JP2010199192A - Perpendicular magnetic recording medium, recording device, and multilayer structure film - Google Patents

Perpendicular magnetic recording medium, recording device, and multilayer structure film Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayer structure film that can greatly contribute to the thin filming of a multilayer magnetic layer. <P>SOLUTION: One concrete example of the multilayer structure film includes: a laminate 41 formed by alternately laminating first thin films 43a made from non-magnetic noble metal atoms and second thin films 43b made from magnetic atoms or a magnetic alloy; and a ferromagnetic film 42 laminated on a surface of the laminate 41, having a saturation magnetization Ms larger than a saturation magnetization Ms of the laminate 41. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はいわゆる垂直磁気記憶媒体および多層構造膜に関する。   The present invention relates to a so-called perpendicular magnetic storage medium and a multilayer structure film.

いわゆるビットパターンドメディアは広く知られる。ビットパターンドメディアでは記録磁性層の表面で複数列の記録トラックが同心円状に延びる。例えば個々の記録トラックでは1列または複数列に磁性ピラーが配列される。磁性ピラー同士は非磁性体の働きで相互に磁気的に分離される。垂直磁気記録の実現にあたって軟磁性の裏打ち層上に記録磁性層は積層される。書き込みヘッドから漏れ出る磁界は裏打ち層の働きで記録磁性層の表面に垂直に記録磁性層を突き抜ける。   So-called bit patterned media is widely known. In bit patterned media, a plurality of rows of recording tracks extend concentrically on the surface of the recording magnetic layer. For example, magnetic pillars are arranged in one or more rows in each recording track. The magnetic pillars are magnetically separated from each other by the action of a non-magnetic material. In realizing perpendicular magnetic recording, a recording magnetic layer is laminated on a soft magnetic backing layer. The magnetic field leaking from the write head penetrates the recording magnetic layer perpendicular to the surface of the recording magnetic layer by the action of the backing layer.

特開2001−101643号公報JP 2001-101463 A 特開2001−331919号公報JP 2001-331919 A

パラジウム層およびコバルト層の多層磁性層は広く知られる。ビットパターンドメディアでは、そういった多層磁性層の利用が模索される。利用にあたって多層磁性層の薄膜化が要求される。薄膜化が実現されれば、書き込みヘッドから漏れ出る磁界は確実に裏打ち層に至る。書き込み時に確実に多層磁性層に強い磁界が作用することができる。   Multilayer magnetic layers of palladium and cobalt layers are widely known. In bit patterned media, the use of such multilayer magnetic layers is sought. For use, it is required to reduce the thickness of the multilayer magnetic layer. When thinning is realized, the magnetic field leaking from the write head surely reaches the backing layer. A strong magnetic field can surely act on the multilayer magnetic layer during writing.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、多層磁性層の薄膜化に大いに寄与することができる多層構造膜を提供することを目的とする。本発明は、そういった多層構造膜を利用する垂直磁気記憶媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a multilayer structure film that can greatly contribute to the reduction of the thickness of the multilayer magnetic layer. It is an object of the present invention to provide a perpendicular magnetic storage medium using such a multilayer structure film.

上記目的を達成するために、多層構造膜の一具体例は、非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備える。   In order to achieve the above object, one specific example of the multilayer structure film includes a first thin film formed from nonmagnetic noble metal atoms, and a laminate in which a second thin film formed from magnetic atoms or a magnetic alloy is overlaid, A ferromagnetic film superposed on the surface of the laminate and having a saturation magnetization larger than that of the laminate.

こういった多層構造膜では強磁性膜の働きで全体の飽和磁化は調整されることができる。薄膜の膜厚は原子の大きさ程度の離散値すなわち増減値で設定されることができる。薄膜の膜厚は原子の大きさよりも小さいレベルで微妙に調整される必要はない。その結果、積層体が薄膜化されても、比較的に簡単に所望値の飽和磁化は確立されることができる。   In such a multilayer structure film, the entire saturation magnetization can be adjusted by the action of the ferromagnetic film. The film thickness of the thin film can be set as a discrete value, that is, an increase / decrease value about the size of an atom. The thickness of the thin film need not be finely adjusted at a level smaller than the size of the atoms. As a result, a desired value of saturation magnetization can be established relatively easily even if the laminate is thinned.

こういった多層構造膜は垂直磁気記憶媒体に用いられることができる。このとき、垂直磁気記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される非磁性中間層と、前記非磁性中間層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えればよい。   Such a multilayer structure film can be used for a perpendicular magnetic storage medium. At this time, the perpendicular magnetic storage medium is superimposed on the substrate, the soft magnetic backing layer laminated on the surface of the substrate, the nonmagnetic intermediate layer laminated on the surface of the backing layer, and the nonmagnetic intermediate layer. A laminated body in which a first thin film formed from a nonmagnetic noble metal atom and a second thin film formed from a magnetic atom or a magnetic alloy are superposed on each other, and is superposed on the surface of the laminated body to saturate the laminated body A ferromagnetic film having a saturation magnetization larger than the magnetization may be provided.

こういった垂直磁気記憶媒体は記憶装置で利用されることができる。記憶装置は、記憶媒体と、前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダーとを備え、前記記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される非磁性中間層と、前記非磁性中間層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えればよい。   Such perpendicular magnetic storage media can be used in storage devices. The storage device includes a storage medium and a head slider that faces the surface of the storage medium. The storage medium includes a substrate, a soft magnetic backing layer laminated on the surface of the substrate, and the backing layer. A nonmagnetic intermediate layer laminated on the surface, a first thin film formed from a nonmagnetic noble metal atom, and a second thin film formed from a magnetic atom or a magnetic alloy are overlaid on the nonmagnetic intermediate layer. What is necessary is just to provide a laminated body and a ferromagnetic film that is superposed on the surface of the laminated body and has a saturation magnetization larger than that of the laminated body.

以上のように開示の構造によれば、多層磁性層の薄膜化に大いに寄与することができる多層構造膜は提供される。   As described above, according to the disclosed structure, a multilayer structure film that can greatly contribute to thinning of the multilayer magnetic layer is provided.

一実施形態に係る記憶装置すなわちハードディスク駆動装置(HDD)の内部構造を示す平面図である。It is a top view which shows the internal structure of the memory | storage device which concerns on one Embodiment, ie, a hard-disk drive (HDD). 磁気ディスクの表面を概略的に示す拡大斜視図である。2 is an enlarged perspective view schematically showing a surface of a magnetic disk. FIG. 図2の3−3線に沿った垂直断面図であって、第1実施形態に係る磁気ディスクを示す垂直断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2 and is a vertical sectional view showing the magnetic disk according to the first embodiment. 図3の垂直断面図の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the vertical sectional view of FIG. 図3に対応し、積層体および強磁性膜の非磁性化の過程で強磁性膜の表面に形成されるレジスト膜を概略的に示す垂直断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view schematically showing a resist film formed on the surface of the ferromagnetic film in the course of demagnetization of the laminated body and the ferromagnetic film, corresponding to FIG. 3. 強磁性膜の膜厚と、飽和磁化および一軸異方性磁界との関係をそれぞれ示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a ferromagnetic film, saturation magnetization, and a uniaxial anisotropic magnetic field, respectively. 図3に対応し、第2実施形態に係る磁気ディスクを示す垂直断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view corresponding to FIG. 3 and showing a magnetic disk according to a second embodiment.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は一具体例に係る記憶装置すなわちハードディスク駆動装置(HDD)11の内部構造を概略的に示す。このHDD11は筐体すなわちハウジング12を備える。ハウジング12は箱形のベース13およびカバー(図示されず)から構成される。ベース13は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。カバーはベース13の開口に結合される。カバーとベース13との間で収容空間は密閉される。   FIG. 1 schematically shows an internal structure of a storage device, that is, a hard disk drive (HDD) 11 according to a specific example. The HDD 11 includes a housing, that is, a housing 12. The housing 12 includes a box-shaped base 13 and a cover (not shown). The base 13 defines, for example, a flat rectangular parallelepiped internal space, that is, an accommodation space. The cover is coupled to the opening of the base 13. The accommodation space is sealed between the cover and the base 13.

収容空間には記憶媒体の一具体例すなわち1枚以上の磁気ディスク14が収容される。磁気ディスク14はスピンドルモーター15の回転軸に装着される。スピンドルモーター15は例えば5400rpmや7200rpm、10000rpm、15000rpmといった高速度で磁気ディスク14を回転させることができる。後述されるように、個々の磁気ディスク14はいわゆる垂直磁気記憶媒体に構成される。   A specific example of the storage medium, that is, one or more magnetic disks 14 are stored in the storage space. The magnetic disk 14 is mounted on the rotation shaft of the spindle motor 15. The spindle motor 15 can rotate the magnetic disk 14 at a high speed such as 5400 rpm, 7200 rpm, 10000 rpm, and 15000 rpm. As will be described later, each magnetic disk 14 is configured as a so-called perpendicular magnetic storage medium.

収容空間にはキャリッジ16がさらに収容される。キャリッジ16はキャリッジブロック17を備える。キャリッジブロック17は、ベース13の底板から垂直方向に立ち上がる支軸18に回転自在に連結される。キャリッジブロック17には、支軸18から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム19が区画される。   A carriage 16 is further accommodated in the accommodation space. The carriage 16 includes a carriage block 17. The carriage block 17 is rotatably connected to a support shaft 18 that rises vertically from the bottom plate of the base 13. A plurality of carriage arms 19 extending in the horizontal direction from the support shaft 18 are defined in the carriage block 17.

個々のキャリッジアーム19の先端にはヘッドサスペンション21が取り付けられる。ヘッドサスペンション21はキャリッジアーム19の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション21にはフレキシャが張り合わせられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダー22が支持される。フレキシャに基づき浮上ヘッドスライダー22はヘッドサスペンション21に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダー22にはヘッド素子すなわち電磁変換素子(図示されず)が搭載される。   A head suspension 21 is attached to the tip of each carriage arm 19. The head suspension 21 extends forward from the tip of the carriage arm 19. A flexure is attached to the head suspension 21. A flying head slider 22 is supported on the flexure. Based on the flexure, the flying head slider 22 can change its posture with respect to the head suspension 21. A head element, that is, an electromagnetic conversion element (not shown) is mounted on the flying head slider 22.

電磁変換素子は書き込みヘッド素子と読み出しヘッド素子とを備える。書き込みヘッド素子にはいわゆる単磁極ヘッドが用いられる。単磁極ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで磁界を生成する。磁界は主磁極および副磁極の働きで単磁極ヘッドおよび磁気ディスク14を循環する。こういった循環の働きで、磁気ディスク14の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。この磁界の働きで磁気ディスク14に情報は書き込まれる。その一方で、読み出しヘッド素子には巨大磁気抵抗効果(GMR)素子やトンネル接合磁気抵抗効果(TMR)素子が用いられる。GMR素子やTMR素子では、磁気ディスク14から作用する磁界の向きに応じてスピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク14から情報は読み出される。   The electromagnetic conversion element includes a write head element and a read head element. A so-called single pole head is used for the write head element. A single pole head generates a magnetic field by the action of a thin film coil pattern. The magnetic field circulates through the single pole head and the magnetic disk 14 by the action of the main pole and the sub pole. Due to the circulation, a magnetic field is induced in the vertical direction perpendicular to the surface of the magnetic disk 14. Information is written to the magnetic disk 14 by the action of the magnetic field. On the other hand, a giant magnetoresistance effect (GMR) element or a tunnel junction magnetoresistance effect (TMR) element is used for the read head element. In the GMR element and the TMR element, the resistance change of the spin valve film and the tunnel junction film is caused according to the direction of the magnetic field acting from the magnetic disk 14. Information is read from the magnetic disk 14 based on such resistance change.

磁気ディスク14の回転に基づき磁気ディスク14の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダー22には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力は負圧およびヘッドサスペンション21の押し付け力に釣り合う。その結果、磁気ディスク14の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダー22は浮上し続けることができる。   When an air flow is generated on the surface of the magnetic disk 14 based on the rotation of the magnetic disk 14, positive pressure, that is, buoyancy and negative pressure act on the flying head slider 22 by the action of the air flow. The buoyancy balances with the negative pressure and the pressing force of the head suspension 21. As a result, the flying head slider 22 can continue to fly with relatively high rigidity while the magnetic disk 14 is rotating.

キャリッジブロック17にはボイスコイルモーター(VCM)23が連結される。ボイスコイルモーター23の働きでキャリッジブロック17は支軸18回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック17の回転に基づきキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション21の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダー22の浮上中に支軸18回りでキャリッジアーム19が揺動すると、浮上ヘッドスライダー22は磁気ディスク14の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダー22上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダー22の移動に基づき電磁変換素子は目標記録トラックに対して位置決めされる。   A voice coil motor (VCM) 23 is connected to the carriage block 17. The carriage block 17 can rotate around the support shaft 18 by the action of the voice coil motor 23. Based on the rotation of the carriage block 17, the swing of the carriage arm 19 and the head suspension 21 is realized. When the carriage arm 19 swings around the support shaft 18 during the flying of the flying head slider 22, the flying head slider 22 can move along the radial line of the magnetic disk 14. As a result, the electromagnetic transducer on the flying head slider 22 can cross the data zone between the innermost recording track and the outermost recording track. Based on such movement of the flying head slider 22, the electromagnetic transducer is positioned with respect to the target recording track.

ヘッドサスペンション21の先端には、ヘッドサスペンション21の先端から前方に延びるロードタブ24が区画される。ロードタブ24はキャリッジアーム19の揺動に基づき磁気ディスク14の半径方向に移動することができる。ロードタブ24の移動経路上には磁気ディスク14の外側でランプ部材25が配置される。ランプ部材25はベース13に固定される。ロードタブ24はランプ部材25に受け止められる。   A load tab 24 extending forward from the tip of the head suspension 21 is defined at the tip of the head suspension 21. The load tab 24 can move in the radial direction of the magnetic disk 14 based on the swing of the carriage arm 19. A ramp member 25 is disposed outside the magnetic disk 14 on the moving path of the load tab 24. The lamp member 25 is fixed to the base 13. The load tab 24 is received by the ramp member 25.

ランプ部材25にはロードタブ24の移動経路に沿って延びるランプ25aが形成される。このランプ25aは磁気ディスク14の中心から遠ざかるにつれて磁気ディスク14の表面を含む仮想平面から遠ざかる。したがって、キャリッジアーム19が支軸18回りで磁気ディスク14の回転軸から遠ざかると、ロードタブ24はランプ25aを上っていく。こうして浮上ヘッドスライダー22は磁気ディスク14の表面から引き剥がされる。浮上ヘッドスライダー22は磁気ディスク14から外側に待避する。反対に、キャリッジアーム19が支軸18回りに磁気ディスク14の回転軸に向かって揺動すると、ロードタブ24はランプ25aを下っていく。回転中の磁気ディスク14から浮上ヘッドスライダー22には浮力が作用する。ランプ部材25およびロードタブ24は協働でいわゆるロードアンロード機構を構成する。   The ramp member 25 is formed with a ramp 25 a extending along the movement path of the load tab 24. The ramp 25a moves away from a virtual plane including the surface of the magnetic disk 14 as the distance from the center of the magnetic disk 14 increases. Therefore, when the carriage arm 19 moves away from the rotation axis of the magnetic disk 14 around the support shaft 18, the load tab 24 goes up the ramp 25a. Thus, the flying head slider 22 is peeled off from the surface of the magnetic disk 14. The flying head slider 22 is retracted from the magnetic disk 14 to the outside. On the other hand, when the carriage arm 19 swings around the support shaft 18 toward the rotation axis of the magnetic disk 14, the load tab 24 moves down the ramp 25a. Buoyancy acts on the flying head slider 22 from the rotating magnetic disk 14. The ramp member 25 and the load tab 24 cooperate to constitute a so-called load / unload mechanism.

図2に示されるように、磁気ディスク14の表面には同心円状に複数列の磁性ドット26が確立される。個々の磁性ドット26は、磁気ディスク14の表面に直交する中心軸を有する円柱すなわち磁性ピラーで構成される。磁性ピラーの直径は例えば20nm程度に設定される。中心軸同士の間隔は例えば22nm〜23nm程度に設定される。磁性ピラー同士は非磁性体27で分離される。ここでは、例えば3列の磁性ピラーで1記録トラック28が形成される。したがって、記録トラック28同士は非磁性体27で磁気的に分離される。しかも、個々の列中では磁性ピラーは非磁性体27で個々に分離される。   As shown in FIG. 2, a plurality of rows of magnetic dots 26 are established concentrically on the surface of the magnetic disk 14. Each magnetic dot 26 is formed of a cylinder having a central axis perpendicular to the surface of the magnetic disk 14, that is, a magnetic pillar. The diameter of the magnetic pillar is set to about 20 nm, for example. The distance between the central axes is set to about 22 nm to 23 nm, for example. The magnetic pillars are separated by a nonmagnetic material 27. Here, for example, one recording track 28 is formed by three columns of magnetic pillars. Therefore, the recording tracks 28 are magnetically separated by the nonmagnetic material 27. In addition, the magnetic pillars are individually separated by the nonmagnetic material 27 in each row.

図3は本発明の一実施形態に係る磁気ディスク14の断面構造を示す。この磁気ディスク14は基体すなわち基板31を備える。基板31は、例えば、ディスク形のSi本体31aと、Si本体31aの表裏面に広がる非晶質のSiO膜31bとで構成されればよい。ここでは、Si本体31aの表面のみが図示される。その他、基板31にはガラス基板やアルミニウム基板が用いられてもよい。 FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the magnetic disk 14 according to an embodiment of the present invention. The magnetic disk 14 includes a base, that is, a substrate 31. The substrate 31 may be composed of, for example, a disk-shaped Si main body 31a and an amorphous SiO 2 film 31b spreading on the front and back surfaces of the Si main body 31a. Here, only the surface of the Si body 31a is shown. In addition, a glass substrate or an aluminum substrate may be used for the substrate 31.

基板31の表面には裏打ち層32が広がる。裏打ち層32は例えばFeTaC膜やNiFe膜といった軟磁性体から構成されればよい。ここでは、例えば膜厚300[nm]程度のFeTaC膜が用いられる。裏打ち層32では、基板31の表面に平行に規定される面内方向に磁化容易軸は確立される。   A backing layer 32 spreads on the surface of the substrate 31. The backing layer 32 may be made of a soft magnetic material such as a FeTaC film or a NiFe film. Here, for example, an FeTaC film having a thickness of about 300 [nm] is used. In the backing layer 32, the easy axis of magnetization is established in the in-plane direction defined parallel to the surface of the substrate 31.

裏打ち層32の表面には多層構造膜33が広がる。多層構造膜33に磁気情報は記録される。多層構造膜33の表面は、例えばダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜といった保護膜34やパーフルオロポリエーテル(PFPE)膜といった潤滑膜35で被覆される。なお、基板31の裏面には同様に裏打ち層32、多層構造膜33、保護膜34および潤滑膜35が順次積層される。   A multilayer structure film 33 spreads on the surface of the backing layer 32. Magnetic information is recorded in the multilayer structure film 33. The surface of the multilayer structure film 33 is covered with a protective film 34 such as a diamond-like carbon (DLC) film and a lubricating film 35 such as a perfluoropolyether (PFPE) film. Similarly, a backing layer 32, a multilayer structure film 33, a protective film 34, and a lubricating film 35 are sequentially laminated on the back surface of the substrate 31.

多層構造膜33は、裏打ち層32の表面に広がるタンタル(Ta)密着層37を備える。タンタル密着層37は裏打ち層32の表面に重ね合わせられる。タンタル密着層37は非晶質構造を有する。タンタル密着層37の膜厚は例えば2.0[nm]に設定される。   The multilayer structure film 33 includes a tantalum (Ta) adhesion layer 37 extending on the surface of the backing layer 32. The tantalum adhesion layer 37 is overlaid on the surface of the backing layer 32. The tantalum adhesion layer 37 has an amorphous structure. The film thickness of the tantalum adhesion layer 37 is set to 2.0 [nm], for example.

タンタル密着層37の表面にはパラジウム(Pd)下地層38が広がる。パラジウム下地層38はタンタル密着層37の表面に重ね合わせられる。パラジウム下地層38は多結晶構造を有する。隣接する結晶同士は密着する。パラジウム下地層38の膜厚は5.0[nm]未満に設定される。ここでは、パラジウム下地層38の膜厚は3.0[nm]に設定される。タンタル密着層37およびパラジウム下地層38は非磁性中間層として機能する。   A palladium (Pd) underlayer 38 spreads on the surface of the tantalum adhesion layer 37. The palladium underlayer 38 is overlaid on the surface of the tantalum adhesion layer 37. The palladium underlayer 38 has a polycrystalline structure. Adjacent crystals adhere to each other. The film thickness of the palladium underlayer 38 is set to less than 5.0 [nm]. Here, the film thickness of the palladium underlayer 38 is set to 3.0 [nm]. The tantalum adhesion layer 37 and the palladium underlayer 38 function as a nonmagnetic intermediate layer.

多層構造膜33は、パラジウム下地層38の表面に広がる積層体41を備える。積層体41の表面には強磁性膜42が重ね合わせられる。強磁性膜42は直接に積層体41の表面に受け止められる。積層体41および強磁性膜42に前述の磁性ピラーは形成される。   The multilayer structure film 33 includes a stacked body 41 that spreads on the surface of the palladium base layer 38. A ferromagnetic film 42 is overlaid on the surface of the stacked body 41. The ferromagnetic film 42 is received directly on the surface of the multilayer body 41. The magnetic pillar described above is formed in the laminate 41 and the ferromagnetic film 42.

図4は積層体41の一具体例を示す。積層体41は少なくとも1層以上の二層構造膜43を備える。個々の二層構造膜43は、第1膜厚の第1薄膜43aと、第1薄膜43aに重ね合わせられる第2膜厚の第2薄膜43bとを備える。第2薄膜43bは第1薄膜43aの表面に直接に受け止められる。第2薄膜43bは第1薄膜43aの表面に密着する。第1薄膜43aは非磁性貴金属原子から形成される。非磁性貴金属原子は例えばパラジウム(Pd)原子から構成される。したがって、第1薄膜43aはパラジウム層を形成する。磁性原子は例えばコバルト(Co)原子から構成される。したがって、第2薄膜43bはコバルト層を形成する。その他、パラジウム原子に代えて白金(Pt)原子が用いられてもよい。ここでは、積層体41は5層の二層構造膜43を備える。二層構造膜43では膜厚0.8[nm]のパラジウム層すなわち第1薄膜43aの表面に膜厚0.2[nm]のコバルト層すなわち第2薄膜43bが直接に重ね合わせられる。こういった二層構造膜43aの働きで積層体41では基板31の表面に垂直に磁化容易軸は確立される。第1薄膜43aの膜厚および第2薄膜43bの膜厚は適宜に設定されればよい。膜厚の調整に応じて積層体41の飽和磁化Msおよび一軸異方性磁界Hkは調整されることができる。   FIG. 4 shows a specific example of the laminated body 41. The stacked body 41 includes at least one layer of a two-layer structure film 43. Each two-layer structure film 43 includes a first thin film 43a having a first film thickness and a second thin film 43b having a second film thickness superimposed on the first thin film 43a. The second thin film 43b is received directly on the surface of the first thin film 43a. The second thin film 43b is in close contact with the surface of the first thin film 43a. The first thin film 43a is formed from nonmagnetic noble metal atoms. The nonmagnetic noble metal atom is composed of, for example, a palladium (Pd) atom. Therefore, the first thin film 43a forms a palladium layer. The magnetic atom is composed of, for example, a cobalt (Co) atom. Therefore, the second thin film 43b forms a cobalt layer. In addition, platinum (Pt) atoms may be used instead of palladium atoms. Here, the laminated body 41 includes a two-layer structure film 43 of five layers. In the two-layer structure film 43, a palladium layer having a thickness of 0.2 [nm], that is, a second thin film 43b is directly superimposed on a surface of the palladium layer having a thickness of 0.8 [nm], that is, the first thin film 43a. Such a two-layer structure film 43 a establishes an easy magnetization axis perpendicular to the surface of the substrate 31 in the stacked body 41. The film thickness of the first thin film 43a and the film thickness of the second thin film 43b may be set as appropriate. The saturation magnetization Ms and the uniaxial anisotropic magnetic field Hk of the stacked body 41 can be adjusted according to the adjustment of the film thickness.

強磁性膜42は最表面の第2薄膜43bの表面に密着する。強磁性膜42はコバルト白金基合金から形成される。すなわち、強磁性膜42はコバルト原子および白金原子を含有する。コバルト白金基合金はクロム原子を含有することが望まれる。クロム原子の添加に基づきコバルト白金基合金では結晶格子は整えられることができる。強磁性膜42の飽和磁化Msは積層体41の飽和磁化Msよりも大きく設定される。こういった設定にあたってコバルト白金基合金では白金原子(およびクロム原子)の含有量が調整されればよい。同時に、積層体41および強磁性膜42の合成の一軸異方性磁界Hkは強磁性膜42固有の一軸異方性磁界よりも大きく設定される。こういった設定にあたって、後述されるように、強磁性膜42の膜厚は調整される。   The ferromagnetic film 42 is in close contact with the surface of the outermost second thin film 43b. The ferromagnetic film 42 is formed from a cobalt platinum base alloy. That is, the ferromagnetic film 42 contains cobalt atoms and platinum atoms. It is desirable that the cobalt platinum-based alloy contains chromium atoms. Based on the addition of chromium atoms, the crystal lattice can be arranged in cobalt platinum based alloys. The saturation magnetization Ms of the ferromagnetic film 42 is set larger than the saturation magnetization Ms of the stacked body 41. In such setting, the content of platinum atoms (and chromium atoms) may be adjusted in the cobalt platinum-based alloy. At the same time, the uniaxial anisotropic magnetic field Hk of the laminate 41 and the ferromagnetic film 42 is set larger than the uniaxial anisotropic magnetic field unique to the ferromagnetic film 42. In such setting, as described later, the film thickness of the ferromagnetic film 42 is adjusted.

いま、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッドが磁気ディスク14の表面に向き合わせられると、主磁極から漏れ出る磁界は磁性ドット26で積層体41および強磁性膜42に作用する。積層体41および強磁性膜42には、積層体41および強磁性膜42の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。磁界は裏打ち層32から単磁極ヘッドの副磁極に循環する。こうして積層体41および強磁性膜42では複数個の磁性ピラーごとに上向き(垂直方向に外向き)の磁化または下向き(垂直方向に内向き)の磁化が確立される。情報は記録される。このとき、タンタル密着層37、パラジウム下地層38、積層体41および強磁性膜42の総膜厚は十分に縮小されることから、単磁極ヘッドおよび裏打ち層32の距離は短縮されることができる。その結果、積層体41および強磁性膜42には十分な強度の磁化が確立されることができる。積層体41および強磁性膜42では、後述されるように、的確に調整された一軸異方性磁界Hkが確保されることから、小さい強度の磁界で確実に正確な情報は書き込まれることができる。   Now, when the write head element, that is, the single magnetic pole head is faced to the surface of the magnetic disk 14, the magnetic field leaking from the main magnetic pole acts on the laminated body 41 and the ferromagnetic film 42 by the magnetic dots 26. A magnetic field is induced in the stacked body 41 and the ferromagnetic film 42 in a direction perpendicular to the surfaces of the stacked body 41 and the ferromagnetic film 42. The magnetic field circulates from the backing layer 32 to the secondary pole of the single pole head. In this way, in the multilayer body 41 and the ferromagnetic film 42, upward (vertical outward) magnetization or downward (vertical inward) magnetization is established for each of the plurality of magnetic pillars. Information is recorded. At this time, since the total film thickness of the tantalum adhesion layer 37, the palladium underlayer 38, the stacked body 41, and the ferromagnetic film 42 is sufficiently reduced, the distance between the single pole head and the backing layer 32 can be reduced. . As a result, a sufficiently strong magnetization can be established in the stacked body 41 and the ferromagnetic film 42. As will be described later, the laminated body 41 and the ferromagnetic film 42 ensure a precisely adjusted uniaxial anisotropy magnetic field Hk, so that accurate information can be written with a small magnetic field. .

読み出しヘッド素子が磁気ディスク14の表面に向き合わせられると、積層体41および強磁性膜42から漏れ出る磁界はスピンバルブ膜やトンネル接合膜に作用する。スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク14から情報は読み出される。このとき、積層体41および強磁性膜42では、後述されるように、強磁性膜42の働きで積層体41単独の飽和磁化Msよりも大きな飽和磁化Msは確保される。したがって、漏れ出る磁界は増大することができる。しかも、的確に調整された一軸異方性磁界Hkが確保されることから、記録磁化の熱揺らぎ耐性は十分に確保されることができる。確実に正確な情報は復元されることができる。   When the read head element faces the surface of the magnetic disk 14, the magnetic field leaking from the stacked body 41 and the ferromagnetic film 42 acts on the spin valve film and the tunnel junction film. A resistance change of the spin valve film or the tunnel junction film is caused. Information is read from the magnetic disk 14 based on such resistance change. At this time, in the stacked body 41 and the ferromagnetic film 42, as will be described later, a saturation magnetization Ms larger than the saturation magnetization Ms of the stacked body 41 alone is secured by the action of the ferromagnetic film 42. Thus, the leaking magnetic field can be increased. In addition, since the accurately adjusted uniaxial anisotropic magnetic field Hk is ensured, the thermal fluctuation resistance of the recording magnetization can be sufficiently ensured. Certainly accurate information can be restored.

次に磁気ディスク14の製造方法を簡単に説明する。まず、基板31が用意される。基板31はスパッタリング装置に装着される。スパッタリング装置のチャンバー内には真空環境が確立される。チャンバー内には例えばFeTaCターゲットがセットされる。チャンバー内で基板31の表面には裏打ち層32が形成される。裏打ち層32の表面には順番に膜厚2.0[nm]のタンタル密着層37および膜厚3.0[nm]のパラジウム下地層38が形成される。形成にあたってスパッタリング装置が用いられる。スパッタリング装置には、同様に、タンタルターゲットやパラジウムターゲットがセットされる。パラジウム下地層38の形成にあたって例えばチャンバー内の圧力は0.7[Pa]程度に設定される。その結果、形成されたパラジウム下地層38では結晶粒同士は密着する。連続構造の多結晶膜が形成される。その一方で、チャンバー内の圧力が例えば7[Pa]といった高圧に設定されると、パラジウム下地層38では結晶粒同士が分離してしまう。分離構造の多結晶膜が形成される。   Next, a method for manufacturing the magnetic disk 14 will be briefly described. First, the substrate 31 is prepared. The substrate 31 is mounted on a sputtering apparatus. A vacuum environment is established in the chamber of the sputtering apparatus. For example, an FeTaC target is set in the chamber. A backing layer 32 is formed on the surface of the substrate 31 in the chamber. A tantalum adhesion layer 37 having a thickness of 2.0 [nm] and a palladium underlayer 38 having a thickness of 3.0 [nm] are sequentially formed on the surface of the backing layer 32. A sputtering apparatus is used for the formation. Similarly, a tantalum target or a palladium target is set in the sputtering apparatus. In forming the palladium underlayer 38, for example, the pressure in the chamber is set to about 0.7 [Pa]. As a result, the crystal grains adhere to each other in the formed palladium underlayer 38. A polycrystalline film having a continuous structure is formed. On the other hand, when the pressure in the chamber is set to a high pressure of 7 [Pa], for example, crystal grains are separated from each other in the palladium underlayer 38. A polycrystalline film having a separation structure is formed.

その後、パラジウム下地層38の表面には積層体41が形成される。5層の二層構造膜43が積層される。膜厚0.8[nm]のパラジウム層および膜厚0.2[nm]のコバルト層が順番に形成される。形成にあたってスパッタリング装置が利用される。スパッタリング装置のチャンバー内にはパラジウムターゲットおよびコバルトターゲットがセットされる。パラジウム層の形成後にコバルト層の形成に先立って所定の待機時間が確保される。パラジウム層の積層にあたって、スパッタリングのレートは、パラジウム下地層38の積層にあたって設定されるスパッタリングのレートよりも遅いレートに設定される。   Thereafter, a laminate 41 is formed on the surface of the palladium underlayer 38. Five layers of a two-layer structure film 43 are laminated. A palladium layer having a thickness of 0.8 [nm] and a cobalt layer having a thickness of 0.2 [nm] are sequentially formed. A sputtering apparatus is used for the formation. A palladium target and a cobalt target are set in the chamber of the sputtering apparatus. A predetermined waiting time is secured prior to the formation of the cobalt layer after the formation of the palladium layer. In stacking the palladium layer, the sputtering rate is set to a rate slower than the sputtering rate set in stacking the palladium underlayer 38.

積層体41の表面には強磁性膜42が形成される。例えば膜厚2.0[nm]のコバルトクロム白金(CoCrPt)合金が積層される。ただし、後述されるように、コバルトクロム白金合金の膜厚は0[nm]〜7.0[nm](「0(ゼロ)」含まれず)の範囲で適宜に設定されればよい。形成にあたってスパッタリング装置が利用される。スパッタリング装置のチャンバー内にはコバルトクロム白金ターゲットがセットされる。こうしてコバルト白金基合金の強磁性膜42がスパッタリングに基づきコバルトの第2薄膜43b上で積層形成されることから、強磁性膜42で結晶格子は整えられる。配向性は高められる。その結果、飽和磁化Msは高められる。   A ferromagnetic film 42 is formed on the surface of the multilayer body 41. For example, a cobalt chromium platinum (CoCrPt) alloy having a film thickness of 2.0 [nm] is laminated. However, as will be described later, the film thickness of the cobalt chromium platinum alloy may be appropriately set in the range of 0 [nm] to 7.0 [nm] (not including “0 (zero)”). A sputtering apparatus is used for the formation. A cobalt chromium platinum target is set in the chamber of the sputtering apparatus. Thus, the ferromagnetic film 42 of cobalt platinum base alloy is laminated on the second thin film 43b of cobalt based on sputtering, so that the crystal lattice is adjusted by the ferromagnetic film 42. The orientation is enhanced. As a result, the saturation magnetization Ms is increased.

その後、図5に示されるように、強磁性膜42の表面には所定のパターンでレジスト膜46が形成される。レジスト膜46は前述の磁性ドット26に相当する領域を覆い隠す。こういったレジスト膜46の形成にあたって例えばフォトリソグラフィー技術が利用される。レジスト膜46の形成後、強磁性膜42の表面にはイオン注入が実施される。イオン注入機では電圧の制御に基づきイオンの到達深度が調整される。その結果、レジスト膜46の周囲では強磁性膜42の表面から深さ5.0nmまで満遍なく第1および強磁性膜41、42はアモルファス化される。このアモルファス化に応じて第1および強磁性膜42の磁性は失われる。こうして変質域すなわち非磁性体27は形成される。レジスト膜46直下で磁性ピラーは確立される。磁性ピラーの確立後、レジスト膜46は除去される。   Thereafter, as shown in FIG. 5, a resist film 46 is formed in a predetermined pattern on the surface of the ferromagnetic film 42. The resist film 46 covers an area corresponding to the magnetic dot 26 described above. For forming such a resist film 46, for example, a photolithography technique is used. After the resist film 46 is formed, ion implantation is performed on the surface of the ferromagnetic film 42. In the ion implanter, the arrival depth of ions is adjusted based on voltage control. As a result, the first and ferromagnetic films 41 and 42 are made amorphous uniformly from the surface of the ferromagnetic film 42 to a depth of 5.0 nm around the resist film 46. According to this amorphization, the magnetism of the first and ferromagnetic films 42 is lost. Thus, the altered region, that is, the nonmagnetic material 27 is formed. A magnetic pillar is established immediately below the resist film 46. After the magnetic pillar is established, the resist film 46 is removed.

その後、積層体41および強磁性膜42の表面には保護膜34が形成される。形成にあたって例えばCVD法(化学的気相蒸着法)が用いられる。保護膜34の表面には潤滑膜35が塗布される。塗布にあたっていわゆるディップ法が用いられる。ディップ法では基板31は例えばパーフルオロポリエーテルを含む溶液に浸される。   Thereafter, a protective film 34 is formed on the surfaces of the stacked body 41 and the ferromagnetic film 42. For the formation, for example, a CVD method (chemical vapor deposition method) is used. A lubricating film 35 is applied to the surface of the protective film 34. A so-called dip method is used for application. In the dip method, the substrate 31 is immersed in a solution containing, for example, perfluoropolyether.

本発明者は多層構造膜33の特性を検証した。検証にあたってガラス基板上で膜厚2.0[nm]のタンタル密着層37および膜厚3.0[nm]のパラジウム下地層38が形成された。パラジウム下地層38上に積層体41および強磁性膜42が形成された。二層構造膜43では膜厚0.8[nm]のパラジウム層上に膜厚0.2[nm]のコバルト層が積層された。強磁性膜42には例えば膜厚2.0[nm]のコバルトクロム白金(CoCrPt)合金が用いられた。コバルト原子の含有量は74.2[原子%]に設定された。クロム原子の含有量は3.3[原子%]に設定された。白金原子の含有量は22.5[原子%]に設定された。4種類の具体例が用意された。具体例ごとに強磁性膜42の膜厚は2.0[nm]、3.0[nm]、4.0[nm]および5.0[nm]に設定された。個々の具体例ごとに積層体41および強磁性膜42の飽和磁化Msおよび一軸異方性磁界Hkが測定された。参考例が用意された。第1参考例では強磁性膜42は省略された。その他の構造は具体例と同様に形成された。第2参考例ではルテニウム下地層上で強磁性膜42が積層された。第1参考例に基づき積層体41固有の飽和磁化Msおよび一軸異方性磁界Hkが測定された。第2参考例に基づき強磁性膜42固有の飽和磁化Msおよび一軸異方性磁界Hkが測定された。   The inventor has verified the characteristics of the multilayer structure film 33. Upon verification, a tantalum adhesion layer 37 having a thickness of 2.0 [nm] and a palladium underlayer 38 having a thickness of 3.0 [nm] were formed on a glass substrate. A laminate 41 and a ferromagnetic film 42 were formed on the palladium underlayer 38. In the two-layer structure film 43, a cobalt layer having a film thickness of 0.2 [nm] was laminated on a palladium layer having a film thickness of 0.8 [nm]. For the ferromagnetic film 42, for example, a cobalt chromium platinum (CoCrPt) alloy having a thickness of 2.0 [nm] was used. The content of cobalt atoms was set to 74.2 [atomic%]. The chromium atom content was set to 3.3 [atomic%]. The platinum atom content was set to 22.5 [at%]. Four specific examples were prepared. For each specific example, the film thickness of the ferromagnetic film 42 was set to 2.0 [nm], 3.0 [nm], 4.0 [nm], and 5.0 [nm]. The saturation magnetization Ms and the uniaxial anisotropic magnetic field Hk of the laminate 41 and the ferromagnetic film 42 were measured for each specific example. A reference example was prepared. In the first reference example, the ferromagnetic film 42 is omitted. Other structures were formed in the same manner as the specific examples. In the second reference example, the ferromagnetic film 42 is laminated on the ruthenium underlayer. Based on the first reference example, the saturation magnetization Ms and the uniaxial anisotropic magnetic field Hk specific to the laminate 41 were measured. Based on the second reference example, the saturation magnetization Ms and the uniaxial anisotropic magnetic field Hk specific to the ferromagnetic film 42 were measured.

図6に示されるように、強磁性膜42の働きで飽和磁化Msが高まることが確認された。しかも、強磁性膜42の膜厚の増大に応じて飽和磁化Msは増大することが確認された。強磁性膜42の膜厚の設定に応じて飽和磁化Msの大きさは調整されることが裏付けられた。その一方で、強磁性膜の膜厚の増大に応じて一軸異方性磁界Hkは低下することが確認された。しかも、積層体41および強磁性膜42の一軸異方性磁界Hkは強磁性膜42単独の一軸異方性磁界Hkを下回ることはないことから、強磁性膜42の膜厚が7.0[nm]を超えると一軸異方性磁界Hkは一定値で維持されることが容易く想像される。その結果、強磁性膜42の膜厚が7.0[nm]以下で一軸異方性磁界Hkは調整されることが見出された。   As shown in FIG. 6, it was confirmed that the saturation magnetization Ms is increased by the action of the ferromagnetic film 42. In addition, it was confirmed that the saturation magnetization Ms increases as the thickness of the ferromagnetic film 42 increases. It was confirmed that the magnitude of the saturation magnetization Ms is adjusted according to the setting of the film thickness of the ferromagnetic film 42. On the other hand, it has been confirmed that the uniaxial anisotropic magnetic field Hk decreases as the thickness of the ferromagnetic film increases. Moreover, since the uniaxial anisotropic magnetic field Hk of the laminated body 41 and the ferromagnetic film 42 does not fall below the uniaxial anisotropic magnetic field Hk of the ferromagnetic film 42 alone, the film thickness of the ferromagnetic film 42 is 7.0 [ It is easily imagined that the uniaxial anisotropy magnetic field Hk is maintained at a constant value above [nm]. As a result, it was found that the uniaxial anisotropic magnetic field Hk is adjusted when the film thickness of the ferromagnetic film 42 is 7.0 [nm] or less.

本発明者はコンピューターシミュレーションに基づき積層体41および強磁性膜42の総飽和磁化Msを算出した。算出にあたってコバルト層の飽和磁化Msは1400[emu/cm]に設定された。コバルトクロム白金送金層の飽和磁化Msは800[emu/cm]に設定された。図6に示されるように、実証値と算出値との間で相似性が見出された。その結果、コンピューターシミュレーションに基づく算出値は磁気ディスク14の設計にあたって大いに役立つことが確認された。 The inventor calculated the total saturation magnetization Ms of the laminate 41 and the ferromagnetic film 42 based on computer simulation. In the calculation, the saturation magnetization Ms of the cobalt layer was set to 1400 [emu / cm 3 ]. The saturation magnetization Ms of the cobalt chromium platinum remittance layer was set to 800 [emu / cm 3 ]. As shown in FIG. 6, a similarity was found between the verified value and the calculated value. As a result, it was confirmed that the calculated value based on the computer simulation is greatly useful in designing the magnetic disk 14.

図7に示されるように、前述の非磁性体27は、積層体41および強磁性膜42に強磁性膜42の表面から形成される空間48に埋められる非磁性材料で形成されてもよい。こういった空間48の形成にあたって例えばリアクティブイオンエッチング(RIE)が用いられる。リアクティブイオンエッチングの実施にあたって前述と同様に強磁性膜42の表面にはレジスト膜46が形成される。レジスト膜46の周囲でエッチング処理が施されると、レジスト膜46直下に前述の磁性ピラーが形成される。その後、レジスト膜46は除去される。磁性ピラーの周囲で空間48には非磁性材料が充填される。こういった充填にあたって例えばスパッタリングが用いられる。磁性ピラー上の非磁性材料は除去される。非磁性材料の充填後、磁性ピラーおよび非磁性材料の表面には保護膜34および潤滑膜35が形成される。   As shown in FIG. 7, the nonmagnetic material 27 described above may be formed of a nonmagnetic material embedded in a space 48 formed from the surface of the ferromagnetic film 42 in the stacked body 41 and the ferromagnetic film 42. In forming such a space 48, for example, reactive ion etching (RIE) is used. When performing reactive ion etching, a resist film 46 is formed on the surface of the ferromagnetic film 42 as described above. When the etching process is performed around the resist film 46, the above-described magnetic pillar is formed immediately below the resist film 46. Thereafter, the resist film 46 is removed. The space 48 is filled with a nonmagnetic material around the magnetic pillar. For example, sputtering is used for such filling. Nonmagnetic material on the magnetic pillar is removed. After filling with the nonmagnetic material, a protective film 34 and a lubricating film 35 are formed on the surfaces of the magnetic pillar and the nonmagnetic material.

なお、前述の二層構造膜43では、コバルトに代えてコバルトを主成分とするコバルト合金が用いられてもよく、パラジウムに代えてパラジウムを主成分とするパラジウム合金が用いられてもよい。その他、パラジウムに代えて白金(Pt)または白金を主成分とする白金合金が用いられてもよい。コバルト白金基合金には例えばボロン(B)がさらに添加されてもよい。1ビットは必ずしも複数の磁性ピラーで確立される必要はなく、1つの磁性ピラーで1ビットが確立されてもよい。   In the two-layer structure film 43 described above, a cobalt alloy containing cobalt as a main component may be used instead of cobalt, or a palladium alloy containing palladium as a main component may be used instead of palladium. In addition, platinum (Pt) or a platinum alloy mainly containing platinum may be used instead of palladium. For example, boron (B) may be further added to the cobalt platinum-based alloy. One bit is not necessarily established by a plurality of magnetic pillars, and one bit may be established by one magnetic pillar.

以上の実施形態に関し出願人はさらに以下の付記を開示する。   The applicant further discloses the following supplementary notes regarding the above embodiment.

(付記1) 非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を繰り返し重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えることを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 1) The 1st thin film formed from a nonmagnetic noble metal atom, and the laminated body which repeatedly superimposes the 2nd thin film formed from a magnetic atom or a magnetic alloy, are piled up on the surface of the said laminated body, and the said lamination | stacking And a ferromagnetic film having a saturation magnetization larger than the saturation magnetization of the body.

(付記2) 付記1に記載の多層構造膜において、前記積層体および前記強磁性膜の一軸異方性磁界は前記強磁性膜固有の一軸異方性磁界よりも大きく設定されることを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 2) The multilayer structure film of Additional remark 1 WHEREIN: The laminated body and the uniaxial anisotropic magnetic field of the said ferromagnetic film are set larger than the uniaxial anisotropic magnetic field intrinsic | native to the said ferromagnetic film, It is characterized by the above-mentioned. Multi-layer structure film.

(付記3) 付記1または2に記載の多層構造膜において、前記磁性原子はコバルトであることを特徴とする多層構造膜。   (Appendix 3) The multilayer structure film according to appendix 1 or 2, wherein the magnetic atom is cobalt.

(付記4) 付記1〜3のいずれか1に記載の多層構造膜において、前記非磁性貴金属原子はパラジウムであることを特徴とする多層構造膜。   (Appendix 4) The multilayer structure film according to any one of appendices 1 to 3, wherein the nonmagnetic noble metal atom is palladium.

(付記5) 付記4に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜は、コバルト原子および白金原子を含有する合金から形成されることを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 5) The multilayer structural film of Additional remark 4 WHEREIN: The said ferromagnetic film is formed from the alloy containing a cobalt atom and a platinum atom, The multilayer structure film characterized by the above-mentioned.

(付記6) 付記5に記載の多層構造膜において、前記合金はクロム原子をさらに含有することを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 6) The multilayered structural film of Additional remark 5 WHEREIN: The said alloy further contains a chromium atom, The multilayered structural film characterized by the above-mentioned.

(付記7) 付記6に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜の膜厚は7.0nm以下に設定されることを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 7) The multilayered structural film of Additional remark 6 WHEREIN: The film thickness of the said ferromagnetic film is set to 7.0 nm or less, The multilayered structure film characterized by the above-mentioned.

(付記8) 付記1〜7のいずれか1に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜は前記第2薄膜の表面に重ね合わせられることを特徴とする多層構造膜。   (Appendix 8) The multilayer structure film according to any one of appendices 1 to 7, wherein the ferromagnetic film is superposed on a surface of the second thin film.

(付記9) 基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される非磁性中間層と、前記非磁性中間層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を繰り返し重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。   (Supplementary Note 9) A substrate, a soft magnetic backing layer laminated on the surface of the substrate, a nonmagnetic intermediate layer laminated on the surface of the backing layer, and a nonmagnetic noble metal laminated on the nonmagnetic intermediate layer A laminated body in which a first thin film formed from atoms and a second thin film formed from a magnetic atom or a magnetic alloy are repeatedly superposed on each other, and is superposed on the surface of the laminated body, and is larger than the saturation magnetization of the laminated body A perpendicular magnetic storage medium comprising: a ferromagnetic film having saturation magnetization.

(付記10) 付記9に記載の多層構造膜において、前記積層体および前記強磁性膜の一軸異方性磁界は前記強磁性膜固有の一軸異方性磁界よりも大きく設定されることを特徴とする多層構造膜。   (Supplementary note 10) In the multilayer structure film according to supplementary note 9, the uniaxial anisotropic magnetic field of the stacked body and the ferromagnetic film is set larger than the uniaxial anisotropic magnetic field unique to the ferromagnetic film, Multi-layer structure film.

(付記11) 付記9または10に記載の多層構造膜において、前記磁性原子はコバルトであることを特徴とする多層構造膜。   (Appendix 11) The multilayer structure film according to appendix 9 or 10, wherein the magnetic atom is cobalt.

(付記12) 付記9〜11のいずれか1に記載の多層構造膜において、前記非磁性貴金属原子はパラジウムであることを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 12) The multilayer structural film of any one of Additional remarks 9-11 WHEREIN: The said nonmagnetic noble metal atom is palladium, The multilayer structural film characterized by the above-mentioned.

(付記13) 付記12に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜は、コバルト原子および白金原子を含有する合金から形成されることを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 13) The multilayer structural film of Additional remark 12 WHEREIN: The said ferromagnetic film is formed from the alloy containing a cobalt atom and a platinum atom, The multilayer structure film characterized by the above-mentioned.

(付記14) 付記13に記載の多層構造膜において、前記合金はクロム原子をさらに含有することを特徴とする多層構造膜。   (Appendix 14) The multilayer structure film according to appendix 13, wherein the alloy further contains a chromium atom.

(付記15) 付記14に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜の膜厚は7.0nm以下に設定されることを特徴とする多層構造膜。   (Additional remark 15) The multilayered structure film of Additional remark 14 WHEREIN: The film thickness of the said ferromagnetic film is set to 7.0 nm or less, The multilayered structure film characterized by the above-mentioned.

(付記16) 付記9〜15のいずれか1に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜は前記第2薄膜の表面に重ね合わせられることを特徴とする多層構造膜。   (Appendix 16) The multilayer structure film according to any one of appendices 9 to 15, wherein the ferromagnetic film is superposed on a surface of the second thin film.

(付記17) 付記9〜16のいずれか1に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記積層体および前記強磁性膜には、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。   (Supplementary note 17) In the perpendicular magnetic storage medium according to any one of supplementary notes 9 to 16, the stacked body and the ferromagnetic film are arranged for each recording track separated by a nonmagnetic material, and are arranged in individual columns. A perpendicular magnetic storage medium characterized in that a plurality of magnetic pillars that are individually separated by a nonmagnetic material are formed.

(付記18) 付記17に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、前記積層体および前記強磁性膜内に区画される空間に埋められる非磁性材料で形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。   (Supplementary note 18) In the perpendicular magnetic storage medium according to supplementary note 17, the nonmagnetic material is formed of a nonmagnetic material buried in a space defined in the stacked body and the ferromagnetic film. Perpendicular magnetic storage medium.

(付記19) 付記17に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、イオン注入に基づき前記積層体および強磁性膜内に形成される変質域であることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。   (Supplementary note 19) The perpendicular magnetic storage medium according to supplementary note 17, wherein the non-magnetic material is an altered region formed in the stacked body and the ferromagnetic film based on ion implantation. .

(付記20) 記憶媒体と、前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダーとを備え、前記記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される非磁性中間層と、前記非磁性中間層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を繰り返し重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えることを特徴とする記憶装置。   (Supplementary Note 20) A storage medium and a head slider that faces the surface of the storage medium. The storage medium includes a substrate, a soft magnetic backing layer laminated on the surface of the substrate, and a backing layer. A nonmagnetic intermediate layer laminated on the surface, a first thin film formed from nonmagnetic noble metal atoms, and a second thin film formed from magnetic atoms or a magnetic alloy are repeatedly stacked on the nonmagnetic intermediate layer. A storage device comprising: a laminated body to be combined; and a ferromagnetic film which is superimposed on a surface of the laminated body and has a saturation magnetization larger than a saturation magnetization of the laminated body.

11 記憶装置としてのハードディスク駆動装置、14 垂直磁気記憶媒体としての磁気ディスク、26 磁性ピラーすなわち磁性ドット、27 非磁性体、28 記録トラック、32 裏打ち層、33 多層構造膜、37 非磁性中間層(タンタル密着層)、38 非磁性中間層(パラジウム下地層)、41 積層体、42 強磁性膜、43a 第1薄膜(パラジウム層)、43b 第2薄膜(コバルト層)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Hard disk drive device as storage device, 14 Magnetic disk as perpendicular magnetic storage medium, 26 Magnetic pillar or magnetic dot, 27 Non-magnetic material, 28 Recording track, 32 Backing layer, 33 Multi-layered film, 37 Non-magnetic intermediate layer ( Tantalum adhesion layer), 38 nonmagnetic intermediate layer (palladium underlayer), 41 laminate, 42 ferromagnetic film, 43a first thin film (palladium layer), 43b second thin film (cobalt layer).

Claims (10)

非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を繰り返し重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えることを特徴とする多層構造膜。   A laminated body in which a first thin film formed from nonmagnetic noble metal atoms and a second thin film formed from a magnetic atom or a magnetic alloy are repeatedly laminated, and a saturation magnetization of the laminated body, overlaid on the surface of the laminated body And a ferromagnetic film having a larger saturation magnetization. 請求項1に記載の多層構造膜において、前記積層体および前記強磁性膜の一軸異方性磁界は前記強磁性膜固有の一軸異方性磁界よりも大きく設定されることを特徴とする多層構造膜。   2. The multilayer structure according to claim 1, wherein a uniaxial anisotropic magnetic field of the laminate and the ferromagnetic film is set larger than a uniaxial anisotropic magnetic field unique to the ferromagnetic film. film. 請求項1または2に記載の多層構造膜において、前記磁性原子はコバルトであることを特徴とする多層構造膜。   3. The multilayer structure film according to claim 1, wherein the magnetic atom is cobalt. 請求項1〜3のいずれか1に記載の多層構造膜において、前記非磁性貴金属原子はパラジウムであることを特徴とする多層構造膜。   4. The multilayer structure film according to claim 1, wherein the nonmagnetic noble metal atom is palladium. 5. 請求項4に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜は、コバルト原子および白金原子を含有する合金から形成されることを特徴とする多層構造膜。   5. The multilayer structure film according to claim 4, wherein the ferromagnetic film is formed of an alloy containing cobalt atoms and platinum atoms. 請求項5に記載の多層構造膜において、前記合金はクロム原子をさらに含有することを特徴とする多層構造膜。   6. The multilayer structure film according to claim 5, wherein the alloy further contains chromium atoms. 請求項6に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜の膜厚は7.0nm以下に設定されることを特徴とする多層構造膜。   7. The multilayer structure film according to claim 6, wherein a film thickness of the ferromagnetic film is set to 7.0 nm or less. 請求項1〜7のいずれか1に記載の多層構造膜において、前記強磁性膜は前記第2薄膜の表面に重ね合わせられることを特徴とする多層構造膜。   The multilayer structure film according to claim 1, wherein the ferromagnetic film is overlaid on a surface of the second thin film. 基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される非磁性中間層と、前記非磁性中間層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を繰り返し重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。   A substrate, a soft magnetic backing layer laminated on the surface of the substrate, a nonmagnetic intermediate layer laminated on the surface of the backing layer, and a nonmagnetic noble metal atom superimposed on the nonmagnetic intermediate layer. A laminated body in which a first thin film and a second thin film formed from a magnetic atom or a magnetic alloy are repeatedly laminated, and a saturation magnetization that is superimposed on a surface of the laminated body and that is larger than a saturation magnetization of the laminated body A perpendicular magnetic storage medium comprising a ferromagnetic film. 記憶媒体と、前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダーとを備え、前記記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される非磁性中間層と、前記非磁性中間層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第1薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第2薄膜を繰り返し重ね合わせる積層体と、前記積層体の表面に重ね合わせられ、前記積層体の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有する強磁性膜とを備えることを特徴とする記憶装置。   A storage medium; and a head slider that faces the surface of the storage medium, the storage medium being stacked on the surface of the substrate, a soft magnetic backing layer that is stacked on the surface of the substrate, and the surface of the backing layer. A non-magnetic intermediate layer, a first thin film formed on the non-magnetic intermediate layer and formed from non-magnetic noble metal atoms, and a laminate in which the second thin film formed from a magnetic atom or a magnetic alloy is repeatedly stacked. And a ferromagnetic film superposed on the surface of the stacked body and having a saturation magnetization larger than the saturation magnetization of the stacked body.
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