根据一个实施例，提供了一种垂直磁盘装置，包括：垂直磁记录介质（２），其包括表面粗糙度（Ｒａ）小于等于０．３５ｎｍ的非磁性基底（２１）、软下层（２２）、垂直取向（△θ↓［５０］）小于等于４°的非磁性中间层（２３）、以及由具有垂直各向异性的磁性材料制成的垂直记录层（２４）；以及磁头（３），其包括写入头（４）和磁阻读取头（５），所述写入头（４）具有主磁极（４１）、返回磁轭（４３）以及励磁线圈（４２），其特征在于，所述磁头（３）的浮动高度（ｆ）和所述垂直磁记录介质（２）的平均表面粗糙度（Ｒａ）满足以下关系：ｆ＞０．６１Ｒａ↑［２］－３．７Ｒａ＋５．９。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的一个实施例涉及采用垂直磁记录系统的磁盘装置。
技术介绍
最近，在用于各种用途的硬盘驱动器领域，正进行对记录介质的小型化和高密度化。然而，目前广泛采用的纵向记录系统具有这样的问题，随着记录密度增高，由热起伏引起的磁化反转的可能性增大。因此，纵向记录系统在维持记录稳定性与高密度化之间的兼容性方面已达到其极限。为解决以上问题，已发展了垂直磁记录系统以用于实际应用。在垂直磁记录系统中，反平行对准地耦合其间被插入有磁化转变的相邻的磁化。通过该结构，采用垂直磁记录系统的记录介质具有这样的特性，随着记录密度变高，消磁场降低，并从而可维持抗热起伏的更稳定的记录状态。采用垂直磁记录系统的磁盘装置包括垂直磁记录介质，以及包括写入头和磁阻读取头的磁头。写入头包括主磁极、励磁线圈以及返回磁轭。垂直磁记录介质具有这样的结构，在非磁性基底上层叠软下层、非磁性中间层以及由具有垂直各向异性的磁性材料形成的垂直记录层。在垂直磁记录介质中，读取输出电压取决于垂直记录层的垂直取向。垂直记录层的差垂直取向使初始层(晶体未被垂直取向的区域)延伸，并阻碍介质噪声的降低。由于垂直记录介质在非磁性基底、软下层以及非磁性中间层的叠层上形成，从而要求改善各层的表面平滑度，以提高垂直记录层的垂直取向。在现有技术中，已提出了一种垂直磁记录介质，其中在基底与软下层之间提供平滑度控制膜以改善在其上层叠的软下层、非磁性中间层以及垂直记录层的表面平滑度。从而，降低介质噪声，并且改善信噪比(SNR)(见日本专利申请公开11-203653)。此外，已提出了一种磁盘装置，其旨在通过使用表面粗糙度小于等于0.3nm的盘基底来改善磁头的浮动性能和SNR(见日本专利申请公开2004-280961)。然而，本专利技术人发现，垂直磁记录介质的表面的平滑化改善了介质的浮动稳定性，但也加重了在减压下将磁头附着在介质上的问题。然而，现有技术未考虑在减压下将磁头附着在介质上的问题。此外，如在日本专利申请公开11-203653中的平滑度控制膜的添加增加了制造步骤和成本。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种磁盘装置，包括垂直磁记录介质，其包括表面粗糙度(Ra)小于等于0.35nm的非磁性基底、软下层、垂直取向(Δθ50)小于等于4°的非磁性中间层、以及由具有垂直各向异性的磁性材料制成的垂直记录层；以及磁头，其包括写入头和磁阻读取头，所述写入头具有主磁极、返回磁轭以及励磁线圈，其中所述磁头的浮动高度(f)和所述垂直磁记录介质的平均表面粗糙度(Ra)满足以下关系f＞0.61Ra2-3.7Ra+5.9。附图说明现在将参考附图说明实现本专利技术的各种特征的总体结构。附图和相关描述用于说明本专利技术的实施例，而非限制本专利技术的范围。图1是根据本专利技术的实施例的垂直磁盘装置的示意性截面图；图2示出基底表面粗糙度Ra与非磁性中间层的垂直取向Δθ50之间的关系；图3示出获得的线记录密度(kBPI)与非磁性中间层的Δθ50之间的关系； 图4示出基底表面粗糙度Ra与着陆压和移开压之间的关系；以及图5示出基底表面粗糙度Ra与达到确保磁头装置工作的0.6个大气压的移开性能的磁头的浮动高度之间的关系。具体实施例方式在下文中，将参考附图说明根据本专利技术的各个实施例。图1示出根据本专利技术的实施例的磁盘装置1的结构。磁盘装置1包括垂直记录介质2和磁头3。图1的垂直记录介质2具有这样的结构，将非磁性基底21、软下层22、非磁性中间层23以及由具有垂直各向异性的磁性材料制成的垂直记录层24从底部以此顺序依次层叠。磁头3具有写入头4和磁阻读取头5。写入头4包括主磁极41、励磁线圈42以及返回磁轭43。磁阻读取头5包括磁阻膜51和将磁阻膜51夹入其中的屏蔽52和53。将通过任何方法适当抛光的Si单晶基底、玻璃基底或者Al基底用作非磁性基底21。非磁性基底21具有小于等于0.35的表面粗糙度(Ra)。将具有高磁导率的软磁性材料用作软下层22。软磁性材料的实例为CoZrNb、FeTaC、FeZrN、FeSi合金、FeAl合金、例如Permally的FeNi合金、例如Permendur的FeCo基合金、例如Perminvar的FeCoNi合金、NiCo合金、例如Sendust的FeAlSi合金、MnZr基铁酸盐、MgMn基铁酸盐、MgZn基铁酸盐、FeAlGa、FeCuNbSiB、FeGeSi、FeSiC、FeZrB、FeZrBCu、CoFeSiB、CoTi以及CoZrTa。软下层22的厚度为大于等于10nm，优选为20nm至200nm。软下层22可具有这样的结构，其包括磁耦合的两个或多个软磁性层，该软磁性层通过在其间插入例如Ru的非磁性层地层叠而成。用作垂直记录层24的材料包括CoCrPt合金、CoCr合金、CoPt合金、CoPtB或CoPtCrB；通过交替层叠Co层和至少一种选自于Pt、Pd、Rh和Ru的层获得的多层膜；或者通过向以上多层膜的各层添加Cr、B或O获得的例如CoCr/PtCr、CoB/PdB以及CoO/RhO的多层膜。在根据本专利技术实施例的磁盘装置中，垂直磁记录介质2的表面粗糙度(Ra)和磁头3的浮动高度(f)满足以下关系f＞0.61Ra2-3.7Ra+5.9。接着，说明规定非磁性基底21的表面粗糙度Ra的原因。垂直记录层的垂直取向主要取决于在垂直记录层正下方的非磁性中间层的垂直取向。因此，通过确定非磁性中间层的垂直取向，而检测垂直记录层的垂直取向。通过在表面粗糙度(Ra)不同的每种非磁性基底上溅射而沉积软下层、非磁性中间层以及垂直记录层，从而制备介质。对这些介质进行X射线衍射，以确定Δθ50，即hcp(0002)峰的摇摆曲线的半高全宽。图2示出了非磁性基底的Ra与非磁性中间层的Δθ50之间的关系。通过将非磁性基底的表面粗糙度Ra从0.9nm降低到0.21nm，hcp(0002)峰的摇摆曲线的半高全宽Δθ50从5.3度降低到2.5度，其垂直取向得到改善。此外，对介质进行写入和读取实验。利用磁写入磁道宽度(MWW)约为0.2μm、磁读取磁道宽度(MRW)约为0.1μm、以及读取间隙长度约为0.06μm的磁头，进行对介质的测量。读取信号的质量用误码率(BER)评估。例如，如果在特定记录密度下磁道上(on-track)BER为小于等于10-4，则被视为达到记录密度。图3示出了从读取特性的测量结果获得的非磁性中间层的Δθ50与达到的以kBPI(每英寸千比特)表示的记录密度之间的关系。随着非磁性中间层的Δθ50降低，垂直取向改善，从而达到的记录密度得到改善。具体地说，随着垂直记录膜的垂直取向改善，SNR得到改善。为了提高面记录密度，存在两种途径，以提高每英寸磁道(TPI)和每英寸比特(BPI)。窄记录磁道宽度减弱从磁头的末端产生的磁场强度，并使得提高SNR很难。因此，为提高面记录密度，优选通过改善介质提高线记录密度。为达到每平方英寸150Gbit的面记录密度，假定要求设计1000kBPI×150kTPI的密度，为达到1000kBPI的Δθ50为小于等于4°，以及在这种情况下非磁性基底的表面粗糙度为小于等于0.35nm。接着，说明规定垂直磁记录介质2的表面粗糙度Ra与磁头3的浮动高度之间的关系的原因。磁头接触介质的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种垂直磁盘装置，包括：垂直磁记录介质（２），其包括表面粗糙度（Ｒａ）小于等于０．３５ｎｍ的非磁性基底（２１）、软下层（２２）、垂直取向（△θ↓［５０］）小于等于４°的非磁性中间层（２３）、以及由具有垂直各向异性的磁性材料制成的垂直 记录层（２４）；以及磁头（３），其包括写入头（４）和磁阻读取头（５），所述写入头（４）具有主磁极（４１）、返回磁轭（４３）以及励磁线圈（４２），其特征在于，所述磁头（３）的浮动高度（ｆ）和所述垂直磁记录介质（２）的平均表面粗 糙度（Ｒａ）满足以下关系：ｆ＞０．６１Ｒａ↑［２］－３．７Ｒａ＋５．９。
【技术特征摘要】
JP 2005-3-31 100295/20051.一种垂直磁盘装置，包括垂直磁记录介质(2)，其包括表面粗糙度(Ra)小于等于0.35nm的非磁性基底(21)、软下层(22)、垂直取向(Δθ50)小于等于4°的非磁性中间层(23)、以及由具有垂直各向异性的磁性材料制成的垂直记录层(24)；以及磁头(3)，其包括写入头(4)和磁阻读取头(5)，所述写入头(4)具有主磁极(41)、返回磁轭(43)以及励磁线圈(42)，其特征在于，所述磁头(3)的浮动高度(f)和所述垂直磁记录介质(2)的平均表面粗糙度(Ra)满足以下关系f＞0.61Ra2-3.7Ra+5.9。2.根据权利要求1的垂直磁盘装置，其特征在于，所述非磁性基底(21)选自Si单晶基底、玻璃基底以及Al基底。3.根据权利要求1的垂直磁盘装置，其特征在于，所述软下层(22)包括选自于如下的软磁性材料CoZrNb、FeTaC、FeZrN、FeSi、FeAl、FeNi、FeCo、FeC...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿部刚志，青柳由果，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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