KR19990077288A - 이결정 클러스터 자기 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리 또는 유리-세라믹 기판(30)상의 이결정 클러스터 자기층(33)이 제공되는 낮은 매체 잡음과 고밀도 자기 기록에 적합한 자기 기록 매체에 관한 것이다. 결정학상 방향 (200)을 가지는 하부층(32)은 상부에 에피택셜 성장한 자기 합금층(33)내에 이결정 클러스터 미세구조를 형성하는 것을 포함한다.
Description
보자력, 잔류 자기 직각도, 낮은 매체 잡음 및 좁은 트랙 기록도의 관점에서 박막 자기 기록 매체에 대하여 더 높은 면적 기록 밀도가 요구되어 오고 있다. 이러한 요구를 충족하는 자기 기록 매체 특히, 수평 기록을 위한 고밀도 자기 고정 디스크 매체를 제조하는 것은 매우 어렵다.
선형 기록 밀도는 자기 기록 매체의 보자력을 증가시킴으로써 증가시킬 수 있다. 하지만, 이러한 목적은 매우 정밀한 자기적으로 커플링되지 않은 그레인(grain)을 유지하여 매체 잡음을 감소시킴으로서 구현할 수 있다. 매체 잡음은 고밀도 자기 하드 디스크 드라이브의 증가되는 기록 밀도를 한정하는 주요 인자다. 박막내의 매체 잡음은 비균질 그레인 크기와 입간 교환 커플링에 주로 영향을 미친다. 그러므로, 선형 밀도를 증가시키기 위해, 매체 잡음은 반드시 적합한 미세구조(microstructure) 조절에 의해 최소화되어야 한다.
종래의 수평 기록 디스크 매체가 도 1에 도시되고, 전형적으로 알루미늄-마그네슘(Al-Mg) 합금과 같은 알루미늄(Al) 합금으로 구성되며 비결정 니켈-인(NiP)층으로 도금된 기판(10)을 포함한다. 기판(10)의 상부에는 일반적으로 크롬(Cr) 하부층(11), 코발트(Co)-기본 합금 자기층(12), 보호용 탄소 오버코팅층(13) 및 윤활제층(14)이 연속하여 증착된다. Cr 하부층(11), Co-기본 합금 자기층(12) 및 보호용 탄소 오버코팅층(13)은 전형적으로 스퍼터링 기술에 의해 증착된다. Co-기본 합금 자기층은 전형적으로 다결정 Cr 하부층상에 에피택셜 성장된 다결정을 포함한다.
종래의 Al-합금 기판상의 NiP 도금층은 주로 Al-합금 기판의 경도를 증가시킴으로써 제공되고, 이에 의해 연마에 적합한 표면 거칠기(roughness)를 제공함으로써 필요한 표면 거칠기 또는 조직을 제공한다. 전형적으로 NiP 코팅은 대략 15미크론의 두께로 전기를 사용하지 않는 도금으로 제공된다.
웨너등의 미국 특허 출원 번호 제 4,900,397호에서는 통상적인 Al-합금 기판의 NiP 코팅상의 표면 증착물을 제거하기 위한 무선 주파수(RF) 스퍼터 에칭을 사용한 이후에, Cr 하부층의 접착을 강화하기 위해 산화시키는 것이 제안된다. 두어너등의 미국 특허 출원 번호 제 5,302,434호에서 수퍼폴리싱(superpolishing)된 비조직화 NiP 코팅 기판상에서 높은 보자력을 얻는 것이 어렵다는 것과 증가된 보자력을 얻기 위해 NiP 코팅 표면상에 니켈 산화막을 형성하도록 공기중에서 어닐링하는 것이 제안된다. 니켈 산화막은 또한 하부층과 자기층의 결정학상 방향을 변형시킴으로써 변조를 감소시킬 것으로 예상된다.
다른 기판 재료 예를 들면, 비결정 유리와 같은 유리 및 비결정 재료와 결정 재료의 혼합물을 포함하는 유리-세라믹 재료를 사용해 왔다. 유리-세라믹 재료는 일반적으로 결정 표면을 나타내지 않는다. 유리 및 유리-세라믹은 일반적으로 충격에 대해 높은 저항을 나타낸다. 유리-세라믹 재료와 같은 유리-기본 재료의 사용이 후버등의 미국 특허 출원 번호 제 5,273,834호에 개시되어 있다.
이결정 클러스터 미세구조를 나타내는 자기 박막은 예상되는 높은 보자력, 저잡음 및 높은 잔류 자기 직각도 때문에 최근에 주된 연구 과제가 되어 왔다. 하지만, 이결정 자기 박막의 상업적 이용 가능성은 입증되지 않았다. 웡(IEEE Trans. Magn., MAG-27, p.4733, 1991), 미르자마아니(J. Appl. Phys., 69, p.5196, 1991), 민과 주후(J. Appl. Phys., 75, p.6129, 1994), 딩과 주후(IEEE Trans. Magn., MAG-30, p.3978, 1994)등은 단결정 기판상에 이결정 매체를 성공적으로 형성했다. 예와 주후는 이결정 구조를 시뮬레이션하기 위해 컴퓨터를 사용했다(J. Appl. Phys., 75, p.6135, 1994). 하지만, 예와 주후의 컴퓨터에 의해 형성된 이상적인 미세구조에 상응하는 실제 이결정 클러스터 매체를 형성하는 것은 매우 어렵다.
놀란(J. Appl. Phys., 73, p.5566, 1993), 펭(JA-01, Intermag Conference, San Antonio, Texas, April 1995) 및 호소우(JA-02, Intermag Conference, San Antonio, Texas, April 1995)등에 의해 이결정 클러스터 구조가 NiP 코팅된 Al 기판상에 증착된 Cr/Co 합금내에 형성된다. 또한 딩등의 일본 Magnetics Society 저널 Vol. 18, supplement, No. S1(1994), "GaAs 기판상에 이결정 디스크의 제조와 기록 수행력"과 딩등의 IEEE Trans. Magn., MAG-31, p.2827(1995), "이결정 박막 매체의 기록과 트랙 에지 특성에 관한 실험적 연구"를 참조한다. 하지만, 이결정 클러스터 미세구조를 포함하는 자기 기록 매체는 아마도 고가의 단결정 기판과 복잡한 제조 조건 때문에 시장성이 없을 것으로 예상된다.
낮은 매체 잡음과 높은 보자력을 가진 수평 기록을 위한 자기 고정 디스크 매체를 제조할 필요성이 있다. 또한 상업적 이용을 위한 이결정 클러스터 매체의 이론적인 장점을 비용-효율적인 방법으로 실행할 필요성이 있다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 저잡음과 높은 보자력을 나타내는 자기 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 이결정 클러스터 미세구조를 가진 자기층을 포함하는 자기 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적, 장점 및 다른 특성은 부분적으로는 이하의 설명에서 개시될 것이고, 부분적으로는 당업자라면 누구나 이하의 실시예에 따라 실행할 수 있을 것이다. 본 발명의 목적과 장점은 첨부된 청구항에 의해 실행되고 구현될 것이다.
본 발명에 따르면, 이상의 목적이 부분적으로는 자기 기록 매체에 의해 구현되는데 이러한 자기 기록 매체는: 유리 또는 유리-세라믹 재료를 포함하는 기판; 기판상에 위치한 시드층; 시드층상에 위치한 하부층; 및 하부층상에 위치한 자기층을 포함하며, 자기층이 이결정 클러스터 미세구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 자기 기록 매체는: 유리 또는 유리-세라믹 재료를 포함하는 기판; 기판상에 위치하는 표면-산화된 시드층; 시드층상에 위치하며 결정학적 조직 (200)을 가지는 하부층; 및 하부층상에 위치한 자기층을 포함하며, 자기층은 이결정 클러스터를 포함하고, 자기 기록 매체가 127KFCI(인치당 천개의 플럭스 반전)에서 측정되는 대략 15dB 이상의 신호-대-잡음비를 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 추가의 목적과 장점은 이하의 상세한 설명을 통해 당업자에게 용이하게 이해될 것이고, 이하의 본 발명에 따른 실시예에서는 본 발명을 실행하기에 가장 적합한 형태가 예시를 위해 설명될 것이다. 이하에서 명백해지듯이, 본 발명은 본 발명의 범위에 속하는 여러 다른 실시예와 변형이 가능하다. 따라서, 도면과 설명은 설명을 위한 것이지 한정적인 것은 아니다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
본 발명은 박막 자기 기록 디스크와 같은 자기 기록 매체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 저잡음의 고밀도 자기 기록 매체에 관한 것이다.
도 1은 종래의 자기 기록 매체 구조를 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이결정 클러스터 미세구조를 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자기 기록 매체 구조를 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이결정 클러스터 미세구조를 나타내는 Cr/Co 합금 박막의 X-선 회절 곡선을 도시한다.
도 5는 이결정 클러스터 미세구조를 나타내지 않는 Cr/Co 합금 박막의 X-선 회절 곡선을 도시한다.
도 6은 이결정 클러스터 미세구조를 가진 샘플과 가지지 않은 샘플의 신호와 AC 삭제된 잡음 스펙트럼을 비교하여 도시한다.
본 발명은 높은 보자력, 높은 잔류 자기 직각도 및 특히, 효율성과 비용-효율적인 면에서 상업적 이용에 적합한 낮은 매체 잡음을 가진 자기 기록 매체를 제공하는 것이다. 본 발명에 따라 제조되는 자기 기록 매체는 127KFCI에서 20dB을 초과하는 신호-대-잡음비를 포함하는 15dB을 초과하는 신호-대-잡음비를 나타낸다. 이러한 매우 바람직한 자기 기록 매체는 이결정 클러스터 미세구조를 가진 자기 합금층을 증착시키고 에피택셜 성장시킴으로써 얻을 수 있다. 본 발명에 따라 분명해지듯이, 이결정 클러스터 미세구조를 가진 자기 합금 박막이 단결정 기판을 필요로함없이 매우 효율적이고 저비용의 간단한 방법으로 얻어진다. 본 발명은 유리 또는 유리-세라믹 재료로 구성된 기판상의 이결정 클러스터 미세구조를 나타내는 자기 합금층을 포함하는 자기 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명에서 형성되는 것과 같은 이결정 클러스터 미세구조는 다중 자기 결정으로 구성된 클러스터가 특징이고, 각각의 클러스터는 하부층상의 단일 그레인상에서 에피택셜 성장한다. 이결정 클러스터층에서, 다결정 자기 합금층은 바람직한 방향을 나타낸다. Co-기본 합금을 사용할 때, (11.0) 평면은 층 평면에 평행한 정렬을 하는 성향을 나타낸다. 각각의 클러스터에서, Co-기본 합금 서브그레인의 C 축은 두 수직 방향을 따라 위치한다. 다른 클러스터의 서브그레인의 C축은 무질서하게 박막 평면에 분배된다. 위에서 언급된 딩등의 출판물을 참조한다.
본 발명에 따르면, 이결정 클러스터 미세구조를 가진 박막의 자기 합금층은 상대적으로 저가인 유리 또는 유리-세라믹 재료로 구성된 기판을 사용하여 형성된다. 자기 합금층내의 이결정 클러스터 미세구조는 하부층의 결정학상 방향을 조절함으로써 얻을 수 있다. 예를 들면, Cr 하부층과 같은 결정학상 방향 (200)을 가진 하부층은 자기 합금층내에 증착되고 에피택셜 성장한 이결정 클러스터 미세구조를 포함한다는 것을 알 수 있다. 하지만, 하부층은 Cr에 국한되는 것이 아니라, 크롬 바나듐 합금(CrV) 또는 크롬 티타늄 합금(CrTi)을 포함할 수 있다. 만일 하부층 조직이 (200)에 대하여 (110)라면, 이결정 클러스터 미세구조는 상부에 증착되고 에피택셜 성장한 자기 합금층내에 성장하지 않을 것이다.
본 발명에 따라 얻을 수 있는 이결정 클러스터 미세구조가 도 2에 도시되고, 여기서 Cr 하부층(20)은 상부에 형성된 Co-기본 합금층(21)을 가지는 것으로 도시된다. Co-합금층(21)은 결정학상 조직 또는 방향 (200)을 가지는 Cr 하부층상에 형성된 이결정 클러스터(22)를 포함한다. 화살표(23)는 증착된 Co-기본 합금 미세구조의 C 축을 나타낸다. 결정학상 방향 (200)을 가진 하부층의 형성은 하부층상에 에피택셜 성장한 자기 합금층내의 이결정 클러스터 미세구조를 얻을 수 있도록 한다. 예를 들면, 결정학상 방향 (200)을 가진 Cr 하부층을 제공함으로써 ,상부에 에피택셜 성장한 Co-기본 합금 자기층은 바람직한 방향 즉, 층 평면에 평행하도록 하는 성향을 갖는 (11.0)을 나타낸다. Cr (200) 평면은 또한 층 평면에 평행하게 정렬하려는 성향을 갖는다. 따라서, 다결정으로 구성된 Co-기본 합금층은 층 평면내의 두 수직 방향을 따라 무질서하게 분배된 여러 클러스터의 서브그레인의 C 축을 가진 다결정 Cr 하부층상에서 에피택셜 성장한다. 그러므로, 본 발명은 단결정 기판을 필요로 하지 않는다. 오히려, 유리 또는 유리-세라믹 재료가 사용될 수 있고, 상부에 제공된 하부층이 결정학상 방향 (200)을 가질 수 있도록 하고, 다음으로 하부층상에 이결정 클러스터 미세구조를 나타내는 자기층이 형성되도록 한다.
본 발명의 일실시예에서, 결정학상 방향 (200)을 가지는 하부층이 유리 또는 유리-세라믹 기판상에 시드층을 제공함으로써 얻어지고, 이러한 시드층은 하부층내에 결정학상 방향 (200)을 포함한다. 시드층은 상부에 증착된 하부층내에 결정학상 방향 (200)을 포함하는 어떠한 재료일 수 있다. 예를 들면, 시드층은 Ni3P, NiP 또는 탄탈(Ta)과 같은 재료를 포함할 수 있다.
상부에 위치한 하부층이 결정학상 방향 (200)을 가지도록 유도하는 것을 용이하게 하는 표면 거칠기를 가진 시드층을 제공하는 것이 바람직하다. 시드층은 산을 사용한 에칭 또는 산화등에 의해 표면을 거칠게함으로써 적절한 표면 거칠기를 가진 시드층을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서, 공동 계류중인 미국 특허 출원 번호 제 08/586,529호에 개시된 바와 같은 기술에 의해 시드층은 유리 또는 유리-세라믹 재료 기판상에 증착되고 산화될 수 있고, 여기서는 참조를 위해 인용된다. 예를 들면, 산화는 공기, 산소 또는 불활성 기체와 산소의 혼합 기체와 같은 산화 분위기에서 실행된다.
본 발명의 일실시예가 도 3에 도시되고, Ni3P 또는 NiP와 같은 시드층을 가는 유리-세라믹 기판과 같은 기판(30)이 제공된다. Cr 과 같은 하부층(32)이 상부에 증착되고, Co-합금과 같은 자기 합금층(33)이 하부층(32)상에 에피택셜 성장하고 이결정 클러스터 미세구조를 나타낸다. 도 1에 도시된 종래의 자기 기록 매체에서와 같이, 탄소와 같은 오버코팅층(34)이 자기 합금층(33)상에 제공되고 윤활제가 오버코팅층(34)상에 제공된다.
유리 또는 유리-세라믹 기판과 결합하는 시드층(31)의 사용은 종래의 NiP 코팅된 Al-합금 기판을 사용하는 것과는 전적으로 다르다. NiP 코팅은 주로 경도를 증가시키기 위해 그리고 조직 구성에 용이한 표면을 제공하기 위해 Al-합금 기판상에 제공되고, 이에 의해 다음으로 증착되는 컨포멀(conformal)한 층이 원하는 외부 표면 거칠기를 갖도록 한다. 하지만, 본 발명에서, 시드층은 기판의 방사율을 감소시키고 하부층의 구조가 결정학상 방향 (200)을 나타내도록 영향을 미치기 위해 제공된다. 따라서, 본 발명의 시드층은 대략 500Å(0.05미크론)과 같은 대략 200Å 내지 2000Å의 두께를 가지고 물리적 기상 증착에 의해 제공될 수 있다.
청구되는 본 발명에서 사용되는 기판은 바람직하게는 자기 기록 매체용 기판에 사용되는 것과 같은 여러 유리 또는 유리-세라믹 재료를 포함할 수 있다. 유리-세라믹 재료는 전형적으로 상부에 세라믹으로 구성된 박막의 결정층을 형성하기 위해 표면을 열처리함으로써 형성된다. 몇몇의 종래 유리-세라믹 재료의 형태는 "오하라 유리"라 불린다. 기판은 대략 5Å 내지 20Å와 같은 2Å 내지 100Å의 표면 평균 거칠기를 가진다.
본 발명에서 사용되는 하부층은 Cr, CrV 또는 CrTi와 같은 자기 기록 매체 의 제조에서 하부층으로서 통상적으로 사용되는 여러 재료를 포함할 수 있다. 하부층은 화학적 기상 증착, 물리적 기상 증착 또는 스퍼터링과 같은 어떠한 통상적인 방법으로도 증착될 수 있다. 하부층의 두께는 상부에 증착된 자기 합금층의 결정학상 방향에 영향을 미치기에 충분하고, 특정 상황에서 최적화될 수 있다. 대략 550Å과 같은 대략 100Å 내지 2000Å의 하부층 두께가 충분하다.
본 발명의 자기층은 자기 기록 매체 제조시 사용되는 통상적인 어떠한 자기 합금을 포함할 수 있다. 이러한 합금은 코발트-크롬(CoCr), 코발트-크롬-탄탈(CoCrTa), 코발트-니켈-크롬(CoNiCr), 코발트-니켈-크롬-탄탈(CoNiCrTa), 코발트-크롬-백금(CoCrPt), 코발트-니켈-백금(CoNiPt), 코발트-니켈-크롬-백금(CoNiCrPt) 및 코발트-크롬-백금-붕소(CoCrPtB)와 같은 Co-기본 합금을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 자기층의 두께는 자기 기록 매체 제조시 사용되는 통상적인 두께와 일치한다. 대략 200Å 내지 500Å와 같은 대략 100Å 내지 1000Å의 두께를 가진 Co-기본 합금이 적합하다.
본 발명에 따라 제조되는 자기 기록 매체는 높은 보자력과 상당히 낮은 매체 잡음을 나타낸다. 본 발명에 따르면, 보자력은 1700 내지 3000에르스텟과 같은 1000 내지 10000에르스텟 범위에서 얻을 수 있다. 게다가, 자기 기록 매체는 잔류 자기 자화력과 박막 두께(Mrt)의 곱이 자기저항성 매체에 대해서 대략 0.6 내지 1.2menu/㎠와 같은 대략 0.4 내지 3.0menu/㎠와 유도성 매체에 대해서 대략 1.8menu/㎠ 내지 2.8menu/㎠를 얻을 수 있다.
통상적인 자기 기록 매체에서와 같이, 보호용 오버코팅층은 스퍼터링과 같은 통상적인 수단에 의해 자기층상에 증착될 수 있다. 오버코팅층은 수소화된 탄소, 실리콘 카바이드(SiC), 지르코늄 산화물(ZrO2) 또는 탄소 질화물(CN)을 포함한 탄소를 포함한다. 오버코팅층은 하부층을 보호하기에 적합한 두께로 제공된다. 대략 100Å 내지 200Å와 같은 대략 50Å 내지 300Å의 두께를 가진 오버코팅층이 적합하다.
통상적인 자기 기록 매체에서와 같이, 윤활제층이 오버코팅층상에 제공된다. 윤활제층은 임의의 적합한 두께로 제공된다. 대략 10Å 내지 20Å와 같은 대략 5Å 내지 50Å의 윤활제 두께가 적합하다.
예
본 발명의 효과를 설명하기 위해, 다를 때 표시되는 경우를 제외하고 동일한 장비와 동일한 조건하에서 제조된 두 개의 자기 기록 매체에 대해 비교 실험이 실행된다. 유리-세라믹 기판은 10Å의 평균 표면 거칠기 Ra를 가지고, 기판상에 Ni3P의 시드층, Cr 하부층, Co-기본 합금 자기층 및 탄소 오버코팅층이 연속하여 스퍼터 증착된다. Co-기본 합금 자기층은 15 at.%의 Cr, 11 at.%의 Pt, 4 at.%의 Ta 및 나머지의 Co로 구성된다. Ni3P 시드층은 대략 500Å의 두께, Cr 하부층은 대략 550Å의 두께, Co-기본 자기 합금층은 대략 240Å의 두께 및 보호용 탄소층은 대략 190Å의 두께를 가진다. 시드층, 하부층 및 자기 합금층은 대략 10m Torr의 아르곤 압력에서 스퍼터 증착된다. Ni3P의 스퍼터 전력 밀도는 10.3Watt/㎠이고; Cr 하부층의 스퍼터 전력 밀도는 7.3Watt/㎠이고; 그리고 Co-기본 합금 자기층의 스퍼터 전력 밀도는 13.2Watt/㎠이다. 모든 경우에, 어떠한 기판 바이어스도 사용되지 않았다.
본 발명을 대표하는 샘플 1에서 시드층은 산화되고; 반면에 (비교용) 샘플 2에서 시드층은 산화도지 않는다. 이것만이 샘플 1과 (비교용) 샘플 2 사이의 유일한 차이점이다. 샘플 1과 (비교용) 샘플 2의 Co-기본 합금 자기층의 포토그래피와 전자 회절 패턴은 고분해능의 투과 전자 현미경(HRTEM)을 사용하여 얻어진다. 본 발명에 따른 샘플 1의 Co-기본 합금 자기층은 이결정 클러스터 미세구조를 나타내고; 반면에 (비교용) 샘플 2의 Co-기본 합금 자기층은 이결정 클러스터 미세구조를 나타내지 않는다.
샘플 1의 이결정 클러스터의 평면 상의 직경은 대략 150Å 내지 300Å이다. 비록 상 모양이 완전한 원은 아니지만, 클러스터와 서브그레인의 "직경"이라는 용어는 클러스터와 서브그레인 상의 경계에서의 가장 먼 두 지점을 연결하는 선의 길이를 사용한다. 서브그레인 평면 상의 직경은 대략 50Å 내지 200Å이다. 어떠한 이결정 클러스터도 (비교용) 샘플 2에서는 나타나지 않는다.
도 4와 도 5는 샘플 1과 (비교용) 샘플 2 각각의 X-선 회절 곡선이다. 도 4로부터 본 발명의 자기 기록 매체가 결정학상 방향 (200)을 가진 Cr 하부층과 상부에 이결정 클러스터 미세구조를 가진 Co-기본 합금 자기층을 포함하는 것을 알 수 있다. 도 4에 도시된 이결정 클러스터 매체의 X-선 회절 패턴에서의 유일한 Cr 피크는 (200)이고; (110) Cr 피크는 나타나지 않는다. 하지만, 도 5에서 분명히 도시되는 바와 같이, Co-기본 합금 자기층이 이결정 클러스터 미세구조를 나타내지 않는 (비교용) 샘플 2의 Cr 하부층은 결정학상 방향 (110)을 갖는다.
본 발명의 장점은 HP 3588A 스펙트럼 분석기와 유도 기록 헤드와 자기저항성(MR) 재생 헤드를 사용하는 Guzik 312 스핀 스탠드를 가지고 30.4㎒에서 측정한 샘플 1과 (비교용) 샘플 2의 신호와 교류(AC) 삭제된 잡음 스펙트럼을 비교 도시하는 도 6으로부터 알 수 있다. 샘플 1은 이결정 클러스터 미세구조를 나타내고; 반면에 (비교용) 샘플 2는 이결정 클러스터 미세구조를 나타내지 않는다. 좁은 대역의 잡음은 기판의 조직 때문이고, 두 샘플의 신호 출력은 기본적으로 같다. 하지만, 매체 투과 잡음은 실질적으로 다르다. 샘플 1 과 (비교용) 샘플 2의 신호-대-매체 잡음비(SNR)는 각각 20.2 dB과 15.2dB이다. 따라서, 본 발명에 따른 샘플 1은 5dB의 SNR이 증가되는 장점을 가지고, 이는 실제로 78%의 증가를 나타내는 것이다.
비교 실험을 통해, 샘플 1의 Ni3P 시드층, Cr 하부층, Co-기본 합금 자기층 및 탄소 오버코팅층의 타겟 출력, 아르곤 압력 및 팔레트 투과 속도와 같은 증착 조건은 증착 온도를 제외하고는 (비교용) 샘플 2의 조건과 동일하다. 두 샘플 모두 같은 보자력(Hc)과 잔류 자기 자화력과 박막 두께(Mrt)의 곱을 가진다. 기판 온도는 각각의 샘플에 대해 같은 보자력을 얻도록 조정되기 때문에 약간 다르다. (비교용) 샘플 2의 Cr 하부층은 처음으로 증착된 Ni3P 시드층상에서 성장하고; 반면에 본 발명을 대표하는 샘플 1에서는 Ni3P 시드층 표면은 산화된다. 산화는 대략 1분 동안 대략 80%의 아르곤과 대략 20%의 산소의 10mTorr의 분위기에서 대략 100℃의 온도에서 수행된다.
표 1은 잔류 자기 모멘트 자력계(RMM)를 가지고 측정한 샘플 1과 (비교용)샘플 2의 자기 특성을 도시한다.
비록 두 샘플이 같은 Co-기본 합금 자기층을 포함하고 같은 보자력과 Mrt를 나타내지만, 샘플 1은 (비교용) 샘플 2에 대하여 신호-대-잡음비가 5dB 증가함을 보인다. 두 매체의 매체 잡음의 차이는 Co-기본 합금 자기층의 미세구조에 영향을 미친다. 이결정 클러스터 미세구조를 나타내는 Co-기본 합금 자기층의 매체 잡음은 이결정 클러스터 미세구조를 나타내지 않는 같은 Co-기본 합금 자기층에 대하여 상당히 감소된다.
본 발명은 이상에서 설명된 특정 실시예 또는 사용된 재료에 국한되지 않는다. 본 발명의 자기 기록 매체는 여러 다양한 형태의 유리 또는 유리-세라믹 기판 및 다양한 Co-기본 합금 자기층을 포함한 자기 합금층을 포함한다. 본 발명의 자기 기록 매체의 하부층은 Cr에 국한되지 않고, CrV 또는 CrTi와 같은 정방 다결정 구조를 나타내는 금속을 포함하는 여러 다른 재료를 포함할 수 있다. 본 발명의 자기 기록 매체는 특히, 수평 기록을 위한 자기 고정 디스크 매체와 같이 고밀도가 요구되는 여러 변형에 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 특정 실시예만이 본 명세서에서 설명되고 도시되었지만 다른 변형도 가능하다. 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 다른 변화와 변형이 가능하다.
Claims (40)
- 유리 또는 유리-세라믹 재료로 구성되는 기판;상기 기판상에 위치하는 시드층;상기 시드층상에 위치하는 하부층; 및상기 하부층상에 위치하는 자기층을 포함하며,상기 자기층은 이결정 클러스터 미세구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하부층에 인접한 상기 시드층 표면은 거칠게된 표면인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 2 항에 있어서, 상기 하부층에 인접한 상기 시드층 표면은 산화된 표면인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 2 항에 있어서, 상기 하부층에 인접한 상기 시드층 표면은 에칭에 의해 거칠게된 표면인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하부층은 결정학상 방향 (200)을 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 5 항에 있어서, 세타-2 세타 모드에서 X-선 회절기를 사용하여 측정할 때 Cr (200) 피크에 대한 Cr (110) 피크의 비는 10이하인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 시드층은 Ni3P, NiP 또는 Ta로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 7 항에 있어서, 상기 시드층의 두께는 200Å 내지 2000Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 8 항에 있어서, 상기 시드층의 두께는 약 500Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 2 내지 100Å의 표면 평균 거칠기를 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 10 항에 있어서, 상기 표면 평균 거칠기는 5 내지 20Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하부층은 Cr, CrV 또는 CrTi를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 12 항에 있어서, 상기 하부층의 두께는 100Å 내지 2000Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 13 항에 있어서, 상기 하부층의 두께는 약 550Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 자기층은 Co-기본 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 15 항에 있어서, 상기 Co-기본 합금은 CoCr, CoCrTa, CoNiCr, CoCrPtTa, CoCrPt, CoNiPt, CoNiCrPt 및 CoCrPtB로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 15 항에 있어서, 상기 자기층의 두께는 100Å 내지 1000Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 17 항에 있어서, 상기 자기층의 두께는 200Å 내지 500Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 자기 박막은 1000 내지 10000에르스텟의 보자력을 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 19 항에 있어서, 상기 보자력은 1700 내지 3000에르스텟인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 잔류 자기 자화력과 상기 박막 두께(Mrt)의 곱은 0.4 내지 3.0menu/㎠인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 21 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 자기저항성 매체이고, 상기 잔류 자기 자화력과 상기 박막 두께(Mrt)의 곱은 0.6 내지 1.2menu/㎠인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 21 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 유도성 매체이고, 상기 잔류 자기 자화력과 상기 박막 두께(Mrt)의 곱은 1.8 내지 2.8menu/㎠인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 상기 자기층상에 위치하는 오버코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 오버코팅층은 스퍼터 증착되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 오버코팅층은 탄소, SiC, ZrO2및 CN으로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 오버코팅층의 두께는 50Å 내지 300Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 27 항에 있어서, 상기 오버코팅층의 두께는 100Å 내지 200Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 상기 오버코팅층상에 위치하는 5Å 내지 50Å의 두께를 가지는 윤활제층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 29 항에 있어서, 상기 윤활제층의 두께는 10Å 내지 20Å인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 박막 자기 기록 디스크인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 31 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 수평 기록용 자기 기록 매체인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 시드층은 스퍼터 증착되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 자기층은 스퍼터 증착되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 127KFCI에서 측정할 때 15dB을 초과하는 신호-대-잡음비를 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 35 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 127KFCI에서 측정할 때 20dB을 초과하는 신호-대-잡음비를 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 유리 또는 유리-세라믹 재료를 포함하는 기판;상기 기판상에 위치하는 표면-산화된 시드층;상기 시드층상에 위치하며 결정학상 방향 (200)을 가지는 하부층; 및상기 하부층상에 위치하는 자기층을 포함하며,상기 자기층은 이결정 클러스터 미세구조를 가지고 상기 자기 기록 매체는 127KFCI에서 측정되는 15dB을 초과하는 신호-대-잡음비를 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 37 항에 있어서, 상기 하부층은 Cr, CrV 또는 CrTi를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 37 항에 있어서, 상기 시드층은 Ni3P, NiP 및 Ta로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 37 항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 127KFCI에서 측정할 때 20dB을 초과하는 신호-대-잡음비를 가지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
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