磁记录介质和磁存储装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410244285.3

申请日:

2014.06.04

公开号:

CN104240729A

公开日:

2014.12.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G11B 5/66申请日:20140604|||公开

IPC分类号:

G11B5/66

主分类号:

G11B5/66

申请人:

昭和电工株式会社

发明人:

神边 哲也; 丹羽 和也; 村上 雄二; 张 磊

地址:

日本东京都

优先权:

2013.06.20 JP 2013-129883

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所 11247

代理人:

刘瑞东;段承恩

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内容摘要

一种磁记录介质,具有:基板;磁性层,包含具有L10结构的FePt合金;及多个底层,配置在所述基板和所述磁性层之间。其中,所述多个底层中的至少一层为含TiO2底层。

权利要求书

1.  一种磁记录介质,具有:
基板;
磁性层,包含具有L10结构的FePt合金;及
多个底层,配置在所述基板和所述磁性层之间,
其中,所述多个底层中的至少1层为含TiO2底层。

2.
  如权利要求1所述的磁记录介质,其中:
所述多个底层包含由Cr或者以Cr为主成分的BCC结构的合金所形成的底层,
所述含TiO2底层形成在由所述Cr或者以Cr为主成分的BCC结构的合金所形成的底层之上。

3.
  如权利要求1所述的磁记录介质,其中:
所述含TiO2底层形成在由具有B2结构的材料所形成的底层之上。

4.
  如权利要求1所述的磁记录介质,其中:
所述含TiO2底层形成在由具有第1NaCl型结构的材料所形成的底层之上。

5.
  如权利要求4所述的磁记录介质,其中:
由具有所述第1NaCl型结构的材料所形成的底层所含的具有NaCl型结构的材料为MgO。

6.
  如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中:
所述磁性层形成在所述含TiO2底层的正上面。

7.
  如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中:
在所述含TiO2底层之上配置了由具有第2NaCl型结构的材料所形成的底层,
在由具有所述第2NaCl型结构的材料所形成的底层之上配置了所述磁性层。

8.
  如权利要求7所述的磁记录介质,其中:
由具有所述第2NaCl型结构的材料所形成的底层所含的具有NaCl型结构的材料为MgO。

9.
  如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中:
所述含TiO2底层包含金红石型TiO2,并且,具有(100)面与基板面平行的密排方向。

10.
  如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中:
所述磁性层以具有L10结构的FePt合金为主成分,并且,含有从SiO2、TiO2、Cr23、Al23、Ta25、ZrO2、Y23、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B、B23、BN中所选择的1种以上的物质。

11.
  如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中,所述磁性层具有:
第1磁性层,以具有L10结构的FePt合金为主成分,并且,含有8mol%以上、30mol%以下的TiO2;及
第2磁性层,以具有L10结构的FePt合金为主成分,并且,含有从SiO2、TiO2、Cr23、Al23、Ta25、ZrO2、Y23、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B、B23、BN中所选择的1种以上的物质。

12.
  一种磁存储装置,具有权利要求1至11中的任1项所述的磁记录介质。

说明书

磁记录介质和磁存储装置
技术领域
本发明涉及一种磁记录介质和磁存储装置。
背景技术
近年,硬盘驱动器HDD的大容量化的需求日益提高。作为满足这种需求的手段,提出了采用安装了激光二极管的磁头对磁记录介质进行加热以进行记录的热辅助记录方式、以及、通过施加10GHz以上的高频率以进行记录的高频率记录方式。
在热辅助记录方式中,藉由对记录介质进行加热,可大幅降低保磁力,所以,可在记录介质的磁性层使用磁晶异方性常数Ku较高的材料。为此,可在维持热稳定性的同时进行磁性粒径的微细化,并可实现1Tbit/inch2级别的面密度。
另一方面,在高频率辅助记录的情况下,藉由安装在磁头(head)上的STO(Spin Torque Oscillator)所发出的高频波的辅助,也能进行介质的保磁力以下的记录磁场的写入。为此,与热辅助记录的情况同样地,可在记录介质的磁性层使用结晶磁气异方性常数Ku较高的材料。
作为高Ku磁性材料,提出了L10型FePt合金、L10型CoPt合金、L11型CoPt合金等的有序合金等。另外,在磁性层中,为了对由上述有序合金组成的结晶粒进行隔离(isolate),还添加了作为粒界相材料(grain boundary phase material)的SiO2、TiO2等的氧化物或者C、BN等。藉由构成为在粒界相所分离的磁性结晶粒的粒状结构,可降低磁性颗粒间的交换结合(耦合),并可实 现较高的介质SN比(Signal-to-Noise ratio)。
在磁性层使用上述L10型FePt合金的情况下,为了实现高垂直磁气异方性,最好使c轴具有与膜面垂直的(001)密排方向(配向)。另外,L10型FePt合金的密排方向可由底层所控制之技术事项也是周知的。
例如,专利文献1中提出了,通过在(100)面被控制为与基板平行的MgO或NiO等的底层上形成L10型FePt合金,该FePt合金可呈现(001)密排方向。
另外,专利文献2和专利文献3中提出了,通过在具有ZrN、TaN、CrN等的NaCl结构的底层上形成L10型FePt磁性层,该磁性层可呈现良好的(001)密排方向。
再有,非专利文献1、非专利文献2及非专利文献3中提出了,通过分别在具有NaCl型结构的FeO底层、TiN底层、TiC底层上形成L10型FePt磁性层,该磁性层可呈现(001)密排方向。
[现有技术文献]
[专利文献1]特开平11-353648
[专利文献2]特开2009-146558
[专利文献3]US7829208-B2
[非专利文献1]IEEE Trans.Magn.Vol.41,3211-3213(2005)
[非专利文献2]J.Vac.Sci.Technol.B25(6),1892-1895(2007)
[非专利文献3]IEEE Trans.Magn.Vol.47,4077-4079(2011)
发明内容
[发明要解决的课题]
近年,存在着要对磁记录介质的介质SN比进行提高的需求。但是,通过将磁性层所含的L10型FePt合金设计为(001)密排方向,尽管可以提高垂直磁气异方性,然而,并不能获得充分的介质SN比。
本发明是鉴于上述现有技术所具有的问题而提出的,其目的在于提供一种具有较高介质SN比的磁记录介质。
[用于解决课题的手段]
根据本发明的一个方面,提供一种磁记录介质,其特征在于具有:
基板;
磁性层,包含具有L10结构的FePt合金;及
多个底层,配置在所述基板和所述磁性层之间,
其中,所述多个底层中的至少1层为含TiO2底层。
[发明的效果]
根据本发明的实施方式,可提供一种具有较高介质SN比的磁记录介质。
附图概述
[图1]本发明的第2实施方式的磁记录装置的结构图。
[图2]本发明的第2实施方式的磁头的结构图。
[图3]实验例1所制作的热辅助磁记录介质的层结构截面模式图。
[图4]实验例2所制作的热辅助磁记录介质的层结构截面模式图。
[符号说明]
100         磁存储装置
101、212    磁记录介质
301、401    玻璃基板
304、407    含TiO2底层(即,含有TiO2的底层)
305、408    磁性层
本发明的实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明,然而,本发明并不限定于下述实施方式,只要不脱离本发明的技术范围,可对下述实施方式进行各种各样的变形或置换。
[第1实施方式]
以下对本实施方式的磁记录介质的结构例进行说明。
本实施方式的磁记录介质具有基板;包含具有L10结构的FePt合金的磁性层;及在基板和磁性层之间所配置的多个(这里需要说明的是,多个指2个以上)底层。另外,多个底层中的至少1层为含TiO2底层。
这里,对各层进行说明。
作为基板,对其并无特别的限定,但是,例如可使用玻璃基板,尤其优选为使用耐热玻璃基板。
然后,在基板上形成多个底层。
多个底层中的至少1层为含TiO2底层。关于该点将在以下进行说明。
首先,为了使磁性层所含的具有L10型结构的FePt合金具有尽可能良好的(001)密排方向,底层和L10型FePt合金的晶格错配最好较小。但是,经本发明的发明人的研究可知,通过沿L10型FePt合金的膜的面内方向施加拉伸应力,可以提高有序度。为此,底层的晶格常数最好为可沿L10型FePt合金的膜的面内方向导入适当拉伸应力的值。
另外,为了促进磁性层所含的L10型FePt合金的有序化,该FePt合金优选为在600℃以上的高温下进行成膜。为此,至少在磁性层的正下面所形成的底层最好为融点比FePt合金的成膜温度高并且化学性比较稳定的材料。如果磁性层的正下面所形成的底层的融点比FePt合金的成膜温度低,则底层材料在FePt合金的成膜时等会向FePt合金内进行扩散,并非较好者。
这里,TiO2可为正方晶系(tetragonal system)的金红石(rutile)型结构、锐钛矿(anatase)型结构、斜方晶系(orthorhombic system)的板钛矿(brookite)型结构之技术事项是熟知的。表1中示出了TiO2为上述各结构时的a轴长度、b轴长度以及c轴长度的值。另外,TiO2的融点高于FePt合金的成膜温度。
[表1]

结晶结构结晶系a(nm)b(nm)c(nm)锐钛矿正方晶系0.3780.3780.951金红石正方晶系0.4540.4540.296板钛矿斜方晶系0.5450.9170.514

例如,金红石型结构的TiO2的a轴长度为0.474nm,比L10型结构的FePt合金的a轴长度(0.385nm)大16%左右。但是,在TiO2为金红石型结构的含TiO2底层的上,可以磊晶(epitaxial)成长磁性层,该磁性层包含L10结构的FePt合金。此时,为了使具有L10结构的FePt合金为(001)密排方向,含TiO2底层优选为(100)密排方向。这里需要说明的是,含TiO2底层为(100)密排方向是指,含TiO2底层具有(100)面与基板面平行的密排方向。
这样,在含金红石型TiO2的底层上进行了包含L10型FeP t合金的磁性层的成膜后,为了沿L10型结构的FePt合金的膜的面内方向施加拉伸应力,如上所述,可设计为具有良好有序度的L10型结构的FePt合金。为此,通过将磁性层形成在含TiO2底层的上,可获得呈现较高垂直磁气异方性的磁记录介质,并为具有较高介质SN比的磁记录介质。
这里需要说明的是,含TiO2底层所含的TiO2并不限定于金红石型结构,也可使用锐钛矿型结构的TiO2或板钛矿型结构的TiO2。另外,在多种类型的TiO2混合存在的形态下,也可同样地沿L12型结构的FePt合金的膜的面内方向施加拉伸应力。除了TiO2以外,还可混合存在TiO和Ti2O3。但是,为了不使磁性层的(001)密排方向恶化(变坏),最好对这些组成成分的比率(比例)进行选择。另外,如上所述,因为金红石型结构的TiO2的a轴长度比其他结构的TiO2还接近L10型结构的FePt合金的a轴长度,所以,含TiO2底层优选为包含金红石型TiO2。尤其是,金红石型TiO2优选为含TiO2底层的主成分。例如,含TiO2底层中的金红石型结构的TiO2的比率优选为70%以上。这样,在金红石型结构的TiO2为含TiO2底层的主成分的情况下,磁性层所含的L10结构型FePt合金具有更好的有序度,并且,可具有良好的(001)密排方向。尤其是含TiO2底层最好为由金红石型TiO2组成。
接下来,对含TiO2底层以外的其他底层的结构例进行说明。
如上所述,含TiO2底层的TiO2优选为以具有金红石型结构的TiO2为主成分,另外,含TiO2底层的TiO2优选为(100)密排方向。
就含TiO2底层而言,对使金红石型结构的TiO2作为其主成分并且为(100)密排方向的方法并无特别的限定,但是,例如最 好为,含TiO2底层形成在由Cr、或者、以Cr为主成分的BCC结构的合金所形成的底层上。即,多个底层包含由Cr、或者、以Cr为主成分的BCC结构的合金所形成的底层,含TiO2底层优选为,形成在由Cr、或者、以Cr为主成分的BCC结构的合金所形成的底层之上。
这里需要说明的是,以下将由Cr所形成的底层也记载为「Cr底层」。另外,以下将由以Cr为主成分的BCC结构的合金所形成的底层也称为「Cr合金底层」。
首先,对在Cr底层上形成含TiO2底层的情况进行说明。
因为Cr的a轴长度为0.288nm,所以√2(根号2,即:2^(1/2))×0.288=0.408nm,为与金红石型结构的TiO2的a轴长度接近的值。为此,通过在Cr底层上形成TiO2膜,成膜后的TiO2膜为金红石结构,以Cr<100>//TiO2<100>的关系进行磊晶成长,呈现(100)密排方向。在此情况下,Cr底层优选为(100)密排方向。
对(100)密排方向的Cr底层的形成方法并无特别的限定,但是,例如可通过在由非晶质(非结晶)合金所形成的底层上进行Cr膜的成膜而获得。此时,优选为在基板温度为200℃以上的条件下对Cr膜进行成膜。
作为这里的非晶质合金,例如可使用Cr-50at%Ti、Cr-50at%Ta、Co-50at%Ti、Ti-50at%Al、Ni-50at%Ti、Ni-50at%Ta等的合金。
接下来,对在以Cr为主成分的BCC结构的合金所形成的Cr合金底层上形成含TiO2底层的情况进行说明。
作为以Cr为主成分的BCC结构的合金,例如可列举出具有将Ti、V、Mn、W、Mo、Ta、Nb、B、Ru等元素添加至C r的BCC结构的Cr合金。
通过向Cr添加上述元素,晶格常数扩大,可降低与金红石型结构的TiO2的晶格错配,为较好者。为此,可获得呈现更好的(100)密排方向的TiO2底层。但是,如果将上述元素过多地添加至Cr,则存在着Cr合金的(100)密排方向恶劣的情况,所以,添加量优选为大致50at%以下。
在上述Cr底层或者上述Cr合金底层之上,可以形成由晶格常数更大的BCC结构的元素或者合金所形成的底层。具体而言,例如可使用具有从Mo、W、Ta、Nb中所选择的1种以上的具有BCC结构的元素(金属),或者,可以使用具有含有从Mo、W、Ta、Nb中所选择的1种以上的元素的BCC结构的合金。然后,可在由该BCC结构的元素或者合金所形成的底层之上形成含TiO2底层。据此,例如,在含TiO2底层以金红石型结构的TiO2为主成分的情况下,可进一步地降低与金红石型结构的TiO2的晶格错配,进而可进一步地改善含TiO2底层的(100)密排方向。
含TiO2底层也可形成在由具有B2结构得材料所形成的底层上。另外,含TiO2底层还可形成在由具有第1NaCl型结构的材料所形成的底层上。在此情况下,由具有B2结构的材料所形成的底层或者由具有第1NaCl型结构的材料所形成的底层优选为具有(100)密排方向。
作为具有B2结构的材料,例如可列举出NiAl、RuAl合金。另外,作为由具有第1NaCl型结构的材料所形成的底层所含的具有NaCl型结构的材料,可列举出MgO、TiN、TaN、ZrN、CrN、TiC、TaC、ZrC等,尤其优选为使用MgO。
如上所述,由具有B2结构的材料所形成的底层或者由具有第1 NaCl型结构的材料所形成的底层优选为具有(100)密排方向。另外,尽管对使由具有B2结构的材料所形成的底层或者由具有第1NaCl结构的材料所形成的底层具有(100)密排方向的方法并无特别的限定,但是,例如可列举出,在上述的(100)密排方向的Cr底层或Cr合金底层上进行形成的方法。
另外,为了对写入特性进行改善,也可形成软磁性底层。软磁性底层中可使用CoTaZr、CoFeTaB、CoFeTaSi、CoFeTaZr等的非晶质合金、FeTaC、FeTaN等的微结晶合金、或着、NiFe等的多结晶合金等。软磁性底层可为由上述合金构成的单层膜,也可为对具有适当膜厚的Ru层进行夹持并进行反强磁性结合(耦合)的积层膜。
另外,在TiO2底层和L10型FePt磁性层之间,还可形成由具有第2NaCl型结构的材料所形成的底层。即,在含TiO2底层之上,可形成由具有第2NaCl型结构的材料所形成的底层,在由具有第2NaCl型结构的材料所形成的底层之上,可形成磁性层。
在此情况下,对由具有第2NaCl型结构的材料所形成的底层的膜厚并无特别的限定,但是,优选为5nm以下,最好为3nm以下。通过将膜厚设计为上述值以下,藉由来自含TiO2底层的拉伸应力,可使由具有该第2NaCl型结构的材料所形成的底层的晶格常数更接近含TiO2底层的晶格常数。为此,针对磁性层所含的具有L10型结构FePt合金,可在膜的面内方向导入拉伸应力,进而可获得具有良好有序度的具有L10型结构的FePt合金。作为由具有第2NaCl型结构的材料所形成的底层所含的具有NaCl型结构的材料,对其并无特别的限定,例如,优选为使用MgO、TiN、TaN、ZrN、TiC、TaC、ZrC等融点高于TiO2的材料,尤其是最好使用MgO。通过使用融点比TiO2高的材料,可对从底 层至磁性层的热扩散进行抑制。
另外,在本实施方式的磁记录介质中,作为磁性层,设置了包含具有L10结构的FePt合金的磁性层。磁性层优选为形成在多个底层上,例如,可形成在含TiO2底层的正上面。另外,在含TiO2底层和磁性层之间还可形成其他底层。
为了在形成磁性层时对磁性层的有序化进行促进,优选为进行加热处理,但是,为了对此时的加热温度(有序化温度)进行降低,还可在具有L10结构的FePt合金中添加Ag、Au、Cu、Ni等。通过添加这些成分,可将磁性层形成时的加热温度(基板温度)降低至400~500℃左右。
另外,在磁性层中,具有L10结构的FePt合金的结晶粒优选为磁气孤立(磁分离)。为此,磁性层优选为,以具有L10结构的FePt合金为主成分,并且,含有从SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、TiO、ZnO、C、B、B2O3、BN中所选择的1种类以上的物质。据此,可对结晶粒间的交换结合进行更确实的分断,进而可进一步地提高介质SN比。
这里,以具有L10结构的FePt合金为主成分是指,以分子量比率来计,磁性层中所含的成分中的具有L10结构的FePt合金的含有比率为最高。尤其是优选为,具有L10结构的FePt合金在磁性层中所含有的体积比率为50vol%以上。
另外,磁性层还可由多个磁性层所构成。例如,磁性层优选为具有:以具有L10结构的FePt合金为主成分,并且,含有8mol%以上、30mol%以下的TiO2的第1磁性层;以及、以具有L10结构的FePt合金为主成分,并且,含有从SiO2、TiO2、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、 TiO、ZnO、C、B、B2O3、BN中所选择的一种以上的物质的第2磁性层。
作为底层以外的结构,例如可形成如下所述的部件、层。
例如,在磁性层上最好形成DLC保护膜。
对DLC保护膜的制造方法并无特别的限定。例如,可采用:对由碳化氢所组成的原料气体由高频等离子体进行分解以形成膜的RF-CVD法、由灯丝所放出的电子对原料气体进行离子化以形成膜的IBD法、不使用原料气体而使用固体C靶材(Target)以形成膜的FCVA法等。
对DLC保护膜的膜厚并无特别的限定,例如,优选为1nm以上、6nm以下。其原因在于,如果低于1nm,则存在着磁头的浮上特性恶化的情况,并非较好者。另外,如果高于6nm,则磁隙(magnetic spacing)变大,存在着介质SN比下降的情况,也非较好者。
在DLC保护膜上,还可涂敷由全氟聚醚(PFPE)系氟树脂所组成润滑剂。
另外,除了上述的层之外,根据需要,还可任意地设置种晶(seed)层、黏接层等。
在本实施方式的磁记录介质中,通过将多个底层中的至少1层设计为含有TiO2的底层,可使磁性层所含的具有L10型结构的FePt合金具有高有序度。另外,同时,因为有序度较低的磁性颗粒被进行了排除,所以,可降低反转磁场分布SFD。据此,可提供一种Ku较高并且正规化保磁力分布(ΔHc/Hc)较低的磁记录介质。另外,因为示出了正规化保磁力分布越低,所获得的介质SN比越高之技术事项,所以可提高介质SN比。
本实施方式的磁记录介质可作为热辅助记录方式的磁存储装置用 的磁记录介质来使用,另外,还可作为高频率记录方式例如微波波辅助记录方式的磁存储装置用的磁记录介质来使用。
在作为热辅助记录方式的磁存储装置用的磁记录介质来使用的情况下,磁记录介质优选为形成散热层。作为散热层的材料,优选为使用热传导率较高的Ag、Cu、Al、Au、或者它们的合金。
[第2实施方式]
以下对本实施方式的磁存储装置的结构例进行说明。这里需要说明的是,在本实施方式中,尽管对基于热辅助记录方式的磁存储装置的结构例进行了说明,但是,并不限定于该形态,也可将第1实施方式中所说明的磁记录介质使用于基于微波辅助磁记录方式的磁存储装置。
本实施方式的磁存储装置可为具有第1实施方式中所说明的磁记录介质的磁存储装置。
在磁存储装置中,例如,可为还具有用于使磁记录介质旋转的磁记录介质驱动部、及在前端部具有近场光发生元件的磁头的结构。另外,还可具有:用于对磁记录介质进行加热的激光发生部;将激光发生部所发生的激光导引至近接场光发生元件的导波路;用于使磁头移动的磁头驱动部;及信号记录再生(recording/reproduction)处理系统。
磁存储装置的具体结构例示于图1中。
例如,本实施方式的磁存储装置100可为图1所示的结构。具体而言,可为由磁记录介质101、用于使磁记录介质旋转的磁记录介质驱动部102、磁头103、用于使磁头移动的磁头驱动部104、及信号记录再生处理系统105等所构成的结构。
另外,作为磁头103,例如,可使用图2所示的热辅助记录用磁头200。该热辅助记录用磁头200具有记录头208和再生头 211。记录头208具有:主磁极201;辅助磁极202;用于产生磁场的线圈203;作为激光发生部的激光二极管(LD)204;及用于将LD所发出的激光205引导至近接场光发生元件206的导波路207。再生头211具有由保护部(shield)209所夹持的再生元件210。
另外,作为磁记录介质100,如上所述,使用了第1实施方式中所说明的磁记录介质。为此,可提高介质SN比。另外,还可获得出错率(Error Rate)较低的磁记录装置。
[实施例]
以下参照具体实施例进行说明,但是,本发明并不限定于下述的实施例。
(实验例1)
图3中示出了本实施例所制作的磁记录介质的层结构的一个例子。在2.5英寸的玻璃基板301上形成膜厚为20nm的Ni-50at%Ta种晶层302,并进行了300℃的基板加热。
之后,作为第1底层303,以使其膜厚皆为20nm的方式形成了由表2所示的材料构成的底层。作为第1底层303的材料,实施例1.1中使用了Cr-10at%Mn,实施例1.2中使用了Cr-15at%Ru,实施例1.3中使用了Cr-20at%Ti,实施例1.4中使用了Cr-30at%Mo,实施例1.5中使用了Cr-30at%W,实施例1.6中使用了Cr,实施例1.7中使用了Cr-25at%V,实施例1.8中使用了Cr-5at%B,实施例1.9中使用了Cr-10at%Ti-5at%B,实施例1.10中使用了Cr-15at%Mo-3at%B,实施例1.11中使用了Ni-50at%Al,实施例1.12中使用了Ru-50at%Al。另外,在比较例中,作为第1底层303的 材料,比较例1.1中使用了Cr-10at%Mn,比较例1.2中使用了Cr-30at%W,比较例1.3中使用了Cr-10at%Ti-5at%B。
接下来,针对实施例1.1~实施例1.12的试料,作为膜厚为2nm的含TiO2底层304,形成了由TiO2构成的底层。针对比较例1.1~1.3,不设置含TiO2底层304,而是在第1底层303上直接形成后述的磁性层305。
之后,进行640℃的基板加热,并使用(Fe-55at%Pt)-30at%C,形成膜厚为6nm的磁性层305。
然后,在磁性层305的上面再形成膜厚为3.5nm的DLC保护膜306。
对所获得的磁记录介质进行了保磁力Hc和正规化保磁力分布ΔHc/Hc的评价。
保磁力Hc是根据在7T的最大磁场和室温的条件下所测定的磁化曲线所获得的。另外,ΔHc/Hc则使采用「IEEE Trans.Magn.,vol.27,pp4975-4977,1991」中所记载的方法所测定的。评价结果示于以下的表2中。
由表2所示的结果可知,满足本发明的规定的实施例1.1~实施例1.12示出了36kOe以上的较高的保磁力Hc和0.35以下的较低的正规化保磁力分布ΔHc/Hc。
尤其是,第1底层使用了Cr、Ni-50at%Al、Ru-50at%Al的磁记录介质(实施例1.6、实施例1.11、实施例1.12)示出了43kOe以上的特别高的保磁力Hc。
另外,第1底层使用了Cr-5at%B、Cr-10at%Ti-5at%B、Cr-15at%Mo-3at%B的介质(实施例1.8、实施例1.9、实施例1.10)示出了0.31以下的 特别低的正规化保磁力分布ΔHc/Hc。
[表2]
 第1底层含TiO2底层Hc(kOe)ΔHc/Hc实施例1.1Cr-10at%MnTiO240.50.33实施例1.2Cr-15at%RuTiO240.20.34实施例1.3Cr-20at%TiTiO236.60.34实施例1.4Cr-30at%MoTiO238.90.33实施例1.5Cr-30at%WTiO241.10.35实施例1.6CrTiO245.10.32实施例1.7Cr-25at%VTiO239.10.33实施例1.8Cr-5at%BTiO240.10.30实施例1.9Cr-10at%Ti-5at%BTiO238.90.29实施例1.10Cr-15at%Mo-3at%BTiO237.50.31实施例1.11Ni-50at%AlTiO243.40.33实施例1.12Ru-50at%AlTiO244.10.35比较例1.1Cr-10at%Mn 22.80.44比较例1.2Cr-30at%W 19.80.45比较例1.3Cr-10at%Ti-5at%B 20.60.40

相对于此,比较例1.1~比较例1.3的磁记录介质的保磁力Hc都低为23kOe以下,正规化保磁力分布ΔHc/Hc都高为0.4以上。
从本实验例的结果可确认到,通过形成含TiO2底层,可获得具有较高保磁力Hc并且具有较低正规化保磁力分布ΔHc/Hc的磁记录介质。
另外,还示出了正规化保磁力分布ΔHc/Hc越低,所获得的介质SN比越高的技术事项。为此,可确认到,通过使用实施例1.1~实施例1.12的磁记录介质,可获得较高的介质SN比。
(实验例2)
在本实验例中,除了在第1底层303和含TiO2底层304之间设置了第2底层之外,制作了与实施例1.3具有同样结构的磁记录介质。
作为第2底层,形成了由表3所示材料构成的膜厚为25nm的膜。作为第2底层的材料,实施例2.1中使用了W-10at%Cr,实施例2.2中使用了Mo-20at%V,实施例2.3中使用了W,实施例2.4中使用了W-20at%Ta,实施例2.5中使用了Mo-50at%Nb,实施例2.6中使用了Ta。
对所获得的磁记录介质与实验例1同样地进行了保磁力Hc和正规化保磁力分布ΔHc/Hc的评价。结果示于表3中。
[表3]
 第1底层第2底层含TiO2底层Hc(kOe)ΔHc/Hc实施例2.1Cr-20at%TiW-10at%CrTiO240.80.33实施例2.2Cr-20at%TiMo-20at%VTiO240.10.32实施例2.3Cr-20at%TiWTiO241.90.31实施例2.4Cr-20at%TiW-20%TaTiO244.20.30实施例2.5Cr-20at%TiMo-50at%NbTiO243.80.29实施例2.6Cr-20at%TiTaTiO243.30.33

表3示出了实施例2.1~实施例2.6的磁记录介质与实施例1.3的磁记录介质相比,都具有较高的保磁力Hc和较低的正规化保磁力分布ΔHc/Hc。
对本实施例的磁记录介质进行X线衍射测定可知,实施例2.1~实施例2.6的第2底层都具有BCC结构,并为(100)密排方向。根据第2底层的(200)衍射峰值所获得的面间隔d200为0.44nm以上。在此情况下,第2底层和含TiO2底层的晶格错配为5% 以下。因此,就实施例2.1~实施例2.6的磁记录介质示出了保磁力Hc比实施例1.3的磁记录介质高,而正规化保磁力分布ΔHc/Hc比其低之事项而言,其原因在于,第2底层和含TiO2底层的晶格错配被进行了缓和。
(实验例3)
图4示出了本实验例所制作的磁记录介质的层结构的一个例子。
在2.5英寸玻璃基板401上,形成膜厚为5nm的Cr-50at%Ti黏接层402、膜厚为50nm的Cu-0.4at%Zr散热层403、膜厚为20nm的Ni-50at%Ta种晶层404,并进行了270℃的基板加热。
之后,作为第1底层405,以使其膜厚皆为10nm的方式形成了由表4所示材料构成的底层。作为第1底层405的材料,实施例3.1及比较例3.1中使用了Cr,实施例3.2及比较例3.2中使用了Cr-20at%V,实施例3.3~实施例3.5及比较例3.3~比较例3.5中使用了Cr-10at%Ru。
接下来,作为第2底层406,以使其膜厚皆为4nm的方式形成了由表4所示的材料所构成的底层。作为第2底层406的材料,实施例3.1~实施例3.3及比较例3.1~比较例3.3中使用了TiN,实施例3.4及比较例3.4中使用了TiC,实施例3.5及比较例3.5中使用了MgO。
另外,在实施例3.1~实施例3.5中,作为含TiO2底层407,形成了膜厚为2nm的由TiO2构成的底层。在比较例3.1~比较例3.5中,不设置含TiO2底层407,而是在第2底层406上直接形成后述的磁性层408。
之后,进行680℃的基板加热,并形成膜厚为6nm的(Fe-50at%Pt)-50at%C磁性层408和膜厚为3nm的 DLC保护膜409。
对所获得的磁记录介质与实验例1同样地进行了保磁力Hc和正规化保磁力分布ΔHc/Hc的评价。其结果示于表4中。
[表4]
 第1底层第2底层含TiO2底层Hc(kOe)ΔHc/Hc实施例3.1CrTiNTiO245.10.33实施例3.2Cr-20at%VTiNTiO243.30.34实施例3.3Cr-10at%RuTiNTiO241.90.31实施例3.4Cr-10at%RuTiCTiO242.10.35实施例3.5Cr-10at%RuMgOTiO243.30.29比较例3.1CrTiN 17.10.42比较例3.2Cr-20at%VTiN 19.30.44比较例3.3Cr-10at%RuTiN 21.10.43比较例3.4Cr-10at%RuTiC 22.80.44比较例3.5Cr-10at%RuMgO 20.50.40

表4示出了实施例3.1~实施例3.5的磁记录介质都具有41kOe以上的较高的保磁力Hc和0.35以下的较低的正规化保磁力分布ΔHc/Hc。
尤其是,第1底层405使用了Cr的实施例3.1的磁记录介质示出了特别高的保磁力Hc,而第2底层406使用了MgO的实施例3.5的磁记录介质示出了特别低的正规化保磁力分布ΔHc/Hc。
另一方面,没有形成含TiO2底层407的比较例3.1~比较例3.5的磁记录介质则示出了保磁力Hc都为23kOe以下、正规化保磁力分布ΔHc/Hc都为0.4以上的较高的值。
由以上可确认到,通过形成含TiO2底层407,可获得具有较高保磁力Hc并且具有较低正规化保磁力分布ΔHc/Hc的磁记录 介质。另外,还示出了正规化保磁力分布ΔHc/Hc越低,所获得的介质SN比越高的事项。为此,可确认到,通过使用实施例3.1~实施例3.5的磁记录介质,可获得较高的介质SN比。
(实验例4)
在本实验例中,除了将磁性层408设计为第1磁性层和第2磁性层构成的积层结构之外,制作了与实施例3.1具有同样层结构的磁记录介质。
这里,就第1磁性层而言,如表5所示,使用了对实施例4.1~实施例4.6的各试料的TiO2的含有量进行了变化的磁性材料。另外,就第2磁性层而言,试料都使用了实施例3.1的磁性层408所使用的(Fe-50at%Pt)-50at%C。第1磁性层和第2磁性层的膜厚分别为5nm和4nm。
对所制作的磁记录介质与实验例1同样地进行了保磁力Hc和正规化保磁力分布ΔHc/Hc的评价。结果示于表5中。
[表5]
 第1磁性层第2磁性层Hc(kOe)ΔHc/Hc实施例4.1(Fe-45at%Pt)-5mol%TiO2(Fe-55at%Pt)-50at%C44.20.34实施例4.2(Fe-45at%Pt)-8mol%TiO2(Fe-55at%Pt)-50at%C47.30.32实施例4.3(Fe-45at%Pt)-12mol%TiO2(Fe-55at%Pt)-50at%C48.90.29实施例4.4(Fe-45at%Pt)-20mol%TiO2(Fe-55at%Pt)-50at%C49.20.30实施例4.5(Fe-45at%Pt)-30mol%TiO2(Fe-55at%Pt)-50at%C48.10.31实施例4.6(Fe-45at%Pt)-35mol%Ti O2(Fe-55at%Pt)-50at%C42.50.35

表5示出了实施例4.1~实施例4.5的磁记录介质都具有42kOe以上的较高的保磁力Hc和0.35以下的较低的正规化保磁力分布ΔHc/Hc。尤其是,磁性层中的TiO2为8mol%以上、30mol%以下的实施例4.2~实施例4.5示出了更高的保磁力Hc和更低的正规化保持力分布ΔHc/Hc。
由以上可确认到,通过将磁性层设计为二层结构,并在第1磁性层中使用含有8mol%以上、30mol%以下的TiO2的磁性层,可获得具有较高保磁力Hc并且具有较低正规化保磁力分布ΔHc/Hc的磁记录介质。
(实验例5)
在实验例3所示的实施例3.1~实施例3.5及比较例3.1~比较例3.5的磁记录介质上涂敷Perfluoroether(PFPE)系润滑剂,并使用图2所示的热辅助记录用磁头对RW特性进行了评价。
本实验例中所使用的热辅助记录用磁头200如图2所示,具有记录磁头208和再生磁头211。记录磁头208具有主磁极201、补助磁极202、使磁场产生的线圈203、激光二极管(LD)204、以及、用于将LD所发出的激光205导引至近接场光发生元件206的导波路207。再生磁头211具有由保护部209所夹持的再生元件210。藉由近接场光元件所发出的近接场光,对介质212进行加热,并使介质的保磁力降低至磁头磁场以下,可进行记录。
以下的表6示出了使用上述热辅助记录用磁头200进行线记录密度为1600kFCI的All One Pattern(同一模式)信号的记录而测定的介质SN比、以及、定义为track profile(磁道高低)的半值幅的磁道幅(宽)MWW。这里,激光二极管中所投入的功率被调整为使MWW大致为55nm。
由表6可知,实施例3.1~实施例3.5的磁记录介质都示出了12dB以上的较高的介质SN比,尤其是实施例3.1和实施例3.5的磁记录介质,都示出了13dB以上的更高的介质SN比。
另一方面,比较例3.1~比较例3.5的磁记录介质的介质SN比都在9.5dB以下。
由以上可确认到,通过使用TiO2底层,可获得呈现出较高介质SN比的磁记录介质。
[表6]
 第1底层第2底层含TiO2底层介质SN比(dB)MWW(nm)实施例3.1CrTiNTiO213.255.4实施例3.2Cr-20at%VTiNTiO212.856.1实施例3.3Cr-10at%RuTiNTiO212.555.1实施例3.4Cr-10at%RuTiCTiO212.255.9实施例3.5Cr-10at%RuMgOTiO213.554.4比较例3.1CrTiN 8.955.3比较例3.2Cr-20at%VTiN 9.354.1比较例3.3Cr-10at%RuTiN 9.154.9比较例3.4Cr-10at%RuTiC 9.056.7比较例3.5Cr-10at%RuMgO 9.455.1

(实验例6)
将实验例3所示的各磁记录介质组入图1所示的磁存储装置,并对比特出错率(bit error rate)进行了评价。
本实验例中所使用的磁存储装置100由磁记录介质101、用于使磁记录介质旋转的磁记录介质驱动部102、磁头103、用于使磁头移动的磁头驱动部104、以及信号记录再生处理系统105所构成。
这里需要说明的是,磁头103使用了实验例5所示的热辅助记录用磁头。另外,磁记录介质的表面上涂敷了Perfluoroether(PFPE)系润滑剂。
表7示出了在线记录密度为1600kFCI、轨道密度为500kFCI(面记录密度为800Gbit/inch2)的条件下所评价的出错率(BER)的值。
[表7]
 第1底层第2底层含TiO2底层LogBER实施例3.1CrTiNTiO2-7.1实施例3.2Cr-20at%VTiNTiO2-6.8实施例3.3Cr-10at%RuTiNTiO2-6.6实施例3.4Cr-10at%RuTiCTiO2-6.9实施例3.5Cr-10at%RuMgOTiO2-7.3比较例3.1CrTiN -4.4比较例3.2Cr-20at%VTiN -4.1比较例3.3Cr-10at%RuTiN -4.1比较例3.4Cr-10at%RuTiC -4.2比较例3.5Cr-10at%RuMgO -4.8

由表7可知,对实施例3.1~3.5的介质进行了组入的磁存储装置呈现了1×10-6.6以下的低出错率。尤其是,就在实验例5中呈现出了较高介质SN比的实施例3.1的磁记录介质和实施例3.5的磁记录介质而言,则示出了1×10-7以下的更低的出错率。另一方面,对比较例3.1~比较例3.5的磁记录介质进行了组入的磁存储装置的出错率为1×10-4左右。
由以上可确认倒,通过将形成了含TiO2底层的磁记录介质进行了组入,可获得出错率较低的磁存储装置。
这里,需要说明的是,上述内容并不是对本发明进行限定的内容。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104240729A43申请公布日20141224CN104240729A21申请号201410244285322申请日20140604201312988320130620JPG11B5/6620060171申请人昭和电工株式会社地址日本东京都72发明人神边哲也丹羽和也村上雄二张磊74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人刘瑞东段承恩54发明名称磁记录介质和磁存储装置57摘要一种磁记录介质,具有基板;磁性层,包含具有L10结构的FEPT合金;及多个底层,配置在所述基板和所述磁性层之间。其中,所述多个底层中的至少一层为含TIO2底层。30优先权数据51INTCL权利要。

2、求书1页说明书13页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书13页附图2页10申请公布号CN104240729ACN104240729A1/1页21一种磁记录介质,具有基板;磁性层,包含具有10结构的合金;及多个底层,配置在所述基板和所述磁性层之间,其中,所述多个底层中的至少1层为含2底层。2如权利要求1所述的磁记录介质,其中所述多个底层包含由或者以为主成分的结构的合金所形成的底层,所述含2底层形成在由所述或者以为主成分的结构的合金所形成的底层之上。3如权利要求1所述的磁记录介质,其中所述含2底层形成在由具有2结构的材料所形成的底层之上。4如权利要求1所述的。

3、磁记录介质,其中所述含2底层形成在由具有第1型结构的材料所形成的底层之上。5如权利要求4所述的磁记录介质,其中由具有所述第1型结构的材料所形成的底层所含的具有型结构的材料为。6如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中所述磁性层形成在所述含2底层的正上面。7如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中在所述含2底层之上配置了由具有第2型结构的材料所形成的底层,在由具有所述第2型结构的材料所形成的底层之上配置了所述磁性层。8如权利要求7所述的磁记录介质,其中由具有所述第2型结构的材料所形成的底层所含的具有型结构的材料为。9如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中所述含2底层包含金红石型2,并且,具有100面。

4、与基板面平行的密排方向。10如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中所述磁性层以具有10结构的合金为主成分,并且,含有从2、2、23、23、25、2、23、2、23、中所选择的1种以上的物质。11如权利要求1或2所述的磁记录介质,其中,所述磁性层具有第1磁性层,以具有10结构的合金为主成分,并且,含有8以上、30以下的2;及第2磁性层,以具有10结构的合金为主成分,并且,含有从2、2、23、23、25、2、23、2、23、中所选择的1种以上的物质。12一种磁存储装置,具有权利要求1至11中的任1项所述的磁记录介质。权利要求书CN104240729A1/13页3磁记录介质和磁存储装置技术领域000。

5、1本发明涉及一种磁记录介质和磁存储装置。背景技术0002近年,硬盘驱动器HDD的大容量化的需求日益提高。作为满足这种需求的手段,提出了采用安装了激光二极管的磁头对磁记录介质进行加热以进行记录的热辅助记录方式、以及、通过施加10GHZ以上的高频率以进行记录的高频率记录方式。0003在热辅助记录方式中,藉由对记录介质进行加热,可大幅降低保磁力,所以,可在记录介质的磁性层使用磁晶异方性常数KU较高的材料。为此,可在维持热稳定性的同时进行磁性粒径的微细化,并可实现1TBIT/INCH2级别的面密度。0004另一方面,在高频率辅助记录的情况下,藉由安装在磁头HEAD上的STOSPINTORQUEOSCI。

6、LLATOR所发出的高频波的辅助,也能进行介质的保磁力以下的记录磁场的写入。为此,与热辅助记录的情况同样地,可在记录介质的磁性层使用结晶磁气异方性常数KU较高的材料。0005作为高KU磁性材料,提出了L10型FEPT合金、L10型COPT合金、L11型COPT合金等的有序合金等。另外,在磁性层中,为了对由上述有序合金组成的结晶粒进行隔离ISOLATE,还添加了作为粒界相材料GRAINBOUNDARYPHASEMATERIAL的SIO2、TIO2等的氧化物或者C、BN等。藉由构成为在粒界相所分离的磁性结晶粒的粒状结构,可降低磁性颗粒间的交换结合耦合,并可实现较高的介质SN比SIGNALTONOI。

7、SERATIO。0006在磁性层使用上述L10型FEPT合金的情况下,为了实现高垂直磁气异方性,最好使C轴具有与膜面垂直的001密排方向配向。另外,L10型FEPT合金的密排方向可由底层所控制之技术事项也是周知的。0007例如,专利文献1中提出了,通过在100面被控制为与基板平行的MGO或NIO等的底层上形成L10型FEPT合金,该FEPT合金可呈现001密排方向。0008另外,专利文献2和专利文献3中提出了,通过在具有ZRN、TAN、CRN等的NACL结构的底层上形成L10型FEPT磁性层,该磁性层可呈现良好的001密排方向。0009再有,非专利文献1、非专利文献2及非专利文献3中提出了,通。

8、过分别在具有NACL型结构的FEO底层、TIN底层、TIC底层上形成L10型FEPT磁性层,该磁性层可呈现001密排方向。0010现有技术文献0011专利文献1特开平113536480012专利文献2特开20091465580013专利文献3US7829208B20014非专利文献1IEEETRANSMAGNVOL41,3211321320050015非专利文献2JVACSCITECHNOLB256,1892189520070016非专利文献3IEEETRANSMAGNVOL47,407740792011说明书CN104240729A2/13页4发明内容0017发明要解决的课题0018近年,存。

9、在着要对磁记录介质的介质SN比进行提高的需求。但是,通过将磁性层所含的L10型FEPT合金设计为001密排方向,尽管可以提高垂直磁气异方性,然而,并不能获得充分的介质SN比。0019本发明是鉴于上述现有技术所具有的问题而提出的,其目的在于提供一种具有较高介质SN比的磁记录介质。0020用于解决课题的手段0021根据本发明的一个方面,提供一种磁记录介质,其特征在于具有0022基板;0023磁性层,包含具有L10结构的FEPT合金;及0024多个底层,配置在所述基板和所述磁性层之间,0025其中,所述多个底层中的至少1层为含TIO2底层。0026发明的效果0027根据本发明的实施方式,可提供一种具。

10、有较高介质SN比的磁记录介质。0028附图概述0029图1本发明的第2实施方式的磁记录装置的结构图。0030图2本发明的第2实施方式的磁头的结构图。0031图3实验例1所制作的热辅助磁记录介质的层结构截面模式图。0032图4实验例2所制作的热辅助磁记录介质的层结构截面模式图。0033符号说明0034100磁存储装置0035101、212磁记录介质0036301、401玻璃基板0037304、407含TIO2底层即,含有TIO2的底层0038305、408磁性层0039本发明的实施方式0040以下对本发明的实施方式进行说明,然而,本发明并不限定于下述实施方式,只要不脱离本发明的技术范围,可对下述。

11、实施方式进行各种各样的变形或置换。0041第1实施方式0042以下对本实施方式的磁记录介质的结构例进行说明。0043本实施方式的磁记录介质具有基板;包含具有L10结构的FEPT合金的磁性层;及在基板和磁性层之间所配置的多个这里需要说明的是,多个指2个以上底层。另外,多个底层中的至少1层为含TIO2底层。0044这里,对各层进行说明。0045作为基板,对其并无特别的限定,但是,例如可使用玻璃基板,尤其优选为使用耐热玻璃基板。0046然后,在基板上形成多个底层。说明书CN104240729A3/13页50047多个底层中的至少1层为含TIO2底层。关于该点将在以下进行说明。0048首先,为了使磁性。

12、层所含的具有L10型结构的FEPT合金具有尽可能良好的001密排方向,底层和L10型FEPT合金的晶格错配最好较小。但是,经本发明的发明人的研究可知,通过沿L10型FEPT合金的膜的面内方向施加拉伸应力,可以提高有序度。为此,底层的晶格常数最好为可沿L10型FEPT合金的膜的面内方向导入适当拉伸应力的值。0049另外,为了促进磁性层所含的L10型FEPT合金的有序化,该FEPT合金优选为在600以上的高温下进行成膜。为此,至少在磁性层的正下面所形成的底层最好为融点比FEPT合金的成膜温度高并且化学性比较稳定的材料。如果磁性层的正下面所形成的底层的融点比FEPT合金的成膜温度低,则底层材料在FE。

13、PT合金的成膜时等会向FEPT合金内进行扩散,并非较好者。0050这里,TIO2可为正方晶系TETRAGONALSYSTEM的金红石RUTILE型结构、锐钛矿ANATASE型结构、斜方晶系ORTHORHOMBICSYSTEM的板钛矿BROOKITE型结构之技术事项是熟知的。表1中示出了TIO2为上述各结构时的A轴长度、B轴长度以及C轴长度的值。另外,TIO2的融点高于FEPT合金的成膜温度。0051表10052结晶结构结晶系ANMBNMCNM锐钛矿正方晶系037803780951金红石正方晶系045404540296板钛矿斜方晶系0545091705140053例如,金红石型结构的TIO2的A。

14、轴长度为0474NM,比L10型结构的FEPT合金的A轴长度0385NM大16左右。但是,在TIO2为金红石型结构的含TIO2底层的上,可以磊晶EPITAXIAL成长磁性层,该磁性层包含L10结构的FEPT合金。此时,为了使具有L10结构的FEPT合金为001密排方向,含TIO2底层优选为100密排方向。这里需要说明的是,含TIO2底层为100密排方向是指,含TIO2底层具有100面与基板面平行的密排方向。0054这样,在含金红石型TIO2的底层上进行了包含L10型FEPT合金的磁性层的成膜后,为了沿L10型结构的FEPT合金的膜的面内方向施加拉伸应力,如上所述,可设计为具有良好有序度的L10。

15、型结构的FEPT合金。为此,通过将磁性层形成在含TIO2底层的上,可获得呈现较高垂直磁气异方性的磁记录介质,并为具有较高介质SN比的磁记录介质。0055这里需要说明的是,含TIO2底层所含的TIO2并不限定于金红石型结构,也可使用锐钛矿型结构的TIO2或板钛矿型结构的TIO2。另外,在多种类型的TIO2混合存在的形态下,也可同样地沿L12型结构的FEPT合金的膜的面内方向施加拉伸应力。除了TIO2以外,还可混合存在TIO和TI2O3。但是,为了不使磁性层的001密排方向恶化变坏,最好对这些组成成分的比率比例进行选择。另外,如上所述,因为金红石型结构的TIO2的A轴长度比其他结构的TIO2还接近。

16、L10型结构的FEPT合金的A轴长度,所以,含TIO2底层优选为包含金红石型TIO2。尤其是,金红石型TIO2优选为含TIO2底层的主成分。例如,含TIO2说明书CN104240729A4/13页6底层中的金红石型结构的TIO2的比率优选为70以上。这样,在金红石型结构的TIO2为含TIO2底层的主成分的情况下,磁性层所含的L10结构型FEPT合金具有更好的有序度,并且,可具有良好的001密排方向。尤其是含TIO2底层最好为由金红石型TIO2组成。0056接下来,对含TIO2底层以外的其他底层的结构例进行说明。0057如上所述,含TIO2底层的TIO2优选为以具有金红石型结构的TIO2为主成分。

17、,另外,含TIO2底层的TIO2优选为100密排方向。0058就含TIO2底层而言,对使金红石型结构的TIO2作为其主成分并且为100密排方向的方法并无特别的限定,但是,例如最好为,含TIO2底层形成在由CR、或者、以CR为主成分的BCC结构的合金所形成的底层上。即,多个底层包含由CR、或者、以CR为主成分的BCC结构的合金所形成的底层,含TIO2底层优选为,形成在由CR、或者、以CR为主成分的BCC结构的合金所形成的底层之上。0059这里需要说明的是,以下将由CR所形成的底层也记载为CR底层。另外,以下将由以CR为主成分的BCC结构的合金所形成的底层也称为CR合金底层。0060首先,对在CR。

18、底层上形成含TIO2底层的情况进行说明。0061因为CR的A轴长度为0288NM,所以2根号2,即21/202880408NM,为与金红石型结构的TIO2的A轴长度接近的值。为此,通过在CR底层上形成TIO2膜,成膜后的TIO2膜为金红石结构,以CR/TIO2的关系进行磊晶成长,呈现100密排方向。在此情况下,CR底层优选为100密排方向。0062对100密排方向的CR底层的形成方法并无特别的限定,但是,例如可通过在由非晶质非结晶合金所形成的底层上进行CR膜的成膜而获得。此时,优选为在基板温度为200以上的条件下对CR膜进行成膜。0063作为这里的非晶质合金,例如可使用CR50ATTI、CR5。

19、0ATTA、CO50ATTI、TI50ATAL、NI50ATTI、NI50ATTA等的合金。0064接下来,对在以CR为主成分的BCC结构的合金所形成的CR合金底层上形成含TIO2底层的情况进行说明。0065作为以CR为主成分的BCC结构的合金,例如可列举出具有将TI、V、MN、W、MO、TA、NB、B、RU等元素添加至CR的BCC结构的CR合金。0066通过向CR添加上述元素,晶格常数扩大,可降低与金红石型结构的TIO2的晶格错配,为较好者。为此,可获得呈现更好的100密排方向的TIO2底层。但是,如果将上述元素过多地添加至CR,则存在着CR合金的100密排方向恶劣的情况,所以,添加量优选为。

20、大致50AT以下。0067在上述CR底层或者上述CR合金底层之上,可以形成由晶格常数更大的BCC结构的元素或者合金所形成的底层。具体而言,例如可使用具有从MO、W、TA、NB中所选择的1种以上的具有BCC结构的元素金属,或者,可以使用具有含有从MO、W、TA、NB中所选择的1种以上的元素的BCC结构的合金。然后,可在由该BCC结构的元素或者合金所形成的底层之上形成含TIO2底层。据此,例如,在含TIO2底层以金红石型结构的TIO2为主成分的情况下,可进一步地降低与金红石型结构的TIO2的晶格错配,进而可进一步地改善含TIO2底层的100密排方向。0068含TIO2底层也可形成在由具有B2结构得。

21、材料所形成的底层上。另外,含TIO2底说明书CN104240729A5/13页7层还可形成在由具有第1NACL型结构的材料所形成的底层上。在此情况下,由具有B2结构的材料所形成的底层或者由具有第1NACL型结构的材料所形成的底层优选为具有100密排方向。0069作为具有B2结构的材料,例如可列举出NIAL、RUAL合金。另外,作为由具有第1NACL型结构的材料所形成的底层所含的具有NACL型结构的材料,可列举出MGO、TIN、TAN、ZRN、CRN、TIC、TAC、ZRC等,尤其优选为使用MGO。0070如上所述,由具有B2结构的材料所形成的底层或者由具有第1NACL型结构的材料所形成的底层优。

22、选为具有100密排方向。另外,尽管对使由具有B2结构的材料所形成的底层或者由具有第1NACL结构的材料所形成的底层具有100密排方向的方法并无特别的限定,但是,例如可列举出,在上述的100密排方向的CR底层或CR合金底层上进行形成的方法。0071另外,为了对写入特性进行改善,也可形成软磁性底层。软磁性底层中可使用COTAZR、COFETAB、COFETASI、COFETAZR等的非晶质合金、FETAC、FETAN等的微结晶合金、或着、NIFE等的多结晶合金等。软磁性底层可为由上述合金构成的单层膜,也可为对具有适当膜厚的RU层进行夹持并进行反强磁性结合耦合的积层膜。0072另外,在TIO2底层和。

23、L10型FEPT磁性层之间,还可形成由具有第2NACL型结构的材料所形成的底层。即,在含TIO2底层之上,可形成由具有第2NACL型结构的材料所形成的底层,在由具有第2NACL型结构的材料所形成的底层之上,可形成磁性层。0073在此情况下,对由具有第2NACL型结构的材料所形成的底层的膜厚并无特别的限定,但是,优选为5NM以下,最好为3NM以下。通过将膜厚设计为上述值以下,藉由来自含TIO2底层的拉伸应力,可使由具有该第2NACL型结构的材料所形成的底层的晶格常数更接近含TIO2底层的晶格常数。为此,针对磁性层所含的具有L10型结构FEPT合金,可在膜的面内方向导入拉伸应力,进而可获得具有良好。

24、有序度的具有L10型结构的FEPT合金。作为由具有第2NACL型结构的材料所形成的底层所含的具有NACL型结构的材料,对其并无特别的限定,例如,优选为使用MGO、TIN、TAN、ZRN、TIC、TAC、ZRC等融点高于TIO2的材料,尤其是最好使用MGO。通过使用融点比TIO2高的材料,可对从底层至磁性层的热扩散进行抑制。0074另外,在本实施方式的磁记录介质中,作为磁性层,设置了包含具有L10结构的FEPT合金的磁性层。磁性层优选为形成在多个底层上,例如,可形成在含TIO2底层的正上面。另外,在含TIO2底层和磁性层之间还可形成其他底层。0075为了在形成磁性层时对磁性层的有序化进行促进,优。

25、选为进行加热处理,但是,为了对此时的加热温度有序化温度进行降低,还可在具有L10结构的FEPT合金中添加AG、AU、CU、NI等。通过添加这些成分,可将磁性层形成时的加热温度基板温度降低至400500左右。0076另外,在磁性层中,具有L10结构的FEPT合金的结晶粒优选为磁气孤立磁分离。为此,磁性层优选为,以具有L10结构的FEPT合金为主成分,并且,含有从SIO2、TIO2、CR2O3、AL2O3、TA2O5、ZRO2、Y2O3、CEO2、MNO、TIO、ZNO、C、B、B2O3、BN中所选择的1种类以上的物质。据此,可对结晶粒间的交换结合进行更确实的分断,进而可进一步地提高介质SN比。0。

26、077这里,以具有L10结构的FEPT合金为主成分是指,以分子量比率来计,磁性层中所含的成分中的具有L10结构的FEPT合金的含有比率为最高。尤其是优选为,具有L10结构说明书CN104240729A6/13页8的FEPT合金在磁性层中所含有的体积比率为50VOL以上。0078另外,磁性层还可由多个磁性层所构成。例如,磁性层优选为具有以具有L10结构的FEPT合金为主成分,并且,含有8MOL以上、30MOL以下的TIO2的第1磁性层;以及、以具有L10结构的FEPT合金为主成分,并且,含有从SIO2、TIO2、CR2O3、AL2O3、TA2O5、ZRO2、Y2O3、CEO2、MNO、TIO、Z。

27、NO、C、B、B2O3、BN中所选择的一种以上的物质的第2磁性层。0079作为底层以外的结构,例如可形成如下所述的部件、层。0080例如,在磁性层上最好形成DLC保护膜。0081对DLC保护膜的制造方法并无特别的限定。例如,可采用对由碳化氢所组成的原料气体由高频等离子体进行分解以形成膜的RFCVD法、由灯丝所放出的电子对原料气体进行离子化以形成膜的IBD法、不使用原料气体而使用固体C靶材TARGET以形成膜的FCVA法等。0082对DLC保护膜的膜厚并无特别的限定,例如,优选为1NM以上、6NM以下。其原因在于,如果低于1NM,则存在着磁头的浮上特性恶化的情况,并非较好者。另外,如果高于6NM。

28、,则磁隙MAGNETICSPACING变大,存在着介质SN比下降的情况,也非较好者。0083在DLC保护膜上,还可涂敷由全氟聚醚PFPE系氟树脂所组成润滑剂。0084另外,除了上述的层之外,根据需要,还可任意地设置种晶SEED层、黏接层等。0085在本实施方式的磁记录介质中,通过将多个底层中的至少1层设计为含有TIO2的底层,可使磁性层所含的具有L10型结构的FEPT合金具有高有序度。另外,同时,因为有序度较低的磁性颗粒被进行了排除,所以,可降低反转磁场分布SFD。据此,可提供一种KU较高并且正规化保磁力分布HC/HC较低的磁记录介质。另外,因为示出了正规化保磁力分布越低,所获得的介质SN比越。

29、高之技术事项,所以可提高介质SN比。0086本实施方式的磁记录介质可作为热辅助记录方式的磁存储装置用的磁记录介质来使用,另外,还可作为高频率记录方式例如微波波辅助记录方式的磁存储装置用的磁记录介质来使用。0087在作为热辅助记录方式的磁存储装置用的磁记录介质来使用的情况下,磁记录介质优选为形成散热层。作为散热层的材料,优选为使用热传导率较高的AG、CU、AL、AU、或者它们的合金。0088第2实施方式0089以下对本实施方式的磁存储装置的结构例进行说明。这里需要说明的是,在本实施方式中,尽管对基于热辅助记录方式的磁存储装置的结构例进行了说明,但是,并不限定于该形态,也可将第1实施方式中所说明的。

30、磁记录介质使用于基于微波辅助磁记录方式的磁存储装置。0090本实施方式的磁存储装置可为具有第1实施方式中所说明的磁记录介质的磁存储装置。0091在磁存储装置中,例如,可为还具有用于使磁记录介质旋转的磁记录介质驱动部、及在前端部具有近场光发生元件的磁头的结构。另外,还可具有用于对磁记录介质进行加热的激光发生部;将激光发生部所发生的激光导引至近接场光发生元件的导波路;用于使磁头移动的磁头驱动部;及信号记录再生RECORDING/REPRODUCTION处理系统。0092磁存储装置的具体结构例示于图1中。说明书CN104240729A7/13页90093例如,本实施方式的磁存储装置100可为图1所示。

31、的结构。具体而言,可为由磁记录介质101、用于使磁记录介质旋转的磁记录介质驱动部102、磁头103、用于使磁头移动的磁头驱动部104、及信号记录再生处理系统105等所构成的结构。0094另外,作为磁头103,例如,可使用图2所示的热辅助记录用磁头200。该热辅助记录用磁头200具有记录头208和再生头211。记录头208具有主磁极201;辅助磁极202;用于产生磁场的线圈203;作为激光发生部的激光二极管LD204;及用于将LD所发出的激光205引导至近接场光发生元件206的导波路207。再生头211具有由保护部SHIELD209所夹持的再生元件210。0095另外,作为磁记录介质100,如上。

32、所述,使用了第1实施方式中所说明的磁记录介质。为此,可提高介质SN比。另外,还可获得出错率ERRORRATE较低的磁记录装置。0096实施例0097以下参照具体实施例进行说明,但是,本发明并不限定于下述的实施例。0098实验例10099图3中示出了本实施例所制作的磁记录介质的层结构的一个例子。在25英寸的玻璃基板301上形成膜厚为20NM的NI50ATTA种晶层302,并进行了300的基板加热。0100之后,作为第1底层303,以使其膜厚皆为20NM的方式形成了由表2所示的材料构成的底层。作为第1底层303的材料,实施例11中使用了CR10ATMN,实施例12中使用了CR15ATRU,实施例1。

33、3中使用了CR20ATTI,实施例14中使用了CR30ATMO,实施例15中使用了CR30ATW,实施例16中使用了CR,实施例17中使用了CR25ATV,实施例18中使用了CR5ATB,实施例19中使用了CR10ATTI5ATB,实施例110中使用了CR15ATMO3ATB,实施例111中使用了NI50ATAL,实施例112中使用了RU50ATAL。另外,在比较例中,作为第1底层303的材料,比较例11中使用了CR10ATMN,比较例12中使用了CR30ATW,比较例13中使用了CR10ATTI5ATB。0101接下来,针对实施例11实施例112的试料,作为膜厚为2NM的含TIO2底层304。

34、,形成了由TIO2构成的底层。针对比较例1113,不设置含TIO2底层304,而是在第1底层303上直接形成后述的磁性层305。0102之后,进行640的基板加热,并使用FE55ATPT30ATC,形成膜厚为6NM的磁性层305。0103然后,在磁性层305的上面再形成膜厚为35NM的DLC保护膜306。0104对所获得的磁记录介质进行了保磁力HC和正规化保磁力分布HC/HC的评价。0105保磁力HC是根据在7T的最大磁场和室温的条件下所测定的磁化曲线所获得的。另外,HC/HC则使采用IEEETRANSMAGN,VOL27,PP49754977,1991中所记载的方法所测定的。评价结果示于以下。

35、的表2中。0106由表2所示的结果可知,满足本发明的规定的实施例11实施例112示出了36KOE以上的较高的保磁力HC和035以下的较低的正规化保磁力分布HC/HC。0107尤其是,第1底层使用了CR、NI50ATAL、RU50ATAL的磁记录介质实施例16、实施例111、实施例112示出了43KOE以上的特别高的保磁力HC。0108另外,第1底层使用了CR5ATB、CR10ATTI5ATB、CR15ATMO3ATB说明书CN104240729A8/13页10的介质实施例18、实施例19、实施例110示出了031以下的特别低的正规化保磁力分布HC/HC。0109表20110第1底层含TIO2底。

36、层HCKOEHC/HC实施例11CR10ATMNTIO2405033实施例12CR15ATRUTIO2402034实施例13CR20ATTITIO2366034实施例14CR30ATMOTIO2389033实施例15CR30ATWTIO2411035实施例16CRTIO2451032实施例17CR25ATVTIO2391033实施例18CR5ATBTIO2401030实施例19CR10ATTI5ATBTIO2389029实施例110CR15ATMO3ATBTIO2375031实施例111NI50ATALTIO2434033实施例112RU50ATALTIO2441035比较例11CR10ATM。

37、N228044比较例12CR30ATW198045比较例13CR10ATTI5ATB2060400111相对于此,比较例11比较例13的磁记录介质的保磁力HC都低为23KOE以下,正规化保磁力分布HC/HC都高为04以上。0112从本实验例的结果可确认到,通过形成含TIO2底层,可获得具有较高保磁力HC并且具有较低正规化保磁力分布HC/HC的磁记录介质。0113另外,还示出了正规化保磁力分布HC/HC越低,所获得的介质SN比越高的技术事项。为此,可确认到,通过使用实施例11实施例112的磁记录介质,可获得较高的介质SN比。0114实验例20115在本实验例中,除了在第1底层303和含TIO2底。

38、层304之间设置了第2底层之外,说明书CN104240729A109/13页11制作了与实施例13具有同样结构的磁记录介质。0116作为第2底层,形成了由表3所示材料构成的膜厚为25NM的膜。作为第2底层的材料,实施例21中使用了W10ATCR,实施例22中使用了MO20ATV,实施例23中使用了W,实施例24中使用了W20ATTA,实施例25中使用了MO50ATNB,实施例26中使用了TA。0117对所获得的磁记录介质与实验例1同样地进行了保磁力HC和正规化保磁力分布HC/HC的评价。结果示于表3中。0118表30119第1底层第2底层含TIO2底层HCKOEHC/HC实施例21CR20AT。

39、TIW10ATCRTIO2408033实施例22CR20ATTIMO20ATVTIO2401032实施例23CR20ATTIWTIO2419031实施例24CR20ATTIW20TATIO2442030实施例25CR20ATTIMO50ATNBTIO2438029实施例26CR20ATTITATIO24330330120表3示出了实施例21实施例26的磁记录介质与实施例13的磁记录介质相比,都具有较高的保磁力HC和较低的正规化保磁力分布HC/HC。0121对本实施例的磁记录介质进行X线衍射测定可知,实施例21实施例26的第2底层都具有BCC结构,并为100密排方向。根据第2底层的200衍射峰值。

40、所获得的面间隔D200为044NM以上。在此情况下,第2底层和含TIO2底层的晶格错配为5以下。因此,就实施例21实施例26的磁记录介质示出了保磁力HC比实施例13的磁记录介质高,而正规化保磁力分布HC/HC比其低之事项而言,其原因在于,第2底层和含TIO2底层的晶格错配被进行了缓和。0122实验例30123图4示出了本实验例所制作的磁记录介质的层结构的一个例子。0124在25英寸玻璃基板401上,形成膜厚为5NM的CR50ATTI黏接层402、膜厚为50NM的CU04ATZR散热层403、膜厚为20NM的NI50ATTA种晶层404,并进行了270的基板加热。0125之后,作为第1底层405。

41、,以使其膜厚皆为10NM的方式形成了由表4所示材料构成的底层。作为第1底层405的材料,实施例31及比较例31中使用了CR,实施例32及比较例32中使用了CR20ATV,实施例33实施例35及比较例33比较例35中使用了CR10ATRU。0126接下来,作为第2底层406,以使其膜厚皆为4NM的方式形成了由表4所示的材料说明书CN104240729A1110/13页12所构成的底层。作为第2底层406的材料,实施例31实施例33及比较例31比较例33中使用了TIN,实施例34及比较例34中使用了TIC,实施例35及比较例35中使用了MGO。0127另外,在实施例31实施例35中,作为含TIO2。

42、底层407,形成了膜厚为2NM的由TIO2构成的底层。在比较例31比较例35中,不设置含TIO2底层407,而是在第2底层406上直接形成后述的磁性层408。0128之后,进行680的基板加热,并形成膜厚为6NM的FE50ATPT50ATC磁性层408和膜厚为3NM的DLC保护膜409。0129对所获得的磁记录介质与实验例1同样地进行了保磁力HC和正规化保磁力分布HC/HC的评价。其结果示于表4中。0130表40131第1底层第2底层含TIO2底层HCKOEHC/HC实施例31CRTINTIO2451033实施例32CR20ATVTINTIO2433034实施例33CR10ATRUTINTIO。

43、2419031实施例34CR10ATRUTICTIO2421035实施例35CR10ATRUMGOTIO2433029比较例31CRTIN171042比较例32CR20ATVTIN193044比较例33CR10ATRUTIN211043比较例34CR10ATRUTIC228044比较例35CR10ATRUMGO2050400132表4示出了实施例31实施例35的磁记录介质都具有41KOE以上的较高的保磁力HC和035以下的较低的正规化保磁力分布HC/HC。0133尤其是,第1底层405使用了CR的实施例31的磁记录介质示出了特别高的保磁力HC,而第2底层406使用了MGO的实施例35的磁记录介。

44、质示出了特别低的正规化保磁力分布HC/HC。0134另一方面,没有形成含TIO2底层407的比较例31比较例35的磁记录介质则示出了保磁力HC都为23KOE以下、正规化保磁力分布HC/HC都为04以上的较高的值。0135由以上可确认到,通过形成含TIO2底层407,可获得具有较高保磁力HC并且具有较低正规化保磁力分布HC/HC的磁记录介质。另外,还示出了正规化保磁力分布HC/HC说明书CN104240729A1211/13页13越低,所获得的介质SN比越高的事项。为此,可确认到,通过使用实施例31实施例35的磁记录介质,可获得较高的介质SN比。0136实验例40137在本实验例中,除了将磁性层。

45、408设计为第1磁性层和第2磁性层构成的积层结构之外,制作了与实施例31具有同样层结构的磁记录介质。0138这里,就第1磁性层而言,如表5所示,使用了对实施例41实施例46的各试料的TIO2的含有量进行了变化的磁性材料。另外,就第2磁性层而言,试料都使用了实施例31的磁性层408所使用的FE50ATPT50ATC。第1磁性层和第2磁性层的膜厚分别为5NM和4NM。0139对所制作的磁记录介质与实验例1同样地进行了保磁力HC和正规化保磁力分布HC/HC的评价。结果示于表5中。0140表50141第1磁性层第2磁性层HCKOEHC/HC实施例41FE45ATPT5MOLTIO2FE55ATPT50。

46、ATC442034实施例42FE45ATPT8MOLTIO2FE55ATPT50ATC473032实施例43FE45ATPT12MOLTIO2FE55ATPT50ATC489029实施例44FE45ATPT20MOLTIO2FE55ATPT50ATC492030实施例45FE45ATPT30MOLTIO2FE55ATPT50ATC481031实施例46FE45ATPT35MOLTIO2FE55ATPT50ATC4250350142表5示出了实施例41实施例45的磁记录介质都具有42KOE以上的较高的保磁力HC和035以下的较低的正规化保磁力分布HC/HC。尤其是,磁性层中的TIO2为8MOL以。

47、上、30MOL以下的实施例42实施例45示出了更高的保磁力HC和更低的正规化保持力分布HC/HC。0143由以上可确认到,通过将磁性层设计为二层结构,并在第1磁性层中使用含有8MOL以上、30MOL以下的TIO2的磁性层,可获得具有较高保磁力HC并且具有较低正规化保磁力分布HC/HC的磁记录介质。0144实验例50145在实验例3所示的实施例31实施例35及比较例31比较例35的磁记录介质上涂敷PERFLUOROETHERPFPE系润滑剂,并使用图2所示的热辅助记录用磁头对RW特性进行了评价。0146本实验例中所使用的热辅助记录用磁头200如图2所示,具有记录磁头208和再生磁头211。记录磁。

48、头208具有主磁极201、补助磁极202、使磁场产生的线圈203、激光二极管LD204、以及、用于将LD所发出的激光205导引至近接场光发生元件206的导波路说明书CN104240729A1312/13页14207。再生磁头211具有由保护部209所夹持的再生元件210。藉由近接场光元件所发出的近接场光,对介质212进行加热,并使介质的保磁力降低至磁头磁场以下,可进行记录。0147以下的表6示出了使用上述热辅助记录用磁头200进行线记录密度为1600KFCI的ALLONEPATTERN同一模式信号的记录而测定的介质SN比、以及、定义为TRACKPROFILE磁道高低的半值幅的磁道幅宽MWW。这里,激光二极管中所投入的功率被调整为使MWW大致为55NM。0148由表6可知,实施例31实施例35的磁记录介质都示出了12DB以上的较高的介质SN比,尤其是实施例31和实施例35的磁记录介质,都示出了13DB以上的更高的介质SN比。0149另一方面,比较例31比较例35的磁记录介质的介质SN比都在95DB以下。0150由以上可确认到,通过使用TIO2底层,可获得呈现出较高介质SN比的磁记录介质。0151表60152第1底层第2底层含TIO2底层介质S。

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