專利名稱：磁記錄介質(zhì)和磁記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種磁記錄介質(zhì)和用于在該磁記錄介質(zhì)中記錄的磁記錄方法，尤其涉及一種在垂直磁記錄中使用的磁記錄介質(zhì)和用于在該磁記錄介質(zhì)中記錄的磁記錄方法。
背景技術(shù)：
屬于磁記錄設(shè)備的硬盤設(shè)備已廣泛用于計(jì)算機(jī)和外部存儲(chǔ)媒體中，例如各種各樣的便攜式信息終端，舉例來說，移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī)，游戲機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等。
近來，可被制為比傳統(tǒng)的縱向記錄介質(zhì)兩倍或更多的矯頑力的垂直磁記錄介質(zhì)引人注目。該垂直磁記錄是一種磁場記錄模式，其中，磁疇(magneticdomain)形成為垂直于記錄介質(zhì)的表面，且相鄰的記錄位彼此反向平行。
在該垂直磁記錄中，記錄是由單極磁頭結(jié)構(gòu)的磁頭產(chǎn)生的強(qiáng)記錄磁場執(zhí)行。鑒于此，在作為磁性記錄層的垂直磁化膜下面，形成作為單極磁頭產(chǎn)生的磁場的出口的襯層(backing layer)。因此，從記錄頭產(chǎn)生的記錄磁場通過該襯層循環(huán)，從而形成該磁通量的閉合磁路。
該襯層的使用使得利用更強(qiáng)的磁頭磁場進(jìn)行記錄變得可能，并且與沒有襯層及使用縱向記錄介質(zhì)的垂直記錄介質(zhì)相比，具有兩倍或更多的矯頑力。
使用了襯層的垂直磁記錄介質(zhì)公布于例如參考文件1(日本出版的未審專利申請No.2002-298326)、參考文件2(日本出版的未審專利申請No.2003-346315)以及參考文件3(日本出版的未審專利申請No.2004-127403)中，其他相關(guān)聯(lián)的技術(shù)公布在參考文件4(日本出版的未審專利申請No.2001-084658)中。
記錄層是由垂直磁化膜組成，而襯層是由縱向磁化膜組成。襯層要比記錄層厚一點(diǎn)。因此，由于在記錄層這一垂直磁化膜和襯層這一縱向磁化膜之間存在磁交互作用等，在襯層中往往產(chǎn)生垂直磁分量。當(dāng)在襯層產(chǎn)生垂直磁分量時(shí)，即使在讀取中檢測到這些成分，也會(huì)引起介質(zhì)噪聲。
為了阻隔記錄層和襯層之間的交互作用，在他們之間置入一層稱為中間層的非磁性層。然而，當(dāng)中間層太厚時(shí)，來自磁頭的磁通量不能到達(dá)襯層，從而使得記錄變得困難。另一方面，當(dāng)中間層太薄時(shí)，不能充分地阻隔記錄層和襯層之間的磁交互作用，作為結(jié)果產(chǎn)生的波動(dòng)會(huì)引起介質(zhì)噪聲。
當(dāng)襯層具有反向磁化區(qū)域(magnetized domain)時(shí)，形成180度的磁疇墻，使流經(jīng)此處的漏通量變成了敏銳噪聲并復(fù)合到讀取信號(hào)中，而這往往會(huì)增加介質(zhì)噪聲。
一種允許高記錄密度并減少介質(zhì)噪聲的方法為熱輔助記錄。該熱輔助記錄利用記錄層的磁特性隨溫度變化的性質(zhì)。發(fā)出激光束，以加熱記錄層的記錄區(qū)域，由此降低該記錄區(qū)域的矯頑力(Hc)。然而，結(jié)果是，記錄的磁疇變寬，而限制了線性密度和軌跡密度，因?yàn)橛涗泤^(qū)域和記錄的磁場的分布(銳度)依賴于激光束的光強(qiáng)分布(＝熱分布)，而且還成為介質(zhì)噪聲的又一因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種磁記錄介質(zhì)，該介質(zhì)在記錄信息時(shí)使用低的磁化強(qiáng)度也不會(huì)失敗，并且能產(chǎn)生高的信號(hào)輸出，而且能抑制介質(zhì)噪聲，本發(fā)明還提供一種用于在該介質(zhì)中記錄的磁記錄方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供一種磁記錄介質(zhì)，包括襯層，包含第一磁性層和形成在第一磁性層之上的第二磁性層，第二磁性層是鐵磁性的并且在與第一磁性層相反的方向上被磁化；和垂直磁性記錄層，形成在襯層之上，用于記錄磁信息；在第一磁性層和第二磁性層之間形成的反鐵磁性的交換互聯(lián)通路(exchange interconnection)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種磁記錄設(shè)備，包含磁記錄介質(zhì)，包含襯層，該襯層包含第一磁性層和形成在第一磁性層之上的第二磁性層，該第二磁性層是鐵磁性的并且在與第一磁性層相反的方向上被磁化；和垂直磁性記錄層，用于記錄形成在襯層之上的磁信息；在第一磁性層和第二磁性層之間形成的反鐵磁性的交換互聯(lián)通路。磁頭，置于磁記錄介質(zhì)的垂直磁性記錄層側(cè)，用于在磁記錄介質(zhì)的規(guī)定記錄區(qū)域內(nèi)記錄磁信息，以及從磁記錄介質(zhì)的規(guī)定記錄區(qū)域中讀取磁信息；和光源，用于在磁信息被寫入磁記錄介質(zhì)中時(shí)，照射光到該磁記錄介質(zhì)中的記錄區(qū)域，以控制該區(qū)域的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種磁記錄方法，用于在磁記錄介質(zhì)中記錄，該磁記錄介質(zhì)包括襯層，該襯層包含第一磁性層和形成在第一磁性層之上的第二磁性層，該第二磁性層在第一溫度變成在與第一磁性層相反的方向被磁化的縱向磁化膜，并在高于第一溫度的第二溫度變成垂直磁化膜；以及垂直磁性記錄層，形成于襯層之上，用于記錄磁信息，該方法包括將記錄區(qū)域的溫度提升到第二溫度，以將該記錄區(qū)域的第二磁性層從縱向磁化膜改變到垂直磁化膜，并將記錄磁場施加到該記錄區(qū)域，以將對應(yīng)于該記錄磁場的規(guī)定的磁信息記錄在該記錄區(qū)域的垂直磁性記錄層中。
根據(jù)本發(fā)明，襯層由第一磁性層和在與第一磁性層相反的方向上被磁化的鐵磁性材料的第二磁性層組成，因此在第一磁性層和第二磁性層之間形成了反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，由此在襯層中組成閉合磁路。這樣，可減少在讀取時(shí)來自襯層的漏磁場，同時(shí)抑制條形磁疇的產(chǎn)生，并且降低介質(zhì)噪聲。
第二磁性層在讀取溫度變成縱向磁化膜，并且在記錄溫度變成垂直磁化膜，由此獲得在讀取時(shí)前面所述的反鐵磁性的交換互聯(lián)通路的效果，并且在記錄時(shí)記錄磁場能夠集中在記錄區(qū)域中，并且能夠增加記錄磁場的靈敏度。這樣，記錄磁場梯度可變得敏銳，由此可減少在相鄰的磁疇之間的過渡噪聲。
第二磁性膜變成垂直磁化膜以由此起到在該記錄磁場中拉(draw)作用，從而可降低記錄磁化強(qiáng)度或者用于降低用于提高溫度的激光強(qiáng)度，進(jìn)而降低電能的消耗。
在與第二磁性層相反的方向上被磁化的第三磁性層形成在第二磁性層之上，由此在第二磁性層與第三磁性層之間形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，從而抑制漏磁場的增加，且增加襯層(第三磁性層)表面的飽和磁化強(qiáng)度。進(jìn)而，因影像反射效應(yīng)(image reflection effect)引起的輸出信號(hào)增強(qiáng)的效果得以加強(qiáng)。獲得了降低介質(zhì)噪聲的效果，增加了信噪(S/N)比。
第三磁性層具有在記錄溫度附近的Currie溫度，由此減少記錄過程中來自第三磁性層的磁場，以及禁止第三磁性層影響記錄磁場。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的截面圖，顯示了其結(jié)構(gòu)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁性記錄介質(zhì)的襯層的飽和磁化強(qiáng)度的溫度特性曲線圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的襯層的磁各向異性的溫度特性曲線圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的讀取原理示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的記錄原理示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的記錄磁場的重寫特性曲線圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁記錄設(shè)備的截面圖，顯示了其結(jié)構(gòu)。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的改型的磁記錄設(shè)備的截面圖，顯示了其結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例參照圖1到圖6，說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)和磁記錄方法。
圖1是根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的截面圖，圖中顯示了其結(jié)構(gòu)。圖2是根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的襯層的飽和磁化強(qiáng)度的溫度特性曲線圖。圖3是根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的襯層的磁各向異性的溫度特性曲線圖。圖4是根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)讀取原理示意圖。圖5是根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的記錄原理示意圖。圖6是根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)記錄磁場的重寫特性曲線圖。
首先，參照圖1，說明根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
襯層12形成在玻璃襯底10之上。從玻璃襯底10側(cè)開始，襯層12包含第一磁性層12a即縱向磁化膜，第二磁性層12c當(dāng)在室溫下時(shí)是縱向磁化膜而在高溫下是垂直磁化膜，和第三磁性層12e即縱向磁化膜。分別為間隔層12b，12d分別形成在第一磁性層12a與第二磁性層12c之間，和第二磁性層12c與第三磁性層12e之間。第二磁性層12c具有鐵磁性。第二磁性層12c和第一磁性層12a一起形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路。第二磁性層12c也和第三磁性層12e一起形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路。在襯層12上，形成非磁性材料的中間層14、垂直磁化膜的垂直磁性記錄層16以及保護(hù)層18。
在讀取時(shí)(例如在室溫下)，第一磁性層12a、第二磁性層12c以及第三磁性層12e的磁化方向?yàn)榕c磁性層(縱向磁化膜)的表面相平行的縱向方向。第一磁性層12a和第二磁性層12c彼此磁化方向相反，從而在它們之間形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路20。第二磁性層12c和第三磁性層12e彼此磁化方向相反，從而在它們之間形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路20(見圖4)。據(jù)此，在第一磁性層12a與第二磁性層12c之間以及第二磁性層12c與第三磁性層12e之間形成了閉合磁路22，由此可減少來自襯層12的漏磁場，并抑制條形磁疇的產(chǎn)生，因此可減少介質(zhì)噪聲。
在記錄時(shí)(例如在被升高的溫度下)，第一磁性層12a和第三磁性層12e的磁化方向?yàn)榕c磁性層(縱向磁化薄膜)的表面相平行的縱向方向。在記錄區(qū)域中的第二磁性層12c的磁化方向?yàn)榇怪庇诖判詫?垂直磁化膜)的表面的垂直方向。在記錄區(qū)域以外的區(qū)域中，第二磁性層12c的磁化方向?yàn)榕c讀取情況類似(見圖5)的縱向方向(縱向磁化膜)。據(jù)此，第二磁性層12c起到從磁頭在記錄磁場拉的作用，并且該記錄磁場集中在垂直磁化區(qū)域，由此可提高記錄磁場的靈敏度。記錄磁場梯度變得敏銳，并且可降低相鄰磁疇的過渡噪聲。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的特征在于襯層12由第一磁性層12a、第二磁性層12c以及第三磁性層12e構(gòu)成。根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的第一到第三磁性層詳細(xì)說明如下。
第一磁性層12a用于循環(huán)產(chǎn)生自記錄頭的記錄磁場，以由此形成磁通量的閉合磁路，并且該第一磁性層12a是用于實(shí)現(xiàn)襯層12的固有目的的一層。因而，第一磁性層12a必須在記錄中(升高了的溫度)具有縱向的磁各向異性。
第一磁性層12a由傳統(tǒng)地用作襯層的磁性材料例如CoNbZr構(gòu)成。CoNbZr具有Ku＜0的固有的磁各向異性(Ku)，并且即使在飽和磁化強(qiáng)度Ms隨溫度的變化而降低時(shí)，依然保持縱向的磁各向異性，除非另外的磁各向異性因素在起作用。
除了上面所說的CoNbZr之外，第一磁性層12a可由無定形的材料構(gòu)成，例如具有細(xì)微的晶體沉積晶體結(jié)構(gòu)(crystal deposited crystal structure)的材料的CoZrTa、晶體材料(crystalline material)的FeTaC、NiFe或其他，并且晶體形式不限。然而，考慮到第一磁性層12a的噪聲，優(yōu)選由無定形的或者細(xì)微的晶體沉積材料來構(gòu)成第一磁性層12a。第一磁性層12a可有這樣的多層結(jié)構(gòu)，即一個(gè)在另一個(gè)上的交替放置的軟磁性層與非磁性層(例如Fe/C多層膜)。
作為一個(gè)目的，第二磁性層12c與第一磁性層12a一起形成反鐵磁性的交換相互作用。鑒于此，第二磁性層12c由磁化方向與第一磁性層12a的磁化方向相反的磁性資料構(gòu)成。
第二磁性層12c由亞鐵磁性材料構(gòu)成，該亞鐵磁性材料在讀取溫度(例如室溫(RT))時(shí)縱向的磁各向異性(Ku′＜0)占主導(dǎo)作用，并且在記錄溫度(被升高的溫度)時(shí)垂直的磁各向異性(Ku′≥0)占主導(dǎo)作用。該磁性材料具有固有的磁各向異性Ku。顯然，該磁各向異性Ku′可表示為Ku′＝Ku-2πMs2其中飽和磁化強(qiáng)度是Ms。因而，在具有Ku＞0的固有的磁各向異性的磁性材料中，當(dāng)飽和磁化強(qiáng)度Ms隨溫度的升高而減少時(shí)，將由Ku′＜0(縱向磁各向異性)變?yōu)镵u′＞0(垂直磁各向異性)。
第二磁性層12c由滿足如下關(guān)系的材料構(gòu)成Tcomp≤T(Pw)≤TC2其中Tcomp是補(bǔ)償溫度；T(Pw)是記錄溫度；以及Tc2是Currie溫度。
那樣，如圖2所示，第二磁性層12c在室溫下具有規(guī)定的飽和磁化強(qiáng)度。如圖3所示，在室溫下，縱向磁各向異性占主導(dǎo)作用。當(dāng)溫度從室溫開始逐漸升高并且接近補(bǔ)償溫度Tcomp時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度減少并且垂直磁各向異性超過縱向磁各向異性占主導(dǎo)作用。飽和磁化強(qiáng)度在接近記錄溫度T(Pw)時(shí)變?yōu)榱?。隨著溫度進(jìn)一步提高，飽和磁化強(qiáng)度又增加并到達(dá)最高點(diǎn)。隨著溫度再進(jìn)一步提高，飽和磁化強(qiáng)度又將減少。
具有這種性質(zhì)的材料是基于鐵磁材料的稀土金屬(R)-過渡金屬(TM)。在含有稀土金屬和過渡金屬的鐵磁材料中，在不高于補(bǔ)償溫度Tcomp處，稀土金屬的磁化強(qiáng)度(magnetization)占主導(dǎo)地位，而在不低于補(bǔ)償溫度Tcomp處，過渡金屬的磁化強(qiáng)度占主導(dǎo)地位。作為稀土金屬R，其中優(yōu)選包含一種或者更多種Gd或Nd。例如，呈現(xiàn)這種性質(zhì)的鐵磁材料可以是例如GdFeCo、GdFe、NdFeCo等等。
優(yōu)選的，第二磁性層12c是無定形的。該第二磁性層12c是無定形的，其可使中間層14和垂直磁性記錄層16的晶體結(jié)構(gòu)免受襯層12的影響。這樣很容易使得形成在襯層12上的中間層14具有垂直磁性記錄層16要想具有特定的結(jié)晶方向所必需的結(jié)晶方向。
作為一個(gè)目的，第三磁性層12e與第二磁性層12c一起形成反鐵磁性的交換相互作用。鑒于此，第三磁性層12e由磁化方向與第二磁性層12c的磁化方向相反的磁性材料構(gòu)成。
在第三磁性層12e中，縱向磁各向異性是非常有用的，并且第三磁性層12e是由Currie溫度Tc3基本上與記錄溫度T(Pw)相同的磁性材料構(gòu)成。即，如圖2所示，第三磁性層12e在讀取溫度(例如，室溫)下具有規(guī)定的飽和磁化強(qiáng)度。第三磁性層12e在室溫下具有縱向磁各向異性，如圖3所示。當(dāng)溫度從室溫逐漸地上升時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度逐漸減少，并在接近記錄溫度時(shí)變?yōu)榱恪?br> 圖2和圖3中的實(shí)線表示的特性是Currie溫度Tc3與記錄溫度T(pw)一致的優(yōu)選材料的特性，但是Currie溫度Tc3和記錄溫度T(Pw)彼此一致并不是必需的。具有例如圖2和圖3中虛線所示特性的材料可用于直到減少記錄時(shí)第三磁性層的縱向磁各向異性的影響。
呈現(xiàn)出這種特性的磁性材料例如可以是NiFe。NiFe具有Ku＜0的固有的磁各向異性(Ku)，并且即使在飽和磁化強(qiáng)度Ms因溫度的變化而減少時(shí)，仍保持縱向磁各向異性，除非另外的磁各向異性因素發(fā)揮作用。
如上所述，第一磁性層12a是為了襯層12能夠循環(huán)產(chǎn)生自記錄頭的記錄磁場循環(huán)，并且產(chǎn)生自記錄頭的記錄磁場必須充分地循環(huán)這一固有目的而設(shè)置。鑒于此，第一磁性層12a的膜厚度必須大于第二磁性層12c和第三磁性層12e的膜厚度。也即，必須滿足關(guān)系式tsul1＞tsul2≥tsul3其中tsul1是第一磁性層12a的膜厚度，tsul2是第二磁性層12c的膜厚度以及tsul3是第三磁性層的膜厚度。
至于第二磁性層12c和第三磁性層12e的飽和磁化強(qiáng)度，在讀取溫度(例如室溫)必須滿足關(guān)系式Ms3≥Ms2，其中Ms2是第二磁性層12c的飽和磁化強(qiáng)度，Ms3是第三磁性層12e的飽和磁化強(qiáng)度，并且在記錄溫度，必須滿足關(guān)系式Ms2≤Ms3。
其次，參照圖4說明根據(jù)本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的讀取原理。
根據(jù)本實(shí)施例從磁記錄介質(zhì)的讀取是在例如室溫的溫度下完成的，在該溫度下，在第二磁性層12c中縱向磁各向異性占主導(dǎo)作用，且第三磁性層12e的飽和磁化強(qiáng)度Ms3大于第二磁性層12c的飽和磁化強(qiáng)度Ms2(參見圖2和圖3)。
如上所述，在室溫下，第一磁性層12a、第二磁性層12c以及第三磁性層12e具有縱向磁化方向。第二磁性層12c還具有亞鐵磁性。因此，第二磁性層12c具有與第一磁性層12a和第三磁性層12e之間的反鐵磁性的互聯(lián)通路(反鐵磁性的交換互聯(lián)通路20)(見圖4)。因而，可減少在讀取時(shí)來自襯層12的漏磁場，抑制波動(dòng)或條紋形磁疇的產(chǎn)生，并且減少介質(zhì)噪聲。來自襯層12的漏磁場的減少意味著中間層14可以變薄。
讀取信號(hào)的輸出除受到來自垂直磁性記錄層16的漏磁場(讀取磁通量)的強(qiáng)度影響之外，還受到因影像反射導(dǎo)致信號(hào)輸出加強(qiáng)的影響。此時(shí)，信號(hào)的輸出隨著襯層12(第三磁性層12e的飽和磁化強(qiáng)度)表面的磁化強(qiáng)度的增強(qiáng)而變大。這使得因影像反射效應(yīng)致使信號(hào)輸出的增強(qiáng)變得可能。該襯層組成一反鐵磁性多層，可抑制噪聲，并提高信噪比。
然后，參照圖5說明根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的記錄原理。
根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的記錄過程是通過熱輔助磁記錄方法完成的。用于記錄的溫度是這樣溫度，其使得在第二磁性層12c中垂直磁各向異性占主導(dǎo)作用，并且使第三磁性層12e的飽和磁化強(qiáng)度Ms3比第二磁性層12c的飽和磁化強(qiáng)度Ms2要強(qiáng)，例如接近在第三磁性層12e的Currie溫度Tc3的溫度(參見圖2和圖3)。
該用于記錄的溫度被這樣設(shè)定后，由此第二磁性層12c被從縱向磁化膜(Ku＜0)改變?yōu)榇怪贝呕?Ku＞0)。這樣，第二磁性層12c起到從該磁頭在該記錄磁場中拉的作用，從而記錄磁場集中在垂直磁化區(qū)域。然后，記錄磁場的靈敏度得以提高(參見圖5)。同時(shí)，記錄磁場的梯度變得敏銳，并且相鄰的磁疇之間的過渡噪聲得以減少。
記錄磁場的靈敏度的提高能允許激光輸出用于升高溫度。這可以減少電能消耗。
然后，將說明根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)的實(shí)例。
通過濺射法，將180nm厚的CoNbZr膜的第一磁性層12a、2nm厚的Ta膜的間隔層12b、10nm厚的GdFeCo的第二磁性層12c、2nm厚的Ta膜的間隔層12d以及5nm厚的NiFe膜的第三磁性層12e沉積在玻璃襯底10上，以形成包含第一磁性層12a、間隔層12b、第二磁性層12c、間隔層12d以及第三磁性層12e的襯層12。舉例來說，形成上述膜的條件為0.5Pa的膜形成室內(nèi)氣壓和100W的直流濺射功率。
下一步，通過濺射法，將15nm厚的Ru膜的中間層14和10nm厚的(Co71Cr9Pt20)90-(SiO2)10膜的垂直磁性記錄層16形成在襯層12之上。
下一步，將4nm厚的碳膜的保護(hù)層18形成在垂直磁性記錄層16之上。
然后，將潤滑劑施加到保護(hù)層18上，由此準(zhǔn)備好作為實(shí)例的磁記錄介質(zhì)。
作為控件(control)，準(zhǔn)備了這樣的樣品，其包含由180nm厚的CoNbZr膜的第一磁性層12a，2nm厚的Ta膜的間隔層12d以及5nm厚的NiFe膜的第三磁性層12e構(gòu)成的襯層12，而沒有形成間隔層12b和第二磁性層12c。其他的組成與該實(shí)例中的該樣品相同。
圖6是重寫功率(O/W)隨記錄電流Iw(相當(dāng)于記錄磁場的強(qiáng)度)變化的曲線圖。在該曲線圖中，●標(biāo)記和○標(biāo)記表示該實(shí)例，▲標(biāo)記和△標(biāo)記表示該控件。虛線表示400kFCI的記錄和之后的49.5kFCI的記錄。實(shí)線表示50kFCI的記錄和之后的400kFCI的記錄。
如圖所示，在該實(shí)例的樣品中，用于該重寫O/W的飽和的記錄電流值Iw為～10mA，而在該控件的樣品中，電流值Iw為15～20mA。該實(shí)例的樣品比該控件的樣品要高一些。也就是說，可發(fā)現(xiàn)，在該實(shí)例的樣品中，記錄磁場靈敏度得到提高。就重寫O/W的絕對數(shù)值而言，該實(shí)例的樣品要高于該控件的樣品。這是由于記錄靈敏度的提高和信號(hào)輸出增加的原因。
然后，針對400kFCI的記錄，測出信號(hào)輸出S(mVpp)、介質(zhì)噪聲Nm(uVrms)以及信噪比S/Nm(dB)。結(jié)果，在該實(shí)例的樣品中，信號(hào)輸出S＝0.54，介質(zhì)噪聲Nm＝48.8以及信噪比S/Nm＝11.8dB。而在該控件的樣品中，信號(hào)輸出S＝0.48，介質(zhì)噪聲Nm＝60.2以及信噪比S/Nm＝9.0dB。
因此，在該實(shí)例中的樣品中，信號(hào)輸出S被增加，介質(zhì)噪聲被減少。結(jié)果，信噪比增加了3dB。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，襯層是由第一到第三磁性層的多層膜(stackedfilm)構(gòu)成，并且位于第一和第三磁性層中間的第二磁性層由亞鐵磁材料構(gòu)成，該亞鐵磁材料在與第一和第三磁性層相反的方向上被磁化，由此在第一磁性層與第二磁性層以及第二磁性層與第三磁性層之間形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，從而在襯層中形成閉合磁路。因此，在讀取時(shí)，可減少來自襯層的漏磁場，同時(shí)抑制條形磁疇的產(chǎn)生，并且降低介質(zhì)噪聲。
襯層被反鐵磁性的多層化，由此可減少漏磁場，因此可增加襯層(第三磁性層)表面的飽和磁化強(qiáng)度，同時(shí)可抑制泄漏磁場的增加。因而，可增強(qiáng)通過影像反射效應(yīng)引起信號(hào)輸出增加的效果。獲得了減少介質(zhì)噪聲的效果，這又提高了信噪比。
第二磁性層由磁性材料構(gòu)成，該材料在讀取溫度變成縱向磁化膜并且在記錄溫度點(diǎn)變成垂直磁化膜，由此在讀取時(shí)可獲得反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，并且在記錄時(shí)，記錄磁場能集中在記錄區(qū)域，以及能增加記錄磁場的靈敏度。記錄磁場的梯度可變得敏銳，由此減少在相鄰的磁疇之間的過渡噪聲。
第二磁性層變成垂直磁化膜，并且起到在記錄磁場拉的作用，由此可減少因溫度增加記錄磁場的強(qiáng)度和激光的輸出，這可以減少電能消耗。
第三磁性層在接近記錄溫度附近具有Currie溫度，由此在記錄時(shí)可降低來自第三磁性層的磁場，以及禁止第三磁性層影響記錄磁場。
第二實(shí)施例參照圖7將說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁記錄設(shè)備。
圖7是根據(jù)本實(shí)施例的磁記錄設(shè)備的截面圖，顯示了其中的結(jié)構(gòu)。
磁盤36被固定到軸30的末端。磁盤36是包含形成玻璃襯底32上的磁性層34的磁記錄介質(zhì)，其被制成盤片。例如，磁盤36也可以是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)。軸30通過軸馬達(dá)(未顯示)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在磁盤36的磁性層34側(cè)，放置利用巨磁阻效應(yīng)的GMR(巨磁阻磁頭)。GMR磁頭38固定到臂上(未顯示)。通過移動(dòng)該臂和/或轉(zhuǎn)動(dòng)磁盤36，GMR磁頭38可以移動(dòng)到磁盤36上任意的記錄區(qū)域。
用于該熱輔助磁記錄的激光光源40置于磁盤36的玻璃襯底32側(cè)。激光源40發(fā)出680nm-波長的激光束。數(shù)值孔徑NA為0.55的物鏡42置于激光源40和磁盤片36之間。從而激光源40發(fā)出的激光束得以聚焦并且照射到規(guī)定的記錄區(qū)域。
如上所述，磁記錄設(shè)備包含根據(jù)第一實(shí)施例的磁記錄介質(zhì)，由此能用低的磁場強(qiáng)度來記錄信息而不致失敗，并且抑制介質(zhì)噪聲，同時(shí)獲得高的信號(hào)輸出。
在上面所述的實(shí)施例中，用于熱輔助磁記錄的激光源40置于磁盤36的玻璃襯底32側(cè)，但是，如圖8所示，也可以置于磁盤36的磁性層34側(cè)。
改型的實(shí)施例本發(fā)明不僅限于上面所述的實(shí)施例，可涵蓋其他不同的改型的實(shí)施例。
例如，在上述實(shí)施例中，襯層是由3個(gè)磁性層構(gòu)成。然而，襯層可以由2個(gè)磁性層即第一磁性層12a和第二磁性層12c構(gòu)成。第二磁性層12c置于第一磁性層12a上，從而在第一磁性層和第二磁性層之間形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，由此在襯層能形成閉合磁路。因此，即使沒有第三磁性層12e，也能減少介質(zhì)噪音。襯層只有兩層結(jié)構(gòu)，藉此介質(zhì)結(jié)構(gòu)得以簡化，制造成本和材料成本得以減少。
在上述實(shí)施例中，襯層由三個(gè)磁性層構(gòu)成，但是可以更進(jìn)一步設(shè)置具有其他功能的一個(gè)或更多個(gè)磁性層。
在上述實(shí)施例中，在第一磁性層12a和第二磁性層12c之間提供了間隔層12b，并且在第二磁性層12c和第三磁性層12e之間提供了間隔層12d。然而，間隔層12b、12d并不是一定要設(shè)置的。設(shè)置間隔層是為了磁性層之間的隔離，它們之間的更高的附著等等，當(dāng)磁性層之間有足夠的隔離和附著時(shí)，可不設(shè)置間隔層12b，12c。
在上述實(shí)施例中，襯層12直接形成在玻璃襯底10上。然而，襯層12可以不用直接地形成在玻璃襯底10上。例如，可設(shè)置用于增加他們之間的附著(如Ta的附著層)的層。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄介質(zhì)，其特征在于包括襯層，包含第一磁性層和形成在該第一磁性層之上的第二磁性層，該第二磁性層是鐵磁性的并且在與該第一磁性層相反的方向上被磁化；以及垂直磁性記錄層，形成在該襯層之上，用于記錄磁信息，反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，形成于該第一磁性層和該第二磁性層之間。
2.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該襯層還包含第三磁性層，該第三磁性層形成在該第二磁性層之上并且在與該第二磁性層相反的方向上被磁化，反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，形成于該第二磁性層和該第三磁性層之間。
3.如權(quán)利要求2所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該襯層滿足關(guān)系式t1＞t2≥t3，其中t1為該第一磁性層的膜厚度，t2為該第二磁性層的膜厚度，以及t3為該第三磁性層的膜厚度。
4.如權(quán)利要求2所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第二磁性層在第一溫度的飽和磁化強(qiáng)度Ms2和該第三磁性層在第一溫度的飽和磁化強(qiáng)度Ms3滿足關(guān)系式Ms2≤Ms3，以及該第二磁性層在高于該第一溫度的第二溫度的飽和磁化強(qiáng)度Ms2和第三磁性層在該第二溫度的飽和磁化強(qiáng)度Ms3滿足關(guān)系式Ms2≥Ms2。
5.如權(quán)利要求2所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第三磁性層滿足關(guān)系式T2≈Tc3，其中T2為該磁信息被記錄在該垂直磁性記錄層中的溫度，Tc3為該第三磁性層的Currie溫度。
6.如權(quán)利要求2所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第三磁性層在第一溫度和在高于該第一溫度的第二溫度具有縱向磁各向異性。
7.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第一磁性層在第一溫度和在高于該第一溫度的第二溫度具有縱向磁各向異性。
8.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第二磁性層在第一溫度具有縱向磁各向異性，并且在高于該第一溫度的第二溫度具有垂直磁各向異性。
9.如權(quán)利要求8所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第二磁性層滿足關(guān)系式Tcomp≤T2≤Tc2，其中T2為該第二溫度，Tcomp為第二磁性層從縱向磁化膜改變?yōu)榇怪贝呕さ臏囟?，以及Tc2為第二磁性層的Currie溫度。
10.如權(quán)利要求6所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第一溫度是記錄在該垂直磁性記錄層中的該磁信息被讀取時(shí)的溫度，以及該第二溫度是該磁信息被記錄在該垂直磁性記錄層中時(shí)的溫度。
11.如權(quán)利要求7所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第一溫度是記錄在該垂直磁性記錄層中的該磁信息被讀取時(shí)的溫度，以及該第二溫度是該磁信息被記錄在該垂直磁性記錄層中時(shí)的溫度。
12.如權(quán)利要求8所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第一溫度是記錄在該垂直磁性記錄層中的該磁信息被讀取時(shí)的溫度，以及該第二溫度是該磁信息被記錄在該垂直磁性記錄層中時(shí)的溫度。
13.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第二磁性層包含有稀土金屬和過渡金屬，并且包含有作為該稀土金屬的Gd或Nd。
14.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，其中，該第二磁性層處在無定形的形式。
15.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)，進(jìn)一步包含非磁性材料的中間層，在該襯層和該垂直磁性記錄層之間。
16.一種磁記錄設(shè)備，其特征在于包含磁記錄介質(zhì)，包括襯層，該襯層包含第一磁性層和形成在第一磁性層之上的第二磁性層，該第二磁性層是鐵磁性的并且在與該第一磁性層相反的方向被磁化；和垂直磁性記錄層，形成在襯層之上，用于記錄磁信息；以及反鐵磁性的交換互聯(lián)通路，形成在該第一磁性層和該第二磁性層之間；磁頭，置于該磁記錄介質(zhì)的該垂直磁性記錄層側(cè)，用于在該磁記錄介質(zhì)的規(guī)定記錄區(qū)域中記錄磁信息，和從該磁記錄介質(zhì)的規(guī)定記錄區(qū)域中讀取磁信息；以及光源，用于在磁信息被寫入該磁記錄介質(zhì)中時(shí)，照射光到該磁記錄介質(zhì)中的記錄區(qū)域，以控制該記錄區(qū)域的溫度。
17.如權(quán)利要求16所述的磁記錄設(shè)備，其中，該光源置于該磁記錄介質(zhì)的該第一磁性層側(cè)。
18.一種磁記錄方法，用于在磁記錄介質(zhì)中進(jìn)行記錄，該磁記錄介質(zhì)包括襯層，該襯層包含第一磁性層和形成在該第一磁性層之上的第二磁性層，該第二磁性層在第一溫度變成在與該第一磁性層相反的方向上被磁化的縱向磁化膜，并且在高于該第一溫度的第二溫度變成垂直磁化膜；和垂直磁性記錄層，形成在該襯層之上，用于記錄磁信息，該方法包括將記錄區(qū)域的溫度上升到第二溫度，以將該記錄區(qū)域中的該第二磁性層從縱向磁化膜改變?yōu)榇怪贝呕?，以及將記錄磁場施加到該記錄區(qū)域，由此將對應(yīng)于該記錄磁場的規(guī)定的磁信息記錄于該記錄區(qū)域的該垂直磁性記錄層中。
19.如權(quán)利要求18所述的磁記錄方法，其中，該第二溫度被設(shè)定為滿足關(guān)系式Tcomp≤T≤Tc2，其中T為該第二溫度，Tcomp為該第二磁性層由該縱向磁化膜變?yōu)樵摯怪贝呕さ臏囟?，以及Tc2為該第二磁性層的Currie溫度。
20.如權(quán)利要求18所述的磁記錄方法，其中，該襯層還包含第三磁性層，該第三磁性層形成在該第二磁性層之上，并且在第一溫度在與該第二磁性層相反的方向上被磁化，以及，該第二溫度被如此設(shè)定，從而該第二磁性層的飽和磁化強(qiáng)度Ms2和該第三磁性層的飽和磁化強(qiáng)度Ms3滿足關(guān)系式Ms3≥Ms3。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁記錄介質(zhì)、磁記錄設(shè)備和磁記錄方法。該磁記錄介質(zhì)包括襯層12，該襯層包含第一磁性層12a和形成在第一磁性層12a之上的第二磁性層12c，該第二磁性層12c是鐵磁性的并且在與第一磁性層12a相反的方向上被磁化，和第三磁性層12e，形成在第二磁性層12c之上并且在與第二磁性層12c相反的方向上被磁化；和垂直磁性記錄層16，形成在襯層12之上，用于記錄磁信息。在第一磁性層12a和第二磁性層12c之間以及在第二磁性層12c和第三磁性層12e之間各形成反鐵磁性的交換互聯(lián)通路。利用本發(fā)明，在記錄信息時(shí)使用低的磁化強(qiáng)度也不會(huì)失敗，并且能產(chǎn)生高的信號(hào)輸出，而且能抑制介質(zhì)噪聲。
文檔編號(hào)G11B5/02GK1741141SQ20051000809
公開日2006年3月1日 申請日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者杉本利夫, 稻村良作 申請人:富士通株式會(huì)社