(57)【要約】  第１の結晶配向を有する軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）と、第２の磁性膜とを備え、第１の結晶配向を制御することによって、第２の磁性膜が第２の結晶配向にＳＵＬからエピタキシャル成長するように誘導される、垂直磁気記録用の記録媒体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録用の記録媒体であって、
第１の結晶配向を有する軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）と、
第２の磁性膜と、
を備え、
前記第１の結晶配向を制御することによって、前記第２の磁性膜が第２の結晶配向に前記ＳＵＬからエピタキシャル成長するように誘導される、記録媒体。
【請求項２】
前記第１の結晶配向を制御するために、第３の結晶配向を有する裏打ち層をさらに備える、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項３】
前記ＳＵＬが、前記第３の結晶配向に従うようにエピタキシャル成長する、請求項２に記載の記録媒体。
【請求項４】
基板をさらに備える、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項５】
前記ＳＵＬと前記第２の磁性膜との間の磁気交換分離層をさらに備える、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項６】
前記ＳＵＬと前記裏打ち層との間にバッファ層をさらに備える、請求項２に記載の記録媒体。
【請求項７】
前記ＳＵＬ、第２の磁性膜および前記裏打ち層が、金属性の薄膜である、請求項２に記載の記録媒体。
【請求項８】
前記第２の磁性膜が、硬磁性記録層である、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項９】
前記ＳＵＬが、体心立方（ＢＣＣ）構造を有し、前記硬磁性記録層および前記裏打ち層との格子整合を有する、請求項８に記載の記録媒体。
【請求項１０】
前記裏打ち層が、体心立方（ＢＣＣ）構造を有し、前記硬磁性記録層との格子整合を有する、請求項２に記載の記録媒体。
【請求項１１】
前記第２の結晶配向が、００１結晶配向である、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項１２】
前記第１の結晶配向が、００２結晶配向である、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項１３】
前記第３の結晶配向が、００２結晶配向である、請求項２に記載の記録媒体。
【請求項１４】
前記硬磁性記録層が、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｔＸ、ＣｏＰｔまたはＣｏＰｔＸから作られる、請求項８に記載の記録媒体。
【請求項１５】
元素Ｘが、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｃ、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｌＯ、ＢＮ、Ｂ２Ｏ３、ＢまたはＣｒである、請求項１４に記載の記録媒体。
【請求項１６】
前記ＳＵＬが、ＦｅＣｏ、ＦｅＳｉ、ＦｅＣｏＸ、ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＸ／Ｒｕ／ＦｅＣｏＸ、ＩｒＭｎ／ＦｅＣｏまたはＩｒＭｎ／ＦｅＣｏＸから作られる、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項１７】
ＩｒＭｎが、反強磁性材料である、請求項１６に記載の記録媒体。
【請求項１８】
元素Ｘが、Ｃ、Ｏ、ＳｉＯ、ＡｌＯ、ＢおよびＣｕのうち１つまたは２つである、請求項１６に記載の記録媒体。
【請求項１９】
前記裏打ち層が、ＭｇＯ、ＮｉＡｌおよびＣｒＸのうち１つまたは２つから作られる、請求項１０に記載の記録媒体。
【請求項２０】
元素Ｘが、Ｒｕ、Ｃ、Ｗ、ＴｉまたはＭｏである、請求項１９に記載の記録媒体。
【請求項２１】
前記基板が、ガラスから作られる、請求項４に記載の記録媒体。
【請求項２２】
前記磁気交換分離層が、ＭｇＯ、Ｃｒ、Ｐｔ、ＮｉＡｌまたはＳｒＴｉＯ３から作られる、請求項５に記載の記録媒体。
【請求項２３】
前記バッファ層が、Ｐｔ、Ｔｉ、ＭｏまたはＣから作られる、請求項６に記載の記録媒体。
【請求項２４】
前記バッファ層の厚みが、０〜４ｎｍである、請求項６に記載の媒体。
【請求項２５】
垂直磁気記録用の記録媒体を製造する方法であって、
第１の結晶配向を有する軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）から第２の磁性膜をエピタキシャル成長するステップと、
第２の結晶配向にエピタキシャル成長するように前記第２の磁性膜を誘導するように、前記第１の結晶配向を制御するステップと、
を備える方法。
【請求項２６】
前記第１の結晶配向を制御するために、第３の結晶配向を有する裏打ち層をさらに備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＳＵＬが、前記第３の結晶配向に従うようにエピタキシャル成長する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
基板をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ＳＵＬと前記第２の磁性膜との間の磁気交換分離層をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の膜と前記裏打ち層との間にバッファ層をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記ＳＵＬ、第２の磁性膜および前記裏打ち層が、金属性の薄膜である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２の磁性膜が、硬磁性記録層である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記ＳＵＬが、体心立方（ＢＣＣ）構造を有する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記裏打ち層が、体心立方（ＢＣＣ）構造を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２の結晶配向が、００１結晶配向である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の結晶配向が、００２結晶配向である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記第３の結晶配向が、００２結晶配向である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３８】
前記硬磁性記録層が、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｔＸ、ＣｏＰｔまたはＣｏＰｔＸから作られる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３９】
元素Ｘが、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｃ、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｌＯ、ＢＮ、Ｂ２Ｏ３、ＢまたはＣｒである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記ＳＵＬが、ＦｅＣｏ、ＦｅＳｉ、ＦｅＣｏＸ、ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＸ／Ｒｕ／ＦｅＣｏＸ、ＩｒＭｎ／ＦｅＣｏまたはＩｒＭｎ／ＦｅＣｏＸから作られる、請求項２５に記載の方法。
【請求項４１】
ＩｒＭｎが、反強磁性材料である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
元素Ｘが、Ｃ、Ｏ、ＳｉＯ、ＡｌＯ、ＢおよびＣｕのうち１つまたは２つである、請求項４０に記載の媒体。
【請求項４３】
前記裏打ち層が、ＭｇＯ、ＮｉＡｌおよびＣｒＸのうち１つまたは２つから作られる、請求項３４に記載の方法。
【請求項４４】
元素Ｘが、Ｒｕ、Ｃ、Ｗ、ＴｉまたはＭｏである、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記基板が、ガラスから作られる、請求項２８に記載の方法。
【請求項４６】
前記磁気交換分離層が、ＭｇＯ、Ｃｒ、Ｐｔ、ＮｉＡｌまたはＳｒＴｉＯ３から作られる、請求項２９に記載の方法。
【請求項４７】
前記バッファ層が、Ｐｔ、Ｔｉ、ＭｏまたはＣから作られる、請求項３０に記載の方法。
【請求項４８】
前記バッファ層の厚みが、０〜４ｎｍである、請求項３０に記載の方法。
【請求項４９】
コンピュータ実行可能命令を保持するためのコンピュータ読み取り可能媒体を有するディスクであって、
第１の結晶配向を有する軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）と、
第２の磁性膜と、
を備え、
前記第１の結晶配向を制御することによって、前記第２の磁性膜が第２の結晶配向に前記ＳＵＬからエピタキシャル成長するように誘導される、ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録用の記録媒体に関する。
【発明の背景】
【０００２】
ほとんどの二層垂直記録システムは、記録ヘッドと、硬記録層と、軟磁性裏打ち層（「ＳＵＬ」）とを含む。記録ヘッドは、硬記録層の膜面に対して強力な垂直成分を有する磁場を発生する単磁極を有する。単磁極からの磁束は、硬記録層を通過して、ＳＵＬを通って流れる。これは、記録ヘッドによって発生する磁束を収束し、記録ヘッドの書き込み効率を増大する。
【０００３】
信号対雑音比（ＳＮＲ）を増大すると、磁気記録および書き込み効率が増大する。ＳＮＲを増大するための１つの方法は、磁場勾配を増大するために、記録ヘッドとＳＵＬとの間の分離を低減することである。これにより、磁束の濃度が上がる。また、良好な垂直磁気異方性の硬記録層を設けることが望ましい。
【０００４】
これまで従来技術では、ＳＮＲを向上するために、硬記録層とＳＵＬとの間の中間層の厚みを低減することに焦点をあててきた。
【発明の概要】
【０００５】
第１の好ましい態様において、垂直磁気記録用の記録媒体であって、第１の結晶配向を有する軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）と、第２の磁性膜と、を備え、第１の結晶配向を制御することによって、第２の磁性膜が第２の結晶配向にＳＵＬからエピタキシャル成長するように誘導される、媒体が提供される。
【０００６】
第２の態様において、垂直磁気記録用の記録媒体を製造する方法であって、第１の結晶配向を有する軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）から第２の磁性膜をエピタキシャル成長するステップと、第２の結晶配向にエピタキシャル成長するように第２の磁性膜を誘導するように、第１の結晶配向を制御するステップと、を備える方法が提供される。
【０００７】
記録媒体は、第１の結晶配向を制御するために、第３の結晶配向を有する裏打ち層をさらに備えてもよい。ＳＵＬは、第３の結晶配向に従うようにエピタキシャル成長してもよい。記録媒体は、基板をさらに備えてもよい。記録媒体は、ＳＵＬと第２の磁性膜との間に磁気交換分離層をさらに備えてもよい。記録媒体は、ＳＵＬと裏打ち層との間にバッファ層をさらに備えてもよい。
【０００８】
第２の磁性膜は、スパッタリングによってＳＵＬの表面に堆積されてもよい。
【０００９】
ＳＵＬ、第２の磁性膜および裏打ち層は、金属性の薄膜であってもよい。ＳＵＬは、体心立方（ＢＣＣ）構造を有してもよい。第２の磁性膜は、硬磁性記録層であってもよい。硬磁性記録層は、面心正方晶（ＦＣＴ）構造を有してもよい。裏打ち層は、体心立方（ＢＣＣ）構造または面心立方（ＦＣＣ）構造を有してもよい。
【００１０】
第１の結晶配向は、００２結晶配向であってもよい。第２の結晶配向は、００１結晶配向であってもよい。第３の結晶配向は、００２結晶配向であってもよい。
【００１１】
硬磁性記録層は、ＦｅＰｔから作られることが好ましい。代替として、硬磁性記録層は、ＣｏＰｔまたはＣｏＰｔＸから作られてもよい。元素Ｘは、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｃ、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｌＯ、ＢＮ、Ｂ２Ｏ３、ＢまたはＣｒであってもよい。ＳＵＬは、ＦｅＣｏから作られることが好ましい。代替として、ＳＵＬは、ＦｅＳｉまたはＦｅＣｏＸから作られてもよい。元素Ｘは、Ｃ、Ｏ、ＳｉＯ、ＡｌＯ、ＢまたはＣｕの１つまたは２つであってもよい。
【００１２】
裏打ち層は、ＭｇＯ、ＮｉＡｌおよびＣｒＸのうち１つまたは２つから作られてもよい。元素Ｘが、Ｒｕ、Ｃ、Ｗ、ＴｉおよびＭｏのうち１つまたは２つであってもよい。基板は、セラミックまたはアモルファスガラスから作られることが好ましい。磁気交換分離層は、格子整合するＭｇＯ、ＣｒＸ、Ｐｔ、ＮｉＡｌ、ＳｒＴｉＯ３、ＡｕまたはＡｇから作られてもよい。バッファ層は、Ｐｔ、Ｔｉ、ＭｏまたはＣから作られてもよい。バッファ層は、０〜４ｎｍであってもよい。
【００１３】
本発明により、ＳＵＬと記録ヘッドとの間の分離が低減されることが有益である。
【００１４】
本発明は、硬磁性記録層の００１結晶配向を獲得するために、硬磁性記録層とＳＵＬとの間に、下層、中間層またはシード層を必要としない。
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一例について記載する。
【図面に沿っての詳細な説明】
【００１６】
図１および図２を参照すると、高密度垂直磁気記録用の二層記録媒体１０が提供される。図６を参照すると、記録媒体１０は、ディスク６０上のコーティングとして、ディスク形態で与えられる。他の形態も可能である。記録媒体１０に作用する単磁極記録ヘッド（図示せず）によって、垂直記録が実施される。
【００１７】
記録媒体１０は、ガラス基板５０を備え、このガラス基板５０の上部に、（００２）結晶配向を有するＣｒＲｕ裏打ち層４０がある。ＣｒＲｕ裏打ち層４０は、体心立方（ＢＣＣ）構造を有する。裏打ち層４０の他の材料は、ＭｇＯ、ＮｉＡｌ、ＣｒＸを含む。元素Ｘは、Ｒｕ、Ｃ、Ｗ、ＴｉまたはＭｏを含む。軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）３０が、ＣｒＲｕ裏打ち層４０からエピタキシャル成長される。ＳＵＬ３０は、ＦｅＣｏから作られ、ＢＣＣ構造を有する。ＳＵＬ３０の他の材料は、ＦｅＳｉまたはＦｅＣｏＸを含む。元素Ｘは、Ｃ、Ｏ、ＳｉＯ、ＡｌＯ、ＢおよびＣｕのうち１つまたは２つを含む。ＳＵＬ３０は、人工反強磁性結合を導入することによって、ＳＵＬ３０のノイズを低減する。また、ＳＵＬ３０の磁区を磁化固定（pinning）すると、ＳＵＬ３０のノイズが低減する。ＦｅＳｉＸから作られたＳＵＬ３０の場合、ドーピングＸが、磁区サイズを縮小する。硬磁性記録層２０が、ＳＵＬ３０からエピタキシャル成長される。ＳＵＬ３０は、ＦｅＣｏから作られ、ＢＣＣ構造を有する。ＳＵＬ３０は、Ｌ１０相にあり、これにより結晶粒径が縮小することで、信号対雑音比（ＳＮＲ）が増大する。ＳＮＲは、格子当たりの粒数に比例する。小さなグリッドによって生じる超常磁性効果を解消するために、記録媒体１０に高異方性材料（高Ｋｕ）が使用されなければならない。これは、ＦｅＣｏを使用する１つの理由であり、その理由として、この材料が高磁束（Ｂｓ）を有することが挙げられる。成長材料、すなわち、ＦｅＰｔ２０に、ＳＵＬ３０の結晶構造が再現されるように、エピタキシャル成長が生じる。記録層２０は、００１結晶配向を有する。記録層２０は、面心正方晶（ＦＣＴ）構造を有するＦｅＰｔから作られる。記録層２０の他の適切な材料は、ＣｏＰｔまたはＣｏＰｔＸを含む。元素Ｘは、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｃ、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｌＯ、ＢＮ、Ｂ２Ｏ３、ＢまたはＣｒを含む。ダイヤモンド状炭素などの薄い保護オーバーコート１９が、記録層２０上に適用されてもよい。膜層２０、３０、４０は、スパッタリング、特に、マグネトロンスパッタリングによって、記録媒体１０を形成するために堆積される。記録媒体１０の例は、ｆｃｔ−ＦｅＰｔ（００１）［１００］／ｂｃｃ−ＦｅＣｏ（００２）［１１０］／ｂｃｃ−ＣｒＲｕ（００２）［１１０］を含む。
【００１８】
記録層２０とＳＵＬ３０との間に、磁気交換分離層２１が設けられる。磁気交換分離層２１は、ＭｇＯ、Ｃｒ、Ｐｔ、ＮｉＡｌおよびＳｒＴｉ０３のうち任意の１つから作られる。磁気交換分離層はまた、格子整合するＡｕまたはＡｇから作られてもよい。磁気交換分離層２１は、ＳＵＬ３０と記録層２０との間に格子整合が存在するかぎり、ＢＣＣまたはＦＣＣ構造であってもよい。また、ＳＵＬ３０とＣｒＲｕ層４０との間に、バッファ層３１が設けられる。バッファ層３１は、Ｐｔ、Ｔｉ、ＭｏおよびＣの任意の１つから作られる。バッファ層３１は、初期層を低減するために非常に薄く、好ましくは、０〜４ｎｍである。
【００１９】
ＦｅＰｔ膜は、極めて高い磁気結晶異方性を有する。このように、ＦｅＰｔ（００１）磁性層２０およびＦｅＣｏ  ＳＵＬ３０を備える垂直媒体を作製することが望ましい。ＦｅＣｏは、高密度垂直磁気記録のＦｅＰｔ（００１）磁性膜２０を誘導することができる。ＦｅＰｔ（００１）の磁化容易軸の配向を制御または誘導するために、ＦｅＰｔ／［ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏ］／ＣｒＲｕのエピタキシャル成長は、図１に示す構造に従って製造される。媒体１０の上面から底面までの層は、ＦｅＰｔ（００１）層２０、ＦｅＣｏ（００２）層３０、ＣｒＲｕ（００２）層４０およびガラス基板５０として配設される。裏打ち層４０は、磁性層２０との格子整合を有する。ＳＵＬ３０は、裏打ち層４０および磁性層２０との格子整合を有する。
【００２０】
図７を参照すると、ＦｅＣｏ軟磁性裏打ち層３０は、高飽和磁化（ＢＳ〜２．４Ｔ）でＦｅＣｏ／ＣｒＲｕ軟磁性裏打ち層３０のエピタキシャル成長を作製するために、ＣｒＲｕ（００２）裏打ち層４０上にエピタキシャル成長される。次いで、ＦｅＣｏ軟磁性膜３０は、高密度垂直磁気記録のＦｅＰｔ（００１）硬磁性膜２０を誘導するために使用される。ＦｅＰｔ（００１）［１００］とＣｒ（００２）［１１０］との間の格子定数の不整合は、５．８％である。不整合からのひずみが、ａ軸の拡張およびｃ軸の収縮を助長する。このように、Ｌ１０規則ＦｅＰｔ（００１）のテクスチャが、比較的低い温度で得られる。ＦｅＰｔ規則化温度およびＦｅＰｔ（００１）配向は、制御または誘導可能である。ＦｅＣｏＸをドーピングすると、磁区サイズが縮小することで、ＳＵＬ３０からのノイズが低減する。
【００２１】
図３は、ＣｒＲｕ４０の厚みに応じたθ−２θスキャンを示す。絶対強度によって示すように、ＦｅＣｏ（００２）３０およびＣｒＲｕ（００２）４０の結晶性は、ＣｒＲｕ４０の厚みが増すと増大する。
【００２２】
図４は、ＦｅＣｏ  ＳＵＬ３０およびＣｒＲｕ裏打ち層４０の（００２）ピーク広がりと、得られるロッキングカーブの半値全幅（ＦＷＨＭ）とを示す。ＦｅＣｏ（００２）３０の配向は、ＣｒＲｕ（００２）４０に従い、ＣｒＲｕ４０の厚みが増すと狭くなる。
【００２３】
図５は、ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏ／ＣｒＲｕ／ガラス媒体１０のヒステリシスループを示す。反強磁性結合ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏ薄膜が、高飽和磁化（ＢＳ〜２．４Ｔ）および低ノイズを与える。これは、垂直記録に理想的である。
【００２４】
記録媒体１０は、ＳＵＬ３０と記録層２０との間にさらなる層を必要としない。ＳＵＬ３０の下方のＣｒＲｕ裏打ち層４０は、ＳＵＬ３０の配向を制御または誘導する。ＦｅＰｔ磁性層２０の下方にあるＳＵＬ３０は、磁束の収束の他に、記録層２０の配向を誘導する。したがって、ＦｅＰｔ層２０の結晶配向は、ＳＵＬ３０と記録ヘッドとの間の分離を最小限に抑えながら制御または誘導される。記録層２０とＳＵＬ３０との間の間隔が短いほど、ヘッドの磁界が最大化される。
【００２５】
当業者であれば、広義に記載したように、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、特定の実施形態に示すように、本発明に多数の変形および／または修正がなされてもよいことを認識する。したがって、本発明の実施形態は、すべての点で例示的なものであって、限定的なものではないと見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＦｅＰｔ／ＦｅＣｏ／ＣｒＲｕ記録媒体の構造図である。
【図２】ＦｅＰｔ／ＦｅＣｏ／ＣｒＲｕ薄膜の格子構造の概略グラフである。
【図３】ＣｒＲｕのさまざまな厚みの場合のＦｅＣｏのＸ線θ−２θスキャンのグラフである。
【図４】ＦｅＣｏ／ＣｒＲｕ薄膜の（００２）ピーク広がりおよびＦＷＨＭのグラフである。
【図５】ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏ／ＣｒＲｕ／ガラス記録媒体のヒステリシスループのグラフである。
【図６】ディスク形態の記録媒体の図形表示である。
【図７】記録媒体のＸＲＤパターンおよびピークロッキングカーブのグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2008511946.tif 000011
2008511946.tif 000012