JP2010153031A - 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010153031A JP2010153031A JP2010044985A JP2010044985A JP2010153031A JP 2010153031 A JP2010153031 A JP 2010153031A JP 2010044985 A JP2010044985 A JP 2010044985A JP 2010044985 A JP2010044985 A JP 2010044985A JP 2010153031 A JP2010153031 A JP 2010153031A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic recording
- underlayer
- magnetic
- recording medium
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
【課題】磁性結晶粒子の粒径を微細化し、良好なオーバーライト特性及びSNRを有し、高密度記録が可能な磁気記録媒体を得る。
【解決手段】基板上に、Cu,Ni,Rhから選択される少なくとも一種の下地層を設け、この下地層の結晶粒子の平均結晶粒径を50nm以上の大粒径とするとともに、この下地層の結晶粒子の(100)面を下地層の膜面の方向を向けて配向させ、この下地層上に磁気記録層を形成することにより、磁気記録層の磁性結晶粒子の粒径を微細化し、良好なオーバーライトおよびSNRを得る。
【選択図】図1
【解決手段】基板上に、Cu,Ni,Rhから選択される少なくとも一種の下地層を設け、この下地層の結晶粒子の平均結晶粒径を50nm以上の大粒径とするとともに、この下地層の結晶粒子の(100)面を下地層の膜面の方向を向けて配向させ、この下地層上に磁気記録層を形成することにより、磁気記録層の磁性結晶粒子の粒径を微細化し、良好なオーバーライトおよびSNRを得る。
【選択図】図1
Description
本発明は、磁気記録媒体およびその製造方法、並びにこの磁気記録媒体を使用した磁気記録再生装置に関し、特に高密度記録に適した磁気記録媒体およびその製造方法、並びにこの磁気記録媒体を使用したハードティスク装置などの磁気記録再生装置に関する。
磁気記録媒体のノイズを低減する方法として、従来は磁気記録媒体の記録層を構成する磁性層の磁性結晶粒子の微細化が一般に行なわれてきた。磁気記録媒体の記録層として現在広く用いられているCoCr系の磁性層を例にとると、この磁性層にTaやBを微量添加する方法(特許文献1,2)や、あるいは適当な温度で熱処理して粒界に非磁性Crを析出させる方法(特許文献3,4)により、磁性層の磁性結晶粒子の微細化がなされてきた。このほか、近年では記録層にSiOxなどの酸化物を添加し、これらの化合物を結晶粒界に析出させることにより、磁性結晶粒子が結晶粒界領域によって取り囲まれた、いわゆるグラニュラ構造を持つ磁気記録層を形成する方法(特許文献5,6)も用いられてきた。
しかしこれらの手法のみでは記録層の磁性結晶粒子の微細化及び磁気的分断が不十分であるため、これらの手法に加えて、下地層の結晶粒径を微細化させることによって、磁気記録層の結晶粒径を微細化させる技術(例えば特許文献7)が用いられている。
ところが下地層の結晶粒子を微細化させると、一般に下地層結晶粒子の配向性が低下するため、その影響により磁気記録層の磁性結晶粒子の結晶性・配向性が低下し、その結果、記録・再生特性におけるオーバーライト(OW)特性が低下し、さらに信号対雑音比(SNR)が低下するという問題が生じていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁性結晶粒子の配向性を低下させることなく平均粒径を微細化せしめることによって、良好なOW特性やSNRを有し、高密度記録が可能な磁気記録媒体、その製造法、及びこれを用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
本発明者らは、これらの問題を解決するために鋭意研究を行った結果、Cu,NiまたはRhからなり、その結晶粒子の(100)面が膜面を向くように配向していて、その平均結晶粒径が50nm以上である下地層(大粒径下地層)を用いると、下地層及び磁気記録層の結晶粒子の結晶性・配向性を向上させると同時に、磁気記録層の平均結晶粒径を微細化でき、その結果、記録・再生特性におけるOW特性及びSNRを向上させることができることがわかった。
本発明の磁気記録媒体は、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気記録層と、磁気記録層上に形成された保護層とを具備し、下地層はCu,NiおよびRhから選択される少なくとも一種を主成分とする結晶性の大粒径下地層であり、この大粒径下地層は50nm以上の平均結晶粒径を有し(100)面を前記下地層の膜面の方向に向けるように配向している粒径制御層結晶粒子を有する大粒径下地層を備え、磁気記録層は、平均結晶粒径が20nm以下の磁性結晶粒子を有することを特徴とする。
本発明において、大粒径下地層の結晶は、原子レベルで平坦な領域の面積が広いほど、好ましく、平均結晶粒径は50nm以上であればよく、100nm以上であればさらによいことがわかった。また結晶粒界が存在しない単結晶膜であれば、さらに好ましいことがわかった。
本発明においては、結晶粒径が50nm以上の大きな結晶粒子の下地層を用いるという、これまで磁気記録層の結晶粒径の微細化法として一般に考えられてきた手法とはおよそ対極にある手法によって、微細化の効果を得ることができたのである。微細化の機構としては、例えば下地層結晶粒子の結晶性が向上した結果、最上部の保護層までを含めた膜全体の平坦性が改善し、記録・再生特性が向上した可能性が考えられるが、現時点ではまだ明らかになってはいない。
また本発明の磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体と、この磁気記録媒体を駆動する記録媒体駆動機構と、情報を前記磁気記録媒体に記録し再生する記録再生ヘッドと、この記録再生ヘッド駆動するヘッド駆動機構と、記録信号および再生信号を処理する記録再生信号処理システムとを具備することを特徴とする。
本発明によれば、磁性結晶粒子の粒径が微細化され、良好なオーバーライト特性及びSNRを示す磁気記録媒体が得られ、高密度記録が可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照し、その詳細を述べる。
図1は本発明の一実施形態の磁気記録媒体について、その断面を模式的に示した図である。図1において、基板11には、下地層12としてCu,Ni,Rhから選択される少なくとも1種の膜からなる大粒径下地層12aが形成されている。この大粒径下地層12では層の結晶粒子は、結晶粒子の(100)面がこの下地層の膜面を向くように配向しており、この結晶粒子の平均結晶粒径は50nm以上である。この大粒径下地層12aの上に磁気記録層14が形成され、さらにその表面には保護層15が形成されている。
大粒径下地層12aの結晶粒子の成長を促進させる目的で、必要に応じて成膜前、成膜中および成膜後の少なくともいずれかに加熱処理を行なってもよい。また、必要に応じて水素などの還元性のガス雰囲気中で加熱を行ってもよい。その場合、大粒径下地層中に水素原子がある程度取り込まれてもさしつかえない。
大粒径下地層12aの結晶粒子が配向しており、その結晶面が揃っていると、磁気記録層の磁性結晶粒子の配向性を向上させることができるので好ましい。大粒径下地層12aの結晶配向性は、例えばX線回折法(XRD)で評価することができる。Cu,RhおよびNiの場合に(100)面で揃っていると、磁気記録層の結晶粒径微細化の効果が著しく、好ましい結果が得られることが実験によって明らかとなった。
磁気記録層14の磁性結晶粒子の平均結晶粒径は20nm以下であればSNRが向上して好ましく、7nmから2nmの範囲であればより好ましい。また磁気記録層の平均結晶粒径は20nmを超えるとSNRの低下が著しく、2nm未満であると、熱揺らぎ耐性が著しく劣化する。ただし、磁気記録層14が二層以上の多層である場合、少なくとも一層の平均粒径が上述の範囲にあればよい。
大粒径下地層12a中の酸素、炭素、窒素及び硫黄濃度が少ないと、大粒径下地層結晶粒子の粒成長が促進されるので好ましい。具体的には、これらの原子の総量が10,000ppm以下であることが好ましく、1,000ppm以下であることがさらに好ましい。これらの原子の濃度は、たとえばオージェ電子分光法(AES)や、二次イオン質量分析法(SIMS)で評価することができる。
磁気記録層14中の磁性結晶粒子は、大粒径下地層12a中の結晶粒子1個に対して2個以上形成されることにより、結晶粒径の大きな下地層を用いているにもかかわらず、微細化されている。具体的には、磁気記録層14中の磁性結晶粒子が平均1×1016個/m2以上、8×1016個/m2以下( 平均1×1012個/cm2以上、8×1012個/cm2以下)の範囲で存在すると、SNRが向上し、好ましいことがわかった。平均1×1016個/m2(平均1×1012個/cm2)未満または8×1016個/m2(8×1012個/cm2)を超えると、SNRが低下することがわかった。
また、磁気記録層14の磁性結晶粒子が実質的に正方格子状に規則的配列をとる場合、不規則な配列の場合と比較して記録・再生特性におけるノイズを低減することができ、より好ましいことが実験によって明らかになった。図2には本発明の磁気記録媒体の一実施形態における磁性結晶粒子が正方格子状に配列した磁気記録層の膜面内構造の模式図を示す。
磁気記録層14の磁性結晶粒子がこのように正方格子状に配列しているか否かは、例えば、磁気記録層の膜平面の透過型電子顕微鏡(TEM)像を画像解析することによって評価することができる。画像解析ソフトを用い磁性結晶粒子部分と粒界領域のコントラストを強調して二値化し、高速フーリエ変換(FFT)で得られたスペクトルに、図3に模式的に示すような正方格子の逆格子に相当するパターンが認められれば、実質的に正方格子状に配列しているとみなすことができる。具体的には、中心からの距離が1:1/√2の関係にある二種類の周期的なスポットあるいはリングが確認できればよい。また磁気記録層表面への低エネルギー電子線回折法による回折像でも同様に評価することができる。
大粒径下地層12aのCu,RhまたはNi結晶粒子の(100)面配向性を向上させる目的で、図4に模式的に示したように、基板11と大粒径下地層12aとの間に配向制御用下地層12bを設けることが好ましい。配向制御用下地層12bの材料として、具体的にはNiAl,MnAl,MgO,NiO,TiN,SiおよびGeから選ばれる少なくともいずれかが挙げられる。これらの配向制御用下地層12bは、大粒径下地層と直接に接する層でなくてもさしつかえない。
配向制御用下地層12bの結晶粒子が(100)配向していると、大粒径下地層12aのCu,RhまたはNi結晶粒子の(100)配向性をさらに向上させることができるので好ましい。この場合には配向制御用下地層12bの結晶粒子の平均結晶粒径が大きい方が大粒径下地層12aのCu,RhまたはNi結晶粒子の結晶粒子成長が促進されるので好ましい。具体的には、配向制御用下地層12bの結晶粒子の平均粒径は50nm以上が好ましく、100nm以上であればより好ましい。配向制御用下地層12bが結晶粒界が存在しない単結晶膜であればさらに好ましい。また配向制御用下地層12bの結晶粒子は、ある程度の凹凸があっても、テラスの面積が広ければよい。
磁気記録媒体の磁気記録層14は、グラニュラ構造をとるものを用いることが好ましい。磁気記録層14の磁性結晶粒子の粒界に非磁性の粒界領域を形成したグラニュラ構造により、磁性結晶粒子間の交換相互作用を低減することができ、これによってSNRを向上させることができる。
磁気記録層14の磁性結晶粒子を構成する材料としては、例えばCo−CrやCo−Pt系の不規則合金や、Fe−PtやCo−Pt,Fe−Pd系などの規則合金、Co/PtやCo/Pd多層膜系の材料を好ましく使用することができる。磁気記録層14の磁性結晶粒子を構成する材料として、より好ましくはCoCrPt,CoCrPtB,CoCrPtTa,CoCrPtNd,CoCrPtCu,FePtCuなどを用いることができる。これらの合金や多層膜系材料は、高い結晶磁気異方性エネルギーを有しているため、熱揺らぎ耐性が高いことから好ましい。これらの合金または多層膜系材料には、磁気特性を改善する目的で、必要に応じてTaやCu,B,Crといった添加元素を加えることができる。
磁気記録層14は、必要に応じて二層以上の多層構造にしてもよい。その場合、少なくとも一層が上記のようなグラニュラ層であればよい。
上述の大粒径下地層12aと磁気記録層14との間に、図5に模式的示したように、中間下地層12cをさらに挿入すると、磁気記録層14の磁性結晶粒子の結晶配向性を向上させることができるので好ましい。
この中間下地層12cとして、グラニュラ構造をとるものを用いると、磁気記録層14における磁性結晶粒子の結晶粒径の微細化・均一化を維持しつつ、さらに磁性結晶粒子の結晶配向性を向上させることができ、これによって磁気記録媒体の記録・再生特性をさらに向上させることができることがわかった。
このようなグラニュラ構造をとる中間下地層12cの非磁性結晶材料としては、例えばPt,Pd,Ir,Ag,Cu,Ru,Rhを用いることができる。これらの元素は、磁気記録層14の磁性結晶粒子を構成する前述の材料との格子整合性が高く、磁気記録層14の磁性結晶粒子の配向性を向上させることができるので好ましい。
グラニュラ構造をとる中間下地層12cの粒界領域を構成する材料としては、酸化物、炭化物、窒化物といった化合物が好ましく使用しうる。これらの化合物は、上述の非磁性結晶粒子材料とほとんど固溶しないため析出しやすく、好ましい。具体的には、SiOx,TiOx,CrOx,AlOx,MgOx,TaOx,SiNx,TiNx,AlNx,TaNx,SiCx,TiCx,TaCxなどが挙げられる。また、下地層全体として非磁性となる組成であれば、下地層を構成する材料として磁性元素を含んでもさしつかえない。
本発明の磁気記録媒体を垂直磁気記録媒体として用いる場合、図6に模式的に示したように、大粒径下地層12aと基板との間に、軟磁性層16を設けることができる。
軟磁性層16として、高透磁率の磁性層を設けることにより、軟磁性層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体が構成される。この垂直二層媒体において、軟磁性層16は、垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる役目を果たす。
このような軟磁性層16としては、例えばCoZrNb,FeSiAl,FeTaC,CoTaC,NiFe,Fe,FeCoB,FeCoN,FeTaNがあげられる。
また、図7に模式的に示したように、軟磁性層16と基板11との間に、例えば面内硬磁性膜及び反強磁性膜等のバイアス付与層17を設けることができる。軟磁性層16は磁区を形成しやすく、この磁区からスパイク状のノイズが発生することから、バイアス付与層の半径方向の一方向に磁界を印加することにより、その上に形成された軟磁性層16にバイアス磁界を印加して磁壁の発生を防ぐことができる。バイアス付与層17は、積層構造にして異方性を細かく分散することにより、軟磁性層16に大きな磁区を形成しにくくすることもできる。
バイアス付与層17に用いるバイアス付与層材料としては、CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTa、CoCrPtTaNd、CoSm、CoPt、FePt,CoPtO、CoPtCrO、CoPt−SiO2、CoCrPt−SiO2、CoCrPtO−SiO2があげられる。
基板11には、非磁性基板としてガラス基板、Al系の合金基板あるいは表面が酸化したSi単結晶基板,セラミックス,及びプラスチック等を使用することができる。さらに,それら非磁性基板表面にNiP合金などのメッキが施されている場合でも同様の効果が期待される。
磁気記録層14上には、保護層15を設けることができる。保護層15としては、例えばC,ダイアモンドライクカーボン(DLC),SiNx,SiOx,CNxがあげられる。
各層の成膜法としては、真空蒸着法、各種スパッタ法、分子線エピタキシー法、イオンビーム蒸着法、レーザーアブレーション法及び化学気相蒸着法を用いることができる。
図8に、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
本発明に係る情報を記録するための剛構成の磁気ディスク81はスピンドル82に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク81にアクセスして情報の記録を行う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83は、薄板状の板ばねからなるサスペンション84の先端に取付けられている。サスペンション84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85の一端側に接続されている。
アーム85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86が設けられている。ボイスコイルモータ86は、アーム85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。
アーム85は、固定軸87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86によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク81上におけるスライダー83の位置は、ボイスコイルモータ86によって制御される。なお、図8中、88は蓋体を示している。
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
2.5インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を、ANELVA社製c−3010型スパッタリング装置の真空チャンバー内に導入した。
スパッタリング装置の真空チャンバー内を1×10−6Pa以下に排気した後、赤外線ヒーターを用いて基板を約300℃に加熱した状態で、軟磁性下地層としてCoZrNbを200nm成膜した上に、Cu大粒径下地層を30nm、磁気記録層としてFe50Pt50膜を5nm、C保護層を5nm、順次成膜した。
CoZrNb,Fe50Pt50,Cの成膜はそれぞれ0.7Pa,5Pa,0.7PaのAr雰囲気中で行い、Cuの成膜は、0.7Paの、Ar−3%H2雰囲気中で行った。スパッタリングターゲットとしてそれぞれCoZrNb,Cu,Fe50Pt50,Cターゲットを用い、DCスパッタリング法で成膜した。各ターゲットへの投入電力は、CoZrNb,Fe50Pt50及びCは1000W固定とし,Cuは100から1000Wの範囲内で変化させた。
また、Cuの代わりにNi,Rhをそれぞれ用いたものについても同様に作製した。さらに、磁気記録層として、Fe50Pt50の代わりにCo50Pt50,Fe50Pd50,Co70Cr10Pt20を用いた媒体もそれぞれ同様の方法で作製した。Cu,Rh,Niの結晶粒径は、それぞれのターゲットへの投入電力を変化させることにより変化させた。
成膜後、保護層表面にディップ法によりパーフルオロポリエーテル(PFPE)潤滑剤を13Åの厚さに塗布し、各々磁気記録媒体を得た。
比較例として、従来の垂直磁気記録媒体を以下の要領で作製した。
2.5インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板をスパッタリング装置の真空チャンバー内に導入し、スパッタリング装置の各真空チャンバー内を2×10−6Pa以下に排気した。加熱チャンバー内で赤外線ヒーターを用いて基板を約300℃に加熱した後、軟磁性下地層としてCoZrNbを200nm、シード層としてTaを10nm,下地層としてRuを20nm,磁気記録層としてCo65−Cr20−Pt14−Talを15nm,C保護層を5nm順次成膜した後、本発明の媒体と同様に潤滑材を塗布した。
2.5インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板をスパッタリング装置の真空チャンバー内に導入し、スパッタリング装置の各真空チャンバー内を2×10−6Pa以下に排気した。加熱チャンバー内で赤外線ヒーターを用いて基板を約300℃に加熱した後、軟磁性下地層としてCoZrNbを200nm、シード層としてTaを10nm,下地層としてRuを20nm,磁気記録層としてCo65−Cr20−Pt14−Talを15nm,C保護層を5nm順次成膜した後、本発明の媒体と同様に潤滑材を塗布した。
CoZrNb,Ta,Ru,CoCrPtTaの成膜時のAr圧力はそれぞれ0.7Pa,0.7Pa,0.7Pa,5Pa,0.7Paで、ターゲットとしてそれぞれCoZrNb,Ta,Ru,Co65−Cr20−Pt14−Ta1,Cターゲットを用いたDCスパッタリング法で成膜を行った。各ターゲットへの投入電力はすべて1000Wとした。
得られた各磁気記録媒体の微細構造及び結晶粒径は、加速電圧400kVの透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて評価した。大粒径下地層中の酸素、炭素、窒素、硫黄濃度はCs+を用いたSIMSによって評価した。
各磁気記録媒体について、スピンスタンドを用いてR/W特性を評価した。磁気ヘッドとして、記録トラック幅0.3μmの単磁極ヘッドと、再生トラック幅0.2μmのMRヘッドを組み合わせたものを用いた。測定条件は、半径位置20mmと一定の位置で、ディスクを4200rpmで回転させて行った。媒体SNRとして微分回路を通した後の微分波形の信号対ノイズ比(SNRm)(但し、Sは線記録密度119kfciの出力、Nmは716kfciでのrms(root mean square)値)の値で評価した。また、OW特性は、119kfci信号に250kfci信号を上書きした前後の、119kfci信号の再生出力の比で評価した。
従来媒体と比較して、磁気記録層の平均結晶粒径が微細化し、OW特性及びSNRが向上していることが分かった。また、XRD評価の結果、Cu,Ni,Rhの各下地からは、(100)以外の結晶面を示すピークは確認できず、全て(100)配向していることがわかった。
次に、磁気記録層がFe50Pt50で大粒径下地層がCuの場合の、Cuの平均結晶粒径dCuとOWの関係を図9に示す。Cu平均結晶粒径が50nm以上のとき、OW特性が著しく向上することが分かった。同様の傾向は、大粒径下地層がNi,Rhの場合においてもみられた。また、磁気記録層がCo50Pt50,Fe50Pd50,Co70Cr10Pt20の場合も同様の傾向を示した。
図10に、SIMSから得られた、Cu大粒径下地層中の酸素、炭素、窒素、硫黄元素の濃度の合計Cimpと、OWの関係を記録層がFe50Pt50、大粒径下地層がCuの場合について示す。グラフから分かるように、Cimpが10,000ppm以下の時、OW特性が向上し、好ましいことが分かった。また、大粒径下地層としてNi,Rhを用いたものについても、同様の傾向がみられた。また、磁気記録層がCo50Pt50,Fe50Pd50,Co70Cr10Pt20の場合も、同様の傾向が見られた。
さらに、磁気記録層がFe50Pt50で大粒径下地層がCuの場合の、TEM観察から得られた、各磁気記録層の平均結晶粒子数nとOWの関係を図11に示す。nが1×1016個/m2から8×1016個/m2(1×1012個/cm2から8×1012個/cm2)の範囲のとき、SNRが向上して好ましいことが分かった。また、nが1×1016個/m2から8×1016個/m2(1×1012個/cm2から8×1012個/cm2)のとき、Cu結晶粒子1個の上に磁気記録層の磁性結晶粒子が複数個存在していることが確認された。同様の傾向はNi,Rhを用いた場合にも見られた。また、磁気記録層がCo50Pt50,Fe50Pd50,Co70Cr10Pt20の場合も、同様の傾向が見られた。
次に、各磁気記録層の平面TEM像を、米国Media Cybernetics製画像解析ソフトImage-Pro Plus用いて、磁性結晶粒子部分とそれ以外の領域のコントラストを強調して二値化し、FFTを行った結果、従来媒体は磁気記録層の結晶粒子の規則的な配列が確認できなかった。一方、nが1×1016個/m2から8×1016個/m2(1×1012個/cm2から8×1012個/cm2)の範囲の媒体は、大粒径下地層としてNi,Rh,Cuを用いた磁気記録媒体はいずれも磁気記録層がグラニュラ構造をとっていることが分かった。また、TEM像のFFT解析により、中心スポットからの距離が1:1/√2の関係にある二種類の周期的なリングが確認できたことから、磁性結晶粒子は実質的に正方格子状に配列していることがTEM観察によって確認された。
2.5インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、この基板をスパッタリング装置内に導入し、スパッタリング装置の各真空チャンバー内を2×10−6Pa以下に排気した後、CoZrNb軟磁性下地層成膜を成膜し、一旦大気中に出した。その後試料をMBE成膜装置に導入し、チャンバー内を1×10−9Pa以下に排気した後、真空中でCuを30nm成膜した。この他、Cuの代わりにNi,Rhを用いたものも各々作製した。成膜後試料を大気中に出し、再びスパッタリング装置内に導入し、真空チャンバーを2×10−6Pa以下に排気した後、0.7PaのAr雰囲気中で、100WのパワーでRFスパッタエッチング(逆スパッタ)を行った。
その後磁気記録層として(Co70Cr10Pt20)−10mol%SiO2コンポジット・ターゲットを用意し、Co70Cr10Pt20−SiO2を10nm成膜した。この他、Co70Cr10Pt20の代わりにFe50Pt50,Co50Pt50,Fe50Pd50を、SiO2の代わりにCr2O3,TiO,Al2O3,MgO,Ta2O5,SiN,TiN,AlN,TaN,SiC,TiC,TaCとしたものについてもそれぞれターゲットを準備し成膜した。その後実施例1と同様の方法でC保護層の成膜及び潤滑材塗布を行い、種々の磁気記録媒体を得た。
2.5インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、実施例1と同様の方法でCu(またはNi,Rh)成膜工程までを行った後、加熱チャンバー内でさらにAr−3%H2雰囲気中で500℃10分の加熱(アニール)を行った。その後下地層として、Pt−10mol%SiO2コンポジット・ターゲットを用いて、Pt−SiO2を10nm成膜し、その上に実施例2と同様の方法で磁気記録層、C保護層を順次成膜し、さらに潤滑材の塗布を行って種々の磁気記録媒体を得た。
このほか、下地層のPtの代わりにPd,Ir,Ag,Cu,Ru,Rh、SiO2の代わりにAlN,TaN,Si2N3,TiC,TaCとしたものについてもそれぞれコンポジット・ターゲットを用意し、成膜した。また、磁気記録層のCo70Cr10Pt20の代わりにFe50Pt50,Co50Pt50,Fe50Pd50を、SiO2の代わりにCr2O3,TiO,Al2O3,MgO,Ta2O5,SiN,TiN,AlN,TaN,SiC,TiC,TaCとしたものについてもそれぞれターゲットを準備し成膜した。
表3に、記録層としてCoCrPt−SiO2を用い、大粒径下地層としてCuを用いた場合について、それぞれの下地を用いた磁気記録媒体の、SNRmとOWの値を示す。磁気記録層の下に下地層として化合物とのコンポジット膜を設けると、SNR及びOW特性が向上することが分かった。また、Cuの代わりにNi,Rhを用いた場合も同様の効果が見られた。他の磁気記録層を用いた場合も同様の効果が見られた。また、各磁気記録層及び下地層はグラニュラ構造をとっており、大粒径下地層としてNi,Cu,Rhを用いた磁気記録媒体はいずれも磁気記録層がグラニュラ構造をとっていて、磁性結晶粒子は実質的に正方格子状に配列していることがTEM観察によって明らかになった。
2.5インチハードディスク形状の非磁性ガラス基板を用意し、実施例1と同様の方法で軟磁性下地層を成膜した。その後、配向制御用下地層として、NiAlターゲットを用意し、NiAl層を0.7PaのAr雰囲気中で5nm成膜した。NiAlの代わりにMgO,NiO,MnAl,Ge,Si,TiNを用いたものもそれぞれ作製した。
次に試料を一旦大気中に出し、実施例2と同様の方法でCu(またはNi,Rh)をMBE成膜した。その後再びスパッタリング装置内に試料を導入し、各真空チャンバー内を2×10−6Pa以下に排気した後、加熱チャンバー内でAr−3%H2雰囲気中で500℃10分の加熱(アニール)を行った。その後、実施例3と同様の方法で、下地層、磁気記録層、保護層を順次成膜し、潤滑材を塗布して種々の磁気記録媒体を得た。
表4に、下地層がPt−SiO2,磁気記録層がCoCrPt−SiO2の場合の、各磁気記録媒体の電磁変換特性を示す。配向制御用下地層を設けると、SNRm及びOW特性がさらに向上することが分かった。同様の傾向は、他の下地層、磁気記録層の組み合わせにおいても見られた。
次に、配向制御用下地層、大粒径下地層、下地層、磁気記録層としてそれぞれNiAl,Cu,Pt−SiO2,CoCrPt−SiO2を用いた場合の、NiAlの平均結晶粒径dNiAlと、OWの関係を図12に示す。NiAlの平均結晶粒径が50nm以上のとき、OW特性がさらに向上して好ましいことが分かった。同様の傾向は、他の配向制御用下地層、大粒径下地層、下地層、磁気記録層の組み合わせでも見られた。
11…基板、12…下地層、12a…大粒径下地層、12b…配向制御用下地層、12c…中間下地層、14…磁気記録層、15…保護潤滑層、16…軟磁性層、17…バイアス付与層、81…磁気ディスク、82…スピンドル、83…スライダー、84…サスペンション、85…アーム、86…ボイスコイルモータ、87…固定軸、88…蓋体。
Claims (13)
- 基板と、
前記基板上に形成された下地層と
前記下地層上に形成された磁気記録層と、
前記磁気記録層上に形成された保護層と
を具備し、前記下地層はCu,NiおよびRhから選択される少なくとも一種を主成分とする結晶性の大粒径下地層であり、この大粒径下地層は50nm以上の平均結晶粒径を有し(100)面を前記下地層の膜面の方向に向けるように配向している粒径制御層結晶粒子を有する大粒径下地層を備え、
前記磁気記録層は、平均結晶粒径が20nm以下の磁性結晶粒子を有することを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記大粒径下地層は、酸素、炭素、窒素および硫黄の各原子を合計した含有濃度が10,000ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録層は、前記大粒径下地層を構成する前記粒径制御層結晶粒子一個に対し複数個の磁性結晶粒子を有し、かつこの磁性結晶粒子を平均の面密度で1×1016個/m2(1×1012個/cm2)以上、8×1016個/m2(8×1012個/cm2)以下の範囲で有することを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録層は、前記磁気記録層の膜面内で実質的に正方格子状に配列した磁性結晶粒子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1項に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録層は、磁性結晶粒子とこの磁性結晶粒子を取り囲む粒界領域とを有するグラニュラ構造を備えていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁気記録層が、Co−Cr,Co−Pt,Fe−PtおよびFe−Pdの少なくとも一種の合金を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
- 前記大粒径下地層と前記磁気記録層の間に形成され、かつ非磁性結晶粒子とこの非磁性結晶粒子を取り囲む粒界領域とを有するグラニュラ構造を備えたグラニュラ構造下地層を設けたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
- 前記グラニュラ構造下地層中の前記非磁性結晶粒子が、Pt,Pd,Ir,Ag,Cu,RuおよびRhから選ばれる少なくとも一種の元素を有することを特徴とする請求項7に記載の磁気記録媒体。
- 前記大粒径下地層と基板との間に、軟磁性を示す軟磁性下地層を設けたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
- 前記大粒径下地層と前記基板との間に、NiAl,MnAl,MgO,NiO,TiN,SiおよびGeから選ばれる少なくとも一種を含む配向制御用下地層を設けたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
- 前記配向制御用下地層が、(100)面をこの下地層の膜面の方向に向けるように配向しており、かつその平均結晶粒径が50nm以上であることを特徴とする請求項10に記載の磁気記録媒体。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆動する記録媒体駆動機構と、情報を前記磁気記録媒体に記録し再生する記録再生ヘッドと、前記記録再生ヘッド駆動するヘッド駆動機構と、記録信号および再生信号を処理する記録再生信号処理システムとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
- 前記記録再生ヘッドとして、単磁極ヘッドを有することを特徴とする請求項12に記載の磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010044985A JP2010153031A (ja) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010044985A JP2010153031A (ja) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004090672A Division JP4585214B2 (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010153031A true JP2010153031A (ja) | 2010-07-08 |
Family
ID=42571933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010044985A Pending JP2010153031A (ja) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010153031A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4585214B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2010-11-24 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
-
2010
- 2010-03-02 JP JP2010044985A patent/JP2010153031A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4585214B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2010-11-24 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4444182B2 (ja) | 磁化容易軸方向を傾斜させた垂直磁気記録媒体、その製造法、及びそれを含む磁気記録再生装置 | |
JP4751344B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置 | |
JP4585214B2 (ja) | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置 | |
JP4213001B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置 | |
JP5575172B2 (ja) | 磁気記録媒体,磁気記録再生装置,および磁気記録媒体の製造方法 | |
JP4874526B2 (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造法、並びに磁気記録再生装置 | |
JP2005276367A (ja) | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP4745421B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置 | |
JP4557880B2 (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP2005276364A (ja) | 磁気記録媒体及びその製造法、並びにそれを用いた磁気記録再生装置 | |
JP6284126B2 (ja) | 垂直記録媒体、垂直記録再生装置 | |
JP4083494B2 (ja) | 磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置 | |
JP2005032352A (ja) | 粒子分散型膜を下地に用いた磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置 | |
CN108573715B (zh) | 辅助磁记录介质和磁存储装置 | |
JP2004303377A (ja) | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP2006120231A (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
JP2007317255A (ja) | 垂直磁気記録媒体の製造方法及び垂直磁気記録媒体と磁気記録再生装置 | |
JP3666853B2 (ja) | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置 | |
JP4951075B2 (ja) | 磁気記録媒体及びその製造法、並びにそれを用いた磁気記録再生装置 | |
JP2007052852A (ja) | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP2004303376A (ja) | 垂直磁気記録媒体、及びこれを用いた磁気記録再生装置 | |
JP2012238360A (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
JP5112533B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記録再生装置 | |
JP4478834B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体、及びこれを用いた磁気記録再生装置 | |
JP5112534B2 (ja) | 磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記録再生装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20101222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20110419 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120117 |