JP2004030851A - 垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粒径10ないし500nmのFe−Co系合金磁性粒子、及びB、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeより選ばれる少なくとも2種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、Fe3ないし18原子%及びCo48ないし85原子%か、Fe36ないし72原子%及びCoCo12ないし36原子%のいずれか一方であって、非磁性粒間物質は10ないし40原子%である軟磁性層を使用する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置として使用される磁気記録再生装置、及びこれに用いられる垂直磁気記録媒体に係り、特に、垂直磁気記録媒体の下に軟磁性層が設けられ、垂直方向磁化を利用して記録再生を行ういわゆる垂直二層媒体と呼ばれる垂直磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
垂直磁気記録層の裏打ち層として軟磁性層を形成したいわゆる垂直二層媒体には、低ノイズな軟磁性層の使用が求められている。強磁性層が軟磁性を示すためには、その結晶磁気異方性を下げる必要がある。従来より、軟磁性層として、例えばFe系磁性材料、Co系磁性材料、及びFe−Co系磁性材料の立方晶合金等が使用されている。例えばFeAlSiを用いた場合には、異方性分散による細かな磁区が発生し、この磁区がノイズ源となっていた。これは、例えばFe70−Co30合金軟磁性膜を用いた場合でも同様であった。
【0003】
また、実効的な結晶磁気異方性Hkを下げるために、軟磁性層として、例えば微結晶構造をとるFeTaCを用いた場合、結晶磁気異方性の低下により、マクロな磁区が発生し、その磁壁がスパイクノイズ源となっていた。これを抑えるために、軟磁性層の下地に、硬磁性層を設け、円周方向に磁界をかけることも行われているが、それだけではノイズの発生を十分に抑制することはできなかった。また、軟磁性層には1.7Tを超えるような高い飽和磁束密度Bsが求められる。磁性物質のみでの飽和磁束密度でさえ2.3T程度が限度である。特開2001−101644号に記載されているように、例えば軟磁性層がグラニュラ構造すなわち各磁性粒子間に非磁性物質がほぼ隙間なく充填され、磁性粒子が互いに分離された構造である場合には、十分な飽和磁束密度の実現が難しかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、媒体ノイズが少なく、高飽和磁束密度を示し、良好な磁気記録再生が可能な垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【0005】
本発明はまた、媒体ノイズが少なく、高飽和磁束密度を示す垂直磁気記録媒体を用い、良好な磁気記録再生が可能な垂直磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第1に、基板と、
該基板上に設けられ、Fe−Co系合金を主に含む磁性粒子、及びB、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeより選ばれる少なくとも2種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は10ないし500nmであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Fe3ないし18原子%及びCo48ないし85原子%か、Fe36ないし72原子%及びCoCo12ないし36原子%のいずれかであって、非磁性粒間物質は10ないし40原子%である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該下地層上に設けられた垂直磁気記録層とを具備する垂直磁気記録媒体を提供する。
【0007】
また、本発明は、第2に、基板と、
該基板上に設けられ、Fe−Co系合金を主に含む磁性粒子、及びB、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeより選ばれる少なくとも1種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は50ないし500nmであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Fe3ないし18原子%及びCo48ないし85原子%か、Fe36ないし72原子%及びCoCo12ないし36原子%のいずれかであって、非磁性粒間物質は10ないし40原子%である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該下地層上に設けられた垂直磁気記録層とを具備する垂直磁気記録媒体を提供する。
【0008】
さらに、本発明は、第3に、上述の垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う単磁極記録ヘッドとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の垂直磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層、下地層、及び垂直磁気記録層を順に積層した構成を有し、軟磁性層は、磁性粒子と非磁性粒間物質とを含む構成を有し、この軟磁性層の構成の違いにより、以下の第1及び第2の観点に大別される。
【0010】
なお、ここでいう、非磁性粒間物質を持つ構造とは、いわゆるグラニュラ構造とは異なり、粒子をマトリクス(母材)が完全に取り囲む構造ではない。磁性粒子と磁性粒子の間に非磁性の物質が存在し、磁性粒子同士がつながるのを抑える役割をしている構造である。そのためには、非磁性物質は、必ずしも磁性粒子を完全に取り囲む必要はない。
【0011】
本発明の第1の観点に係る垂直磁気記録媒体では、
その軟磁性層が、Fe−Co系合金を主に含有し、10ないし500nmの粒径を有する磁性粒子、及びB、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeより選ばれる少なくとも2種の元素を含有する非磁性粒間物質を含む。この磁性粒子を構成する元素と非磁性粒間物質中の各元素の含有量は、Fe3ないし18原子%、Co48ないし85原子%、及び非磁性粒間物質10ないし40原子%であるか、またはFe36ないし72原子%、Co12ないし36原子%、及び非磁性粒間物質10ないし40原子%である。
【0012】
本発明の第1の観点に係る発明では、磁性粒子の粒径を10ないし500nmとし、所定の磁性粒子と、所定の非磁性粒間物質のうち少なくとも2種とを使用し、それらの組成比、磁性粒子径を限定することにより、十分な飽和磁束密度を維持し、且つ、適度な保磁力と結晶磁気異方性を得ることができる。これにより、磁区の発生を抑制する。磁性粒子の粒径が10nm未満で、磁化が一斉回転することにより実効的異方性が小さな構造になると、膜面広域に及ぶようなオーダーのマクロな磁区が発生し、ノイズが発生する。また、磁性粒子の粒径が500nmを超えると、粒径内を分断するようなオーダーの細かな磁区が発生し、ノイズが発生する。
【0013】
また、本発明の第2の観点に係る垂直磁気記録媒体は、
その軟磁性層が、Fe−Co系合金を主に含有し、50ないし500nmの粒径を有する磁性粒子、及びB、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeより選ばれる少なくとも1種の元素を含有する非磁性粒間物質を含む。この磁性粒子を構成する元素と非磁性粒間物質中の各元素の含有量は、Fe3ないし18原子%、Co48ないし85原子%、及び非磁性粒間物質10ないし40原子%であるか、またはFe36ないし72原子%、Co12ないし36原子%、、及び非磁性粒間物質10ないし40原子%である。
【0014】
第2の観点に係る発明では、磁性粒子の粒径を50ないし500nmに限定し、所定の磁性粒子と、所定の非磁性粒間物質のうち少なくとも1種とを使用し、それらの組成比、磁性粒子径を限定することにより、十分な飽和磁束密度を維持し、且つ、適度な保磁力と結晶磁気異方性を得ることができる。これにより、磁区の発生を抑制する。磁性粒子の粒径が50nm未満で、磁化が一斉回転することにより実効的異方性が小さな構造になると、膜面広域に及ぶようなオーダーのマクロな磁区が発生し、ノイズが発生する。また、磁性粒子の粒径が500nmを超えると、粒径内を分断するようなオーダーの細かな磁区が発生し、ノイズが発生する。
【0015】
また、本発明によれば、Fe3ないし18原子%、Co48ないし85原子%、非磁性粒間物質10ないし40原子%であると、特にCo−Fe系合金の結晶構造が面心立方構造を取り、結晶構造も乱れやすく、軟磁性が得やすくなる。また、Fe36ないし72原子%、Co12ないし36原子%、及び非磁性粒間物質10ないし40原子%であると、飽和磁束密度がより高くなる。
【0016】
また、本発明によれば、非磁性粒間物質として、B、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeからなる群から選択される少なくとも1種の元素を用いることにより、少なくとも1種の元素を用いることにより、磁性粒子の粒間に良く回り込み、また、FeCo系合金である磁性粒子の磁性を劣化させることなく、磁性粒子径の制御を容易にできる。
【0017】
本発明においては、磁性粒子がFe−Co系合金を主に含み、該磁性粒子内のFeに対するCoの原子比が1.5ないし4であることが好ましい。原子比がこの範囲であると、飽和磁束密度がより高くなる傾向がある。あるいは、磁性粒子がFe−Co系合金を主に含み、磁性粒子内のFeに対するCoの原子比が0.05ないし0.25であることが好ましい。この範囲の原子比であると、CoとFeの結晶構造が面心立方構造を取ることから、軟磁性が得易くなる傾向がある。しかしながら、磁性粒子内のFeに対するCoの原子比が0.25ないし1.5であると、結晶構造は体心立方構造をとり、また、飽和磁束密度は原子比が1.5ないし4である場合よりも小さくなる傾向がある。
【0018】
本発明によれば、好ましくは79A/m以上、さらに好ましくは79ないし790A/mの保磁力を有する軟磁性層が得られる。保磁力が79A/m未満であると、実効的異方性が小さくなり、磁区ができ易くなるため、ノイズが発生する傾向がある。
【0019】
また、本発明に係る軟磁性層において、磁性粒子と隣接する磁性粒子との粒間距離は、磁性粒子平均粒径の10%未満であることが好ましい。これにより、磁性粒子間が分離されにくくなり、飽和磁化の低下を抑制することができる。
【0020】
本発明に係る軟磁性層中の非磁性粒間物質は、B−C系化合物、B−N系化合物、Si−N系化合物、及びB−Si系化合物からなる群から選択されることが好ましい。これらは、化合物を作りやすく、非晶質となりやすい。磁性粒子の粒間に良く回り込み、また、FeCo系合金である磁性粒子の磁性を劣化させることなく、磁性粒子径の制御を容易にできる。
【0021】
さらに好ましくは、Ba−C100−a(30≦a≦90)、Bb−N100−b(30≦b<100)、Sic−N100−c(30≦c<100)、及びBd−Si100−d(10≦d≦90)から選択される。これにより、この組成において、これらの物質は化合物を作りやすい傾向がある。
【0022】
また、本発明の第3の観点によれば、上記第1及び第2の観点に係る垂直磁気記録媒体のいずれかと、垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う単磁極記録ヘッドとを具備する磁気記録再生装置が提供される。
【0023】
以下、図面を参照し、本発明を具体的に説明する。
【0024】
図1は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の一例を表す概略断面図を示す。
【0025】
図示するように、この垂直磁気記録媒体は、例えば非磁性ガラス基板1と、その上に設けられ、例えば約100nmの平均粒径を有するFe−Co系合金磁性粒子と例えばB−C非磁性粒間物質を含み、その原子組成比はFe57−Co19−B16−C8で表される軟磁性層2と、その上に設けられた例えばルテニウムからなる下地層3と、その上に設けられた例えばCoPtCrO系垂直磁気記録層4と、その上に設けられた例えばカーボンからなる保護層5とを有する。
【0026】
また、図2は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の他の一例を表す概略断面図を示す。
【0027】
図2に示す垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層として、CoPtCrO系垂直磁気記録層4と保護層5との間に、CoPtCrO系垂直磁気記録層4上に設けられた例えばルテニウム中間層6、及びその上に設けられたもう1つのCoPtCrO系垂直磁気記録層7をさらに含む以外は図1と同様の構成を有する。
【0028】
図1及び図2に示す垂直磁気記録媒体の各層は、例えば原材料をターゲットにしてスパッタリングを行うことにより、形成することができる。
【0029】
なお、垂直磁気記録層及び軟磁性層間、軟磁性層及び基板間には、必要に応じて他の層を形成することができる。
【0030】
図3には、本発明にかかる磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
【0031】
本発明に係る剛構成の磁気ディスク121はスピンドル122に装着されており、図示しないスピンドルモーターによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク121にアクセスして情報の記録行う単磁極型記録ヘッド及び情報の再生を行うためのMRヘッドを搭載したスライダー123は、薄板状の板ばねからなるサスペンション124の先端に取付けられている。サスペンション124は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム125の一端側に接続されている。
【0032】
アーム125の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ126が設けられている。ボイスコイルモータ126は、アーム125のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
【0033】
アーム125は、固定軸127の上下2カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ126によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク121上におけるスライダー123の位置は、ボイスコイルモータ126によって制御される。なお、図中、128は蓋体を示している。
【0034】
なお、上記装置は本発明の装置の一例であって、これに限定されるものではない。
【0035】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【0036】
実施例1
図4に、本発明に用いられるスパッタ装置の一部の構成を説明するための図を示す。
【0037】
このスパッタ装置は、図示しないチャンバー内に、互いに対向して配置され、矢印の方向に回転可能な2つの設置台11,12を有し、設置台11,12間のほぼ中間に、これらの設置台11,12に平行に、基板1が設置され得る。
【0038】
図4に示すような構成を含むスパッタ装置を使用し、例えば1×10−5 Paの真空度を有する図示しないチャンバー内に対向して配置された回転可能な2つの設置台11,12上に、各々57原子%Fe−19原子%Co−16原子%B−8原子%Cターゲット13,14,15,16を載置し、その両面が各々この2つの57原子%Fe−19原子%Co−16原子%B−8原子%Cターゲットの間に対向するように非磁性ガラス基板1を置いた。
【0039】
チャンバー内が0.6Paの圧力になるようArガスを流入し、DC500 Wで57原子%Fe−19原子%Co−16原子%B−8原子%Cターゲットを放電させ、非磁性ガラス基板上に100nmの厚さになるようにFe−Co−B−C系軟磁性層2を成膜した。
【0040】
さらに、非磁性ガラス基板1を真空を保ったまま、図4と同様の構成を有する次のチャンバーへ移動し、一対のRターゲットと対向させて設置した。Arガスを0.5Paの圧になるよう流入、DC1000 Wで放電し、50nmの厚さになるようにRu下地層3を成膜した。
【0041】
次に、非磁性ガラス基板1を真空を保ったまま、さらに次のチャンバーへ移動し、Co−20原子%Pt−16原子%Crターゲットと対向させて設置した。O2=0.5%を含むArガスを、チャンバー内が20Paの圧力になるように流入し、DC250 Wで、12nmの厚さになるようCoPtCrO垂直磁気記録層4を成膜した。
【0042】
その後、得られた非磁性ガラス基板1を、真空を保ったまま、一対のRuターゲットの中間位置に移動し、Arガスを、チャンバーが0.5Paの圧力になるよう流入し、DC250 WでRuターゲットを放電させ、4nmの厚さになるようRu中間層6を成膜した。
【0043】
さらに、CoPtCrO垂直記録層4下部と同様な方法でCoPtCrO垂直磁気記録層7を成膜した。
【0044】
最後に、得られた非磁性ガラス基板1を、真空を保ったまま、別のチャンバーの一対のCターゲットの中間位置に移動した。Arガスをチャンバー内が0.5Paの圧力になるように流入し、CターゲットDC1000 Wで放電し、70Åの厚さになるようC保護層6を成膜した。
【0045】
C保護層成膜終了後、ディップ法により、PFPE潤滑剤を1nmの厚さに塗布し、図示しない潤滑層を形成し、図2と同様の構成を有する垂直磁気記録媒体を得た。
【0046】
次に、軟磁性層について調べるため、上記と同様の方法で、非磁性ガラス基板上に同様のFe−Co−B−C系軟磁性層、及びC保護層を成膜し、サンプルを作成した。
【0047】
組成の測定
得られた軟磁性層について、ICP法により組成を測定したところ、得られたFe−Co−B−C系軟磁性層は66原子%Fe−22原子%Co−9原子%B−3原子%Cであった。
【0048】
X線回折測定
これらの軟磁性層の結晶性をX線回折法により調べた。どちらの軟磁性層も、結晶質であることを示す鋭いピークがbcc Fe(110)であることを示す位置である2θ=44.7度付近に現れた。さらに、非晶質であることを示すブロードなピークも現れた。ピークの鋭さはFe−Co−B−C系軟磁性層の方が鋭く、その半値幅から、Scherrerの式を用いて平均粒径を求めると、Fe−Co−B−C系軟磁性層は100nm、FeTaC系軟磁性層は8nmであることが分かった。
【0049】
以上のことより、Fe−Co−B−C系軟磁性層は、平均粒径100nmのbcc構造をもつFe−Co合金磁性粒子と、非晶質のB−C非磁性粒間物質とからなり、Fe−Co合金磁性粒子の占める割合は軟磁性層全体の88原子%であることがわかった。また、Fe−Ta−C系軟磁性層は、平均粒径8nmのbcc構造をもつFe磁性粒子と、非晶質Ta−C非磁性粒間物質からなると推定される。
【0050】
静磁気特性
これらの軟磁性層の磁気特性をB−Hループトレーサーで測定した。その結果を下記表1に示す。
【0051】
磁区の観察
また、それぞれについて、MFM(Magnetic Force Microscopy)を用いて、500μm角について磁区観察を行った。
【0052】
Fe−Co−B−C系軟磁性層ついて、磁区は観察されなかった。
【0053】
スパイクノイズの測定
Fe−Co−B−C系軟磁性層及びFe−Ta−C系軟磁性層上に、実施例1と同様にしてC保護層を形成し、リングヘッドを用いてDCイレーズした後の信号をMRヘッドで読みこんだ。
【0054】
サンプル1周あたりの波形を図5及び図6に示す。
【0055】
図5に示すように、本発明にかかる実施例1のFe−Co−B−C系軟磁性層では、スパイクノイズが一切現れなかった。
【0056】
電磁変換特性
実施例1及び比較例1で得られた磁気記録媒体について、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、MRヘッドを用いて信号を読み取る方法により、リードライト(R/W)テストを行った。測定条件は、半径位置20nmと一定の位置で、ディスクを4200rpmに回転させて行った。信号は、552kFCIの高周波信号と、92kFCIの低周波信号について測定を行い、出力はそれぞれについて示した。
【0057】
媒体SN比(S/Nm)において、S値は、10kFCIの孤立波形の1磁化反転におけるpp値(+、−のそれぞれ最高値の差)を半分にした値、Nm値は、400kFCIでのノイズのrms値(root mean square)である。
【0058】
オーバーライト(OW)特性は、400kFCI信号に92kFCI信号を書き込んだ際の上書き前の信号出力と、上書き後の消え残り信号出力の比より求めた。
【0059】
得られた結果を下記表2に示す。
【0060】
上記測定から、bcc構造で、Fe−Co磁性粒子の粒径が100nmであり、Fe−Co磁性粒子と非晶質の非磁性粒間物質を併せ持つ軟磁性層を垂直磁気記録層の裏打ち層として適用することにより、Bsが高く、ノイズ発生のない軟磁性層が得られ、それを用いた垂直二層媒体は、出力、S/Nm、OWとも良好な垂直磁気記録媒体が得られることがわかった。
【0061】
比較例1
Fe−Co−B−C系軟磁性層の代わりに、80原子%Fe−10原子%Ta−10原子%Cターゲットを用いて成膜した後、真空中にて300℃、15秒保持する熱処理を施してFe−Ta−C系軟磁性層を得る以外は、実施例1と同様にして、磁気記録媒体を形成した。なお、この熱処理は、Fe−Ta−C膜のFe粒径を増大させ、良好な軟磁性を引き出すために行った。
【0062】
また、軟磁性層について調べるため、非磁性ガラス基板上にFe−Co−B−C系軟磁性層の代わりにFe−Ta−C系軟磁性層を成膜した。
【0063】
実施例1と同様に組成の測定を行ったところ、Fe−Ta−C系軟磁性層は、85原子%Fe−8原子%Ta−7原子%Cであった。
【0064】
同様に磁区の観察を行ったところ、Fe−Ta−C系軟磁性層に磁区は観察されなかった。
【0065】
実施例1と同様にノイズの測定を行った。その結果を図6に示す。
【0066】
図6に示すように、比較例1のFe−Ta−C軟磁性膜8ではスパイクノイズが観察された。これは、磁壁がノイズとなって現れたものと考えられ、本発明に用いられる軟磁性層では磁壁は無かったが、従来の媒体BではMFMの観察エリアである500μm角よりも大きなオーダーの磁壁があったものと考えられる。
【0067】
また、実施例1と同様にして、静磁気特性、及び電磁変換特性を調べた。その結果を下記表1及び表2に示す。
【0068】
実施例2
図4に示す装置において、ターゲット13,15の代わりに2つの10原子%Fe−90原子%Coターゲット、ターゲット14,16の代わりに2つの50原子%Si−50原子%Nターゲットを各々配置し、Arガスを0.6Paになるよう流入した後、10原子%Fe−90原子%CoターゲットはDC1000 Wで、50原子%Si−50原子%NはRF400 Wで放電させながら、同じターゲットが同じ公転軌道内にならないようにして、17秒間公転させ、放電を止めることにより、9原子%Fe−81原子%Co−5原子%Si−5原子%N軟磁性層を成膜する以外は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。
【0069】
得られた垂直磁気記録媒体について実施例1と同様に評価したところ、同様の効果が得られた。
【0070】
また、実施例1と同様に、非磁性ガラス基板上に、上述の軟磁性層及び保護層を形成したものを作成し、同様の測定、評価を行ったところ、同様の効果が得られた。
【0071】
実施例3
図4に示す装置において、ターゲット13,15の代わりに2つの75原子%Fe−25原子%Coターゲット、ターゲット14,16の代わりに2つのBターゲットを、各々配置した。5×10−6(Pa)の真空度を有するチャンバー内に、同じターゲットが同じ公転軌道内にならないようにして、4つのターゲットを公転させながら、チャンバー内に、ArガスとN2ガスを、Ar:N2の流量比を4:1に保ち、かつ0.6(Pa)の圧力になるように流入し、75原子%Fe−25原子%CoターゲットをDC400 Wで、BターゲットをDC500 Wで放電し、Fe−Co−B−N系軟磁性層を成膜した。次に、真空を破らずに、5×10−6(Pa)の真空度を有する次のチャンバーへ移動し、50原子%Ni−50原子%Nbターゲットを用いてNiNb下地層、67原子%Co−18原子%−Cr15原子%Ptターゲットを用いてCoCrPt系磁気記録層を順に成膜した。
その後、Arガス100 (sccm)とH2ガス6(sccm)を流入し、C−H保護膜20を成膜した。
【0072】
最後にディップ法により、パーフルオロポリオキシアルカンよりなる潤滑剤を塗布し、垂直磁気記録媒体を得た。
【0073】
得られた垂直磁気記録媒体は、図1と同様の構成を有し、非磁性ガラス基板1上に上述の軟磁性層2、下地層3、垂直磁気記録層4、保護層5及び図示しない潤滑層を有していた。
【0074】
軟磁性層について調べるため、上記と同様の方法で、非磁性ガラス基板上に上記Fe−Co−B−N系軟磁性層及びC保護層を成膜し、サンプルを作成した。
【0075】
実施例1と同様に、得られたFe−Co−B−N系軟磁性層の組成を調べたところ、66原子%Fe−22原子%Co−12原子%Bであった。Nはガスであるため測れなかったが、Fe、Coの比から、Bと同量でBと結合しているものと考えられる。
【0076】
また、結晶粒径を実施例1と同様な方法で求め、Fe−Co−B−N系軟磁性層のFe−Co磁性粒子の粒径は60 nmであった。
【0077】
実施例1と同様にして、静磁気特性と電磁変換特性を測定した。その結果を、表1及び表2に示す。
【0078】
比較例2
また、Fe−Co−B−N系軟磁性層の代わりに、Vターゲットと68原子%Co−20原子%Pt−12原子%Crターゲットを用いて、V下地と、CoPtCrO系硬磁性バイヤス層と、さらに、84原子%Co−6原子%Zr−10原子%Nbターゲットを用いて、Co−Zr−Nb系軟磁性層とを積層した3層構造を設ける以外は、実施例3と同様にして、垂直磁気記録媒体を作成した。
【0079】
得られた磁気記録媒体は、非磁性ガラス基板上に、下地層、硬磁性バイヤス層、軟磁性層、磁気記録層、保護層、及び図示しない潤滑層を順に積層した構成を有していた。
【0080】
なお、CoPtCrO系硬磁性バイヤス層には、着磁装置を用いて、媒体の上部と下部で逆向きの磁界が発生するようにコイルにパルス電流を流し、半径方向、例えば内周から外周の方向に着磁を行った。これにより、Co−Zr−Nb系軟磁性層の磁化の向きを半径方向、例えば内周から外周の方向に固定した。
【0081】
軟磁性層について調べるため、上記と同様の方法で、非磁性ガラス基板上に上記Co−Zr−Nb系軟磁性層を成膜した。
【0082】
得られたCo−Zr−Nb系軟磁性層は、X線回折法により調べたところ、非晶質であった。
【0083】
実施例1と同様にして、静磁気特性と電磁変換特性を測定した。その結果を、表1及び表2に示す。
【0084】
【表1】
【0085】
実施例1及び実施例3に係る軟磁性層は、比較例1及び比較例2に係る軟磁性層に比べて、その保磁力Hcが高く、飽和磁束密度Bs、及び飽和磁束密度Bsに対する残留磁束密度Brとの比RSが優っていることがわかった。
【0086】
【表2】
【0087】
実施例1及び実施例3の垂直磁気記録媒体は、比較例1及び比較例2の磁気記録媒体に比べ、出力、S/Nm、及びOWとも良好な値を示した。これは、図5に示されるように、軟磁性層単独でのスパイクノイズがすでに小さかったこと、及びBsが高かったことによるものと考えられる。
【0088】
実施例4ないし6,比較例3
下記の4種類の組成を有するFe−Co−B−Si系合金ターゲットを用意した。
【0089】
実施例4のターゲット 57原子%Fe−19原子%Co−14原子%B−10原子%Si
実施例5のターゲット 57原子%Fe−19原子%Co−16原子%B−8原子%Si
実施例6のターゲット 57原子%Fe−19原子%Co−18原子%B−6原子%Si
比較例3のターゲット 27原子%Fe−9原子%Co−48原子%B−16原子%Si
実施例4ないし実施例6のターゲットについては、BとSiの組成比のみを変えただけである。比較例3のターゲットについては、Fe+CoとB+Siとの比のみが異なる。
【0090】
57原子%Fe−19原子%Co−16原子%B−8原子%Cターゲットの代わりに、これらの4種類のターゲット使用する以外は実施例1と同様にして、4種類の垂直磁気記録媒体を作成した。
【0091】
また、実施例1と同様に、軟磁性層について調べるために非磁性ガラス基板上に上記各ターゲットを使用して同様にFe−Co−B−Si系軟磁性層を形成した後、その上にC保護層を形成し、サンプルを作成した。
【0092】
得られたサンプルについて、実施例1と同様にして組成の測定を行った。それぞれの成膜後の組成は、実施例4のサンプル 60原子%Fe−20原子%Co−12原子%B−8原子%Si、実施例5のサンプル 60原子%Fe−20原子%Co−13原子%B−7原子%Si、実施例6のサンプル 60原子%Fe−20原子%Co−15原子%B−5原子%Si、比較例3のサンプル 30原子%Fe−10原子%Co−45原子%B−15原子%Siであった。
【0093】
電磁変換特性を測定した結果、実施例4ないし6においては、実施例1の媒体と同様な値が得られ、Fe−Co−B−Si系軟磁性層において、BとSiの原子組成比をBa−Si100−aで書き表したとき、10≦a≦90の組成比が保たれていれば、同様な結果が得られることがわかった。
【0094】
また、比較例3の媒体については、比較例1の媒体と同様に、図6に示すようなスパイクノイズが見られ、電磁変換特性も比較例1と同様な値であった。
【0095】
また、実施例1と同様にしてX線回折測定を行い、Fe−Co磁性粒子の結晶粒径を求めた結果、実施例4ないし6の軟磁性層はFe−Co磁性粒子と見られる比較的鋭いピークとB−Siと見られるブロードなピークに別れ、Fe−Co磁性粒子の粒径はおよそ70nmであることがわかった。一方、比較例3では、Fe−Co磁性粒子と見られるピークもブロードで、B−Siと見られるブロードなピークと見分けがつきにくく、実施例1と同様にScherrerの式を用いて平均粒径を求めると、Fe−Co粒径が5 nmと微細化されていた。
【0096】
これより、Fe−CoとB−Siの組成比を本発明と同じにしたFe−Co−B−Si系軟磁性層でも、Feb−Coc−(B−Si)dの組成を原子%で表したとき、本発明の10≦d≦40の範囲からはずれると、Fe−Co磁性粒子は微細化し、その結果、軟磁性膜からスパイクノイズが発生し、媒体の特性を劣化させることがわかった。
【0097】
【発明の効果】
本発明を用いると、媒体ノイズが少なく、高飽和磁束密度を示す垂直二層膜媒体が得られ、良好な磁気記録再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の一例を表す概略断面図
【図2】本発明に係る垂直磁気記録媒体の構成の他の一例を表す概略断面図
【図3】本発明にかかる磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図
【図4】本発明に用いられるスパッタ装置の一部の構成を説明するための図
【図5】本発明に係る軟磁性層のスパイクノイズの測定グラフ
【図6】従来の軟磁性層のスパイクノイズの測定グラフ
【符号の説明】
1…非磁性ガラス基板、2…軟磁性層、3…下地層、4,7…垂直磁気記録層、5…C保護層、6…Ru中間層、11,12…載置台、13,14,15,16…ターゲット、100,121,200,300…垂直磁気記録媒体、122…スピンドル、123…スライダー、124…サスペンション、125…アーム、126…ボイスコイルモータ、127…固定軸、128…蓋体
Claims (9)
- 基板と、
該基板上に設けられ、Fe−Co系合金を主に含む磁性粒子、及びB、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeより選ばれる少なくとも2種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は10ないし500nmであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Fe3ないし18原子%及びCo48ないし85原子%か、Fe36ないし72原子%及びCo12ないし36原子%のいずれかであって、非磁性粒間物質は10ないし40原子%である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該下地層上に設けられた垂直磁気記録層とを具備する垂直磁気記録媒体。 - 基板と、
該基板上に設けられ、Fe−Co系合金を主に含む磁性粒子、及びB、C、N、Si、P、Pb、Sn、及びGeより選ばれる少なくとも1種の元素を含有する非磁性粒間物質を含み、該磁性粒子の粒径は50ないし500nmであり、該軟磁性層中の各元素の含有量は、Fe3ないし18原子%及びCo48ないし85原子%か、Fe36ないし72原子%及びCoCo12ないし36原子%のいずれかであって、非磁性粒間物質は10ないし40原子%である軟磁性層と、
該軟磁性層上に設けられた下地層と、
該下地層上に設けられた垂直磁気記録層とを具備する垂直磁気記録媒体。 - 前記磁性粒子は、立方晶の結晶構造を有することを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記磁性粒子がFe−Co系合金を主に含み、該磁性粒子内のFeとCoの原子比が1.5ないし4であることを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記磁性粒子がFe−Co系合金を主に含み、磁性粒子内のFeとCoの原子比が0.05ないし0.25であることを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記磁性粒子と隣接する磁性粒子との粒間距離は、磁性粒子平均粒径の10%未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記非磁性粒間物質は、B−C系化合物、B−N系化合物、Si−N系化合物、及びB−Si系化合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記非磁性粒間物質は、Ba−C100−a(30≦a≦90)、Bb−N100−b(30≦b<100)、Sic−N100−c(30≦c<100)、及びBd−Si100−d(10≦d≦90)からなる群から選択される請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う単磁極記録ヘッドとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
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JP2002189667A JP2004030851A (ja) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | 垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録再生装置 |
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JP (1) | JP2004030851A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112216469A (zh) * | 2019-07-12 | 2021-01-12 | 株式会社村田制作所 | 磁性层叠体和含其的磁性结构体、含该层叠体或结构体的电子部件和磁性层叠体的制造方法 |
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2002
- 2002-06-28 JP JP2002189667A patent/JP2004030851A/ja active Pending
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