专利名称：具有可靠的可写性和擦除的磁记录介质的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及磁记录介质，并且更具体为提高记录介质的可写性并减少无意擦除的方法和介质。
背景技术：
磁存储介质被广泛应用于各种应用，尤其是计算机产业的数据/信息存储和检索应用，以及声频和视频信号存储。磁盘驱动存储系统在磁盘介质中同心磁轨上存储记录数据信息。至少一个磁盘旋转安装在主轴(spindle)上，并且可在磁盘中以磁转变形式存储的信息可使用读/写磁头或换能器存取。驱动控制器通常用于根据从主系统接收的指令控制磁盘驱动系统。该驱动控制器控制磁盘驱动以在磁盘上存储和检索信息。人们不断地努力以增加磁录密度，即，磁性介质的位密度。参考附图，其中相同参考数字表示通过各种视图相同的元件，图1示出典型磁盘驱动数据存储系统的透视图，其中本发明是有用的，以及磁盘记录介质和显示纵向和垂直磁记录差异的磁盘横截面。尽管图1示出磁盘的一侧，磁记录通常溅射布置在图1的非磁性铝基板的两侧。并且，尽管图1示出铝基板，可替代实施例包括由玻璃、玻璃陶瓷、铝/Nip、 金属合金、塑料/聚合物材料、陶瓷、玻璃聚合物、复合材料或其他非磁性材料制成的基板。磁性薄膜介质，其中细粒多晶磁性合金层作为活动记录介质层，根据磁性材料晶粒磁畴磁化方向，通常被划分为“纵向”或“垂直”。在纵向介质中(通常也称作“传统”介质)，以位为单位的磁性在位于与磁头相对于磁盘移动方向平行和反平行之间转动。相对于纵向介质，正研发更高记录密度的垂直磁记录介质(不受热稳定性限制)。薄膜垂直磁记录介质包括基底和具有垂直磁各向异性(Hk)的磁层。在垂直介质中，磁盘的磁化，与纵向记录中位于磁盘平面不同，位于垂直于磁盘平面的端部。此类位随后表示向上或向下定向磁化的区域(对应于数字数据的1和0)。当垂直介质技术提供比纵向介质更高的磁录密度能力时，晶粒垂直磁记录介质正开发进一步扩展与传统垂直磁记录相比的磁录密度，它由磁畴之间存在强横向交换耦合限制。粒状结构通过氧离析至晶界提供更好的晶粒分离，从而提高粒间磁性去耦并增加介质信躁比(SNI )。粒状垂直磁层包含由晶界隔开的磁性柱状晶粒，晶界包括诸如氧化物、氮化物或碳化物以去耦磁粒的介质材料。厚度约为2埃至30埃的晶界能极大降低磁粒之间的磁相互作用。垂直介质已在许多计算机相关记录应用上替代了纵向介质并且继续朝纵向介质能力以外的持续增长的磁录密度迈进。然而，垂直介质和记录技术未能比纵向介质和记录技术更好地发展。随着记录密度增加，有必要制造更小的晶粒结构以保持以位为单位的磁粒的数值相似。然而，较小的晶粒结构容易擦除，需要更高的各向异性以保持热稳定性，并使可写性更糟。垂直记录面临的主要问题之一是无意地擦除，尤其是旁轨擦除(STE)。因而其增加了制造通过记录磁头在记录磁轨上有效写入，并通过杂散场或限制热稳定避免相邻磁轨清除的记录介质变得困难。
发明内容
此处说明方法和介质结构，用于增加可写性并降低垂直磁记录介质的无意擦除。 在一个实施例中，垂直磁记录介质包括基板和覆盖在基板上的叠层。该叠层包括软磁底层。 该底层为层叠结构，按覆盖次序包括，第一层、为反铁磁性耦合层的第二层、以及第三层。第一层具有高磁导率区域和覆盖在上面的低磁导率区域。第三层具有低磁导率。第一层和第三层失衡，具有不等的磁矩并反铁磁性耦接。高磁导率区域比低磁导率区域的磁导率更高。 此类和其他多种特征和优点将鉴于以下详细说明变得显而易见。
通过参考以下详细说明，并结合附图，将更易于理解本发明的前述方面和许多伴随优点，其中图1示出典型磁盘驱动数据存储系统的透视图，其中本发明可用该系统，以及磁盘记录介质和显示纵向和垂直磁记录差异的磁盘横截面。图2是传统粒状垂直磁记录介质部分的简化横截面图，并且检索系统包括单极换能器磁头，可用于如图1中的磁盘驱动数据存储系统；图3是垂直磁记录介质部分的简化横截面图，包括根据当代设计的软底层；图4是垂直磁记录介质部分的简化横截面图，根据本发明的一个实施例包括失衡反铁磁性耦接软底层结构，具有低磁导率的底部区域；图5是垂直磁记录介质部分的简化横截面图，根据本发明的另一个实施例包括失衡反铁磁性耦合软底层结构，顶部区域具有低磁导率；图6是垂直磁记录介质部分的简化横截面图，根据本发明的另一个实施例包括失衡反铁磁性耦合的五层软底层结构；图7是垂直磁记录介质部分的简化横截面图，根据本发明的另一个实施例包括失衡反铁磁性耦合的七层软底层结构；图8图示示出20nm单层软底层的滞后曲线；图9图示示出两条IOnm反铁磁性耦合层的滞后曲线；图10图示示出30nm软底层反铁磁性耦合于IOnm软底层的滞后曲线，都具有相同的磁矩(Bs)值；图11是垂直磁记录介质部分的简化横截面图，根据本发明的另一个实施例包括失衡反铁磁性耦合的软底层结构，顶部区域具有低磁导率；图12图示示出记录度量、逆向覆写(reverse overwrite) (ROW)，示出与顶部区域软底层厚度相比的写入擦除；以及图13图示示出记录度量、相邻磁轨干扰(ATI)，示出与顶部区域底层厚度相比易于相邻磁轨擦除。
具体实施例方式参考具体配置说明示意性实施例。本领域技术人员应当理解，在附属权利要求范围内可进行各种变化和修改。此外，将不会详细说明熟知的元件、装置、组件、方法、工艺步骤等，以避免使本发明费解。已发现垂直记录介质(磁层中带有垂直各向异性(Hk)并且在垂直于磁层表面的方向上形成磁化的记录介质)比纵向介质在获得非常高的位密度而不受纵向介质相关的热稳定性限制上更优。在垂直磁记录介质中，残余或剩余磁化形成在垂直于磁性介质表面的方向上，通常是合适基板上的磁性材料层。通过利用具有此类垂直磁性介质的“单极”磁换能器或“磁头”，可获得高至超高的线性记录密度。通常，垂直记录介质由包含薄膜的多晶 CoCr或CoPt氧化物制成的。多晶薄膜中富Co区是铁磁的而薄膜中富Cr或富氧化物区无磁性。相邻铁磁晶粒中晶畴之间的磁相互作用被之间的无磁性区域削弱。高密度垂直记录介质需要仔细平衡磁性，包括足够高的各向异性以确保热稳定性、抗擦除、和与当代磁头设计有效运行；足够低的翻转磁场以确保通过磁头的可写性；足够低的横向交互耦合以保持磁粒或磁组之间小的相关长度；足够高的横向交互耦合以确保窄的翻转磁场分布(SFD)；以及磁性足以保持热稳定性和最小SFD的粒间统一。随着记录密度的增加，有必要制造较小的粒结构以保持以位为单位的磁粒数保持在相似值。较小的粒结构更易于擦除，需要更高的各向异性以保持热稳定性，并使可写性更糟。因而其增加了制造通过记录磁头在记录磁轨上有效写入，并通过杂散场或限制热稳定避免相邻轨的清除的记录介质变得困难。垂直磁记录介质通常包括硬磁记录层、无磁性隔层、和软磁底层(SUL)，如以下将详细说明。SUL通常具有增加磁通量传导性的高磁导率(μ)以及能传导大量的通量的高磁矩(Bs)。因而，SUL帮助导向来自于磁头主磁极的通量，通过介质记录层、并回至磁头返回极，增加介质的可写性。然而，困难在于，可写性的增加也相似适用于记录的磁轨和因而能被擦除的相邻磁轨。此处说明方法和介质结构，用于垂直磁记录介质增加可写性和减少无意擦除。应当理解的是讨论和权利要求的磁记录介质特征适用于磁盘驱动存储系统，包括不为人注意的磁盘驱动存储系统。本发明提供改进的方法，用于控制薄SUL层结构中的各种磁导率，独立于大部分SUL材料性能，例如磁矩(Bs)和磁各向异性(Hk)。通过SUL结构实现，部分实现，具有在记录的磁轨上更容易的可写性并难于擦除偏离磁道(磁轨和相邻磁轨之间)的改进组合的介质，SUL结构包括具有不同磁导率和磁测厚度(Bs*t)值的层。参考图2，示出传统粒状垂直磁记录介质部分，以及检索系统的简化横截面图，包括单极换能器磁头，如可用于图1的磁盘驱动数据存储系统。利用垂直定向的磁介质210示出传统的垂直记录系统200。叠层包括无磁性基板212，即，玻璃、铝(Al)或基于Al的合金、 和可选附着层214。可选附着层，如呈现于基底表面，通常包括厚度约小于200埃的金属层或金属合金材料，例如Ti、基于Ti的合金、Ta、基于Ta的合金、Cr、或基于Cr的合金。覆盖可选附着层214的是相对较厚(与磁记录层222相比)的“软”磁性磁导底层216，即，具有相对较低的低于IkOe的矫顽力的磁层，例如Nii^e合金(透磁合金)、或能容易地磁化和消磁的材料。软磁底层(SUL)216用于导向从磁头发射的磁通量通过磁性硬垂直记录层，并增强可写性。覆盖底层216的是可选晶种层218，以及至少一层无磁性隔层220。当显示时， 晶种层218通常包括厚度约小于100埃的FCC材料层，例如Cu、Ag、Pt、Ni、或Au的合金、或非晶质或细粒材料，例如Ta、Taff, CrTa, Ti、TiN、TiW、或TiCr。
相对较薄的中间层或隔层220通常包括厚度约为50至约300埃的层或多层无磁性材料。隔叠层通常包括至少一层hep材料隔层，例如RU、TiCr、RUCr/C0CrPt等，靠近硬磁垂直记录层222。隔层的作用对于获得良好的介质性能非常重要。具体地，垂直磁记录介质中的隔层用于提供1.主记录层晶体朝向的控制；2.主记录层粒度和粒度分布的控制；3.硬磁记录层和软磁层之间交换耦合的擦除；以及4.主记录层相邻晶粒之间的物理分离，当下一层是通过低温、高气压溅射工艺、和 /或通过活性溅射工艺制成，从而氧化物，即，Co氧化物或Cr氧化物出现在相邻晶粒晶界中时该特征尤其满足需要并且重要。覆盖隔层220的是至少一层相对较薄的硬垂直磁记录层222，其易轴垂直于薄膜平面。“硬”磁记录层采用相对高的矫顽力，通常约34k0e，S卩，具有垂直各向异性的基于钴的合金(即，诸如CoCrPtB的Co-Cr合金)。硬磁垂直记录层222通常包括厚度约10至约 25nm的基于Co的合金层，包括一个或多个从包括Cr、Fe、Ta、Ni、Mo、Pt、W、Cr、Ru、Ti、Si、 0、V、Nb、Ge、B、和Pd族中选定的元素。完成叠层的是保护涂层(Overcoat layer) 224，例如类钻碳(DLC)，形成在硬磁层 222上。保护涂层2M保护磁记录层222免受腐蚀并减少磁盘与读/写磁头之间的摩擦力。 此外，薄润滑剂层226，例如全氟聚醚(PFPE)材料的薄层可运用于保护涂层2M表面，以通过减少保护涂层224的摩擦和磨损增加头磁盘界面的摩擦性能。如示出磁通量Φ路径的箭头所示，通量Φ从磁换能器磁头202的主写入极204 流出，进入并通过至少一层垂直朝向、主极204下的区域中的硬磁记录层222，进入并在软磁底层(SUL)216中移动一段距离，然后从该处退出并通过换能器磁头202辅极206下的区域中的硬磁记录层222。垂直磁性介质210通过换能器磁头202的移动方向通过介质210 上图中箭头230示出。继续参考图2，垂线232表示形成介质210的叠层的多晶层220和222的晶界。硬磁主记录层222形成于隔层220，并且每个多晶层的晶粒可具有不同的宽度(水平方向测得)，由粒度分布表现，它们通常垂直寄存(vertical registry)，S卩，垂直“相关”或对齐。当前采用的分类磁记录介质的方法是基于通过相互分离，即，隔离记录层的磁粒， 以物理上和磁性上去耦磁粒并提供改进的介质性能特征。根据该分类法，将具有基于Co合金磁记录层(即，CoCr合金)的磁性介质划分为两种(1)第一种，其中通过漫射磁层的Cr 原子至该层的晶界以形成富Cr晶粒而形成晶粒的隔离，该漫射工艺需要在磁层形成(沉积)期间加热介质基板；以及( 第二种，形成氧化物、氮化物、和/或碳化物在相邻磁粒之间的晶界以产生磁粒的隔离，以形成所谓的“粒状”介质，其中基于Co合金磁层溅射沉积期间通过引入少量的至少一种活性气体，包含氧、氮、和/或碳原子(即，02、N2, CO2等)至惰性气体(即，Ar)大气可形成氧化物、氮化物、和/或碳化物。在一个实施例中，本发明可使用两种类型的磁记录介质。现参考图3，示出垂直磁记录介质300部分的简化横截面图，根据本设计包括软底层结构。该当代结构的底层设计有平衡的反铁磁性耦合(AFC)层，与单层SUL设计相比具有相对较低的磁导率。SUL 304和SUL 308是AFC穿过钌(或钌合金)层306耦合，并且记录层320布置于SUL上。此类当代设计的SUL通常具有足够高的磁导率(μ )，以增加磁通量的传导，以及高的磁矩(Bs)，以传导大量的磁通量。因而，SUL帮助导向磁通量，增加介质的可写性。然而，复杂的是，可写性的增加也相似地适用于记录的磁轨和相邻磁轨。因而， 可能出现擦除相邻的磁轨。 图4是垂直磁记录介质400部分的简化横截面图，根据本发明的一个实施例，包括失衡反铁磁性耦合的软底层结构，在底部区域上磁导率较低。SUL在增加介质可写性的有效性通常取决于SUL的磁导率、磁矩、厚度、以及传导的磁通量(由磁头施加)的量。薄SUL层能有效传导(具有高的磁导率或导磁性)的通量是氏仏它是饱和磁感应强度和层厚度的乘积。大于Bst的附加通量未在优选至真空或非磁性材料(μ = 1)的SUL中传输。因而，非常薄或低磁矩(Bs)层可有效传输少量磁通量，而不能有效传输量较大的磁通量。SUL将传输少于Bst的少量通量的有效性也可通过改变可控参数，μ值而不同。越高的μ值，SUL越能更有效传输通量，并且越能增强可写性。包含于磁轨上记录写入过程中的通量明显大于导致部分擦除相邻磁轨的通量。因而，在一个实施例中，本发明通过设计当通量较低时SUL具有较低的磁导率以提供具有改进的抗擦除的介质。本发明提供在SUL层结构中各种磁导率的控制，独立于大部分诸如磁矩(Bs)和磁各向异性(Hk)的SUL材料特性。通过SUL结构实现，部分实现，具有在记录的磁轨上更容易的可写性并难于擦除偏离磁道(磁轨和相邻磁轨之间)的改进组合的介质，SUL结构包括具有不同磁导率和磁测厚度(Bs*t)值的层。该垂直磁记录介质400包括预定厚度的失衡反铁磁性耦合的3层SUL结构，具有低磁导率的底部区域、和高磁导率的顶部区域。在示出的实例中，磁记录介质400包括基板 (未示出)以及布置于基板上的覆盖叠层。该叠层包括，以从基板的覆盖顺序，软磁底层。 该底层为层叠结构，按覆盖顺序包括第一层404、为反铁磁性耦合层的第二层406、以及第三层(408A和408B)。磁记录层420和可选的其他层包括布置在SUL上的晶种层和隔层。 第一层404的磁导率较低，并且第三层具有低磁导率区域408A和覆盖在上面的高磁导率区域408B。第一层404和第三层(408A和408B)失衡(不等的磁矩)并且反铁磁性耦合。高磁导率区域408B具有比低磁导率区域408A更高的磁导率。高和低磁导率层的厚度和堆叠是由包含于单个AFC耦合的SUL结构中的每个SUL 层的厚度所控制。失衡AFC结构的SUL性能是单层和具有最薄SUL层层厚度的相等厚度层 AFC SUL的叠加。更具体地，显示低磁导率性能的较大磁矩SUL层的厚度等于包括与较大磁矩层具有相同磁矩的层的厚度。较高磁矩层的剩余磁矩显示单层SUL相等层厚度的磁导率。在一个实施例中，第一层404和第三层的低磁导率区域408A具有相同的磁测厚度 (Bst)。磁测厚度(Bst)等于磁矩(Bs)和层厚度(t)的乘积。在另一个实施例中，第一层404 和第三层408A的低磁导率区域408A具有相同的厚度(t)。在实例中，第一层404和第三层 408A的低磁导率区域一起设计为磁导率低于100并且磁测厚度(Bst)约少于2memU/Cm2。在一个实例中，SUL1 (408A.408B)设计有磁矩BsJ1，SUL2404具有磁矩Bs2t2，其中 BsJ1 > Bs2t2,并且最优化Ru AFC耦合层406的厚度。SUL2404厚度t2具有较低μ AFC性能。SUQ408A 厚度 t，= BsJ^(BviBs1)，具有与 SUL2404 相同的较低 μ AFC 性能。SUL0O8B厚度tft，具有SUL1MW单层高μ性能，具有厚度、-丨，。SUL1高μ区域408Β是离AFC 耦合层406最远的厚度为tft’的层。因而，可形成双μ SUL结构，具有厚度为t2+t’的低 μ层以及厚度为tl-t’的高μ层。通过选定每个SUL层的厚度和Bs，以及Ru合金耦合层的耦合强度，可大范围地任意调整此类层的厚度、磁导率、和相对位置。图5是垂直磁记录介质500部分的简化横截面图，包括失衡反铁磁性耦合的SUL 结构，在顶部区域508上磁导率较低。该失衡SUL设计提供用于增加垂直磁记录介质的可写性并降低无意擦除。该设计和图4中说明的设计允许磁导率分级，用于调整期望的可写性和擦除。在替代实施例中，第一层具有高磁导率区域504Α以及覆盖在上面的低磁导率区域 504Β，并且第三层508的磁导率较低。第一层(504Α、504Β)和第三层508失衡(不等的磁矩)并穿过AFC耦合层506(即，钌或钌合金)反铁磁性耦接。第一层的低磁导率区域504B 和第三层508设计具有相同的磁测厚度(Bst)。在一个实施例中，第一层的低磁导率区域和第三层一起磁测厚度(Bst)小于第一层高磁导率区域的磁测厚度(Bst)。磁测厚度(Bst)等于磁矩(Bs)和层厚度(t)的乘积。在一个实施例中，第一层的低磁导率区域504B和第三层 508设计具有相同的厚度(t)。在另一个实施例中，第一层(504A、504B)和第三层508具有不等的磁测厚度(Bst)。如上说明，可根据本发明实施例改变SUL层的厚度和磁测厚度。在实例中，第一层的低磁导率区域504B和第三层508 —起具有低于100的磁导率(μ )以及约少于约2memu/ cm2的磁测厚度(Bst)。在另一个实施例中，底层的总厚度约为400埃，并且第三层508的厚度少于约175埃。在又一实施例中，第三层508的厚度少于底层总厚度的约43. 75%。在又一实施例中，第一层的低磁导率区域504B和第三层508 —起具有少于100的磁导率(μ )， 并且第一层的高磁导率区域504Α的磁导率(μ)大于100。在另一实施例中，第一层的低磁导率区域504Β和第三层508 —起具有少于50的磁导率(μ )，并且第一层的高磁导率区域 504Α的磁导率(μ)大于200。在一个实例中，第一层的低磁导率区域504Β和第三层506 一起具有低于IOnm的厚度，并且磁测厚度(Bst)少于lnanoweber。包括高磁导率层和低磁导率层的SUL结构也可由5层结构构成，包括由无磁性间隔物隔开的AFC耦合的SUL结构和单层SUL。图6是垂直磁记录介质500部分的简化横截面图，包括失衡反铁磁性耦接五层软底层结构。此处，SUL层608穿过耦合层610与SUL层 612反铁磁性耦合。SUL层604由无磁性间隔物606 (即，钛)隔开。作为实例，SUL层604 设计具有高磁导率，并且AFC耦合的SUL层608和612设计具有低磁导率。在5层结构中， SUL结构可形成具有3个等级的磁导率，可根据期望分级各个实施例。例如，SUL层604的磁导率可大于SUL层608和612。然后此类AFC耦合的SUL层可形成为如之前说明的失衡设计，形成相对较低和较高的磁导率区域，它们的磁导率都较层604低。该5层结构允许三个等级的磁导率，可分级为高、中、和低，以及仅两个水平的磁导率，即，高和低。此外，在替代实施例中，SUL层604和608由AFC耦合，而SUL层612是较高磁导率层，并且间隔物位于层610。在另一个实施例中，SUL结构包括高磁导率层和从7层结构中制成的低磁导率层， 该7层结构包括两层AFC耦合结构，具有不同的Ru层厚度并由无磁性间隔物隔开。图7是垂直磁记录介质500部分的简化横截面图示，包括失衡反铁磁性耦接七层软底层结构。此处，SUL层704通过耦合层706与SUL层708反铁磁性耦合。SUL层712穿过耦合层714与SUL层716反铁磁性耦合。SUL层708和712由无磁性间隔物710隔开。作为实例，AFC耦合的层704和708设计具有低磁导率，并且AFC耦合的SUL层712和716设计具有高磁导率。作为替代，AFC SUL基板704和708提供两个等级的磁导率，并且AFC SUL基板712和 716提供两个等级的磁导率，在7层SUL堆叠中建立起共四个等级的磁导率。现转向图8，图示示出提供20nm单层SUL的滞后曲线。SUL的磁导率可从滞后曲线通过诸如利用振动样品磁强计(VSM)方法测量。如所示，施加的磁场或矫顽力H(Oe)标绘在χ轴上，而磁化m(emU)标绘在y轴上。施加较大的磁场并且促使样本20nm单层SUL 材料至磁饱和。样本SUL的平均磁导率是Ms除以达到(即，Ms/Hsat)磁饱和(Hsat)的磁场。标绘点的倾斜是SUL材料的磁导率。具有单层磁导率值高于1000或更多的SUL材料磁导率可较少至值低于100或10， 通过形成反铁磁性耦合(AFC)结构，包括两层由厚度最优的AFC耦合层隔开的SUL层。图9图示示出两个IOnm反铁磁性耦合的SUL层滞后曲线。施加的磁场或矫顽力 H(Oe)再一次标绘在χ轴上，而磁化m(emu)标绘在y轴上。标绘点的倾斜是SUL材料的磁导率。图10图示示出30nm SUL反铁磁性耦合至IOnm SUL的滞后曲线，它们具有相同的磁矩(Bs)值。施加的磁场或矫顽力H(Oe)再一次标绘在χ轴上，而磁化m(emU)标绘在y 轴上。标绘点的倾斜是SUL材料的磁导率。图10的双μ SUL结构的磁性特性由图8单层 SUL和图9的AFC结构的重叠而构成。SUL结构导致20nm具有AFC SUL性能的SUL，以及 20nm具有单层SUL性能的SUL。根据本方法，在控制的可制造方式下可在任意期望厚度的低μ SUL材料上方或下方设置任何期望厚度的高μ SUL材料。图11是垂直磁记录介质部分的简化横截面图示，根据本发明的另一个实施例，包括失衡反铁磁性耦合软底层结构，在顶部区域上磁导率较低。该介质结构包括基底804，SUL 结构(以下说明)，覆盖在上面的晶种层812、隔层814、磁记录层820。完成叠层的是保护涂层824，例如类钻碳(DLC)，以保护磁记录层820免受腐蚀并减少磁盘和读/写磁头之间的摩擦力。此外，润滑剂的薄层(未示出)，例如全氟聚醚(PFPE)材料的薄层可运用于保护涂层824的表面，以通过减少保护涂层824的摩擦和磨损增加头磁盘界面的摩擦性能。在图11的示意性实施例中，SUL结构包括磁测厚度(BSl*I\)的第一软磁层810，反铁磁性耦合层808、以及厚度为(Bs2^T2) = (Bs1*T1) + (Bs,*T')的第二软磁层(806A、806B)。 磁层(806A、806B)包括磁测厚度(2BSl*I\)的低磁导率区域806B以及磁测厚度(Bs，*T，) 的高磁导率区域806A。在图11另一个示例性实施例中，设计具有Bs1 = Bs2的记录介质SUL包括磁测厚度(Bs^T)1的第一软磁层810、反铁磁性耦合层808、磁测厚度BsT2 = (Bs^^+T')的第二软磁层(806A、806B)。磁层(806A、806B)包括磁测厚度2Bs*I\的低磁导率区域806B以及磁测厚度Bs*T’的高磁导率区域806A。图12图示示出记录度量、逆向覆写(ROW)，示出与顶部区域软底层厚度相比易于写入。示出的数据用于三个具有相同材料和总厚度的SUL设计i)低yAFCSUL，并且顶部SUL层厚度约为200埃(如图3所示)；ii.)具有低μ底部和高μ顶部设计，并且顶部SUL层厚度大于200埃(如图4所示)；iii)具有低μ顶部的高μ底部设计，并且顶部SUL层厚度小于200埃(如图5所示)。图12中，顶部SUL厚度范围为25埃到175埃，显示具有低μ顶部和高μ底部的设计。顶部SUL厚度约200埃，显示具有低μ AFC SUL的平衡设计。顶部SUL厚度范围为 225埃到375埃，显示具有高μ顶部和低μ底部的设计。厚度为约0埃和约400埃的顶部 SUL显示高磁导率单层SUL设计。具有大ROW负值能更容易写入磁记录介质。然而，较薄顶部SUL层(较厚底部SUL 层)最小化或避免了无意擦除(如图13所示)，通过降低离记录磁头和记录层最近的区域中(其中少量擦除通量传输)SUL的磁导率。图13示出与顶部区域软底层厚度相比，缓和相邻磁轨擦除、ATI (相邻磁道干扰)Δ RER(误码率)。具有大ROW正值能更容易写入磁性记录介质。如此，设计在底部具有低μ (如图5所示)示出了写入的增强缓解，类似于具有在顶部具有减少擦除的高μ，相似于低μ失衡AFC设计。在本发明精神和范围内可对本公开实施例进行修改和变化。以上说明的执行和其他执行均在以下权利要求范围内。
权利要求
1. 一种垂直磁记录介质，包括基板；以及布置在所述基板上的叠层，所述叠层按所述基板上的覆盖顺序包括软磁底层；其中所述底层是层叠结构，所述层叠结构按覆盖顺序包括a.)第一层；b.)第二层，为反铁磁性耦合层；以及c.)第三层；其中，1.)所述第一层具有高磁导率区域和覆盖在上面的低磁导率区域、以及所述第三层具有低磁导率，其中所述第一层和所述第三层失衡反铁磁性耦合，或者ii.)所述第一层具有低磁导率，并且所述第三层具有低磁导率区域和覆盖在上面的高磁导率区域，其中所述第一层和所述第三层失衡反铁磁性耦合，并且所述高磁导率区域具有比所述低磁导率区域更高的磁导率。
2.根据权利要求1所述的记录介质，其中当条件i.)为真时，所述第一层的低磁导率区域与所述第三层具有相同的磁测厚度 (Bst)；当条件ii.)为真时，所述第一层与所述第三层的所述低磁导率区域具有所述相同的磁测厚度(Bst)；并且磁测厚度(Bst)等于磁矩(Bs)和层厚度⑴的乘积。
3.根据权利要求2所述的记录介质，其中当条件i.)为真，所述第一层的低磁导率区域与所述第三层具有相同的厚度(t)；以及当条件ii.)为真，所述第一层与所述第三层的所述低磁导率区域具有所述相同的厚度⑴。
4.根据权力要求1所述的记录介质，其中所述第一层和所述第三层具有不等的磁测厚度(Bst)。
5.根据权力要求4所述的记录介质，其中所述第一层和所述第三层具有相等的磁矩 s)。
6.根据权利要求1所述的记录介质，其中当条件i.)为真时，所述第一层的低磁导率区域和所述第三层一起具有低于100的磁导率(μ )以及少于约anemu/cm2的磁测厚度(Bst)；以及当条件ii.)为真时，所述第一层和所述第三层的所述低磁导率区域一起具有低于100 的磁导率(μ )以及少于约2memu/Cm2的磁测厚度(Bst)。
7.根据权利要求1所述的记录介质，其中所述底层的总厚度范围为约200埃到400埃， 并且所述第三层的所述厚度小于所述底层的所述总厚度的43. 75%。
8.根据权利要求1所述的记录介质，其中所述反铁磁性耦合层是钌或钌合金。
9.根据权利要求1所述的记录介质，其中所述底层还包括i.)第四层，布置在所述第一层下方或所述第三层上方；以及ii.)第五层无磁性间隔材料，布置在所述第四层和所述第一层之间或所述第四层和所述第三层之间。
10.根据权利要求1所述的记录介质，按覆盖顺序还包括i.)覆盖所述第三层的第四层无磁性间隔材料；ii.)第五层；iii.)第六层，为反铁磁性耦合层；以及iv.)第七层；
11.根据权利要求1所述的记录介质，其中当条件i.)为真时，所述第一层的所述低磁导率区域和所述第三层一起具有少于100的磁导率(μ )，并且所述第一层的所述高磁导率区域的磁导率(μ)大于100。
12.根据权利要求1所述的记录介质，其中当情况i.)为真时，所述第一层的所述低磁导率区域和所述第三层一起具有少于50的磁导率(μ )，并且所述第一层的所述高磁导率区域的磁导率(μ)大于200。
13.根据权利要求1所述的记录介质，其中当条件i.)为真时，所述第一层的所述低磁导率区域和所述第三层一起具有的磁测厚度(Bst)少于所述第一层的所述高磁导率区域的所述磁测厚度(Bst)，并且磁测厚度(Bst)等于磁矩(Bs)和层厚度⑴的乘积。
14.根据权利要求1所述的记录介质，其中当条件i.)为真时，所述第一层的所述低磁导率区域和所述第三层一起具有少于IOnm的厚度，并且磁测厚度(Bst)少于1纳韦伯。
15.根据权利要求1所述的记录介质，按覆盖顺序还包括a.)覆盖所述底层的非晶或晶体、无磁性晶种层；b.)隔层结构；以及c.)至少一层结晶朝向的、硬磁的、垂直磁记录层。
16.一种增加垂直磁记录介质可写性和防止无意擦除的方法，包括使用失衡反铁磁性耦合(AFC)软底层，其中a.)所述软底层包括通过第二层反铁磁性耦合的第一层和第三层；b.)所述第一层和所述第三层失衡反铁磁性耦合；以及c.)磁导率梯度运用于所述软底层。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述磁导率梯度是通过所述第一层具有高磁导率区域和覆盖在上面的低磁导率区域、以及所述第三层具有低磁导率来建立的，其中所述第一层的所述高磁导率区域具有比所述第一层的所述低磁导率区域和所述低磁导率的第三层更高的磁导率。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一层的所述低磁导率区域和所述第三层具有所述相同的磁测厚度(Bst)，其中磁测厚度(Bst)等于磁矩(Bs)和层厚度(t)的乘积。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一层的所述低磁导率区域与所述第三层具有相同的厚度(t)。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一层和所述第三层具有不等的磁测厚度 (Bst)。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一层和所述第三层具有相等的磁矩 s)。
22.根据权利要求16所述的方法，其中所述第三层的厚度小于所述底层总厚度的约 43. 75%。
23.一种垂直磁记录介质，包括 基板；以及布置在所述基本上的叠层，所述叠层按所述基板上的覆盖顺序包括 软磁底层；其中所述软磁底层是层叠结构，该层叠结构按覆盖顺序包括a.)第一层；b.)反铁磁性耦合的第二层；以及c.)第三层； 其中i.)所述第一层具有高磁导率区域和覆盖在上面的低磁导率区域； .)所述第三层具有低磁导率；iii.)所述第一层和所述第三层失衡反铁磁性耦合；以及IV.)所述高磁导率区域具有比所述低磁导率区域更高的磁导率。
24.根据权利要求23所述的记录介质，其中所述第一层的所述低磁导率区域和所述第三层具有所述相同的磁测厚度(Bst)，其中所述Bst等于磁矩(Bs)和层厚度(t)的乘积。
25.根据权利要求M所述的记录介质，其中所述第一层的所述低磁导率区域与所述第三层具有相同的厚度(t)。
26.根据权利要求23所述的记录介质，其中所述第一层和所述第三层具有不等的磁测厚度(Bst)。
27.根据权利要求沈所述的记录介质，其中所述第一层和所述第三层具有相等的磁矩 s)。
28.根据权利要求23所述的记录介质，其中所述底层还包括i.)第四层，布置在所述第一层下方或所述第三层上方；以及ii.)第五层无磁性间隔材料，布置在所述第四层和所述第一层之间或所述第四层和所述第三层之间。
29.根据权利要求23所述的记录介质，按覆盖顺序还包括i.)覆盖所述第三层的第四层无磁性间隔材料；ii.)第五层；iii.)第六层，为反铁磁性耦合层；以及iv.)第七层；
30.根据权利要求23所述的记录介质，其中所述第一层的所述低磁导率区域和所述第三层一起具有的磁测厚度(Bst)少于所述第一层的所述高磁导率区域的所述磁测厚度 (Bst)，并且磁测厚度(Bst)等于磁矩(Bs)和层厚度(t)的乘积。
全文摘要
方法和介质结构，提供了用于增加垂直磁记录介质的可写性并降低其无意擦除的方法和介质结构。在薄软底层(SUL)结构中控制各种磁导率，该控制独立于大部分SUL材料特性，例如磁矩(Bs)和磁各向异性(Hk)。部分通过失衡反铁磁性耦合(AFC)SUL结构实现了具有在记录磁轨上的可写性和难以擦除偏离磁轨(磁轨和相邻磁轨之间)改进组合的介质。磁导率梯度在软底层中建立，诸层具有不同磁导率和磁测厚度(Bs*t)值。一方面，第一SUL层包括高磁导率区域和覆盖在上面的低磁导率区域。第二层反铁磁性耦合第一层于低磁导率第三SUL层。本发明适用于需要仔细平衡磁性的高密度垂直记录介质。
文档编号G11B5/66GK102498516SQ201080037287
公开日2012年6月13日 申请日期2010年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者B·F·法尔库, L·唐, T·P·诺兰 申请人:希捷科技有限公司