに上記の要素を含有させること
で、L10 結晶構造をL12 結晶構造に変質させること
ができる。このため、下地層4の(100)面、(01
0)面、(001)面等の結晶面が、磁性層7又は中間
層5と同様のサイズで、磁性層7又は中間層5が成長す
るのに適したより均一な格子となる。
【0023】本実施例では、下地層4は、3.9Å≦a
≦4.3Åを満足する格子パラメータaを有する。格子
パラメータaをこのような範囲に設定することで、下地
層4の格子パラメータaを磁性層7の格子パラメータに
近い値とすることができ、これによりエピタキシャル成
長を促進可能となる。中間層5は、BCC結晶構造を有
するCr−M系合金からなり、1〜30nmの膜厚を有
する。ここで、Mは、B,Mn,Mo,Ti,V,Wか
らなるグループから選択された1つの要素である。中間
層5に用いられるこれらの材料は、磁性層7のエピタキ
シャル成長を促進するのに適切な結晶構造及び格子パラ
メータを有する。又、Crは各種材料に良好に接着する
ので、Cr−M系合金は、下地層4と磁性層7との間の
バッファ層として良好に機能する。
≦4.3Åを満足する格子パラメータaを有する。格子
パラメータaをこのような範囲に設定することで、下地
層4の格子パラメータaを磁性層7の格子パラメータに
近い値とすることができ、これによりエピタキシャル成
長を促進可能となる。中間層5は、BCC結晶構造を有
するCr−M系合金からなり、1〜30nmの膜厚を有
する。ここで、Mは、B,Mn,Mo,Ti,V,Wか
らなるグループから選択された1つの要素である。中間
層5に用いられるこれらの材料は、磁性層7のエピタキ
シャル成長を促進するのに適切な結晶構造及び格子パラ
メータを有する。又、Crは各種材料に良好に接着する
ので、Cr−M系合金は、下地層4と磁性層7との間の
バッファ層として良好に機能する。
【0024】CoCr系合金層6は、HCP構造を有
し、膜厚は1〜10nmである。このCoCr系合金層
6は、磁性層7のエピタキシャル成長を促進し、粒子サ
イズ分布を小さくするために設けられている。HCP構
造のCoCr系合金からなる磁性層がBCC結晶構造の
Cr系合金層上に直接形成されると、Cr系合金層と接
触する磁性層の一部は格子不整合及び/又はCr偏析に
より悪影響を受ける。つまり、この場合は、磁性層の磁
気異方性及び総合磁化が減少してしまう。これに対し、
HCP構造で非磁性のCoCr系合金層6を用いること
により、上記の如き磁性層7への悪影響を防止すること
ができる。この結果、本実施例では、磁性層7の磁気異
方性及び保磁力を増加することができ、磁性層7の面内
配向を向上することもできる。これにより、磁性層7の
完全な磁化が得られ、所謂「デッド層」が形成される可
能性を最小限に抑えることが可能となる。更に、磁性層
7の界面部分でのより小さな粒子の形成を減少すること
ができる。
し、膜厚は1〜10nmである。このCoCr系合金層
6は、磁性層7のエピタキシャル成長を促進し、粒子サ
イズ分布を小さくするために設けられている。HCP構
造のCoCr系合金からなる磁性層がBCC結晶構造の
Cr系合金層上に直接形成されると、Cr系合金層と接
触する磁性層の一部は格子不整合及び/又はCr偏析に
より悪影響を受ける。つまり、この場合は、磁性層の磁
気異方性及び総合磁化が減少してしまう。これに対し、
HCP構造で非磁性のCoCr系合金層6を用いること
により、上記の如き磁性層7への悪影響を防止すること
ができる。この結果、本実施例では、磁性層7の磁気異
方性及び保磁力を増加することができ、磁性層7の面内
配向を向上することもできる。これにより、磁性層7の
完全な磁化が得られ、所謂「デッド層」が形成される可
能性を最小限に抑えることが可能となる。更に、磁性層
7の界面部分でのより小さな粒子の形成を減少すること
ができる。
【0025】磁性層7は、例えば膜厚が5〜30nmの
CoCrPt−X系合金からなる。ここで、Xは、B,
Mo,Ta,W及びこれらの合金からなるグループから
選択された1つの要素である。C又はDLCからなる上
側層8は、磁気記録媒体を、ヘッドとの接触から保護す
るために設けられている。この上側層8は、磁性層7の
腐食も防止する。
CoCrPt−X系合金からなる。ここで、Xは、B,
Mo,Ta,W及びこれらの合金からなるグループから
選択された1つの要素である。C又はDLCからなる上
側層8は、磁気記録媒体を、ヘッドとの接触から保護す
るために設けられている。この上側層8は、磁性層7の
腐食も防止する。
【0026】図2は、下地層4に用いることのできる、
規則金属間材料のFCCL12 結晶構造を示す。例え
ば、図2に示す結晶構造は、Cu3 Au又は他の合金の
ものである。しかし、下地層4の格子パラメータがCr
又はCr系合金からなるHCP構造の磁性層7の格子パ
ラメータと実質的に整合するためには、下地層4の格子
パラメータは約4.1Åである必要がある。
規則金属間材料のFCCL12 結晶構造を示す。例え
ば、図2に示す結晶構造は、Cu3 Au又は他の合金の
ものである。しかし、下地層4の格子パラメータがCr
又はCr系合金からなるHCP構造の磁性層7の格子パ
ラメータと実質的に整合するためには、下地層4の格子
パラメータは約4.1Åである必要がある。
【0027】Cr又はCr系合金からなるHCP構造の
磁性層7の格子パラメータと実質的に整合する適切な格
子パラメータを有する多くのL12 結晶構造の材料は、
図3に示すように、Al系の合金である。図3は、格子
パラメータa及び4.1Åからの格子不整合率(%)
を、L12 結晶構造を有する各種Al系の合金について
示す。
磁性層7の格子パラメータと実質的に整合する適切な格
子パラメータを有する多くのL12 結晶構造の材料は、
図3に示すように、Al系の合金である。図3は、格子
パラメータa及び4.1Åからの格子不整合率(%)
を、L12 結晶構造を有する各種Al系の合金について
示す。
【0028】他方、図4は、下地層4に用いることので
きる、規則金属間材料のFCTL1 0 結晶構造を示す。
例えば、図4に示す結晶構造は、γ−TiAlのもので
ある。γ−TiAlは正方晶系材料であるが、格子パラ
メータは、a=0.4005nm及びc=0.407n
mであり、a/cなる比が1に近く、磁性層7の格子パ
ラメータとさほどかわらない。従って、γ−TiAl
は、下地層4に用いるのに適していることがわかる。γ
−TiAlを他の要素でドーピングすると、電子構造が
影響されて正方晶性が失われる。
きる、規則金属間材料のFCTL1 0 結晶構造を示す。
例えば、図4に示す結晶構造は、γ−TiAlのもので
ある。γ−TiAlは正方晶系材料であるが、格子パラ
メータは、a=0.4005nm及びc=0.407n
mであり、a/cなる比が1に近く、磁性層7の格子パ
ラメータとさほどかわらない。従って、γ−TiAl
は、下地層4に用いるのに適していることがわかる。γ
−TiAlを他の要素でドーピングすると、電子構造が
影響されて正方晶性が失われる。
【0029】尚、比較のために、図5は、格子パラメー
タaが2.884ÅのCr下地層のBCC結晶構造を示
し、図6は、格子パラメータaが2.887ÅのCNi
Al又はFeAl下地層のB2結晶構造を示す。図5の
場合、Cr[110]の格子面間隔は4.08Åであ
り、CoCrPt−M系合金等のCo系磁性層の格子面
間隔と整合する。ここで、MはTa,Ni,W又はB
(d(0002)〜4.1Å)である。例えばPt含有
量の多いCo系の合金の増加する格子パラメータとより
整合性を良くするために、通常Crは、格子パラメータ
を増加させるためにV,W又はMoと合金化される。
タaが2.884ÅのCr下地層のBCC結晶構造を示
し、図6は、格子パラメータaが2.887ÅのCNi
Al又はFeAl下地層のB2結晶構造を示す。図5の
場合、Cr[110]の格子面間隔は4.08Åであ
り、CoCrPt−M系合金等のCo系磁性層の格子面
間隔と整合する。ここで、MはTa,Ni,W又はB
(d(0002)〜4.1Å)である。例えばPt含有
量の多いCo系の合金の増加する格子パラメータとより
整合性を良くするために、通常Crは、格子パラメータ
を増加させるためにV,W又はMoと合金化される。
【0030】図6の場合、NiAlの格子パラメータa
は、Crの格子パラメータに非常に近く、例えばCoC
r系の合金等のようなCo系のHCP結晶構造を有する
磁性層の下地層として適切である。NiAlは、Cr系
の合金と比較すると、スパッタリングで成長されると小
さな粒子を形成する傾向のある規則金属間合金である。
この結果、NiAlは、このNiAl上に形成される磁
性層の粒子サイズを小さくすることと、良好な粒子サイ
ズ分布を得られるようにすることとを促進する。NiA
lは、(211)面及び(110)面のテクスチャで成
長してCo
は、Crの格子パラメータに非常に近く、例えばCoC
r系の合金等のようなCo系のHCP結晶構造を有する
磁性層の下地層として適切である。NiAlは、Cr系
の合金と比較すると、スパッタリングで成長されると小
さな粒子を形成する傾向のある規則金属間合金である。
この結果、NiAlは、このNiAl上に形成される磁
性層の粒子サイズを小さくすることと、良好な粒子サイ
ズ分布を得られるようにすることとを促進する。NiA
lは、(211)面及び(110)面のテクスチャで成
長してCo
【0031】
【数2】
【0032】面の成長を促進するため、この結果、磁性
層の結晶軸が面内配向となる。しかし、(211)面の
テクスチャは弱いため、(110)面のテクスチャの存
在により、結晶軸の面内配向が非常に良好なCr(00
2)面と比較すると、磁気異方性の配向が大きくずれて
しまう。更に、磁性層の保磁力を適切に保つには、Ni
Alの膜厚は比較的大きくする必要がある。
層の結晶軸が面内配向となる。しかし、(211)面の
テクスチャは弱いため、(110)面のテクスチャの存
在により、結晶軸の面内配向が非常に良好なCr(00
2)面と比較すると、磁気異方性の配向が大きくずれて
しまう。更に、磁性層の保磁力を適切に保つには、Ni
Alの膜厚は比較的大きくする必要がある。
【0033】このように、Cr下地層又はNiAl下地
層を用いたのでは、上記第1実施例のように、(i)非
常に良好な結晶軸の面内配向と、(ii)磁性層の粒子
サイズの減少との両方を同時に実現することはできない
ことがわかる。次に、本発明になる磁気記録媒体の第2
実施例を、図7と共に説明する。図7は、磁気記録媒体
の第2実施例の要部を示す断面図である。同図中、図1
と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
層を用いたのでは、上記第1実施例のように、(i)非
常に良好な結晶軸の面内配向と、(ii)磁性層の粒子
サイズの減少との両方を同時に実現することはできない
ことがわかる。次に、本発明になる磁気記録媒体の第2
実施例を、図7と共に説明する。図7は、磁気記録媒体
の第2実施例の要部を示す断面図である。同図中、図1
と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0034】図7において、下地層4は、多層構造を有
する。説明の便宜上、同図は、下地層4が第1の層4a
と第2の層4bとからなる二層構造を有する場合を示
す。第1及び第2の層4a,4bは、夫々FCCL12
又はFCTL10 結晶構造を有する規則金属間材料から
なり、上記第1実施例の下地層4に用いた材料と同じ材
料を用い得る。従って、図3に示す材料を、これら第1
及び第2の層4a,4bとして用いることもできる。
する。説明の便宜上、同図は、下地層4が第1の層4a
と第2の層4bとからなる二層構造を有する場合を示
す。第1及び第2の層4a,4bは、夫々FCCL12
又はFCTL10 結晶構造を有する規則金属間材料から
なり、上記第1実施例の下地層4に用いた材料と同じ材
料を用い得る。従って、図3に示す材料を、これら第1
及び第2の層4a,4bとして用いることもできる。
【0035】L12 又はL10 結晶構造の材料には、粒
子サイズ及びテクスチャを制御するのに適しているもの
と、膜厚の増加につれて粒子サイズ及びテクスチャが向
上するものの、特定の材料面上に直接形成されると適切
な結晶テクスチャで成長しないものがある。従って、下
地層4を多層構造とすることにより、下地層4全体とし
ての膜厚が減少しても、結晶軸の面内配向の向上と磁性
層の粒子サイズの減少との両方を実現することができ
る。
子サイズ及びテクスチャを制御するのに適しているもの
と、膜厚の増加につれて粒子サイズ及びテクスチャが向
上するものの、特定の材料面上に直接形成されると適切
な結晶テクスチャで成長しないものがある。従って、下
地層4を多層構造とすることにより、下地層4全体とし
ての膜厚が減少しても、結晶軸の面内配向の向上と磁性
層の粒子サイズの減少との両方を実現することができ
る。
【0036】次に、本発明になる磁気記録媒体の第3実
施例を、図8と共に説明する。図8は、磁気記録媒体の
第3実施例の要部を示す断面図である。同図中、図1と
同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。本
実施例では、基板1がガラスからなり、シード層3が直
接基板1上に形成されている。このシード層3は、B2
結晶構造を有するNiAl又はFeAlからなる。B2
結晶構造を有するNiAl又はFeAlは、ガラス上に
(211)面のテクスチャで成長する傾向がある。従っ
て、本実施例は、格子整合により、Cr系の合金からな
る下地層を用いた場合と比較すると、応力の小さいCo
Cr系の合金からなる磁性層7の
施例を、図8と共に説明する。図8は、磁気記録媒体の
第3実施例の要部を示す断面図である。同図中、図1と
同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。本
実施例では、基板1がガラスからなり、シード層3が直
接基板1上に形成されている。このシード層3は、B2
結晶構造を有するNiAl又はFeAlからなる。B2
結晶構造を有するNiAl又はFeAlは、ガラス上に
(211)面のテクスチャで成長する傾向がある。従っ
て、本実施例は、格子整合により、Cr系の合金からな
る下地層を用いた場合と比較すると、応力の小さいCo
Cr系の合金からなる磁性層7の
【0037】
【数3】
【0038】面での面内配向を促進させることができ
る。このため、本実施例は、ガラス基板1上にCo
る。このため、本実施例は、ガラス基板1上にCo
【0039】
【数4】
【0040】面を形成したい場合に好適である。次に、
本発明になる磁気記録媒体の第4実施例を、図9と共に
説明する。図9は、磁気記録媒体の第4実施例の要部を
示す断面図である。同図中、図7と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。本実施例では、上記第
3実施例における下地層4が、上記第2実施例における
二層構造を有する。つまり、下地層4は、第1及び第2
の層4a,4bからなる。
本発明になる磁気記録媒体の第4実施例を、図9と共に
説明する。図9は、磁気記録媒体の第4実施例の要部を
示す断面図である。同図中、図7と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。本実施例では、上記第
3実施例における下地層4が、上記第2実施例における
二層構造を有する。つまり、下地層4は、第1及び第2
の層4a,4bからなる。
【0041】次に、上記第1〜第4実施例のいずれにも
適用可能な変形例について説明する。本変形例では、基
板1と磁性層7との間に設けられたシード層3が、FC
CL12 又はFCTL10 結晶構造を有する規則金属間
材料からなる。又、下地層4は、MがB,Mn,Mo,
Ti,V,Wからなるグループから選択された1つの要
素であるとすると、Cr−M,NiAl又はFeAlか
らなる。更に、磁性層7には、膜厚が5〜30nmに設
定された、CoCrTa,CoCrPt,CoCrPt
B,CoCrPtTa,CoCrPtTaB,CoCr
PtTaNb,CoCrPtWBからなるグループから
選択された1つの強磁性材料を用い得る。
適用可能な変形例について説明する。本変形例では、基
板1と磁性層7との間に設けられたシード層3が、FC
CL12 又はFCTL10 結晶構造を有する規則金属間
材料からなる。又、下地層4は、MがB,Mn,Mo,
Ti,V,Wからなるグループから選択された1つの要
素であるとすると、Cr−M,NiAl又はFeAlか
らなる。更に、磁性層7には、膜厚が5〜30nmに設
定された、CoCrTa,CoCrPt,CoCrPt
B,CoCrPtTa,CoCrPtTaB,CoCr
PtTaNb,CoCrPtWBからなるグループから
選択された1つの強磁性材料を用い得る。
【0042】次に、本発明になる磁気記憶装置の一実施
例を、図10及び図11と共に説明する。図10は、磁
気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図であり、図1
1は、磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図であ
る。図10及び図11に示すように、磁気記憶装置は大
略ハウジング13からなる。ハウジング13内には、モ
ータ14、ハブ15、複数の磁気記録媒体16、複数の
記録再生ヘッド17、複数のサスペンション18、複数
のアーム19及びアクチュエータユニット20が設けら
れている。磁気記録媒体16は、モータ14により回転
されるハブ15に取り付けられている。記録再生ヘッド
17は、MRヘッドやGMRヘッド等の再生ヘッドと、
インダクティブヘッド等の記録ヘッドとからなる。各記
録再生ヘッド17は、対応するアーム19の先端にサス
ペンション18を介して取り付けられている。アーム1
9は、アクチュエータユニット20により駆動される。
この磁気記憶装置の基本構成自体は周知であり、その詳
細な説明は本明細書では省略する。
例を、図10及び図11と共に説明する。図10は、磁
気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図であり、図1
1は、磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図であ
る。図10及び図11に示すように、磁気記憶装置は大
略ハウジング13からなる。ハウジング13内には、モ
ータ14、ハブ15、複数の磁気記録媒体16、複数の
記録再生ヘッド17、複数のサスペンション18、複数
のアーム19及びアクチュエータユニット20が設けら
れている。磁気記録媒体16は、モータ14により回転
されるハブ15に取り付けられている。記録再生ヘッド
17は、MRヘッドやGMRヘッド等の再生ヘッドと、
インダクティブヘッド等の記録ヘッドとからなる。各記
録再生ヘッド17は、対応するアーム19の先端にサス
ペンション18を介して取り付けられている。アーム1
9は、アクチュエータユニット20により駆動される。
この磁気記憶装置の基本構成自体は周知であり、その詳
細な説明は本明細書では省略する。
【0043】磁気記憶装置の本実施例は、磁気記録媒体
16に特徴がある。各磁気記録媒体16は、図1〜図9
と共に説明した、上記磁気記録媒体の第1〜第4実施例
のいずれかの構造を有する。無論、磁気記録媒体16の
数は3枚に限定されず、1枚でも、2枚又は3枚以上で
あっても良い。磁気記憶装置の基本構成は、図10及び
図11に示すものに限定されるものではない。又、本発
明で用いる磁気記録媒体は、磁気ディスクに限定されな
い。
16に特徴がある。各磁気記録媒体16は、図1〜図9
と共に説明した、上記磁気記録媒体の第1〜第4実施例
のいずれかの構造を有する。無論、磁気記録媒体16の
数は3枚に限定されず、1枚でも、2枚又は3枚以上で
あっても良い。磁気記憶装置の基本構成は、図10及び
図11に示すものに限定されるものではない。又、本発
明で用いる磁気記録媒体は、磁気ディスクに限定されな
い。
【0044】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは、言
うまでもない。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは、言
うまでもない。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、下地層のテクスチャの
向上と、磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布の向上
を同時に実現可能となり、磁気記録媒体のSNRの更な
る改善を可能とする。
向上と、磁性層の粒子サイズ及び粒子サイズ分布の向上
を同時に実現可能となり、磁気記録媒体のSNRの更な
る改善を可能とする。
【図1】本発明になる磁気記録媒体の第1実施例の要部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図2】下地層に用いることのできる、規則金属間材料
のFCCL12 結晶構造を示す図である。
のFCCL12 結晶構造を示す図である。
【図3】格子パラメータa及び4.1Åからの格子不整
合率(%)を、L12 結晶構造を有する各種Al系の合
金について示す図である。
合率(%)を、L12 結晶構造を有する各種Al系の合
金について示す図である。
【図4】下地層に用いることのできる、規則金属間材料
のFCTL10 結晶構造を示す図である。
のFCTL10 結晶構造を示す図である。
【図5】格子パラメータaが2.884ÅのCr下地層
のBCC結晶構造を示す図である。
のBCC結晶構造を示す図である。
【図6】格子パラメータaが2.887ÅのCNiAl
又はFeAl下地層のB2結晶構造を示す図である。
又はFeAl下地層のB2結晶構造を示す図である。
【図7】本発明になる磁気記録媒体の第2実施例の要部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図8】本発明になる磁気記録媒体の第3実施例の要部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図9】本発明になる磁気記録媒体の第4実施例の要部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図10】本発明になる磁気記憶装置の一実施例の要部
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図11】磁気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図
である。
である。
1 基板 2 NiP層 3 シード層 4 下地層 5 中間層 6 CoCr系合金層 7 磁性層 8 上側層 9 有機物潤滑剤層
Claims (9)
- 【請求項1】 基板と、 Co又はCo系の合金からなる磁性層と、 該基板と該磁性層との間に設けられた下地層とを備え、 該下地層は、FCCL12 又はFCTL10 結晶構造を
有する規則金属間材料からなる、磁気記録媒体。 - 【請求項2】 基板と、 X=B,Mo,Ta,W及びこれらの合金とすると、C
oCrPt−X系の合金からなり、5〜30nmの膜厚
を有する磁性層と、 該基板と該磁性層との間に設けられた下地層とを備え、 該下地層は、FCCL12 又はFCTL10 結晶構造を
有する規則金属間材料からなり、5〜100nmの膜厚
を有する、磁気記録媒体。 - 【請求項3】 前記下地層は、FCCL12 結晶構造を
有し、Al5 CuZr2 ,Al5 CuHf2 ,(AlC
r)3 Ti,Al67Cr8 Ti25,Al5 NiZr2 ,
Al5 CuTi2 ,Al5 NiNb2 ,Al30Dy7 H
f3 ,Al30Dy7 Zr3 ,Al3 Er,Al15HfH
o4 ,Al60Hf7 Tb13からなるグループから選択さ
れた材料からなる、請求項1又は2記載の磁気記録媒
体。 - 【請求項4】 前記下地層は、FCTL10 結晶構造を
有するγ−TiAlからなる、請求項1又は2記載の磁
気記録媒体。 - 【請求項5】 前記下地層は、B,Cr,Hf,Mo,
Mn,Ta,Ti,V,Zr又はこれらの合金から選択
された少なくとも1つの要素を含む合金からなる、請求
項1又は2記載の磁気記録媒体。 - 【請求項6】 前記下地層は、Ni,Cu,Cr,M
n,Zn,Fe,Co,Ag,Pd,Pt,Au,Rh
からなりFCTL10 結晶構造をFCCL12結晶構造
とするグループから選択された要素を含む、実質的に正
方晶系のAl3Tiの合金からなる、請求項1又は2記
載の磁気記録媒体。 - 【請求項7】 前記下地層は、3.9Å≦a≦4.3Å
を満足する格子パラメータaを有する、請求項1〜6の
いずれか1項記載の磁気記録媒体。 - 【請求項8】 前記下地層は、多層構造を有し、該多層
構造を構成する各層は、FCCL12 又はFCTL10
結晶構造を有する規則金属間材料からなる、請求項1〜
7のいずれか1項記載の磁気記録媒体。 - 【請求項9】 基板と、Co又はCo系の合金からなる
磁性層と、該基板と該磁性層との間に設けられた下地層
とを備えた少なくとも1つの磁気記録媒体を備え、 該下地層は、FCCL12 又はFCTL10 結晶構造を
有する規則金属間材料からなる、磁気記憶装置。
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