专利名称：垂直磁记录介质、其制造方法以及磁记录-再现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用作硬盘装置的磁记录-再现装置、在所述装置中使用的垂直磁记录介质、和一种制造所述装置的方法，具体地涉及一种利用垂直方向磁化的磁记录-再现装置。
背景技术：
在垂直磁记录介质中使用的一种典型磁层例如为CoCr系磁层。在CoCr系磁层中，含量例如大于20原子百分数(at％)的Cr添加到Co中，以允许非磁性Cr原子在Co系磁晶粒周围偏析。结果，在磁晶粒中产生的磁相互作用被隔离，以实现高记录密度的磁记录。近年来，要求垂直磁记录介质具有进一步提高的记录密度。然而，如果为了提高介质SN比(SNRm)而使包含在垂直记录层中的磁晶粒的尺寸更小，就容易产生热衰减，这引发记录信息容易被擦除的问题。
在这种情况下，已进行了各种研究，通过在Co系垂直磁记录层中添加各种元素而改进记录-再现特性，同时维持抗热衰减性。例如，在日本专利公开(Kokai)第11-185236中提出从包括Cr、Fe、Mo、V、Ta、Pt、Si、B、Ir、W、Hf、Nb、Ru、Ni和稀土元素的组中选择的至少一种元素应该添加到包含Co作为主要成分的基础材料中。然而，难以同时提高SNRm并防止热衰减。
另一方面，日本专利公开第63-148411公开一种包括纵向磁层的磁记录介质。该专利讲述通过在包含Cr的垫层上把Ta、Mo和W添加到CoCr系统中而制备的磁层而形成纵向磁层。
然而，即使纵向磁层应用到垂直磁记录介质中，但Mo或W干扰晶体取向特性，从而显著损害垂直磁各向异性，结果是对SNRm和防止热衰减能力中的任一个都没有提高。如以上所指出的，纵向磁记录介质和垂直磁记录介质在各个方面都互不相同，所述方面例如包括垫层和磁层的组成、磁各向异性的方向、以及根据磁头的差异而使用或不使用软磁衬层。由此可见，即使用于纵向磁记录介质中的磁层简单地应用到垂直磁记录介质上，也不可能获得满意的效果。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种制造垂直磁记录介质的方法，所述介质具有高SNRm值和优秀的抗热波动性。
本发明的第二目的是提供具有高SNRm值和优秀的抗热波动性的垂直记录介质。
进而，根据本发明的第三方面，提供一种能抑制热波动的发生而且还能以高SNRm值实现磁记录-再现的磁记录-再现装置。
本发明用于制造垂直磁记录介质的方法包括通过使用包含至少一种从包括钴、铂、钼和钨的组中选择的添加成分的磁层形成材料，在280-425℃下在非磁性基片上形成磁层，所述磁层构造为包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒，并提供在晶粒边界中偏析所述添加成分的垂直磁层。
本发明的垂直磁记录介质包括非磁性基片；以及，在280-450℃下在非磁性基片上形成的垂直磁层，垂直磁层包含至少一种从包括Co、Pt、Mo和W的组中选择的添加成分，并且构造为包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒，在垂直磁层内的晶粒边界中偏析所述添加成分。
进而，本发明的磁记录-再现装置包括以上定义的垂直磁记录介质；用于支撑和旋转垂直磁记录介质的机构；磁头，包括用于在垂直磁记录介质中记录信息的元件和用于再现所记录信息的另一元件；以及，支撑磁头的滑架组件，所述组件使磁头相对于垂直磁记录介质是可运动的。
其它优点和变化在以下描述中提出，部分优点和变化在描述中是显而易见的，或者，可从本发明的实践中得到其它优点和变化。借助后面具体提出的手段和组合可实现和获得本发明的目的和优点。
附图与以上概述和以下实施例的详细描述一起用于说明本发明的实施例和用于解释本发明的原理，所述附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为示出CoPtCrMo垂直磁层的成膜温度和SNRm之间关系的图形；图2为示出CoPtCrW垂直磁层的成膜温度和SNRm之间关系的图形；图3为示出CoPtCrMoW垂直磁层的成膜温度和SNRm之间关系的图形；图4为示出CoPtCrMo垂直磁层的Cr含量和SNRm之间关系的图形；图5为示出CoPtCrMo垂直磁层的Mo含量和SNRm之间关系的图形；图6为示出CoPtCrMoW垂直磁层的W含量和SNRm之间关系的图形；图7为示出根据本发明的垂直磁记录介质的构造实例的横截面视图；图8为示出根据本发明的垂直磁记录介质的构造实例的横截面视图；图9为示出根据本发明的垂直磁记录介质的构造实施例的横截面视图；图10为示出根据本发明的垂直磁记录介质的另一构造实施例的横截面视图；图11为示出根据本发明的垂直磁记录介质的另一构造实施例的横截面视图；
图12为示出根据本发明的垂直磁记录介质的另一构造实施例的横截面视图；图13为示出根据本发明的垂直磁记录介质的另一构造实施例的横截面视图；以及图14为示出根据本发明的垂直磁记录介质的又一构造实施例的横截面视图。
具体实施例方式
本发明用于制造垂直磁记录介质的方法包括在非磁性基片上形成垂直记录层。在形成垂直磁记录层时，通过使用包含至少一种添加成分的磁层形成材料而在280-450℃下形成磁层，由此形成垂直磁层，所述垂直磁层构造得包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒，并且具有在晶粒边界中偏析的添加成分，其中，所述添加成分从包括Co、Pt、Mo和W的组中选择。
而且，根据上述方法制造的本发明垂直磁记录介质是包括非磁性基片和在非磁性基片上形成的垂直磁层的垂直磁记录介质。垂直磁层包含Co和Pt以及Mo和W中的至少一种添加成分。在280℃-450℃之间温度范围内形成的垂直磁层构造得包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒。添加成分在晶粒边界中偏析。
根据本发明的一个实施例，Mo和W被充分扩散，以便在晶粒边界偏析，结果提高磁分离磁晶粒的效果，以获得高SNRm值和优秀的抗热衰减性。
有可能在用于本发明中的垂直磁层中进一步添加Cr。
在添加成分Mo、W和Cr中，W产生最好的磁分离磁晶粒的效果。Mo产生中等效果，而Cr则产生最小的磁分离磁晶粒的效果。晶格常数和晶体结构的差异造成效果的依赖性。W具有最大的晶格常数，Mo具有中等的晶格常数，而Cr具有最小的晶格常数。Co-Cr键在磁晶粒内和在偏析的晶体边界呈现出相同的六边形密集结构，另一方面，Co-Mo键和Co-W键中每一个都在偏析之后在晶体边界上呈现出诸如CsCl型结构的结构，该结构与在磁晶粒内呈现出的结构不同。
然而，Mo和W中每一个的扩散速率(偏析速率)都低于Cr的，并且具体地，W的速率低于Mo的。在这种情况下，Mo和W不可能扩散进晶体边界中。上述扩散速率的差异由这些添加成分中的熔点差异引起。具体地，Mo具有大约2700℃的高熔点，W也具有大约3500℃的高熔点。另一方面，Cr的熔点较低，即大约1700℃。还应该指出的是在Mo和W留在Co基磁晶粒内的情况下，由于Mo和W比Co具有更大的晶格常数，因此，磁晶粒的晶体取向特性和磁各向异性容易被显著干扰。
如上所述，当被期望产生高磁分离效果的Mo和W投入实际使用时，产生了问题。
顺便提一下，在使用Pt的情况下，垂直记录层中晶格之间的距离趋向于增加，以便减小Mo和W对晶体取向特性的干扰，由此改善其偏析。
在这种情况下，本发明在尝试允许Mo和W在晶体边界大量偏析时已经获得垂直记录层。具体地，通过在Pt添加到记录层中的条件下改变成膜温度，并且把具有高耐热性的物质加热到足够高的温度，从而形成垂直磁层。
图1为示出Co-16at％Pt-14at％Cr-xat％Mo的垂直记录层的成膜温度和SNRm之间关系的图形。该图中所包括的曲线101适用于x为0的情形，该图中所包括的曲线102适用于x为5的情形，并且，该图中所包括的曲线103适用于x为10的情形。
从曲线101很显然，在Cr作为偏析成分添加到CoPt系磁材料中的情况下，在大约250℃获得最佳的SNRm，因为Cr表现出相对较高的偏析速率。另一方面，从曲线102和103很显然，当制造包括含Cr或Mo的垂直记录层的垂直磁记录介质时，除了在大约250℃出现从Cr得到的最大值之外，在大约350℃出现从Mo得到的最大值。应该理解，所述具体现象是因Mo和Cr中每一个都具有低偏析速率和具有高熔点所引起的。曲线102和103证明，在使用包含Co、Pt、Cr和Mo且不含W的垂直记录层的情况下，可在280-450℃下，优选在290-420℃下，更优选在320-380℃下获得满意的SNRm值。而且，以50kFCI测量衰减值。当在290℃-420℃之间温度范围内制造记录介质时，发现衰减值为-0.10至-0.15dB/10年，这证明保持满意的抗热衰减性。
图2为示出Co-16at％Pt-14at％Cr-yat％W的垂直记录层的成膜温度和SNRm之间关系的图形。该图中所包括的曲线201适用于y为0的情形，该图中所包括的曲线202适用于y为5的情形，并且，该图中所包括的曲线203适用于y为10的情形。
从曲线201很显然，在Cr作为偏析成分添加到CoPt系磁材料中的情况下，在大约250℃获得最佳的SNRm，因为Cr表现出相对较高的偏析速率。另一方面，从曲线202和203很显然，当制造包括含Cr或W的垂直记录层的垂直磁记录介质时，除了在大约375℃出现从W得到的最大值之外，与图1一样，在大约250℃出现从Cr得到的最大值。曲线202和203证明，在使用包含Co、Pt、Cr和W且不含Mo的垂直记录层的情况下，可在280-450℃下，优选在300-425℃下，更优选在320-410℃下获得满意的SNRm值。而且，以50kFCI测量衰减值。当在300℃-425℃之间温度范围内制造记录介质时，发现衰减值为-0.11至-0.16dB/10年，这证明保持满意的抗热衰减性。
图3为示出Co-16at％Pt-14at％Cr-xat％Mo-yat％W的垂直记录层的成膜温度和SNRm之间关系的图形。该图中所包括的曲线301适用于x和y均为0的情形，该图中所包括的曲线302适用于x和y均为5的情形，并且，该图中所包括的曲线303适用于x和y均为10的情形。
从曲线301显然，在Cr作为偏析成分添加到CoPt系磁材料中的情况下，在大约250℃获得最佳的SNRm，因为Cr表现出相对较高的偏析速率。另一方面，从曲线302和303很显然，当制造包括含Co、Pt、Cr、Mo和W的垂直记录层的垂直磁记录介质时，除了在大约350℃出现从W得到的最大值之外，与图1一样，在大约250℃出现从Cr得到的最大值。曲线302和303证明，在使用包含Co、Pt、Cr、Mo和W的垂直记录层的情况下，可在280-480℃下，优选在300-460℃下，更优选在320-420℃下获得满意的SNRm值。而且，以50kFCI测量衰减值。当在300℃-460℃之间温度范围内制造记录介质时，发现衰减值为-0.09至-0.16dB/10年，这证明保持满意的抗热衰减性。
从在图1-3中的任一图中获得满意SNRm值的成膜温度范围明显看出，包括下述垂直磁层的垂直磁记录介质应该在280℃-450℃之间范围内、优选在300℃-400℃之间范围内、更优选在320-380℃之间范围内形成，所述垂直磁层包含Co、Pt、Cr以及从包括Mo和W的组中选择的添加成分。
根据本发明的一个实施例，Mo和W被充分扩散并且在晶粒边界偏析，如果在上述高成膜温度下形成垂直磁层，就有可能增强磁分离磁晶粒的效果，因而获得高SNRm值和高抗热衰减性。
本发明人还在尝试抑制晶体取向特性的干扰并且获得具有六边形密集结构的磁晶粒时，研究Mo和W的合适添加量。
图4为示出CoPtCrMo系垂直磁层的Cr含量和SNRm值之间关系的图形。该图中示出的曲线401适用于CoPtCrMo系垂直磁层包含16at％的Pt、5at％的Mo、含量变化的Cr并且剩余为Co的情形。该图中示出的曲线402适用于CoPtCrMo系垂直磁层包含16at％的Pt、10at％的Mo、含量变化的Cr并且剩余为Co的情形。进一步地，该图中示出的曲线403适用于CoPtCrMo系垂直磁层包含16at％的Pt、15at％的Mo、含量变化的Cr并且剩余为Co的情形。
从曲线401、402和403很显然，在垂直磁层包含5-20at％Cr的情况下可获得满意的SNRm值。而且，以50kFCI测量衰减值。当记录介质包含5-20at％Cr时，发现衰减值为-0.12至-0.15dB/10年，这证明保持满意的抗热衰减性。
图5为示出CoPtCrMo系垂直磁层的Mo含量和SNRm值之间关系的图形。该图中示出的曲线501适用于CoPtCrMo系垂直磁层包含16at％的Pt、5at％的Cr、含量变化的Mo并且剩余为Co的情形。该图中示出的曲线502适用于CoPtCrMo系垂直磁层包含16at％的Pt、10at％的Cr、含量变化的Mo并且剩余为Co的情形。进一步地，该图中示出的曲线503适用于CoPtCrMo系垂直磁层包含16at％的Pt、15at％的Cr、含量变化的Mo并且剩余为Co的情形。
从曲线501、502和503很显然，在垂直磁层包含5-20at％Mo的情况下可获得满意的SNRm值。而且，以50kFCI测量衰减值。当记录介质包含5-20at％Mo时，发现衰减值为-0.12至-0.14dB/10年，这证明保持满意的抗热衰减性。
图6为示出CoPtCrMoW系垂直磁层的W成分和SNRm值之间关系的图形。该图中示出的曲线601适用于CoPtCrMoW系垂直磁层包含16at％的Pt、14at％的Cr、5at％的Mo、含量变化的W并且剩余为Co的情形。
从曲线601很显然，在垂直磁层包含5-15at％的W的情况下可获得满意的SNRm值。而且，以50kFCI测量衰减值。当记录介质包含5-15at％的W时，发现衰减值为-0.13至-0.16dB/10年，这证明保持满意的抗热衰减性。
希望用于本发明中的垂直记录层包含5-25at％的Pt和50-80at％的Co。这些成分的含量代表包含在垂直磁层中的Co基磁晶粒形成六边形密集(HCP)结构的范围。
为了在本发明中所用的成膜温度下形成垂直磁层，不可能使用具有大约250℃低耐热温度的常规基片，如铝硅玻璃、化学钢化玻璃或镀NiP的AlMg基片。在本发明中，有可能适当使用具有高耐热温度的的非磁性基片，如结晶玻璃基片、Si基片、C基片或Ti基片。
图7为示出本发明的垂直磁记录介质的构造实例的横截面视图。如图所示，本发明的垂直磁记录介质10包括非磁性基片1和在非磁性基片1上形成的垂直磁层2。
图8为示出本发明的垂直磁记录介质的另一构造实例的横截面视图。如图所示，本发明的垂直磁记录介质20基本上与图7所示垂直磁记录介质的构造相同，不同的是在非磁性基片1和垂直磁层2之间插入垫层3。
垫层3由至少一种从包括Ti、Ru、Cr、Hf、Co、Pt、B、Cu、Ta、Mo和W的组中选择的材料形成，在一个实施例中，垫层3至少一种由从包括Ti、Ru、RuCr、Hf、CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtRu、CoCrPtCu、CoCrPtTa、CoCrPtMo和CoCrPtW的组中选择的材料形成。在一些实施例中，垫层应由至少一种从包括Co、Cr和Pt的组中选择的材料形成。进而，在一些实施例中，垫层应由至少一种从包括Co、Cr和Pt的组中选择的材料以及至少一种从包括B、Ta、Ru和O的组中选择的添加材料形成。
在本发明中，垂直磁膜的取向特性容易被添加的Mo和/或W干扰。从而，希望在垂直磁膜下面形成至少一个具有HCP结构的非磁性垫层。
图9为示出本发明的垂直磁记录介质的另一构造实例的横截面视图。如图所示，本发明的垂直磁记录介质30基本上与图7所示的垂直磁记录介质的构造相同，不同之处在于垫层4是由第一垫层5和第二垫层6组成的双层结构。
如图所示，有可能使用与图8所示垫层3的材料相似的材料，以形成第一垫层5。
为了形成第二垫层，在本发明的一个实施例中，有可能使用至少一种从包括Ni、Nb、Ta、Al、W、Co、C和Ti的组中选择的材料，在一些实施例中，有可能使用至少一种从包括NiNb、NiTa、NiAl、NiW、NiTaW、CoNb、CoW、CoTa、NiTaC、CoTaW、CoTaC、CoTaW和Ti的组中选择的材料。
在一些实施例中，有可能使用诸如NiNb、NiTa、NiAl、NiW、NiTaW和NiTaC的Ni化合物来形成第二垫层。使用此种Ni化合物是有利的用小的膜厚获得较高的取向控制性；以及，在垫层上形成的膜的晶粒具有合适的晶粒尺寸。
图10为示出本发明的垂直磁记录介质的另一构造实例的横截面视图。如图所示，本发明的垂直磁记录介质40基本上与图9所示的垂直磁记录介质的构造相同，不同的是在垫层4和非磁性基片1之间插入软磁衬层7。
而且，有可能在软磁衬层7和非磁性基片1之间形成硬磁层(未示出)。在垂直磁记录介质的制造工艺中，例如，CoCrPt和CoZrNb层以此顺序在非磁性基片上形成。通过在形成CoCrPt和CoZrNb层之后在径向上对硬磁层施加磁场，以便对软磁层施加偏置磁场，从而，有可能防止产生畴壁。
有可能在硬磁层和非磁性基片1之间形成例如由Cr、V或NiAl制成的垫层。
软磁衬层可由具有高磁导率的软磁材料形成，所述软磁材料例如包括CoZrNb、FeTaC、FeZrN、FeSi合金、FeAl合金、诸如坡莫合金的FeNi合金、诸如坡明德合金的FeCo系合金、诸如潘敏瓦尔合金的FeCoNi合金、MgZn系铁氧体、MgMn系铁体、FeAlGa、FeCuNbSiB、FeGaGe、FeGeSi、FeNiPb、FeRuGaSi、FeSiB、FeSiC、FeZrB、FeZrBCu、CoFeSiB、CoTi和CoZrTa。
在软磁层上具有垂直磁膜的所谓“双层垂直介质”通过形成具有高磁导率的软磁层而形成。在双层垂直介质中，软磁层扮演一部分磁头的作用，其中，从磁头产生的用于磁化垂直磁膜的记录磁场在水平方向上延伸，以便回到磁头。结果，对于软磁层，有可能提高记录-再现效率。
而且，硬磁层例如由CoSm、CoPt、CoCrPt、CoCrPtB和CoCrPtcu形成。
图11为示出本发明的垂直磁记录介质的另一构造实例的横截面视图。如图所示，本发明的垂直磁记录介质50基本上与图7所示的垂直磁记录介质的构造相同，不同的是在垫层3和垂直记录层2之间插入另一垂直记录层8。
上述“另一垂直记录膜”例如由CoPt、CoCrPt、CoCro、CoPtO、CoPtCrO、CoCrPtB、CoCrPtTa、CoCrPtW、CoCrPtMo、CoCrPtCu、CoCrPtRu、CoCrPtWC、CoCrPtRuC、CoCrPtCuB、CoCrPtWB、CoCrPtTaCu、CoCrPtTaW、CoPt-SiO2和CoPtSiO形成。
顺便提一下，包括在图7-11中任一图所示的垂直磁记录介质中的每个层都可适当地组合。
有可能在用于本发明的垂直磁记录介质的表面上形成例如由C制成的保护层。
进而，例如有可能通过浸渍方法，在用于本发明的垂直磁层表面或保护层表面上形成润滑层。
图12为局部剖视图，说明本发明的磁记录-再现装置的构造。
如图所示，在本发明中用于记录信息的刚性结构磁盘121安装到主轴122上，并由主轴电机(未示出)驱动以规定的恒定转速旋转。滑块123例如具有单磁极型记录头和用于再现所记录信息的MR头，滑块123安装到由薄板状片簧制成的悬架124的末端。悬架124连接到臂125的一边，臂125例如具有用于固定驱动线圈(未示出)的线轴部分。
作为一种直线电机的音圈电机126安装到臂125的另一边。音圈电机126包括缠绕在臂125的线轴上的驱动线圈(未示出)以及磁路，所述磁路包括布置得相互面对的永久磁铁和相对磁轭，永久磁铁和相对磁轭以在它们之间固定驱动线圈的方式布置。
臂125由布置在静止臂127的上、下部分中的球轴承(未示)固定，以便由音圈电机126旋转和摆动。更具体地，滑块123在磁盘121上的位置由音圈电机126控制。顺便提一下，图中示出的参考号128代表盖体。
实例
现在结合本发明的一些实例来详细描述本发明。
实例1制备用于2.5英寸磁盘的非磁性基片，所述非磁性基片由Si基片组成。把非磁性Si基片放入真空度为1×10-5Pa的真空室中，在气压0.6Pa的Ar气氛中执行DC磁控管溅射，同时把基片温度加热到350℃。在第一步骤中，非磁性基片布置得面向靶，由此在DC溅射功率2.4W/cm2的条件下形成40nm厚的Cr膜，作为非磁性衬层。
在下一步骤中，在非磁性衬层上形成25mm厚的CoCrPt硬磁层，随后在CoCrPt硬磁层上形成200nm厚的CoZrNb软磁衬层。
接着，在CoZrNb软磁衬层上形成5nm厚的第二垫层，由此在DC溅射功率1.4W/cm2的条件下形成Ni-30at％Nb膜。
在下一步骤中，在NiNb膜上形成15nm厚的第一垫层，由此在DC溅射功率2.4W/cm2的条件下形成非磁性HCP结构的Ru膜。
进而，通过使用由Co-16at％Pt-14at％Cr-5at％Mo制成的靶，而在非磁性Ru垫层上形成30nm厚的CoPtCrMo垂直磁膜。
最后，形成7nm厚的C保护层。真空容器内其上连续形成各种膜的基片移出到空气气氛中，随后通过浸渍方法在C保护层上形成1.5nm厚的全氟聚醚(PEPE)系润滑层，以便获得垂直磁记录介质60。
图13示意性地示出因此获得的垂直磁记录介质60的结构。如图所示，垂直磁记录介质60包括Cr非磁性层10、CoCrPt硬磁层9、CoZrNb软磁层7、包括NiNb第二垫层6和Ru第一垫层5的垫层4、CoPtCrMo垂直磁膜2、C保护层11以及润滑层，这些层以上述顺序在非磁性基片1上依次层叠。
通过使用能量分散型X射线分光器(TEM-EDX)而检查垂直磁层中元素浓度局部分布，其中，垂直磁层包括在因此获得的垂直磁记录介质中。发现垂直磁层包括以下Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Mo和Cr作为主要成分并且布置得环绕Co基磁晶粒。
通过使用配置有电磁体的磁化装置，而把1185KA/m的磁场向外径向施加到包括在因此获得的垂直磁记录介质60中的圆形基片上，以便对硬磁层向内径向磁化。通过使用对磁化的垂直磁记录介质具有0.3μm记录轨道宽度和0.2μm再现轨道宽度的单磁头，而执行利用磁阻效应的记录-再现特性评估。发现SNRm(S代表低频信号，N代表400kFCI的噪声)为23.0dB，这是令人满意的。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.12dB/10年，这也是令人满意的，其中，50kFCI时的衰减值作为热衰减的指标。
比较实例1为了比较，与实例1相似地制备垂直磁记录介质，不同的是通过使用Co-19at％Cr-16at％Pt靶在非磁性基片上形成30nm厚的CoCrPt层，以取代CoPtCrMo垂直磁膜。通过使用TEM-EDX而检查因此获得的垂直磁记录介质的元素浓度局部分布。发现垂直磁记录介质包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Cr作为主要成分并且布置得环绕Co基磁晶粒。而且，与实例1相同地评估记录-再现特性，结果发现SNRm值为20.7dB。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.20dB/10年，这清楚地表明抗热衰减性较差。
实例2与实例1相似地获得垂直磁记录介质，不同的是在对具有六边形密集结构的Co-37at％Cr-8at％Pt靶作用2.4W/cm2DC溅射功率的条件下形成20nm厚的非磁性CoCrPt膜，作为第一垫层。
检查包括在因此获得的垂直磁记录介质中的垂直磁层的元素浓度局部分布。发现垂直磁层已经构造为包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Mo和Cr作为主要成分并且布置得环绕每一个Co基磁晶粒。
另外，通过对垂直磁记录介质应用X射线衍射装置，而对Co(00.2)峰值执行摇摆曲线测量。发现峰值的半值宽度为7°，这是令人满意的。这证明Co的取向特性是令人满意的。而且，与实例1相同地评估记录-再现特性。发现SNRm值为23.5dB，这是令人满意的。并且发现50kFCI时的衰减值为-0.11dB/10年，这证明抗热衰减性是令人满意的。
比较实例2与实例1相似地获得常规垂直磁记录介质，不同的是通过使用具有面心立方体(FCC)结构的Pt体作为靶而在非磁性基片上形成30nm厚的Pt膜，以提供第一垫层。
检查包括在因此获得的垂直磁记录介质中的垂直磁层的元素浓度局部分布。发现垂直磁层已经构造为包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Cr作为主要成分并且布置得环绕每一个Co基磁晶粒。然而，在垂直磁层中，晶粒边界是不清晰的。
而且，通过对垂直磁记录介质应用X射线衍射装置，对Co(00.2)峰值执行摇摆曲线测量。发现峰值的半值宽度为11°。换句话说，与在实例2中制备的垂直磁记录介质相比，Co基磁晶粒的晶体取向特性较差。另外，评估记录-再现特性。发现SNRm值为19.2dB。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.25dB/10年，这表明抗热衰减性是不令人满意的。
实例3与实例1相似地获得垂直磁记录介质，不同的是在对Co-37at％Cr-8at％Pt-3at％Ta靶作用2.4W/cm2DC溅射功率的条件下形成20nm厚的非磁性CoCrPtTa膜，作为第一垫层，以取代Ru膜。
检查包括在因此获得的垂直磁记录介质中的垂直磁层的元素浓度局部分布。发现垂直磁层已经构造为包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Mo和Cr作为主要成分并且布置得环绕每一个Co基磁晶粒。
另外，与实例2一样，对因此获得的垂直磁记录介质进行摇摆曲线测量。发现峰值的半值宽度为5°。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.10dB/10年。
另外，相似地制备垂直磁记录介质，不同的是通过添加Ru、B和O中的每个以取代Ta而形成第一垫层。有可能获得改善SNRm值的效果，同时不降低Co基磁晶粒的晶体取向特性和抗热衰减性。
实例4与实例1相似地获得垂直磁记录介质，不同的是在形成第一垫层之后，通过使用Co-19at％Cr-16at％Pt体作为靶而形成15nm厚的CoCrPt磁膜，随后与实例1相似地在CoCrPt磁层上形成15nm厚的CoCrPtMo垂直磁层。
利用TEM-EDX检查包括在因此获得的垂直磁记录介质中的垂直磁层的元素浓度局部分布。发现垂直磁层已经构造为包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Mo和Cr作为主要成分并且布置得环绕每一个Co基磁晶粒。
对因此获得的垂直磁记录介质评估记录-再现特性。发现SNRm值为23.8dB，这是令人满意的。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.11dB/10年，这证明抗热衰减性是令人满意的。另外，使用X射线衍射装置对Co(00.2)峰值执行摇摆曲线测量。发现峰值的半值宽度为5°。
实例5与实例1相似地制造垂直磁记录介质，不同的是不形成非磁性Cr层、CoCrPt硬磁层和CoZrNb软磁衬层。图14为示出因此获得的垂直磁记录介质70的构造的横截面视图。如图所示，垂直磁记录介质70构造为包括垫层4、CoPtCrMo垂直磁膜2、C保护层11以及润滑层(未示出)，这些层以上述顺序在非磁性基片1上依次层叠，其中，垫层4包括NiNb第二垫层6和由Ru制成的第一垫层5。
利用TEM-EDX检查包括在因此获得的垂直磁记录介质中的垂直磁层的元素浓度局部分布。发现垂直磁层已经构造为包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Mo和Cr作为主要成分并且布置得环绕每一个Co基磁晶粒。
与实例1相似地，对因此获得的垂直磁记录介质评估记录-再现特性。发现SNRm值为22.1dB，这是令人满意的。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.14dB/10年，这证明抗热衰减性是令人满意的。
比较实例3与实例1相似地制造垂直磁记录介质，不同的是使用Co-19at％Cr-16at％Pt靶形成30nm厚的CoPtCr层，以取代CoPtCrMo垂直磁膜。
利用TEM-EDX检查包括在因此获得的垂直磁记录介质中的垂直磁层的元素浓度局部分布。发现垂直磁层已经构造为包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Cr作为主要成分并且布置得环绕每一个Co基磁晶粒。
另外，与实例1相似地评估记录-再现特性。发现SNRm值为17.5dB，这有点不令人满意。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.22dB/10年，这证明抗热衰减性也不令人满意。
实例6与实例1相似地制造垂直磁记录介质，不同的是在对Co-16at％Pt-15at％Mo体作用2.4W/cm2DC溅射功率的条件下形成30nm厚的垂直磁膜，作为垂直磁层。
检查包括在因此获得的垂直磁记录介质中的垂直磁层的元素浓度局部分布。发现垂直磁层已经构造为包括Co基磁晶粒和晶粒边界，所述Co基磁晶粒包含Co作为主要成分，所述晶粒边界包含Mo作为主要成分并且布置得环绕每一个Co基磁晶粒。
而且，通过对因此获得的垂直磁记录介质应用X射线衍射装置，而对Co(00.2)峰值执行摇摆曲线测量。发现峰值的半值宽度为9°。换句话说，证明Co的晶体取向特性是令人满意的。进而，与实例1相同地评估记录-再现特性。发现SNRm值为23.6dB，这也是令人满意的。而且，发现50kFCI时的衰减值为-0.12dB/10年，这证明抗热衰减性是令人满意的。
对本领域中技术人员而言，容易获得本发明的其它优点和变化。从而，在更广泛的意义上，本发明不局限于在此示出和描述的具体叙述和代表性实施例。相应地，只要不偏离由后附权利要求和它们的等效物所定义的一般发明概念的精神或范围，就可进行各种变化。
权利要求
1.一种制造垂直磁记录介质(10)的方法，其特征在于包括通过使用包含至少一种从包括钴、铂、钼和钨的组中选择的添加成分的磁层形成材料，在280-450℃下在非磁性基片(1)上形成磁层(2)，所述磁层构造为包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒，并提供在晶粒边界中偏析所述添加成分的垂直磁层。
2.如权利要求1所述的制造垂直磁记录介质(10)的方法，其特征在于在300℃-400℃下在非磁性基片(1)上形成垂直磁层(2)。
3.如权利要求1所述的制造垂直磁记录介质(20)的方法，其特征在于进一步包括在形成垂直磁层(2)的步骤之前，在非磁性基片(1)上形成至少一个具有六边形密集结构的垫层(3)。
4.如权利要求3所述的制造垂直磁记录介质(30)的方法，其特征在于形成垫层(4)包括形成第二垫层(6)和在第二垫层上形成第一垫层(5)，其中，第二垫层(6)包含至少一种从包括镍、铌、钽、铝、钨、钴、碳和钛的组中选择的元素，第一垫层(5)包含至少一种从包括钛、钌、铬、铪、钴、铂、硼、铜、钽、钼和钨的组中选择的元素。
5.如权利要求3所述的制造垂直磁记录介质(40)的方法，其特征在于进一步包括在形成垫层(4)之前形成软磁衬层(7)。
6.如权利要求3所述的制造垂直磁记录介质(50)的方法，其特征在于进一步包括在形成垂直磁膜(2)之后和在形成垫层(4)之前，形成钴-铬系垂直记录层(8)。
7.一种垂直磁记录介质(10)，其特征在于包括非磁性基片(1)；以及在280-450℃下在非磁性基片上形成的垂直磁层(2)，垂直磁层(2)包含至少一种从包括钴、铂、钼和钨的组中选择的添加成分，并且构造为包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒，在垂直磁层内的晶粒边界中偏析所述添加成分。
8.如权利要求7所述的垂直磁记录介质(10)，其特征在于垂直磁记录层(2)包含数量为5-20原子％的铬。
9.如权利要求7所述的垂直磁记录介质(10)，其特征在于垂直磁记录层(2)包含数量为5-20原子％的钼。
10.如权利要求7所述的垂直磁记录介质(10)，其特征在于垂直磁记录层(2)包含数量为5-15原子％的钨。
11.如权利要求7所述的垂直磁记录介质(10)，其特征在于在300-400℃下在非磁性基片(1)上形成垂直磁层(2)。
12.如权利要求7所述的垂直磁记录介质(20)，其特征在于进一步包括具有六边形密集结构并插入到非磁性基片(1)和垂直磁层(2)之间的至少一个垫层(3)。
13.如权利要求12所述的垂直磁记录介质(30)，其特征在于垫层(4)包含从包括钴、铬和铂的组中选择的至少一种元素。
14.如权利要求13所述的垂直磁记录介质(30)，其特征在于垫层(3)进一步包含至少一种从包括硼、钽、钌和氧的组中选择的元素。
15.如权利要求12所述的垂直磁记录介质(30)，其特征在于垫层(4)包括第一垫层(5)和第二垫层(6)，其中，第一垫层(5)包含至少一种从包括钛、钌、铬、铪、钴、铂、硼、铜、钽、钼和钨的组中选择的元素，第二垫层(6)在非磁性基片(1)相对于第一垫层(5)的一侧上形成，并且包含至少一种从包括镍、铌、钽、铝、钨、钴、碳和钛的组中选择的元素。
16.如权利要求15所述的垂直磁记录介质(30)，其特征在于第二垫层(6)包含至少一种从包括NiNb、NiTa、NiAl、NiW、NiTaW和NiTaC的组中选择的材料。
17.如权利要求7所述的垂直磁记录介质(50)，其特征在于进一步包括至少一个插入到垫层(4)和垂直磁层(2)之间的钴-铬系垂直记录层(8)。
18.如权利要求7所述的垂直磁记录介质(40)，其特征在于进一步包括至少一个插入到垫层(4)和非磁性基片(1)之间的软磁衬层(7)。
19.一种磁记录-再现装置，其特征在于包括包括非磁性基片和垂直磁层的垂直磁记录介质(121)，其中，垂直磁层在280-450℃下在非磁性基片上形成，并包含至少一种从包括钴、铂、钼和钨的组中选择的添加成分，并且垂直磁层构造为包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒，在垂直磁层内的晶粒边界中偏析所述添加成分。用于支撑和旋转垂直磁记录介质的机构；磁头(123)，包括用于在垂直磁记录介质(121)中记录信息的元件和用于再现所记录信息的另一元件；以及支撑磁头的滑架组件(124、125)，所述组件使磁头(123)相对于垂直磁记录介质(121)是可运动的。
20.如权利要求19所述的磁记录-再现装置，其特征在于磁头是单磁极头。
全文摘要
本发明涉及垂直磁记录介质、其制造方法以及磁记录－再现装置，其中的垂直磁记录介质(10)包括在280－450℃下用磁层形成材料形成的垂直磁层(2)，所述磁层形成材料包含至少一种从包括钴、铂、铬、钼和钨的组中选择的添加成分，垂直磁层(2)构造为包括相互之间被晶粒边界分离开的多个磁晶粒，并且提供在晶粒边界中偏析所述添加成分的垂直磁层(2)。
文档编号G11B5/65GK1505006SQ200310118358
公开日2004年6月16日 申请日期2003年11月25日 优先权日2002年11月28日
发明者岩崎刚之, 彥坂和志, 及川壮一, 中村太, 酒井浩志, 清水谦治, 坂脇彰, 一, 志, 治 申请人:株式会社东芝, 昭和电工株式会社