專(zhuān)利名稱(chēng)：磁記錄介質(zhì)、磁存儲(chǔ)裝置和制造磁記錄介質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及適用于高密度記錄的磁記錄介質(zhì)、使用這種磁記錄介質(zhì)的磁存儲(chǔ)裝置和制造這種磁記錄介質(zhì)的方法，尤其涉及具有由反鐵磁性交換耦合的兩層磁性層形成的記錄層的磁記錄介質(zhì)、使用這種磁記錄介質(zhì)的磁存儲(chǔ)裝置和制造這種磁記錄介質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
最近，磁記錄介質(zhì)的記錄密度有顯著的提高，甚至以每年達(dá)到100％的速度提高。但是，在廣泛采用的縱向(或平面內(nèi))記錄系統(tǒng)中，預(yù)期縱向記錄密度的極限為100Gb/in2到200Gb/in2的數(shù)量級(jí)，因?yàn)樵诟呙芏扔涗泤^(qū)域內(nèi)介質(zhì)噪音會(huì)提高、而且輸出會(huì)降低，從而降低信噪(S/N)比。而且，在縱向記錄系統(tǒng)中，由于與寫(xiě)入比特相關(guān)的自反磁場(chǎng)和來(lái)自相鄰比特的由于高密度記錄而提高的反磁場(chǎng)，磁記錄介質(zhì)的熱穩(wěn)定性成為難題。
為了降低高密度記錄區(qū)域中的介質(zhì)噪音，必須減小磁性顆粒即形成記錄層的晶粒的尺寸，并且必須減小磁性顆粒之間的磁相互作用。當(dāng)形成磁化單元的晶粒尺寸減小時(shí)，可以減少磁化單元之間邊界即磁化轉(zhuǎn)變區(qū)域的交錯(cuò)。已知有幾種減小晶粒尺寸的方法，例如在形成記錄層的CoCr合金中添加Ta、Nb、B、P等等。而且，還已知有減小形成記錄層底層的晶粒尺寸，從而減小在其上外延生長(zhǎng)的磁性顆粒尺寸的方法。Yu等(“High-Density Longitudinal Recording Media With CrMoB Underlayer(具有CrMoB底層的高密度縱向記錄介質(zhì))”，IEEE Trans.Magn.，vol.39，No.5,9.2003，第2261-2263頁(yè))提出，為了減小底層的晶粒尺寸，需要減小底層厚度并在底層中添加B。
此外，作為減小磁性顆粒之間磁相互作用的方法，已知以下方法是有效的提高形成記錄層的CoCr合金的Cr含量或B含量，從而通過(guò)所形成的磁性顆粒之間的顆粒邊界來(lái)促進(jìn)磁性顆粒的分離和隔絕。
另一方面，在縱向磁記錄介質(zhì)中，已知再生輸出波形的半值PW50處的孤立(isolated)波峰寬度可以用下面磁記錄介質(zhì)靜態(tài)磁特性關(guān)系的等式(1)來(lái)表示，其中Hc表示矯頑力，Mr表示剩余磁化強(qiáng)度，t表示記錄層厚度，a與(t×Mr/Hc)1/2成比例，d表示磁間距。
PW50＝[2(a+d)2+(a/2)2]1/2…(1)從等式(1)可以看出，為了減小在半值PW50處的孤立波峰寬度，必須提高矯頑力Hc和減小厚度t。由于再生信號(hào)的分辨率隨著半值PW50處孤立波峰寬度變小而提高，所以為了實(shí)現(xiàn)高密度記錄，希望使記錄層厚度t較小并使記錄層矯頑力Hc高。
但是，當(dāng)促使磁性顆粒尺寸減小和磁相互作用減小時(shí)，反磁場(chǎng)隨著記錄密度的提高而提高，從而使得熱穩(wěn)定性的問(wèn)題甚至更為嚴(yán)重。作為防范措施，通常提高記錄層的各向異性場(chǎng)Hk。但是，當(dāng)各向異性場(chǎng)Hk提高時(shí)，在記錄層上記錄信息就變得更難。因此，需要提高記錄磁場(chǎng)，因此關(guān)鍵的是為磁頭元件開(kāi)發(fā)具有高飽和磁通密度的磁極材料。磁極材料的開(kāi)發(fā)必須不僅滿足高飽和磁通密度，而且必須同時(shí)滿足各種所需的特性，因此使得開(kāi)發(fā)工作極為困難。
日本特許公開(kāi)2001-056924提出一種磁記錄介質(zhì)，該介質(zhì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低的介質(zhì)噪音和熱穩(wěn)定性。這種所謂的合成鐵磁介質(zhì)(SFM)具有由兩個(gè)反鐵磁交換耦合的磁性層形成的記錄層。在SFM中，磁性顆粒的體積基本上變?yōu)閮蓚€(gè)反鐵磁交換耦合磁性層的磁性顆粒的總體積。因此，大大地提高了熱穩(wěn)定性，而且可以減小磁性顆粒尺寸。結(jié)果，該SFM可以得到高的熱穩(wěn)定性、低的介質(zhì)噪音和高S/N比。
但是，當(dāng)為了提高分辨率而如上所述減小SFM的磁性層厚度時(shí)，矯頑力矩形比降低，從而降低分辨率，而不是提高分辨率。而且，孤立波平均信號(hào)輸出Siso和介質(zhì)噪音Nm的比率Siso/Nm以及在所用最大記錄密度時(shí)的平均輸出S和介質(zhì)噪音Nm的比率S/Nm降低。
而且，當(dāng)兩個(gè)磁性層之間作用的交換耦合能量非常大時(shí)，熱穩(wěn)定性提高，但是記錄特性例如重寫(xiě)性能和非線性轉(zhuǎn)變偏移(Non-LinearTransition Shift)(NLTS)變差。盡管具有提高記錄磁場(chǎng)從而抑制記錄特性變差的方法，但是如上所述，很難提高記錄磁場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的總體目的是提供一種新穎和有用的磁記錄介質(zhì)、磁存儲(chǔ)裝置和制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中抑制了上述問(wèn)題。
本發(fā)明其它和更加具體的目的是提供一種磁記錄介質(zhì)、使用這種磁記錄介質(zhì)的磁存儲(chǔ)裝置和制造這種磁記錄介質(zhì)的方法，該磁記錄介質(zhì)具有高的分辨率、好的記錄特性例如重寫(xiě)性能、高的S/N比和良好的熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法包括以下步驟(a)在基底上形成第一底層；和(b)在第一底層上依次形成第一磁性層、非磁性耦合層和第二磁性層，其中第一和第二磁性層通過(guò)非磁性耦合層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有反平行磁化，而且步驟(a)在包含氮?dú)獾臍夥罩杏镁哂衎cc(體心立方)晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金形成第一底層。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以提高矯頑力矩形比以及提高磁記錄介質(zhì)的分辨率和重寫(xiě)性能。結(jié)果，可以得到具有高熱穩(wěn)定性和S/N比的磁記錄介質(zhì)。換句話說(shuō)，由于在包含氮?dú)獾臍夥罩行纬傻谝坏讓訒r(shí)，第一和第二磁性層之間的交換耦合場(chǎng)減小，所以第一和第二磁性層的磁化更容易隨由磁頭施加在磁記錄介質(zhì)上的記錄磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變。
制造磁記錄介質(zhì)的方法可以進(jìn)一步包括在第一底層和第一磁性層之間形成第二底層的步驟(c)，其中步驟(c)在包含0.1體積％或少于0.1體積％氮?dú)獾臍夥罩杏镁哂衎cc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金形成第二底層。這樣，可以提高矯頑力矩形比和提高S/N比。
步驟(a)可以添加含量在0.01體積％到0.50體積％范圍內(nèi)的氮?dú)猓也襟E(c)可以使用包含選自由He、Ne、Ar、Kr和Xe組成的組中的至少一種元素的惰性氣氛。這樣，可以大大地提高矯頑力矩形比和提高分辨率、重寫(xiě)性能以及S/N比。在氣體氣氛中添加氮?dú)鈱?dǎo)致形成具有好的晶粒尺寸和晶粒尺寸分布的第一底層，而且在惰性氣體氣氛中第二底層的形成導(dǎo)致第二底層除了具有其本身的良好的結(jié)晶性之外，還繼承了第一底層的良好的晶粒尺寸和晶粒尺寸分布。因此，提高了矯頑力矩形比。
步驟(a)和(c)可以使用包含選自由Mo、W、V和Ti構(gòu)成的組中的至少一種添加元素的Cr合金，使得第一和第二底層的添加元素相同，而且第二底層內(nèi)的每種添加元素的原子百分含量大于第一底層中的含量。這樣，從第一底層到第二底層，添加元素的晶格間距逐漸加大，從而提高與第一和第二磁性層使用的基于Co的合金例如CoCrPt的晶格匹配，由此而提高第一和第二磁性層的平面內(nèi)取向和結(jié)晶性。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種磁記錄介質(zhì)，其包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中，第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，而且第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并包含氮的Cr或Cr合金制成。本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)可以提高矯頑力矩形比、分辨率、重寫(xiě)性能、S/N比和熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種磁記錄介質(zhì)，其包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第二底層；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中，第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并且包含氮的Cr或Cr合金制成，第二底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，或者由包含氮的Cr或Cr合金制成，而且第一底層的氮含量高于第二底層的氮含量。本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)可以提高矯頑力矩形比、分辨率、重寫(xiě)性能、S/N比和熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種磁盤(pán)，其包括基片；在基片上提供的籽晶層，該籽晶層由選自由AlRu、NiAl和FeAl構(gòu)成的組的材料制成；在籽晶層上提供的第一底層，該第一底層由具有在氮?dú)夂吭?.01體積％到0.50體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第一底層上提供的第二底層，該第二底層由具有在氮?dú)夂吭?.00體積％到0.10體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中，第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化。本發(fā)明的磁盤(pán)可以提高矯頑力矩形比、分辨率、重寫(xiě)性能、S/N比和熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種磁存儲(chǔ)裝置，其包括至少一個(gè)磁記錄介質(zhì)；和設(shè)置成在磁記錄介質(zhì)上記錄信息和從磁記錄介質(zhì)再生信息的磁頭，其中的磁記錄介質(zhì)包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中，第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，而且第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并包含氮的Cr或Cr合金制成。在本發(fā)明的磁存儲(chǔ)裝置中，由于磁記錄介質(zhì)的矯頑力矩形比、分辨率、重寫(xiě)性能、S/N比和熱穩(wěn)定性的提高，因而可以提高其S/N比和熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種磁存儲(chǔ)裝置，其包括至少一個(gè)磁記錄介質(zhì)；和設(shè)置成在磁記錄介質(zhì)上記錄信息和從磁記錄介質(zhì)再生信息的磁頭，其中的磁記錄介質(zhì)包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第二底層；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中，第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并且包含氮的Cr或Cr合金制成，第二底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，或者由包含氮的Cr或Cr合金制成，而且第一底層的氮含量高于第二底層的氮含量。在本發(fā)明的磁存儲(chǔ)裝置中，由于磁記錄介質(zhì)的矯頑力矩形比、分辨率、重寫(xiě)性能、S/N比和熱穩(wěn)定性的提高，因而可以提高其S/N比和熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種磁存儲(chǔ)裝置，其包括至少一個(gè)磁盤(pán)；和設(shè)置成在磁盤(pán)上記錄信息和從磁盤(pán)再生信息的磁頭，其中該磁盤(pán)包括基片；在基片上提供的籽晶層，該籽晶層由選自由AlRu、NiAl和FeAl構(gòu)成的組的材料制成；在籽晶層上提供的第一底層，該第一底層由具有在氮?dú)夂吭?.01體積％到0.50體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第一底層上提供的第二底層，該第二底層由具有在氮?dú)夂吭?.00體積％到0.10體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中，第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁盤(pán)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化。在本發(fā)明的磁存儲(chǔ)裝置中，由于磁盤(pán)的矯頑力矩形比、分辨率、重寫(xiě)性能、S/N比和熱穩(wěn)定性的提高，因而可以提高其S/N比和熱穩(wěn)定性。
在結(jié)合附圖閱讀本文時(shí)，從以下詳細(xì)的描述中將清楚地看出本發(fā)明的其它目的和進(jìn)一步的特點(diǎn)。


圖1是示出由本發(fā)明制造磁記錄介質(zhì)的方法制造的磁記錄介質(zhì)的橫截面圖；圖2是示出磁盤(pán)磁滯回線的圖；圖3是示出在本發(fā)明實(shí)施例VI中矯頑力矩形比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖4是示出在本發(fā)明實(shí)施例VI中矯頑力和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖5是示出在本發(fā)明實(shí)施例VI中交換耦合場(chǎng)和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖6是示出在本發(fā)明實(shí)施例VI中平均輸出和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；
圖7是示出在本發(fā)明實(shí)施例VI中分辨率和添加氮?dú)饬恐g關(guān)系的圖；圖8是示出在本發(fā)明實(shí)施例VI中重寫(xiě)性能和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖9是示出在本發(fā)明實(shí)施例VI中S/Nm比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖10是示出在本發(fā)明實(shí)施例VII中矯頑力矩形比和Cr(N)層厚度的關(guān)系的圖；圖11是示出在本發(fā)明實(shí)施例VII中Siso/Nm比和Cr(N)層厚度的關(guān)系的圖；圖12是示出在本發(fā)明實(shí)施例VIII和IX中矯頑力矩形比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖13是示出在本發(fā)明實(shí)施例XIII和IX中平均輸出和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖14是示出在本發(fā)明實(shí)施例VIII和IX中分辨率和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖15是示出在本發(fā)明實(shí)施例VIII和IX中S/Nm比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖；圖16是示出本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)第二實(shí)施方案的橫截面圖；圖17是示出本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)第三實(shí)施方案的橫截面圖；圖18是示出本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)第四實(shí)施方案的橫截面圖；圖19是示出本發(fā)明的磁存儲(chǔ)裝置實(shí)施例關(guān)鍵部分的平面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是示出由本發(fā)明制造磁記錄介質(zhì)的方法制造的磁記錄介質(zhì)的橫截面圖。正如之后將要說(shuō)明的那樣，圖1所示的磁記錄介質(zhì)10形成本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的第一實(shí)施例。磁記錄介質(zhì)10具有基片11和依次堆疊在基片11上的第一籽晶層12、第二籽晶層13、第一底層14、第二底層15、第一磁性層16、非磁性耦合層18、第二磁性層19、保護(hù)層20和潤(rùn)滑層21。該磁記錄介質(zhì)10具有交換耦合結(jié)構(gòu)，其中第一磁性層16和第二磁性層19通過(guò)非磁性耦合層18反鐵磁性交換耦合。在沒(méi)有在磁記錄介質(zhì)10上施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下，第一磁性層16和第二磁性層19的剩余磁化強(qiáng)度互相反平行。以下將對(duì)磁記錄介質(zhì)10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和制造磁記錄介質(zhì)10的方法進(jìn)行說(shuō)明。
例如可以通過(guò)盤(pán)狀塑料基片、玻璃基片、鍍NiP的Al合金基片、Si基片等等來(lái)形成基片11。還可以通過(guò)PET、PEN、聚酰亞胺等等制成的帶狀塑料薄膜來(lái)形成基片11?；?1可以被紋理化(textured)，或者不紋理化。在磁記錄介質(zhì)10是磁盤(pán)時(shí)，在磁盤(pán)的圓周方向上，即在磁盤(pán)上磁道延伸的方向上進(jìn)行紋理化處理。
在形成第一籽晶層12之前，例如，在真空下或者在惰性氣體氣氛中將基片11加熱到180℃。結(jié)果，可以除去黏附在基片11表面上的有機(jī)物質(zhì)、濕氣等等，而且促進(jìn)基片11上形成的從第一籽晶層12直到第二磁性層19中每一層的晶體生長(zhǎng)。而且，在基片11上形成從第一籽晶層12直到第二磁性層19中每一層時(shí)，必要時(shí)可以在真空下加熱基片11。在這種情況下，可以促進(jìn)第一磁性層16和第二磁性層19內(nèi)的晶體生長(zhǎng)和Cr分離。
除非在以下的說(shuō)明中指出，否則從第一籽晶層12直到第二磁性層19中每一層都是在設(shè)定壓力為例如0.67Pa的惰性氣體氣氛內(nèi)形成的。
可以通過(guò)濺射、真空淀積、電鍍等等來(lái)形成第一籽晶層12。第一籽晶層12可以由非磁性無(wú)定形金屬例如NiP、CoW、AlTi和CrTi制成。第一籽晶層12可以被紋理化，也可以不被紋理化。在第一籽晶層12由無(wú)定形金屬例如NiP和CoW制成時(shí)，第一籽晶層12優(yōu)選被氧化，從而提高第一磁性層16和第二磁性層19的c軸的平面內(nèi)取向。當(dāng)然，可以將可提高c軸取向的已知材料用于第一籽晶層12來(lái)代替NiP。
可以通過(guò)濺射、真空淀積等等來(lái)形成第二籽晶層13。第二籽晶層13可以由無(wú)定形材料例如NiP、CoW和CrTi制成，或者由具有B2結(jié)構(gòu)的合金例如AlRu、NiAl和FeAl制成。在第二籽晶層13由無(wú)定形金屬制成時(shí)，該無(wú)定形金屬可以包含氧或者氮，而且可以使用無(wú)定形金屬材料在包含氧氣或者氮?dú)獾臍怏w氣氛中形成第二籽晶層13。第二籽晶層13只在其表面附近可以包含氧或者氮，而且可以通過(guò)在惰性氣體氣氛中形成無(wú)定形金屬材料，并使所形成的無(wú)定形金屬材料表面經(jīng)過(guò)氧化處理或氮化處理，從而形成該第二籽晶層13。在這種第二籽晶層13上形成的第一底層14的(200)或者(112)紋理的優(yōu)選取向得到了改善。
第二籽晶層13可以被紋理化，也可以不被紋理化。在磁記錄介質(zhì)10是磁盤(pán)時(shí)，在磁盤(pán)的圓周方向上，即在磁盤(pán)上磁道延伸的方向上進(jìn)行紋理化處理。
第一底層14可以由具有體心立方(bcc)晶體結(jié)構(gòu)并包含氮的Cr或者Cr合金制成。第一底層14可以在包含氮?dú)獾亩栊詺怏w氣氛內(nèi)通過(guò)濺射來(lái)形成，它由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或者Cr合金制成。從S/N比的觀點(diǎn)來(lái)看，第一底層14的厚度設(shè)定為在0.5nm到10nm范圍內(nèi)，而且優(yōu)選設(shè)定為在0.5nm到6.0nm的范圍內(nèi)。當(dāng)在第一底層14上形成包含氮的第二底層15時(shí)，第一底層14不需要包含氮，而且它可以在不添加氮?dú)獾臍夥諆?nèi)使用Cr或者Cr合金來(lái)形成。
形成第一底層14的具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr合金可以是添加了選自由Mo、W、V和Ti組成的組中的至少一種元素的Cr合金。向Cr添加這些元素中的一種或者多種具有擴(kuò)大Cr晶格的效果，而且提高第一底層14與第一磁性層16和第二磁性層19的晶格匹配。
向Cr添加Mo、W或者V來(lái)形成用于第一底層14的Cr合金的添加量在大于O原子％(此后簡(jiǎn)化為at％)并且小于100at％的范圍內(nèi)選擇，而且適當(dāng)?shù)嘏浜弦院髮⒚枋龅牡谝淮判詫?6和第二磁性層19的晶格常數(shù)。例如，當(dāng)?shù)谝淮判詫?6由CoCr合金制成以及第二磁性層19由CoCrPtB合金制成的情況下，從在平面內(nèi)方向上晶格匹配的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選CrMo第一底層14的Mo含量在20at％到35at％的范圍內(nèi)，CrW第一底層14的W含量在15at％到30at％的范圍內(nèi)，CrV第一底層14的V含量在15at％到30at％的范圍內(nèi)。尤其當(dāng)?shù)谝淮判詫?6由CoCr合金制成以及第二磁性層19由Pt含量大約為11at％的CoCrPtB制成時(shí)，在用于第一底層14的CrMo、CrW和CrV的上述成分范圍內(nèi)，提高了在平面內(nèi)方向上的晶格匹配。
向Cr中添加Ti來(lái)形成用于第一底層14的CrTi合金的Ti的添加量?jī)?yōu)選在大于0at％并且小于或等于30at％的范圍內(nèi)。如果Ti含量超過(guò)30at％，則CrTi合金具有微晶或非晶(即無(wú)定形)結(jié)構(gòu)，而且損害第一磁性層16和第二磁性層19的晶體取向。
可以用作第一底層14的Cr合金不限于上述內(nèi)容，而且可以用作第一底層14的Cr合金可以是具有優(yōu)選的(200)取向的bcc晶體結(jié)構(gòu)的CrTa或者CrMn合金。在這種情況下，當(dāng)?shù)谝淮判詫?6和第二磁性層19由Co作為主要成分的基于Co的合金制成時(shí)，可以得到優(yōu)選的(110)取向，從而使得磁性層的c軸變?yōu)樵谄矫鎯?nèi)。
此外，可以向用于第一底層14的Cr或者Cr合金添加B。在這種情況下，可以減小第一底層14的晶粒尺寸，而且相應(yīng)地減小第一磁性層16和第二磁性層19的晶粒尺寸。向形成第一底層14的Cr或者Cr合金添加B的添加量?jī)?yōu)選大于0at％并且小于或等于10at％，因?yàn)槿绻鸅含量超過(guò)10at％，會(huì)損害第一磁性層16和第二磁性層19的晶體取向。
正如后面將結(jié)合實(shí)施例描述的那樣，通過(guò)在形成第一底層14時(shí)在惰性氣體氣氛中添加氮?dú)?，矯頑力矩形比提高，而且提高了分辨率、重寫(xiě)性能和S/N比。向惰性氣體添加氮?dú)獾奶砑恿靠梢栽?.01體積％(此后簡(jiǎn)化為vol％)到0.50vol％的范圍內(nèi)，而且優(yōu)選在0.05vol％到0.50vol％范圍內(nèi)，因?yàn)樵谠摵笠粌?yōu)選范圍內(nèi)，較大地提高了矯頑力矩形比，較大地提高了分辨率、重寫(xiě)性能和S/N比。當(dāng)?shù)獨(dú)馓砑恿砍^(guò)0.50vol％時(shí)，矯頑力隨氮?dú)馓砑恿康南陆底兊梅浅ｏ@著。惰性氣體可以選自由He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的組，必要時(shí)可以選擇一種以上惰性氣體。
第一底層14可以具有由多個(gè)堆疊層組成的多層結(jié)構(gòu)。在這種情況下，優(yōu)選多層結(jié)構(gòu)的總厚度大約和具有由單層組成的單層結(jié)構(gòu)的第一底層14的厚度相同。當(dāng)?shù)谝坏讓?4具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)，可以抑制形成第一底層14的顆粒的晶粒尺寸變大，從而抑制第一磁性層16和第二磁性層19的晶粒尺寸變大。
第二底層15可以由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或者Cr合金制成，或者由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并且包含氮的Cr或者Cr合金制成。優(yōu)選在第二底層15中的氮濃度低于在第一底層14中的氮濃度。第二底層15可以通過(guò)在包含氮?dú)獾亩栊詺怏w氣氛中濺射來(lái)形成，它由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr合金或者Cr制成。第二底層15的厚度設(shè)定在0.5nm到5nm的范圍內(nèi)。用于第二底層15的具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr合金可以類(lèi)似于用于第一底層14的Cr合金。
如果第二底層15和第一底層14都由添加了選自由Mo、W、V和Ti構(gòu)成的組的至少一種元素的Cr合金制成，則優(yōu)選第二底層15中向Cr合金中的Cr添加元素的添加量大于第一底層14中的添加量。通過(guò)在Cr合金中的Cr中添加元素，從而從第一底層14到第二底層15逐漸擴(kuò)大在平面內(nèi)方向上的晶格尺寸，可以提高第二底層15與第一磁性層16和第二磁性層19的晶格匹配，而不引起過(guò)度的晶格畸變。結(jié)果，可以提高S/N比?；谕瑯永碛桑绻谝坏讓?4由Cr制成，則第二底層15優(yōu)選由Cr合金制成。
第二底層15可以在惰性氣體氣氛下或者添加氮?dú)獾亩栊詺怏w氣氛下通過(guò)濺射來(lái)形成。該惰性氣體可以選自上述惰性氣體的組。當(dāng)向惰性氣體添加氮?dú)鈺r(shí)，向惰性氣體添加氮?dú)獾奶砑恿吭诖笥?vol％并且小于或等于0.10vol％的范圍內(nèi)選擇，從而提高矯頑力矩形比和S/N比。如果向惰性氣體添加氮?dú)獾奶砑恿砍^(guò)0.10vol％，磁記錄介質(zhì)10的平均輸出與不向惰性氣體添加氮的情況相比急劇下降?？梢哉J(rèn)為平均輸出的這種急劇下降是由在第二底層15上形成的第一磁性層16的平面內(nèi)取向惡化和傳遞到第二磁性層19的平面內(nèi)取向惡化引起的。
因此，尤其優(yōu)選在不添加氮?dú)獾亩栊詺怏w氣氛中，即在只有惰性氣體的氣氛中形成第二底層15。通過(guò)使用只有惰性氣體的氣氛，與向惰性氣體氣氛添加氮?dú)獾那闆r相比，可以提高矯頑力矩形比和S/N比，并保持磁記錄介質(zhì)10的平均輸出?？梢哉J(rèn)為提高矯頑力矩形比和S/N比，并且保持磁記錄介質(zhì)10的平均輸出，是由于在不向惰性氣體氣氛添加氮?dú)鈺r(shí)第二底層15的表面更有活性，第一磁性層16以好的結(jié)晶性生長(zhǎng)，從而提高了第一磁性層16的晶體取向。
當(dāng)通過(guò)濺射形成第一底層14或者第二底層15時(shí)，可以在惰性氣體氣氛中使用由包含氮的材料制成的濺射靶來(lái)形成上述層，而不是在包含氮?dú)獾亩栊詺怏w氣氛中來(lái)形成上述層。
第二底層15可以具有由多個(gè)堆疊層組成的多層結(jié)構(gòu)。在這種情況下，優(yōu)選多層結(jié)構(gòu)的總厚度與具有由單層組成的單層結(jié)構(gòu)的第二底層15的厚度近似相同。當(dāng)?shù)诙讓?5具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)，可以抑制形成第二底層15的顆粒的晶粒尺寸變大，從而抑制第一磁性層16和第二磁性層19的晶粒尺寸變大。
此外，第二底層15可以由和第一底層14相同的材料制成。當(dāng)提供第二底層15時(shí)會(huì)提高S/N比等等，但并不是必須提供第二底層15。
第一磁性層16可以由Co、Ni、Fe、Co合金、Ni合金、Fe合金等等制成。第一磁性層16尤其優(yōu)選使用CoCr、CoCrTa、CoCrPt或者其合金。優(yōu)選的CoCrTa或者CoCrPt合金可以通過(guò)添加選自由B、Mo、Nb、Ta、W、Cu構(gòu)成的組的元素及其合金來(lái)得到。第一磁性層16的厚度在1nm到10nm范圍內(nèi)，優(yōu)選在1nm到5nm范圍內(nèi)。第一磁性層16在第二底層15上以(110)紋理外延生長(zhǎng)，而且c軸在平面內(nèi)方向上取向，這意味著易磁化軸與平面內(nèi)方向匹配。第一磁性層16可以具有由多個(gè)堆疊層組成的多層結(jié)構(gòu)，從而提高第一磁性層16本身的c軸取向和第二磁性層19的c軸取向。
非磁性耦合層18可以由例如Ru、Rh、Ir、Ru合金、Rh合金、Ir合金等等制成。例如，非磁性耦合層18的厚度在0.4nm到1.5nm的范圍內(nèi)，而且優(yōu)選在0.6nm到0.8nm的范圍內(nèi)。通過(guò)將非磁性耦合層18的厚度設(shè)定在該范圍內(nèi)，第一磁性層16和第二磁性層19的磁化變?yōu)榉磋F磁性交換耦合。Rh和Ir具有fcc結(jié)構(gòu)，而Ru具有hcp結(jié)構(gòu)。用于第一磁性層16的CoCrPt合金的晶格常數(shù)a＝0.25nm，而用于非磁性耦合層18的Ru的晶格常數(shù)a＝0.27nm。因此，優(yōu)選將Ru或者Ru合金用于非磁性耦合層18，從而具有接近于第一磁性層16的晶格常數(shù)a。用于非磁性耦合層18的Ru合金可以?xún)?yōu)選為Ru與選自由Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Nb、Mo、Rh、Pd、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt構(gòu)成的組的元素及其合金的合金。
和第一磁性層16類(lèi)似，第二磁性層19可以由Co、Ni、Fe、Co合金、Ni合金、Fe合金等等制成。第二磁性層19尤其優(yōu)選使用CoCrTa、CoCrPt或者其合金。優(yōu)選通過(guò)添加選自由B、Mo、Nb、Ta、W、Cu構(gòu)成的組的元素及其合金來(lái)得到CoCrTa或者CoCrPt合金。第二磁性層19的厚度在5nm到30nm的范圍內(nèi)。由于通過(guò)層的外延生長(zhǎng)形成從第一籽晶層12直到第二磁性層19的堆疊結(jié)構(gòu)，因此該堆疊結(jié)構(gòu)具有好的結(jié)晶性，而且由于控制了晶粒尺寸而降低了介質(zhì)噪音。
第一磁性層16和第二磁性層19可以由類(lèi)似的成分制成。而且，當(dāng)將CoCrPt合金用于第一磁性層16和第二磁性層19時(shí)，第二磁性層19的Pt含量可以大于第一磁性層16的Pt含量。由于施加給第二磁性層19的記錄磁場(chǎng)大于同時(shí)施加給比第二磁性層19離磁頭更遠(yuǎn)的第一磁性層16的記錄磁場(chǎng)，所以第二磁性層19中Pt含量的增加不會(huì)提高大于第一磁性層16的各向異性磁場(chǎng)，也不會(huì)明顯損害重寫(xiě)性能，因此可以得到高的熱穩(wěn)定性。當(dāng)然，第二磁性層19可以具有由多個(gè)堆疊的層組成的多層結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選第一磁性層16的剩余磁化強(qiáng)度Mr1和厚度t1的乘積(即剩余磁化強(qiáng)度和厚度乘積Mr1×t1)和第二磁性層19的剩余磁化強(qiáng)度Mr2和厚度的乘積(即剩余磁化強(qiáng)度和厚度乘積Mr2×t2)滿足關(guān)系(Mr2×t2)＞(Mr1×t1)。由于在記錄時(shí)，寫(xiě)在比第一磁性層16更靠近磁頭的第二磁性層19上的信號(hào)是與記錄磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)變位置(switching position)一致地寫(xiě)入，其精確度比在寫(xiě)在第一磁性層上的信號(hào)更高，所以提高了NLTS。
保護(hù)層20可以由金剛石型碳(DLC)、氮化碳、無(wú)定形碳等等制成，并且它通過(guò)濺射形成。保護(hù)層20的厚度在0.50nm到10nm范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.5nm到5nm范圍內(nèi)。
潤(rùn)滑層21可以由全氟聚醚(perfluoropolyether)為主鏈，-OH、苯基、苯環(huán)等等為末端官能團(tuán)的有機(jī)液體潤(rùn)滑劑制成。該有機(jī)液體潤(rùn)滑劑可以用含氟溶劑等等稀釋?zhuān)覞?rùn)滑層21可以通過(guò)推壓(pulling)、旋轉(zhuǎn)涂覆(spin-coating)、液浸(liquid submersion)等方法來(lái)形成。尤其是可以將Monte Fluos制造的ZDol(末端官能團(tuán)-OH)、Ausimonoto制造的AM3001(末端官能團(tuán)苯環(huán))和Monte Fluos制造的Z25等等用于潤(rùn)滑層21，且其厚度在0.5nm到3.0nm范圍內(nèi)。可以根據(jù)用于保護(hù)層的材料適當(dāng)選擇潤(rùn)滑劑。在磁記錄介質(zhì)10為帶狀的情況下，可以通過(guò)口模式涂布處理等方法來(lái)形成潤(rùn)滑層21。
如圖1中箭頭所示，可以在第二底層15和第一磁性層16之間形成由具有hcp結(jié)構(gòu)的非磁性合金制成的且厚度在1nm到5nm范圍內(nèi)的非磁性中間層(未示出)?？梢酝ㄟ^(guò)向CoCr合金添加元素或者合金M來(lái)得到形成非磁性中間層的非磁性合金，其中M選自由Pt、B、Mo、Nb、Ta、W、Cu及其合金構(gòu)成的組。該非磁性中間層通過(guò)繼承第二底層15的結(jié)晶性和晶粒尺寸來(lái)外延生長(zhǎng)，因此提高了結(jié)晶性，減小晶粒(磁性顆粒)尺寸分布寬度，并且促進(jìn)第一磁性層16和第二磁性層19在平面內(nèi)方向上(即平行于基片表面方向上)的x軸取向。
根據(jù)本實(shí)施例，磁記錄介質(zhì)10具有第一磁性層16、第二磁性層19和第一底層14，其中第一磁性層16和第二磁性層19通過(guò)非磁性耦合層18反鐵磁性交換耦合，第一底層14由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或者Cr合金在包含氮?dú)獾亩栊詺怏w氣氛中通過(guò)濺射制成。結(jié)果，可以大大提高磁記錄介質(zhì)10的矯頑力矩形比、分辨率和S/N比。
下面，將通過(guò)與各個(gè)比較例進(jìn)行比較來(lái)描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例I-V和比較例C1-C5制備具有下面的堆疊結(jié)構(gòu)的實(shí)施例I-V和比較例C1-C5的磁盤(pán)經(jīng)過(guò)紋理化的紋理化玻璃基片、25nm厚的Cr50Ti50第一籽晶層、10nm厚的Al50Ru50第二籽晶層、3nm厚的第一底層、3nm厚的第二底層、2nm厚的Co90Cr10第一磁性層、0.8nm厚的Ru非磁性耦合層、16nm厚的Co60Cr18Pt11B8Cu3第二磁性層、5.5nm厚的DLC保護(hù)層以及1.5nm厚的AM3001潤(rùn)滑層。
除了AM3001潤(rùn)滑層之外，堆疊結(jié)構(gòu)的每一層都通過(guò)直流磁控管濺射裝置形成。在紋理化的玻璃基片上形成Cr50Ti50第一籽晶層之前，直流磁控管濺射裝置內(nèi)部抽真空到小于或等于4×10-5Pa，而且將紋理化的玻璃基片加熱到180℃。除了在形成DLC保護(hù)層時(shí)以外，直流磁控管內(nèi)的壓力設(shè)定為0.67Pa。除了在形成第一底層時(shí)以外，這些層都在Ar氣氣氛中形成。堆疊結(jié)構(gòu)每一層的上述成分中的數(shù)值均以at％表示含量，而且在以下的描述中將使用相同的表示。
表1是示出了本發(fā)明實(shí)施例I-V和比較例C1-C5的磁盤(pán)的第一和第二底層結(jié)構(gòu)和特性。表1示出了對(duì)于每個(gè)磁盤(pán)，在形成第一底層時(shí)的成分和在Ar氣氣氛中添加N2的量、第二底層的成分、矯頑力、矯頑力矩形比和分辨率。而且，后面跟著括弧中的N即“(N)”的成分表示該成分在添加了氮?dú)獾腁r氣氣氛中形成。
表1

在實(shí)施例I-V的磁盤(pán)中，第一底層14在添加0.1vol％氮?dú)獾腁r氣氣氛中形成，它們由Cr或者CrMo合金制成。相反，在比較例C1-C5的磁盤(pán)中，第一底層在不添加氮?dú)獾腁r氣氣氛中形成，它們由與實(shí)施例I-V相同的金屬材料制成。實(shí)施例I-V的第二底層15和比較例C1-C5的第二底層由CrMo合金或者CrW合金制成。
通過(guò)比較實(shí)施例I-V和比較例C1-C5，可以看出，在添加0.1vol％氮?dú)獾腁r氣氣氛下形成第一底層14的實(shí)施例I-V的矯頑力矩形比和分辨率比在不添加氮?dú)獾腁r氣氣氛中形成第一底層的比較例C1-C5提高了。因此，可以看出，通過(guò)在形成第一底層14時(shí)向Ar氣氣氛添加氮?dú)?，提高了矯頑力矩形比和分辨率。
更具體而言，當(dāng)具有Cr(N)第一底層14和Cr75Mo25第二底層15的實(shí)施例I與具有Cr第一底層和Cr75Mo25第二底層的比較例C1比較時(shí)，實(shí)施例I的矯頑力矩形比與比較例C1的矯頑力矩形比相比提高了0.05，實(shí)施例I的分辨率與比較例C1的分辨率相比提高了1％。
實(shí)施例IV將Cr92.5W7.5用于第二底層15，以替代實(shí)施例I中使用的Cr75Mo25。當(dāng)具有Cr(N)第一底層14和Cr92.5W7.5第二底層15的實(shí)施例IV和具有Cr第一底層和Cr92.5W7.5第二底層的比較例C4相比時(shí)，實(shí)施例IV的矯頑力矩形比與比較例C4的矯頑力矩形比相比提高了0.09，實(shí)施例IV的分辨率與比較例C4的分辨率相比提高了2.1％。
實(shí)施例V將Cr95W5用于第一底層14，而沒(méi)有采用實(shí)施例I中的Cr(N)。當(dāng)具有Cr95W5第一底層14和Cr75Mo25第二底層15的實(shí)施例V與具有Cr95W5第一底層和Cr75Mo25第二底層的比較例C5相比時(shí)，實(shí)施例V的矯頑力矩形比與比較例C5的矯頑力矩形比相比提高了0.05，實(shí)施例V的分辨率與比較例C5的分辨率相比提高了1％。
因此，可以看出，通過(guò)在添加氮?dú)獾腁r氣氣氛下形成Cr或者CrMo第一底層14可以提高矯頑力矩形比和分辨率。
使用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)，用795.7kA/m的最大施加磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，從每個(gè)磁盤(pán)的磁滯回線得到表1所示的靜磁特性例如矯頑力和矯頑力矩形比。
圖2是示出磁盤(pán)磁滯回線的圖。在圖2中，縱坐標(biāo)表示任意單位的磁化強(qiáng)度M，橫坐標(biāo)表示任意單位的外部磁場(chǎng)H。根據(jù)矯頑力Hc和Hr，從等式S*＝Hr/Hc得到矯頑力矩形比S*，其中Hr代表-Hc(或者Hc)處磁滯回線的切線與從剩余磁化強(qiáng)度Mr出發(fā)的平行于H軸延伸的直線的交點(diǎn)處的磁場(chǎng)。
在圖2中，為了表示平行磁化狀態(tài)和反平行磁化狀態(tài)，在用箭頭表示的每個(gè)點(diǎn)A、B、C和D處，第一和第二磁性層16和19的磁化方向用箭頭表示。圖2中所示的交換耦合場(chǎng)Hex和小磁滯回線ML將在后面結(jié)合圖5進(jìn)行說(shuō)明。
使用由感應(yīng)型記錄元件和GMR再生元件組成的復(fù)合型磁頭來(lái)測(cè)量分辨率和電磁轉(zhuǎn)換特性，例如平均輸出、重寫(xiě)性能、S/Nm比和Siso/Nm比。將磁盤(pán)的圓周速度設(shè)定為12.6m/sec(米/秒)進(jìn)行測(cè)量。得到在線性記錄密度為89kFCI時(shí)的平均輸出Siso作為平均輸出。由(分辨率)＝(89kFCI時(shí)的平均輸出)/(714kFCI時(shí)的平均輸出)×100得到分辨率(％)。通過(guò)測(cè)量89kFCI時(shí)的輸出V1，以714kFCI寫(xiě)入信號(hào)，測(cè)量89kFCI時(shí)的剩余輸出V2，得到(重寫(xiě)性能)＝10×log(V2/V1)，從而得到重寫(xiě)性能(dB)。根據(jù)357kFCI時(shí)的平均輸出S和介質(zhì)噪音Nm，由10×log(S/Nm)得到S/Nm比(dB)。根據(jù)89kFCI時(shí)的平均輸出Siso和介質(zhì)噪音Nm，由10×log(Siso/Nm)得到Siso/Nm比(dB)。
實(shí)施例VI和比較例C6下面，將參考圖3到9描述實(shí)施例VI的磁盤(pán)特性。在實(shí)施例VI中，在形成第一底層14時(shí)向Ar氣氣氛中添加的氮?dú)饬恳?.05vol％的增量從0變到0.50vol％。此外，在不添加氮?dú)獾腁r氣氣氛中形成Cr75Mo25第二底層15。
在表1中，比較例C6對(duì)應(yīng)于在形成第一底層時(shí)向Ar氣氣氛添加氮?dú)獾牧繛?即不添加氮?dú)獾那闆r。在圖3到9中所示的每個(gè)特征中，特征值是根據(jù)以0.05vol％的增量得到的特征值進(jìn)行內(nèi)插的。
實(shí)施例VI和比較例C6的磁盤(pán)都制成以下的堆疊結(jié)構(gòu)，該堆疊結(jié)構(gòu)組成如下經(jīng)過(guò)紋理化的紋理化玻璃基片、25nm厚的Cr50Ti50第一籽晶層、10nm厚的Al50Ru50第二籽晶層、3nm厚的Cr(N)第一底層、3nm厚的Cr75Mo25第二底層、2nm厚的Co90Cr10第一磁性層、0.8nm厚的Ru非磁性耦合層、16nm厚的Co60Cr18Pt11B8Cu3第二磁性層、5.5nm厚的DLC保護(hù)層以及1.5nm厚的AM3001潤(rùn)滑層。堆疊結(jié)構(gòu)的各層除了第一底層之外都在和上述實(shí)施例I相同的條件下形成。
圖3是示出在實(shí)施例VI中矯頑力矩形比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖3中，縱坐標(biāo)表示矯頑力矩形比，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。在實(shí)施例VI的磁盤(pán)中，在包含氮?dú)獾腁r氣氣氛中形成Cr(N)第一底層14。如圖3所示，當(dāng)在Ar氣氣氛中添加的氮?dú)饬渴?.05vol％或更小時(shí)，矯頑力矩形比急劇提高，而且當(dāng)添加氮?dú)饬看蠹s為0.10vol％時(shí)，矯頑力矩形比達(dá)到最大值。該最大矯頑力矩形比與在不添加氮?dú)鈺r(shí)的最大矯頑力矩形比0.72相比提高0.06。而且，即使添加氮?dú)饬窟_(dá)到0.5vol％，矯頑力矩形比也高于不添加氮?dú)獾那闆r，而且矯頑力矩形比保持穩(wěn)定。因此，可以證明在形成第一底層14時(shí)向Ar氣氣氛添加少量氮?dú)廨^大地提高了矯頑力矩形比。
圖4是示出在實(shí)施例VI中矯頑力和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖4中，縱坐標(biāo)表示矯頑力(kA/m)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。實(shí)施例VI的磁盤(pán)的矯頑力隨著添加氮?dú)饬康脑黾佣档?。與不添加氮?dú)獾那闆r相比，當(dāng)添加氮?dú)饬渴?.50vol％時(shí)，矯頑力降低大約22kA/m(278Oe)，但是已經(jīng)證明矯頑力的這種少量下降不影響熱穩(wěn)定性。此外，通過(guò)將基片加熱溫度設(shè)定為相對(duì)高的溫度，可以抑制或者防止矯頑力下降。根據(jù)本發(fā)明人所做的實(shí)驗(yàn)，證明如果添加氮?dú)饬砍^(guò)0.50vol％，矯頑力下降量變大，而且如果添加氮?dú)饬砍^(guò)0.75vol％，矯頑力急劇下降。因此，從生產(chǎn)磁盤(pán)(或者磁記錄介質(zhì))的利潤(rùn)方面來(lái)看，優(yōu)選氮?dú)獾牧啃∮?.50vol％。
圖5是示出在實(shí)施例VI中交換耦合場(chǎng)和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖5中，縱坐標(biāo)表示交換耦合場(chǎng)(kA/m)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。在上述圖2中，HEX表示交換耦合場(chǎng)，即在由小磁滯回線ML和大磁滯回線形成的磁滯回線中心處的磁場(chǎng)，其中小磁滯回線ML用虛線表示，大磁滯回線由點(diǎn)D的正磁場(chǎng)側(cè)上的實(shí)線表示。例如，通過(guò)首先從點(diǎn)C到點(diǎn)D附近設(shè)定施加的磁場(chǎng)H，然后在相同的方向上提高施加的磁場(chǎng)H，從而得到小磁滯回線ML，這樣來(lái)測(cè)量交換耦合場(chǎng)HEX。以類(lèi)似的方式在點(diǎn)B的負(fù)磁場(chǎng)側(cè)同樣得到交換耦合場(chǎng)，而且在這種情況下，例如，通過(guò)首先從點(diǎn)A到點(diǎn)B附近設(shè)定施加的磁場(chǎng)H，然后在相同的方向上提高施加的磁場(chǎng)H，從而得到小磁滯回線，這樣來(lái)測(cè)量交換耦合場(chǎng)。來(lái)自第一磁性層16的交換耦合場(chǎng)作用在第二磁性層19上，而且來(lái)自第二磁性層19的交換耦合場(chǎng)作用在第一磁性層16上。當(dāng)交換耦合場(chǎng)大時(shí)熱穩(wěn)定性提高，但是更難通過(guò)記錄磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變第一和第二磁性層16和19的磁化方向，因此損害重寫(xiě)性能和S/Nm比。
從圖5可以看出，實(shí)施例VI的磁盤(pán)的交換耦合場(chǎng)由于在Ar氣氣氛內(nèi)添加少量氮?dú)舛眲p小。而且，當(dāng)添加氮?dú)饬看笥诨蛘叩扔?.05vol％時(shí)，交換耦合場(chǎng)變?yōu)榻瞥?shù)。因此，可以看出，交換耦合場(chǎng)可以通過(guò)添加氮?dú)獾牧縼?lái)控制。因此，可以通過(guò)使用之后將說(shuō)明的S/Nm比作為指標(biāo)來(lái)設(shè)定添加氮?dú)獾牧俊?br> 圖6是示出在實(shí)施例VI中平均輸出和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖6中，縱坐標(biāo)表示平均輸出(μVp-p)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。從圖6可以看出，當(dāng)添加氮?dú)獾牧吭诖笥?并且小于或等于0.50vol％的范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)施例VI的磁盤(pán)平均輸出是近似常數(shù)。因此，可以看出，在Ar氣氣氛中添加氮?dú)獠挥绊懺诖蓬^從磁盤(pán)讀出信息時(shí)從磁頭得到的輸出，因此，可以認(rèn)為第一底層14的平面內(nèi)取向不因在形成第一底層14時(shí)添加氮?dú)舛淖儭?br> 圖7是示出在實(shí)施例VI中分辨率和添加氮?dú)饬恐g關(guān)系的圖。在圖7中，縱坐標(biāo)表示分辨率(％)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。從圖7可以看出，當(dāng)添加氮?dú)饬啃〉叫∮诨虻扔?.05vol％的數(shù)量級(jí)時(shí)，實(shí)施例VI的磁盤(pán)的分辨率由于向Ar氣氣氛中添加氮?dú)舛岣?。從圖7還可以看出，當(dāng)添加氮?dú)饬啃∮诨虻扔?.50vol％時(shí)，分辨率比不添加氮?dú)獾那闆r更高。容易推測(cè)矯頑力矩形比有助于分辨率的提高，因?yàn)楫?dāng)添加氮?dú)饬吭黾訒r(shí)，如圖4所示，即使矯頑力減小，分辨率也提高。
圖8是示出在實(shí)施例VI中重寫(xiě)性能和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖8中，縱坐標(biāo)表示分辨率重寫(xiě)性能(dB)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。從圖8可以看出，根據(jù)實(shí)施例VI的磁盤(pán)的重寫(xiě)性能由于添加小于或大約等于0.05vol％的數(shù)量級(jí)這樣少量的氮?dú)舛蟠筇岣?。因?yàn)槿鐖D4所示，當(dāng)添加氮?dú)饬吭谠摲秶鷥?nèi)時(shí)矯頑力降低，所以可以推測(cè)，重寫(xiě)性能提高是由于圖5所示交換耦合場(chǎng)的降低引起，而不是由于矯頑力降低引起的。因此，可以推測(cè)添加小于或等于大約0.05vol％的數(shù)量級(jí)那么少量的氮?dú)鉁p小交換耦合場(chǎng)，從而提高重寫(xiě)性能。
從圖8還可以看出，當(dāng)添加氮?dú)饬看笥?.05vol％時(shí)，重寫(xiě)性能進(jìn)一步提高?？梢哉J(rèn)為重寫(xiě)性能的進(jìn)一步提高除了交換耦合場(chǎng)下降的影響之外，還有矯頑力下降的影響。
圖9是示出在實(shí)施例VI中S/Nm比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖9中，縱坐標(biāo)表示S/Nm比(dB)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。從圖9可以看出，實(shí)施例VI的磁盤(pán)的S/Nm比由于添加大約小于或等于0.05vol％的數(shù)量級(jí)這樣少量的氮?dú)舛^大地提高。而且，即使添加氮?dú)饬渴?.50vol％時(shí)，S/Nm比也比不添加氮?dú)獾那闆r高0.2dB。因此，可以看出，當(dāng)添加氮?dú)饬看笥?并且小于或等于0.50vol％時(shí)，S/Nm比會(huì)提高。而且，與不添加氮?dú)獾那闆r相比，從圖9可以看出，例如，甚至添加小于或等于大約0.05vol％的數(shù)量級(jí)那么少量的氮?dú)?，例?.01vol％，也較大地提高S/Nm比。
從圖3到8可以得出，當(dāng)在形成第一底層14時(shí)向Ar氣氣氛添加氮?dú)鈺r(shí)，分辨率和重寫(xiě)性能由于矯頑力矩形比的提高和交換耦合場(chǎng)的減小而提高，并且結(jié)果提高了S/Nm比。
實(shí)施例VII下面將參考圖10和11說(shuō)明實(shí)施例VII的磁盤(pán)的特性。在實(shí)施例VII中，Cr(N)第一底層14的厚度以1.0nm的增量從1.0nm變到6.0nm。除了Cr(N)第一底層14之外的這些層與上述實(shí)施例VI的相同。比較例C7相應(yīng)于Cr(N)第一底層的厚度為0，即不提供Cr(N)第一底層時(shí)的情況。
圖10是示出在實(shí)施例VII中矯頑力矩形比和Cr(N)層厚度的關(guān)系的圖。在圖10中，縱坐標(biāo)表示矯頑力矩形比，橫坐標(biāo)表示Cr(N)層厚度(nm)。如從圖10可以看出的，即使當(dāng)Cr(N)第一底層14的厚度為大約0.5nm的數(shù)量級(jí)這樣小時(shí)，實(shí)施例VII的磁盤(pán)的矩形比與不提供Cr(N)第一底層的情況相比也提高了。而且，當(dāng)Cr(N)第一底層14的厚度大于或等于1nm時(shí)，圖10所示的矯頑力矩形比逐漸提高。因此，從圖10可以看出，Cr(N)第一底層14的厚度必須大于或等于約0.5nm。
圖11是示出在實(shí)施例VII中Siso/Nm比和Cr(N)層厚度的關(guān)系的圖。在圖11中，縱坐標(biāo)表示Siso/Nm比(dB)，橫坐標(biāo)表示Cr(N)層厚度(nm)。如從圖11可以看出的，當(dāng)Cr(N)第一底層14的厚度為大約1.5nm時(shí)，實(shí)施例VII的磁盤(pán)的Siso/Nm比具有最大值，而且，與不提供Cr(N)第一底層的情況相比，在0.5nm到6.0nm范圍內(nèi)的Siso/Nm比提高。因此，從圖10和11的結(jié)果可以看出，Cr(N)第一底層14的厚度優(yōu)選設(shè)定在0.5nm～6.0nm的范圍內(nèi)。
實(shí)施例VIII和IX下面將參考圖12到15說(shuō)明實(shí)施例VIII和IX的磁盤(pán)的特性。在實(shí)施例VIII中，在形成第一底層14時(shí)向Ar氣氣氛中添加氮?dú)獾奶砑恿亢驮谛纬傻诙讓?5時(shí)向Ar氣氣氛中添加氮?dú)獾奶砑恿吭O(shè)定為相同量，而且添加氮?dú)獾牧恳?.05vol％的增量從0變到0.50vol％。在實(shí)施例VIII中，使用了3nm厚的Cr(N)第一底層14和3nm厚的Cr75Mo25(N)第二底層15，而且其它層與上述實(shí)施例I相同。在實(shí)施例IX中，在形成第一底層14時(shí)，不向Ar氣氣氛添加氮?dú)?，在形成第二底?5時(shí)，向Ar氣氣氛添加氮?dú)獾牧繌?變到0.50vol％。在實(shí)施例IX中，使用了3nm厚的Cr第一底層14和3nm厚的Cr75Mo25(N)第二底層15，而且其它層與上述實(shí)施例I相同。
圖12是示出在實(shí)施例VIII和IX中矯頑力矩形比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖12中，縱坐標(biāo)表示矯頑力矩形比，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。正如從圖12可以看出，實(shí)施例VIII和IX的磁盤(pán)具有幾乎相同的矯頑力矩形比。在添加氮?dú)饬看笥?并且小于或等于0.28vol％的范圍內(nèi)，實(shí)施例VIII和IX的矩形比大于不添加氮?dú)獾那闆r。但是當(dāng)形成第二底層15時(shí)向Ar氣氣氛添加氮?dú)鈺r(shí)，矯頑力矩形比小于如圖3所示的實(shí)施例VI的矯頑力矩形比，在實(shí)施例VI中，僅僅在形成第一底層14時(shí)向Ar氣氣氛添加氮?dú)狻６?，在?shí)施例VIII和IX中，向Ar氣氣氛添加氮?dú)鈴亩岣叱C頑力矩形比的添加量的范圍比圖3所示實(shí)施例VI的范圍更窄，在實(shí)施例VI中，僅僅在形成第一底層14時(shí)向Ar氣氣氛添加氮?dú)狻?br> 圖13是示出在實(shí)施例VIII和IX中平均輸出和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖13中，縱坐標(biāo)表示平均輸出(μVp-p)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。從圖13可以看出，當(dāng)向Ar氣氣氛添加氮?dú)獾牧吭诖笥?并且小于或等于0.10vol％的范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)施例VIII和IX的磁盤(pán)平均輸出與不添加氮?dú)獾那闆r大致相同。當(dāng)添加氮?dú)饬砍^(guò)0.10vol％時(shí)，平均輸出急劇降低。因此，可以看出，當(dāng)向Cr75Mo25(N)第二底層15添加過(guò)量氮時(shí)，第一和第二磁性層16和19的平面內(nèi)取向惡化。因此，可以看出，在形成第二底層15時(shí)，向Ar氣氣氛中添加氮?dú)獾牧績(jī)?yōu)選在大于0并且小于或等于0.10vol％的范圍內(nèi)。
圖14是示出在實(shí)施例VIII和IX中分辨率和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖14中，縱坐標(biāo)表示分辨率(％)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。從圖14可以看出，當(dāng)向Ar氣氣氛添加氮?dú)獾牧吭诖笥?并且小于或等于0.2vol％的范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)施例VIII和IX的磁盤(pán)的分辨率與不添加氮?dú)獾那闆r相比提高了。
圖15是示出在實(shí)施例VIII和IX中S/Nm比和添加氮?dú)饬康年P(guān)系的圖。在圖15中，縱坐標(biāo)表示S/Nm比(dB)，橫坐標(biāo)表示添加氮?dú)饬?vol％)。從圖15可以看出，當(dāng)向Ar氣氣氛添加氮?dú)獾牧吭诖笥?并且小于或等于0.1vol％的范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)施例VIII和IX的磁盤(pán)的S/Nm比與不添加氮?dú)獾那闆r相比提高了。
因此，從圖12到15的結(jié)果可以看出，在形成第二底層15時(shí)向Ar氣氣氛中添加氮?dú)獾牧績(jī)?yōu)選設(shè)定在大于0而且小于或等于0.1vol％的范圍內(nèi)。
下面將參考圖1和16到18說(shuō)明本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的實(shí)施例。在圖16到18中，那些和圖1中相應(yīng)部分相同的部分用相同的標(biāo)號(hào)表示，而且將省略其詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是示出本發(fā)明磁記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方案的橫截面圖。圖1所示的磁記錄介質(zhì)10具有堆疊在基片11上的第一籽晶層12、第二籽晶層13、第一底層14、第二底層15、第一磁性層16、非磁性耦合層18、第二磁性層19、保護(hù)層20和潤(rùn)滑層21。
第一底層14由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或者Cr合金制成。第一底層14可以通過(guò)在惰性氣體氣氛中形成由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或者Cr合金材料層來(lái)形成，所述惰性氣體氣氛中添加氮?dú)獾牧繛槔缭?.01vol％到0.50vol％范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.05vol％到0.50vol％范圍內(nèi)。
第二底層15由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，或者由包含氮的Cr或Cr合金制成。第二底層15可以通過(guò)在惰性氣體氣氛中形成由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或者Cr合金材料層來(lái)形成，所述惰性氣體氣氛中添加氮?dú)獾牧繛槔缭?.00vol％到0.10vol％范圍內(nèi)。第二底層15可以基本上不包含氮。在本說(shuō)明書(shū)中，由基本上不包含氮的材料制成的層是指，通過(guò)使用不包含氮的材料，在不添加氮的氣體氣氛中形成的層。
圖16是示出本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)第二實(shí)施方案的橫截面圖。圖16所示磁記錄介質(zhì)30具有堆疊在基片11上的第一籽晶層12、第二籽晶層13、第一A底層14A、第一B底層14B、第二底層15、第一磁性層16、非磁性耦合層18、第二磁性層、保護(hù)層20和潤(rùn)滑層21。
第一A底層14A和第一B底層14B分別由與圖1所示磁記錄介質(zhì)10的第一底層14相似的材料制成。第一A底層14A和第一B底層14B的總厚度優(yōu)選設(shè)定為近似等于具有單層結(jié)構(gòu)的磁記錄介質(zhì)10第一底層14的厚度。通過(guò)使第一A底層14A和第一B底層14B中的各層較薄，可以抑制形成第一A底層14A和第一B底層14B的顆粒的晶粒尺寸變大，從而抑制第一磁性層16和第二磁性層19的晶粒尺寸變大。
例如，第一A底層14A和第一B底層14B的組合可以由包含氮的Cr合金制成，這類(lèi)似于磁記錄介質(zhì)10的第一底層14。在這種情況下，在形成第一B底層14B的Cr合金中添加元素的at％濃度高于第一A底層14A的添加元素的at％濃度。通過(guò)這樣設(shè)定添加元素的濃度，可以提高第一A底層14A和第一B底層14B之間的晶格匹配，而且因此提高第一B底層14B和第二底層15之間的晶格匹配。結(jié)果，可以提高第二底層15的結(jié)晶性，從而提高第一磁性層16和第二磁性層19的結(jié)晶性。此外，在磁記錄介質(zhì)30中，優(yōu)選第二底層15基本上不包含氮。
圖17是示出本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的第三實(shí)施方案的橫截面圖。圖17所示的磁記錄介質(zhì)32具有堆疊在基片11上的第一籽晶層12、第二籽晶層13、第三底層31、第一底層14、第二底層15、第一磁性層16、非磁性耦合層18、第二磁性層、保護(hù)層20和潤(rùn)滑層21。
第三底層31由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或者Cr合金制成。這種具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr合金可以類(lèi)似于用于第一底層14的Cr合金。該第三底層31例如，可以通過(guò)在惰性氣體氣氛中濺射由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成的材料層來(lái)形成。可以通過(guò)提供作為第一底層14的基底或底層的不包含氮的第三底層31，從而提高第一底層14初始層生長(zhǎng)的結(jié)晶性。而且，在磁記錄介質(zhì)32中，優(yōu)選第二底層15基本上不包含氮。
圖18是示出本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的第四實(shí)施方案的橫截面圖。圖18所示的磁記錄介質(zhì)35具有堆疊在基片11上的第一籽晶層12、第二籽晶層13、第一底層14、第二A底層15A、第二B底層15B、第一磁性層16、非磁性耦合層18、第二磁性層、保護(hù)層20和潤(rùn)滑層21。
第二A底層15A和第二B底層15B分別由與圖1所示磁記錄介質(zhì)10的第二底層15相似的材料制成，即，由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，或者由包含氮的Cr或Cr合金制成。第二A底層15A和第二B底層15B的總厚度優(yōu)選設(shè)定為近似等于具有單層結(jié)構(gòu)的磁記錄介質(zhì)10的第二底層15的厚度。通過(guò)使第二A底層15A和第二B底層15B中的各層較薄，可以抑制形成第二A底層15A和第二B底層15B的顆粒的晶粒尺寸變大，從而抑制第一磁性層16和第二磁性層19的晶粒尺寸變大。
例如，第二A底層15A和第二B底層15B的組合可以由基本上不包含氮的Cr合金制成，這類(lèi)似于磁記錄介質(zhì)10的第二底層15。在這種情況下，在形成第二B底層15B的Cr合金中添加元素的at％濃度高于第二A底層15A的添加元素的at％濃度。通過(guò)這樣設(shè)定添加元素的濃度，可以提高第二A底層15A和第二B底層15B之間的晶格匹配，而且因此提高第二B底層15B和第一磁性層16之間的晶格匹配。結(jié)果，可以提高第一磁性層16和第二磁性層19的結(jié)晶性。
下面將參考圖19說(shuō)明本發(fā)明的磁存儲(chǔ)裝置實(shí)施例。圖19是示出本發(fā)明的磁存儲(chǔ)裝置實(shí)施例的關(guān)鍵部分的平面圖。
圖19所示的磁存儲(chǔ)裝置40通常由外殼41構(gòu)成。在外殼41內(nèi)配置了由心軸馬達(dá)(未示出)驅(qū)動(dòng)的軸心42、固定在軸心42上的一個(gè)或者多個(gè)磁記錄介質(zhì)43、致動(dòng)單元44、安裝在致動(dòng)單元44上而且可以在磁記錄介質(zhì)43的半徑方向上移動(dòng)的臂45、在臂45上配置的懸架46以及支撐在懸架46上的磁頭48。配置的臂45、懸架46和磁頭48的數(shù)量由配置的磁記錄介質(zhì)43的數(shù)量決定。
磁頭48可以由再生磁頭和記錄磁頭組成的組合磁頭形成。例如，再生磁頭可以由磁阻(MR)元件、巨磁阻(GMR)元件或者隧道磁阻(TMR)形成。例如，記錄磁頭可以由感應(yīng)磁頭形成。圖19所示磁存儲(chǔ)裝置40的基本結(jié)構(gòu)本身是已知的，在本說(shuō)明書(shū)中將省略其詳細(xì)說(shuō)明。
在磁存儲(chǔ)裝置40中，磁記錄介質(zhì)43可以具有上述實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)的任一種結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，磁記錄介質(zhì)10、30、32或者35可以用于磁記錄介質(zhì)43。由于磁記錄介質(zhì)43具有較好的矯頑力矩形比、分辨率、重寫(xiě)性能、S/N比和熱穩(wěn)定性，因此可以得到具有較好熱穩(wěn)定性和S/N比的磁存儲(chǔ)裝置40。
毋庸贅言，磁存儲(chǔ)裝置40的基本結(jié)構(gòu)不限于圖19所示的結(jié)構(gòu)，而且磁頭48也不限于如上所述。
為了適應(yīng)需要，可以適當(dāng)組合上述磁記錄介質(zhì)的兩個(gè)或者多個(gè)實(shí)施方案。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于磁盤(pán)，并且本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)、磁存儲(chǔ)裝置和生產(chǎn)磁記錄介質(zhì)的方法當(dāng)然可以用于其它磁記錄介質(zhì)，例如磁帶。
此外，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方案，可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下進(jìn)行各種變化和調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法包括以下步驟(a)在基底上形成第一底層；和(b)在第一底層上依次形成第一磁性層、非磁性耦合層和第二磁性層，所述第一和第二磁性層通過(guò)非磁性耦合層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有反平行的磁化，所述步驟(a)在包含氮?dú)獾臍夥罩杏镁哂衎cc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金形成第一底層。
2.如權(quán)利要求1所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(a)添加氮?dú)獾牧吭?.01體積％到0.50體積％的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(a)使用包含選自由Mo、W、V和Ti構(gòu)成的組中的至少一種元素的Cr合金。
4.如權(quán)利要求3所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(a)使用進(jìn)一步包含B的Cr合金。
5.如權(quán)利要求1所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(a)使用包含選自由He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的組中的至少一種元素的惰性氣體氣氛。
6.如權(quán)利要求1所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法進(jìn)一步包括(c)在形成第一底層之前，在基片上形成由具有B2結(jié)構(gòu)的材料制成的籽晶層，使得籽晶層形成基底。
7.如權(quán)利要求1所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法進(jìn)一步包括以下步驟(c)在第一底層和第一磁性層之間形成第二底層，所述步驟(c)在包含少于或等于0.1體積％氮?dú)獾臍怏w氣氛中用具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金形成第二底層。
8.如權(quán)利要求7所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(c)使用包含選自由Mo、W、V和Ti構(gòu)成的組中的至少一種元素的Cr合金。
9.如權(quán)利要求8所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(c)使用進(jìn)一步包含B的Cr合金。
10.如權(quán)利要求7所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(c)使用包含選自由He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的組中的至少一種元素的惰性氣體氣氛。
11.如權(quán)利要求7所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法進(jìn)一步包括(d)在形成第一底層之前，在基片上形成由具有B2結(jié)構(gòu)的材料制成的籽晶層，使得籽晶層形成基底。
12.如權(quán)利要求7所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(a)和(c)都使用包含選自由Mo、W、V和Ti構(gòu)成的組中的至少一種添加元素的Cr合金，使得用于第一和第二底層的添加元素相同，而且每種添加元素在第二底層中的原子％含量大于在第一底層中的原子％含量。
13.如權(quán)利要求12所述的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(a)添加氮?dú)獾牧吭?.01體積％到0.50體積％的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求12所述制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述步驟(a)和(c)都使用包含選自由He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的組中的至少一種元素的惰性氣體氣氛。
15.一種磁記錄介質(zhì)，該介質(zhì)包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，和第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并包含氮的Cr或Cr合金制成。
16.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其中該第一底層在氮?dú)夂吭?.01體積％到0.50體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成。
17.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其進(jìn)一步包括第二底層，其設(shè)置在第一底層和第一磁性層之間，而且由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，或者由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并包含氮的Cr或Cr合金制成。
18.如權(quán)利要求17所述的磁記錄介質(zhì)，其中第二底層由基本上不包含氮的材料制成。
19.如權(quán)利要求17所述的磁記錄介質(zhì)，其中第二底層由具有bcc結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，并且在包含氮?dú)夂吭?.00體積％到0.10體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成。
20.如權(quán)利要求19所述的磁記錄介質(zhì)，其中在形成第二底層的氣體氣氛中的氮濃度低于在形成第一底層的氣體氣氛中的氮濃度。
21.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其中Cr合金包含選自由Mo、W、V和Ti構(gòu)成的組中的至少一種添加元素。
22.如權(quán)利要求21所述的磁記錄介質(zhì)，其中該第二底層的添加元素的原子％濃度高于第一底層的添加元素的原子％濃度。
23.如權(quán)利要求21所述的磁記錄介質(zhì)，其中第一底層由依次堆疊的第一層和第二層組成，更靠近第一磁性層的第二層的添加元素的原子％濃度高于更靠近基片的第一層的添加元素的原子％濃度。
24.如權(quán)利要求21所述的磁記錄介質(zhì)，其中第二底層由依次堆疊的第一層和第二層組成，更靠近第一磁性層的第二層的添加元素的原子％濃度高于更靠近基片的第一層的添加元素的原子％濃度。
25.如權(quán)利要求17所述的磁記錄介質(zhì)，其進(jìn)一步包括第三底層，其直接設(shè)置在第一底層下面，而且由Cr或Cr合金制成。
26.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其中第一底層的厚度在0.5nm到6.0nm的范圍內(nèi)。
27.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其進(jìn)一步包括籽晶層，其設(shè)置在基片和底層之間，而且由非磁性無(wú)定形金屬或者具有B2結(jié)構(gòu)的合金制成。
28.如權(quán)利要求27所述的磁記錄介質(zhì)，其中該籽晶層由依次堆疊在基片上的第一層和第二層構(gòu)成，其中第一層由非磁性的無(wú)定形金屬制成，第二層由具有B2結(jié)構(gòu)的合金制成。
29.如權(quán)利要求27所述的磁記錄介質(zhì)，其中非磁性的無(wú)定形金屬選自由NiP、CoW、AlTi和CrTi構(gòu)成的組。
30.如權(quán)利要求27所述的磁記錄介質(zhì)，其中具有B2結(jié)構(gòu)的合金選自由AlRu、NiAl和FeAl構(gòu)成的組。
31.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其中第一磁性層由CoCr、CoCrPt、包含添加材料的CoCr或者包含添加材料的CoCrPt制成，其中該添加材料選自由B、Mo、Nb、Ta、W、Cu及其合金構(gòu)成的組。
32.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其中第一磁性層由CoCrTa或者包含添加材料的CoCrTa制成，其中該添加材料選自B、Mo、Nb、W、Cu及其合金構(gòu)成的組。
33.如權(quán)利要求15所述的磁記錄介質(zhì)，其中該第二磁性層由CoCrPt或者包含添加材料的CoCrPt制成，其中添加材料選自由B、Mo、Nb、Ta、W、Cu及其合金構(gòu)成的組。
34.一種磁記錄介質(zhì)，該介質(zhì)包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第二底層；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并且包含氮的Cr或Cr合金制成，第二底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，或者由包含氮的Cr或Cr合金制成，和第一底層的氮含量高于該第二底層的氮含量。
35.一種磁盤(pán)，該磁盤(pán)包括基片；在基片上提供的籽晶層，該籽晶層由選自由AlRu、NiAl和FeAl構(gòu)成的組的材料制成；在籽晶層上提供的第一底層，該第一底層由在氮?dú)夂吭?.01體積％到0.50體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第一底層上提供的第二底層，該第二底層由在氮?dú)夂吭?.00體積％到0.10體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化。
36.一種磁存儲(chǔ)裝置，該裝置包括至少一個(gè)磁記錄介質(zhì)；和設(shè)置成在磁記錄介質(zhì)上記錄信息和從磁記錄介質(zhì)再生信息的磁頭，所述磁記錄介質(zhì)包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，和第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并包含氮的Cr或Cr合金制成。
37.一種磁存儲(chǔ)裝置，該裝置包括至少一個(gè)磁記錄介質(zhì)；和設(shè)置成在磁記錄介質(zhì)上記錄信息和從磁記錄介質(zhì)再生信息的磁頭，所述磁記錄介質(zhì)包括基片；在基片上提供的第一底層；在第一底層上提供的第二底層；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化，第一底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)并且包含氮的Cr或Cr合金制成，第二底層由具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成，或者由包含氮的Cr或Cr合金制成，和第一底層的氮含量高于第二底層的氮含量。
38.一種磁存儲(chǔ)裝置，該裝置包括至少一個(gè)磁盤(pán)；和設(shè)置成在磁盤(pán)上記錄信息和從磁盤(pán)再生信息的磁頭，所述磁盤(pán)包括基片；在基片上提供的籽晶層，該籽晶層由選自由AlRu、NiAl和FeAl構(gòu)成的組的材料制成；在籽晶層上提供的第一底層，該第一底層由在氮?dú)夂吭?.01體積％到0.50體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第一底層上提供的第二底層，該第二底層由在氮?dú)夂吭?.00體積％到0.10體積％范圍內(nèi)的氣體氣氛中形成的具有bcc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成；在第二底層上提供的第一磁性層；在第一磁性層上提供的非磁性耦合層；和在非磁性耦合層上提供的第二磁性層，其中該第一和第二磁性層交換耦合，并且在磁盤(pán)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有互相反平行的磁化。
全文摘要
一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法包括在基底上形成底層，然后在底層上依次形成第一磁性層、非磁性耦合層和第二磁性層。第一和第二磁性層通過(guò)非磁性耦合層交換耦合，并且在磁記錄介質(zhì)上沒(méi)有施加外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下具有反平行的磁化。底層在包含氮?dú)獾臍夥罩杏删哂衎cc晶體結(jié)構(gòu)的Cr或Cr合金制成。
文檔編號(hào)G11B5/851GK1652214SQ200510007029
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者村尾玲子, 鈴木政也 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社