[发明专利]用于超高密度记录的垂直磁薄膜

说明书

本发明的领域

本发明涉及一种磁记录介质，且更具体地说是涉及一种垂直磁记录介质，它被用于硬盘驱动器(HDD)中并在记录信息时具有改善的热稳定性和信/噪比(SNR)。

相关技术的描述

硬盘驱动器(HDD)是存储信息的主要设备，且一直在持续地发展以适应高密度和低价格的需求。近来，由于巨磁阻(GMR)读取头的开发、记录介质的改进和信号处理方法的改进(诸如部分响应最大可能性(PRML)，面积记录密度以每年大于100％的速度增加。对于高密度信息记录，用于HDD的磁盘必须具有低噪声特性且同时需要有良好的热稳定性，以克服超顺磁效应。

图1是一种传统的垂直磁记录介质的示意剖视图。见图1，在一个玻璃或铝(Al)合金基底10上，依次叠置了使一个垂直磁记录层具有垂直取向的底层12、垂直磁记录层13、保护垂直磁记录层13不受氧化和机械磨损的保护层14、以及一个润滑层15。

以下结合图1描述采用一种传统的Co合金记录层垂直磁记录介质的制造方法。

基于CoCr或CoPt的三元或四元合金的被用来形成垂直磁记录层13，且垂直磁记录层13必须被如此地形成-即使得Co的六方晶粒的[0001]轴与基底10的表面垂直。为此，用Ti或诸如TiCr的Ti合金制成的底层12被用作CoCrPt磁层的晶粒的定向生长的一个模板(template)。

一般地，基底10可以是一个玻璃盘、覆有NiP的Al-Mg盘或一个热氧化硅盘。Ti底层12通过用溅射或其他物理淀积方法在基底10上淀积Ti或TiCr而形成。该底层的厚度在1-200nm的范围内，且Co合金的垂直磁记录层13被形成在底层12上。在此，重要的是Ti晶体晶粒的[0001]面的取向与基底的表面相垂直。

在垂直记录中，在纵向记录介质中采用的较厚的磁层可被用于高密度记录，这从热稳定性的角度看是一个大的优点。然而，众所周知的是，在传统的垂直记录介质中，介质噪声水平随着记录密度的增大而增大，且在纵向记录介质中更是这样。在纵向记录的情况下，过渡噪声，即在其中记录的位的磁极性改变的区域中发生的噪声，是一种重要的介质噪声。在垂直记录中，直流擦除噪声，即由于记录的位中逆转的磁畴所产生的噪声，以及过渡噪声，成为了重要的噪声源。为了减小直流擦除噪声，在记录的位中的逆转的磁畴的数目必须得到减小。

直流擦除噪声的减小，只有在一个主滞后环的第二象限中存在有介质的一个“成核场”的情况下，才能够实现。该成核场是一种外部磁场，它必须在沿着一个方向的饱和之后被施加才能够引起磁化的逆转。

在图2中，纵轴M是磁化，且水平轴H是所加的外部磁场。传统的被研究得最深入的CoCr、CoCrPt和CoCrPtX型的垂直磁记录介质，被设计成比纵向记录介质厚得多，以获得更高的热稳定性。多数研究者研究的厚度在50至200nm磁厚度的范围内。传统的介质的平方比(SQ)的值为0.4至0.8。SQ被定义为：

平方比(SQ)＝剩余磁化(M_r)/饱和磁化(M_s)

在垂直记录中采用厚记录层是基于较高的输出信号和良好的热稳定性的考虑。然而，如果CoCr、CoCrPt和CoCrPtX合金的厚度增大，诸如超过50nm，虽然临界厚度取决于磁层的组成和淀积条件，但磁化逆转的机制从强Wolfarth型耦合转动改变为非耦合转动(参考文献1：Taek Dong Lee，Min Sig Hwang，Kyung Jin Lee，“Effects ofmagnetic layerthickness on negative nucleation field and Crsegregationbehavior in CoCrPt/Ti perpendicular media”，Journal of Magnetism and Magnetic Materials，vol.235(2001)，P.297-304；K.J.Lee，T.D.Lee，N.Y.Park，“step-like energy barriervariationof high Ku materials”，Digest submitted abstract forintermag2002)。这减小了负成核场的幅度。

当平方比小于1时，在垂直记录介质中施加的正向场饱和之后，由于在所加的领域的减小期间产生的自去磁场，磁化逆转在施加正向场时被引发。