磁记录介质和磁记录设备制造技术

一种磁记录介质和磁记录设备，本发明专利技术的磁记录介质包括：无磁基底材料、软磁下层、中间层、记录层和保护层，这些层堆叠在基底材料上。软磁下层由下软磁层、磁畴控制层（或无磁层）和上软磁层形成。下软磁层和上软磁层均由非晶材料制成，该非晶材料是通过向铁钴（Ｆｅ－Ｃｏ）合金中加入锆（Ｚｒ）和钽（Ｔａ）中至少一种元素而非晶化，该铁钴合金构成为形成体心立方（ｂｃｃ）结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用磁性记录信息的磁记录介质和使用该磁记录介质 的磁记录设备，并且尤其涉及一种垂直磁记录型磁记录介质以及使用该磁记 录介质的磁记录设备。
技术介绍
计算机处理逐年日益增大的信息量，其要求记录信息的记录装置实现更 高的密度。迄今为止，在磁盘上(即，记录介质)利用磁性记录信息的磁记 录设备(例如，所谓硬盘驱动单元)被用作计算机的记录装置。近来，这种 类型的磁记录设备(例如，硬盘驱动单元)不仅用于计算机，而且开始用于 视频记录设备，例如硬盘视频录像机、便携式音乐播放器等等。迄今，通常采用面内磁记录型记录介质(在下文中简单称为面内磁记 录介质)作为用在磁记录设备中的记录介质。在面内磁记录介质的记录层 中，磁化方向是沿着面内方向。为了使面内磁记录介质实现更高的记录密度， 需要使得记录层更薄，并且还要使得记录层中的磁粒子更细，从而减少磁粒 子间的相互作用。然而，记录层中磁粒子变细会导致热量损坏信息的现象。 这种现象称为热扰动，其是阻碍磁记录介质的记录密度增大的因素。出 现热扰动的可能性与磁粒子体积有关。具体而言，当磁粒子体积变得更小时， 更有可能出现热扰动。近来已经实际应用垂直磁记录型记录介质(在下文中简单称为垂直磁 记录介质)。在垂直磁记录介质的记录层中，磁化方向与面内方向垂直。 由于使用具有沿着记录层的厚度方向延伸的结构的磁粒子，垂直磁记录介质 在记录层上具有较小的磁畴，这样使得可以实现比面内磁记录介质更高的记 录密度。此外，由于可以增加其记录密度，而不使得磁粒子过分细，垂直磁 记录介质能够抑制热扰动出现。垂直磁记录介质通常具有层叠结构，其形成在衬底上，并且由依次堆叠的软磁下层、中间层和记录层形成。设置软磁下层是为了抑制由磁头产生的 磁场变宽，从而有效地磁化记录层。提供中间层是为了将记录层和软磁下层 彼此磁隔离，以及同时控制形成记录层的磁粒子的取向。粒状结构的记录层(在下文中简单称为粒状记录层)通常用于垂直 磁记录介质。粒状记录层由圆柱形磁粒子和无磁材料(例如，氧化物或氮化 物)形成，其中圆柱形磁粒子的纵向与记录层的厚度方向一致，该无磁材料提供磁粒子之间的磁隔离。粒状记录层的磁粒子例如由CoCrPt (钴铬铂)制 成，而无磁材料例如由氧化硅(Si02)制成。日本专利申请特许公报No.2004-30851公开了一种包括软磁层的垂直磁 记录介质，其中该软磁层由磁粒子和无磁粒间物质形成，该磁粒子由铁(Fe) 和钴(Co)的合金制成，该无磁粒间物质包含硼(B)、碳(C)、氮(N)、 硅(Si)、磷(P)、铅(Pb)、锡(Sn)和锗(Ge)中的至少一种元素。日本专利申请特许公报No.2005-302238公开了一种包括软磁下层的垂 直磁记录介质，其中该软磁下层由第一和第二非晶软磁层以及夹在非晶软磁 层之间的无磁层形成。在本申请中，非晶软磁层均由例如Fe-Co-B合金制成， 该合金具有含量为52at% (原子百分比)的Fe、含量为31at%的Co以及含 量为12at^的B。日本专利申请特许公报No.2002-25030公开了一种包括软磁下层的垂直 磁记录介质，该软磁下层由FeCoB、 FeCoNi (铁钴镍)或FeCo制成。日本 专利申请特许公报No.2005-196813公开了一种包括记录层的磁记录介质，该 记录层具有含量为5至15mol% (摩尔百分比)的氧化钛。为了使垂直磁记录介质促进记录密度的进一步提高并且同时提高信息 写入和读出的可靠性，需要增大记录层的矫顽力(Hc)。为了增大记录层的 矫顽力(Hc)，最优化记录层和中间层的厚度或其材料是重要的。在垂直磁记录介质中通常使用CoCrPt-氧化物基粒状记录层的情况下， 己知减少Cr或氧化物的含量以增大矫顽力。然而，减少Cr或氧化物的含量 会引起噪声增大的问题。可增大中间层和记录层的膜厚以增大矫顽力(Hc)。 然而，增大中间层和记录层膜厚会使得磁头与软磁下层之间的距离变大以致 信号质量降低。如上论及，可改变记录层和中间层的厚度或其材料，以增大记录层的矫 顽力，但是这些改变会引起噪声增加或信号质量降低，从而导致信息写入和 读出可靠性降低的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方案，提供一种磁记录介质，包括无磁基底材料； 软磁下层，形成在无磁基底材料上；中间层，形成在软磁下层上；以及记录 层，形成在中间层上，具有垂直磁各向异性。软磁下层由非晶材料制成，该 非晶材料是通过向铁钴(Fe-Co)合金中加入锆(Zr)和钽(Ta)中至少一 种元素而非晶化，该铁钴合金构成为形成体心立方结构。根据本专利技术的另一个方案，提供一种磁记录介质，包括无磁基底材料; 软磁下层，形成在该无磁基底材料上；中间层，形成在该软磁下层上；以及 记录层，形成在该中间层上并且具有垂直磁各向异性，其中，该软磁下层由 非晶材料制成，该非晶材料是通过向铁钴合金中加入下列元素中至少一种元 素而非晶化铌；硅；硼；钛；钨；铬和碳，该铁钴合金构成为形成体心立 方结构。根据本专利技术的另一个方案，提供一种磁记录设备，包括磁记录介质， 能够利用磁性记录信息；磁头，对该磁记录介质进行信息写入和信息读出； 以及移动装置，用于相对于该磁头移动该磁记录介质；其中，该磁记录介质 包括无磁基底材料；软磁下层，形成在该无磁基底材料上；中间层，形成 在该软磁下层上；以及记录层，形成在该中间层上并且具有垂直磁各向异性， 其中，该软磁下层由非晶材料制成，该非晶材料是通过向铁钴合金中加入锆 和钽中至少一种元素而非晶化，该铁钴合金构成为形成体心立方结构。根据本专利技术的另一个方案，提供一种磁记录设备，包括磁记录介质， 能够利用磁性记录信息；磁头，对该磁记录介质进行信息写入和信息读出； 以及移动装置，用于相对于该磁头移动该磁记录介质；其中，该磁记录介质 包括无磁基底材料；软磁下层，形成在该无磁基底材料上；中间层，形成 在该软磁下层上；以及记录层，形成在该中间层上并且具有垂直磁各向异性， 其中，该软磁下层由非晶材料制成，该非晶材料是通过向铁钴合金中加入下 列元素中至少一种元素而非晶化铌；硅；硼；钛；鸨；铬和碳，该铁钴合 金构成为形成体心立方结构。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的磁记录介质的截面图。图2A至图2F是示出根据第一实施例的磁记录介质制造方法的截面图。 图3是示出单个软磁下层形成在反铁磁层上的结构示例的截面图。 图4是有助于解释将信息写入到根据第一实施例磁记录介质的操作的示 意性截面图。图5是示出第一实施例测试样本的材料成分的图表，所述测试样本用于 矫顽力的测量。图6是示出Slater-Pauling曲线的坐标图。图7是示出软磁下层的XRD (X射线衍射)测量结果的曲线图。 图8是示出于测试样本读出/写入特性的检测结果的坐标图。 图9是示出根据本专利技术第二实施例的磁记录介质的截面图。 图10是示出主记录层中氧化钛含量与矫顽力之间关系的坐标图。 图11是示出第二实施例测试样本的材料成分的图表，该测试样本用于 矫顽力和S/N率的测量。图12是示出根据本专利技术实施例的磁记录装置的平面图。具体实施方式为增大垂直磁记录介质中记录层的矫顽力，专利技术人进行了各种各样的实验研究。结果，专利技术人获得了如下给出的发现当通过向具有体心立方(bcc)结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁记录介质，包括：无磁基底材料；软磁下层，形成在该无磁基底材料上；中间层，形成在该软磁下层上；以及记录层，形成在该中间层上并且具有垂直磁各向异性，其中，该软磁下层由非晶材料制成，该非晶材料是通过向铁钴合金中加入锆和钽中至少一种元素而非晶化，该铁钴合金构成为形成体心立方结构。

【技术特征摘要】
JP 2006-9-29 2006-268882;JP 2006-10-26 2006-2914271、一种磁记录介质，包括无磁基底材料；软磁下层，形成在该无磁基底材料上；中间层，形成在该软磁下层上；以及记录层，形成在该中间层上并且具有垂直磁各向异性，其中，该软磁下层由非晶材料制成，该非晶材料是通过向铁钴合金中加入锆和钽中至少一种元素而非晶化，该铁钴合金构成为形成体心立方结构。2、 一种磁记录介质，包括 无磁基底材料；软磁下层，形成在该无磁基底材料上；中间层，形成在该软磁下层上；以及记录层，形成在该中间层上并且具有垂直磁各向异性，其中，该软磁下层由非晶材料制成，该非晶材料是通过向铁钴合金中加入下列元素中至少一种元素而非晶化铌；硅；硼；钛；钨；铬和碳，该铁钴合金构成为形成体心立方结构。3、 根据权利要求1或2所述的磁记录介质，其中该中间层由具有面心 立方结构的多晶膜以及形成在该多晶膜上且具有六方密堆积结构的多晶膜 形成。4、 根据权利要求1或2所述的磁记录介质，其中该记录层具有粒状结构。5、 根据权利要求1或2所述的磁记录介质，其中该记录层具有粒状结 构，该粒状结构由钴铬铂合金制成的磁粒子和氧化钛制成的无磁层形成，该 钴铬铂合金中Cr含量介于11原子％与15原子％之间且包括11原子％和15 原子％，该钴铬铂合金中Pt含量介于11原子％与21原子％之间且包括11 原子％和21原子％，并且该钴铬铂合金与该氧化钛之间的摩尔比介于93:7 与91:9之间且包括93:7和91:9。6、 根据权利要求1或2所述的磁记录介质，其中该记录层由第一记录 层和第二记录层形成，该第一记录层具有粒状结构，该第二记录层形成在该 第一记录层上并且由Co基合金制成。7、 根据权利要求1或2所述的磁记录介质，其中该软磁下层由第一软 磁层、无磁层和第二软磁层形成，该第一软磁层由该非晶材料制成，该无磁 层形成在该第一软磁层上，该第二软磁层由该非晶材料制成且形成在该无磁 层上。8、 根据权利要求7所述的磁记录介质，其中该第一软磁层和该第二软 磁层的厚度均介于20 nm与30nm之间且包括20 nm和30nm。9、 根据权利要求7所述的磁记录介质，其中该第一软磁层与该第二软 磁层反铁磁耦合。10、 根据权利要求1或2中所述的磁记录介质，其中该非晶材料中Fe 含量等于或大于30原子％。11、 一种磁记录设备，包括 磁记录介质，能够利用磁性记录信息；磁头，对该磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻村良作，贝津功刚，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]