專利名稱：磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金及濺射靶材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為垂直磁記錄介質(zhì)中的籽晶層來使用的N1-Fe-Co系磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金及濺射靶材。
背景技術(shù)：
近年來，垂直磁記錄顯著進(jìn)步，為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動器的大容量化，而正在推進(jìn)磁記錄介質(zhì)的高記錄密度化。例如，與目前已普及的面內(nèi)磁記錄介質(zhì)相比，可實(shí)現(xiàn)更高的記錄密度的垂直磁記錄方式已實(shí)用化。在此，垂直磁記錄方式是指，易磁化軸相對于垂直磁記錄介質(zhì)的磁性膜中的介質(zhì)面以沿垂直方向進(jìn)行取向的方式而形成，是適于高記錄密度的方法。在垂直磁記錄方式中，開發(fā)出提高了記錄密度的具有磁記錄膜層和軟磁性膜層的記錄介質(zhì)，就這種介質(zhì)結(jié)構(gòu)而言，開發(fā)出了在軟磁性層和磁記錄層之間成膜有籽晶層、基底膜層的記錄介質(zhì)。就垂直磁記錄方式用的籽晶層而言，例如，如日本特開2009-155722號公報(專利文獻(xiàn)I)中公開的那樣，提出了 N1-W系的合金。這種專利文獻(xiàn)I所記載的N1-W系合金未添加具有磁性的VIII族，而添加了非磁性元素的 IVa 族(T1、Zr、Hf)、Va 族(V、Nb、Ta)、VIa 族(Cr、Mo、ff)、VIIa 族(Mn、Tc、Re)、IIIb族(B、Al、Ga、In、Tl)、IVb族(C、S1、Ge、Sn、Pb)，結(jié)果呈非磁性。在此，籽晶層所要求的特性之一如下:如其名稱所示，為了對籽晶層之上形成的層的取向性進(jìn)行控制，并使記錄磁信息的磁性膜的易磁化軸相對于介質(zhì)面垂直地進(jìn)行取向，從而籽晶層本身具有單獨(dú)的fee結(jié)構(gòu)，并且與介質(zhì)面平行的面沿(111)面進(jìn)行取向。另外，為了提高記錄密度而需要使磁性膜的結(jié)晶粒度盡可能小，為此，期望比籽晶層的結(jié)晶粒度更小。

發(fā)明內(nèi)容
另一方面，近年來，作為改善硬盤驅(qū)動器的磁記錄特性的一種方法，已開始研究使籽晶層具有磁性的方法。但是，如上所述，專利文獻(xiàn)I所記載的籽晶層用合金為非磁性，并不能說適合作為具有磁性的籽晶層用合金。因此，要求開發(fā)如上所述具備作為籽晶層用合金所要求的特性，并且具有磁性的籽晶層用合金。另外，作為軟磁性層和籽晶層之間的較大差異，就軟磁性層而言，其為了降低噪音而要求是無定形，就籽晶層而言，其要求控制籽晶層之上形成的層的取向的作用，與作為非晶質(zhì)的無定形相反而要求具有高結(jié)晶性。這一次，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過添加具有磁性的VIII族的元素Fe和Co可使籽晶層具有磁性，且通過使(111)面方向的矯頑磁力降低而提高磁導(dǎo)率。因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠使軟磁性基底膜(SUL)之上的Ni系中間層具有磁性、且能夠提高磁導(dǎo)率的磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金以及使用了這種合金的濺射靶材。根據(jù)本發(fā)明的一種方案，提供一種磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金，所述合金含有:選自W、Mo、Ta、Cr、V及Nb中的一種或兩種以上的Ml元素，所述Ml元素為所述合金的2 20at% ；選自Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C 及 Ru 中的一種或兩種以上的 M2
元素，所述M2元素為所述合金的O IOat% ；作為剩余部分的N1、Fe及Co，所述N1、Fe及Co以相對于Ni+Fe+Co的總量的at %計，為 Ni: Fe: Co = 98 20: O 50: O 60 及 Fe+Co 彡 1.5 的比例。根據(jù)本發(fā)明的其他方案，提供一種磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金，所述合金含有:選自W、Mo、Ta、Cr、V 及Nb中的一種或兩種以上的Ml元素，所述Ml元素為所述合金的2 20at% ；選自Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C 及 Ru 中的一種或兩種以上的 M2
元素，所述M2元素為所述合金的O IOat% ；作為剩余部分的N1、Fe及Co，所述N1、Fe及Co以相對于Ni+Fe+Co的總量的at %計，為Ni: Fe: Co = 98 20: 2 50: O 60的比例。根據(jù)本發(fā)明的其他方案，提供一種包括上述合金的濺射靶材。根據(jù)本發(fā)明的其他方案，提供一種具備包括上述合金的籽晶層的磁記錄介質(zhì)。
具體實(shí)施例方式以下，對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。只要沒有特別說明，在本說明書中表示at%。由本發(fā)明得到的磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金含有(comprising):選自W、Mo、Ta、Cr、V及Nb中的一種或兩種以上的Ml元素，所述Ml元素為合金的2 20at%、選自Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C及Ru中的一種或兩種以上的M2元素，所述M2元素為合金的O 10at%、作為剩余部分的N1、Fe及Co中的至少兩種，優(yōu)選實(shí)質(zhì)上由這些元素及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成(consisting essentially of),更優(yōu)選僅由這些元素及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成(consisting of)。其中，N1、Fe及Co的各量以相對于Ni+Fe+Co的總量的at%計，設(shè)為(i)Ni: Fe: Co = 98 20: O 50: O 60及Fe+Co彡L 5的比例、或者設(shè)為(ii)Ni: Fe: Co = 98 20: 2 50: O 60 的比例。在由本發(fā)明得到的合金中，在將N1、Fe及Co的比例表示為Ni: Fe: Co =α: β: Y的情況下，使Ni的at比α為98 (更嚴(yán)格地說為98.5) 20，優(yōu)選為98 (更嚴(yán)格地說為98.5) 60。如果α超過98.5，則β + γ變得小于1.5，矯頑磁力變高，即使α小于20也與上述情況相同，矯頑磁力變高。Fe是降低矯頑磁力的元素，并且，還是改善膜的取向性的元素，在表示為N1: Fe: Co = α: β: y的情況下，使Fe的at比β為O 50，優(yōu)選為2 50%、更優(yōu)選為10 40。如果β超過50，則矯頑磁力變高。Co是降低(111)方向的矯頑磁力的元素，在設(shè)為Ni: Fe: Co = α: β: y的情況下，使Co的at比Y為O 60,優(yōu)選為40以下。如果Y超過60,則矯頑磁力變高。由本發(fā)明得到的合金含有選自W、Mo、Ta、Cr、V及Nb中的一種或兩種以上的Ml元素，所述Ml元素為全部合金的2 20at%，優(yōu)選為5 15%。這種Ml元素是具有高熔點(diǎn)的bcc系金屬，雖然其機(jī)制尚不清楚，但這種Ml元素卻是通過在本發(fā)明所規(guī)定的成分范圍內(nèi)添加至fee合金系中，從而改善籽晶層所要求的在(111)面的取向性，并且使結(jié)晶粒微細(xì)化的元素。但是，如果Ml元素量小于2%,則其效果不充分,另外,如果Ml元素量超過20%,則化合物析出，或者發(fā)生無定形化。作為籽晶層用合金，由于要求為fee單相，因此其Ml元素量的范圍如上所述。上述元素中，對(111)面的取向有效的是W及Mo，因此優(yōu)選添加W及Mo中的一種或兩種，還可以添加Cr、Ta、V及Nb中的任意一種或兩種以上。其理由在于,在Ni和高熔點(diǎn)bcc金屬的組合中，Mo和W的熔點(diǎn)高于Cr因此更為有利。另外，與W及Mo相比，Ta、V或Nb的添加在提高無定形性方面也發(fā)揮作用，不利于籽晶層所要求的fee相形成。Cr優(yōu)選添加超過5 %，在這種情況下，在取向性的方面有利。由本發(fā)明得到的合金含有選自Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C 及 Ru中的一種或兩種以上的M2元素作為任意元素，所述M2元素為合金的O IOat %，優(yōu)選為I 10%，更優(yōu)選為5%。這種M2元素是使(111)面取向的元素，另外，是使結(jié)晶粒微細(xì)化的元素。但是，如果M2元素量超過10%,則生成化合物,或者發(fā)生無定形化。另外，M1+M2的合計量優(yōu)選為25at%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為20at%以下。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例對 本發(fā)明進(jìn)行具體說明。通常，垂直磁記錄介質(zhì)中的籽晶層是通過濺射與其成分相同成分的濺射靶材，而在玻璃基板等上成膜得到的。在此，對通過濺射而成膜的薄膜進(jìn)行急冷。作為本發(fā)明中的供試材料，使用利用單輥式的急冷裝置而制作的急冷薄帶。這可以簡易地利用液體急冷薄帶，對實(shí)際中因?yàn)R射而被急冷并成膜的薄膜的、由成分所帶來的對各特性的影響進(jìn)行評價急冷薄帶的制作利用直徑10mm、長度40mm左右的水冷銅鑄模對按照表I的成分而稱量的原料30g進(jìn)行減壓，在Ar中進(jìn)行電弧熔化，制成急冷薄帶的熔融母材。急冷薄帶的制作條件如下:以單輥方式，在直徑15_的石英罐中放置該熔融母材，將放液噴嘴直徑設(shè)為1_，在氣氛壓力61kPa、噴霧壓差69kPa、銅輥(直徑300mm)的轉(zhuǎn)速為3000rpm、銅輥與放液噴嘴的間隙為
0.3mm的條件下進(jìn)行放液。放液溫度設(shè)為各溶解母材剛?cè)鄣糁?。將以這種方式制作的急冷薄帶作為供試材料，對以下的項(xiàng)目進(jìn)行評價。矯頑磁力的評價在振動試樣型的矯頑磁力計中，在試樣臺上用雙面膠貼附急冷薄帶，利用144kA/m的初始外加磁場測定急冷薄帶的矯頑磁力。將矯頑磁力為300A/m以下的情況評價為〇，將超過300A/m且500A/m以下的情況評價為Λ，將超過500A/m的情況評價為X。飽和磁通密度的評價在VSM裝置(振動試樣型磁力計)中，利用1200kA/m的外加磁場測定急冷薄帶的飽和磁通密度。供試材料的重量為15mg左右，將0.2T以上的情況評價為〇，將小于0.2T的情況評價為X。(111)面取向性評價通過濺射而成膜的籽晶層為fee結(jié)構(gòu)。通過籽晶層急冷，而使(200)發(fā)生取向。通常，如果發(fā)生無規(guī)取向，則就(111)面和(200)面的X射線衍射強(qiáng)度而言，I (200)將高于1(111)。因此，通過下述的方法對急冷薄帶的(111)面的取向性進(jìn)行評價。在玻璃板上用雙面膠貼附供試材料，利用X射線衍射裝置得到衍射圖譜。此時，以使測定面成為急冷薄帶的銅輥接觸面的方式貼附供試材料。X射線源為Cu-α射線，以4° /min的掃描速度進(jìn)行測定。將在該衍射圖譜的(111)面發(fā)生衍射的X射線的強(qiáng)度I(Ill)與在(200)面發(fā)生衍射的X射線的強(qiáng)度I (200)之間的強(qiáng)度比I (111)/1 (200)小于0.7的情況評價為X，將0.7以上的情況評價為〇。另外，將生成化合物的情況、發(fā)生無定形化的情況評價為X。結(jié)晶粒徑的評價在急冷薄帶的截面顯微組織圖像的輥方向上，按照J(rèn)IS G0551 “鋼 結(jié)晶粒度的顯微鏡試驗(yàn)方法”測定急冷薄帶的結(jié)晶粒徑。將P/Lt為1.0以上的情況評價為〇，將0.5以且小于1.0的情況評價為Λ，將小于0.5的情況評價為X。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金，其含有: 選自W、Mo、Ta、Cr、V及Nb中的一種或兩種以上的Ml元素，所述Ml元素為所述合金的2 20at% ； 選自 Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C 及 Ru 中的一種或兩種以上的 M2 元素，所述M2元素為所述合金的O IOat% ； 作為剩余部分的N1、Fe及Co，所述N1、Fe及Co以相對于Ni+Fe+Co的總量的at%計，為 Ni: Fe: Co = 98 20: O 50: O 60 及 Fe+Co 彡 1.5 的比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其中，僅由所述合金的2 20at%的Ml元素、所述合金的O 1(^1:%的M2元素、作為剩余部分的N1、Fe及Co、以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
3.—種磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金，其含有: 選自W、Mo、Ta、Cr、V及Nb中的一種或兩種以上的Ml元素，所述Ml元素為所述合金的2 20at% ； 選自 Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C 及 Ru 中的一種或兩種以上的 M2 元素，所述M2元素為所述合金的O IOat% ； 作為剩余部分的N1、Fe及Co，所述N1、Fe及Co以相對于Ni+Fe+Co的總量的at%計，為 Ni: Fe: Co = 98 20: 2 50: O 60 的比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合金，其中，僅由所述合金的2 20&丨％的Ml元素、所述合金的O 1(^1:%的M2元素、作為剩余部分的N1、Fe及Co、以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金,其中,含有選自W及Mo中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的合金,其中，含有選自W及Mo中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金，其中，含有超過5%的Cr。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的合金，其中，含有超過5%的Cr。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金，其中，含有超過O%且10at%以下的選自Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C 及 Ru 中的一種或兩種以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的合金，其中，含有超過O%且IOat %以下的選自Al、Ga、In、S1、Ge、Sn、Zr、T1、Hf、B、Cu、P、C 及 Ru 中的一種或兩種以上。
11.一種濺射靶材,其包括權(quán)利要求1 10中任意一項(xiàng)所述的合金。
12.一種磁記錄介質(zhì)，其具備包括權(quán)利要求1 10中任意一項(xiàng)所述的合金的籽晶層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金，所述合金可使軟磁性基底膜(SUL)之上的Ni系中間層具有磁性、且可提高透磁率。這種合金含有選自W、Mo、Ta、Cr、V及Nb中的一種或兩種以上的M1元素，選自Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Zr、Ti、Hf、B、Cu、P、C及Ru中的一種或兩種以上的M2元素，作為剩余部分的Ni、Fe及Co中的至少兩種，其中，所述M1元素為合金的2～20at％，所述M2元素為合金的0～10at％。Ni、Fe及Co的量，以相對于Ni+Fe+Co的總量的at％計，為(i)Ni∶Fe∶Co＝98～20∶0～50∶0～60及Fe+Co≥1.5的比例，或者(ii)Ni∶Fe∶Co＝98～20∶2～50∶0～60的比例。
文檔編號G11B5/667GK103221999SQ20118005577
公開日2013年7月24日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者長谷川浩之, 松原慶明, 清水悠子, 澤田俊之 申請人:山陽特殊制鋼株式會社