用于倾斜记录的磁记录介质制造技术

一种根据本发明专利技术的记录介质，具有磁记录层和软衬层（ＳＵＬ），该磁记录层具有以（１１１）择优取向沉积的Ｌ１↓［０］磁性材料。一组实施例包括Ｌ１↓［０］介质与ＳＵＬ之间的中间层（籽晶层或衬层）。中间层可以是密堆表面结构（三角晶格）从而促进Ｌ１↓［０］介质的（１１１）取向。例如，中间层可以为（１１１）取向的、面心立方（ｆｃｃ）材料，诸如铂、钯、铱、铑、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ或ＦｅＰｄＰｔ合金；或者中间层可为（１００）取向的六方密堆（ｈｃｐ）材料，诸如钌、铼或锇。或者，中间层可以是非晶材料。本发明专利技术的Ｌ１↓［０］记录层可以沉积有基质材料，从而形成晶粒边界并提供Ｌ１↓［０］材料的晶粒的磁隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于磁记录的磁存储装置和磁记录介质，且更加特别地涉及易磁化轴的择优取向倾斜离开介质的表面平面的薄膜磁介质。
技术介绍
使用垂直记录的典型的现有技术磁盘驱动器系统10在图1中示出。工作中，磁换能器(磁头)14在其在旋转磁盘16上方飞行时由悬架(未示出)支撑。通常称作“磁头”或“滑块”的磁换能器14由执行读取和写入磁转变任务的元件构成。在使用垂直记录的磁盘驱动器中，记录磁头被设计为引导磁通在垂直于磁盘平面的方向上穿过记录层。通常，用于垂直记录的磁盘16具有包括硬磁记录层28和软磁衬层29的薄膜21。在使用单极型磁头的记录操作期间，磁通受引导从记录磁头的主磁极垂直经过硬磁记录层，随后进入软衬层平面，并回到记录磁头中的返回磁极。主磁极及任何屏蔽件的形状和尺寸是确定轨道宽度的主要因素。磁头14的写入磁头部分(未示出)使用磁极片42。授予Litvinov等人的美国专利6531202号是用于垂直或竖直记录的磁记录介质的示例。该介质包括沉积在基板上的软磁衬层。所介绍的适合的软磁材料包括CoFe及其合金、FeAlN、NiFe、CoZrNb和FeTaN，CoFe和FeAlN为优选的软材料。硬磁记录层沉积在软衬层上。所介绍的适合用于记录层的硬磁材料包括Co/Pd或Co/Pt的多重层、L10相的CoPt、FePt、CoPd和FePd、以及hcp Co合金，这样的多重层和L10相为优选的硬材料。在授予Ga-Lane Chen的美国专利6524730号中，一种用于竖直记录的软磁衬层被称作“保持层(keeper layer)”。该软衬层被认为通过将磁通从磁记录介质的磁头的写入磁极向下吸引而给出更好的写入效率。所给出的软磁材料的示例为NiFe、CoZrNb、FeAlNx。体四方晶系L10有序相材料(亦即所谓CuAu(I)材料)-诸如Copt和FePt-因其高磁晶各向异性和磁矩而为人熟知，而这些性质也正是高密度磁记录介质所期望的。就两者同为易磁化轴而言，L10相的C轴与hcp CoPt合金的C轴类似。因此，虽然Co和Pt的无序面心立方(fcc)固溶体具有立方对称性和低的磁各向异性，但有序L10相具有与hcp CoPt合金类似但大小更大的单轴各向异性。授予Thiele等人的美国专利6007623号介绍了一种生产水平磁记录介质的方法，该记录介质具有作为其磁性膜的颗粒结构膜(granularfilm)，该颗粒结构膜具有呈四方晶系L10结构的化学有序的FePt或FePtX(或CoPt或CoPtX)合金的晶粒。这些颗粒结构膜在单个晶粒内表现出非常高的磁晶各向异性。该膜通过从单个合金靶的溅镀或从几个靶的共溅镀制备。颗粒结构和化学有序借助于例如温度和沉积速度的溅镀参数，并通过使用为后续溅镀沉积颗粒磁性膜提供结构的蚀刻的籽晶层来控制。籽晶层的结构通过溅射蚀刻、等离子体蚀刻、离子辐照、或激光照射来获得。磁性质-即Hc和面磁矩密度Mrt-通过粒度(晶粒尺寸和晶粒分布)、化学有序化程度、以及一种或更多种诸如Cr、Ag、Cu、Ta或B的非磁性材料的添加来控制。这些非磁性材料部分结合到晶粒中，但主要积累于晶粒的边界。于是，非磁性材料的作用是“弱化”磁化和使晶粒间的磁交换退耦。已经介绍了对CoPtCr使用SiO2来促进晶粒边界的形成而不干扰垂直磁记录介质中的外延。(T.Oikawa等人，“Microstructure and Magnetic RecordingProperties of CoPtCr-SiO2Perpendicular Recording Media”，IEEE Transactionson Magnetics，vol.38，no.5，2002年9月，pp.1976-1978。)倾斜磁记录是用于扩大硬盘驱动器(HDD)面密度超过1Tb/in2和扩大数据速率超过1Gb/s的领导性备选技术之一。所需的是一种可制造的方法，以制造具有离开磁盘表面的平面约45度的各向异性方向的高SNR介质。用于垂直记录的磁头结构和基本介质制造方法可以用于倾斜介质。倾斜记录装置可望花费与目前可用技术大致相同的成本。倾斜记录具有多个超出垂直记录的优点。第一，介质的各向异性场和磁化都能够近似加倍(达到约Hk30kOe，Ms＝800emu/cc)，因为对于给定的最大磁头场晶粒更易于反转。能量密度的四倍的增加意味着晶粒体积的四倍减小，而无热稳定性问题。第二，对于倾斜记录而言，由各向异性角的分布导致的翻转场变化小了达10倍。这导致了更明显的位转变和更高的位密度。第三，轨道之间的防护带对于倾斜记录变得更小，因为轨道边缘处翻转场和能垒因更大的写入场角度而增大。第四，倾斜记录能够具有比垂直记录更高的数据速率，因为反转力矩(reversal torque)高得多。已经报道了比垂直记录短达10倍的翻转时间。Gao和Bertram已提出了结合单极磁头使用具有磁性层的软衬层，其具有自磁盘平面倾斜的45度的各向异性。各向异性的取向可以跨轨道、向轨道下或随机分布。在其理论性文章中，Gao和Bertram未给出用于制造其分析的假想介质的材料和技术。(Kai-Zhong Gao和H.Neal Bertram，“MagneticRecording Configuration for Densities Beyond 1 Tb/in2and Data Rates Beyond 1Gb/s”，IEEE Transactions on Magnetics，vol.38，no.6，2002年11月，pp.3675-3683。)Jae-Yoon Jeong等人已经讨论了使用MgO(111)衬层来改善L10FePt(111)膜的结晶学取向。FePt在300℃下沉积，然后在400至500℃下退火1小时。(Jae-Yoon Jeong等人，“Controlling the Crystallographic Orientation inUltrathin L10FePt(111)Films on MgO(111)Underlayer”，IEEE Transactions onMagnetics，vol.37，no.4，2001年7月，pp.1268-1270。)
技术实现思路
一种根据本专利技术的记录介质，具有磁记录层和软衬层(SUL)，该磁记录层具有以(111)择优取向沉积的L10磁性材料记录层。一组实施例包括Ll0介质与SUL之间的中间层(籽晶层或衬层)。中间层可以是密堆表面结构(三角晶格(triangular lattice))从而促进L10介质的(111)取向。例如，中间层可以是(111)取向的、面心立方(fcc)材料，诸如铂、钯、铱、铑、FePt、FePd或FePdPt合金；或者中间层可为(100)取向的六方密堆(hcp)材料，诸如钌、铼或锇。或者，中间层可以是非晶材料。本专利技术的L10记录层可以沉积有基质材料，诸如SiOx、碳(C)、硼(B)、氮化硼(BN)、碳化硼(BC)、CN、SiN、SiC、钇稳定的氧化锆(YSZ)、AlOx、或MgOx，从而形成晶粒边界并提供L10材料的晶粒的磁性隔离。形成晶粒边界的基质材料优选约1nm厚。或者，Cr、Ag、Au、Cu、Ta或B可以与L10记录层沉积。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倾斜磁记录介质，包括：软磁衬层；以及在该软磁衬层上方的具有（１１１）取向的Ｌ１↓［０］磁性材料。

【技术特征摘要】
US 2004-6-30 10/882,8811.一种倾斜磁记录介质，包括软磁衬层；以及在该软磁衬层上方的具有(111)取向的L10磁性材料。2.如权利要求1所述的倾斜磁记录介质，还包括该L10磁性材料与该软磁衬层之间的中间层。3.如权利要求2所述的倾斜磁记录介质，其中该中间层具有密堆表面结构(三角晶格)。4.如权利要求2所述的倾斜磁记录介质，其中该中间层具有(111)取向的fcc结构。5.如权利要求4所述的倾斜磁记录介质，其中该中间层主要由铂、钯、铱或铑构成。6.如权利要求4所述的倾斜磁记录介质，其中该中间层为主要由Fe、Co、Pd和Pt构成的fcc合金。7.如权利要求2所述的倾斜磁记录介质，其中该中间层为(100)取向的hcp材料。8.如权利要求7所述的倾斜磁记录介质，其中该中间层主要由钌、铼或锇构成。9.如权利要求1所述的倾斜磁记录介质，还包括晶粒边界材料，其隔离该L10磁性材料的晶粒。10.如权利要求9所述的倾斜磁记录介质，其中该晶粒边界材料包括SiOx、碳(C)、硼(B)、氮化硼(BN)、碳化硼(BC)、CN、SiN、SiC、钇稳定的氧化锆(YSZ)、AlOx、MgOx、Cr、Ag、Au、Cu、Ta。11.如权利要求1所述的倾斜磁记录介质，还包括圆周织构化的基板。12.如权利要求1所述的倾斜磁记录介质，还包括径向织...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴里C斯蒂普，简乌尔里克蒂勒，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]