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)具有由第1軟磁層、取向控制層、下層記錄層、中間層、以及上層記錄層按順序?qū)盈B而成的結(jié)構(gòu)，且在下層記錄層和中間層之間設(shè)置有第2軟磁層。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，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]還有人提出這樣的方案，S卩，通過在磁性記錄層的下面設(shè)置軟磁層，將磁性記錄層的磁化過渡區(qū)的漏泄磁場(chǎng)和磁頭的磁場(chǎng)引入軟磁層，使得被磁性記錄層記錄的磁化穩(wěn)定，可以更高效地引出來自磁頭的寫入磁場(chǎng)的方案(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2001-250223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)的特征是具有由第I軟磁層、取向控制層、下層記錄層、中間層、以及上層記錄層按順序?qū)盈B而成的結(jié)構(gòu)，在所述下層記錄層和所述中間層之間還設(shè)有第2軟磁層。
[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]可是，為了隔斷記錄層的上層部和下層部的磁的結(jié)合，最好將記錄層的上層部和下層部分離地設(shè)置。為此，記錄層的上層部和軟磁層的距離拉開，磁頭和軟磁層之間的磁束的進(jìn)出的效率降低。因此，軟磁層本來具有的、將記錄層的磁化過渡區(qū)的漏泄磁場(chǎng)和磁頭的磁場(chǎng)拉入的效果、以及使記錄在記錄層的磁化穩(wěn)定、更有效地將磁頭的寫入磁場(chǎng)引出的效果也降低，對(duì)磁性記錄介質(zhì)的記錄層的上層部進(jìn)行讀寫的特性下降。
[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第I軟磁層、取向控制層、下層記錄層、中間層、上層記錄層而成的結(jié)構(gòu)的磁性記錄介質(zhì)中，通過在下層記錄層和中間層之間設(shè)置第2軟磁層，該第2軟磁層起到輔助第I軟磁層的作用，可以實(shí)現(xiàn)具有由適合高密度記錄的信號(hào)噪聲比(S /NK(Signal-to-Noise Ratio))和記錄特性(O W:Over-Write特性)來表示記錄再現(xiàn)特性的磁性記錄介質(zhì)。磁性記錄介質(zhì)、比如可以是磁盤。
[0025]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，由此通過磁頭對(duì)上層記錄層進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入。
[0026]以下，參照附圖，說明對(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。
[0027](磁性記錄介質(zhì))
[0028]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。
[0029]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第I軟磁層12、取向控制層13、下層記錄層14、第2軟磁層15、中間層16、上層記錄層17、保護(hù)層18，并在保護(hù)層18上設(shè)置潤滑層19的結(jié)構(gòu)。取向控制層13具有第I取向控制層13 a以及第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以及第2下層記錄層14 b。中間層16具有第I中間層16 a以及第2中間層16 b。上層記錄層17具有第I上層記錄層17 a以及第2上層記錄層17 b。在該例中，夾著第2軟磁層15和中間層16的上層記錄層17以及下層記錄層14形成垂直記錄層(或垂直磁性層)。
[0030](非磁性基板)
[0031]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)。
[0032]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和第I軟磁層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。
[0033](軟磁底層)
[0034]在非磁性基板11上，形成有第I軟磁層12。第I軟磁層12的形成方法沒有特別限定，例如可以采用濺射法等。
[0035]第I軟磁層12被設(shè)置成使來自后述的磁頭(圖中未示出)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。這樣的第I軟磁層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。
[0036]第I軟磁層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CoFeTaZr、CoFeZrNb等CoFe類合金、F e C ο、F eCoV 等 FeCo 類合金、FeN1、FeNiMo、FeNiCr、FeNi S i 等 FeN i 類合金、FeAl、FeAlS1、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAI O 等 F e A I 類合金、FeCr、FeCrT1、FeCrCu 等 FeCr 類合金、F eTa、FeTaC、FeTaN 等 FeT a 類合金、F eMgO 等 FeM g 類合金、F e Zr N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、Fe N b類合金、F e H f類合金、F e B類合金等。
[0037]另外，第I軟磁層12可由具有包含60 a t %以上的F e的FeAl O、FeMg
O、FeTaN、FeZr N等微晶結(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。
[0038]進(jìn)一步地，第I軟磁層12可由含有80 a t %以上的C ο，含有Z r、N b、T a、C r、Μ ο等中的至少I種,具有非晶(amorphous)結(jié)構(gòu)的C ο合金形成。具有非晶結(jié)構(gòu)的C O 合金例如可以包含 C oZr、CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZr
M ο類合金等。
[0039]第I軟磁層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)。通過將R u膜的膜厚在0.4nm?1.0 n m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。
[0040](取向控制層)
[0041]在第I軟磁層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。
[0042]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)晶成長后的柱狀晶S I的頂部形成拱頂狀的凸部。
[0043]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。
[0044]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)。
[0045]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 ο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 e m u / c c以上的R u合金層。
[0046]表I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I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。[0047]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。
[0048]表1
【權(quán)利要求】
1.一種磁性記錄介質(zhì)，其特征在于: 具有由第I軟磁層、取向控制層、下層記錄層、中間層、以及上層記錄層按順序?qū)盈B而成的結(jié)構(gòu)； 在所述下層記錄層和所述中間層之間設(shè)有第2軟磁層。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于: 所述下層記錄層具有比所述上層記錄層高的保磁力。
3.如權(quán)利要求2所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于: 所述第I軟磁層和所述第2軟磁層的各層由從C ο F e類合金、F e C 0類合金、Fe N i類合金、FeAl類合金、FeCr類合金、FeTa類合金、FeMg類合金、F eZ 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 e N b類合金、F e H f類合金、以及F e B類合金中選擇的I種合金形成。
4.如權(quán)利要求2所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于: 所述第I軟磁層和所述第2軟磁層的各層由具有含60 a t %以上的F e的微晶結(jié)構(gòu)、或微細(xì)的結(jié)晶粒子分散在基質(zhì)中的粒狀結(jié)構(gòu)的材料形成。
5.如權(quán)利要求2所述的磁性記錄介質(zhì)，其特征在于: 所述第I軟磁層和所述第2軟磁層的各層由具有含有80 a t %以上的C O，并含有Zr、Nb、T a、C r、Mo中的至少I種的無定形結(jié)構(gòu)的C ο合金形成。
6.一種磁存儲(chǔ)裝置，其特征在于:具有 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的磁性記錄介質(zhì)； 磁頭，對(duì)由所述磁性記錄介質(zhì)的所述上層記錄層和所述下層記錄層構(gòu)成的垂直磁性層進(jìn)行信息的讀取和寫入； 信號(hào)處理系統(tǒng)，對(duì)來自所述磁頭的信號(hào)或送往所述磁頭的信號(hào)進(jìn)行處理。
7.如權(quán)利要求6所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征在于: 所述磁頭和所述信號(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，并對(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)】G11B5/851GK103514899SQ201310254394
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月25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