JP2016085773A - 垂直磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体の製造方法、垂直記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記垂直記録層は、
磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有する強磁性層と、
磁性及び誘電性を併せ持ち、結晶粒子及び前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する誘電磁性層と、を有し、
前記磁性結晶粒子は、Feと、Ptと、を含む垂直磁気記録媒体を提供する。
[第1の実施態様]
非磁性基板11としては非磁性の基板であれば特に限定されず任意の基板を用いることができるが、耐熱性を備えた基板であることが望ましい。例えば、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、アモルファスガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、サファイア、石英から選択されたいずれかの材料からなる基板等を用いることができる。
密着層15は、非磁性基板11の表面を平滑化して、非磁性基板11と下地層12との密着性を高めると共に、非磁性基板11からのアルカリ性イオンが下地層12に拡散して、下地層12が腐食するのを防ぐことができる。
裏打ち層(軟磁性裏打ち層)16は、垂直記録層13の磁化の方向をより強固に非磁性基板11と垂直な方向に固定し、再生信号を安定化させることができる。
裏打ち層16は軟磁性材料から構成することが好ましい。例えば、裏打ち層16の材料としてはCoFe系合金(CoFeTaZr、CoFeZrNb、CoFeB等)、FeCo合金(FeCo、FeCoV等)、CoZr系合金(CoZr、CoZrNb等)、CoTa系合金(CoTa、CoTaZr等)、FeB系合金等の軟磁気特性を有する材料を好ましく用いることができる。
本実施形態の垂直磁気記録媒体においては、少なくとも直上の膜の垂直磁気異方性を制御できる下地層12を設けることができる。下地層12は例えば垂直記録層の配向性を制御することができる。
上述のように、本実施形態の垂直磁気記録媒体において垂直記録層13は、強磁性層131と、磁性と誘電性を併せ持つ誘電磁性層132と、を有することができる。
保護層14は記録再生ヘッドと垂直磁気記録媒体との接触によるダメージから垂直磁気記録媒体を保護するためのものである。保護層14の構成は特に限定されるものではないが、保護層14としては例えばカーボン膜、SiO2膜などを用いることができ、カーボン膜を好ましく用いることができる。保護層14の形成方法は特に限定されるものではないが、例えばスパッタリング法、プラズマCVD法、イオンビーム法などにより形成することができる。特にイオンビーム法を好ましく用いることができる。保護層14の膜厚についても特に限定されないが、1nm以上10nm以下とすることが好ましく、1.5nm以上5nm以下であることがより好ましい。
本実施形態では、垂直記録再生装置の構成例について説明する。
本実施例では以下の手順で図1(a)に示した垂直磁気記録媒体を形成した。なお、以下に記述のように、本実施例の垂直磁気記録媒体においては、図1(a)に示した層の構成に加えて、非磁性基板11と下地層12との間に密着層を、保護層14の上面に潤滑膜をさらに設けている。
垂直磁気記録媒体の潤滑膜表面の表面粗さをAFMを用いて観察したところ、表面粗さ(Ra)は0.28nmであった。
垂直磁気記録媒体の記録媒体特性を、リードライトアナライザー(米国GUZIK TECHNICAL ENTERPRISES社製 型式:RW1632)、および、スピンスタンド(米国GUZIK TECHNICAL ENTERPRISES社製 型式:S1701MR)を用いて測定、評価した。
さらに、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて誘電磁性層132の微細構造を観察した。非磁性基板11に垂直な面で観察(断面TEM観察)したところ、誘電磁性層132の結晶粒が柱状に形成しており、隣接する柱状の結晶粒同士を非晶質の粒界層により分割している構造を明確に観察できた。また、強磁性層131は磁性結晶粒子1312及び磁性結晶粒子1312を取り囲む非磁性粒界領域1311を有することが確認できた。そして、強磁性層131の磁性結晶粒子1312上に誘電磁性層132の結晶粒子1322が、ほぼ同じ幅で積み重なって連続した柱状構造になっていることを確認できた。すなわち、垂直記録層13は、強磁性層131の磁性結晶粒子1312と、誘電磁性層132の結晶粒子1322とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成していることを確認できた。従って、強磁性層131及び誘電磁性層132がグラニュラー構造を有することが分かる。なお、誘電磁性層132がグラニュラー構造を有するとは、結晶粒子1322を非晶質粒界領域1321が取り囲んだ構造を有することを意味する。強磁性層131及び誘電磁性層132が、このような構造になっていることを以後、柱状構造として示す。
次に、平面方向からの観察(平面TEM)により誘電磁性層132において、結晶粒子1322を非晶質粒界領域1321が囲んだグラニュラー構造を観察できた。この平面TEM像から見積もった誘電磁性層132の結晶粒子1322の平均粒径は5.9nmであった。
誘電磁性層および強磁性層を表1に記載の材料、膜厚に変更した他は、実施例1と同様に垂直磁気記録媒体を作製した。得られた垂直磁気記録媒体を実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
強磁性層131、誘電磁性層132を以下の手順で成膜した点以外は実施例1と同様にして、垂直磁気記録媒体を作製した。
実施例1と同様に得られた垂直磁気記録媒体の表面粗さをAFMを用いて観察したところ、表面粗さ(Ra)は1.10nmであった。
実施例1と同じ条件でSNR、OW特性の評価を行った。
また、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて誘電磁性層132の微細構造を観察した。非磁性基板11に垂直な面で観察(断面TEM観察)したところ、誘電磁性層132の結晶粒は形状が不規則であり結晶粒と結晶粒の境界も明確に観察できなかった。また、強磁性層131の磁性結晶粒子1312と無関係に誘電磁性層132の結晶粒子1322が形成されていた。以下、このような構造を不規則形状と記載する。
強磁性層131を除いた他は比較例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作成した。
また、比較例2の結果から、誘電磁性層132のみでは十分な特性を示しておらず、誘電磁性層132の上に強磁性層131を形成することにより優れたSNR、OW特性を示すことが確認できた。
強磁性層131および誘電磁性層132を表2に記載の材料に変更した他は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。得られた垂直磁気記録媒体を実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
垂直記録層13を、表3に示す構成とした点以外は実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
垂直記録層13を、表3に示す構成とした点および下地層の垂直記録層側に95Pt−5(SiO2)を5nmの厚さで設けた以外は実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
実施例1と同様にして下地層12まで成膜した後、Pt含有量50at%、残部がFeからなる合金を90mol%と、SiO2を10mol%と、含むターゲットである90(50Fe50Pt)−10(SiO2)を用い、強磁性層131を成膜した。成膜の際、チャンバー内の圧力を3Paとして行い、強磁性層131は膜厚が5nmになるように成膜した。
誘電磁性層132の成膜条件を表4に記載の条件とした点以外は実施例35と同様にして磁気記録媒体を作製した。得られた磁気記録媒体を実施例1と同様に評価した。結果を表4に示す。
非磁性基板11として、洗浄済みのガラス基板(コニカミノルタ社製、外径2.5インチ)を用意した。
11 非磁性基板
12 下地層
13 垂直記録層
131 強磁性層
132 誘電磁性層
1311 非磁性粒界領域
1312 磁性結晶粒子
1321 非晶質粒界領域
1322 結晶粒子
30 垂直記録再生装置
Claims (15)
- 非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有しており、
前記垂直記録層は、
磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有する強磁性層と、
磁性及び誘電性を併せ持ち、結晶粒子及び前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域を有する誘電磁性層と、を有し、
前記磁性結晶粒子は、Feと、Ptと、を含む垂直磁気記録媒体。 - 前記強磁性層の前記磁性結晶粒子と、前記誘電磁性層の前記結晶粒子とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成している請求項1に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記非磁性粒界領域が、酸化物、窒化物、炭素系材料から選択された1種類以上の材料を含有する請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記誘電磁性層が、(Bi1−aBaa)FeO3(0.05≦a≦0.8)を含む請求項1乃至3いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記誘電磁性層が、Bi(Fe1−bMnb)O3(0.01≦b≦0.5)を含む請求項1乃至3いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記誘電磁性層が、(Bi1−a―cBaaLac)(Fe1−bMnb)O3(0≦a≦0.8、0.01≦b≦0.5、0≦c≦0.8、かつ0.05≦a+c≦0.8)を含む請求項1乃至3いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記誘電磁性層が、(Bi1−a−cBaaLac)(Fe1−b−dMnbTid)O3(aおよびcは0≦a≦0.8、0≦c≦0.8、かつ0≦a+c≦0.8の範囲、bおよびdは0≦b≦0.5、0.01≦d≦0.5かつ0.01≦b+d≦0.5の範囲。)を含む請求項1乃至3いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記誘電磁性層が、(Bi1−cLac)FeO3(0.01≦c≦0.8)を含む請求項1乃至3いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記垂直記録層は、2層以上の前記強磁性層と、2層以上の前記誘電磁性層と、が積層した構造を有する請求項1乃至8いずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
- 非磁性基板上に、少なくとも一層の下地層と、垂直記録層と、を有しており、
前記垂直記録層は、
磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む非磁性粒界領域を有する強磁性層と、
磁性と誘電性を併せ持ち、結晶粒子と、前記結晶粒子を取り囲む非晶質粒界領域と、を有する誘電磁性層と、を有し、
前記磁性結晶粒子は、Feと、Ptと、を含む垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 前記非磁性基板を準備する非磁性基板準備工程と、
前記非磁性基板の少なくとも一方の面側に、少なくとも一層の前記下地層を形成する下地層形成工程と、
前記非磁性基板の少なくとも一方の面側に前記垂直記録層を形成する垂直記録層形成工程と、を有し、
前記垂直記録層形成工程は、
前記磁性結晶粒子及び該磁性結晶粒子を取り囲む前記非磁性粒界領域を有する前記強磁性層を形成する強磁性層形成工程と、
磁性と誘電性を併せ持ち、前記結晶粒子と、前記結晶粒子を取り囲む前記非晶質粒界領域と、を有する前記誘電磁性層を形成する誘電磁性層形成工程と、
を有する請求項10に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 前記誘電磁性層を、基板温度を前記誘電磁性層に含まれる材料の結晶化温度未満として形成する請求項10または11に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記誘電磁性層を形成する際に、前記非磁性基板に交流バイアスを印加する請求項10乃至12のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
- 前記垂直記録層が、
前記強磁性層の前記磁性結晶粒子と、前記誘電磁性層の前記結晶粒子とが厚み方向に連続した柱状結晶を構成している請求項10乃至13のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体を備えた垂直記録再生装置。
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