專利名稱：熱輔助記錄用磁記錄介質所使用的Ag合金熱擴散控制膜和熱輔助記錄用磁記錄介質、濺射靶的制作方法
技術領域：
本發明涉及在記錄過程中，以激光或近場光形成的局部加熱輔助進行磁記錄的熱輔助記錄方式[heat-assisted magnetic recording (HAMR)]用的硬盤驅動器所使用的磁記錄介質中，形成于基板和記錄膜或襯底層之間的、作為熱擴散控制膜有用的Ag合金薄膜，以及用其構成的磁記錄介質。
背景技術：
磁記錄介質,近年來對于記錄容量的要求進一步增加，因此磁記錄介質的面記錄密度也進一步上升。另一方面，隨著磁記錄介質的記錄密度上升，每I比特的磁記錄介質的體積減少，因此，由于熱攪動造成記錄去磁的問題顯著化。針對這一問題,例如提出從水平記錄向垂直記錄的記錄方式的改變,和通過記錄層的構成改變等加以應對的方法，但是其沒有解決本質上的問題。由上述的熱攪動造成的記錄去磁，相對于磁記錄材料具有的磁晶各向異性常數(Ku)和每I比特的體積(V)，依存于由eXp(-VKu/kT) (k :波耳茲曼常數，T :絕對溫度)表示的函數而增加。即，為了記錄密度增大而降低每I比特的體積(V)時，需要與之相稱的Ku的增加，但Ku是材料固有的值，作為軟磁性記錄材料通用的CoCrPt系等的Ku低,不能充分應對這樣的要求。因此，為了提供磁晶各向異性更高的材料，CoPt、FePt等的有序合金得到研究。但是，這些磁晶各向異性高的材料存在的問題是，在現有的記錄磁頭可以記錄的磁場不能進行記錄。因此，利用記錄材料的磁晶各向異性與溫度一起減少這一點，提出使用激光或近場光，只在記錄時加熱對象區域的熱輔助記錄方式。熱輔助記錄方式，是融合了磁記錄技術和光記錄技術的記錄方式，指的是對于在通常的磁記錄中不能進行記錄的高保持力介質， 以激光的照射產生的熱，局部性地降低記錄磁性部分的保持力而進行記錄之后，再急冷至室溫而加大保持力并保存的方式。在熱輔助記錄方式中，由于優選在記錄時的加熱后快速冷卻，因此為了促進熱擴散，在基板與襯底層或記錄膜之間，配置具有高熱傳導率的熱擴散控制膜。圖I中顯示具有熱擴散控制膜的熱輔助磁記錄介質的膜構成的一例。作為這樣的熱輔助記錄方式的磁記錄介質，例如可列舉專利文獻I和2。在這些文獻中公開的是，作為熱擴散控制膜，含有Cu、Ag、Au、W、Si、Mo的散熱層(專利文獻I);以 Al、Ni、Au、Ag、Cu、Rh、Pt、Ru 為母元素，其中含有 Al、Ni、Au、Ag、Cu、Rh、Pt、Pd、Ti、Ta、Nb、 Cr、Zr、V的元素的熱控制層(專利文獻2)。先行技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2008-210426號公報專利文獻2 :日本特開2008-34078號公報
其中，Au、Cu、Ag的熱傳導率(容積的數據)，根據理化學事典等高達如下程度， Au 317ff/ (m K)、Cu 40 Iff/ (m K)、Ag 429ff/ (m K)，適合作為熱擴散控制膜。但是，在熱輔助記錄方式中，需要在進行激光照射的寫入時，溫度急速上升，斷開激光時，溫度急速下降，為此，除了高的熱傳導率以外，熱擴散率高也很重要。上述元素的熱擴散率為，Au: I. 3X 10 4m2/sec、Cu :1. 2X 10 4m2/sec、Ag :1. 8X 10 4m2/sec, Ag 具有最高的值。若對于 Ag 以外的元素進行研究，則Au其耐腐蝕性非常高，但非常高價，工業化上從成本的觀點出發不適宜。另外Cu與Ag和Au相比容易氧化,在耐腐蝕性這一點上存在問題。相對于此，Ag 如上述，熱擴散率最大，具有良好的熱的特性，除此之外，從被分類為貴金屬可知，其面對氧化造成的腐蝕很強固，與其他金屬的反應性也低，因此最適合于熱擴散控制層。但是，Ag薄膜一般來說表面粗糙度Ra大到數nm以上，經過加熱容易引起晶粒生長和粗糙化等的膜構造變化。另一方面，在磁記錄介質中，磁頭-磁記錄介質間的距離非常狹窄，因此需要磁記錄介質的Ra在I. Onm以下左右而有著非常平滑的表面。為此，進行的研究例如是使Ag薄膜的膜厚非常薄而達到約20nm左右以下，從而抑制Ra的增加，但這會招致熱容量和熱擴散效果的降低，其結果是，作為熱擴散控制層的功能大幅降低。另外，在熱輔助記錄方式中，因為被曝露在超過100°C的高溫加熱中，反復經受這樣的高溫加熱和急劇冷卻到室溫的循環，所以也要求有高的耐熱性。如上述這樣被用于熱輔助記錄用磁記錄介質的熱擴散控制膜，除了高的熱傳導率以外，還要求兼具高熱擴散率、高表面平滑性、高耐熱性全部這些特性，但Ag單體薄膜不能滿足這樣的要求特性。
發明內容
本發明鑒于上述情況而做，其目的在于，提供一種用于熱輔助記錄用磁介質的Ag 合金熱擴散控制膜，其維持高熱傳導率，并且兼具高熱擴散率、平滑的表面粗糙度和高耐熱性全部，以及提供使用了它的磁記錄介質，和對于該Ag合金熱擴散控制膜的制作有用的濺射靶。本發明包括以下的形態。(I) 一種Ag合金熱擴散控制膜，是用于熱輔助記錄用磁記錄介質的熱擴散控制膜，其中，由Ag為主要成分的Ag合金構成，滿足表面粗糙度Ra在I. Onm以下、熱傳導率 IOOW/(m K)以上、熱擴散率 4.0X10_5m2/sec 以上。(2)根據⑴所述的Ag合金熱擴散控制膜，其中，Ag合金含有0.05 0.8原子％ 的Nd和Y之中至少一個，以及0. 05 0. 5原子％的Bi。(3)根據⑵所述的Ag合金熱擴散控制膜，其中，所述Ag合金還含有Cu為0.2 I. 0原子％。(4) 一種熱輔助記錄用磁記錄介質,其具有(I) (3)中任一項所述的Ag合金熱擴散控制膜。(5) 一種被用于(I) (3)中任一項所述的Ag合金熱擴散控制膜的制作的濺射靶，其是含有0. 05 0. 8原子％的Nd和Y之中至少一個，以及0. 05 0. 5原子％的Bi的 Ag合金。(6)根據(5)所述的濺射靶，所述Ag合金還含有Cu為0.2 1.0原子％。
根據本發明，因為Ag合金的組成得到適當控制，所以能夠提供一種Ag合金熱擴散控制膜，其維持著來自Ag的高熱傳導率，并且熱擴散率、表面平滑性、耐熱性全部得到提高。因此，上述的熱擴散控制膜適合用于熱輔助記錄用磁記錄介質。
圖I是表示熱輔助記錄用磁記錄介質的膜構成的一例的說明圖。圖2 (a) 圖2 (c)是表示實施例2的純Ag薄膜的表面性狀的SEM照片，圖2 (a)是成膜后(as-d印osition)的SEM照片(倍率30000倍)，圖2 (b)是在大氣氣氛中，以400°C 進行I小時的熱処理一次之后的SEM照片(倍率6000倍)，圖2(c)是圖2(b)的放大圖(倍率 30000 倍)。圖3 (a) 圖3 (c)是表示實施例2的Ag合金薄膜(Ag_0. 25Nd合金)的表面性狀的SEM照片，圖3 (a)是成膜后(as-d印os it ion)的SEM照片(倍率30000倍)，圖3 (b)是在大氣氣氛中，以400°C進行I小時的熱処理一次之后的SEM照片(倍率6000倍)，圖3 (c) 是圖3 (b)的放大圖(倍率30000倍)。圖4 (a) 圖4 (b)是表示實施例2的Ag合金薄膜(Ag-0. 07Bi_0. 18Nd合金)的表面性狀的SEM照片，圖4(a)是成膜后(as-d印osition)的SEM照片(倍率30000倍)， 圖4(b)是在大氣氣氛中，以400°C進行I小時的熱処理一次之后的SEM照片(倍率30000倍)。圖5是表示在實施例3中，成膜時的Ar氣壓帶給Ag合金薄膜的表面粗糙度Ra的影響的標繪圖。圖6是表示在實施例3中，Ag合金薄膜的膜厚帶給表面粗糙度Ra的影響的標繪圖。
具體實施例方式本發明者們，為了提供適合作為熱輔助記錄用磁記錄介質的熱擴散控制膜使用的 Ag合金薄膜而反復研究。其結果發現，如果使用以規定量含有Nd和/或Y以及Bi的Ag合金，優選還含有規定量Cu的Ag合金，則可達成預期的目的，從而完成了本發明。 即，本發明的熱擴散控制膜，其特征在于，由Ag為主要成分的Ag合金構成，滿足表面粗糙度Ra在I. Onm以下、熱傳導率100W/(m K)以上、熱擴散率4. 0X 10_5m2/sec以上。 如前述，用于熱輔助記錄用磁記錄介質的熱擴散控制膜，要求熱傳導率、熱擴散率、表面平滑性、耐熱性這些特性全部優異，根據本發明，能夠提供完全兼備這樣的要求的Ag合金膜。還有，所謂“Ag為主要成分的Ag合金”，意思是在合金中含有Ag最多的合金，通常， 意味著含有Ag在50原子％以上(優選為70原子％以上)、低于100原子％的合金。在此，上述特性之中，對于熱傳導率和熱擴散率的數值設定理由進行說明。一般來說，熱傳導率和熱擴散率，隨著合金元素的添加量增加而降低。例如在前述圖I的熱輔助記錄用磁記錄介質中，作為軟磁性層使用的CoFe合金膜的上述特性雖未詳細研究，但鑒于上述的傾向，若考慮純Co的數值而計算CoFe的熱傳導率和熱擴散率，則以純 Ag比計，熱傳導率約0. 23倍左右，熱擴散率約0. 15倍左右，與純Ag相比非常地低(參照表I)。還有，熱擴散率定義為熱擴散率=熱傳導率/(比熱X密度)，一般來說，合金化不會導致比熱和密度變化，因此熱擴散率由熱傳導率惟一決定。上述數值的計算，以如下方式進行。首先，純Co的熱傳導率、比熱和密度是從理化學辭典等的文獻中引用的值。另外，因為純Ag和Ag合金薄膜的熱傳導率的實測困難，所以遵循理論公式計算，由電導率計算。一般相對于鑄錠的熱傳導率，薄膜的熱傳導率因缺陷和晶界而降低，純Ag的情況下，鑄錠為429W/ (m K)，相對于此，薄膜降低為314W/ (m K)(參照后述的表2的No. I)。純Ag的密度和比熱，薄膜與鑄錠等同。為了參考，在表I中表示 Al、Cu、Co、Au和Ag的熱傳導率和熱擴散率。表I
權利要求
1.一種Ag合金熱擴散控制膜，是用于熱輔助記錄用磁記錄介質的熱擴散控制膜，其中，由以Ag為主要成分的Ag合金構成，滿足表面粗糙度Ra在I. Onm以下，熱傳導率為100W/ (m K)以上，熱擴散率為4. 0X10_5m2/sec以上。
2.根據權利要求I所述的Ag合金熱擴散控制膜,其中，所述Ag合金含有0.05 0. 8 原子％的Nd和Y之中至少一個，并含有0. 05 0. 5原子％的Bi。
3.根據權利要求2所述的Ag合金熱擴散控制膜，其中，所述Ag合金還含有Cu為0.2 I. 0原子％。
4.一種熱輔助記錄用磁記錄介質，其具有權利要求I 3中任一項所述的Ag合金熱擴散控制膜。
5.一種濺射靶，是被用于權利要求I 3中任一項所述的Ag合金熱擴散控制膜的制作的濺射靶，其是含有0. 05 0. 8原子％的Nd和Y之中至少一個，并含有0. 05 0. 5原子％的Bi的Ag合金。
6.根據權利要求5所述的濺射靶，其中，所述Ag合金還含有Cu為0.2 I. 0原子％。
全文摘要
提供一種Ag合金熱擴散控制膜，其是用于熱輔助記錄用磁介質的熱擴散控制膜，既維持著高的熱傳導率，并且兼備高熱擴散率、平滑的表面粗糙度和高耐熱性全部。本發明涉及Ag合金熱擴散控制膜，其是用于熱輔助記錄用磁記錄介質的熱擴散控制膜，由Ag為主要成分的Ag合金構成，滿足表面粗糙度Ra在1.0nm以下、熱傳導率100W/(m·K)以上、熱擴散率4.0×10-5m2/sec以上。
文檔編號G11B5/738GK102612713SQ201080052289
公開日2012年7月25日 申請日期2010年11月17日 優先權日2009年11月18日
發明者中井淳一, 田內裕基 申請人:株式會社神戶制鋼所