Fe-Co系合金濺射靶材及其制造方法和軟磁性薄膜層及使用了它的垂直磁記錄介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】提供一種濺射中沒(méi)有裂紋的Fe-Co系合金濺射靶材。該Fe-Co系合金濺射靶材，由下式(1)：(FeX-Co100-X)100-YMY...(1)(式中，原子比是0≤X≤100，4≤Y≤28，M元素含有Nb、Ta、Mo、W、Cr和V中的一種或兩種以上)所表示的Fe-Co-M系合金構(gòu)成。該濺射靶材的顯微組織具有以Fe和Co為主體的相、和由Fe與Co中的一種或兩種及M元素所構(gòu)成的金屬問(wèn)化合物相，在全體顯微組織中共晶組織所占的面積為30％以下。
【專利說(shuō)明】Fe-Co系合金濺射靶材及其制造方法和軟磁性薄膜層及使 用了它的垂直磁記錄介質(zhì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及Fe-Co系合金濺射靶材及其制造方法和軟磁性薄膜層及使用了它的 垂直磁記錄介質(zhì)。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，磁記錄技術(shù)的進(jìn)步顯著，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器的大容量化，磁記錄介質(zhì)的高記錄密 度化推進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)比以往普及的面內(nèi)磁記錄介質(zhì)更高的記錄密度的垂直磁記錄方式得以 實(shí)用化。所謂垂直磁記錄方式，就是對(duì)于垂直磁記錄介質(zhì)的磁性膜中的介質(zhì)面以沿著垂直 方向取向的方式形成易磁化軸，是適于高記錄密度的方法。另外，在垂直磁記錄方式中，開 發(fā)出提高了記錄靈敏度的具有磁記錄膜層和軟磁性膜層的雙層記錄介質(zhì)。該磁記錄膜層一 般使用的是C〇CrPt-Si02*合金。
[0003] 另一方面，在軟磁性膜層中，如日本特開2006-294090號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)1)所公 開那樣提出有Fe-Co系合金膜。在此專利文獻(xiàn)1中，為了使膜結(jié)構(gòu)為非晶或微晶，在Fe和 Co中添加20原子％以上的Si、Ni、Ta、Nb、Zr、Ti、Cr和/或Mo。
[0004] 另外，在日本特開2010-18884號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)2)中，提出有一種Fe-Co系合金 系的濺射靶材，其特征在于，具有（Fe-20?80C〇) -4?25Nb或Ta的組成，金屬間化合物相 的尺寸以最大內(nèi)切圓計(jì)在10um以下并具有共晶組織。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-294090號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-18884號(hào)公報(bào)
[0009] 為了形成上述這樣的Fe-Co系合金膜，需要與之對(duì)應(yīng)的Fe-Co系濺射靶材。但是， 實(shí)現(xiàn)上述這樣的膜組成的濺射靶材有在濺射中開裂這樣的問(wèn)題。特別是專利文獻(xiàn)2所公開 的（Fe-20?80C〇) -4?25Nb或Ta的組成的濺射靶材中具有共晶組織時(shí)，存在濺射時(shí)靶開 裂這樣的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了消除上述這樣的問(wèn)題，本
【發(fā)明者】們進(jìn)行銳意開發(fā)，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整濺射 靶材的顯微組織，能夠防止濺射中的濺射靶材的裂紋而達(dá)成本發(fā)明。更具體地說(shuō)，是得出如 下結(jié)論，即通過(guò)使全體顯微組織中共晶組織所占的面積在30%以下，能夠提供濺射中沒(méi)有 裂紋的Fe-Co系合金濺射靶材。
[0011] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種濺射中沒(méi)有裂紋的Fe-Co系合金濺射靶材。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種Fe-Co系合金濺射靶材，是由下式（1):
[0013] (Fex-Co100_x)100_YMY…（1)
[0014] (式中，原子比為0彡X彡100,4彡Y彡28,M元素含有Nb、Ta、Mo、W、Cr和V中 的一種或兩種以上）
[0015] 所表示的Fe-Co-M系合金構(gòu)成的Fe-Co系合金濺射靶材，
[0016] 該濺射靶材的顯微組織具有以Fe和Co為主體的相、和由Fe與Co的中一種或兩種 及M元素所構(gòu)成的金屬間化合物相，在全體顯微組織中共晶組織所占的面積為30%以下。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種方法，是本發(fā)明的Fe-Co-M系合金濺射靶材 的制造方法，其包括通過(guò)熱等靜壓（HIP)，使該合金的熔液經(jīng)氣體霧化而制作的合金粉固化 成形的工序。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方式，提供一種由本發(fā)明的Fe-Co-M系合金濺射靶材成膜而 成的軟磁性薄膜層。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方式，提供一種具有本發(fā)明的軟磁性薄膜層的垂直磁記錄介 質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是表示本發(fā)明的共晶組織的模式圖。圖中，S是金屬間化合物的橫寬方向的 尺寸，d表示金屬間化合物之間最接近的部位的距離。
[0021] 圖2是表1的No. 1的反射電子像的電子顯微鏡照片。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 對(duì)于本發(fā)明的Fe-Co系合金濺射靶材，以下具體加以說(shuō)明。還有，除非特別的明 示，否則含量（％ )意思是at. %。
[0023] 本發(fā)明的Fe-Co系合金濺射靶材，由下式（1):
[0024] (Fex-CoLxh.A…（1)
[0025](式中，原子比是0彡X彡100,4彡Y彡28,M元素含有Nb、Ta、Mo、W、Cr和V中 的一種或兩種以上）所表示的Fe-Co-M系合金構(gòu)成。濺射靶材的顯微組織具有以Fe和Co 為主體的相、和由Fe與Co的一種或兩種及M元素所構(gòu)成的金屬間化合物相。另外，全體顯 微組織中共晶組織所占的面積為30 %以下。
[0026] 式⑴的X的范圍是0?100,優(yōu)選為20?80,更優(yōu)選為25?75。即，由于X含 有〇,所以意味著在派射革G材中，含有Co和Fe任意一方或兩方即可。
[0027] 在式（1)中，M元素含有Nb、Ta、Mo、W、Cr和V中的一種或兩種以上。這些元素是 與Fe和Co形成共晶組織的金屬。因此，為含有這些元素中的一種或兩種以上的濺射靶材。 還有，除了上述Nb、Ta、Mo、W、Cr和V元素以外，在低于4%的范圍內(nèi)添加Al、Si、B、Ni、Mn、 Cu、Ti及Zr元素中的一種或兩種以上，也不會(huì)對(duì)本發(fā)明的效果造成任何影響，因此在本發(fā) 明中允許。
[0028] 式⑴的Y的范圍是4?28,優(yōu)選為10?25,更優(yōu)選為15?23。由于M元素是 與Fe和Co形成共晶組織的金屬，所以使這些元素中的一種或兩種以上含有而進(jìn)行添加。但 是，Y低于4時(shí)，該效果不充分，另外，若Y高于28,則濺射中濺射靶材開裂。
[0029] 在全體顯微組織中共晶組織所占的面積為30%以下，優(yōu)選為15%以下，更優(yōu)選 為8%以下。若共晶組織的面積高于30%，則在濺射中濺射靶開裂，因此使其上限為30%。 還有，為了使共晶組織在30%以下，以成形溫度970°C以上，優(yōu)選為1000°C以上，成形壓力 130MPa以上進(jìn)行成形為宜。
[0030] 關(guān)于上述的共晶組織和其他的面積率，從濺射靶材的邊緣材料提取掃描型電子顯 微鏡（SEM)用試驗(yàn)片，研磨試驗(yàn)片截面，以2000倍拍攝反射電子像10個(gè)視野，通過(guò)圖像處 理抽取共晶組織和其他的組織，通過(guò)圖像分析處理，測(cè)量共晶組織的面積（S1)、其他的組織 的面積、及觀察視野的面積（S2)，根據(jù)共晶組織的面積（S1)與觀察視野的面積（S2)的比的 百分率，也就是S1/S2X100(% )計(jì)算即可。
[0031] 圖1是表示本發(fā)明的共晶組織的一例的模式圖。圖1(a)是附視剖面圖，圖1(b) 是側(cè)視圖，圖1(c)和（d)是表示形狀不同的共晶組織的圖。如該圖1所示，為如下組織， SP，由Fe與Co中的一種或兩種及M元素構(gòu)成的金屬間化合物相的橫寬方向的尺寸（s)在 0. 8ym以下，由Fe與Co中的一種或兩種及M元素構(gòu)成的金屬間化合物相之間最接近的部 位的距離d在0. 6ym以下。還有，含有M元素的金屬間化合物相間的相是以Fe和Co為主 體的相。
[0032] 使用上述這樣的本發(fā)明的Fe-Co-M系合金濺射靶材，能夠一邊防止濺射中的濺射 靶材的裂紋，一邊能夠通過(guò)濺射良好地成膜軟磁性薄膜層。由此能夠適宜地提供具有本發(fā) 明的軟磁性薄膜層的垂直磁記錄介質(zhì)。
[0033]【實(shí)施例】
[0034] 以下，通過(guò)實(shí)施例對(duì)于本發(fā)明具體地加以說(shuō)明。
[0035] 以表1所示的組成通過(guò)氣體霧化法制作軟磁性合金粉末。將得到的粉末分級(jí)至 500ym以下，作為由HIP(熱等靜壓）進(jìn)行的固化成形加工的原料粉末使用。HIP成形用坯 段，是將原料粉末填充到直徑250mm、長(zhǎng)50mm的碳鋼制的罐中之后，加蓋，實(shí)施真空脫氣，其 后密封脫氣孔而制作。對(duì)于填充有該粉末的坯段，以表1所示的成形壓力、成形溫度、保持 時(shí)間的條件進(jìn)行HIP成形。之后，由成形體制作直徑180_、厚7mm的派射祀材。使8片該 濺射靶材進(jìn)行濺射，實(shí)施濺射直至通過(guò)濺射厚度最薄的部位的厚度達(dá)到1. 5mm，之后評(píng)價(jià)8 片中任何一片靶是否開裂，開裂的片數(shù)為〇片和1片是為合格。
[0036]【表1】
[0037]表1
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種Fe-Co系合金派射祀材，其是由下式（1)所表不的Fe-Co-M系合金構(gòu)成， (Fex-Co 100-X) 100-yMy. ? ? (1) 式中，原子比是〇彡父彡100,4彡丫彡28，]?元素含有吣、1&、]\1〇、1、0和￥中的一種 或兩種以上， 其中，該濺射靶材的顯微組織具有以Fe和Co為主體的相、和由Fe與Co中的一種或兩 種及M元素所構(gòu)成的金屬間化合物相，全體顯微組織中共晶組織所占的面積為30%以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Fe-Co系合金濺射靶材，其中，X是20?80, Y是10?25。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Fe-Co系合金濺射靶材，其中，X是25?75, Y是15?23。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Fe-Co系合金濺射靶材，其中，所述全體顯微組織中共晶組織 所占的面積為15%以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Fe-Co系合金濺射靶材，其中，所述全體顯微組織中共晶組織 所占的面積為8%以下。
6. -種權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的Fe-Co-M系合金濺射靶材的制造方法，其中，所 述方法包括將該合金的熔液經(jīng)氣體霧化而制作而成的合金粉末通過(guò)熱等靜壓即HIP進(jìn)行 固化成形的工序。
7. -種軟磁性薄膜層，其由權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的Fe-C〇-M系合金派射革巴材 成膜而成。
8. -種垂直磁記錄介質(zhì)，其具有權(quán)利要求7所述的軟磁性薄膜層。
【文檔編號(hào)】C22C1/04GK104508167SQ201380039755
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月14日
【發(fā)明者】長(zhǎng)谷川浩之, 澤田俊之, 松原慶明 申請(qǐng)人:山陽(yáng)特殊制鋼株式會(huì)社