KR20090084646A - 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 수직 자기 기록용의 자기 기록 매체의 반전 자계 저감 효과와 기록 재생 분해능을 향상시키는 것이다.
자기 기록 매체(10)는 기판(1Oa) 상에 연자성 배접층(1Ob), 비 자성 중간층(10c), 제 1 자성 기록층(10d), 교환 결합력 제어층(10e), 제 2 자성 기록층(10f), 제 3 자성 기록층(10g), 보호층(10h)을 적층하여 구성되고, 제 1 자성 기록층(10d) 및 제 2 자성 기록층(1Of)은 CoCrPt 합금 등과 산화물을 포함하는 입상 재료로 이루어지고, 제 3 자성 기록층(10g)은 CoCrPt 합금 등의 비입상 재료로 이루어진다.
제 1 자성 기록층, 교환 결합력 제어층, 제 2 자성 기록층, 제 3 자성 기록층, 입상 재료, 비입상 재료
Description
본 발명은 수직 자기 기록용의 자기 기록 매체 및 그 자기 기록 매체를 갖는 자기 기록 장치에 관한 것으로, 특히, 반전 자계 저감 효과가 높고, 기록 재생 분해능이 뛰어난 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치에 관한 것이다.
수직 자기 기록 매체는 종래의 면내(面內) 자기 기록 매체와 비교하여, 고밀도로 정보를 기록하는 것이 가능하게 되어 있다. 이 수직 자기 기록 매체의 한층 더 고밀도화를 도모하기 위해서는, 매체의 기록 반전 자계를 저감할 필요가 있다. 그 타개책의 하나로서 Exchange Coupled Composite 매체(ECC 매체) 기술이 검토되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
ECC 매체 기술로는 고 Hk(이방성 자계) 자성 기록층과, 저 Hk 자성 기록층을 비 자성 금속으로 이루어지는 교환 결합력 제어층으로 분단하고, 양쪽 자성 기록층 사이의 결합력을 제어함으로써, 매체의 기록 반전 자계를 저감하는 기술이다.
종래의 수직 기록 매체에서는 도 6의 예에 도시하는 바와 같이, 자성 기록층을 2층화하고, 하층 기록층(30d)을 비교적 Hk의 큰 CoCrPt 합금 등과 산화물로 이 루어지는 입상 재료로 함으로써 기록 재생 분해능을 향상시키는 기술이 이용되고 있다. 한편, 상층 기록층(30e)은 매체 표면 평활성 유지, 라이트(light) 성능 유지의 관점으로부터 비교적 Hk의 작은 비입상 재료인 CoCrPt 합금 등이 이용되고 있다.
따라서, 종래의 수직 기록 매체에 ECC 기술을 적용하기 위해서는, 도 7의 예에 도시하는 바와 같이, 고 Hk의 하층 기록층(30d)과 저 Hk의 상층 기록층(30e)의 사이에 교환 결합력 제어층(40g)을 삽입하는 것이 용이하게 고려된다.
[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 제2006-209943호
그러나, 종래의 수직 기록 매체의 하층 기록층(30d)과 상층 기록층(30e)의 사이에 교환 결합력 제어층(40g)을 삽입한 경우, 반전 자계 저감 효과가 충분하게 얻어지지 않는 문제점이 있었다. 또한, 교환 결합력 제어층(40g)을 삽입함으로써, 기록 재생 분해능이 열화해버리는 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술에 의한 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이며, 반전 자계 저감 효과가 높고, 기록 재생 분해능이 뛰어난 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본원에 개시하는 자기 기록 매체는 하나의 태양에 있어서, 기판 상에 적층된 층의 일부에, 제 1 자성 기록층과, 교환 결합력 제어층과, 제 2 자성 기록층과, 제 3 자성 기록층을 적층하여 형성된 층을 포함하고, 상기 제 1 자성 기록층 및 상기 제 2 자성 기록층은 입상 재료(granular material)로 이루어지고, 상기 제 3 자성 기록층은 비입상 재료로 이루어진다.
또한, 본원에 개시하는 자기 기록 장치는 하나의 태양에 있어서, 수직 자기 기록용의 자기 기록 매체를 갖는 자기 기록 장치로서, 상기 자기 기록 매체는 기판 상에 적층된 층의 일부에, 제 1 자성 기록층과, 교환 결합력 제어층과, 제 2 자성 기록층과, 제 3 자성 기록층을 적층하여 형성된 층을 포함하고, 상기 제 1 자성 기 록층 및 상기 제 2 자성 기록층은 입상 재료로 이루어지고, 상기 제 3 자성 기록층은 비입상 재료로 이루어진다.
이것들의 태양에 의하면, 교환 결합력 제어층의 상위의 기록층을 제 2 자성 기록층과 제 3 자성 기록층의 2층으로 구성하고, 제 2 자성 기록층을 Hk가 상대적으로 높은 입상 재료로 하고, 제 3 자성 기록층을 Hk가 상대적으로 낮은 비입상 재료로 함으로써, 반전 자계 저감 효과의 향상이 얻어지는 것을 실험으로 확인하고 있다.
또한, 교환 결합력 제어층의 상에 입상 재료인 제 2 자성 기록층을 위치시킴으로써, 그 상의 비입상 재료인 제 3 자성 기록층의 면내 방향의 자기적 결합력을 억제할 수 있고, 따라서, 매체의 기록 재생 분해능의 개선이 얻어진다.
본원에 개시하는 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치에 의하면, 반전 자계 저감 효과가 높고, 기록 재생 분해능이 뛰어난 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치를 얻을 수 있고, 따라서, 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치의 기록 밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다.
우선, 본 실시예에 관한 자기 기록 매체(10)를 포함하는 자기 기록 장치(1)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 자기 기록 장치(1)의 단면도이다. 동일한 도 면에서, 자기 기록 매체(10)는 각종 정보를 고밀도로 기억하는 수직 자기 기록 매체이며, 스핀들 모터(spindle motor)(11)에 의해 회전 구동된다.
자기 기록 매체(10)의 판독 및 기입은 헤드 지지 기구인 암(12)의 한쪽의 선단에 설치된 헤드(13)에 의해 행해진다. 헤드(13)는 자기 기록 매체(10)의 회전에 의해 생기는 양력(揚力)에 의해, 자기 기록 매체(10)의 표면으로부터 조금 들뜬 상태를 유지하여 판독 및 기입을 실행한다. 또한, 암(12)의 이미 한쪽의 단에 설치된 헤드 구동 기구인 보이스 코일 모터(voice coil motor)(14)의 구동에 의해, 암(12)이 축(15)을 중심으로 하는 원호 위를 회전하고, 헤드(13)가 자기 기록 매체(10)의 트랙 횡단 방향으로 시크(chic) 이동하여, 판독 및 기입하는 대상의 트랙을 변경한다.
다음에, 본 실시예에 관한 자기 기록 매체(10)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는 본 실시예에 관한 자기 기록 매체(10)의 구성을 도시하는 도면이다. 동일한 도면에 도시하는 바와 같이, 자기 기록 매체(10)는 기판(1Oa) 상에 연자성 배접층(背接層)(1Ob), 비 자성 중간층(1Oc), 제 1 자성 기록층(1Od), 교환 결합력 제어층(10e), 제 2 자성 기록층(10f), 제 3 자성 기록층(10g), 보호층(10h)을 적층하여 구성된다.
여기서, 제 1 자성 기록층(10d) 및 제 2 자성 기록층(10f)에는, CoCrPt 합금 등과 산화물로 이루어지는 입상 재료가 채용되고, 제 3 자성 기록층(10g)에는, CoCrPt 등을 포함하는 합금 재료가 채용된다. 즉, 종래의 수직 기록 매체의 하층 기록층과 상층 기록층의 사이에 교환 결합력 제어층을 삽입하고, 또한, 상층 기록 층을 입상 재료, 비입상 재료의 2층 구성으로 한다.
또한, 제 1 자성 기록층(10d), 제 2 자성 기록층(10f) 및 제 3 자성 기록층(10g)의 Hk의 대소관계는,
제 1 자성 기록층(10d)의 Hk ＞ 제 2 자성 기록층(10f), 제 3 자성 기록층의 Hk인 것이 바람직하지만, 도 3에 도시하는 자기 기록 매체(20)와 같이, 제 1 자성 기록층(10d)과 제 2 자성 기록층(10f)의 Hk의 크기는 역으로도 상관없다.
자기 기록 매체를 도 2나 도 3에 도시하는 바와 같은 구성으로 함으로써, 반전 자계 저감 효과의 향상을 얻을 수 있다. 또한, 교환 결합력 제어층(10e) 상에 입상 재료인 제 2 자성 기록층(10f)을 위치시킴으로써, 그 위의 비입상 재료인 제 3 자성 기록층(10g)의 면내 방향의 자기적 결합력을 억제하는 효과가 있고, 그 결과, 매체의 기록 재생 분해능의 개선을 얻을 수 있다.
다음에, 본 실시예에 관한 자기 기록 매체(10, 20)의 효과에 대해서, 종래의 자기 기록 매체와 비교하여 설명한다. 또한, 비교에 사용한 각(各) 자기 기록 매체의 구체적인 매체 구성은 하기와 같다.
도 2에 도시한 자기 기록 매체(10)의 구체적인 매체 구성에 대해서는, 기판(10a)으로서, 글래스 기판을 사용하고, 연자성 배접층(10b)으로서, 고 투자율(透磁率)에서 비정질인 FeCo 합금을 사용하며, 비 자성 중간층(1Oc)으로서, 자화 용이 축의 면직 배향을 촉진시키는 기능을 달성하기 위해, 자성 기록층과 격자 정합성이 양호한 Ru를 사용하였다.
또한, 제 1 자성 기록층(10d)으로서, CoCrPt 합금에 SiO2를 첨가한 입상 재료를 사용하고, Pt 조성량을 20at.%로 함으로써 고 Hk로 하였다. 교환 결합력 제어층(10e)으로서는, 자성 기록층과 격자 정합성이 양호하며 비 자성 재료인 Ru를 사용하였다.
또한, 제 2 자성 기록층(10f)으로서, CoCrPt 합금에 SiO2를 첨가한 입상 재료를 사용하고, Pt 조성량을 15at.%로 함으로써 제 1 자성 기록층(10d)보다 Hk가 낮아지도록 하였다. 제 3 자성 기록층(10g)으로서는, CoCrPt 합금에 B를 첨가한 CoCrPtB를 사용하였다. B를 첨가함으로써 결정립이 미세화나 Cr의 편석을 촉진하는 효과가 기대된다. 제 3 자성 기록층(10g)의 Pt 조성량을 15at.%로 함으로써 제 1 자성 기록층(10d)보다 Hk가 낮아지도록 하였다.
도 3에 도시한 자기 기록 매체(20)의 구체적인 매체 구성에 대해서는, 각 층의 소재는 상기의 자기 기록 매체(10)와 동일한 것을 사용했지만, 제 1 자성 기록층(10d)과, 제 2 자성 기록층(10f)의 Pt 조성을 각각 15at.%, 20at.%로 하고, 제 2 자성 기록층(10f)이 제 1 자성 기록층(10d)보다 Hk가 높아지도록 하였다.
도 6에 도시한 자기 기록 매체(30)의 구체적인 매체 구성에 대해서는, 상기의 자기 기록 매체(10, 20)와 동일하게, 기판(30a)으로서 글래스 기판을 사용하고, 연자성 배접층(30b)으로서 FeCo 합금을 사용하고, 비 자성 중간층(30c)으로서 Ru를 사용하였다. 제 1 자성 기록층(30d)으로서는 CoCrPt 합금에 SiO2를 첨가한 입상 재료를 사용하고, Pt 조성량을 20at.%로 함으로써 고 Hk로 하였다. 또한, 제 2 자성 기록층(30e)으로서는, Pt 조성량을 15at.%로 한 CoCrPtB를 사용하였다.
도 7에 도시한 자기 기록 매체(40)의 구체적인 매체 구성에 대해서는, 상기의 자기 기록 매체(10)와 동일하게, 교환 결합력 제어층(40g)으로서 Ru를 사용하고, 그 밖의 각층의 소재는 상기의 자기 기록 매체(30)와 동일한 것을 사용하였다.
도 4는 교환 결합력 제어층 두께에 대한 매체 반전 자계 저감 효과를 도시하는 도면이다. 동일한 도면에 도시하는 바와 같이, 교환 결합력 제어층 두께를 적당한 층 두께로 조정함으로써 반전 자계 저감이 보여지지만, 종래 상정되어 있었던 ECC 매체인 자기 기록 매체(40)와 비교하여, 자기 기록 매체(20)는 반전 자계 저감 효과가 향상하고 있다. 그리고, 자기 기록 매체(10)는 자기 기록 매체(20)보다도 더 반전 자계 저감 효과가 향상하고 있다.
도 5는 S/N 특성을 도시하는 도면이다. 동일한 도면에 도시하는 바와 같이, 자기 기록 매체(10)가 가장 S/N 특성이 양호하고, 자기 기록 매체(20)가 2번째로 S/N 특성이 양호하다. 이것은, 자기 기록 매체(10, 20)가 종래의 자기 기록 매체인 자기 기록 매체(30)보다도 뛰어난 기록 재생 분해능을 갖고 있는 것을 도시하고 있다. 한편, 종래 상정되어 있었던 ECC 매체인 자기 기록 매체(40)는 자기 기록 매체(30)보다도 S/N 특성이 열화하고 있고, 기록 재생 분해능이 악화하고 있는 것을 도시하고 있다.
또한, 본 실시예에 관한 자기 기록 매체(10, 20)의 구성은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종으로 변경하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제 1 자성 기록층(1Od), 교환 결합력 제어층(10e), 제 2 자성 기록층(10f) 및 제 3 자성 기록 층(10g) 이외의 층에 대해서는, 도 2나 도 3에 도시한 바와 같을 필요는 없다. 또한, 각 층의 성분 및 조성에 대해서는, 상기의 구체적인 예와 같을 필요는 없다.
도 1은 본 실시예에 관한 자기 기록 장치의 단면도.
도 2는 본 실시예에 관한 자기 기록 매체의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 본 실시예에 관한 자기 기록 매체의 또 하나의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 교환 결합력 제어층에 대한 매체 반전 자계 저감 효과를 도시하는 도면.
도 5는 S/N 특성을 도시하는 도면.
도 6은 종래의 수직 기록 매체의 구성의 일 예를 도시하는 도면.
도 7은 현재 상정되어 있는 ECC 매체의 일 예를 도시하는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 자기 기록 장치
10, 20, 30, 40 : 자기 기록 매체
10a, 30a : 기판
10b, 30b : 연자성 배접층
10c, 30c : 비 자성 중간층
10d, 30d : 제 1 자성 기록층
10e : 교환 결합력 제어층
10e, 30e : 제 2 자성 기록층
10g : 제 3 자성 기록층
10h : 보호층
11 : 스핀들 모터
12 : 암
13 : 헤드
14 : 보이스 코일 모터
15 : 축
Claims (10)
- 수직 자기 기록용의 자기 기록 매체로서,기판 상에 적층된 층의 일부에, 제 1 자성 기록층과, 교환 결합력 제어층과, 제 2 자성 기록층과, 제 3 자성 기록층을 적층하여 형성된 층을 포함하고,상기 제 1 자성 기록층 및 상기 제 2 자성 기록층은 입상 재료(granular material)로 이루어지고,상기 제 3 자성 기록층은 비입상 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 자성 기록층은 상기 제 2 자성 기록층보다도 높은 이방성 자계를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 자성 기록층은 상기 제 2 자성 기록층보다도 낮은 이방성 자계를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 자성 기록층 및 상기 제 2 자성 기록층은 CoCrPt 합금과 산화물을 포함하는 입상 재료로 이루어지고,상기 제 3 자성 기록층은 CoCrPt를 포함하는 합금 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 교환 결합력 제어층은 Ru로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
- 수직 자기 기록용의 자기 기록 매체를 갖는 자기 기록 장치로서,상기 자기 기록 매체는,기판 상에 적층된 층의 일부에, 제 1 자성 기록층과, 교환 결합력 제어층과, 제 2 자성 기록층과, 제 3 자성 기록층을 적층하여 형성된 층을 포함하고,상기 제 1 자성 기록층 및 상기 제 2 자성 기록층은 입상 재료로 이루어지고,상기 제 3 자성 기록층은 비입상 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 자성 기록층은 상기 제 2 자성 기록층보다도 높은 이방성 자계를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 자성 기록층은 상기 제 2 자성 기록층보다도 낮은 이방성 자계를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
- 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 자성 기록층 및 상기 제 2 자성 기록층은 CoCrPt 합금과 산화물을 포함하는 입상 재료로 이루어지고,상기 제 3 자성 기록층은 CoCrPt를 포함하는 합금 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
- 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 교환 결합력 제어층은 Ru로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
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