垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金和溅射靶材制造技术

技术编号:10023785 阅读:163 留言:0更新日期:2014-05-09 08:48
本发明专利技术提供一种具有低矫顽力的垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金。该合金包含如下成分:选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和B中的1种以上;W和Sn中的1种或2种(其中,W和Sn中的1种或2种的一部分或全部亦可被V和Mn中的1种或2种置换);根据需要而选自Al、Cr、Mo、Si、P、C和Ge中的1种以上;根据需要含有的Ni和Cu中的1种或2种;以及余量含有Co和Fe,并且以at.%计满足:(1)6≤Ti%+Zr%+Hf%+Nb%+Ta%+B%/2≤24;(2)Zr%+Hf%≤14;(3)3≤W%+Sn%≤19;(4)0.20≤Fe%/(Fe%+Co%)≤0.90;(5)3≤W%+Sn%+V%+Mn%≤19(其中,V%+Mn%可以为0);(6)0≤Al%+Cr%+Mo%+Si%+P%+C%+Ge%≤9和(7)0≤Ni%+Cu%≤5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金和溅射靶材关联申请的相互参考本申请基于2011年8月17日提出申请的日本国专利申请2011-178187号要求优先权,其全部的公开内容作为参考并入本说明书。
本专利技术涉及具有低矫顽力的垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金和用于制作该合金的薄膜的溅射靶材。
技术介绍
近年,磁记录技术的进步显著,为了实现驱动装置的大容量化,磁记录介质的高记录密度化已经取得进展,能够实现比现有普及的面内磁记录介质更高的记录密度,垂直磁记录方式正在被实用化。所谓垂直磁记录方式是使易磁化轴以沿相对于垂直磁记录介质的磁性膜中的介质面的垂直方向取向的方式形成的磁记录方式,是达到了高记录密度的方法。并且,在垂直磁记录方式中,已开发具有提高了记录灵敏度的磁记录膜层和软磁性膜层的2层记录介质。在该磁记录膜层中通常使用CoCrPt-SiO2系合金。另一方面,现有的软磁性膜层需要铁磁性和非晶性,进而根据垂直磁记录介质的用途、使用环境,而额外要求高饱和磁通密度、高耐蚀性、高硬度等各种特性。例如,如日本特开2008-260970号公报(专利文献1)那样,使用了以耐蚀性高的铁磁性元素Co作为基体、且为了提高非晶性而添加了以Zr为代表的非晶促进元素的膜层。另外,在日本特开2008-299905号公报(专利文献2)中,通过添加Fe而得到高的饱和磁通密度,并通过添加B而得到高的硬度。进而,除一直以来要求的上述特性以外,还要求其成为具有低矫顽力的软磁性膜用合金。近年的硬盘驱动通过读写用磁头的改良、调整软磁性合金的磁通密度使软磁性膜和Ru膜的交换耦合磁场最优化,由此能够以比以往更低的磁通来写入。相对于此,就配置于记录膜之下的软磁性膜而言,与以高的写入磁通而饱和的高饱和磁通密度相比,用较低的写入磁通也能够使磁化反转,从而有效地形成低矫顽力。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-260970号公报专利文献2:日本特开2008-299905号公报
技术实现思路
本专利技术人等此次针对合金元素对垂直磁记录介质的软磁性膜用合金的矫顽力的影响详细地进行了研究,其结果发现:通过添加适量的W和/或Sn而得到显示低矫顽力的软磁性合金。另外,发现作为使矫顽力降低的辅助性的添加元素,V和/或Mn是有效的。此外,还明确了一直以来使用的非晶化促进元素即Zr和/或Hf的过量添加使矫顽力增大。此外,本专利技术中最重要的特征虽然在后述的实施例中也可以明确,但对各种添加元素详细地评价了相对于饱和磁通密度的降低量的矫顽力的降低效果,发现W和/或Sn具有最高的效果。此外,还明确了仅次于W和/或Sn的V和/或Mn的矫顽力降低效果也较高。因此,本专利技术的目的在于提供具有低矫顽力的垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金和用于制作该合金的薄膜的溅射靶材。根据本专利技术的一个实施方式,提供一种合金,其是垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金,所述合金包含如下成分:-选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和B中的1种以上;-W和Sn中的1种或2种(其中,W和Sn中的1种或2种的一部分或全部亦可被V和Mn中的1种或2种置换);-根据需要而选自Al、Cr、Mo、Si、P、C和Ge中的1种以上;-根据需要含有的Ni和Cu中的1种或2种;以及-余量含有Co和Fe,并且,以at.%计满足下式:(1)6≤Ti%+Zr%+Hf%+Nb%+Ta%+B%/2≤24;(2)Zr%+Hf%≤14;(3)3≤W%+Sn%≤19;(4)0.20≤Fe%/(Fe%+Co%)≤0.90;(5)3≤W%+Sn%+V%+Mn%≤19(其中,V%+Mn%可以为0);(6)0≤Al%+Cr%+Mo%+Si%+P%+C%+Ge%≤9;和(7)0≤Ni%+Cu%≤5。根据本专利技术的另一实施方式,提供包含上述合金的溅射靶材。具体实施方式下面具体地说明本专利技术。只要没有特别的说明,在本说明书中“%”或无单位的数字表示at%。本专利技术提供垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金,该合金包含(comprising)如下成分:选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和B中的1种以上;W和Sn中的1种或2种(其中,W和Sn中的1种或2种的一部分或全部亦可被V和Mn中的1种或2种置换);根据需要(optionally)而选自Al、Cr、Mo、Si、P、C和Ge中的1种以上;根据需要(optionally)含有的Ni和Cu中的1种或2种;以及余量含有Co和Fe,优选实质上仅由这些元素构成(consistingessentiallyof),更优选仅由这些元素构成(consistingof)。并且,本专利技术的合金以at.%计满足下式:(1)6≤Ti%+Zr%+Hf%+Nb%+Ta%+B%/2≤24;(2)Zr%+Hf%≤14;(3)3≤W%+Sn%≤19;(4)0.20≤Fe%/(Fe%+Co%)≤0.90;(5)3≤W%+Sn%+V%+Mn%≤19(其中V%+Mn%可以为0);(6)0≤Al%+Cr%+Mo%+Si%+P%+C%+Ge%≤9;和(7)0≤Ni%+Cu%≤5。下面,叙述本专利技术的成分组成的限定理由。选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和B中的1种以上是用于促进非晶化的必须元素,以满足6≤Ti%+Zr%+Hf%+Nb%+Ta%+B%/2≤24的量包含于合金中。另外,B与其它的元素相比,非晶化促进效果和饱和磁通密度的降低效果约为1/2,因此在该式中以B/2来处理。另外,若Ti%+Zr%+Hf%+Nb%+Ta%+B%/2不足6,则非晶化促进效果不充分,若超过24,则非晶化促进效果达到饱和,并且饱和磁通密度过度降低,因此其范围是6~24,优选8~18,更优选9~14。Zr和/或Hf虽然是非晶化促进效果高的元素,但同时会使矫顽力增大。若Zr%+Hf%超过14,则矫顽力会增大,因此其上限为14(即Zr%+Hf%≤14),优选12,更优选8。W和/或Sn是用于相对于饱和磁通密度的降低比例而提高矫顽力的降低效果的必须元素,是本专利技术中最重要的添加元素。但是,若W%+Sn%的添加量不足3%则矫顽力的降低效果不充分,另外,若超过19%则效果达到饱和,饱和磁通密度过度地降低,因此其范围为3~19(即3≤W%+Sn%≤19),优选4~17,更优选6~14。另外,关于该高的矫顽力降低效果的详细原理尚不明确,但可预测是影响了饱和磁致伸缩常数的降低。Co和Fe是用于使其具有高的饱和磁通密度的必须元素。但是,若Fe%/(Fe%+Co%)不足0.20或超过0.90,则不能得到高的饱和磁通密度。因此,Fe%/(Fe%+Co%)的范围为0.20~0.90,优选0.25~0.70,更优选0.30~0.65。V和/或Mn是仅次于W和/或Sn的有效降低矫顽力的元素,能够与W和/或Sn中的一部分或全部置换。但是,若W%+Sn%+V%+Mn%不足3,则矫顽力的降低效果不充分,另一方面,若超过19,则矫顽力降低效果达到饱和,饱和磁通密度过度地降低。因此,W%+Sn%+V%+Mn%的范围为3~19,优选4~17,更优选6~14。选自Al、Cr、Mo、Si、P、C和Ge中的1种以上对矫顽力的降低不会有大的影响,但其是能够用于饱和磁通密度的调整而添加的任意元素。但是,若其合计量超过9%,则饱和磁通密度本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.17 JP 2011-1781871.一种合金,其是垂直磁记录介质中的软磁性薄膜层用合金,所述合金包含如下成分:‐选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和B中的1种以上;‐W和Sn中的1种或2种,其中,W和Sn中的1种或2种的一部分或全部亦可被V和Mn中的1种或2种置换;‐根据需要而选自Al、Cr、Mo、Si、P、C和Ge中的1种以上;‐根据需要含有的Ni和Cu中的1种或2种;以及‐余量含有Co和Fe,并且,以at.%计满足下式:(1)9≤Ti%+Zr%+Hf%+Nb%+Ta%+B%/2≤24;(2)Zr%+Hf%≤8;(3)3≤W%+Sn%≤19;(4)0.20≤Fe%/(Fe%+Co%)≤0.90;(5)3≤W%+Sn%+V%+Mn%≤19,其中,V%+Mn%可以为0;(6)0≤Al%+Cr%+Mo%+Si%+P%+C%+Ge%≤9;和(7)0≤Ni%+Cu%≤5,并且,矫顽力降低量相对于饱和磁通密度降低量的比即[矫顽力降低量]/[饱和磁通密度降低量]为8以上,饱和磁通密度为0.3T以上,其中,所述饱和磁通密度降低量是满足式(1)、(2)和(4)的合金的饱和磁通密度和满足式(1)~(4)的合金的饱和磁通密度的差,所述矫顽力降低量是满足式(1)、(2)和(4)的合金的矫顽力和满足式(1)~(4)的合金的矫顽力的差。2.根据权利要求1所述的合金,其中,W和Sn中的1种以上的一部分或全部被V和Mn中的1种以上置换,由此满足0<V%+Mn%。3.根据权利要求1所述的合金,其中,所述合金包含选自Al、Cr、Mo、Si、P、C和Ge中的1...

【专利技术属性】
技术研发人员:泽田俊之松原庆明
申请(专利权)人:山阳特殊制钢株式会社
类型:
国别省市:

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