JP2021009748A - 磁気記録媒体およびその製造方法ならびに磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】下地層および垂直磁気記録層の結晶配向性が高い磁気記録媒体を提供する。【解決手段】磁気記録媒体１０は、非磁性基板１上に、軟磁性層２、第１のシード層３、第２のシード層４、下地層５、垂直磁気記録層６をこの順で有する。第１のシード層３は、ＭｏＳ２、六方晶ＢＮ、ＷＳ２、ＷＳｅ２またはグラファイトを含む。第２のシード層４は、六方晶ウルツァイト型の結晶構造を有するＡｌＮを含む。下地層５は、Ｒｕを含む。【選択図】図１
Description
本発明は、磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法および磁気記録再生装置に関する。
近年、磁気ディスク装置の適用範囲が広くなり、その重要性が増すと共に、磁気ディスク装置に用いられる磁気記録媒体の記録密度の向上が図られている。
磁気記録媒体は、一般的に、非磁性基板上に、シード層、下地層、垂直磁気記録層、保護層がこの順で成膜されている。また、磁気記録媒体は、多くの場合、非磁性基板とシード層の間に、軟磁性層が成膜されている。ここで、下地層は、垂直磁気記録層の結晶配向性を向上させる目的で成膜され、シード層は、下地層の結晶配向性を向上させる目的で成膜される。
磁気記録媒体の記録密度を向上させるためには、垂直磁気記録層の結晶配向性が重要である。多くの場合、垂直磁気記録層は、ｈｃｐ構造（六方最密充填構造）を有する材料で構成されているが、その（００２）結晶面が基板の表面に対して平行であること、換言すれば、ｃ軸、すなわち、［００２］軸が基板の表面に対して垂直な方向に配向していることが重要である。
従来、垂直磁気記録層を構成する材料の結晶配向性を向上させるために、下地層を構成する材料として、垂直磁気記録層と同様に、ｈｃｐ構造を有するＲｕが用いられている（例えば、特許文献１参照）。Ｒｕの（００２）結晶面上には、垂直磁気記録層を構成する材料の結晶がエピタキシャル成長するため、垂直磁気記録層を構成する材料の結晶配向性を向上させることができる。
また、シード層に求められる特性は、下地層の結晶配向性を向上させることであるが、シード層として、六方晶ウルツァイト型の結晶構造を有するＡｌＮが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
ここで、ＡｌＮを成膜してシード層を形成する際には、一般的に、ＭＯＣＶＤ法が用いられており、非磁性基板の温度を高くする必要がある。また、基板とシード層の間に、軟磁性層が成膜されている場合は、下地層の結晶配向性を向上させるために、軟磁性層は、アモルファス構造を有することが好ましい。
しかしながら、ＡｌＮを成膜する際に、非磁性基板の温度を高くすると、軟磁性層を構成する材料が結晶化するという問題がある。
また、反応性スパッタ法を用いると、非磁性基板の温度を低くしてＡｌＮを成膜することができるが、ＡｌＮの結晶配向性をさらに向上させることが望まれている。
本発明の一態様は、下地層および垂直磁気記録層の結晶配向性が高い磁気記録媒体を提供することを目的とする。
（１）非磁性基板上に、軟磁性層、第１のシード層、第２のシード層、下地層、垂直磁気記録層をこの順で有し、前記第１のシード層は、ＭｏＳ２、ｈ−ＢＮ、ＷＳ２、ＷＳｅ２またはグラファイトを含み、前記第２のシード層は、六方晶ウルツァイト型の結晶構造を有するＡｌＮを含み、前記下地層は、Ｒｕを含むことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記第２のシード層は、平均結晶粒径が３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記第２のシード層は、厚さが０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）前記軟磁性層は、アモルファス構造を有することを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（５）（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、パルス電圧を用いる反応性スパッタリング法により、前記第２のシード層を成膜する工程を含み、前記第２のシード層を成膜する際に、パルス電圧を−３００Ｖ以下とし、パルス電流を１０Ａ以上とし、デューティー比を１０％以下とし、ターゲットとして、Ａｌを用い、スパッタガスとして、窒素を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（６）（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、ホローカソードプラズマを用いる反応性スパッタリング法により、前記第２のシード層を成膜する工程を含み、前記第２のシード層を成膜する際に、ターゲットとして、Ａｌを用い、スパッタガスとして、窒素を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（７）（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
（２）前記第２のシード層は、平均結晶粒径が３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記第２のシード層は、厚さが０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）前記軟磁性層は、アモルファス構造を有することを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
（５）（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、パルス電圧を用いる反応性スパッタリング法により、前記第２のシード層を成膜する工程を含み、前記第２のシード層を成膜する際に、パルス電圧を−３００Ｖ以下とし、パルス電流を１０Ａ以上とし、デューティー比を１０％以下とし、ターゲットとして、Ａｌを用い、スパッタガスとして、窒素を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（６）（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、ホローカソードプラズマを用いる反応性スパッタリング法により、前記第２のシード層を成膜する工程を含み、前記第２のシード層を成膜する際に、ターゲットとして、Ａｌを用い、スパッタガスとして、窒素を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（７）（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
本発明の一態様によれば、下地層および垂直磁気記録層の結晶配向性が高い磁気記録媒体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
［磁気記録媒体］
図１に、本実施形態の磁気記録媒体の構造の一例を示す。
図１に、本実施形態の磁気記録媒体の構造の一例を示す。
磁気記録媒体１０は、非磁性基板１上に、軟磁性層２、第１のシード層３、第２のシード層４、下地層５、垂直磁気記録層６、保護層７をこの順で有する。第１のシード層３は、ＭｏＳ２、ｈ−ＢＮ（六方晶窒化ホウ素）、ＷＳ２、ＷＳｅ２またはグラファイトを含む。第２のシード層４は、六方晶ウルツァイト型の結晶構造を有するＡｌＮを含む。下地層５は、Ｒｕを含む。
磁気記録媒体１０は、このような積層構造を有することで、下地層５の（００２）面配向性を向上させることができ、その結果、垂直磁気記録層６のｃ軸配向性を向上させることができる。このため、磁気記録媒体１０の記録密度を向上させることができる。
磁気記録媒体１０では、下地層５の（００２）面配向性を向上させるために、第２のシード層４を構成する材料として、六方晶ウルツァイト型の結晶構造を有するＡｌＮが用いられている。ここで、第１のシード層３、第２のシード層４の２層構造のシード層とすることで、非磁性基板１の温度を低くして第２のシード層４を成膜しても、第２のシード層４の（００２）面配向性を向上させることができる。すなわち、第１のシード層３を構成する材料として、ＭｏＳ２、ｈ−ＢＮ、ＷＳ２、ＷＳｅ２またはグラファイトを用いることで、非磁性基板１の温度を低くして第２のシード層４を成膜しても、第２のシード層４の（００２）面配向性を向上させることができる。これは、第１のシード層３、第２のシード層４を構成する材料が六方晶系であり、格子のミスマッチが小さいためであると考えられる（表１参照）。このため、第１のシード層３の表面に、第２のシード層４を構成するＡｌＮがヘテロエピタキシャル成長しやすくなる。
軟磁性層２は、磁気記録媒体１０に信号を記録する際に、磁気ヘッドからの記録磁界を導き、垂直磁気記録層６に対して記録磁界の垂直成分を効率よく印加するために成膜されている。
軟磁性層２を構成する材料としては、例えば、ＦｅＣｏ系合金、ＣｏＺｒＮｂ系合金、ＣｏＴａＺｒ系合金などの軟磁性合金などが挙げられる。
軟磁性層２は、アモルファス構造を有することが好ましい。これにより、軟磁性層２の表面平滑性を向上させることができ、その結果、磁気ヘッドの浮上量を低減することができ、磁気記録媒体１０の記録密度をさらに向上させることができる。
なお、Ｒｕ膜などの非磁性層を介して、軟磁性層２を複数層成膜し、反強磁性交換結合（ＡＦＣ）膜としてもよい。
軟磁性層２の厚さの合計は、磁気記録媒体１０の記録再生特性とＯＷ（Ｏｖｅｒ Ｗｒｉｔｅ）特性とのバランスにより適宜決定されるが、２０ｎｍ〜１２０ｎｍ程度である。
第１のシード層３は、第２のシード層４の（００２）面配向性を向上させるために成膜されており、ＭｏＳ２、ｈ−ＢＮ、ＷＳ２、ＷＳｅ２またはグラファイトを含む。
ＭｏＳ２、ＷＳ２、ＷＳｅ２は、六方晶系であるが、ｃ軸配向させることが好ましい。また、ｈ−ＢＮ、グラファイトも、ｃ軸配向させることが好ましい。
第１のシード層３の厚さは、０．２〜２０ｎｍの範囲であることが好ましく、３〜１０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
第２のシード層４は、下地層５の（００２）面配向性を向上させるために成膜されており、六方晶ウルツァイト型の結晶構造を有するＡｌＮを含む。
第２のシード層４の成膜方法としては、特に限定されないが、スパッタリング法、反応性スパッタリング法などを用いることができる。これらの中でも、パルス電圧を用いる反応性スパッタリング法、ホローカソードプラズマを用いる反応性スパッタリング法などの高い励起源を用いる方法が好ましい。高い励起源を用いることで、非磁性基板１の温度を低くしても、高密度のイオン、ラジカルを発生させることができ、その結果、第２のシード層４の（００２）面配向性を向上させることができる。
反応性スパッタリング法により、第２のシード層４を成膜する場合は、ターゲットとして、Ａｌを用い、スパッタガスとして、窒素を用いるが、スパッタガスとしては、窒素とアルゴンの混合ガスを用いることが好ましい。ここで、混合ガス中の窒素とアルゴンの混合体積比は、１：０．５〜１：３の範囲内であることが好ましい。
パルス電圧を用いる反応性スパッタリング法により、第２のシード層４を成膜する場合は、パルス電圧を−３００Ｖ以下、好ましくは、−５００Ｖ以下とし、パルス電流を１０Ａ以上、好ましくは２０Ａ以上とし、デューティー比を１０％以下とする。
第２のシード層４の平均結晶粒径は、３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることが好ましい。第２のシード層４の平均結晶粒径をこのような範囲とすることで、下地層５の（００２）面配向性をさらに向上させることができる。
なお、平面ＴＥＭ画像を用いて、平均結晶粒径を測定することができる。
第２のシード層４の厚さは、０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内であることが好ましく、３ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第２のシード層４の厚さをこのような範囲とすることで、下地層５を安定的に（００２）面配向させることができる。
下地層５は、垂直磁気記録層６の（００２）面配向性を向上させるために成膜されており、Ｒｕを含む。
下地層５を構成する材料としては、ｈｃｐ構造を有するＲｕまたはその合金を用いることができる。
下地層５の平均結晶粒径は、６ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内であることが好ましく、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
下地層５の厚さは、５〜３０ｎｍ程度であることが好ましい。
なお、垂直磁気記録層６の結晶配向性は、下地層５の結晶配向性によりほぼ決定されるため、下地層５の結晶配向性を制御することは、磁気記録媒体１０を製造する際に、極めて重要である。
垂直磁気記録層６は、信号が記録される層である。
垂直磁気記録層６を構成する材料としては、例えば、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｂ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−Ｎｂ２Ｏ５、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ２Ｏ５、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２などのＣｏ系合金材料が挙げられる。
垂直磁気記録層６が酸化物を含む場合は、Ｃｏ系合金の結晶粒の周りを酸化物が取り囲んでグラニュラー構造を形成することで、Ｃｏ系合金の結晶粒同士の磁気的相互作用が小さくなり、ノイズが減少する。最終的には、垂直磁気記録層６の結晶構造、磁気的性質が磁気記録媒体１０の記録再生特性を決定する。
垂直磁気記録層６がグラニュラー構造を有する場合は、下地層５を成膜する際にスパッタリングガス圧を高くして、下地層５の表面に凹凸を形成することが好ましい。これにより、垂直磁気記録層６を構成する酸化物が、下地層５の表面の凹部に集まり、グラニュラー構造を形成する。その結果、垂直磁気記録層６の結晶配向性を維持したまま、酸化物によりＣｏ系合金の磁性結晶が孤立したノイズの少ない磁気記録媒体１０を製造することができる。
軟磁性層２、第１のシード層３、下地層５、垂直磁気記録層６の成膜方法としては、通常、ＤＣマグネトロンスパッタリング法またはＲＦスパッタリング法が用いられる。軟磁性層２、第１のシード層３、下地層５、垂直磁気記録層６を成膜する際に、必要に応じて、ＲＦバイアス、ＤＣバイアス、パルスＤＣ、パルスＤＣバイアス、Ｏ２ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｎ２ガスを用いてもよい。スパッタリングガス圧は、各層の特性が最適になるように適宜調整されるが、通常、０．１Ｐａ〜３０Ｐａ程度の範囲内である。
保護層７は、磁気ヘッドと磁気記録媒体１０との接触によるダメージから、磁気記録媒体１０を保護するために成膜されており、多くの場合、カーボンを含む。
保護層７の成膜方法としては、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が用いられる。
保護層７の厚さは、通常、１ｎｍ〜１０ｎｍ程度であり、２〜６ｎｍ程度であることが好ましい。
［磁気記録再生装置］
図２に、本実施形態の磁気記録再生装置の一例を示す。
図２に、本実施形態の磁気記録再生装置の一例を示す。
磁気記録再生装置１００は、磁気記録媒体１０と、磁気記録媒体１０を回転駆動させる媒体駆動部１１と、磁気記録媒体１０にデータを記録する、または、磁気記録媒体１０に記録されているデータを再生する磁気ヘッド１２と、磁気ヘッド１２を磁気記録媒体１０に対して相対運動させるヘッド駆動部１３と、記録再生信号処理系１４とを備えている。
記録再生信号処理系１４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド１２に送ったり、磁気ヘッド１２からの再生信号を処理してデータを外部に送ったりする。
磁気ヘッド１２としては、再生素子として、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用するＧＭＲ素子などを有し、高記録密度化に適している磁気ヘッドを用いることができる。
以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
洗浄済みの外径２．５インチのガラス製の非磁性基板（ＨＯＹＡ製）を、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置Ｃ−３０４０（アネルバ製）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度が１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。
洗浄済みの外径２．５インチのガラス製の非磁性基板（ＨＯＹＡ製）を、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置Ｃ−３０４０（アネルバ製）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度が１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。
次に、ターゲットとして、Ｃｒ５０Ｔｉ｛Ｔｉの含有量５０ａｔ％、残部Ｃｒ｝を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、厚さ１０ｎｍの密着層を非磁性基板上に形成した。
次に、ターゲットとして、Ｃｏ２０Ｆｅ５Ｚｒ５Ｔａ｛Ｆｅの含有量２０ａｔ％、Ｚｒの含有量５ａｔ％、Ｔａの含有量５ａｔ％、残部Ｃｏ｝を用いて、非磁性基板の温度を１００℃以下にして、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、厚さ２５ｎｍの軟磁性層を密着層上に形成した。
次に、ターゲットとして、Ｒｕを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、厚さ０．７ｎｍの非磁性層を軟磁性層上に形成した。
次に、ターゲットとして、Ｃｏ２０Ｆｅ５Ｚｒ５Ｔａを用いて、非磁性基板の温度を１００℃以下にして、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、厚さ２５ｎｍの軟磁性層を非磁性層上に形成した。
次に、ターゲットとして、ＭｏＳ２を用いて、非磁性基板の温度を２５０℃にして、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、厚さ５ｎｍの第１のシード層を軟磁性層上に形成した。このとき、スパッタガスとして、Ａｒを用い、スパッタリングガス圧を０．２Ｐａとした。
次に、ターゲットとして、Ａｌを用いて、非磁性基板の温度を２５０℃にして、パルス電圧を用いる反応性スパッタリング法により、厚さ５ｎｍの第２のシード層を第１のシード層上に形成した。このとき、ターゲットに印加するパルス電圧を−５００Ｖとし、パルス電流を３０Ａとし、デューティー比を５％とし、スパッタガスとして、窒素とアルゴンの混合ガス（混合体積比１：１）を用い、スパッタリングガス圧を０．２Ｐａとした。
次に、ターゲットとして、Ｒｕを用いて、非磁性基板の温度を室温として、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、厚さ２０ｎｍの下地層を第２のシード層上に形成した。このとき、スパッタガスとして、Ａｒガスを用い、スパッタリングガス圧を０．９Ｐａとして、厚さ１０ｎｍの第１層を形成した後、スパッタリングガス圧を１０Ｐａとして、厚さ１０ｎｍの第２層を形成した。
次に、ターゲットとして、（Ｃｏ１５Ｃｒ１８Ｐｔ）−６（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）｛ＳｉＯ２の含有量６ｍｏｌ％、ＴｉＯ２の含有量３ｍｏｌ％、残部ＣｏＣｒＰｔ合金（Ｃｒの含有量１５ａｔ％、Ｐｔの含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏ）｝を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、厚さ９ｎｍのグラニュラー構造を有する垂直磁気記録層を下地層上に形成した。このとき、スパッタガスとして、Ａｒガスを用い、スパッタリングガス圧を２Ｐａとした。
次に、イオンビーム法により、厚さ３ｎｍの保護層を垂直磁気記録層上に形成し、磁気記録媒体を得た。
（実施例２〜５）
第１のシード層を形成する際に、ターゲットとして、ｈ−ＢＮ（実施例２）、ＷＳ２（実施例３）、ＷＳｅ２（実施例４）、グラファイト（実施例５）を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。
第１のシード層を形成する際に、ターゲットとして、ｈ−ＢＮ（実施例２）、ＷＳ２（実施例３）、ＷＳｅ２（実施例４）、グラファイト（実施例５）を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。
（実施例６）
第２のシード層を形成する際に、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。このとき、投入電力を６００Ｗとし、スパッタリングガス圧を０．６Ｐａとした。
第２のシード層を形成する際に、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。このとき、投入電力を６００Ｗとし、スパッタリングガス圧を０．６Ｐａとした。
（実施例７）
第２のシード層を形成する際に、ホローカソードプラズマを用いる反応性スパッタリング法を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。このとき、長方形のターゲットを対向して設け、ターゲットに印加する電圧をパルスＤＣとし、投入電力を１０００Ｗとし、スパッタリングガス圧を０．４Ｐａとした。
第２のシード層を形成する際に、ホローカソードプラズマを用いる反応性スパッタリング法を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を得た。このとき、長方形のターゲットを対向して設け、ターゲットに印加する電圧をパルスＤＣとし、投入電力を１０００Ｗとし、スパッタリングガス圧を０．４Ｐａとした。
（比較例１〜３）
第１のシード層を形成しなかった以外は、実施例１、６、７と同様にして、磁気記録媒体を得た。
第１のシード層を形成しなかった以外は、実施例１、６、７と同様にして、磁気記録媒体を得た。
ここで、磁気記録媒体を製造する際に、第２のシード層、下地層、垂直磁気記録層の結晶配向性を評価した。
（結晶配向性）
第２のシード層、下地層、垂直磁気記録層を形成した後の各層のｃ軸配向性を、Ｘ線回折のロッキングカーブの半値幅（Δθ５０）［°］を用いて評価した。具体的には、Ｘ線回折装置を用いて、各層を形成した後の非磁性基板の表面に対して平行な結晶面を分析し、（００２）面に対応するピークを観測した。このとき、Δθ５０の値が小さい程、各層のｃ軸配向性が高い。
第２のシード層、下地層、垂直磁気記録層を形成した後の各層のｃ軸配向性を、Ｘ線回折のロッキングカーブの半値幅（Δθ５０）［°］を用いて評価した。具体的には、Ｘ線回折装置を用いて、各層を形成した後の非磁性基板の表面に対して平行な結晶面を分析し、（００２）面に対応するピークを観測した。このとき、Δθ５０の値が小さい程、各層のｃ軸配向性が高い。
表２に、各層の結晶配向性の評価結果を示す。
これに対して、比較例１〜３の磁気記録媒体は、第１のシード層が形成されていないため、それぞれ実施例１、６、７の磁気記録媒体よりも、第２のシード層、下地層、垂直磁気記録層の結晶配向性が低い。
１ 非磁性基板
２ 軟磁性層
３ 第１のシード層
４ 第２のシード層
５ 下地層
６ 垂直磁気記録層
７ 保護層
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 記録再生信号系
１００ 磁気記録再生装置
２ 軟磁性層
３ 第１のシード層
４ 第２のシード層
５ 下地層
６ 垂直磁気記録層
７ 保護層
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 記録再生信号系
１００ 磁気記録再生装置
Claims (7)
- 非磁性基板上に、軟磁性層、第１のシード層、第２のシード層、下地層、垂直磁気記録層をこの順で有し、
前記第１のシード層は、ＭｏＳ２、ｈ−ＢＮ、ＷＳ２、ＷＳｅ２またはグラファイトを含み、
前記第２のシード層は、六方晶ウルツァイト型の結晶構造を有するＡｌＮを含み、
前記下地層は、Ｒｕを含むことを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記第２のシード層は、平均結晶粒径が３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内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。
- 前記第２のシード層は、厚さが０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内であ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。
- 前記軟磁性層は、アモルファス構造を有す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。
- 請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、
パルス電圧を用いる反応性スパッタリング法により、前記第２のシード層を成膜する工程を含み、
前記第２のシード層を成膜する際に、パルス電圧を−３００Ｖ以下とし、パルス電流を１０Ａ以上とし、デューティー比を１０％以下とし、ターゲットとして、Ａｌを用い、スパッタガスとして、窒素を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、
ホローカソードプラズマを用いる反応性スパッタリング法により、前記第２のシード層を成膜する工程を含み、
前記第２のシード層を成膜する際に、ターゲットとして、Ａｌを用い、スパッタガスとして、窒素を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気記録媒体を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114863952A (zh) * | 2021-02-04 | 2022-08-05 | 昭和电工株式会社 | 磁记录介质、磁记录再生装置及磁记录介质的制造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11763845B2 (en) * | 2021-12-08 | 2023-09-19 | Seagate Technology Llc | Magnetic stack including non-magnetic seed layer for hard disk drive media |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61199238A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気記録媒体 |
| JPS6450227A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Fuji Electric Co Ltd | Magnetic recording medium |
| JP2000187837A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-07-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 薄膜磁気ディスク製造方法 |
| JP2003036525A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US20030196477A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-10-23 | Auner Gregory W. | Acoustic wave sensor apparatus, method and system using wide bandgap materials |
| US20080268292A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Heraeus, Inc. | Hexagonal close-packed ceramic seedlayers for perpendicular magnetic recording media |
| JP2008305466A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3012613A (en) | 1959-06-24 | 1961-12-12 | Specialties Dev Corp | Fire preventing system |
| JPS58215743A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Hitachi Ltd | 接触型記録媒体 |
| JP3157770B2 (ja) * | 1997-09-17 | 2001-04-16 | アルプス電気株式会社 | 薄膜磁気ヘッド |
| JP3822387B2 (ja) | 1999-06-17 | 2006-09-20 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体 |
| US6586116B1 (en) | 2000-02-09 | 2003-07-01 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Nonmetallic thin film magnetic recording disk with pre-seed layer |
| EP1372148B1 (en) * | 2002-06-05 | 2007-09-12 | Ricoh Company, Ltd. | Optical recording medium, process for manufacturing the same and optical recording process using the same |
| JP3725132B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2005-12-07 | 株式会社東芝 | 垂直磁気記録媒体、及びこれを用いた磁気記録再生装置 |
| JP2005276367A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
| US20080026255A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | Heraeus, Inc. | Alloy and architecture design for heat-assisted magnetic recording |
| JP2008097685A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Fujitsu Ltd | 垂直磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記憶装置 |
| JP5105332B2 (ja) * | 2008-08-11 | 2012-12-26 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 |
| US8189302B2 (en) * | 2010-09-11 | 2012-05-29 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic field sensor with graphene sense layer and ferromagnetic biasing layer below the sense layer |
| US9245563B2 (en) * | 2011-05-17 | 2016-01-26 | Showa Denko K.K. | Magnetic medium with an orientation control layer |
| JP6450675B2 (ja) * | 2012-06-14 | 2019-01-09 | ティブラ コーポレーションＴｉｖｒａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 多層基板構造を形成する方法 |
| JP6120261B2 (ja) * | 2012-10-11 | 2017-04-26 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法および磁気記録再生装置 |
| JP6307879B2 (ja) * | 2013-05-17 | 2018-04-11 | ソニー株式会社 | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| CN106011759B (zh) * | 2015-11-18 | 2018-08-28 | 清华大学 | 一种高c轴取向AlN薄膜及其制备方法与应用 |
-
2019
- 2019-07-01 JP JP2019123216A patent/JP7283273B2/ja active Active
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61199238A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気記録媒体 |
| JPS6450227A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Fuji Electric Co Ltd | Magnetic recording medium |
| JP2000187837A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-07-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 薄膜磁気ディスク製造方法 |
| JP2003036525A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Fuji Electric Co Ltd | 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US20030196477A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-10-23 | Auner Gregory W. | Acoustic wave sensor apparatus, method and system using wide bandgap materials |
| US20080268292A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Heraeus, Inc. | Hexagonal close-packed ceramic seedlayers for perpendicular magnetic recording media |
| JP2008305466A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114863952A (zh) * | 2021-02-04 | 2022-08-05 | 昭和电工株式会社 | 磁记录介质、磁记录再生装置及磁记录介质的制造方法 |
Also Published As
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| US11735216B2 (en) | 2023-08-22 |
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| CN112185428B (zh) | 2022-03-18 |
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