JP2005285149A - 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、裏打ち層は少なくとも2層以上の軟磁性膜と、軟磁性膜の間に設けた反強磁性膜を含む構造とし、反強磁性膜と軟磁性膜とは交換結合させ、反強磁性膜を挟んだ上と下の軟磁性膜の交換結合の向きを相違させる。また、反強磁性膜をMnIrまたはMnFe系合金で形成する。
【選択図】 図2
Description
(1)非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記裏打ち層は少なくとも2層以上の軟磁性膜と前記軟磁性膜の間に設けられた反強磁性膜からなる多層膜から構成されており、反強磁性膜と軟磁性膜が交換結合しており、反強磁性膜の上と下の軟磁性膜の交換結合磁界の向きが異なることを特徴とする磁気記録媒体。
(2)反強磁性膜と上下に設けられた軟磁性膜がそれぞれ交換結合しており、それぞれの軟磁性膜は互いに交換結合をしていないことを特徴とする(1)に記載の磁気記録媒体。
(3)反強磁性膜を挟んだ上と下の軟磁性膜の、交換結合磁界の向きが180°異なることを特徴とする(1)または(2)のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
(4)軟磁性膜の磁化容易軸が基板半径方向であることを特徴とする(1)または(3)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(5)外部磁界がない状態における反強磁性膜を挟んだ上と下の軟磁性膜の磁化の向きが反平行であることを特徴とする(1)〜(4)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(6)反強磁性膜がMnIrまたはMnFe系合金であることを特徴とする(1)〜(5)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(7)各々の軟磁性膜の磁化反転磁界する磁界範囲((Hs+)−(Hs−))が25Oe以下であることを特徴とする(1)〜(6)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(8)反強磁性膜の下に、fcc構造またはhcp構造の磁性材料層を設けることを特徴とする(1)〜(7)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(9)裏打ち層の残留磁化が0であることを特徴とする(1)〜(8)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(10)軟磁性膜がCoを主成分とする材料であることを特徴とする(1)〜(9)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(11)裏打ち層を構成する軟磁性膜の総厚が20nm〜120nmの範囲内であることを特徴とする(1)〜(10)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(12)裏打ち層を構成する軟磁性膜の総厚が30nm〜80nmの範囲内であることを特徴とする(1)〜(11)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(13)裏打ち層を構成する軟磁性膜の一層あたりの厚さが10nm〜60nmの範囲内であることを特徴とする(1)〜(12)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(14)垂直磁気記録膜が少なくともCoとPtと酸化物を含むグラニュラー構造であることを特徴とする(1)〜(13)の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
(15)非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、裏打ち層を少なくとも2層以上の軟磁性膜と、軟磁性膜の間に設けた反強磁性膜とからなる多層膜で構成し、反強磁性膜と軟磁性膜を交換結合させ、反強磁性膜の上と下の軟磁性膜の交換結合の向きを異なるように成膜すること特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(16)磁場中にて軟磁性膜を成膜することを特徴とする(15)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(17)反強磁性膜の上下に設けられた軟磁性膜を異なった方向での磁場中にて成膜することを特徴とする(15)または(16)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(18)(15)〜(17)の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法で製造した磁気記録媒体。
(19)磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、磁気記録媒体が、(1)〜(13)または(18)の何れか1項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。
この材料としては、FeCo合金(FeCo、FeCoBなど)、FeNi合金(FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSiなど)、FeAl合金(FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlOなど)、FeCr合金(FeCr、FeCrTi、FeCrCuなど)、FeTa合金(FeTa、FeTaC、FeTaNなど)、FeMg合金(FeMgOなど)、FeZr合金(FeZrNなど)、FeC合金、FeN合金、FeSi合金、FeP合金、FeNb合金、FeHf合金、FeB合金、CoB合金、CoP合金、CoNi合金(CoNi、CoNiB、CoNiPなど)、FeCoNi合金(FeCoNi、FeCoNiP、FeCoNiBなど)などを挙げることができる。
特にCrの含有量が5at%以上30at%以下(好ましくは8at%以上15at%以下)、Ptの含有量が10at%以上22at%以下(好ましくは13at%以上20at%以下)であることが好ましい。ターゲットに酸化物を添加して成膜して作成する方法やCoCrPt合金を成膜する際に酸素を添加して反応性スパッタで成膜する方法がある。
(実施例1)
洗浄済みのガラス基板(オハラ社製、外直径2.5インチ)をDCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3010)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板上に軟磁性膜1として89Co−4Zr−7Nb(Co含有量89at%、Zr含有量4at%、Nb含有量7at%)を50nm、軟磁性結晶下地膜として80Ni−20Feを5nm、反強磁性膜として80Mn−20Irを6nm成膜した。このとき基板加熱はおこなわず、磁界を基板半径方向の内周から外周に向かって磁界を印加した。続いて、89Co−4Zr−7Nbを磁界を基板半径方向の外周から内周に向かって磁界を印加して50nm成膜した。この膜の飽和磁束密度Bs(T)と膜厚t(nm)の積Bs・t(T・nm)が110(T・nm)であることを振動式磁気特性測定装置(VSM)で確認した。軟磁性膜と反強磁性膜が成膜時の磁界印加により交換結合していることを確認した。
次いで、配向制御膜としてRuを20nm、垂直磁気記録膜として66Co−8Cr−18Pt−8SiO2を12nm成膜した。
(比較例1)
反強磁性膜4を設けなかったこと以外は、実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。
(比較例2、3)
軟磁性膜2、5の磁化方向を2層とも内周から外周の同一方向にしたこと以外は、実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。
WATEの評価には、800kFCIの信号を書いた後、3μm離れたトラックに100kFCIの信号を10万回書いた後のエラーレートの劣化度を測定した。測定結果を表1に示す。
軟磁性膜と反強磁性膜の交換結合の向きを変えた以外は実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。これらの実施例の磁気記録媒体についてエラーレートを測定した。測定結果を表1に示す。
軟磁性膜の膜厚と組成を変えた以外は実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。これらの実施例に磁気記録媒体についてエラーレートを測定した。測定結果を表2に示す。
反強磁性膜の膜厚と組成を変えたこと以外は実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。これらの実施例の磁気記録媒体についてエラーレートを測定した。測定結果を表3に示す。
軟磁性結晶下地膜の膜厚と組成を変えたこと以外は実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。これらの実施例の磁気記録媒体についてエラーレートを測定した。測定結果を表4に示す。
裏打ち層の膜数を変えた以外は実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。これらの実施例の磁気記録媒体についてエラーレートを測定した。測定結果を表5に示す。
2 第1軟磁性膜
3 軟磁性結晶下地膜
4 反強磁性膜
5 第2軟磁性膜
6 配向制御層
7 垂直磁気記録膜
8 保護膜
10 磁気記録媒体
11 媒体駆動部
12 磁気ヘッド
13 ヘッド駆動部
14 記録再生信号処理系
Claims (19)
- 非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体において、前記裏打ち層は少なくとも2層以上の軟磁性膜と前記軟磁性膜の間に設けられた反強磁性膜からなる多層膜から構成されており、反強磁性膜と軟磁性膜が交換結合しており、反強磁性膜の上と下の軟磁性膜の交換結合の向きが異なることを特徴とする磁気記録媒体。
- 反強磁性膜と上下に設けられた軟磁性膜がそれぞれ交換結合しており、それぞれの軟磁性膜は互いに交換結合をしていないことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 反強磁性膜を挟んだ上と下の軟磁性膜の、交換結合磁界の向きが180°異なることを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 軟磁性膜の磁化容易軸が基板半径方向であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 外部磁界がない状態における反強磁性膜を挟んだ上と下の軟磁性膜の磁化の向きが反平行であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 反強磁性膜がMnIrまたはMnFe系合金であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 各々の軟磁性膜の磁化反転磁界する磁界範囲((Hs+)−(Hs−))が1975A/m(25Oe)以下であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 反強磁性膜の下に、fcc構造またはhcp構造の磁性材料層を設けることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 裏打ち層の残留磁化が0であることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 軟磁性膜がCoを主成分とする材料であることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 裏打ち層を構成する軟磁性膜の総厚が20nm〜120nmの範囲内であることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 裏打ち層を構成する軟磁性膜の総厚が30nm〜80nmの範囲内であることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 裏打ち層を構成する軟磁性膜の一層あたりの厚さが10〜60nmの範囲内であることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 垂直磁気記録膜が少なくともCoとPtと酸化物を含むグラニュラー構造であることを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
- 非磁性基板上に、少なくとも裏打ち層と垂直磁気記録膜を有する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、裏打ち層を少なくとも2層以上の軟磁性膜と、軟磁性膜の間に設けた反強磁性膜とからなる多層膜で構成し、反強磁性膜と軟磁性膜を交換結合させ、反強磁性膜の上と下の軟磁性膜の交換結合の向きを異なるように成膜すること特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
- 反強磁性膜の上下に設けられた軟磁性膜を異なった方向での磁場中にて成膜することを特徴とする請求項15に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 磁場中にて反強磁性膜を成膜することを特徴とする請求項15または16に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 請求項15〜17の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法で製造した磁気記録媒体。
- 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気ヘッドが単磁極ヘッドであり、磁気記録媒体が、請求項1〜13または18の何れか1項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置。
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