JP4243758B2 - 磁気記録媒体及び磁気記録装置 - Google Patents
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W50=2{(g/2)2 +(d+a)2 }1/2
で表現することが出来ることが一般的に知られている。
図1参照
上記課題を解決するために、本発明は、磁気記録媒体において、非磁性基板1上に、CrまたはCr基合金からなる少なくとも一層以上の下地層2、少なくとも一層以上のCoCr基合金からなる第1磁性層4、非磁性結合層5、Co基合金からなり、膜厚が0.1nm〜0.5nmの範囲の非磁性層6、及び、CoCr基合金からなる第2磁性層7を順次積層するとともに、第1磁性層4と第2磁性層7とが交換結合を保ったままで、残留磁化状態における磁化方向が互いに反平行であることを特徴とする。
なお、非磁性層6の膜厚が0.1nm未満であると結晶性劣化抑制の効果が充分ではなく、0.5nmを超えると第1磁性層4と第2磁性層7との間の交換結合力が働かなくなる。
この場合、磁性層の配向性を高めるために、非磁性基板1の表面にテクスチャー処理を施すことが望ましい。
図2参照
まず、アルカリ洗浄したガラス基板11上に、DCマグネトロンスパッタリング法を用いて、スパッタ室内の真空度を例えば、1×10-5Pa以下に排気し、成膜時には、スパッタ室内を0.67Paに保持した状態で、基板温度を150℃〜270℃、例えば、220℃にした状態で成膜を行う。
なお、基板温度が270℃を超えるとCrの結晶粒肥大化による媒体ノイズ増大が発生する。
この場合、CrTi50シード層12を設けることによりAlRu50シード層13の結晶配向性が向上し、また、AlRu50シード層13を設けることにより、次に成膜させる下地層14との格子整合性が改善されるので下地層14が良好にエピタキシャル成長する。なお、各合金組成におけるサフィックスは原子%を示す。
なお、Ruからなる非磁性交換結合層17の膜厚が0.4〜1.2nmの範囲以外では、第1磁性層16と後述する第2磁性層19が交換結合しなくなる。
なお、膜厚が0.1nmでは挿入した効果が充分でなく、0.5nmを超えると第1磁性層16と第2磁性層19との間に交換結合力が働かなくなる。
なお、CoCrPtBCuの原子組成比は、Co60Cr18Pt11B8 Cu3 である。
図3参照
図3は、保磁力角型比S* の中間層厚依存性の説明図であり、非磁性のCo基合金からなる中間層18の膜厚が増大するにつれて保磁力角型比S* が増大する。この保磁力角型比S* は結晶性の改善と比例するので、第2磁性層19の結晶性が改善していることが分かる。
図4は、保磁力Hc の中間層厚依存性の説明図であり、非磁性のCo基合金からなる中間層18を設けることによって保磁力Hc が向上していることが分かる。
なお、この場合にはVSM(Vibration Sample Magnetmeter)を用いて測定したものである。
図5は、Hexの中間層厚依存性の説明図であり、非磁性のCo基合金からなる中間層18を設けても膜厚が0.5nm程度までであれば、第1磁性層16と第2磁性層19との間の交換結合力の度合いを表すHex(Hexchange)が充分大きく、第1磁性層16と第2磁性層19とをフェリ結合の状態を保つことができる。
図6は、上書き特性の中間層厚依存性の説明図であり、非磁性のCo基合金からなる中間層18を設けることによって、上書き特性が改善されていることが分かる。
図7は、SNRの中間層厚依存性の説明図であり、非磁性のCo基合金からなる中間層18の膜厚が0.5nm以下であれば、SNRが改善されていることが分かる。
なお、強磁性体であるCoCr20を中間層18として用いた場合には、媒体ノイズNm が増大してSNRが低下する。
例えば、上記の膜厚,組成比等の数値は、単なる一例に過ぎず、結晶構造或いは磁性特性が保たれる範囲で必要に応じて適宜変更されるものである。
但し、結晶配向性を確保するためには、
CrV(V=0〜100原子%)
CrW(W=0〜100原子%)
CrMo(Mo=0〜100原子%)
の範囲にすれば良い。
但し、hcp構造を保つためには、添加元素の組成比を、
CoCr(Cr=0〜45原子%)
CoTa(Ta=0〜1原子%)
CoMo(Mo=0〜4原子%)
CoMn(Mn=0〜9原子%)
CoRe(Re=0〜100原子%)
CoRu(Cr=0〜100原子%)
の範囲にすれば良い。
但し、hcp構造を保つためには、添加元素の組成比を、
CoCr(Cr=0〜45原子%)
CoRe(Re=0〜100原子%)
CoPd(Pd=0〜45原子%)
CoCrRe(Cr=0〜45原子%,Re=0〜100原子%)
CoCrRu(Cr=0〜45原子%,Cr=0〜100原子%)
の範囲にすれば良い。
再び、図1参照
(付記1) 非磁性基板1上に、CrまたはCr基合金からなる少なくとも一層以上の下地層2、少なくとも一層以上のCoCr基合金からなる第1磁性層4、非磁性結合層5、Co基合金からなり、膜厚が0.1nm〜0.5nmの範囲の非磁性層6、及び、CoCr基合金からなる第2磁性層7を順次積層するとともに、前記第1磁性層4と第2磁性層7とが交換結合を保ったままで、残留磁化状態における磁化方向が互いに反平行であることを特徴とする磁気記録媒体。
(付記2) 上記非磁性結合層5上に設けたCo基合金からなる非磁性層6が、最密六方構造の結晶構造を有することを特徴とする付記1記載の磁気記録媒体。
(付記3) 上記非磁性結合層5上に設けたCo基合金からなる非磁性層6が、CoCr基合金、CoRe基合金、CoRu基合金、Co−Pd基合金、CoCrRe基合金、或いは、CoCrRu基合金のいずれかからなることを特徴とする付記1または2に記載の磁気記録媒体。
(付記4) 上記非磁性結合層5が、Ru或いはRuを主成分とする合金からなることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記5) 上記非磁性結合層5の膜厚が、0.4nm〜1.2nmであることを特徴とする付記1乃至4のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記6) 上記下地層2を構成するCr基合金は、W、V、或いは、Moの内の少なくとも1つ以上の元素が添加されているとともに、結晶構造が体心立方構造であることを特徴とする付記1乃至5のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記7) 上記下地層2と第1磁性層4との間にCo基合金からなる中間層3を設けるとともに、中間層3を構成するCo基合金は、Cr、Ta、Mo、Mn、Re、或いは、Ruの内の少なくとも一種以上の元素が添加されているとともに、結晶構造が最密六方構造であることを特徴とする付記1乃至6のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記8) 上記中間層3の膜厚が、0.5nm〜3.0nmであることを特徴とする付記1乃至7のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記9) 上記第2磁性層7の残留磁束密度Br とその膜厚tの積tBrが、2.0nTm〜10.0nTmであることを特徴とする付記1乃至8のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記10) 上記非磁性基板1と上記下地層2との間に、非磁性であるNiP層を有することを特徴とする付記1乃至9のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記11) 上記非磁性基板1の表面にテクスチャー処理が施されていることを特徴とする付記1乃至10のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記12) 上記第2磁性層7の上にカーボンを主成分とする保護層8を有することを特徴とする付記1乃至11のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記13) 上記保護層8の膜厚が、0.5nm〜10nmであることを特徴とする付記12記載の磁気記録媒体。
(付記14) 付記1乃至9のいずれか1に記載の磁気記録媒体の製造方法において、成膜温度を、150℃〜270℃にしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(付記15) 付記1乃至13のいずれか1に記載の磁気記録媒体を搭載した磁気記録装置において、再生ヘッドとしてMR素子或いはGMR素子のいずれかを用いたことを特徴とする磁気記録装置。
2 下地層
3 中間層
4 第1磁性層
5 非磁性結合層
6 非磁性層
7 第2磁性層
8 保護層
11 ガラス基板
12 CrTi50シード層
13 AlRu50シード層
14 下地層
15 下部中間層
16 第1磁性層
17 非磁性結合層
18 中間層
19 第2磁性層
20 保護層
Claims (5)
- 非磁性基板上に、CrまたはCr基合金からなる少なくとも一層以上の下地層、少なくとも一層以上のCoCr基合金からなる第1磁性層、非磁性結合層、Co基合金からなり、膜厚が0.1nm〜0.5nmの範囲の非磁性層、及び、CoCr基合金からなる第2磁性層を順次積層するとともに、前記第1磁性層と第2磁性層とが交換結合を保ったままで、残留磁化状態における磁化方向が互いに反平行であることを特徴とする磁気記録媒体。
- 上記非磁性結合層上に設けたCo基合金からなる非磁性層が、最密六方構造を有することを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
- 上記非磁性結合層上に設けたCo基合金からなる非磁性層が、CoCr基合金、CoRe基合金、CoRu基合金、Co−Pd基合金、CoCrRe基合金、或いは、CoCrRu基合金のいずれかからな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。
- 上記非磁性結合層が、Ru或いはRuを主成分とする合金からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の磁気記録媒体を搭載したことを特徴とする磁気記録装置。
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