磁记录介质及磁记录介质基片的制作方法

文档序号:6849455阅读:303来源:国知局
专利名称:磁记录介质及磁记录介质基片的制作方法
技术领域
本发明涉及一种磁记录介质基片及一种包含记录层的磁记录介质。
背景技术
在磁记录领域,硬盘驱动器作为例如个人计算机的计算机的主要外部记录设备用于记录信息已成为必不可少的。随着硬盘驱动器记录密度的增加,允许更高记录密度的垂直磁记录方法的开发正在进行,以取代现有的纵向磁记录方法。
在垂直磁记录中,来自与磁化方向相同方向的相邻位点的磁场,在两个邻近位之间形成闭合磁路。由二进制位的自身磁化引起的自动归算磁场(以下称为“退磁场”)小于水平磁记录中的,从而导致更稳定的磁化条件。
在垂直磁记录中,对于在记录密度增加时使磁膜变薄没有特殊的需要。在这方面,垂直磁记录能够减少退磁场并且保证KuV值,其中Ku代表各向异性能量,具体地说在磁记录情况下的晶体磁性各向异性能量,且V代表单位记录位体积。因此,它具有防止由热搅动引起的磁化的稳固性,并且可以认为是一种使较大提高记录极限成为可能的记录方法。作为记录介质,垂直记录介质与水平记录介质高度类似,并且有可能在磁记录的读写常规应用时基本使用相同的技术。
至于垂直磁记录介质,对双层垂直磁记录介质已经进行了广泛的研究,其包含软磁衬层(典型地如坡莫合金等),记录层(用于其候选材料包括基于钴铬的合金,钐钴无定型膜,以及由铂钴层与钯和钴的超薄层所交替层压的多层膜),保护层和润滑层,在基片上按此顺序分层。
双层垂直磁记录介质与垂直磁记录介质相比具有更好的写性质,垂直磁记录介质仅具有记录层作为它们的磁功能层。
需要双层垂直记录介质的衬层是软磁的,并且具有在大约100纳米至大约500纳米范围内的膜厚度。软磁衬层既可用作来自记录头的写磁通路径,也可用作来自该软磁衬层处或其上的记录膜的磁通路径。因而,它具有和在永久磁铁的磁路中的铁轭相同的功能,使得要求其比记录层更厚。
与水平记录介质中非磁性铬基底层的膜形成相比,形成双层垂直记录介质的软磁衬层不是一个简单的事情。通常,组成水平记录介质的层都是通过干处理形成的(主要是通过磁电管飞溅)(见日本专利申请未审查公开No.5-143972/1993)。通过干处理用于不仅形成记录层而且形成软磁层的方法也被研究用于双层垂直记录媒介。然而,关于大规模生产和生产能力,由于方法稳定性、参数设置复杂性及处理速率等更多其他的原因,由干处理制造软磁层会有很大问题。此外,为实现高密度的目的,还需要磁头浮动在磁盘表面上的高度(浮动高度)尽可能低,且在双层垂直磁记录介质的生产中,需要用这种被研磨变平的厚度的金属膜覆盖在基片上。然而,由干处理获得厚膜的粘合性很低,由研磨变平是有问题的。因此,对由电镀方法用金属膜覆盖无磁基片进行了各种试验,以使厚膜的形成比真空沉积更容易。

发明内容
如果用于双层型垂直磁记录介质的软磁层是电镀形成的膜,那么许多以特定方向磁化的磁畴在组成软磁层的电镀膜表面上几毫米至几厘米范围内产生,且在这些磁畴的边缘上产生磁畴壁。如果包含这种磁畴壁的软磁层被用于双层垂直磁记录介质,那么由于单独的脉冲噪音(所知的尖锋噪音)的产生,会引起信号再现特性巨大损坏的问题,这里通过由磁畴壁部分产生的漏磁场引起单独的脉冲噪音。
为了由简单方法获得具有良好性能的双层垂直磁记录介质,本发明的发明人彻底研究了由电镀形成软磁层的条件,及可应用的软磁层的类型。
结果发现,当通过无电极电镀,使用包括选自钴、镍和铁的至少两种金属的合金,在用于记录介质的基片上形成软磁层时,如果软磁层在与软磁层平行的方向有小于30奥斯特(Oe)的矫顽力(由VSM测量),并且饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率为50∶1至5∶1的范围,那么可以极为有效地防止尖峰噪音出现和引起其的磁畴壁。为了获得这种软磁层,本发明人进一步进行了电镀条件的详细研究,并且发现如果在无电极电镀期间,在平行于电镀基片方向上应用100至800奥斯特的平行磁场时进行电镀,并且以一种方式使电镀基片旋转并循环是有利的,在该种方式中,膜被电镀在基片上的速率与在被电镀的基片表面的电镀溶液速率的比率小于等于1/3000且大于1/200000,这样可以实现本发明。
也就是说,本发明提供了一种磁记录介质基片,其包含直径不超过90毫米的基片和软磁膜电镀层,其包含包括选自包含钴、镍和铁的组中的至少两种金属的合金,其被设置在基片上,其中,关于在基片平面内的同心圆方向,由VSM(振动样品磁强计)磁化测量法获得的矫顽力值小于30奥斯特,并且饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率从50∶1至5∶1。
此外,本发明提供了一种用于制造磁记录介质基片的方法,该方法包含
通过在包含有选自包括银、钴、铜、镍、钯和铂的组中的至少一种金属的金属离子的电镀溶液中沉浸基片,在直径不超过90毫米的基片上形成初级电镀层的步骤;及通过在包含有选自包括钴、镍和铁的组中的至少两种金属的金属离子的电镀溶液中沉浸其上形成有初级电镀层的基片,以无电极电镀在初级电镀层上形成软磁层的步骤;其中,在形成软磁层的步骤中,使用了无电极电镀,在平行于电镀基片方向上应用100至800奥斯特的平行磁场时进行电镀,并且在电镀速率为至少0.03微米/分钟且小于0.3微米/分钟的条件下,在电镀期间旋转和/或循环基片时覆盖基片,以使膜被电镀在基片上的速率与在被电镀在基片表面的电镀溶液速率的比率小于等于1/3000且大于1/200000。
本发明进一步提供了使用这种基片的磁记录介质。
依照本发明,磁记录介质和应用了软磁电镀的磁记录介质基片在其表面不易出现磁畴壁,并且具有极好的尖峰噪音特性。通过在垂直磁记录装置中使用其,可以实现极好的噪音特性,即高记录密度。另外,在本发明中,软磁层由湿无电极置换电镀形成,使得过程更简单,并且相比由如汽相沉积的方法形成底层的方法具有更大的生产可行性。此外,用于制造软磁层的过程可以通过电镀后抛光确保平滑,且由此使产生的磁记录介质具有极好的特性。


图1是表示局部磁回路中拐点的图。
图2是表示在电镀期间当形成软磁膜时应用磁场的方向的图。
图3是表示圆周局部磁回路和径向局部磁回路的图(实例1)。
图4是表示圆周局部磁回路和垂直局部磁回路的图(实例1)。
图5是表示再现包络图形的图(实例1)。
图6是表示从磁传感器装置获得的图像的图(实例1)。
图7是表示MFM图像的图(实例1)。
图8是表示MFM图像的图(对比实例1)。
具体实施例方式
作为在本发明中使用的基片,优选使用经过镍-磷无电极电镀的铝基片,玻璃基片或硅单晶的硅基片,它们都是现有的用于磁记录介质的制造中的。
所述硅单晶基片能够被置换电镀。因为它有极度均匀的性质,它特别适合于实现本发明的有关抑制由电镀无规律性引起的磁无规律性的目的。
对于可用在硅基片中的硅单晶,如果硅单晶材料可以由CZ(直拉)法或FZ(悬浮区)法制造是最优选的。对于基片的表面取向,任何取向都是可能的,例如(100),(110)或(111)。此外,在基片中还可以包含总量在0至1022原子/平方厘米范围内的、例如硼、磷、氮、砷和锡的元素作为杂质。然而,当在同一基片表面具有不同的晶体取向的多晶硅,和包含过多错位杂质的硅用作基片时,那么因为化学反应的不同,所形成的初级电镀层是不均匀的。此外,如果使用极度错位的基片,将不可能实现本发明所描述的初级电镀层结构,因为在初级电镀层形成期间在基片表面的定位部分形成了本地电池。
当硅用作本发明的基片材料时,可以通过轻微蚀刻表面氧化膜和基片表面进行用于初级电镀层形成的必要活化。蚀刻的方法可以选自多种方法,例如酸,碱和电解蚀刻。关于蚀刻条件,当选择例如氢氧化钠的碱的水溶液时,蚀刻可以在30至100的、浓度为2-60wt%的溶液中完成。那么,表面氧化膜被除去,并且基片表面被轻微侵蚀,使得在这一轮中执行用于获得好的粘附力的置换电镀,及之后的软磁层无电极电镀。
在蚀刻处理后的初级电镀(置换电镀)中,由将基片沉浸在包含有选自包含银、钴、铜、镍、钯和铂的组中的至少一种金属的金属离子的电镀溶液中获得初级电镀层。所述电镀溶液的金属元素,即金属离子或主族金属离子的浓度至少为0.01N,优选为0.05至0.3N。应注意的是,在硅基片的情况时,形成初级电镀层,其中在基片表面的硅原子被金属原子取代。置换电镀层的厚度优选为10至1000纳米,更优选的是50至500纳米。如果所述层小于10纳米厚,那么可能不能获得在所述层中金属多晶微粒的均匀分布。如果超过1000纳米厚,单独的晶体颗粒可能增大,并且不适于作为初级层。
依照本发明,当制造磁记录介质时,使用介质基片其中有关基片平面内的同心圆方向,用VSM磁化测量法获得的矫顽力值小于30奥斯特,且饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率从50∶1至5∶1时。
当Htr为在基片平面径向方向上局部磁回路的第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路的第一象限中拐点处的外部磁场值时,那么优选Htr/Htc的值为5至1。
优选使用的基片上形成有在圆周平面方向上具有磁各向异性的电镀软磁层,从而Htv/Htc的值变为10000到100,其中Htv为在垂直于基片的方向的局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值。这样的软磁层具体优选在于可以更好地抑制磁畴壁和尖峰噪音。
根据上述提及的VSM磁化测量法,切割出3到5平方毫米的样本,并且用振动样品磁强计测量磁化量和局部磁回路形状。
第一象限的拐点涉及所述外部磁场值,在其由上述测量法获得的局部磁回路第一象限的值被关于测量的外部磁场H区分两次,产生最大值,例如,如图1所示。实际上,第一象限局部磁回路有两个拐点,即在测量磁场增大时的一个和在测量磁场减小时的一个。然而,在本发明中,对于增大磁场的拐点,也就是,在实际回路中具有较小的测量磁化的磁回路的拐点被认为是“第一象限的拐点”。
优选地,依照本发明的软磁层具有圆周磁各向异性,在其Htr/Htc值为5到1,其中Htr为在基片平面径向方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值。虽然具有这种圆周磁各向异性的软磁膜能从理论上被推测出,用现有的溅镀或电镀技术进行实际的膜制造是很难的,因为获得这种磁状态是很难的。然而,依照本发明,可以实现这种磁状态,且可以得到用于应用到磁记录介质的最佳数值,使得可以确保出色的特性。例如,通过应用圆周磁各向异性使得Htr/Htc值为5到1,可以有效地抑制由软磁层产生的噪音。
优选地,本发明的软磁层具有平面磁各向异性,以使Htv/Htc的值为变为100,000到100,其中Htv为在垂直于基片的方向的局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值。通过用于形成软磁膜的现有方法中的普通溅镀很难实现这个磁各向异性。因此,无法预知将这种软磁层应用于磁记录介质的情况的效果。
在所述软磁电镀层形成中,能够由通常所知为无电极置换电镀的方法形成膜。在无电极电镀中,可以使用硫化物电镀液或氯化物电镀液,并且可以在所述电镀液中使用多种金属。然而,从实现软磁层的磁性能和获得立方晶体的观点来看,优选使用包含选自钴、镍和铁元素的金属盐,且形成包含至少两种这些元素的合金电镀层。
钴、镍和铁适用于无电极电镀,且作为软磁材料有出色的性能。另外,从实现本发明目的的观点,优选包含这些元素。假设本发明的磁性能由极小区域内的主族金属成分的位置或分离所引起,使得需要包含至少两种这些金属成分的合金电镀层。相比较,用仅有单一金属的电镀层难以获得本发明的效果。
特效电镀液组合物包含选自镍、钴和铁的至少两种金属离子,且可以包括硫酸镍和硫酸钴的混合电镀液,或进一步包括硫酸铁的混合电镀液。这种情况中优选的浓度为0.01至0.5N。
作为用于无电极电镀的还原剂,取决于电解液和组成电镀液的金属离子,其可以使用任意的多种还原剂,例如次磷酸和二甲胺硼烷。
通过下面方法可以获得本发明要求的电镀软磁层在电镀期间使基片旋转和/或循环,以使膜被电镀在基片上的速率与在被电镀的基片表面的电镀溶液速率的比率小于等于1/3,000且大于等于1/200,000,优选的小于等于1/8,000且大于等于1/150,000,同时在进行无电极电镀时,在平行基片表面的方向上应用100至800奥斯特的平行磁场。
在此期间,所述电镀膜形成速率是在以与上述比率相同的方式实现本发明的重要因素。所述电镀膜形成速率为至少0.03微米/分钟且小于0.3微米/分钟,优选地至少0.2微米/分钟。如果所述电镀膜形成速率小于0.03微米/分钟,那么不论任何组合物和电镀条件,都将很难获得小于30奥斯特的矫顽力。此外,所述剩余磁化强度变得过大,以至在垂直基片表面的方向上,饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率变得小于实现本发明所需的5∶1。如果所述电镀膜形成速率超过0.3微米/分钟,那么晶体微粒变为无定形的,以至剩余磁化强度变得过小。从而,在垂直基片表面的方向上,饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率变为大于实现本发明所需的50∶1。因此,不是优选的。
如果膜被电镀在基片上的速率与在被电镀的基片表面的电镀溶液速率的比率大于1/3,000,那么,不优选出现Htr/Htc值小于1/1的情况,其中Htr为在基片平面径向方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值。如果基片上电镀膜的形成速率与在被电镀的基片表面的电镀溶液速率的比率小于1/200,000,Htr与Htc的比率将高于本发明所优选的5∶1,并且产生电镀不匀性,因此,这不是优选的。
获得预定电镀溶液流速的方法可以被认为包括在电镀期间控制溶液再循环的方法,用例如桨状物的搅拌器搅拌电镀溶液的方法,或旋转和/或循环基片的方法。以上这些中,旋转和/或循环基片的方法对于获得预定溶液流速是简单而有效的。然而,当基片具有大直径时,基片表面易受涡流形成的影响。
依照本发明设置基片的尺寸为不大于90毫米,因为当尺寸大于这个时,很难在基片表面形成均匀电镀溶液流,这将使完成本发明十分困难。
本发明中所述电镀膜形成速率被定义为每单位时间内电镀膜增加的厚度。能用扫描电子显微镜或荧光X射线分等检查所述电镀膜横截面。
本说明书中所提到的“电镀溶液速率”是相对于基片,在平行于被电镀的基片表面方向上的电镀溶液的速率。具体地说,指相对于基片,在距离基片表面小于10毫米的区域的电镀溶液速率。可以作为在该区域和被电镀的基片中的电镀溶液流速之间的速率差测量所述速率,可以使用皮托管流量计、叶轮式质量流量计、超声波流量计或激光多普勒流量计进行测量。
在距离被电镀的基片小于1毫米的区域中,存在电镀溶液固定流体层,其在因粘性而一半固定在电镀表面的状态中移动,其被称为流体边界膜。然而,本发明所述的电镀溶液流速不考虑数值测量很困难的与基片直接相邻部分,如流体边界膜区域的流量。
本说明书中所提到的“在平行基片表面方向上的磁场”为一磁场,应用该磁场使得由所述电镀表面(也就是,基片平面)和基片表面任何位置的磁通量形成的角的绝对值小于20度,且可以由在电镀溶液2中关于基片3放置永久磁铁或图2所示的电磁体1而获得。当在电镀中磁场强度为至少100奥斯特且小于800奥斯特时,其在基片不同位置会是不同的,但是在电镀基片表面的任何位置,磁场强度都应在此范围内。
如果存在磁场强度小于100奥斯特的位置,那么在基片上的所述软磁层的部分或全部将不能获得本发明目的的磁性质。当这种基片被用于制作磁记录介质时,将导致噪音的产生。另一方面,如果磁场强度值超过800奥斯特,那么电镀的覆盖能力减小,且在构成软磁层的合金组合物中将产生变化,这是不合需要的。
可以由形成上述厚度在100至1000纳米的软磁层,然后在软磁层处或软磁层之上形成厚度在5至100纳米的磁记录层来实现依照本发明磁记录介质,且优选形成厚度在2至20纳米的保护层和/或厚度在2至20纳米的润滑层,按照上述顺序。
如果软磁层的厚度超过1000纳米,那么,当被用作记录介质时,在信号再现期间来自软磁层的磁噪音将变得很大,且介质的S/N比率会引起在特性上降低,这是不合需要的。另一方面,如果厚度小于100纳米,那么磁渗透特性将不足以用于软磁初级层,且当被用作记录介质时,重写特性将降低,这是不合需要的。
在所述软磁层上的磁记录层是用于磁记录目的的硬磁材料。
所述磁记录层可以在软磁层上直接形成,或经一个或多个不同的中间层,例如钛形成,通过这些中间层晶体微粒半径和磁特性将更符合需要。
对用于所述磁记录层的材料没有特殊的限制,只要它是包含在垂直于层平面的方向上易于磁化的磁畴的硬磁材料即可。它可以通过溅镀使用各种膜,例如钴-铬合金膜(如钴-铬-钽,钴-铬-铂,钴-铬-钽-铂),铁-铂合金膜,钴-硅颗粒膜,或钴/铂多层膜。此外,由湿电镀电镀形成的膜可以被用作所述记录层。记录层的例子可以包括钴-镍基电镀膜和磁铁铅矿相的钡铁氧体涂覆膜。
这类记录层的厚度优选为大约5至100纳米,更优选为10至50纳米。所述矫顽力优选为0.5至10千奥斯特,更优选为1.5至3.5千奥斯特。
在所述磁记录层上形成的保护层的例子包括通过溅镀或CVD形成的无定形碳基保护膜,及结晶三氧化二铝的保护膜。
此外,最上层的润滑膜的例子包括由氟基油应用形成的单分子膜,且对于试剂类型或应用方法没有特殊的限制。
用以下实例进一步说明本发明,然而本发明并不受限于这些实例。
实例1可以通过由CZ(直拉)法制造的直径为200毫米的硅单经基片的剪裁,外缘移除以及研磨而生产出直径为65毫米的(100)硅单晶(P掺杂N型基片),将其两个表面由平均颗粒尺寸为15纳米的硅胶抛光,使得其均方表面光洁度(Rms)为4纳米。所述Rms为均方光洁度的测量值,且可以用AFM(原子力显微镜)测量。
45℃时在2wt%的氢氧化钠水溶液中浸没3分钟,薄的表面氧化膜被从基片表面移除,然后蚀刻硅表面。
那么,由向0.1N硫酸镍水溶液中加入0.5N硫酸铵制备初级电镀液(溶液),且基片被沉浸在加热到80℃的电镀液中5分钟,以形成初级电镀层。
此外,制备包含0.2N硫酸铵、0.02N硫酸镍,0.1N硫酸钴,0.01N硫酸铁和0.04N二甲胺基硼烷的电镀液(溶液)作为还原剂。所述电镀液被加热到65℃,以使无电极电镀的膜生长速率为0.1微米/分钟。将永久磁铁布置在所述电镀液之前和之后,且在电镀期间将450至600奥斯特的平行磁场应用于基片上。在执行无电极电镀20分钟的时候,以60rpm的速率旋转被电镀的基片,产生了厚度2微米的软磁层。在此时,距离基片表面5毫米远的位置上电镀溶液的速率可以由激光多普勒流量计测量。关于基片在20毫米径向位置,也就是在基片的圆周内部处测得所述速率为3000毫米/分钟。关于基片在32.5毫米径向位置,也就是在基片的圆周外部处测得所述速率为10000毫米/分钟。因而电镀膜形成速率与在被电镀的基片表面处电镀溶液流速的比率分别为1/30,000和1/100,000。
当用振动样品磁强计测量以这种方式获得的所述软磁膜的磁特性时,平行所述软磁层表面方向上的圆周矫顽力为1奥斯特,饱和磁化强度为18KG,且剩余磁化强度为1KG,因而饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率为18∶1。
此外,当依据VSM磁化测量法测量Htr和Htc时(其中Htr为在基片平面径向方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值(见图3)),分别测得Htr和Htc为13奥斯特和8奥斯特,所以Htr/Htc为1.63。
此外,当依据VSM磁化测量法测量Htv时(其中Htv为在垂直方向的局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值(见图4)),测得Htv为1800奥斯特。所以Htv/Htc为225。因此,可以确定已经形成依照本发明的软磁层。
在形成这个软磁层后,在保持温度为220℃时,通过钴∶铬∶钽为79∶19∶2(wt%比率)的组合物溅镀,且所述基片由厚度为20纳米的垂直磁记录膜覆盖。当测量所述记录层的矫顽力时,在垂直所述膜表面方向上的矫顽力为2.2Koe,且在平行所述膜表面方向上的矫顽力为500奥斯特。
此外,所述基片被厚度为10纳米的无定形碳所覆盖,且通过在其上浸渍氟基润滑层而应用其,从而获得垂直磁记录介质。
所得介质被安装在旋转架上且完成DC消磁。那么,在浮动高度10纳米处用纳米级滑动器GMR磁头进行写操作,且测量再现复制信号。测量结果表明在包络图形中没有观察到尖峰噪音,如图5所示。而且S/N比率的平均级别为极好的21分贝。
此外,为了研究磁迁移状态,用磁传感器装置(OSA5100,由Candela公司制造)做出了跨过全部基片区域的克尔效应图,如图6所示,但是没有观察到来自软磁膜引起尖峰噪音的磁迁移。而且,当用MFM(磁力显微镜)检查软磁膜表面状态时,没有观察到可以导致白噪声的磁畴,如图7所示。
对比实例1用与实例1相同的方法获得的基片在45℃时在2wt%的氢氧化钠水溶液中浸没10分钟,以使薄的表面氧化膜被从基片表面移除,然后蚀刻硅表面。
然后,由向0.1N硫酸镍水溶液中加入0.5N硫酸铵制备初级电镀液(溶液),且将所述基片沉浸在加热到80℃的电镀液中5分钟,以使初级电镀层形成。
此外,制备包含0.2N硫酸铵、0.02N硫酸镍,0.1N硫酸钴,0.01N硫酸铁和0.06N二甲胺基硼烷的电镀液(溶液)作为还原剂。所述电镀液被加热到70℃,以使所述无电极电镀的膜生长速率为0.3微米/分钟。将永久磁铁布置所述电镀液之前和之后,且在电镀期间将450至600奥斯特的平行磁场应用于基片。在执行无电极电镀15分钟时,以60rpm的转速旋转被电镀的基片。在此时,距离基片表面5毫米远的位置上电镀溶液的速率可以由激光多普勒流量计测量。关于基片在20毫米径向位置,也就是,在基片的圆周内部处测得所述速率为100毫米/分钟。关于基片在32.5毫米径向位置,也就是,在基片的圆周外部处测得所述速率为290毫米/分钟。因而所述电镀膜形成速率与在被电镀的基片表面处的电镀溶液流速的比率分别为1/333,333和1/966,667。
当用振动样品磁强计测量以这种方式获得的所述软磁膜的磁特性时,平行所述软磁层表面方向上的圆周矫顽力为31奥斯特,饱和磁化强度为16KG,且剩余磁化强度为0.25KG,因而饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率为64∶1。
此外,当依据VSM磁化测量法测量Htr和Htc时(其中Htr为在基片平面径向方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值(见图3)),分别测得Htr和Htc为78奥斯特和80奥斯特,所以Htr/Htc为0.97。
此外,当依据VSM磁化测量法测量Htv时(其中Htv为在垂直方向的局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场(见图4)),测得Htv为1,600奥斯特。所以Htv/Htc为80。
用与实例1相同的方法以记录膜覆盖具有这个软磁层的基片,从而生产出垂直磁记录介质。
所得介质被安装在旋转架上且完成DC消磁。之后,在浮动高度10纳米处可以用纳米级滑动器GMR磁头进行写操作,且测量再现复制信号。测量结果表明在包络图形中观察到许多尖峰噪音,如图5所示。而且S/N比率的平均级别为极差的10分贝。
此外,为了研究磁迁移状态,用磁传感器装置(OSA5100,由Candela公司制造)做出了跨过全部基片区域的克尔效应图。结果表明,可以观察到造成尖峰噪音的大量本地磁壁。而且,当用MFM(磁力显微镜)检查软磁膜表面状态时,可以观察到导致白噪声的磁畴,如图8所示。
对比实例2将用与实例1相同方法获得的基片在45℃时在2wt%的氢氧化钠水溶液中浸没10分钟,以使薄的表面氧化膜被从基片表面移除,然后蚀刻硅表面。
然后,由向0.1N硫酸镍水溶液中加入0.5N硫酸铵制备初级电镀液(溶液),且将所述基片沉浸在加热到80℃的电镀液中5分钟,以使初级电镀层形成。
此外,职别包含0.2N硫酸铵、0.02N硫酸镍,0.1N硫酸钴,0.01N硫酸铁和0.015N二甲胺基硼烷的电镀液(溶液)作为还原剂。将所述电镀液加热到62℃,以使所述无电极电镀的膜生长速率为0.05微米/分钟。将永久磁铁布置在所述电镀液之前和之后,且在电镀期间将450至600奥斯特的平行磁场应用于基片上。在执行无电极电镀60分钟时,以60rpm的转速旋转被电镀的基片。所获得膜的平均厚度为3.0微米,且在圆周外部主要有六处不能以电镀膜覆盖到。在此时,距离基片表面5毫米远的位置上电镀溶液的速率可以由激光多普勒流量计测量。关于基片在20毫米径向位置,也就是,在基片的圆周内部处测得所述速率为2800毫米/分钟。关于基片在32.5毫米径向位置,也就是在基片的圆周外部处测得所述速率为8000毫米/分钟。因而所述电镀膜形成速率与在被电镀的基片表面处电镀溶液流速的比率分别为1/56,000,000和1/160,000,000。
权利要求
1.一种磁记录介质基片,其包含基片,其具有不超过90毫米的直径,以及软磁膜电镀层,其包含选自包含钴、镍和铁的配置在基片上的组的至少两种金属的合金,其中,相对于在基片平面内的同心圆方向,用VSM磁化测量法获得的矫顽力值小于30奥斯特,并且饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率为从50∶1至5∶1。
2.如权利要求1所述的磁记录介质基片,其具有圆周的磁各向异性,以使基于VSM磁化测量法,Htr/Htc的值为从5至1,其中Htr为在基片平面径向方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值。
3.如权利要求1所述的磁记录介质基片,其具有平面内磁各向异性,以使基于VSM磁化测量法,Htv/Htc的值为从10,000到100,其中Htv为在基片平面的垂直方向的局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值。
4.如权利要求2所述的磁记录介质基片,其具有平面内磁各向异性,以使基于VSM磁化测量法,Htv/Htc的值为从10,000到100,其中Htv为在基片平面的垂直方向的局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值,且Htc为在基片平面圆周方向上局部磁回路第一象限中拐点处的外部磁场值。
5.一种用于制造磁记录介质基片的方法,其包含通过在包含有选自包括银、钴、铜、镍、钯和铂的组的至少一种金属的金属离子的电镀溶液中沉浸基片,在直径不超过90毫米的基片上形成初级电镀层的步骤;及通过在包含有选自包括钴、镍和铁的组的至少两种金属的金属离子的电镀溶液中沉浸其上形成有初级电镀层的基片,由无电极电镀在初级电镀层上形成软磁层的步骤;其中,在由无电极电镀形成软磁层的步骤中,在平行于电镀基片方向上应用100至800奥斯特的平行磁场,在电镀速率为至少0.03微米/分钟且小于0.3微米/分钟的条件下,在旋转和/或循环所述基片时电镀所述基片,以使膜被电镀在基片上的电镀速率与在被电镀的基片表面的电镀溶液速率的比率小于等于1/3,000且大于等于1/200,000。
6.一种使用如权利要求1-4的任意一个所述的磁记录介质基片的磁记录介质。
全文摘要
如果用于双层型垂直磁记录介质的软磁层由电镀形成,那么会产生在组成软磁层的电镀膜表面上几毫米至几厘米范围内在特定方向上被磁化的大量磁畴,且在这些磁畴的边缘上产生磁畴壁。如果包含这些磁畴壁的软磁层用于双层垂直磁记录介质,那么由于已知为尖锋噪音的隔离的脉冲噪音的产生会引起信号再现特性的巨大损坏的问题,这里通过由磁畴壁部分产生的漏磁场产生隔离的脉冲噪音。为了解决这个问题,磁记录介质基片包含了直径不超过90毫米的基片,和软磁膜电镀层,该软磁膜电镀层包含包括选自包含钴、镍和铁的组的至少两种金属的合金,且被设置在基片上,其中,关于在基片平面内的同心圆方向,用VSM磁化测量法获得的矫顽力值小于30奥斯特,且饱和磁化强度与剩余磁化强度的比率从50∶1至5∶1。
文档编号H01F10/16GK1661688SQ20051005171
公开日2005年8月31日 申请日期2005年2月25日 优先权日2004年2月27日
发明者津森俊宏, 滨口优 申请人:信越化学工业株式会社
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