专利名称：使用抑制噪声产生的软磁层的垂直磁记录介质及利用其的垂直磁记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可用于硬磁盘驱动器等的磁记录介质及其制造方法，以及磁记录再现装置。
背景技术：
由于垂直磁记录系统通过将磁记录层的易磁化轴(magnetization easyaxis)旋转为沿与基底垂直的方向而可缩小作为记录位边界的磁化转变区(transition region)，因此垂直磁记录系统是一种适合提高记录密度的系统。
作为使用垂直磁记录系统的磁记录介质，广泛使用其中在基底和垂直磁记录层之间形成软磁层的被称作垂直两层介质的一种磁记录介质。该垂直两层介质通过使用单磁极头作为磁头可获得高记录容量。
这是由于在垂直两层介质中该软磁层用于从磁头返回记录磁场，这可提高读-写效率。
但是，因为从垂直两层介质的软磁层产生的噪声，特别是从磁壁产生的噪声较大，因此在垂直两层介质中存在问题。
为抑制软磁层的磁壁形成以便控制介质噪声，迄今，提出了各种方案。
日本未审的专利申请，首次公开No.2003-151128(专利文献1)公开了一种通过如下方法制造的作为垂直两层介质的磁记录介质在通过溅射方法形成软磁层时，对基底施加直流偏置电压。
在该磁记录介质中，在形成软磁层时，将直流偏置电压施加到基底，以避免在软磁层中产生导致噪声的微观磁各向异性。
在该磁记录介质中，软磁层的矫顽力优选不大于10(Oe)。至于软磁层的厚度，示例的厚度可为不小于50nm，优选不小于80nm，更优选不小于100nm。至于饱和磁通密度Bs，示例的饱和磁通密度可以为不小于0.7T，优选不小于1.T，更优选不小于1.2T。
但是，在该磁记录介质中，很容易产生将整个软磁层分成多个区域的磁壁，由此很难抑制由软磁层产生的噪声。
日本未审的专利申请，首次公开No.2003-150544(专利文献2)公开了一种如此构成的磁记录介质，以使软磁层的厚度分布或者饱和磁化强度的大小作为与基底中心的距离的函数而变化。
在该磁记录介质中，软磁层的静磁能量降低，从而软磁层具有单磁区结构，由此避免由磁壁产生的噪声以及误差率的劣化等。
但是，在该磁记录介质中，由软磁层发射的磁通量在径向上不同，因此存在特性不均匀的问题。
而且，单磁区结构稳定性劣化，以致不能有效抑制噪声的产生。
日本未审的专利申请，首次公开No.H06-76202(专利文献3)公开了一种磁读-写装置，其装备有磁记录介质和磁头，所述磁记录介质具有软磁衬层(lining layer)和垂直磁记录层。该磁头装备有可将磁场施加到软磁衬层的磁场产生元件。
在该磁读-写装置中，使用具有通过RF焊渣(weld slag)方法形成的软磁衬层的磁记录介质。示例的软磁衬层具有100nm的厚度，以及其场内侧方向的矫顽力为10(Oe)，并由CoZrNb构成。
可认为该软磁衬层的饱和磁通密度为约1.3T。
由于软磁衬层的厚度为100nm，如果磁各向异性面向平面内部，则指向平面内部的矫顽力应变低(认为它变为约1(Oe)或更小)。
由于将指向软磁衬层内部的矫顽力设定为10(Oe)，因此可认为软磁衬层的磁各向异性不会面向平面内部。
在该情形下，很难充分抑制由这种磁记录介质中的软磁层产生的噪声。
专利文献1日本未审的专利申请，首次公开No.2003-151128专利文献2日本未审的专利申请，首次公开No.2002-150544专利文献3日本未审的专利申请，首次公开No.H06-76202发明内容根据上述情况作出本发明，本发明的目的是通过抑制由软磁层产生的噪声，提供能够高密度记录的磁记录介质，并提供制造方法，以及提供磁读-写装置。
为实现上述目的，本发明采用下面构造(1)本发明的第一方面是一种磁记录介质，包括基底、垂直磁记录层、以及在所述基底与所述垂直磁记录层之间形成的软磁层，其中所述软磁层具有小于100nm的厚度、在表面方向上的磁各向异性，以及不小于79T·A/m(10kG·Oe)的饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc。
(2)本发明的第二方面是一种磁记录介质，包括基底、垂直磁记录层、以及在所述基底与所述垂直磁记录层之间形成的多个软磁层，其中所述多个软磁层具有小于100nm的总厚度、在表面方向上的磁各向异性，以及不小于79T·A/m(10kG·Oe)的饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc。
(3)在上面的磁记录介质中，所述软磁层的磁各向异性优选在所述基底的表面方向上。
(4)在上面的磁记录介质中，抑制在所述软磁层中形成磁壁的硬磁层优选设置在所述基底和所述软磁层之间。
(5)在上面的磁记录介质中，所述硬磁层构成为在基本上平行于所述软磁层的磁各向异性方向的方向上被磁化。
(6)本发明的第三个方面是一种制造磁记录介质的方法，所述磁记录介质具有基底、垂直磁记录层、以及在所述基底与所述垂直磁记录层之间形成的软磁层，其中形成所述软磁层，以使所述软磁层的厚度小于100nm，其磁各向异性在表面方向上，并且饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc不小于79T·A/m(10kG·Oe)。
(7)在包括上面的磁记录介质以及用于对所述磁记录介质记录和再现信息的磁头的磁读-写装置中，其中所述磁头是单磁极头。
应注意，1(Oe)约为79A/m，并且1G为10-4T。
另外，通过观察介质的截面，例如通过TEM(透射电子显微镜)，可获得每个层的厚度。
本发明的磁记录介质具有这样的软磁层，其具有小于100nm的厚度，在表面方向上的磁各向异性，以及不小于79T·A/m(10kG·Oe)的饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc。
通过使软磁层的厚度在上述范围内，可稳定在表面方向上的磁各向异性。而且，通过使Bs·Hc在上述范围内，可充分增加静磁能量。
在本发明的磁记录介质中，由于给予了软磁层沿表面方向的磁各向异性并增加了静磁能量，因此可抑制软磁层中的磁壁形成。
因此，可以抑制由软磁层产生的噪声，并可进行高密度记录。
图1是示出本发明的磁记录介质的第一实例的截面图；图2是示出本发明的磁记录介质的第二实例的截面图；图3是示出本发明的磁记录介质的第三实例的截面图；图4是解释从本发明可获得的有益效果的图解；图5是示出本发明的磁读-写装置的实例的示意图；图6是示出本发明的用于实施例的磁化设备的示意图；图7是示出测试结果的图表；图8是示出测试结果的图表；以及图9是示出本发明的磁记录介质的第四实例的截面图。
标记说明1...基底2...硬磁层3，3a，3b...软磁层4...籽晶层5...底层(base layer)6...垂直磁记录层7...保护层具体实施方式
本发明的磁记录介质是具有基底、垂直磁记录层、以及在它们之间形成的软磁层的垂直磁记录介质。
作为基底，可使用由金属材料如铝或铝合金构成的金属基底，以及可使用由非金属材料如玻璃、陶瓷、硅、碳化硅、以及碳构成的非金属基底。
非晶玻璃和结晶玻璃可用作玻璃。作为非晶玻璃，可使用多用途的钠钙玻璃和铝硅酸盐玻璃。锂型结晶玻璃可用作结晶玻璃。作为陶瓷基底，可使用包含氧化铝、氮化铝、氮化硅等作为主要成分，及其纤维强化复合材料的烧结坯块。
软磁层是一种由软磁材料构成的层，作为软磁材料，优选包含选自Fe和Co中的至少一者作为主要成分的材料。
作为用于软磁层的材料，可以FeCo合金(FeCo、FeCoB、FeCoBC等)、FeNi合金(FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSi等)、FeAl合金(FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlO等)、FeCr合金(FeCr、FeCrTi、FeCrCu等)、FeTa合金(FeTa、FeTaC、FeTaN等)、FeMg合金(FeMgO等)、FeZr合金(FeZrN等)、FeC合金、FeN合金、FeSi合金、FeP合金、FeNb合金、FeHf合金、FeB合金、CoB合金、CoP合金、CoNi合金(CoNi、CoNiB、CoNiP等)、CoZr合金(CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZrMo等)、CoNb合金、CoTa合金、CoCr合金、CoMo合金、FeCoNi合金(FeCoNi、FeCoNiP、FeCoNiB等)为例。
特别地，优选使用包含碳化硼(B4C)的材料的FeCoBC用于软磁层3。
软磁层可包含选自O、C和N中的至少一者。由此，在晶界产生氧化物、碳化物、氮化物中的至少一种，并且其细化磁晶粒。结果，磁壁很难产生。
软磁层具有在表面方向上的磁各向异性。
软磁层的磁各向异性的方向优选为上述基底的径向。
通过使磁各向异性的方向为径向，可容易地抑制磁壁的形成。
短语“具有在表面方向上的磁各向异性”表示在表面方向上的饱和磁场小于在垂直方向上的饱和磁场。饱和磁场是软磁层的磁通密度达到饱和状态所需的最小的外磁场。
软磁层的厚度小于100nm(优选不大于80nm)。
通过使软磁层的厚度在该范围内，可稳定在表面方向上的磁各向异性。而且，可提高生产率。
为获得充分的软磁特性，优选软磁层的厚度不小于10nm。
优选软磁层的饱和磁通密度Bs不小于7000G(0.7T)。
优选软磁层的矫顽力Hc不小于1(Oe)并不大于100(Oe)。由于很难将Bs设定为较高值，因此如果矫顽力Hc小于1(Oe)，很难使Bs·Hc的值不小于79T·A/m(10kG·Oe)。
如果矫顽力Hc大于100(Oe)，则软磁层的软磁特性变得不充分。
至于软磁层，饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc不小于79T·A/m(10kG·Oe)(优选不小于395T·A/m(50kG·Oe))。
通过使Bs·Hc处于该范围内，可抑制噪声。
由于软磁层的静磁能量U表达为下面的公式U＝(1/2)∫∫∫B·HdvB磁通密度，H磁场因此，如果Bs·Hc较大，则静磁能量变大。
至于软磁层，可形成多个软磁层。
在形成多个软磁层的情况下，可连续层叠这些软磁层，也可穿过其它层层叠。
在这种情况下，设定每个软磁层的特性(厚度、Bs·Hc等)，以便当将这些多层的软磁层当作一个软磁层时，其在上述范围内。
也就是，将多个软磁层的总厚度设定为小于100nm(优选不大于80nm)。由此可稳定在表面方向上的磁各向异性。而且，软磁层的总厚度优选不小于10nm。
另外，被看作单个软磁层的多个软磁层具有沿表面方向上磁各向异性。
而且，当多个软磁层被看作单个软磁层时，构造上述多个软磁层以便饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc不小于79T·A/m(10kG·Oe)(优选不小于395T·A/m(50kG·Oe))。通过使乘积Bs·Hc在该范围内，可抑制噪声。
在基底和软磁层之间，可设置抑制软磁层中的磁壁形成的硬磁层。
硬磁层由硬磁材料制成，并且优选硬磁材料具有在表面方向上的磁各向异性。
如果使磁化方向几乎平行于软磁层的磁各向异性方向，则硬磁层可提高抑制软磁层中磁壁形成的效果。
作为硬磁层的材料，可以CoCrPt合金、CoCrPtB合金、CoCrPtTa合金、CoSm合金、CoPt合金、CoPtO合金、CoPtCrO合金、CoPt-SiO2合金、CoCrPt-SiO2合金、以及CoCrPtO-SiO2合金为例。
硬磁层可具有两层结构。例如，硬磁层具有由V制成的第一层，以及形成在第一层上的由Co合金如CoPtCr制成的磁层的第二层所构成的结构。
硬磁层优选具有不小于2000(Oe)(优选不小于3000(Oe))的矫顽力Hc。
通过硬磁层，可抑制在软磁层中的磁壁形成，并防止波尖噪声的产生。
可在软磁层上形成籽晶层。
对于籽晶层，可使用包含选自Fe、Co、Ni、Cr、V、Mo、Nb、Zr、W、Ta、B和C中的至少一种的合金。
作为该材料，优选NiTa合金、NiNb合金、NiTaC合金、NiTaB合金、CoNiTa合金、NiFe合金、NiFeMo合金、NiFeCr合金、NiFeV合金、以及NiCo合金。
籽晶层优选具有细晶体颗粒的微晶结构，或面心立方体结构。
软磁材料可用于籽晶层。例如，饱和磁通密度Bs可不小于0.2T，同时矫顽力可不高于100(Oe)。
在软磁材料用于籽晶层的情况下，籽晶层用作软磁层。
在这种情况下，上述软磁层和上述籽晶层可看作具有两层结构的单个软磁层。在这种情况下，两层结构的软磁层的特性(厚度、磁各向异性、以及Bs·Hc)分别优选在上述范围内。
可将包含Ru的底层设置在籽晶层和垂直磁记录层之间。例如Ru或Ru合金可作为该材料。作为Ru合金，可以RuCr合金、RuCo合金、以及RuPt合金为例。
通过设置底层，在垂直磁记录层中，取向增强，由此提高分辨率和SNR。
垂直磁记录层是其中易磁化轴主要垂直于基底指向的层。Co合金可用于垂直磁记录层。特别地，优选包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金。垂直磁记录层可具有颗粒分布结构(粒状结构)。
作为Co合金，可以CoCr合金、CoPt合金、CoCrPt合金、CoCrPtTa合金、CoCrPtO合金、CoCrPtTaB合金为例。
作为构成上述金属氧化物的金属，可以Cr、Al、Ta、Zr、Mg、Ti和Y为例，并且可以Si和B为例作为构成半导体氧化物的半导体。
作为金属氧化物，可以选自Y2O3、Cr2O3、Al2O3、Ta2O5、TiO、Ti2O3和TiO2中的至少一者为例。作为半导体氧化物，可以SiO2和B2O3为例。
当垂直磁记录层具有粒状结构时，垂直磁记录层可具有这样的结构，其中由上述Co合金构成的磁颗粒分散到由上述金属氧化物、半导体氧化物等构成的母材料。
由于底层在颗粒均匀性、颗粒清洁度、颗粒直径较小性、以及颗粒取向方面优良，在设置上述底层的情况下，在底层的影响下外延生长的垂直磁记录层在颗粒(磁颗粒)均匀性、颗粒清洁度、颗粒直径较小性、以及颗粒取向方面优良。
特别地，由包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金构成的垂直磁记录层在颗粒均匀性、颗粒清洁度、颗粒直径较小性、以及颗粒取向方面优良。由于该原因，获得优良的分辨率和优良的噪声特性。
当在垂直磁记录层中使用包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金时，优选在不加热的条件下(例如，在低于100℃的基底温度下)形成垂直磁记录层。如果该温度太高，颗粒直径将增大，以致不能从母材料充分分离颗粒。
当在垂直磁记录层中使用不包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金时，优选在加热的条件下(例如，在不低于100℃的基底温度下)形成垂直磁记录层。如果该温度太低，在垂直磁记录层中，分离可能不充分。
当在垂直磁记录层中使用不包含金属氧化物或半导体氧化物的Co合金时，可在垂直磁记录层下方直接设置由其Co浓度小于Co合金的Co浓度的Co合金(CoCr合金、CoPt合金、CoCrPt合金、CoCrPtTa合金、CoCrPtO合金、CoCrPtTaB合金等)构成的弱磁性底层。应注意，弱磁性底层可为无磁性的。
在垂直磁记录层上面，可设置由C、SiO2、ZrO2等构成的保护层。
在保护层上面，可设置由全氟聚醚、氟化醇、氟化羧酸等构成的润滑层。
上述各层可设置在基底的一侧，也可设置在基底的两侧。可通过溅射方法设置上述各层。
通过给出实例，下面将更详细解释本发明。
图1所示的磁记录介质具有由依该顺序层叠在基底1上的硬磁层2、软磁层3、籽晶层4、底层5、垂直磁记录层6和保护层7构成的结构。
图2所示的磁记录介质与图1所示的磁记录介质的不同之处在于设置两个软磁层3a和3b来代替软磁层3。
图3所示的磁记录介质与图1所示的磁记录介质的不同之处在于不设置硬磁层2。
下面解释由本发明可获得的有益效果。
通常，在写入时垂直磁记录介质的软磁层形成由磁头产生的磁通的磁路的一部分，而在读出时，相同的软磁层用作促使磁通从磁记录层泄漏的促进区(promoter)。
迄今，为充分发挥磁通的作用，认为软磁层优选较厚并且矫顽力优选较小。
而且，为防止形成在软磁层中引起噪声的精(fine)磁区，认为更希望抑制磁各向异性。
另外，当软磁层的静磁能量较大时，由于通过回流(flowing-back)磁区的形成磁壁的形成将提前，迄今，通常认为，为降低噪声希望抑制静磁能量。
但是，本发明的发明人透彻研究并发现，在具有认为是希望的特性的磁记录介质中，很容易产生粗略地将软磁层完全分成多个区的磁壁。
在本发明的磁记录介质中，厚度小于100nm，软磁层具有在表面方向上的磁各向异性，并且饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc不小于79T·A/m(10kG·Oe)。
通过使软磁层厚度在上述范围内，可稳定表面方向上的磁各向异性。而且，通过使乘积Bs·Hc在上述范围内，可充分增加静磁能量。
在本发明的磁记录介质中，由于将表面方向上的磁各向异性施加到软磁层并增加静磁能量，因此可抑制在软磁层中的磁壁形成。
因此，可抑制由软磁层产生的噪声，并提供高密度记录。
至于当软磁层具有在表面方向上的磁各向异性并且磁能量较大时磁壁形成受到抑制的原因，猜想如下。
如图4所示，假设其中形成有磁区24-27的软磁层，磁区24-27为回流磁畴。磁区24-27由径向延伸的磁壁21、从磁壁21的端部向外周边缘延伸的两个磁壁22和22，以及从磁壁21的另一端部向内部圆周边缘延伸的两个磁壁23和23构成。
通过给予软磁层在表面方向(附图所示的实例中的径向)上的磁各向异性，扩展磁畴24和26变得容易，其中通过箭头示出的磁畴24和26的磁化方向与沿径向的磁各向异性方向相同。
因此，如虚线所示，分别在邻近外周边缘和内部圆周边缘的位置形成磁壁22和23变得容易，以致磁畴25和27变小。因此，静磁能量增加。
如果给予软磁层的磁各向异性足够大，则不会形成外周和内部圆周附近的磁畴25和27。也就是，不会形成磁壁22和23。
从而，由于可抑制磁壁22和23的形成，因此可降低由磁壁22和23引起的噪声的产生。
在该实例中，由于软磁层的磁各向异性为沿径向指向，即使当磁各向异性相对较小，也几乎不形成磁壁22和23。
图5是示出本发明的磁读-写装置(垂直磁记录装置)的实例的透视图。
这里示出的磁读-写装置具有外壳11和顶盖，外壳11具有矩形盒形状，该盒的上表面侧有开口，顶盖封闭外壳11的开口。
在外壳11中，容纳具有上述结构的磁记录介质12、作为驱动设备以支撑并旋转磁记录介质12的主轴电动机13、进行对磁记录介质12记录和再现磁信号的磁头14(单磁极头)、具有其末梢装备有磁头14的悬架并移动地支撑磁头14的磁头致动器15、旋转地支撑磁头致动器15的旋转轴16、通过旋转轴16旋转并定位磁头致动器15的音圈电动机17、以及磁头放大器电路18。
实施例实施例1如下面所示制造图1所示的磁记录介质。
在下面提到的制造方法中，Ar气体用作溅射方法中的溅射气体，在该溅射方法中使用其中将真空度设定为不高于3×10-5Pa的室。
通过溅射方法在由玻璃制成的基底上形成具有在表面方向上的磁各向异性的硬磁层2。形成硬磁层2以便具有包括由V构成的第一层(40nm厚)和形成在第一层上的由Co18at％，Pt8at％以及Cr构成的第二层(20nm厚)的结构。
当形成第一层时，使用由V构成的靶，室内压力设定为0.6Pa。当形成第二层时，使用上述CoPtCr构成的靶，室内压力设定为0.5Pa。
随后，在硬磁层2上形成由Fe27at％，Co8at％，B2at％以及C构成的软磁层3(80nm厚)。
当形成软磁层3时，进行放电，同时将稀土永久磁体设置到由上述FeCoBC(Fe27at％，Co8at％，B2at％以及C)构成的靶的背面，以便磁通可从中心朝向靶的外周径向地漏出(室内压力0.6Pa)。
随后，使用镍30at％的Ta靶，在软磁层3上形成由NiTa构成的籽晶层4(7nm厚)。
当形成上述每一层时，将提供给靶的电功率设定为DC 500W。
随后，使用由Ru构成的靶，在籽晶层4上形成由Ru构成的底层5(5nm厚)。当形成底层5时，将室内压力设定为3.0Pa，并且将提供给靶的功率设定为DC 250W。
随后，在底层5上形成由CoPtCr-SiO2构成的垂直磁记录层6(10nm厚)。
当形成垂直磁记录层6时，使用CoPtCr-SiO2靶。通过将Co16at％，Pt12at％，以及Cr颗粒与SiO2颗粒均匀混合，以便其可变为摩尔比率CoPtCr∶SiO2＝11∶1并被烧结，制造CoPtCr-SiO2靶。将室内压力设定为6.0Pa，并且将提供给靶的功率设定为RF 200W。
随后，使用由C构成的靶，在垂直磁记录层6上形成由C构成的保护层7(7nm厚)。当形成保护层7时，将室内压力设定为0.5Pa，并且将提供给靶的功率设定为DC 1000W。
随后，使用溅射方法，对保护层7施加由PFPE(全氟聚醚)构成的润滑剂，其厚度可设定为1.5nm，并获得具有图1所示的结构的磁记录介质A。
介质A具有包括基底1、硬磁层2、由FeCoBC构成的软磁层3、由NiTa构成的籽晶层4、由Ru构成的底层5、由CoPtCr-SiO2构成的磁记录层6、由C构成的保护层7、以及润滑剂层(其未在附图中示出)的结构，各层依该顺序层叠。
使用图6所示的磁化装置31，从两侧对介质A施加径向脉冲磁场(10000(Oe))，以磁化介质A。
为评价介质A的特性，制备如下所示的样品1到3。使得用于样品1到3的基底1和各层的构成与介质A的相同。
在基底1上，依次形成硬磁层2、软磁层3、籽晶层4、底层5、以及垂直磁记录层6，以获得样品1。
在基底1上仅形成软磁层3以获得样品2。
通过在基底1上依次形成硬磁层2、软磁层3、籽晶层4、底层5、以及垂直磁记录层6，制备样品。使用磁化装置31磁化由此制备的样品，以获得样品3。
从样品1到3以每边1cm的形式或方形切割出试验片。这些试验片的每一个具有这样的形状，以使彼此面对的两边分别大致地沿各样品1到3的径向。
如下所述，使用VSM(振动探针式磁强器)对样品1到3的试验片进行静磁特性评价。
结果如表1所示。
当对样品1施加最大值为15kOe的外磁场并且测量方形比率(square-shaped ratio)RS和矫顽力Hc时，大致在径向和圆周方向上，方形比率RS，即通过的将剩余磁化强度除以饱和磁化强度而获得的值都是0.96，并且矫顽力是2800(Oe)。
当对样品2施加最大值为100(Oe)的外磁场并且测量饱和磁通密度Bs、Hc和RS时，Bs是16000G，径向Hc是0.7(Oe)，并且圆周方向的Hc是50(Oe)，以及RS是1.0。
而且，当关于圆周方向产生磁滞回线(BH曲线)时，即使增强外磁场，也不能确定饱和磁通密度，因此判断易磁化轴指向径向(也就是，磁各向异性沿径向指向)。
样品2的乘积Bs·Hc是11.2kG·Oe(88.5T·A/m)。
而且，当关于样品3的径向产生磁滞回线时，该回线的中心点位于从关于样品2的径向产生的回线的中心点在H的正方向上偏移约50(Oe)的位置。
可检查到当沿径向被测量时，样品2和3的回线中心点的间隙宽度变得最大。
根据这个结果，判断出硬磁层2的磁化方向和软磁层3的磁各向异性方向均为径向。
至于磁记录介质A，使用克尔效应磁性测量装置，施加最大值为20kOe的外磁场，并评价静磁特性。矫顽力Hc和方形比率Rs以及核产生磁场(-Hn)示于表1中。
此外，通过使用单磁极头在介质A中写入以及使用MR磁头读出信号的方法，评价R/W特性(下文中称为R/W测量)。
在R/W测量中，测量SNRm、重写特性(OW)、以及半值宽度(dPW50)。结果示于表1中。
将测量点设定为等于20mm的半径的位置，并将介质的旋转速度设定为4200rpm。
在SNRm中，S表示716kFCI的孤立波形的1通量反转中的峰值，也就是，在最大值和最小值之间的差的1/2。Nm表示在60kFCI的rms值(均方根英寸)。
重写特性表明在写入358kFCI的记录信号后并重写48kFCI信号时，在重写之前的输出信号与重写之后剩余输出信号的比率。
dPW50表示分辨特性，也就是，通过区分(differentiate)读出波形获得的在分离波形的峰值的50％的宽度(nm)。
比较实例1到3
在磁记录介质B、C和D中由Co6at％，Zr10at％，以及Nb构成的软磁层3代替(在实施例1中)由介质A的FeCoBC构成的软磁层3。将介质B、C、和D的软磁层3的厚度分别设定为80nm、160nm和240nm。
在形成软磁层3时，进行放电，同时在由上述CoZrNb(Co6at％，Zr10at％，以及Nb)构成的靶的背面设置稀土永久磁体，以便磁通可从中心向靶的外周径向地泄漏。其它条件与实施例1中的相同。
为评价介质B、C和D的软磁层3的特性，制造出其中在基底1上仅形成由上述CoZrNb构成的软磁层3的样品4到6。用于样品4到6的基底1以及软磁层3的结构分别与介质B、C和D中的相同。
对样品4到6的试验片进行静磁特性评价，结果，证实样品4到6中的磁各向异性沿径向指向。
样品4到6的每个Bs是12000G。样品4到6的径向的Hc分别是0.7(Oe)、0.5(Oe)、以及0.1(Oe)。
样品4到6的Bs·Hc分别是8.4kG·Oe、0.6kG·Oe和1.2kG·Oe。
比较实例4和5在形成由上述FeCoBC构成的软磁层3时，除了不在靶背面上使用永久磁体外，以与实施例1中相同的方式制造磁记录介质E。
除了使由上述FeCoBC构成的软磁层3的厚度为120nm外，以与实施例1中相同的方式制造磁记录介质F。
制造其中在基底1上仅形成由上述CoZrNb构成的软磁层3的样品7和8，用于样品7和8的基底1的结构，以及软磁层3分别与介质E和F的相同。
样品7是静磁各向同性而不是各向异性的。矫顽力Hc是1.0(Oe)。对于样品8，磁各向异性沿径向指向并且样品8的径向矫顽力Hc是0.8(Oe)。样品7和8的每个Bs都是16000G。
样品7和8的Bs·Hc分别是16.0kG·Oe和12.80kG·Oe。
至于磁记录介质E和F，通过与实施例1相同的方式评价静磁特性。结果如表1所示。
表1表明，在磁参数性能方面(SNRm、OW，以及dPW50)，实施例1的介质A给出优于比较实例的介质的值。
而且，与其它比较实例的介质相比，在SNRm和OW方面，比较实例5的介质F是优良的。认为这是因为Bs·Hc相对较大。
而且，尽管比较实例4的介质E的软磁层3具有较大的Bs·Hc，但是SNRm较低。认为这是因为介质E不具有各向异性。
关于dPW50，实施例1的介质A优于任何一个比较实例。
图4示出了在实施例1的介质A的DC擦除后磁盘1的波形。如该图所示，几乎没有观测到信号。
图5表示比较实例1的介质B的波形。如该图所示，观测到波尖噪声。关于比较实例2到5的介质C到F，同样观测到波尖噪声。
在使用磁化装置31磁化比较实例1和4的介质B和E的软磁层3后，在不进行R/W测量的情况下观测波形时，几乎不再观测到波尖噪声，但是当连续进行R/W测量时，观察到波尖噪声。
另一方面，对于实施例1的介质A，即使在R/W测量之后仍然未观测到波尖噪声。
根据这些结果，可认为对于实施例1的介质A，即使在进行R/W测量时，也不形成磁区，但对于比较实例的介质，通过R/W测量形成磁区，这引起波尖噪声的产生，由此影响R/W的测量值。
比较实例1(介质B)的结果表明，在Bs·Hc小于79T·A/m(10kG·Oe)的情况下，即使软磁层3的磁各向异性沿径向指向且软磁层3的厚度小于100nm，也会产生波尖噪声。
而且，比较实例2和3(介质C和D)的结果表明，在软磁层3的厚度不小于100nm并且Bs·Hc小于79T·A/m(10kG·Oe)的情况下，产生波尖噪声。
另外，比较实例4(介质E)的结果表明，在磁各向异性较低的情况下，即使Bs·Hc不小于79T·A/m(10kG·Oe)，也会产生波尖噪声。
而且，比较实例5(介质F)的结果表明，在软磁层3的厚度不小于100nm的情况下，也产生波尖噪声。
在每种情况下，波尖噪声都劣化了R/W的测量值。
如上所述，通过使用具有小于100nm的厚度，不小于79T·A/m(10kG·Oe)的Bs·Hc值，以及沿表面方向指向的磁各向异性的软磁层作为衬层，可抑制软磁层3中的磁壁形成，并可获得R/W特性优良的磁记录介质。
实施例2和3如下所述制造图3所示的磁记录介质。
除了不形成硬磁层2，使用Fe24at％，Co16at％，B4at％以及C用于软磁层3，并将软磁层3的厚度设定为50nm外，以与实施例1中相同的方式制造磁记录介质G。
当以与实施例1中相同的方式评价静磁特性时，结果是软磁层3具有沿径向的磁各向异性，Bs是19000G，Hc是10(Oe)，并且Bs·Hc是190kG·Oe(1500T·A/m)。测量结果示于表2中。
对于实施例2的介质G，获得几乎等于实施例1的介质A的那些的值。
而且，与实施例1类似地，在R/W测量后进行DC擦除，结果，没有观测到波尖噪声。
如上所述，通过使用具有小于100nm的厚度，不小于79T·A/m(10kG·Oe)的Bs·Hc值，以及沿表面方向指向的磁各向异性的软磁层，可抑制软磁层3中的磁壁的形成，并且即使不使用硬磁层，也可提供R/W特性优良的磁记录介质。
实施例3除了使用Fe27at％，Co10at％，以及B用于软磁层3外，以与实施例1相同的方式制造磁记录介质H。
通过如下方式将介质H设置到两个电磁体之间的空间，并磁化硬磁层2从电磁体产生10000(Oe)的磁场，同时以2000rpm旋转电磁体并沿外周的方向线性地从内部圆周移动电磁体，此后停止介质H的旋转。
与实施例1相似地研究软磁层3的静磁特性的方向以及硬磁层2的磁化方向和磁各向异性。
软磁层3的Bs是16000G，Hc是1.0(Oe)，以及Bs·Hc是16kG·Oe。结果是尽管软磁层3的磁各向异性为沿径向指向，但是硬磁层2的磁化方向是在圆周方向上向径向偏移10度的方向。测量结果示于表2中。
对于实施例3的介质H，尽管任何测量值均略差于实施例1的介质A的测量值，但是获得的R/W特性优于比较实例的介质B到F的R/W特性。
而且，在R/W测量后进行的DC擦除中没有观测到波尖噪声。
如上所述，通过使用具有小于100nm的厚度，不小于79T·A/m(10kG·Oe)的Bs·Hc值，以及指向表面方向的磁各向异性的软磁层作为衬层，即使当硬磁层2的磁化方向偏移到软磁层3的磁各向异性方向，也可抑制软磁层3中的磁区的形成，并且可提供R/W特性优良的磁记录介质。
实施例4下面参考附图解释本发明的第四实施例。
如下制造图9所示的磁记录介质。如图9所示，除了通过与用于实施例1中制备基底1相似的溅射方法，交替层叠三层FeCoBC软磁层111中的每一层和两层Ru层112中的每一层来代替形成硬磁层2和软磁层3外，以与实施例1中相同的方式制造磁记录介质I。使用由Fe24at％，Co16at％，以及B4at％构成的靶，通过与用于实施例1中制备基底1相似的溅射方法，形成各FeCoBC软磁层111，以具有25nm的厚度。使用Ru靶，通过DC溅射方法形成各Ru层112，以具有5nm的厚度。与记录介质G相比，磁记录介质I中的软磁层中的一层的厚度较薄，但其间用由非磁性物质制成的中间层(intervening layer)层叠三个软磁层。结果，软磁层的总厚度较大。
由于在FeCoBC软磁层上进行与实施例1相同的测量，结果本发明的磁记录介质I中的FeCoBC软磁层具有在径向上的各向异性、18000G的Bs，8Oe的Hc，以及144kG·Oe的Bs·Hc。表3中示出了与实施例1中的相似的磁记录介质以及R/W特性的测量结果。
在本发明的磁记录介质I中，SNRm和OW特性分别优于本发明的介质A的和介质G的SNRm和OW特性。可认为这是因为当保持Bs·Hc的值不小于10kG·Oe时，层叠软磁层以便其总厚度为75nm，由此进一步稳定磁各向异性。另外，与实施例1相似，在R/W测量之后进行DC擦除以观测波形，并且没检测到波尖噪声。应注意，对于软磁层的叠层结构，无论在其中层叠两层的情况下，还是在其中层叠四层的情况下，只要软磁层的总厚度小于100nm，都可获得相同的效果。
如上所述，根据本发明，通过层叠具有不小于10kG·Oe的Bs·Hc值以及平行于表面的方向(径向)上的磁各向异性的软磁层，以使软磁层的总厚度小于100nm，可防止在软磁层中产生磁畴，进一步保持磁各向异性稳定，并提供R/W特性优良的磁记录介质。
权利要求
1.一种磁记录介质，包括基底、垂直磁记录层、以及在所述基底与所述垂直磁记录层之间形成的软磁层，其中所述软磁层具有小于100nm的厚度、在表面方向上的磁各向异性，以及不小于79T·A/m(10kG·Oe)的饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc。
2.一种磁记录介质，包括基底、垂直磁记录层、以及在所述基底与所述垂直磁记录层之间形成的多个软磁层，其中所述多个软磁层具有小于100nm的总厚度、在表面方向上的磁各向异性，以及不小于79T·A/m(10kG·Oe)的饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc。
3.根据权利要求1的磁记录介质，其中所述软磁层的磁各向异性在所述基底的径向上。
4.根据权利要求1的磁记录介质，其中抑制在所述软磁层中形成磁壁的硬磁层设置在所述基底和所述软磁层之间。
5.根据权利要求4的磁记录介质，其中所述硬磁层构成为在基本上平行于所述软磁层的磁各向异性方向的方向上被磁化。
6.一种制造磁记录介质的方法，所述磁记录介质具有基底、垂直磁记录层、以及在所述基底与所述垂直磁记录层之间形成的软磁层，其中形成所述软磁层，以使所述软磁层的厚度小于100nm，其磁各向异性在表面方向上，并且Bs·Hc不小于79T·A/m(10kG·Oe)。
7.一种磁读-写装置，包括如权利要求1所述的磁记录介质，以及用于对所述磁记录介质记录和再现信息的磁头，其中所述磁头是单磁极头。
全文摘要
本发明的磁记录介质具有基底、垂直磁记录层、以及在所述基底与所述垂直磁记录层之间形成的软磁层，所述软磁层具有小于100nm的厚度、在表面方向上的磁各向异性，以及不小于79T·A/m(10kG·Oe)的饱和磁通密度Bs和矫顽力Hc的乘积Bs·Hc。通过使软磁层的厚度在上述范围内，可稳定在表面方向上的磁各向异性。通过使Bs·Hc在上述范围内，可充分增加静磁能量。因此，可抑制在软磁层中磁壁的产生，可抑制由软磁层产生的噪声，并实现高密度记录。
文档编号H01F10/08GK1957400SQ20058000913
公开日2007年5月2日 申请日期2005年3月24日 优先权日2004年3月26日
发明者中村太, 田中勉, 青柳由果, 清水谦治, 酒井浩志, 坂胁彰 申请人:株式会社东芝, 昭和电工株式会社