具有低飽和磁通密度并且用于磁性記錄介質(zhì)的軟磁性膜層用合金以及濺射靶材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】提供一種在磁性記錄介質(zhì)中使用的并且具有低飽和磁通密度的軟磁性膜層用合金和濺射靶材料。所述合金包含選自由Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Ni、Cu、Al、B、C、Si、P、Zn、Ga、Ge和Sn組成的組中的一種或多種，以及余量的Co和Fe；并且以原子％計(jì)，滿(mǎn)足下列式(1)至(3)：(1)0.50≤Fe％/(Fe％+Co％)≤0.90；(2)5≤TAM≤25；和(3)15≤TAM+TNM≤25，條件是TAM和TNM分別為：TAM＝Y(jié)％+Ti％+Zr％+Hf％+V％+Nb％+Ta％+B％/2；并且TNM＝Cr％+Mo％+W％+Mn％+Ni％/3+Cu％/3+Al％+C％+Si％+P％+Zn％+Ga％+Ge％+Sn％。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有低飽和磁通密度并且用于磁性記錄介質(zhì)的軟磁性膜層用合金以及濺射靶材料
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年2月3日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2012-22096號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容都通過(guò)引用結(jié)合于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種在磁性記錄介質(zhì)中使用的并且具有低飽和磁通密度的軟磁性膜層用合金和濺射靶材料。

【背景技術(shù)】
[0004]近年來(lái)，磁性記錄技術(shù)已經(jīng)有了顯著的進(jìn)步，磁性記錄介質(zhì)中的記錄密度的提高由于增加驅(qū)動(dòng)器容量而取得進(jìn)展，并且垂直磁性記錄系統(tǒng)已經(jīng)投入到實(shí)際使用中，其相比于通常使用的縱向磁性記錄系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更高的記錄密度。此外，作為垂直磁性記錄系統(tǒng)的應(yīng)用，也已經(jīng)檢驗(yàn)了用于借助熱或微波輔助記錄的方法。
[0005]上述垂直磁性記錄系統(tǒng)是一種易磁化軸在垂直于垂直磁性記錄介質(zhì)的磁性膜的介質(zhì)表面的方向上取向的系統(tǒng)，并且是一種適合用于高記錄密度的方法。對(duì)于垂直磁性記錄系統(tǒng)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種具有記錄靈敏度增加的磁性記錄膜層和軟磁性膜層的雙層記錄介質(zhì)。對(duì)于磁性記錄膜層，通常使用CoCrPt-S12-系合金。
[0006]此外，通常在軟磁性膜層之間插入Ru膜，并且軟磁性膜與Ru膜之間的反鐵磁性耦合(在下文中稱(chēng)為AFC f禹合)賦予了對(duì)外部磁場(chǎng)的不感區(qū)域(immunity)(在下文中稱(chēng)為Hbias)。例如，如在日本專(zhuān)利公開(kāi)第2011-86356號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)中公開(kāi)的，這是為了提高對(duì)使用磁性記錄介質(zhì)的環(huán)境中外部噪聲磁場(chǎng)的耐性。根據(jù)本發(fā)明的用于軟磁性膜層的合金可以用于這些具有垂直磁性記錄系統(tǒng)的介質(zhì)。
[0007]此外，對(duì)于常規(guī)軟磁性膜層來(lái)說(shuō)，高飽和磁通密度(在下文中稱(chēng)為Bs)和高非晶形形成能力(在下文中稱(chēng)為非晶形性)已經(jīng)是必需的，并且根據(jù)垂直磁性記錄介質(zhì)的用途和使用它們所處的環(huán)境，此外還需要額外的多種特性如高耐腐蝕性和高硬度。在上述所需的特性中，高Bs是特別重要的；例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1、日本專(zhuān)利公開(kāi)第2011-181140號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)和日本專(zhuān)利公開(kāi)第2008-299905號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)的目的也是高Bs。需要這種高Bs的原因在于，為了穩(wěn)定記錄膜的磁化，不小于某一值的Bs是必需的，并且賦予大的Hbias。
[0008]然而，使用具有高Bs的軟磁性膜也具有缺點(diǎn)。使用展現(xiàn)高Bs的軟磁性膜傾向于產(chǎn)生較大的Hbias并且提供高外部噪聲磁場(chǎng)耐性，但是同樣地，在記錄磁性磁化的情況下，軟磁性膜中包括的過(guò)大的磁通量明顯影響周?chē)h(huán)境，導(dǎo)致寫(xiě)入所需的空間較大以及記錄密度降低。此外，還觀察到，使用具有高Hbias的膜傾向于引起對(duì)于大于或等于Hbias的外加磁場(chǎng)的磁化的反應(yīng)(在下文中稱(chēng)為磁化上升(rise ofmagnetizat1n))變鈍。
[0009]圖1中示意性地示出了對(duì)于大于或等于Hbias的磁場(chǎng)的磁化上升。通常，在通過(guò)寫(xiě)入磁頭使記錄膜磁化的情況下，施加使軟磁性膜的磁化飽和的磁場(chǎng)。因此，當(dāng)使磁化上升變鈍時(shí)，磁化需要相應(yīng)的向其施加的較大的磁場(chǎng)。如上所述，用于磁化的磁場(chǎng)的增加造成對(duì)周?chē)h(huán)境的不可避免的過(guò)度影響，從而難以在限定的小區(qū)域中進(jìn)行記錄，而且還導(dǎo)致記錄密度降低。上述的降低記錄密度的兩種現(xiàn)象也被稱(chēng)為通常所說(shuō)的“模糊寫(xiě)入(blurredwriting) ” ;盡管通過(guò)抑制一種現(xiàn)象提供了改善模糊寫(xiě)入的效果，通過(guò)同時(shí)抑制兩種現(xiàn)象進(jìn)一步提供了改善模糊寫(xiě)入的效果。
[0010]引文清單
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0012][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本專(zhuān)利公開(kāi)第2011-86356號(hào)
[0013][專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本專(zhuān)利公開(kāi)第2011-181140號(hào)
[0014][專(zhuān)利文獻(xiàn)3]日本專(zhuān)利公開(kāi)第2008-299905號(hào)
[0015]發(fā)明概述
[0016]作為為解決上述問(wèn)題而進(jìn)行詳盡開(kāi)發(fā)的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，通過(guò)開(kāi)發(fā)即使在較低的Bs也具有高Hbias同時(shí)具有大于0.5T (可以被認(rèn)為是用于穩(wěn)定記錄膜的磁化的Bs最小值)的Bs、以及即使在高Hbias也具有敏銳的磁化上升的軟磁性合金，對(duì)外部磁場(chǎng)的高耐性和歸因于“模糊寫(xiě)入”的抑制的高記錄密度變得相容。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供一種用于磁性記錄介質(zhì)中軟磁性薄膜層的合金，其中
[0018]所述合金包含選自由Y、T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、N1、Cu、Al、B、C、S1、P、Zn、Ga、Ge和Sn組成的組中的一種或多種，以及余量的Co和Fe ;并且
[0019]以原子％ (at% )計(jì)，滿(mǎn)足下列式⑴至⑶:
[0020](1)0.50 ≤ Fe % /(Fe% +Co% ) ( 0.90 ；
[0021](2)5 ≤ TAM ≤ 25 ;和
[0022](3) 15 ≤ ΤΑΜ+ΤΝΜ ( 25，
[0023]條件是TAM和T匪分別為:
[0024]TAM = Y% +Ti% +Zr% +Hf% +V% +Nb% +Ta% +B% /2 ;并且
[0025]TNM = Cr% +Mo% +ff% +Mn% +Ni % /3+Cu% /3+Al% +C% +Si% +P% +Zn% +Ga%+Ge% +Sn%。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，優(yōu)選的是，在上述合金中，滿(mǎn)足下列式(4):
[0027](4)0.25 ( (Nb% +Ta% )/(ΤΑΜ+ΤΝΜ)≤ 1.00。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，優(yōu)選的是，在上述合金中，滿(mǎn)足下列式(5)和/或
(6):
[0029](5)0 ^ Ti% +Zr% +Hf% +B% /2^5
[0030](6)0 < Cu%+Sn%+Zn%+Ga%< 10。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，優(yōu)選的是，
[0032]上述合金由下列各項(xiàng)組成:選自由Y、T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、N1、Cu、Al、B、C、S1、P、Zn、Ga、Ge和Sn組成的組中的一種或多種，以及余量的Co和Fe ;并且
[0033]以原子％計(jì)，滿(mǎn)足下列式(I)至(3):
[0034](1)0.50 ≤ Fe % /(Fe% +Co% ) ( 0.90 ；
[0035](2)5 ≤ TAM ≤ 25 ;和
[0036](3) 15 ≤ ΤΑΜ+ΤΝΜ ≤25，
[0037]條件是TAM和T匪分別為:
[0038]TAM = Y% +Ti% +Zr% +Hf% +V% +Nb% +Ta% +B% /2 ;并且
[0039]TNM = Cr% +Mo% +ff% +Mn% +Ni % /3+Cu% /3+Al% +C% +Si% +P% +Zn% +Ga%+Ge% +Sn%。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，優(yōu)選的是，上述合金具有大于0.5T并且小于1.1T的飽和磁通密度。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種濺射靶材料，所述濺射靶材料包含根據(jù)上述實(shí)施方案中的任何一個(gè)的合金。
[0042]如上所述，本發(fā)明可以提供一種具有低飽和磁通密度的軟磁性非晶形合金，其中所述合金在多層膜中對(duì)外部磁場(chǎng)具有高不感區(qū)域，在所述多層膜中，Ru等的非磁性薄膜插入在這種合金膜的薄膜之間并且進(jìn)行反鐵磁性耦合；此外，一種用于對(duì)不感區(qū)域以上的外部磁場(chǎng)磁化上升良好的磁性記錄介質(zhì)的軟磁性合金；以及一種用于制造這種合金的薄膜的濺射靶材料。如上所述，本申請(qǐng)中的軟磁性合金通常不具有主動(dòng)以低Bs為目標(biāo)的概念。這種思路是本發(fā)明中最具特征性的概念。
[0043]附圖簡(jiǎn)述
[0044]圖1是多層膜的磁化曲線的示意圖。
[0045]圖2是顯示單層的Bs與多層膜的Hbias之間相關(guān)性的圖。
[0046]圖3是顯示單層的Ra和多層膜的Hbias對(duì)Hbias后的磁化上升的敏銳度的影響的圖。
[0047]實(shí)施方案詳述
[0048]下面將具體地解釋本發(fā)明。除非另外指定，“ % ”意指原子％。
[0049]本發(fā)明涉及一種用于磁性記錄介質(zhì)中軟磁性薄膜層的合金，其中
[0050]這種合金包含選自由Y、T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、N1、Cu、Al、B、C、S1、P,Zn,Ga,Ge和Sn組成的組中的一種或多種，以及余量的Co和Fe，優(yōu)選基本上由這些元素組成，更優(yōu)選由這些元素組成。此外，在根據(jù)本發(fā)明的合金中，以原子％計(jì)，滿(mǎn)足下列式(I)至⑶:
[0051](1)0.50 ( Fe% /(Fe% +Co% ) ^ 0.90 ；
[0052](2)5 ≤ TAM≤ 25 ;和
[0053](3) 15 ≤ ΤΑΜ+ΤΝΜ ≤25，
[0054]條件是TAM和T匪分別為:
[0055]TAM = Y% +Ti% +Zr% +Hf% +V% +Nb% +Ta% +B% /2 ;并且
[0056]TNM = Cr% +Mo% +ff% +Mn% +Ni % /3+Cu% /3+Al% +C% +Si% +P% +Zn% +Ga%+Ge% +Sn%。
[0057]下面將詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
[0058] 首先，評(píng)價(jià)具有各種組成的軟磁性膜的各自的Hbias，以便檢驗(yàn)各個(gè)軟磁性膜的組成對(duì)Hbias的影響，并且因此發(fā)現(xiàn),Hbias的水平不僅根據(jù)Bs的水平變化,而且還根據(jù)Fe%/(Fe% +Co% )變化。換句話說(shuō)，發(fā)現(xiàn)即使在軟磁性膜具有大于0.5T并且小于1.1T(比常規(guī)實(shí)例中的每一個(gè)的Bs相對(duì)較低)的Bs的情況下,也可以由Fe% / (Fe% +Co% )的預(yù)定范圍獲得高Hbias。
[0059]之后，檢驗(yàn)歸因于大于或等于Hbias的外加磁場(chǎng)的磁化上升，并且因此發(fā)現(xiàn)，在除Fe和Co外的添加元素中，較多的Nb和Ta，較少的T1、Zr、Hf和B，以及添加少量的Cu、Sn、Zn和Ga對(duì)磁化上升具有影響。因此，發(fā)現(xiàn)通過(guò)將這些添加元素設(shè)定為預(yù)定的量可以額外獲得在具有高Hbias的同時(shí)顯示出敏銳的磁化上升的效果。
[0060]基于此類(lèi)新發(fā)現(xiàn)，不同于用于垂直磁性記錄介質(zhì)的常規(guī)軟磁性膜用合金所需的特性，發(fā)現(xiàn)了一種軟磁性合金，其在具有較低Bs的同時(shí)顯示出高Hbias，并且此外在具有高Hbias的同時(shí)，在大于或等于Hbias的外加磁場(chǎng)下顯示出敏銳的磁化上升。因此對(duì)外部噪聲磁場(chǎng)的高耐性與歸因于模糊寫(xiě)入的抑制的高記錄密度之間的相容性(其在常規(guī)上是困難的)使得能夠完成本發(fā)明。下面將解釋本發(fā)明的合金的限制的原因。
[0061](a) 0.50 ( Fe% /(Fe% +Co% ) ^ 0.90 ；
[0062]Fe和Co是用于賦予穩(wěn)定記錄膜的磁化所需的最小磁化的元素，并且Bs和Fe% /(Fe% +Co% )的行為在通常所說(shuō)的Slater-Pauling曲線等中示出。此外，為了即使在較低的Bs提供高Hbias，F(xiàn)e% /(Fe% +Co% )也是重要的因素。當(dāng)Fe% /(Fe% +Co% )小于0.50時(shí)，相比于具有相似的Bs和0.50以上的Fe% /(Fe% +Co% )的軟磁性膜，Hbias降低。盡管這種現(xiàn)象的詳細(xì)原因并不清楚，據(jù)認(rèn)為軟磁性膜的Bs和歸因于磁性元素的3d電子軌道的夾層相互作用參與了 AFC耦合，并且據(jù)推測(cè)，取決于Fe與Co之間的比例，相互作用的變化影響AFC耦合。當(dāng)Fe%/(Fe%+Co% )大于0.90時(shí)，Bs明顯降低，導(dǎo)致Hbias不足。此外，F(xiàn)e%/(Fe%+Co% )的優(yōu)選的范圍是0.55以上且0.85以下，更優(yōu)選0.60以上且0.80以下。
[0063](b) 5 ≤ TAM ≤ 25 且 15 ≤ TAM+TNM ( 25
[0064]除Fe和Co外的元素的效果總結(jié)如下。T1、Zr、Hf和B是引起非晶質(zhì)化提高和Bs降低并且使磁化上升大幅變鈍的元素。因?yàn)榻档虰s和提高非晶形性的效果與T1、Zr和Hf相比為約1/2，B可以在TAM中作為B% /2對(duì)待。然而，因?yàn)闉R射靶材料中B生成特別硬的化合物(例如，硼化物)，這使得需要降低機(jī)械加工中的加工速度，因此B優(yōu)選與分類(lèi)為T(mén)AM的其他元素一起加入，而不是單獨(dú)加入。鑒于此，(B/2)/TAM優(yōu)選為0.8以下，更優(yōu)選0.5以下。
[0065]Y、V、Cr、Mo和W是引起B(yǎng)s降低并且還使得磁化上升稍微變鈍的元素。Y和V還有助于非晶質(zhì)化的提高。Nb和Ta是引起非晶質(zhì)化提高和Bs降低的重要元素，并且具有使磁化上升變得敏銳的效果。Mn、Al、S1、Ge和P是引起B(yǎng)s降低并且使得磁化上升稍微變鈍的元素。Ni和Cu是引起B(yǎng)s少量降低的元素，并且Cu是當(dāng)以少量添加時(shí)具有使磁化上升變得敏銳的效果但是當(dāng)以大量添加時(shí)稍微降低磁化上升的元素。
[0066]因?yàn)轱@示出Bs的降低與分類(lèi)為T(mén)AM和--Μ的其他元素相比為約1/3，Ni和Cu可以在--Μ中作為Ni% /3和Cu% /3對(duì)待。Ga、Sn和Zn是引起B(yǎng)s降低并且具有當(dāng)以少量添加時(shí)使磁化上升變得敏銳但是當(dāng)以大量添加時(shí)使磁化上升稍微變鈍的效果的元素。如上所述，所有元素都具有降低Bs的效果，并且一些元素具有提高非晶形性和影響磁化上升的效果。根據(jù)本發(fā)明的合金通過(guò)優(yōu)化元素的添加量而獲得。
[0067]小于5的TAM導(dǎo)致非晶形性不足，而大于25的TAM導(dǎo)致Bs低和Hbias不足。因此，TAM為5以上且25以下，優(yōu)選7以上且23以下，更優(yōu)選9以上且小于20。因?yàn)镹b和Ta在濺射靶材料中與Fe和Co生成脆性的金屬間化合物，當(dāng)僅添加Nb或/和Ta作為T(mén)AM時(shí)，必須降低加工速度以防止機(jī)械加工中的破裂和破碎。考慮到這一點(diǎn)，優(yōu)選的是，當(dāng)僅添加Nb或/和Ta作為T(mén)AM時(shí)，TAM小于20。
[0068]小于15的ΤΑΜ+--Μ使Bs增加，導(dǎo)致磁化上升變鈍，盡管Hbias增加。大于25的ΤΑΜ+?!導(dǎo)致Bs低和Hbias低。因此，ΤΑΜ+--!為15以上且25以下，優(yōu)選17以上且23以下，更優(yōu)選18以上且21以下。
[0069](c)0.25 ( (Nb% +Ta% )/(ΤΑΜ+ΤΝΜ)≤ 1.00
[0070]盡管如上所述在這種合金中Nb和Ta是具有使磁化上升變得敏銳的額外效果的元素，但是當(dāng)(Nb% +Ta% )/(ΤΑΜ+ΤΝΜ)小于0.25時(shí)不能獲得這種效果。因?yàn)镹b和Ta的添加量也包括在TAM中，(Nb% +Ta% )/(ΤΑΜ+ΤΝΜ)的上限必須為1.00。因此，(Nb% +Ta% )/(ΤΑΜ+ΤΝΜ)為0.25以上且1.00以下，優(yōu)選0.40以上且小于1.00，更優(yōu)選0.60以上且小于1.00。
[0071](d)0 ≤ Ti% +Zr% +Hf% +B% /2 ≤ 5 并且 0 < Cu% +Sn% +Zn% +Ga%≤ 10
[0072]因?yàn)槿缟纤鲈谶@種合金中T1、Zr、Hf和B是使磁化上升大幅變鈍的元素，所以通過(guò)嚴(yán)格限制其總量的上限，提供更敏銳的磁化上升作為額外的效果。當(dāng)Ti% +Zr% +Hf%+B% /2大于5時(shí)，不能獲得使磁化上升變得敏銳的效果。因此，Ti% +Zr% +Hf% +B% /2為0以上且5以下，優(yōu)選3以下，更優(yōu)選0。
[0073]因?yàn)槿缟纤鲈谶@種合金中Cu、Sn、Zn和Ga是具有當(dāng)以少量添加時(shí)使磁化上升變得敏銳的額外效果的元素，通過(guò)主動(dòng)添加少量的這些元素，提供更敏銳的磁化上升。然而，當(dāng)Cu% +Sn% +Zn% +6&%大于10時(shí)，不能獲得這種效果。因此，Cu% +Sn% +Zn% +Ga%為大于0且10以下，優(yōu)選I以上且8以下，更優(yōu)選2以上且6以下。即使當(dāng)僅滿(mǎn)足這些式中的任一個(gè)時(shí)，也獲得了使磁化上升變得敏銳的額外效果。
[0074]如上所述，各種元素具有對(duì)磁化上升的影響以及對(duì)Bs的影響；盡管其詳細(xì)原因并不清楚，但據(jù)推測(cè)如下。觀察到，軟磁性合金的濺射膜的表面粗糙度傾向于影響磁化上升對(duì)于大于或等于Hbias的外加磁場(chǎng)的敏銳度。據(jù)認(rèn)為在歸因于大于或等于Hbias的外部磁場(chǎng)的磁化上升的現(xiàn)象中，軟磁性膜與Ru膜之間的界面中的AFC耦合不能抵抗大的外加磁場(chǎng)并且發(fā)生磁通量的反轉(zhuǎn)；當(dāng)軟磁性膜的表面粗糙并且在兩種膜之間的界面上存在凹凸部時(shí)，先發(fā)生磁通量反轉(zhuǎn)的部位和緩慢發(fā)生磁通量反轉(zhuǎn)的部位可以在局部共同存在。
[0075]當(dāng)在如上所述的部位中發(fā)生磁通量反轉(zhuǎn)行為的不一致時(shí)，在整個(gè)膜上磁化上升變鈍。因此，認(rèn)為在濺射膜的表面粗糙度與磁化上升的敏銳度之間存在相關(guān)性。此外，據(jù)推測(cè)，作為非晶形合金的自由體積和過(guò)剩自由體積可能會(huì)影響添加元素對(duì)濺射膜的表面粗糙度的影響。這兩種體積都是對(duì)應(yīng)于非晶形合金中原子之間空隙的體積，并且據(jù)認(rèn)為，當(dāng)這些體積大時(shí)，原子未密集地聚集在合金中，并且在濺射膜中原子尺寸水平方面來(lái)看表面粗糙度因此增加。
[0076]這表明，非晶形狀態(tài)的穩(wěn)定性可能和這兩種體積有關(guān)；然而，在本發(fā)明中，使磁化上升大幅變鈍的T1、Zr、Hf和B是使非晶形狀態(tài)特別穩(wěn)定的元素，而當(dāng)以少量添加時(shí)使磁化上升變得敏銳的Cu、Ga、Sn和Zn是使非晶形特性變差的元素。此外，作為使磁化上升變得敏銳的重要元素的Nb和Ta，是當(dāng)與T1、Zr、Hf和B相比時(shí)具有低的促進(jìn)非晶質(zhì)化效果的元素。實(shí)施例
[0077]下面參照實(shí)施例具體地解釋本發(fā)明。
[0078]通過(guò)氣體霧化法制備具有表I中所示組成的軟磁性合金粉末。將25kg的熔融基材在減壓Ar中感應(yīng)熔煉，從直徑為8mm的噴嘴中使合金熔融金屬流出，并且之后立即噴霧高壓Ar氣以進(jìn)行霧化。將粉末分級(jí)為500 μ m以下并且用作用于HIP成型(熱等靜壓機(jī))的原料粉末?？梢杂迷戏勰┨畛渲睆綖?00mm并且長(zhǎng)度為1mm的碳鋼罐，之后對(duì)其進(jìn)行真空脫氣，并且密封以制備用于HIP成型的坯料(billet)。將填充有粉末的坯料在1100°C的溫度、120MPa的壓力和2小時(shí)的保留時(shí)間的條件下HIP成型。之后，由模制體制備直徑為95_并且厚度為2_的軟磁性合金派射祀材料。使用由該軟磁性合金制成的派射革巴材料制備軟磁性薄膜。此外，由Ru金屬制成的可商購(gòu)的濺射靶材料用于制備Ru薄膜。
[0079]將腔室的內(nèi)部抽真空至IXlO-4Pa以下，在0.6Pa充入純度為99.99%的Ar氣，并且進(jìn)行濺射。首先，在清潔的玻璃基板上形成20nm的軟磁性合金薄膜(下軟磁性層)，在其上形成0.8nm的Ru膜，并且在其上進(jìn)一步形成與上述膜相同的20nm的軟磁性合金薄膜(上軟磁性層)，以制備多層膜。在所有的實(shí)施例和比較例中，多層膜中的上軟磁性膜和下軟磁性膜中使用相同的合金。還制備了在其中僅形成下軟磁性層的單層，用于評(píng)價(jià)軟磁性膜的Bs、晶體結(jié)構(gòu)和表面粗糙度。
[0080]將以這種方式制備的單層膜用作樣品，并且分別使用VSM(樣品振動(dòng)型磁通量計(jì))、X射線衍射和AFM(原子力顯微鏡)評(píng)價(jià)Bs、晶體結(jié)構(gòu)和算術(shù)平均粗糙度Ra (表面粗糙度)。對(duì)于晶體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，將非晶形狀態(tài)評(píng)價(jià)為“良好”，將在非晶形狀態(tài)中部分觀察到微晶的情況評(píng)價(jià)為“一般”，并且將晶體評(píng)價(jià)為“差”。采用多層膜進(jìn)一步評(píng)價(jià)Hbias和磁化上升的敏銳度。這些結(jié)果如在表2中所示。
[0081]圖1是多層膜的磁化曲線的示意圖。如在此圖中所示，通過(guò)在多層膜的磁化上升時(shí)的外加磁場(chǎng)來(lái)評(píng)價(jià)Hbias，并且通過(guò)在其中多層膜的磁化飽和的外加磁場(chǎng)(Hsat)與Hbias之間的比率，即Hsat/Hbias,來(lái)評(píng)價(jià)磁化上升的敏銳度。圖1(a)示出了其中Hbias高并且磁化上升敏銳的實(shí)施例，而圖1(b)示出了其中Hbias低并且磁化上升遲鈍的實(shí)施例。換句話說(shuō)，該值低并且較接近I表示較敏銳的磁化上升。該值小于1.2被評(píng)價(jià)為“A”，該值為1.2以上且小于1.4被評(píng)價(jià)為“B”，該值為1.4以上且小于1.8被評(píng)價(jià)為“C”，并且該值為1.8以上被評(píng)價(jià)為“D”。
[0082]

【權(quán)利要求】
1.一種用于磁性記錄介質(zhì)中軟磁性薄膜層的合金，其中 所述合金包含選自由 Y、T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、N1、Cu、Al、B、C、S1、P、Zn、Ga、Ge和Sn組成的組中的一種或多種，以及余量的Co和Fe ;并且以原子％計(jì)，滿(mǎn)足下列式⑴至(3):
(1)0.50 ( Fe% /(Fe% +Co% ) ^ 0.90 ；
(2)5 ^ TAM ^ 25 ;和
(3)15 ≤ ΤΑΜ+ΤΝΜ ( 25， 條件是TAM和TW分別為: TAM = Y% +Ti% +Zr% +Hf% +V% +Nb% +Ta% +B% /2 ;并且
TNM = Cr % +Mo % +ff% +Mn % +Ni % /3+Cu % /3+A1 % +C% +Si % +P % +Zn % +Ga %+Ge% +Sn%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其中滿(mǎn)足下列式(4):
(4)0.25 ( (Nb% +Ta% )/(ΤΑΜ+ΤΝΜ)≤1.00。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的合金，其中滿(mǎn)足下列式(5)和/或(6):
(5)0^ Ti% +Zr% +Hf% +B% /2 ≤5
(6)0< Cu% +Sn% +Zn% +Ga%^ 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的合金，其中 所述合金由選自由 Y、T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、N1、Cu、Al、B、C、S1、P、Zn、Ga、Ge和Sn組成的組中的一種或多種，以及余量的Co和Fe組成；并且以原子％計(jì)，滿(mǎn)足下列式⑴至(3):
(1)0.50 ( Fe% /(Fe% +Co% ) ^ 0.90 ；
(2)5( ΤΑΜ ( 25 ;和
(3)15 ≤ ΤΑΜ+ΤΝΜ ( 25， 條件是TAM和TW分別為: TAM = Y% +Ti% +Zr% +Hf% +V% +Nb% +Ta% +B% /2 ;并且TNM = Cr % +Mo % +ff% +Mn % +Ni % /3+Cu % /3+A1 % +C % +Si % +P % +Zn % +Ga %+Ge% +Sn%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的合金，其中所述合金具有大于0.5T并且小于1.1T的飽和磁通密度。
6.一種濺射靶材料，所述濺射靶材料用于制造包含根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的合金的軟磁性薄膜。
【文檔編號(hào)】G11B5/667GK104081455SQ201380007516
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月3日
【發(fā)明者】澤田俊之, 松原慶明 申請(qǐng)人:山陽(yáng)特殊制鋼株式會(huì)社