JP6285785B2 - 垂直記録媒体および垂直記録再生装置 - Google Patents
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Description
(1)非磁性基板上に、少なくとも下地層と垂直記録層を有する垂直記録媒体において、前記垂直記録層は少なくともCoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層と、磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層とを有し、この2層が互いに反強磁性結合しているものであって、前記磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層が、Bi(Fe 1−b Mn b )O 3 (bは0.3〜0.8の範囲内。)、または、(Bi 1−a Ba a )(Fe 1−b Mn b )O 3 (aは0.3〜0.5及びbは0.3〜0.8の範囲内。)であることを特徴とする垂直記録媒体。
(2)前記CoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層を、磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層に対して非磁性基板側に設けることを特徴とする(1)に記載の垂直記録媒体。
(3)前記CoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層と、前記磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層との間に、非磁性金属層を有することを特徴とする(1)または(2)に記載の垂直記録媒体。
(4)前記CoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層が、PtとCoを含む強磁性結晶粒子と、粒界構成物質として、Si酸化物、Ti酸化物、W酸化物、Cr酸化物、Co酸化物、Ta酸化物、B酸化物およびRu酸化物のいずれか1種以上を含むことを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の垂直記録媒体。
(5)前記非磁性基板と下地層との間に軟磁性裏打ち層を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載の垂直記録媒体。
(6)(1)〜(5)の何れか1項に記載の垂直記録媒体と、前記垂直記録媒体に情報を記録再生するヘッドとを備えた垂直記録再生装置。
すなわち、本発明の構成では、ヘッドからの電界により強誘電磁性層に情報を記録すると、強誘電磁性層に磁気スピンが生じ、これと磁気的な結合を有している強磁性層のスピンの反転を誘発し、結果として磁気記録層全体のスピンを反転させるが、その際強誘電磁性層と強磁性層は反強磁性結合により互いに逆方向の磁気スピンを形成するため、強誘電磁性層の磁化は強磁性層の一部の磁化とはお互いに打ち消しあうことで、磁気記録層全体としては強磁性層から強誘電磁性層の磁化分差し引いた残部に相当する出力のみが有効となる。このため、本願発明の構成を採用することで、強誘電磁性層から生じるノイズが低減し、もって高密度記録に適した垂直記録媒体を提供することが可能となる。
酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、微細化が不十分となることで、電磁変換特性の劣化を生じるため好ましくない。
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(65mm)、内径20mm、平均表面粗さ(Ra)0.2nm)を、DCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、チャンバ内を0.8PaになるようにArガスを導入し、このガラス基板上に50Cr−50Ti{Cr含有量50at%−Ti含有量50at%}ターゲットを用いて、膜厚200nmの密着層を成膜した。
強誘電磁性層の膜厚を表1に記載の厚さとした他は、実施例1と同様に作製した。
得られた磁気記録媒体について、それぞれ実施例1と同様に特性を評価した。結果を表1に示す。
実施例1と同様に垂直記録媒体を作製したが、垂直記録層は次のように作製した。すなわち、RFスパッタリング法を用いて強誘電磁性層として(Bi0.6Ba0.4)FeO3からなるターゲットを用いて厚さ10nmの膜を形成した。
密着層8を50Al−50Ti{Al含有量50at%、Ti含有量50at%}、100nmに変え、反強磁性結合層5を表2に記載の材料および膜厚にした他は実施例1と同様に垂直記録媒体を作製した。
それぞれの結果を表2に示す。
強誘電磁性層6を表3に記載の材料に変えた他は、実施例1と同様に磁気記録媒体を作製した。
それぞれの結果を表3に示す。
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(65mm)、内径20mm、平均表面粗さ(Ra)0.2nm)を、DCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、チャンバ内を0.8PaになるようにArガスを導入し、このガラス基板上に50Cr−50Ti{Cr含有量50at%、Ti含有量50at%}ターゲットを用いて、膜厚200nmの密着層を成膜した。
次にイオンビーム法にて保護層としてDLC膜を厚さ3nm形成し、潤滑膜を2nm塗布して垂直記録媒体を作製した。
裏打ち層を表4に記載の材料に変えた他は実施例36と同様に磁気記録媒体を作成した。
この磁気記録媒体について、実施例36と同様に磁気特性の評価を行った。結果を表4に示す。
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(65mm)、内径20mm、平均表面粗さ(Ra)0.2nm)を、DCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、チャンバ内を0.8PaになるようにArガスを導入し、このガラス基板上に50Cr−50Ti{Cr含有量50at%、Ti含有量50at%}ターゲットを用いて、膜厚200nmの密着層を成膜した。
この段階で裏打ち層の磁束密度(Bs)と膜厚(T)の積(BsT)を、VSMを用いて測定したところ、140Tnmの値が得られた。
裏打ち層の材料を表4に記載の材料に変えた他は、実施例38と同様に磁気記録媒体を作成した。
垂直磁性層4を表5に記載の材料に変えた他は、実施例1と同様に磁気記録媒体を作成した。得られた磁気記録媒体について、Guzik社製のスピンスタンド上に載せ、測定半径21mm、回転数5400rpm、最大信号周波数514.02MHz(1インチあたり2139キロビットの線記録密度)、書き込み電圧1.5Vの条件で電磁変換特性を測定した。ヘッドは、書き込み素子として先端径10nmの電極針を、再生素子としてTMR薄膜を有するヘッドを用い、データの書き込みにはデータ列を電気の極性に変換し電極針から電圧を印加する方法を用いた。再生は、データ列に応じた磁気変化をTMR素子で読み取ることで行った。結果を表5に示す。
実施例1と同様に垂直記録媒体を作製したが、垂直記録層は次のように作製した。すなわち、強磁性層として層厚10nmの(Co−13Cr−16Pt)88mol%−(SiO2)12mol%{Cr含有量13at%、Pt含有量16at%、残部Coの合金を88mol%、SiO2からなる酸化物を12mol%}の強磁性膜を形成した。
比較例1と同様に垂直記録媒体を作製したが、垂直記録層は次のように作製した。すなわち、RFスパッタリング法を用いて強誘電磁性層として膜厚3nmの(Bi0.6Ba0.4)FeO3からなるターゲットを用いて厚さ10nmの膜を形成した。
比較例1と同様に垂直記録媒体を作製したが、垂直記録層は次のように作製した。すなわち、強磁性層として層厚15nmの(Co−13Cr−16Pt)88mol%−(SiO2)12mol%{Cr含有量13at%、Pt含有量16at%、残部Coの合金を88mol%、SiO2からなる酸化物を12mol%}の強磁性膜を積層した。
反強磁性結合層5を表2に記載の材料に変えた他は、実施例10と同様に磁気記録媒体を作成した。得られた磁気記録媒体について、実施例10と同様の方法で特性を評価した。結果を表2に示す。
以上のように、強磁性層と強誘電磁性層との間にAFC層を設けることで、高密度記録に適した媒体が得られる。
2 裏打ち層
3 下地層
4 強磁性層
5 反強磁性結合層
6 強誘電磁性層
7 保護層
8 密着層
100 垂直記録媒体
101 媒体駆動部
102 記録再生ヘッド
103 ヘッド駆動部
104 記録再生信号処理系
Claims (6)
- 非磁性基板上に、少なくとも下地層と垂直記録層を有する垂直記録媒体において、前記垂直記録層は少なくともCoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層と、磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層とを有し、この2層が互いに反強磁性結合しているものであって、
前記磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層が、Bi(Fe 1−b Mn b )O 3 (bは0.3〜0.8の範囲内。)、または、(Bi 1−a Ba a )(Fe 1−b Mn b )O 3 (aは0.3〜0.5及びbは0.3〜0.8の範囲内。)であることを特徴とする垂直記録媒体。 - 前記CoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層を、磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層に対して非磁性基板側に設けることを特徴とする請求項1に記載の垂直記録媒体。
- 前記CoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層と、前記磁性と強誘電性を併せ持つ磁性層との間に、非磁性金属層を有することを特徴とする請求項1または2に記載の垂直記録媒体。
- 前記CoとPtを含むグラニュラ構造を有する垂直磁性層が、PtとCoを含む強磁性結晶粒子と、粒界構成物質として、Si酸化物、Ti酸化物、W酸化物、Cr酸化物、Co酸化物、Ta酸化物、B酸化物およびRu酸化物のいずれか1種以上を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の垂直記録媒体。
- 前記非磁性基板と下地層との間に軟磁性裏打ち層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の垂直記録媒体。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の垂直記録媒体と、前記垂直記録媒体に情報を記録再生するヘッドとを備えた垂直記録再生装置。
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