[发明专利]垂直磁记录介质中的合金靶材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备垂直磁记录介质中的软磁膜层的合金溅射靶材。本发明还涉及一种制备该合金靶材的方法。

背景技术

随着计算机技术的发展，人们需要越来越高的数据存储密度，而磁记录存储是数据存储的最主要的方式，这就要求磁性材料中单个记录位的面积越来越小。因此，磁记录密度的提高面临着巨大的挑战，其中最重要的就是需要克服超顺磁极限所带来的挑战，这就要求采用垂直磁记录方式，因为垂直磁记录方式能够突破150GB/in²的记录面密度。垂直磁记录介质是实现超高密度垂直磁存储的重要一环，与传统的纵向磁记录介质相比，垂直磁记录可以达到更高记录密度，纵向磁记录系统中，介质在与介质表面平行的方向上被磁化，垂直磁记录系统中，在与介质表面垂直的方向上被磁化，可实现单位记录位的进一步减小。

垂直磁记录材料需要具备如下特点：（1）高的矫顽力：是磁矩翻转难易的标志，为了能在热扰动和杂散场的影响下保持记录数据的稳定性，必须要求有高的矫顽力；（2）高的矩形比（Mr/Ms）和适中的饱和磁化强度：高的剩余磁化强度（Mr）与剩余磁化强度（Ms）的比值，是满足足够大的读出信号和信噪比的必然要求，现在要求材料的矩形比都要在0.95以上。过高的饱和磁化强度会降低读出信号的信噪比，为了得到大的读出信号，低饱和磁化强度的材料要相对较厚，这对生长工艺提出了额外的要求，并且增加了写入信息的困难，这样做也不利于面密度的提高；（3）磁性晶粒之间足够低的耦合：在磁记录介质的制备工艺中，磁性晶粒之间的退耦合是一个重要的问题。晶粒间过强的耦合和会降低信噪比，并且在一个记录位写入信息时，会影响到周围记录位信息；（4）直径分布均匀的、小的磁性晶粒：磁性晶粒直径过大和不均匀会导致信噪比降低；此外，小的磁性粒子也是提高面密度的必然选择；（5）适中的居里温度：考虑到热辅助的垂直磁记录方式，磁性材料的居里温度应该适中，因为如果磁性材料的居里点过高，则在该技术适用温度下（如150℃左右），矫顽力随温度的变化不明显，达不到热辅助的效果；而如果磁性材料的居里点过低，其热稳定性差，由于硬盘在使用时会发热，记录信息容易丢失。

为了获得具有上述性质的高性能垂直磁记录薄膜材料，对于用于制造软磁膜的合金靶材而言，需要具备如下性能，才能获得性能优良的薄膜：（1）要求合金靶材必须有一定的纯度，一般而言，要求纯度高于99.9%；（2）要求合金靶材的合金成分在在各个部位的分布均匀；（3）要求合金靶材的微观组织在各个部位均匀分布；（4）要求合金靶材具有较高的透磁率，即，有较多的磁力线能够穿过靶材，一般透磁率要求大于50%。

中国专利CN102149836A提供了一种在垂直磁记录介质中的软磁膜层的合金，这种合金包含以原子%计的下列各项：Fe：10~45%；Ni：1~25%；Zr、Hf、Nb、Ta和B中的一种或多种：Zr+Hf+Nb+Ta+B/2之和为5~10%，其中B为0~7%的量；以及Al和Cr中的一种或多种：Al+Cr之和为0~5%；以及作为余量的Co和不可避免的杂质：37%以上，并且所述合金以原子比计满足下列各项：Fe/（Fe+Co+Ni）：0.1~0.5；以及Ni/（Fe+Co+Ni）：0.1~0.25。该专利的特点在于合金靶材的耐蚀性好，透磁率高的特点，由于使用粉末冶金烧结的方法制造和选择的原料的原因，微观组织的各相异性能较小。

中国专利CN1995443A提供了一种垂直磁记录介质软磁性底层用钴基合金靶材的制造方法，包括下述步骤，量取Co、Ta、Zr三种元素原料放入坩埚中，进行真空熔炼并浇铸成铸锭，将所得铸锭进行热等静压，后进行热轧变形；将热轧锭进行机加工制得所需形状的靶材。该专利的特点在于保证了材料的微观组织性能，透磁率高的特点，但工艺过程还是较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于在垂直磁记录介质中的软磁膜层的合金靶材，该合金靶材具有高的透磁率、适中的磁饱和强度、非结晶性较好且具有较好的耐腐蚀性等特点，该靶材可以有效地用于磁控溅射。