[发明专利]垂直磁记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在各种磁记录装置中的垂直磁记录介质。更具体而言，本发明涉及一种安装在用作为计算机、AV设备等的外部存储装置的硬盘驱动器(HDD)中的垂直磁记录介质。

背景技术

由于对于增加HDD记录密度的需求急速增长，磁记录方法正从已知的纵向磁记录方法转变成对于增加密度有优势的垂直磁记录方法。用于垂直磁记录的垂直磁记录介质(下文中也简称为垂直介质)主要由硬磁性材料的磁记录层、使磁记录层的记录磁化朝垂直方向取向的衬层、保护磁记录层的表面的保护层、以及起到使由用于记录到记录层的磁头所发射的磁通集中的作用的软磁性材料的底层构成。

作为磁记录层的详细结构，一般使用称为粒状结构的结构，其中强磁性晶粒被非磁性粒子边界组分包围并磁性分离。在下述描述中，强磁性晶粒可被简称为强磁性粒子。提出了CoPtCr-SiO₂等以作为粒状结构的具体示例，其中强磁性粒子由Co、Pt、和Cr形成，且非磁性粒子边界组分为氧化物SiO₂(例如，参考JP-A-2003-178412)。

磁记录介质主要寻求的特性为记录密度的大小，其表示可写入多少信号，并且为了实现高记录密度，磁记录层的强磁性粒子的微型化或者强磁性粒子之间的磁相互作用的减小是有效的。然而，由于在促进强磁性粒子的微型化时会因所谓的热波动而发生热稳定性的劣化，因此需要增加强磁性粒子所保持的垂直磁各向异性能量Ku。有报告称，关于垂直介质，添加有氧化物的CoPtCr-SiO₂相比于用于已知的纵向介质的材料CoPtCrB，在减小粒子间相互作用和高Ku这两个特性上更优异(例如，参考T.Oikawa等，IEEE Transaction on Magnetics(IEEE磁学学报)(美国)，2002年，第38卷，No.5，1,976至1,978页)。因此，可推测具有氧化物或氮化物作为非磁性粒子边界组分的硬磁性材料在增加垂直介质的记录密度方面更有优势。

与此同时，关于HDD中在磁记录介质上进行记录的磁头所产生的磁场强度，已知所需磁场强度正比于Ku。因而，在Ku增大时，也必需增加磁头磁场的强度。然而，由于磁场强度存在限制，因此在增大Ku时会产生如下问题：磁记录层的磁化都朝向一个期望方向的饱和记录变得困难。而且，在促进强磁性粒子大小的微型化时，作用到强磁性粒子的退磁场减小，这还会导致磁化反转磁场增大。即，存在如下权衡关系：即，从增加记录密度角度出发的强磁性粒子的微型化和Ku的增大会导致磁记录介质的写入性能劣化。由于上述这种背景，因而需要一种在维持写入性能的同时提高信号质量和磁记录介质的稳定性的方法。

针对这种问题，提出了如下方法：通过使磁记录层成为具有两个或更多个磁性层的多层结构并在各磁性层间插入控制耦合力的层，减弱各磁性层间的交换耦合力，从而在几乎不使热稳定性劣化的同时减小反转磁场。这种介质被称为交换耦合控制介质。虽然在直接层叠两个磁性层时交换耦合力是无限的，但可通过在两个磁性层间插入交换耦合控制层来控制交换耦合力。在利用交换耦合控制层减弱交换耦合力时，在某一最优交换耦合力下反转磁场达到最小值。当交换耦合力进一步减弱时，获得的结果是，在交换耦合力接近零时反转磁场再次增大(例如，参考J.Magn.Soc.Jpn.，2007，第31卷，第178页)。这是由于虽然维持弱交换耦合，但两个磁性层的每个磁性层都进行不同的磁化反转(即，不相关的磁化反转)。作为其发展形式，提出了如下结构：具有总共三个磁性层，其中交换耦合控制层上的磁性层被分成两层，且Ku从上部往下逐渐增大(例如，参考JP-A-2008-287853)。

在所提出的交换耦合控制介质中，具有低Ku的层设置在最靠近磁头的部分。作为发明人潜心研究的结果，其发现具有这种结构的交换耦合控制介质对于减小磁道间距不利。理想的是，磁头的记录磁场使得仅在下磁道(down track)方向上产生强磁场。然而，实际上，还会在跨磁道方向上产生弱记录磁场。因此，记录磁场的跨磁道方向分量会影响已被写入信号的相邻磁道，并且写入的信号强度减小。

如上所述，发现在认为其作为提供良好写入性能、信号质量、和稳定性的垂直介质有效的交换耦合控制介质中，对于减小磁道间距存在限制。

发明内容

鉴于上述问题，作为发明人潜心研究的结果，其发现通过对于磁记录层采用特定结构解决了上述问题，并完成了本发明。

即，本发明如下：在非磁性基底上包括磁记录层的垂直磁记录介质中，磁记录层依次包括第一磁性层、交换耦合控制层、第二磁性层、第三磁性层、和第四磁性层。