垂直磁记录介质的制作方法

垂直磁记录介质的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供包含第1磁记录层的磁记录介质，所述第1磁记录层具有大的矫顽力和磁性晶粒已良好分离的颗粒结构。本发明的磁记录介质包含非磁性基板、第1籽晶层、以及形成于所述第1籽晶层上的第1磁记录层，第1籽晶层含有Pt，第1磁记录层具有1个或多个磁性层，与第1籽晶层接触的磁性层含有Fe、Pt及Ti，且具有颗粒结构，所述颗粒结构由具有含有Fe及Pt的L10型有序合金的磁性晶粒和含有Ti的非磁性晶界构成。
【专利说明】
垂直磁记录介质
技术领域
[0001]本说明书记载的发明涉及垂直磁记录介质。特别是涉及在固定磁记录装置(HDD)中使用的垂直磁记录介质。更详细而言，本说明书记载的发明涉及以能量辅助磁记录方式使用的垂直磁记录介质。
【背景技术】
[0002]作为实现磁记录的高密度化的技术，采用垂直磁记录方式。垂直磁记录介质至少包含非磁性基板、和由硬质磁性材料形成的磁记录层。垂直磁记录介质也可以任意选择性地还包含:由软磁性材料形成并发挥使磁头产生的磁通集中于磁记录层的作用的软磁性衬里层、用于使磁记录层的硬质磁性材料向目的方向取向的基底层、保护磁记录层的表面的保护膜等。
[0003]特开2001-291230号公报记载的是作为用于形成垂直磁记录介质的磁记录层的材料，使用颗粒磁性材料(参照专利文献I)。颗粒磁性材料含有磁性晶粒、以包围磁性晶粒的周围的方式偏析的非磁性体。颗粒磁性材料中的各个磁性晶粒通过非磁性体被磁分离。
[0004]近年来，出于垂直磁记录介质的记录密度的进一步提高的目的，迫切需要缩小颗粒磁性材料中的磁性晶粒的粒径。另一方面，磁性晶粒的粒径缩小会使所记录的磁化(信号)的热稳定性下降。因此，为了补偿由磁性晶粒的粒径缩小引起的热稳定性的下降，要求使用具有更高的磁晶各向异性的材料而形成颗粒磁性材料中的磁性晶粒。
[0005]作为所要求的具有高磁晶各向异性的材料，提案的是Llo系有序合金。特开2004-178753号公报记载的是含有选自由Fe、Co及Ni构成的组中的至少一种元素、和选自由Pt、Pd、Au及Ir构成的组中的至少一种元素的Llo系有序合金及其制造方法(参照专利文献2)。代表性的Llo系有序合金包含FePt、CoPt、FePd、CoPd等。
[0006]使用有序合金作为磁性材料的提案在各种领域都有。特开2003-296901号公报记载的是包含基底层、使用Co基合金或有序合金的磁记录层、中间层、及高极化自旋控制层的自旋存储型磁记录介质(参照专利文献3)。在此，有序合金也可以包含Fe5QPt5Q、Fe5()Pd50、C03Pti。另外，记载了也可以在形成磁记录层的Co基合金或有序合金中添加Cu、Cr、Ti等添加元素而提高磁特性的技术。记载了也可以用由Cr、Ta、B、氧化物或氮化物构成的非磁性体填充由Co基合金或有序合金构成的磁性晶粒的间隙的技术。进而，记载了可使用Pt膜作为由FePt构成的磁记录层的基底层的技术。但是，因为特开2003-296901号公报是以自旋存储型磁记录为对象的公报，所以未提出在应用于HDD时所要求的诸课题的解决的办法。另外，使用Ti作为填充于由有序合金构成的磁性晶粒的间隙的非磁性体的技术既无记载也无启示。
[0007]另一方面，因为磁记录层的膜厚基本上在介质面内方向均匀，所以减小磁性晶粒的意思是减小具有恒定高度的磁性晶粒的截面积。其结果是，作用于磁性晶粒自身的反磁场变小，为使磁性晶粒的磁化反转所需要的磁场(反转磁场)变大。这样，在以磁性晶粒的形状来考虑的情况下，记录密度的提高的意思是在信号的记录时需要更大的磁场。
[0008]针对用于记录所需要的磁场强度的增加的课题，提案的是利用磁畴壁移动，在低磁场中进行磁化反转的方法。特开2005-285207号公报记载的是包含在表面温度为650?850 0C的基板上通过派射法而形成FePt磁性薄膜的技术的磁性薄膜的制造方法，该磁性薄膜既具有40k0e(3200A/mm)以上的矫顽力，又在4?101^06(320?80(^/1]1111)的磁场中进行磁化反转(参照专利文献4)。在此，记载的是在使用玻璃作为基板的情况下，也可以设置由MgO、ZnO、Cr或Pt构成的基底层的技术。为了利用磁畴壁移动，该方法的磁性薄膜需要设为由孤立的岛状FePt粒子构成的非连续层。即，不是具有在FePt粒子的间隙内填充有非磁性体的颗粒结构的层。
[0009]作为针对用于记录需要的磁场强度的增加的课题的其他手段，提案的是热辅助记录方式、微波辅助记录方式等能量辅助磁记录方式(参照非专利文献I)。热辅助记录方式利用的是磁性材料的磁各向异性常数(Ku)的温度依赖性，S卩，温度越高Ku越小之类的特性。在该方式中，使用具有磁记录层的加热功能的磁头。即，通过使磁记录层升温而使Ku暂时下降，来降低反转磁场，在其间进行写入。因为在降温后，Ku恢复到原来的高值，所以能够稳定地保持记录信号(磁化)。在应用热辅助记录方式的情况下，除现有的设计指南以外，还需要考虑温度特性而设计磁记录层。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:特开2001-291230号公报
[0013]专利文献2:特开2004-178753号公报
[0014]专利文献3:特开2003-296901号公报
[0015]专利文献4:特开2005-285207号公报
[0016]非专利文献
[0017]非专利文献1:稻叶他，“新型高密度记录技术-能量辅助磁记录介质-”，富士时报，富士电机控股株式会社技术开发本部，2010年7月10日，第83卷第4号，257-260

【发明内容】

[0018]发明所要解决的课题
[0019]本说明书记载的发明要解决的课题在于，提供包含磁记录层的磁记录介质，该磁记录层具有大矫顽力和磁性晶粒已良好分离的颗粒结构。
[0020]用于解决课题的手段
[0021]本说明书记载的磁记录介质的一个例子特征为，包含非磁性基板、第I籽晶层、形成于所述第I籽晶层上的第I磁记录层，第I籽晶层含有Pt，第I磁记录层具有I个或多个磁性层，与第I籽晶层接触的磁性层含有Fe、Pt及Ti，且具有颗粒结构，该颗粒结构由具有含有Fe及Pt的Llo型有序合金的磁性晶粒和含有Ti的非磁性晶界构成。在此，与第I籽晶层接触的磁性层以总原子数为基准计，也可以含有4at%以上12at%以下的Ti。另外，Llo型有序合金也可以还含有选自由N1、Mn、Ag、Au及Cr构成的组中的至少一种元素。第I磁记录层也可以由一个磁性层来构成。进而，也可以在非磁性基板和第I籽晶层之间还含有选自由散热层、粘接层、软磁性衬里层、及基底层构成的组中的I个或多个层。另外，也可以在非磁性基板和第I籽晶层之间还含有第2籽晶层及第2磁记录层。在这种情况下，第2磁记录层与第I籽晶层接触。
[0022]发明效果
[0023]通过采用上述构成，能够得到第I磁记录层，该第I磁记录层通过含有Pt的第I籽晶层，Llo型FePt磁性晶粒被含有Ti的非磁性晶界良好地分离，且具有大的矫顽力。这样得到的包含第I磁记录层的磁记录介质适合用于能量辅助记录方式。
【附图说明】
[0024]图1是表示第I实施方式的磁记录介质的构成例的剖面图；
[0025]图2是表示第2实施方式的磁记录介质的构成例的剖面图；
[0026]图3A是表示具有Pt第I籽晶层的实施例1的磁记录介质中的第I磁记录层的Ti含量和矫顽力的关系的曲线图；
?0027]图3Β是表示不具有Pt第I籽晶层的比较例I的磁记录介质中的第I磁记录层的Ti含量和矫顽力的关系的曲线图；
[0028]图4是表示实施例1的磁记录介质的第I磁记录层(Ti= 8at% )的EELS分析结果的图，(a)是表不Fe的分布的图，(b)是表不Pt的分布的图，(C)是表不Ti的分布的图；
[0029]图5A是表示具有FePt-Ti第I磁记录层的实施例1的磁记录介质的M-H磁滞回线的曲线图；
[°03°]图5B是表示具有FePt第I磁记录层的比较例2的磁记录介质的M-H磁滞回线的曲线图；
[0031]图6是表示不具有Pt第I籽晶层的比较例I的磁记录介质的第I磁记录层(Ti=4at% )的EELS分析结果的图，(a)是表不Fe的分布的图，(b)是表不Pt的分布的图，(C)是表示Ti的分布的图；
[0032]图7A是表示不具有Pt第I籽晶层而具有FePtTi第I磁记录层的比较例I的磁记录介质的M-H磁滞回线的曲线图；
[0033]图7B是表示不具有Pt第I籽晶层而具有FePt第I磁记录层的比较例3的磁记录介质的M-H磁滞回线的曲线图；
[0034]图8是表示在Pt第I籽晶层上形成有FePtCu第I磁记录层的比较例4的磁记录介质的第I磁记录层的Cu含量和矫顽力的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0035]第I实施方式的磁记录介质的一个构成例包含非磁性基板、第I籽晶层、形成于上述第I籽晶层上的第I磁记录层，第I籽晶层含有Pt，第I磁记录层具有I个或多个磁性层，与第I籽晶层接触的磁性层含有Fe、Pt及Ti，且具有颗粒结构，该颗粒结构由具有含有Fe及Pt的Llo型有序合金的磁性晶粒和含有Ti的非磁性晶界构成。
[0036]图1表示了第I磁记录层50由单一磁性层构成的第I实施方式的磁记录介质的构成例。在该构成例中，磁记录介质具有非磁性基板10、粘接层20、基底层30、第I籽晶层40、第I磁记录层50、及保护层60。图1的构成例所示的粘接层20、基底层30、及保护层60是也可以任意选择地设置的层。进而，本说明书记载的磁记录介质也可以在非磁性基板10和第I磁记录层50之间还含有散热层、软磁性衬里层、中间层等。
[0037]非磁性基板10也可以是表面平滑的各种各样的基板。例如，可使用磁记录介质通常使用的材料，来形成非磁性基板10。可使用的材料包含实施了 NiP镀覆的Al合金、MgO单晶、MgAl204、SrT13、强化玻璃、晶化玻璃等。
[0038]也可以任意选择地设置的粘接层20用于提高形成于粘接层20之上的层和形成于粘接层20之下的层的粘接性。作为形成于粘接层20之下的层，包含非磁性基板10。用于形成粘接层20的材料包含N1、W、Ta、Cr、Ru等金属、含有上述金属的合金。粘接层20既可以为单一层，也可以具有多个层的层叠结构。
[0039]也可以任意选择地设置的软磁性衬里层(未图示)控制来自磁头的磁通，提高磁记录介质的记录/再生特性。用于形成软磁性衬里层的材料包含NiFe合金、铁硅铝(FeSiAl)合金、CoFe合金等晶质材料;FeTaC、CoFeN1、CoNiP等微晶质材料;含有CoZrNbXoTaZr等Co合金的非晶质材料。软磁性衬里层的膜厚的最佳值依赖于磁记录使用的磁头的结构及特性。在通过与其他层连续成膜而形成软磁性衬里层的情况下，从与生产率的兼容出发，软磁性衬里层优选具有10]11]1?500111]1的范围内(包含两端)的膜厚。
[0040]在热辅助磁记录方式中使用磁记录介质的情况下，也可以设置散热层(未图示)。散热层是用于有效地吸收在热辅助磁记录时产生的第I磁记录层50的余热的层。散热层可使用导热率及比热容高的材料而形成。那样的材料包含Cu单体、Ag单体、Au单体、或以它们为主体的合金材料。在此，“作为主体“表示的是该材料的含量为50wt%以上。另外，从强度等观点来看，可使用Al-Si合金、Cu-B合金等而形成散热层。进而，也可使用铁硅铝(FeSiAl)合金、软磁性的CoFe合金等而形成散热层，且对散热层赋予使软磁性衬里层的功能即磁头产生的垂直方向磁场集中于第I磁记录层50的功能。散热层的膜厚的最佳值通过热辅助磁记录时的热量及热分布、以及磁记录介质的层构成及各构成层的厚度而变化。在通过与其他构成层的连续成膜而形成时等，从与生产率的兼容出发，散热层的膜厚优选为1nm以上10nm以下。散热层可利用溅射法(包含DC磁控溅射法等)、真空蒸镀法等在该技术中已知的任意方法而形成。在通常的情况下，散热层利用溅射法而形成。在考虑磁记录介质所要求的特性时，散热层可设置在非磁性基板10和粘接层20之间、粘接层20和基底层30之间等。
[0041]基底层30是为隔断形成于其下的层的晶体结构给第I磁记录层50的晶体取向性及磁性晶粒的尺寸等带来的影响而设置的层。另外，在设置软磁性衬里层的情况下，为了抑制对软磁性衬里层的磁性影响，要求基底层30为非磁性。用于形成基底层30的材料包含MgO、SrTi03等氧化物、或TiN等氮化物、Cr及Ta等金属、NiW合金、及CrT1、Cr Zr、CrTa及CrW等以Cr为基底的合金。基底层30可利用溅射法等在该技术中已知的任意方法而形成。
[0042]第I籽晶层40是用于确保基底层30和第I磁记录层50之间的粘接性，同时控制与第I籽晶层40接触的磁性层的磁性晶粒的粒径及晶体取向的层。具体而言，第I籽晶层40具有在形成于其上的磁性层中促进含有Llo型有序合金的磁性晶粒和含有Ti的非磁性晶界的分离而使含有该磁性层的第I磁记录层50的矫顽力He增大的功能。第I籽晶层40含有Pt，优选由Pt构成。第I籽晶层40可利用溅射法(包含RF磁控溅射法)、真空蒸镀法等在该技术中已知的任意方法而形成。第I籽晶层40可在将非磁性基板10加热到250?700°C的范围内的温度的状态下形成。第I籽晶层40具有0.1nm以上、优选0.5nm?50nm、更优选Inm?20nm的膜厚。
[0043]保护层60可使用在磁记录介质领域习惯使用的材料而形成。具体而言，可使用Pt等非磁性金属、类金刚石碳等碳系材料、或氮化硅等硅系材料而形成保护层60。另外，保护层60既可以为单层，也可以具有层叠结构。层叠结构的保护层60也可以为例如特性不同的两种碳系材料的层叠结构、金属和碳系材料的层叠结构、或金属氧化物膜和碳系材料的层叠结构。保护层60可利用溅射法(包含DC磁控溅射法等)、真空蒸镀法等在该技术中已知的任意方法而形成。
[0044]另外，磁记录介质也可以任意选择性地还含有设置于保护层60上的液体润滑剂层(未图示)。液体润滑剂层可使用在磁记录介质领域习惯使用的材料(例如，全氟聚醚系的润滑剂等)而形成。液体润滑剂层可利用例如浸涂法、旋涂法等的涂布法而形成。
[0045]第I磁记录层50包含I个或多个磁性层。以下，将与第I籽晶层40接触的磁性层称为第I磁性层。第I磁性层含有Fe、Pt及Ti。第I磁性层具有颗粒结构，该颗粒结构由具有含有Fe及Pt的Llo型有序合金的磁性晶粒和含有Ti的非磁性晶界构成。
[0046]出于磁性晶粒的特性调制的目的，构成磁性晶粒的Llo型有序合金也可以还含有选自由N1、Mn、Ag、Au及Cr构成的组中的至少一种元素。优选的特性调制包含Llo型有序合金的有序化需要的温度的降低。
[0047]磁性晶粒也可以不必是所有原子都具有有序结构。只要表示有序结构的程度的有序度S为规定值以上即可。有序度S通过利用XRD测定磁记录介质，然后利用测定值和完全有序化时的理论值之比，来计算出。在Llo型有序合金的情况下，使用来源于有序合金的(001)及(002)峰的积分强度而计算出。通过测定出的(002)峰积分强度相对于(001)峰积分强度之比的值除以在完全有序化时理论性地计算出的(002)峰积分强度相对于(001)峰积分强度之比，能够得到有序度S。如果这样得到的有序度S为0.5以上，则作为磁记录介质，就具有实用的磁各向异性常数Ku。
[0048]非磁性晶界含有Ti，优选由Ti构成。第I磁性层在以该磁性层的总原子数为基准计含有4at %以上12at %以下、优选5at%以上10at%以下的Ti。在本说明书中，“at%”是原子％的意思。通过含有上述范围内的Ti，能够促进磁性晶粒和非磁性晶界的分离，而使该磁性层的矫顽力He急剧增大。
[0049]第I磁记录层50的另一实施方式是在上述的第I磁性层上附加地进一步配置第2磁性层的构成。通过配置第2磁性层，能够进一步提高磁记录介质的性能。
[0050]构成例之一是具有与第I磁性层不同的居里温度Tc，且还配置有出于Tc控制的目的的第2磁性层(以下，称为Tc控制磁性层)的构成。通过设定针对两者的Tc的记录温度，能够降低记录时需要的作为磁记录介质整体的反转磁场。例如，将Tc控制磁性层的居里温度设定为比第I磁性层的居里温度低。如果将记录温度设定在两者的居里温度的中间，则在记录时，Tc控制磁性层的磁化消失，从而为使记录进行反转而需要的磁场降低。这样就能够降低磁记录头而要求的记录时的产生磁场，而发挥良好的磁记录性能。
[0051]Tc控制磁性层优选具有颗粒结构。特别优选将第I磁性层及Tc控制磁性层的磁性晶粒配置在大致同一位置，通过设为大致同一位置，能够提高信噪比(SNR)等性能。
[0052]构成Tc控制磁性层的磁性晶粒优选采用至少含有Co及Fe中的任一种的材料，进一步优选含有Pt、Pd、N1、Mn、Cr、Cu、Ag、Au中的至少任一种。例如，可使用CoCr系合金、CoCrPt系合金、FePt系合金、FePd系合金等。磁性晶粒的晶体结构也可以为Llo型、Ll1型、Ll2型等有序结构、hep结构(六方密排结构)、fcc结构(面心立方结构)等。作为构成Tc控制磁性层的非磁性部的材料，可使用Zn0、Si02、Ti02等氧化物;SiN、TiN等氮化物;C、B等。
[0053]作为Tc控制磁性层，使用与第I磁性层同样的材料，也可以使用设为不同组成的层。Tc控制磁性层也可以为例如变更了第I磁性层中的Ti的比率的层、变更了添加于有序合金的Ni等兀素的层等。
[0054]为了调节第I磁性层和Tc控制磁性层之间的磁交换耦合，优选在第I磁性层和Tc控制磁性层之间配置交换耦合控制层。通过调节记录温度时的磁交换耦合，能够调节反转磁场。交换耦合控制层可根据所期望的交换耦合，而选择具有磁性的层、非磁性的层。为了提高记录温度时的反转磁场的降低效果，优选使用非磁性层。
[0055]作为形成于第I磁性层上的第2磁性层，也可以配置覆盖层。覆盖层可以是在磁性层的层内磁性连续的层。通过配置该连续磁性层，能够调节作为磁记录介质的磁化反转。
[0056]构成连续磁性层的材料优选采用至少含有Co、Fe中的任一种的材料，进一步优选含有Pt、Pd、N1、Mn、Cr、Cu、Ag、Au、稀土元素中的至少任一种。例如，可使用CoCr系合金、CoCrPt系合金、FePt系合金、FePd系合金、Co Sm系合金等。连续磁性层也可以由多晶或非晶质中的任一种构成。由多晶构成时的晶体结构可设为Llo型、Ll1型、Ll2型等有序结构、hep结构(六方密排结构)、fee结构(面心立方结构)等。
[0057]第2磁性层具有:在保存记录的温度中与第I磁性层合作而保持与希望记录的信息(例如，0、1的信息)对应的磁化的作用、及/或在进行记录的温度中与第I磁性层合作而使记录容易进行的作用。为了有助于该目的，可替换为上述的Tc控制磁性层、连续磁性层，或者，除Tc控制磁性层、连续磁性层以外，还附加其他的第2磁性层。例如，也可以附加控制磁特性的第2磁性层、面向微波辅助磁记录的控制强磁性共振频率的第2磁性层等。在此，被控制的磁特性包含磁各向异性常数(Ku)、反转磁场、矫顽力He、饱和磁化Ms等。另外，要附加的第2磁性层既可以为单层，或者也可以为层叠具有不同组成等的不同的层而成的构成。另外，也可以附加具有不同构成的多个第2磁性层。
[0058]第2磁性层、交换耦合控制层等可利用溅射法、蒸镀法等而形成。另外，在第2磁性层、交换耦合控制层等的形成时，也可以任意选择性地进行基板的加热。
[0059]作为第I实施方式的再另一构成例，也可以包含重复层叠第I籽晶层40和第I磁记录层50的层叠体而成的构成。
[0000]第2实施方式的磁记录介质的一个构成例的特征为，在第I实施方式中的磁记录介质的非磁性基板和第I籽晶层之间还含有第2籽晶层及第2磁记录层，第2磁记录层和第I籽晶层接触。
[0061]图2表示了第I磁记录层50由单一磁性层构成的第2实施方式的磁记录介质的构成例。在该构成例中，磁记录介质具有:非磁性基板10、粘接层20、基底层30、第2籽晶层70、第2磁记录层80、第I籽晶层40、第I磁记录层50、及保护层60。图2的构成例所示的粘接层20、基底层30、及保护层60也是可以任意选择性地设置的层。进而，磁记录介质也可以在非磁性基板10和第2磁记录层80之间还含有散热层、软磁性衬里层、中间层等。非磁性基板10、粘接层20、基底层30、第I籽晶层40、第I磁记录层50、保护层60、散热层、软磁性衬里层、及中间层也可以为与第I实施方式同样的构成。
[0062]第2籽晶层70是用于确保基底层30和第2磁记录层80之间的粘接性，同时控制与第2籽晶层70接触的磁性层的磁性晶粒的粒径及晶体取向的层。具体而言，第2籽晶层70具有在形成于其上的磁性层中促进磁性晶粒和非磁性晶界的分离而使含有该磁性层的第2磁记录层80的矫顽力He增大的功能。第2籽晶层70优选使用Mg0、SrTi03等氧化物、或TiN等氮化物而形成。特别优选使用NaCl型的化合物。第2籽晶层70可利用溅射法(包含RF磁控溅射法)、真空蒸镀法等在该技术中已知的任意方法而形成。第2籽晶层70可在将非磁性基板10加热到250?700 °C的范围内的温度的状态下形成。第2籽晶层70具有0.1nm以上、优选0.5nm?50nm、更优选Inm?20nm的膜厚。
[0063]第2磁记录层80具有颗粒结构。第2磁记录层80既可以由单一磁性层构成，也可以由多个磁性层构成。在由多个磁性层构成的情况下，各自的磁性层都具有颗粒结构。另外，在由多个磁性层构成的情况下，为了调节邻接的磁性层之间的磁交换耦合，优选在邻接的磁性层之间配置交换耦合控制层。通过调节记录温度时的磁交换耦合，能够调节反转磁场。交换耦合控制层可根据期望的交换耦合，来选择具有磁性的层、非磁性的层。为了提高记录温度时的反转磁场的降低效果，优选使用非磁性层。
[0064]构成第2磁记录层80的磁性层的磁性晶粒优选为至少含有Co及Fe中的任一种的材料，进一步优选含有Pt、Pd、N1、Mn、Cr、Cu、Ag、Au中的至少任一种。例如，可使用CoCr系合金、CoCrPt系合金、FePt系合金、FePd系合金等。磁性晶粒的晶体结构也可以为Llo型、Lli型、Lh型等有序结构、hep结构(六方密排结构)、fcc结构(面心立方结构)等。作为构成第2磁记录层80的磁性层的非磁性部的材料，可使用Zn0、Si02、Ti02等氧化物；SiN、TiN等氮化物;C、B等。
[0065]优选的第2磁记录层80包含由FePt-C磁性层构成的单一层、FePt-C磁性层和FePt-BC磁性层的层叠结构，但不局限于这些。
[0066]第2磁记录层80也可以为具有与第I磁记录层50不同的居里温度Tc，且以Tc控制为目的的层。通过设定吻合两者的Tc的记录温度，能够降低记录时需要的作为磁记录介质整体的反转磁场。例如，将第2磁记录层80的居里温度Tc设定为比第I磁记录层50的居里温度Tc低。如果将记录温度设定在两者的居里温度的中间，则在记录时，第2磁记录层80的磁化消失，从而为使记录进行反转需要的磁场降低。这样就能够降低磁记录头要求的记录时的产生磁场，而发挥良好的磁记录性能。
[0067]另外，第2磁记录层80具有:在保存记录的温度中与第I磁记录层50合作而保持与希望记录的信息(例如，0、1的信息)相对应的磁化的作用、及/可在进行记录的温度中与第I磁性层合作而使记录容易进行的作用。为了有助于该目的，第2磁记录层80也可以具有例如控制磁特性的功能、面向微波辅助磁记录的控制强磁性共振频率的功能等。在此，被控制的磁特性包含磁各向异性常数(Ku)、反转磁场、矫顽力He、饱和磁化Ms等。
[0068]构成第2磁记录层80的磁性层、交换耦合控制层等可利用溅射法、蒸镀法等而形成。另外，在磁性层、交换耦合控制层等形成时，也可以任意选择性地进行基板的加热。
[0069]实施例
[0070](实施例l)FePt-Ti/Pt/MgO
[0071]清洗具有平滑表面，且具有(100)的结晶面方位的MgO单晶基板(Tateho化学工业株式会社制)，准备非磁性基板10。将清洗后的非磁性基板10导入溅射装置内。将非磁性基板10加热到350°C，在压力0.4Pa的Ar气中，通过使用纯Pt靶的RF磁控溅射法，形成膜厚20nm的Pt第I籽晶层40。
[0072]接着，将形成有第I籽晶层40的层叠体加热到350°C，在压力0.6Pa的Ar气中，通过使用Fe45Pt55合金革E及纯Ti革E的RF磁控派射法，开$成膜厚1nm的FePt-Ti第I磁记录层50。在此，“Fe45Pt55合金革E”是使用由4581:%的？6及55&1:%的？1:构成的合金而形成的革E的意思。另夕卜，通过将附加于Fe45Pt55合金革El的电力固定为300W，且使附加于纯Ti革El的电力在10?550W的范围内进行变化，而使FePt-Ti第I磁记录层50的组成发生变化。通过卢瑟福背散射谱法(RBS)对得到的FePt-Ti第I磁记录层50的组成进行分析。得到的磁记录介质依次具有
(10)MgO非磁性基板10、Pt第I籽晶层40、及FePt-Ti第I磁记录层50。此外，在本申请说明书中，“FePt-Ti”之类的记载是Ti的大部分都偏在于FePt的晶界的材料的意思，“FePtTi”之类的记载是未看到FePt的晶界的Ti的显著偏在的材料的意思。
[0073]通过X射线衍射法(XRD)对形成的FePt-Ti第I磁记录层50进行分析，可确认由Llo型有序合金构成的磁性晶粒的存在。另外，通过电子能量损失分光法(EELS)对Ti含量为8at%的？6?1:-1';[第I磁记录层50的Fe、Pt及Ti的分布进行分析。图4表示了其结果。图4中，(a)是表示Fe的分布的图，(b)是表示Pt的分布的图，(C)是表示Ti的分布的图。此外，Ti含量为8at%第I磁记录层50具有Fe为42at%、Pt为50at%、Ti为8at%的组成。进而，在室温中，通过振动样品型磁强计(VSM)，测定得到的磁记录介质的M-H磁滞回线，求出矫顽力He。图3A表示了FePt-Ti第I磁记录层50中的Ti含量和矫顽力He的关系。另外，图5A表示了FePt-Ti第I磁记录层50中的Ti含量为8at %的磁记录介质的M-H磁滞回线。
[0074](比较例l)FePtTi/MgO
[0075]除未形成Pt第I籽晶层40以外，重复实施例1的顺序，得到磁记录介质。
[0076]通过XRD分析，可确认由Llo型有序合金构成的磁性晶粒的存在。图6表示了Ti含量为‘at^^^^FePtTi第I磁记录层的Fe、Pt及Ti的分布。图6中，(a)是表示Fe的分布的图，(b)是表示Pt的分布的图，(c)是表示Ti的分布的图。此外，Ti含量为第I磁记录层具有Fe43Pt53T i4的组成。图3B表示了 FePtTi第I磁记录层中的Ti含量和所得到的磁记录介质的矫顽力He的关系。因为Ti含量通过附加于纯Ti靶的电力而控制，所以图3B以附加于纯Ti靶的电力为横轴。在Ti靶溅射电力为200W的情况下，Ti含量为4at%。另外，图7A表示了FePtTi第I磁记录层中的Ti含量为4&1:%的磁记录介质的M-H磁滞回线。
[0077](比较例2)FePt/Pt/Mg0
[0078]通过仅使用Fe45Pt55合金革El的RF磁控派射法，开$成FePt第I磁记录层，除此以外，重复实施例1的顺序，得到磁记录介质。
[0079]通过XRD分析，可确认由Llo型有序合金构成的磁性晶粒的存在。图5B表示了得到的磁记录介质的M-H磁滞回线。
[0080](比较例3)FePt/MgO
[0081 ]除未形成Pt第I籽晶层40、及通过仅使用？以#丨55合金靶的DC磁控溅射法而形成FePt第I磁记录层以外，重复实施例1的顺序，得到磁记录介质。
[0082]通过XRD分析，可确认由Llo型有序合金构成的磁性晶粒的存在。图7B表示了得到的磁记录介质的M-H磁滞回线。
[0083](比较例4)FePtCu/Pt/MgO
[0084]通过使用Fe45Pt55合金革E及纯Cu革E的DC磁控派射法，形成FePtCu第I磁记录层，除此以外，重复实施例1的顺序，得到磁记录介质。
[0085]通过XRD分析，可确认由Llo型有序合金构成的磁性晶粒的存在。图8表示了FePtCu第I磁记录层中的Cu含量和矫顽力He的关系。
[0086](评价)
[0087]由图3A可知，在Pt第I籽晶层40之上形成了FePt-Ti第I磁记录层50的实施例1的磁记录介质中，在第I磁记录层中的Ti含量为4at%以上12at%以下的情况下，能够确认急剧的矫顽力He的增大。特别是在Ti含量为8&丨％的情况下，矫顽力He显示14.6k0e(1160A/mm)的最大值。另一方面，由图3B可知，在(10)MgO单晶非磁性基板10之上形成了FePtTi第I磁记录层50的比较例I的磁记录介质中，虽然看到随着Ti含量的增加而来的矫顽力He的增大，但其变化比起实施例1的磁记录介质来，极其缓慢。由以上结果可知，通过Pt第I籽晶层40和FePt-Ti第I磁记录层50的相互作用，能够得到显著大的矫顽力He。
[0088]另外，由图4(a)?(C)的比较可确认，在Pt第I籽晶层40之上形成了FePt-Ti第I磁记录层50的实施例1的磁记录介质中，可确认Fe和Ti已良好地进行了相分离。此外，在图4及图6所示的EELS分析结果中，看上去明亮的部分表示的是分析对象元素的存在，看上去暗黑的部分表示的是分析对象元素的不存在。另一方面，由图6(a)?(c)可知，在(10)MgO单晶非磁性基板10之上形成了FePtTi第I磁记录层的比较例I的磁记录介质中，未看到Fe和Ti的明显的相分离。由此可知，Pt第I籽晶层40会给FePt-Ti第I磁记录层50的磁性晶粒和非磁性晶界的相分离带来大的影响。虽然并非意图受任何理论约束，但推测第I磁记录层50中的FePt磁性晶粒和Ti非磁性晶界的相分离的差异会影响到位于其下的Pt第I籽晶层40及(100) MgO单晶非磁性基板1的表面能的不同。在此，MgO单晶的表面能为1.5 J/cm2，P t的表面能为2.7J/cm20
[0089]进而，由图5A和图5B的比较可知，在Pt第I籽晶层40之上形成了FePt-Ti第I磁记录层50的实施例1的磁记录介质的剩余磁化(H = O的磁化M)与在Pt第I籽晶层40之上形成了Fe45Pt55第I磁记录层的比较例2的磁记录介质的剩余磁化同等。另一方面，由图5B的M-H磁滞回线可知，比较例2的磁记录介质具有3.9k0e(310A/mm)的矫顽力He。由此，也通过在Pt第I籽晶层上设置具有Ti非磁性粒界的第I磁记录层，能够确认矫顽力He的增大。另外可知，与比较例2的磁记录介质相比，实施例1的磁记录介质具有更大的磁滞面积，且具有更硬质的磁特性。
[0090]另外，由图7A及图7B所示的M-H磁滞回线的比较可知，具有FePtTi第I磁记录层50的比较例I的磁记录介质虽然具有比具有FePt第I磁记录层的比较例3的磁记录介质更大的矫顽力He，但会看到剩余磁化的若干下降。如果一并考虑图6(a)?(c)、图7A及图7B的结果，则可知关于第I磁记录层中的非磁性晶界的相分离，(10)MgO单晶不会带来大的影响。
[0091 ]进而，由图8可知，具有在FePt中添加了 Cu的第I磁记录层的比较例4的磁记录介质中，矫顽力He随着Cu的添加量的增大而减小。这表示Pt第I籽晶层所致的相分离的促进效果未在Cu的添加中体现出来。
[0092]符号说明
[0093]10非磁性基板
[0094]20粘接层
[0095]30基底层
[0096]40第I籽晶层
[0097]50第I磁记录层
[0098]60保护层
[0099]70第2籽晶层
[0100]80第2磁记录层。
【主权项】
1.磁记录介质，其特征在于， 包含非磁性基板、第I籽晶层、形成于所述第I籽晶层上的第I磁记录层， 所述第I籽晶层含有Pt， 所述第I磁记录层具有I个或多个磁性层， 与所述第I籽晶层接触的磁性层含有Fe、Pt及Ti， 与所述第I籽晶层接触的磁性层具有颗粒结构，该颗粒结构包含具有含有Fe及Pt的Ll0型规则合金的磁性晶粒和含有T i的非磁性晶界。2.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于， 与所述第I籽晶层接触的磁性层以总原子数为基准计，含有4at%以上12at%以下的Ti。3.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于， 所述Llo型规则合金还含有选自由N1、Mn、Ag、Au及Cr构成的组中的至少一种元素。4.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于， 所述第I磁记录层包含一个磁性层。5.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于， 在所述非磁性基板和所述第I籽晶层之间还包含第2籽晶层及第2磁记录层，所述第2磁记录层与所述第I籽晶层接触。6.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于， 在所述非磁性基板和所述第I籽晶层之间还包含选自由散热层、粘接层、软磁性衬里层、及基底层构成的组中的I个或多个层。
【文档编号】G11B5/738GK105849805SQ201580002172
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月13日
【发明人】中田仁志, 岛津武仁
【申请人】富士电机株式会社