[发明专利]用于热辅助磁记录（HAMR）介质的下层

说明书

技术领域

本发明涉及磁盘驱动器的领域，并更具体涉及用于磁盘驱动器的热辅助磁记录介质。

背景技术

对于全部类型的衬底，磁记录介质已开始致力于结合垂直磁记录（PMR）技术以增加面密度，并且现在在向800Gbits/in²（千兆字节/平方英寸）的面密度发展。一般地，PMR介质可以分成两个主要功能区：软磁下层（SUL）和磁记录层（RL）。图1说明具有记录头101的常规垂直磁记录盘驱动器系统，该记录头101包括后写入极102和磁性耦合到该写入极102的前返回（相反）极103。导电磁化线圈104围绕写入极102的磁轭。相反极103的底部具有的表面积基本超过写入极102尖端的表面积。当磁记录盘105旋转经过记录头101时，电流经过线圈104从而在写入极102内产生磁通量。磁通量经过磁盘105从写入极102通过并穿过相反极103从而在PMR层150中记录。SUL110使得源自后写入极102的磁通量能够以低阻抗返回到前相反极103。

通常，高面密度通常通过在PMR层中良好隔离的较小颗粒实现。通常需要较高的磁晶各向异性常数（K_u）从而抵抗垂直几何形状的去磁效应并保持较小颗粒热稳定从而减小介质噪声。例如，较小颗粒尺寸（<7nm）和高磁晶各向异性（K_u）L1₀排序的FePt介质可实现超过1Tb/in²（太字节/平方英寸）的磁记录面密度。

随着热辅助磁记录（HAMR）介质的出现，已使用PMR技术实现900Gbits/in²和更高的面密度。这是因为HAMR介质由比使用非HAMR介质的PMR技术具有更高磁稳定性的磁性复合物，例如FePT合金，构成。然而，因为HAMR介质由这样的更高稳定性的磁性复合物构成，所以HAMR介质需要在其磁取向可以改变的改变之前将热施加到该HAMR介质。通常，当PMR技术将数据磁记录到HAMR介质时，其首先使用加热元件例如激光器，增加在介质上记录位置的温度，以便充分降低该位置的高磁各向异性常数（K_u）从而允许对其磁取向的改变（即记录数据）。

图2说明示例热辅助磁记录（HAMR）介质的截面图，该HAMR介质包含硬磁记录层206、软磁记录层（SUL）210、在硬磁记录层206和软磁记录层210之间的热沉层与非磁性中间层208，以及底部衬底212。说明的硬磁记录层206是由铁铂（FePt）制造，已知具有高磁各向异性常数（K_u）的磁性复合物。用于硬磁层的其他合适复合物包括铁铂合金（FePtX）例如FePtCu、FePtAu、FePtAg和FePtNi。

设置在硬磁记录层206上方的是覆盖层、护套204，以及润滑剂202。护套204被形成从而符合摩擦需求，例如接触起停（CSS）性能，和腐蚀保护。通常用于护套层204的材料包括碳基材料例如氢化或氮化碳。润滑剂202设置在护套层204上方从而进一步改善摩擦性能。示例润滑剂包括全氟聚醚或膦腈润滑剂或其合成物。

已发现某些掺杂剂/离析材料，例如碳（获得FePtX:C）,在添加到硬磁记录层的FePt合金时获得小颗粒尺寸、粒状微结构、高磁晶各向异性（K_u）、高矫顽磁度（H_c）、良好的织构和排序，以及较低的排序温度，这些全部都是HAMR介质的希望性质。例如，向FePt（在包含MgO的中间层上直接生长）添加30-40%的C提供（译注：原文为gives provides，疑有误）具有颗粒大小（6-8nm）和较低L1₀排序（淀积）温度的磁记录层。

已发现通过使用小颗粒尺寸<7nm和高磁晶各向异性（Ku）L1₀排序的FePt介质，可以实现超过1Tbits/in²的面密度的磁记录。也已发现在低掺杂含量硬磁层（例如，FePt:C；或FePt:氧化物）中的小颗粒尺寸、良好织构、高矫顽磁度（H_c）、高各向异性常数（Ku）、窄换向场分布、低介质粗糙度、高导热率以及良好腐蚀的形成可以通过利用适当中间层来获得。例如，为实现高矫顽磁度（H_c），粒状结构和小颗粒尺寸FePt硬磁记录层、MgO薄膜已通常用作在非结晶籽晶层、热沉层和软磁下层（SUL）上生长的中间层。