KR100817308B1 - 수직자기기록매체 - Google Patents
수직자기기록매체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100817308B1 KR100817308B1 KR1020060056447A KR20060056447A KR100817308B1 KR 100817308 B1 KR100817308 B1 KR 100817308B1 KR 1020060056447 A KR1020060056447 A KR 1020060056447A KR 20060056447 A KR20060056447 A KR 20060056447A KR 100817308 B1 KR100817308 B1 KR 100817308B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic recording
- bottom layer
- recording medium
- nanoparticles
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 117
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co] Chemical compound [Cr].[Co] WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co].[Ni] Chemical compound [Fe].[Co].[Ni] KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GUBSQCSIIDQXLB-UHFFFAOYSA-N cobalt platinum Chemical compound [Co].[Pt].[Pt].[Pt] GUBSQCSIIDQXLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 64
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019236 CoFeB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZDZZPLGHBXACDA-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Co] Chemical compound [B].[Fe].[Co] ZDZZPLGHBXACDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDVUYXNQWZQBBN-UHFFFAOYSA-N [Co].[Zr].[Nb] Chemical compound [Co].[Zr].[Nb] BDVUYXNQWZQBBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/66—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
- G11B5/667—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers including a soft magnetic layer
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0026—Pulse recording
- G11B2005/0029—Pulse recording using magnetisation components of the recording layer disposed mainly perpendicularly to the record carrier surface
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/85—Coating a support with a magnetic layer by vapour deposition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/90—Magnetic feature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
본 발명은 수직자기기록매체에 대한 것이다. 본 발명은 기판 위에 형성된 수직자기기록층 및 상기 기판과 상기 수직자기기록층 사이에 적어도 한 층 이상 형성된 연자성 바닥층을 포함하는 수직자기기록매체에 있어서, 연자성 바닥층은 코발트(Co), 철(Fe), 코발트백금합금(CoPt), 코발트크롬합금(CoCr) 또는 니켈철코발트합금(NiFeCo) 중 어느 하나인 자성체 및 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru) 또는 탄탈륨(Ta) 중 어느 하나인 비자성체의 합금으로 이루어지고, 자성체는 상기 비자성체의 매트릭스 내에 그레뉼 형태(granular type)의 나노 입자로 존재하고, 자성체인 나노 입자는 상호 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)을 형성하도록 일정 간격으로 이격되어 있는 수직자기기록매체를 제공한다. 이와 같은 본 발명의 수직자기기록매체에 의하면, 연자성 바닥층을 형성하는 자성체가 비자성체 매트릭스 내에 그레뉼 형태로 존재하되, 그레뉼 입자가 상호 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)을 이루도록 형성됨으로써, 멀티 그레뉼 도메인 형성을 억제할 수 있어 연자성 바닥층의 노이즈를 최소화시킬 수 있다.
수직자기기록매체, 자성체, 비자성체, 그레뉼(granule), 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)
Description
도 1은 종래의 수직자기기록매체의 적층구조를 나타낸 도면.
도 2는 나노 입자가 분산된 연자성 바닥층을 포함하는 종래의 수직자기기록매체의 적층구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수직자기기록매체의 적층구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 수직자기기록매체의 연자성 바닥층의 구조를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 수직자기기록매체의 다층 연자성 바닥층 구조를 나타낸 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100; 기판 130; 연자성 바닥층(SUL)
133; 자성체 135; 비자성체
150; 중간층 170; 수직자기기록층
190; 보호막
본 발명은 수직자기기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멀티 그레뉼 도메인 형성을 억제하여 연자성 바닥층의 노이즈를 최소화할 수 있는 수직자기기록매체에 관한 것이다.
일반적으로 수평자기 기록메카니즘에 비해 수직자기 기록메카니즘의 기록밀도가 높다. 따라서, 최근 하드디스크드라이브 등은 높은 기록밀도를 위하여 수직기록 메카니즘을 채택하고 있다.
수직자기기록 메카니즘은 자화방향이 매체의 평면에 수직인 방향으로 배열된다. 이러한 수직자기기록 메카니즘은 강자성막(ferro-magnetic layer)과 연자성 바닥층(soft magnetic under-layer)의 이중 자기막(double magnetic layer)을 포함하는 수직자기기록매체와 폴헤드(pole head)를 같이 적용한다.
이하, 도 1을 참조하여 종래의 수직자기기록매체의 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 종래의 수직자기기록매체의 적층구조를 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수직자기기록매체는 하부로부터, 기판(1), 연자성 바닥층(soft magnetic under-layer; SUL)(3), 중간층(5), 수직자기기록층(7) 및 보호막(9)이 차례대로 적층되어 형성된다.
상기 기판(1)은 주로 글래스(glass)나 알루미늄마그네슘합금(AlMg)으로 형성되고, 상기 연자성 바닥층(3)은 코발트지르코늄나이오븀합금(CoZrNb), 코발트철붕소합금(CoFeB) 또는 니켈철합금(NiFe) 등으로 형성된다. 그리고, 상기 중간층(5)은 주로 탄탈륨(Ta)/루테늄(Ru)으로 형성되고, 수직자기기록층(7)은 CoCrPt-SiO2 등으로 형성되며, 보호막(9)은 DLC(diamond like carbon)로 형성된다.
폴헤드의 자기회로 특성상, 수직자기기록시 필드 세기(field strength) 및 필드 기울기(field gradient)를 증가시키기 위해서는 반드시 연자성 바닥층(3)이 수직자기기록층(7) 하부에 마련되어야 하는데, 상기 연자성 바닥층(3)은 도메인 월(domain wall)에 기인한 노이즈로서의 자속(magnetic flux)을 발생시켜 재생시 노이즈원(noise source)으로 작용하게 되는 문제점이 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 수직자기기록매체의 구조가 단순한 경우에는 연자성 바닥층(3)이 멀티 도메인화(multi-domain)되는 것을 막을 수 없으며, 이러한 연자성 바닥층(3)의 멀티 도메인화는 재생시 신호대 잡음비를 현격히 떨어뜨리는 요인으로 작용하게 된다. 고밀도 수직자기기록매체의 경우 멀티 도메인화로 인한 신호대 잡음비의 감소는 더욱 심각하다.
따라서, 이러한 멀티 도메인화로 인한 노이즈 발생 문제를 해결하기 위하여 다양한 방법들이 연구되고 있는데, 특히 노이즈를 감소시키기 위해 연자성 바닥층을 싱글 도메인화(single domain)하고 연자성 바닥층을 여러 층 삽입한 구조가 제시되고 있다.
그러나, 이와 같이 바닥층과 수직자기기록층 사이에 여러 층의 연자성 바닥층을 삽입할 경우 멀티 도메인화로 인한 노이즈 발생을 억제할 수는 있지만, 공정이 복잡하게 되어 생산성 저하 및 원가 상승이라는 또 다른 문제점이 발생하게 된 다.
한편, 연자성 바닥층의 노이즈를 감소시키고자 하는 일환으로서, 마그네틱 도메인의 나노화가 제시되고 있는데, 일본공개특허 2004-079104호에는 도 2에 도시된 바와 같이, '비자성 기판(11), 상기 비자성 기판(11) 위에 형성되며 나노 입자(13')가 포함된 연자성 재료층(13), 상기 연자성 재료층(13) 위에 형성된 중간층(15), 상기 중간층(15) 위에 형성된 경질자성재료층(17)'을 포함하는 고밀도자기기록매체가 개시되어 있다.
그러나, 이러한 고밀도자기기록매체에 의하면 연자성 재료층에 분산되어 있는 나노입자의 평균입경을 균일하게 제어함으로써 입경 불균일로 인한 노이즈 발생을 어느 정도 제어할 수는 있지만, 각 나노 입자간의 상호작용이 여전히 존재하고 동일한 방향의 자화를 가지는 여러 개의 나노 입자가 인접하여 멀티 그레뉼 도메인(multi granule domain)을 형성하게 되므로, 멀티 그레뉼 도메인 형성으로 인한 연자성 재료층으로부터의 노이즈 발생을 억제하기는 어렵다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연자성 바닥층을 형성하는 자성체가 비자성체 매트릭스 내에 그레뉼 형태로 존재하되, 그레뉼 입자가 서로 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)을 이루도록 형성됨으로써, 멀티 그레뉼 도메인 형성을 억제할 수 있는 수직자기기록매체를 제공하는 데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 위에 형성된 수직자기기록층 및 상기 기판과 상기 수직자기기록층 사이에 적어도 한 층 이상 형성된 연자성 바닥층을 포함하는 수직자기기록매체에 있어서, 상기 연자성 바닥층은 코발트(Co), 철(Fe), 코발트백금합금(CoPt), 코발트크롬합금(CoCr) 또는 니켈철코발트합금(NiFeCo) 중 어느 하나인 자성체 및 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru) 또는 탄탈륨(Ta) 중 어느 하나인 비자성체의 합금으로 이루어지고, 상기 자성체는 상기 비자성체의 매트릭스 내에 그레뉼 형태(granular type)의 나노 입자로 존재하고, 상기 자성체인 나노 입자는 상호 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)을 형성하도록 일정 간격으로 이격되어 있는 수직자기기록매체를 제공한다.
이때, 바람직하게는 상기 나노 입자 간 이격 거리는 0.5㎚ ~ 2㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 상기 자성체의 조성은 상기 연자성 바닥층의 20at% ~ 60at% 이다.
또한, 상기 나노 입자의 지름은 5㎚ ~ 10㎚인 것이 바람직하다.
바람직하게는 상기 자성체는 코발트(Co), 철(Fe), 코발트백금합금(CoPt), 코발트크롬합금(CoCr) 또는 니켈철코발트합금(NiFeCo) 중 하나이며, 상기 비자성체는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru) 또는 탄탈륨(Ta) 중 하나이다.
한편, 상기 연자성 바닥층은 자성체와 비자성체로 이루어진 합금을 물리기상증착법(PVD)으로 상기 기판에 증착(deposition)시켜 형성되며, 상기 연자성 바닥층은 증착 중 또는 증착후 150℃ ~ 600℃ 에서 어닐링(annealing)되어 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 수직자기기록매체에 의하면, 연자성 바닥층을 형성하는 자성체가 비자성체 매트릭스 내에 그레뉼 형태로 존재하되, 그레뉼 입자가 상호 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)을 이루도록 형성됨으로써, 멀 티 그레뉼 도메인 형성을 억제할 수 있어 연자성 바닥층의 노이즈를 최소화시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수직자기기록매체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수직자기기록매체의 적층구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수직자기기록매체는 기판(100), 상기 기판(100)의 상면에 형성된 연자성 바닥층(130), 상기 연자성 바닥층(130)의 상면에 형성되어 수직자기기록층(170)의 결정성을 향상시키는 중간층(150), 상기 중간층(150)의 상면에 형성되어 정보의 기록이 이루어지는 수직자기기록층(170) 및 상기 수직자기기록층(170)의 상면에 형성된 보호막(190) 등을 포함한다.
본 발명의 특징은 연자성 바닥층(130)에 있는데, 이에 대해 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 수직자기기록매체의 연자성 바닥층의 구조에 대한 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수직자기기록매체의 연자성 바닥층(130)은 자성체(133)와 비자성체(135)로 이루어진 합금으로 형성되며, 자성체(133)는 그레뉼 형태(granular type)의 나노 입자로 비자성체(135)에 분산되어 있다. 비자성체(135)와 그레뉼 형태의 자성체(133)로 형성된 합금을 기판 위에 스퍼터링(sputtering)하여 연자성 바닥층(130)을 형성한다.
이때, 자성체(133)로는 코발트(Co), 철(Fe), 코발트백금합금(CoPt), 코발트크롬합금(CoCr) 또는 니켈철코발트합금(NiFeCo) 중 하나를 사용할 수 있고, 비자성체로(135)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru), 탄탈륨(Ta) 중 하나를 사용할 수 있다.
한편, 자성체 나노 입자(133)는 비자성체(135) 매트릭스 내에서 상호 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling; 이하 'AFC'이라 함)을 이루도록 분산존재해야 한다. 왜냐하면, 나노 입자(133)가 서로 AFC를 이루면 서로 반대 방향의 자화를 가지게 되어 각각의 나노 입자(133)가 자구(磁區)로 작용하게 되므로 멀티 그레뉼 도메인(multi granule domain)이 형성되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
여기서, 자성체인 나노 입자(133) 사이에는 교환결합력이라는 힘이 존재하고, 이 힘의 방향은 나노 입자(133) 사이의 거리에 따라 달라진다. 따라서, 인접한 나노 입자(133)가 서로 AFC를 이루도록 나노 입자(133) 간의 거리를 제어할 필요가 있다.
즉, 나노 입자(133)가 서로 a라는 거리만큼 이격된 경우에는 서로 평행하게 되도록 하는 힘이 작용하며, b라는 거리만큼 이격된 경우에는 서로 반평행해지려는 힘이 작용하므로, b라는 거리만큼 나노 입자(133)를 서로 떨어뜨리면, 인접한 나노 입자(133)가 상호 AFC를 이루게 되는 것이다.
만약, 나노 입자(133) 간의 이격 거리가 너무 짧으면 각 나노 입자(133)는 서로 패로마그네틱 커플링(ferromagnetic coupling)을 이루게 되어 연속막과 차이 가 없게 되므로 멀티 그래뉼 도메인 형성을 억제할 수 없다.
반면, 나노 입자(133) 간의 이격 거리가 너무 멀 경우 나노 입자(133) 간의 커플링(coupling)이 거의 없어지게 되어 각각이 동작하게 되고, 자성체(133)의 비율이 너무 적어 연자성 바닥층(SUL)로서의 기능을 거의 하지 못하게 된다.
따라서, 나노 입자(133) 간 간격을 적절히 제어하여 나노 입자(133)가 서로 AFC를 이루게 하는 것이 중요한데, AFC를 형성하기 위한 나노 입자(133) 간 거리는 자성체(133)와 비자성체(135)의 종류에 따라 다르다. 그러나, 일반적으로 나노 입자(133)가 상호 약 0.5㎚ ~ 2㎚ 떨어져 존재하면 서로 AFC를 이루게 된다.
이러한 나노 입자(133) 간 거리는 자성체(133)의 농도제어를 통해 이루어지는데, 자성체(133)의 농도가 너무 진할 경우에는 자성체인 나노 입자(133) 간의 이격 거리가 좁아지게 되고, 자성체(133)의 농도가 너무 묽을 경우에는 나노 입자(133) 간 이격 거리가 커지게 된다. 따라서, 자성체(133)의 농도를 적절히 제어하여야 나노 입자(133)가 상호 AFC를 이룰 수 있게 된다.
예컨대, 연자성 바닥층의 자성체(133)가 코발트(Co)이고 비자성체(135)가 구리(Cu)인 경우, 코발트(Co)의 농도가 20at% ~ 60at% 이면 코발트 나노 입자(133)가 서로 AFC를 이루게 된다.
이때, 자성체인 나노 입자(133)의 지름과 노이즈 발생과는 밀접한 관계가 있으므로, 5㎚ ~ 10㎚ 정도의 지름을 갖는 나노 입자(133)를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 지름 5㎚ ~ 10㎚ 정도의 자성체(133) 나노 입자를 20at% ~ 60at% 농도의 비율로 비자성체(135)와 혼합하면 나노 입자간 이격거리가 약 0.5㎚ ~ 2㎚ 간격으로 떨어져 존재하므로 AFC가 형성된다.
한편, 연자성 바닥층(130)은 증착 중 또는 증착후 선택적으로 어닐링(annealing)할 수 있는데, 어닐링시 온도는 150℃ ~ 300℃를 유지하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 형성된 연자성 바닥층(130)을 단층으로 하여 수직자기기록매체를 제작할 수도 있지만, 도 5에 도시된 바와 같이 다층으로 적층하여 적용할 수도 있다.
연자성 바닥층(230)을 다층으로 형성하는 경우에는, 먼저 비자성체(235)와 자성체(233)를 교대로 적층한 후에 열처리하면 도 5에 도시된 것과 같은 연자성 바닥층(230)을 얻을 수 있다. 이때, 다층의 연자성 바닥층(230) 형성시에는 단층의 연자성 바닥층 형성시보다 높은 온도인 250℃ ~ 600℃에서 열처리(어닐링)를 시행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법으로 제작하면 그레뉼 나노 입자의 크기 및 나노 입자 간의 이격 거리가 보다 균일해진다.
이상에서는 도면과 명세서에 최적 실시예를 개시하였다. 여기서는 설명을 위해 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 수직자기기록매체에 의하면, 연자성 바닥층을 형성하는 자성체가 비자성체 매트릭스 내에 그레뉼 형태로 존재하되, 그레뉼 나노 입자가 상호 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)을 이루도록 형성됨으로써, 멀티 그레뉼 도메인 형성이 억제되어 연자성 바닥층의 노이즈를 최소화할 수 있다.
Claims (8)
- 기판 위에 형성된 수직자기기록층 및 상기 기판과 상기 수직자기기록층 사이에 적어도 한 층 이상 형성된 연자성 바닥층을 포함하는 수직자기기록매체에 있어서,상기 연자성 바닥층은 코발트(Co), 철(Fe), 코발트백금합금(CoPt), 코발트크롬합금(CoCr) 또는 니켈철코발트합금(NiFeCo) 중 어느 하나인 자성체 및 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru) 또는 탄탈륨(Ta) 중 어느 하나인 비자성체의 합금으로 이루어지고,상기 자성체는 상기 비자성체의 매트릭스 내에 그레뉼 형태(granular type)의 나노 입자로 존재하고,상기 자성체인 나노 입자는 상호 안티패로마그네틱 커플링(antiferromagnetic coupling)을 형성하도록 일정 간격으로 이격되어 있는 수직자기기록매체.
- 제 1 항에 있어서,상기 나노 입자 간 이격 거리는 0.5㎚ ~ 2㎚인 것을 특징으로 하는 수직자기기록매체.
- 제 1 항에 있어서,상기 연자성 바닥층은 지름이 5㎚ ~ 10㎚인 자성체 나노입자가 20at% ~ 60at% 로 조성된 것을 특징으로 하는 수직자기기록매체.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 연자성 바닥층은 자성체와 비자성체로 이루어진 합금을 물리기상증착법(PVD)으로 상기 기판에 증착(deposition)하는 도중 또는 후에 150℃ ~ 600℃에서 어닐링(annealing)하는 것을 특징으로 하는 수직자기기록매체.
- 삭제
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060056447A KR100817308B1 (ko) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | 수직자기기록매체 |
| JP2006308323A JP4414421B2 (ja) | 2006-06-22 | 2006-11-14 | 垂直磁気記録媒体 |
| US11/643,775 US8415035B2 (en) | 2006-06-22 | 2006-12-22 | Perpendicular magnetic recording medium |
| CN2007100850114A CN101093673B (zh) | 2006-06-22 | 2007-02-28 | 垂直磁记录媒质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060056447A KR100817308B1 (ko) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | 수직자기기록매체 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070121410A KR20070121410A (ko) | 2007-12-27 |
| KR100817308B1 true KR100817308B1 (ko) | 2008-03-27 |
Family
ID=38873901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060056447A KR100817308B1 (ko) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | 수직자기기록매체 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8415035B2 (ko) |
| JP (1) | JP4414421B2 (ko) |
| KR (1) | KR100817308B1 (ko) |
| CN (1) | CN101093673B (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102451098B1 (ko) | 2015-09-23 | 2022-10-05 | 삼성전자주식회사 | 자기 메모리 장치 및 이의 제조 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001101644A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置 |
| JP2002063718A (ja) * | 2000-08-16 | 2002-02-28 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体の製造方法、垂直磁気記録媒体、及び垂直磁気記録装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG91343A1 (en) * | 2000-07-19 | 2002-09-17 | Toshiba Kk | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording apparatus |
| JP2004079104A (ja) | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Fujitsu Ltd | 高密度磁気記録媒体、その製造方法、及び、磁気記録再生装置 |
| JP4667720B2 (ja) | 2003-01-23 | 2011-04-13 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| US6893748B2 (en) * | 2003-05-20 | 2005-05-17 | Komag, Inc. | Soft magnetic film for perpendicular recording disk |
-
2006
- 2006-06-22 KR KR1020060056447A patent/KR100817308B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2006-11-14 JP JP2006308323A patent/JP4414421B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-22 US US11/643,775 patent/US8415035B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-02-28 CN CN2007100850114A patent/CN101093673B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001101644A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置 |
| JP2002063718A (ja) * | 2000-08-16 | 2002-02-28 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体の製造方法、垂直磁気記録媒体、及び垂直磁気記録装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008004248A (ja) | 2008-01-10 |
| CN101093673A (zh) | 2007-12-26 |
| JP4414421B2 (ja) | 2010-02-10 |
| KR20070121410A (ko) | 2007-12-27 |
| US8415035B2 (en) | 2013-04-09 |
| CN101093673B (zh) | 2012-01-11 |
| US20070298286A1 (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8021769B2 (en) | Patterned perpendicular magnetic recording medium with exchange coupled recording layer structure and magnetic recording system using the medium | |
| US7670696B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium with patterned magnetic islands and nonmagnetic trenches and manufacturing method for suppressing surface diffusion of trench material | |
| JP4923896B2 (ja) | 交換結合膜及び磁気デバイス | |
| US7128987B2 (en) | Multilayer magnetic recording media including composite layer with discontinuous magnetic phase and continuous non-magnetic phase | |
| JP3836373B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| US20060204794A1 (en) | Laminate structure, magnetic recording medium and method for producing the same, magnetic recording device, magnetic recording method, and element with the laminate structure | |
| JP2001148110A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| CN101465130A (zh) | 垂直磁记录介质和使用该介质的磁记录/再现装置 | |
| JP2008176858A (ja) | 垂直磁気記録媒体、及びそれを用いたハードディスクドライブ | |
| CN101183533A (zh) | 垂直磁性记录介质和使用它的磁性存储设备 | |
| EP2220648B1 (en) | Magnetic recording medium and methods of magnetisation and magnetic reading | |
| CN106024028A (zh) | 用于热辅助磁记录介质的铱下层 | |
| TW200919456A (en) | Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic recording reproducing apparatus | |
| KR100817308B1 (ko) | 수직자기기록매체 | |
| US6506508B1 (en) | Magnetic recording medium, method of production and magnetic storage apparatus | |
| JP2009026394A (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
| JP4220475B2 (ja) | 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに、磁気記録装置及び磁気記録方法 | |
| US8940418B1 (en) | Dynamic spring media with multiple exchange coupled hard-soft magnetic layers | |
| JP2007102833A (ja) | 垂直磁気記録媒体 | |
| JP2009223989A (ja) | ナノホール構造体及び磁気記録媒体 | |
| JP2003030812A (ja) | 磁気記録媒体および磁気記録装置 | |
| CN100336109C (zh) | 有钴铬铁第一铁磁膜的反铁磁耦合磁记录介质 | |
| JP2005101441A (ja) | 磁気抵抗多層膜 | |
| JP2009116964A (ja) | 垂直磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 | |
| JP2009116986A (ja) | 垂直磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120309 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130308 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |