专利名称：层叠的磁记录介质的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种磁记录介质，并尤其涉及热稳定高密度介质。
背景技术：
传统的磁记录介质，如硬盘驱动器中的磁记录盘，通常使用晶粒铁磁层(granular ferromagnetic layer)如溅射沉积的钴铂(Copt)合金作为记录介质。磁层中的每个磁畴由许多小的磁晶(magnetic grain)组成。磁畴之间的过渡区代表所记录数据的“位”。IBM公司的美国专利US4789598和US5523173描述了这种类型的常规硬盘。
随着磁记录盘存储密度的增大，剩余磁化强度Mr(每单位体积铁磁材料的磁矩)和磁层厚度t的乘积减小。类似的，磁层的矫顽场或矫顽力(Hc)增大。这导致Mrt/Hc比例减小。为了实现Mrt的减小，可以减小磁层的厚度t，但是有一个限度，因为该层将会表现出增大的磁性衰退，这归因于小磁晶的热活化(超顺磁效应)。磁晶的热稳定性很大程度上由KuV决定，其中Ku是该层的磁各向异性常数，V是磁晶的体积。随着磁层厚度减小，V减小。如果磁层厚度太薄，则储存的磁信息在通常的磁盘驱动器操作条件下将不再稳定。
解决此问题的一种方法是采用更高的各向异性材料(更高的Ku)。但是，Ku的增大受某一点的限制，在该点处，近似等于Ku/Mr的矫顽力Hc变得过大而不能用常规的记录头写入。类似的方法是减小对于固定层厚度的磁层的Mr，但这也受可以写入的矫顽力的限制。另一种办法是增大颗粒间的交换作用，使得磁晶的有效磁体积V增大。但是，此种方法显现出对磁层的本征信噪比(SNR)不利。
GB专利申请GB2355018公开了一种作为记录层的带有抗磁性耦合铁磁膜的磁记录介质。
具有高本征SNR(低本征介质噪声)的磁记录介质是所需的，因为在金属合金介质如CoPt合金中所公知的是，本征介质噪声随线性记录密度的增大而增大。介质噪声起源于磁过渡区的不规则性，并导致回读(readback)信号峰的随机偏移。这种随机偏移被称作“峰跳动”或“时间跳动”。因而，较高的介质噪声导致较高的位错误率。因此，希望开发出一种薄膜金属合金磁记录介质，其产生低于最大可接受水平的噪声，使得可以以最大的线密度记录数据。已知可以通过用两层(或更多层)由非磁性隔离层隔开的分离磁层构成的层叠磁性层代替单层磁层来实现实质上改进的SNR。这一发现是由S.E.Lambert等人的“Reduction of Media Noise in Thin Film MetalMedia by Lamination”，IEEE Transactions on Magnetics，Vol.26，No.5，September1990，pp.2706-2709，以及随后授予专利的IBM的美国专利US5051288提出。通过叠层减小介质噪声被认为是由于磁相互作用的退耦合或叠层中磁层之间的交换耦合。已广泛研究了叠层对于减小噪声的作用，以发现产生磁层的最佳退耦合以及因而产生最低的介质噪声的优选间隔层材料，其包括Cr、CrV、Mo和Ru，并且间隔层厚度为5～400。这项工作反映在E.S.Murdock等人的“Noise Properties of Multilayered Co-Alloy Magnetic Recording Media”，IEEE Transaction on Magnetics，Vol.26，No.5，September 1990，pp.2700-2705；A.Murayama等人的“Interlayer Exchange Coupling in Co/Cr/Co Double-LayeredRecording Films Studied by Spin-Wave Brillouin Scattering”，IEEE Transactionon Magnetics，Vol.27，No.6，November 1991，pp.5064-5066；和S.E.Lambert等人的“Laminated Media Noise for High Density Recording”，IEEE Transactionson Magnetics，Vol.29，No.1，January 1993，pp.223-229，美国专利US 5462796和B.Teng等人的有关论文“Flash Chromium Interlayer for High PerformanceDisks with Superior Noise and Coercivity SquarenssI”，IEEE Transactions onMagnetics，Vol.29，No.6，November 1993，pp.3679-3681的文章中，描述了一种叠层的低噪盘，其使用一种不连续的Cr膜，膜足够厚以减小叠层中两个磁层之间的交换耦合，但也要薄到两个磁层没有被物理分开。
所需要的是支持非常高密度的记录、同时保持良好的热稳定性和SNR的磁记录介质。
发明内容
本发明是一种磁记录介质，其中磁记录层至少是两个通过非磁性隔离膜反铁磁(AF)耦合在一起的铁磁膜。因为两个反铁磁耦合膜的磁矩反平行取向，所以记录层的净剩余磁化强度-厚度之积(Mrt)是两层铁电膜的Mrt值之差。实现这种Mrt的减小而不降低记录介质的热稳定性，因为反铁磁耦合膜中的磁晶体积相长地(constructively)增加。该介质还能够以较小的退磁化场实现更尖锐的磁过渡区，导致介质的较高的线性位密度。在一个实施例中，磁记录介质包括两个铁磁膜，每个铁磁膜是一溅射沉积的CoPtCrB合金，由Ru隔离膜隔开，隔离膜的厚度使两个CoPtCrB膜之间的反铁磁交换耦合最小。一个铁磁膜的厚度做的比另一个大，但厚度的选择使得零外加磁场时的净磁矩很低，但不为零。
本发明的AF耦合磁记录层，即通过非铁磁间隔膜反铁磁耦合到一起的至少两个铁磁膜可以用作上述′288号专利中描述的叠层介质中的各个磁性层，从而制作既具有热稳定性又具有低本征介质噪声的介质。
为了更全面理解本发明的实质和优点，下面将参考附图做详细的描述。
图1是记录介质中反铁磁(AF)耦合的磁记录层的示意性截面图；图2A是AF耦合层的示意性示意图，示出了铁磁膜在已记录数据的磁性过渡区处的磁矩取向；图2B是AF耦合层和单层(SL)介质上的、作为距离过渡区的下方磁轨(downtrack)位置的函数的计算磁场的曲线；图3是表示衬底、底层、AF耦合层中的膜和保护涂层的磁盘结构截面图；图4是具有图3所示AF耦合层的结构的磁滞回线；图5是具有作为叠层中磁性层的常规各单层的现有技术叠层磁盘结构的示意性截面图；以及图6是具有作为叠层中各磁性层的AF耦合层的叠层磁盘结构的示意性截面图。
具体实施例方式
磁记录介质有一个由两层或多层铁磁膜形成的记录层，这些铁磁膜通过一个或多个非铁磁间隔膜与它们的相邻的铁磁膜反铁磁(AF)地交换耦合。图1中示意性示出了一个由非铁磁间隔膜16隔开的两个铁磁膜12、14组成的记录层10。非铁磁间隔膜16的厚度和成分的选择使得相邻膜12、14的磁矩22、24分别通过非铁磁间隔膜16而AF耦合，并且在零外加磁场下反平行。
文献中对铁磁膜经由非铁磁过渡金属间隔膜的AF耦合做了广泛地研究和描述。一般地，随着间隔膜厚度增大，交换耦合从铁磁向反铁磁振荡。Parkin等人在“Oscillations in Exchange Coupling and Magnetoresistance inMetallic Superlattice StructuresCo/Ru，Co/Cr and Fe/Cr”，Phys.Rev.Lett.，Vol.64，p.2034(1990)中描述了对于所选材料组合物的这种振荡耦合关系。该材料组合物包括由Co、Fe、Ni以及它们的合金如Ni-Fe、Ni-Co和Fe-Co制成的铁磁膜和如钌(Ru)、铬(Cr)、铑(Rh)、铱(Ir)、铜(Cu)以及它们的合金的非铁磁间隔膜。对于每一个这样的材料复合物，如果还不知道其振荡交换耦合关系，则必须确定该关系，以便选择非铁磁间隔膜的厚度，以确保两个铁磁膜之间的反铁磁耦合。振荡周期取决于非铁磁间隔物材料，但震荡耦合的强度和相位还取决于铁磁材料和界面质量。铁磁膜的振荡反铁磁耦合已被用在自旋开关(spin-valve)型巨磁阻(GMR)记录头中以构成连续磁化的反铁磁耦合膜，该膜的磁矩在磁头工作期间反平行地强烈耦合。这些类型的自旋开关结构例如在IBM公司的专利US 5,408,377和US 5,465,185中有所描述。′185号专利描述了一种用在许多市场上可以得到的自旋开关GMR头中的结构，即一种具有铁磁膜的叠层反平行钉扎式铁磁层，其中铁磁膜的磁矩强烈地耦合到一起，并在磁头工作期间保持静止。
膜12、14分别具有Mr1t1和Mr2t2的磁矩值。(因为剩余磁化强度Mr表示成单位体积铁磁材料的磁矩，所以乘积Mrt是厚度为t的磁性层的单位面积磁矩)对于此种AF耦合结构，相邻膜12、14的磁矩22、24的取向分别反平行排列，并且因而相消地叠加以减小复合层10的磁矩。箭头22、24表示彼此直接位于AF耦合膜16上和下的各个磁畴的磁矩取向。在没有施加磁场的情况下，当铁磁膜14沉积在介质衬底上时，将有一种多个相邻的磁晶结合在一起形成各个磁畴的晶粒结构。在没有施加磁场的情况下，膜14中这些磁畴的磁矩基本上是随机取向的。然后直接在铁磁膜14上沉积间隔膜或AF耦合膜16至正确厚度。接下来，直接在AF耦合膜16上沉积第二铁磁膜12。随着铁磁膜12的磁晶生长，它们将形成磁矩取向与铁磁膜14直接穿过AF耦合膜16的磁矩取向反平行的磁畴。
将铁磁材料的类型以及铁磁膜12、14的厚度t2、t2选择成在零外场下的净磁矩很小但不为零。对于图1所示的情形，该结构的Mrt由Mr1t1-Mr2t2给出。Mr1t2应该大于Mr2t2。这可以通过在两个膜12、14中使用同样的铁磁材料并使t2大于t2来实现，或者也可以通过对两个膜采用不同的铁磁材料而使两个铁磁膜的磁化强度(单位体积材料的磁矩)不同。虽然图1中展示的是一种带有单层间隔膜16的双膜结构，但也可以采用带有多个间隔膜和多个铁磁膜的结构。
上述铁磁层与形成为单层铁磁材料层的磁性层相比有多个优点。可以不用超薄磁性层或低磁化强度合金就可获得很小的剩余磁化强度。这样避免了上面讨论的热不稳定和写入困难的问题。例如，如果将图1中的磁性层与只由膜12组成的单层相比，AF耦合铁磁膜14的增加在既不减小膜12的厚度、也不减小膜12的磁化强度的情况下减小了复合结构的净磁矩。
因为两个膜12和14中磁晶各向异性基本上为单轴的，且因而即使膜12、14的磁矩反平行也可相长地增加，所以与单层磁性层相比，复合结构的热稳定性增加。偶合系统KuV的最终稳定性参数由Ku1V1/KuV/(Ku1V1+Ku2V2)给出，其中Ku1V1和Ku2V2分别是膜12、14中一般磁晶的各向异性能。合成物稳定性参数KuV＝Ku1V1+Ku2V2的上限将在膜12和14中的磁晶强烈耦合并共享共同的各向异性轴向的情形下获得。决定热稳定性的复合结构(层10)的磁化体积V近似为膜12和14中交换耦合磁晶的体积之和，而层10的磁矩是膜12、14的各自磁矩之差。两个铁磁膜之间的反铁磁耦合提供这样一种机制，其增大膜的有效厚度，同时减小复合结构的净Mrt值。因而，铁磁膜可以包含极小直径的晶粒并保持热稳定性。
图2A示意性表示一种具有已记录或写入的磁性过渡区的AF耦合介质。加号(+)和减号(-)表示从过渡区产生的磁极。图2B中显示了作为X方向或距离过渡区的下方磁轨位置的函数的AF耦合介质表面上的计算纵向场(Hx)。两膜12、14的磁矩和厚度值以及AF耦合层的计算Mrt列于图2B。用于比较，图2B还示出在具有相似Mrt的单层(SL)介质中距离过渡区的纵向磁场的模型计算。选择厚度值(t2和t2)，使得最大纵向磁场对于AF耦合介质与SL介质相比相同。AF耦合介质中铁磁材料的总厚度是2.7倍厚。因此，AF耦合介质应该比SL介质更具热稳定性。对于AF耦合介质，下方磁轨方向上的纵向磁场曲线衰减较快，导致一种陡峭的过渡区。这表明该过渡区可以相隔得比SL介质中更近，导致介质的更高线性位密度。虽然图2B中未示出，但计算还表明，AF耦合介质中过渡区的退磁场下降得也比SL介质中的快。另外，退磁场的大小和符号取决于介质中的Y位置(见图2A)。因而对于介质中特定的Y位置，退磁场减小为零。较小的退磁场是理想的，因为它们可以影响其它的过渡区并导致过渡区本身退磁化。
图3表示用于铁磁膜的常规CoPtCrB纵向记录介质合金的结构实例。该结构利用常规的溅射沉积设备和方法制得。形成该结构的膜生长在衬底上沉积的Cr底层上，其中衬底是带有镍-磷(NiP)表面涂层的AlMg磁盘坯体，衬底温度大致为200℃。铁磁膜是CoPtCrB，其中对应于图1中的膜12的顶层膜比对应于图1中膜14的底层铁磁膜厚(12nm比7nm)。非铁磁间隔膜是一个0.6nm的Ru膜。如同单层介质那样，有利的是采用带有孤立的磁晶的晶状铁磁材料，以降低介质噪声。Ru膜的厚度选择来处于振荡耦合关系曲线中的第一反铁磁峰值处。例如，每个CoPtCrB铁磁膜在与Ru膜的界面处包括一个主要由0.5nm的Co组成的界面膜。这些超薄的Co膜增大了铁磁膜和Ru膜之间的边界磁矩，导致增强的反铁磁耦合。但是，已举例说明的反铁磁交换耦合未把Co界面膜组合到CoPtCrB铁磁膜中。
图4表示对于图3的结构在T＝350aK下测得的主磁滞回线(实线)和剩磁滞回线(虚线)。首先参见剩磁滞回线，该曲线通过在正磁场下使AF耦合层饱和、再施加以更大的反向负磁场、并测量施加负磁场之后层中的剩磁矩而获得。剩磁滞回线是一条剩磁矩-反磁场强度曲线。对于此样品，剩磁滞回线表明室温下Mrt＝0.21，剩矫顽场Hcr＝3.2KOe，并且S′＝0.92，其中S′是Hcr处剩磁滞回线的斜率测量值。比较而言，类似生长的15nm单层同样的CoPtCrB合金在室温下有Mrt＝0.38，Hcr＝2.4KOe，S′＝0.76这样的特性。因而AF耦合介质能够以较大的总磁性层厚度实现明显降低的Mrt。
下面参见图4的主磁滞回线，一对水平箭头表示磁滞回线中不同点处AF耦合层中铁磁膜的取向。施加的磁场在正方向(箭头30、32)上增大。对于较大的外加磁场(＞3000Oe)，克服了反铁磁耦合并且两个铁磁膜的磁矩均平行于外加磁场(箭头42，44)。随着外加磁场的减小(箭头34)，较薄的底部铁磁膜的磁矩反向并且变得反平行于较厚的顶部铁磁膜的磁矩(箭头52，54)和外加的磁场，并且净磁矩减小。这种转换大致出现在由穿过Ru膜的耦合引起的底层膜感受到的交换磁场(Hex2＝2000Oe)处。值Hex2＝Jex/M2t2，此处Jex为穿过Ru间隔层的反铁磁界面交换能量密度，M2和t2分别是底层铁磁膜的磁化强度和厚度。要实现铁磁膜的反平行排列，需要Hex2超过底层铁磁膜反向所需的矫顽场(Hc2)。Hc2是底层膜的矫顽场，假设与顶层铁磁膜没有交换作用。因此，底层膜以及AF耦合膜的磁化特性和厚度必须设计成保持Hex2＞Hc2。
正磁场中饱和后的剩磁状态由平行于磁场方向的顶层铁磁膜的磁矩和反平行于正磁场方向的底层铁磁膜的磁矩(箭头52，54)给出。在反向外加磁场(箭头36)中，磁化状态稳定，直到顶层铁磁膜的磁矩反向，并且在负饱和状态下两层膜的磁矩平行排列(箭头62，64)。顶层铁磁膜的磁矩转换决定AF耦合层的矫顽力，并且由下式给出Hc＝Hex1+Hc1，其中Hex1是作用到顶层铁磁膜上的交换磁场(Hex1＝Jex/M1t1)，Hc1是顶层铁磁膜的矫顽场，假设不与底层铁磁膜相互作用。因此，顶层铁磁膜和AF耦合膜的特性必须设计成将复合结构的Hc保持为低于磁头的预期写入磁场。例如，从一个剩磁状态(箭头52，54)到下一个剩磁状态(箭头72，74)的途径经过一个两铁磁膜的磁矩平行(箭头62，64)的中间状态。因此，与用在自旋开关GMR记录头中的AF耦合结构相反，本发明介质中的铁磁膜的磁矩没有通过AF耦合膜强烈耦合到一起，因为必须克服耦合以便在介质上写入。图4所示的磁滞回线展示了AF耦合层的理想特征，即相对于饱和磁化强度的较低的剩余磁化强度。
利用常规的纵向记录头对AF耦合层进行记录性能的测试。信噪比的测量测得S0NR在9500磁通变化每毫米(fc/mm)时为31.9dB，其中S0是孤立的脉冲幅度，N是9500fc/mm记录密度下的总介质噪声。这些结果表明了AF耦合磁性层用于数据存储的可行性。
根据本发明的AF耦合介质已经相对于带有或不带有一个或两个Co界面膜、带有或不带有一个或两个CoCr界面层、以及带有CoCrPtTa铁磁膜的结构进行了说明。
具有AF耦合层的叠层介质根据先前引用的′288号专利中所述的发明，叠层磁记录介质也以上述AF耦合(AFC)层作为叠层中各个磁性层来制造。图5是常规的层叠磁记录介质的示意图，其中磁记录层30至少包括两个单独的磁性层32、34，每一层具有磁矩Mrt1(每单位面积)，两个相邻的层由非铁磁间隔层36隔开。这种复合结构对于两层叠层具有总Mrt＝2Mrt1。(为了简化解释，假设所有的铁磁层具有相同的成分，以致于Mr相同。但是，在本发明的范围内可以使用不同的铁磁材料，在该情况下对于图5所示的结构总磁矩将由Mrt1+Mr2t2给出)对于具有两个AFC层和一个非铁磁间隔层的结构，图6中示意性示出了一种使用AFC层的新的层叠介质。在图6的层叠AFC磁性介质中，磁记录层30′包括由非铁磁间隔层36′分开的AFC层32′、34′。各AFC层32′、34′分别代替对应的磁性层32、34(图5)。每个AFC层32′、34′做成通过反铁磁耦合膜(分别是46，56)反铁磁耦合的双层膜(分别是42、44和52、54)，使得每个AFC层的净Mrt由Mrt1-Mrt2给出。这允许独立于Mr或t地控制Mrt。如同上面对非层叠AFC介质所述，可以获得热稳定的以及低Mrt的磁性介质。在新的层叠结构中，如图6所示，复合物Mrt是2*(Mrt1-Mrt2)。通过改变Mrt1和Mrt2的相对大小，可以不缺乏热稳定性地调节复合层叠复合结构的Mrt。因此，可以获得热稳定的以及低Mrt的层叠介质。当然，虽然图6中只显示了两个AFC层，但本发明的层叠AFC介质可以有三层或多层AFC层，其中非铁磁间隔层位于相邻的AFC层之间。
与本征介质的SNR相比，可在可商业提供的两类盘基底，玻璃和NiP/AlMg金属上制造一系列常规的单层介质、非层叠AFC介质和层叠的AFC介质结构。玻璃基底上的结构生长在NiAl/Cr/Co63Cr37底层结构上。NiP/AlMg基底上的结构生长在Cr/Co63Cr37底层结构上。
对这些测试，所有磁性膜的磁性层成分都是Co62Pt10Cr22B6。分别用于AFC层32′、34′中的反铁磁耦合膜46、56是6埃的Ru层。非铁磁间隔层36′也是Ru，但厚度范围在12至48埃。在层叠AFC介质中，将两个AFC层32′、34′之间的非铁磁间隔层36′选择成具有一种成分和厚度，使得在两个相邻的铁磁膜44和52之间没有强铁磁或反铁磁耦合。对已知的材料，可以很容易地确定间隔层36′的厚度，因为从振荡耦合曲线中可以知道交换耦合如何随间隔层厚度增大而从铁磁振荡到非铁磁。在所引用的′288号专利中，两个Co合金膜之间的Cr间隔膜具有40埃或更大的厚度，这远远超过振荡耦合曲线上任何可探测的铁磁或反铁磁交换耦合峰。对于Co62Pt10Cr22B6合金铁磁膜和Ru，大于约10埃的、超过振荡耦合曲线上的第一反铁磁峰的Ru厚度，足以确保没有强的铁磁或反铁磁耦合。对间隔层的这种要求正好与对反铁磁耦合膜46、56的相反，其每一层均被选择来具有一与振荡耦合曲线上的第一反铁磁峰相应的厚度和成分。
层叠的和非层叠的AFC介质结构中的AFC层设计成具有Mrt＝Mrt1-Mrt2＝0.20memu/cm2。因此，具有两个单独的AFC层的层叠AFC介质(图6)具有总的Mrt＝0.40memu/cm2。常规的具有单一CoPtCrB层的介质做成具有Mrt＝0.38memu/cm2。对这些结构测得的SNR列于下面的表1(玻璃基底)和表2(金属基底)表1(玻璃基底)
表2(金属基底)
对于两套磁盘，与非层叠AFC介质和常规的单层介质相比，对层叠介质均获得了1-2dB的SNR增加。
权利要求
1.一种磁记录介质，包括一个基底；该基底上的一个磁记录层(30′)，其包括第一(34′)和第二(32′)反铁磁耦合(AFC)层和分隔两个AFC层的非铁磁间隔层(36′)，每个AFC层包括第一铁磁膜(44，54)、第二铁磁膜(42，52)和位于第一与第二膜之间并具有足以提供第一和第二膜的反铁磁耦合的厚度和成分的反铁磁耦合膜(46，56)，该非铁磁间隔层位于第一AFC层的第二膜和第二AFC层的第一膜之间，并具有足以防止第一AFC层的第二膜和第二AFC层的第一膜之间任何显著耦合的厚度和成分。
2.如权利要求1所述的介质，其特征在于，还包括一个第三AFC层、以及位于第二AFC层(32′)的第二膜(54)与第三AFC层的第一膜之间并具有足以防止第二AFC层的第二膜与第三AFC层的第一膜之间任何显著耦合的厚度和成分的第二非铁磁间隔层。
3.如权利要求1所述的介质，其特征在于，第一AFC层(34′)的第一铁磁膜(44)具有厚度t1和磁化强度M1，第一AFC层的第二铁磁膜(42)具有厚度t2和磁化强度M2，并且第一AFC层的第一和第二铁磁膜的各自的单位面积磁矩(M1×t1)和(M2×t2)彼此不同。
4.如权利要求3所述的介质，其特征在于，第一AFC层(32′)的第一(44)和第二(42)铁磁膜由相同的材料形成，并且t1不同于t2。
5.如权利要求3所述的介质，其特征在于，第一AFC层(32′)的第一(44)和第二(42)铁磁膜由不同的材料形成，并且t1和t2是基本相同的厚度。
6.如权利要求1所述的介质，其特征在于，AFC层中的一个的反铁磁耦合膜(46，56)由选自钌(Ru)、铬(Cr)、铑(Rh)、铱(Ir)、铜(Cu)以及它们的合金组成的组中的一种材料制成。
7.如权利要求1所述的介质，其特征在于，每个AFC层(34′，32′)的第一(44)和第二(42)铁磁膜由选自Co、Fe、Ni以及它们的合金组成的组中的一种材料制成。
8.如权利要求1所述的介质，其特征在于，AFC层(34′，32′)中的一个的第一铁磁膜(44，54)包括一个界面膜，该界面膜主要由位于第一铁磁膜和反铁磁耦合膜(46，56)的界面处的钴组成。
9.如权利要求1所述的介质，其特征在于，AFC层(34′，32′)中的一个的第二铁磁膜(42，52)包括一个界面膜，该界面膜主要由位于第二铁磁膜和反铁磁耦合膜(46，56)的界面处的钴组成。
10.如权利要求1所述的介质，其特征在于，还包括一个位于基底上的、在基底和磁记录层(30′)之间的底层。
11.如权利要求1所述的介质，其特征在于，还包括一个形成在该磁记录层(30′)上的保护涂层。
12.一种磁记录盘，包括一个基底；该基底上的一个底层；该底层上的一个磁记录层(30′)，其包括第一(34′)和第二(32′)反铁磁耦合(AFC)层及分隔两个AFC层的非铁磁间隔层(36′)，每个AFC层包括第一钴合金铁磁膜(44，54)、第二钴合金铁磁膜(42，52)、以及位于第一与第二膜之间并与其接触的且具有足以引发第二膜与第一膜反铁磁耦合的厚度的一反铁磁耦合膜(36′)，其中该反铁磁耦合膜(36′)的材料选自钌(Ru)、铬(Cr)、铑(Rh)、铱(Ir)、铜(Cu)以及它们的合金组成的组，非铁磁间隔层位于第一AFC层的第二膜和第二AFC层的第一膜之间，且具有足以防止第一AFC层的第二膜和第二AFC层的第一膜之间任何显著耦合的厚度和成分。
13.如权利要求12所述的盘，其特征在于，还包括第三AFC层、以及位于第二AFC层的第二膜(42)与第三AFC层(32′)的第一膜之间且具有足以防止第二AFC层的第二膜与第三AFC层的第一膜之间任何显著耦合的厚度和成分的第二非铁磁间隔层。
14.如权利要求12所述的盘，其特征在于，第一AFC层(34′)的第一铁磁膜(54)具有厚度t1和磁化强度M1，第一AFC层的第二铁磁膜(52)具有厚度t2和磁化强度M2，并且第一AFC层的第一和第二铁磁膜各自的单位面积磁矩(M1×t1)和(M2×t2)彼此不同。
15.如权利要求14所述的盘，其特征在于，第一AFC层(34′)的第一(54)和第二(52)铁磁膜由相同的材料形成，并且t1不同于t2。
16.如权利要求14所述的盘，其特征在于，第一AFC层(34′)的第一(54)和第二(52)铁磁膜由不同的材料形成，并且t1和t2是基本相同的厚度。
17.如权利要求12所述的盘，其特征在于，AFC层(34′，32′)中的一个的第一铁磁膜(54，44)包括一个界面膜，该界面膜主要由位于第一铁磁膜和反铁磁耦合膜(36′)的界面处的钴组成。
18.如权利要求12所述的盘，其特征在于，AFC层(34′，32′)中的一个的第二铁磁膜(52，42)包括一个界面膜，该界面膜主要由位于第二铁磁膜和反铁磁耦合膜(36′)的界面处的钴组成。
全文摘要
一种用于数据存储的层叠磁记录介质采用了一种磁记录层，该层至少有两个被非铁磁间隔层分隔的反铁磁耦合(AFC)层。每个AFC层形成为通过一个反铁磁耦合膜反铁磁耦合在一起的两层铁磁膜，该反铁磁耦合膜具有引发第二膜与第一膜的反铁磁耦合的成分和厚度。每个AFC层中的两个反铁磁耦合膜的磁矩反平行取向，并且因而每个AFC层的净磁化强度－厚度乘积(Mrt)为两个铁磁膜的Mrt值之差。两个相邻的AFC层之间的非铁磁间隔层具有足以防止一个AFC层的铁磁膜与相邻AFC层的铁磁膜的任何反铁磁耦合的成分和厚度。
文档编号C23C28/02GK1444762SQ01813420
公开日2003年9月24日 申请日期2001年7月6日 优先权日2000年7月26日
发明者霍亚·范多, 埃里克·E·富勒顿, 戴维·T·马古利斯, 哈尔·J·罗森 申请人:国际商业机器公司