本发明专利技术使用非金属材料以同时实现粒状介质结构并显著提高磁性材料的Ｋ↓［ｕ］值，从而获得能进行高密度记录的磁记录介质。通过交替层叠主要含有Ｃｏ或Ｆｅ的铁磁性交换金属元素和Ｐｔ元素，得到由磁性金属颗粒３１和非磁性材料３２制成的粒状磁性薄膜中的磁性金属颗粒３１，且层叠周期被设定为０．３５ｎｍ～０．９ｎｍ，更优选地为０．４ｎｍ～０．５５ｎｍ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于磁记录、存储和再现信息的信息记录装置的磁记录介质，和制造该磁记录介质的方法和装置。
技术介绍
随着近年来高性能计算机的出现，磁记录硬盘驱动器(HDD)也已被要求具有更高密度的记录性能。并且，那些硬盘驱动器(HDD)的面记录密度已经迅速增加，以满足该要求。然而，在如此增加面记录密度的过程中，常常会出现问题在环境热能的影响下，在磁化方向上的磁记录信息被删除。众所周知，为了在记录介质上实现高密度记录，记录薄膜中的磁性颗粒的直径必须尽可能地减小，并在那些磁性颗粒之间提供晶体颗粒间界区域，以削弱那些颗粒之间的磁耦合，从而降低记录的磁化信息的噪声。另一方面，因为反转磁化方向所要求的热能与各个磁性颗粒的立方体积成正比，所以如果磁性颗粒的立方体积减小，热能抗力也降低。并且，这造成了下面的问题例如，保持在记录磁化方向的磁性颗粒在刚刚记录了信息之后不能维持在该磁化方向上，以致再现输出随着时间的推移趋于降低。该现象被称作为热磁化衰减。直接解决上述问题的方法之一是增加沿磁化方向保持信息的主体磁记录薄膜的磁各向异性能(Ku)。该磁各向异性能(Ku)是表示磁化方向的稳定性的物理特征值，即反转磁化方向的困难度。并且，该磁各向异性能(Ku)由磁性颗粒的晶体结构和/或磁性颗粒的材料所决定。如果分别将环境温度定义为T，将各个独立的磁性颗粒的立方体积定义为V，将玻耳兹曼常数定义为kB，磁化反转与(Ku)·(V)/(kB·T)值成反比，在热波动的影响下发生得更为频繁。如果Ku增加补偿了V值的减小，热磁化衰减的这样的频繁发生可能因此受到抑制。现在，人们正在研究和开发垂直磁记录方法，以期取代目前产品所采用的纵向磁记录方法。垂直磁记录方法在高密度记录时能够将邻近比特自去磁，以使磁化稳定，因此该方法被认为比纵向磁记录方法好。在这样的背景下，现在的焦点在于超晶格薄膜。超晶格薄膜公知具有大的磁各向异性能，并且它的易磁化轴垂直于薄膜平面。该超晶格薄膜是通过人工交替层叠两种类型的薄膜而形成的薄膜，该两种薄膜中的每一种均具有原子尺度的厚度，并含有一种不同于另一种薄膜中所含有的元素。该超晶格薄膜因此能够具有非天然存在的物理性能。由于这样的超晶格薄膜具有大的垂直磁各向异性能，因此有一些已知的超晶格薄膜，其每种均由交替层叠铁磁性金属(Co、Fe)和贵金属(Pd、Pt)而得到。该垂直磁各向异性被认为是源自铁磁性金属层和贵金属层之间的边界。公报JP-A 67322/1993公开了一种采用Co/Pt超晶格薄膜的垂直磁化膜。并且，公报JP-A 67322/1993提出了一种减少超晶格薄膜的层叠循环、以便即使在当超晶格薄膜中的铁磁性Co含量相对很高时也能得到垂直磁化膜的方法。这种超晶格薄膜是通过在主体基底上分别使用独立的设备来真空沉积主要含有如Co或Fe等这样的铁磁性交换金属的材料和主要含有如Pt或Pd等这样的贵金属的材料而形成的。此时，那些材料在基底表面上交替沉积。对于这样的交替真空沉积来说，可以在每个沉积源和基底之间设挡板，或者可以使基底在沉积源之间移动。另外，从沉积源施加的每种材料的量对于每种真空沉积设备可被适时地改变。作为用于超晶格薄膜的批量生产的这样一种真空沉积方法，溅射方法将会很有效，因为该方法能够以相当快的真空沉积速度来生产高纯度的薄膜。公报JP-A 141719/2003公开了一种快速制备这样的超晶格薄膜的设备，该设备固定了目标基底的位置，并旋转暴露在同样的真空室中的多个溅射靶。该设备独立控制每个阴极的放电条件，以获得周期性的层状结构。并且，公报JP-A 111403/1994公开了一种通过改变每个溅射阴极的溅射(放电)气压来改善这种超晶格薄膜的磁特性的方法。此外，促进磁性颗粒彼此隔离的技术现在受到了密切的关注。该技术通过向该主题磁性金属薄膜添加氧化物来形成颗粒边界。如果这样的磁性金属合金如Co-Cr-Pt等和非金属材料如SiO2等在预定的条件下同时被真空沉积，就会形成网状氧化物颗粒边界而分别围绕该粒状磁性金属合金。用该方法制造的介质一般称作粒状介质。S.H.Liou等人首先提出了粒状介质，该介质中Fe的微小磁性颗粒分散在由非结晶态SiO2制成的非磁性基体中(见Appl.Phys.Lett.52(1988)512)。由于磁性颗粒之间被非磁性氧化物材料分隔开来，因此颗粒间的磁交换耦合弱，形成细小的磁性晶粒。由此，显著地降低了介质噪声。然而，由于该介质中热去磁现象明显，因此在高密度记录区该介质的可靠性不足。然而，此后人们已提出了各种具有大的磁各向异性能的材料，以及制造粒状结构介质的方法。公报JP-A 311929/1995公开了一种使用CoPt合金来形成磁性颗粒的方法，以及使用除了SiO2之外的氧化物材料如Al2O3、TiO2、ZrO2、Y2O3等来形成非磁性晶粒边界区域以抑制颗粒间的交换耦合。该公报也公开了一种用氮化物代替氧化物的方法。为了同时真空沉积用于形成非磁性晶粒边界的材料和用于形成磁性颗粒的材料，从而使用溅射方法或类似的方法形成目标薄膜，可以使用事先准备好了的含有氧化物或氮化物的铁磁性金属靶。也可以分别制备氧化物靶和铁磁性金属合金靶以便被同时真空沉积。也可以采用使用含有氧气或氮气等的Ar气的反应溅射方法。此外，公报JP-A 98835/1995(薄膜沉积之后的真空退火)、公报JP-A 45073/1996(高频偏置溅射)等，公开了更多地增加磁各向异性能的其它方法。如果主要含有Ru的非磁性金属衬层与含有CoPt合金的粒状介质结合，则得到较强的垂直磁各向异性。例如，在公报JP-A 077122/2003中公开了其制造方法和其特征的细节。Co基合金的晶体结构为六方密堆结构，且如果使用具有同样的晶体结构的Ru衬层，则容易实现沿c轴的晶体取向，该c轴为垂直于薄膜表面的易磁化轴。甚至当向介质中添加SiO2等时也会实现这样相对稳定的晶体取向。此外，可以形成令人满意的非金属材料晶粒边界，并几乎等同地形成合适直径的磁性颗粒。并且，由于该粒状介质的易磁化轴垂直于薄膜表面，因此其能用于垂直磁记录。在已将仅用CoCrPt基合金制成的磁记录膜用于传统的磁盘的情况中，在某些条件下非磁性金属元素Cr可与磁性金属Co分离。该现象被有效地用来将颗粒分离成含有相当多的Co金属的磁性颗粒和含有相当多的Cr金属的颗粒边界以实现降低噪声。为了形成令人满意的颗粒边界，已要求向磁记录膜中添加相当多的Cr金属(约20原子％)。然而，磁性颗粒中残存的Cr含量导致磁性晶粒的Ku甚至在颗粒边界析出之后被降低，因此当只使用CoCrPt基合金来形成磁记录膜时，已不可能同时满足噪声降低和热稳定性的要求。相反，粒状介质，当向其添加如SiO2或其它类似的这样的非金属材料时，产生非磁性颗粒边界，因此粒状介质能适用于各种磁性金属薄膜。例如，如果使用CoCrPt合金作为粒状介质的磁性材料，并且该合金中的Cr含量被控制在15原子％之下，该介质可在保持高的Ku值的同时降低噪声。并且，由于不论传导磁记录介质的磁力的磁性金属材料的类型如何，粒状介质都能形成颗粒边界，因此可以更为自由地选择该磁性金属材料。通过使用具有大的Ku值的磁性金属材料，微细化了的介质磁性颗粒将能实现记录信息的噪声降低和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁记录介质，包括：基底；在所述基底上形成的衬层；和在所述衬层上形成的磁记录薄膜，其中所述的磁记录薄膜为垂直磁化薄膜，该薄膜由分别被含有非金属元素的颗粒边界隔离的磁性金属颗粒构成，其中所述磁性金属颗粒分别构成以周期∧而周期层叠的由铁磁性合金层和铂层构成的层叠层，并且其中所述磁性金属颗粒的结构满足０．３５ｎｍ≤∧≤０．９ｎｍ。
【技术特征摘要】
JP 2003-12-25 2003-4294271.一种磁记录介质，包括基底；在所述基底上形成的衬层；和在所述衬层上形成的磁记录薄膜，其中所述的磁记录薄膜为垂直磁化薄膜，该薄膜由分别被含有非金属元素的颗粒边界隔离的磁性金属颗粒构成，其中所述磁性金属颗粒分别构成以周期∧而周期层叠的由铁磁性合金层和铂层构成的层叠层，并且其中所述磁性金属颗粒的结构满足0.35nm≤∧≤0.9nm。2.根据权利要求1所述的磁记录介质，其中所述磁性金属颗粒的结构满足0.4nm≤∧≤0.55nm。3.根据权利要求1所述的磁记录介质，其中用于形成所述磁性金属颗粒的所述金属元素中的铂含量为10～30原子％。4.根据权利要求1所述的磁记录介质，其中所述的铁磁性合金层由含有10～30原子％的Ti、Cr、V、Nb、Mo、Ta和W中的至少一种的Fe或Co制成，或者由Fe和Co的合金制成。5.一种磁记录介质，包括基底；在所述基底上形成的衬层；和在所述衬层上形成的磁记录薄膜，其中所述的磁记录薄膜是形成作为层叠层的垂直磁化薄膜，该层叠层由分别被含有非金属元素的颗粒边界隔离了的磁性金属颗粒构成，其中每个所述的磁性金属颗粒被形成为形成作为层叠层的垂直磁化薄膜，该层叠层由以周期∧周期性层叠的铁磁性合金层和铂层构成，并且其中用于形成所述磁性金属颗粒的所述金属元素中的铂含量为10～30原子％。6.根据权利要求5所述的磁记录介质，其中所述的铁磁性合金层由含有10～30原子％的Ti、Cr、V、Nb、Mo、Ta和W中的至少一种的Fe或Co制成，或者由Fe和Co的合金制成。7.一种制造磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：根本广明，平山义幸，细江让，儿玉峰章，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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