[发明专利]以反铁磁耦合的铁磁膜作为记录层的磁性记录介质

说明书

本发明总的涉及磁记录介质，尤其涉及热稳高密度介质。

传统的磁记录介质如硬盘驱动器中的磁记录盘主要使用一个粒状铁磁层如溅射沉积的钴铂合金作为记录介质。磁性层中的每个磁畴由许多小磁粒组成。磁畴之间的转移表示记录数据的“位”。IBM公司的美国专利US4，789，598和US5，523，173描述了这种类型的传统硬盘。

当磁记录盘的储存密度增大时，剩余磁化强度Mr(铁磁材料单位体积的磁矩)和磁性层厚度的之积减小。类似地，磁性层的矫顽场或矫顽力(Hc)增大。这导致Mrt／Hc比率的下降。为了实现Mrt的减小，可以减小磁性层的厚度t，但也只能小到一个限度，因为该磁性层将会显示出增大的磁性衰减，这种衰减归因于小磁粒的热激发(超顺磁效应)。磁粒的热稳定性很大程度上取决于KuV，这里Ku是磁性层的磁各向异性常数，V是磁粒的体积。当磁性层的厚度t减小时，V减小。如果磁性层的厚度太薄，储存的磁性信息在标准的盘驱动操作条件下将不再稳定。

解决上述问题的一种办法是改用较高各向异性的材料(较高的Ku)。但是，Ku的增大受大致等于Ku／Mr的矫顽力Hc的限制，变得太大就不能用传统的记录头写入。类似的办法是对于固定的层厚减小磁性层的Mr，但这也受可写入的矫顽力的限制。另一种办法是增加晶粒间的交换，使得磁粒的有效磁性体积V增大。但这种办法已显示出对磁性层的本征信噪比(SNR)是有害的。

所需要的此记录介质要能保持很高密度的记录而同时保持很好的热稳定性和SNR。

本发明是关于一种磁性记录介质，其中磁性记录层是至少两层通过一个非铁磁隔离膜反铁磁耦合到一起的铁磁膜。因为两层反铁磁耦合膜的磁矩反平行取向，所以记录层的净剩余磁化强度-厚度积(Mrt)是两层铁磁膜的Mrt值差。Mrt值的减小不伴有记录介质热稳定性的下降，因为在反铁磁耦合膜中建设性地增加磁粒体积。介质还能够利用减小的退磁场达到很迅速地磁转移，导致介质较高的线性位密度。在一个实施例中，磁性记录介质包括两个铁磁膜，每个膜是溅射沉积的CoPtCrB合金粒状膜，由一定厚度的Ru隔离膜隔开以增大两个CoPtCrB膜之间的反铁磁交换耦合。其中一个铁磁膜比另一个厚，厚度的选择使得在施加零磁场处的净磁矩很小但不为零。

为了进一步理解本发明的实质和优点，下面参考附图进行详细的描述。

图1是根据本发明的记录介质中反铁磁耦合的磁性膜截面图。

图2A是列举在记录的磁性转移处铁磁膜磁矩取向的AF耦合层示意图。

图2B是作为转移下方位置函数的AF耦合层和(SL)介质上算出的磁场曲线。

图3是列举基底、垫层、AF耦合中的膜以及保护涂层的本发明盘结构示图。

图4是图3所示AF耦合层结构的磁滞回线。

本发明的磁性记录介质有一个记录层，记录层由两个或多个铁磁膜形成，铁磁膜反铁磁交换耦合，相邻铁磁膜之间加入一个或多个非铁磁隔离膜。此结构示于图1，图中记录层10由两个被非铁磁隔离膜16分开的铁磁膜12、14制成。非铁磁膜16厚度和成分的选择使得相邻膜12、14的磁矩22、24选择通过非铁磁隔离膜16AF耦合并且在零电场下反平行。