磁记录介质的夹层制造技术

技术编号:8490398 阅读:196 留言:0更新日期:2013-03-28 13:18
本发明专利技术公开一种磁记录介质的夹层。本发明专利技术的实施例包括记录介质,其中记录介质包含:硬磁记录层和布置在硬磁记录介质下方的夹层,其中夹层包含基于Ru的合金的上层和RuCo或ReCo合金的下层。通常,对于本发明专利技术的实施例而言,利用低压喷射工艺在种子层上方形成RuCo或ReCo合金的下层,利用高压喷射工艺在下层上方形成基于Ru的合金的上层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁盘驱动器领域,且更具体地,涉及磁盘驱动器的磁记录介质。
技术介绍
对于所有类型的衬底,磁记录介质已经开始包括垂直磁记录(PMR)技术以试图增加面密度,并且目前正为目标800Gbits/in2(千兆位每平方英寸)的密度而努力。一般来说,可以将PMR介质分割成两个主要功能区域软磁衬层(SUL)和磁记录层(一个或更多)(RL)。图1示出了具有记录磁头101的传统的垂直磁记录磁盘驱动器系统的各部分,记录磁头101包括牵引写入极102和磁耦合到写入极102的引导返回(相对)极103。导电磁化线圈104围绕写入极102的磁轭。相对极103的底部的表面积大大超过写入极102尖端的表面积。当磁记录磁盘105越过记录磁头101旋转时,电流流过线圈104,从而在写入极102内产生磁通量。磁通量从写入极102通过、经过磁盘105、穿过相对极103,从而记录在PMR层150中。SUL 110使来自牵引写入极102的磁通量能够返回到具有低阻抗的引导相对极103。通常,较高的面密度一般利用PMR层中很好隔离的较小颗粒实现。通常要求较高的磁晶各向异性常数(Ku),从而抵抗垂直几何的退磁效应和保持较小颗粒热稳定以降低介质噪声。例如,较小的颗粒尺寸(小于7nm)和高的磁晶各向异性(Ku) Ll0排序的FePt介质可以实现超过lTb/in2磁记录的面密度。同样,某些PMR介质使用反铁磁性耦合的软磁衬层(SUL)、Ta种子层和Ru中间层引起有利的晶体结构、限定颗粒尺寸以及生成不同的微结构,微结构包含非磁基质中隔离的磁性颗粒。为了进一步有助于实现这些理想特性,一些PMR还在衬底和SUL之间使用Cr、CrTi或CrTa粘附层,以及在种子层下方使用基于NiW的定向层(例如,Niff, NiffAI,NiWAIFe)。图2图示示例性PMR介质的截面图,该示例性PMR介质包含底部衬底203、粘附层206、SUL 209、定向夹层212、种子层215、中间层218和磁记录层221。在PMR介质中期望提高写磁头场和梯度,因为(a)有助于以更高的开关场(switching field)在PMR介质上写数据,和(b)有助于将先前写的数据重写在PMR介质上。PMR介质的可写性传统上以反向覆盖(称为OW或0W2)的方式测量,反向覆盖(reverseoverwrite)是以分贝(dB)测量的记录参数。一般来说,SUL (例如,209)提供在数据写过程期间磁通量从磁性写磁头到PMR介质的闭合路径,并为PMR介质提供明显的磁头场梯度和大的磁头场。不幸的是,中间层和种子层(例如,分别是212和215)通常是非磁性的(例如,分别是NiW和Ru),因此,使写磁头通量偏向(diverge)导致写磁头场和梯度降低。同样,为了进一步提高写磁头场和梯度,一些PMR介质使用基于NiWFe的种子层提高介质覆盖。NiWFe是磁性的,并且已知用于帮助将磁通量从写磁头传递至SUL
技术实现思路
附图说明本专利技术通过示例的方式被图解说明,并且本专利技术不限于附图中的示图,在附图中图1 (现有技术)是图示传统的垂直记录磁盘驱动器系统的示图;图2 (现有技术)是图示示例性垂直磁记录(PMR)介质结构的截面图;图3是图示根据本专利技术的实施例的示例性垂直磁记录(PMR)介质结构的示图;图4提供关于本专利技术的示例实施例的磁特性和记录特性相比示例传统介质和测试介质的磁特性和记录特性的表格;图5是图示本专利技术的实施例的χ射线衍射(XRD)扫描结果相比传统介质的扫描结果的图示;图6是本专利技术的实施例的透射电子显微镜(TEM)图像和传统介质的TEM图像;图7提供关于本专利技术的示例实施例的磁特性和记录特性相比示例传统介质和测试介质的磁特性和记录特性的表格;图8是图示根据本专利技术实施例的制造记录介质的示例方法的流程图;图9图示根据本专利技术的实施例的包括记录磁盘的磁盘驱动器。具体实施例方式在以下说明中,记载了许多特定的细节,例如特定层的构成和特性的示例,以提供对本专利技术各实施例的透彻的理解。然而,对于本领域的技术人员来说,不需要使用这些特定细节实践本专利技术的各实施例是显而易见的。在其他实例中,为了避免不必要地模糊本专利技术的各实施例,未详细描述已知的组件或方法。本文中使用的术语“上方”、“下方”、“之间”和“之上”是指一个介质层相对于其他层的相对位置。同样地,例如,布置在另一层上方或下方的一层可以与其他层直接接触或可以具有一个或更多中间层。而且,布置在两层之间的一层可以与此两层直接接触或可以具有一个或更多中间层。相比之下,第二层“之上”的第一层接触第二层。此外,一层相对于其他层的相对位置是在假设相对衬底执行操作而不考虑衬底的绝对方位的情况下提供的。本专利技术的各实施例包括记录介质,其包括硬磁记录层和布置在硬磁记录层下方的夹层,其中夹层包括基于Ru的合金的上层和RuCo或ReCo合金的下层。一般对于本专利技术的实施例来说,RuCo或ReCo合金的下层利用低压喷射工艺而被形成于种子层上方,并且,基于Ru的合金的上层利用高压喷射工艺而被形成于下层上方。在利用这种双层夹层的过程中,根据一些实施例的PMR介质呈现出改善的反向覆盖(0W2)性能和改善的热稳定性,而不降低可比磁道宽度(MTW)的信噪比(SNR)。图3是图示根据本专利技术的实施例的示例垂直磁记录(PMR)介质结构的图示。所描述的介质结构303和306都包括玻璃衬底、玻璃衬底上的CrTi或CrTa粘附层、反铁磁耦合(AFC)的SUL、Ta种子层、Niff10Al1定向层、包含硬磁记录层的磁堆叠层和碳保护层(C0C)。介质结构303包括夹层309,夹层309包括利用低压/能量形成的ReCo的下层和利用高压/能量形成的Ru合金的上层。相比之下,介质结构306包括夹层315,夹层315包含利用低压/能量形成的RuCo的下层和利用高压/能量形成的Ru合金的上层。对于一些实施例,利用 7mtorr (低)喷射压力的Ar气体喷射沉积夹层的下层,以及利用、Omtorr (高)喷射压力的Ar气体喷射沉积夹层的上层。如本文中所述,本专利技术的各实施例相对于传统介质呈现改进的磁特性和记录特性。为了更好地图示一些示例改进,图4提供了关于本专利技术的各示例实施例的磁特性和记录特性相比示例传统介质和测试介质的磁特性和记录特性的表格和对应图示。现在转向图4,表格403提供了诸如矫顽力H。、核作用场Hn和饱和度场Hs的磁滞特性与诸如磁道宽度(MTW)、反向覆盖(0W2)以及加权和信噪比ws-SNR的记录特性。Ws-SNR指代随机数据模式的平均信噪比(SNR),Ws-SNRinit指代一次写入之后的初始ws-SNR,以及Ws-SNRfinal指代邻近磁道上进行500次写入之后的最终ws-SNR。在表格403中,磁盘BI代表具有Ru夹层的不例传统介质,Ru夹层包括利用低压形成的厚度为5nm的Ru的下层;和利用高压形成的厚度为10.1nm的Ru的上层。另一方面,磁盘B2代表具有ReCo夹层的测试介质,其中ReCo夹层包含利用低压形成的厚度为4. 8nm的Re-Co的下层;和利用高压形成的厚度为9. 6nm的Re-Co的上层。相比较而言,磁盘B3到磁盘B7代表根据本专利技术的某些实施例的示例介质。如表格403中所示,磁盘B3到磁盘本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种记录介质,包含:硬磁记录层;布置在所述硬磁记录层下方的夹层的上层,所述上层包含基于Ru的合金;和布置在所述上层下方的所述夹层的下层,所述下层包含RuCo合金或ReCo合金。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:K·斯里尼瓦桑B·R·阿查亚
申请(专利权)人:西部数据传媒公司
类型:发明
国别省市:

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