JP2004272982A - Manufacturing method of perpendicular magnetic recording medium, and perpendicular magnetic recording medium - Google Patents

Manufacturing method of perpendicular magnetic recording medium, and perpendicular magnetic recording medium Download PDF

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JP2004272982A JP2003060471A JP2003060471A JP2004272982A JP 2004272982 A JP2004272982 A JP 2004272982A JP 2003060471 A JP2003060471 A JP 2003060471A JP 2003060471 A JP2003060471 A JP 2003060471A JP 2004272982 A JP2004272982 A JP 2004272982A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a perpendicular magnetic recording medium furnished with the stability for intense heat and with the low noise property. <P>SOLUTION: A material of high Ku ≥4.0×10<SP>6</SP>erg/cc is used as a magnetic recording layer 103 of the perpendicular magnetic recording medium 100, and also a method including a process for irradiating a metallic element ion is adopted. The Ku is hardly lowered for the perpendicular medium manufactured by this manufacturing method while having the magnetic recording layer 103 whereon the metallic element ion is cubicly dispersed in a film surface direction and film thickness direction. Thus, a transition area between bits is fixed in the part where the implanted metallic element ion is in existence, and does not connect with the adjacent bits to enable the write-in even at the high recording density. Since the irregularity on the medium surface does not increase after the irradiation with the metallic element ion, the magnetic head can be stably floated. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は垂直磁気記録媒体の製造方法及び垂直磁気記録媒体に関し、より詳細には、ハードディスクドライブ等の各種磁気記録装置に搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法及びその方法により製造された垂直磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、磁気記録の高密度化を実現する技術として、従来の長手磁気記録方式に代えて、記録磁化が媒体面内方向に垂直な垂直磁気記録方式が注目されている。垂直磁気記録媒体は主に、硬質磁性材料の磁気記録層と、磁気記録層を目的の方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護膜、そしてこの記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。軟磁性裏打ち層は、ある方が媒体の性能は高くなるが、無くても記録は可能なため、除いた構成をとる場合もある。このような軟磁性裏打ち層が無いものを単層垂直磁気記録媒体と呼び、軟磁性裏打ち層があるものを二層垂直磁気記録媒体と呼ぶ。
【0003】
垂直磁気記録媒体においても、長手磁気記録媒体と同様、高記録密度化のためには、高熱安定性及び低ノイズ化の両立が必須である。現在、磁気記録媒体の磁気記録層材料には一般にCoCrからなる合金が用いられている。CoCr合金は強磁性をもつ結晶粒と、非磁性に近い結晶粒界からなるいわゆるグラニュラー構造をとることが知られている。このグラニュラー構造においては、個々の粒子は微細であり、かつ磁気的に分離されていることが理想的であるとされている。
【0004】
CoCr合金を材料に用いた磁気記録層では、非磁性に近い結晶粒界でビットの遷移領域が決定され、ビットを形成しており、下地層を工夫することや、イオン注入を行うことで、結晶粒径を微細化して高密度化を図っている。例えば、特許文献1では、長手磁気記録材料としてCoNiCrPt−Xを用い、イオン注入を行うことにより保磁力の向上を図っている。また、特許文献2では、垂直磁気記録材料としてCoCr合金やFe系合金を用い、イオン注入を行うことにより、結晶粒の微細化を行っている。
【0005】
このように、上述のCoCr合金材料では、磁気的な分離性は比較的容易に達成できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、CoCr合金材料では、熱安定性の指標である結晶磁気異方性定数Kuは一般に1.5〜3.0×10erg/ccと小さいので、高記録密度化に伴いビットを微細化した場合の熱安定性に対して材料的な不安があるという問題があった。
【0007】
また、あまり粒径を小さくしすぎた場合は常磁性化して強磁性を失ってしまうため、結晶粒の微細化には限界がある。特許文献3に記載の技術では、イオン注入後に熱処理を行い、注入部分を完全に非磁性化することにより1粒子が1ビットとなるパターン媒体とし、CoCr系材料でも熱安定性を保つ工夫をしている。しかし、レジストマスク形成及び除去の工程を要するので、生産性の面で効率を上げることができないという問題があった。
【0008】
一方、このような従来のCoCr系材料の他に、垂直磁気記録媒体では、Kuが4.0×10erg/ccを超える高Ku材料として、Co/PtやCo/Pdなどの多層積層膜、光磁気記録媒体にも用いられる稀土類と遷移金属とからなる合金などの研究が行われている。これら高Ku材料を用いてビットサイズを小さくした場合、安定して磁化を保持することができ、理論的には超高記録密度化が可能と考えられている。
【0009】
一般に上述した高Ku材料は、ビット間の磁気的な相互作用が非常に大きいため、隣接ビットと繋がり易く、小さなビットを書き込むことが困難である。これに対しては、例えば、非特許文献1では、Co/Pd多層積層膜のCoにBを添加することにより、磁気的相互作用を低減させることに成功している。しかしながら、Kuも同時に大きく低下してしまうという問題があった。
【0010】
また、磁気記録層の下地層を物理的に分離する手法も考えられるが、この場合は表面凹凸が大きくなるために、磁気ヘッドの安定浮上が妨げられる可能性があるという問題があった。
【0011】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高いKuであり、超微細なビットの書き込みが可能である磁気記録層を備え、かつ表面平坦性に優れ安定した記録再生が可能である垂直磁気記録媒体の製造方法、及びこの方法を用いて製造された垂直磁気記録媒体を提供することにある。
【0012】
【特許文献1】
特開平7−141641号公報
【0013】
【特許文献2】
特開2000−298825号公報
【0014】
【特許文献3】
特開2002−288813号公報
【0015】
【非特許文献1】
IEEE Transactions on magnetics,Volume38, Number 5,2048〜2050(September 2002)
【0016】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体の製造方法において、垂直方向の結晶磁気異方性定数Ku≧4.0×10erg/ccである高Ku材料からなる磁性層を形成する第1工程と、前記磁性層に金属元素イオンを注入することにより前記磁気記録層とする第2工程とを備える。
【0017】
ここで、前記第1工程は、異種材料を積層して前記磁性層を形成する工程、または稀土類と遷移金属とからなる合金を用いて前記磁性層を形成する工程を含むものとすることができる。
【0018】
ここで、前記異種材料を積層して前記磁性層を形成する工程は、Co材料とPt材料とを積層する工程、またはCo材料とPd材料とを積層する工程を含むものとすることができる。
【0019】
また、前記第2工程は、Al,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,Y,Zr,Nb,Mo,Ag,In,Sn,Sb,Ta,W,Pt,Au,Bi及びErからなる群から選択された少なくとも1つの元素のイオンを注入する工程を含むものとすることができる。
【0020】
また、前記下地層を形成する前に、前記非磁性基体の上に軟磁性裏打ち層を形成する工程を備えるものとすることができる。
【0021】
本発明に係る垂直磁気記録媒体は、非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、前記磁気記録層は、垂直方向の結晶磁気異方性定数Ku≧4.0×10erg/ccである高Ku材料からなる磁性層を形成し、前記磁性層に金属元素イオンを注入することにより得たものである。
【0022】
ここで、前記磁性層は、異種材料を積層し、または稀土類と遷移金属とからなる合金を用いて形成されたものとすることができる。
【0023】
ここで、前記異種材料は、Co材料およびPt材料、または、Co材料およびPd材料とすることができる。
【0024】
また、前記金属元素イオンは、Al,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,Y,Zr,Nb,Mo,Ag,In,Sn,Sb,Ta,W,Pt,Au,Bi及びErからなる群から選択された少なくとも1つの元素のイオンとすることができる。
【0025】
また、前記非磁性基体と前記下地層との間に軟磁性裏打ち層が形成されているものとすることができる。
【0026】
本発明では、垂直磁気記録媒体の磁気記録層としてKu≧4.0×10erg/ccである高Ku材料を用い、かつ金属元素イオンを照射する工程を有する方法を採用する。この製造方法によって作製された、金属元素イオンが膜面方向・膜厚方向に3次的に分散した磁気記録層を有する垂直媒体は、Kuがほとんど低下していない。このため、注入された金属元素イオンが存在する部分でビット間の遷移領域が固定され、隣接ビットと繋がることなく、高記録密度でも書き込みが可能となる。また、金属元素イオンの照射後に媒体表面の凹凸が大きくなることはないため、磁気ヘッドが安定して浮上することができる。
【0027】
以上のような構成により、高密度での記録再生が可能な垂直磁気記録媒体を製造することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい形態について詳細に説明する。図1は本発明の実施形態による垂直磁気記録媒体の断面を模式的に示す。垂直磁気記録媒体100は、非磁性基体101上に少なくとも、下地層102、磁気記録層103、及び保護膜104が順に形成された構造を有しており、さらにその上に液体潤滑材層105が形成されている。
【0029】
非磁性基体101としては、通常の磁気記録媒体用に用いられる、NiPメッキを施したA1合金や強化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができる。また、基板加熱温度を100℃程度とする場合は、ポリカーボネイト、ポリオレフィン等の樹脂からなるプラスチック基板を用いることもできる。
【0030】
下地層102は、上層の磁気記録層103に多層積層膜を採用する場合は、その結晶性を向上させる目的で用いられる。例えば、格子のマッチングを考慮すると、体心立方格子構造をとる金属またはその合金材料を用いることが好ましい。体心立方格子構造をとる金属としては、Pt,Pd,Cr等が例として挙げられる。その他、六方最密充填構造をとる金属若しくはその合金材料、または、面心立方格子構造をとる金属若しくはその合金材料を用いることも可能である。前述の六方最密充填構造をとる金属としては、例えばTi,Zr,Ru,Zn,Tc,Re等、面心立方格子構造をとる金属としては、Cu,Rh,Pd,Ag,Ir,Pt,Au,Ni,Co等が例として挙げられる。
【0031】
磁気記録層103が稀土類と遷移金属とからなる合金のアモルファス系材料を採用する場合は、前述の結晶系の下地層だけではなく、アモルファス系構造を示す材料を採用することも可能である。
【0032】
垂直磁気記録媒体100を二層垂直磁気記録媒体とする場合には、下地層102より下層、すなわち非磁性基体101と下地層102との間に、軟磁性裏打ち層111を設けることができる。この軟磁性裏打ち層111は、磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う。軟磁性裏打ち層111としては、例えば、結晶のNiFe合金、センダスト(FeSiAl)合金等、微結晶のFeTaCやCoTaZr、非晶質のCo合金であるCoZrNbなどを用いることができる。軟磁性裏打ち層111の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、概ね10nm以上500nm以下程度であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。
【0033】
磁気記録層103は、垂直方向の結晶磁気異方性定数Ku≧4.0×10erg/ccである高Ku材料を用いて磁性層を成膜した後、その磁性層に金属元素イオンを照射することによって形成される。材料形成された磁気記録層103は金属元素イオンが膜面方向・膜厚方向に3次的に分散した構造となる。
【0034】
上記磁性層に用いられる材料としては、例えば、Co/PtやCo/Pd等の多層積層膜、及び稀土類と遷移金属とからなる合金などが挙げられる。また、上記工程において注入する金属元素イオンとしては、Al,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,Y,Zr,Nb,Mo,Ag,In,Sn,Sb,Ta,W,Pt,Au,Bi及びErのイオンを用いることができる。
【0035】
金属元素イオン照射時の条件としては、ドーズ量は1×1013〜1×1019個/cm、注入エネネルギーは10〜400keV、真空度は1×10−7Torr以下とすることが好ましい。
【0036】
また、金属元素イオンの注入後に熱処理を行うことも可能であるが、Kuの低下を防ぐために、概ね250℃以下とすることが好ましい。この場合、磁性層表面の酸化反応を防ぐため、真空度10−7Torr以下の真空中または窒素雰囲気中で行うことが好ましい。
【0037】
保護膜104は、例えばカーボンを主体とする薄膜が用いられる。液体潤滑材層105は、例えばパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
【0038】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を記す。実施例1及び2、並びに比較例1及び2については磁気特性評価及び磁気クラスタサイズ評価を、実施例3及び4、並びに比較例3及び4については電磁変換特性評価を行った。
【0039】
(実施例1)
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板(例えばHOYA社製N−5ガラス基板)を用い、これを洗浄後、成膜チャンバー及びイオン注入チャンバーを備えた真空装置内に導入し、Ptターゲットを用いてArガス圧5mTorr下でPt下地層10nmを形成した。さらに、Coターゲットを用いて0.44nmのCo層を、Ptターゲットを用いて0.3nmのPt層を交互に形成し、各々15層ずつ積層することにより、[Co(0.44nm)/Pt(0.3nm)]15磁性層を成膜した。引き続き、イオン注入用チャンバーにてイオン注入を行った。イオン注入は、真空度7.0×10−9Torr下にて、注入エネルギーを30〜200keVの範囲で変化させ、イオンdose量をおよそ1.5×1014個/cmで一定となるように行った。
【0040】
このような条件下で、注入するイオンをAl,Cr,NiおよびGaイオンと変えたものをそれぞれ作製した。また、イオンdose量をおよそ5.0×1013個/cmで一定とし、かつ、注入するイオンをNb,Mo,AgおよびAuイオンと変化させたものについてもそれぞれ作製した。最後にカーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜7nmを成膜後、真空装置から取り出した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層2nmをディップ法により形成し、単層垂直磁気記録媒体とした。なお、各層の成膜はDCマグネトロンスパッタリング法により行った。
【0041】
(比較例1)
比較例として、イオン注入用チャンバーでイオン注入を行わないこと以外は全て実施例1と同様の方法で、単層垂直磁気記録媒体を製造した。
【0042】
(実施例2)
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板(例えばHOYA社製N−5ガラス基板)を用い、これを洗浄後、成膜チャンバー及びイオン注入チャンバーを備えた真空装置内に導入し、Taターゲットを用いてArガス圧5mTorr下でTa下地層10nmを形成した。さらに、Tb15Co85ターゲットを用いてArガス圧5mTorr下でTbCo磁気記録層を20nm成膜した。引き続き、イオン注入用チャンバーにてイオン注入を行った。イオン注入は、真空度7.0×10−9Torr下にて、注入エネルギーを50〜300keVの範囲で変化させ、イオンdose量をおよそ2.0×1016個/cmで一定となるように行った。
【0043】
このような条件下で、注入するイオンをTi,V,CuおよびSbイオンと変えたものをそれぞれ作製した。また、イオンdose量をおよそ7.0×1015個/cmで一定とし、かつ、注入するイオンをPd,Ta,WおよびPtイオンと変化させたものについてもそれぞれ作製した。最後にカーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜7nmを成膜後、真空装置から取り出した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層2nmをディップ法により形成し、単層垂直磁気記録媒体とした。なお、各層の成膜はDCマグネトロンスパッタリング法により行った。
【0044】
(比較例2)
比較例として、イオン注入用チャンバーでイオン注入を行わないこと以外は全て実施例2と同様の方法で、単層垂直磁気記録媒体を製造した。
【0045】
図2に、実施例1及び2、並びに比較例1及び2に係る、トルク測定から求めた結晶磁気異方性定数Kuの値と、MFM測定より求めた磁気クラスタサイズDの値を示す。
【0046】
Kuはトルクメーターを用いて測定したトルク曲線より求めた。磁気クラスタサイズDはAC消磁された媒体をMFMにて測定し、得られた画像から円近似により求めた直径である。なお、磁気クラスタサイズは磁化反転単位の大きさを示す指標である。すなわち、この磁気クラスタサイズが小さいほど、より微細なビットを書き込むことが可能になると考えてよい。
【0047】
同図から、実施例1と比較例1とを比較すると、金属元素イオンの注入によるKuの大きな変化は見られず、5.0〜6.1×10erg/ccと大きな値を示している。一方、磁気クラスタサイズは、比較例1に対し金属元素イオンの注入を行った実施例1で大幅に低減しており、金属元素イオンの注入による効果が見られる。同様に、実施例2と比較例2とを比較すると、Kuの変化は小さく、金属元素イオンの注入後も4.1〜4.9×10erg/ccと大きな値を保ち、磁気クラスタサイズが大幅に低減していることがわかる。
【0048】
(実施例3)
Pt下地層の成膜前に、Co87ZrNbターゲットを用いてCoZrNb軟磁性裏打ち層を200nm形成すること以外は全て実施例1と同様の方法で、注入するイオンが異なる二層垂直磁気記録媒体をそれぞれ製造した。
【0049】
(実施例4)
Ta下地層の成膜前に、Co87ZrNbターゲットを用いてCoZrNb軟磁性裏打ち層を200nm形成すること以外は全て実施例2と同様の方法で、注入するイオンが異なる二層垂直磁気記録媒体をそれぞれ製造した。
【0050】
(比較例3)
比較例として、Pt下地層の成膜前に、Co87ZrNbターゲットを用いてCoZrNb軟磁性裏打ち層を200nm形成すること以外は全て比較例1と同様の方法で、二層垂直磁気記録媒体を製造した。
【0051】
(比較例4)
比較例として、Pt下地層の成膜前に、Co87ZrNbターゲットを用いてCoZrNb軟磁性裏打ち層を200nm形成すること以外は全て比較例2と同様の方法で、二層垂直磁気記録媒体を製造した。
【0052】
ここで、実施例3及び4、並びに比較例3及び4においては、X線回折測定より、CoZrNb軟磁性裏打ち層はアモルファス構造をとり、上層のPt下地層及びCo/Pt磁性層の結晶配向、またはTa下地層の結晶配向は、実施例1及び2、並びに比較例1及び2と変わらないことを確認している。従って、実施例3及び4、並びに比較例3及び4のKuや磁気クラスタサイズはそれぞれ実施例1及び2、並びに比較例1及び2で求めた値と同等と考えてよい。
【0053】
図3に、実施例3及び4、並びに比較例3及び4に係る、電磁変換特性評価より求めた、線記録密度400kFCIにおける規格化ノイズ及びSNRの値を示す。電磁変換特性は、GMRヘッドを用いてスピンスタンドテスターで測定を行った。なお、規格化ノイズ及びSNRは、線記録密度400kFCIでの値である。
【0054】
同図より、比較例3に比べ、金属元素イオンの注入を行った実施例3では各々大幅にノイズが低下していることがわかる。これは、前述した磁気クラスタサイズが低減した結果を反映している。この低ノイズ化の結果を受けて、比較例3に比べ実施例3ではSNRが向上し、高記録密度での記録再生が可能になったことがわかる。同様に、比較例4に比べ実施例4では、ノイズが低減し、SNRが向上している。
【0055】
また、線記録密度25kFCIでの信号出力の経時変化について評価したところ、実施例3及び4の試料は全て0〜−0.05[%/decade]の範囲であった。一般に、垂直媒体では低線記録密度ほど、すなわちビット長が長いほどビット表面積が大きくなり、反磁界が大きくなるため、逆磁区が発生して信号出力の減衰が起こりやすい。これを考慮すると、25kFCIという比較的長いビット長でのこの結果は、極めて良好と言える。これは、実施例3及び4では全て、Kuが4.0×10erg/cc以上と大きいために、信号劣化がほとんどなく、熱安定性に優れているためと考えられる。
【0056】
確認のため、記録密度の高い400kFCIで同様の評価を行った結果、全てのサンプルで信号劣化は0[%/decade]であった。また、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて表面粗さRaを測定した結果、比較例3及び4がRa=0.43,0.41[nm]であったのに対し、実施例3及び4は全てRa=0.4〜0.5[nm]の範囲とほぼ同等である。また、磁気ヘッドの浮上特性についても問題は発生しなかった。
【0057】
このように、金属元素イオンの注入を行っても媒体の表面状態に問題を生じるような影響を与えないことがわかる。
【0058】
以上述べた実施例以外にも、Co/Pd等の他の材料からなる多層積層膜や、TbFeCo等の他の稀土類と遷移金属とからなる合金を用いた場合も、同様な手法でKuを保ちつつ微細なビットの形成が可能となる。
【0059】
また、注入するイオンに、実施例で挙げた以外のMn,Fe,Co,Zn,Ge,Y,Zr,Sn,Bi,Erのイオンを用いた場合においても同様に、本発明の効果を奏することが可能である。
【0060】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、垂直磁気記録媒体の磁気記録層に金属元素イオンの注入を行うことにより、Kuを維持したまま微細なビットを形成することが可能となる。その結果、高熱安定性および低ノイズを兼ね備えた垂直磁気記録媒体を製造することができる。
【0061】
また、本発明によれば、垂直磁気記録媒体が低ノイズ化される結果、SNRが向上するため、垂直磁気記録媒体の高密度化が実現される。
【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断面を模式的に示す図である。
【図2】本発明の実施例1及び2、並びに比較例1及び2の単層垂直磁気記録媒体におけるKu及び磁気クラスタの直径Dの値を示した図である。
【図3】本発明の実施例3及び4、並びに比較例3及び4の二層垂直磁気記録媒体における規格化ノイズ及びSNR(信号対雑音比)を示した図である。
【符号の説明】
101 非磁性基体
102 下地層
103 磁気記録層
104 保護膜
105 液体潤滑材層
111 軟磁性裏打ち層
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium and a perpendicular magnetic recording medium, and more particularly to a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium mounted on various magnetic recording devices such as a hard disk drive, and a perpendicular magnetic recording medium manufactured by the method. It relates to a recording medium.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a perpendicular magnetic recording method in which recording magnetization is perpendicular to the in-plane direction of a medium has been attracting attention as a technique for realizing high-density magnetic recording, instead of the conventional longitudinal magnetic recording method. Perpendicular magnetic recording media are mainly composed of a magnetic recording layer of a hard magnetic material, an underlayer for orienting the magnetic recording layer in a desired direction, a protective film for protecting the surface of the magnetic recording layer, and recording on the recording layer. And a backing layer of a soft magnetic material which plays a role of concentrating the magnetic flux generated by the magnetic head used for the magnetic head. The soft magnetic underlayer has higher performance of the medium when it is present, but can be recorded even without it, and thus may be omitted. A medium without such a soft magnetic underlayer is called a single-layer perpendicular magnetic recording medium, and a medium with a soft magnetic underlayer is called a double-layer perpendicular magnetic recording medium.
[0003]
In the perpendicular magnetic recording medium, as in the case of the longitudinal magnetic recording medium, it is essential to achieve both high thermal stability and low noise in order to increase the recording density. At present, an alloy made of CoCr is generally used as a material of a magnetic recording layer of a magnetic recording medium. It is known that a CoCr alloy has a so-called granular structure including ferromagnetic crystal grains and non-magnetic crystal grain boundaries. In this granular structure, it is considered ideal that the individual particles are fine and magnetically separated.
[0004]
In a magnetic recording layer using a CoCr alloy as a material, a bit transition region is determined by a crystal grain boundary close to non-magnetic, and a bit is formed. By devising an underlayer or performing ion implantation, The crystal grain size is refined to achieve higher density. For example, in Patent Literature 1, CoNiCrPt-X is used as a longitudinal magnetic recording material, and the coercive force is improved by performing ion implantation. In Patent Document 2, a CoCr alloy or an Fe-based alloy is used as a perpendicular magnetic recording material, and the crystal grains are refined by performing ion implantation.
[0005]
As described above, in the above-described CoCr alloy material, magnetic separability can be relatively easily achieved.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the CoCr alloy material, the magnetocrystalline anisotropy constant Ku, which is an index of thermal stability, is generally as small as 1.5 to 3.0 × 10 6 erg / cc. However, there is a problem that there is material concern about the thermal stability in the case of the above.
[0007]
Also, if the particle size is too small, it becomes paramagnetic and loses ferromagnetism, so that there is a limit to miniaturization of crystal grains. In the technique described in Patent Document 3, a heat treatment is performed after ion implantation to completely demagnetize the implanted portion to form a patterned medium in which one particle becomes one bit, and a device that maintains thermal stability even with a CoCr-based material. ing. However, since the steps of forming and removing the resist mask are required, there is a problem that efficiency cannot be improved in terms of productivity.
[0008]
On the other hand, in addition to such a conventional CoCr-based material, in a perpendicular magnetic recording medium, as a high Ku material having a Ku exceeding 4.0 × 10 6 erg / cc, a multilayer laminated film such as Co / Pt or Co / Pd is used. Researches on alloys composed of rare earths and transition metals, which are also used for magneto-optical recording media, have been conducted. When the bit size is reduced by using these high Ku materials, magnetization can be stably maintained, and it is theoretically considered that ultra-high recording density can be achieved.
[0009]
In general, the above-mentioned high Ku material has a very large magnetic interaction between bits, so that it is easily connected to adjacent bits and it is difficult to write small bits. On the other hand, for example, Non-Patent Document 1 succeeds in reducing magnetic interaction by adding B to Co of the Co / Pd multilayer laminated film. However, there is a problem that Ku is also greatly reduced at the same time.
[0010]
A method of physically separating the underlayer of the magnetic recording layer is also conceivable, but in this case, there is a problem that the stable floating of the magnetic head may be hindered because the surface unevenness becomes large.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a high Ku, a magnetic recording layer capable of writing ultra-fine bits, and excellent surface flatness and stability. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium capable of performing recording and reproduction, and a perpendicular magnetic recording medium manufactured by using the method.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-141641
[Patent Document 2]
JP 2000-298825 A
[Patent Document 3]
JP-A-2002-288813
[Non-patent document 1]
IEEE Transactions on magnetics, Volume 38, Number 5, 2048-2050 (September 2002)
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is directed to a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate. A step of forming a magnetic layer made of a high Ku material having a perpendicular magnetic anisotropy constant Ku ≧ 4.0 × 10 6 erg / cc, and implanting metal element ions into the magnetic layer And a second step of forming the magnetic recording layer.
[0017]
Here, the first step may include a step of forming the magnetic layer by laminating different kinds of materials, or a step of forming the magnetic layer using an alloy including a rare earth and a transition metal.
[0018]
Here, the step of laminating the different materials to form the magnetic layer may include a step of laminating a Co material and a Pt material, or a step of laminating a Co material and a Pd material.
[0019]
In the second step, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn, Sb, Ta, The method may include a step of implanting ions of at least one element selected from the group consisting of W, Pt, Au, Bi, and Er.
[0020]
The method may further include a step of forming a soft magnetic underlayer on the non-magnetic substrate before forming the underlayer.
[0021]
The perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate, wherein the magnetic recording layer has a perpendicular crystal magnetic anisotropy. This is obtained by forming a magnetic layer made of a high Ku material having a sex constant Ku ≧ 4.0 × 10 6 erg / cc and implanting metal element ions into the magnetic layer.
[0022]
Here, the magnetic layer may be formed by laminating different materials or using an alloy made of a rare earth and a transition metal.
[0023]
Here, the different materials can be a Co material and a Pt material, or a Co material and a Pd material.
[0024]
The metal element ions are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn, Sb, Ta, It can be an ion of at least one element selected from the group consisting of W, Pt, Au, Bi and Er.
[0025]
Further, a soft magnetic underlayer may be formed between the nonmagnetic substrate and the underlayer.
[0026]
In the present invention, a method is used in which a high Ku material with Ku ≧ 4.0 × 10 6 erg / cc is used as the magnetic recording layer of the perpendicular magnetic recording medium and the method includes a step of irradiating metal element ions. In the perpendicular medium manufactured by this manufacturing method and having the magnetic recording layer in which metal element ions are tertiarily dispersed in the film surface direction and the film thickness direction, Ku is hardly reduced. For this reason, a transition region between bits is fixed in a portion where the implanted metal element ions are present, and writing can be performed even at a high recording density without being connected to an adjacent bit. In addition, since the irregularities on the medium surface do not increase after the irradiation with the metal element ions, the magnetic head can stably fly.
[0027]
With the configuration as described above, it is possible to manufacture a perpendicular magnetic recording medium capable of recording and reproducing at high density.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 schematically shows a cross section of a perpendicular magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention. The perpendicular magnetic recording medium 100 has a structure in which at least a base layer 102, a magnetic recording layer 103, and a protective film 104 are sequentially formed on a non-magnetic substrate 101, and a liquid lubricant layer 105 is further formed thereon. Is formed.
[0029]
As the non-magnetic substrate 101, a NiP-plated Al alloy, tempered glass, crystallized glass, or the like, which is used for a normal magnetic recording medium, can be used. When the substrate heating temperature is about 100 ° C., a plastic substrate made of a resin such as polycarbonate or polyolefin can be used.
[0030]
When a multilayer laminated film is used for the upper magnetic recording layer 103, the underlayer 102 is used for the purpose of improving the crystallinity. For example, in consideration of lattice matching, it is preferable to use a metal having a body-centered cubic lattice structure or an alloy material thereof. Examples of metals having a body-centered cubic lattice structure include Pt, Pd, and Cr. In addition, it is also possible to use a metal having a hexagonal close-packed structure or an alloy material thereof, or a metal having a face-centered cubic lattice structure or an alloy material thereof. Examples of the metal having a hexagonal close-packed structure include Ti, Zr, Ru, Zn, Tc, and Re. Examples of the metal having a face-centered cubic lattice structure include Cu, Rh, Pd, Ag, Ir, and Pt. Au, Ni, Co and the like are mentioned as examples.
[0031]
When the magnetic recording layer 103 employs an amorphous material of an alloy including a rare earth and a transition metal, it is possible to employ not only the above-mentioned crystalline underlayer but also a material exhibiting an amorphous structure.
[0032]
When the perpendicular magnetic recording medium 100 is a two-layer perpendicular magnetic recording medium, a soft magnetic underlayer 111 can be provided below the underlayer 102, that is, between the nonmagnetic substrate 101 and the underlayer 102. The soft magnetic underlayer 111 plays a role of concentrating the magnetic flux generated by the magnetic head. As the soft magnetic underlayer 111, for example, a crystalline NiFe alloy, a sendust (FeSiAl) alloy, or the like, microcrystalline FeTaC or CoTaZr, an amorphous Co alloy CoZrNb, or the like can be used. Although the optimum value of the thickness of the soft magnetic backing layer 111 varies depending on the structure and characteristics of the magnetic head used for recording, it is preferably about 10 nm or more and about 500 nm or less from the viewpoint of productivity.
[0033]
The magnetic recording layer 103 is formed by using a high-Ku material having a perpendicular magnetic anisotropy constant Ku ≧ 4.0 × 10 6 erg / cc, and then depositing metal element ions on the magnetic layer. It is formed by irradiation. The magnetic recording layer 103 formed of a material has a structure in which metal element ions are tertiarily dispersed in a film surface direction and a film thickness direction.
[0034]
Examples of the material used for the magnetic layer include a multilayer film such as Co / Pt and Co / Pd, and an alloy including a rare earth and a transition metal. The metal element ions to be implanted in the above process include Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, In, and Sn. , Sb, Ta, W, Pt, Au, Bi and Er ions can be used.
[0035]
As the conditions at the time of metal element ion irradiation, it is preferable that the dose is 1 × 10 13 to 1 × 10 19 / cm 2 , the implantation energy is 10 to 400 keV, and the degree of vacuum is 1 × 10 −7 Torr or less.
[0036]
Although heat treatment can be performed after the implantation of metal element ions, the temperature is preferably set to approximately 250 ° C. or lower in order to prevent a decrease in Ku. In this case, in order to prevent an oxidation reaction on the surface of the magnetic layer, it is preferable to perform the treatment in a vacuum at a degree of vacuum of 10 −7 Torr or less or in a nitrogen atmosphere.
[0037]
As the protective film 104, for example, a thin film mainly composed of carbon is used. For the liquid lubricant layer 105, for example, a perfluoropolyether-based lubricant can be used.
[0038]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described. For Examples 1 and 2, and Comparative Examples 1 and 2, magnetic property evaluation and magnetic cluster size evaluation were performed, and for Examples 3 and 4, and Comparative Examples 3 and 4, electromagnetic conversion property evaluation was performed.
[0039]
(Example 1)
A chemically strengthened glass substrate (for example, N-5 glass substrate manufactured by HOYA) having a smooth surface is used as the non-magnetic substrate, and after washing, introduced into a vacuum apparatus provided with a film formation chamber and an ion implantation chamber, and a Pt target Was used to form a Pt underlayer 10 nm under an Ar gas pressure of 5 mTorr. Further, a Co layer having a thickness of 0.44 nm is alternately formed using a Co target, and a Pt layer having a thickness of 0.3 nm is alternately formed using a Pt target, and fifteen layers are stacked to obtain [Co (0.44 nm) / Pt]. (0.3 nm)] 15 magnetic layers were formed. Subsequently, ion implantation was performed in an ion implantation chamber. The ion implantation is performed under a vacuum degree of 7.0 × 10 −9 Torr by changing the implantation energy in the range of 30 to 200 keV, and the ion dose amount is kept constant at about 1.5 × 10 14 / cm 2. I went to.
[0040]
Under these conditions, implanted ions were changed to Al, Cr, Ni and Ga ions, respectively. In addition, the ion dose was kept constant at about 5.0 × 10 13 ions / cm 2 and the ions to be implanted were changed to Nb, Mo, Ag and Au ions, respectively. Finally, after forming a protective film made of carbon with a thickness of 7 nm using a carbon target, the film was taken out of the vacuum apparatus. Thereafter, a liquid lubricant layer of 2 nm made of perfluoropolyether was formed by dipping to obtain a single-layer perpendicular magnetic recording medium. The layers were formed by DC magnetron sputtering.
[0041]
(Comparative Example 1)
As a comparative example, a single-layer perpendicular magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the ion implantation was not performed in the ion implantation chamber.
[0042]
(Example 2)
A chemically strengthened glass substrate (for example, N-5 glass substrate manufactured by HOYA) having a smooth surface is used as the non-magnetic substrate. After washing, the substrate is introduced into a vacuum apparatus provided with a film formation chamber and an ion implantation chamber, and a Ta target is used. Was used to form a Ta underlayer 10 nm under an Ar gas pressure of 5 mTorr. Further, using a Tb 15 Co 85 target, a TbCo magnetic recording layer was formed to a thickness of 20 nm under an Ar gas pressure of 5 mTorr. Subsequently, ion implantation was performed in an ion implantation chamber. The ion implantation is performed under the condition of a vacuum degree of 7.0 × 10 −9 Torr by changing the implantation energy in a range of 50 to 300 keV so that the ion dose amount is constant at about 2.0 × 10 16 / cm 2. I went to.
[0043]
Under such conditions, ions to be implanted were changed to Ti, V, Cu and Sb ions, respectively. In addition, the ion dose was constant at about 7.0 × 10 15 / cm 2 and the ions to be implanted were changed to Pd, Ta, W and Pt ions, respectively. Finally, after forming a protective film made of carbon with a thickness of 7 nm using a carbon target, the film was taken out of the vacuum apparatus. Thereafter, a liquid lubricant layer of 2 nm made of perfluoropolyether was formed by dipping to obtain a single-layer perpendicular magnetic recording medium. The layers were formed by DC magnetron sputtering.
[0044]
(Comparative Example 2)
As a comparative example, a single-layer perpendicular magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the ion implantation was not performed in the ion implantation chamber.
[0045]
FIG. 2 shows the values of the crystal magnetic anisotropy constant Ku obtained from the torque measurement and the value of the magnetic cluster size D obtained from the MFM measurement according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
[0046]
Ku was determined from a torque curve measured using a torque meter. The magnetic cluster size D is a diameter obtained by measuring the AC demagnetized medium by MFM and obtaining a circle from the obtained image. The magnetic cluster size is an index indicating the size of the unit of magnetization reversal. That is, it can be considered that the smaller the magnetic cluster size is, the more finer the bits can be written.
[0047]
From the figure, when Example 1 and Comparative Example 1 are compared, a large change in Ku due to implantation of metal element ions is not observed, and a large value of 5.0 to 6.1 × 10 6 erg / cc is shown. I have. On the other hand, the magnetic cluster size was significantly reduced in Example 1 in which metal element ions were implanted with respect to Comparative Example 1, and the effect of the metal element ion implantation was observed. Similarly, when Example 2 and Comparative Example 2 are compared, the change in Ku is small, maintains a large value of 4.1 to 4.9 × 10 6 erg / cc even after implantation of metal element ions, and shows the magnetic cluster size. It can be seen that is greatly reduced.
[0048]
(Example 3)
Before forming the Pt underlayer, Co 87 Zr 5 Nb 8 in the same manner as in Example 1 except that 200nm forming a CoZrNb soft magnetic backing layer using a target, ions to be implanted is different double-layered perpendicular magnetic Each recording medium was manufactured.
[0049]
(Example 4)
A two-layer perpendicular magnetic field in which ions to be implanted are different by the same method as in Example 2 except that a CoZrNb soft magnetic underlayer is formed to a thickness of 200 nm using a Co 87 Zr 5 Nb 8 target before the Ta underlayer is formed. Each recording medium was manufactured.
[0050]
(Comparative Example 3)
As a comparative example, two-layer perpendicular magnetic recording was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that a CoZrNb soft magnetic underlayer was formed to a thickness of 200 nm using a Co 87 Zr 5 Nb 8 target before forming a Pt underlayer. The media was manufactured.
[0051]
(Comparative Example 4)
As a comparative example, two-layer perpendicular magnetic recording was performed in the same manner as in Comparative Example 2 except that a CoZrNb soft magnetic underlayer was formed to a thickness of 200 nm using a Co 87 Zr 5 Nb 8 target before forming the Pt underlayer. The media was manufactured.
[0052]
Here, in Examples 3 and 4, and Comparative Examples 3 and 4, from the X-ray diffraction measurement, the CoZrNb soft magnetic backing layer had an amorphous structure, and the crystal orientation of the upper Pt underlayer and the Co / Pt magnetic layer. Alternatively, it has been confirmed that the crystal orientation of the Ta underlayer is the same as in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. Therefore, the Ku and magnetic cluster size of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4 may be considered to be equivalent to the values obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, respectively.
[0053]
FIG. 3 shows the normalized noise and SNR values at a linear recording density of 400 kFCI obtained from the evaluation of the electromagnetic conversion characteristics according to Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4. The electromagnetic conversion characteristics were measured by a spin stand tester using a GMR head. Note that the normalized noise and SNR are values at a linear recording density of 400 kFCI.
[0054]
It can be seen from the figure that the noise in Example 3 in which metal element ions were implanted was significantly lower than that in Comparative Example 3. This reflects the result of the reduction in the magnetic cluster size described above. Based on the result of this noise reduction, it can be seen that the SNR was improved in Example 3 as compared with Comparative Example 3, and that recording and reproduction at a high recording density became possible. Similarly, the noise is reduced and the SNR is improved in the example 4 as compared with the comparative example 4.
[0055]
When the change in signal output with time at a linear recording density of 25 kFCI was evaluated, the samples of Examples 3 and 4 were all in the range of 0 to -0.05 [% / decade]. In general, in a perpendicular medium, as the linear recording density becomes lower, that is, as the bit length becomes longer, the bit surface area becomes larger and the demagnetizing field becomes larger. With this in mind, this result at a relatively long bit length of 25 kFCI is very good. This is considered to be because in all of Examples 3 and 4, Ku is as large as 4.0 × 10 6 erg / cc or more, so that there is almost no signal deterioration and excellent thermal stability.
[0056]
For confirmation, the same evaluation was performed at 400 kFCI having a high recording density. As a result, signal deterioration was 0 [% / decade] in all samples. Further, as a result of measuring the surface roughness Ra using an AFM (atomic force microscope), Comparative Examples 3 and 4 had Ra = 0.43 and 0.41 [nm], whereas Examples 3 and 4 4 are all substantially equal to the range of Ra = 0.4 to 0.5 [nm]. Also, no problem occurred with respect to the flying characteristics of the magnetic head.
[0057]
As described above, it is understood that the implantation of the metal element ions does not affect the surface state of the medium to cause a problem.
[0058]
In addition to the embodiments described above, when a multilayer laminated film made of another material such as Co / Pd or an alloy made of another rare earth and a transition metal such as TbFeCo is used, Ku is also reduced by the same method. Fine bits can be formed while maintaining the same.
[0059]
Also, the effects of the present invention can be obtained similarly when using ions of Mn, Fe, Co, Zn, Ge, Y, Zr, Sn, Bi, and Er other than those described in the examples. It is possible.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by implanting metal element ions into the magnetic recording layer of the perpendicular magnetic recording medium, it is possible to form fine bits while maintaining Ku. As a result, a perpendicular magnetic recording medium having both high thermal stability and low noise can be manufactured.
[0061]
Further, according to the present invention, since the noise of the perpendicular magnetic recording medium is reduced, the SNR is improved, so that the density of the perpendicular magnetic recording medium can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing values of Ku and the diameter D of a magnetic cluster in the single-layer perpendicular magnetic recording media of Examples 1 and 2 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2.
FIG. 3 is a diagram showing normalized noise and SNR (signal-to-noise ratio) in the dual-layer perpendicular magnetic recording media of Examples 3 and 4 of the present invention and Comparative Examples 3 and 4.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 101 Nonmagnetic substrate 102 Underlayer 103 Magnetic recording layer 104 Protective film 105 Liquid lubricant layer 111 Soft magnetic backing layer

Claims (10)

非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体の製造方法において、
垂直方向の結晶磁気異方性定数Ku≧4.0×10erg/ccである高Ku材料からなる磁性層を形成する第1工程と、
前記磁性層に金属元素イオンを注入することにより前記磁気記録層とする第2工程と
を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
In a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate,
A first step of forming a magnetic layer made of a high Ku material having a perpendicular magnetic anisotropy constant Ku ≧ 4.0 × 10 6 erg / cc;
A second step of forming the magnetic recording layer by implanting metal element ions into the magnetic layer.
請求項1に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記第1工程は、
異種材料を積層して前記磁性層を形成する工程、または
稀土類と遷移金属とからなる合金を用いて前記磁性層を形成する工程
を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
2. The method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the first step includes:
A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, comprising a step of forming the magnetic layer by laminating dissimilar materials, or a step of forming the magnetic layer using an alloy comprising a rare earth and a transition metal.
請求項2に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記異種材料を積層して前記磁性層を形成する工程は、
Co材料とPt材料とを積層する工程、または
Co材料とPd材料とを積層する工程
を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
3. The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 2, wherein the step of forming the magnetic layer by laminating the different kinds of materials comprises:
A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, comprising a step of laminating a Co material and a Pt material, or a step of laminating a Co material and a Pd material.
請求項1ないし3のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記第2工程は、Al,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,Y,Zr,Nb,Mo,Ag,In,Sn,Sb,Ta,W,Pt,Au,Bi及びErからなる群から選択された少なくとも1つの元素のイオンを注入する工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。4. The method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein said second step is performed for Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Implanting ions of at least one element selected from the group consisting of Y, Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn, Sb, Ta, W, Pt, Au, Bi and Er. Of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium. 請求項1ないし4のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記下地層を形成する前に、前記非磁性基体の上に軟磁性裏打ち層を形成する工程を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。The method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of forming a soft magnetic underlayer on the nonmagnetic substrate before forming the underlayer. Of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium. 非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、前記磁気記録層は、垂直方向の結晶磁気異方性定数Ku≧4.0×10erg/ccである高Ku材料からなる磁性層を形成し、前記磁性層に金属元素イオンを注入することにより得たものであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。In a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a non-magnetic substrate, the magnetic recording layer has a perpendicular magnetic anisotropy constant Ku ≧ 4.0 × 10 6. A perpendicular magnetic recording medium obtained by forming a magnetic layer made of a high Ku material of erg / cc and implanting metal element ions into the magnetic layer. 請求項6に記載の垂直磁気記録媒体において、前記磁性層が、異種材料を積層し、または稀土類と遷移金属とからなる合金を用いて形成されたことを特徴とする垂直磁気記録媒体。7. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 6, wherein the magnetic layer is formed by laminating different materials or using an alloy composed of a rare earth and a transition metal. 請求項7に記載の垂直磁気記録媒体において、前記異種材料は、Co材料およびPt材料、または、Co材料およびPd材料であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。8. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 7, wherein the different material is a Co material and a Pt material, or a Co material and a Pd material. 請求項6ないし8のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体において、前記金属元素イオンは、Al,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,Y,Zr,Nb,Mo,Ag,In,Sn,Sb,Ta,W,Pt,Au,Bi及びErからなる群から選択された少なくとも1つの元素のイオンであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。9. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 6, wherein the metal element ions are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr. , Nb, Mo, Ag, In, Sn, Sb, Ta, W, Pt, Au, Bi, and Er. 請求項6ないし9のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体において、前記非磁性基体と前記下地層との間に軟磁性裏打ち層が形成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。10. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 6, wherein a soft magnetic underlayer is formed between the nonmagnetic substrate and the underlayer.
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