CN102612713A - 热辅助记录用磁记录介质所使用的Ag合金热扩散控制膜和热辅助记录用磁记录介质、溅射靶 - Google Patents

热辅助记录用磁记录介质所使用的Ag合金热扩散控制膜和热辅助记录用磁记录介质、溅射靶 Download PDF

Info

Publication number
CN102612713A
CN102612713A CN2010800522891A CN201080052289A CN102612713A CN 102612713 A CN102612713 A CN 102612713A CN 2010800522891 A CN2010800522891 A CN 2010800522891A CN 201080052289 A CN201080052289 A CN 201080052289A CN 102612713 A CN102612713 A CN 102612713A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
thermal
atom
magnetic recording
thermal diffusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800522891A
Other languages
English (en)
Inventor
中井淳一
田内裕基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN102612713A publication Critical patent/CN102612713A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7375—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer for heat-assisted or thermally-assisted magnetic recording [HAMR, TAMR]
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12993—Surface feature [e.g., rough, mirror]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

提供一种Ag合金热扩散控制膜，其是用于热辅助记录用磁介质的热扩散控制膜，既维持着高的热传导率，并且兼备高热扩散率、平滑的表面粗糙度和高耐热性全部。本发明涉及Ag合金热扩散控制膜，其是用于热辅助记录用磁记录介质的热扩散控制膜，由Ag为主要成分的Ag合金构成，满足表面粗糙度Ra在1.0nm以下、热传导率100W/(m·K)以上、热扩散率4.0×10-5m2/sec以上。

Description

热辅助记录用磁记录介质所使用的Ag合金热扩散控制膜和热辅助记录用磁记录介质、溅射靶
技术领域
本发明涉及在记录过程中，以激光或近场光形成的局部加热辅助进行磁记录的热辅助记录方式[heat-assisted magnetic recording(HAMR)]用的硬盘驱动器所使用的磁记录介质中，形成于基板和记录膜或衬底层之间的、作为热扩散控制膜有用的Ag合金薄膜，以及用其构成的磁记录介质。
背景技术
磁记录介质，近年来对于记录容量的要求进一步增加，因此磁记录介质的面记录密度也进一步上升。另一方面，随着磁记录介质的记录密度上升，每1比特的磁记录介质的体积减少，因此，由于热搅动造成记录去磁的问题显著化。
针对这一问题，例如提出从水平记录向垂直记录的记录方式的改变，和通过记录层的构成改变等加以应对的方法，但是其没有解决本质上的问题。由上述的热搅动造成的记录去磁，相对于磁记录材料具有的磁晶各向异性常数(Ku)和每1比特的体积(v)，依存于由exp(-vKu/kT)(k：波耳兹曼常数，T：绝对温度)表示的函数而增加。即，为了记录密度增大而降低每1比特的体积(v)时，需要与之相称的Ku的增加，但Ku是材料固有的值，作为软磁性记录材料通用的CoCrPt系等的Ku低，不能充分应对这样的要求。
因此，为了提供磁晶各向异性更高的材料，CoPt、FePt等的有序合金得到研究。但是，这些磁晶各向异性高的材料存在的问题是，在现有的记录磁头可以记录的磁场不能进行记录。
因此，利用记录材料的磁晶各向异性与温度一起减少这一点，提出使用激光或近场光，只在记录时加热对象区域的热辅助记录方式。热辅助记录方式，是融合了磁记录技术和光记录技术的记录方式，指的是对于在通常的磁记录中不能进行记录的高保持力介质，以激光的照射产生的热，局部性地降低记录磁性部分的保持力而进行记录之后，再急冷至室温而加大保持力并保存的方式。
在热辅助记录方式中，由于优选在记录时的加热后快速冷却，因此为了促进热扩散，在基板与衬底层或记录膜之间，配置具有高热传导率的热扩散控制膜。图1中显示具有热扩散控制膜的热辅助磁记录介质的膜构成的一例。
作为这样的热辅助记录方式的磁记录介质，例如可列举专利文献1和2。在这些文献中公开的是，作为热扩散控制膜，含有Cu、Ag、Au、W、Si、Mo的散热层(专利文献1)；以Al、Ni、Au、Ag、Cu、Rh、Pt、Ru为母元素，其中含有Al、Ni、Au、Ag、Cu、Rh、Pt、Pd、Ti、Ta、Nb、Cr、Zr、V的元素的热控制层(专利文献2)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-210426号公报
专利文献2：日本特开2008-34078号公报
其中，Au、Cu、Ag的热传导率(容积的数据)，根据理化学事典等高达如下程度，Au：317W/(m·K)、Cu：401W/(m·K)、Ag：429W/(m·K)，适合作为热扩散控制膜。但是，在热辅助记录方式中，需要在进行激光照射的写入时，温度急速上升，断开激光时，温度急速下降，为此，除了高的热传导率以外，热扩散率高也很重要。上述元素的热扩散率为，Au：1.3×10-4m2/sec、Cu：1.2×10-4m2/sec、Ag：1.8×10-4m2/sec，Ag具有最高的值。若对于Ag以外的元素进行研究，则Au其耐腐蚀性非常高，但非常高价，工业化上从成本的观点出发不适宜。另外Cu与Ag和Au相比容易氧化，在耐腐蚀性这一点上存在问题。相对于此，Ag如上述，热扩散率最大，具有良好的热的特性，除此之外，从被分类为贵金属可知，其面对氧化造成的腐蚀很强固，与其他金属的反应性也低，因此最适合于热扩散控制层。
但是，Ag薄膜一般来说表面粗糙度Ra大到数nm以上，经过加热容易引起晶粒生长和粗糙化等的膜构造变化。另一方面，在磁记录介质中，磁头-磁记录介质间的距离非常狭窄，因此需要磁记录介质的Ra在1.0nm以下左右而有着非常平滑的表面。为此，进行的研究例如是使Ag薄膜的膜厚非常薄而达到约20nm左右以下，从而抑制Ra的增加，但这会招致热容量和热扩散效果的降低，其结果是，作为热扩散控制层的功能大幅降低。另外，在热辅助记录方式中，因为被曝露在超过100℃的高温加热中，反复经受这样的高温加热和急剧冷却到室温的循环，所以也要求有高的耐热性。
如上述这样被用于热辅助记录用磁记录介质的热扩散控制膜，除了高的热传导率以外，还要求兼具高热扩散率、高表面平滑性、高耐热性全部这些特性，但Ag单体薄膜不能满足这样的要求特性。
发明内容
本发明鉴于上述情况而做，其目的在于，提供一种用于热辅助记录用磁介质的Ag合金热扩散控制膜，其维持高热传导率，并且兼具高热扩散率、平滑的表面粗糙度和高耐热性全部，以及提供使用了它的磁记录介质，和对于该Ag合金热扩散控制膜的制作有用的溅射靶。
本发明包括以下的形态。
(1)一种Ag合金热扩散控制膜，是用于热辅助记录用磁记录介质的热扩散控制膜，其中，由Ag为主要成分的Ag合金构成，满足表面粗糙度Ra在1.0nm以下、热传导率100W/(m·K)以上、热扩散率4.0×10-5m2/sec以上。
(2)根据(1)所述的Ag合金热扩散控制膜，其中，Ag合金含有0.05～0.8原子％的Nd和Y之中至少一个，以及0.05～0.5原子％的Bi。
(3)根据(2)所述的Ag合金热扩散控制膜，其中，所述Ag合金还含有Cu为0.2～1.0原子％。
(4)一种热辅助记录用磁记录介质，其具有(1)～(3)中任一项所述的Ag合金热扩散控制膜。
(5)一种被用于(1)～(3)中任一项所述的Ag合金热扩散控制膜的制作的溅射靶，其是含有0.05～0.8原子％的Nd和Y之中至少一个，以及0.05～0.5原子％的Bi的Ag合金。
(6)根据(5)所述的溅射靶，所述Ag合金还含有Cu为0.2～1.0原子％。
根据本发明，因为Ag合金的组成得到适当控制，所以能够提供一种Ag合金热扩散控制膜，其维持着来自Ag的高热传导率，并且热扩散率、表面平滑性、耐热性全部得到提高。因此，上述的热扩散控制膜适合用于热辅助记录用磁记录介质。
附图说明
图1是表示热辅助记录用磁记录介质的膜构成的一例的说明图。
图2(a)～图2(c)是表示实施例2的纯Ag薄膜的表面性状的SEM照片，图2(a)是成膜后(as-deposition)的SEM照片(倍率30000倍)，图2(b)是在大气气氛中，以400℃进行1小时的热処理一次之后的SEM照片(倍率6000倍)，图2(c)是图2(b)的放大图(倍率30000倍)。
图3(a)～图3(c)是表示实施例2的Ag合金薄膜(Ag-0.25Nd合金)的表面性状的SEM照片，图3(a)是成膜后(as-deposition)的SEM照片(倍率30000倍)，图3(b)是在大气气氛中，以400℃进行1小时的热処理一次之后的SEM照片(倍率6000倍)，图3(c)是图3(b)的放大图(倍率30000倍)。
图4(a)～图4(b)是表示实施例2的Ag合金薄膜(Ag-0.07Bi-0.18Nd合金)的表面性状的SEM照片，图4(a)是成膜后(as-deposition)的SEM照片(倍率30000倍)，图4(b)是在大气气氛中，以400℃进行1小时的热処理一次之后的SEM照片(倍率30000倍)。
图5是表示在实施例3中，成膜时的Ar气压带给Ag合金薄膜的表面粗糙度Ra的影响的标绘图。
图6是表示在实施例3中，Ag合金薄膜的膜厚带给表面粗糙度Ra的影响的标绘图。
具体实施方式
本发明者们，为了提供适合作为热辅助记录用磁记录介质的热扩散控制膜使用的Ag合金薄膜而反复研究。其结果发现，如果使用以规定量含有Nd和/或Y以及Bi的Ag合金，优选还含有规定量Cu的Ag合金，则可达成预期的目的，从而完成了本发明。
即，本发明的热扩散控制膜，其特征在于，由Ag为主要成分的Ag合金构成，满足表面粗糙度Ra在1.0nm以下、热传导率100W/(m·K)以上、热扩散率4.0×10-5m2/sec以上。如前述，用于热辅助记录用磁记录介质的热扩散控制膜，要求热传导率、热扩散率、表面平滑性、耐热性这些特性全部优异，根据本发明，能够提供完全兼备这样的要求的Ag合金膜。
还有，所谓“Ag为主要成分的Ag合金”，意思是在合金中含有Ag最多的合金，通常，意味着含有Ag在50原子％以上(优选为70原子％以上)、低于100原子％的合金。
在此，上述特性之中，对于热传导率和热扩散率的数值设定理由进行说明。
一般来说，热传导率和热扩散率，随着合金元素的添加量增加而降低。例如在前述图1的热辅助记录用磁记录介质中，作为软磁性层使用的CoFe合金膜的上述特性虽未详细研究，但鉴于上述的倾向，若考虑纯Co的数值而计算CoFe的热传导率和热扩散率，则以纯Ag比计，热传导率约0.23倍左右，热扩散率约0.15倍左右，与纯Ag相比非常地低(参照表1)。还有，热扩散率定义为热扩散率＝热传导率/(比热×密度)，一般来说，合金化不会导致比热和密度变化，因此热扩散率由热传导率惟一决定。
上述数值的计算，以如下方式进行。首先，纯Co的热传导率、比热和密度是从理化学辞典等的文献中引用的值。另外，因为纯Ag和Ag合金薄膜的热传导率的实测困难，所以遵循理论公式计算，由电导率计算。一般相对于铸锭的热传导率，薄膜的热传导率因缺陷和晶界而降低，纯Ag的情况下，铸锭为429W/(m·K)，相对于此，薄膜降低为314W/(m·K)(参照后述的表2的No.1)。纯Ag的密度和比热，薄膜与铸锭等同。为了参考，在表1中表示Al、Cu、Co、Au和Ag的热传导率和热扩散率。
【表1】
Figure BDA00001655451700061
*表中的“E-OX”意思是“10-X”
为了作为热辅助记录方式用的热扩散控制膜，需要比通用的CoFe膜具有更高的热传导率和更高的热扩散率。因此，在本发明中，考虑上述的数值，在Ag薄膜合金中，以纯Ag薄膜比计，如果热传导率和热扩散率均在大约0.5左右以上，则认为奏效，从而将热传导率定为100W/(m·K)以上，热扩散率定为4.0×10-5m2/sec以上。优选以纯Ag薄膜比计，热传导率和热扩散率均在大约0.6左右以上，这时的热传导率为200W/(m·K)以上，热扩散率为8.2×10-5m2/sec以上。
另外，本发明的表面粗糙度Ra在1.0nm以下。表面粗糙度Ra越小越好，优选为0.8nm以下。
具体来说，作为本发明所使用的Ag合金，可列举如下Ag合金，其含有Nd和/或Y为0.05～0.8原子％，并含有Bi为0.05～0.5原子％，优选还含有Cu为0.2～1.0原子％。
(Nd和/或Y：0.05～0.8原子％)
Nd和Y有助于表面平滑性提高，并且也具有提高耐热性的作用。这些元素可以单独添加，也可以并用。其中优选Nd。
这些元素的含量(单独的情况下为单独量，并用时为合计量。)低于0.05原子％时，上述作用有可能无法得到有效发挥，另一方面，若超过0.8原子％，则热传导率和热扩散率有可能大大降低。优选的含量为0.1原子％以上、0.6原子％以下，更优选为0.1原子％以上、0.5原子％以下。还有，也可以将上述元素的含量的上限和下限任意组合而达到上述元素的含量的范围。
(Bi：0.05～0.5原子％)
Bi与Nd同样，也具有表面平滑性提高作用和耐热性提高作用。详细地说，Bi与Nd和Y相比，是表面平滑性提高效果小，但耐热性提高效果大的元素。Bi低于0.05原子％时，上述作用有可能无法得到有效发挥，另一方面，若超过0.5原子％，则热传导率和热扩散率有可能大大降低。Bi的优选含量为0.05原子％以上、0.4原子％以下，更优选为0.05原子％以上、0.3原子％以下。还有，也可以使上述元素的含量的上限和下限任意组合而达到上述元素的含量的范围。
作为本发明所使用的Ag合金的形态，可列举如下Ag合金，其含有Nd和/或Y，以及Bi，余量为Ag和不可避免的杂质。另外，还可列举如下Ag合金，其含有Nd和/或Y，以及Bi，以特性进一步提高为目的，含有后述的Cu为0.2～1.0原子％，余量为Ag和不可避免的杂质。
还有，作为不可避免的杂质，例如可列举N、O、C、Fe、Si等，其含量通常在0.01重量％以下。
(Cu：0.2～1.0原子％)
Cu使Ag合金薄膜的晶粒直径微细化，具有表面平滑性提高作用。Cu量低于0.2原子％时，上述作用有可能得不到有效发挥，另一方面，若Cu量超过1.0原子％，则热传导率和热扩散率有可能大大降低。Cu的优选含量为0.4原子％以上、1.0原子％以下，更优选为0.5原子％以上、0.8原子％以下。还有，也可以使上述元素的含量的上限和下限任意组合而达到上述元素的含量的范围。
再对于本发明所使用的上述元素和表面粗糙度(Ra：1.0nm以下)的关系进行详细地说明。
一般薄膜的表面平滑性，大致与其晶粒直径对应，使晶粒直径越细微，表面越平滑。在本发明所使用的Ag合金中，若对于例如含有Nd的Ag-Nd合金进行研究，则Nd与Ag比较，具有约1.3倍的原子半径，因此在溅射成膜时所形成的过饱和固溶体中，产生非常大的晶格应变。如前述在纯Ag膜中，溅射成膜时晶粒容易粗大化，但在Ag-Nd合金中，由于该晶格应变使Ag-Nd合金薄膜的晶粒微细化，由此能够得到高的表面平滑性。另外，因为晶格应变大，所以加热时的晶粒生长受到抑制，其结果是，即使在热処理后也可维持表面平滑性。
另一方面，Ag薄膜加热时的表面粗糙度的增大(表面粗糙化)，不仅招致晶粒直径的增大，而且由于表面张力的降低，还招致薄膜表面的Ag的扩散。Ag被分类为贵金属，如此是非常难以氧化的元素，因此在薄膜表面不会形成氧化被膜，其结果是，Ag的表面扩散具有难以被抑制的性质。
而且在本发明中添加的Nd，虽然其具有分散到Ag晶粒中而抑制晶粒生长这样的效果，但是却没有抑制Ag的表面扩散的效果。Y也同样。
另一方面，Bi对于抑制Ag的表面扩散非常有效。Bi不会在Ag中固溶，另外，因为扩散非常迅速，所以在溅射成膜中在Ag膜表面扩散，形成Bi氧化物的阻挡层。该Bi氧化物阻挡层抑制Ag的表面扩散，因此认为，即使在加热时仍维持着高的表面平滑性。但是，Bi与Nd和Y不同，在Ag晶粒的内部产生应变，几乎没有晶粒生长的抑制效果。
在本发明的优选方式中，是并用Nd和/或Y及Bi，由此，Nd和/或Y的晶粒生长抑制效果，和Bi的表面扩散抑制效果复合地发挥作用，其结果认为，会抑制Ag合金膜在热処理时的表面平滑性的劣化。
另一方面，在本发明中作为优选的选择成分使用的Cu，不会在Ag晶粒中产生应变，也不会在Ag薄膜表面发生不均。但是，因为Cu比Ag熔点高，所以成为溅射成膜初始的核生成点，具有降低Ag晶粒的尺寸的效果。还有，Cu虽然不具有耐热性提高作用，但与添加量相对应的热传导率的降低作用和热扩散率的降低作用少，所以出于初始晶粒微细化的目的，可以优选添加到Nd和/或Y及Bi中。作为具有这种作用的元素，除了Cu以外，还可列举Pd、Au，但其与Cu相比，热传导率的降低大，另外高价，因此在本发明中采用Cu作为优选的选择成分。
作为本发明的Ag合金热扩散控制膜的厚度，能够将Ra控制在1.0nm以下的厚度即可，具体来说，优选为大约270nm以下，更优选为200nm以下，另外，优选为10nm以上，更优选为50nm以上。
上述Ag合金膜，更优选以溅射法，使用溅射靶(以下称为“靶”)を形成。这是由于，根据溅射法，与离子镀法和电子束蒸镀法所形成的薄膜相比，能够容易地形成成分和膜厚的膜面内均匀性优异的薄膜。
为了以上述溅射法形成上述Ag合金膜，作为上述靶，含有前述的元素(Nd和/或Y及Bi，优选还含有Cu)，如果使用与预期的Ag合金膜为同一组成的Ag合金溅射靶，则没有组成偏离的可能，能够形成预期的成分组成的Ag合金膜，因此优选。
因此在本发明中，与前述的Ag合金膜相同组成的溅射靶也包含在本发明的范围内。详细地说，作为上述靶，可列举含有Nd和/或Y为0.05～0.8原子％，以及Bi为0.05～0.5原子％，余量是Ag和不可避免的杂质的靶。另外，作为优选的靶，可列举含有Nd和/或Y为0.05～0.8原子％，以及Bi为0.05～0.5原子％，此外还含有Cu为0.2～1.0原子％，余量是Ag和不可避免的杂质的靶。
上述靶的形状，包括与溅射装置的形状和构造对应而加工成任意的形状的(矩形板状、圆形板状、环形板状等)。
作为上述靶的制造方法，可列举熔融铸造法、粉末烧结法和喷射成形法。
作为进行溅射时的Ar气压，只要是能够将Ra控制1.0nm以下的范围即可，具体来说，优选为控制在大致6mTorr以下，更优选为5mTorr以下，另外，优选为0.5mTorr以上，更优选为1mTorr以上。
本发明的Ag合金热扩散控制膜，适用用于热辅助记录用磁记录介质。热辅助记录用磁记录介质的膜构成，只要是通常使用的，则没有限定，代表性的是，在基板之上，具有上述的热扩散控制膜、至少一层衬底层、至少一层磁记录层、至少一层的保护层的层叠结构。上述的热扩散控制膜，例如设于基板和衬底层或磁记录层之间。前述的图1是能够适应本发明的Ag合金热扩散控制膜的热辅助记录用磁记录介质的一例，本发明没有限定于此的意思。
实施例
以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明不受以下的实施例限制，也可以在能够符合上述、下述的宗旨的范围加以变更实施，这些均包含在本发明的技术的范围内。
实施例1
在本实施例中，调查Ag合金薄膜的组成对热传导率、热扩散率和表面平滑性(Ra)造成的影响。
具体来说，使用DC磁控管溅射，在玻璃基板(コ一ニング(CORNING)#1737，基板尺寸：直径50mm、厚1mm)上，制作表2所述的各种Ag合金薄膜200nm。成膜条件为，基板温度：22℃、Ar气压：2mTorr、投入功率密度：0.025W/cm2、背压：＜5×10-6Torr。
还有，上述Ag合金中各元素的含量，由在玻璃基板上以膜厚100nm制作的试料，通过ICP发光分析(电感耦合等离子体质谱分析)法求得。
使用如此得到的Ag合金薄膜，以如下方式调查热传导率、热扩散率、和表面平滑性(Ra)。
(热传导率和热扩散率的测量)
热传导率，根据采用4端子法测量的薄膜的电阻率进行换算。
另外、热扩散率基于热扩散率＝热传导率/(比热×密度)进行计算。如前述，纯Ag和Ag合金膜的密度和比热一般为铸锭的纯Ag的各值而不发生改变，因此分别采用文献值[密度8900kg/m3，比热234J/(kg·K)]。
(表面粗糙度Ra的测量)
Ra使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope，AFM)，由3μm×3μm的区域的测量值计算。测量分别对于刚成膜之后的薄膜，和进行200℃×10分钟的真空热处理后的薄膜进行。
作为综合评价，热传导率为200W/(m·K)以上、热扩散率为8.2×10-5m2/sec以上，并且，表面粗糙度Ra在1.0nm的为“A”，热传导率在100W/(m·K)以上、热扩散率4.0×10-5m2/sec以上，并且，表面粗糙度Ra在1.0nm以下的为“B”，其他的为“C”。
这些结果一并记述在表2中。
【表2】
Figure BDA00001655451700101
*表中的“E-OX”意思是“10-X”
由表2可确认，在本发明的范围含有Nd和Bi，此外还有Cu的Ag合金(No.2～8)，具有与纯Ag(No.1)同样高的热传导率，并且与纯Ag相比，热扩散率和表面平滑性也大幅提高。关于表面平滑性，不仅在刚成膜之后，而且在加热后仍可维持很高的表面平滑性，因此其具有高耐热性。
另一方面，No.9～12是使用了含有不是本发明所规定的元素的Ag合金的例子，热扩散率或Ra的某一方降低。
实施例2
在本实施例中，在玻璃基板上制作各种Ag合金薄膜，用扫描型反射电子显微镜(SEM)观察成膜后和热处理后的表面形状。
详细地说，与前述的实施例1同样，制作图3(a)～图3(c)和图4(a)～图4(b)所示的各种Ag合金薄膜200nm。Ag合金薄膜的含量也与实施例1同样而进行计算。还有，为了比较，对于纯Ag(图2(a)～图2(c))也同样进行制作。
热处理在大气气氛中以400℃进行1小时。还有，在热辅助记录方式中，实际记录时的加热温度推定为100～300℃左右，但在本实施例中，作为加速试验设定为400℃。
其结果显示在图2(a)～图2(c)、图3(a)～图3(c)和图4(a)～图4(b)中。
由图2(a)～图2(c)、图3(a)～图3(c)和图4(a)～图4(b)可知，在纯Ag薄膜中，膜结构发生变化直至Ag凝集，在半球状的Ag晶粒以外的部分，玻璃基板露出。
另一方面，在添加有Nd的Ag-0.25原子％Nd合金薄膜(比较例)中，半球状的Ag晶粒的频度与纯Ag薄膜相比显著降低，在半球状以外的部分，该Ag-Nd薄膜的平滑性被保持。但是，由于Ag的表面扩散引起的半球状的晶粒生长未被充分抑制，在晶粒生长一旦开始的部位，可见与上述的纯Ag薄膜同程度的生长。
相对于此，在添加有Nd和Bi这两方的Ag-0.07原子％Bi-0.18原子Nd合金薄膜(本发明例)中，可知即使在热处理后，仍可遍及整个面而维持平滑的表面，能够飞跃性地抑制半球状的晶粒生长，耐热性极其优异。
实施例3
在本实施例中，使用满足本发明的要件的Ag-0.14原子％Bi-0.2原子％Nd薄膜，调查成膜时的Ar气压和膜厚对表面粗度(Ra)造成的影响。
(关于Ag气压)
在前述的实施例1中，使Ar气压如图5所示这样在2～10mTorr的范围内变化(Ag合金薄膜的膜厚＝200nm)，对于这时的表面粗糙度Ra，通过与前述实施例1同样的方式进行测量。其结果显示在图5中。
由图5可知，Ag合金薄膜的表面粗糙度Ra，若Ar气压超过5mTorr则急剧增加。这推定是由于，由靶溅射的金属粒子被Ar散射。因此，为了将Ra降低至本发明所规定的1.0nm以下，优选将成膜时的Ar气压控制在大约6mTorr以下。
(关于膜厚)
在前述的实施例1中，通过改变溅射时间而使Ag合金薄膜的膜厚如图6所示这样在10～150nm之间变化(Ar气压＝2mTorr)，对于这时的表面粗糙度Ra，以前述实施例1同样的方式进行测量。其结果显示在图6中。
由图6可知，表面Ra随着Ag合金薄膜的膜厚增加而缓缓上升。从热扩散控制的观点出发，优选使Ag合金薄膜的膜厚达到一定厚度以上，但为了将本发明所规定Ra维持在1.0nm以下，优选将膜厚控制在大约270nm以下。
详细并参照特定的实施方式说明了本申请，但可以不脱离本发明的精神和范围样而加以各种变更和修改，这对于从业者来说显而易见。
本申请基于2009年11月18日申请的日本专利申请(专利申请2009-262908)，其内容在此参照并援引。
【产业上的可利用性】
根据本发明，Ag合金的组成得到适当控制，因此能够提供一种Ag合金热扩散控制膜，其可维持来自Ag的高热传导率，并且热扩散率、表面平滑性、耐热性全部得到提高。因此，上述的热扩散控制膜，适用于热辅助记录用磁记录介质。

Claims (6)

1.一种Ag合金热扩散控制膜，是用于热辅助记录用磁记录介质的热扩散控制膜，其中，由以Ag为主要成分的Ag合金构成，满足表面粗糙度Ra在1.0nm以下，热传导率为100W/(m·K)以上，热扩散率为4.0×10-5m2/sec以上。
2.根据权利要求1所述的Ag合金热扩散控制膜，其中，所述Ag合金含有0.05～0.8原子％的Nd和Y之中至少一个，并含有0.05～0.5原子％的Bi。
3.根据权利要求2所述的Ag合金热扩散控制膜，其中，所述Ag合金还含有Cu为0.2～1.0原子％。
4.一种热辅助记录用磁记录介质，其具有权利要求1～3中任一项所述的Ag合金热扩散控制膜。
5.一种溅射靶，是被用于权利要求1～3中任一项所述的Ag合金热扩散控制膜的制作的溅射靶，其是含有0.05～0.8原子％的Nd和Y之中至少一个，并含有0.05～0.5原子％的Bi的Ag合金。
6.根据权利要求5所述的溅射靶，其中，所述Ag合金还含有Cu为0.2～1.0原子％。
CN2010800522891A 2009-11-18 2010-11-17 热辅助记录用磁记录介质所使用的Ag合金热扩散控制膜和热辅助记录用磁记录介质、溅射靶 Pending CN102612713A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-262908 2009-11-18
JP2009262908A JP5103462B2 (ja) 2009-11-18 2009-11-18 Ａｇ合金熱拡散制御膜およびこれを備えた熱アシスト記録用磁気記録媒体
PCT/JP2010/070486 WO2011062192A1 (ja) 2009-11-18 2010-11-17 熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられるＡｇ合金熱拡散制御膜、及び熱アシスト記録用磁気記録媒体、スパッタリングターゲット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102612713A true CN102612713A (zh) 2012-07-25

Family

ID=44059670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800522891A Pending CN102612713A (zh) 2009-11-18 2010-11-17 热辅助记录用磁记录介质所使用的Ag合金热扩散控制膜和热辅助记录用磁记录介质、溅射靶

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120225323A1 (zh)
EP (1) EP2503549A4 (zh)
JP (1) JP5103462B2 (zh)
CN (1) CN102612713A (zh)
TW (1) TWI463026B (zh)
WO (1) WO2011062192A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903841A (zh) * 2012-09-18 2013-01-30 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种温度控制的磁电子器件、其制备方法及应用
CN106947879A (zh) * 2017-04-11 2017-07-14 东北大学 用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料及其制备方法和应用

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013149315A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Showa Denko Kk 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
JP5890700B2 (ja) * 2012-02-14 2016-03-22 株式会社神戸製鋼所 熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられる熱拡散制御膜、磁気記録媒体、およびスパッタリングターゲット
US9324353B2 (en) 2013-11-19 2016-04-26 HGST Netherlands B.V. Dual segregant heat assisted magnetic recording (HAMR) media
US9443545B2 (en) 2013-12-24 2016-09-13 HGST Netherlands B.V. Thermally stable Au alloys as a heat diffusion and plasmonic underlayer for heat-assisted magnetic recording (HAMR) media
TWI616872B (zh) * 2016-09-09 2018-03-01 國立中興大學 Heat assisted magnetic recording medium
CN115216665B (zh) * 2022-06-29 2023-11-17 重庆科技学院 一种晶体振荡器合金电极及工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1483852A (zh) * 2002-08-08 2004-03-24 ��ʽ�������Ƹ��� Ag基合金薄膜及Ag基合金薄膜形成用溅射靶
CN1692419A (zh) * 2002-10-25 2005-11-02 富士通株式会社 磁光记录介质、信息记录/读出方法和磁记录装置
CN1725334A (zh) * 2004-06-29 2006-01-25 株式会社神户制钢所 用于光学信息记录介质的半反射膜和反射膜，光学信息记录介质以及溅射靶

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4105956B2 (ja) * 2002-08-08 2008-06-25 株式会社神戸製鋼所 光反射膜およびこれを用いた液晶表示素子、ならびに光反射膜用スパッタリングターゲット
JP3655907B2 (ja) * 2002-08-20 2005-06-02 株式会社神戸製鋼所 光情報記録媒体用反射膜と半透過反射膜、および光情報記録媒体
JP4724127B2 (ja) * 2006-01-13 2011-07-13 三菱化学メディア株式会社 光記録媒体
US20080026255A1 (en) 2006-07-28 2008-01-31 Heraeus, Inc. Alloy and architecture design for heat-assisted magnetic recording
JP2008210426A (ja) 2007-02-23 2008-09-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 熱アシスト磁気ヘッド、磁気記録装置及び磁気記録方法
JP4540687B2 (ja) * 2007-04-13 2010-09-08 株式会社ソニー・ディスクアンドデジタルソリューションズ 読み出し専用の光情報記録媒体
JP2009262908A (ja) 2008-04-26 2009-11-12 Sumio Shibata 車輪逸走防止装置
JP5890700B2 (ja) * 2012-02-14 2016-03-22 株式会社神戸製鋼所 熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられる熱拡散制御膜、磁気記録媒体、およびスパッタリングターゲット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1483852A (zh) * 2002-08-08 2004-03-24 ��ʽ�������Ƹ��� Ag基合金薄膜及Ag基合金薄膜形成用溅射靶
CN1692419A (zh) * 2002-10-25 2005-11-02 富士通株式会社 磁光记录介质、信息记录/读出方法和磁记录装置
CN1725334A (zh) * 2004-06-29 2006-01-25 株式会社神户制钢所 用于光学信息记录介质的半反射膜和反射膜，光学信息记录介质以及溅射靶

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903841A (zh) * 2012-09-18 2013-01-30 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种温度控制的磁电子器件、其制备方法及应用
CN102903841B (zh) * 2012-09-18 2015-09-09 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种温度控制的磁电子器件、其制备方法及应用
CN106947879A (zh) * 2017-04-11 2017-07-14 东北大学 用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011062192A1 (ja) 2011-05-26
EP2503549A4 (en) 2014-05-14
US20120225323A1 (en) 2012-09-06
JP5103462B2 (ja) 2012-12-19
TWI463026B (zh) 2014-12-01
EP2503549A1 (en) 2012-09-26
JP2011108328A (ja) 2011-06-02
TW201129711A (en) 2011-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102612713A (zh) 热辅助记录用磁记录介质所使用的Ag合金热扩散控制膜和热辅助记录用磁记录介质、溅射靶
US20080131735A1 (en) Ni-X, Ni-Y, and Ni-X-Y alloys with or without oxides as sputter targets for perpendicular magnetic recording
JP3809418B2 (ja) 磁気記録媒体及び磁気記録装置
US9818441B2 (en) Thermally assisted magnetic recording medium and magnetic storage device
CN102163433B (zh) 热辅助磁记录介质和磁存储装置
JP5128930B2 (ja) 垂直磁気記録媒体及びその製造方法
JP2012048784A (ja) 垂直磁気記録媒体及びその製造方法
JPS6249722B2 (zh)
CN1479276B (zh) 垂直磁记录介质
TWI585213B (zh) Sputtering target and its manufacturing method
JP2002216330A (ja) 磁気記録媒体
JP2009158053A (ja) 傾斜記録用磁気記録媒体及びその製造方法
US20110129692A1 (en) Magnetic alloy materials with hcp stabilized microstructure, magnetic recording media comprising same, and fabrication method therefor
TW201732060A (zh) 濺鍍靶
US10068592B1 (en) Devices including a NFT having at least one amorphous alloy layer
US20090092858A1 (en) Perpendicular magnetic recording film medium and method of manufacturing the same
JP2002069623A (ja) Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ系ターゲットおよび磁気記録媒体
US20130209310A1 (en) Thermal diffusion control film for use in magnetic recording medium, for heat-assisted magnetic recording, magnetic recording medium, and sputtering target
JP6128421B2 (ja) 熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層形成用スパッタリングターゲット材
JP2011150783A (ja) 熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられるＡｇ合金熱拡散制御膜、及び磁気記録媒体
JP6876115B2 (ja) Ｃｏ−Ｐｔ−Ｒｅ系スパッタリングターゲット、その製造方法及び磁気記録層
TWI719803B (zh) 高垂直磁異向性之垂直磁性記錄媒體及提升其垂直磁異向性的方法
JP6108201B2 (ja) 熱アシスト磁気記録媒体用ヒートシンク層
JP2001351225A (ja) 磁気記録媒体および磁気記録装置
JP2898112B2 (ja) 組成均一性に優れる光学式記録媒体の反射膜用Ａｌ合金薄膜形成用溶製Ａｌ合金スパッタリングターゲット

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120725