專利名稱：磁記錄媒體和采用該媒體的磁記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁記錄媒體以及采用該媒體的磁記錄裝置，更具體地說本發(fā)明涉及抑制熱波動(dòng)的磁記錄媒體。
在過去，HDD(硬盤驅(qū)動(dòng)器)的高密度化顯著，記錄于磁記錄媒體上的記錄位逐年減小。伴隨該情況，記錄媒體中的磁性顆粒的粒徑減小，造成熱波動(dòng)的問題。相對(duì)熱波動(dòng)的穩(wěn)定性的大致標(biāo)準(zhǔn)包括KuV/kBT，該值越大，抵抗熱波動(dòng)的穩(wěn)定性越高。但是，Ku表示磁性媒體的磁性各向異性能量，V表示磁性顆粒的體積，KB表示玻耳茲曼(Boltzmann)常數(shù)，T表示絕對(duì)溫度。為了解決上述問題，人們進(jìn)行了下述嘗試，即如果試圖使Ku增加，則采用垂直磁化媒體，使膜厚方向延伸，使V增加。另外，人們進(jìn)行了下述嘗試，即，將用于旋轉(zhuǎn)閥式(スピソバルブ)磁頭的氧化物的NiO，NiMn，RhMn，CrMnPt等的合金的反鐵磁性膜與記錄媒體結(jié)合，使有效的體積V增加，由此，改善熱波動(dòng)(JP特開平11—296832號(hào)文獻(xiàn))。
但是，如果增加Ku，則記錄媒體的頑磁力增加，記錄磁頭的寫入困難。為了解決該問題，必須開發(fā)飽和磁化性較高的軟磁性膜，但是由于現(xiàn)在，沒有5T以上的軟磁性膜，故該方法最終受到限制。采用垂直磁記錄媒體的方法從理論上說是優(yōu)良的，但是實(shí)際上，具有媒體噪音的問題，或適合垂直記錄媒體的磁頭的開發(fā)遲緩等的問題。由此，未出現(xiàn)超過過去的面內(nèi)媒體的特性的情況。
另外，如果以離子交換方式將氧化物的NiO或上述合金的反鐵磁性膜與記錄媒體接合，則由于這些反鐵磁性體的單向各向異性的作用，記錄媒體的磁化曲線不對(duì)稱。形成下述記錄媒體，其中如果磁化曲線是非對(duì)稱的，則容易通過來自其中1個(gè)的外部磁場磁化，不容易通過來自另一個(gè)的外部磁場磁化，相對(duì)熱波動(dòng)，穩(wěn)定性隨磁化方向而不同。
于是，本發(fā)明的目的在于提供熱波動(dòng)受到抑制的磁記錄媒體和采用該磁記錄媒體的磁記錄裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，通過以磁性離子交換方式使M2Oy為主成分的膜與記錄信號(hào)的磁性膜接合，由此，使磁性膜的有效V與Ku增加，抑制熱波動(dòng)。
在這里，M表示是從Fe，Co，Ni，堿土類元素，Y，鑭系元素和Bi中選擇出的至少1種元素，而且從Fe，Co和Ni中選擇出的至少1種是作為必須的元素(換言之，包含從Fe，Co和Ni中選擇出的至少1種，根據(jù)情況，還包含從堿土類元素，Y，鑭系元素和Bi中選擇出的至少1種元素)，y為滿足2.8＜y＜3.2的數(shù)值。另外，在本說明書中，“主成分”指占50重量％以上的成分。
另外，本發(fā)明的磁記錄裝置的特征在于其包括上述的磁記錄媒體，以及用于在上述媒體中記錄信息的磁頭。


圖1為表示本發(fā)明的磁記錄媒體的一個(gè)方案的剖視圖；圖2為表示過去的交換接合膜的磁化曲線的一個(gè)實(shí)例的圖；圖3為表示本發(fā)明的磁記錄媒體的磁化曲線的一個(gè)實(shí)例的圖；圖4為表示本發(fā)明的磁記錄媒體的另一方案的剖視圖；圖5為表示本發(fā)明的磁記錄媒體的再一個(gè)方案的剖視圖；圖6為表示本發(fā)明的磁記錄媒體的還一個(gè)方案的剖視圖；圖7為表示本發(fā)明的磁記錄裝置的一個(gè)方案的透視圖。
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述。
在圖1所示的磁記錄媒體中，形成于基板3上的，記錄信號(hào)的磁性膜(第1磁性膜)1與以M2OY為主成分的膜2按照相互進(jìn)行磁性離子交換的方式接合。
通過設(shè)置以M2OY為主成分的膜2，在表示磁場(H)與磁化性(M)之間的關(guān)系的磁化性—磁場曲線(M—H曲線；下面簡稱為“磁化曲線”)中，當(dāng)磁化性為0(M＝0)的2個(gè)磁場由H1，H2表示時(shí)，可將通過下述式(1)確定的移動(dòng)磁場s的絕對(duì)值控制在200Oe以下，最好控制在100Oe以下。
s＝(H1＋H2)/2 (1)移動(dòng)磁場是表示磁化曲線的移動(dòng)量的指標(biāo)。
在這里重要的是以M2OY為主成分的膜從整體上說，基本上是屬于非磁性的。通常，由于該膜呈現(xiàn)反鐵磁性的特性，故即使在從微觀方面來說，為磁性的情況下，從整體上說，仍是非磁性的。但是，該膜用于HDD的旋轉(zhuǎn)閥式磁頭的氧化物NiO或TM(TM＝Ni，Pt，F(xiàn)e，Pd，Rh，Ru，Cr)—Mn系合金這樣的通常的反鐵磁性體在下述的方面有很大區(qū)別。
即，如圖2所示，為了獲得反鐵磁性體的單向的各向異性，疊置有通常的反鐵磁性膜與磁性膜的交換結(jié)合膜為磁化曲線沿一個(gè)方向移動(dòng)的非對(duì)稱的形式。如果按照此方式，將移動(dòng)磁場s較大的磁性膜用于記錄媒體，則容易為來自一個(gè)的外部磁場磁化，而不容易為來自另一個(gè)的外部的磁場磁化。由此，即使在相對(duì)熱波動(dòng)的情況下，穩(wěn)定性仍隨經(jīng)磁化的方向而不同。
與此相對(duì)，如圖3所示，疊置有磁性膜與以M2OY為主成分的膜的交換結(jié)合膜的磁化曲線相對(duì)磁場H的對(duì)稱性較高，該膜適合于記錄媒體。
通常，最好移動(dòng)磁場s是200Oe以下，但是在本發(fā)明中，其也可是100Oe以下，特別是50Oe以下。
即使在將磁性膜與硬質(zhì)磁性膜疊置的情況下，仍可獲得圖3所示的磁化曲線。但是，在此場合，由于記錄媒體的磁性層部的膜厚大于磁性膜的膜厚與硬質(zhì)磁性膜的膜厚的總值，故如果減小面內(nèi)方向的磁疇或磁性顆粒的粒徑，則退磁場增加。因此，產(chǎn)生本身退磁，難于進(jìn)行高密度記錄。
與此相反，由于以M2OY為主成分的膜基本上為非磁性的，故即使在將其與磁性膜疊置的情況下，磁性層部的膜厚不相對(duì)磁性層的膜厚增加，不產(chǎn)生上述這樣的問題。另外，通過與以M2OY為主成分的膜以離子交換方式接合，故可增加有效的磁性膜體積V，并且抑制移動(dòng)磁場s的增加，同時(shí)可形成具有更大Ku的磁記錄媒體，作為整體，獲得對(duì)熱波動(dòng)具有較強(qiáng)的抵抗性的磁記錄媒體。
元素M也可包括作為從堿土族元素，Y，鑭系元素和Bi中選擇出的至少1種的元素A，以及作為從Fe，Co和Ni中選擇出的至少1種的元素B。在此場合，M2OY可通過(A1-xBx)2OY(但是，0＜X＜1)表示。
在A1-xBx)2OY中，當(dāng)元素A的離子半徑由Ra表示，元素B的離子半徑由Rb表示，氧離子的離子半徑由Ro表示時(shí)，則最好由下述式(2)確定的t滿足0.8＜t＜0.97。t=(Ra+Ro)/(2·(Rb+Ro))---(2)]]>如果t在上述范圍內(nèi)，則通常氧化物為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。
作為元素A，最好為離子半徑較大的元素，特別是Y，La，Pr，Sm等的稀土族元素，或Ca，Sr等的堿土族類元素。
作為元素B，最好為離子半徑相對(duì)較小的過渡金屬(Ra＞Rb)，特別是最好采用Fe。如果采用Fe，則可實(shí)現(xiàn)銷連接效果達(dá)到高溫的磁化旋轉(zhuǎn)抑制層。
另外，元素A和元素B的比率不受到特別限制，但是其最好滿足0.4＜x＜0.6。另外，在x＝0.5的場合，在下面，將(A0.5B0.5Oy)簡單地表示為ABOy。優(yōu)選的ABOy，例舉有YFeO3，LaFeO3，PrFeO3，NdFeO3，SmFeO3，GdFeO3，TbFeO3，CaFeO3，SrFeO3，BiFeO3等。
顯然，元素A和/或元素B也可包含多種元素。作為具體實(shí)例，比如，例舉有La0.9Sr0.1Fe0.9Ni0.1O3。按照上述方式，在包含多種元素的場合，元素A(B)的離子半徑Ra(Rb)是通過按照各元素的原子比例對(duì)加權(quán)進(jìn)行加權(quán)平均而確定的。
在M2Oy中的元素M也可以是Fe。作為Fe2Oy適宜的是一種叫作赤鐵礦的α—Fe2O3。
以M2Oy為主成分的膜也可以將基板溫度作為室溫而進(jìn)行成膜，但是，如果將其加熱到300℃以上而形成膜，則提供大于記錄信號(hào)的磁性膜的磁性各向異性。另外，作為形成膜的方法，也可采用蒸鍍法等，但是，適合采用濺射法。特別是在2mTorr以下的Ar氣體壓力下通過濺射器形成的以M2Oy為主成分的膜相對(duì)磁性膜，可具有更大的磁性各向異性。另外，也可在形成膜的過程中施加磁場，從而容易確定軸方向。
記錄信號(hào)的第1磁性膜通過以離子交換方式與以M2Oy為主成分的膜接合的方式形成硬質(zhì)磁性膜，但是該磁性膜本身也最好為硬質(zhì)磁性膜，具體來說，最好具有100Oe以上的頑磁力。最好第1磁性膜采用以Co，F(xiàn)e或CoFe為主成分的膜，比如，可采用以CoPt，CoCrPtTa，CoCrPtB，CoNiCrPtTa，F(xiàn)ePt這樣的(Co，F(xiàn)e，Ni)—(Cr，Pt，Ta，B)組成為主成分的硬質(zhì)磁性膜。
本發(fā)明的磁記錄媒體的結(jié)構(gòu)不限于圖1的結(jié)構(gòu)。比如，如圖4所示，還可形成下述磁記錄媒體，其中在第1磁性膜1和以M2Oy為主成分的膜2之間，具有第1非磁性膜4和第2磁性膜5，第1磁性膜1和第2磁性膜5通過第1非磁性膜4以反鐵強(qiáng)磁性離子交換的方式接合。按照此結(jié)構(gòu)，作為整個(gè)記錄媒體，可獲得更大的Ku，有效的體積V也可增加。在圖4所示的媒體中，以M2Oy為主成分的膜2直接與第2磁性膜5以離子交換方式接合，間接地與和第2磁性膜5以反鐵磁性的方式接合的第1磁性膜1以離子交換方式接合。
但是，第1磁性膜1的磁化性Ms1與膜厚d1的乘積Ms1·d1也可大于第2磁性膜5的乘積Ms2·d2。上述乘積Ms1·d1也可足夠地大于乘積Ms2·d2，以便使來自媒體的泄漏磁通減小，而頭的復(fù)制信號(hào)不減小。
為了使第1磁性膜1和第2磁性膜5以反鐵磁性離子交換的方式接合，第1非磁性膜4可采用膜厚在0.6～0.9nm的范圍內(nèi)的Ru膜，或膜厚在0.8～1.0nm的范圍內(nèi)的Cu膜。
另外，如圖5所示，也可使第2磁性膜5為依次疊置有第3磁性膜6，第2非磁性膜7和第4磁性膜8的疊層體，形成第3磁性膜6與第4磁性膜8以反鐵磁性離子交換的方式接合的磁記錄媒體。按照此結(jié)構(gòu)，作為整個(gè)記錄媒體，可獲得更大的Ku。在圖5所示的媒體中，以M2Oy為主成分的膜2直接以離子交換方式與第4磁性膜8接合，間接地與和第3和第4磁性膜6，8以反鐵磁性離子交換的方式接合的第1磁性膜1以離子交換方式接合。
在圖5所示的媒體中，如果第3磁性膜6和第4磁性膜8的磁化性和膜厚的乘積Ms3·d3(乘積Ms4·d4)基本上相等，由于來自第1磁性膜的泄漏磁場基本上不減少，故最好采用該方式。同樣在該媒體中，第2非磁性膜7可采用比如，膜厚在0.6～0.9nm的范圍內(nèi)的Ru膜，或膜厚在0.8～1.0nm的范圍內(nèi)的Cu膜。
此外，如圖6所示，為了可實(shí)現(xiàn)超高密度記錄，作為記錄信號(hào)的磁性膜，也可采用在非磁性基體13中包含粒徑為10nm以下的細(xì)微的許多磁性顆粒12的磁性膜11。
希望采用在這樣的非磁性基體中設(shè)置的細(xì)微磁性顆粒的磁記錄媒體可實(shí)現(xiàn)高密度記錄，但是，當(dāng)粒徑為3nm以下時(shí)，具有容易產(chǎn)生超常磁性，對(duì)熱波動(dòng)的抵抗性較弱的問題。然而，通過采用本發(fā)明，與以M2Oy為主成分的膜以磁性離子交換方式接合，可使其熱穩(wěn)定性明顯地提高。另外，由于以M2Oy為主成分的膜為氧化膜，故其表面或界面的穩(wěn)定性比金屬膜好，同樣在設(shè)置于磁性顆粒下的場合，由于可形成連續(xù)膜，故容易形成磁記錄媒體。
另外，作為制作分散于非磁性基體中的細(xì)微磁性顆粒的方法，也可采用下述方法，該方法指制備磁性顆粒用的磁性靶(タ一グット)與非磁性基體用的非磁性靶，在真空腔內(nèi)同時(shí)對(duì)其進(jìn)行濺射處理的方法，在磁性顆粒的表面上設(shè)置單分子吸附膜，將它們通過化學(xué)鍵連接的方法(比如，JP特開平1—309902號(hào)文獻(xiàn))，對(duì)包含磁性元素的有機(jī)金屬進(jìn)行熱處理，形成本身排列的磁性顆粒的方法(比如，Science Vol.287(2000)p1989)等。
作為第2～第4磁性膜2，3，4，最好采用以Co為主成分的膜，但是也可采用與第1磁性膜相同的膜。
雖然在圖中省略，但是對(duì)于本發(fā)明的記錄媒體，也可形成在上面描述的基本結(jié)構(gòu)上，再形成添加層。作為添加層，比如可采用設(shè)置于媒體的表面上的保護(hù)膜或形成于基板上的底膜等。
圖7表示采用上面描述的磁記錄媒體21的磁記錄裝置，在媒體21中，設(shè)置有記錄信號(hào)的磁頭24，伺服部23和信號(hào)處理部22。如果采用該裝置，則可進(jìn)行對(duì)于過去的HDD來說是困難的超高密度。
實(shí)施例(實(shí)施例1)作為靶，采用Co合金，經(jīng)燒結(jié)的ABO3(A＝La，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Y；B＝Fe)和經(jīng)燒結(jié)的α—Fe2O3，通過濺射法，制作磁記錄媒體。在對(duì)真空腔內(nèi)部，進(jìn)行排氣至1×10-8Torr以下后，使Ar氣體壓力為0.8mTorr，在基板溫度為300℃的硅盤基板上，通過RF濺射法形成各種ABO3膜或α—Fe2O3膜。接著，使基板溫度為室溫，通過DC濺射法，形成Co磁性膜，制作圖1所示的結(jié)構(gòu)的記錄媒體。
為了進(jìn)行比較，采用PtMn靶與Co靶，使基板溫度為室溫，也通過濺射法形成Co單層膜和PtMn膜/Co膜。
對(duì)于各膜的膜厚度，ABO3膜和α—Fe2O3膜的厚度為50nm，PtMn膜的厚度為30nm，Co磁性膜為5nm。在所制作的各媒體的表面上，形成作為保護(hù)膜的，厚度為5nm的Ta膜。
在于真空中對(duì)所制作的記錄媒體施加約5kOe磁場的同時(shí)，在280℃的溫度下保持2個(gè)小時(shí)。然后，在室溫下測定記錄媒體的磁化曲線，測定頑磁力Hc和移動(dòng)磁場s。其結(jié)果如下所示。
(表1)No 媒體 頑磁力(Oe) 移動(dòng)磁場(Oe)A Co 80 ～0B PtMn/Co 120 ～5001-1LaFeO3/Co 680 ＜201-2PrFeO3/Co 450 ＜101-3NdFeO3/Co 420 ＜101-4SmFeO3/Co 420 ＜101-5GdFeO3/Co 410 ＜101-6TbFeO3/Co 410 ＜101-7YFeO3/Co560 ＜201-8α-FeO3/Co 820 ＜20如表1所示，媒體1—1～1—8中，在抑制移動(dòng)磁場的同時(shí)，可使頑磁力增加。
(實(shí)施例2)作為靶，采用CoNiCrPtTa合金，經(jīng)燒結(jié)的ABO3(A＝La，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Y，Ca，Bi；B＝Fe)，通過濺射法，制作磁記錄媒體。在對(duì)真空腔內(nèi)部，進(jìn)行排氣至1×10-8Torr以下后，使Ar氣體壓力為0.8mTorr，在基板溫度為600℃的硅盤基板上，通過RF濺射法形成各種ABO3膜。接著，使基板溫度為室溫，通過DC濺射法，形成CoNiCrPtTa磁性膜，制作圖1所示的結(jié)構(gòu)的記錄媒體。
為了進(jìn)行比較，還采用CoNiCrPtTa靶，形成CoNiCrPtTa單層膜。
對(duì)于各膜的膜厚度，ABO3膜的厚度為50nm，CoNiCrPtTa膜的厚度為15nm。在所制作的各媒體的表面上，形成作為保護(hù)膜的，厚度為5nm的碳膜。
在于真空中對(duì)所制作的記錄媒體施加約5kOe磁場的同時(shí)，在300℃的溫度下保持1個(gè)小時(shí)。然后，在室溫下，通過振動(dòng)試樣型磁強(qiáng)計(jì)測定頑磁力Hc。另外，采用由Fe0.5Ni0.5形成的具有記錄球的磁頭，按照400kFCI，在這些媒體上記錄信號(hào)，馬上通過GMR頭，進(jìn)行復(fù)制，在100小時(shí)后，進(jìn)行同樣的測定，調(diào)查復(fù)制輸出的變化。其結(jié)果如下所示。
(表2)No 媒體 頑磁力(Oe) 讀取輸出的變化(％)C CoNiCrPtTa 2400-15％2-1 LaFeO3/CoNiCrPtTa 3800-1％2-2 PrFeO3/CoNiCrPtTa 3300-2％2-3 NdFeO3/CoNiCrPtTa 3000-3％2-4 SmFeO3/CoNiCrPtTa 3000-3％2-5 GdFeO3/CoNiCrPtTa 2900-3％2-6 TbFeO3/CoNiCrPtTa 2900-3％2-7 YFeO3/CoNiCrPtTa 3500-2％2-8 CaFeO3/CoNiCrPtTa 2900-3％2-9 BiFeO3/CoNiCrPtTa 2700-4％如表2所示，媒體2—1～2—9中，由于進(jìn)行高密度記錄的場合的熱波動(dòng)受到抑制，故復(fù)制輸出的變化量也大幅度減小。
(實(shí)施例3)作為靶，采用CoCrPtB合金，經(jīng)燒結(jié)的α—Fe2O3和La0.9Sr0.1Fe0.9Ni0.1O3，通過濺射法，制作磁記錄媒體。在對(duì)真空腔內(nèi)部，進(jìn)行排氣至1×10-8Torr以下后，使Ar氣體壓力為0.8mTorr，對(duì)于α—Fe2O3，使基板溫度為300℃，對(duì)于La0.9Sr0.1Fe0.9Ni0.1O3，使基板溫度為600℃，在硅盤基板上，通過RF濺射法形成α—Fe2O3膜或La0.9Sr0.1Fe0.9Ni0.1O3膜。接著，使基板溫度為室溫，通過DC濺射法，形成CoCrPtB磁性膜，制作圖1所示的結(jié)構(gòu)的記錄媒體。
為了進(jìn)行比較，還采用CoCrPtB靶，使基板溫度為室溫，形成CoNiCrPtB單層膜。
對(duì)于各膜的膜厚度，α—Fe2O3膜和La0.9Sr0.1Fe0.9Ni0.1O3膜的厚度為50nm，CoCrPtB磁性膜的厚度為15nm。在所制作的各媒體的表面上，形成作為保護(hù)膜的，厚度為5nm的碳膜。
在于真空中對(duì)所制作的記錄媒體施加約5kOe磁場的同時(shí)，在250℃的溫度下保持1個(gè)小時(shí)。然后，在室溫下，通過振動(dòng)試樣型磁強(qiáng)計(jì)測定頑磁力Hc。另外，采用由Fe0.5Ni0.5形成的具有記錄球的磁頭，按照400kFCI，在這些媒體上記錄信號(hào)，馬上通過GMR頭，進(jìn)行復(fù)制，在100小時(shí)后，進(jìn)行同樣的測定，調(diào)查復(fù)制輸出的變化。其結(jié)果如下所示。
(表3)No 媒體頑磁力(Oe) 讀取輸出的變化(％)D CoCrPtB2700-13％3-1 α-Fe2O3/CoCrPtB 3900-1％3-2 La0.9Sr0.1Fe0.9Ni0.1O3/CoCrPtB3800-1％同樣對(duì)于媒體3—1～3—2，可抑制進(jìn)行高密度記錄的場合的熱波動(dòng)。(實(shí)施例4)作為靶，采用CoCrPtTa合金，經(jīng)燒結(jié)的α—Fe2O3和LaFeO3，以及Co，Ru，通過濺射法，制作磁記錄媒體。在對(duì)真空腔內(nèi)部，進(jìn)行排氣至1×10-8Torr以下后，使Ar氣體壓力為0.8mTorr，對(duì)于α—Fe2O3，使基板溫度為300℃，對(duì)于LaFeO3，使基板溫度為600℃，在硅盤基板上，通過RF濺射法形成α—Fe2O3膜和LaFeO3膜。尚且，α—Fe2O3膜和LaFeO3膜的膜厚都是50nm。接著，使基板溫度為室溫，通過DC濺射法，形成Co(3nm)/Ru(0.7nm)/CoCrPtTa(15nm)或Co(3nm)/Ru(0.7nm)/Co(3nm)/Ru(0.7nm)/CoCrPtTa(15nm)的離子交換結(jié)合膜(括弧內(nèi)為膜厚)，制作圖4和圖5所示的結(jié)構(gòu)的記錄媒體。
為了進(jìn)行比較，通過使基板溫度為室溫的DC濺射法，形成膜厚為15nm的CoCrPtTa單層膜。在所制作的各媒體的表面上，形成作為保護(hù)膜的，厚度為5nm的碳膜。
在于真空中對(duì)所制作的記錄媒體施加約5kOe磁場的同時(shí)，在250℃的溫度下保持1個(gè)小時(shí)。然后，采用由Co0.67Fe0.23Ni0.1形成的具有記錄球的磁頭，按照400kFCI，在這些媒體上記錄信號(hào)，在65℃的溫度下，通過GMR頭，進(jìn)行復(fù)制，接著將其保持在65℃的溫度下，在20小時(shí)后，進(jìn)行同樣的測定，調(diào)查復(fù)制輸出的變化。為了進(jìn)行比較，對(duì)于按照第3實(shí)例制作的No.3—1的媒體，進(jìn)行同樣的測定。其結(jié)果如下所示。
(表4)No 媒體 讀取輸出的變化(％)E CoCrPtTa -17％3-1 α-Fe2O3/CoCrPtTa -2％4-1α-Fe2O3/Co/Ru/CoCrPtTa -2％4-2 LaFeO3/Co/Ru/CoCrPtTa -2％4-3 α-Fe2O3/Co/Ru/Co/Ru/CoCrPtTa-1％4-4 LaFeO3/Co/Ru/Co/Ru/CoCrPtTa -1％如圖4所示，如果插入Co/Ru/Co/Ru，則熱穩(wěn)定性進(jìn)一步改善。
(實(shí)施例5)作為靶，采用CoPt合金，經(jīng)燒結(jié)的LaFeO3和SiO2通過濺射法，制作磁記錄媒體。在對(duì)真空腔內(nèi)部，進(jìn)行排氣至1×10-8Torr以下后，使Ar氣體壓力約為0.8mTorr，使基板溫度為600℃，通過RF濺射法在硅盤基板上，形成膜厚為50nm的LaFeO3膜。接著，使基板溫度為室溫，通過RF濺射法，對(duì)CoPt和SiO2同時(shí)進(jìn)行放電處理，形成膜厚為10nm的CoPt—SiO2膜，制作圖6所示的結(jié)構(gòu)的記錄媒體。
為了進(jìn)行比較，通過使基板溫度為室溫的RF濺射法，對(duì)CoPt與SiO2同時(shí)進(jìn)行放電處理，形成膜厚為10nm的CoPt—SiO2單層膜。在所制作的各媒體的表面上，形成作為保護(hù)膜的，厚度為5nm的碳膜。
在采用透過電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀察時(shí)，CoPt—SiO2膜為在SiO2非磁性基體中，分散有粒徑約為10nm的CoPt的膜。
在于真空中對(duì)所制作的記錄媒體施加約10kOe磁場的同時(shí)，在350℃的溫度下保持30分鐘。然后，在室溫下，通過振動(dòng)試樣型磁強(qiáng)計(jì)測定頑磁力Hc。另外，采用由Co0.67Fe0.23Ni0.1形成的具有記錄球的磁頭，按照400kFCI，在這些媒體上記錄信號(hào)，馬上于室溫下通過GMR頭，進(jìn)行復(fù)制，在室溫下保持100小時(shí)后，進(jìn)行同樣的測定，調(diào)查復(fù)制輸出的變化。其結(jié)果如下所示。
(表5)No媒體 頑磁力(Oe) 讀取輸出的變化(％)F CoPt-SiO24200-8％5-1 LaFeO3/CoPt-SiO25100-1％如表5所示，同樣對(duì)于使用在非磁性基體中，分散有磁性顆粒的磁性膜的媒體，仍可抑制熱波動(dòng)。
(實(shí)施例6)
作為靶，采用FePt合金，經(jīng)燒結(jié)的SrTiO3，YFeO3和SiO2通過濺射法，制作磁記錄媒體。在對(duì)真空腔內(nèi)部，進(jìn)行排氣至1×10-8Torr以下后，使Ar氣體壓力約為0.8mTorr，使基板溫度為600℃，在硅盤基板上，通過RF濺射法形成作為底膜的SrTiO3膜。接著，使基板溫度為700℃，通過RF濺射法，形成膜厚為50nm的YFeO3的膜。然后，使基板溫度為室溫，通過RF濺射法，對(duì)FePt和SiO2同時(shí)進(jìn)行放電處理，形成膜厚為10nm的FePt—SiO2膜。
為了進(jìn)行比較，通過使基板溫度為室溫的RF濺射法，在形成有Cr底膜的硅盤基板上，對(duì)FePt和SiO2同時(shí)進(jìn)行放電處理，形成膜厚為10nm的FePt—SiO2膜。在所制作的各媒體的表面上，形成作為保護(hù)膜的，厚度為5nm的碳膜。
在采用TEM進(jìn)行觀察時(shí)，F(xiàn)ePt—SiO2膜為在SiO2膜非磁性基體中，分散有粒徑約為8nm的FePt的膜。
在于真空中對(duì)所制作的記錄媒體在500℃的溫度下保持30分鐘。然后，在室溫下，通過振動(dòng)試樣型磁強(qiáng)計(jì)測定媒體的頑磁力Hc。另外，采用由Co0.67Fe0.23Ni0.1形成的具有記錄球的磁頭，按照400kFCI，在這些媒體上記錄信號(hào)，馬上于室溫下通過GMR頭，進(jìn)行復(fù)制，在室溫下保持100小時(shí)后，進(jìn)行同樣的測定，調(diào)查復(fù)制輸出的變化。其結(jié)果如下所示。
(表6)No媒體 頑磁力(Oe) 讀取輸出的變化(％)G Cr/FePt-SiO23900 -8％6-1 SrTiO3/YFeO3/FePt-SiO24200 -1％同樣在這里，即使在頑磁力Hc為與過去的媒體相同的情況下，仍可確認(rèn)可大幅度地改善高密度記錄的場合的熱波動(dòng)。
另外，對(duì)于非磁性基體主要為碳，磁性顆粒為FePt的膜，已確認(rèn)即使在下述情況下，仍可同樣減小熱波動(dòng)，該下述情況指制作分散于非磁性基體中的微細(xì)的磁性顆粒的方法采用在磁性顆粒的表面上設(shè)置單分子吸附膜，將它們以化學(xué)鍵連接的方法，或?qū)Π判栽氐挠袡C(jī)金屬進(jìn)行熱處理，形成本身排列的磁性顆粒的方法。
(實(shí)施例7)采用按照上述實(shí)施例制作的媒體2—1，媒體3—1，媒體4—1～4—4，媒體5—1或媒體6—1，以及下述薄膜磁頭，該薄膜磁頭包括記錄球使用CoFeNi系的合金膜的記錄磁道寬度為0.25μm的記錄磁頭部和使用PtMn系的GMR膜的復(fù)制磁道寬度為0.19μm的復(fù)制頭部，制作圖7所示的記錄裝置。另外，為了進(jìn)行比較，采用C～G記錄媒體，同樣地制作記錄裝置。采用該記錄裝置，嘗試約64Gbp/in2(680kbpi×94ktpi)的記錄復(fù)制。其結(jié)果是，當(dāng)采用媒體C～E時(shí)，熱波動(dòng)造成的信號(hào)的衰減劇烈，僅僅獲得不耐用的特性。于是，針對(duì)剩余的媒體，對(duì)以采用媒體F的場合為基準(zhǔn)的記錄后的S/N比，以及室溫100小時(shí)后的復(fù)制輸出的變化進(jìn)行比較。其結(jié)果如下所述。
(表7)
如上所述，按照本發(fā)明，可提供即使在進(jìn)行細(xì)微信號(hào)記錄的情況下仍可相對(duì)熱波動(dòng)保持穩(wěn)定的磁記錄媒體，以及采用該媒體的高密度磁記錄裝置。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄媒體，其特征在于，其包括記錄信號(hào)的磁性膜，以及以磁性離子交換方式與該磁性膜結(jié)合的，以M2Oy為主成分的膜，其中M表示是從Fe，Co，Ni，堿土類元素，Y，鑭系元素和Bi中選擇出的至少1種元素，而且從Fe，Co和Ni中選擇出的至少1種是作為必須的元素，y為滿足2.8＜y＜3.2的數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁記錄媒體，其特征在于，在表示磁場(H)與磁化性(M)之間的關(guān)系的磁化性一磁場曲線(M—H曲線)中，當(dāng)由H1，H2表示磁化性為0(M＝0)的2個(gè)磁場時(shí)，通過下述式確定的移動(dòng)磁場s的絕對(duì)值是200Oe以下，該式為s＝(H1＋H2)/2
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁記錄媒體，其特征在于，移動(dòng)磁場s的絕對(duì)值是100Oe以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任何一項(xiàng)所述的磁記錄媒體，其特征在于，元素M包含從堿土類元素，Y，鑭系元素和Bi中選擇出的至少1種的元素A，和從Fe，Co和Ni中選擇出的至少1種的元素B，當(dāng)以Ra表示元素A的離子半徑，以Rb表示元素B的離子半徑，以Ro表示氧離子的離子半徑時(shí)，則由下述式確定的t滿足0.8＜t＜0.97，該式為t=(Ra+Ro)/(2·(Rb+Ro))]]>。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁記錄媒體，其特征在于，M2Oy具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的磁記錄媒體，其特征在于，元素A為從Y和鑭系元素中選擇的至少1種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的磁記錄媒體，其特征在于，元素A為堿土類元素。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任何一項(xiàng)所述的磁記錄媒體，其特征在于，元素M為Fe。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁記錄媒體，其特征在于，M2Oy為α—Fe2O3。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中的任何一項(xiàng)所述的磁記錄媒體，其特征在于，記錄信號(hào)的磁性膜的頑磁力是100Oe以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任何一項(xiàng)所述的磁記錄媒體，其特征在于，將記錄信號(hào)的磁性膜作為第1磁性膜，在上述第1磁性膜與以M2Oy為主成分的膜之間，具有第1非磁性膜和第2磁性膜，上述第1磁性膜和上述第2磁性膜通過上述第1非磁性膜，以反鐵磁性離子交換的方式結(jié)合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁記錄媒體，其特征在于，第2磁性膜為依次將第3磁性膜，第2非磁性膜和第4磁性膜疊置而形成的疊層體，上述第3磁性膜和上述第4磁性膜以反鐵磁性離子交換方式結(jié)合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12中的任何一項(xiàng)所述的磁記錄媒體，其特征在于，記錄信號(hào)的磁性膜包含非磁性基體，以及設(shè)置于上述基體中的，直徑10nm以下的多個(gè)磁性顆粒。
14.一種磁記錄裝置，其特征在于，其具有權(quán)利要求1～13中的任何一項(xiàng)所述的磁記錄媒體，以及用于在上述媒體中記錄信息的磁頭。
全文摘要
本發(fā)明提供熱波動(dòng)受到抑制的新的磁記錄媒體,以及采用該磁記錄媒體的磁記錄裝置。通過以磁性離子交換方式使M
文檔編號(hào)G11B5/00GK1331407SQ0112483
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期2001年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月6日
發(fā)明者榊間博, 足立秀明, 里見三男, 川分康博, 杉田康成, 飯島賢二 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社