磁記錄介質(zhì)和磁記錄再生裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)，具有在基板上形成的基底層、和在基底層上形成的以具有L10型晶體結(jié)構(gòu)的合金為主成分的磁性層?；讓訌幕鍌?cè)起依次具有：晶格常數(shù)a為2.87埃≤a＜3.04埃的第一基底層；晶格常數(shù)a為3.04埃≤a＜3.18埃的BCC結(jié)構(gòu)的第二基底層；晶格常數(shù)a為3.18埃≤a＜3.31埃的BCC結(jié)構(gòu)的第三基底層；和具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)的上層基底層。第一基底層具有B2結(jié)構(gòu)、或具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)采用熱輔助磁記錄方式或微波輔助磁記錄方式記錄信息。
【專利說(shuō)明】磁記錄介質(zhì)和磁記錄再生裝置
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及硬盤裝置(HDD)等中所使用的熱輔助磁記錄方式或微波輔助磁記錄方式的磁記錄介質(zhì)、以及磁記錄再生裝置。
[0002]本申請(qǐng)對(duì)在2012年8月29日申請(qǐng)的日本國(guó)專利申請(qǐng)第2012-189237號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]為了硬盤裝置的記錄容量增大，介質(zhì)的高密度化在進(jìn)展，但由于難以使粒徑微細(xì)化、熱穩(wěn)定特性、記錄特性同時(shí)成立的、所謂的被稱為三難困境的問(wèn)題，介質(zhì)的高密度化變得困難。熱輔助磁記錄方式，作為解決該三難困境的方法被期待，研究開(kāi)發(fā)在活躍地進(jìn)行。
[0004]熱輔助磁記錄方式，是通過(guò)利用磁頭對(duì)介質(zhì)照射近場(chǎng)光，將介質(zhì)表面局部地加熱，從而使介質(zhì)矯頑力降低而進(jìn)行寫入的記錄方式。
[0005]通過(guò)在該熱輔助磁記錄方式的介質(zhì)磁性層中使用具有高的結(jié)晶磁各向異性Ku的材料，能夠在維持作為熱穩(wěn)定性指標(biāo)的KuV/kT (Ku:磁各向異性常數(shù)、V:粒子體積、k:玻爾茲曼常數(shù)、T:溫度)的狀態(tài)下使磁性粒子體積較小。
[0006]作為這樣的高Ku材料，已知具有LI。型晶體結(jié)構(gòu)的FePt (Ku約7X 107erg/cm3)、CoPt (Ku約5X 107erg/cm3)那樣的規(guī)則(有序)化合金。
[0007]為了得到顯示高的結(jié)晶磁各向異性的熱輔助磁記錄介質(zhì)，需要使磁性層的具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金采取良好的(001)取向。由于磁性層的取向性被基底層控制，因此需要適當(dāng)選擇基底層的材料。
[0008]例如，專利文獻(xiàn)I中記載了通過(guò)使用MgO基底層，F(xiàn)ePt磁性層顯示(001)取向。另夕卜，非專利文獻(xiàn)I中記載了通過(guò)組合使用RuAl基底層以及TiN基底層，F(xiàn)ePt磁性層顯示良好的(001)取向。
[0009]另外，作為下一代的記錄方式受到關(guān)注的其他的技術(shù)，有微波輔助磁記錄方式。微波輔助磁記錄方式是對(duì)磁記錄介質(zhì)的磁性層照射微波，使磁化方向從易磁化軸傾斜，使磁性層的磁化局部地翻轉(zhuǎn)來(lái)記錄磁信息的方式。
[0010]在微波輔助磁記錄方式中，也與熱輔助磁記錄方式同樣地，作為磁性層的材料，能夠使用包含具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金的高Ku材料。為了使記錄密度進(jìn)一步提高，必須使磁性層的粒徑較小。因此，在微波輔助磁記錄方式中，也需要即使將磁性粒子的粒徑微細(xì)化也能夠維持熱穩(wěn)定性的包含具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金的磁記錄介質(zhì)。
[0011]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)平11-353648號(hào)公報(bào)
[0014]非專利文獻(xiàn)
[0015]非專利文獻(xiàn)I:J.Appl.Phys., Vol.109，07B770 (2011)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]在熱輔助磁記錄介質(zhì)中，為了得到良好的磁記錄特性，使包含具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金的磁性層采取良好的(001)取向是重要的。
[0017]在磁性層中使用FePt合金的情況下，Cr合金、RuAl、MgO> TiN等被廣泛用作為基底層。但是，在以往的技術(shù)中，包含具有Ll0型晶體結(jié)構(gòu)的合金的磁性層的(001)取向性不充分，為了進(jìn)一步提高記錄密度，需要使熱輔助磁記錄介質(zhì)中所使用的磁性層的取向性更良好。
[0018]另外，在微波輔助磁記錄介質(zhì)中，也需要使包含具有Ll0型晶體結(jié)構(gòu)的合金的磁性層的取向更良好。
[0019]本發(fā)明是鑒于上述的情況而提出的，其目的是提供通過(guò)具備包含具有Ll0型晶體結(jié)構(gòu)的合金的磁性層，且磁性層具有良好的(001)取向，可得到高矯頑力且高的信噪比(SNR)的熱輔助磁記錄介質(zhì)、以及具備該介質(zhì)的磁記錄再生裝置。
[0020]另外，本發(fā)明的目的是提供具有包含具有Ll0型晶體結(jié)構(gòu)的合金的磁性層，且磁性層具有良好的取向的微波輔助磁記錄介質(zhì)、以及具備該介質(zhì)的磁記錄再生裝置。
[0021]該課題通過(guò)使用下述磁記錄介質(zhì)能夠解決,所述磁記錄介質(zhì)具有:在基板上形成的基底層、和在上述基底層上形 成的以具有Ll0型晶體結(jié)構(gòu)的合金為主成分的磁性層，上述基底層，從基板側(cè)起依次具有:晶格常數(shù)a為2.87?！?a < 3.04埃的第一基底層、晶格常數(shù)a為3.04?！躠 < 3.18埃的BCC結(jié)構(gòu)的第二基底層、晶格常數(shù)a為3.18?！躠 < 3.31埃的BCC結(jié)構(gòu)的第三基底層、和具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)的上層基底層，上述第一基底層具有B2結(jié)構(gòu)、或具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)。
[0022]本發(fā)明的一個(gè)方式提供具有以下特征的磁記錄介質(zhì)。
[0023](1) 一種磁記錄介質(zhì)，具有在基板上形成的基底層、和在上述基底層上形成的以具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金為主成分的磁性層，上述基底層，從基板側(cè)起依次具有晶格常數(shù)a為2.87埃≤a < 3.04埃的第一基底層、晶格常數(shù)a為3.04?！躠 < 3.18埃的BCC結(jié)構(gòu)的第二基底層、晶格常數(shù)a為3.18?！躠 < 3.31埃的BCC結(jié)構(gòu)的第三基底層、和具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)的上層基底層，上述第一基底層具有B2結(jié)構(gòu)、或具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)，所述磁記錄介質(zhì)是采用熱輔助磁記錄方式或微波輔助磁記錄方式記錄信息的磁記錄介質(zhì)。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)方式可以是下述磁記錄介質(zhì)，所述磁記錄介質(zhì)具有在基板上形成的基底層、和在上述基底層上形成的以具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金為主成分的磁性層，上述基底層從基板側(cè)起依次具有晶格常數(shù)a為2.87埃< a < 3.04埃的、具有B2結(jié)構(gòu)、或具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)的第一基底層、晶格常數(shù)a為3.04?！躠 < 3.18埃的BCC結(jié)構(gòu)的第二基底層、晶格常數(shù)a為3.18?！躠 <3.31埃的BCC結(jié)構(gòu)的第三基底層、和具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)的上層基底層，所述磁記錄介質(zhì)是采用熱輔助磁記錄方式、或微波輔助磁記錄方式記錄信息的磁記錄介質(zhì)。
[0025](2)根據(jù)(1)所述的磁記錄介質(zhì)，上述第一基底層包含Cr且具有BCC結(jié)構(gòu)，或者，含有Cr作為主成分且包含T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種并具有BCC結(jié)構(gòu)。
[0026](3)根據(jù)(1)所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述第一基底層含有NiAl或RuAl并具有B2結(jié)構(gòu)。
[0027](4)根據(jù)(1)~(3)的任一項(xiàng)所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，上述第二和第三基底層，包含Cr、Mo、Nb、Ta、V、W或W，或者，以Cr、Mo、Nb、Ta、V或W為主成分包含Cr、T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種。
[0028](5)根據(jù)(I)?(4)的任一項(xiàng)所述的磁記錄介質(zhì)，上述磁性層具有LI。型晶體結(jié)構(gòu)，以FePt合金或CoPt合金為主成分，并且，含有選自Si02、Ti02、Cr203、Al203、Ta205、Zr02、Y203、Ce02、Mn0、Ti0、Zn0、C 之中的至少 I 種。
[0029](6) 一種磁記錄再生裝置，具備:(1)?(5)的任一項(xiàng)所述的磁記錄介質(zhì)；將上述磁記錄介質(zhì)沿記錄方向驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部；磁頭；使上述磁頭相對(duì)于上述磁記錄介質(zhì)相對(duì)移動(dòng)的磁頭移動(dòng)部；和進(jìn)行向上述磁頭的信號(hào)輸入和來(lái)自上述磁頭的輸出信號(hào)的再生的記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)，所述磁頭具有對(duì)上述磁記錄介質(zhì)進(jìn)行加熱的激光發(fā)生部、將從上述激光發(fā)生部發(fā)生的激光向頂端部引導(dǎo)的波導(dǎo)和設(shè)置于上述頂端部的近場(chǎng)發(fā)生元件，且進(jìn)行針對(duì)上述磁記錄介質(zhì)的記錄動(dòng)作和再生動(dòng)作。
[0030](7) 一種磁記錄再生裝置，具備:(1)?(5)的任一項(xiàng)所述的磁記錄介質(zhì)；將上述磁記錄介質(zhì)沿記錄方向驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部；對(duì)上述磁記錄介質(zhì)照射微波的元件；進(jìn)行針對(duì)上述磁記錄介質(zhì)的記錄動(dòng)作和再生動(dòng)作的磁頭；使上述磁頭相對(duì)于上述磁記錄介質(zhì)相對(duì)移動(dòng)的磁頭移動(dòng)部；和進(jìn)行向上述磁頭的信號(hào)輸入和來(lái)自上述磁頭的輸出信號(hào)的再生的記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)磁性層具有良好的(001)取向，顯示高矯頑力和高的信噪比(SNR)的磁記錄介質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是表示本發(fā)明的熱輔助磁記錄介質(zhì)的一例的剖面圖。
[0033]圖2是表示本發(fā)明的熱輔助磁記錄介質(zhì)的其他例的剖面圖。
[0034]圖3是表示本發(fā)明的熱輔助磁記錄介質(zhì)的其他例的剖面圖。
[0035]圖4是表示本發(fā)明的磁記錄再生裝置的一例的立體圖。
[0036]圖5是模式地表示圖4所示的磁記錄再生裝置中具備的磁頭的構(gòu)成的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明。再者，本發(fā)明并不只限于以下所示的例子。只要沒(méi)有特別限制，就可以變更數(shù)量、構(gòu)成、位置、材料等。
[0038][熱輔助磁記錄介質(zhì)]
[0039]圖1是表示本發(fā)明的熱輔助磁記錄介質(zhì)的一例的剖面圖。
[0040]圖1的熱輔助磁記錄介質(zhì)，是在基板101上形成有密著層(粘附層)102、熱沉層
103、種子層(晶種層:seed layer) 104，在種子層104上形成有基底層100，在該基底層100上依次形成有磁性層109、保護(hù)膜110、潤(rùn)滑劑層111的磁記錄介質(zhì)。
[0041]基底層100，具有依次層疊有第一基底層105、第二基底層106、第三基底層107、上層基底層108的結(jié)構(gòu)。如后述，上層基底層108具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)。
[0042]「基板」
[0043]在本發(fā)明的一個(gè)方式中，作為熱輔助磁記錄介質(zhì)中所使用的基板101，能夠使用圓形的非磁性基板等。作為非磁性基板，例如，能夠使用玻璃、鋁、陶瓷等，作為玻璃基板，能夠使用結(jié)晶化玻璃、非晶質(zhì)玻璃、強(qiáng)化玻璃等。
[0044]作為熱輔助磁記錄介質(zhì)中所使用的基板101，優(yōu)選使用玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高、耐熱性優(yōu)異的基板，可以根據(jù)在基板101上形成的各層的成膜條件、磁記錄介質(zhì)的使用條件等適當(dāng)選擇表面粗糙度、熱容量、結(jié)晶化狀態(tài)等而使用。
[0045]「密著層」
[0046]密著層102是用于提高熱沉層103與基板101的密著性的層，作為其材料，只要是密著性(粘附性)和表面平坦性優(yōu)異就沒(méi)有特別限定，可例舉CrT1、NiTa、AlT1、CoT1、NiTaZr
坐寸ο
[0047]再者，密著層102的有無(wú)并不限制本發(fā)明的范圍。 [0048]「熱沉層」
[0049]熱沉層103，是用于使積留于磁性層109的熱在垂直方向擴(kuò)散，抑制熱向水平方向的擴(kuò)展，使遷移寬度較窄，并且使記錄后積留于磁性層109的熱迅速地散逸的層，是根據(jù)需要來(lái)具備的。作為熱沉層103的材料，可例舉Ag、Al、Cu、W、Mo或以它們?yōu)橹鞒煞值摹醾鲗?dǎo)率高的合金等。
[0050]為了使磁性層109的熱有效地散逸，優(yōu)選熱沉層103與磁性層109的距離短，配置于熱沉層103與磁性層109之間的基底層的膜厚，優(yōu)選在不損害磁性層109的粒徑以及取向的控制功能的范圍內(nèi)減薄。
[0051]圖1所示的熱輔助磁記錄介質(zhì)中，熱沉層103配置于接近于基板101的位置，但熱沉層103，只要能夠維持磁性層109的粒徑以及取向的控制功能，則可以設(shè)置于磁性層109正下方，也可以設(shè)置于從第一基底層105到上層基底層108之間的任一位置。
[0052]所謂從第一基底層105到上層基底層108之間的任一位置，是例如第一基底層105與第二基底層106之間或第三基底層107與上層基底層108之間。熱沉層103也可以設(shè)置于種子層104與第一基底層105之間。再者，熱沉層103的有無(wú)并不限制本發(fā)明的范圍。
[0053]「種子層」
[0054]圖1中的種子層104，是為了消除其下的熱沉層103的(111)取向，使第一基底層105采取良好的(100)取向而設(shè)置的層。作為種子層104的材料，可列舉CrT1、NiTa、AlTi等的非晶材料。另外，在種子層104中也可以使用軟磁性材料。如果磁記錄介質(zhì)的第一基底層105的取向?yàn)?100)，并且顯示充分的取向性，則種子層104不一定需要，因此種子層104的有無(wú)并不限制本發(fā)明的范圍。
[0055]「第一基底層」
[0056]第一基底層105是作為用于控制位于比其靠上的上層側(cè)的基底層106、107、108、以及磁性層109的粒徑以及取向的層而形成的層。
[0057]第一基底層105，晶格常數(shù) a 為 2.87 埃 a < 3.04 埃(0.287nm ^ a < 0.304nm),具有B2結(jié)構(gòu)或具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)。
[0058]作為第一基底層105的構(gòu)成材料，可列舉例如Cr、或含有Cr作為主成分并含有T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種的合金。 [0059]即，第一基底層105，可以是包含Cr且具有BCC結(jié)構(gòu)，或者，含有Cr作為主成分并含有T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種且具有BCC結(jié)構(gòu)的層。
[0060]在第一基底層105之上形成的第二基底層106，通過(guò)外延生長(zhǎng)顯示良好的(100)取向。
[0061]再者，所謂主成分是指將該成分含有例如50at%以上(或超過(guò)50at%)。
[0062](100)取向了的第一基底層105，具體地，例如可通過(guò)在加熱至250°C左右的基板101上形成Cr合金膜的方法等來(lái)形 成。第一基底層105的膜厚，為了形成良好的(100)取向，優(yōu)選為2nm以上。
[0063]Cr、V、Mo、W、Nb、Ta通常形成BCC結(jié)構(gòu)，但Ru，單質(zhì)采取HCP結(jié)構(gòu)，不形成BCC結(jié)構(gòu)。另外，T1、Mn的單質(zhì)也在 250°C左右的加熱條件下不采取BCC結(jié)構(gòu)。
[0064]但是，以Cr等的具有BCC結(jié)構(gòu)的元素為主成分，少量含有Ru、T1、Mn之中的至少I種的情況下，顯示良好的(100)取向。
[0065]第一基底層105的取向優(yōu)選為(100)，但即使多多少少地含有(111)取向和/或
(110)取向，也發(fā)揮作為第一基底層的功能。
[0066]第一基底層105也可以是含有RuAl或NiAl，具有B2結(jié)構(gòu)的層。該B2結(jié)構(gòu)的第一基底層105,由于與具有BCC結(jié)構(gòu)的第一基底層105同樣地顯不(100)取向，因此作為用于其上的第二基底層106的(100)取向形成的基底層發(fā)揮功能。
[0067]本說(shuō)明書中，第一~第三基底層105~107、上層基底層108等中的、各元素的晶格常數(shù)，使用了作為分別形成了 BCC晶體結(jié)構(gòu)的情況的晶格常數(shù)記載于日本金屬學(xué)會(huì)編集的改訂 4 版金屬數(shù)據(jù)手冊(cè)的 Cr:2.884 埃、V:3.023 埃、Mo:3.147 埃、W:3.165 埃、Nb:3.307埃、Ta:3.298埃、T1:3.307埃、Mn:3.081埃。另外，關(guān)于Ru，假定Ru形成了 BCC結(jié)構(gòu)的情況，使用了從原子半徑算出的晶格常數(shù)3.072埃這一數(shù)值。
[0068]構(gòu)成基底層105~108等的合金的晶格常數(shù)，是各自的構(gòu)成元素的晶格常數(shù)乘以存在比而算出的加 權(quán)平均值、即所謂的由Vegard定律算出的值。例如，圖1中的磁記錄介質(zhì)的包含Cr-10at%Nb的第一基底層105的情況下，Cr的晶格常數(shù)為2.884埃、Nb的晶格常數(shù)為3.307埃，因此Cr-10at%Nb合金的晶格常數(shù)可算出為2.92埃。再者，10埃=lnm。
[0069]「第二基底層」
[0070]第二基底層106，晶格常數(shù) a 為 3.04 埃≤ a < 3.18 埃(0.304nm ^ a < 0.318nm),具有BCC結(jié)構(gòu)。
[0071]作為第二基底層106的構(gòu)成材料，可列舉包含Cr、Mo、Nb、Ta、V、W或W，或者以Cr、Mo、Nb、Ta、V或W為主成分且包含Cr、T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種的材料。
[0072]第二基底層106，是為了緩和第一基底層105與第三基底層107的晶格失配度而設(shè)置的層，并且是使第三基底層107的(100)取向提高的層。因此，第二基底層106的晶格常數(shù)，處于第一基底層105和第三基底層107的各自的晶格常數(shù)的中間。第二基底層106的膜厚，為了形成良好的(100)取向，優(yōu)選為2nm以上。
[0073]另外，如果在第二基底層106中使用Cr合金，則認(rèn)為相對(duì)于包含Cr合金的第一基底層105的潤(rùn)濕性變得良好。另外，如果在第二基底層106的材料中添加Ta、W、Mo等，則也能夠使磁記錄介質(zhì)的機(jī)械特性提高。
[0074]「第三基底層」
[0075]第三基底層107，晶格常數(shù) a 為 3.18 埃≤ a < 3.31 埃(0.318nm ≤ a < 0.331nm),具有BCC結(jié)構(gòu)。
[0076]作為第三基底層107的構(gòu)成材料，可列舉包含Cr、Mo、Nb、Ta、V、W或W，或者以Cr、Mo、Nb、Ta、V或W為主成分并包含Cr、T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種的材料。
[0077]第三基底層107，使在其上形成的NaCl型的上層基底層108采取良好的(100)取向，并且導(dǎo)入適度的面內(nèi)應(yīng)力。通過(guò)增大第三基底層107的晶格常數(shù)而向NaCl型的基底層導(dǎo)入面內(nèi)應(yīng)力，能夠改善SNR。作為與第二基底層106的晶格錯(cuò)配不變大，并且，能夠向NaCl型的基底層導(dǎo)入適度的應(yīng)力的晶格常數(shù)的值，可采用3.18埃< a < 3.31埃這一范圍。
[0078]「上層基底層」
[0079]在第三基底層107之上，能夠形成具有NaCl結(jié)構(gòu)(NaCl型晶體結(jié)構(gòu))的上層基底層108。作為上層基底層108的構(gòu)成材料，具體地可列舉Mg0、Ti0、Ni0等氧化物；TiN、TaN、NbN、HfN等氮化物；TaC、TiC等碳化物。
[0080]由于第三基底層107顯示(100)取向，因此具有NaCl結(jié)構(gòu)的上層基底層108也通過(guò)外延生長(zhǎng)而顯示(100)取向。因此，通過(guò)在上層基底層108上，形成以FePt合金或CoPt合金為主成分、具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的磁性層109，能夠使磁性層109采取良好的(001)取向。
[0081]上層基底層108，優(yōu)選包含與磁性層109的晶格常數(shù)之差不大的材料。由于MgO和TiN的晶格常數(shù)分別為4.21埃、4.23埃，因此與以具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的FePt合金為主成分的磁性層109的a軸長(zhǎng)(3.85埃)、以及以具有LI。型晶體結(jié)構(gòu)的CoPt合金為主成分的磁性層109的a軸長(zhǎng)(3.81埃)近似。因此，作為上層基底層108的材料，特別優(yōu)選MgO和TiN。
[0082]另外，上層基底層108的材料，優(yōu)選是以1:1 (摩爾基準(zhǔn))含有氧、氮、碳之中的I種、和金屬的材料，但也可混合存在少量的該比率不為1:1的氧化物、氮化物。
[0083]圖1所示的磁記錄介質(zhì)中，作為NaCl結(jié)構(gòu)的上層基底層108，可例示MgO上層基底層108 (包含MgO的上層基底層108)。該MgO上層基底層108的膜厚，為了得到顯示均一且良好的取向性的磁性層109,優(yōu)選是0.5nm?15nm。
[0084]MgO上層基底層108的膜厚低于上述范圍時(shí)，不能充分得到控制磁性層109的功能，難以得到良好的磁性層109 (001)取向。另外，MgO上層基底層108的厚度超過(guò)上述范圍時(shí)，MgO上層基底層108的膜厚容易變得不均勻，不能充分得到磁性層109的取向控制功能，平坦性會(huì)變得不充分。
[0085]MgO上層基底層108，例如可使用采用MgO靶的RF放電成膜法、采用包含Mg的金屬靶和包含O2的氣體的DC放電成膜法來(lái)形成。
[0086]本發(fā)明中，為了使熱輔助磁記錄介質(zhì)的寫入特性提高，也可以在比磁性層109靠下的下層側(cè)的任一位置形成軟磁性基底層。
[0087]如果形成軟磁性基底層，則能夠提高對(duì)磁性層109施加的磁場(chǎng)梯度，在磁記錄再生裝置中裝備的情況下，能夠?qū)?lái)自磁頭的磁場(chǎng)效率好地施加給磁性層109。
[0088]該軟磁性基底層，可以是非晶質(zhì)合金，也可以是微晶和/或多晶合金。進(jìn)而，軟磁性基底層可以是通過(guò)Ru進(jìn)行了反鐵磁性耦合的疊層結(jié)構(gòu)，也可以是單層。作為軟磁性基底層的材料，可列舉 CoFeB、CoFeZr, CoFeTa, CoFeTaZr, CoFeTaB, CoFeN1、CoNiTa、CoNiZr,CoZrB, CoTaZr、CoNbZr、FeAlSi 等。
[0089]作為軟磁性基底層的材料，在具體例中，作為合適的材料可例舉CoFe系合金(CoFeB、CoFeTa, CoFeTaZr, CoFeZr, CoFeTaB 等)、CoFeNi 系合金(CoFeN1、CoNiTa、CoNiZr等)、Co 系合金(CoZr、CoTa、CoW、CoTi, CoMo, CoZrB, CoZrNb, CoTaZr, CoTaMo 等)、Fe 系合金(FeAlS1、FeB、FeZr、FeSiB 等)等。
[0090]磁性層109，是以具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金為主成分的磁性層。為了實(shí)現(xiàn)高記錄密度，磁性層109優(yōu)選由用晶界偏析材料分離了的數(shù)nm的磁性粒子形成，但磁性粒子的體積變小，在熱學(xué)上變得不穩(wěn)定。因此，本實(shí)施方式中，作為磁性層109的主成分，可使用磁各向異性能量高的Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金。
[0091]磁性層109，優(yōu)選:具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)，以FePt合金或CoPt合金為主成分，并且，含有選自 Si02、Ti02、Cr203、Al203、Ta205、Zr02、Y203、Ce02、Mn0、Ti0、Zn0、C 中的至少 I 種。這些氧化物(SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO)或元素(C)，可以只使用I種，也可以使用2種以上。
[0092]本實(shí)施方式中，為了控制磁性粒子的大小、粒子間的交換耦合，可使FePt或CoPt等的具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金含有作為偏析材料的添加物。作為添加物，優(yōu)選是從Si02、TiO2, Cr2O3> Al2O3> Ta2O5' ZrO2, Y2O3> Ce02、Mn0、TiO、ZnO, C 中選擇的至少 I 種。這些氧化物(SiO2,TiO2,Cr2O3>A1203>Ta2O5,ZrO2,Y2O3>CeO2,MnO,TiO,ZnO)或元素(C)，可以只使用 I 種，也可以使用2種以上。
[0093]通過(guò)含有這樣的添加物，磁性層109成為具有粒狀(granular)結(jié)構(gòu)的層，能夠降低粒子間的交換耦合，并且能夠?qū)⒋判粤Ｗ游⒓?xì)化，能夠更加改善熱輔助磁記錄介質(zhì)的SNR。
[0094]作為使磁性層109取得Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的方法，有:將形成了各種基底層的基板101加熱至450?700°C，使成為磁性層109的FePt層外延生長(zhǎng)的方法。在本實(shí)施方式中，通過(guò)基底層的取向控制效果，具有LI。型晶體結(jié)構(gòu)的FePt層顯示良好的(001)取向。
[0095]因此，本實(shí)施方式的熱輔助磁記錄介質(zhì)，顯示高的矯頑力和高的信噪比(SNR)。
[0096]本發(fā)明中，為了進(jìn)一步改善熱輔助磁記錄介質(zhì)的寫入特性，也可以在磁性層109之上形成帽層(cap layer)。作為帽層，能夠使用以Co、Fe、Ni之中的至少I種為主成分的合金。帽層，可以是以在室溫下不喪失鐵磁性的范圍含有其他的添加元素的層。帽層可以是結(jié)晶質(zhì)合金，也可以使用非晶質(zhì)合金。
[0097]「保護(hù)膜」
[0098]作為保護(hù)膜110，優(yōu)選是包含耐熱性優(yōu)異的材料的保護(hù)膜，能夠使用單層或多層的碳膜等。作為碳膜，可以使用添加了氫和/或氮、金屬的碳膜。碳膜可采用CVD法、離子束法形成。
[0099]「潤(rùn)滑劑層」
[0100]作為潤(rùn)滑劑層111，能夠使用包含全氟聚醚的液體潤(rùn)滑劑層等。
[0101]圖1的熱輔助磁記錄介質(zhì)，是在基板101上形成有密著層102、熱沉層103、種子層
104、基底層100、磁性層109、保護(hù)膜110、潤(rùn)滑劑層111的磁記錄介質(zhì)，這些層之中，為本實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)實(shí)現(xiàn)高的矯頑力和高的信噪比(SNR)而需要的構(gòu)成要素是基底層100和磁性層109。
[0102][微波輔助磁記錄介質(zhì)]
[0103]本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)也能夠應(yīng)用于微波輔助磁記錄介質(zhì)。
[0104]作為本發(fā)明的一個(gè)方式的微波輔助磁記錄介質(zhì)，例如可列舉在基板上依次層疊有具有B2結(jié)構(gòu)或具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)的第一基底層、具有BCC結(jié)構(gòu)的第二和第三基底層、具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)的上層基底層、和磁性層的磁記錄介質(zhì)。第一基底層優(yōu)選包含具有BCC結(jié)構(gòu)的Cr合金。
[0105]本實(shí)施方式的微波輔助磁記錄介質(zhì)，關(guān)于基底層(第一基底層、第二基底層、第三基底層、上層基底層)、和磁性層，可以使用與上述的圖1所示的熱輔助磁記錄介質(zhì)中的層同樣的層。
[0106]在微波輔助磁記錄介質(zhì)中，可以是與圖1所示的熱輔助磁記錄介質(zhì)同樣的結(jié)構(gòu)，但由于不對(duì)介質(zhì)表面進(jìn)行加熱，因此也可以沒(méi)有熱沉層。因此，本實(shí)施方式的微波輔助磁記錄介質(zhì)，能夠設(shè)定為從圖1所示的磁記錄介質(zhì)除去了熱沉層103的結(jié)構(gòu)。S卩，可以采用在基板101上形成有密著層102、種子層104、第一基底層105、第二基底層106、第三基底層107、上層基底層108、磁性層109、保護(hù)膜110、潤(rùn)滑劑層111的結(jié)構(gòu)。
[0107]本實(shí)施方式的微波輔助磁記錄介質(zhì)，可以設(shè)定為從圖1所示的磁記錄介質(zhì)除去熱沉層103和種子層104，在密著層102上直接形成了 BCC基底層105 (BCC結(jié)構(gòu)的第一基底層105)的結(jié)構(gòu)。即，可以采用在基板101上形成有密著層102、第一基底層105、第二基底層106、第三基底層107、上層基底層108、磁性層109、保護(hù)膜110、潤(rùn)滑劑層111的結(jié)構(gòu)。
[0108]在這樣的微波輔助磁記錄介質(zhì)中，與上述的圖1所示的熱輔助磁記錄介質(zhì)同樣地，以具有LI。型晶體結(jié)構(gòu)的合金為主成分的磁性層109具有良好的(001)取向。因此，本實(shí)施方式的微波輔助磁記錄介質(zhì)，成為顯示高的矯頑力和高的信噪比(SNR)的磁記錄介質(zhì)。
[0109]再者，在基板101上形成的層之中，為本實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)實(shí)現(xiàn)高的矯頑力和高的信噪比(SNR)而需要的構(gòu)成要素是基底層100和磁性層109。
[0110][磁記錄再生裝置]
[0111]接著，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)方式的磁記錄再生裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示本發(fā)明的磁記錄再生裝置的一例的立體圖，圖5是模式地表示圖4所示的磁記錄再生裝置中具備的磁頭的構(gòu)成的剖面圖。
[0112]圖4所示的磁記錄再生裝置，由作為本發(fā)明的一個(gè)方式的熱輔助磁記錄介質(zhì)的磁記錄介質(zhì)401、使磁記錄介質(zhì)401旋轉(zhuǎn)而沿記錄方向驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部402、進(jìn)行針對(duì)磁記錄介質(zhì)401的記錄動(dòng)作和再生動(dòng)作的磁頭403、使磁頭403相對(duì)于磁記錄介質(zhì)401相對(duì)移動(dòng)的磁頭驅(qū)動(dòng)部404、進(jìn)行向磁頭403的信號(hào)輸入和從磁頭403的輸出信號(hào)的再生的記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)405概略構(gòu)成。
[0113]圖4所示的磁記錄再生裝置中組入的磁頭403，如圖5所示，由記錄磁頭508和再生磁頭511概略構(gòu)成。記錄磁頭508,具備:主磁極501、輔助磁極502、用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈503、激光二極管(LD) 504、和將從LD504發(fā)生的激光505向設(shè)于頂端部的近場(chǎng)發(fā)生元件506引導(dǎo)的波導(dǎo)507。再生磁頭511具備由一對(duì)屏蔽件509夾入的TMR元件等的再生元件510。
[0114]并且，在圖4所示的磁記錄再生裝置中，對(duì)磁記錄介質(zhì)401照射從磁頭403的近場(chǎng)發(fā)生元件506發(fā)生的近場(chǎng)光，將其表面局部地加熱，使上述磁性層的矯頑力暫時(shí)地降低到磁頭磁場(chǎng)以下，進(jìn)行磁信息的寫入。
[0115]圖4所示的磁記錄再生裝置，具備由具有高的矯頑力和高的信噪比(SNR)的本發(fā)明的一個(gè)方式的熱輔助磁記錄介質(zhì)構(gòu)成的磁記錄介質(zhì)401,因此誤碼率(error rate)低。[0116][磁記錄再生裝置(其他例)][0117]接著，對(duì)本發(fā)明的磁記錄再生裝置的其他的例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0118]本發(fā)明的一個(gè)方式的磁記錄再生裝置，可以是具備由微波輔助磁記錄介質(zhì)構(gòu)成的磁記錄介質(zhì)的磁記錄再生裝置。作為這樣的磁記錄再生裝置，例如，可列舉下述磁記錄再生裝置，其具備:由微波輔助磁記錄介質(zhì)構(gòu)成的磁記錄介質(zhì)、將磁記錄介質(zhì)沿記錄方向驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部、對(duì)磁記錄介質(zhì)照射微波的元件、進(jìn)行針對(duì)磁記錄介質(zhì)的記錄動(dòng)作和再生動(dòng)作的磁頭、使磁頭相對(duì)于上述磁記錄介質(zhì)相對(duì)移動(dòng)的磁頭移動(dòng)部、進(jìn)行向磁頭的信號(hào)輸入和來(lái)自上述磁頭的輸出信號(hào)的再生的記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)。
[0119]在具備由微波輔助磁記錄介質(zhì)構(gòu)成的磁記錄介質(zhì)的磁記錄再生裝置中，通過(guò)從照射微波的元件對(duì)磁記錄介質(zhì)照射微波，對(duì)磁記錄介質(zhì)的磁性層施加微波帶的交流磁場(chǎng)，使磁化方向從易磁化軸傾斜，使磁性層的磁化局部地翻轉(zhuǎn)，通過(guò)磁頭進(jìn)行磁信息的寫入。
[0120]這樣的磁記錄再生裝置，具備由具有高的矯頑力和高的信噪比(SNR)的本發(fā)明的一個(gè)方式的微波輔助磁記錄介質(zhì)構(gòu)成的磁記錄介質(zhì)，因此誤碼率低，能得到優(yōu)異的記錄再生特性。
[0121]實(shí)施例
[0122]以下通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的效果。再者，以下所示的實(shí)施例是用于合適地說(shuō)明本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的代表例，本發(fā)明并不被這些例子限定。
[0123](實(shí)施例1-1 ~1-9)
[0124]采用以下所示的方法制造了圖1所示的熱輔助磁記錄介質(zhì)。
[0125]首先，在2.5英寸玻璃基板101上，形成由Cr_50at%Ti構(gòu)成的厚度40nm的密著層102、由Ag構(gòu)成的厚度25nm的熱沉層103，進(jìn)而在該熱沉層上形成了由Cr_50at%Ti構(gòu)成的厚度30nm的種子層104。
[0126]將成膜直到種子層104為止的基板101加熱到260°C，形成由Cr_10at%Nb構(gòu)成的厚度15nm的第一基底層105、和由Cr_50at%Nb構(gòu)成的厚度15nm的第二基底層106，接著，依次形成由Nb-10at%Cr構(gòu)成的厚度15nm的第三基底層107、和在該第三基底層上的由MgO構(gòu)成的厚度3nm的上層基底層108 (具有NaCl結(jié)構(gòu))。
[0127]接著，將形成直到上層基底層108為止的基板101加熱到650°C，形成由(Fe-50at%Pt)-15mol%Si02構(gòu)成的厚度8nm的磁性層109,形成由金剛石狀碳(DLC(DiamondLike Carbon))構(gòu)成的厚度3.5nm的保護(hù)膜110,通過(guò)涂布形成了由全氟聚醚構(gòu)成的厚度
1.5nm的液體潤(rùn)滑劑層111。
[0128]通過(guò)以上的工序，得到了實(shí)施例1-1的熱輔助磁記錄介質(zhì)。
[0129]接著，將實(shí)施例1-1的熱輔助磁記錄介質(zhì)中的第一基底層105的材料分別置換成表1所示的材料，其他的層與實(shí)施例1-1同樣，制作了實(shí)施例1-2~1-9的熱輔助磁記錄介質(zhì)。
[0130]實(shí)施例1-1~1-9的第二基底層106(Cr_50at%Nb)，晶格常數(shù)a為3.10埃，在3.04?！躠 < 3.18埃的范圍內(nèi)。另外，第三基底層107 (Nb_10at%Cr)，晶格常數(shù)a為3.26埃，在3.18?！躠 < 3.31埃的范圍內(nèi)。
[0131]第二基底層106 (Cr_50at%Nb)和第三基底層107 (Nb_10at%Cr)都具有BCC結(jié)構(gòu)。
[0132]進(jìn)行了所得到的實(shí)施例1-1的熱輔助磁記錄介質(zhì)的X線衍射測(cè)定，確認(rèn)到Llc1-FePt(OOl)'以及 LlQ-FePt(002)與 FCC-FePt(200)的混合峰。另外，由 Cr_10at%Nb 構(gòu)成的第一基底層105、在其上形成的由Cr-50at%Nb構(gòu)成的第二基底層106、以及由Nb_10at%Cr構(gòu)成的第三基底層107分別顯示(100)取向。
[0133]對(duì)實(shí)施例1-1~1-9的熱輔助磁記錄介質(zhì)，采用以下所示的方法測(cè)定了矯頑力、電磁變換特性的信噪比(SNR)、以及表面粗糙度(Ra)。其結(jié)果示于表1。
[0134]矯頑力是利用物理特性測(cè)定裝置(PPMS)在室溫施加7T的磁場(chǎng)來(lái)測(cè)定。另外，電磁變換特性的SNR測(cè)定，是使用搭載了激光點(diǎn)加熱機(jī)構(gòu)的磁頭，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)試機(jī)上進(jìn)行，調(diào)整激光二極管(LD)投入電壓，使得定義為磁道輪廓的半值寬度的記錄磁道寬度變?yōu)?0nm，確認(rèn)該磁道寬度時(shí)的SNR。而且，表面粗糙度(Ra)使用Veeco公司制AFM的輕敲模式(tappingmode)以10 μ m視場(chǎng)進(jìn)行測(cè)定。
[0135]第一基底層105由Cr、或以Cr為主成分的合金構(gòu)成，并具有BCC結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)a為2.87?！躠 < 3.04埃的范圍的實(shí)施例1_1~1_7，顯示了良好的矯頑力和高的SNR。另外，使用具有B2結(jié)構(gòu)的RuAl或NiAl的實(shí)施例1_8、1_9也顯示了良好的矯頑力和高的SNR。
[0136]由此來(lái)看，通過(guò)第一基底層105具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)，或者具有B2結(jié)構(gòu)，能夠提供矯頑力和SNR良好的介質(zhì)。
[0137]在實(shí)施例1-1~1-7中，可知:向Cr添加的元素的添加量少，但顯示良好的矯頑力、SNR。認(rèn)為這是由于純Cr的取向最好的緣故。
[0138]實(shí)施例1-1~1-7之中、添加元素的添加量少的實(shí)施例，與添加量多的實(shí)施例相t匕，SNR稍高，但表面粗糙度Ra也有稍高的傾向。由此可相應(yīng)于對(duì)磁記錄介質(zhì)所要求的要求特性，選擇第一基底層的種類。
[0139]表1
【權(quán)利要求】
1.一種磁記錄介質(zhì)，其特征在于，具有: 在基板上形成的基底層；和 在所述基底層上形成的以具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)的合金為主成分的磁性層， 所述基底層，從基板側(cè)起依次具有: 晶格常數(shù)a為2.87埃< a < 3.04埃的第一基底層； 晶格常數(shù)a為3.04?！躠 < 3.18埃的BCC結(jié)構(gòu)的第二基底層； 晶格常數(shù)a為3.18?！躠 < 3.31埃的BCC結(jié)構(gòu)的第三基底層；和 具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)的上層基底層， 所述第一基底層具有B2結(jié)構(gòu)、或具有以Cr為主成分的BCC結(jié)構(gòu)， 所述磁記錄介質(zhì)是采用熱輔助磁記錄方式或微波輔助磁記錄方式記錄信息的磁記錄介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第一基底層包含Cr且具有BCC結(jié)構(gòu)，或者，含有Cr作為主成分且包含T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種并具有BCC結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第一基底層含有NiAl或RuAl并具有B2結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第二和第三基底層，包含Cr、Mo、Nb、Ta、V、W 或 W，或者，以 Cr、Mo、Nb、Ta、V 或 W 為主成分包含 Cr、T1、V、Mo、W、Nb、Ta、Mn、Ru之中的至少I種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述磁性層具有Lltl型晶體結(jié)構(gòu)，以FePt合金或CoPt合金為主成分，并且，含有選自Si02、Ti02、Cr203、Al203、Ta205、Zr02、Y203、Ce02、Mn0、Ti0、Zn0、C 之中的至少 I 種。
6.一種磁記錄再生裝置，具備: 權(quán)利要求1~5的任一項(xiàng)所述的磁記錄介質(zhì)； 將所述磁記錄介質(zhì)沿記錄方向驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部； 磁頭，其具有對(duì)所述磁記錄介質(zhì)進(jìn)行加熱的激光發(fā)生部、將從所述激光發(fā)生部發(fā)生的激光向頂端部引導(dǎo)的波導(dǎo)和設(shè)置于所述頂端部的近場(chǎng)發(fā)生元件，且進(jìn)行針對(duì)所述磁記錄介質(zhì)的記錄動(dòng)作和再生動(dòng)作； 使所述磁頭相對(duì)于所述磁記錄介質(zhì)相對(duì)移動(dòng)的磁頭移動(dòng)部；和進(jìn)行向所述磁頭的信號(hào)輸入和來(lái)自所述磁頭的輸出信號(hào)的再生的記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)。
7.一種磁記錄再生裝置，具備: 權(quán)利要求1~5的任一項(xiàng)所述的磁記錄介質(zhì)； 將所述磁記錄介質(zhì)沿記錄方向驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部； 對(duì)所述磁記錄介質(zhì)照射微波的元件； 進(jìn)行針對(duì)所述磁記錄介質(zhì)的記錄動(dòng)作和再生動(dòng)作的磁頭； 使所述磁頭相對(duì)于所述磁記錄介質(zhì)相對(duì)移動(dòng)的磁頭移動(dòng)部；和進(jìn)行向所述磁頭的信號(hào)輸入和來(lái)自所述磁頭的輸出信號(hào)的再生的記錄再生信號(hào)處理系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G11B5/65GK103680524SQ201310376361
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】丹羽和也, 神邊哲也, 村上雄二, 張磊 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社