[發明專利]以反鐵磁耦合的鐵磁膜作為記錄層的磁性記錄介質

無效

• 申請號: 00129096.7
• 申請日: 2000-09-29
• 公開（公告）號: CN1291769A
• 公開（公告）日: 2001-04-18
• 發明（設計）人: 馬修·J·凱里;埃里克·E·富勒頓;布魯斯·A·格尼;哈爾·J·羅森;曼弗雷德·E·沙貝斯
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G11B5/66
• 分類號: G11B5/66;G11B5/82
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 馮譜

本發明總的涉及磁記錄介質，尤其涉及熱穩高密度介質。

傳統的磁記錄介質如硬盤驅動器中的磁記錄盤主要使用一個粒狀鐵磁層如濺射沉積的鈷鉑合金作為記錄介質。磁性層中的每個磁疇由許多小磁粒組成。磁疇之間的轉移表示記錄數據的“位”。IBM公司的美國專利US4，789，598和US5，523，173描述了這種類型的傳統硬盤。

當磁記錄盤的儲存密度增大時，剩余磁化強度Mr(鐵磁材料單位體積的磁矩)和磁性層厚度的之積減小。類似地，磁性層的矯頑場或矯頑力(Hc)增大。這導致Mrt／Hc比率的下降。為了實現Mrt的減小，可以減小磁性層的厚度t，但也只能小到一個限度，因為該磁性層將會顯示出增大的磁性衰減，這種衰減歸因于小磁粒的熱激發(超順磁效應)。磁粒的熱穩定性很大程度上取決于KuV，這里Ku是磁性層的磁各向異性常數，V是磁粒的體積。當磁性層的厚度t減小時，V減小。如果磁性層的厚度太薄，儲存的磁性信息在標準的盤驅動操作條件下將不再穩定。

解決上述問題的一種辦法是改用較高各向異性的材料(較高的Ku)。但是，Ku的增大受大致等于Ku／Mr的矯頑力Hc的限制，變得太大就不能用傳統的記錄頭寫入。類似的辦法是對于固定的層厚減小磁性層的Mr，但這也受可寫入的矯頑力的限制。另一種辦法是增加晶粒間的交換，使得磁粒的有效磁性體積V增大。但這種辦法已顯示出對磁性層的本征信噪比(SNR)是有害的。

所需要的此記錄介質要能保持很高密度的記錄而同時保持很好的熱穩定性和SNR。

本發明是關于一種磁性記錄介質，其中磁性記錄層是至少兩層通過一個非鐵磁隔離膜反鐵磁耦合到一起的鐵磁膜。因為兩層反鐵磁耦合膜的磁矩反平行取向，所以記錄層的凈剩余磁化強度-厚度積(Mrt)是兩層鐵磁膜的Mrt值差。Mrt值的減小不伴有記錄介質熱穩定性的下降，因為在反鐵磁耦合膜中建設性地增加磁粒體積。介質還能夠利用減小的退磁場達到很迅速地磁轉移，導致介質較高的線性位密度。在一個實施例中，磁性記錄介質包括兩個鐵磁膜，每個膜是濺射沉積的CoPtCrB合金粒狀膜，由一定厚度的Ru隔離膜隔開以增大兩個CoPtCrB膜之間的反鐵磁交換耦合。其中一個鐵磁膜比另一個厚，厚度的選擇使得在施加零磁場處的凈磁矩很小但不為零。

為了進一步理解本發明的實質和優點，下面參考附圖進行詳細的描述。

圖1是根據本發明的記錄介質中反鐵磁耦合的磁性膜截面圖。

圖2A是列舉在記錄的磁性轉移處鐵磁膜磁矩取向的AF耦合層示意圖。

圖2B是作為轉移下方位置函數的AF耦合層和(SL)介質上算出的磁場曲線。

圖3是列舉基底、墊層、AF耦合中的膜以及保護涂層的本發明盤結構示圖。

圖4是圖3所示AF耦合層結構的磁滯回線。

本發明的磁性記錄介質有一個記錄層，記錄層由兩個或多個鐵磁膜形成，鐵磁膜反鐵磁交換耦合，相鄰鐵磁膜之間加入一個或多個非鐵磁隔離膜。此結構示于圖1，圖中記錄層10由兩個被非鐵磁隔離膜16分開的鐵磁膜12、14制成。非鐵磁膜16厚度和成分的選擇使得相鄰膜12、14的磁矩22、24選擇通過非鐵磁隔離膜16AF耦合并且在零電場下反平行。