TWI746429B - Ni-Cu系磁性記錄媒體之晶種層用合金及濺鍍靶材以及磁性記錄媒體 - Google Patents

Abstract

本發明係一種Ni-Cu系磁性記錄媒體之晶種層用合金及濺鍍靶材及磁性記錄媒體，其課題為提供作為在垂直磁性記錄媒體之晶種層而使用之Ni-Cu系磁性記錄媒體之晶種層用合金及濺鍍靶材，而為了解決有關之課題，提供磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金，其特徵為含有1~50at%Cu，作為M元素，含有2~20at%選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上之M1元素，含有0~10at%選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素，殘留部則由Ni與不可避免之不純物所成者之磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金，以及使用該合金之濺鍍靶材及磁性記錄媒體。

Description

Ni-Cu系磁性記錄媒體之晶種層用合金及濺鍍靶材以及磁性記錄媒體

本發明係有關作為在垂直磁性記錄媒體之晶種層而使用之Ni-Cu系磁性記錄媒體之晶種層用合金及濺鍍靶材及磁性記錄媒體者。

近年，垂直磁性記錄媒體之進步係為顯著，而為了驅動部的大容量化，加以發展磁性記錄媒體之高記錄密度化，經由以往普及之面內磁性記錄媒體，更可實現高記錄密度，加以實用化垂直磁性記錄方式。在此，垂直磁性記錄方式係指對於垂直磁性記錄媒體之磁性膜中的媒體面而言，磁化容易軸則呈配向於垂直方向地形成者，適合於高記錄密度之方法。

並且，在垂直磁性記錄方式中，加以開發具有提高記錄密度之磁性記錄膜層與軟磁性膜層之記錄媒體，而在如此之媒體構造中，加以開發有將晶種層或基材膜層製膜於軟磁性層與磁性記錄層之間的記錄媒體。對於垂直磁性記錄方式用的晶種層，係例如，如日本特開 2009-155722號公報(專利文獻1)所揭示地，加以提案有Ni-W系之合金。

在此，對於晶種層所要求之特性之一係如其名所示，控制加以形成於晶種層上的層之配向性，記錄磁性資訊之磁性膜的磁化容易軸則對於媒體面而言，為了配向為垂直，而晶種層本身係具有單獨的fcc構造同時，與媒體面平行的面則配向於(111)面者。另外，近年，作為改善硬碟驅動器之磁性記錄特性之一的手法，成為呈檢討有對於晶種層具有磁性的方法。因此，加以要求如上述具備作為晶種層用合金所要求之特性的同時，具有磁性之晶種層用合金的開發。作為具有磁性之晶種層用合金，係例如，如日本特開2012-128933號公報(專利文獻2)所揭示地，加以提案有Ni-Fe-Co-M系之合金。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2009-155722號公報

[專利文獻2]日本特開2012-128933號公報

另一方面，作為軟磁性層與晶種層之大的不同，在軟磁性層中，為了雜訊降低而加以要求非晶形者，但在晶種層中，係加以要求控制形成於晶種層上的層之配 向的作用，而要求與非晶質之非晶形相反地，具有高結晶性者。加上於此，晶種層用合金係作為新的特性而要求耐蝕性。

為了充分達成如以上的要求，本發明者們係進行銳意開發法之結果，由添加Cu者，發現可提升晶種層之耐蝕性者，以致完成本發明。

作為本發明之內容時係如以下。

(1)磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金，其特徵為含有1~50at%Cu，作為M元素，含有2~20at%選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上之M1元素，含有0~10at%選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素，殘留部則由Ni與不可避免之不純物所成者之磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金(以下稱為「合金(1)」)。

(2)磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金，其特徵為含有超出10~50at%Cu，作為M元素，含有2~20at%選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上之M1元素，含有2~30at%選自 Fe，Co之1種或2種之M2元素，含有0~10at%選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素，殘留部則由Ni與不可避免之不純物所成者之磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金(以下稱為「合金(2)」)。

(3)如前述(1)或(2)記載之磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金，其特徵為作為M元素，含有1~10at%選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素。

(4)一種濺鍍靶材，其中，使用如前述(1)~(3)任一項記載之磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金所成者。

(5)一種磁性記錄媒體，其中，使用如前述(1)~(3)任一項記載之晶種層用Ni-Cu-M合金所成者。

如以上所述，提供：由添加Cu於Ni-M系合金者，可於位於軟磁性基材膜(SUL)上之中間層具有耐蝕性之磁性記錄媒體之晶種層用濺鍍靶材。

以下，對於本發明加以說明。

<合金(1)>

合金(1)係磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金，其成分組成係如以下。

Cu：1~50at%

W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上：2~20at%

Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上：0~10at%

Ni及不可避免的不純物：殘留部

合金(1)係為了使Ni-M系合金之耐蝕性提升而含有1~50at%Cu。在Cu的含有量不足1at%中，其效果並非充分，當Cu的含有量超出50at%時，無法發揮作為晶種層之性能。因此，Cu的含有量係作為1~50at%。理想係作為5~50at%。

作為晶種層用合金係加以要求fcc單相者。為了滿足此要求，合金(1)係作為M元素，含有2~20at%選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上之M1元素。此M1元素係具有高熔點之bcc系金屬，經由在以本發明所規定之成分範圍(2~20at%)而添加於fcc之Ni-Cu合金之時，其結構係並不明確，但改善對於由晶種層所要求的(111)面之配向性，且微細化結晶粒的元素。選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上的M1元素之含有量係作為2~20at%。在不足2at%中，其效果則並不充分，另外，當超出20at%時，化合物則產生析 出，或作為非晶形化。作為晶種層用合金係從要求為fcc單相者之情況，將其範圍作為2~20at%。理想係作為5~15at%。

另外，對於(111)面之配向，效果為高者係W，Mo，理想係將W，Mo之1種或2種作為必須，而Cr，Ta，V，Nb係添加於此亦可。此理由係因Ni與高熔點bcc金屬之組合之故，Mo，W係比較於Cr，熔點為高而為有利。另外，Ta，V，Nb係比較於W、Mo，由加以添加者而亦對於提高非晶形性產生作用，而對於由晶種層所要求之fcc相形成為不利。Cr係理想為超過5at%而加以添加，而對於超過5at%而加以添加之情況，係在配向性的點而成為有利。

合金(1)係作為M元素，含有0~10at%選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素。此M3元素係配向(111)面之元素，另外，因將結晶粒作為微細化之元素之故，合金(1)係作為M元素，含有選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素者為佳。選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素之含有量係作為1~10at%者為佳。從當超出10at%時，產生有化合物，以及作為非晶形化之情況，其上限作為10at%者為佳。將此上限作為5at%者則為更佳。另外，M1+M3係理想為作為25at%以下、而更理想為作為20at%以下。

<合金(2)>

合金(2)係磁性記錄媒體之晶種層用Ni-Cu-M合金，其成分組成係如以下。

Cu：超出10~50at%

W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上：2~20at%

Fe，Co之1種或2種：2~30at%

Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上：0~10at%

Ni及不可避免的不純物：殘留部

合金(2)係為了使Ni-M系合金之耐蝕性提升而含有超出10~50at%Cu。在Cu的含有量為10at%以下中，其效果並非充分，當Cu的含有量超出50at%時，無法發揮作為晶種層之性能。因此，Cu的含有量係作為超出10~50at%。理想係作為12~50at%。

作為晶種層用合金係加以要求fcc單相者。為了滿足此要求，合金(2)係作為M元素，含有2~20at%選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上之M1元素。此M1元素係具有高熔點之bcc系金屬，經由在以本發明所規定之成分範圍(2~20at%)而添加於fcc之Ni-Cu合金之時，其結構係並不明確，但改善對於由晶種層所要求的(111)面之配向性，且微細化結晶粒的元素。選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上的 M1元素之含有量係作為2~20at%。在不足2at%中，其效果則並不充分，另外，當超出20at%時，化合物則產生析出，或作為非晶形化。作為晶種層用合金係從要求為fcc單相者之情況，將其範圍作為2~20at%。理想係作為5~15at%。

合金(2)係含有2~30at%選自Fe，Co之1種或2種的M2元素。將選自Fe，Co之1種或2種的M2元素的含有量作為2~30at%者係無法達到在不足2at%中所要求之磁性者之故。另外，Fe或Co係因容易加以腐蝕，而當超出30at%時，無法得到耐蝕性之故。隨之，將其範圍作為2~30at%。理想係作為25at%以下、而更理想為作為20at%以下。

合金(2)係作為M元素，含有0~10at%選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素。此M3元素係配向(111)面之元素，另外，因將結晶粒作為微細化之元素之故，合金(2)係作為M元素，含有1~10at%選自Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素者為佳。從當超出10at%時，產生有化合物，以及作為非晶形化之情況，其上限作為10at%者為佳。將此上限作為5at%者則為更佳。另外，M1+M3係理想為作為25at%以下、而更理想為作為20at%以下。

[實施例]

以下，對於本發明，經由實施例而具體地加以說明。

通常，在垂直磁性記錄媒體之晶種層係濺鍍與其成分相同成分之濺鍍靶材，成膜於玻璃基板等上而得到。在此，加以急冷經由濺鍍而加以成膜之薄膜。作為在本發明之試用材，係使用以單滾軸式之急冷裝置而製作之急冷薄帶。此係簡易地經由液體急冷薄帶，而評估實際經由濺鍍而加以急冷而加以成膜之薄膜，對於經由成分之諸特性的影響者。

作為急冷薄帶之製作條件，係以口徑10、長度40mm程度之水冷銅鑄模而將秤量為表1成分之原料30g減壓，在Ar中進行電弧溶解，作為急冷薄帶之溶解母材。

急冷薄帶之製作條件係以單滾軸方式，在口徑15mm之石英管中，裝置此溶解母材，將輸送熱液噴嘴口徑作為1mm，以環境氣壓61kPa、噴霧差壓69kPa、銅滾軸(口徑300mm)之旋轉數3000rpm、銅滾軸與輸送熱液噴嘴之間隔0.3mm加以輸送熱液。輸送熱液溫度係作成各溶解母材之燒穿之後。如此作為所製作之急冷薄帶作為試用材，而評估以下的項目。

於玻璃板，以兩面膠帶而貼上試用材，以X光繞射裝置，得到繞射圖案。此時，測定面係呈成為與急冷薄帶之銅滾軸接觸面地貼上試用材。X光源係以Cu-α線，由掃描速度4°/min加以測定。在此繞射圖案中，將 僅得到fcc構造之繞射線的峰值者作為○、而對於得到除此以外之繞射線的峰值者，非晶形化者係作為×。

作為急冷薄帶之耐蝕性的評估，以兩面膠帶而貼上試用材於玻璃板，進行5%NaCl-35℃-16h之鹽水噴霧試驗，作為全面發銹：×、一部分發銹：△、未發銹：○而評估。將各評估結果示於表1。

如表1所示，No.1~23係有關合金(1)之實施例，而No.24~30係其比較例。

表1所示之比較例No.24~26係均未含有Cu之故而耐蝕性劣化。比較例No.27、28係均M1>20at%之故，無法保持對於晶種層用合金所要求之fcc單相者。比較例No.29、30係Cu之含有量過高(Cu>50at%)之故，而無法保持對於晶種層用合金所要求之fcc單相者。對此，了解到本發明例之No.1~23係從均滿足本發明之條件之情況，僅看到fcc構造之繞射線，充分滿足對於晶種層所要求之條件，且使耐蝕性提升者。

如表2所示，No.31~53係有關合金(2)之實施例，而No.54~60係其比較例。

表2所示之比較例No.54~56係均未含有Cu之故而耐蝕性劣化。比較例No.57~60係均含有Cu，但Cu之含有量少(Cu<10at%)之故而耐蝕性劣化。對此，了解到本發明例之No.31~53係從均滿足本發明之條件之情況，僅看到fcc構造之繞射線，充分滿足對於晶種層所要求之條件，且使耐蝕性提升者。

如表3所示，No.61~67係有關合金(1)之實施例，而No.68~90係有關合金(2)之實施例，No.91~97係其比較例。

表3所示之比較例No.91~95係均含有Cu，但 Cu之含有量少(Cu<10at%)之故而耐蝕性劣化。比較例No.96、97係Cu之含有量少(Cu<10at%)，且M3>10at%之故，耐蝕性則劣化，並且無法保持對於晶種層用合金所要求之fcc單相者。對此，了解到本發明例之No.61~90係從均滿足本發明之條件之情況，僅看到fcc構造之繞射線，充分滿足對於晶種層所要求之條件，且使耐蝕性提升者。

接著，製作實施例之組成的濺鍍標靶，以濺鍍膜而評估。顯示濺鍍靶材之製造方法的例。將呈成為實施例No.2、No.11、No.23、No.27、No.34、No.47、No.56、No.63、No.84、No.95之組成地秤量之原料，在耐火物坩鍋內進行加熱溶解之後，經由Ar氣體而進行噴霧。將此氣體噴霧粉末作為原料粉末，充填，真空脫氣封入於碳鋼製之容器。

將上述粉末充填毛胚，作為HIP成形。將此HIP體，經由線切割，旋盤加工，平面研磨，而加工成直徑180mm、厚度7mm之圓盤狀，作為濺鍍標靶。使用對於此等10組成之濺鍍靶材，於玻璃基板上，將濺鍍膜成膜。與急冷薄帶同樣地調查結晶構造及耐蝕性時，結晶構造及耐蝕性任一均得到與急冷薄帶同樣的結果。因而確認到急冷薄帶與濺鍍膜之評估係為同等者。

如以上所述，顯示由添加Cu於Ni-M系合金者，得到對於中間層所要求之fcc單相，且改善對於其(111)面之配向性，且微細化結晶粒，可使中間層之耐蝕性提升之極為優越的效果者。

Claims (4)

1. 一種晶種層用Ni-Cu-M合金，該晶種層係在磁性記錄媒體中位於軟磁性層與磁性記錄層之間，控制形成於該晶種層上的層的配向性的層，其中，含有12~50at%Cu，作為M元素，含有合計2~20at%選自W，Mo，Ta，Cr，V，Nb之1種或2種以上之M1元素，含有合計2~30at%選自Fe，Co之1種或2種之M2元素，含有合計0~10at%選自Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素，殘留部則由Ni與不可避免之不純物所成者。
2. 如請求項1記載之晶種層用Ni-Cu-M合金，其中，作為M元素，含有合計1~10at%選自Ga，In，Si，Ge，Sn，Zr，Ti，Hf，B，P，C，Ru之1種或2種以上之M3元素。
3. 一種濺鍍靶材，係使用如請求項1或請求項2記載之晶種層用Ni-Cu-M合金所成者。
4. 一種磁性記錄媒體，係使用如請求項1或請求項2記載之晶種層用Ni-Cu-M合金所成者。