專利名稱：磁記錄介質(zhì)及磁記錄介質(zhì)基片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁記錄介質(zhì)基片及一種包含記錄層的磁記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
在磁記錄領(lǐng)域，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器作為例如個(gè)人計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的主要外部記錄設(shè)備用于記錄信息已成為必不可少的。隨著硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器記錄密度的增加，允許更高記錄密度的垂直磁記錄方法的開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行，以取代現(xiàn)有的縱向磁記錄方法。
在垂直磁記錄中，來(lái)自與磁化方向相同方向的相鄰位點(diǎn)的磁場(chǎng)，在兩個(gè)鄰近位之間形成閉合磁路。由二進(jìn)制位的自身磁化引起的自動(dòng)歸算磁場(chǎng)(以下稱為“退磁場(chǎng)”)小于水平磁記錄中的，從而導(dǎo)致更穩(wěn)定的磁化條件。
在垂直磁記錄中，對(duì)于在記錄密度增加時(shí)使磁膜變薄沒(méi)有特殊的需要。在這方面，垂直磁記錄能夠減少退磁場(chǎng)并且保證KuV值，其中Ku代表各向異性能量，具體地說(shuō)在磁記錄情況下的晶體磁性各向異性能量，且V代表單位記錄位體積。因此，它具有防止由熱攪動(dòng)引起的磁化的穩(wěn)固性，并且可以認(rèn)為是一種使較大提高記錄極限成為可能的記錄方法。作為記錄介質(zhì)，垂直記錄介質(zhì)與水平記錄介質(zhì)高度類似，并且有可能在磁記錄的讀寫(xiě)常規(guī)應(yīng)用時(shí)基本使用相同的技術(shù)。
至于垂直磁記錄介質(zhì)，對(duì)雙層垂直磁記錄介質(zhì)已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究，其包含軟磁襯層(典型地如坡莫合金等)，記錄層(用于其候選材料包括基于鈷鉻的合金，釤鈷無(wú)定型膜，以及由鉑鈷層與鈀和鈷的超薄層所交替層壓的多層膜)，保護(hù)層和潤(rùn)滑層，在基片上按此順序分層。
雙層垂直磁記錄介質(zhì)與垂直磁記錄介質(zhì)相比具有更好的寫(xiě)性質(zhì)，垂直磁記錄介質(zhì)僅具有記錄層作為它們的磁功能層。
需要雙層垂直記錄介質(zhì)的襯層是軟磁的，并且具有在大約100納米至大約500納米范圍內(nèi)的膜厚度。軟磁襯層既可用作來(lái)自記錄頭的寫(xiě)磁通路徑，也可用作來(lái)自該軟磁襯層處或其上的記錄膜的磁通路徑。因而，它具有和在永久磁鐵的磁路中的鐵軛相同的功能，使得要求其比記錄層更厚。
與水平記錄介質(zhì)中非磁性鉻基底層的膜形成相比，形成雙層垂直記錄介質(zhì)的軟磁襯層不是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情。通常，組成水平記錄介質(zhì)的層都是通過(guò)干處理形成的(主要是通過(guò)磁電管飛濺)(見(jiàn)日本專利申請(qǐng)未審查公開(kāi)No.5-143972/1993)。通過(guò)干處理用于不僅形成記錄層而且形成軟磁層的方法也被研究用于雙層垂直記錄媒介。然而，關(guān)于大規(guī)模生產(chǎn)和生產(chǎn)能力，由于方法穩(wěn)定性、參數(shù)設(shè)置復(fù)雜性及處理速率等更多其他的原因，由干處理制造軟磁層會(huì)有很大問(wèn)題。此外，為實(shí)現(xiàn)高密度的目的，還需要磁頭浮動(dòng)在磁盤(pán)表面上的高度(浮動(dòng)高度)盡可能低，且在雙層垂直磁記錄介質(zhì)的生產(chǎn)中，需要用這種被研磨變平的厚度的金屬膜覆蓋在基片上。然而，由干處理獲得厚膜的粘合性很低，由研磨變平是有問(wèn)題的。因此，對(duì)由電鍍方法用金屬膜覆蓋無(wú)磁基片進(jìn)行了各種試驗(yàn)，以使厚膜的形成比真空沉積更容易。

發(fā)明內(nèi)容
如果用于雙層型垂直磁記錄介質(zhì)的軟磁層是電鍍形成的膜，那么許多以特定方向磁化的磁疇在組成軟磁層的電鍍膜表面上幾毫米至幾厘米范圍內(nèi)產(chǎn)生，且在這些磁疇的邊緣上產(chǎn)生磁疇壁。如果包含這種磁疇壁的軟磁層被用于雙層垂直磁記錄介質(zhì)，那么由于單獨(dú)的脈沖噪音(所知的尖鋒噪音)的產(chǎn)生，會(huì)引起信號(hào)再現(xiàn)特性巨大損壞的問(wèn)題，這里通過(guò)由磁疇壁部分產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)引起單獨(dú)的脈沖噪音。
為了由簡(jiǎn)單方法獲得具有良好性能的雙層垂直磁記錄介質(zhì)，本發(fā)明的發(fā)明人徹底研究了由電鍍形成軟磁層的條件，及可應(yīng)用的軟磁層的類型。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)通過(guò)無(wú)電極電鍍，使用包括選自鈷、鎳和鐵的至少兩種金屬的合金，在用于記錄介質(zhì)的基片上形成軟磁層時(shí)，如果軟磁層在與軟磁層平行的方向有小于30奧斯特(Oe)的矯頑力(由VSM測(cè)量)，并且飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率為50∶1至5∶1的范圍，那么可以極為有效地防止尖峰噪音出現(xiàn)和引起其的磁疇壁。為了獲得這種軟磁層，本發(fā)明人進(jìn)一步進(jìn)行了電鍍條件的詳細(xì)研究，并且發(fā)現(xiàn)如果在無(wú)電極電鍍期間，在平行于電鍍基片方向上應(yīng)用100至800奧斯特的平行磁場(chǎng)時(shí)進(jìn)行電鍍，并且以一種方式使電鍍基片旋轉(zhuǎn)并循環(huán)是有利的，在該種方式中，膜被電鍍?cè)诨系乃俾逝c在被電鍍的基片表面的電鍍?nèi)芤核俾实谋嚷市∮诘扔?/3000且大于1/200000，這樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
也就是說(shuō)，本發(fā)明提供了一種磁記錄介質(zhì)基片，其包含直徑不超過(guò)90毫米的基片和軟磁膜電鍍層，其包含包括選自包含鈷、鎳和鐵的組中的至少兩種金屬的合金，其被設(shè)置在基片上，其中，關(guān)于在基片平面內(nèi)的同心圓方向，由VSM(振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì))磁化測(cè)量法獲得的矯頑力值小于30奧斯特，并且飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率從50∶1至5∶1。
此外，本發(fā)明提供了一種用于制造磁記錄介質(zhì)基片的方法，該方法包含
通過(guò)在包含有選自包括銀、鈷、銅、鎳、鈀和鉑的組中的至少一種金屬的金屬離子的電鍍?nèi)芤褐谐两?，在直徑不超過(guò)90毫米的基片上形成初級(jí)電鍍層的步驟；及通過(guò)在包含有選自包括鈷、鎳和鐵的組中的至少兩種金屬的金屬離子的電鍍?nèi)芤褐谐两渖闲纬捎谐跫?jí)電鍍層的基片，以無(wú)電極電鍍?cè)诔跫?jí)電鍍層上形成軟磁層的步驟；其中，在形成軟磁層的步驟中，使用了無(wú)電極電鍍，在平行于電鍍基片方向上應(yīng)用100至800奧斯特的平行磁場(chǎng)時(shí)進(jìn)行電鍍，并且在電鍍速率為至少0.03微米/分鐘且小于0.3微米/分鐘的條件下，在電鍍期間旋轉(zhuǎn)和/或循環(huán)基片時(shí)覆蓋基片，以使膜被電鍍?cè)诨系乃俾逝c在被電鍍?cè)诨砻娴碾婂內(nèi)芤核俾实谋嚷市∮诘扔?/3000且大于1/200000。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了使用這種基片的磁記錄介質(zhì)。
依照本發(fā)明，磁記錄介質(zhì)和應(yīng)用了軟磁電鍍的磁記錄介質(zhì)基片在其表面不易出現(xiàn)磁疇壁，并且具有極好的尖峰噪音特性。通過(guò)在垂直磁記錄裝置中使用其，可以實(shí)現(xiàn)極好的噪音特性，即高記錄密度。另外，在本發(fā)明中，軟磁層由濕無(wú)電極置換電鍍形成，使得過(guò)程更簡(jiǎn)單，并且相比由如汽相沉積的方法形成底層的方法具有更大的生產(chǎn)可行性。此外，用于制造軟磁層的過(guò)程可以通過(guò)電鍍后拋光確保平滑，且由此使產(chǎn)生的磁記錄介質(zhì)具有極好的特性。


圖1是表示局部磁回路中拐點(diǎn)的圖。
圖2是表示在電鍍期間當(dāng)形成軟磁膜時(shí)應(yīng)用磁場(chǎng)的方向的圖。
圖3是表示圓周局部磁回路和徑向局部磁回路的圖(實(shí)例1)。
圖4是表示圓周局部磁回路和垂直局部磁回路的圖(實(shí)例1)。
圖5是表示再現(xiàn)包絡(luò)圖形的圖(實(shí)例1)。
圖6是表示從磁傳感器裝置獲得的圖像的圖(實(shí)例1)。
圖7是表示MFM圖像的圖(實(shí)例1)。
圖8是表示MFM圖像的圖(對(duì)比實(shí)例1)。
具體實(shí)施例方式
作為在本發(fā)明中使用的基片，優(yōu)選使用經(jīng)過(guò)鎳-磷無(wú)電極電鍍的鋁基片，玻璃基片或硅單晶的硅基片，它們都是現(xiàn)有的用于磁記錄介質(zhì)的制造中的。
所述硅單晶基片能夠被置換電鍍。因?yàn)樗袠O度均勻的性質(zhì)，它特別適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有關(guān)抑制由電鍍無(wú)規(guī)律性引起的磁無(wú)規(guī)律性的目的。
對(duì)于可用在硅基片中的硅單晶，如果硅單晶材料可以由CZ(直拉)法或FZ(懸浮區(qū))法制造是最優(yōu)選的。對(duì)于基片的表面取向，任何取向都是可能的，例如(100)，(110)或(111)。此外，在基片中還可以包含總量在0至1022原子/平方厘米范圍內(nèi)的、例如硼、磷、氮、砷和錫的元素作為雜質(zhì)。然而，當(dāng)在同一基片表面具有不同的晶體取向的多晶硅，和包含過(guò)多錯(cuò)位雜質(zhì)的硅用作基片時(shí)，那么因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的不同，所形成的初級(jí)電鍍層是不均勻的。此外，如果使用極度錯(cuò)位的基片，將不可能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所描述的初級(jí)電鍍層結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诔跫?jí)電鍍層形成期間在基片表面的定位部分形成了本地電池。
當(dāng)硅用作本發(fā)明的基片材料時(shí)，可以通過(guò)輕微蝕刻表面氧化膜和基片表面進(jìn)行用于初級(jí)電鍍層形成的必要活化。蝕刻的方法可以選自多種方法，例如酸，堿和電解蝕刻。關(guān)于蝕刻條件，當(dāng)選擇例如氫氧化鈉的堿的水溶液時(shí)，蝕刻可以在30至100的、濃度為2-60wt％的溶液中完成。那么，表面氧化膜被除去，并且基片表面被輕微侵蝕，使得在這一輪中執(zhí)行用于獲得好的粘附力的置換電鍍，及之后的軟磁層無(wú)電極電鍍。
在蝕刻處理后的初級(jí)電鍍(置換電鍍)中，由將基片沉浸在包含有選自包含銀、鈷、銅、鎳、鈀和鉑的組中的至少一種金屬的金屬離子的電鍍?nèi)芤褐蝎@得初級(jí)電鍍層。所述電鍍?nèi)芤旱慕饘僭?，即金屬離子或主族金屬離子的濃度至少為0.01N，優(yōu)選為0.05至0.3N。應(yīng)注意的是，在硅基片的情況時(shí)，形成初級(jí)電鍍層，其中在基片表面的硅原子被金屬原子取代。置換電鍍層的厚度優(yōu)選為10至1000納米，更優(yōu)選的是50至500納米。如果所述層小于10納米厚，那么可能不能獲得在所述層中金屬多晶微粒的均勻分布。如果超過(guò)1000納米厚，單獨(dú)的晶體顆?？赡茉龃螅⑶也贿m于作為初級(jí)層。
依照本發(fā)明，當(dāng)制造磁記錄介質(zhì)時(shí)，使用介質(zhì)基片其中有關(guān)基片平面內(nèi)的同心圓方向，用VSM磁化測(cè)量法獲得的矯頑力值小于30奧斯特，且飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率從50∶1至5∶1時(shí)。
當(dāng)Htr為在基片平面徑向方向上局部磁回路的第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路的第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值時(shí)，那么優(yōu)選Htr/Htc的值為5至1。
優(yōu)選使用的基片上形成有在圓周平面方向上具有磁各向異性的電鍍軟磁層，從而Htv/Htc的值變?yōu)?0000到100，其中Htv為在垂直于基片的方向的局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值。這樣的軟磁層具體優(yōu)選在于可以更好地抑制磁疇壁和尖峰噪音。
根據(jù)上述提及的VSM磁化測(cè)量法，切割出3到5平方毫米的樣本，并且用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量磁化量和局部磁回路形狀。
第一象限的拐點(diǎn)涉及所述外部磁場(chǎng)值，在其由上述測(cè)量法獲得的局部磁回路第一象限的值被關(guān)于測(cè)量的外部磁場(chǎng)H區(qū)分兩次，產(chǎn)生最大值，例如，如圖1所示。實(shí)際上，第一象限局部磁回路有兩個(gè)拐點(diǎn)，即在測(cè)量磁場(chǎng)增大時(shí)的一個(gè)和在測(cè)量磁場(chǎng)減小時(shí)的一個(gè)。然而，在本發(fā)明中，對(duì)于增大磁場(chǎng)的拐點(diǎn)，也就是，在實(shí)際回路中具有較小的測(cè)量磁化的磁回路的拐點(diǎn)被認(rèn)為是“第一象限的拐點(diǎn)”。
優(yōu)選地，依照本發(fā)明的軟磁層具有圓周磁各向異性，在其Htr/Htc值為5到1，其中Htr為在基片平面徑向方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值。雖然具有這種圓周磁各向異性的軟磁膜能從理論上被推測(cè)出，用現(xiàn)有的濺鍍或電鍍技術(shù)進(jìn)行實(shí)際的膜制造是很難的，因?yàn)楂@得這種磁狀態(tài)是很難的。然而，依照本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)這種磁狀態(tài)，且可以得到用于應(yīng)用到磁記錄介質(zhì)的最佳數(shù)值，使得可以確保出色的特性。例如，通過(guò)應(yīng)用圓周磁各向異性使得Htr/Htc值為5到1，可以有效地抑制由軟磁層產(chǎn)生的噪音。
優(yōu)選地，本發(fā)明的軟磁層具有平面磁各向異性，以使Htv/Htc的值為變?yōu)?00,000到100，其中Htv為在垂直于基片的方向的局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值。通過(guò)用于形成軟磁膜的現(xiàn)有方法中的普通濺鍍很難實(shí)現(xiàn)這個(gè)磁各向異性。因此，無(wú)法預(yù)知將這種軟磁層應(yīng)用于磁記錄介質(zhì)的情況的效果。
在所述軟磁電鍍層形成中，能夠由通常所知為無(wú)電極置換電鍍的方法形成膜。在無(wú)電極電鍍中，可以使用硫化物電鍍液或氯化物電鍍液，并且可以在所述電鍍液中使用多種金屬。然而，從實(shí)現(xiàn)軟磁層的磁性能和獲得立方晶體的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選使用包含選自鈷、鎳和鐵元素的金屬鹽，且形成包含至少兩種這些元素的合金電鍍層。
鈷、鎳和鐵適用于無(wú)電極電鍍，且作為軟磁材料有出色的性能。另外，從實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的觀點(diǎn)，優(yōu)選包含這些元素。假設(shè)本發(fā)明的磁性能由極小區(qū)域內(nèi)的主族金屬成分的位置或分離所引起，使得需要包含至少兩種這些金屬成分的合金電鍍層。相比較，用僅有單一金屬的電鍍層難以獲得本發(fā)明的效果。
特效電鍍液組合物包含選自鎳、鈷和鐵的至少兩種金屬離子，且可以包括硫酸鎳和硫酸鈷的混合電鍍液，或進(jìn)一步包括硫酸鐵的混合電鍍液。這種情況中優(yōu)選的濃度為0.01至0.5N。
作為用于無(wú)電極電鍍的還原劑，取決于電解液和組成電鍍液的金屬離子，其可以使用任意的多種還原劑，例如次磷酸和二甲胺硼烷。
通過(guò)下面方法可以獲得本發(fā)明要求的電鍍軟磁層在電鍍期間使基片旋轉(zhuǎn)和/或循環(huán)，以使膜被電鍍?cè)诨系乃俾逝c在被電鍍的基片表面的電鍍?nèi)芤核俾实谋嚷市∮诘扔?/3,000且大于等于1/200,000，優(yōu)選的小于等于1/8,000且大于等于1/150,000，同時(shí)在進(jìn)行無(wú)電極電鍍時(shí)，在平行基片表面的方向上應(yīng)用100至800奧斯特的平行磁場(chǎng)。
在此期間，所述電鍍膜形成速率是在以與上述比率相同的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的重要因素。所述電鍍膜形成速率為至少0.03微米/分鐘且小于0.3微米/分鐘，優(yōu)選地至少0.2微米/分鐘。如果所述電鍍膜形成速率小于0.03微米/分鐘，那么不論任何組合物和電鍍條件，都將很難獲得小于30奧斯特的矯頑力。此外，所述剩余磁化強(qiáng)度變得過(guò)大，以至在垂直基片表面的方向上，飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率變得小于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所需的5∶1。如果所述電鍍膜形成速率超過(guò)0.3微米/分鐘，那么晶體微粒變?yōu)闊o(wú)定形的，以至剩余磁化強(qiáng)度變得過(guò)小。從而，在垂直基片表面的方向上，飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率變?yōu)榇笥趯?shí)現(xiàn)本發(fā)明所需的50∶1。因此，不是優(yōu)選的。
如果膜被電鍍?cè)诨系乃俾逝c在被電鍍的基片表面的電鍍?nèi)芤核俾实谋嚷蚀笥?/3,000，那么，不優(yōu)選出現(xiàn)Htr/Htc值小于1/1的情況，其中Htr為在基片平面徑向方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值。如果基片上電鍍膜的形成速率與在被電鍍的基片表面的電鍍?nèi)芤核俾实谋嚷市∮?/200,000，Htr與Htc的比率將高于本發(fā)明所優(yōu)選的5∶1，并且產(chǎn)生電鍍不勻性，因此，這不是優(yōu)選的。
獲得預(yù)定電鍍?nèi)芤毫魉俚姆椒梢员徽J(rèn)為包括在電鍍期間控制溶液再循環(huán)的方法，用例如槳狀物的攪拌器攪拌電鍍?nèi)芤旱姆椒?，或旋轉(zhuǎn)和/或循環(huán)基片的方法。以上這些中，旋轉(zhuǎn)和/或循環(huán)基片的方法對(duì)于獲得預(yù)定溶液流速是簡(jiǎn)單而有效的。然而，當(dāng)基片具有大直徑時(shí)，基片表面易受渦流形成的影響。
依照本發(fā)明設(shè)置基片的尺寸為不大于90毫米，因?yàn)楫?dāng)尺寸大于這個(gè)時(shí)，很難在基片表面形成均勻電鍍?nèi)芤毫?，這將使完成本發(fā)明十分困難。
本發(fā)明中所述電鍍膜形成速率被定義為每單位時(shí)間內(nèi)電鍍膜增加的厚度。能用掃描電子顯微鏡或熒光X射線分等檢查所述電鍍膜橫截面。
本說(shuō)明書(shū)中所提到的“電鍍?nèi)芤核俾省笔窍鄬?duì)于基片，在平行于被電鍍的基片表面方向上的電鍍?nèi)芤旱乃俾?。具體地說(shuō)，指相對(duì)于基片，在距離基片表面小于10毫米的區(qū)域的電鍍?nèi)芤核俾?。可以作為在該區(qū)域和被電鍍的基片中的電鍍?nèi)芤毫魉僦g的速率差測(cè)量所述速率，可以使用皮托管流量計(jì)、葉輪式質(zhì)量流量計(jì)、超聲波流量計(jì)或激光多普勒流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。
在距離被電鍍的基片小于1毫米的區(qū)域中，存在電鍍?nèi)芤汗潭黧w層，其在因粘性而一半固定在電鍍表面的狀態(tài)中移動(dòng)，其被稱為流體邊界膜。然而，本發(fā)明所述的電鍍?nèi)芤毫魉俨豢紤]數(shù)值測(cè)量很困難的與基片直接相鄰部分，如流體邊界膜區(qū)域的流量。
本說(shuō)明書(shū)中所提到的“在平行基片表面方向上的磁場(chǎng)”為一磁場(chǎng)，應(yīng)用該磁場(chǎng)使得由所述電鍍表面(也就是，基片平面)和基片表面任何位置的磁通量形成的角的絕對(duì)值小于20度，且可以由在電鍍?nèi)芤?中關(guān)于基片3放置永久磁鐵或圖2所示的電磁體1而獲得。當(dāng)在電鍍中磁場(chǎng)強(qiáng)度為至少100奧斯特且小于800奧斯特時(shí)，其在基片不同位置會(huì)是不同的，但是在電鍍基片表面的任何位置，磁場(chǎng)強(qiáng)度都應(yīng)在此范圍內(nèi)。
如果存在磁場(chǎng)強(qiáng)度小于100奧斯特的位置，那么在基片上的所述軟磁層的部分或全部將不能獲得本發(fā)明目的的磁性質(zhì)。當(dāng)這種基片被用于制作磁記錄介質(zhì)時(shí)，將導(dǎo)致噪音的產(chǎn)生。另一方面，如果磁場(chǎng)強(qiáng)度值超過(guò)800奧斯特，那么電鍍的覆蓋能力減小，且在構(gòu)成軟磁層的合金組合物中將產(chǎn)生變化，這是不合需要的。
可以由形成上述厚度在100至1000納米的軟磁層，然后在軟磁層處或軟磁層之上形成厚度在5至100納米的磁記錄層來(lái)實(shí)現(xiàn)依照本發(fā)明磁記錄介質(zhì)，且優(yōu)選形成厚度在2至20納米的保護(hù)層和/或厚度在2至20納米的潤(rùn)滑層，按照上述順序。
如果軟磁層的厚度超過(guò)1000納米，那么，當(dāng)被用作記錄介質(zhì)時(shí)，在信號(hào)再現(xiàn)期間來(lái)自軟磁層的磁噪音將變得很大，且介質(zhì)的S/N比率會(huì)引起在特性上降低，這是不合需要的。另一方面，如果厚度小于100納米，那么磁滲透特性將不足以用于軟磁初級(jí)層，且當(dāng)被用作記錄介質(zhì)時(shí)，重寫(xiě)特性將降低，這是不合需要的。
在所述軟磁層上的磁記錄層是用于磁記錄目的的硬磁材料。
所述磁記錄層可以在軟磁層上直接形成，或經(jīng)一個(gè)或多個(gè)不同的中間層，例如鈦形成，通過(guò)這些中間層晶體微粒半徑和磁特性將更符合需要。
對(duì)用于所述磁記錄層的材料沒(méi)有特殊的限制，只要它是包含在垂直于層平面的方向上易于磁化的磁疇的硬磁材料即可。它可以通過(guò)濺鍍使用各種膜，例如鈷-鉻合金膜(如鈷-鉻-鉭，鈷-鉻-鉑，鈷-鉻-鉭-鉑)，鐵-鉑合金膜，鈷-硅顆粒膜，或鈷/鉑多層膜。此外，由濕電鍍電鍍形成的膜可以被用作所述記錄層。記錄層的例子可以包括鈷-鎳基電鍍膜和磁鐵鉛礦相的鋇鐵氧體涂覆膜。
這類記錄層的厚度優(yōu)選為大約5至100納米，更優(yōu)選為10至50納米。所述矯頑力優(yōu)選為0.5至10千奧斯特，更優(yōu)選為1.5至3.5千奧斯特。
在所述磁記錄層上形成的保護(hù)層的例子包括通過(guò)濺鍍或CVD形成的無(wú)定形碳基保護(hù)膜，及結(jié)晶三氧化二鋁的保護(hù)膜。
此外，最上層的潤(rùn)滑膜的例子包括由氟基油應(yīng)用形成的單分子膜，且對(duì)于試劑類型或應(yīng)用方法沒(méi)有特殊的限制。
用以下實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，然而本發(fā)明并不受限于這些實(shí)例。
實(shí)例1可以通過(guò)由CZ(直拉)法制造的直徑為200毫米的硅單經(jīng)基片的剪裁，外緣移除以及研磨而生產(chǎn)出直徑為65毫米的(100)硅單晶(P摻雜N型基片)，將其兩個(gè)表面由平均顆粒尺寸為15納米的硅膠拋光，使得其均方表面光潔度(Rms)為4納米。所述Rms為均方光潔度的測(cè)量值，且可以用AFM(原子力顯微鏡)測(cè)量。
45℃時(shí)在2wt％的氫氧化鈉水溶液中浸沒(méi)3分鐘，薄的表面氧化膜被從基片表面移除，然后蝕刻硅表面。
那么，由向0.1N硫酸鎳水溶液中加入0.5N硫酸銨制備初級(jí)電鍍液(溶液)，且基片被沉浸在加熱到80℃的電鍍液中5分鐘，以形成初級(jí)電鍍層。
此外，制備包含0.2N硫酸銨、0.02N硫酸鎳，0.1N硫酸鈷，0.01N硫酸鐵和0.04N二甲胺基硼烷的電鍍液(溶液)作為還原劑。所述電鍍液被加熱到65℃，以使無(wú)電極電鍍的膜生長(zhǎng)速率為0.1微米/分鐘。將永久磁鐵布置在所述電鍍液之前和之后，且在電鍍期間將450至600奧斯特的平行磁場(chǎng)應(yīng)用于基片上。在執(zhí)行無(wú)電極電鍍20分鐘的時(shí)候，以60rpm的速率旋轉(zhuǎn)被電鍍的基片，產(chǎn)生了厚度2微米的軟磁層。在此時(shí)，距離基片表面5毫米遠(yuǎn)的位置上電鍍?nèi)芤旱乃俾士梢杂杉す舛嗥绽樟髁坑?jì)測(cè)量。關(guān)于基片在20毫米徑向位置，也就是在基片的圓周內(nèi)部處測(cè)得所述速率為3000毫米/分鐘。關(guān)于基片在32.5毫米徑向位置，也就是在基片的圓周外部處測(cè)得所述速率為10000毫米/分鐘。因而電鍍膜形成速率與在被電鍍的基片表面處電鍍?nèi)芤毫魉俚谋嚷史謩e為1/30,000和1/100,000。
當(dāng)用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量以這種方式獲得的所述軟磁膜的磁特性時(shí)，平行所述軟磁層表面方向上的圓周矯頑力為1奧斯特，飽和磁化強(qiáng)度為18KG，且剩余磁化強(qiáng)度為1KG，因而飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率為18∶1。
此外，當(dāng)依據(jù)VSM磁化測(cè)量法測(cè)量Htr和Htc時(shí)(其中Htr為在基片平面徑向方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值(見(jiàn)圖3))，分別測(cè)得Htr和Htc為13奧斯特和8奧斯特，所以Htr/Htc為1.63。
此外，當(dāng)依據(jù)VSM磁化測(cè)量法測(cè)量Htv時(shí)(其中Htv為在垂直方向的局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值(見(jiàn)圖4))，測(cè)得Htv為1800奧斯特。所以Htv/Htc為225。因此，可以確定已經(jīng)形成依照本發(fā)明的軟磁層。
在形成這個(gè)軟磁層后，在保持溫度為220℃時(shí)，通過(guò)鈷∶鉻∶鉭為79∶19∶2(wt％比率)的組合物濺鍍，且所述基片由厚度為20納米的垂直磁記錄膜覆蓋。當(dāng)測(cè)量所述記錄層的矯頑力時(shí)，在垂直所述膜表面方向上的矯頑力為2.2Koe，且在平行所述膜表面方向上的矯頑力為500奧斯特。
此外，所述基片被厚度為10納米的無(wú)定形碳所覆蓋，且通過(guò)在其上浸漬氟基潤(rùn)滑層而應(yīng)用其，從而獲得垂直磁記錄介質(zhì)。
所得介質(zhì)被安裝在旋轉(zhuǎn)架上且完成DC消磁。那么，在浮動(dòng)高度10納米處用納米級(jí)滑動(dòng)器GMR磁頭進(jìn)行寫(xiě)操作，且測(cè)量再現(xiàn)復(fù)制信號(hào)。測(cè)量結(jié)果表明在包絡(luò)圖形中沒(méi)有觀察到尖峰噪音，如圖5所示。而且S/N比率的平均級(jí)別為極好的21分貝。
此外，為了研究磁遷移狀態(tài)，用磁傳感器裝置(OSA5100，由Candela公司制造)做出了跨過(guò)全部基片區(qū)域的克爾效應(yīng)圖，如圖6所示，但是沒(méi)有觀察到來(lái)自軟磁膜引起尖峰噪音的磁遷移。而且，當(dāng)用MFM(磁力顯微鏡)檢查軟磁膜表面狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有觀察到可以導(dǎo)致白噪聲的磁疇，如圖7所示。
對(duì)比實(shí)例1用與實(shí)例1相同的方法獲得的基片在45℃時(shí)在2wt％的氫氧化鈉水溶液中浸沒(méi)10分鐘，以使薄的表面氧化膜被從基片表面移除，然后蝕刻硅表面。
然后，由向0.1N硫酸鎳水溶液中加入0.5N硫酸銨制備初級(jí)電鍍液(溶液)，且將所述基片沉浸在加熱到80℃的電鍍液中5分鐘，以使初級(jí)電鍍層形成。
此外，制備包含0.2N硫酸銨、0.02N硫酸鎳，0.1N硫酸鈷，0.01N硫酸鐵和0.06N二甲胺基硼烷的電鍍液(溶液)作為還原劑。所述電鍍液被加熱到70℃，以使所述無(wú)電極電鍍的膜生長(zhǎng)速率為0.3微米/分鐘。將永久磁鐵布置所述電鍍液之前和之后，且在電鍍期間將450至600奧斯特的平行磁場(chǎng)應(yīng)用于基片。在執(zhí)行無(wú)電極電鍍15分鐘時(shí)，以60rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)被電鍍的基片。在此時(shí)，距離基片表面5毫米遠(yuǎn)的位置上電鍍?nèi)芤旱乃俾士梢杂杉す舛嗥绽樟髁坑?jì)測(cè)量。關(guān)于基片在20毫米徑向位置，也就是，在基片的圓周內(nèi)部處測(cè)得所述速率為100毫米/分鐘。關(guān)于基片在32.5毫米徑向位置，也就是，在基片的圓周外部處測(cè)得所述速率為290毫米/分鐘。因而所述電鍍膜形成速率與在被電鍍的基片表面處的電鍍?nèi)芤毫魉俚谋嚷史謩e為1/333,333和1/966,667。
當(dāng)用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量以這種方式獲得的所述軟磁膜的磁特性時(shí)，平行所述軟磁層表面方向上的圓周矯頑力為31奧斯特，飽和磁化強(qiáng)度為16KG，且剩余磁化強(qiáng)度為0.25KG，因而飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率為64∶1。
此外，當(dāng)依據(jù)VSM磁化測(cè)量法測(cè)量Htr和Htc時(shí)(其中Htr為在基片平面徑向方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值(見(jiàn)圖3))，分別測(cè)得Htr和Htc為78奧斯特和80奧斯特，所以Htr/Htc為0.97。
此外，當(dāng)依據(jù)VSM磁化測(cè)量法測(cè)量Htv時(shí)(其中Htv為在垂直方向的局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)(見(jiàn)圖4))，測(cè)得Htv為1,600奧斯特。所以Htv/Htc為80。
用與實(shí)例1相同的方法以記錄膜覆蓋具有這個(gè)軟磁層的基片，從而生產(chǎn)出垂直磁記錄介質(zhì)。
所得介質(zhì)被安裝在旋轉(zhuǎn)架上且完成DC消磁。之后，在浮動(dòng)高度10納米處可以用納米級(jí)滑動(dòng)器GMR磁頭進(jìn)行寫(xiě)操作，且測(cè)量再現(xiàn)復(fù)制信號(hào)。測(cè)量結(jié)果表明在包絡(luò)圖形中觀察到許多尖峰噪音，如圖5所示。而且S/N比率的平均級(jí)別為極差的10分貝。
此外，為了研究磁遷移狀態(tài)，用磁傳感器裝置(OSA5100，由Candela公司制造)做出了跨過(guò)全部基片區(qū)域的克爾效應(yīng)圖。結(jié)果表明，可以觀察到造成尖峰噪音的大量本地磁壁。而且，當(dāng)用MFM(磁力顯微鏡)檢查軟磁膜表面狀態(tài)時(shí)，可以觀察到導(dǎo)致白噪聲的磁疇，如圖8所示。
對(duì)比實(shí)例2將用與實(shí)例1相同方法獲得的基片在45℃時(shí)在2wt％的氫氧化鈉水溶液中浸沒(méi)10分鐘，以使薄的表面氧化膜被從基片表面移除，然后蝕刻硅表面。
然后，由向0.1N硫酸鎳水溶液中加入0.5N硫酸銨制備初級(jí)電鍍液(溶液)，且將所述基片沉浸在加熱到80℃的電鍍液中5分鐘，以使初級(jí)電鍍層形成。
此外，職別包含0.2N硫酸銨、0.02N硫酸鎳，0.1N硫酸鈷，0.01N硫酸鐵和0.015N二甲胺基硼烷的電鍍液(溶液)作為還原劑。將所述電鍍液加熱到62℃，以使所述無(wú)電極電鍍的膜生長(zhǎng)速率為0.05微米/分鐘。將永久磁鐵布置在所述電鍍液之前和之后，且在電鍍期間將450至600奧斯特的平行磁場(chǎng)應(yīng)用于基片上。在執(zhí)行無(wú)電極電鍍60分鐘時(shí)，以60rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)被電鍍的基片。所獲得膜的平均厚度為3.0微米，且在圓周外部主要有六處不能以電鍍膜覆蓋到。在此時(shí)，距離基片表面5毫米遠(yuǎn)的位置上電鍍?nèi)芤旱乃俾士梢杂杉す舛嗥绽樟髁坑?jì)測(cè)量。關(guān)于基片在20毫米徑向位置，也就是，在基片的圓周內(nèi)部處測(cè)得所述速率為2800毫米/分鐘。關(guān)于基片在32.5毫米徑向位置，也就是在基片的圓周外部處測(cè)得所述速率為8000毫米/分鐘。因而所述電鍍膜形成速率與在被電鍍的基片表面處電鍍?nèi)芤毫魉俚谋嚷史謩e為1/56,000,000和1/160,000,000。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄介質(zhì)基片，其包含基片，其具有不超過(guò)90毫米的直徑，以及軟磁膜電鍍層，其包含選自包含鈷、鎳和鐵的配置在基片上的組的至少兩種金屬的合金，其中，相對(duì)于在基片平面內(nèi)的同心圓方向，用VSM磁化測(cè)量法獲得的矯頑力值小于30奧斯特，并且飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率為從50∶1至5∶1。
2.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)基片，其具有圓周的磁各向異性，以使基于VSM磁化測(cè)量法，Htr/Htc的值為從5至1，其中Htr為在基片平面徑向方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值。
3.如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)基片，其具有平面內(nèi)磁各向異性，以使基于VSM磁化測(cè)量法，Htv/Htc的值為從10,000到100，其中Htv為在基片平面的垂直方向的局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值。
4.如權(quán)利要求2所述的磁記錄介質(zhì)基片，其具有平面內(nèi)磁各向異性，以使基于VSM磁化測(cè)量法，Htv/Htc的值為從10,000到100，其中Htv為在基片平面的垂直方向的局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值，且Htc為在基片平面圓周方向上局部磁回路第一象限中拐點(diǎn)處的外部磁場(chǎng)值。
5.一種用于制造磁記錄介質(zhì)基片的方法，其包含通過(guò)在包含有選自包括銀、鈷、銅、鎳、鈀和鉑的組的至少一種金屬的金屬離子的電鍍?nèi)芤褐谐两谥睆讲怀^(guò)90毫米的基片上形成初級(jí)電鍍層的步驟；及通過(guò)在包含有選自包括鈷、鎳和鐵的組的至少兩種金屬的金屬離子的電鍍?nèi)芤褐谐两渖闲纬捎谐跫?jí)電鍍層的基片，由無(wú)電極電鍍?cè)诔跫?jí)電鍍層上形成軟磁層的步驟；其中，在由無(wú)電極電鍍形成軟磁層的步驟中，在平行于電鍍基片方向上應(yīng)用100至800奧斯特的平行磁場(chǎng)，在電鍍速率為至少0.03微米/分鐘且小于0.3微米/分鐘的條件下，在旋轉(zhuǎn)和/或循環(huán)所述基片時(shí)電鍍所述基片，以使膜被電鍍?cè)诨系碾婂兯俾逝c在被電鍍的基片表面的電鍍?nèi)芤核俾实谋嚷市∮诘扔?/3,000且大于等于1/200,000。
6.一種使用如權(quán)利要求1-4的任意一個(gè)所述的磁記錄介質(zhì)基片的磁記錄介質(zhì)。
全文摘要
如果用于雙層型垂直磁記錄介質(zhì)的軟磁層由電鍍形成，那么會(huì)產(chǎn)生在組成軟磁層的電鍍膜表面上幾毫米至幾厘米范圍內(nèi)在特定方向上被磁化的大量磁疇，且在這些磁疇的邊緣上產(chǎn)生磁疇壁。如果包含這些磁疇壁的軟磁層用于雙層垂直磁記錄介質(zhì)，那么由于已知為尖鋒噪音的隔離的脈沖噪音的產(chǎn)生會(huì)引起信號(hào)再現(xiàn)特性的巨大損壞的問(wèn)題，這里通過(guò)由磁疇壁部分產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)產(chǎn)生隔離的脈沖噪音。為了解決這個(gè)問(wèn)題，磁記錄介質(zhì)基片包含了直徑不超過(guò)90毫米的基片，和軟磁膜電鍍層，該軟磁膜電鍍層包含包括選自包含鈷、鎳和鐵的組的至少兩種金屬的合金，且被設(shè)置在基片上，其中，關(guān)于在基片平面內(nèi)的同心圓方向，用VSM磁化測(cè)量法獲得的矯頑力值小于30奧斯特，且飽和磁化強(qiáng)度與剩余磁化強(qiáng)度的比率從50∶1至5∶1。
文檔編號(hào)H01F10/16GK1661688SQ20051005171
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者津森俊宏, 濱口優(yōu) 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社