專利名稱：垂直磁記錄介質(zhì)和磁記錄再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直磁記錄介質(zhì)和使用了該垂直磁記錄介質(zhì)的磁記錄再生裝置。
背景技術(shù)：
近年，磁盤裝置、軟盤裝置、磁帶裝置等的磁記錄裝置的適用范圍顯著地增大，在 其重要性增加的同時(shí)，對(duì)于這些裝置中所使用的磁記錄介質(zhì)，不斷謀求其記錄密度的顯著 提高。尤其是HDD (Harddisk drive ；硬盤驅(qū)動(dòng)器)，引入MR磁頭和PRML技術(shù)以來，面記錄 密度的上升更加激烈，近年又引入GMR磁頭、TuMR磁頭等，每年在以約100%的速度繼續(xù)增 加。另一方面，作為HDD的磁記錄方式，所謂的垂直磁記錄方式作為替代現(xiàn)有的面內(nèi) 磁記錄方式的技術(shù)近年來應(yīng)用迅速地?cái)U(kuò)展。所謂垂直磁記錄方式，記錄信息的記錄層的晶 體粒子在相對(duì)于基板垂直的方向有易磁化軸。所謂該易磁化軸，意指磁化容易朝向的方向， 一般地使用的Co合金的場(chǎng)合，是與Co的六方最密結(jié)構(gòu)的(002)晶面的法線平行的軸(c 軸)。由此，在進(jìn)行高記錄密度時(shí)，也具有記錄比特間的反磁場(chǎng)的影響小、在靜磁上也穩(wěn)定的 特征。垂直磁記錄介質(zhì)一般是在非磁性基板上以種子層(晶種層；seedlayer)、中間層、 磁記錄層、保護(hù)層的順序來成膜的。另外，成膜至保護(hù)層之后在表面涂布形成潤(rùn)滑層的情況 較多。另外，很多情況下在種子層之下設(shè)有被稱為軟磁性襯里層的磁性膜。種子層和/或 中間層是出于更加提高磁記錄層的特性的目的而形成。具體地講，起到在使磁記錄層的晶 體取向整齊的同時(shí)控制磁性晶體的形狀的作用。為了垂直磁記錄介質(zhì)的記錄密度的高記錄密度化，需要確保熱穩(wěn)定性且實(shí)現(xiàn)低噪 音化。降低噪音一般可以采用兩種方法。第一種方法是通過將記錄層的磁性晶體粒子進(jìn)行 磁分離、孤立化，來降低膜面內(nèi)方向的磁性晶體粒子間的磁相互作用的方法。第二種方法是 縮小磁性晶體粒子的粒徑的方法。具體地講，例如有在記錄層中添加SiO2等，形成具有磁 性晶體粒子被含有較多的SiO2等的晶界區(qū)域包圍的所謂的顆粒結(jié)構(gòu)(粒狀結(jié)構(gòu))的垂直 磁記錄層的方法。然而采用這樣的方法實(shí)施低噪音化時(shí)，為了確保熱穩(wěn)定性，必須增加磁性 晶體粒子的垂直磁各向異性能量(Ku)。然而，當(dāng)使磁各向異性能量增加時(shí)，H。和/或Hco變 大，記錄頭的寫入變得不充分，其結(jié)果產(chǎn)生再生特性惡化的問題。作為解決該問題的方法，提出了在由上述顆粒結(jié)構(gòu)構(gòu)成的垂直磁記錄層(主記錄 層)的上側(cè)或下側(cè)設(shè)置了由軟磁性粒子形成的輔助層的所謂的復(fù)合材料介質(zhì)的方案(例如 非專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)1)。由于作為主記錄層的硬磁性膜與作為輔助層的軟磁性膜交換 耦合，因此通過在來自磁頭的磁場(chǎng)施加時(shí)輔助層部分先開始磁化反轉(zhuǎn)(翻轉(zhuǎn))，與現(xiàn)有的垂 直磁記錄介質(zhì)相比能夠在低的施加磁場(chǎng)下進(jìn)行反轉(zhuǎn)。另外，通過在主記錄層與輔助層之間 設(shè)置非磁性膜，來控制主記錄層與輔助層的交換耦合，能夠設(shè)計(jì)最佳特性的垂直磁記錄介 質(zhì)。然而，上述的主記錄層與輔助層間的交換耦合難以控制，當(dāng)脫離交換耦合為最佳的范圍時(shí)，主記錄層和材料的&低的輔助層一體化，從而磁滯回線的矩形比Rs劣化為小于 1，因此熱擺抗性的改善變得不充分，不令人滿意。非專利文獻(xiàn) 1 IEEE Transaction on Magnetics, vol. 41, pp. 537專利文獻(xiàn)1日本專利申請(qǐng)2005-172601號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的是提供通過控制主記錄層和輔助層間的 交換耦合從而同時(shí)具有良好的熱穩(wěn)定性和記錄再生特性并能夠進(jìn)行高記錄密度化的垂直 磁記錄介質(zhì)和使用了該介質(zhì)的磁記錄裝置。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供以下的方案。(1) 一種垂直磁記錄介質(zhì)，是在非磁性基板上至少具有襯里層、取向控制層、磁記 錄層、保護(hù)層的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，磁記錄層由3層以上構(gòu)成，從基板側(cè)起包含 第一磁記錄層、第二磁記錄層、第三磁記錄層，在第二磁記錄層和第三磁記錄層之間包含降 低兩層的交換耦合的交換耦合降低層，各磁記錄層的晶體磁各向異性能量Ku是第一磁記錄 層為4X106erg/CC以上、第二磁記錄層為2X106erg/CC以下、第三磁記錄層為lX106erg/ cc以下。(2)根據(jù)(1)所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，在上述第一磁記錄層和第二磁 記錄層之間具有使兩層交換耦合的交換耦合控制層。(3)根據(jù)⑵所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述交換耦合控制層由Ru、Re 或其合金材料形成，具有六方最密結(jié)構(gòu)。(4)根據(jù)(1) (3)的任一項(xiàng)所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述交換耦合 降低層由CoCr合金形成，含有30原子％以上的Cr。(5)根據(jù)(1) (3)的任一項(xiàng)所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述交換耦合 降低層以具有面心立方結(jié)構(gòu)的元素群之中的至少一種為主成分，由其與選自具有體心立方 結(jié)構(gòu)的元素群中的元素的合金材料形成，同時(shí)具有進(jìn)行(111)晶面取向的晶體結(jié)構(gòu)和由面 心立方結(jié)構(gòu)和體心立方結(jié)構(gòu)的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷；堆垛層錯(cuò))。(6)根據(jù)(1) (3)的任一項(xiàng)所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述交換耦合 降低層以具有面心立方結(jié)構(gòu)的元素群之中的至少一種為主成分，由其與選自具有六方最密 結(jié)構(gòu)的元素群中的元素的合金材料形成，同時(shí)具有進(jìn)行(111)晶面取向的晶體結(jié)構(gòu)和由面 心立方結(jié)構(gòu)和六方最密結(jié)構(gòu)的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷)。(7)根據(jù)(1) (6)的任一項(xiàng)所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述交換耦合 降低層的膜厚在1. 5nm 3nm的范圍內(nèi)。(8)根據(jù)(1) (7)的任一項(xiàng)所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述第一磁記 錄層采取由磁性Co合金晶粒和晶界構(gòu)成的顆粒結(jié)構(gòu)，所述晶界由非磁性的氧化物或氮化 物形成。(9)根據(jù)(1) (8)的任一項(xiàng)所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述第三磁記 錄層用兩層構(gòu)成，在該兩層的第三磁記錄層之間夾有非磁性薄膜，在該兩層的第三磁記錄 層之間進(jìn)行著反鐵磁性耦合。(10) 一種磁記錄再生裝置，是具有磁記錄介質(zhì)和對(duì)該磁記錄介質(zhì)記錄再生信息的磁頭的磁記錄再生裝置，其特征在于，磁記錄介質(zhì)是(1) (9)的任一項(xiàng)所述的磁記錄介 質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供熱穩(wěn)定性優(yōu)異且高記錄密度特性優(yōu)異的垂直磁記錄介質(zhì)。


圖1是表示本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的剖面結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明的垂直磁記錄再生裝置的結(jié)構(gòu)的圖。標(biāo)號(hào)說明1 非磁性基板2軟磁性襯里層3 種子層4中間層5-1 第一磁記錄層5-2 交換耦合控制層5-3 第二磁記錄層5-4 交換耦合降低層5-5 第三磁記錄層6保護(hù)層100 磁記錄介質(zhì)101 介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部102 磁頭103 磁頭驅(qū)動(dòng)部104 記錄再生信號(hào)系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式圖1是表示本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的一例的剖面圖。本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)100，例如具有在非磁性基板1上至少依次層疊有軟磁 性襯里層2、構(gòu)成控制其緊上方的膜的取向性的取向控制層的種子層3和中間層4、垂直磁 記錄層5、保護(hù)層6的結(jié)構(gòu)。垂直磁記錄層5由作為主記錄層的第一記錄層5-1、交換耦合 控制層5-2、作為輔助層的第二磁記錄層5-3、交換耦合降低層5-4、第三磁記錄層5-5構(gòu)成。作為本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)中所使用的非磁性基板，可以使用以Al為主成分的例如Al-Mg合金等的Al合金基板、由通常的鈉玻璃(soda glass)、鋁硅酸鹽系玻璃、非晶玻璃 類、硅、鈦、陶瓷、藍(lán)寶石、石英、各種樹脂形成的基板等，只要是非磁性基板就可以使用任意 的基板。其中，使用Al合金基板、和結(jié)晶化玻璃、非晶玻璃等的玻璃制基板的情況較多。在 玻璃基板的情況下，優(yōu)選實(shí)施了鏡面研磨的基板、如Ra<l人那樣的低Ra基板等。如果為 輕度，則也可以帶有紋理(texture)。在磁盤的制造工序中，通常首先進(jìn)行基板的洗滌和干燥，在本發(fā)明中，從確保各層 的粘附性的觀點(diǎn)考慮，也優(yōu)選在其形成前進(jìn)行洗滌、干燥。關(guān)于洗滌，不僅包括水洗滌，還包 括通過蝕刻(反濺射)進(jìn)行的洗滌。另外，基板尺寸也沒有特別的限定。
軟磁性襯里層被設(shè)置于較多的垂直磁記錄介質(zhì)中。在向介質(zhì)記錄信號(hào)時(shí)，起著引導(dǎo)來自磁頭的記錄磁場(chǎng)，并對(duì)磁記錄層高效率地施加記錄磁場(chǎng)的垂直成分的作用。作為材 料，只要是FeCo系合金、CoZrNb系合金、CoTaZr系合金等所謂的具有軟磁性特性的材料就 可以使用。軟磁性襯里層特別優(yōu)選為非晶結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)橥ㄟ^采取非晶結(jié)構(gòu)，可防止表面 粗糙度Ra增大，并降低磁頭的浮起量，能夠進(jìn)一步高記錄密度化的緣故。另外，不僅這些軟 磁性層單層的場(chǎng)合，也優(yōu)選是在兩層之間夾入Ru等的極薄的非磁性薄膜從而使軟磁性層 間具有反鐵磁性耦合的結(jié)構(gòu)。襯里層的總膜厚為20nm 120nm左右，但可根據(jù)記錄再生特 性與寫入(over write)特性的平衡來適當(dāng)確定。取向控制層由多個(gè)層構(gòu)成，從基板側(cè)起依次稱為種子層、中間層。作為種子層的作 用，在于控制中間層和/或磁記錄層的粒徑和晶體取向性。作為種子層的材料，優(yōu)選Ta、面 心立方結(jié)構(gòu)的進(jìn)行(111)晶面取向的Ni、Ni-Nb、Ni-Ta、Ni-V、Ni-W等Ni合金。另外，即使是軟磁性襯里層采取非晶結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，根據(jù)材料和成膜條件也有時(shí)Ra 變大，因此通過在襯里層與種子層之間成膜出非磁性的非晶層來降低Ra，能夠使磁記錄層 的取向提高。中間層的材料，優(yōu)選與磁記錄層同樣地采取六方最密結(jié)構(gòu)的Ru、Re、或它們的合 金。中間層的作用在于控制磁記錄層的取向，因此即使不采取六方最密結(jié)構(gòu)，但只要是能夠 控制磁記錄層的取向的材料就可以使用。取向控制層的總厚度從記錄再生特性與寫入特性 的平衡考慮優(yōu)選是5nm 20nm。另外，使用具有顆粒結(jié)構(gòu)的磁記錄層作為磁記錄層的場(chǎng)合， 通過使中間層的表面凹凸變大而可促進(jìn)非磁性的氧化物和/或氮化物向晶界偏析，因此優(yōu) 選中間層成膜時(shí)的氣壓是3Pa以上，更優(yōu)選是IOPa以上。本發(fā)明中的垂直磁記錄層由作為主記錄層的在三層的磁記錄層之中&最高的第 一磁記錄層、加強(qiáng)第一磁記錄層和第二磁記錄層的交換耦合的交換耦合控制層、作為輔助 層的Ku第二高的第二磁記錄層、減弱第二磁記錄層和第三磁記錄層的交換耦合的交換耦合 降低層、Ku最低的第三磁記錄層構(gòu)成。第一磁記錄層是實(shí)際地進(jìn)行信號(hào)的記錄的層，優(yōu)選其Ku*4X106erg/CC以上。優(yōu) 選本發(fā)明中的第一磁記錄層的至少1層采取由鐵磁性的晶粒和由非磁性的氧化物或氮化 物形成的晶界構(gòu)成的顆粒結(jié)構(gòu)。而且，更優(yōu)選本發(fā)明中的第一磁記錄層的至少1層采取由 鐵磁性的晶粒和非磁性的氧化物晶界構(gòu)成的顆粒結(jié)構(gòu)。作為磁記錄層中的鐵磁性材料，優(yōu)選使用以Co、Pt為必需成分，且向其中添加 了用于形成顆粒結(jié)構(gòu)的氧化物或氮化物的鐵磁性材料。例如，可舉出CoCrPt-Si氧化物、 CoCrPt-Ti 氧化物、CoCrPt-W 氧化物、CoCrPt-Cr 氧化物、CoCrPt-Co 氧化物、CoCrPt-Ta 氧化物、CoCrPt-Ru氧化物、CoRuPt-Si氧化物、CoCrPtRu-Si氧化物；CoCrPt-Si氮化物、 CoCrPt-Ti 氮化物、CoCrPt-W 氮化物、CoCrPt-Cr 氮化物、CoCrPt-Co 氮化物、CoCrPt-Ta 氮 化物、CoCrPt-Ru氮化物、CoRuPt-Si氮化物、CoCrPtRu-Si氮化物等。將氧化物或氮化物添 加2種以上也可以。本申請(qǐng)發(fā)明所用的第一磁記錄層的Ku設(shè)為4X 106erg/CC 7X 106erg/CC的范圍 內(nèi)可達(dá)到上述的效果，因此優(yōu)選。形成第一磁記錄層的磁性晶粒的平均粒徑優(yōu)選為3nm 12nm。平均晶界寬度優(yōu)選 為0. 3nm 2. Onm。平均晶體粒徑和平均晶界寬度可采用平面TEM觀察像算出。
第一磁記錄層中存在的氧化物的總量?jī)?yōu)選為3 15摩爾％。當(dāng)氧化物的添加量 的總量在該范圍時(shí)，可形成良好的顆粒結(jié)構(gòu)。第一磁記錄層也可以為使用了這些材料的兩層以上的多層結(jié)構(gòu)。在該情況下，只 要至少一層具有上述的顆粒結(jié)構(gòu)即可。作為交換耦合控制層，可使用非磁性的材料。材料可適當(dāng)確定，但優(yōu)選由Ru、Re或 其合金材料形成且具有六方最密結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的構(gòu)成中，第二磁記錄層擔(dān)負(fù)輔助層的作用，優(yōu)選其Ku比第一磁記錄層 的材料低且為2X106erg/CC以下。通過將第一磁記錄層和第二磁記錄層鐵磁性地交換耦 合，在比沒有第二磁記錄層的情況低的外部磁場(chǎng)下發(fā)生磁化反轉(zhuǎn)。在第一磁記錄層和第二 磁記錄層之間的交換耦合為適度的強(qiáng)度的情況下，Ku低的第二磁記錄層先開始磁化反轉(zhuǎn)， 通過第一磁記錄層和第二磁記錄層之間的交換耦合，第一磁記錄層也進(jìn)行磁化反轉(zhuǎn)使得被 第二磁記錄層拉曳(稱為非一致反轉(zhuǎn)(Incoherent Rotation)的磁化反轉(zhuǎn)模式)。在這樣 的場(chǎng)合，第一磁記錄層的磁矩一點(diǎn)一點(diǎn)地進(jìn)行反轉(zhuǎn)，因此可確保作為介質(zhì)整體的熱穩(wěn)定性， 并且寫入特性提高，因此記錄再生特性也提高。當(dāng)?shù)谝淮庞涗泴雍偷诙庞涗泴又g的交 換耦合從適度的范圍偏離時(shí)，第一磁記錄層與第二磁記錄層的磁距同時(shí)地反轉(zhuǎn)(稱為一致 反轉(zhuǎn)(Coherent Rotation)的磁化反轉(zhuǎn)模式)，兩層的Ku單純地平均化，熱穩(wěn)定性劣化。為了達(dá)到上述的效果，優(yōu)選本申請(qǐng)發(fā)明中所用的第二磁記錄層的Ku設(shè)為 1. 2X106erg/cc 2X106erg/cc 的范圍內(nèi)。以往，兩層的磁記錄層的交換耦合利用交換耦合控制層的膜厚來控制。可是，在引 起非一致反轉(zhuǎn)那樣的交換耦合的強(qiáng)度的范圍相互作用的強(qiáng)度根據(jù)交換耦合控制層的膜厚 而大大地變化，因此交換耦合控制層的膜厚分布原樣地成為交換耦合的強(qiáng)度的分布，控制 較困難。因此，在本發(fā)明中，不是只根據(jù)交換耦合控制層的膜厚來控制第一磁記錄層和第二 磁記錄層之間的相互作用的最佳化，而是通過引入第三磁記錄層來抑制由膜厚分布帶來的 相互作用的強(qiáng)度的分布。作為本發(fā)明的交換耦合控制層的膜厚，優(yōu)選為兩層的磁記錄層間的相互作用為 鐵磁性并且針對(duì)膜厚變化相互作用的強(qiáng)度的變化小的1 1. 5nm的范圍。由此可抑制由膜 厚分布帶來的相互作用的強(qiáng)度的分布。但是，交換耦合的強(qiáng)度自身變小，難以引起非一致 反轉(zhuǎn)。因此，在本發(fā)明中，在第二磁記錄層的上方進(jìn)一步成膜出Ku低的第三磁記錄層，且在 第二磁記錄層和第三磁記錄層之間插入有交換耦合降低層。作為第三磁記錄層的Ku，優(yōu)選 為lX106erg/CC以下。由此，針對(duì)外部磁場(chǎng)，Ku最低的第三磁記錄層在3層之中第一個(gè)開 始反轉(zhuǎn)。由于第二磁記錄層和第三磁記錄層之間的交換耦合因交換耦合降低層而降低，因 此第二磁記錄層不能與第三磁記錄層同時(shí)地進(jìn)行磁化反轉(zhuǎn)，先反轉(zhuǎn)了的第三磁記錄層的磁 矩，針對(duì)第二磁記錄層的反轉(zhuǎn)起到制動(dòng)的作用。作用于該第二磁記錄層的制動(dòng)，加強(qiáng)第一磁 記錄層和第二磁記錄層之間的交換耦合，引起非一致反轉(zhuǎn)。通過插入交換耦合降低層，與直接在第二磁記錄層上形成第三磁記錄層的情況相 比能夠減弱兩層的磁記錄層間的交換耦合。作為本發(fā)明的交換耦合降低層，可以使用非磁 性的材料。優(yōu)選由CoCr合金形成且含有30原子％以上的Cr的材料和下述材料，所述材料 是具有面心立方結(jié)構(gòu)的元素與具有體心立法結(jié)構(gòu)或六方最密結(jié)構(gòu)的元素的合金，且同時(shí)具 有面心立方結(jié)構(gòu)的(111)晶面取向和層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷)。作為交換耦合降低層的膜厚，優(yōu)選為1.5 3nm的范圍。如果為該范圍，則與交換耦合控制層同樣地，相對(duì)于膜 厚變化的交換耦合變化小，能夠抑制膜厚分布的影響使該影響較小。本發(fā)明的第三磁記錄層采取在其層間夾有極薄膜Ru等(非磁性薄膜)的構(gòu)成，優(yōu) 選Ru的上下兩層進(jìn)行著反鐵磁性耦合。由此在沒有從外部施加磁場(chǎng)的狀態(tài)下，為磁穩(wěn)定的 狀態(tài)，在進(jìn)行記錄時(shí)，利用來自磁頭的磁場(chǎng)，發(fā)揮以往的軟磁性的作用，可提高寫入特性和 記錄再生特性。通過設(shè)為本發(fā)明的構(gòu)成能夠兼?zhèn)錈岱€(wěn)定性、寫入特性和記錄再生特性的原 因并不單純，目前還不明確。本申請(qǐng)發(fā)明中所用的第三磁記錄層的&為lX106erg/CC以下，設(shè)在0. 1 X 106erg/ cc lX106erg/CC的范圍內(nèi)時(shí)可達(dá)到上述的效果因此是優(yōu)選的。保護(hù)層是用于保護(hù)介質(zhì)以避免由磁頭與介質(zhì)的接觸導(dǎo)致?lián)p傷的層，可以使用碳 膜、SiO2膜等，但大多數(shù)的場(chǎng)合使用碳膜。膜的形成可采用濺射法、等離子體CVD法等，但近 年來大多采用等離子體CVD法。也可以采用磁控等離子體CVD法。膜厚為Inm IOnm左 右，優(yōu)選為2nm 6nm左右,進(jìn)一步優(yōu)選為2nm 4nm。
圖2是表示使用了上述垂直磁記錄介質(zhì)的垂直磁記錄再生裝置的一例的圖。圖2 中表示的磁記錄再生裝置，具有圖1所示的構(gòu)成的垂直磁記錄介質(zhì)100、使磁記錄介質(zhì)100 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部101、對(duì)磁記錄介質(zhì)100記錄再生信息的磁頭102、使該磁頭102相 對(duì)于磁記錄介質(zhì)100進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磁頭驅(qū)動(dòng)部103和記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)104從而構(gòu) 成。記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)104，能夠處理從外部輸入的數(shù)據(jù)，將記錄信號(hào)送至磁頭 102，處理來自磁頭102的再生信號(hào)，將數(shù)據(jù)送至外部。本發(fā)明的磁記錄再生裝置中所用的磁頭102，可以使用具有利用巨大磁阻效應(yīng) (GMR)的GMR元件、利用隧道效應(yīng)的TuMR元件等的適于更高記錄密度的磁頭。實(shí)施例以下示出實(shí)施例具體地說明本發(fā)明。(實(shí)施例1、比較例1)將2. 5英寸硬盤形狀的玻璃基板(- 二力S 7 >夕制MEL3)導(dǎo)入ANELVA公司制 的C-3040型濺射裝置的真空室內(nèi)。將濺射裝置排氣到真空度為lX10_5pa以下之后，成膜 出IOnm厚的Cr膜作為粘附層，分別成膜出30nm厚的70Co-20Fe-5Ta_5Zr、0. 8nm厚的Ru 膜、30nm厚的70Co-20Fe-5Ta-5&作為襯里層。接著，成膜出5nm厚的90Ni_10W作為種子 膜，成膜出15nm厚的Ru作為中間層。在進(jìn)行濺射時(shí)，使用Ar氣，襯里層以及Ni-IOW的成 膜設(shè)為氣壓0. 8Pa, Ru基底層的成膜設(shè)為氣壓8Pa。作為磁記錄層，成膜出12nm 厚的 92 (66Co-16Cr_22Pt) _8 (SiO2) (Ku = 5.6X106erg/cc)作為第一磁記錄層，成膜出1. 2nm厚的Ru作為交換耦合控制層。接著，成 膜出 6nm 厚的 92(85Co-10Cr-5Pt)-8(Si02) (Ku = 1. 7X106erg/cc)作為第二磁記錄層。在 進(jìn)行濺射時(shí)，使用Ar氣，第一磁記錄層和第二磁記錄層的成膜設(shè)為氣壓5Pa，交換耦合控制 層的成膜設(shè)為氣壓0. 8Pa。而且，分別以膜厚2. 5nm、Ar氣壓0. 8Pa成膜出Co40Cr、Pd30Mo、 Pd30Ti作為交換耦合降低層(實(shí)施例1-1 1-3)。在該交換耦合降低層上，以膜厚5nm、 Ar 氣壓 5Pa 成膜出 92 (75Co25Cr) -8 (SiO2) (Ku = 0. 7X106erg/cc)作為第三磁記錄層。作 為比較例，交換耦合控制層的膜厚分別為0. 0,0. 4,0. 8,1. 2nm，并且分為沒有交換耦合降低層和第三磁記錄層的比較例、和交換耦合控制層的膜厚為1. 2nm且沒有交換耦合降低層的 比較例(比較例1-1 1-5)。最后采用CVD法成膜出4nm的碳保護(hù)膜，從而制作出垂直磁 記錄介質(zhì)。對(duì)于所得到的垂直磁記錄介質(zhì)，涂布潤(rùn)滑劑，使用美國(guó)Guzik公司制的讀寫分析 器1632以及轉(zhuǎn)臺(tái)S1701MP，進(jìn)行了記錄再生特性的評(píng)價(jià)。作為記錄再生特性，評(píng)價(jià)了信 噪比SNR(其中，S為在線記錄密度576kFCI下的輸出、N為在線記錄密度576kFCI下的 rms(均方根；root meansquare)值)和OW值(在記錄了線記錄密度576kFCI的信號(hào)之后， 寫線記錄密度77kFCI的信號(hào)前后的576kFCI的信號(hào)的再生輸出比衰減率)。然后，利用Kerr測(cè)定裝置(才、才7 —々公司制)進(jìn)行了靜磁特性的評(píng)價(jià)。另外， 為了調(diào)查磁記錄層的CoCrPt磁性晶體的晶體取向性，利用X線衍射裝置(Philips公司制) 進(jìn)行了磁性層的搖擺曲線測(cè)定，結(jié)果可確認(rèn)是晶體取向分散非常小為3. 5°的膜。最后實(shí)施 了磁記錄層的主記錄層的平面TEM觀察，進(jìn)行了磁性晶體的晶體粒徑觀察。其結(jié)果可確認(rèn) 具有明了的顆粒結(jié)構(gòu)，平均晶體粒徑為7. 5nm，平均晶界寬度為0. 8nm。根據(jù)各測(cè)定，對(duì)于實(shí)施例和比較例，SNR、0W、矯頑力H。、反磁疇核形成磁場(chǎng)(_Hn)的 結(jié)果在表1中一覽地示出。另外，IOe約為79A/m。在比較例1-1 1-4中，只利用交換耦合控制層控制交換耦合，磁化反轉(zhuǎn)模式未成 為非一致(Incoherent)，因此Hn降低，不能維持熱穩(wěn)定性。此外，在比較例1_5中，即使如 實(shí)施例那樣成膜出第三磁記錄層，由于沒有交換耦合降低層，因此第二磁記錄層和第三磁 記錄層鐵磁性較強(qiáng)地進(jìn)行著交換耦合著，因此第二磁記錄層和第三磁記錄層同時(shí)地磁化反 轉(zhuǎn)。表1
交換耦合 交換耦合 第三磁記 試樣 aw- ι- SNR (dB) OW (dB) Ht(Oe) -Hn(Oe) __控制層Ru 降低層.錄層_____
實(shí)施例 1-1Co40Cr16.7__3^6__4023__-1982
實(shí)施例 1-2 1.2 ( nm) Pd30Mo有16.4__34.9__4153__-2042
實(shí)施例 1-3___Pd30Ti___IJA__344__4105-2103
比較例 Μ 0.0 ( nm )15.2__40^__3428__-1174
比較例 1-2 0.4 (nm)13.542.03205-1242
--無無----
比較例 1-3 0.8 ( nm )12.0__449__2723__-782
比較例 1-4 1.2 (nm)____11.845.2__2632-621
比較例 1-5 I 1.2 (nm)無有10.248.02231__21產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)和使用了該磁記錄介質(zhì)的磁記錄再生裝置能夠在信息 技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用，具有高的產(chǎn)業(yè)上的可利用性。
權(quán)利要求
一種垂直磁記錄介質(zhì)，是在非磁性基板上至少具有襯里層、取向控制層、磁記錄層、保護(hù)層的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，磁記錄層由3層以上構(gòu)成，從基板側(cè)起包含第一磁記錄層、第二磁記錄層、第三磁記錄層，在第二磁記錄層和第三磁記錄層之間包含降低兩層的交換耦合的交換耦合降低層，各磁記錄層的晶體磁各向異性能量Ku是第一磁記錄層為4×106erg/cc以上、第二磁記錄層為2×106erg/cc以下、第三磁記錄層為1×106erg/cc以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，在所述第一磁記錄層和第二 磁記錄層之間具有使兩層交換耦合的交換耦合控制層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述交換耦合控制層由Ru、Re 或其合金材料形成，具有六方最密結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述交換耦合降低層由CoCr 合金形成，含有30原子％以上的Cr。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述交換耦合降低層以具有 面心立方結(jié)構(gòu)的元素群之中的至少一種為主成分，由其與選自具有體心立方結(jié)構(gòu)的元素群 中的元素的合金材料形成，同時(shí)具有進(jìn)行(111)晶面取向的晶體結(jié)構(gòu)和由面心立方結(jié)構(gòu)和 體心立方結(jié)構(gòu)的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述交換耦合降低層以具有 面心立方結(jié)構(gòu)的元素群之中的至少一種為主成分，由其與選自具有六方最密結(jié)構(gòu)的元素群 中的元素的合金材料形成，同時(shí)具有進(jìn)行(111)晶面取向的晶體結(jié)構(gòu)和由面心立方結(jié)構(gòu)和 六方最密結(jié)構(gòu)的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述交換耦合降低層的膜厚 在1. 5nm 3nm的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第一磁記錄層采取由磁 性Co合金晶粒和晶界構(gòu)成的顆粒結(jié)構(gòu)，所述晶界由非磁性的氧化物或氮化物形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第三磁記錄層用兩層構(gòu) 成，在該兩層的第三磁記錄層之間夾有非磁性薄膜，在該兩層的第三磁記錄層之間進(jìn)行著 反鐵磁性耦合。
10.一種磁記錄再生裝置，是具有磁記錄介質(zhì)和對(duì)該磁記錄介質(zhì)記錄再生信息的磁頭 的磁記錄再生裝置，其特征在于，磁記錄介質(zhì)是權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垂直磁記錄介質(zhì)，它是在非磁性基板上至少具有襯里層、取向控制層、磁記錄層、保護(hù)層的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，磁記錄層由3層以上構(gòu)成，從基板側(cè)起包含第一磁記錄層、第二磁記錄層、第三磁記錄層，在第二磁記錄層和第三磁記錄層之間包含降低兩層的交換耦合的交換耦合降低層，各磁記錄層的晶體磁各向異性能量Ku是第一磁記錄層為4×106erg/cc以上、第二磁記錄層為2×106erg/cc以下、第三磁記錄層為1×106erg/cc以下。而且，本發(fā)明還涉及使用了該垂直磁記錄介質(zhì)的磁記錄再生裝置。
文檔編號(hào)G11B5/66GK101816042SQ200880110178
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2008年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月3日
發(fā)明者佐佐木有三 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社