JP2002216330A - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
でき、かつ高Kuを有する規則合金結晶を磁性層とする
磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 基板と、基板上に形成された下地層と、
下地層上に形成された磁性層と、磁性層上に形成された
保護層とを具備し、磁性層はFeおよびPt、Feおよ
びPd、またはCoおよびPtを主成分とするL10構
造を有する結晶粒からなり、結晶粒内に少なくとも一種
の添加元素が0.1から50原子パーセントの範囲で固
溶している。
Description
適する磁性膜を備えた磁気記録媒体に関する。
って、情報の記憶・再生を行う磁気記憶装置(HDD)
には高速・高密度化が要求されている。これに伴い、多
粒子系の磁気記録媒体において磁性粒子の孤立化・微細
化が進んだ結果、近年熱揺らぎによる記録磁化の劣化が
問題となってきている。磁気記録媒体の熱揺らぎ耐性の
指標として一般にKuV/kT(ここでKu、V、k、
Tはそれぞれ、磁気異方性エネルギー、磁化反転におけ
る活性化体積、ボルツマン定数、絶対温度を表わす)が
用いられる。この値が80以上であれば、その磁気記録
媒体は熱的に安定であるとされている。高密度化に伴っ
て磁性微粒子の粒径が約3nm、膜厚が約10nm程度
まで微細化が進むとすると、107erg/cc以上の
高Kuが必要となる。室温で高Kuを有する磁性材料と
しては、FePt、FePd、CoPtといった規則相
合金系材料が知られており、これらの材料を磁性層とし
て用いることにより熱揺らぎ耐性を著しく高めることが
できる。これらの材料は、面心正方格子(fct)にお
いて{001}面を磁性元素が、{002}面を貴金属
元素が(あるいは{002}面を磁性元素が、{00
1}面を貴金属元素が)それぞれ占める、L10型(C
uAu−I型)構造といわれる結晶構造をとった場合の
み、そのc軸方向に非常に大きなKuが発現する。しか
し、スパッタリングや電子ビーム蒸着といったHDD媒
体作製プロセスで通常用いられる成膜法のみでは、前述
の結晶構造を有する規則相を形成することができない。
ほぼ完全な規則相を形成するには、基板を500℃以上
の高温に加熱した状態で成膜を行うか、または成膜後に
500℃以上の高温で熱処理(アニール)を行う必要が
ある。しかし、現行のHDD媒体の生産プロセスにおい
て通常用いられている成膜装置では、このような高温の
プロセスは現実的ではない。したがって、規則相合金系
材料を用いた磁気記録媒体の実用化には、基板温度また
はアニール温度の低温化が必要である。
らぎ耐性を高める材料として規則相合金系材料は有望で
あるが、その実用化には規則化に必要な基板温度または
アニール温度を低下させる必要がある。
温度またはアニール温度を低減させることができる磁気
記録媒体を提供することにある。
は、基板と、該基板上に形成された下地層と、該下地層
上に形成された磁性層と、該磁性層上に形成された保護
層とを具備し、前記磁性層はFeおよびPtを主成分と
するL10構造を有する結晶粒からなり、該結晶粒内に
Cu、Au、Zn、SnおよびPdからなる群より選択
される少なくとも一種の元素が0.1から50原子パー
セントの範囲で存在していることを特徴とする。
基板上に形成された下地層と、該下地層上に形成された
磁性層と、該磁性層上に形成された保護層とを具備し、
前記磁性層はFeおよびPdを主成分とするL10構造
を有する結晶粒からなり、該結晶粒内にCu、Au、Z
nおよびSnからなる群より選択される少なくとも一種
の元素が0.1から50原子パーセントの範囲で存在し
ていることを特徴とする。
上に形成された下地層と、該下地層上に形成された磁性
層と、該磁性層上に形成された保護層とを具備し、前記
磁性層はCoおよびPtを主成分とするL10構造を有
する結晶粒からなり、該結晶粒内にNiおよびAuから
なる群より選択される少なくとも一種の元素が0.1か
ら50原子パーセントの範囲で存在していることを特徴
とする。
磁力を有することが好ましい。
す構造を有する。図1に示すように、基板1上に、下地
層2、磁性層3および保護層4が順次積層されている。
ス、セラミックス等の非晶質または多結晶の材料が望ま
しい。ここで、多結晶基板とは、結晶内に一つ以上の結
晶粒界が存在する結晶のことである。また、硬質の材料
からなる基板に金属またはセラミックス等を堆積したも
のを基板とすることもできる。
記録媒体としての機能を補強するものである。具体的に
は、磁性層と基板との間に挿入される薄膜であり、一つ
の材料系からなる層でもよいし、いくつかの層から構成
される多層膜であってもよい。下地層は一部分が前記の
条件を満たしているものであれば、薄膜状である必要も
ない。
素および貴金属元素を主成分としL10型構造を有する
規則合金結晶粒中に、一種以上の添加元素を固溶させた
ものである。L10型(CuAu−I型)構造とは、面
心正方格子(fct)において{001}面を磁性元素
が、{002}面を貴金属元素が(あるいは{002}
面を磁性元素が、{001}面を貴金属元素が)それぞ
れ占める結晶構造のことをいう。なお、L10構造は二
元系合金の結晶構造の一つであり、添加元素を固溶させ
た3元系以上の合金は厳密にはL10構造とはいえない
が、本発明においては主成分である磁性元素と貴金属元
素の2元素からなる副格子がL10構造をとっている場
合には、その結晶構造はL10構造であるとみなしてい
る。また、磁性層の全体が完全にL10型構造をとって
いる必要はなく、磁性層中において規則相(L10構造
を有する相)の不規則相に対する体積比が1:1以上で
あれば十分である。
元素と添加元素を含有する。本発明で用いられる添加元
素は、以下のような性質を有する。すなわち、添加元素
と磁性元素との固溶熱(エンタルピー)と、添加元素と
貴金属元素との固溶熱が互いに異符号となるような添加
元素が用いられる。添加元素は1種または2種以上用い
てもよい。合金系を正則溶体とみなした場合、一般にA
−B二元系合金間の固溶熱ΔHA-Bは次のように表わさ
れる。
相互作用パラメーターと呼ばれる物理量である。A−
A、B−B、A−B原子対の結合エネルギーをそれぞれ
EAA、EBB、EABとすると、ΩABは{EAB−(EAA+E
BB)/2}に比例する。ΩAB>0すなわちΔHA-B>0
のときA原子とB原子は互いに反発し、ΩA B<0すなわ
ちΔHA-B<0のときA原子とB原子は互いに引き合う
傾向にある。したがって、添加元素は磁性元素および貴
金属元素の一方と反発し、他方と引き合う傾向にある元
素である。
晶粒に添加すると、図2に示すようなL10型構造をと
る。この図に示されるように、最近接サイトに添加原子
Xと引き合う傾向にあるA(Pt)原子が配置され、第
二近接サイトにX原子と反発する傾向にあるB(Fe)
原子が配置されている。一方、図3にA(Pt)原子と
B(Fe)原子が不規則に配置されている構造を示す。
このように添加元素XをFePt結晶粒に添加した場合
には、図2のL10型構造をとる方が、図3の不規則な
構造をとるよりも安定になるため、規則化の駆動力が増
大する。したがって、磁性元素と貴金属元素に添加元素
を添加した場合には、添加しない場合に比べて低温で規
則化させることができる。
素について、より詳細に説明する。Fe−Pt系合金に
対しては、Cu、Au、Zn、SnおよびPdからなる
群より選択される少なくとも一種の元素が添加される。
これらの添加元素はいずれも、Feとの固溶熱が正の値
を示し、かつPtとの固溶熱が負の値を示す。したがっ
て、添加元素の添加効果によりFePtの規則化が促進
され、FeおよびPtを主成分とするL10型構造を有
する結晶粒中に上記添加元素が固溶した構造が得られ
る。添加元素のFePt結晶粒中への固溶量は0.1〜
50原子パーセントの範囲であることが好ましい。添加
元素の固溶量が上記の範囲であれば、磁性層のKuが大
きくなる。また、Fe:Ptの組成比は4:6〜6:4
の範囲にあることが好ましい。組成比が上記の範囲であ
れば、L10構造を有する規則相が形成される。
u、ZnおよびSnからなる群より選択される少なくと
も一種の元素が添加される。これらの添加元素はいずれ
も、Feとの固溶熱が正の値を示し、かつPdとの固溶
熱が負の値を示す。したがって、添加元素の添加効果に
よりFePdの規則化が促進され、FeおよびPdを主
成分とするL10型構造を有する結晶粒中に上記添加元
素が固溶した構造が得られる。添加元素のFePd結晶
粒中への固溶量は0.1〜50原子パーセントの範囲で
あることが好ましい。添加元素の固溶量が上記の範囲で
あれば、磁性層のKuが大きくなる。また、Fe:Pd
の組成比は4:6〜6:4の範囲にあることが好まし
い。組成比が上記の範囲であれば、L10構造を有する
規則相が形成される。
uからなる群より選択される少なくとも一種の元素が添
加される。これらの添加元素はいずれも、Coとの固溶
熱が正の値を示し、かつPtとの固溶熱が負の値を示
す。したがって、添加元素の添加効果によりCoPtの
規則化が促進され、CoおよびPdを主成分とするL1
0型構造を有する結晶粒中に上記添加元素が固溶した構
造が得られる。添加元素のFePd結晶粒中への固溶量
は0.1〜50原子パーセントの範囲であることが好ま
しい。添加元素の固溶量が上記の範囲であれば、磁性層
のKuが大きくなる。また、Co:Ptの組成比は4:
6〜6:4の範囲にあることが好ましい。組成比が上記
の範囲であれば、L10構造を有する規則相が形成され
る。
X線回折や電子線回折で確認することができる。磁性層
が規則構造をとっている場合、不規則fcc構造では現
れない(001)、(110)、(003)といった面
からの回折ピークや回折スポットが観測される。
は、規則相合金に元素を添加することが開示されてい
る。しかし、この公知例では実質的に磁性元素としてF
eおよびCoを含有する合金しか記載されていない。し
かも、この公知例では添加元素の添加量を規定している
ものの、合金結晶中における添加元素の存在位置につい
ての記載がなく、添加元素が規則合金に固溶している量
と規則合金の結晶粒界などに析出している量が区別され
ていない。合金の規則化を促進するには添加元素が規則
合金と固溶することが必要であり、したがって公知例に
開示されている条件のみでは規則化を促進することはで
きない。また、公知例に開示されている添加元素には添
加によってむしろ規則化を妨げる働きをする元素もふく
まれており、したがって上記公知例に開示されている条
件のみでは規則化に必要な基板温度またはアニール温度
を低下させることはできない。また、公知例に開示され
ている添加元素には添加によってむしろ規則化を妨げる
働きをする元素も含まれている。したがって、上記公知
例の開示からは、規則化に要する基板温度またはアニー
ル温度を低下できるという効果は示唆されない。
溶量を規定している。この場合、添加元素の固溶量と
は、規則合金結晶粒内に存在する添加元素の量であり、
結晶粒界などに存在する添加元素を含まない。規則合金
結晶粒内の添加元素の同定および存在量の測定は分析T
EM(透過型電子顕微鏡)などによって行うことができ
る。
要求値によって決定されるが、一般的に200nmより
も薄いことが好ましく、50nmより薄いことがより好
ましい。ただし、0.5nmより薄いと連続膜とならず
磁気記録媒体には適さない。
の成膜方法としては真空蒸着、各種スパッタリング、化
学気相成長、レーザーアブレーションを用いることがで
きる。特に、磁性層は圧力5mTorr以上の雰囲気下
でスパッタリングにより成膜することが好ましい。下地
層や磁性層の成膜の際には、基板にRFやDC電力を投
入するバイアススパッタ、基板へのイオンや中性子の照
射などを行ってもよい。これらの処理は成膜中のみなら
ず成膜後または成膜前に行っても構わない。
層、厚さ50nmの磁性層、およびカーボンからなる厚
さ5nmの保護層を成膜した。形成した磁性層は、Fe
1-xPtx、Fe1-xPtx(Cu)Fe1-xPtx(P
d)、Fe1-xPtx(Au)、Fe1-xPtx(Sn)ま
たはFe1-xPtx(Zn)である。MgO下地層はRF
スパッタリングにより、磁性層および保護層はDCスパ
ッタリングにより成膜した。磁性層は5mTorr以上
の圧力で二元または三元同時スパッタリングにより成膜
し、その組成は各ターゲットへの投入電力を変化させて
制御した。成膜中、基板の加熱は行わなかった。成膜
後、水素雰囲気中で300〜700℃の範囲で1時間の
アニールを行った。
晶の規則度SをX線回折法により評価した。規則度S
は、X線回折によって得られた(001)および(00
2)面による回折ピークの積分強度に基づいて次式によ
り評価した。
(002)面による回折ピークの積分強度である。
(TEM)を用いたEDXによる規則合金結晶粒内の局
所分析によって結晶粒内に存在する添加元素の量を測定
し、結晶粒中への添加元素の固溶量y[at%]とし
た。媒体の磁気異方性エネルギーKuはトルク磁力計を
用いて室温で測定した。媒体の膜面に垂直な方向におけ
る保磁力はSQUIDを用いて室温で測定した。
成xと500℃でアニールした後の規則合金結晶の規則
度Sとの関係を示す。0.4≦x≦0.6の範囲で規則
合金結晶の規則度が向上することがわかった。また、F
e1-xPtx(Cu)、Fe1- xPtx(Pd)、Fe1-x
Ptx(Au)、Fe1-xPtx(Sn)およびFe1-xP
tx(Zn)のそれぞれの磁性層も、添加元素の固溶量
にかかわらず上記と同様の傾向を示した。
=6at%である、Fe1-xPtx、Fe1-xPtx(C
u)、Fe1-xPtx(Pd)、Fe1-xPtx(Au)、
Fe1- xPtx(Sn)およびFe1-xPtx(Zn)のそ
れぞれの磁性層について、アニール温度と規則合金結晶
の規則度Sとの関係を示す。FePt磁性層ではアニー
ル温度300℃では規則化が起こらずアニール温度40
0℃以上で規則化が起こる。FePtに添加元素を添加
した磁性層ではいずれもアニール温度300℃以上で規
則化が起こる。このように、添加元素の添加により低い
アニール温度で結晶粒の規則化が起こることがわかっ
た。
0.5であるFe1-xPtx(Cu)磁性層について、結
晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と規則合金結晶の
規則度Sとの関係を示す。0.1≦y≦50の範囲で規
則度の向上が確認された。他の添加元素についても同様
の結果が得られた。
0.5であるFe1-xPtx(Cu)磁性層について、結
晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と基板面に対して
垂直方向のKuとの関係を示す。0.1≦y≦50の範
囲で1×107erg/cc以上の高Kuが得られた。
Fe1-xPtx(Pd)、Fe1-xPtx(Au)、Fe1-
xPtx(Sn)およびFe1-xPtx(Zn)のいずれの
磁性層でも同様の結果が得られた。
る、Fe1-xPtx、Fe1-xPtx(Cu)Fe1-xPtx
(Pd)、Fe1-xPtx(Au)、Fe1-xPtx(S
n)およびFe1-xPtx(Zn)のそれぞれの磁性層に
ついて、アニール温度と保磁力との関係を示す。Fe
1-xPtx以外の全ての磁性層において、300℃以上の
アニール温度で7kOe以上の保磁力が得られることが
わかった。図8と同様の傾向は、組成比が0.4≦x≦
0.6でかつ0.1≦y≦50の範囲にある、Fe1- x
Ptx以外の全ての磁性層で得られた。
0℃の各温度に加熱した状態で、ガラス基板上に、Mg
Oからなる厚さ10nmの下地層、厚さ50nmの磁性
層、カーボンからなる厚さ5nmの保護層を成膜した。
形成した磁性層は、Fe1-xPtx、Fe1-xPtx(C
u)、Fe1-xPtx(Pd)、Fe1-xPtx(Au)、
Fe1-xPtx(Sn)またはFe1-xPtx(Zn)であ
る。成膜後のアニールは行わなかった。成膜後、上記と
同様の方法で同様の評価を行った。
1-xPtx磁性層について、組成xと規則合金結晶の規則
度Sとの関係を示す。0.4≦x≦0.6の範囲で規則
合金結晶の規則度が向上することがわかった。また、F
e1-xPtx(Cu)、Fe1- xPtx(Pd)、Fe1-x
Ptx(Au)、Fe1-xPtx(Sn)およびFe1-xP
tx(Zn)のそれぞれの磁性層も、添加元素の固溶量
にかかわらず上記と同様の傾向を示した。
る、Fe1-xPtx、Fe1-xPtx(Cu)Fe1-xPtx
(Pd)、Fe1-xPtx(Au)、Fe1-xPtx(S
n)およびFe1-xPtx(Zn)のそれぞれの磁性層に
ついて、成膜時の基板温度と規則合金結晶の規則度Sと
の関係を示す。FePt磁性層では基板温度300℃で
は規則化が起こらず基板温度400℃以上で規則化が起
こる。FePtに添加元素を添加した磁性層ではいずれ
も基板温度300℃以上で規則化が起こる。このよう
に、添加元素の添加により低い基板温度で結晶粒の規則
化が起こることがわかった。
x=0.5であるFe1-xPtx(Cu)磁性層につい
て、結晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と規則合金
結晶の規則度Sとの関係を示す。0.1≦y≦50の範
囲で規則度の向上が確認された。他の添加元素について
も同様の結果が得られた。
x=0.5であるFe1-xPtx(Cu)磁性層につい
て、結晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と基板面に
対して垂直方向のKuとの関係を示す。0.1≦y≦5
0の範囲で1×107erg/cc以上の高Kuが得ら
れた。Fe1-xPtx(Pd)、Fe1-xPtx(Au)、
Fe1-xPtx(Sn)およびFe1-xPtx(Zn)のい
ずれの磁性層でも同様の結果が得られた。
る、Fe1-xPtx、Fe1-xPtx(Cu)、Fe1-xP
tx(Pd)、Fe1-xPtx(Au)、Fe1-xPt
x(Sn)およびFe1-xPtx(Zn)のそれぞれの磁
性層について、成膜時の基板温度と保磁力との関係を示
す。Fe1-xPtx以外の全ての磁性層において、300
℃以上の基板温度で7kOe以上の保磁力が得られるこ
とがわかった。図13と同様の傾向は、組成比が0.4
≦x≦0.6でかつ0.1≦y≦50の範囲にある、F
e1-xPtx以外の全ての磁性層で得られた。
層、厚さ50nmの磁性層、およびカーボンからなる厚
さ5nmの保護層を成膜した。形成した磁性層は、Fe
1-xPdx、Fe1-xPdx(Cu)、Fe1-xPdx(A
u)、Fe1-xPdx(Sn)またはFe1-xPdx(Z
n)である。MgO下地層はRFスパッタリングによ
り、磁性層および保護層はDCスパッタリングにより成
膜した。磁性層は5mTorr以上の圧力で二元または
三元同時スパッタリングにより成膜し、その組成は各タ
ーゲットへの投入電力を変化させて制御した。成膜中、
基板加熱は行わなかった。成膜後、水素雰囲気中で30
0〜700℃の範囲で1時間のアニールを行った。
について実施例1と同様の方法で同様の測定を行った。
規則合金結晶の規則度Sは、X線回折によって得られた
(001)および(002)面による回折ピークの積分
強度に基づいて次式により評価した。
(002)面による回折ピークの積分強度である。
成xと500℃でアニールした後の規則合金結晶の規則
度Sとの関係を示す。0.4≦x≦0.6の範囲で規則
合金結晶の規則度が向上することがわかった。また、F
e1-xPdx(Cu)、Fe1- xPdx(Au)、Fe1-x
Pdx(Sn)およびFe1-xPdx(Zn)のそれぞれ
の磁性層も、添加元素の固溶量にかかわらず上記と同様
の傾向を示した。
y=6at%である、FePd、Fe1-xPdx(C
u)、Fe1-xPdx(Au)、Fe1-xPdx(Sn)お
よびFe 1-xPdx(Zn)のそれぞれの磁性層につい
て、アニール温度と規則合金結晶の規則度Sとの関係を
示す。FePd磁性層ではアニール温度300℃では規
則化が起こらずアニール温度400℃以上で規則化が起
こる。FePdに添加元素を添加した磁性層ではいずれ
もアニール温度300℃以上で規則化が起こる。このよ
うに、添加元素の添加により低いアニール温度で結晶粒
の規則化が起こることがわかった。
0.5であるFe1-xPdx(Cu)磁性層について、結
晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と規則合金結晶の
規則度Sとの関係を示す。0.1≦y≦50の範囲で規
則度の向上が確認された。他の添加元素についても同様
の結果が得られた。
0.5であるFe1-xPdx(Cu)磁性層について、結
晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と基板面に対して
垂直方向のKuとの関係を示す。0.1≦y≦50の範
囲で1×107erg/cc以上の高Kuが得られた。
Fe1-xPdx(Au)、Fe1-xPdx(Sn)およびF
e1-xPdx(Zn)のいずれの磁性層でも同様の結果が
得られた。
る、Fe1-xPdx、Fe1-xPdx(Cu)、Fe1-xP
dx(Au)、Fe1-xPdx(Sn)およびFe1-xPd
x(Zn)のそれぞれの磁性層について、アニール温度
と保磁力との関係を示す。Fe 1-xPdx以外の全ての磁
性層において、300℃以上のアニール温度で7kOe
以上の保磁力が得られることがわかった。図18と同様
の傾向は、組成比が0.4≦x≦0.6でかつ0.1≦
y≦50の範囲にある、Fe1-xPdx以外の全ての磁性
層で得られた。
0℃の各温度に加熱した状態で、ガラス基板上に、Mg
Oからなる厚さ10nmの下地層、厚さ50nmの磁性
層、カーボンからなる厚さ5nmの保護層を成膜した。
形成した磁性層は、Fe1-xPdx、Fe1-xPdx(C
u)、Fe1-xPdx(Au)、Fe1-xPdx(Sn)ま
たはFe1-xPdx(Zn)である。成膜後のアニールは
行わなかった。成膜後、上記と同様の方法で同様の評価
を行った。
e1-xPdx磁性層について、組成xと規則合金結晶の規
則度Sとの関係を示す。0.4≦x≦0.6の範囲で規
則合金結晶の規則度が向上することがわかった。また、
Fe1-xPdx(Cu)、Fe 1-xPdx(Au)、Fe
1-xPdx(Sn)およびFe1-xPdx(Zn)のそれぞ
れの磁性層も、添加元素の固溶量にかかわらず上記と同
様の傾向を示した。
る、FePd、Fe1-xPdx(Cu)、Fe1-xPd
x(Au)、Fe1-xPdx(Sn)およびFe1-xPdx
(Zn)のそれぞれの磁性層について、成膜時の基板温
度と規則合金結晶の規則度Sとの関係を示す。FePd
磁性層では基板温度300℃では規則化が起こらず基板
温度400℃以上で規則化が起こる。FePdに添加元
素を添加した磁性層ではいずれも基板温度300℃以上
で規則化が起こる。このように、添加元素の添加により
低い基板温度で結晶粒の規則化が起こることがわかっ
た。
x=0.5であるFe1-xPdx(Cu)磁性層につい
て、結晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と規則合金
結晶の規則度Sとの関係を示す。0.1≦y≦50の範
囲で規則度の向上が確認された。他の添加元素について
も同様の結果が得られた。
x=0.5であるFe1-xPdx(Cu)磁性層につい
て、結晶粒内へのCuの固溶量y[at%]と基板面に
対して垂直方向のKuとの関係を示す。0.1≦y≦5
0の範囲で1×107erg/cc以上の高Kuが得ら
れた。Fe1-xPdx(Au)、Fe1-xPdx(Sn)お
よびFe1-xPdx(Zn)のいずれの磁性層でも同様の
結果が得られた。
る、Fe1-xPdx、Fe1-xPdx(Cu)、Fe1-xP
dx(Au)、Fe1-xPdx(Sn)およびFe1-xPd
x(Zn)のそれぞれの磁性層について、成膜時の基板
温度と保磁力との関係を示す。Fe1-xPdx以外の全て
の磁性層において、300℃以上の基板温度で7kOe
以上の保磁力が得られることがわかった。図23と同様
の傾向は、組成比が0.4≦x≦0.6でかつ0.1≦
y≦50の範囲にある、Fe1-xPdx以外の全ての磁性
層で得られた。
層、厚さ50nmの磁性層、およびカーボンからなる厚
さ5nmの保護層を成膜した。形成した磁性層は、Co
1-xPtx、Co1-xPtx(Ni)およびCo1-xPt
x(Au)である。MgOはRFスパッタリングによ
り、磁性層および保護層はDCスパッタリングにより成
膜した。磁性層は5mTorr以上の圧力で二元または
三元同時スパッタリングにより成膜し、その組成は各タ
ーゲットへの投入電力を変化させて制御した。成膜中、
基板の加熱は行わなかった。成膜後、水素雰囲気中で3
00〜700℃の範囲で1時間のアニールを行った。
について実施例1と同様の方法で同様の測定を行った。
規則合金結晶の規則度Sは、X線回折によって得られた
(001)および(002)面による回折ピークの積分
強度に基づいて次式により評価した。
(002)面による回折ピークの積分強度である。
成xと500℃でアニールした後の規則合金結晶の規則
度Sとの関係を示す。0.4≦x≦0.6の範囲で規則
合金結晶の規則度が向上することがわかった。また、C
o1-xPtx(Ni)およびCo1-xPtx(Au)のそれ
ぞれの磁性層も、添加元素の固溶量にかかわらず上記と
同様の傾向を示した。
y=6at%である、CoPt、Co1-xPtx(Ni)
およびCo1-xPtx(Au)のそれぞれの磁性層につい
て、アニール温度と規則合金結晶の規則度Sとの関係を
示す。CoPt磁性層ではアニール温度300℃では規
則化が起こらずアニール温度400℃以上で規則化が起
こる。CoPtに添加元素を添加した磁性層ではいずれ
もアニール温度300℃以上で規則化が起こる。このよ
うに、添加元素の添加により低いアニール温度で結晶粒
の規則化が起こることがわかった。
0.5であるCo1-xPtx(Ni)磁性層について、結
晶粒内へのNiの固溶量y[at%]と規則合金結晶の
規則度Sとの関係を示す。0.1≦y≦50の範囲で規
則度の向上が確認された。他の添加元素についても同様
の結果が得られた。
0.5であるCo1-xPtx(Ni)磁性層について、結
晶粒内へのNiの固溶量y[at%]と基板面に対して
垂直方向のKuとの関係を示す。0.1≦y≦50の範
囲で1×107erg/cc以上の高Kuが得らた。C
o1-xPtx(Au)磁性層でも同様の結果が得られた。
る、Co1-xPtx、Co1-xPtx(Ni)およびCo
1-xPtx(Au)のそれぞれの磁性層について、アニー
ル温度と保磁力との関係を示す。Co1-xPtx以外の全
ての磁性層において、300℃以上のアニール温度で7
kOe以上の保磁力が得られることがわかった。図28
と同様の傾向は、組成比が0.4≦x≦0.6でかつ
0.1≦y≦50の範囲にある、Co1-xPtx以外の全
ての磁性層で得られた。
0℃の各温度に加熱した状態で、ガラス基板上に、Mg
Oからなる厚さ10nmの下地層、厚さ50nmの磁性
層、カーボンからなる厚さ5nmの保護層を成膜した。
形成した磁性層は、Co1-xPtx、Co1-xPtx(N
i)およびCo1-xPtx(Au)である。成膜後のアニ
ールは行わなかった。成膜後、上記と同様の方法で同様
の評価を行った。
o1-xPtx磁性層について、組成xと規則合金結晶の規
則度Sとの関係を示す。0.4≦x≦0.6の範囲で規
則合金結晶の規則度が向上することがわかった。また、
Co1-xPtx(Ni)およびCo1-xPtx(Au)のそ
れぞれの磁性層も、添加元素の固溶量にかかわらず上記
と同様の傾向を示した。
る、CoPt、Co1-xPtx(Ni)およびCo1-xP
tx(Au)のそれぞれの磁性層について、成膜時の基
板温度と規則合金結晶の規則度Sとの関係を示す。Co
Pt磁性層では基板温度300℃では規則化が起こらず
基板温度400℃以上で規則化が起こる。CoPtに添
加元素を添加した磁性層ではいずれも基板温度300℃
以上で規則化が起こる。このように、添加元素の添加に
より低い基板温度で結晶粒の規則化が起こることがわか
った。
x=0.5であるCo1-xPtx(Ni)磁性層につい
て、結晶粒内へのNiの固溶量y[at%]と規則合金
結晶の規則度Sとの関係を示す。0.1≦y≦50の範
囲で規則度の向上が確認された。他の添加元素について
も同様の結果が得られた。
x=0.5であるCo1-xPtx(Ni)磁性層につい
て、結晶粒内へのNiの固溶量y[at%]と基板面に
対して垂直方向のKuとの関係を示す。0.1≦y≦5
0の範囲で1×107erg/cc以上の高Kuが得ら
れた。Co1-xPtx(Au)磁性層でも同様の結果が得
られた。
る、Co1-xPtx、Co1-xPtx(Ni)およびCo
1-xPtx(Au)のそれぞれの磁性層について、成膜時
の基板温度と保磁力との関係を示す。Co1-xPtx以外
の全ての磁性層において、300℃以上の基板温度で7
kOe以上の保磁力が得られることがわかった。図33
と同様の傾向は、組成比が0.4≦x≦0.6でかつ
0.1≦y≦50の範囲にあるCo1-xPtx以外の全て
の磁性層で得られた。
い基板温度またはアニール温度で規則相を形成でき、高
密度化に好適な高Kuを示す磁気記録媒体を提供するこ
とができる。
度との関係を示す図。
度と規則度との関係を示す図。
固溶量と規則度との関係を示す図。
固溶量とKuとの関係を示す図。
度と保磁力との関係を示す図。
度との関係を示す図。
基板温度と規則度との関係を示す図。
の固溶量と規則度との関係を示す図。
の固溶量とKuとの関係を示す図。
基板温度と保磁力との関係を示す図。
則度との関係を示す図。
温度と規則度との関係を示す図。
の固溶量と規則度との関係を示す図。
の固溶量とKuとの関係を示す図。
温度と保磁力との関係を示す図。
則度との関係を示す図。
基板温度と規則度との関係を示す図。
の固溶量と規則度との関係を示す図。
の固溶量とKuとの関係を示す図。
基板温度と保磁力との関係を示す図。
則度との関係を示す図。
温度と規則度との関係を示す図。
の固溶量と規則度との関係を示す図。
の固溶量とKuとの関係を示す図。
温度と保磁力との関係を示す図。
則度との関係を示す図。
基板温度と規則度との関係を示す図。
の固溶量と規則度との関係を示す図。
の固溶量とKuとの関係を示す図。
基板温度と保磁力との関係を示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】 基板と、該基板上に形成された下地層
と、該下地層上に形成された磁性層と、該磁性層上に形
成された保護層とを具備し、前記磁性層はFeおよびP
tを主成分とするL10構造を有する結晶粒からなり、
該結晶粒内にCu、Au、Zn、SnおよびPdからな
る群より選択される少なくとも一種の元素が0.1から
50原子パーセントの範囲で存在していることを特徴と
する磁気記録媒体。 - 【請求項2】 基板と、該基板上に形成された下地層
と、該下地層上に形成された磁性層と、該磁性層上に形
成された保護層とを具備し、前記磁性層はFeおよびP
dを主成分とするL10構造を有する結晶粒からなり、
該結晶粒内にCu、Au、ZnおよびSnからなる群よ
り選択される少なくとも一種の元素が0.1から50原
子パーセントの範囲で存在していることを特徴とする磁
気記録媒体。 - 【請求項3】 基板と、該基板上に形成された下地層
と、該下地層上に形成された磁性層と、該磁性層上に形
成された保護層とを具備し、前記磁性層はCoおよびP
tを主成分とするL10構造を有する結晶粒からなり、
該結晶粒内にNiおよびAuからなる群より選択される
少なくとも一種の元素が0.1から50原子パーセント
の範囲で存在していることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項4】 7kOe以上の保磁力を有することを特
徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気記録
媒体。
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