專利名稱：磁介質(zhì)中的軟磁襯層和基于軟磁合金的濺射靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地來說涉及濺射靶和磁記錄介質(zhì)。本發(fā)明尤其涉及基于耐腐蝕軟磁合金的濺射靶，以及這種靶用來沉積用于垂直磁記錄介質(zhì)中和磁記錄頭上的軟磁膜的用途。
背景技術(shù)：
為了滿足更大數(shù)據(jù)儲存容量的不斷需求，需要更高密度的磁記錄介質(zhì)。在獲得這種高數(shù)據(jù)密度的途徑中，垂直磁記錄(PMR)到目前為止是最有前景的。與縱向磁記錄形成對照，在垂直磁記錄中，記錄介質(zhì)的磁數(shù)據(jù)記錄層使其磁線垂直指向記錄介質(zhì)的軸。而且，在垂直磁記錄中，可通過使用磁數(shù)據(jù)記錄層下面的軟磁襯層(SUL)獲得更高的寫區(qū)域。
例如，單磁極記錄頭和相應(yīng)的具有軟襯層的磁記錄介質(zhì)能夠使寫區(qū)域超過常規(guī)縱向記錄可獲得的寫區(qū)域的兩倍。因此，用作磁鏡，SUL有效地使記錄層厚度加倍，便于更強的讀出信號。這些軟襯層是軟磁(具有高磁感強度(Bs)、高磁導(dǎo)率(μe)、低矯頑力(Hc))合金，如Co、Ni和Fe的合金。類似的基于這些合金的軟磁層也用作磁記錄頭設(shè)計中包含的寫磁極和讀感應(yīng)器元件的組件。
雖然在PMR應(yīng)用中使用如上所述的軟磁合金可獲得更高的寫區(qū)域和性能，但是這種合金可能具有高腐蝕傾向，由此可能在磁記錄介質(zhì)和記錄頭中，在硬盤驅(qū)動操作過程中引起嚴(yán)重的可靠性問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供基于耐腐蝕軟磁合金的濺射靶，用來沉積磁記錄介質(zhì)中的耐腐蝕軟磁襯層和磁記錄頭上的軟磁層，以獲得可靠的高性能垂直磁記錄，來解決上述問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供了具有耐腐蝕軟磁襯層的磁記錄介質(zhì)。具體地，提供了一種磁記錄介質(zhì)，其包括基片、沉積在基片上的襯層和沉積在襯層上的磁數(shù)據(jù)記錄層，該襯層由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，該阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
在另一實施方案中，本發(fā)明是包括寫磁極和讀感應(yīng)器的磁記錄頭，其中寫磁極和讀感應(yīng)器包括沉積在基片上的軟磁膜，該軟磁膜由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，該阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
根據(jù)另一實施方案，本發(fā)明涉及制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法包括第一濺射步驟，在基片上從第一濺射靶濺射襯層，該第一濺射靶由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金，該阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組；以及第二濺射步驟，在襯層上從第二濺射靶濺射磁數(shù)據(jù)記錄層。
根據(jù)另一實施方案，本發(fā)明涉及包括軟磁合金的濺射靶，該軟磁合金包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素，該阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
在另一實施方案中，本發(fā)明涉及制造具有寫磁極和讀感應(yīng)器的磁記錄頭的方法，該方法包括在基片上濺射軟磁膜的濺射步驟，該基片沉積在寫磁極和讀感應(yīng)器的至少一個上，從濺射靶濺射該軟磁膜，該濺射靶由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，該阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
在以上實施方案中，該至少一種軟鐵磁元素優(yōu)選選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組，該至少一種阻蝕劑元素根據(jù)所選的鐵磁元素，選自以上列出的阻蝕劑元素組的子集。此外，限制軟磁合金中包括的阻蝕劑元素的量最高為預(yù)定的原子比限度，其中該預(yù)定的原子比限度根據(jù)所選軟鐵磁元素和所選阻蝕劑元素來確定。
以這種方式提供了具有大于0.5特斯拉的高飽和磁感強度(Bs)、在1KHz下大于10.0的高磁導(dǎo)率(μe)和小于8000oestead的低矯頑力(Hc)的軟磁合金。
本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點將在以下描述中提出，并部分地從描述中變得顯而易見，或者可通過本發(fā)明的實踐而獲知。通過尤其是在說明書和權(quán)利要求以及附圖中指出的結(jié)構(gòu)，將認(rèn)識和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
應(yīng)該理解，上述一般描述和以下詳細(xì)描述是示例性的和解釋性的，并意圖提供由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的進一步說明。


所包括的附圖用以提供對本發(fā)明的進一步理解，并且附圖結(jié)合在本說明書中和組成本說明書的一部分，附圖示例說明本發(fā)明的實施方案，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1描述了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的具有軟磁襯層的記錄介質(zhì)的薄膜疊層。
圖2A-2E描述了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的具有軟磁膜層的記錄頭組件。
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案將軟磁膜層濺射到記錄介質(zhì)(或記錄頭組件)上。
圖4為說明根據(jù)本發(fā)明一個實施方案制備具有軟磁膜層的記錄介質(zhì)或記錄頭組件的方法的流程圖。
具體實施例方式
在以下詳述中，提出許多具體細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明的充分理解。但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可不具備這些具體細(xì)節(jié)中的一些而實施本發(fā)明。在其它情況下，眾所周知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)沒有詳細(xì)指出，以避免不必要地使本發(fā)明不明確。
本發(fā)明總地來說涉及提供基于耐腐蝕軟磁合金的濺射靶，用于沉積耐腐蝕軟磁膜層作為垂直磁記錄介質(zhì)疊層中的襯層，和作為磁記錄頭上的軟磁膜層，以獲得可靠的高性能磁記錄。以這種方式，制備了具有耐腐蝕軟磁襯層的磁記錄介質(zhì)和磁記錄頭組件，獲得了更高的寫區(qū)域和可靠的耐腐蝕性能。
圖1描述了本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)100，其具有包括耐腐蝕軟磁襯層104的薄膜疊層，根據(jù)本發(fā)明使用濺射靶在濺射過程中形成該軟磁襯層104?？蓮膱D1看出，磁記錄介質(zhì)100包括基片101和耐腐蝕軟磁襯層104。任選的層102可包括一種或多種襯層、抗鐵磁層，或其它類型的沉積在基片101和襯層104之間的層。在本發(fā)明的可替換方面，省略層102。類似地，任選地在薄膜疊層中提供任選的層105，以任選地在襯層104和記錄層106之間提供附加層，如種層(seedlayer)或其它襯層。在本發(fā)明的可替換方面，省略任選的層105。
如上所述，襯層104沉積在基片101上，或沉積在插入的任選低水平層(low-level layer)102上。襯層104由耐腐蝕軟磁合金組成，如本文更詳細(xì)討論的?？蓮膱D1看出，磁記錄介質(zhì)100包括沉積在襯層104上的磁數(shù)據(jù)記錄層106。磁記錄介質(zhì)100還包括任選的保護層107，其可任選地提供，并且其可包括一層或多層如碳(C)覆蓋或潤滑層，雖然在可替換方面省略了保護層107。磁數(shù)據(jù)記錄層106具有垂直于基片101的平面的磁線。相反地，襯層104具有在基片101的平面中的磁線，由此與磁數(shù)據(jù)記錄層106產(chǎn)生磁回路。
以這種方式，本發(fā)明的襯層104能夠使磁記錄介質(zhì)100在磁記錄介質(zhì)100的操作過程中獲得可靠的高性能垂直磁記錄(PMR)。襯層104用作磁鏡，并有效地使磁數(shù)據(jù)記錄層106的厚度加倍，從而從磁記錄介質(zhì)100獲得更強的讀出信號。具體地，襯層104由耐腐蝕軟磁合金組成，其包含至少一種或多種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素。在這方面，雖然軟磁合金中也可包括其它軟鐵磁元素，但軟磁合金中的軟鐵磁元素優(yōu)選為鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)中的一種或任何組合。在本發(fā)明中，軟磁合金也包含一種或多種阻蝕劑元素，其根據(jù)軟磁合金中所選的軟鐵磁元素進行選擇。這是因為在具有某些所選軟鐵磁元素的合金中，一些阻蝕劑元素有效地抗腐蝕，但其它阻蝕劑元素不能有效地抗腐蝕。
下表1提供了可用于本發(fā)明的阻蝕劑元素的列表，該阻蝕劑元素與軟鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)中的一種或多種一起使用以形成耐腐蝕軟磁合金。如上所述，可有效地與每種軟鐵磁元素一起使用的阻蝕劑元素組是不同的。因為一些阻蝕劑元素與一些軟鐵磁元素有效地起作用，但不與其它軟鐵磁元素有效地起作用。
表1用于每種軟鐵磁元素的阻蝕劑

可從表1看出，對軟鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)的每種提供了阻蝕劑元素的列表。在本發(fā)明中，耐腐蝕軟磁合金包括軟鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)的一種或多種，以及選自表1中對應(yīng)于合金中包括的每種軟鐵磁元素的列表的一種或多種阻蝕劑元素。
例如，如果合金包含鈷(Co)，那么選擇阻蝕劑元素鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)和鎳(Ni)的一種或多種包括在合金中，以便為合金中的鈷(Co)提供抗蝕性質(zhì)。從表1可看出，列出的阻蝕劑元素的每一種都與原子百分比的上限相關(guān)聯(lián)。這表示合金中包括的特定阻蝕劑元素的量相對于對應(yīng)的鐵磁元素的原子比上限。例如，包含鈷(Co)和所選阻蝕劑元素鎢(W)的合金可具有相對于合金中鈷(Co)的量最高15％原子比的鎢(W)。換句話說，如果合金包含一百萬原子的鈷(Co)，那么合金中可包含最高150,000原子的鎢(W)。對與每種軟鐵磁元素相關(guān)的阻蝕劑元素提供上限，因為當(dāng)加入到合金中的阻蝕劑元素超過該上限時，阻蝕劑元素的作用并不增加，并且因為加入的阻蝕劑元素超過上限可影響合金的軟磁性質(zhì)。
從表1可看出，表1中列出的阻蝕劑元素對每種相應(yīng)的軟鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)是不同的。以這種方式，本發(fā)明提供了軟磁合金的組合，其可用于磁記錄介質(zhì)100的襯層104，并可用于制備用來制造襯層104的濺射靶。返回到表1的其它欄，可看出，如果合金包含鐵(Fe)，那么選擇阻蝕劑元素鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)和硅(Si)的一種或多種包括在合金中，以便為合金中的鐵(Fe)提供抗蝕性質(zhì)。
類似地，如果合金包含鎳(Ni)，那么選擇阻蝕劑元素鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鈮(Nb)和硅(Si)的一種或多種包括在合金中，以便為合金中的鎳(Ni)提供抗蝕性質(zhì)。如上所述，本發(fā)明的耐腐蝕軟磁合金也可包括軟鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)的兩種或多種。例如，耐腐蝕軟磁合金可為Co-Fe合金、Co-Ni合金或Co-Fe-Ni合金，或軟鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)的任何其它可能的組合。在這種情況下，一種或多種阻蝕劑元素可選自表1對應(yīng)于合金中包括的每種軟鐵磁元素的各自欄?？砂ǖ乃x阻蝕劑元素的量最高為各列中提供的相對于合金中包括的該列鐵磁元素的量的原子比限度。
回顧表1可理解，在Co-Fe-Ni合金的情況下，相同的阻蝕劑元素如鎢(W)可用于全部三種鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)。在這種實施例中，合金中包括的鎢(W)的量可包括高達(dá)表1中對鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)各自提供的原子比限度的鎢(W)的個別量。以這種方式，保持了軟磁合金的期望的軟磁性質(zhì)，并且合金中包括適當(dāng)量的耐腐蝕性。具體地，為本發(fā)明的襯層104提供的耐腐蝕軟磁合金具有大于0.5特斯拉的高飽和磁感強度(Bs)，并具有在1KHz下大于10.0的高磁導(dǎo)率(μe)的軟磁性質(zhì)，和具有小于8000oestead的低矯頑力(Hc)。
除了軟鐵磁元素鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)的一種或多種，以及表1中列出的阻蝕劑元素的一種或多種以外，襯層104的耐腐蝕軟磁合金也可包括其它元素。本發(fā)明的襯層104為納米晶體形式或無定形形式。因此，可期望包括一種或多種對耐腐蝕軟磁合金的成核劑，以在襯層104的軟磁合金膜中獲得納米晶體形式。在這點上，這種成核劑可包括一種或多種貴金屬，例如銅(Cu)、銀(Ag)和金(Au)。
替代地，可期望包括一種或多種對耐腐蝕軟磁合金的玻璃形成添加劑，以在襯層104的軟磁合金膜中獲得無定形形式。以這種方式，襯層104可由單磁疇組成。這種玻璃形成添加劑可包括一種或多種在前的過渡元素，例如鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鉭(Ta)和鈮(Nb)，以及半金屬，例如硼(B)、硅(Si)、鍺(Ge)、砷(As)、銻(Sb)和碲(Te)?？墒褂靡阎椒▉韺⑦@類成核劑或玻璃形成添加劑的一種或多種包括到合金中。
以上對于磁記錄介質(zhì)100的襯層104討論的耐腐蝕軟磁合金，也可用來形成記錄頭的組件中的軟磁膜層，以在垂直磁記錄(PMR)頭中獲得提高的性能。
在這點上，圖2A描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的垂直磁記錄(PMR)頭200，其包括寫磁極210。從圖2可看出，寫磁極210包括幾個層211～214。具體地，寫磁極210具有優(yōu)選為烘烤的光刻膠層的基片211。根據(jù)本發(fā)明，軟磁膜層213沉積在基片211上。寫磁極210也包括銅元素和層212以及合金層214，其優(yōu)選為氧化鋁層。應(yīng)該理解，對寫磁極示出的層是示例性的，并且層211、212和214可由其它元素和/或合金組成。
如上所述，軟磁膜層213沉積在基片211上，并由耐腐蝕軟磁合金組成，如上對于圖1所示的磁記錄介質(zhì)100的襯層104的耐腐蝕軟磁合金所述。因此，關(guān)于也用于寫磁極210的軟磁膜層213的耐腐蝕軟磁合金的描述，讀者可參考圖1和表1的上述說明。
圖2B說明作為記錄頭200的組件的讀感應(yīng)器220，雖然在其它替代實施方案中讀感應(yīng)器220可單獨提供。如圖2B所示，讀感應(yīng)器220具有感應(yīng)器單元221，其在操作中具有施加到它上的電流，以讀取介質(zhì)230的磁片段。圖2C表示圖2B中所示的感應(yīng)器單元221的層堆疊。在這點上，可看出反應(yīng)器單元221包括抗鐵磁層222、自由鐵磁層223、間隔層224和軟的鄰接層225。在這點上，根據(jù)本發(fā)明的這一實施方案，自由鐵磁層223和軟的鄰接層225是由耐腐蝕軟磁合金組成的軟磁膜層，該耐腐蝕軟磁合金如上對于圖1所示的磁記錄介質(zhì)100的襯層104的耐腐蝕軟磁合金所述。以這種方式，感應(yīng)器單元221在操作中是有效率的并且耐腐蝕。
圖2D說明作為記錄頭200組件的讀感應(yīng)器220的另一實施方案，雖然在其它替代實施方案中讀感應(yīng)器220可單獨提供。如圖2D所示，讀感應(yīng)器220具有感應(yīng)器單元221，其在操作中具有施加到它上的電流，以讀取介質(zhì)230的磁片段。圖2E表示圖2D中所示的感應(yīng)器單元221的層堆疊。在這點上，可看出反應(yīng)器單元221包括抗鐵磁層222、自由鐵磁層223、間隔層224和釘扎(pinned)鐵磁層225。在這點上，根據(jù)本發(fā)明的這一實施方案，自由鐵磁層223和釘扎鐵磁層225是由耐腐蝕軟磁合金組成的軟磁膜層，該耐腐蝕軟磁合金如上對于圖1所示的磁記錄介質(zhì)100的襯層104的耐腐蝕軟磁合金所述。以這種方式，感應(yīng)器單元221在操作中是有效率的并且耐腐蝕。在上述圖2B～2E中的讀感應(yīng)器220的實施方案中，感應(yīng)器單元221也可任選地包括保護層(未示出)，其可為一層或多層如碳(C)覆蓋或潤滑層。
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明將耐腐蝕軟磁合金膜濺射到記錄介質(zhì)上(或記錄頭組件上)的圖解圖。返回到圖3，示出了基片300，其可為磁介質(zhì)如磁記錄介質(zhì)100的基片，或記錄頭組件如記錄頭200的寫磁極210或讀感應(yīng)器220的基片。在這點上，耐腐蝕軟磁合金膜用作通過濺射方法濺射到記錄介質(zhì)的基片300上的襯層301。應(yīng)該理解，可使用已知類型的濺射方法和設(shè)備，以應(yīng)用本發(fā)明的耐腐蝕軟磁合金膜來制造襯層301。圖3中所示的濺射方法的簡化表述是出于示例性的目的，可使用其它濺射方法和裝置來實施本發(fā)明，而不縮小或限制本發(fā)明的范圍。
從表3可看出，提供了由耐腐蝕軟磁合金組成的濺射靶310，該耐腐蝕軟磁合金如上對于圖1所示的磁記錄介質(zhì)100的襯層104的耐腐蝕軟磁合金所述。因此，關(guān)于組成濺射靶310的耐腐蝕軟磁合金的描述，讀者可參考圖1和表1的上述說明。濺射靶310可為圓的、正方形的、矩形的、或許多其它形狀，如實心或空心圓柱形，或幾乎任何其它形狀。根據(jù)幾種已知方法中的任何一種，例如感應(yīng)熔融、鑄塊氣體熔融和粉末冶金，由本發(fā)明的耐腐蝕軟磁合金形成濺射靶310。
在圖3所示的實施例中，濺射靶310是電接地的，其由以上對于圖1和表1所述的耐腐蝕軟磁合金組成。相反地，將正電荷施加到基片300上。離子化氬氣305的云如圖3所示置于濺射靶310和基片300之間。具有正電荷的離子化氬氣305具有指向濺射靶310的表面的速度向量，這部分地是由于施加到濺射靶310的電接地。離子化氣體轟擊濺射靶310的表面并從濺射靶310逐出或濺射耐腐蝕軟磁合金的顆粒。這些被濺射的耐腐蝕軟磁合金的顆粒從濺射靶310射出，并射到基片300的表面上，這部分地是由于施加到基片300上的正電荷。繼續(xù)該過程，直到在基片300的表面上施加了具有期望厚度的耐腐蝕軟磁合金的薄膜，由此在基片300上形成襯層301。當(dāng)然，可在基片300和襯層301之間放置其它插入層，如以上對于圖1所述?？墒褂闷渌阎愋偷臑R射靶來將其它類型的層濺射到基片300上，如在磁數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)情況下的磁記錄層。
圖4為說明本發(fā)明的一個示例性實施方案的步驟的流程圖，其中制造了具有耐腐蝕軟磁合金的襯層的磁記錄介質(zhì)，圖4也可用來一般地描述在記錄頭組件中的耐腐蝕軟磁合金膜的制造。該方法開始于步驟401，在步驟402中，使用從一種或多種濺射靶的濺射在基片上沉積某些低水平層，如抗鐵磁層、其它類型的襯層。在本發(fā)明的可替換方面，省略步驟402。
接下來，從耐腐蝕軟磁合金濺射靶，在基片上或者在低水平層上(如果施加了任何低水平層)濺射耐腐蝕軟磁合金襯層(步驟403)。耐腐蝕軟磁合金濺射靶由以上對于圖1和表1所述的耐腐蝕軟磁合金組成。濺射方法可為如上對于圖3所述的，或可為一些其它已知的濺射方法。
在步驟403中施加耐腐蝕軟磁合金襯層之后，可任選地在耐腐蝕軟磁合金襯層上濺射其它襯層或種層(步驟404)。然后從不同的濺射靶，在耐腐蝕軟磁合金襯層上(或在插入層或種層上)濺射至少一種磁數(shù)據(jù)記錄層(步驟405)。在步驟406中，在磁數(shù)據(jù)記錄層上濺射另外的保護層或多層，如碳(C)覆蓋和/或潤滑層，然后方法結(jié)束(步驟407)。在可替換方面，省略步驟406，不在磁數(shù)據(jù)記錄層上濺射保護層。當(dāng)然，在上述示例性方法中可加入或省略其它步驟，以制造磁記錄介質(zhì)，而不偏離本發(fā)明的范圍。
雖然已經(jīng)參考各圖和實施方案具體描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，這些描述僅是出于解釋的目的，而不應(yīng)被認(rèn)為是以任何方式限制本發(fā)明的范圍。例如，雖然實施本發(fā)明的濺射靶可為圓的、正方形的、矩形的、或許多其它形狀，如直線形、實心或空心圓柱形，或幾乎任何其它形狀。應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對本發(fā)明做出改變和改進，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄介質(zhì)，其包括基片；沉積在基片上的襯層，該襯層由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，所述阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組；和沉積在所述襯層上的磁數(shù)據(jù)記錄層。
2.如權(quán)利要求1的磁記錄介質(zhì)，其中所述至少一種軟鐵磁元素選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組。
3.如權(quán)利要求1的磁記錄介質(zhì)，其中所述至少一種軟鐵磁元素為選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組的至少兩種元素的組合。
4.如權(quán)利要求1的磁記錄介質(zhì)，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鈷(Co)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)和鎳(Ni)組成的組。
5.如權(quán)利要求4的磁記錄介質(zhì)，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高25％原子比的鉻(Cr)、最高15％原子比的鎢(W)、最高10％原子比的鉬(Mo)、最高2％原子比的碳(C)、最高2％原子比的銅(Cu)和最高20％原子比的鎳(Ni)。
6.如權(quán)利要求1的磁記錄介質(zhì)，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鐵(Fe)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)和硅(Si)組成的組。
7.如權(quán)利要求6的磁記錄介質(zhì)，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高5％原子比的鎢(W)、最高5％原子比的鉬(Mo)、最高0.3％原子比的碳(C)、最高30％原子比的鎳(Ni)、最高15％原子比的錳(Mn)、最高0.4％原子比的氮(N)、最高2％原子比的鈦(Ti)、最高2％原子比的鈮(Nb)和最高1％原子比的硅(Si)。
8.如權(quán)利要求1的磁記錄介質(zhì)，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鎳(Ni)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(A1)組成的組。
9.如權(quán)利要求8的磁記錄介質(zhì)，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高28％原子比的鉬(Mo)、最高4％原子比的鎢(W)、最高2％原子比的碳(C)、最高3％原子比的銅(Cu)、最高11％原子比的硅(Si)、最高10％原子比的鈮(Nb)、最高10％原子比的鉭(Ta)、最高2％原子比的鋁(Al)和最高2％原子比的鈦(Ti)。
10.如權(quán)利要求1的磁記錄介質(zhì)，其中所述軟磁合金具有大于0.5特斯拉的高飽和磁感強度(Bs)。
11.如權(quán)利要求10的磁記錄介質(zhì)，其中所述軟磁合金還具有在1KHz下大于10.0的高磁導(dǎo)率(μe)，和小于8000oestead的低矯頑力(Hc)。
12.一種磁記錄頭，其包括寫磁極；和讀感應(yīng)器，其中，所述寫磁極和讀感應(yīng)器包括沉積在基片上的軟磁膜，所述軟磁膜由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，所述阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
13.如權(quán)利要求12的磁記錄頭，其中所述至少一種軟鐵磁元素選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組。
14.如權(quán)利要求12的磁記錄頭，其中所述至少一種軟鐵磁元素為選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組的至少兩種元素的組合。
15.如權(quán)利要求12的磁記錄頭，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鈷(Co)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)和鎳(Ni)組成的組。
16.如權(quán)利要求15的磁記錄頭，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高25％原子比的鉻(Cr)、最高15％原子比的鎢(W)、最高10％原子比的鉬(Mo)、最高2％原子比的碳(C)、最高2％原子比的銅(Cu)和最高20％原子比的鎳(Ni)。
17.如權(quán)利要求12的磁記錄頭，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鐵(Fe)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)和硅(Si)組成的組。
18.如權(quán)利要求17的磁記錄頭，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高5％原子比的鎢(W)、最高5％原子比的鉬(Mo)、最高0.3％原子比的碳(C)、最高30％原子比的鎳(Ni)、最高15％原子比的錳(Mn)、最高0.4％原子比的氮(N)、最高2％原子比的鈦(Ti)、最高2％原子比的鈮(Nb)和最高1％原子比的硅(Si)。
19.如權(quán)利要求12的磁記錄頭，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鎳(Ni)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
20.如權(quán)利要求19的磁記錄頭，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高28％原子比的鉬(Mo)、最高4％原子比的鎢(W)、最高2％原子比的碳(C)、最高3％原子比的銅(Cu)、最高11％原子比的硅(Si)、最高10％原子比的鈮(Nb)、最高10％原子比的鉭(Ta)、最高2％原子比的鋁(Al)和最高2％原子比的鈦(Ti)。
21.如權(quán)利要求12的磁記錄頭，其中所述軟磁合金具有大于0.5特斯拉的高飽和磁感強度(Bs)。
22.如權(quán)利要求21的磁記錄頭，其中所述軟磁合金還具有在1KHz下大于10.0的高磁導(dǎo)率(μe)，和小于8000oestead的低矯頑力(Hc)。
23.一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，該方法包括第一濺射步驟，在基片上從第一濺射靶濺射襯層，所述第一濺射靶由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，所述阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組；和第二濺射步驟，在所述襯層上從第二濺射靶濺射磁數(shù)據(jù)記錄層。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組。
25.如權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鈷(Co)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)和鎳(Ni)組成的組。
26.如權(quán)利要求25的方法，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高25％原子比的鉻(Cr)、最高15％原子比的鎢(W)、最高10％原子比的鉬(Mo)、最高2％原子比的碳(C)、最高2％原子比的銅(Cu)和最高20％原子比的鎳(Ni)。
27.如權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鐵(Fe)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)和硅(Si)組成的組。
28.如權(quán)利要求27的方法，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高5％原子比的鎢(W)、最高5％原子比的鉬(Mo)、最高0.3％原子比的碳(C)、最高30％原子比的鎳(Ni)、最高15％原子比的錳(Mn)、最高0.4％原子比的氮(N)、最高2％原子比的鈦(Ti)、最高2％原子比的鈮(Nb)和最高1％原子比的硅(Si)。
29.如權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鎳(Ni)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
30.如權(quán)利要求29的方法，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高28％原子比的鉬(Mo)、最高4％原子比的鎢(W)、最高2％原子比的碳(C)、最高3％原子比的銅(Cu)、最高11％原子比的硅(Si)、最高10％原子比的鈮(Nb)、最高10％原子比的鉭(Ta)、最高2％原子比的鋁(Al)和最高2％原子比的鈦(Ti)。
31.一種濺射靶，其包括包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金，所述阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
32.如權(quán)利要求31的濺射靶，其中所述至少一種軟鐵磁元素選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組。
33.如權(quán)利要求31的濺射靶，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鈷(Co)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)和鎳(Ni)組成的組。
34.如權(quán)利要求33的濺射靶，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高25％原子比的鉻(Cr)、最高15％原子比的鎢(W)、最高10％原子比的鉬(Mo)、最高2％原子比的碳(C)、最高2％原子比的銅(Cu)和最高20％原子比的鎳(Ni)。
35.如權(quán)利要求31的濺射靶，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鐵(Fe)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)和硅(Si)組成的組。
36.如權(quán)利要求35的濺射靶，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高5％原子比的鎢(W)、最高5％原子比的鉬(Mo)、最高0.3％原子比的碳(C)、最高30％原子比的鎳(Ni)、最高15％原子比的錳(Mn)、最高0.4％原子比的氮(N)、最高2％原子比的鈦(Ti)、最高2％原子比的鈮(Nb)和最高1％原子比的硅(Si)。
37.如權(quán)利要求31的濺射靶，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鎳(Ni)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
38.如權(quán)利要求37的濺射靶，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高28％原子比的鉬(Mo)、最高4％原子比的鎢(W)、最高2％原子比的碳(C)、最高3％原子比的銅(Cu)、最高11％原子比的硅(Si)、最高10％原子比的鈮(Nb)、最高10％原子比的鉭(Ta)、最高2％原子比的鋁(Al)和最高2％原子比的鈦(Ti)。
39.如權(quán)利要求31的濺射靶，其中所述軟磁合金具有大于0.5特斯拉的高飽和磁感強度(Bs)。
40.如權(quán)利要求39的濺射靶，其中所述軟磁合金還具有在1KHz下大于10.0的高磁導(dǎo)率(μe)，和小于8000oestead的低矯頑力(Hc)。
41.一種制造具有寫磁極和讀感應(yīng)器的磁記錄頭的方法，該方法包括在基片上濺射軟磁膜的濺射步驟，所述基片沉積在寫磁極和讀感應(yīng)器的至少一個上，從濺射靶濺射所述軟磁膜，所述濺射靶由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，所述阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
42.如權(quán)利要求41的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素選自由鈷(Co)、鐵(Fe)和鎳(Ni)組成的組。
43.如權(quán)利要求41的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鈷(Co)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)和鎳(Ni)組成的組。
44.如權(quán)利要求43的方法，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高25％原子比的鉻(Cr)、最高15％原子比的鎢(W)、最高10％原子比的鉬(Mo)、最高2％原子比的碳(C)、最高2％原子比的銅(Cu)和最高20％原子比的鎳(Ni)。
45.如權(quán)利要求41的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鐵(Fe)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)和硅(Si)組成的組。
46.如權(quán)利要求45的方法，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高5％原子比的鎢(W)、最高5％原子比的鉬(Mo)、最高0.3％原子比的碳(C)、最高30％原子比的鎳(Ni)、最高15％原子比的錳(Mn)、最高0.4％原子比的氮(N)、最高2％原子比的鈦(Ti)、最高2％原子比的鈮(Nb)和最高1％原子比的硅(Si)。
47.如權(quán)利要求41的方法，其中所述至少一種軟鐵磁元素為鎳(Ni)，并且所述至少一種阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。
48.如權(quán)利要求47的方法，其中所選的阻蝕劑元素根據(jù)以下原子比限度包括在軟磁合金中最高30％原子比的鉻(Cr)、最高28％原子比的鉬(Mo)、最高4％原子比的鎢(W)、最高2％原子比的碳(C)、最高3％原子比的銅(Cu)、最高11％原子比的硅(Si)、最高10％原子比的鈮(Nb)、最高10％原子比的鉭(Ta)、最高2％原子比的鋁(Al)和最高2％原子比的鈦(Ti)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種磁記錄介質(zhì)，其包括基片、沉積在基片上的襯層和沉積在襯層上的磁數(shù)據(jù)記錄層，該襯層由包含至少一種軟鐵磁元素和至少一種阻蝕劑元素的軟磁合金組成，該阻蝕劑元素選自由鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、碳(C)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錳(Mn)、氮(N)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)、鉭(Ta)和鋁(Al)組成的組。還提供了一種由軟磁合金組成的濺射靶，并且該軟磁合金也用于磁記錄頭上的軟磁層。
文檔編號G11B5/851GK101064120SQ20061011501
公開日2007年10月31日 申請日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者邁克爾·吉恩·拉辛, 阿尼爾班·達(dá)斯, 史蒂文·羅杰·肯尼迪 申請人:黑羅伊斯公司