磁性記錄介質(zhì)及磁性記錄裝置制造方法
【專利摘要】提供一種磁性記錄介質(zhì)及磁性記錄裝置。該磁性記錄介質(zhì)具有由取向控制層、下層記錄層、中間層、及上層記錄層按順序?qū)盈B而成的結(jié)構(gòu)，下層記錄層具有比上層記錄層高的保磁力，下層記錄層包含設(shè)置在取向控制層一側(cè)的第1下層記錄層、和設(shè)置在中間層一側(cè)的第2下層記錄層，第1下層記錄層具有包含含有Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ的磁性粒子和覆蓋磁性粒子周圍的氧化物的粒狀結(jié)構(gòu)，第2下層記錄層具有包含含有Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ的磁性粒子的非粒狀結(jié)構(gòu)，下層記錄層包含與構(gòu)成取向控制層的結(jié)晶粒子一起在厚度方向連續(xù)的柱狀晶。該磁性記錄介質(zhì)可在提高記錄容量的同時(shí)提高記錄和再現(xiàn)特性。
【專利說(shuō)明】磁性記錄介質(zhì)及磁性記錄裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及磁性記錄介質(zhì)及磁性記錄裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]硬盤裝置(H D D:Hard Disk Drive)等磁性記錄裝置的適用范圍在增大,磁性記錄裝置的重要性在增加。另外，對(duì)于磁盤等磁性記錄介質(zhì)，記錄密度以每年50%以上的速度在增加，大家認(rèn)為這種增加趨勢(shì)今后還將繼續(xù)。伴隨這樣的記錄密度的增加趨勢(shì)，適合高記錄密度的磁頭及磁性記錄介質(zhì)的開發(fā)也在不斷進(jìn)行。
[0003]在磁性記錄裝置中，有搭載了記錄層內(nèi)的易磁化軸主要為垂直取向的所謂垂直磁記錄介質(zhì)的磁性記錄裝置。在垂直磁記錄介質(zhì)中，在高記錄密度化時(shí)，由于位于記錄位間的邊界區(qū)域的退磁磁場(chǎng)的影響小，形成了鮮明的位邊界，因此，可以抑制噪聲的增加。另外，在垂直磁記錄介質(zhì)中，由于伴隨高記錄密度化的記錄位體積的減少較少，所以熱波動(dòng)性優(yōu)良。
[0004]為了滿足磁性記錄介質(zhì)的進(jìn)一步高記錄密度化的要求，有關(guān)于使用對(duì)垂直記錄層具有較強(qiáng)的寫入能力的單極頭磁頭的研究。具體地說(shuō)，有人提出在垂直記錄層和非磁性基板之間設(shè)置由軟磁性材料形成的支持層，以提高單極頭磁頭和磁性記錄介質(zhì)之間的磁通的出入的效率的磁性記錄介質(zhì)。
[0005]還有人提出這樣的技術(shù)，S卩，垂直記錄層由兩層以上的磁性層形成，至少I個(gè)磁性層具有以C ο為主要成分，并包含P t及氧化物的組成，另一個(gè)磁性層以C O為主要成分，同時(shí)包含C r但不包含氧化物的組成，以此提高記錄和再現(xiàn)特性及熱波動(dòng)性，進(jìn)行高密度的信息記錄和再現(xiàn)(例如專利文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)I特開2004 - 310910號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2特開2003 - 228801號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]然而，在現(xiàn)有的磁性記錄介質(zhì)或磁性記錄裝置中，很難實(shí)現(xiàn)同時(shí)提高記錄容量、以及記錄和再現(xiàn)特性的目的。
[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能同時(shí)提高記錄容量以及記錄和再現(xiàn)特性的磁性記錄介質(zhì)及磁性記錄裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一種觀點(diǎn)，提供一種磁性記錄介質(zhì)，該磁性記錄介質(zhì)具有由取向控制層、下層記錄層、中間層、及上層記錄層按順序?qū)盈B而成的結(jié)構(gòu)，所述下層記錄層具有比所述上層記錄層高的保磁力(即，矯頑磁力)，所述下層記錄層包含設(shè)置在所述取向控制層一側(cè)的第I下層記錄層和設(shè)置在所述中間層一側(cè)的第2下層記錄層，所述第I下層記錄層具有包含含有C ο、C r、P t的磁性粒子和覆蓋所述磁性粒子的周圍的氧化物的粒狀結(jié)構(gòu)，所述第2下層記錄層具有包含含有C o、C r、P t的磁性粒子的非粒狀結(jié)構(gòu)，所述下層記錄層包含與構(gòu)成所述取向控制層的結(jié)晶粒子一起在厚度方向連續(xù)的柱狀晶。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一觀點(diǎn)，提供一種磁性記錄裝置。具有所述磁性記錄介質(zhì)、對(duì)由所述磁性記錄介質(zhì)的所述上層記錄層及所述下層記錄層形成的垂直磁性層進(jìn)行信息的讀取和寫入的磁頭、以及對(duì)來(lái)自所述磁頭或送向所述磁頭的信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理系統(tǒng)。
[0014]根據(jù)磁性記錄介質(zhì)及磁性記錄裝置，可以同時(shí)提高記錄容量，以及記錄和再現(xiàn)特性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是舉例表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的磁性記錄介質(zhì)的構(gòu)成的一部分的剖面圖。
[0016]圖2是擴(kuò)大表示取向控制層及下層記錄層的柱狀晶相對(duì)于基板面垂直成長(zhǎng)的狀態(tài)的剖面圖。
[0017]圖3是擴(kuò)大表示形成下層記錄層的磁性層的層積結(jié)構(gòu)的一部分的剖面圖。
[0018]圖4是擴(kuò)大表示中間層及上層記錄層的柱狀晶相對(duì)于基板面垂直成長(zhǎng)的狀態(tài)的剖面圖。
[0019]圖5是擴(kuò)大表示形成上層記錄層的磁性層和非磁性層的層積結(jié)構(gòu)的一部分的剖面圖。
[0020]圖6是舉例表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的磁性記錄裝置的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在磁盤等磁性記錄介質(zhì)中，要滿足提高記錄容量的要求，需要進(jìn)一步提高記錄密度。在一般的磁盤中，在記錄面的獨(dú)立區(qū)域中，設(shè)置有記錄了伺服信息的伺服信息區(qū)域、和讀取及寫入信息(或數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)區(qū)域。磁頭通過(guò)讀取伺服信息區(qū)域的伺服信息，能檢測(cè)到自己位置，因此，根據(jù)被檢測(cè)到的位置，使磁頭移動(dòng)到讀取和寫入數(shù)據(jù)的指定位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入。為此，伺服信息區(qū)域占了磁盤的比較大的部分，因此妨礙了磁盤的記錄容量(即，可記錄數(shù)據(jù)的記錄容量)的進(jìn)一步提高。
[0022]例如，可以考慮由下層部和與下層部相比保磁力較低的上層部形成磁性記錄介質(zhì)的記錄層，將伺服信息記錄在保磁力高的下層部，將數(shù)據(jù)記錄在保磁力低的上層部(例如、專利文獻(xiàn)2)。由于記錄有伺服信息的伺服信息區(qū)域和讀取和寫入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域在磁性記錄介質(zhì)的平面圖上重疊，與將伺服信息區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域設(shè)置在同一記錄層的情況相比，可以增加數(shù)據(jù)區(qū)域。由于從磁性記錄介質(zhì)同時(shí)被再現(xiàn)的伺服信息和數(shù)據(jù)是以不同的記錄頻率記錄，由此，再現(xiàn)時(shí)可相應(yīng)于不同的頻帶進(jìn)行分離。
[0023]但是，由于下層部和磁頭之間存在記錄層的上層部等使得記錄層的下層部和磁頭間的距離變大，因此，有時(shí)磁頭從記錄層的下層部讀取的信號(hào)較弱，從記錄層的下層部讀取信號(hào)時(shí)的信號(hào)噪聲比(S / N比(Signal-to-Noise Ratio))變差。
[0024]因此，本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)磁性記錄介質(zhì)的層積結(jié)構(gòu)進(jìn)行了銳意的研究。其結(jié)果，在具有從基板一側(cè)順序?qū)盈B取向控制層、下層記錄層、中間層、及上層記錄層而成的結(jié)構(gòu)的磁性記錄介質(zhì)中，下層記錄層具有比上層記錄層高的保磁力，下層記錄層從基板一側(cè)開始包含第I下層記錄層和第2下層記錄層，第I下層記錄層具有包含含有C ο、C r、P t的磁性粒子和覆蓋該磁性粒子周圍的氧化物的粒狀結(jié)構(gòu)，第2下層記錄層具有包含含有C ο、C r、P t的磁性粒子的非粒狀結(jié)構(gòu)，下層記錄層包含與構(gòu)成取向控制層的結(jié)晶粒子一起在厚度方向連續(xù)的柱狀晶，由此，可以提高讀取來(lái)自第I下層記錄層的信號(hào)時(shí)的S / N比。磁性記錄介質(zhì)可以是例如磁盤。
[0025]可以提高讀取來(lái)自第I下層記錄層的信號(hào)時(shí)的S / N比的理由被認(rèn)為是如下的理由。即，在第I下層記錄層發(fā)現(xiàn)的磁性粒子的垂直取向性比較高，而在第2下層記錄層由于發(fā)現(xiàn)磁性粒子的面內(nèi)取向性，第2下層記錄層將第I下層記錄層的磁性過(guò)渡區(qū)域的漏磁拉入面內(nèi)方向。其結(jié)果，從磁頭一側(cè)看到的下層記錄層的漏磁減少，從而提高讀取被記錄在下層記錄層的信號(hào)時(shí)的S / N比。
[0026]磁性記錄裝置具有:具有上述的構(gòu)成的磁性記錄介質(zhì)、和具有對(duì)磁性記錄介質(zhì)進(jìn)行信息(數(shù)據(jù))的讀取和寫入的功能的磁頭。對(duì)磁性記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)的讀取和寫入是，磁頭讀取在下層記錄層上記錄的伺服信息，使用磁頭檢測(cè)到的自己的位置，將磁頭定位到磁性記錄介質(zhì)上的特定位置，由此通過(guò)磁頭對(duì)上層記錄層進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入。
[0027]以下，參照附圖，說(shuō)明對(duì)本發(fā)明各實(shí)施形態(tài)的磁性記錄介質(zhì)、磁性記錄裝置、及磁性記錄介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入的方法。
[0028](磁性記錄介質(zhì))
[0029]圖1是舉例表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的磁性記錄介質(zhì)的構(gòu)成的一部分的剖面圖。圖1中的各層的膜厚并不是將實(shí)際寸法按比例縮小的圖。圖1所示的磁盤I是磁性記錄介質(zhì)的I個(gè)例子。
[0030]如圖1所示，磁盤I具有例如在非磁性基板11上順序?qū)臃e軟磁底層12、取向控制層13、下層記錄層14、中間層15、上層記錄層16、以及保護(hù)層17，并在保護(hù)層17上設(shè)有潤(rùn)滑層18的結(jié)構(gòu)。取向控制層13具有第I取向控制層13 a及第2取向控制層13 b。下層記錄層14具有第I下層記錄層14 a及第2下層記錄層14 b。中間層15具有第I中間層
15a及第2中間層15 b。上層記錄層16具有第I上層記錄層16 a及第2上層記錄層16b。在該例中，夾著中間層15的上層記錄層16及下層記錄層14形成垂直記錄層(或垂直磁性層)。
[0031](非磁性基板)
[0032]非磁性基板11可以由鋁、鋁合金等金屬材料形成的金屬基板、和玻璃、陶瓷、硅、碳化硅、碳等非金屬材料形成的非金屬基板等形成。另外，非磁性基板11可以是在金屬基板或非金屬基板的表面上使用例如電鍍法、濺射法等形成N i P層或N i P合金層而成的結(jié)構(gòu)。
[0033]另外，非磁性基板11與由C O或F e為主要成分的軟磁底層12相接，有可能由于表面的附著氣體或水分的影響、基板成分的擴(kuò)散等，產(chǎn)生腐食。在此，所謂主要成分，是指合金中最多的元素。從防止這樣的腐食的觀點(diǎn)出發(fā)，在非磁性基板11和軟磁底層12之間最好設(shè)置粘接層(圖中未示出)。另外，粘接層可以由例如C r、C r合金、T 1、T i合金等形成。另外，粘接層的膜厚最好是2 nm(20A )以上。粘接層可用濺射法等形成。
[0034](軟磁底層)
[0035]在非磁性基板11上，形成有軟磁底層12。軟磁底層12的形成方法沒(méi)有特別限定，例如可以采用濺射法等。[0036]軟磁底層12被設(shè)置成使來(lái)自后述的磁頭(圖中未不出)的磁通在相對(duì)于非磁性基板11的表面(以下稱為基板面)垂直的方向的成分大，將記錄信息的垂直磁性層的磁化方向更加牢固地固定在與非磁性基板11相垂直的方向上。這樣的軟磁底層12的作用特別是在作為記錄和再現(xiàn)用的磁頭使用垂直記錄用的單極頭磁頭的場(chǎng)合更為顯著。
[0037]軟磁底層12可以有例如F e或包含N 1、C O等的軟磁性材料形成。軟磁性材料可以包含例如C OFeTaZr、CoFeZrNb等CoFe類合金、F e C ο、F e C
0V等 F e C O 類合金、FeN1、FeNiMo、FeNiCr、FeNi S i 等 FeN
1類合金、FeAl、FeAlS1、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlO 等 F e A I 類合金、FeCr、FeCrT 1、FeCrCu 等 FeCr 類合金、FeT
a、FeTaC、FeTa N等 F e T a 類合金、FeMgO 等 FeM g 類合金、FeZrN等F e Z r類合金、F e C類合金、F e N類合金、F e S i類合金、F e P類合金、F eN b類合金、F e H f類合金、F e B類合金等。
[0038]另外，軟磁底層12可由具有包含60 a t %以上的F e的FeAl O、FeMg
0、F e T a N、F e Z r N等微結(jié)晶結(jié)構(gòu)，或微細(xì)的結(jié)晶粒子被分散在基質(zhì)中的粒狀結(jié)構(gòu)的材料形成。
[0039]進(jìn)一步地，軟磁底層12可由含有80 a t %以上的C ο，含有Z r、N b、T a、Cr、Μ ο等中的至少I種,具有非晶(amorphous)結(jié)構(gòu)的C O合金形成。具有非晶結(jié)構(gòu)的Cο 合金例如可以包含 C oZr、CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZrM
ο類合金等。
[0040]軟磁底層12最好由兩層軟磁性膜(圖中未示出)形成。在兩層軟磁性膜之間最好設(shè)置R u膜(圖中未示出)。通過(guò)將R u膜的膜厚在0.4nm?1.0nm或1.6 nm?2.6 n m的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，使得兩層軟磁性膜形成反鐵磁稱合(A F C:Ant1-Ferromagnetically-Coupled)結(jié)構(gòu)，可以控制所謂尖峰噪聲。
[0041](取向控制層)
[0042]在軟磁底層12上形成取向控制層13。取向控制層13是為了微細(xì)化下層記錄層14的結(jié)晶粒，改善記錄和再現(xiàn)特性而設(shè)置的。如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的取向控制層13具有在軟磁底層12 —側(cè)設(shè)置的第I取向控制層13 a和在第I取向控制層13 a的下層記錄層14 一側(cè)設(shè)置的第2取向控制層13 b。
[0043]第I取向控制層13 a是為了提高取向控制層13的晶核產(chǎn)生密度而設(shè)置的，最好包含成為形成取向控制層13的柱狀晶核的結(jié)晶。在本實(shí)施形態(tài)的第I取向控制層13 a中，如后述的圖2所示，在成為晶核的結(jié)晶成長(zhǎng)后的柱狀晶S I的頂部形成拱頂狀的凸部。
[0044]第I取向控制層13 a的膜厚最好是3 n m以上。如果第I取向控制層13 a的膜厚不到3 n m，則提高下層記錄層14的取向性和使形成下層記錄層14的磁性粒子42細(xì)微化的效果不充分，不能得到良好的S / N比。
[0045]第I取向控制層13 a最好由含有磁性材料的、飽和磁化為50 e m u / c c以上的R u合金層形成。如果第I取向控制層13 a由含有磁性材料的R u合金層形成，但飽和磁化小于50 e m u / c c ,后述的第2取向控制層13 b不是由含有磁性材料的飽和磁化大于50 emu / c c以上的R u合金層形成的情況下,不能得到適合高密度記錄的充分高的記錄特性(OW特性)。[0046]在包含于第I取向控制層13 a中的R u合金層中，最好包含C O或F e等磁性材料，R u合金層最好是C ο R u合金層或F e R u合金層。包含在R u合金層中的磁性材料為C O的情況下，包含在R u合金層中的C O的含量最好在66 a t %以上。另外，包含在R u合金層中的磁性材料為F e的情況下，包含在R u合金層中的F e的含量最好為73a t %以上。通過(guò)使包含在R u合金層中的C ο的含量為66 a t %以上或F e的含量為73 a t %以上,可以形成具有充分的磁性,且飽和磁化為50 emu / c c以上的Ru合金層。
[0047]表1示出了 Co、CoRu合金、FeRu合金、F e的飽和磁化(M s )的理論值的一個(gè)例子。如表1所示，在包含在R u合金層中的C ο的含量為66 a t%以上，F(xiàn)e的含量為73 a t %以上的組成的情況下,飽和磁化(M s)為50 emu/ c c以上。
[0048]另外，從表1可知，如包含在R u合金層中的C ο的含量為80 a t %以下，則飽和磁化(M s )為700 emu/ c c以下。另外,如表1所示,如包含在R u合金層中的F e的含量為80 a t %以下,則飽和磁化(M s )為500 emu/ c c以下。
[0049]表1
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種磁性記錄介質(zhì)，其特征在于: 具有由取向控制層、下層記錄層、中間層、及上層記錄層按順序?qū)盈B而成的結(jié)構(gòu)； 所述下層記錄層具有比所述上層記錄層高的保磁力； 所述下層記錄層包含設(shè)置在所述取向控制層一側(cè)的第I下層記錄層和設(shè)置在所述中間層一側(cè)的第2下層記錄層； 所述第I下層記錄層具有包含含有C ο、C r、P t的磁性粒子和覆蓋所述磁性粒子的周圍的氧化物的粒狀結(jié)構(gòu)； 所述第2下層記錄層具有包含含有C ο、C r、P t的磁性粒子的非粒狀結(jié)構(gòu)； 所述下層記錄層包含與構(gòu)成所述取向控制層的結(jié)晶粒子一起在厚度方向連續(xù)的柱狀晶。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于:所述氧化物是由包含從Cr、S1、Ta、Al、T1、Mg、Co的組中選擇的兩種以上的元素的合金形成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于: 相對(duì)于將含有形成包含在所述第I下層記錄層中的磁性粒子的C O、C r、P t的合金作為一個(gè)化合物算出的mol總量，包含在所述第I下層記錄層中的所述氧化物的含量為3mol % 以上，18mol % 以下； 所述第I下層記錄層中的C r的含量在4 a t %以上、19 a t %以下； 所述第I下層記錄層中的P t的含量在8 a t %以上、20 a t %以下。
4.如權(quán)利要求3所述的磁性記錄介質(zhì),其特征在于: 相對(duì)于將含有形成包含在所述第I下層記錄層中的磁性粒子的C ο、C r、P t的合金作為一個(gè)化合物算出的mol總量，包含在所述第I下層記錄層中的所述氧化物的含量為6mo I %以上13mo I %以下。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的磁性記錄介質(zhì),其特征在于: 包含在所述第I下層記錄層中的磁性粒子還包含從B、T a、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Re的組中選擇的I種以上的元素； 所述I種以上的元素的總含量在8 a t %以下。
6.一種磁性記錄裝置，其特征在于包括: 權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的磁性記錄介質(zhì)、 相對(duì)于由所述磁性記錄介質(zhì)的所述上層記錄層及所述下層記錄層形成的垂直磁性層進(jìn)行信息的讀取和寫入的磁頭、以及 處理來(lái)自所述磁頭的信號(hào)和送往所述磁頭的信號(hào)的信號(hào)處理系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的磁性記錄裝置，其特征在于: 所述磁頭及所述信號(hào)處理系統(tǒng)具有讀取記錄在所述下層記錄層上的伺服信息，對(duì)所述上層記錄層進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入的功能。
【文檔編號(hào)】G11B5/66GK103514896SQ201310215716
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】高星英明, 網(wǎng)屋大輔, 酒井浩志 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社