用于选择垂直介质偏析材料的装置、系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于选择垂直介质偏析材料的装置、系统和方法，用于改善垂直记录介质中的磁晶粒偏析。该方法包括：提供衬底，其包括刚性支承结构；在该衬底上沉积软磁衬层；在该软磁衬层上沉积中间层；提供多种预期偏析物；确定预期偏析物的表面能和生成热；以及选择具有最低表面能和最高生成热的预期偏析物。该方法还包括提供表面能逐渐增大的至少一个层以最小化碳保护层和偏析物两者的表面能之间的差异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在衬底上制造高偏析磁晶粒的装置、方法和系统，更特别地，涉及一种用于选择产生改善的磁特性的偏析材料(segregant material) 的指导方法。
技术介绍
硬盘驱动器为计算机和服务器中的数据处理系统提供数据存储，且在媒 体播放器、数字记录器和其他个人设备中变得越来越普遍。硬盘驱动器技术 的进展已经使得用户能在日益减小的盘上存储大量数字信息，且能几乎立刻 选择性地取回和改变部分信息。特别地，近来的M已经简化了硬盘驱动器 制造，同时产生增大的道(track)密度，因此以减小的成本促进增大的数据 存储容量。在硬盘驱动器中，旋转的高精度铝或玻璃盘在两侧面被涂覆有设计来以 磁图案形式存储信息的特殊薄膜介质。悬吊或浮置于盘上方仅几分之一微英 寸的电磁读/写头用来记录信息到薄膜介质上或者从其读取信息。读/写头可通过产生电^f兹场来沿一个或另一个方向确定称为位(bit)的 磁晶粒(magnetic grain)团簇的方向从而写信息到盘上。为了读取信息，读 /写头检测到的磁图案被转化成一 系列脉沖，其被送到逻辑电路以被转化成二 进制数据且被其他系统处理。为了增大盘驱动器的容量，制造者不断努力减 小位的尺寸和构成位的晶粒。然而，晶粒极小时，沿一个方向或另一方向磁化单个磁晶粒的能力出现 了问题。当晶粒的体积(V)和其各向异性能(Ku)的乘积落在特定值之下 时产生超顺磁效应，使得晶粒的磁化由于热激发而会自发反转。当这发生时， 存储在盘上的数据被破坏。因此，虽然期望制造更小的晶粒以支持具有更小 噪声的更高密度记录，但是晶粒小型化受到超顺磁效应的固有限制。随着硬盘驱动器工业过渡到垂直记录技术，正在进行调节以改变盘介 质，使钴合金的磁c轴(或易轴)垂直于盘平面生长。大多数介质制造商现在依赖于引入氧化偏析物的钴合金以促进形成小且均匀的晶粒。研究人员已 经发现，垂直介质趋向于比其纵向情况生长得更粗糙。此外，研究人员已发 现更粗糙的介质产生具有优异磁性能的产品。目前为止，还没有提出方法来 努力致力于垂直记录介质的纳米级粗糙度的产生。因此，研究人员只是利用 反复试验寻找提供期望的磁性能和相应的介质粗糙度的满意的偏析物。粗糙的记录介质虽然磁性能优异，但是与光滑的记录介质相比在磁晶粒之间具有深得多的谷(valley )。这导致垂直记录介质具有侵蚀和飞行能力的 性能问题因此，需要实用的可得到的装置、系统和方法用于选冲奪偏析物材料，该 偏析物材料将产生具有高偏析磁晶粒的磁记录层以增强磁性能。简言之，这 样的装置、系统和方法将与保护层(overcoat layer)协作来减少侵蚀且改善 飞行能力(flyability)性能。这里公开且要求保护这样的装置、系统和方法。
技术实现思路
本专利技术发展来应对本领域目前的状态，更特别地，应对现有可得的装置、 系统和方法尚未完全解决的本领域的问题和需要。因此，发展本专利技术以提供 装置、系统和方法用于选择偏析物材料，该偏析物材料提供垂直磁记录介质 的优异磁性能，同时保持形貌，从而克服了本领域的上述缺陷中的许多或全部。在根据本专利技术的一个实施例中，用于垂直记录应用的记录介质包括衬 底，包含刚性支承结构用于在其上沉积多个层；保护层，包含保护涂层；软 磁衬层，形成在该衬底上；中间层，设置在该软磁衬层和该保护层之间；垂 直磁记录层，设置在该中间层和该保护层之间。该软磁衬层包括含钴材料。 该中间层包括含钌材料。该垂直磁记录层具有基本垂直于介质表面的磁各向 异性轴和矫顽力。该垂直磁记录层还包括多个磁晶粒和偏析物。该偏析物包 括一材料，该材料具有大于130千卡每摩尔且小于230千卡每摩尔的生成热 和小于300毫焦(milijoule)每平方米的表面能。在一些实施例中，该偏析物可包括材料诸如氧化物、氮化物和碳化物。 在选定的实施例中，偏析物材料包括选自钨氧化物、钒氧化物、钼氧化物、 铼氧化物、锗氧化物和钽氧化物构成的组的氧化物。在根据本专利技术的另一实施例中，用于垂直记录应用的记录介质包括衬底，包含刚性支承结构用于在其上沉积多个层；保护层，包含保护涂层；软 磁衬层，形成在该村底上；中间层，设置在该软磁衬层和该保护层之间；垂 直磁记录层，设置在该中间层和该保护层之间；以及至少一涂层，设置于该 垂直磁记录层与该保护层之间。该软磁村层包括含钴材料。该中间从可包括 含钌材料。该垂直磁记录层具有基本垂直于该介质表面的》兹各向异性轴和矫 顽力。该垂直磁记录层还包括选自选自CoPt和CoPtCr构成的组的钴合金。 该垂直磁记录层还包括偏析物。该偏析物包括一材料，该材料具有大于130 千卡每摩尔且小于230千卡每摩尔的生成热和小于300毫焦每平方米的表面 能。所述至少一涂层包括具有比前一相邻层更大的表面能的材料。在一些实施例中，多个涂层可设置在垂直磁记录层和保护层之间，每个 涂层包括具有比前一相邻层进一步更大的表面能的材料。在选定的实施例 中，用于垂直记录应用的记录介质包括设置于所述多个涂层和所述保护层之 间的帽层。在根据本专利技术的另一实施例中，制造具有增大的晶粒偏析的垂直磁记录 介质的方法包括提供衬底，该衬底包含刚性支承结构用于在其上沉积多个 层；沉积软磁衬层在该衬底上；沉积中间层在该软磁衬层上；提供多个预期 偏析物；选择具有最低表面能的预期偏析物；以及在该中间层上形成磁记录 层。每种预期偏析物包括一材料，该材料具有大于130千卡每摩尔且小于230 千卡每摩尔的生成热和小于300毫焦每平方米的表面能。该磁记录层具有基 本垂直于其表面的磁各向异性轴和第 一矫顽力。该磁记录层包括钴合金和选 择的预期偏析物。附图说明为了使本专利技术的优点易于理解，参照特定实施例给出对上面简述的本发 明更具体的描述，该特定实施例示于附图中。应理解，这些附图^f叉示出本发 明的一般实施例，因此不应理解为对本专利技术的范围的限制，利用附图将以额 外的特征和细节描述和说明本专利技术，附图中图1是硬盘驱动器的顶视图2是根据本专利技术的垂直记录介质的层的剖^L图3是垂直记录介质的层的剖视图，示出根据本专利技术的涂层；图4是沿图2的线218取得的剖视图，示出根据本专利技术的通过偏析物分隔开的》兹晶4立；图5是示出根据本专利技术的氧化物的生成热对表面能的图表；图6是流程图，示出根据本专利技术的选择偏析物的方法；图7是垂直记录介质的层的剖视图，示出根据本专利技术的氧化物的逐渐减少；图8是表，示出氧化偏析物的表面能和磁性能。 具体实施例方式整个说明书中对一实施例、实施例，，或类似语言的提及意味着与该 实施例有关地描述的特定的特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施 例中。因此，整个说明书中短语在一实施例中、在实施例中和类似语 言的出现可以但不是必要地全部涉及相同的实施例。此外，所描述的本专利技术的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合 于一个或更多实施例中。在下面的描述中，公开了许多特定细节以提供对本 专利技术的实施例的彻底理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发 明而没有一个或更多所述特定细节，或者用其他方法、组元、材料等。在另 一些情况下，未详细示出或描述公知结构、材料或操作以避免模糊本专利技术的 要点。现在参照图1,示出常规硬盘驱动器组件100的图。硬盘驱动器组件100 一般包括多个硬盘，硬盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录介质，用于垂直记录应用，该记录介质包括：　衬底；　保护层；　形成于该衬底上的软磁衬层；　设置于该软磁衬层和该保护层之间的中间层；　设置于该中间层和该保护层之间的垂直磁记录层，该垂直磁记录层选择为具有基本 垂直于其表面的磁各向异性轴和矫顽力；　该垂直磁记录层包括多个磁晶粒和偏析物，该偏析物包括的材料选择为具有约１３０千卡每摩尔以上且约２３０千卡每摩尔以下的生成热和约３００毫焦每平方米以下的表面能。

【技术特征摘要】
US 2007-11-15 11/940,9601. 一种记录介质，用于垂直记录应用，该记录介质包括衬底；保护层；形成于该衬底上的软磁衬层；设置于该软磁衬层和该保护层之间的中间层；设置于该中间层和该保护层之间的垂直磁记录层，该垂直磁记录层选择为具有基本垂直于其表面的磁各向异性轴和矫顽力；该垂直磁记录层包括多个磁晶粒和偏析物，该偏析物包括的材料选择为具有约130千卡每摩尔以上且约230千卡每摩尔以下的生成热和约300毫焦每平方米以下的表面能。2. 如权利要求1所述的记录介质，其中该偏析物包括氧化物。3. 如权利要求2所述的记录介质，其中该氧化物选自由钨氧化物、钒氧 化物、钼氧化物、铼氧化物、锗氧化物和钽氧化物构成的组。4. 如权利要求1所述的记录介质，其中该偏析物包括氮化物。5. 如权利要求1所述的记录介质，其中该偏析物包括碳化物。6. 如权利要求1所述的记录介质，其中该偏析物包括表面能在约80毫 焦每平方米和约300毫焦每平方米之间的材料。7. 如权利要求1所述的记录介质，其中该磁晶粒包括选自由CoPt和 CoPtCr构成的组的合金。8. —种记录介质，用于垂直记录应用，该记录介质包括 村底，包括刚性支承结构以用于在其上沉积多个层； 保护层，包括保护性涂层；软磁衬层，设置于该衬底上，该软/f兹衬层包括含钴合金； 中间层，设置于该软磁衬层和该保护层之间，该中间层包括含钌材料； 垂直》兹记录层，设置于该软》兹衬层和该保护层之间，该垂直,兹记录层选 择为具有基本垂直于其表面的磁各向异性轴和矫顽力，该垂直^兹记录层包括 偏析物和选自由CoPt和CoPtCr构成的组的钴合金，该偏析物包括生成热在 约130千卡每摩尔以上且在约230千卡每摩尔以下、且表面能在约300毫焦 每平方米以下的才才并+;以及设置于该垂直磁记录层和该保护层之间的至少一个涂层，该至少一个涂 层包括具有比前面的相邻层更大的表面能的材料。9. 如权利要求8所述的记录介质，还包括设置于该垂直^兹记录层与该保 护层之间的多个涂层，各涂层包括具有比前面的相邻层逐渐更大的表面能的 材料。10. 如权利要求8所述的记录介质，其中该偏析物选自由氧化物、氮化 物和碳化物构成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴青，霍V多，布鲁诺马乔恩，高野贤太郎，
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]