多晶结构膜及其制造方法技术

磁性晶粒（３２）位于晶体层（３５、４１）的表面上间隔开的位置。用第一隔离层（３３）覆盖磁性晶粒（３２）。晶体层（３５、４１）用来沿预定方向取向磁性晶粒（３６、３８）。在晶体层（３５）与磁性晶粒（３２）以及在晶体层（４１）与磁性晶粒（３６）之间分别插入非晶材料层（３４、３９）。非晶材料层（３４、３９）用来充分抑制磁性晶粒（３２、３６）与晶体层（３５、４１）之间的相互作用。磁性晶粒（３２、３６）的取向可靠地保持在预定的方向。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通常用作，例如硬盘(HD)的磁记录介质的磁记录层的。
技术介绍
在磁记录介质的
中，多晶结构的连续层常常用作磁记录层。多晶结构的连续层包括在基于外延生长的基层表面上形成的微小的Co合金晶粒。多晶结构的连续层允许Cr原子沿相邻的Co合金晶粒之间的晶粒边界扩散。Cr原子在相邻的Co合金晶粒之间形成非磁性壁，从而可靠地防止相邻的Co合金晶粒之间的磁相互作用。在各个晶粒中建立磁畴。正如通常已知的，精细的Co合金晶粒用来在磁信息的读出信号中可靠地减小噪声。例如，Fe50Pt50(原子％)等有序合金与Co合金相比表现出相当大的晶体磁各向异性能量。有序合金的晶体磁各向异性能量常常达到例如1×106J/m3以上。更大的晶体磁各向异性能量用来保持精细晶粒中的磁化。另一方面，由于热扰动(thermal agitation)，较小的晶体磁各向异性能量导致精细晶粒中的磁化损失。希望利用有序合金代替Co合金，从而实现精细晶粒。但是，由有序合金制成的多晶结构的连续层容易发生非磁性原子沿晶粒边界的扩散。应当可靠地切断有序合金制成的相邻晶粒之间的磁相互作用。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种有助于细磁性晶粒的可靠实现的多晶结构及其制造方法。根据本专利技术的第一方案，提供一种多晶结构膜，包括在基层表面上彼此间隔开的磁性晶粒；覆盖在磁性晶粒上的非晶材料；覆盖在磁性晶粒和基层上的非晶材料上的取向控制层，所述取向控制层由沿预定方向取向的非磁性晶体制成；以及在取向控制层的表面上彼此间隔开的磁性晶粒，所述磁性晶粒沿预定方向取向。这里，非晶材料包括非磁性材料，例如，SiO2。或者，非晶材料包括金属氧化物、金属氮化物等。多晶结构膜允许在基层和取向控制层的表面上的相邻磁性晶粒之间产生间隔。具体地，在相邻磁性晶粒之间限定间隔。各个磁性晶粒独立定位，从而可靠地防止相邻磁性晶粒之间的磁相互作用。在各个磁性晶粒中可以独立建立磁畴。另外，多晶结构膜允许增加磁性晶粒的总厚度，而不管在上下磁性晶粒之间插入的非晶层和取向控制层。由于磁性晶粒的取向可以沿预定方向对准，所以足够强度的磁场可以泄露到多晶结构膜的外面。磁性晶粒可以由有序合金制成。有序合金的磁性晶粒与非有序的Co合金相比表现出明显更大的晶体磁各向异性能量。有序合金的晶体磁各向异性能量常常达到例如1×106J/m3以上。更大的晶体磁各向异性能量用来保持精细晶粒中的磁化。有序合金具有L10结构。例如，有序合金可以从由Fe50Pt50(原子％)、Fe50Pd50(原子％)和Co50Pt50(原子％)构成的组中选择。可以采用特定的方法制成根据第一方案的上述多晶结构膜。该方法包括在基层表面上形成第一磁性晶粒，所述第一磁性晶粒彼此间隔开；形成覆盖第一磁性晶粒的非晶层；在非晶层上形成晶体层，所述晶体层沿预定方向取向；以及在晶体层的表面上形成第二磁性晶粒，所述第二磁性晶粒彼此间隔开。该方法允许在包括沿预定方向取向的晶体的晶体层的表面上形成第二磁性晶粒。第二磁性晶粒的取向可以沿指定方向可靠地对准。此外，非晶层插在第一磁性晶粒与晶体层之间。非晶层用来充分减小第一磁性晶粒与晶体层之间的界面反应。因此，在随后的生产工艺中可以可靠地保持在各个第一磁性晶粒中的取向。该方法还包括在形成第一磁性晶粒时以预定的速率在基层的表面上淀积第一和第二金属原子；以及对在基层表面上的第一和第二金属原子进行加热。通过加热，导致在基层上的第一和第二金属原子聚合。聚合导致在基层的表面上包括第一和第二金属原子的第一磁性晶粒的建立。由于第一和第二金属原子的迁移导致第一磁性晶粒的形成，所以在相邻的第一磁性晶粒之间限定间隔。此外，第一磁性晶粒均匀地排列或分散在基层的表面上。同样，该方法还包括在形成第二磁性晶粒时以预定的速率在晶体层的表面上淀积第一和第二金属原子；以及对在晶体层表面上的第一和第二金属原子进行加热。通过加热，使在晶体层上的第一和第二金属原子聚合。聚合导致在晶体层的表面上包括第一和第二金属原子的第二磁性晶粒的建立。由于第一和第二金属原子的迁移导致第二磁性晶粒的形成，所以在相邻的第二磁性晶粒之间限定间隔。此外，第二磁性晶粒均匀地排列或分散在晶体层的表面上。这里，第一和第二金属原子的反复淀积和热处理使第一和第二原子向着已存在的磁性晶粒聚合。聚合导致已存在的磁性晶粒的生长。可以以这种方式控制磁性晶粒的直径和尺寸。可以保持磁性晶粒的均匀淀积。在这种情况下，第一和第二金属原子的淀积量应当设置为实现小于1.0nm的厚度，最好小于0.5nm。上述晶体层用来防止第一和第二金属原子在形成新的磁性晶粒中受到已存在的磁性晶粒的任何影响。可以实现第一和第二金属原子形成新磁性晶粒的聚合而不受已存在磁性晶粒的影响。可靠地防止已存在磁性晶粒的进一步生长。允许在晶体层上重新生长磁性晶粒。因此，以与已存在的磁性晶粒相同的方式限定相邻磁性晶粒之间的间隔。此外，磁性晶粒均匀地排列或分散在晶体层的表面上。在这种情况下，可以设置形成第二磁性晶粒所施加的加热能量小于形成第一磁性晶粒所施加的加热能量。当以上述方式加热形成第二磁性晶粒时，已存在的第一磁性晶粒用来辐射热量。用较小的加热能量，利用第一磁性晶粒的热辐射实现第二磁性晶粒的聚合。例如，晶体层由MgO制成。在这种情况下，可以在形成晶体层之前先冷却非晶层。在正常或室温下溅射MgO能够在MgO的晶体中以(100)平面取向。该晶体层用来在磁性晶粒中建立(100)平面的取向。在晶体层上的各个磁性晶粒中以预定的方向可靠地对准取向。根据本专利技术的第二方案，提供一种多晶结构膜，包括在基层表面上彼此间隔开的磁性晶粒；分布在磁性晶粒表面上的非磁性材料，基于包括在磁性晶粒中的原子产生所述非磁性材料；覆盖在磁性晶粒和基层上的非磁性材料上的取向控制层，所述取向控制层由沿预定方向取向的非磁性晶体制成；以及在取向控制层的表面上彼此间隔开的磁性晶粒，所述磁性晶粒沿预定方向取向。这里，非磁性材料包括氧化物、氮化物等。多晶结构膜允许以与上述相同的方式避免在相邻磁性晶粒之间的磁相互作用。在各个磁性晶粒中可以独立建立磁畴。另外，多晶结构膜允许增加磁性晶粒的总厚度。由于在磁性晶粒中沿预定方向对准取向，所以足够强度的磁场可以泄露到多晶结构膜的外面。磁性晶粒可以由有序合金制成。有序合金可以具有L10结构。可以采用特定的方法制成根据第二方案的多晶结构膜。该方法包括在基层表面上形成第一磁性晶粒，所述第一磁性晶粒彼此间隔开；基于包括在第一磁性晶粒中的原子在第一磁性晶粒的表面上产生非磁性材料；在非磁性材料上形成晶体层，所述晶体层沿预定方向取向；以及在晶体层的表面上形成第二磁性晶粒，所述第二磁性晶粒彼此间隔开。该方法允许第二磁性晶粒沿预定方向取向。此外，非磁性材料插在第一磁性晶粒与晶体层之间。非磁性材料用来充分减小第一磁性晶粒与晶体层之间的界面反应。因此，在随后的生产工艺中可以可靠地保持在各个第一磁性晶粒中的取向。该方法还包括在形成第一磁性晶粒时以预定的速率在基层的表面上淀积第一和第二金属原子；以及对在基层表面上的第一和第二金属原子进行加热。同样，该方法还包括在形成第二磁性晶粒时以预定的速率在晶体层的表面上淀积第一和第二金属原子；以及对在晶体层表面上的第一和第二金属原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶结构膜，包括：　　　　在基层表面上彼此间隔开的磁性晶粒；　　　　覆盖在磁性晶粒上的非晶材料；　　　　覆盖在磁性晶粒和基层上的非晶材料上的取向控制层，所述取向控制层由沿预定方向取向的非磁性晶体制成；以及　　　　在取向控制层的表面上彼此间隔开的磁性晶粒，所述磁性晶粒沿预定方向取向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多晶结构膜，包括在基层表面上彼此间隔开的磁性晶粒；覆盖在磁性晶粒上的非晶材料；覆盖在磁性晶粒和基层上的非晶材料上的取向控制层，所述取向控制层由沿预定方向取向的非磁性晶体制成；以及在取向控制层的表面上彼此间隔开的磁性晶粒，所述磁性晶粒沿预定方向取向。2.根据权利要求1的多晶结构膜，其中所述非晶材料包括非磁性材料。3.根据权利要求2的多晶结构膜，其中所述磁性晶粒由有序合金制成。4.根据权利要求3的多晶结构膜，其中所述有序合金具有L10结构。5.一种磁记录介质，包括支撑部件；沿支撑部件表面延伸的基层；在基层表面上彼此间隔开的磁性晶粒；覆盖在磁性晶粒上的非晶材料；覆盖在磁性晶粒和基层上的非晶材料上的取向控制层，所述取向控制层由沿预定方向取向的非磁性晶体制成；以及在取向控制层的表面上彼此间隔开的磁性晶粒，所述磁性晶粒沿预定方向取向。6.一种多晶结构膜，包括在基层表面上彼此间隔开的磁性晶粒；分布在磁性晶粒表面上的非磁性材料，基于包括在磁性晶粒中的原子产生所述非磁性材料；覆盖在磁性晶粒和基层上的非磁性材料上的取向控制层，所述取向控制层由沿预定方向取向的非磁性晶体制成；以及在取向控制层的表面上彼此间隔开的磁性晶粒，所述磁性晶粒沿预定方向取向。7.根据权利要求6的多晶结构膜，其中所述非晶材料包括非磁性材料。8.根据权利要求7的多晶结构膜，其中所述磁性晶粒由有序合金制成。9.一种磁记录介质，包括支撑部件；沿支撑部件表面延伸的基层；在基层表面上彼此间隔开的磁性晶粒；分布在磁性晶粒表面上的非磁性材料，基于包括在磁性晶粒中的原子产生所述非磁性材料；覆盖在磁性晶粒和基层上的非磁性材料上的取向控制层，所述取向控制层由沿预定方向取向的非磁性晶体制成；以及在取向控制层的表面上彼此间隔开的磁性晶粒，所述磁性晶粒沿预定方向取向。10.一种制造多晶结构膜的方法，包括在基层表面上形成第一磁性晶粒，所述第一磁性晶粒彼此间隔开；形成覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：向井良一，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]