JP4740787B2 - 垂直磁気記録媒体、その記録方法および再生方法、並びに磁気記憶装置 - Google Patents
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Description
まず、軟磁性裏打ち層と記録層との間に軟磁性材料からなる略柱状構造の磁束スリット層が設けられた、第1の参考の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
Fluos社製)Zテトラオール、AM3001(以上アウジモント社製)等を用いることができる。
本参考例に係る垂直磁気記録媒体を以下に示す構成とした。基板側からガラス基板/軟磁性裏打ち層:CoNbZr膜(180nm)/シード層:Ta膜(5nm)/磁束スリット層:NiFe膜(5nm)/非磁性中間層:Ru膜(Xnm)/記録層:(Co76Cr9Pt15)90vol%−(SiO2)10vol%膜(10nm)/保護膜:カーボン膜(4nm)/潤滑層:AM3001膜(1.5nm)とした。潤滑層以外はArガス雰囲気のスパッタ装置を用いて形成し、CoNbZr膜、Ta膜の成膜時の雰囲気ガス圧力を0.5Pa、NiFe膜とRu膜の雰囲気ガス圧力を4.0Paとした。なお、上記括弧内の数値は膜厚を表し、Ru膜の膜厚Xは、X=7、10、15、20nmと異ならせたサンプルを作製した。
参考例1のシード層:Ta膜(5nm)と磁束スリット層:NiFe膜(5nm)との間に、さらに雰囲気ガス圧力を0.5Paに設定して下地層:NiFe膜(5nm)を形成した以外は参考例1と同様にした。
参考例1の磁束スリット層:NiFe膜(5nm)を雰囲気ガス圧力0.5Paに設定して形成した以外は参考例1と同様にした。
本参考例に係る垂直磁気記録媒体として、以下の構成の垂直磁気記録媒体を作製した。基板側からガラス基板/軟磁性裏打ち層:CoNbZr膜(190nm)/磁束スリット層:CoNbZr膜(10nm)/シード層:Ta膜(2nm)/非磁性中間層:Ru膜(15nm)/記録層:(Co71Cr9Pt20)90vol%−(SiO2)10vol%膜(10nm)/保護膜:カーボン(4nm)/潤滑層:AM3001(1.5nm)とした。潤滑層以外はArガス雰囲気のスパッタ装置を用いて形成し、軟磁性裏打ち層のCoNbZr膜、Ta膜の雰囲気ガス圧力を0.5Pa、磁束スリット層のCoNbZr膜とRu膜の雰囲気ガス圧力を4.0Paとした。
参考例3の磁束スリット層のCoNbZr膜を雰囲気ガス圧力0.5Paに設定して形成した以外は参考例1と同様にした。
非磁性中間層及び記録層の非磁性粒子及び磁性粒子が非固溶相に囲まれて分離されて形成された、第2の参考の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
本参考例に係る垂直磁気記録媒体を以下に示す構成とした。基板側からガラス基板/軟磁性裏打ち層:CoNbZr膜(120nm)/シード層:Ta膜(5nm)/下地層:NiFe膜(5nm)/非磁性中間層:Ru86vol%−(SiO2)14vol%膜(20nm)/記録層:(Co76Cr9Pt15)76vol%−(SiO2)24vol%膜(10nm)/保護膜:カーボン膜(4nm)/潤滑層:AM3001(1.5nm)とした。Arガス雰囲気のスパッタ装置を用いて形成し、CoNbZr膜、Ta膜、NiFe膜、カーボン膜は、DCマグネトロンスパッタ装置を用いて、Ar雰囲気ガス、圧力を0.5Paに設定して成膜した。また非磁性中間層及び記録層はRFマグネトロンスパッタ装置を用いて、Ar雰囲気ガス、ガス圧力を4.0Paとした。成膜時の基板温度は室温とした。潤滑層は浸漬法により塗布した。なお、上記括弧内の数値は膜厚を表す。
参考例4の非磁性中間層に代えて、Ru60vol%−(SiO2)35vol%膜(20nm)を用いて形成した以外は、参考例4と同様にした。
参考例4の非磁性中間層に代えて、Ru膜(20nm)を用いた以外は、参考例4と同様にした。
非磁性中間層の第1非固溶相の体積濃度を14vol%から35vol%として磁性層の第2非固溶相の体積濃度である24vol%よりも高くすることにより、記録層の磁性粒子同士の間隙が増加することが分かる。
記録層上に軟磁性遮蔽層が設けられた本発明の第1の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
本実施例に係る垂直磁気記録媒体を以下に示す構成とした。基板側からガラス基板/軟磁性裏打ち層:CoNbZr膜(200nm)/シード層:Ta膜(5nm)/下地層:NiFe膜(5nm)/非磁性中間層:Ru膜(20nm)/記録層:(Co86Cr8Pt6)90vol%−(SiO2)10vol%膜(10nm)/非磁性層:Ta膜(4nm)/軟磁性遮蔽層:Ni80Fe20膜(Xnm、飽和磁束密度1.1T)/保護膜:カーボン膜(10−Xnm)/潤滑層:AM3001(1.5nm)とした。軟磁性遮蔽層のNiFe膜の膜厚Xを0〜10nmまで異ならせたサンプルを作製した。また、記録ヘッドから記録層表面までの距離を一定とするために、NiFe膜の膜厚Xnmに対して保護膜の膜厚を10−Xnmとした。なお、Arガス雰囲気のスパッタ装置を用いて形成し、CoNbZr膜、非磁性層のTa膜、軟磁性遮蔽層のNiFe膜、及びカーボン膜は、DCマグネトロンスパッタ装置を用いて、Ar雰囲気ガス、圧力を0.5Paに設定して成膜した。また、シード層のTa膜、下地層のNiFe膜、及びRu膜はDCマグネトロンスパッタ装置を用いて、Ar雰囲気ガス、ガス圧力を4.0Paとした。記録層はRFマグネトロンスパッタ装置を用いて、Ar雰囲気ガス、ガス圧力を4.0Paとした。成膜時の基板温度は室温とした。潤滑層は浸漬法により塗布した。なお、上記括弧内の数値は膜厚を表す。
本実施例に係る垂直磁気記録媒体を以下に示す構成とした。基板側からガラス基板/軟磁性裏打ち層:CoTaZr膜(200nm)/非磁性中間層:Ru膜(20nm)/記録層:(Co79Cr8Pt13)90vol%−(SiO2)10vol%膜(10nm)/非磁性層:Ta膜(Xnm)/軟磁性遮蔽層:Ni50Fe50膜(20nm、飽和磁束密度1.3T)/保護膜:カーボン膜(4nm)/潤滑層:AM3001(1.5nm)とした。非磁性層のTa膜の膜厚Xを2〜10nmまで異ならせたサンプルを作製した。なお、成膜条件は実施例1と同様とした。
記録層上に、非磁性母相等にセミハードあるいは軟磁性の磁性粒子が配置された磁束スリット層が設けられた第3の参考の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
vol.81(1997) p2736に記載されているように、FeMBでは1原子%程度のCuの添加(例えば、Fe84Nb3.5Zr3.5B8Cu1)と化学合成の最適化により透磁率を向上することができ、また結晶の微細化にも効果がある。
記録層上に、強磁性母相中に非磁性粒子が配置された磁束スリット層が設けられた第4の参考の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
軟磁性裏打ち層と記録層との間に軟磁性材料からなるティップ状磁性体が面内方向に配置された第5の参考の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
軟磁性裏打ち層と記録層との間に超伝導材料からなる磁束制御層が設けられた第6の参考の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
200kFCI −0.1dB/nm
370kFCI −0.3dB/nm
480kFCI −0.4dB/nm
以上より、主磁極111−仮想磁極MP1、MP2間のスペーシングに基づいて、S/Nmと線記録密度の関係を用いて計算すると以下に示す結果となる。ここで、距離SP=50nmと仮定した。下記の表中のS/Nmの増加分は比較例に対する参考例のS/Nmの増加分を示し、正値は参考例の方が比較例よりもS/Nmが高いことを示す。
200kFCI 5 dB
300kFCI 10 dB
400kFCI 15 dB
500kFCI 20 dB
600kFCI 25 dB
上記表より、参考例が大幅にS/Nmが向上していることが分かる。したがって、磁束制御層101を軟磁性裏打ち層12と記録層16との間に設けることによりS/Nmが向上し、高密度記録化を図ることができる。
軟磁性裏打ち層と記録層との間に、略均一に配置された非磁性材料よりなるティップ状非磁性体と、隣り合うティップ状非磁性体の間隙を充填する超伝導材料よりなる磁束スリット層が設けられた第7の参考の形態に係る垂直磁気記録媒体について説明する。
第1の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体を備えた本発明の第2の実施の形態に係る磁気記憶装置について説明する。
12 軟磁性裏打ち層
13 シード層
15 非磁性中間層
16 記録層
18 保護膜
19 潤滑層
31 下地層
50 垂直磁気記録媒体
51 軟磁性遮蔽層
120 磁気記憶装置
Claims (8)
- 軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に設けられた記録層と、を有する垂直磁気記録媒体であって、
前記記録層上に面内方向に磁化容易軸を有する飽和磁化が0.1T以上、2.4T未満の範囲である軟磁性遮蔽層を有し、
前記記録層と前記軟磁性遮蔽層との間に非磁性層を更に設け、前記非磁性層の膜厚は0.5nm〜20nmの範囲に設定され、
前記軟磁性遮蔽層を飽和させる磁界量において磁気飽和した前記軟磁性遮蔽層の一部の領域を記録磁界が通過して前記記録層が磁化されることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 前記磁化容易軸は、記録の際の当該垂直磁気記録媒体の移動方向に対して略垂直方向に形成されてなることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記軟磁性遮蔽層の膜厚は2〜50nmの範囲に設定されることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記軟磁性遮蔽層の透磁率は20〜2000の範囲であることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録媒体。
- 請求項1〜4のうちいずれか一項記載の垂直磁気記録媒体に、記録ヘッドからの記録磁界を印加して軟磁性遮蔽層の一部である第1の領域を磁気飽和して、該第1の領域に接する記録層を磁化するステップを含む記録方法。
- 前記軟磁性遮蔽層は、前記記録ヘッドの主磁極の磁性材料の飽和磁束密度をBsH、主磁極先端部の厚さをtHとして、前記軟磁性遮蔽層の飽和磁束密度BsS、膜厚tSは、BsS×tS<BsH×tHに設定されることを特徴とする請求項5に記載の記録方法。
- 感磁素子と該感磁素子を挟む第1のシールド及び第2のシールドとよりなる再生ヘッドを請求項1〜4のうちいずれか一項記載の垂直磁気記録媒体に近接して、第1のシールド及び第2のシールドの先端部分と対向する軟磁性遮蔽層とその間の軟磁性遮蔽層とからなる第2の領域を磁気飽和して、前記記録層から該第2の領域を通過する磁界を前記感磁素子が検知するステップを含む再生方法。
- 請求項1〜4のうちいずれか一項記載の垂直磁気記録媒体と、記録再生手段とを備えた磁気記憶装置。
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