專利名稱：垂直磁記錄介質(zhì)和磁存儲(chǔ)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及垂直磁記錄介質(zhì)和磁存儲(chǔ)設(shè)備，更具體來說，涉 及具有設(shè)置在記錄層的下方的底層并由多個(gè)層構(gòu)成的垂直磁記錄介質(zhì)， 并涉及具有這種垂直磁記錄介質(zhì)的磁存儲(chǔ)設(shè)備。10 背景技術(shù)最近，由于磁存儲(chǔ)設(shè)備的高數(shù)據(jù)傳輸能力和大存儲(chǔ)容量，因此磁存 儲(chǔ)設(shè)備不再僅用于個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器，而是在用于交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)、便攜式音樂播放器、HDD記錄器、便攜式電話等的方面存在日益增 長(zhǎng)的需求。因此，存在進(jìn)一步提高磁存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)容量和記錄密度的15 需求。磁存儲(chǔ)設(shè)備通常使用釆用面內(nèi)(in-plane)或縱向磁記錄的磁記錄介 質(zhì)?？梢酝ㄟ^減小剩余磁化與厚度的積tBr并增大記錄介質(zhì)的矯頑力He 來降低采用縱向磁記錄的磁記錄介質(zhì)的介質(zhì)噪聲。隨著剩余磁化與厚度 的積tBr被進(jìn)一步減小并且記錄層的晶粒變得更小，記錄層的剩余磁化由 20于熱能效應(yīng)而逐漸降低，因此所謂的熱穩(wěn)定性會(huì)劣化。此外，由于存在 對(duì)記錄磁頭磁場(chǎng)的量值的限制，因此難以進(jìn)一步增大矯頑力Hc。由于這些原因，因此認(rèn)為對(duì)于釆用縱向磁記錄的磁記錄介質(zhì)來說，進(jìn)一步提高記錄密度是困難的。為了進(jìn)一步增大磁記錄介質(zhì)的記錄密度，人們正在對(duì)采用垂直磁記25錄的磁記錄介質(zhì)(即，垂直磁記錄介質(zhì))進(jìn)行了積極的研究和開發(fā)。根 據(jù)垂直磁記錄介質(zhì)，存在如下優(yōu)點(diǎn)所記錄的位的剩余磁化的量值隨著 記錄密度變高而變穩(wěn)定，這是由于相鄰記錄位的反磁場(chǎng)的效應(yīng)。結(jié)果， 在垂直磁記錄介質(zhì)的情況下改進(jìn)了熱穩(wěn)定性。此外，垂直磁記錄介質(zhì)具有由軟磁性材料構(gòu)成并設(shè)置在基板與記錄
層之間的軟磁襯層(backlayer)。在不設(shè)置軟磁襯層的情況下可以進(jìn)行到垂直磁記錄介質(zhì)的信息記錄和從垂直磁記錄介質(zhì)的信息再現(xiàn)。然而，通 過使用單極磁頭與軟磁襯層的組合，可以大大增大在進(jìn)行記錄時(shí)從磁頭產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并且所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為用于進(jìn)行縱向磁記錄的常規(guī)磁頭的約5 1.3倍。因此，在垂直磁記錄介質(zhì)中可獲得的矯頑力Hc比在采用縱向磁 記錄的縱向磁記錄介質(zhì)中可獲得的矯頑力Hc高。此外，由于軟磁襯層在 從磁頭產(chǎn)生的磁場(chǎng)中急劇地吸引(dmw)，因此磁場(chǎng)梯度變小，使得降低 了所寫入信號(hào)發(fā)生擴(kuò)展的不期望的效應(yīng)。因此，與縱向磁記錄介質(zhì)相比， 垂直磁記錄介質(zhì)具有各種有利特征。io 為了進(jìn)一步提高垂直磁記錄介質(zhì)的記錄密度，減小介質(zhì)噪聲是必要的。為了減小介質(zhì)噪聲，減小記錄層的易磁化軸的取向或配向分布是有 效的。易磁化軸的取向或配向分布表示易磁化軸相對(duì)于垂直于基板表面 的方向的偏移程度的分布。對(duì)于垂直磁記錄介質(zhì)，例如在日本特開專利申請(qǐng)No. 2002-216338中15提出了一種技術(shù)，該技術(shù)用于在軟磁襯層與記錄層之間設(shè)置中間層并通 過該中間層來控制記錄層的垂直取向或配向。根據(jù)該建議，在軟磁襯層 與記錄層之間設(shè)置由以下層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)由Cu制成的第一中間層和 主要由CoCr制成的第二中間層。根據(jù)在日本特開專利申請(qǐng)No. 2002-216338中提出的建議，預(yù)期記錄20層的易磁化軸的取向或配向分布會(huì)由于設(shè)置了由第一和第二中間層構(gòu)成 的疊層結(jié)構(gòu)而變得令人滿意。然而，由于第二中間層由具有剩余磁化的 材料(鐵磁性材料)制成，因此這導(dǎo)致介質(zhì)噪聲增大。因此，在高記錄 密度下，存在記錄和再現(xiàn)特性可能由于增大的介質(zhì)噪聲而劣化的問題。25 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的總體目的是提供一種新穎且有用的垂直磁記錄介質(zhì) 和磁存儲(chǔ)設(shè)備，其中抑制了上述多個(gè)問題。本發(fā)明的另一個(gè)并且更具體的目的是提供一種垂直磁記錄介質(zhì)和磁 存儲(chǔ)設(shè)備，其可以減小易磁化軸的取向或配向分布并實(shí)現(xiàn)良好的記錄和 再現(xiàn)特性。本發(fā)明的還一目的是提供一種垂直磁記錄介質(zhì)，該垂直磁記錄介質(zhì) 包括基板；設(shè)置在所述基板的表面上的軟磁襯層；設(shè)置在所述軟磁襯 層上的取向控制底層；以及設(shè)置在所述取向控制底層的上方并具有與所5述基板的所述表面近似相垂直的易磁化軸的記錄層，其中所述記錄層由具有HCP (密排六方)晶體結(jié)構(gòu)的鐵磁性材料制成，并且所述取向控制 底層由具有FCC (面心立方)晶體結(jié)構(gòu)并以NiCr或NiCu作為主要成分 的非磁性材料制成。根據(jù)本發(fā)明的該垂直磁記錄介質(zhì)，可以減小記錄層 的易磁化軸的取向或配向分布并實(shí)現(xiàn)良好的記錄和再現(xiàn)特性。10 所述垂直磁記錄介質(zhì)還可以包括設(shè)置在所述取向控制底層與所述記 錄層之間的、由具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的非磁性材料制成的取向控制中間層。 在此情況下，可以進(jìn)一步減小記錄層的易磁化軸的取向或配向分布并實(shí) 現(xiàn)良好的記錄和再現(xiàn)特性。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括至少一個(gè)垂直磁記錄介質(zhì)的磁存15儲(chǔ)設(shè)備，該垂直磁記錄介質(zhì)包括基板；設(shè)置在所述基板的表面上的軟 磁襯層；設(shè)置在所述軟磁襯層上的取向控制底層；設(shè)置在所述取向控制 底層的上方并具有與所述基板的所述表面近似相垂直的易磁化軸的記錄 層，其中所述記錄層由具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的鐵磁性材料制成，并且所述 取向控制底層由具有FCC晶體結(jié)構(gòu)并以NiCr或NiCu作為主要成分的非20磁性材料制成；和磁頭，其包括記錄元件和再現(xiàn)元件，并被構(gòu)造成通過 所述記錄元件在所述垂直磁記錄介質(zhì)上記錄信息并通過所述再現(xiàn)元件從 所述垂直磁記錄介質(zhì)再現(xiàn)出信息。根據(jù)本發(fā)明的該垂直磁存儲(chǔ)設(shè)備，可 以減小記錄層的易磁化軸的取向或配向分布并實(shí)現(xiàn)良好的記錄和再現(xiàn)特 性，并且可以實(shí)現(xiàn)高密度記錄。25 當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，可以根據(jù)以下詳細(xì)說明來理解本發(fā)明的其他目的和其他特征。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的第一實(shí)施例的剖面圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的第二實(shí)施例的剖面圖； 圖3是示出實(shí)施例樣例和比較示例的記錄層晶體取向、磁特性以及 記錄和再現(xiàn)特性的圖；以及圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的磁存儲(chǔ)設(shè)備的實(shí)施例的重要部分的平面5圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖給出對(duì)根據(jù)本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)和磁存儲(chǔ)設(shè)備的 實(shí)施例的說明。10 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的第一實(shí)施例的剖面圖。如圖1所示，垂直磁記錄介質(zhì)10具有按如下次序連續(xù)地疊置的基板11、 軟磁襯層12、非晶層13、取向控制底層14、取向控制中間層15、第一 記錄層16、第二記錄層17、保護(hù)層18以及潤(rùn)滑劑層19。如稍后將更詳 細(xì)地描述的那樣，取向控制底層14減小了第一記錄層16和第二記錄層 is 17的易磁化軸的取向或配向分布，并改進(jìn)了諸如信噪比(SNR)的記錄 和再現(xiàn)特性，以實(shí)現(xiàn)高記錄密度。例如，基板11由塑料基板、晶化玻璃基板、鋼化玻璃、Si基板、 Al合金基板等形成。在垂直磁記錄介質(zhì)10呈帶形的情況下，可以使用由 聚酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、耐火聚酰亞胺(PI)等制成 20的膜來形成基板ll。在本發(fā)明中，不需要對(duì)基板ll進(jìn)行加熱，因而使得 可以使用樹脂基板作為基板ll。軟磁襯層12具有例如20 nm到2 pm的厚度，并由包括從由Fe、 Co、 Ni、 Al、 Si、 Ta、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 C以及B組成的組中選擇的至少 一個(gè)元素的非晶或微晶軟磁性材料制成。例如，軟磁襯層12由CoNbZr、 25 CoTaZr、 FeCoB、 FeTaC、 FeAlSi或NiFe制成。通過如上所述地選擇形 成軟磁襯層12的軟磁性材料，可以抑制記錄磁場(chǎng)的飽和并抑制所謂的側(cè) 擦除現(xiàn)象(side-erasephenomenon)。此外，軟磁襯層12可以由單層制成 (即，具有單層結(jié)構(gòu))或由多個(gè)疊置層制成(即，具有多層結(jié)構(gòu))。盡管將略去對(duì)軟磁襯層12的例示，但是軟磁襯層12可以由通過上
述軟磁性材料形成的一對(duì)軟磁層和夾在其間的Ru層構(gòu)成的疊置鐵磁結(jié) 構(gòu)。在該疊置鐵磁結(jié)構(gòu)中，所述軟磁層隔著Ru層而反鐵磁地交換耦合。因此，抵消了來自所述軟磁層對(duì)中的每一個(gè)的泄漏磁場(chǎng)，從而減小了再 現(xiàn)時(shí)的噪聲。5 非晶層13具有例如2.0nm到10nm的厚度，并且是由以從由Ta、W以及Mo組成的組中選擇的元素為主要成分的非晶非磁性材料制成的。 非晶層13改進(jìn)了形成在非晶層13上的取向控制底層14的晶粒的晶體取 向，并且還會(huì)使取向控制底層14的晶粒的粒徑均勻。從進(jìn)一步改進(jìn)取向控制底層14的晶體取向的觀點(diǎn)來看，由Ta制成io非晶層13是優(yōu)選的。此外，從將軟磁襯層12與記錄層16布置得彼此靠 近的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是非晶層13具有由上述材料制成的單層結(jié)構(gòu)，并 且形成非晶層13的該單層結(jié)構(gòu)的厚度優(yōu)選地是1.0腿到5.0 nm。當(dāng)然， 非晶層13可以具有由上述材料制成的多層結(jié)構(gòu)。盡管在垂直磁記錄介質(zhì) 10中設(shè)置非晶層13是優(yōu)選的，但是也可以略去非晶層13。15 取向控制底層14由具有FCC晶體結(jié)構(gòu)并以NiCr或NiCu為主要成分的非磁性材料制成。取向控制底層14具有FCC晶體結(jié)構(gòu)，并且(111) 晶面優(yōu)先沿與基板表面大致相平行的方向生長(zhǎng)。具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的取 向控制中間層15的(0002)晶面在取向控制底層14的(111)晶面上外 延地生長(zhǎng)。由于取向控制底層14的(111)晶面和取向控制中間層15的20 (0002)晶面形成良好的晶格匹配，因此位于取向控制底層14上的取向 控制中間層15在具有極好的結(jié)晶度和晶體取向的情況下生長(zhǎng)。因此，可 以減小在取向控制中間層15上外延地生長(zhǎng)的第-一記錄層16和第二記錄 層17的c軸的取向或配向分布。第一記錄層16和第二記錄層17的c軸 是易磁化軸。此外，在沒有設(shè)置取向控制中間層15的情況下，取向控制25底層14直接與第一記錄層16相接觸，但是在此情況下也可以減小第一 記錄層16和第二記錄層17的c軸的取向或配向分布。取向控制底層14由于其主要成分是NiCr或NiCu而變成非磁性的。 由于該原因，與在使用諸如Ni、 Fe以及NiFe的鐵磁性材料作為取向控 制底層14的情況相比，可以消除由取向控制底層14本身產(chǎn)生的噪聲分
量，因此噪聲降低效果好。在由NiCr制成取向控制底層14的情況下，優(yōu)選的是，Cr含量是lO at.% (原子數(shù)百分比)至U22 at.%。當(dāng)由NiCr制成的取向控制底層14的 Cr含量變得小于lO沈％時(shí)，取向控制底層14變成鐵磁性的，由此導(dǎo)致5的噪聲趨于增大。另一方面，當(dāng)由NiCr制成的取向控制底層14的Cr含 量變得超過22 at。/。時(shí)，BCC(體心立方)晶體結(jié)構(gòu)的晶體開始混合到FCC 晶體結(jié)構(gòu)的晶體中，因而取向控制底層14開始呈現(xiàn)孿晶態(tài)，這對(duì)取向控 制中間層15的晶體取向帶來了不希望的影響。在取向控制底層14是由NiCu制成的情況下，Cu的含量?jī)?yōu)選地是io 40 at.。/o到99 at.%，更優(yōu)選地是40 at /。到50 at.%。由NiCu制成的取向控 制底層14的Cu含量?jī)?yōu)選地是40 at，Q或更大，因?yàn)楫?dāng)Cu含量低于40 at.% 時(shí)取向控制底層14變成鐵磁性的，因而由此導(dǎo)致的噪聲趨于增大。還可以向取向控制底層14添加從由Fe、 Al、 Rh、 Pd、 Ag、 Pt以及 Au組成的組中選擇的至少一種元素(添加劑元素)。即使添加了添加劑15元素，也可以在不使取向控制底層14的結(jié)晶度劣化的情況下對(duì)取向控制 底層14的晶格間距進(jìn)行控制，因而取向控制底層14的良好的外延生長(zhǎng) 是可能的。因此，獲得了取向控制中間層15、第一記錄層16以及第二記 錄層17的良好的結(jié)晶度和晶體取向。優(yōu)選的是，將添加劑元素的含量設(shè) 定在0.5at.y。到20at，。的范圍內(nèi)。當(dāng)不設(shè)置取向控制中間層15時(shí)，可以20通過添加上述添加劑元素使取向控制底層14適應(yīng)于第一記錄層16的晶 格間距。優(yōu)選的是，取向控制底層14具有設(shè)定在1 nm到20 nm的范圍內(nèi)的 厚度。當(dāng)取向控制底層14的厚度小于1 nm時(shí)，取向控制底層14的結(jié)晶 度趨于劣化，這是不希望的。另一方面，當(dāng)取向控制底層14的厚度超過 25 20 nm時(shí)，軟磁襯層12與記錄元件之間的距離變得過大，因而使得寫性 能劣化，這也是不希望的。因此，通過將取向控制底層14的厚度設(shè)定于 上述薄范圍內(nèi)，可以改進(jìn)取向控制中間層15的結(jié)晶度和晶體取向，并且 還大大增大了第一記錄層16和第二記錄層17的矯頑力。除非另外指出， 否則在本說明書中描述的矯頑力表示所謂的垂直矯頑力，即，沿垂直于
基板表面的方向的矯頑力。取向控制中間層15由具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的非磁性材料制成。例如，取向控制中間層15由Ru、具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的非磁性Ru-X合金、或 Ti制成，其中X是從由Co、 Cr、 Fe、 Ni、 Ta、 B以及Mn組成的組中選5擇的至少一個(gè)元素。由于取向控制中間層15具有HCP晶體結(jié)構(gòu)，因此 取向控制中間層15在具有良好的結(jié)晶度和晶體取向的情況下，在具有 FCC晶體結(jié)構(gòu)的取向控制底層14上外延地生長(zhǎng)。換句話說，取向控制中 間層15本身的結(jié)晶度得到了改進(jìn)，并且c軸取向相對(duì)于基板表面變成垂 直的，從而改進(jìn)晶體取向。結(jié)果，取向控制中間層15改進(jìn)了第一記錄層io 16和第二記錄層17的晶體取向。由于該原因，減小了第一記錄層16和 第二記錄層17的易磁化軸(c軸)的取向或配向分布，并改進(jìn)了垂直磁 記錄介質(zhì)10的記錄和再現(xiàn)特性。優(yōu)選的是，取向控制中間層15由從由Ru、 RuCo、 RuCoCr、 RuCoB 以及RuCoCrTa組成的組中選擇的材料制成。該組中的材料的晶格間距與15第一記錄層16的晶格間距近似相同，因此在取向控制中間層15與第一 記錄層16之間獲得了良好的晶格匹配。因此，減小了第一記錄層16和 第二記錄層17的易磁化軸(c軸)的取向或配向分布，并改進(jìn)了記錄和 再現(xiàn)特性。在此情況下，在取向控制中間層15與取向控制底層14之間 也獲得了良好的晶格匹配。20 此外，取向控制中間層15根據(jù)取向控制中間層15的厚度增大了第一記錄層16和第二記錄層17的矯頑力。因此，為了獲得第一記錄層16 和第二記錄層17的期望的矯頑力，對(duì)第一記錄層16和第二記錄層17的 鐵磁性材料和取向控制中間層15的厚度進(jìn)行合適的選擇。此外，如稍后 將描述的那樣，可以通過在取向控制中間層15的下方設(shè)置取向控制底層25 14來大大增強(qiáng)第一記錄層16和第二記錄層17的矯頑力。從獲得良好的磁特性和記錄特性的觀點(diǎn)來看，如上所述地設(shè)置取向 控制中間層15是優(yōu)選的。然而，根據(jù)垂直磁記錄介質(zhì)10的所需特性來 設(shè)置取向控制中間層15并不是必需的。垂直磁記錄介質(zhì)10的記錄層由存儲(chǔ)記錄信息的第一記錄層16和第
二記錄層n構(gòu)成。第一記錄層16和第二記錄層17包括具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的鐵磁材料。 例如，用作第一記錄層16和第二記錄層17的鐵磁材料可以是CoCr、CoPt、 CoCrTa、 CoCrPt或CoCrPt-M,其中M是從由B、 Mo、 Nb、 Ta、 W以5及Cu組成的組中選擇的至少一個(gè)元素。第一記錄層16和第二記錄層17 可以是所謂的連續(xù)層，即，僅由記錄層鐵磁性材料構(gòu)成的鐵磁層。在對(duì)記錄層鐵磁性材料進(jìn)行濺射時(shí)可以在包括氧的氣氛下形成第--記錄層16和第二記錄層17中的至少一個(gè)，使得該鐵磁性材料包括氧。 因此，在作為磁顆粒的界面的顆粒界面部分處引入了氧，并增大了顆粒io界面部分的厚度，以進(jìn)一步增大磁晶粒的分離。因此，降低了介質(zhì)噪聲 并改進(jìn)了 SNR。用作第一記錄層16和第二記錄層17的記錄層鐵磁性材 料具有包括O (氧)的成分，如CoCr-O、 CoCrPt-0以及CoCrPt-M-O。此外，第一記錄層16和第二記錄層17中的至少一個(gè)可以由所謂的 顆粒層形成，該顆粒層是由使用記錄層鐵磁性材料制成的磁顆粒和包圍15這些磁顆粒的非磁性材料制成的非固體溶液層。這些磁顆粒具有從取向 控制中間層15的表面沿相對(duì)于基板表面近似垂直的方向生長(zhǎng)的柱形結(jié) 構(gòu)，并且這些磁顆粒由于非固體溶液相而在相對(duì)于基板表面的面內(nèi)方向 上是相互分開的。該非固體溶液相是由不會(huì)溶解形成這些磁顆粒的鐵磁 性材料的非磁性材料或由不會(huì)形成化合物的非磁性材料形成的。例如，20該非固體溶液相是由從由Si、 Al、 Ta、 Zr、 Y、 Ti以及Mg組成的組中選 擇的一種元素與從由O、 N以及C組成的組中選擇的一種元素的化合物 制成的。該非固體溶液相可以是諸如Si02、 A1203、 Ta205、 Zr02、 Y203、 Ti02以及MgO的氧化物、諸如Si3N4、 A1N、 TaN、 ZrN、 TiN以及Mg3N2 的氮化物、以及諸如SiC、 TaC、 ZrC以及TiC的碳化物。通過由上述非25磁性材料制成的非固體溶液相將相互相鄰的磁顆粒在物理上分開，因而 減小了磁顆粒的磁相互作用。結(jié)果，降低了介質(zhì)噪聲并改進(jìn)了 SNR。在上述顆粒層的成分中，優(yōu)選的是，由CoCrPt或CoCrPt-M制成磁 顆粒，并由氧化物制成非固體溶液層。更優(yōu)選的是，由Si02或Ti02制 成非固體溶液層。根據(jù)該組合，由非固體溶液層近似均勻地將磁顆粒分
開，因而可以獲得良好的磁特性以及記錄和再現(xiàn)特性。尤其優(yōu)選的是，由上述顆粒層形成第一記錄層16。由于取向控制中間層15的表面具有良好的結(jié)晶度和晶體取向，因此第一記錄層16在取 向控制中間層15的晶粒上外延地生長(zhǎng)。因此，第一記錄層16的磁顆粒5按相互分開的方式形成，并改進(jìn)了磁顆粒的結(jié)晶度和晶體取向。由于該 原因，降低了由第一記錄層16本身產(chǎn)生的介質(zhì)噪聲。此外，第一記錄層 16對(duì)第二記錄層17的磁顆粒的布置、結(jié)晶度以及晶體取向有良好的影響。 因此，記錄層的磁顆粒的布置、結(jié)晶度以及晶體取向在總體上得到了改 進(jìn)。結(jié)果，降低了由作為整體的記錄層產(chǎn)生的介質(zhì)噪聲，減小了易磁化io軸的取向或配向分布，并改進(jìn)了記錄和再現(xiàn)特性。在由上述顆粒層形成第一記錄層16的情況下，第二記錄層17是連 續(xù)層或顆粒層是尤其優(yōu)選的。在使用由記錄層鐵磁性材料制成的連續(xù)層 形成第二記錄層17的情況下，由顆粒邊界部分將磁顆粒分開，但是磁顆 粒的磁相互作用比顆粒層的磁相互作用更強(qiáng)。因此，第二記錄層17對(duì)第15 —記錄層16的磁顆粒進(jìn)行了適當(dāng)?shù)南嗷プ饔?，并促使第一記錄?6的 磁顆粒的反向磁化。因此，磁滯回線變成矩形，由此，獲得了良好的磁 特性。結(jié)果，改進(jìn)了垂直磁記錄介質(zhì)10的記錄和再現(xiàn)特性。此外，在第一記錄層16和第二記錄層17均由顆粒層形成的情況下， 進(jìn)一步降低了介質(zhì)噪聲，并且進(jìn)一步改進(jìn)了 SNR。在此情況下，優(yōu)選的20是，將第二記錄層17的非固體溶液層含量設(shè)定為小于第一記錄層16的 非固體溶液層含量，這是因?yàn)橛涗泴拥氖Ｓ啻呕c厚度的積作為整體增 大了因而可以確保足夠大的再現(xiàn)輸出。此外，可以使第二記錄層17中的 磁顆粒的相互作用比第一記錄層16中的磁顆粒的相互作用更大，以使得 磁滯回線呈矩形并實(shí)現(xiàn)良好的磁特性。結(jié)果，改進(jìn)了垂直磁記錄介質(zhì)1025的記錄和再現(xiàn)特性。在由CoCrPt-M制成上述顆粒層的磁顆粒的情況下，優(yōu)選的是，Co 含量為50 at.。/。到80 at.%， Pt含量是15 at.。/。到30 at.%， M含量是大于0 at.% 并等于或小于20aty。， Cr含量等于剩余的百分含量。通過將磁顆粒的Pt 含量設(shè)定為高于常規(guī)垂直磁記錄介質(zhì)的磁顆粒的Pt含量，可以增大各向
異性磁場(chǎng)并增大沿相對(duì)于基板表面垂直的方向的矯頑力。此外，可以由鐵磁性人工晶格層來形成第一記錄層16和第二記錄層 17中的一個(gè)，該鐵磁性人工晶格層具有由鐵磁性元素與非磁性元素的多 個(gè)交替疊置的薄膜組成的疊置結(jié)構(gòu)。該鐵磁性人工晶格層的示例包括由5交替疊置的多個(gè)Co和Pd層組成的Co/Pd人工晶格層，和由交替疊置的 多個(gè)Co和Pt層組成的Co/Pt人工晶格層。該鐵磁性人工晶格層具有垂直于其層表面的易磁化軸。由于該鐵磁性人工晶格層可以獲得比記錄層鐵 磁性材料的單軸各向異性常數(shù)更大的單軸各向異性常數(shù)，因此可以容易地增強(qiáng)矯頑力。由于該原因，即使使得取向控制中間層15薄，也可以獲io得具有期望的矯頑力的垂直磁記錄介質(zhì)10。此外，可以減小軟磁襯層12 與記錄元件之間的距離，并且可以使記錄磁場(chǎng)集中以改進(jìn)記錄特性。形 成鐵磁性人工晶格層的Co層、Pd層以及Pt層中的每一個(gè)可以按--個(gè)層 或兩個(gè)層為單位進(jìn)行重復(fù)。使用由具有互不相同的成分的記錄層鐵磁性材料制成的鐵磁性層來15形成第一記錄層16和第二記錄層17。換句話說，由作為互不相同的元素 的組合的記錄層鐵磁性材料或者由作為具有互不相同的元素含量的相同 元素的組合的記錄層鐵磁性材料，來制成第一記錄層16和第二記錄層17。優(yōu)選的是，將第一記錄層16與第二記錄層17的厚度的總和(即， 作為整體的記錄層的厚度)設(shè)定在3 nm到20 nm的范圍內(nèi)以適合于實(shí)現(xiàn)20高記錄密度，更優(yōu)選的是，將其設(shè)定在5nm到15nm的范圍內(nèi)。優(yōu)選的是，第一記錄層16的各向異性場(chǎng)Hkl與第二記錄層17的各 向異性場(chǎng)Hk2滿足關(guān)系Hkl >Hk2。通過使更靠近于記錄元件的第二記 錄層17的各向異性場(chǎng)Hk2比第一記錄層16的各向異性場(chǎng)Hkl更低，使 得便于進(jìn)行記錄。在記錄層磁性材料是CoQPt或CoCrPt-M的情況下，25將第一記錄層16與第二記錄層17的組合的一個(gè)示例設(shè)定為使得第二記 錄層17中的磁顆粒的Pt含量小于第一記錄層16中的磁顆粒的Pt含量。 由于各向異性場(chǎng)依賴于第一記錄層16和第二記錄層17中的每一個(gè)的Pt 含量而變化，因此將Pt含量設(shè)定成使得滿足關(guān)系Hkl >Hk2。第二記錄 層17的Pt含量可以是零。在此情況下，可以由顆粒層形成第一記錄層16和第二記錄層17，其中由CoCrPt-Si02 (CoCrPt磁顆粒和Si02非固體 溶液層)制成第一記錄層16，并由CoCr-Si02 (CoCr磁顆粒和Si02非固 體溶液層)制成第二記錄層17。保
保護(hù)層18并不限于特定材料。例如，保護(hù)層18由非晶碳、碳的氫 5氧化物、氮化碳、氧化鋁等形成，并具有0.5nm到15nm的厚度。
潤(rùn)滑劑層19并不限于特定材料。例如，潤(rùn)滑劑層19由以全氟聚醚 為主鏈的潤(rùn)滑劑制成。根據(jù)用作保護(hù)層18的材料，可以設(shè)置或者不設(shè)置 潤(rùn)滑劑層19。
根據(jù)本實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10，由以具有FCC晶體結(jié)構(gòu)的NiQio或NiCu為主要成分的非磁性材料制成取向控制底層14。因此，改進(jìn)了 具有HCP晶體結(jié)構(gòu)并形成在取向控制底層14上的取向控制中間層15的 結(jié)晶度和晶體取向。結(jié)果，改進(jìn)了形成在取向控制中間層15上的第一記 錄層16和第二記錄層17的結(jié)晶度和晶體取向。由于該原因，減小了第 一記錄層16和第二記錄層17的易磁化軸(即，c軸)的取向或配向分布。15同時(shí)，改進(jìn)了磁特性，從而改進(jìn)了垂直磁記錄介質(zhì)10的記錄和再現(xiàn)特性。 此外，由于由非磁性材料制成取向控制底層14和取向控制中間層15，因 此可以在這些層14和15不會(huì)變成介質(zhì)噪聲產(chǎn)生源的情況下改進(jìn)SNR。 因此，可以在總體上減小記錄層的易磁化軸的取向或配向分布，并實(shí)現(xiàn) 具有良好的記錄和再現(xiàn)特性的垂直磁記錄介質(zhì)10。
此外，由于通過設(shè)置取向控制底層14可以顯著增強(qiáng)第一記錄層16和第二記錄層17的矯頑力，因此可以使取向控制中間層15薄。因此， 可以減小軟磁襯層12與記錄元件之間的距離，并抑制記錄磁場(chǎng)沿水平方 向的擴(kuò)展，以使得記錄磁場(chǎng)集中在第一記錄層16和第二記錄層17的期 望的區(qū)域中。結(jié)果，改進(jìn)了垂直磁記錄介質(zhì)10的記錄特性。
當(dāng)不設(shè)置取向控制中間層15時(shí)，將第一記錄層16設(shè)置在取向控制底層14上。在此情況下，由于取向控制底層14具有FCC晶體結(jié)構(gòu)，因 此可以改進(jìn)具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的第一記錄層16和第二記錄層17的晶體 取向。
接下來，參照?qǐng)D1給出對(duì)本實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10的制造方法
的描述。首先，對(duì)基板ll的表面進(jìn)行清潔和千燥。然后，通過無電電鍍、電鍍、濺射、真空蒸發(fā)等在基板11上形成軟磁襯層12。接著，通過使用由上述材料制成的濺射對(duì)象的濺射設(shè)備在軟磁襯層5 12上形成非晶層139優(yōu)選的是，使用可以預(yù)先抽空到10—7Pa的極高真空 濺射設(shè)備作為濺射設(shè)備。更具體地說，通過直流磁控管方法在諸如Ar氣 氣氛的惰性氣體氣氛下，將壓力設(shè)定為例如0.4 Pa并將輸入功率設(shè)定為 例如0.5 kW，來形成非晶層13。在此情況下，不對(duì)基板11進(jìn)行加熱是 優(yōu)選的，這是因?yàn)榭梢砸种栖洿乓r層12的晶體或微晶體變大。當(dāng)然，可10以將基板11加熱到約15(TC或更低的量級(jí)，使得軟磁襯層12的晶體或微 晶體不會(huì)變大。在形成取向控制底層14、取向控制中間層15、第一記錄 層16以及第二記錄層17的工藝中的基板11的溫度條件與在形成非晶層 13的工藝中的基板11的溫度條件相同。然后，使用由上述材料制成的濺射對(duì)象，在非晶層13上順序地形成15取向控制底層14、取向控制中間層15、第一記錄層16以及第二記錄層 17。形成層14到17中的每一個(gè)時(shí)的條件與形成非晶層13時(shí)的條件相同。 在形成第一記錄層16或第二記錄層17的工藝中，可以利用向惰性 氣體添加有氧氣或氮?dú)獾臍夥铡⒀鯕鈿夥栈虻獨(dú)鈿夥?，而不是利用上?惰性氣體氣氛。在此情況下，第一記錄層16或第二記錄層17中的磁顆20粒呈現(xiàn)良好的分離狀態(tài)，因而降低了介質(zhì)噪聲，以使得可以獲得良好的 SNR。此外，在由顆粒層形成第一記錄層16或第二記錄層17的情況下， 使用由鐵磁性材料制成的濺射對(duì)象和由非固體溶液相的非磁性材料制成 的濺射對(duì)象，通過在惰性氣體氣氛內(nèi)對(duì)鐵磁性材料和非固體溶液相的非25磁性材料同時(shí)進(jìn)行濺射來形成該顆粒層。在此情況下，如果該非磁性材料是氧化物、氮化物或碳化物，則可以在氧氣氣氛、氮?dú)鈿夥?、二氧?碳?xì)夥栈蛳蚨栊詺怏w添加有氧氣、氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w的氣體氣氛內(nèi)形 成記錄層。因此，可以抑制非固體溶液相的氧、氮以及碳中的每一個(gè)的含量降低到低于具有化學(xué)定量的含量以下，并形成好的記錄層。結(jié)果，
提高了垂直磁記錄介質(zhì)10的耐用性和抗腐蝕性。除了使用上述兩個(gè)濺射 對(duì)象以外，當(dāng)然可以使用由使用鐵磁性材料和非磁性材料形成的復(fù)合材料制成的單個(gè)濺射對(duì)象。在此情況下，可以容易地對(duì)形成第一記錄層16或第二記錄層17的磁顆粒和非固體溶液相的摩爾分?jǐn)?shù)進(jìn)行控制。 5 接著，通過濺射、化學(xué)汽相淀積(CVD)、過濾陰極電弧(FCD)等在第二記錄層17上形成保護(hù)層18。此外，通過提升法、旋涂法、浸沒(或浸漬)法等在保護(hù)層18上涂敷潤(rùn)滑劑層19。通過上述工藝形成了該第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10。為方便起見，假設(shè)使用直流磁控管方法執(zhí)行形成非晶層13的工藝到 10形成第二記錄層17的工藝。然而，當(dāng)然可以使用諸如濺射(例如RF濺射.)和汽相蒸發(fā)的其他方法。此外，從保持基板11或?qū)?3到18中的每一個(gè)的表面清潔性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是，在保持的真空或膜形成氣氛內(nèi)執(zhí)行形成非晶層13的工藝到形成保護(hù)層18的工藝。 15 接著，參照?qǐng)D2給出對(duì)根據(jù)本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的第二實(shí)施例的描述。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的該第二實(shí)施例的剖面 圖。在圖2中，對(duì)與圖1中的那些對(duì)應(yīng)部分相同的那些部分指定相同的 標(biāo)號(hào)，并略去對(duì)其的描述。 20 如圖2所示，垂直磁記錄介質(zhì)20具有設(shè)置在取向控制中間層15上的記錄層21。該記錄層21由在取向控制中間層15上連續(xù)地疊置的第1 記錄層2h、第2記錄層212、...、以及第n記錄層2U構(gòu)成，其中n為大 于或等于3的整數(shù)。在其他方面，垂直磁記錄介質(zhì)20的結(jié)構(gòu)與圖1所示 的垂直磁記錄介質(zhì)10的結(jié)構(gòu)相同。由于記錄層21具有多層結(jié)構(gòu)，因此25可以減小具有該多層結(jié)構(gòu)的各記錄層21i到21n的厚度，以防止磁顆粒的粒徑變大，并且可以進(jìn)一步降低介質(zhì)噪聲。記錄層21的記錄層2h到21n可以由與用于第一實(shí)施例的第一記錄 層16和第二記錄層17的上述那些材料類似的材料制成。此外，優(yōu)選的 是，由顆粒層形成最靠近于基板11的記錄層21,。在此情況下，由于類
似于以上針對(duì)第一實(shí)施例描述的那些原因，由于取向控制中間層15的良好的結(jié)晶度和晶體取向的影響，改進(jìn)了第1記錄層21!本身和第2記錄層 2h到第n記錄21n的磁顆粒的排列、結(jié)晶度以及晶體取向。結(jié)果，降低 了由作為整體的記錄層21產(chǎn)生的介質(zhì)噪聲，并減小了記錄層21的易磁 5化軸的取向或配向分布，并改進(jìn)了垂直磁記錄介質(zhì)20的記錄和再現(xiàn)特性。 類似于第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10，即使記錄層21具有多層 結(jié)構(gòu)，也經(jīng)由取向控制中間層15通過取向控制底層14減小了本第二實(shí) 施例的垂直磁記錄介質(zhì)20的記錄層21的易磁化軸的取向或配向分布， 并改進(jìn)了記錄和再現(xiàn)特性。此外，由于通過記錄層21的多層結(jié)構(gòu)降低了 io介質(zhì)噪聲，因此可以進(jìn)一步改進(jìn)SNR。
接下來，參照?qǐng)D3，給出對(duì)實(shí)施例樣例和比較示例的記錄層的晶體 取向、磁特性以及記錄和再現(xiàn)特性的描述。第一實(shí)施例樣例Embl是具有與圖1所示的第一實(shí)施例的垂直磁記 錄介質(zhì)10相同的結(jié)構(gòu)的磁盤。 15 首先，在對(duì)鋼化玻璃基板化學(xué)地進(jìn)行清潔和干燥之后，將Ar氣體氣氛設(shè)定于0.399 Pa的氣壓，并使用CoNbZr濺射對(duì)象通過直流磁控管濺射 方法在玻璃基板上形成厚度為50nm的軟磁襯層。此外，使用Ta濺射對(duì) 象通過直流磁控管濺射方法在該軟磁襯層上形成厚度為4 nm的非晶層。 接著，將Ar氣體氣氛設(shè)定于0.399 Pa的氣壓，并使用Ni9。Cr,。濺射 20對(duì)象通過直流磁控管濺射方法在非晶層上形成厚度為3腿的取向控制底 層。Ni9oCn。濺射對(duì)象的成分表示各元素的百分含量，并針對(duì)下述各成分 使用相同的表示法。此外，使用Ru濺射對(duì)象通過直流磁控管濺射方法在 取向控制底層上形成厚度為25 nm的取向控制中間層。然后，將Ar氣體氣氛設(shè)定于0.399 Pa的氣壓，使用CoCrPt-Si02合25成物濺射對(duì)象通過直流磁控管濺射方法在取向控制中間層上形成厚度為10 nm的第一記錄層。此外，使用CoCrPtB濺射對(duì)象通過直流磁控管濺 射方法在第一記錄層上形成厚度為10nm的第二記錄層。
接著，將Ar氣體氣氛設(shè)定于0.399 Pa的氣壓，然后使用碳濺射對(duì)象 通過直流磁控管濺射方法在第二記錄層上形成厚度為4 nm的保護(hù)層。
將通過上述工藝獲得的疊置結(jié)構(gòu)釋放到大氣中，并通過將該疊置結(jié) 構(gòu)浸沒(或浸漬)于潤(rùn)滑劑中來在保護(hù)層上形成由全氟聚醚制成的并且厚度為lnm的潤(rùn)滑劑層。通過上述工藝制成了第一實(shí)施例樣例Embl 。在不對(duì)玻璃基板進(jìn)行加 5熱的情況下執(zhí)行形成軟磁襯層的工藝到形成保護(hù)層的工藝，并且在真空 或減壓氣氛下形成所述多個(gè)層或在多個(gè)層形成室之間對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn) 輸。第二實(shí)施例樣例Emb2、第三實(shí)施例樣例Emb3以及第四實(shí)施例樣例 Emb4是具有與圖1所示的第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10相同的結(jié)構(gòu) io的磁盤。除了分別使用Nis5Cr^濺射對(duì)象、Ni6oQi4。濺射對(duì)象以及Ni5。CU50 濺射對(duì)象來形成第二實(shí)施例樣例Emb2、第三實(shí)施例樣例Emb3以及第四 實(shí)施例樣例Emb4的取向控制底層以外，與第一實(shí)施例樣例Embl類似地 制成第二實(shí)施例樣例Emb2、第三實(shí)施例樣例Emb3以及第四實(shí)施例樣例 Emb4。15 出于比較的目的，還制成了不使用本發(fā)明的第一比較示例Cmpl和第二比較示例Cmp2。除了不形成取向控制底層以外，與第一實(shí)施例樣例 Embl類似地制成第一比較示例Cmpl。除了形成厚度為4 nm的NiFe取 向控制底層來取代Ni9oCi^取向控制底層以外，與第一實(shí)施例樣例Embl 類似地制成第二比較示例Cmp2。20 圖3是示出實(shí)施例樣例Embl到EmM和比較示例Cmpl和Cmp2的記錄層晶體取向、磁特性以及記錄和再現(xiàn)特性的圖。由通過X射線衍射方法獲得的與記錄層的Co (0002)晶面相對(duì)應(yīng)的 衍射強(qiáng)度(衍射射線的最大強(qiáng)度)和衍射射線的擺動(dòng)曲線的半值寬度 (A05O)來表示圖3所示的晶體取向。使用Cu-Ka作為X射線源。25 此外，基于通過克爾(Kerr)效應(yīng)測(cè)量設(shè)備利用克爾效應(yīng)通過沿垂直于基板表面的方向施加磁場(chǎng)而測(cè)得的磁滯回線來表示圖3所示的磁特 性。根據(jù)所測(cè)得的磁滯回線獲得矯頑力(垂直矯頑力)、成核(磁)場(chǎng)以 及矩形比。成核場(chǎng)是磁滯回線的第二象限中的磁化開始降低的磁場(chǎng)的量 值。當(dāng)成核場(chǎng)具有負(fù)值并且該成核場(chǎng)的絕對(duì)值變大時(shí)磁滯回線變成矩形,
并且該矩形磁滯回線表示良好的磁特性。此外，通過將剩余磁化除以飽 和磁化來獲得矩形比，當(dāng)矩形比變得更接近于1.0時(shí)磁滯回線變成矩形， 并且該矩形磁滯回線表示良好的磁特性。此外，獲得SNR作為記錄和再現(xiàn)特性。在進(jìn)行記錄時(shí)使用單極記錄 5磁頭而在進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)使用鐵磁性隧道電阻效應(yīng)再現(xiàn)磁頭來獲得該SNR。 將直線記錄密度設(shè)定為400千位每英寸(kbpi)。如可以從圖3看到的，與第一比較示例Cmpl相比，第一實(shí)施例樣 例Embl到第四實(shí)施例樣例Emb4具有大衍射強(qiáng)度和極小的半值寬度 (△650)。這是因?yàn)楦鶕?jù)第一實(shí)施例樣例Embl到第四實(shí)施例樣例Emb4 io的磁盤的記錄層具有相對(duì)于基板表面平行的Co (0002)晶面，即，具有 與基板表面相垂直地取向的c軸(易磁化軸)，并且易磁化軸的取向或配 向分布小，這是由于取向控制底層的作用。對(duì)于磁特性，與第一比較示例Cmpl相比，第一實(shí)施例樣例Embl 到第四實(shí)施例樣例Emb4具有相當(dāng)大的矯頑力(垂直矯頑力)。此外，第 15 —實(shí)施例樣例Embl到第四實(shí)施例樣例Emb4具有這樣的成核場(chǎng)，即，該 成核場(chǎng)具有負(fù)值和與第一比較示例Cmpl相比較大的絕對(duì)值。此外，與 具有僅0.7的矩形比的第一比較示例Cmpl相比，第一實(shí)施例樣例Embi 到第四實(shí)施例樣例Emb4具有1.0的矩形比。因此，根據(jù)這些磁特性確認(rèn) 了與第一比較示例Cmpl相比，第一實(shí)施例樣例Embl到第四實(shí)施例樣 20例Emb4的磁滯回線更接近于矩形，并且其磁特性是更優(yōu)選的。此外，對(duì)于記錄和再現(xiàn)特性，與第一比較示例Cmpl相比，第一實(shí) 施例樣例Embl到第四實(shí)施例樣例Emb4具有提高了 7 dB或更多的SNR。 因此，與沒有設(shè)置取向控制底層的第一比較示例Cmpl相比，分別 設(shè)置有Ni9QCr1()、 Ni85Cr15、 Ni6。Cu40以及Ni5()Cu5()取向控制底層的第一實(shí) 25施例樣例Embl、第二實(shí)施例樣例Emb2、第三實(shí)施例樣例Emb3以及第 四實(shí)施例樣例Emb4具有減小的易磁化軸的取向或配向分布、改進(jìn)的磁 特性以及大大改進(jìn)的SNR。第一實(shí)施例樣例Embl到第四實(shí)施例樣例Emb4具有與第二比較示 例Cmp2的晶體取向近似相同的晶體取向。然而，與第二比較示例Cmp2 ，第一實(shí)施例樣例Embl到第四實(shí)施例樣例Emb4 具有稍微更好的磁特性和增大的SNR。這是因?yàn)榈诙容^示例Cmp2的 取向控制底層是由變成噪聲產(chǎn)生源的鐵磁性材料(NiFe)制成的。因此， 與第二比較示例Cmp2(即，在由鐵磁性材料制成取向控制底層的情況下)5相比，第一實(shí)施例樣例Embl到第四實(shí)施例樣例Emb4具有提高的SNR。 接下來，參照?qǐng)D4，給出對(duì)根據(jù)本發(fā)明的磁存儲(chǔ)設(shè)備的實(shí)施例的描 述。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的磁存儲(chǔ)設(shè)備的本實(shí)施例的重要部分的平面 圖。磁存儲(chǔ)設(shè)備的本實(shí)施例配備有上述第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10 或第二實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)20。io 如圖4所示，磁存儲(chǔ)設(shè)備40具有外殼41。在該外殼41內(nèi)設(shè)置有由主軸(未示出)驅(qū)動(dòng)的輪軸42、固定于該輪軸上并由此而旋轉(zhuǎn)的垂直磁 記錄介質(zhì)43、致動(dòng)器單元44、安裝在致動(dòng)器單元44上并沿垂直磁記錄 介質(zhì)43的徑向運(yùn)動(dòng)的臂45、懸浮件46以及在該懸浮件46上支承的磁頭 48。is 例如，磁頭48由單極記錄磁頭和設(shè)置有巨型磁阻(GMR)元件的再現(xiàn)磁頭構(gòu)成。記錄磁頭將信息記錄在垂直磁記錄介質(zhì)43上，并且再現(xiàn) 磁頭從垂直磁記錄介質(zhì)43再現(xiàn)出信息。盡管將略去對(duì)單極記錄磁頭的例示，但是單極記錄磁頭具有由軟磁 性材料制成并對(duì)垂直磁記錄介質(zhì)43施加記錄磁場(chǎng)的主極、與該主極相磁20耦合的旁軛(return yoke)、用于對(duì)主極和旁軛感應(yīng)出記錄磁場(chǎng)的記錄線 圈等。該單極記錄磁頭沿相對(duì)于垂直磁記錄介質(zhì)43的垂直方向施加來自 主極的記錄磁場(chǎng)，并在垂直磁記錄介質(zhì)43中形成垂直磁化。.再現(xiàn)磁頭的GMR元件將從垂直磁記錄介質(zhì)43泄漏出的磁化的磁場(chǎng) 的方向感測(cè)為電阻的變化，以獲得記錄在垂直磁記錄介質(zhì)43的記錄層中25的信息。當(dāng)然也可以使用諸如鐵磁性隧道結(jié)磁電阻(TMR)元件的其他 元件來代替GMR元件。在磁存儲(chǔ)設(shè)備的本實(shí)施例中，垂直磁記錄介質(zhì)43具有上述第一實(shí)施 例的垂直磁記錄介質(zhì)10或第二實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)20的結(jié)構(gòu)。由 于減小了垂直磁記錄介質(zhì)43的記錄層的易磁化軸的取向或配向分布，因
此該垂直磁記錄介質(zhì)43具有良好的記錄和再現(xiàn)特性，可以在磁存儲(chǔ)設(shè)備 40中實(shí)現(xiàn)高密度記錄。本實(shí)施例的磁存儲(chǔ)設(shè)備40的基本結(jié)構(gòu)并不限于圖4所示的結(jié)構(gòu)，而 是可以使用其他公知的并且合適的基本結(jié)構(gòu)。此外，磁頭48并不限于上5述結(jié)構(gòu)，而是可以使用具有記錄元件和再現(xiàn)元件的其他公知的并且合適 的磁頭的結(jié)構(gòu)。此外，可以在外殼41內(nèi)設(shè)置l個(gè)以上的垂直磁記錄介質(zhì) 43。在外殼41內(nèi)設(shè)置有多個(gè)垂直磁記錄介質(zhì)43的情況下，這些垂直磁 記錄介質(zhì)43中的至少一個(gè)具有上述第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10或 第二實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)20的結(jié)構(gòu)。此外，如果垂直磁記錄介質(zhì)43io是磁帶，則可以使用具有公知結(jié)構(gòu)的磁帶設(shè)備(未示出)來代替磁存儲(chǔ) 設(shè)備40。本申請(qǐng)要求于2006年7月31日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng) 第2006-208431號(hào)的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其公開內(nèi)容并入于此。此外，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明的范 15圍的情況下進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1、一種垂直磁記錄介質(zhì)，該垂直磁記錄介質(zhì)包括基板；設(shè)置在所述基板的表面上的軟磁襯層；設(shè)置在所述軟磁襯層上的取向控制底層；以及設(shè)置在所述取向控制底層的上方并具有與所述基板的所述表面近似相垂直的易磁化軸的記錄層，其中所述記錄層由具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)的鐵磁性材料制成，并且所述取向控制底層由具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)并以NiCr或NiCu作為主要成分的非磁性材料制成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中形成所述取向控制 底層的所述非磁性材料添加有從由Fe、 Al、 Rh、 Pd、 Ag、 Pt以及Au組 成的組中選擇的至少一種元素。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述取向控制底層具有優(yōu)先沿與所述基板的所述表面近似平行的方向生長(zhǎng)的(111)晶面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述取向控制底層 由具有在10 at，。/o到22 at.。/o的范圍內(nèi)的Cr含量的NiCr制成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述取向控制底層 由具有在40 at，Q到99 at，o的范圍內(nèi)的Cu含量的NiCu制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述取向控制底層 具有在1納米到20納米的范圍內(nèi)的厚度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，該垂直磁記錄介質(zhì)還包括 設(shè)置在所述取向控制底層與所述記錄層之間的由具有密排六方晶體 結(jié)構(gòu)的非磁性材料制成的取向控制中間層。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述取向控制中間 層由從Ru、 RuCo、 RuCoCr、 RuCoB、 RuCoCrTa以及Ti組成的組中選 擇的材料制成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直磁記錄介質(zhì)，該垂直磁記錄介質(zhì)還包括非晶層，其被設(shè)置在所述軟磁襯層與所述取向控制底層之間，并由以從由Ta、 W以及Mo組成的組中選擇的元素為主要成分的非磁性材料5制成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述記錄層的所 述鐵磁性材料是從由CoCr、 CoPt、 CoCrTa、 CoCrPt以及CoCrPt-M組成 的組中選擇的，其中M是從由B、 Mo、 Nb、 Ta、 W以及Cu組成的組中 選擇的至少一種元素。
11、根據(jù)權(quán)利要求IO所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述記錄層的所述鐵磁性材料還包括氧。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中 所述記錄層包括多個(gè)鐵磁性層；并且所述多個(gè)鐵磁性層中的一個(gè)鐵磁性層通過由所述鐵磁性材料制成的 15磁顆粒和包圍所述磁顆粒的由非磁性材料制成的非固體溶液層構(gòu)成。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中 所述記錄層包括多個(gè)鐵磁性層；并且所述多個(gè)鐵磁性層中的最靠近于所述基板的鐵磁性層通過由所述鐵 '磁性材料制成的磁顆粒和包圍所述磁顆粒的由非磁性材料制成的非固體20溶液層構(gòu)成。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述非固體溶液 層是由如下化合物制成的該化合物由從由Si、 Al、 Ta、 Zr、 Y、 Ti以及 Mg組成的組中選擇的一種元素和從由0、N以及C組成的組中選擇的至 少一種元素構(gòu)成。
15、根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中使用由鐵磁性元素與非磁性元素的多個(gè)交替疊置的薄膜構(gòu)成的鐵磁性人工晶格層來形成 所述記錄層。
16、根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中 所述記錄層包括設(shè)置在所述取向控制底層的上方的第一記錄層和設(shè)置在所述第一記錄層上的第二記錄層；所述第一記錄層通過由所述鐵磁性材料制成的磁顆粒和包圍所述磁 顆粒的由非磁性材料制成的非固體溶液層構(gòu)成；并且所述第二記錄層通過由所述鐵磁性材料制成的連續(xù)層構(gòu)成。 5
17、根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述記錄層包括設(shè)置在所述取向控制底層的上方的第一記錄層和設(shè) 置在所述第一記錄層上的第二記錄層；以及所述第一記錄層的各向異性場(chǎng)Hkl與所述第二記錄層的各向異性場(chǎng) Hk2滿足關(guān)系Hkl >Hk2。 io
18、根據(jù)權(quán)利要求17所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中所述第一記錄層和所述第二記錄層均通過由所述鐵磁性材料制成的磁顆粒和包圍所述磁 顆粒的由非磁性材料制成的非固體溶液層構(gòu)成。
19、 一種磁存儲(chǔ)設(shè)備，該磁存儲(chǔ)設(shè)備包括至少一個(gè)垂直磁記錄介質(zhì)，該垂直磁記錄介質(zhì)包括基板；設(shè)置在 15所述基板的表面上的軟磁襯層；設(shè)置在所述軟磁襯層上的取向控制底層； 設(shè)置在所述取向控制底層的上方并具有與所述基板的所述表面近似相垂 直的易磁化軸的記錄層，其中所述記錄層由具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)的鐵 磁性材料制成，并且所述取向控制底層由具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)并以 NiO或NiCll作為主要成分的非磁性材料制成；和 20 磁頭，其包括記錄元件和再現(xiàn)元件，并被構(gòu)造成通過所述記錄元件在所述垂直磁記錄介質(zhì)上記錄信息并通過所述再現(xiàn)元件從所述垂直磁記 錄介質(zhì)再現(xiàn)出信息。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁存儲(chǔ)設(shè)備，其中形成所述垂直磁記錄 介質(zhì)的所述取向控制底層的所述非磁性材料添加有從由Fe、 Al、 Rh、 Pd、 Ag、 Pt以及Au組成的組中選擇的至少一種元素。
全文摘要
本發(fā)明提供一種垂直磁記錄介質(zhì)和磁存儲(chǔ)設(shè)備。該垂直磁記錄介質(zhì)設(shè)置有基板；設(shè)置在所述基板的表面上的軟磁襯層；設(shè)置在所述軟磁襯層上的取向控制底層；以及設(shè)置在所述取向控制底層的上方并具有與所述基板的所述表面近似相垂直的易磁化軸的記錄層。所述記錄層由具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的鐵磁性材料制成。所述取向控制底層由具有FCC晶體結(jié)構(gòu)并以NiCr或NiCu作為主要成分的非磁性材料制成。
文檔編號(hào)G11B5/70GK101118752SQ200610167039
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者鄉(xiāng)家隆志 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社