多晶结构及其制造方法技术

一种多晶结构（２４），包括在基片（２３）的表面上延伸的基层（３１）。细微构造的磁性晶粒（３２）稀疏地存在于基层（３１）的表面上。磁性晶粒（３２）是由有序合金构成的。磁性晶粒（３２）在基层（３１）的表面上相互间隔。由于在磁性晶粒（３２）中获得了足够的结晶磁性各向异性能量，因此磁化被可靠地保持在细微构造的磁性晶粒（３２）中。另外，间隔被限定在相邻的磁性晶粒（３２）之间。单个磁性晶粒（３２）独立存在。在相邻的磁性晶粒（３２）之间可靠地防止磁性相互作用。磁畴可被建立在单个磁性晶粒（３２）中。（*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于诸如硬盘的磁记录介质的磁记录层的。
技术介绍
多晶结构的连续层通常用于在磁记录介质的
中的磁记录层。多晶结构的连续层包括基于取向附生形成在基层的表面上的微小Co合金晶粒。多晶结构的连续层使得Cr原子沿着相邻Co合金晶粒之间的晶界扩散。Cr原子在相邻Co合金晶粒之间形成非磁性壁，以可靠地防止在相邻Co合金晶粒之间的磁性相互作用。磁畴建立在单个晶粒中。如公知的，细微的Co合金晶粒用于可靠地减小关于磁性信息的读取信号中的噪声。例如，诸如Fe50Pt50(原子百分比)的有序合金表现出远大于Co合金的结晶磁性各向异性能量。有序合金的结晶磁性各向异性能量例如通常达到1×106J/m3以上。较大的结晶磁性各向异性能量用于在细小晶粒内保持磁化。另一方面，较小的结晶磁性各向异性能量由于热搅动而造成细小晶粒内的磁化损失。希望利用有序合金代替Co合金以实现细微的晶粒。但是，由有序合金制成的多晶结构的连续层不能享有上述非磁性原子沿着晶界的扩散。应该在由有序合金制成的相邻晶粒之间可靠地切断磁性相互作用。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种有助于可靠地实现细微磁性晶粒的。根据本专利技术，提供一种多晶结构，所述多晶结构包括基层；和在基层上相互间隔的磁性晶粒，所述磁性晶粒是由有序合金构成的。在多晶结构中，磁性晶粒是由有序合金构成的。有序合金用于确保磁性晶粒中的结晶磁性各向异性能量大于Co合金的结晶磁性各向异性能量。这样的结晶磁性各向异性能量例如达到1×106J/m3以上。足够的结晶磁性各向异性能量用于可靠地保持细微构造的磁性晶粒中的磁化。有序合金例如可具有L10结构。有序合金可包括Fe50Pt50(原子百分比)、Fe50Pd50(原子百分比)、Co50Pt50(原子百分比)等。另外，相邻的磁性晶粒在多晶结构中在基层上采用相互空间间隔的形式。特别是，间隔被可靠地建立在相邻的磁性晶粒之间。单个磁性晶粒独立地存在于基层上，以可靠地防止在相邻的磁性晶粒之间建立磁性相互作用。磁畴可独立地建立在单个磁性晶粒中。在诸如磁记录盘的磁记录介质中可利用这种类型的多晶结构。上述基层和磁性晶粒例如可形成在磁记录介质中的诸如基片的支撑元件的表面上。以上述方式相互之间磁性隔离的细微的磁性晶粒用于大大减小在磁记录介质的表面上的相邻记录轨之间的过渡噪声。细微的磁性晶粒非常有助于提高记录轨的密度和磁记录介质的记录容量。这里，基层可由具有预定取向的非磁性晶体构成。这种类型的基层用于沿着预定方向排列磁性晶粒的取向。基层可靠地控制磁性晶粒的取向。多晶结构还可包括覆盖在基层上的磁性晶粒上方的隔离层；以及在隔离层的表面上的相互间隔的上部磁性晶粒，所述上部磁性晶粒是由有序合金构成的。多晶结构使得在整个多晶结构中的上部和下部磁性晶粒的总厚度增大，尽管隔离层介于上部和下部磁性晶粒之间。这能够使从多晶结构泄漏的磁场强度增大。这种类型的多晶结构可靠地有助于提高记录轨的密度和磁记录介质的记录容量。隔离层可由以与上述基层相同的方式由以预定方向取向的非磁性晶体构成。另外，多晶结构还可包括覆盖在基层上的磁性晶粒上方的第一隔离层；在第一隔离层的表面上的相互间隔的第一上部磁性晶粒，所述第一上部磁性晶粒是由有序合金构成的；覆盖在第一隔离层上的第一上部磁性晶粒上方的第二隔离层；以及在第二隔离层的表面上的相互间隔的第二上部磁性晶粒，所述第二上部磁性晶粒是由有序合金构成的。如上所述，多晶结构使得在整个多晶结构中的上部和下部磁性晶粒的总厚度增大。这能够使从多晶结构泄漏的磁场强度增大。另外，这种类型的多晶结构可使得包括隔离层和磁性晶粒的分层结构三次或者更多的次数重复叠加。这里，第一和第二隔离层可由以预定方向取向的非磁性晶体构成。可使用一种特定的方法来制造上述多晶结构。例如，所述方法可包括以预定的比率在基层表面上施加或者淀积第一和第二金属原子；以及基于施加在基层表面上的热处理在基层的表面上形成磁性晶粒。该方法能够使第一和第二金属原子基于热处理而聚集在基层的表面上。由包括第一和第二金属原子的有序合金构成的磁性晶粒由于聚集而形成在基层的表面上。由于使得第一和第二金属原子迁移以形成磁性晶粒，因此使得间隔被限定在相邻磁性晶粒之间。当重复第一和第二金属原子的施加或者淀积和热处理时，第一和第二金属原子聚集在已经存在的磁性晶粒周围。单个磁性晶粒基于重复的聚集而生长得较大。可以这样的方式控制磁性晶粒的尺寸和直径。也可保持磁性晶粒的均匀淀积。第一和第二金属原子的淀积最好被设计成达到1.0nm或者更小的厚度，最好为0.5nm或者更小。结晶层用作基层。结晶层可包括以预定方向取向的晶体。这种类型的结晶层用于控制有序合金在聚集过程中的取向。易磁化轴的方向可在磁性晶粒内被调节。结晶层可例如由MgO构成。当MgO在常温或者室温下被溅射时，淀积的MgO的晶体取向在(100)平面中。这种取向的晶体用于建立取向在(001)平面中的磁性晶粒。该方法还包括在施加第一和第二金属原子之前形成覆盖在已经存在的磁性晶粒上的隔离层。该隔离层用于在形成新的磁性晶粒中保护第一和第二金属原子不受已经存在的磁性晶粒的影响。在不受已经存在的磁性晶粒的影响的情况下，新淀积的第一和第二金属原子的聚集可实现。因此可防止磁性晶粒的扩大。磁性晶粒再形成在隔离层上。以与已经存在的磁性晶粒相同的方式使得间隔被可靠地限定在相邻磁性晶粒之间。另外，磁性晶粒平均地布置或者散布在隔离层的表面上。结晶层用作隔离层。结晶层可包括以预定方向取向的晶体。这种类型的结晶层用于控制有序合金在聚集过程中的取向。易磁化轴的方向可在磁性晶粒内被调节。结晶层可例如由MgO构成。当MgO在常温或者室温下被溅射时，淀积的MgO的晶体取向在(100)平面中。这种取向的晶体用于建立取向在(001)平面中的磁性晶粒。第一和第二金属原子可以50atom％对50atom％的比率在基层表面上。第一和第二金属原子可从包括Fe和Pt的组合、Fe和Pd的组合和Co和Pt的组合的组中选择。附图说明图1是用于示例说明作为磁记录介质驱动器或者存储装置的一个特定示例的硬盘驱动器(HDD)的构造的平面图。图2是用于详细示例说明本专利技术所涉及的第一实施例的磁记录盘的构造的局部放大的截面图。图3是用于示例说明在基片上形成基层的工序的基片的局部放大的截面图。图4是用于示例说明在基片上形成Fe50Pt50合金层的工序的基片的局部放大的截面图。图5是用于示例说明基于热处理形成磁性晶粒的工序的基片的局部放大的截面图。图6是用于示例说明在基片上形成覆盖磁性晶粒的Fe50Pt50合金层的工序的基片的局部放大的截面图。图7是用于示例说明基于热处理生长磁性晶粒的工序的基片的局部放大的截面图。图8是用于说明第一实施例所涉及的磁记录盘的晶粒尺寸分布的图表。图9是用于说明比较例所涉及的磁记录盘的晶粒尺寸分布的图表。图10是用于说明X射线衍射结果的图表。图11是用于详细示例说明本专利技术所涉及的第二实施例的磁记录盘的构造的局部放大的截面图。图12是用于示例说明在基片上形成覆盖磁性晶粒的第一隔离层的工序的基片的局部放大的截面图。图13是用于示例说明在第一隔离层表面上形成Fe50Pt50合金层的工序的基片的局部放大的截面图。图14是用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶结构，包括：基层；和在基层上相互间隔的磁性晶粒，所述磁性晶粒是由有序合金构成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多晶结构，包括基层；和在基层上相互间隔的磁性晶粒，所述磁性晶粒是由有序合金构成的。2.如权利要求1所述的多晶结构，其特征在于，所述有序合金具有L10结构。3.如权利要求1或2所述的多晶结构，其特征在于，基层由具有预定取向的非磁性晶体构成。4.如权利要求1-3中任何一项所述的多晶结构，还包括覆盖在基层上的磁性晶粒上方的隔离层；以及在隔离层的表面上的相互间隔的上部磁性晶粒，所述上部磁性晶粒是由有序合金构成的。5.如权利要求4所述的多晶结构，其特征在于，隔离层由具有预定取向的非磁性晶体构成。6.如权利要求1-3中任何一项所述的多晶结构，还包括覆盖在基层上的磁性晶粒上方的第一隔离层；在第一隔离层的表面上的相互间隔开的第一上部磁性晶粒，所述第一上部磁性晶粒是由有序合金构成的；覆盖在第一隔离层上的第一上部磁性晶粒上方的第二隔离层；以及在第二隔离层的表面上的相互间隔的第二上部磁性晶粒，所述第二上部磁性晶粒是由有序合金构成的。7.如权利要求6所述的多晶结构，其特征在于，第一和第二隔离层由具有预定取向的非磁性晶体构成。8.一种磁记录介质，包括支撑主体；在支撑主体的表面上延伸的基层；以及在基层上相互间隔的磁性晶粒，所述磁性晶粒是由有序合金构成的。9.如权利要求8所述的磁记录介质，其特征在于，所述有序合金具有L10结构。10.如权利要求8或9所述的磁记录介质，其...

【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]