专利名称：：垂直磁记录介质的制作方法垂直磁记录介质发明背景1.发明领域本发明涉及安装在各种磁记录器件中的垂直磁记录介质。更具体地，本发明涉及安装在用作计算机、音频4见频设备和类似设备的外部储存器件的硬盘驱动器(HDD)中的垂直磁记录介质。2.相关技术说明自1997年以来，HDD记录密度以每年60-100X的速度迅速增长。由于如此迅速的增长，过去一直使用的面内记录方法被认为接近了高密度记录的极限。在这种情况下，近年来人们更感兴趣的是能够获得更高记录密度的垂直记录方法，这种记录方法已成为当前许多研发活动的主题。而且，自2005年以来，终于在某些型号中釆用垂直记录方法的HDD已经商品化。垂直磁记录介质主要包括硬磁材料的磁记录层；使磁记录层按照目标方向取向的底层；保护磁记录层的表面的保护膜；和软磁材料的背衬层，用于集中由记录到磁记录层上时所用的磁头产生的磁通量。为了提高所述介质的基本性质，必须提高信号输出与噪声的比例(S/N)。也就是说，必须提高由介质产生的信号输出，并且必须降低噪声。信号输出减少而噪声增加的一个原因是在磁记录层中取向分散(晶体取向不规则)增加。在垂直磁记录介质中，磁记录层中的易磁化轴的取向必须与介质表面垂直。如果该易磁化轴的取向分散性增大，则垂直方向的磁通量减少，结果导致信号输出下降。依据本发明人研究的结果，在取向分散性大的介质中，晶粒的磁分立性下降，磁束增大，噪声增加(参见ShunjiTakenoiri，YasushiSakai，KazuoEnomoto,SadayukiWatanabe,HiroyukiUwazumi等人的"DevelopmentandproblemsofCoPtCr-Si02perpendicularmedia"—文，135thTopicalSymposiumMagn.Soc.Jpn.(2004》。另外，在现有技术中己有人建议使用Fe、Cr或Co和Ru的合金的双层底层，作为底层或中间层置于磁记录层和软磁背衬层之间(参见日本专利公开2002-100030，相应的美国专利申请2002/0058160Al，相应的新加坡专利申请91345Al)，还建议使用CoFe合金软磁背衬层和Ru底层(参见日本专利公开2002-298323)，以便通过提高磁性质、降低软磁背衬层中产生的噪声来改善电磁转换性能。有人还建议，通过使用软磁坡莫合金(Permalloy)材料作为底层、使用Ru或Ru基合金作为较厚的非磁性中间层，可以降低磁记录层中的取向分散性，可以减少原始生长层，减少晶粒的粒径等等(参见日本专利公开2002-358617和日本专利公开2003-123239)。此外，还建议，当使用软磁坡莫合金合金材料作为底层、Ru或Ru基合金材料作为中间层时，通过在底层和中间层之间插入软磁Co层或软磁Co基合金层，可以减小中间层的膜厚度，同时能够增加磁记录层的矫顽磁力和矩形比，提高以现有技术所用的记录密度记录的信号S/N(参见日本专利公开2004-288348)。但是，为了跟随追求更高记录密度的趋势，仍然需要一种即使在高密度记录过程中也仍然能够获得高信号输出和低噪声以得到较高S/N的垂直磁记录介质，。为了通过提高垂直磁记录介质的信号输出并降低其噪声而实现较高的S/N，必须尽可能地减小磁记录层的取向分散。除了上述一点外，为了降低磁记录介质的噪声，必须减小磁记录层中晶粒的粒径。如果磁记录层中晶粒的粒径较大，则位转移区域就变得不规则，转移噪声增加。因此，为了降低转换噪声，就必须减小晶粒粒径，而且必须使位转移区域呈线性。从提高垂直磁记录介质的记录密度的角度看，必须减小位转移区域内的噪声。为此目的，确保记录磁场陡变(sharp)并使转移尽可能呈线性是有效的。为了得到陡变的记录磁场，软磁背衬层和磁头之间的距离必须尽可能的小。此外，因为磁头的记录磁场随着记录密度增加而减小，所以为了确保足够的记录磁场，也必须减小软磁背衬层和磁头之间的距离。一般而言，在磁记录层和软磁背衬层之间设置有非磁性底层或中间层；但是目前这种非磁性底层或中间层较厚，膜厚度约为20-30纳米，是增加软磁背衬层和磁头之间距离的一个因素。实际上，在目前提议的上述构造中，非磁性底层或中间层的厚度很大(例如，在日本专利公开2002-100030，相应的美国专利申请2002/0058160Al，相应的新加坡专利申请91345A和日本专利公开2002-298323所述的构造中，厚度等于或大于35纳米)，对于縮短磁头和软磁背衬层之间的距离以及在高密度记录中获得高S/N是不合适的。此外，已知底层或中间层还能用于控制形成在它们之上的磁记录层中的结晶度、取向和晶粒粒径，并影响磁记录层的性质。具体地，当通过在底层或中间层上的外延生长形成磁记录层时，已知磁记录层材料的晶粒粒径会顺应底层或中间层的材料的晶粒粒径。因此，为了减小磁记录层材料的晶粒粒径，减小底层或中间层中晶粒的粒径是有效的。但是，已知当减小底层或中间层的膜厚度时，磁记录层材料的晶体取向性低下，阻碍磁性晶体颗粒之间的磁隔离，因此磁记录层的磁性质下降。基于这些事实，不能简单地减小底层或中间层的膜厚度，而必需在减小膜厚度的同时保持或提高磁记录层的磁性质。因此，本发明的目的是提供一种垂直磁记录介质，其中，在减小磁记录层的取向分散和縮小磁记录层中晶粒粒径的同时，能够减小底层或中间层的膜厚度，并且通过该措施，可以改善性能，例如减少噪声，提高S/N，以及提高写入能力。发明概述根据这些情况，作为本发明人辛苦研究的结果，发现通过依次层加第一底层、第一非磁性中间层、第二底层和第二非磁性中间层，将非磁性中间层分为两层，并且使用具有fcc结构的软磁材料作为第一和第二底层材料，第二非磁性中间层的厚度可以减小到0.1纳米以上20纳米以下，以确保陡变的记录材料磁场，同时能够在以下方面提高介质性能减少噪声，提高S/N，提高垂直记录介质的写入能力，最后完成本发明。本发明的垂直磁记录介质通过依次在非磁性基板上层加以下各层来形成软磁背衬层、第一底层、第一非磁性中间层、第二底层、第二非磁性中间层、磁记录层、保护层和液体润滑剂层，其中第一底层包含具有fcc结构且至少包含Ni和Fe的软磁材料，第二底层包含具有fcc结构且至少包含Co的软磁材料。希望本发明的第一底层包含30原子。％以上88原子％以下的Ni和0.1原子％以上22原子％以下的Fe。而且，第一底层还包含一种或多种选自下组的材料Co、Si、B、Nb、N、Ta、Al、Pd、Cr禾卩Mo。本发明的第一非磁性中间层包含选自下组的金属V、Cr、Cu、Nb、Mo、Ru、Rh、Ta、W、Re和Ir，或者包含其主要组分是所述金属的合金。在此，希望第一非磁性中间层的膜厚度为0.1纳米以上2纳米以下。而且，本发明的第一非磁性中间层可包含至少含有Co的非磁性合金。在此情况中，希望第一非磁性中间层的膜厚度至少为3纳米以上但在15纳米以下。本发明的第二底层还可包含一种或多种选自下组的材料Fe、B、Al、Zr、Mg和Si。在此，以组成第二底层的原子总数为基准，希望第二底层包含10原子X以下的Fe，50原子％以下的B，40原子X以下的A1，15原子X以下的Zr，52原子X以下的Mg，或者33原子X以下的Si。此外，第二底层可包含选自O和N的一类材料。本发明的第二非磁性中间层可包含Ru或Ru基合金。此外，优选第二非磁性中间层的膜厚度为0.1纳米以上20纳米以下。本发明的磁记录层可包含具有粒状结构的材料，其中磁性晶粒分散在非磁性氧化物或非磁性氮化物的基质中。通过采用上述构造，第二非磁性中间层的膜厚度减少到O.l纳米以上20纳米以下，磁记录层的取向分散和晶粒粒径得到减小，磁记录层的磁性晶粒的磁隔离得到促进。因此，通过縮短软磁膜和磁头之间的距离，同时实现了介质噪声的减小、S/N的提高和写入能力的提高。此外，通过减小非磁性中间层的厚度，可同时降低成本。附图简要说明图1是本发明的垂直双层磁记录介质的截面示意图；图2显示了实施方式1和对比例2的垂直双层磁介质的频谱。优选实施方式的说明下面结合本发明的优选方面。图1是用于说明本发明的垂直记录介质的截面示意图。如图1所示，本发明的垂直磁记录介质具有非磁性基部l、软磁背衬层2、第一底层3、第一非磁性中间层4、第二底层5、第二非磁性中间层6、磁记录层7、保护层8和液体润滑剂层9。作为非磁性基部1，可以使用该
技术领域：
众所周知的具有平坦表面的各种基板。例如，用于磁记录介质的NiP敷镀的Al合金、钢化玻璃、结晶化玻璃或类似材料可用作非磁性基部1。作为软磁背衬层2，可以使用FeTaC、Sendust(FeSiAl)合金或其它晶体材料，以及CoZrNb、CoTaZr或其它包含Co合金的非晶体材料，。尽管最佳值根据用于记录的磁头的结构和性质而有所变化，但是结合制造方面的考虑，希望软磁背衬层2的膜厚度约为10纳米以上500纳米以下。可以使用具有面心立方(fcc)结构且至少包含Ni和Fe的软磁材料形成第一底层3。通过使用除了包含Ni和Fe外，还包含一种或多种选自Co、Si、B、Nb、N、Ta、Al、Pd、Cr和Mo的材料，可以提高第一底层3的软磁性质，并且减小晶粒的粒径。与软磁背衬层类似，第一底层3的作用是将由磁头产生的磁场导向磁记录层7，膜厚度就不会造成任何问题了，特别是在功能方面。但是，因为膜厚度增加，晶粒的粒径会增大，所以考虑到转移噪声和磁记录介质其它方面的性能，希望膜厚度在1纳米以上但在20纳米以下。更优选膜厚度为3纳米以上10纳米以下。可以使用选自V、Cr、Cu、Nb、Mo、Ru、Rh、Ta、W、Re和Ir的金属或使用其主要组分是这些金属的合金形成第一非磁性中间层4。通过设置第一非磁性中间层4，不仅磁记录层7的结晶度和取向得到提高，而且尽管使用了非磁性材料，但是在减小膜厚度后，对介质的写入能力几乎没有任何阻碍。为了最大程度地开发这种特性，优选第一非磁性中间层4的膜厚度在0.1纳米以上2纳米以下。此外，可以使用至少包含Co的的非磁性合金形成第一非磁性中间层4。例如，可以使用CoCr、CoCrMn、CoNiFeMn、CoCrFeBN和类似的材料，但是可使用的合金不限于这些。与以上描述类似，通过设置包含含有Co的非磁性合金的第一非磁性中间层4，改善了磁记录层7的结晶度和取向；但是，在此情况中，通过使膜的厚度等于或大于3纳米，可以进一步加强这种效果。当增加第一非磁性中间层的膜厚度时，需要考虑该介质的写入能力可能受到阻碍；但是因为在高密度记录过程中，第二底层起到软磁背衬层的作用，在高记录密度下写入能力完全不受阻碍。但是，因为即使在高密度记录介质中，也必须考虑以低密度记录的过程中的写入能力，例如在伺服信号的情况中，所以当使用包含CO的非磁性合金形成第一非磁性中间层4时，优选膜的厚度在3纳米以上15纳米以下。可使用具有fcc结构且包含Co的软磁材料形成第二底层5。这是因为在具有六方密堆积(hcp)结构的材料的情况中，出现单轴各向异性，不能得到软磁性质。而在体心立方(bcc)结构的情况中，难以在第二底层上外延生长形成第二非磁性中间层。通过使用除了包含Co夕卜，还包含一种或多种选自Fe、B、Al、Zr、Mg和Si的材料的软磁材料，可以进一步提高第二底层5的软磁性质，同时可以减小晶粒的粒径。为了保持fcc结构，同时实现软磁性质，优选加入合适量的这些材料，以组成第二底层5的原子总数目为基准，希望第二底层包含10原子X以下的Fe，50原子X以下的B，40原子X以下的A1，15原子X以下的Zr，52原子X以下的Mg和33原子X以下的Si。此外，第二底层5还包含一种选自O和N的材料。通过在第二底层5中包含0和N，可以减小第二底层5的晶粒粒径。为了向第二底层5中加入O或N，在膜沉积过程中加入氧气或氮气是有效的。当加入氧气时，希望膜沉积气体中氧气的含量等于或小于5%，更优选该含量约等于1%。当加入氮气时，希望膜沉积气体中氮气的含量等于或小于10%，更优选该量约等于5%。希望将第二底层5的膜厚度调节到使磁记录层的磁性质和电磁性质最佳。另外，考虑到晶粒粒径随着膜厚度的增加而增加，并且从制造方面考虑，希望第二底层5的膜厚度在2纳米以上15纳米以下。可以使用Ru或主要组分是Ru的合金形成第二非磁性中间层6;但是也可以使用其它材料。第二非磁性中间层6的膜厚度在0.1纳米至20纳米的范围内，优选在1纳米以上10纳米以下。通过采用该范围内的膜厚度，可以使磁记录层7具有高密度记录所需的性质，而不会导致磁记录层7的磁性质或电磁转换性质劣化。优选使用至少包含CO和Pt的铁磁性合金形成磁记录层7。为了使用本发明的磁记录介质作为垂直磁记录介质，磁记录层7的材料易磁化轴(六方密堆积(hcp)结构的c轴)必须以垂直于非磁性基板1表面的方向取向。例如，合金材料如CoPt、CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTa或类似材料的单层膜以及多层膜如[Co/Pt]n和[Co/Pd]n可用作磁记录层7。优选使用具有粒状结构(其中磁性晶粒分散在非磁性氧化物或非磁性氮化物基质中)的材料形成单层或多层磁记录层7。可以使用的具有粒状结构的材料包括CoPt-Si02、CoCrPtO、CoCrPt-Si02、CoCrPt-Al203、CoPt-AIN禾口CoCrPt-Si3N4，但是也可以使用其它材料。在本发明中，通过使用具有粒状结构的材料，可以促进磁记录层7中相邻的磁性晶粒之间的磁隔离，从而可以提高介质性质，例如减小噪声、改善SNR、提高记录分辨率。对于磁记录层7的膜厚度没有特别的限制。但是，从生产率和高密度记录性质的角度看，优选磁记录层7的膜厚度在30纳米以下，更优选在15纳米以下。保护膜8是为了保护下面的磁记录层7和更下方的各组成层而提供的层；例如，可以使用主要组分为碳的薄膜。另外，可以使用本
技术领域：
中已知的可用作磁记录介质保护膜材料的各种薄膜材料形成保护膜8。液体润滑剂层9是在记录/读出磁头在磁记录介质上飘过或与磁记录介质接触时起到润滑作用的层；例如，可以使用全氟聚醚液体润滑剂或本
技术领域：
已知的各种液体润滑材料。可以通过磁记录介质领域中使用的各种常规膜沉积技术在非磁性基板1上形成各个层。例如，溅射方法(直流磁控管溅射、射频磁控管溅射和其它方法)、真空气相沉积方法和其它方法可用于形成从软磁背衬层2至保护膜8的各个层。在主要组分为碳的保护膜8的形成过程中，除了上述方法外，还可以使用等离子体CVD法。另一方面，可以使用例如浸渍法、旋涂法或类似方法形成液体润滑剂层9。在本发明的垂直磁记录介质中，通过使用具有fcc结构的材料作为第一底层3，可以提高在第一底层3上形成的非磁性中间层等的晶体取向性，同时减小晶粒的粒径。通过这些有利的结果，即使当非磁性中间层的膜厚度减小时，仍然可以保持磁记录层7的磁性质和电磁转换性质。另外，通过将非磁性中间层分为第一非磁性中间层4和第二非磁性中间层6,在一种在这两个中间层之间设置有第二底层5的结构中，本发明的磁记录介质能够获得以下三个有利的结果。第一，通过间歇地而不是连续地进行膜沉积，可以抑制晶体生长。在本发明中，通过形成分别为第一磁性中间层4、第二底层5和第二非磁性中间层6的三个层，这些层的每一层中的晶体生长得到抑制，可以使晶粒的粒径较小。该有利结果与上述第一底层3中的晶粒粒径减小的有利结果协同作用，减小了磁记录层7中的晶粒的粒径，从而能够进行高密度记录。第二，通过使用具有fcc结构的软磁材料作为第二底层5，使第二非磁性中间层6的外延生长成为可能。相反，如果具有bcc结构的材料用作第二底层5，则上述外延生长难以进行。从晶体生长的角度看，使用外延生长，插入第二底层5具有与增加非磁性中间层的膜厚度相同的效果，其结果是可以降低磁记录层的取向分散。通过降低取向分散，磁记录层中的易磁化轴按照单一的方向排列(按照垂直于非磁性基板1的表面的方向排列)，这样可以增加获得的信号输出。并且降低取向分散相当于使磁记录层中的晶粒以单一的方向生长；结果相邻的磁性晶粒结合在一起的频率降低，促进了磁性晶粒的磁隔离。通过促进磁记录层7中的磁性晶粒的磁隔离，可以减小介质噪声。第三，通过使用具有fcc结构的材料形成第二底层5，容易使第二底层5具有软磁性质。另一方面，例如，如果使用具有hcp结构的材料，会出现单轴磁各向异性，无法容易地得到软磁性质。通过在第一非磁性中间层4和第二非磁性中间层之间插入具有软磁性质的第二底层5，可以縮短软磁膜和磁头之间的距离(在本发明中，第二底层5和磁头之间的距离，不是软磁背衬层3和磁头之间的距离)，提高磁记录介质的写入能力；另外，在位转移区域中得到陡变记录磁场，这些区域中的转移噪音减小。而且，通过本发明的构造，可以得到上述有利结果，而不会出现由于磁记录介质的其它组成层的厚度减小产生的问题(例如，由于保护层变薄造成可靠性下降，由于磁记录层变薄造成热稳定性下降，由于非磁性中间层变薄造成介质性质恶化，以及类似的情况)。通过上述有利的结果，本发明的垂直磁记录介质即使在高密度记录的过程中也实现了高信号输出和低噪声，并且能得到高S/N和高写入能力。实施方式实施方式1使用具有平整表面的化学钢化玻璃基板(由HOYA公司制造的N-5玻璃基板)作为非磁性基板l;在清洗后，将该基板放入DC磁控管溅射系统中，使用Co3Zr5Nb靶(以原子的总数目为作为基准，3原子XZr，5原子XNb，其余为Co;下文同)，在压力为0.67帕的Ar气氛下沉积CoZrNb无定形软磁背衬层2，膜厚度为60纳米。接着，使用Co35Ni4Fe2Si靶在0.67帕的Ar气氛下沉积CoNiFeSi第一底层3，膜厚度为6纳米。所得到的CoNiFeSi膜具有fcc结构。接着，使用Ru靶在压力为0.67帕的Ar气氛下沉积Ru第一非磁性中间层4，厚度为0.7纳米。然后，在压力为0.67帕的Ar-4XN2气氛下，使用Co4Fe靶沉积CoFe-N第二底层5，厚度为6纳米。所得的CoFe-N膜具有fcc结构。然后，使用Ru靶在压力为4.0帕的Ar气氛下沉积Ru第二非磁性中间层6，厚度为8纳米。接着，沉积双层磁记录层7。首先，使用90(Col2Crl6Pt)-10Si。2耙在5.3帕的压力下沉积CoCrPt-Si02第一磁记录层，膜厚度为8纳米，然后用96(Co20Crl2Pt)-4SiO2靶在1.2帕的压力下沉积CoCrPt-Si02第二磁记录层，膜厚度为8纳米，得到膜厚度总共为16纳米的磁记录层7。接着，在0.13帕的压力下，采用等离子体CVD方法，使用乙烯作为原料气体沉积厚度为4纳米的碳保护膜8，然后从真空室中取出样品。最后，使用浸渍方法形成厚度为2纳米的全氟聚醚液体润滑剂层9，得到垂直磁记录介质。实施方式2除了使用Nil2Fe4Si靶沉积NiFeSi第一底层3至膜厚度为6纳米外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。在此，所得到的NiFeSi膜具有fcc结构。实施方式3除了使用Ru靶沉积Ru第一非磁性中间层4至膜厚度为1.6纳米外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。实施方式4除了使用Cu靶沉积Cu第一非磁性中间层4至膜厚度为0.6纳米外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。实施方式5除了使用Co6B靶在压力为0.89帕的Ar-1%02气氛下沉积CoB-0第二底层5至膜厚度为6纳米外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。所得的CoB-O膜具有fcc结构。实施方式6除了使用Co25Cr30Mn靶在压力为1.3帕的Ar气氛下沉积CoCrMn第一非磁性中间层4至膜厚度为5纳米外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。实施方式7除了使用Col7Ni2Fe50Mn靶在压力为0.67帕的Ar气氛下沉积CoNiFeMn第一非磁性中间层4至膜厚度为10纳米外，重复实施方式l中的相同方法制造垂直磁记录介质。实施方式8除了使用Co32Cr4Fe2B靶在压力为2.6帕的Ar-1.8%N2气氛下沉积CoCrFeB-N第一非磁性中间层4至膜厚度为10纳米外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。对比例1除了不沉积第一底层3外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。对比例2除了不沉积第一非磁性中间层4外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。对比例3除了不沉积第一非磁性中间层4或第二底层5、并且将Ru第二非磁性中间层6的膜厚度设定为15纳米外，重复实施方式1中的相同方法制造垂直磁记录介质。评价使用刻尔(Kerr)效应测量仪测量在上述实施方式和对比例中得到的垂直磁记录介质的矫顽磁力He。另外，使用读/写检测器测量介质噪声、S/N和盖写(OW)性质。在510kfci的记录密度下进行介质噪声和S/N的评价。所示介质噪声根据信号输出归一化。通过以下步骤测量OW:首先以510kfci的记录密度在轨道上记录第一信号，测量该信号的信号输出(T1)，然后以68kfci的记录密度在同一轨道上盖写第二信号，测量盖写的第一信号的残余信号输出(T2)，使用以下等式(其中"log"表示常用对数)得到用于评价的值。OW=20xlog(T2/Tl)(单位dB)这种以高密度记录的信号被以低密度记录的信号盖写的盖写ow称为反向盖写，是能够清楚地评价垂直磁记录介质的写入能力的指数。另外，根据使用透射电子显微镜(TEM)观察的平面图像评价磁记录层7的晶粒粒径。此外，使用X射线衍射仪(XRD)设备测量磁记录层7中CoCrPt(002)峰的摆动曲线，用最大半峰宽表示取向分散(Ae5。。表1显示了实施方式l-8和对比例1-3的垂直磁记录介质的层构造。表2显示了实施方式l-8和对比例1-3的磁记录层7的He值、电磁转换性质(S/N，介质噪声(归一化数值)，OW)以及晶粒粒径和Ae50。表1:垂直磁记录介质的层构造<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2表2:垂直磁记录介质的评价<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>首先，具有第一底层的实施方式1-5和对比例2和3与没有第一底层的对比例l进行比较。如表2所示，在对比例1的垂直磁记录介质中，磁记录层的取向分散(Ae5o)明显增加，而且磁记录层的晶粒粒径也增大。并且，在对比例1中，磁记录介质的矫顽磁力He急剧下降，电磁转换性质明显地劣化，包括S/N比降低，介质噪声增大。从上述结果可以看出，第一底层对于降低磁记录层的取向分散和减小晶粒粒径显然非常重要，而且第一底层对于提高垂直磁记录介质的电磁转换性质是有效的。此外，实施方式l和2的垂直磁记录介质的磁记录层除了第一底层的材料不同外，具有相同的晶体结构，而且作为垂直磁记录介质表现出相当的矫顽磁力和电磁转换性质。从这些对比例可以看出，Ni和Fe用作第一底层的材料是非常重要的。其次，具有较薄的第一非磁性中间层的实施方式l-5和不具有第一非磁性中间层的对比例2进行比较。对比例2的垂直磁记录介质与实施方式1-5的垂直磁记录介质相比，具有相等或略低的矫顽磁力He和略微增加的取向分散(Ae50)。但是，介质噪声增大，S/N降低。认为原因之一是磁记录层中的晶粒粒径增大。对比例2的磁记录层中的晶粒粒径与实施方式1-5中的晶粒粒径相比增加了大约10%，结果认为介质噪声增大。另一个原因可能是具有软磁性质的第二底层直接层叠在具有软磁性质的第一底层上。图2显示了在510kfci的记录密度记录信号时，实施方式1和对比例2的垂直磁记录介质的频谱的低频组分。该频谱是信号输出的傅立叶转换的结果，相对于频率作图；除了在120MHz(相当于510kfci)和在120MHz的整数倍的频率下的输出以外的输出都是噪声。实施方式2-5的垂直磁记录介质表现出相当于实施方式1的频谱。从图2中可以清楚地看出，与实施方式l相比，对比例2的垂直磁记录介质在低频率处噪声增大。此外，本该
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中，己经知道低频噪声是由软磁层产生的。不考虑实施方式l和对比例2的层构造的不同，认为直接与第一底层和第二底层接触的具有软磁性质的层是导致噪声增加的一个因素。从上述结果可以看出，不仅第一非磁性中间层对于减小磁记录层的晶粒粒径是有效的，而且具有软磁性质的第一底层和第二底层的隔开对于减小介质噪声、提高S/N和改善其它电磁转换性质也是有效的。其次，具有较厚的第一非磁性中间层的实施方式6-8和具有较薄的第一非磁性中间层的实施方式1-5与不具有第一非磁性中间层的对比例2进行比较。实施方式6-8的垂直磁记录介质具有与实施方式1-5相等的矫顽磁力Hc和Ae5Q值。与对比例2相比较，矫顽磁力He略高，A05()值略低。实施方式6-8与对比例2相比介质噪声较低和S/N较高的原因被认为完全与上述实施方式1-5中的情况类似，晶粒粒径减小，由软磁背衬层产生的噪声减少。在此，比较实施方式6-8和实施方式1-5，尽管晶粒粒径和A65o值相同，在实施方式6-8中介质噪声较低，得到更高的S/N。据推断，出现这种情况的原因是虽然磁性层中的晶粒粒径未改变，但是磁性隔离进一步得到促进。注意OW值，在实施方式6-8中，该值比在实施方式l-5和对比例2中略低，但是下降的幅度较小，并且没有得到低于-30dB的值，所以这种写入能力被认为是足够的。从以上结果可以清楚地看出，即使在使用较厚的第一非磁性中间层时，写入能力也没有受到阻碍，而介质性质的改善得到实现，例如介质噪声减小，S/N提高。其次，具有第二底层的实施方式1-5和不具有第二底层的对比例3进行比较。对比例3的垂直磁记录介质具有与实施方式1-5相等的矫顽磁力He，而且具有大致相同的磁记录层的晶体粒径和取向分散(Ae5。)。对比例3的垂直磁记录介质没有用第二底层分开，而是具有单一的非磁性中间层(第二非磁性中间层)，其膜厚度相当于实施方式1-5中的第一非磁性中间层、第二底层和第二非磁性中间层的膜厚度之和。已经知道，通过增加非磁性中间层的膜厚度，可以改善垂直磁记录介质的磁性质(HJ和该介质的磁记录层的结晶度(晶粒粒径和取向分散)。但是，对于对比例3的垂直磁记录介质，与实施方式1-5的垂直磁记录介质相比，OW值急剧退化，这伴随着介质噪声增加，同时S/N下降约0.5-ldB。该结果表明由于写入能力(OW)下降，介质噪声增加，同时S/N下降。从上述结果可以清楚地看出，通过设置第二底层，并且形成第二非磁性中间层(薄层)，得到一种垂直磁记录介质，该介质的磁性质与具有单层膜厚度较大的非磁性中间层的垂直磁记录介质相当，但是该介质由于写入能力提高而具有改善的电磁转换性质。非磁性中间层材料(其中Ru是代表性材料)与用于底层的软磁层材料相比较贵，所以通过减小本发明的非磁性中间层的厚度，还可以降低垂直磁记录介质的成本。其次，具有较厚的第一非磁性中间层和第二底层的实施方式6-8与对比例3进行比较。对比例3的垂直磁记录介质具有与实施方式6-8相同的矫顽磁力He，磁记录层的Ae5o值略大，但是晶粒粒径相同。实施方式6-8中的非磁性中间层的膜厚度之和(第一非磁性中间层和第二非磁性中间层的总和)分别是13纳米(实施方式6)和18纳米(实施方式7和8)，它们大致等于或者甚至大于对比例3的15纳米。但是，与对比例3相比，实施方式6-8的OW值优越大约6dB，S/N也高ldB或ldB以上。这是在第一非磁性中间层和第二非磁性中间层之间设置具有软磁性质的第二底层的有利结果；认为OW值在高密度记录过程中在用作软磁背衬层的第二底层之间没有劣化。根据上述结果，显然即使当第一非磁性中间层较厚时，通过设置第二底层，介质的写入能力也不会受到损害。此外，尽管非磁性中间层的总厚度较大，但是与使用较厚的高价Ru层相比，可以减小Ru的厚度，使用Co基合金替代Ru，所以可以同时降低介质的成本。如上所述，使用本发明的介质构造，减小了磁记录层中的取向分散，促进了磁记录层中磁性晶粒的磁隔离，并且通过减小磁性晶粒的粒度，降低了噪声，提高了S/N比。而且，减小了非磁性中间层的膜厚度，縮短了软磁膜和磁头之间的距离，提高了垂直磁记录介质的写入能力。另外，通过减小非磁性介质层的膜厚度，还可以降低成本。权利要求1.一种垂直磁记录介质，该介质通过在非磁性基板上依次层加以下各层形成软磁背衬层、第一底层、第一非磁性中间层、第二底层、第二非磁性中间层、磁记录层、保护膜和液体润滑剂层，其中所述第一底层包含具有fcc结构且至少包含Ni和Fe的软磁材料，所述第二底层包含具有fcc结构且至少包含Co的软磁材料。2.如权利要求1所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第一底层包含30原子％以上88原子％以下的Ni、0.1原子％以上22原子％以下的Fe。3.如权利要求1或2所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第一底层还包含一种或多种选自Co、Si、B、Nb、N、Ta、Al、Pd、Cr禾BMo的材料。4.如权利要求1至3中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第一非磁性中间层包含选自V、Cr、Cu、Nb、Mo、Ru、Rh、Ta、W、Re、Ir的金属，或其主要组分是所述金属的合金。5.如权利要求1至3中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第一非磁性中间层包含至少含有Co的非磁性合金。6.如权利要求1至4中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第一非磁性中间层的膜厚度为0.1纳米以上2纳米以下。7.如权利要求1、2、3或5所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第一非磁性中间层的膜厚度为3纳米以上15纳米以下。8.如权利要求1至7中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第二底层还包含一种或多种选自下组的材料Fe、B、Al、Zr、Mg和Si。9.如权利要求8所述的垂直磁记录介质，其特征在于，以组成所述第二底层的原子总数作为基准，所述第二底层包含10原子X以下的Fe、50原子X以下的B、40原子X以下的A1、15原子X以下的Zr、52原子％以下的Mg、或者33原子％以下的Si。10.如权利要求1至9中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第二底层还包含一种选自O和N的材料。11.如权利要求1至10中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第二非磁性中间层包含Ru或Ru基合金。12.如权利要求1至11中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述第二非磁性中间层的膜厚度为0.1纳米以上20纳米以下。13.如权利要求1至12中任一项所述的垂直磁记录介质，其特征在于，所述磁记录层包含具有粒状结构的材料，其中磁性晶粒分散在非磁性氧化物或非磁性氮化物基质中。全文摘要本发明提供一种垂直磁记录介质，其中磁记录层中的取向分散降低，晶粒粒径减小，同时非磁性中间层的膜厚度减小，从而性能得到改善，例如噪声降低，S/N比例增加，写入能力提高。该垂直磁记录介质通过在非磁性基板上依次层加以下各层形成软磁背衬层、第一底层、第一非磁性中间层、第二底层、第二非磁性中间层、磁记录层、保护膜和液体润滑层；所述第一底层包含具有fcc结构且至少包含Ni和Fe的软磁材料，所述第二底层包含具有fcc结构且至少包含Co的软磁材料。文档编号G11B5/66GK101162587SQ200710152990公开日2008年4月16日申请日期2007年10月11日优先权日2006年10月12日发明者竹野人俊司,酒井泰志申请人:富士电机电子技术株式会社