CN101111889B - 垂直磁性记录介质，该介质的制造过程以及垂直磁性记录和再现装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垂直磁性记录介质，其能够实现信息的高密度记录和再现，及其制造过程，以及磁性记录和再现装置。所提供的垂直磁性记录介质至少具有软磁性底层和位于盘形非磁性基底上的垂直磁性记录层，其中该软磁性底层具有至少两个软磁性层和位于两个软磁性层之间的Ru或Re层；该软磁性底层的易磁化轴具有希望的方向；该软磁性底层的易磁化轴基本上沿着除了非磁性基底的径向之外的方向分布，并且沿着该软磁性底层的易磁化轴方向的反铁磁性耦合的偏磁场为10奥斯特(790A/m)或更大。
Description
相关申请的交叉引用
要求2005年2月1日申请的日本专利申请2005-24946的优先权。本申请是根据35U.S.C.§111(a)提交的申请，并根据35U.S.C.§119(e)要求获得按照35U.S.C.§111(b)于2005年2月8日提交的临时申请60/650,534的申请日。
技术领域
本发明涉及垂直磁性记录介质、制造这种介质的方法以及利用该垂直磁性记录介质的磁性记录和再现装置。
背景技术
在垂直磁性记录方法中，沿着垂直于该介质的方向排列磁性记录层的易磁化轴，而在常规介质中是在该介质平面内排列磁性记录层的易磁化轴；因此，减少了磁化翻转区域附近中的去磁场，该去磁场是所记录的数据位之间的边界，使得记录密度提高，所记录的状态在磁静力方面更加稳定，并且对热波动的抵抗力提高；因此，本发明适用于提高面密度。
当在基底与垂直磁性记录层之间提供包括软磁性材料的软磁性底层时，就获得了所谓的垂直双层介质的功能，并且能够获得极好的记录性能。这时，该软磁性底层用于为磁头的记录磁场提供返回路径，并且能够提高记录和再现效率。
一般而言，垂直磁性记录介质配置有在基底上提供的软磁性底层，在该基底上按顺序形成软磁性底层、包括Co合金的垂直磁性记录层以及保护层，该软磁性底层将磁性层的易磁化轴定向为垂直于基底平面。然而，近年来，逐渐认识到WATE(宽区域磁道擦除或者宽相邻磁道擦除)现象在垂直磁性记录介质中是一个严重问题。该WATE现象特别对于垂直磁性记录介质而言是一个严重的问题，并且在该现象中，当在特定磁道中记录信号时，在从所记录的磁道延伸几个微米的宽区域上使信号去磁化。已经提出的用于消除这个问题的方法主要是通过软磁性底层的结构或者磁各向异性(例如参见专利文献1)。
还提出了，使软磁性底层的易磁化轴方向尤其沿着基底径向排列，是针对以上问题特别有效的手段。为了实现这种磁性结构，提出了以下方法；
1)沿着径向在磁场下沉积软磁性底层
2)叠置软磁性层和反铁磁性膜作为软磁性底层(参见例如专利文献2和专利文献3)。
使软磁性底层的易磁化轴沿径向排列的一般方法是在磁电管的磁场下沉积软磁性底层，该磁电管生成径向磁通量并且与基底同心放置。本方法对于小基底无效，特别是对于直径为26mm或者22mm的市售基底。当将薄膜同时沉积到多个小基底上时，在均匀磁场下的沉积困难，并且因此该软磁性底层的易磁化轴指向不同方向。
专利文献1：日本待审专利申请，首次公开No.S58-166531
专利文献2：日本待审专利申请，首次公开No.H06-103553
专利文献3：US 2002/0028357
此外，磁场中的薄膜沉积必然存在以下问题。
(1)难以控制磁场在整个径向上均匀。
(2)基底内边缘部分中的磁场较小。
随着未来介质尺寸不断增大，可以预料到(2)将成为严重的问题。
针对这个问题还提出了在磁场下的热处理过程，包括在软磁性底层中叠置MnIr反铁磁性层。然而，这个过程需要较高的温度，并且造成软磁性底层和垂直磁性记录层磁性能的退化。当使用沿着径向进行了均匀磁化的软磁性底层时，读写特性降低，特别是SNR(信噪比)降低。
本发明是考虑到以上的情况而提出的，并且其基于对软磁性底层中磁各向异性作用的重新分析，目的在于提供能够以高密度记录并再现信息的垂直磁性记录介质，以及用于这种介质的方法和磁记录及再现装置。
发明内容
为了解决以上问题，提供了以下发明：
(1)一种垂直磁性记录介质，包括盘形非磁性基底、位于盘形非磁性基底上的软磁性底层以及垂直磁性记录层，该软磁性底层包括至少两个软磁性层和位于该两个软磁性层之间的Ru或Re层；其中，该软磁性底层的易磁化轴具有希望的方向，并且基本上沿着除了非磁性基底的径向之外的方向分布，并且沿着该软磁性底层的易磁化轴方向反铁磁性耦合的偏磁场为10奥斯特(790A/m)或更大。
(2)根据(1)的垂直磁性记录介质，其中该易磁化轴与非磁性基底的径向成夹角θ，并且其中5°＜θ＜90°的部分的面积占整个软磁性底层的面积的90％或更大。
(3)根据(2)的垂直磁性记录介质，其中5°＜θ＜85°的部分的面积占整个软磁性底层的面积的95％或更大。
(4)根据(2)的垂直磁性记录介质，其中该易磁化轴沿着相同方向平行分布。
(5)根据(2)的垂直磁性记录介质，其中该易磁化轴呈螺旋形分布，并且沿着从非磁性基底的中心部分到圆周部分的方向分布。
(6)根据(2)的垂直磁性记录介质，其中该易磁化轴呈圆扇形分布，其中该扇形的中心位于基底的圆周部分附近或者基底的外部，而不是位于基底的中心部分。
(7)根据(1)到(6)中任一项的垂直磁性记录介质，其中该非磁性基底是玻璃或硅基底。
(8)根据(1)到(7)中任一项的垂直磁性记录介质，其中构成软磁性底层的软磁性层的薄膜总厚度为20nm或更大并且120nm或更小。
(9)根据(1)到(8)中任一项的垂直磁性记录介质，其中该非磁性基底的直径为26mm或更小。
(10)一种制造垂直磁性记录介质的方法，该垂直磁性记录介质包括盘形非磁性基底、位于该盘形非磁性基底上的软磁性底层以及垂直磁性记录层，该软磁性底层具有至少两个软磁性层和位于两个软磁性层之间的Ru或Re层；该方法包括沉积软磁性底层的步骤I，以及在步骤I之后的步骤II，该步骤II是，当处于在一个方向上施加磁场的状态时，通过将该非磁性基底从加热状态冷却，使软磁性底层的易磁化轴沿着横跨该非磁性基底上的一个方向排列。
(11)一种制造垂直磁性记录介质的方法，该垂直磁性记录介质包括盘形非磁性基底、位于盘形非磁性基底上的软磁性底层以及垂直磁性记录层，该软磁性底层具有至少两个软磁性层和位于两个软磁性层之间的Ru或Re层；该方法包括在一个方向上施加磁场的状态下，通过沉积软磁性底层，使软磁性底层的易磁化轴方向沿着跨越该非磁性基底的一个方向排列的步骤。
(12)根据(11)的制造垂直磁性记录介质的方法，其中利用在薄膜沉积之后加热，随后在沿着一个方向的磁场中冷却的过程，使软磁性底层的易磁化轴排列。
(13)利用(10)到(12)中任一项的方法制造的垂直磁性记录介质。
(14)一种磁性记录和再现装置，包括：根据(1)到(9)和(13)中任一项的垂直磁性记录介质。
附图说明
图1是本发明的垂直磁性记录介质的横截面图；
图2表示了本发明的磁性记录和再现装置的配置的示例；
图3表示了实施例1和实施例6中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图4表示了实施例2和实施例7中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图5表示了实施例4和实施例9中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图6表示了实施例5和实施例10中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图7表示了比较例1和比较例3中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图8表示了比较例2和比较例4中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图9表示了软磁性底层的易磁化轴方向的平面结构的示意图；
图10表示了实施例11和实施例14中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图11表示了实施例12和实施例15中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图12表示了实施例13和实施例16中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图13表示了比较例5中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图14表示了实施例18中磁道的轮廓，其中(A)表示了初始状态，(B)表示了记录之后的状态；
图15表示了实施例19和实施例20中目标和基底的放置状态，其中(A)是侧视图，(B)是顶视图；
图16表示了软磁性底层的易磁化轴方向的平面结构的示意图；
图17表示了软磁性底层的易磁化轴方向的平面结构的示意图；
图18表示了软磁性底层的易磁化轴方向的平面结构的示意图。
具体实施方式
本发明涉及采用了垂直磁性记录方法的磁盘介质，其中
(1)在所述软磁性底层的结构中，提供了至少两个软磁性层以及位于两个软磁性层之间的Ru或者Re，该软磁性底层的易磁化轴具有希望的方向，
(2)该易磁化轴基本上沿着除非磁性基底的径向之外的方向分布，
(3)沿着该软磁性底层的易磁化轴方向的反铁磁性耦合的偏磁场为10奥斯特(790A/m)或更大。
而且，其中该易磁化轴沿着除非磁性基底的径向之外的方向分布的部分的面积占整个软磁性底层的面积的50％或更大。优选的是75％或更大。更优选的是90％或更大。
而且，如图17所示，当软磁性底层3的易磁化轴方向16与基底径向18所成的夹角17为θ时，其中5°＜θ＜90°的部分的面积占整个软磁性底层的面积的90％或更大。利用这种方法，有效地抑制了特别对于垂直磁性记录介质而言是个严重问题的WATE现象。
而且，如图9所示，在本发明的垂直磁性记录介质中，软磁性底层的易磁化轴16沿着相同方向是平行的。
而且，如图18所示，在本发明的垂直磁性记录介质中，该易磁化轴16呈螺旋形分布。
而且，如图16所示，在本发明的垂直磁性记录介质中，该易磁化轴16呈圆扇形分布，其中该扇形的中心位于基底的圆周部分附近或者基底之外，而不是位于基底的中心部分。
以下是对本发明的垂直磁性记录介质的详细说明。
图1表示了根据本发明的垂直磁性记录介质1的第一个方面的示例。此处所示的垂直磁性记录介质1是通过在非磁性基底2上按照顺序形成作为软磁性底层3的第一软磁性层4、Ru层5和第二软磁性层6；在该软磁性底层的顶部形成底层(排列控制层)7；垂直磁性记录层8；保护层9和润滑层10而构成的。
可以将由诸如铝或者铝合金的金属材料构成的金属基底用作非磁性基底2，或者可以将由诸如玻璃、陶瓷、硅、金刚砂、碳或类似的非金属材料构成的非金属基底用作非磁性基底2。
玻璃基底包括无定形玻璃和晶化玻璃；作为无定形玻璃，可以使用碱石灰玻璃或者铝硅酸盐玻璃。作为晶化玻璃，可以使用含锂的晶化玻璃。
作为非磁性基底2，特别优选玻璃基底或者硅基底。
出于利用低浮动高度记录头进行高密度记录的考虑，希望该非磁性基底2具有0.8nm或更小的平均表面粗糙度Ra，并且优选0.5nm或更小。
出于利用低浮动高度记录头进行高密度记录的考虑，希望表面波纹度(waveness)Wa为0.3nm或更小，并且优选为0.25nm或更小。
优选的是，在纹理化处理之后，该基底的平均表面粗糙度Ra为0.1nm或更大并且0.8nm或更小。如果在0.1nm以下，则纹理化处理的效果是不充分的，该软磁性底层3的磁各向异性发生偏离。不希望发生这种情况。粗糙度超过0.8nm也是不希望的，这是因为不能实现磁头13的低浮动高度。此外，垂直磁各向异性的排列的降低减少了SNR的下降。
该软磁性层4和6由软磁性材料构成；这种材料的实例包括Fe、Co和Ni。可以给出FeCo合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB和类似合金)、FeTa合金(FeTaN、FeTaC和类似合金)以及Co合金(CoTaZr、CoZrNb、CoB和类似合金)作为这种材料的实例。
而且，可以使用包含60at％或更多Fe的FeAlO、FeMgO、FeTaN、FeZrN的细晶体结构和类似物质，以及具有颗粒结构的材料，在该颗粒结构中细晶粒散布在基质中。
尤其优选的是，软磁性层4和6具有无定形结构或者细晶结构。这是因为，利用无定形结构或者细晶结构，纹理化的效果更加明显。
优选的是，软磁性层4和6的矫顽力Hc为30(Oe)或更小，并且10(Oe)或更小的值是更优选的。1奥斯特(Oersted)约等于79A/m。
优选的是，软磁性层4和6的饱和磁通量密度Bs为0.6T或更大，并且更优选为1T或更大的值。
优选的是，软磁性底层3中软磁性层4和6的总层厚度为120nm或更小，并且更优选的是该总厚度为30nm或更大并且100nm或更小。如果软磁性层4和6的总层厚度小于20nm，则降低了覆写(OW)特性，这是不希望的。
可以将溅射方法用作形成软磁性层4和6的方法。
为了排列软磁性底层的易磁化轴方向，能够采用热处理，其中在沉积软磁性底层3之后加热基底，然后在均匀磁场下冷却该基底。
希望将该非磁性基底2加热到100℃到250℃的温度。而且，优选的是磁场的强度为20高斯到500高斯，并且更优选的是在20高斯到300高斯之间的值。1高斯等于100μT。
优选的是，该软磁性底层3具有以下结构，其中提供了至少两个软磁性层4和6，和软磁性层4和6之间的Ru或者Re。这是因为，通过提供具有希望厚度的Ru或者Re，在其上和其下提供的软磁性层4和6受到反铁磁性耦合的影响。利用这种结构，能够减轻尤其对于垂直介质而言是个问题的WATE现象。
底层(排列控制层)7用于控制在顶部提供的垂直磁性记录层8的晶体排列和晶体尺寸。优选的是，底层中使用的材料具有hcp结构或者fcc结构。尤其Ru是优选的。
优选的是，底层(排列控制层)7的厚度为30nm或更小。如果底层(排列控制层)7的厚度超过30nm，则记录和再现过程中磁头与软磁性底层3之间的距离增大，使得覆写(OW)特性和再现信号分辨率降低，这是不希望的。
垂直磁性记录层8的易磁化轴指向垂直于非磁性基底2的平面的方向。作为组成元素，至少包括Co、Pt和氧化物；并且能够添加Cr、B、Cu、Ta或者Zr，以便提高SNR特性或者出于其它原因。
用于垂直磁记录层8中的氧化物的例子包括SiO2、SiO、Cr2O3、CoO、Ta2O3和TiO2。优选的是，氧化物的体积比率为15到40体积百分比。如果氧化物的体积比率小于15体积百分比，则SNR特性不足，这是不希望的。如果体积比率超过40体积百分比，则不能够获得高密度记录所必须的矫顽力，这是不希望的。
优选的是，垂直磁性记录层8的成核场(-Hn)为1.5(kOe)或更大。如果该磁场(-Hn)小于1.5(kOe)，则出现热波动，这是不希望的。
优选的是，垂直磁性记录层8的厚度为6到18nm。如果该垂直磁性记录层8的厚度处于该范围内，则能够确保足够的输出，并且不存在覆写(OW)特性的恶化，这是希望的。
该垂直磁性记录层8能够具有单层结构，或者能够具有两层或多层的结构，这些层由具有不同成分的材料构成。
提供保护层9以防止垂直磁性记录层8的腐蚀，并且防止在磁头13与介质接触时损坏该介质；能够使用常规的材料，例如包含C、SiO2或者ZrO2的材料。出于减少磁头与介质之间的距离以使得能够高密度记录的考虑，优选的是，保护层9的厚度为1nm或者更大以及5nm或更小。
作为润滑层10，优选的是，使用常规的材料，例如全氟聚醚(perfluoro-polyether)、乙醇氟化物(alcohol fluoride)、羧酸氟化物(carboxylic acid fluoride)或类似材料。
图2示出了利用以上的垂直磁性记录介质1的磁记录和再现装置11的实例。此处所示的磁记录和再现装置11设有垂直磁性记录介质1、用于驱动垂直磁性记录介质1旋转的主轴电动机12、用于在垂直磁性记录介质1上记录信息以及从该介质再现信息的磁头13、磁头致动器14以及记录和再现信号处理***15。该记录和再现信号处理***15能够处理输入数据并且向磁头13发送记录信号，并且能够处理来自磁头13的再现信号并且输出数据。
以下，通过实施例阐明本发明的效果和有利结果。然而，本发明不限于以下实施例。例如，本发明中的在该非磁性基底的径向之外的方向至少包括如图18所示的螺旋形状以及如图9所示的沿着基底平面内的一个方向的排列。
(实施例和比较例)
在清洗了玻璃基底(由Ohara公司制造的晶化基底TS10-SX，直径2.5英寸)之后，将该玻璃基底放置在DC磁电管散射***(Anelva Corp.型号C-3010)的薄膜沉积腔中，然后使该薄膜沉积腔抽空到1×10-5Pa的本底压强。在该玻璃基底上沉积60nm的91Co-5Zr-4Nb(Co含量91at％、Zr含量5at％、Nb含量4at％)层作为第一软磁性层，沉积0.8nm的Ru，以及沉积60nm的91Co-5Zr-4Nb层作为第二软磁性材料层，从而形成软磁性底层。然后，使该软磁性底层经受热处理和在磁场中冷却。当利用该***时，在溅射阴极的磁场影响下，软磁性底层的易磁化轴固定在与基底的径向成45°的方向上。然后，通过调整加热以及随后的冷却处理的条件，能够改变易磁化轴的方向。由不同的加热和冷却过程的条件，产生了具有不同易磁化轴方向的样本，在将这些样本从真空腔取出之后，测量易磁化轴方向和该方向上的偏磁场Hbias。表1中概括了作为实施例1到5的这些样本的加热和冷却时间、易磁化轴与基底径向所成的夹角θ以及该易磁化轴方向上的偏磁场Hbias。
而且，在形成了由如实施例1到5中的相同制造方法制备的软磁性底层之后，使用溅射方法沉积6nm的Pd籽晶层(第一底层)、20nm的Ru底层(第二底层)、10nm的CoCrPt-SiO2磁性记录层和5nm的C保护层。然后，浸渍涂敷全氟聚醚的润滑层，于是就获得了垂直磁性记录介质。这些样本作为实施例6被制备，并通过Co-4Zr-11Nb制备样本作为比较例1到4，如表1所示。
针对实施例6到10和比较例1到4实施WATE测量。评价方法如下。
1)在±6μm的整个区域上以156kfci记录基本图案。
2)在全部磁道上测量每个磁道的平均输出，并且将其作为初始状态下的磁道轮廓。
3)在该区域中心中的一个磁道上重复记录937kfci信号10000次。
4)再次测量磁道轮廓，将结果与初始状态进行比较。
图3到8中表示了针对除了实施例8之外的全部样本的按照这种方式获得的磁道轮廓。针对所有磁道轮廓，计算了在10000次记录之后该轮廓相对于初始轮廓的最大衰减。
表1
| 材料 | 薄膜厚度(nm) | 加热时间(秒) | 冷却时间(秒) | 偏磁场(Oe) | 易磁化轴方向(度) | WATE最大减少(％) | 磁道轮廓 | |
| 实施例1实施例6 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 0 | 0 | 22 | 45 | 0 | 图3 |
| 实施例2实施例7 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 5 | 200 | 16 | 45 | 0 | 图4 |
| 实施例3实施例8 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 10 | 400 | 17 | 15 | - | - |
| 实施例4实施例9 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 15 | 400 | 24 | 5 | 0 | 图5 |
| 实施例5实施例10 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 20 | 600 | 27 | 5 | 0 | 图6 |
| 比较例1比较例3 | 85Co-4Zr-11Nb | 60 | 0 | 0 | 9 | 45 | 15 | 图7 |
| 比较例2比较例4 | 85Co-4Zr-11Nb | 60 | 20 | 600 | 6 | 5 | 18 | 图8 |
通过以上可以看出，如果将软磁性底层的易磁化轴定向为希望的方向，并且更优选的是偏磁场Hbias为10奥斯特或更大，则能够提高对于WATE(宽面积磁道擦除或者宽相邻磁道擦除)的容差。
接着，作为实施例11到13，利用类似于实施例6的方法制造软磁性底层，不同之处在于在冷却过程中沿着基底平面内的单一方向施加磁场。已经发现软磁性底层的磁化方向与在基底平面内的单一方向16排列，如图9所示。测量易磁化轴方向上的磁滞，以确定偏磁场Hbias；表2中概括了这些结果。如实施例14到16所述，针对沉积在以相同条件制得的软磁性底层上的垂直磁性记录介质测量磁道轮廓和衰减。图10到12表示了这些结果。
从这些结果中可以看出，通过使软磁性底层的易磁化轴沿着面内的相同的方向排列，而不是沿着基底的径向排列，就可以提供具有良好WATE(宽面积磁道擦除(Wide Area Track Erasure)或者宽相邻磁道擦除)容差的垂直磁性记录介质。
表2
| 材料 | 薄膜厚度(nm) | 加热时间(秒) | 冷却时间(秒) | 偏磁场(Oe) | WATE最大减少(％) | 磁道轮廓 | |
| 实施例11实施例14 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 5 | 200 | 22 | 0 | 图10 |
| 实施例12实施例15 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 10 | 400 | 16 | 4 | 图11 |
| 实施例13实施例16 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 5 | 400 | 17 | 1 | 图12 |
而且，除了不进行加热和磁场冷却，利用与实施例6相同的方法制备样本，并且将该样本作为比较例5。该样本的软磁性底层的易磁化轴不具有特定的方向，而是在该面内基本上为各向同性的(随机的)。类似于实施例6，针对该样本评价WATE特性。
图13中表示了评价结果。当软磁性底层不具有磁各向异性时，观察到极其显著的WATE现象。
表3
| 材料 | 薄膜厚度(nm) | 加热时间(秒) | 冷却时间(秒) | 偏磁场(Oe) | 易磁化轴方向 | WATE最大减少(％) | 磁道轮廓 | |
| 比较例5 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 0 | 0 | 4 | 随机 | 12 | 图13 |
利用与实施例6相同的过程制造垂直磁性记录介质，从而将软磁性底层的易磁化轴指向0°方向(θ＝0)，即，在基底的径向。将其作为比较例6，并且将读写特性与实施例6、8和9中制得的磁记录介质的读写特性进行比较。在表4的条件下进行测量。表5中概括了主要读写参数的测量结果。如表5的测量结果清晰所示，在读写特性参数中，比较例6中的SNR特性降低。如从该结果中可以看出，如果将软磁性底层的易磁化轴指向基底径向，则WATE特性良好，但是读写特性，尤其是SNR，很差。
表4
| 测试仪 | Guzik RWA2550++A |
| 旋转台 | S-1701B |
| 基底旋转速率 | 4200 |
| 测试半径 | 22.21mm |
| 高频记录(HF)过程中的频率 | 166.24NHz |
| 中频记录(MF)过程中的频率 | 83.12MHz |
| 低频记录(LF)过程中的频率 | 13.85MHz |
表5
| 实施例6 | 实施例8 | 实施例9 | 比较例6 | |
| 易磁化轴方向(度) | 45 | 15 | 5 | 0 |
| 偏磁场(Oe) | 22 | 17 | 24 | 23 |
| 高频记录(HF)时的再现信号输出(mV) | 1.016 | 1.020 | 1.3020 | 1.117 |
| 中频记录(MF)时的再现信号输出(mV) | 2.978 | 2.767 | 2.878 | 2.945 |
| 低频记录(LF)时的再现信号输出 | 4.245 | 4.265 | 4.124 | 4.285 |
| (mV) |
| 实施例6 | 实施例8 | 实施例9 | 比较例6 | |
| 隔离波半峰值宽度(PW50)(纳秒) | 6.4 | 6.5 | 6.6 | 6.6 |
| 覆写(OW)(dB) | 45.45 | 43.29 | 44.05 | 44.89 |
| 再现信号与输出噪声之比(SNR)(MF输出/MF噪声)(dB) | 27.27 | 27.6 | 27.8 | 25.5 |
在清洗了玻璃基底(由Ohara公司制造的晶化基底TS10-SX，直径2.5英寸)之后，利用钻石磨蚀剂使该基底沿着圆周方向经受机械纹理化处理。在纹理化处理之后，该基底的平均表面粗糙度Ra为0.30μm。
将该基底放置在DC磁电管溅射***(Anelva Corp.型号C-3010)的薄膜沉积腔中，并且使该薄膜沉积腔抽空到1×10-5Pa的本底压强。在该玻璃基底上沉积60nm的91Co-5Zr-4Nb(Co含量91at％、Zr含量5at％、Nb含量4at％)层作为软磁性层1、沉积0.8nm的Ru以及沉积60nm的91Co-5Zr-4Nb层作为软磁性层2，从而形成软磁性底层。然后，将该样本从薄膜沉积腔中取出，并且测量软磁性特性。表6中概括了结果。
表6
| 材料 | 薄膜厚度(nm) | 偏磁场(Oe) | 易磁化轴方向(度) | WATE最大减少(％) | 磁道轮廓 | |
| 实施例17实施例18 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 25 | 90 | 5 | 图14 |
在按照类似于实施例17的方式沉积了软磁性底层之后，使用溅射方法沉积6nm的Pd籽晶层(第一底层)、20nm的Ru基层(第二底层)、10nm的CoCrPt-SiO2磁性记录层和5nm的C保护层。然后，使用浸渍方法形成全氟聚醚的润滑层，从而获得垂直磁性记录介质。
类似于实施例6，针对按照这种方式获得的垂直磁性记录介质评估WATE特性。图14中表示了结果。如图所示，即使当软磁性底层的易磁化轴指向圆周方向时、当软磁性底层具有两层结构并且Ru密封在该两层结构之间时，以及如果由反铁磁性耦合产生的偏磁场Hbias足够大，也可以获得良好的WATE特性。
而且，利用直径为22mm(0.85英寸)的硅基底制造垂直磁性记录介质。将两个基底放置在溅射腔中，并且由单一靶在这两个基底上同时沉积薄膜。这时，靶和基底的设置如图15所示。除了基底尺寸和基底靶位置之外，该薄膜沉积条件和评估条件与实施例6均相同。这时，在来自靶的磁通量的影响下，软磁性底层的易磁化轴16被确定为呈圆扇形分布，其中扇形的中心位于基底3之外，如图16所示。针对两个介质样本的WATE特性研究的结果表示在表7中。当利用具有较小直径的基底时，通常在工业制造过程中同时在多个基底上进行薄膜沉积，以降低成本。在这种情况下，基底相对于溅射阴极的位置以及该阴极的磁场分布对于同时进行薄膜沉积的各个基底而言当然是不同的。因此，容易想到，在其上同时沉积了薄膜的这些小直径垂直磁性记录介质样本中的软磁性底层的易磁化轴的分布即使在基底平面内也是随机的，并且该易磁化轴分布对于每个基底而言是不同的。然而，很清楚的是当软磁性底层满足本发明权利要求书中规定的条件时，获得足够的WATE容差。
表7
| 基底直径(mm) | 材料 | 薄膜厚度(nm) | 偏磁场(Oe) | 易磁化轴方向(度) | WATE最大减少(％) | |
| 实施例19 | 22 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 25 | 扇形 | 0 |
| 实施例20 | 22 | 91Co-5Zr-4Nb | 60 | 25 | 扇形 | 0 |
工业实用性
根据本发明，在采用垂直磁性记录方法的磁性记录介质中，软磁性底层(软磁性底层)具有以下结构，其中提供至少两个软磁性层以及位于两个软磁性层之间的Ru或者Re；软磁性底层的易磁化轴具有希望的方向；该软磁性底层的易磁化轴基本上沿着除了非磁性基底径向之外的方向分布，并且使沿着软磁性底层易磁化轴方向的反铁磁性耦合的偏磁场Hbias等于或大于10奥斯特(790A/m)，从而能够有效抑制特别对于垂直磁性记录介质而言是个严重问题的WATE现象。尤其是，当使用直径为26mm或更小的小直径基底时，抑制了控制基底附近磁场分布的困难。
Claims (16)
1.一种垂直磁性记录介质，包括
盘形非磁性基底，
位于该盘形非磁性基底上的软磁性底层，其包括至少两个软磁性层和位于所述两个软磁性层之间的Ru或Re层，以及
垂直磁性记录层，其形成在所述软磁性底层上；
其中，所述软磁性底层的易磁化轴具有希望的方向，并且基本上沿着除了所述非磁性基底的径向之外的方向分布，
沿着所述软磁性底层的易磁化轴方向的反铁磁性耦合的偏磁场为16奥斯特或更大，并且
所述易磁化轴与所述非磁性基底的径向形成夹角θ，并且5°＜θ＜90°的部分的面积占整个所述软磁性底层的面积的90％或更大。
2.根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，其中
5°＜θ＜85°的部分的面积占整个所述软磁性底层的面积的95％或更大。
3.根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，其中所述易磁化轴沿着相同方向平行分布。
4.根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，其中所述易磁化轴呈螺旋形分布，并且沿着从所述非磁性基底的中心部分到圆周部分的方向分布。
5.根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，其中所述易磁化轴呈圆扇形分布，其中该扇形的中心位于所述基底的圆周部分附近或者所述基底的外部，而不是位于所述基底的中心部分。
6.根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，其中所述非磁性基底是玻璃基底或硅基底。
7.根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，其中构成所述软磁性底层的所述软磁性层的总薄膜厚度为20nm或更大并且120nm或更小。
8.根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，其中所述非磁性基底的直径为26mm或更小。
9.一种制造垂直磁性记录介质的方法，该垂直磁性记录介质包括盘形非磁性基底、位于盘形非磁性基底上的软磁性底层，该软磁性底层具有
至少两个软磁性层和
位于所述两个软磁性层之间的Ru或Re层，
以及包括垂直磁性记录层，其形成在所述软磁性底层上；该方法包括
沉积所述软磁性底层的步骤I，以及
在步骤I之后，在一个方向上施加磁场的状态下，通过从加热状态冷却所述非磁性基底，使所述软磁性底层的易磁化轴沿着横跨所述非磁性基底上的一个方向排列的步骤II，从而使得沿着所述软磁性底层的易磁化轴方向的反铁磁性耦合的偏磁场为16奥斯特或更大，并且
所述易磁化轴与所述非磁性基底的径向形成夹角θ，并且5°＜θ＜90°的部分的面积占整个所述软磁性底层的面积的90％或更大。
10.一种制造垂直磁性记录介质的方法，该垂直磁性记录介质包括盘形非磁性基底、位于盘形非磁性基底上的软磁性底层，该软磁性底层具有
至少两个软磁性层和
位于所述两个软磁性层之间的Ru或Re层，
还包括垂直磁性记录层，其形成在所述软磁性底层上；该方法包括
在一个方向上施加磁场的状态下，通过沉积所述软磁性底层，使所述软磁性底层的易磁化轴方向沿着横跨所述非磁性基底上的一个方向排列的步骤，从而使得沿着所述软磁性底层的易磁化轴方向的反铁磁性耦合的偏磁场为16奥斯特或更大，并且
所述易磁化轴与所述非磁性基底的径向形成夹角θ，并且5°＜θ＜90°的部分的面积占整个所述软磁性底层的面积的90％或更大。
11.根据权利要求10所述的制造垂直磁性记录介质的方法，其中利用在薄膜沉积之后加热，随后在指向一个方向的磁场中的冷却处理，排列所述软磁性底层的所述易磁化轴。
12.一种利用权利要求9所述的方法制造的垂直磁性记录介质。
13.一种利用权利要求10所述的方法制造的垂直磁性记录介质。
14.一种磁性记录和再现装置，包括：
根据权利要求1所述的垂直磁性记录介质，以及
用于在所述垂直磁性记录介质上记录信息并且从该介质再现信息的磁头。
15.一种磁性记录和再现装置，包括：
根据权利要求12所述的垂直磁性记录介质，以及
用于在所述垂直磁性记录介质上记录信息并且从该介质再现信息的磁头。
16.一种磁性记录和再现装置，包括：
根据权利要求13所述的垂直磁性记录介质，以及
用于在所述垂直磁性记录介质上记录信息并且从该介质再现信息的磁头。
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