[发明专利]垂直磁记录介质及磁存储装置

说明书

本发明提供一种垂直磁记录介质及磁存储装置。一种垂直磁记录介质，包括非磁性衬底；垂直磁性层，其设在所述非磁性衬底的上方；以及保护层，其设在所述垂直磁性层上。所述垂直磁性层具有六角密积结构、并包括多个堆叠的层，该多个堆叠的层具有相对于所述非磁性衬底的表面平行取向的(0002)晶面。所述垂直磁性层的多个堆叠的层中的最上层包括多晶体晶粒，所述多晶体晶粒选自CoCr基合金、CoPt基合金、CoCrPt基合金、及CoPtCr基合金构成的组。所述保护层与所述垂直磁性层的所述最上层接触，并且所述保护层包括单一石墨烯层或石墨烯层叠体、以及非晶碳层。所述单一石墨烯层或所述石墨烯层叠体与所述多晶体晶粒的(0002)晶面平行结合。

技术领域

本发明涉及一种垂直磁记录介质及磁存储装置。

背景技术

在用于HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等的磁记录介质的领域中，记录密度显著持续提高。最近记录密度正在以每年大约1.5倍以上的速率增加。用于提高记录密度的核心技术之一包括对磁头与磁记录介质之间的滑动接触特性进行控制的技术。

另一方面，温彻斯特(Winchester)式HDD采用CSS(Contact Start Stop：接触启动停止)系统，在该CSS系统中磁头从启动到结束的基本操作包括相对于磁记录介质的滑动接触、浮起、及滑动接触。磁头相对于磁记录介质的滑动接触是不可避免的，并包括发生偶发的滑动接触的情况。

因此，关于磁头与磁记录介质之间摩擦的问题是固有的需要解决的技术问题。因此，通过在磁记录介质的磁性层上形成保护层来提高磁记录介质的耐磨损性和耐滑动接触性是确保磁记录介质可靠性的常用方法之一。

关于保护层，已经提出了各种材料。从易沉积、耐久性等观点来看，保护层主要采用碳。由于保护层的硬度、密度、摩擦动态系数等参数如实地反映了磁记录介质的CSS特性，因此这些参数是重要的参数。

另一方面，为了提高磁记录介质的记录密度或为了提高对于磁记录介质的读写速度，优选降低磁头的飞行高度或增加磁记录介质的旋转速度。因此，为了应对与磁头的偶发接触，要求保护层的耐滑动接触性和平坦性。另外，例如为了降低磁记录介质与磁头之间的空间损失并增加记录密度，保护层优选较薄、并要求为以下。

另外，为了防止由于环境物质在磁记录介质的磁性层上扩散而产生的腐蚀，保护层被要求具有耐腐蚀性。

用于磁记录介质的保护层的碳层是通过溅射、CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)、离子束沉积而形成。在厚度为以下的情况下，通过溅射形成的碳层会具有不充分的耐久性。另外，通过CVD形成的碳层容易变成晶体状并具有较差的表面光滑度。此外，当通过CVD形成的碳层的较薄时，磁记录介质的表面的覆盖率变差，并且会发生磁记录介质的腐蚀。另一方面，与溅射及CVD相比，离子束沉积能形成具有较高硬度及较高表面光滑度的稠密碳层。

可用于保护层的已知硬碳层具有金刚石层和DLC(Diamond-Like Carbon：类金刚石)层。通常，金刚石层是具有大约100％的金刚石结合的晶体层。DLC层可以是非晶质的硬碳层，因此有时被称为非晶碳层。用于磁记录介质的保护层的碳层需要具有较高的表面光滑度，由此，一般不使用结晶金刚石层，使用DLC层(非晶碳层)。特别是由于其得到的较高的表面光滑度，优选将氢化DLC层(含氢DLC层(非晶碳层))用于磁记录介质的保护层。

例如，日本专利申请公开第2013-101742号提出了一种具有多个层的磁记录介质，该多个层包括多个磁性颗粒及形成在磁性颗粒上的石墨碳。石墨碳可以采用包括石墨、石墨烯(石墨的单原子层)、纳米管(卷绕成筒状的石墨烯片)、富勒烯(被卷绕成球等封闭形状的石墨烯片)等各种形式。

例如，日本专利申请公开第2013-536141号提出了一种在硬盘中使用的FePt/石墨烯结构。