TWI463026B - And an Ag alloy thermal diffusion control film and a magnetic recording medium for a magnetic recording medium for heat-assist recording - Google Patents

And an Ag alloy thermal diffusion control film and a magnetic recording medium for a magnetic recording medium for heat-assist recording Download PDF

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Description

使用於熱助記錄用磁記錄媒體之Ag合金熱擴散控制膜及磁記錄媒體
本發明是在記錄過程以雷射光或近場光所產生的局部性的加熱來輔助磁記錄的熱助記錄方式[heat-assisted magnetic recording(HAMR)]用的硬碟驅動器所使用的磁記錄媒體中，作為形成於基板與記錄膜或底層之間的熱擴散控制膜有用的Ag合金薄膜、及使用彼來構成的磁記錄媒體。
近年來，磁記錄媒體對於記錄容量的要求日益增加，因此磁記錄媒體的面記錄密度也更上昇。另一方面，隨著磁記錄媒體的記錄密度上昇，每1位元的磁記錄媒體的體積會減少，所以因熱干擾而記錄減磁的問題表面化。
對於如此的問題，例如有藉由從水平記錄往垂直記錄之記錄方式的變更、或記錄層的構成變更等來對付的方法被提案，但這不是本質性的問題解決。上述熱干擾所造成的記錄減磁是對於磁記錄材料所具有的結晶磁各向異性常數(Ku)及每1位元的體積(v)而言，依存於以exp(-vKu/kT)(k：波茲曼常數、T：絕對溫度)所表示的函數而增加。亦即，為了增大記錄密度而減少每1位元的體積(v)時，需要增加相稱於此的Ku，但Ku是材料固有的值，作為軟磁性記錄材料泛用的CoCrPt系等的Ku低，無法充分因應如此的要求。
因此，以提高結晶磁各向異性(Magnetic Anisotropy)更高的材料為目標，檢討CoPt、FePt等的規則化合金。然而，該等高結晶磁各向異性的材料會有在現狀的記錄頭之可記錄的磁場無法記錄的問題。
於是，有利用記錄材料的結晶磁各向異性會與溫度一起減少的情形，只在記錄時使用雷射光或近場光來加熱對象領域之熱助記錄方式被提案。熱助記錄方式是融合磁記錄技術與光記錄技術的記錄方式，對於在通常的磁記錄無法記錄的高保持力媒體，以雷射光的照射所產生的熱來局部地降低記錄磁氣部分的保持力而記錄後，急冷至室溫而增大保持力來保存者。
由於熱助記錄方式是最好在記錄時的加熱後迅速地被冷卻，因此為了促進熱擴散，而於基板與底層或記錄膜之間配置具有高熱傳導率的熱擴散控制膜。圖1是表示具有熱擴散控制膜的熱助磁記錄媒體的膜構成之一例。
如此的熱助記錄方式的磁記錄媒體，例如可舉專利文獻1及2。該等的文獻中是揭示含Cu，Ag，Au，W，Si，Mo的散熱層，作為熱擴散控制膜(專利文獻1)；以Al，Ni，Au，Ag，Cu，Rh，Pt，Ru作為母元素，至此含Al，Ni，Au，Ag，Cu，Rh，Pt，Pd，Ti，Ta，Nb，Cr，Zr，V的元素之熱控制層(專利文獻2)。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-210426號公報
[專利文獻2]日本特開2008-34078號公報
該等之中，Au、Cu、Ag的熱傳導率(成批的資料)，若根據理化辭典等，則Au：317W/(m‧K)，Cu：401W/(m‧K)，Ag：429W/(m‧K)程度高，適合作為熱擴散控制膜。然而，熱助記錄方式必須在進行雷射照射的寫入時，溫度急速地上昇，在關閉雷射時，溫度急速地下降，因此，除了高的熱傳導率以外，熱擴散率高也重要。上述元素的熱擴散率是Au：1.3×10-4 m2 /sec，Cu：1.2×10-4 m2 /sec，Ag：1.8×10-4 m2 /sec，Ag具有最高值。若針對Ag以外的元素進行檢討，則雖Au耐蝕性非常高，但非常高價，工業上由成本的觀點來看不合適。又，Cu相較於Ag或Au，容易氧化，在耐蝕性的點上會有問題。相對的，Ag是除了上述那樣熱擴散率最大，具有良好的熱特性以外，由被分類於貴金屬的情形可明確，耐氧化腐蝕，與其他金屬的反應性也低，因此最適於熱擴散控制層。
然而，Ag薄膜是一般表面粗度Ra大，為數nm以上，容易因加熱而引起粒成長或粗面化等的膜構造變化。另一方面，在磁記錄媒體中，因為磁頭-磁記錄媒體間的距離非常狹窄，所以需要磁記錄媒體的Ra為1.0nm以下程度非常平滑的表面。因此，例如將Ag薄膜的膜厚形成約20nm程度以下非常薄，藉此抑制Ra的增加，但這會導致熱容量或熱擴散效果的降低，其結果，作為熱擴散控制層的機能會大幅度地降低。並且，熱助記錄方式是暴露於超過100℃的高溫加熱，接受如此的高溫加熱及至室溫的急劇冷卻的重複循環，因此亦被要求高的耐熱性。
上述那樣使用於熱助記錄用磁記錄媒體的熱擴散控制膜是除了高的熱傳導率以外，還被要求兼備高的熱擴散率、高的表面平滑性、高的耐熱性所有特性，但Ag單體薄膜是無法符合如此的要求特性。
本發明是有鑑於上述情事而研發者，其目的是在於提供一種使用於熱助記錄用磁媒體的Ag合金熱擴散控制膜，係維持高的熱傳導率的同時，還兼備高的熱擴散率、平滑的表面粗度、及高的耐熱性全部之Ag合金熱擴散控制膜，及使用該Ag合金熱擴散控制膜的磁記錄媒體，以及對於該Ag合金熱擴散控制膜的製作有用之濺射靶。
本發明是包含以下的形態。
(1)一種Ag合金熱擴散控制膜，係使用於熱助記錄用磁記錄媒體的熱擴散控制膜，其特徵為：由以Ag作為主成分的Ag合金所構成，符合表面粗度Ra1.0nm以下，熱傳導率100W/(m‧K)以上，熱擴散率4.0×10-5 m2 /sec以上。
(2)如(1)記載的Ag合金熱擴散控制膜，其中，前述Ag合金係含有Nd及Y的其中至少一個：0.05～0.8原子%，及Bi：0.05～0.5原子%。
(3)如(2)記載的Ag合金熱擴散控制膜，其中，前述Ag合金更含有Cu：0.2～1.0原子%。
(4)一種熱助記錄用磁記錄媒體，其特徵係具備：如(1)～(3)的其中任一記載的Ag合金熱擴散控制膜。
(5)一種濺射靶，係使用於如(1)～(3)的其中任一記載的Ag合金熱擴散控制膜的製作之濺射靶，其特徵為含有Nd及Y的其中至少一個：0.05～0.8原子%，及Bi：0.05～0.5原子%之Ag合金。
(6)如(5)記載的濺射靶，其中，前述Ag合金更含有Cu：0.2～1.0原子%。
若根據本發明，則由於Ag合金的組成被適當地控制，所以可提供一種維持Ag之高的熱傳導率，且熱擴散率、表面平滑性、耐熱性全部被提高之Ag合金熱擴散控制膜。因此，上述的熱擴散控制膜適用於熱助記錄用磁記錄媒體。
本發明者們為了提供一適用於作為熱助記錄用磁記錄媒體的熱擴散控制膜之Ag合金薄膜，而經反覆檢討。其結果，發現若使用含所定量Nd及/或Y、及Bi的Ag合金，較理想是更含所定量Cu的Ag合金，則可達成所期的目的，完成本發明。
亦即，本發明的熱擴散控制膜是由以Ag作為主成分的Ag合金所構成，符合表面粗度Ra1.0nm以下，熱傳導率100W/(m‧K)以上，熱擴散率4.0×10-5 m2 /sec以上時具有特徵。如前述般，使用於熱助記錄用磁記錄媒體的熱擴散控制膜是被要求熱傳導率、熱擴散率、表面平滑性、耐熱性的全部特性佳，若根據本發明，則可提供全部兼備如此的要求特性之Ag合金膜。
另外，所謂「以Ag作為主成分的Ag合金」是意味在合金中含Ag最多的合金，通常是意味含Ag50原子%以上(較理想是70原子%以上)且未滿100原子%的合金。
在此，說明有關上述特性中，熱傳導率及熱擴散率的數值設定理由。
一般，熱傳導率及熱擴散率是合金元素的添加量越增加則越降低。例如在前述的圖1的熱助記錄用磁記錄媒體中，作為軟磁性層用的CoFe合金膜的上述特性雖未被詳細地檢討，但鑑於上述的傾向，若考慮純Co的數值來計算CoFe的熱傳導率及熱擴散率，則在純Ag比，熱傳導率是約0.23倍程度，熱擴散率是約0.15倍程度，相較於純Ag非常低(參照表1)。熱擴散率是被定義為：熱擴散率=熱傳導率/(比熱×密度)，一般藉由合金化，比熱與密度是不變化，因此熱擴散率是由熱傳導率來決定。
上述數值的算出是如以下那樣進行。首先，純Co的熱傳導率、比熱、及密度是從理化辭典等的文獻所用的值。又，由於純Ag及Ag合金薄膜的熱傳導率的實測困難，所以按照理論式由電氣傳導率來算出。一般相對於鑄錠(ingot)的熱傳導率，薄膜的熱傳導率因為缺陷或粒界而變低，純Ag時，鑄錠是429W/(m‧K)，相對的，薄膜是降低為314W/(m‧K)(參照後述的表2的No.1)。純Ag的密度及比熱是在薄膜及鑄錠為同等。為了參考，在表1顯示Al、Cu、Co、Au及Ag的熱傳導率及熱擴散率。
為了作為熱助記錄方式用的熱擴散控制膜使用，需要具有比泛用的CoFe膜更高的熱傳導率及更高的熱擴散率。因此，本發明是考量上述的數值，在Ag薄膜合金中，思索在純Ag薄膜比，若熱傳導率及熱擴散率皆約0.5程度以上則奏效，決定熱傳導率100W/(m‧K)以上，熱擴散率4.0×10-5 m2 /sec以上。較理想是在純Ag薄膜比，熱傳導率及熱擴散率皆約為0.6程度以上，該情況的熱傳導率是200W/(m‧K)以上，熱擴散率8.2×10-5 m2 /sec以上。
又，本發明的表面粗度Ra是設為1.0nm以下。表面粗度Ra越小越好，較理想是0.8nm以下。
具體而言，使用於本發明的Ag合金，可舉一含有Nd及/或Y：0.05～0.8原子%，及含有Bi：0.05～0.5原子%，較理想是更含有Cu：0.2～1.0原子%的Ag合金。
(Nd及/或Y：0.05～0.8原子%)
Nd及Y是有助於表面平滑性提升，且亦具有耐熱性提升作用。該等的元素是可單獨或添加或併用。該等之中較理想是Nd。
該等元素的含有量(單獨時是單獨量，併用時是合計量)未滿0.05原子%，上述作用恐有未被有效發揮之虞，另一方面，若超過0.8原子%，則恐有熱傳導率及熱擴散率大幅度降低之虞。較理想的含有量是0.1原子%以上0.6原子%以下，更理想是0.1原子%以上0.5原子%以下。另外，亦可任意組合上述元素的含有量的上限及下限來作為上述元素的含有量的範圍。
(Bi：0.05～0.5原子%)
Bi也是與Nd同樣，具有表面平滑性提升作用及耐熱性提升作用。更詳細是Bi相較於Nd或Y，表面平滑性提升效果雖少，但為耐熱性提升效果大的元素。Bi未滿0.05原子%，恐有上述作用未被有效發揮之虞，另一方面，若超過0.5原子%，則恐有熱傳導率及熱擴散率大幅度降低之虞。Bi的較理想含有量是0.05原子%以上0.4原子%以下，更理想是0.05原子%以上0.3原子%以下。另外，亦可任意組合上述元素的含有量的上限及下限來作為上述元素的含有量的範圍。
使用於本發明的Ag合金的形態，可舉含有Nd及/或Y、以及Bi，剩餘部份：Ag及不可避免的雜質之Ag合金。又，亦可舉含有Nd及/或Y、以及Bi，更以特性提升為目的，含有後述的Cu：0.2～1.0原子%，剩餘部份：Ag及不可避免的雜質之Ag合金。
另外，不可避免雜質，例如可舉N、O、C、Fe、Si等，其含有量通常是0.01重量%以下。
(Cu：0.2～1.0原子%)
Cu是具有使Ag合金薄膜的結晶粒徑微細化，表面平滑性提升作用。Cu量未滿0.2原子%，恐有上述作用未被有效發揮之虞，另一方面，若Cu量超過1.0原子%，則恐有熱傳導率及熱擴散率大幅度降低之虞。Cu的較理想含有量是0.4原子%以上1.0原子%以下，更理想是0.5原子%以上0.8原子%以下。另外，亦可任意組合上述元素的含有量的上限及下限來作為上述元素的含有量的範圍。
更詳細說明有關使用於本發明的上述元素與表面粗度(Ra1.0nm以下)的關係。
一般薄膜的表面平滑性是大致對應於其結晶粒徑，結晶粒徑越細，表面越平滑。在使用於本發明的Ag合金中，若例如針對含Nd的Ag-Nd合金進行檢討，則因為Nd具有比Ag約1.3倍的原子半徑，所以在濺射成膜時所形成的過飽和固溶體中產生非常大的晶格應變。如前述般，純Ag膜在濺射成膜時結晶粒容易粗大化，但Ag-Nd合金藉由此晶格應變，Ag-Nd合金薄膜的結晶粒會微細化，藉此可取得高的表面平滑性。又，由於晶格應變大，加熱時的結晶粒成長會被抑制，其結果，熱處理後也會維持表面平滑性。
另一方面，Ag薄膜加熱時的表面粗度的增大(表面粗面化)，不僅結晶粒徑的增大，也會因表面張力的低減而招致薄膜表面的Ag的擴散。Ag是被分類於貴金屬那樣為非常難氧化的元素，因此不會在薄膜表面形成氧化被膜，其結果，具有Ag的表面擴散難被抑制的性質。
而且在本發明所被添加的Nd是具有分散於Ag結晶粒中來抑制粒成長的效果，但無抑制Ag的表面擴散的效果。Y也同樣。
另一方面，Ag的表面擴散的抑制，Bi非常有效。Bi是不固溶於Ag，且擴散非常快，所以在濺射成膜中擴散於Ag膜表面，形成Bi氧化物的阻擋層。此Bi氧化物阻擋層會抑制Ag的表面擴散，所以可想像即使在加熱時也會維持高的表面平滑性。但，Bi與Nd或Y不同，在Ag結晶粒的內部產生應變，幾乎無結晶粒成長的抑制效果。
本發明的較理想形態是併用Nd及/或Y與Bi，藉此，Nd及/或Y的粒成長抑制效果、及Bi的表面擴散抑制效果會複合性地作用，其結果，可想像抑制Ag合金膜的熱處理時之表面平滑性的劣化。
另一方面，在本發明中作為理想的選擇成分使用的Cu是在Ag結晶粒不產生應變，且在Ag薄膜表面不偏在。但是，因為Cu比Ag融點高，所以成為濺射成膜初期的核生成地點，具有減低Ag結晶粒的尺寸之效果。另外，雖Cu不具耐熱性提升作用，但相對於添加量之熱傳導率的降低作用或熱擴散率的降低作用少，所以基於初期結晶粒微細化的目的，可添加於Nd及/或Y與Bi。具有如此的作用之元素，除了Cu以外，可舉Pd、Au，但該等相較於Cu，因為熱傳導率的降低大，且高價，所以在本發明是採用Cu作為理想的選擇成分。
本發明的Ag合金熱擴散控制膜的厚度是只要可將Ra控制於1.0nm以下的厚度即可，具體而言，較理想是約270nm以下，更理想是200nm以下，且較理想是10nm以上，更理想是50nm以上。
上述Ag合金膜是以濺射法利用濺射靶(以下有時稱為「靶」)來形成者更為理想。因為利用濺射法要比離子鍍敷法或電子束蒸鍍法所形成的薄膜更容易形成成分或膜厚的膜面內均一性佳的薄膜。
為了以上述濺射法來形成上述Ag合金膜，上述靶是含前述的元素(Nd及/或Y與Bi，甚至Cu)者，若使用與所望的Ag合金膜同一組成的Ag合金濺射靶，則不會有組成偏差之虞，可形成所望的成分組成的Ag合金膜，因此佳。
所以，在本發明中，與前述的Ag合金膜同組成的濺射靶也是含在本發明的範圍內。詳細是上述靶可舉一含有Nd及/或Y：0.05～0.8原子%，及含有Bi：0.05～0.5原子%，剩餘部份為Ag及不可避免雜質之靶。又，理想的靶可舉一含有Nd及/或Y：0.05～0.8原子%，及含有Bi：0.05～0.5原子%，更含有Cu：0.2～1.0原子%，剩餘部份為Ag及不可避免雜質之靶。
上述靶的形狀是包含對應於濺射裝置的形狀或構造來加工成任意的形狀(方形板狀、圓形板狀、甜甜圈板狀等)者。
上述靶的製造方法可舉溶解鑄造法或粉末燒結法、噴覆成型法(Spray Forming Process)。
在進行濺射時的Ar氣壓是只要可將Ra控制在1.0nm以下的範圍即可，具體而言，大概控制在6mTorr以下為理想，更理想是5mTorr以下，且在0.5mTorr以上為理想，更理想是1mTorr以上。
本發明的Ag合金熱擴散控制膜是適用於熱助記錄用磁記錄媒體。熱助記錄用磁記錄媒體的膜構成是通常使用者，並無限定，代表性的是在基板上具有上述的熱擴散控制膜、及至少一層的底層、及至少一層的磁記錄層、及至少一層的保護層之積層構造。上述的熱擴散控制膜是例如設於基板與底層或磁記錄層之間。前述的圖1是適應本發明的Ag合金熱擴散控制膜而取得的熱助記錄用磁記錄媒體的一例，本發明並非限於此。
[實施例]
以下，舉實施例來更具體說明本發明，但本發明並非限於以下的實施例，亦可在適於上述及下述的主旨範圍內加以變更而實施，該等皆含於本發明的技術範圍。
實施例1
本實施例是調查Ag合金薄膜的組成對熱傳導率、熱擴散率、及表面平滑性(Ra)的影響。
具體而言，使用DC磁管濺射器，在玻璃基板(康寧#1737，基板尺寸：直徑50mm，厚度1mm)上製作表2所記載的各種Ag合金薄膜。成膜條件是基板溫度：22℃，Ar氣壓：2mTorr，投入電力密度：0.025W/cm2 ，背壓：<5×10-6 Torr。
另外，上述Ag合金的各元素的含有量是從在玻璃基板上以膜厚100nm所製作的試料來藉ICP發光分析(感應耦合電漿發光分析)法求取。
使用如此取得的Ag合金薄膜，像以下那樣調查熱傳導率、熱擴散率、及表面平滑性(Ra)。
(熱傳導率及熱擴散率的測定)
熱傳導率是由利用4端子法測定之薄膜的電阻率來換算。
並且，熱擴散率是根據熱擴散率=熱傳導率/(比熱×密度)來算出。如前述般，純Ag及Ag合金膜的密度及比熱是與一般鑄錠的純Ag的各值不變，所以分別使用文獻值[密度8900kg/m3 ，比熱234J/(kg‧K)]。
(表面粗度Ra的測定)
Ra是利用原子間力顯微鏡(Atomic Force Microscope 、AFM)，由3μm×3μm的區域的測定值來算出。測定是分別針對剛成膜後的薄膜、及200℃×10分鐘的真空熱處理後的薄膜進行。
綜合評價，是將熱傳導率200W/(m‧K)以上，熱擴散率8.2×10-5 m2 /sec以上，且表面粗度Ra為1.0nm以下者設為「A」，將熱傳導率100W/(m‧K)以上，熱擴散率4.0×10-5 m2 /sec以上，且表面粗度Ra為1.0nm以下者設為「B」，其他者則設為「C」。
將該等的結果併記於表2。
由表2可確認，在本發明的範圍含有Nd及Bi以及Cu的Ag合金(No.2～8)是與純Ag(No.1)同樣具有高的熱傳導率，且相較於純Ag，熱擴散率及表面平滑性也會大幅度地提升。有關表面平滑性，不僅在剛成膜後，連加熱後也被維持高的表面平滑性，因此該等是具有高的耐熱性。
另一方面，No.9～12是使用含有本發明未規定的元素之Ag合金的例子，熱擴散率或Ra的任一方皆降低。
實施例2
本實施例是在玻璃基板上製作各種的Ag合金薄膜，以掃描型反射電子顯微鏡(SEM)來觀察成膜後及熱處理後的表面形狀。
詳細是與前述的實施例1同樣將圖3(a)～圖3(c)及圖4(a)～圖4(b)所示的各種Ag合金薄膜製作200nm。Ag合金薄膜的含有量也是與實施例1同樣算出。另外，為了比較，有關純Ag(圖2(a)～圖2(c))也是同樣地製作。
熱處理是在大氣環境中進行400℃、1小時。另外，熱助記錄方式雖實際的記錄時的加熱溫度是推定100～300℃程度，但在本實施例是設定400℃作為加速試驗。
將該等的結果顯示於圖2(a)～圖2(c)、圖3(a)～圖3(c)及圖4(a)～圖4(b)。
根據圖2(a)～圖2(c)、圖3(a)～圖3(c)及圖4(a)～圖4(b)，純Ag薄膜是至Ag凝集為止，膜構造會變化，圓頂狀的Ag結晶粒以外的部分是玻璃基板會露出。
另一方面，添加Nd的Ag-0.25原子%Nd合金薄膜(比較例)是圓頂狀的Ag結晶粒的頻率相較於純Ag薄膜顯著減少，圓頂狀以外的部分是該Ag-Nd薄膜的平滑性被保持。然而，起因於Ag的表面擴散之圓頂狀的結晶粒成長未被充分地抑制，結晶粒成長一旦開始的部位可見與上述的純Ag薄膜同程度的成長。
相對的，添加Nd及Bi雙方的Ag-0.07原子%Bi-0.18原子Nd合金薄膜(本發明例)是熱處理後也會在全面維持平滑的表面，可有效地抑制圓頂狀的結晶粒成長，耐熱性極佳。
實施例3
本實施例是使用符合本發明的要件之Ag-0.14原子%Bi-0.2原子%Nd薄膜，調查成膜時的Ar氣壓及膜厚對表面粗度(Ra)的影響。
(有關Ag氣壓)
與前述的實施例1同樣地測定，在前述的實施例1中，使Ar氣壓像圖5所示那樣變化於2～10mTorr的範圍(Ag合金薄膜的膜厚=200nm)時的表面粗度Ra。將該等的結果顯示於圖5。
根據圖5，Ag合金薄膜的表面粗度Ra是一旦Ar氣壓超過5mTorr，則會急劇地增加。這可推定是因為從靶濺射的金屬粒子會因Ar而散亂。因此，為了將Ra降低至本發明所規定的1.0nm以下，較理想是將成膜時的Ar氣壓控制在大概6mTorr以下。
(有關膜厚)
與前述的實施例1同樣地測定，在前述的實施例1中，藉由改變濺射時間來使Ag合金薄膜的膜厚像圖6所示那樣變化於10～150nm之間(Ar氣壓=2mTorr)時的表面粗度Ra。將該等的結果顯示於圖6。
由圖6可知，表面Ra是隨著Ag合金薄膜的膜厚增加而緩和地上昇。由熱擴散控制的觀點來看，最好是將Ag合金薄膜的膜厚形成一定以上，但為了將本發明所規定的Ra維持在1.0nm以下，較理想是將膜厚控制在約270nm以下。
以上詳細地參照特定的實施形態來說明本申請案，但對於該等業者而言可在不脫離本發明的精神及範圍內實施各種的變更或修正。
本申請案是根據2009年11月18日申請的日本專利申請案(特願2009-262908)，其內容是在此作為參照取入。
[產業上的利用可能性]
若根據本發明，則由於Ag合金的組成被適當地控制，所以可提供一種維持Ag之高的熱傳導率，且熱擴散率、表面平滑性、耐熱性全部被提高之Ag合金熱擴散控制膜。因此，上述的熱擴散控制膜適用於熱助記錄用磁記錄媒體。
圖1是表示熱助記錄用磁記錄媒體的膜構成之一例的說明圖。
圖2(a)～圖2(c)是表示實施例2的純Ag薄膜的表面性狀的SEM照片，圖2(a)是成膜後(as-deposition)的SEM照片(倍率30000倍)，圖2(b)是在大氣環境中進行1次400℃、1小時的熱處理後的SEM照片(倍率6000倍)，圖2(c)是圖2(b)的擴大圖(倍率30000倍)。
圖3(a)～圖3(c)是表示實施例2的Ag合金薄膜(Ag-0.25Nd合金)的表面性狀的SEM照片，圖3(a)是成膜後(as-deposition)的SEM照片(倍率30000倍)，圖3(b)是在大氣環境中進行1次400℃、1小時的熱處理後的SEM照片(倍率6000倍)，圖3(c)是圖3(b)的擴大圖(倍率30000倍)。
圖4(a)～圖4(b)是表示實施例2的Ag合金薄膜(Ag-0.07Bi-0.18Nd合金)的表面性狀的SEM照片，圖4(a)是成膜後(as-deposition)的SEM照片(倍率30000倍)，圖4(b)是在大氣環境中進行1次400℃、1小時的熱處理後的SEM照片(倍率30000倍)。
圖5是表示在實施例3中，成膜時的Ar氣壓影響Ag合金薄膜的表面粗度Ra的圖表。
圖6是表示在實施例3中，Ag合金薄膜的膜厚影響表面粗度Ra的圖表。

Claims (3)

  1. 一種Ag合金熱擴散控制膜，係使用於熱助記錄用磁記錄媒體的熱擴散控制膜，其特徵為：由以Ag作為主成分的Ag合金所構成，前述Ag合金係含有Nd：0.05~0.8原子%，及Bi：0.05~0.5原子%，且膜厚為10nm以上270nm以下，藉此符合表面粗度Ra1.0nm以下，熱傳導率100W/(m．K)以上，熱擴散率4.0×10-5 m2 /sec以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之Ag合金熱擴散控制膜，其中，前述Ag合金更含有Cu：0.2~1.0原子%。
  3. 一種熱助記錄用磁記錄媒體，其特徵係具備：如申請專利範圍第1或2項所記載之Ag合金熱擴散控制膜。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013149315A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Showa Denko Kk 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
JP5890700B2 (ja) * 2012-02-14 2016-03-22 株式会社神戸製鋼所 熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられる熱拡散制御膜、磁気記録媒体、およびスパッタリングターゲット
CN102903841B (zh) * 2012-09-18 2015-09-09 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种温度控制的磁电子器件、其制备方法及应用
US9324353B2 (en) 2013-11-19 2016-04-26 HGST Netherlands B.V. Dual segregant heat assisted magnetic recording (HAMR) media
US9443545B2 (en) 2013-12-24 2016-09-13 HGST Netherlands B.V. Thermally stable Au alloys as a heat diffusion and plasmonic underlayer for heat-assisted magnetic recording (HAMR) media
TWI616872B (zh) * 2016-09-09 2018-03-01 國立中興大學 Heat assisted magnetic recording medium
CN106947879B (zh) * 2017-04-11 2019-02-19 东北大学 用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料及其制备方法和应用
CN115216665B (zh) * 2022-06-29 2023-11-17 重庆科技学院 一种晶体振荡器合金电极及工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004139712A (ja) * 2002-08-20 2004-05-13 Kobe Steel Ltd 光情報記録媒体用反射膜と半透過反射膜、および光情報記録媒体ならびに光情報記録媒体用スパッタリングターゲット
CN1692419A (zh) * 2002-10-25 2005-11-02 富士通株式会社 磁光记录介质、信息记录/读出方法和磁记录装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4105956B2 (ja) * 2002-08-08 2008-06-25 株式会社神戸製鋼所 光反射膜およびこれを用いた液晶表示素子、ならびに光反射膜用スパッタリングターゲット
US7514037B2 (en) * 2002-08-08 2009-04-07 Kobe Steel, Ltd. AG base alloy thin film and sputtering target for forming AG base alloy thin film
DE602005003508T2 (de) * 2004-06-29 2008-10-23 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho, Kobe Halbreflektierender Film und refkektierender Film für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, optisches Informationsaufzeichnungsmedium und Sputtering-Target
JP4724127B2 (ja) * 2006-01-13 2011-07-13 三菱化学メディア株式会社 光記録媒体
US20080026255A1 (en) 2006-07-28 2008-01-31 Heraeus, Inc. Alloy and architecture design for heat-assisted magnetic recording
JP2008210426A (ja) 2007-02-23 2008-09-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 熱アシスト磁気ヘッド、磁気記録装置及び磁気記録方法
JP4540687B2 (ja) * 2007-04-13 2010-09-08 株式会社ソニー・ディスクアンドデジタルソリューションズ 読み出し専用の光情報記録媒体
JP2009262908A (ja) 2008-04-26 2009-11-12 Sumio Shibata 車輪逸走防止装置
JP5890700B2 (ja) * 2012-02-14 2016-03-22 株式会社神戸製鋼所 熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられる熱拡散制御膜、磁気記録媒体、およびスパッタリングターゲット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004139712A (ja) * 2002-08-20 2004-05-13 Kobe Steel Ltd 光情報記録媒体用反射膜と半透過反射膜、および光情報記録媒体ならびに光情報記録媒体用スパッタリングターゲット
CN1692419A (zh) * 2002-10-25 2005-11-02 富士通株式会社 磁光记录介质、信息记录/读出方法和磁记录装置

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