TWI854059B - 熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶 - Google Patents
熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI854059B TWI854059B TW109137794A TW109137794A TWI854059B TW I854059 B TWI854059 B TW I854059B TW 109137794 A TW109137794 A TW 109137794A TW 109137794 A TW109137794 A TW 109137794A TW I854059 B TWI854059 B TW I854059B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- magnetic
- fept
- magnetic recording
- melting point
- grain
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 176
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 69
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 69
- 229910005335 FePt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 31
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 abstract description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 description 38
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 32
- 239000010408 film Substances 0.000 description 31
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 26
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 24
- 229910018979 CoPt Inorganic materials 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 20
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 11
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 229910002064 alloy oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000314 poly p-methyl styrene Polymers 0.000 description 1
- 206010063401 primary progressive multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
Images
Abstract
本發明提供一種濺鍍靶，其係使用於用以使FePt磁性粒子被氧化物孤立之顆粒構造磁性薄膜成膜者，該FePt磁性粒子係構成使單軸磁氣向異性提高，使熱安定性及SNR (信號雜訊比)提高之熱輔助磁氣記錄媒體。
本發明之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶係以FePt合金與非磁性材料作為主成分之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，其特徵係該非磁性材料係熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物。
Description
本發明有關熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，尤其有關以Fe、Pt合金與非磁性材料為主成分之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶。
硬碟驅動型之磁碟中，資訊記號記錄於磁氣記錄媒體之微小訊坑。為了進一步提高磁氣記錄媒體之記錄密度，必須縮小保持1個記錄資訊之訊坑大小，同時亦增大資訊品質指標的信號對於雜訊之比率。為了增大信號對於雜訊之比率，不可或缺的是增大訊號或減低雜訊。
目前，作為負責資訊訊號記錄之磁氣記錄媒體，係使用由CoPt合金-氧化物之顆粒構造所成之磁性薄膜(例如參考非專利文獻1)。該顆粒構造成為柱狀之CoPt合金結晶粒與包圍其周圍之氧化物之結晶粒界。
此等磁氣記錄媒體進行高記錄密度化之際，必須使記錄訊坑間之過渡區域平滑化使雜訊減低。為了使記錄訊坑間之過渡區域平滑化，必須使磁性薄膜所含之CoPt合金結晶粒之微細化。
另一方面，若磁性結晶粒微細化，則1個磁性結晶粒可保持之記錄訊號強度變小。為了兼具磁性結晶粒之微細化與記錄訊號之強度，必須減低結晶粒之中心間距離。
另一方面，磁氣記錄媒體中之CoPt合金結晶粒之微細化進展時，有發生因超常磁性現象而損及記錄訊號之熱安定性且會使記錄訊號消失之所謂熱波動現象之情況。該熱波動現象對於磁碟之高記錄密度化成為較大障礙。
為了解決該障礙，於各CoPt合金結晶粒中，必須增大磁能以使磁能戰勝熱能。各CoPt合金結晶粒之磁能係由CoPt合金結晶粒之體積v與結晶磁氣異向性常數Ku之積v×Ku決定。因此，為了使CoPt合金結晶粒之磁能增大，不可或缺的是使CoPt合金結晶粒之結晶磁氣異向性常數Ku增大(例如非參考專利文獻2)。
又，為了使具有較大Ku之CoPt合金結晶粒成長為柱狀，必須實現CoPt合金結晶粒與粒界材料之相分離。CoPt合金結晶粒與粒界材料之相分離不充分時，CoPt合金結晶粒間之粒間相互作用增大時，由CoPt合金-氧化物之顆粒構造所成之磁性薄膜之保磁力Hc變小，而損及熱安定性容易產生熱波動現象。因此，減小CoPt合金結晶粒間之粒間相互作用亦具重要性。
磁性結晶粒之微細化及磁性結晶粒之中心間距離之減低有可藉由使Ru基底層(為了控制磁氣記錄媒體之配向而設置之基底層)之結晶粒微細化達成之可能性。
然而，難以維持結晶配向之同時使Ru基底層之結晶粒微細化(例如參考非專利文獻3)。因此，現行之磁氣記錄媒體之Ru基底層之結晶粒大小，與自面內磁氣記錄媒體切換為垂直磁氣記錄媒體時之大小幾乎未變化，而為約7nm ~8nm。
另一方面，並非Ru基底層，而是基於對磁氣記錄層施加改良之觀點，亦已進行磁性結晶粒之微細化之檢討，具體而言，對於使CoPt合金-氧化物磁性薄膜之氧化物的添加量增加，使磁性結晶粒體積比率減少，及使磁性結晶粒微細化進行檢討(例如參考非專利文獻4)。而且，藉由該方法達成磁性結晶粒之微細化。然而，以該方法，由於因氧化物添加量之增加而結晶粒界之寬度增加，故無法減低磁性結晶粒之中心間距離。
且，已檢討於以往之CoPt合金-氧化物磁性薄膜所用之單一氧化物以外亦添加第2氧化物(例如參考非專利文獻5)。然而，添加複數氧化物材料之情況，其材料之選定方針並不明確，即使現在仍持續針對作為對CoPt合金結晶粒之粒界材料所用之氧化物進行檢討。本發明人等為了實現磁性薄膜中之磁性結晶粒之微細化及減低磁性結晶粒之中心間距離，發現含有低熔點與高熔點之氧化物(具體而言，含有熔點較低而為450℃之B2
O3
與熔點高於CoPt合金之熔點(約1450℃)的高熔點氧化物)有效，而提案含有含B2
O3
與高熔點氧化物之CoPt合金與氧化物之磁氣記錄用濺鍍鈀(專利文獻1)。
另一方面，並非以CoPt合金，而是以具有L10
構造之FePt合金作為超高密度記錄媒體用材料備受矚目，且提案將FePt磁性粒子以C(碳)予以孤立之顆粒構造磁性薄膜作為採用熱輔助磁氣記錄方式之次世代硬碟之磁氣記錄媒體(專利文獻2)。然而，C(碳)由於係難燒結材料，故極難以獲得緻密之燒結體，有濺鍍時產生大量顆粒之問題。又，如後述，根據本發明人等之實驗，得知對於FePt磁性粒子使用C(碳)作為粒界材之情況，飽和磁化(Ms grain
)變低。飽和磁化若變低，則熱安定性變低故而欠佳。
[先前專利文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]WO2018/083951號公報
[專利文獻2]日本專利第5946922號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]T. Oikawa et al., IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, 2002年9月，VOL. 38, NO.5, p.1976-1978
[非專利文獻2]S. N. Piramanayagam, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 2007年，102, 011301
[非專利文獻3]S. N. Piramanayagam et al., APPLIED PHYSICS LETTERS, 2006年，89, 162504
[非專利文獻4]Y. Inaba et al., IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, 2004年7月，VOL.40, NO.4, p.2486-2488
[非專利文獻5]I. Tamai et al., IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, 2008年11月，VOL.44, NO.11, p.3492-3495
[發明欲解決之課題]
本發明為了進一步高容量化，其課題在於提供一種濺鍍靶，其係使用於用以使FePt磁性粒子被氧化物孤立之顆粒構造磁性薄膜成膜者，該FePt磁性粒子係構成使單軸磁氣向異性提高，使熱安定性及SNR(信號雜訊比)提高之熱輔助磁氣記錄媒體。
[用以解決課題之手段]
本發明人等使用各種氧化物作為使FePt磁性粒子孤立之粒界材，檢討飽和磁化(Ms grain
)及成為熱安定性指標之結晶磁氣異向性常數(Ku grain
(氧化物除外之FePt磁性粒子之Ku))，發現藉由以具有特定範圍熔點之氧化物作為粒界材，而獲得飽和磁化(Ms grain
)及結晶磁氣異向性常數(Ku grain
)兩者均高之熱輔助磁氣記錄媒體，以及為了形成該熱輔助磁氣記錄媒體而使用含有具有特定範圍熔點之氧化物作為非磁性材之濺鍍靶係有效，因而完成苯發明。
依據本發明，提供一種熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶(以下有時亦簡稱為「濺鍍靶」或「靶」)，其係由FePt合金、非磁性材料及不可避免之雜質所成之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，其特徵係該非磁性材料係熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物。
本發明之濺鍍靶係以FePt合金作為主成分。FePt合金成為藉由濺鍍形成之熱輔助磁氣記錄媒體的磁性薄膜之顆粒構造中之磁性結晶粒(微小磁石)之構成成分。
Fe為強磁性金屬元素，於熱輔助磁氣記錄媒體的磁性薄膜之顆粒構造之磁性結晶粒(微小磁石)之形成中扮演中心角色。基於藉由濺鍍所得之磁性薄膜中之FePt合金結晶粒(磁性結晶粒)之結晶磁氣異向性常數Ku增大之觀點及維持所得磁性薄膜中之FePt合金結晶粒(磁性結晶粒)之磁性之觀點，本發明之濺鍍靶中之Fe含有比例，相對於金屬成分全體，較佳為40mol%以上且60mol%以下，更佳為45mol%以上且55mol%以下。
Pt藉由於特定組成範圍與Fe合金化而具有減低合金之磁矩的機能，具有調整磁性結晶粒之磁性強度之角色。基於增大藉由濺鍍所得之熱輔助磁氣記錄媒體之磁性薄膜中之FePt合金結晶粒(磁性結晶粒)之結晶磁氣異向性常數Ku之觀點及基於調整所得磁性薄膜中之FePt合金結晶粒(磁性結晶粒)之磁性之觀點，本發明之濺鍍靶中之Pt含有比例，相對於金屬成分之全體較佳為40mol%以上且60mol%以下，更佳為45mol%以上且55mol%以下。
又，本發明之濺鍍靶除了Fe及Pt以外，可進而含有選自Ag、Au、Cu之一種以上之追加元素作為金屬成分。該等金屬元素於被濺鍍之薄膜中，主要用以降低為了展現L10
構造之熱處理溫度而添加者，添加量若在不損及作為熱輔助磁氣記錄媒體之磁性薄膜之特性的範圍內，則未特別限定。例如本發明之濺鍍靶中之追加金屬元素之含有比例，相對於金屬成分之全體，較佳為0mol%以上且20mol%以下，較為0mol%以上且10mol%以下。
以下，本說明書中，由Fe及Pt所成之合金稱為「FePt合金」，除了Fe及Pt以外，進而含有選自Ag、Au、Cu之一種以上之元素之合金稱為「FePt系合金」。
本發明之濺鍍靶中含有之非磁性材料係具有熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物。藉由使含有熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物之濺鍍靶進行濺鍍並成膜所得之磁性膜中，可配置該氧化物作為FePt磁性粒子之粒界材，具有該磁性膜之熱輔助磁氣記錄媒體可實現約950emu/cm3
以上之飽和磁化(Ms grain
)及2.5×107
erg/cm3
以上之結晶磁氣異向性常數(Ku grain
)。詳細雖如後述，但如圖2及圖3所示，作為FePt磁性粒子之粒界材使用之氧化物之熔點越低，飽和磁化(Ms grain
)越高，但使用熔點未達800℃之氧化物作為粒界材之情況，結晶磁氣異向性常數(Ku grain
)變低，可知無法使飽和磁化(Ms grain
)及結晶磁氣異向性常數(Ku grain
)兩者同時提高。因此，本發明之濺鍍靶設為含有熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物。藉由使用該濺鍍靶，該氧化物可發揮作為熱輔助磁氣記錄媒體之粒界材之機能。作為熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物，特佳可舉例為選自SnO(熔點1080℃)、PbO(熔點886℃)、Bi2
O3
(熔點817℃)之一種以上之氧化物。
本發明之濺鍍靶中之非磁性材料之含量較佳為25vol%以上且40vol%以下，更佳為27vol%以上且36 vol%以下，又更佳為29vol%以上且32vol%以下。藉由將非磁性材料之含量設為上述範圍內，使用本發明之濺鍍靶形成之磁氣記錄媒體之磁性層中，可將FePt磁性粒子彼此間確實隔開，容易將磁性粒子孤立，可提高記錄密度。
本發明之濺鍍靶之微構造並未特別限定，但較佳為金屬相與氧化物相經彼此微細分散之微構造。藉由設為此等微構造，於實施濺鍍之際，不易發生結點或顆粒等之缺點。
本發明之濺鍍靶可例如下述般製造。
以成為特定組成之方式秤量各金屬成分，製作FePt合金熔液。接著，進行氣體霧化，製作FePt合金霧化粉末。將所製作之FePt合金霧化粉末進行分級，使粒徑成為特定粒徑以下(例如106μm以下)。
於所製作之FePt合金霧化粉末中添加熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物粉末(SnO、PbO及/或Bi2
O3
)及根據需要追加之金屬元素粉末(例如Ag、Au及/或Cu)，以球磨機混合分散，製作加壓燒結用混合粉末。FePt合金霧化粉末、上述氧化物粉末及根據需要之其他金屬元素粉末以球磨機分散，可製作FePt合金霧化粉末、氧化物粉末及根據需要之其他金屬元素粉末經互相微細分散之加壓燒結用混合粉末。
或者，作為與Fe及Pt一起含有追加之金屬元素之FePt系合金霧化粉末，亦可添加熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物粉末(SnO、PbO及/或Bi2
O3
)並以球磨機混合分散，可製作加壓燒結用混合粉末。
所製作之加壓燒結用混合粉末藉由例如真空熱加壓法進行加壓燒結並成形，製作濺鍍靶。加壓燒結用混合粉末以球磨機混合分散，使FePt合金霧化粉末、上述氧化物粉末及根據需要之其他金屬元素粉末互相微細分散，或者使FePt系合金霧化粉末與氧化物粉末互相微細分散，故使用藉由本製造方法所得之濺鍍靶進行濺鍍時，不易發生結點或顆粒等之缺陷。又，將加壓燒結用混合粉末加壓燒結之方法並未特別限定，可為真空熱加壓法以外之方法，亦可使用例如HIP法等。
製作加壓燒結用混合粉末之際，並未限定於合金霧化粉末，亦可使用各金屬單體之粉末。該情況下，Fe金屬單體粉末、Pt金屬單體粉末、上述氧化物粉末與根據需要之其他金屬元素單體粉末藉由球磨機混合分散，可製作加壓燒結用混合粉末。
[發明效果]
本發明之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶可成膜單軸磁氣向異性、熱安定性及SNR提高之高記錄密度磁氣記錄媒體之顆粒構造磁性薄膜。
[實施例]
以下具體說明本發明，但本發明並非受該等之限制。
[實施例1]
製作調配有表1所示之各非磁性材料30vol%之FePt-30vol%X (X為非磁性材料)之靶。
首先製作50Fe-50Pt合金霧化粉末。具體而言，以組成為Fe：50at%、Pt：50at%之方式秤量各金屬，將兩金屬均加熱至1500℃以上作成合金熔液，進行氣體霧化製作50 Fe-50Pt合金霧化粉末。
所製作之50Fe-50Pt合金霧化粉末以150網眼之篩予以分級，分別獲得粒徑為106μm以下之50Fe-50Pt合金霧化粉末。
以成為(50Fe-50Pt)-30vol%X(X為表1所示之各非磁性材料)之組成之方式，於分級後之50Fe-50Pt合金霧化粉末中添加作為X示於表1之非磁性材料之粉末，以球磨機進行混合分散，獲得分別包含不同非磁性材料之16種加壓燒結用混合粉末。
其次，使用所製作之加壓燒結用混合粉末，藉由真空條件下之熱加壓獲得燒結體。例如使用SnO作為非磁性材料X，以燒結溫度：960℃、燒結壓力：24.5 MPa、燒結時間：60分鐘、環境：5×10-2
Pa以下之真空條件，進行熱加壓，製作(上段)直徑153.0×1.0mm+(下段)直徑161.0×4.0mm之附階形狀之靶(50Fe-50Pt)-30vol%SnO。所製作之靶相對密度為96.5%。關於其他非磁性材，以表2所示之條件調製燒結體，製作靶。
使用所製作之靶以DC濺鍍裝置(CANON ANELVA製)進行濺鍍，於玻璃基板上成膜由(50Fe-50Pt)-30vol%X所成之磁性薄膜，製作磁氣特性測定用樣品及組織觀察用樣品。具體而言，於玻璃板上以DC濺鍍(1.5kW，0.6Pa)成膜厚80nm之CoW種晶層，以RF磁控濺鍍(0.5kW，4.0Pa)於CoW種晶層上成膜厚5nm之MgO基底膜，於MgO基底膜上以DC濺鍍(0.1kW，8.0Pa，Ar氣體)成膜厚10nm之FePt-30 vol%X(X為表1所示之非磁性材料)磁性膜，於磁性膜上以DC濺鍍(0.3kW，0.6Pa)成膜厚7nm之C表面保護層，獲得熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體，使用SQUID-VSM(Max 7T)及PPMS磁矩磁力計(Max 9T)測定磁氣特性(結晶磁氣異向性及飽和磁化)。測定結果示於表1，磁化曲線示於圖1。又，對非磁性材料之熔點(Melting Point)、熱輔助FePt顆粒磁性記錄媒體之結晶磁氣異向性(Ku grain
)、飽和磁化(Ms grain
)、保磁力：(Coercivity)(Hc
)之關係進行作圖之結果示於圖2、3及4。進而，藉由X射線繞射，測定熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體之面垂直成分及面內成分之結晶配向的結果示於圖5。
又，圖5之測定面垂直成分之結晶配向的結果中，由FePt(110)及FePt(220)繞射峰之積分強度，藉由式(1)，測定熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體之規則度：Degree of order(Sin
)，對非磁性材料之熔點與規則度(Sin
)之關係作圖之圖表示於圖6。規則度Sin
表示Fe與Pt原子於膜厚方向重複積層之構造程度，無缺陷且Fe與Pt原子完全重複積層之情況，Sin
成為1.0(理論值)。又，Fe與Pt原子未完全重複積層之情況，Sin
成為0。
再者，使用圖5之面內繞射分佈之FePt(200)繞射峰，藉由式(2)評價熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體之結晶粒徑：Grain diameter(GD)，對非磁性材料之熔點與結晶粒徑(GD)之關係作圖之圖表示於圖7。
此處，λ係X射線繞射裝置之線源的波長0.1542nm，β係FePt(200)繞射波峰之半值全寬，θχ
係FePt(200)繞射波峰之繞射角度。
再者，規則度與結晶粒徑之相關關係彙總示於圖8，保磁力(Hc
)與結晶粒徑之相關關係彙總示於圖9，保磁力(Hc
)與規則度之相關關係彙總示於圖10。
由圖1可知，磁氣記錄媒體之遲滯依存於粒界材(濺鍍靶之非磁性材料)，使用SnO(熔點1080℃)、MnO (熔點1945℃)、MgO(熔點2852℃)及C(熔點3500℃)作為粒界材之情況，獲得良好結果。又由表1可知使用SnO(熔點1080℃)、MnO(熔點1945℃)及C(熔點3500℃)作為粒界材之情況，保磁力亦高。
由圖2可知，磁氣記錄媒體之結晶磁氣異向性(Ku grain
)依存於粒界材(濺鍍靶之非磁性材料)，使用SnO(熔點1080℃)、PbO(熔點886℃)、Bi2
O3
(熔點817℃)、GeO2
(熔點1115℃)及BN(熔點2973℃)作為粒界材之情況，顯示2.5×107
erg/cm3
以上之高結晶磁氣異向性。
由圖3可知，磁氣記錄媒體之飽和磁化(Ms grain
)依存於粒界材(濺鍍靶之非磁性材料)，尤其確認到對於粒界材熔點之高相關性，熔點越低飽和磁力越高，使用SnO(熔點1080℃)、PbO(熔點886℃)、Bi2
O3
(熔點817℃)作為粒界材之情況，顯示950emu/cm3
以上之飽和磁化，尤其使用SnO(熔點1080℃)作為粒界材之情況，顯示1000 emu/cm3
以上之飽和磁化。
由圖4，雖未見到磁氣記錄媒體之保磁力(Hc
)對於粒界材(濺鍍靶之非磁性材料)之熔點之相關性，但可知使用PbO(熔點886℃)作為粒界材之情況，具有24kOe之高保磁力，使用Bi2
O3
(熔點817℃)作為粒界材之情況，具有26 kOe之高保磁力，使用SnO(熔點1080℃)作為粒界材之情況，具有約30kOe之高保磁力。
由圖5可知，於磁氣記錄媒體之面垂直繞射分佈中，使用SnO(熔點1080℃)作為粒界材之情況，FePt (001)繞射波峰比其他粒界材C(熔點3500℃)、B2
O3
(熔點450℃)、TiO2
(熔點1857℃)更強。又，於磁氣記錄媒體之面內繞射分佈中，全體雜訊減少，明確了解到使用SnO(熔點1080℃)作為粒界材之情況，FePt(110)繞射波峰比其他粒界材C(熔點3500℃)、B2
O3
(熔點450℃)、TiO2
(熔點1857℃)更強。因此，可確認使用SnO之情況，面垂直方向成為容易軸方向。
由圖6可知磁氣記錄媒體之規則度與粒界材(濺鍍靶之非磁性材料)之熔點的相關較弱，使用SnO(熔點1080℃)作為粒界材之情況，規則度成為1.0左右，顯示高的規則度。
由圖7可知磁氣記錄媒體之結晶粒徑與粒界材(濺鍍靶之非磁性材料)之熔點的相關較弱，使用SnO(熔點1080℃)作為粒界材之情況，顯示約8nm之較大結晶粒徑。
由圖8可知磁氣記錄媒體之規則度與結晶粒徑顯示良好相關，結晶粒徑越大規則度亦越高。
由圖9可知磁氣記錄媒體之保磁力(Hc
)與結晶粒徑顯示良好相關，結晶粒徑越大保磁力亦越高。
由圖10可知磁氣記錄媒體之保磁力(Hc
)與規則度顯示良好相關，規則度越高顯示越高的保磁力。
由以上結果可知良好之遲滯、高的保磁力、高的結晶磁氣異向性(Ku grain
)、高的飽和磁化(Ms grain
)、容易軸方向成為面垂直方向、高的規則度及良好結晶粒之柱狀成長全部可滿足之粒界材係以SnO為代表之熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物。本實施例中，僅顯示作為熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物，使用SnO、PbO或Bi2
O3
作為粒界材之例，但使用具有同範圍熔點之氧化物作為粒界材之情況，認為顯示同樣效果。
[實施例2]
其次，除了將50Fe-50Pt合金霧化粉末改變為表3所示之Au、Ag或Cu分別具有5at%之47.5Fe-47.5Pt-5Y合金霧化粉末(Y為Au、Ag或Cu)以外，與實施例1同樣，以燒結溫度：960℃、燒結壓力：24.5 MPa、燒結時間：60分鐘、環境：5×10-2
Pa以下之真空條件，進行熱加壓，製作(上段)直徑153.0×1.0mm+ (下段)直徑161.0×4.0mm之附階形狀之FePtY-30vol%SnO(Y為Au、Ag或Cu)之靶及熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體，測定磁氣特性(結晶磁氣異向性及飽和磁化)。測定結果示於表3。
藉由添加Au、Ag或Cu，有使飽和磁化(Ms grain
)降低，結晶磁氣異向性(Ku grain
)增加，保磁力(Hc
)增加之傾向，但變動範圍小，可確認作為熱輔助磁氣記錄媒體使用包含Au、Ag或Cu之FePt系合金濺鍍靶，亦顯示與使用50Fe-50Pt合金濺鍍靶之情況同樣之磁氣特性。另一方面，作為濺鍍靶，(50Fe50Pt)-30vol%SnO之相對密度為96.5%、(47.5Fe47.5Pt5Au)-30vol%SnO之相對密度為98.2%、(47.5Fe47.5Pt5Ag)-30vol%SnO之相對密度為97.8%、(47.5Fe47.5Pt5Cu)-30vol%SnO之相對密度為97.3%，可確認包含Au、Ag或Cu之FePt系合金濺鍍靶可提高相對密度。
[實施例3]
其次，除了將非磁性材SnO含量改變為表4所示以外，與實施例1同樣，以燒結溫度：960℃、燒結壓力：24.5MPa、燒結時間：60分鐘、環境：5×10-2
Pa以下之真空條件，進行熱加壓，製作(上段)直徑153.0×1.0mm+(下段)直徑161.0×4.0mm之附階形狀之FePt-SnO之靶及熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體，測定磁氣特性(結晶磁氣異向性及飽和磁化)。測定結果示於表4，對熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體之結晶磁氣異向性(Ku grain
)、飽和磁化(Ms grain
)、保磁力(Coercivity)(Hc
)之關係作圖之結果示於圖11、12及13。
由圖11及12可知，非磁性材SnO含量為25vol%時之飽和磁化(Ms grain
)及結晶磁氣異向性(Ku grain
)最大，於25vol%以上隨著含量增加而降低，非磁性材SnO含量為20vol%以上且45 vol%以下時，可展現950 emu/cm3
以上，尤其為20 vol%以上且40vol%以下時，可展現超過980emu/cm3
之高飽和磁化(Ms grain
)，及非磁性材SnO含量為20vol%以上且45 vol%以下時，可展現2.5×107
erg/cm3
以上，尤其為25vol%以上且45vol%以下時，可展現超過2.6×107
erg/cm3
之高的結晶磁氣異向性(Ku grain
)。
由圖13可知非磁性材SnO含量為30vol%及35 vol%時保磁力(Hc
)最大，非磁性材SnO含量為25vol%以上且40 vol%以下時，可展現超過25kOe之高的保磁力。
由以上可確認非磁性材SnO含量為25vol%以上且40vol%以下時，飽和磁化(Ms grain
)、結晶磁氣異向性(Ku grain
)及保磁力(Hc)全部均提高。
認為具有上述磁氣特性及組織之熱輔助磁氣記錄媒體因高的飽和磁化(Ms grain
)而使熱輔助磁氣記錄媒體之信號變高，SNR(訊號雜訊比)獲得改善。又，認為因高的單軸磁氣異向性而使熱輔助磁氣記錄媒體之磁能變高，熱安定性獲得改善。
[圖1]係具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之磁化曲線。
[圖2]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之熔點與結晶磁氣異向性(Ku grain
)之關係的圖表。
[圖3]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之熔點與飽和磁化(Ms grain
)之關係的圖表。
[圖4]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之熔點與保磁力(Hc
)之關係的圖表。
[圖5]係藉由X射線繞射，測定熱輔助FePt顆粒磁氣記錄媒體之面垂直成分及面內成分之結晶配向之X射線繞射分佈。
[圖6]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之熔點與規則度(Sin
)之關係的圖表。
[圖7]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之熔點與結晶粒徑(GD)之關係的圖表。
[圖8]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之粒徑(GD)與規則度(Sin
)之關係的圖表。
[圖9]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之粒徑(GD)與保磁力(Hc
)之關係的圖表。
[圖10]係顯示具有FePt-30vol%X(X為非磁性材料)磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之規則度(Sin
)與保磁力(Hc
)之關係的圖表。
[圖11]係顯示具有FePt-SnO磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之含量與結晶磁氣異向性(Ku grain
)之關係的圖表。
[圖12]係顯示具有FePt-SnO磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之含量與飽和磁化(Ms grain
)之關係的圖表。
[圖13]係顯示具有FePt-SnO磁性膜之FePt顆粒磁氣記錄媒體之非磁性材料之含量與保磁力(Hc
)之關係的圖表。
Claims (3)
- 一種熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，其係由FePt合金、非磁性材料及不可避免雜質所成之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，其特徵係該非磁性材料係熔點為800℃以上1100℃以下之氧化物，前述非磁性材料係選自SnO、Bi2O3之一種以上的氧化物。
- 如請求項1之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，其中進而含有選自Ag、Au、Cu之一種以上的元素。
- 如請求項1或2之熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，其中相對於前述熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶，含有25vol%以上且40vol%以下之前述非磁性材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-199915 | 2019-11-01 | ||
| JP2019199915 | 2019-11-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202130840A TW202130840A (zh) | 2021-08-16 |
| TWI854059B true TWI854059B (zh) | 2024-09-01 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108699677A (zh) | 2016-02-19 | 2018-10-23 | 捷客斯金属株式会社 | 磁记录介质用溅射靶以及磁性薄膜 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108699677A (zh) | 2016-02-19 | 2018-10-23 | 捷客斯金属株式会社 | 磁记录介质用溅射靶以及磁性薄膜 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6183606B1 (en) | Manufacture method of high coercivity FePt-Si3N4 granular composite thin films | |
| US10971181B2 (en) | Sputtering target for magnetic recording media | |
| US10636633B2 (en) | Sputtering target and process for production thereof | |
| US20210269911A1 (en) | Sputtering target | |
| Ariake et al. | Co-Pt-TiO/sub 2/composite film for perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2023144067A (ja) | スパッタリングターゲット、グラニュラ膜および垂直磁気記録媒体 | |
| TWI854059B (zh) | 熱輔助磁氣記錄媒體用濺鍍靶 | |
| TWI593810B (zh) | Sputtering target | |
| TWI812869B (zh) | 磁性記錄媒體用濺鍍靶 | |
| WO2021085410A1 (ja) | 熱アシスト磁気記録媒体用スパッタリングターゲット | |
| US5133814A (en) | Soft magnetic thin film | |
| TWI702294B (zh) | 磁氣記錄媒體用濺鍍靶 | |
| TWI387658B (zh) | High magnetic flux of cobalt-based alloy magnetic sputtering target and its manufacturing method | |
| WO2023038016A1 (ja) | 熱アシスト磁気記録媒体を製造するためのスパッタリングターゲット | |
| WO2024053176A1 (ja) | スパッタリングターゲット、積層膜の製造方法、積層膜、及び磁気記録媒体 | |
| JP3880000B2 (ja) | 高飽和磁束密度軟磁性材料 |