[发明专利]用于选择垂直介质偏析材料的装置、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在衬底上制造高偏析磁晶粒的装置、方法和系统，更特别地，涉及一种用于选择产生改善的磁特性的偏析材料(segregant material)的指导方法。 

背景技术

硬盘驱动器为计算机和服务器中的数据处理系统提供数据存储，且在媒体播放器、数字记录器和其他个人设备中变得越来越普遍。硬盘驱动器技术的进展已经使得用户能在日益减小的盘上存储大量数字信息，且能几乎立刻选择性地取回和改变部分信息。特别地，近来的进展已经简化了硬盘驱动器制造，同时产生增大的道(track)密度，因此以减小的成本促进增大的数据存储容量。 

在硬盘驱动器中，旋转的高精度铝或玻璃盘在两侧面被涂覆有设计来以磁图案形式存储信息的特殊薄膜介质。悬吊或浮置于盘上方仅几分之一微英寸的电磁读/写头用来记录信息到薄膜介质上或者从其读取信息。 

读/写头可通过产生电磁场来沿一个或另一个方向确定称为位(bit)的磁晶粒(magnetic grain)团簇的方向从而写信息到盘上。为了读取信息，读/写头检测到的磁图案被转化成一系列脉冲，其被送到逻辑电路以被转化成二进制数据且被其他系统处理。为了增大盘驱动器的容量，制造者不断努力减小位的尺寸和构成位的晶粒。 

然而，晶粒极小时，沿一个方向或另一方向磁化单个磁晶粒的能力出现了问题。当晶粒的体积(V)和其各向异性能(Ku)的乘积落在特定值之下时产生超顺磁效应，使得晶粒的磁化由于热激发而会自发反转。当这发生时，存储在盘上的数据被破坏。因此，虽然期望制造更小的晶粒以支持具有更小噪声的更高密度记录，但是晶粒小型化受到超顺磁效应的固有限制。 

随着硬盘驱动器工业过渡到垂直记录技术，正在进行调节以改变盘介质，使钴合金的磁c轴(或易轴)垂直于盘平面生长。大多数介质制造商现 在依赖于引入氧化偏析物的钴合金以促进形成小且均匀的晶粒。研究人员已经发现，垂直介质趋向于比其纵向情况生长得更粗糙。此外，研究人员已发现更粗糙的介质产生具有优异磁性能的产品。目前为止，还没有提出方法来努力致力于垂直记录介质的纳米级粗糙度的产生。因此，研究人员只是利用反复试验寻找提供期望的磁性能和相应的介质粗糙度的满意的偏析物。 

粗糙的记录介质虽然磁性能优异，但是与光滑的记录介质相比在磁晶粒之间具有深得多的谷(valley)。这导致垂直记录介质具有侵蚀和飞行能力的性能问题 

因此，需要实用的可得到的装置、系统和方法用于选择偏析物材料，该偏析物材料将产生具有高偏析磁晶粒的磁记录层以增强磁性能。简言之，这样的装置、系统和方法将与保护层(overcoat layer)协作来减少侵蚀且改善飞行能力(flyability)性能。这里公开且要求保护这样的装置、系统和方法。 

发明内容

本发明发展来应对本领域目前的状态，更特别地，应对现有可得的装置、系统和方法尚未完全解决的本领域的问题和需要。因此，发展本发明以提供装置、系统和方法用于选择偏析物材料，该偏析物材料提供垂直磁记录介质的优异磁性能，同时保持形貌，从而克服了本领域的上述缺陷中的许多或全部。 

在根据本发明的一个实施例中，用于垂直记录应用的记录介质包括：衬底，包含刚性支承结构用于在其上沉积多个层；保护层，包含保护涂层；软磁衬层，形成在该衬底上；中间层，设置在该软磁衬层和该保护层之间；垂直磁记录层，设置在该中间层和该保护层之间。该软磁衬层包括含钴材料。该中间层包括含钌材料。该垂直磁记录层具有基本垂直于介质表面的磁各向异性轴和矫顽力。该垂直磁记录层还包括多个磁晶粒和偏析物。该偏析物包括一材料，该材料具有大于130千卡每摩尔且小于230千卡每摩尔的生成热和小于300毫焦(milijoule)每平方米的表面能。 

在一些实施例中，该偏析物可包括材料诸如氧化物、氮化物和碳化物。在选定的实施例中，偏析物材料包括选自钨氧化物、钒氧化物、钼氧化物、铼氧化物、锗氧化物和钽氧化物构成的组的氧化物。