用于设计使用在热辅助磁记录装置中的磁记录介质的方法制造方法及图纸

一种磁记录装置，具有磁记录介质（１０），该磁记录介质（１０）具有在衬底（１１）上形成的记录层（１３）；加热单元（４０）；和磁记录单元（３０）。磁记录介质（１０）、加热单元（４０）和磁记录单元（３０）构成为满足下面的关系：Ｔ／ＲＫｕ（Ｔ）＜１１２００／（ｌｎ（ｔ）＋２０．７２）。其中，Ｋｕ（Ｔ）是记录层（１３）在温度为Ｔ时的磁各向异性能量密度，并且Ｋｕ（Ｔａ）是记录层在环境温度下的磁各向异性能密度，ＲＫｕ（Ｔ）表示比值Ｋｕ（Ｔ）／Ｋｕ（Ｔａ），ｔ表示在磁场施加完成后所经过的时间。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁记录和重放信息的磁记录装置，以及一种磁记录方法。近年来随着计算机处理速度的提高，需要一种用来记录和重放信息的磁记录装置(如硬磁盘驱动器(HDD))以不断提高记录速度和密度。然而，在提高记录密度时存在物理限制。为了使用磁记录装置执行高密度记录，需要制造记录在记录层中的小磁畴。为了识别小的记录磁畴，则要求磁畴边缘光滑。为了满足上述要求，则需要减小组成记录层的磁微粒大小。还需要减小用于高密度记录的记录层厚度，这也使得磁微粒减小。然而，在减小磁微粒的时候，磁微粒的磁各向异性能量(即磁各向异性能量密度Ku与磁微粒体积的乘积)可能将小于热起伏能量。如果磁微粒的磁各向异性能量小于热起伏能量，那么所记录磁畴的磁化会再一次反转，因而使其不能再保留记录的信息。这种现象称作热起伏限制或超磁(superparamagnetic)限制。为防止热起伏引起的磁化反转，可提高磁微粒的Ku。然而，当磁微粒的Ku变得更大时，磁微粒的矫顽力与Ku成比例增加。因而，不可能使用普通记录头产生的磁场来反转磁化。本专利技术目的在于提供一种磁记录装置和一种磁记录方法，它们可以超过热起伏限制执行这种高密度记录。根据本专利技术提供了一种磁记录装置，它包括磁记录介质，该磁记录介质具有在衬底上形成的记录层该记录层由磁微粒和磁微粒间形成的非磁性材料组成；还包括加热记录层的加热单元以及把磁场施加到记录层上的磁记录单元，其中该磁记录介质、该加热单元和该磁记录单元构成为满足下面的关系T/RKu(T)＜11200/(ln(t)+20.72)其中，定义Ku(T)为记录层在温度为T时的磁各向异性能量密度，并且Ku(Ta)是记录层在环境温度下的磁各向异性能量密度，RKu(T)表示比值Ku(T)/Ku(Ta)，而t表示在完成磁场施加后所经过的时间。在本专利技术的磁记录装置中，记录层在环境温度下最好具有4kOe或更大的矫顽力。根据本专利技术提供了一种用于磁记录介质的磁记录法，该磁记录介质包括在衬底上形成并且由磁微粒和在磁微粒间形成的非磁性材料组成的记录层，该方法包括下列步骤加热记录层；以及把磁场施加到记录层，由此执行记录，其中这些步骤满足下面的关系T/RKu(T)＜11200/(ln(t)+20.72)其中，定义Ku(T)是记录层在温度为T时的磁各向异性能量密度，并且Ku(Ta)是记录层在环境温度下的磁各向异性能量密度，RKu(T)表示比值Ku(T)/Ku(Ta)，而t表示在完成磁场施加后所经过的时间。在本专利技术中可使用的一种方法是，其记录层在加热步骤被加热，使得在最高温度Tmax下的TKu(Tmax)变成0.01或更小，并且在记录步骤中，记录操作在记录层达到最高温度后的1ns到50ns之内完成。在本专利技术中可使用的另一种方法是，其记录层在加热步骤被加热，使得在记录层达到最高温度之前RKu(T)变为0，并且在记录步骤中，记录操作在记录层达到最高温度后的20ns到100ns之内完成。本专利技术的其它目的和优点将在下面的描述中提出，并且通过该描述部分地显现出来，或者可通过本专利技术的实施来认识到。本专利技术的目的和优点可通过随后特别指出的装置和组合来实现和获得。构成说明书一部分的附图表示本专利技术所提出的最佳实施例，并且与上面的一般描述以及下面的对最佳实施例的详细描述一起，用来解释本专利技术的原理。附图说明图1所示为根据本专利技术的磁记录装置的实施例示意图；图2示出了Ku、RKu、T/Ku和T/RKu及温度T之间的关系曲线图；图3示出了根据本专利技术的磁记录介质中，记录后所经过的时间t的对数ln(t)与温度T的倒数1/T之间的关系曲线图；图4示出了根据本专利技术的磁记录介质中的RKu/T和ln(t)之间的关系曲线图；图5示出了根据本专利技术的磁记录介质中的T/RKu和记录后所经过的时间t之间的关系曲线图6示出了根据本专利技术的磁记录介质中的RKu/T和ln(t)之间的关系曲线图；以及图7示出了根据本专利技术的磁记录介质中的T/RKu和记录后所经过的时间t之间的关系曲线图。根据本专利技术的磁记录装置，包括磁记录介质、加热单元和磁记录单元。在本专利技术的装置中，通过用加热单元加热磁记录介质的记录层，随后通过用磁记录单元把磁场施加到记录层，来执行记录。这种方法称作热辅助记录。当磁层温度升高时，其矫顽力降低，因此磁层的磁化可通过施加磁场来反转，这样就能够进行磁记录。本专利技术的磁记录装置甚至可以对在环境温度下具有4k0e或更大矫顽力的磁性材料执行磁记录。本专利技术的磁记录介质具有这样一种结构，其中由磁微粒和磁微粒间所形成的非磁性材料组成的记录层在衬底上形成。底基层(underlayer)可置于衬底和记录层之间。而且保护层可在记录层上形成。村底用于支撑记录层，可由金属、玻璃、陶瓷等形成。记录层是由磁微粒和在磁微粒间所形成的非磁性材料组成的所谓的颗粒层。具有这种结构的记录层可如下所述而形成。例如，当磁性材料通过溅射置于衬底上时，正如形成普通硬盘的记录层一样，生长柱状磁晶体，并同时使用非磁性元素在磁晶体周围隔离，从而在磁微粒间形成非磁性材料(晶界)。也可以，将非晶磁性材料的连续膜置于衬底上，接着通过处理该连续膜以形成柱状磁微粒。把非磁性材料置于衬底的整个表面上，并且抛光，这个表面，可形成在磁微粒间形成非磁性材料的结构。而且，仅在衬底的整个表面上涂上润滑剂就可形成在磁微粒间形成非磁性材料的结构。作为用于形成记录层的物质，呈现高饱和磁化Is和高磁各向异性的磁性材料是适宜的。可采用从包括Co、Pt、Sm、Fe、Ni、Cr、Mn、Bi、Al和这些金属的合金的组中所选的至少一种磁性金属材料作为这种磁性材料。在这些磁性金属材料中，最好是具有高晶体磁各向异性的Co基合金，特别是CoPt基合金、SmCo基合金和CoCr基合金。磁性金属材料的具体实例如Co-Cr、Co-Pt、Co-Cr-Ta、Co-Cr-Pt、Co-Cr-Ta-Pt、Co和Fe。可采用诸如Tb-Fe、Tb-Fe-Co、Tb-Co、Gd-Fe-Co、Gd-Dy-Fe-Co、Nd-Fe-Co、Nd-Tb-Fe-Co的非晶稀土过渡金属合金、诸如PtMnSb和FePt的有序合金、诸如Co铁氧体和Ba铁氧体的磁性氧化物作为磁性材料。为了控制诸如饱和磁化和矫顽力的磁性能，可将从Fe和Ni中所选的至少一种元素添加到上面的磁性材料中。而且，为了提高磁性能，可将诸如Cr、Nb、V、Ta、Ti、W、Hf、Cr、V、In、Si、B的一种元素、或这些元素与从氧、氮、碳和氢中所选的至少一种元素所组成的一种化合物添加到上面的磁性材料中。记录层可以象硬盘记录层一样呈现平面内(in-plane)磁各向异性，或者如磁光盘记录层一样呈现垂直磁各向异性。底基层可由磁性材料或非磁性材料组成。由磁性时料组成的底基层通过交换耦合相互作用或静磁耦合相互作用与记录层中的磁畴磁性耦合。当高矫顽力的磁性底基层置于记录层之下并与记录层中的磁畴交换耦合时，磁畴可被稳定。而且，当高磁化的磁性底基层置于记录层之下并且与记录层中的磁畴交换耦合时，输出信号可被加强。可配置由非磁性材料组成的底基层，以用于控制记录层的结晶性，或者用于防止来源于村底或来源于混合的记录层的杂质。例如，当配置具有与记录层晶格常数相近的晶格常数的底基层时，可以控制记录层的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁记录装置，包括： 磁记录介质（１０），其具有在衬底（１１）上形成的记录层（１３），所述记录层（１３）由磁微粒和在磁微粒间形成的非磁性材料组成； 加热单元，用来加热记录层（１３）；以及 磁记录单元（３０），用来把磁场施加到记录层（１３）上； 其特征在于，将所述磁记录介质（１０）、所述加热单元和所述磁记录单元（３０）构成为满足下面的关系： Ｔ／ＲＫｕ（Ｔ）＜１１２００／（ｌｎ（ｔ）＋２０．７２） 其中，Ｋｕ（Ｔ）是记录层（１３）在温度Ｔ时的磁各向异性能量密度，并且Ｋｕ（Ｔａ）是记录层在环境温度下的磁各向异性能量密度，ＲＫｕ（Ｔ）表示比值Ｋｕ（Ｔ）／Ｋｕ（Ｔａ），而ｔ表示在完成磁场施加后所经过的时间。

【技术特征摘要】
JP 1999-3-15 068185/19991.一种磁记录装置，包括磁记录介质(10)，其具有在衬底(11)上形成的记录层(13)，所述记录层(13)由磁微粒和在磁微粒间形成的非磁性材料组成；加热单元，用来加热记录层(13)；以及磁记录单元(30)，用来把磁场施加到记录层(13)上；其特征在于，将所述磁记录介质(10)、所述加热单元和所述磁记录单元(30)构成为满足下面的关系T/RKu(T)＜11200/(ln(t)+20.72)其中，Ku(T)是记录层(13)在温度T时的磁各向异性能量密度，并且Ku(Ta)是记录层在环境温度下的磁各向异性能量密度，RKu(T)表示比值Ku(T)/Ku(Ta)，而t表示在完成磁场施加后所经过的时间。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，记录层(13)的矫顽力在环境温度下是4kOe或更大。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述记录层(13)由Co基合金形成。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述记录层(13)由稀土过渡金属合金形成。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热单元是激光器。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁记录单元(30)是磁记录头。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热单元和所述磁记录单元(30)是整体提供的。8.一种用于磁记录介质(10)的磁记录方法，其中磁记录介质(10)包括在衬底(11)上形成的记录层(13)，并且记录层(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：喜喜津哲，市原胜太郎，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]