[发明专利]连续介质垂直磁记录盘及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总地涉及垂直磁记录介质，诸如用于在磁记录硬盘驱动器中使用的垂直磁记录盘，更特别地，涉及具有颗粒钴合金记录层的连续介质型垂直磁记录盘，该颗粒钴合金记录层具有受控的晶粒尺寸。

背景技术

记录位在记录层中以垂直或离面取向存储的垂直磁记录是在磁记录硬盘驱动器中实现超高记录密度的希望途径之一。一普通类型的垂直磁记录系统使用“双层”介质。此类系统以单写极型记录头示于图1中。所述双层介质包括形成在“软磁”或较低矫顽力导磁衬层(SUL)上的垂直磁数据记录层(RL)。SUL用作从记录头的写极到返回极的磁场的磁通返回路径。在图1中，示出RL具有垂直记录或磁化的区域，相邻区域具有相反的磁化方向，如箭头所示。相邻的相反指向的磁化区域之间的磁转变可被读元件或读头作为记录位检测到。所提出的其它类型的垂直磁记录系统使用写辅助方法，例如热辅助磁记录(TAMR或HAMR)和微波辅助磁记录(MAMR)，并且不要求介质具有SUL。

图1中的盘是“连续介质”盘，其中RL是颗粒钴合金磁材料的连续层，当写头在磁材料上进行写入时，该连续层形成为含有磁记录数据位的同心数据道。连续介质盘的变型是“离散道介质”盘，意味着RL构图成由连续磁材料形成的同心数据道，但数据道通过同心非磁保护带彼此径向分隔开。本发明所涉及的连续介质盘不同于已被提出来增加数据密度的“位构图介质”(BPM)盘。在BPM盘中，盘上的可磁化材料构图成小的隔离数据岛，使得在每个岛或“位”中具有单个磁畴。该单个磁畴可以是单个晶粒或包括作为单个磁体一致地转换磁状态的几个强耦合晶粒。这与连续介质盘相反，连续介质盘中单个“位”可具有通过畴壁隔开的多个磁畴。

图2是现有技术垂直磁记录连续介质盘的示意性剖视图，示出写场Hw作用在记录层RL上。该盘还包括硬盘衬底、用于SUL的生长的籽层或始层(OL)、SUL和RL之间的中间层(IL)、以及保护涂层(OC)。IL是非磁层或多层结构，也称为“交换中断层”或EBL，其中断SUL和RL的导磁膜之间的磁交换耦合并促进RL的外延生长。尽管图2没有显示，但是通常直接在SUL上沉积籽层(SL)，以促进IL的生长。如图2所示，RL位于“表象(apparent)”记录头(ARH)的间隙内，与纵向或平面内记录相比其允许明显较高的写入场。ARH包括盘上方的是真实写入头(RWH)的写极(图1)以及在RL底下的有效次级写极(secondary write pole：SWP)。SUL促进了SWP，在写入期间，SUL通过IL与RL去耦，并由于其高的磁导率产生RWH的磁镜像。这有效地将RL带入ARH的间隙，并允许在RL内的大的写入场Hw。

用于RL的一类材料是颗粒铁磁钴合金，例如CoPtCr合金，具有c轴基本上离面或垂直于RL取向的六角密堆积(hcp)晶体结构。颗粒钴合金RL还应当具有良好隔离的精细晶粒结构，以产生高矫顽力(H_c)介质，并减小颗粒间交换耦合，颗粒间交换耦合是造成高本征介质噪声的原因。通过添加氧化物，包括Si、Ta、Ti和Nb的氧化物，实现了钴合金RL中晶粒偏析(segregation)的提高。这些氧化物趋向于沉淀到晶粒边界，并与钴合金的元素一起形成非磁的晶粒间材料。H.Uwazumi等人的“CoPtCr-SiO₂ GranularMedia for High-Density Perpendicular Recording”，IEEE Transactions onMagnetics，Vol.39，No.4，2003年七月，PP.1914-1918公开了具有添加了SiO₂的CoPtCr颗粒合金的RL的垂直磁记录介质。T.Chiba等人的“Structureand magnetic properties of Co-Pt-Ta₂O₅ film for perpendicular magneticrecording media”，Journal of Magnetism andMagnetic Material，Vol.287，2005年二月，PP.167-171公开了具有添加了Ta₂O₅的CoPt颗粒合金的RL的垂直磁记录介质。如图2所示，盖层(CP)，诸如没有添加氧化物或具有比RL更少量的氧化物的颗粒Co合金，通常沉积在RL上以作为引起RL的晶粒的颗粒间耦合的媒介。