JP2002183940A - 磁気記録媒体及び磁気記録装置 - Google Patents
磁気記録媒体及び磁気記録装置Info
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Abstract
性の高い高密度記録が行える磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 少なくとも1つの磁性層と、強磁性層
と、前記磁性層と前記強磁性層との間に非磁性結合層を
有する磁気記録媒体であって、前記強磁性層と前記非磁
性結合層との境界、及び前記非磁性結合層と前記磁性層
との境界の少なくとも一方に、前記磁性層と前記強磁性
層との交換結合力を強化する結合強化領域を含むように
構成する。
Description
気記憶装置に係り、特に高密度記録に適した磁気記録媒
体及び磁気記録装置に関する。
体に対する高密度化の要求が高まっている。この要求を
満たす磁気記録媒体に求められる特性は、例えばハード
ディスクでは、低ノイズ化と熱安定性の向上がある。
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、下地層と、磁性層
と、保護層とがこの順序で積層された構造を有する。下
地層は、Cr又はCr系合金からなり、磁性層は、Co
系合金からなる。
種の提案がなされている。例えば、Okamoto e
t al. ,”Rigid Disk Medium
For 5Gbit/ in2 Recording”,
AB- 3,Intermag’96 Digestに
は、CrMoからなる適切な下地層を用いて磁性層の膜
厚を減少させることで、磁性層の粒子サイズ及びサイズ
分布を減少させることが提案されている。又、米国特許
第5,693,426号では、NiAlからなる下地層
を用いることが提案されている。更に、Hosoe e
t al. ,”Experimental Study
of Thermal Decayin High-
Density Magnetic Recordin
gMedia”, IEEE Trans. Mag
n. Vol. 33, 1528(1997)では、C
rTiからなる下地層を用いることが提案されている。
上記の如き下地層は、磁性層の面内配向を促し残留磁化
及びビットの熱安定性を増加させる。磁性層の膜厚を減
少させて、解像度を高くする、或いは、書き込まれたビ
ット間の遷移幅を減少させることも提案されている。更
に、CoCr系合金からなる磁性層のCr偏析を促進さ
せ、粒子間の交換結合を減少させることも提案されてい
る。
磁気的により孤立するにつれ、書き込まれたビットは、
線密度に応じて増加する減磁界と熱活性化とにより不安
定になる。Lu et al. , ”Thermal
Instability at 10 Gbit/ in
2 Magnetic Recording”, IE
EE Trans. Magn. Vol. 30, 4
230(1994)では、マイクロマグネティックシミ
ュレーションにより、直径が10nmで400kfci
ビットでKu V/ kB T〜60なる比の各粒子の交換
結合を抑制された媒体では、大幅な熱的ディケイを受け
やすいことが発表されている。ここで、Kuは磁気異方
性の定数、Vは磁性粒子の平均質量、kBはボルツマン
定数、Tは温度を示す。尚、Ku V/kB Tなる比は、
熱安定性係数とも呼ばれる。
rmal Stability of Narrow
Track Bits in a 5 Gbit/ in
2 Medium”, IEEE Trans. Mag
n. Vol. 33,2995(1997)では、粒子
間の交換相互作用の存在が書き込まれたビットを安定化
させることが、5Gbit/ in2 のCoCrPtTa
/ CrMo媒体のアニールされた200kfciビット
のMFM(磁気間力顕微鏡)解析により報告されてい
る。ところが、20Gbit/ in2 以上の記録密度で
は、更なる粒子間の磁気的結合の抑制が必須となる。
気異方性を増加させることであった。しかし、磁性層の
磁気異方性を増加させるには、ヘッドの書き込み磁界に
大きな負荷がかかってしまう。
は、He et al. ,”High Speed S
witching in Magnetic Reco
rding Media”, J. Magn. Ma
gn. Mater. Vol.155, 6(199
6)において磁気テープ媒体について、そして、J.
H. Richter, ”Dynamic Coer
civity Effects in Thin Fi
lm Media”, IEEE Trans.Mag
n. Vol.34, 1540(1997)において
磁気ディスク媒体について報告されているように、スイ
ッチ時間の減少に応じて急激に増加する。このため、デ
ータ速度に悪影響が生じてしまう。つまり、磁性層にど
れくらい速くデータを書き込めるか、及び、磁性粒子の
磁化を反転させるのに必要なヘッドの磁界強度が、スイ
ッチ時間の減少に応じて急激に増加する。
て、磁性層の下の基板に適切なテクスチャ処理を施すこ
とにより、磁性層の配向率を増加させる方法も提案され
ている。例えば、発行中のAkimoto et a
l. , ”MagneticRelaxation i
n Thin Film Media as a Fu
nction of Orientation”,
J. Magn. Magn. Mater. (19
99)では、マイクロマグネティックシミュレーション
により、実効的なKu V/kB T値が配向率の僅かな増
加により増大することが報告されている。この結果、A
barra et al., ”TheEffect
of Orientation Ratio on t
he Dynamic Coercivity of
Media for >15Gbit/ in2 Rec
ording”, EB- 02, Intermag
’99,Koreaにおいて報告されているように、
磁気記録媒体のオーバーライト性能を向上する保磁力の
時間依存性をより弱めることができる。
磁気記録媒体も提案されている。キーパ層は、磁性層と
平行な軟磁性層からなる。この軟磁性層は、磁性層の上
又は下に配置される。多くの場合、Cr磁気絶縁層が軟
磁性層と磁性層との間に設けられる。軟磁性層は、磁性
層に書き込まれたビットの減磁界を減少させる。しか
し、磁性記録層と連続的に交換結合する軟磁性層の結合
により、磁性層の粒子の減結合という目的が達成されな
くなってしまう。その結果、媒体ノイズが増大する。
る1つの提案として、本願の出願人はノエルアバラ他を
発明者とする発明について先に関連の特許出願をしてい
る(以下、関連特許出願とする:特願平11−1613
29号、平成11年6月8日)。この提案では、少なく
とも1つの交換層構造と、該交換層構造上に設けられた
磁性層とを備え、該交換層構造は、強磁性層と、該強磁
性層上で、且つ、該磁性層下に設けられた非磁性交換層
とからなり、該磁性層及び該強磁性層は互いに磁化方向
が反平行となる磁気記録媒体が示されている。このよう
な磁気記録媒体であれば、書き込まれたビットの熱安定
性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁気記録媒体の性能
に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高密度記録を実
現できる。この提案では、互いに異なる膜厚で磁化方向
が反平行である2つの磁性層からなる構造の場合、互い
に磁化の一部を打消し合うため、磁気記録媒体の有効粒
子サイズは、解像度に実質的な影響を及ぼすことなく増
加させることができる。したがって、粒子体積から見る
と熱安定性の良い媒体を実現できるように磁性層の見掛
け上の膜厚を増加させることができることが示されてい
る。
強磁性層との全体として熱安定性を向上させ、かつ媒体
ノイズを低減するめの基本的な構成が提案されている。
上記磁気記録媒体では記録磁界が外部から供給されると
磁性層及び強磁性層が共に平行状態となり、その後、記
録磁界が減じて無くなったとき(残留磁化状態)では強
磁性層の磁化方向が反転して、前記磁性層の磁化方向と
反平行状態となる。このように、強磁性層の磁化方向が
反転することで、全体として見掛け上の膜厚を増加で
き、熱安定性の良い磁気記録媒体を実現できる。
媒体の機能をより向上させるためには、記録に係る磁性
層と強磁性層とを反平行状態とさせる交換結合磁界が十
分な強度で生じていることが望ましい。
して、信頼性の高い高密度記録が行える磁気記録媒体を
提供することを主な目的とする。
記載の如く、少なくとも1つの磁性層と、強磁性層と、
前記磁性層と前記強磁性層との間に非磁性結合層を有す
る磁気記録媒体であって、前記強磁性層と前記非磁性結
合層との境界、及び前記非磁性結合層と前記磁性層との
境界の少なくとも一方に、前記磁性層と前記強磁性層と
の交換結合力を強化する結合強化領域を含む、構成によ
り達成できる。
磁性結合層との境界、或いは強磁性層と非磁性結合層と
の境界の少なくとも一方に結合強化領域を含むので、磁
気記録媒体内の交換結合磁界を強化して、熱安定性をさ
らに向上させることができる。
形成しても、両方の境界に形成してもよい。両境界に形
成する場合は結合強化領域の厚みが同一でも、異なって
もよい。さらに、2つの結合強化領域に用いる材料は異
なるものを用いていもよい。ここで異なる材料とは構成
する組成材料が同じでも含有割合が異なるものも含まれ
る。
記載の磁気記録媒体において、前記結合強化領域を形成
する材料は、前記強磁性層、前記非磁性結合層又は前記
磁性層の表面に含まれる形態となってもよい。
を越えないように極薄く形成することが好ましく、薄く
形成することでその機能を十分に発揮する。ところで、
このように結合強化領域を形成する材料を極めて薄く形
成すると、その材料が面を形成することなく、材料が点
在し分散状態となる場合もある。このような状態でも本
発明の結合強化領域としての機能を果たす。このような
状態では、結合強化領域を形成する材料が強磁性層、前
記非磁性結合層又は前記磁性層の表面に埋没したような
形態であると想定される。よって、見掛け上では結合強
化領域が前記強磁性層、前記非磁性結合層又は前記磁性
層の表面に存するような形態も本発明に含まれる。
なる部分と実質的に非磁性結合層となる部分との間及び
/又は実質的に磁性層となる部分と実質的に非磁性結合
層となる部分との間に、強磁性層と磁性層の交換結合磁
界を強化するような強化領域が存在すればよい。
は2に記載の磁気記録媒体において、前記結合強化領域
は、Fe、Co、Ni及びこれらを含む合金からなる群
から選択された材料で形成することが好ましい。これら
の材料は、接して設けられた前記磁性層或いは強磁性層
と平行な磁化方向を有する材料として好適である。
記載の磁気記録媒体において、前記結合強化領域を形成
する材料は、Co、CoCr、CoCrTa、Co−
X、CoCr−Y及びCoCrTa−Yからなる群から
選択される、但しX=Pt、Ta、B、Cu、W、M
o、Nb、Ru、Rh、Ir又はこれらの合金であり、
Y=Pt、B、Cu、W、Mo、Nb、Ru、Rh、I
r又はこれらの合金である、ことが特に好ましい。
向上させつつ、オーバーライト性能やノイズ低減等を図
った磁気記録媒体とすることができる。
は4に記載の磁気記録媒体において、前記結合強化領域
における前記Fe、Co又はNiの含有割合は、他の領
域よりも高く設定されている、構成であることが好まし
い。
結合強化領域がその機能を発揮する磁気記録媒体とな
る。
ら5のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記結
合強化領域を形成する材料は最大で2nmの厚さを有す
る、構成とすることができる。
体の全体的な厚さの増加を抑制させつつ熱安定性を増加
させることができる。前記結合強化領域を形成する材料
は、厚さを1nm未満のように薄く、例えば0.5nm
以下でも顕著な効果的があり、最大でも2nm程度とす
ることが好ましい。
ら4のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記強
磁性層及び前記磁性層の少なくとも一方は、前記結合強
化領域と同一の材料で形成されている構成でもよい。
いは磁性層の表面に結合強化領域を有する磁気記録媒体
となるので、別途に結合強化領域を形成するための材料
を準備する必要がない。このような強磁性層或いは磁性
層は、結合強化領域を形成するのに好ましい材料で形成
される。
ら7のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記結
合強化領域には粒間分離処理が施されている、構成とし
てもよい。
性を備え、さらに記録特性も改善された磁気記録媒体と
することができる。
の如く、請求項1から8のいずれかに記載の磁気記録媒
体を少なくとも1つ備えた磁気記憶装置も含む。
たビットの熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁
気記録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高
い高密度記録を行える磁気記憶装置を実現できる。
る。
有する複数の層を用いるものである。例えば、S.S.
P. Parkin, ”Systematic Va
riation of the Strength a
nd Oscillation Period of
Indirect Magnetic Exchang
e Coupling though the 3d,
4d, and 5d Transition Me
tals”, Phys. Rev. Lett. V
ol.67, 3598(1991)においては、R
u,Rh等の薄い非磁性中間層を介して磁性層に結合す
るCo,Fe,Ni等の磁気遷移金属が説明されてい
る。他方、米国特許第5,701,223号公報には、
センサの安定化のために、上記の如き層を積層されたピ
ニング層として用いるスピンバルブが提案されている。
Rh層が特定の膜厚を有する場合、強磁性層の磁化方向
を互いに平行又は反平行にすることができる。例えば、
互いに異なる膜厚で磁化方向が反平行である2つの強磁
性層からなる構造の場合、磁気記録媒体の有効粒子サイ
ズは、解像度に実質的な影響を及ぼすことなく増加させ
ることができる。このような磁気記録媒体から再生され
た信号振幅は、逆方向の磁化により減少するが、これに
対しては、積層磁性層構造の下に、適切な膜厚及び磁化
方向の層を更に設けることで、1つの層による影響を打
ち消すことができる。この結果、磁気記録媒体から再生
される信号振幅を増大させ、且つ、実効粒子体積を増大
させることができる。従って、熱安定性の高い書き込ま
れたビットを実現することができる。
は、磁性層を強磁性層とを逆の磁化方向で交換結合させ
るか、或いは、積層フェリ磁性構造を用いることによ
り、書き込まれたビットの熱安定性を向上させる。強磁
性層又は積層フェリ磁性構造は、交換―減結合された粒
子からなる磁性層からなる。
で示した磁気記録媒体の熱安定性を更に向上させるため
に、磁性層と強磁性層との交換結合力の強化を促進した
磁気記録媒体である。
例の要部を示す断面図である。
01、シード層102、下地層103、非磁性中間層1
04、強磁性層105、非磁性結合層107、磁性層1
09、保護層110及び潤滑層111がこの順序で積層
された基本構造を有する。
金又はガラスからなる。この非磁性基板101は、テク
スチャ処理を施されていても、施されていなくても良
い。
がAl、Al合金からなる場合には、例えばNiPから
なる。このNiP層はテクスチャ処理又は酸化処理を施
されていても、施されていなくても良い。また、シード
層102は、非磁性基板101が例えばガラスからなる
場合には、NiAl、FeAl等のB2構造の合金を用
いることができる。上記シード層102は、この上に形
成される下地層103の(001)面又は(112)面
の配向を良好にするために設けられている。
性基板101又はNiP層を用いたシード層102に施
されるテクスチャ処理は、ディスクの周方向、即ち、デ
ィスク上のトラックが延在する方向に沿って行われる。
ピタキシャル成長、粒子分布幅の減少、及び磁気記録媒
体の記録面と平行な面に沿った磁性層109の異方性軸
(磁化容易軸)の配向を促進するために設けられてい
る。この非磁性中間層104はは、CoCr−M等のh
cp構造を有する合金からなり、例えば1〜5nmの範
囲に選定された膜厚を有する。ここで、M=B、Mo、
Nb、Ta、W、Cu又はこれらの合金である。
e、Co系合金、Ni系合金、Fe系合金等からなる。
つまり、CoCrTa、CoCrPt、CoCrPt−
Mを含むCo系合金を、強磁性層105に用いることが
できる。ここで、M=B、Mo、Nb、Ta、W、Cu
又はこれらの合金である。この強磁性層105は、2〜
10nmの範囲に選定された膜厚を有する。
Ir、Cr、Cu、Ru系合金、Rh系合金、Ir系合
金、Cr系合金,Cu系合金等からなる。この非磁性結
合層107を例えばRuで形成した場合には、0.4〜
1.0nmの範囲に選定された膜厚を有し、好ましくは
約0.8nmの膜厚を有する。この非磁性結合層107
の膜厚をこのような範囲に選定することにより、前記強
磁性層105及び磁性層109の磁化方向が互いに反平
行となる。強磁性層105及び非磁性結合層107が前
述した交換層構造を構成する。上記交換層構造は複数段
に形成してもよい。
a、CoCrPt、CoCrPt−Mを含むCo系合金
等からなる。ここで、M=B,Mo、Nb、Ta、W、
Cu又はこれらの合金である。磁性層109は、例えば
5〜30nmの範囲に選定された膜厚を有する。勿論、
磁性層109は、単一層構造のものに限定されず、多層
構造からなる構成であっても良いことは、言うまでもな
い。
潤滑層111は、磁気記録媒体を例えばスピンバルブヘ
ッド等の磁気トランスデューサと使用するための、有機
物潤滑剤からなる。保護層110及び潤滑層111は、
磁気記録媒体上の保護層構造を構成する。
論図1に示すものに限定されない。例えば、下地層10
3は、Cr又はCr系合金からなり、基板1上に5〜4
0nmの範囲に選定された膜厚に形成し、交換層構造は
このような下地層103上に設けても良い。
体では、上記強磁性層105と非磁性結合層107との
境界、或いは磁性層109と非磁性結合層107との境
界の少なくとも一方に、結合強化領域106、108が
形成されている。上部結合強化領域108は磁性層10
9と平行な磁化方向を有し、下部結合強化領域106は
強磁性層105と平行な磁化方向を有する。上部結合強
化領域108及び下部結合強化領域106のそれぞれ
が、磁性層109又は強磁性層105と一体化して、磁
性層109と強磁性層105との交換結合を強化して熱
安定性をさらに向上させる機能を果たす。上記結合強化
領域106、108は、いずれか一方のみを形成した場
合でも、強磁性層105と磁性層109との交換結合力
の強化を向上させることができる。
強磁性層105、前記非磁性結合層107及び前記磁性
層109のいずれかの表面の一部として、すなわちこれ
らの表面に形成された界面として形成されてもよく、或
いはある程度の厚さが確認できるように形成されてもよ
い。
る材料は、例えばFe、Co、Ni及びこれらを含む合
金からなる群から選択される。特に、これら結合強化領
域106、108を構成する材料としては、Co、Co
Cr、CoCrTa等を用いることが推奨される。さら
に、結合強化領域106、108を構成する材料として
は、Co−X、CoCr−Y及びCoCrTa−Yで示
される材料を選択して用いることもできる。ここで、X
=Pt、Ta、B、Cu、W、Mo、Nb、Ru、R
h、Ir又はこれらの合金であり、Y=Pt、B、C
u、W、Mo、Nb、Ru、Rh、Ir又はこれらの合
金である。
でも2nm程度までの厚さに制限することが好ましい。
この材料は面状態ばかりでなく、分散状態でもよい。例
えば、前記強磁性層105上或いはその表面に、所望の
材料が点状に分散した状態であっても前記交換結合強化
の機能を十分に発揮する。よって、このように少ない材
料が分散したような状態でも、全体として結合強化領域
とすることができる。
0〜2.0nm程度である。但し、この結合強化領域を
形成するのに用いる材料により、磁気記録媒体に要求さ
れる特性が変化するので、これらを総合的に勘案して結
合強化領域106、108を形成させる材料の厚さを定
めることが好ましい。この点については、後述する。
料として好適なFe、Co、Ni及びこれらを含む合金
等は、前記強磁性層105或いは磁性層109を形成す
る材料としても用いることができる場合がある。よっ
て、これらを形成する材料が互いに同一成分を有する場
合や類似成分を有する場合があってもよいが、結合強化
領域106、108を形成する側の材料についてはCo
等の含有割合が所定以上(リッチ)であることが好まし
い。例えば、一般的なCoを含む磁性層用材料よりもC
o等の含有割合が10〜20(at%)以上高いものを
用いることが好ましい。よって、強磁性層105及び磁
性層109に用いられる材料と結合強化領域106、1
08で用いる材料で、その構成成分が類似する場合で
も、結合強化領域106、108側の材料に含有するC
o等はリッチな状態とする。
する材料として、前記のようなCo等がリッチである材
料を用いることも可能である。この場合には、結合強化
領域106、108は、強磁性層105及び磁性層10
9に含まれることになり、強磁性層105及び磁性層1
09の表面、すなわち非磁性結合層107との界面が実
質的に結合強化領域106、108に相当することな
る。この場合には、別途結合強化領域106、108を
形成するための材料を準備する必要がない。
8は磁性層109と非磁性結合層107との境界、強磁
性層105と非磁性結合層107との境界に実質的に存
在すればよい。
技術を用いて形成することが可能である。例えば、スパ
ッタリング法を用いて上記非磁性基板101上に下から
順に所望の材料を積層することで図1に示す本実施例の
磁気記録媒体を得ることができる。
の上部に下部結合強化領域106が存在することにな
る。強磁性層105と下部結合強化領域106とを異な
る材料を用いて、下部結合強化領域106を極薄く形成
する場合の例を説明する。
えばCoを0.5nm以下で形成すると、強磁性層10
5の上面にCoが面状態で形成されるまでには至らず、
Coが点在している分散状態となる。この上に非磁性結
合層107がさらに積層されても、下部結合強化領域1
06は少なくも強磁性層105と非磁性結合層107と
の境界に存する。下部結合強化領域106を形成するC
oは、強磁性層105又は非磁性結合層107の表面に
埋没したような状態となることもあり、この場合には下
部結合強化領域106は強磁性層105又は非磁性結合
層107の界面に形成されていると見ることもできる。
及び磁性層109と上部結合強化領域108とについて
も同様である。
106、108に用いる材料、好ましい材料の厚さ
(t)等について、図2から図5を参照して説明する。
部結合強化領域106及び上部結合強化領域108を共
に略均一に形成し、これらの厚さt(nm)を同時に変
更し、そのときに磁気記録媒体から計測された値であ
る。用いた材料は、Co、CoCr、CoCrTaの3
種であり、CoCr、CoCrTaは前述したコバルト
リッチな状態に形成されている。
する材料の厚さtに応じて変化する磁気記録媒体の交換
結合磁界Hexの様子を示す図である。図2では、下部
結合強化領域106及び上部結合強化領域108を形成
する材料の厚さt(nm)を横軸、上記強磁性層105
及び下部結合強化領域106と、上記磁性層109及び
上部結合強化領域108との交換結合により生じた交換
結合磁界Hexを縦軸に取っている。
は増加する傾向にあり、CoCrでは約2500Oe、
さらにCoでは約4000Oeの高いレベルにまで交換
結合磁界Hexが強化されることを確認できる。Co、
CoCrは材料厚さtが1nmを越えても増加するが、
どちらの場合も厚さ2nmを越えると交換結合磁界He
xは減少している。
記2つの材料と比較すると、交換結合磁界Hexの強化
度合いは低いが、材料厚さtを1nm程度とすると実用
レベルとすることができる。
いる材料とその厚さtを選定することで必要な交換結合
磁界Hexを有する磁気記録媒体を設計できる。以上か
らここで用いる材料厚さtは薄く1nm未満、例えば
0.5nm以下でも顕著な効果があり、最大でも2nm
程度である。本実施例にによれば、磁気記録媒体全体の
層厚を殆ど増加させることなく交換結合磁界Hexを強
化できることが分かる。
増加させることができれば、前記磁気記録媒体の保磁力
を上げることができる。このように磁気記録媒体の保磁
力を増加させることができれば、熱的安定を図りつつ高
密度化させた磁気記録媒体の設計が可能となる。
さtを変化させたときの磁気記録媒体の保磁力Hcが変
化する様子を示す図である。図3では、磁気記録媒体の
保磁力Hcを縦軸に取っている。図3によれば、結合強
化領域106、108の材料厚さtを増加させることで
保磁力Hcを制御できることを確認できる。よって、結
合強化領域106、108を形成する材料の厚さtを調
整するだけで、磁気記録媒体に用いる磁性材料を変更す
ることなく磁気記録媒体の保磁力Hcを制御できる。こ
のような磁気記録媒体は磁性材料によらず熱安定性が得
られるので、低ノイズ目的に特化して磁性材料を選択で
きる点で有用である。
料厚さtを変化させたときの磁気記録媒体のオーバーラ
イト性能(O/W)について示す図である。オーバーラ
イト性能は磁気記録媒体に一度目の磁気記録を行い、さ
らに異なる周波数で二度目の磁気記録をする。この後、
記録の再生を行い、一度目の磁気記録がどの程度残存し
ているかを計測したO/W(dB)値を得て評価する。
よって、このO/W値は低い値の方が好ましい。図4で
は、O/W値を縦軸に取っている。
合に結合強化領域106、108をを形成する材料厚さ
tを増すと、O/W特性が低下する傾向が示されてい
る。但し、CoよりもCoCrの方がO/W特性の劣化
は格段に少ない。
/W特性が増加する傾向を示しており、好ましい材料で
あることが確認できる。特にCoCrTaの場合、1n
mに向けO/W特性が増加し、2nmでも極めて好まし
いO/W特性を示す。よって、O/W特性を重視する磁
気記録媒体とする場合には、CoCrTaで結合強化領
域106、108を形成することが好適であることが分
かる。CoCr合金にTa等の他の材料を加えると、O
/W特性を改善して結合強化領域106、108を形成
できることが分かる。
成する材料厚さtを変化させたときの磁気記録媒体の記
録特性(S/N比)について示す図である。S/N比は
当然に高い方が好ましい。図4では、S/N比を縦軸に
取っている。
化する傾向が示されている。しかし、材料厚さtが1n
m以下では1dB程度であり、従来からの改善手法を用
いることで十分に記録特性を補償できる範囲にある。こ
のような記録特性における劣化を考慮しても、結合強化
領域106、108を設けることによる熱安定性の向上
等の効果が大きいと言える。
Cr等で形成した後に、加熱してアニール処理すると領
域内に濃度勾配が生じて粒間分離を促進できる。このよ
うに形成した結合強化領域106、108では上記記録
特性を改善できる。よって、このような粒間分離処理を
用ることで、熱安定性を向上させつつノイズ低減を促進
させた磁気記録媒体とすることもできる。
記録媒体内に結合強化領域106、108を設けること
で交換結合磁界Hexを強化でき、熱安定性を増加させ
ることができるという顕著な効果がある。さらに、結合
強化領域106、108に採用する材料やその厚さを適
宜選択することで、磁気記録媒体の保磁力HcやO/W
特性も調整できる。
例を、図6及び図7と共に説明する。図6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7は、磁
気記憶装置の一実施例の要部を示す平面図である。
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1
8、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19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。
16に特徴がある。磁気記録媒体16は、図1と共に説
明した、上記磁気記録媒体の第1実施例の構造を有す
る。勿論、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4枚以上であっても良い。
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。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、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。
に、請求項1から3記載の本発明によれば、磁気記録媒
体内の交換結合を強化して、熱安定性をさらに向上させ
ることができる。
定性を向上させつつ、オーバーライト性能やノイズ低減
を図った磁気記録媒体とすることができる。
確実に結合強化領域がその機能を発揮する磁気記録媒体
となる。
記録媒体の全体的な厚さの増加を抑制させつつ熱安定性
を増加させることができる。
性層或いは磁性層の表面に結合強化領域を有する磁気記
録媒体となるので、別途に結合強化領域を形成するため
の材料を準備する必要がない。
熱安定性を備え、さらに記録特性も改善された磁気記録
媒体とすることができる。
き込まれたビットの熱安定性を向上し、媒体ノイズを低
減し、磁気記録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信
頼性の高い高密度記録を行える磁気記憶装置を実現でき
る。
す断面図である。
せたときの交換結合磁界Hexの様子を示す図である。
せたときの磁気記録媒体の保磁力Hcの様子を示す図で
ある。
せたときの磁気記録媒体のオーバーライト性能について
示す図である。
せたときの磁気記録媒体の記録特性について示す図であ
る。
示す断面図である。
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも1つの磁性層と、強磁性層
と、前記磁性層と前記強磁性層との間に非磁性結合層を
有する磁気記録媒体であって、 前記強磁性層と前記非磁性結合層との境界、及び前記非
磁性結合層と前記磁性層との境界の少なくとも一方に、
前記磁性層と前記強磁性層との交換結合力を強化する結
合強化領域を含む、磁気記録媒体。 - 【請求項2】 請求項1に記載の磁気記録媒体におい
て、 前記結合強化領域を形成する材料は、前記強磁性層、前
記非磁性結合層又は前記磁性層の表面に含まれる形態で
ある、ことを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の磁気記録媒体に
おいて、 前記結合強化領域は、Fe、Co、Ni及びこれらを含
む合金からなる群から選択された材料で形成されてい
る、ことを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項4】 請求項3に記載の磁気記録媒体におい
て、 前記結合強化領域を形成する材料は、Co、CoCr、
CoCrTa、Co−X、CoCr−Y及びCoCrT
a−Yからなる群から選択される、但しX=Pt、T
a、B、Cu、W、Mo、Nb、Ru、Rh、Ir又は
これらの合金であり、Y=Pt、B、Cu、W、Mo、
Nb、Ru、Rh、Ir又はこれらの合金である、こと
を特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項5】 請求項3又は4に記載の磁気記録媒体に
おいて、 前記結合強化領域における前記Fe、Co又はNiの含
有割合は、他の領域よりも高く設定されている、ことを
特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載の磁気
記録媒体において、前記結合強化領域を形成する材料は
最大で2nmの厚さを有する、ことを特徴とする磁気記
録媒体。 - 【請求項7】 請求項1から4のいずれかに記載の磁気
記録媒体において、 前記強磁性層及び前記磁性層の少なくとも一方は、前記
結合強化領域と同一の材料で形成されていることを特徴
とする磁気記録媒体。 - 【請求項8】 請求項1から7のいずれかに記載の磁気
記録媒体において、前記結合強化領域には粒間分離処理
が施されている、ことを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項9】 請求項1から8のいずれかに記載の磁気
記録媒体を少なくとも1つ備えた磁気記憶装置。
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