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Dokumentenidentifikation DE60216152T2 22.02.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001481393
Titel MAGNETISCHES AUFZEICHNUNGSMEDIUM UND MAGNETISCHE SPEICHERVORRICHTUNG
Anmelder Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa, JP
Erfinder AJAN, Antony FUJITSU LIMITED, Kawasaki-shi, Kanagawa 211-8588, JP;
INOMATA, Akihiro FUJITSU LIMITED, Kawasaki-shi, Kanagawa 211-8588, JP;
ABARRA, E. Noel, Santa Clara, California 95054, US;
ACHARYA, B. Ramamurthy, Cupertino, California 95014, US
Vertreter W. Seeger und Kollegen, 81369 München
DE-Aktenzeichen 60216152
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 06.09.2002
EP-Aktenzeichen 028078368
WO-Anmeldetag 06.09.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/JP02/09128
WO-Veröffentlichungsnummer 2004027762
WO-Veröffentlichungsdatum 01.04.2004
EP-Offenlegungsdatum 01.12.2004
EP date of grant 15.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.02.2007
IPC-Hauptklasse G11B 5/64(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G11B 5/66(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G11B 5/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G11B 5/012(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Magnetaufzeichnungsmedien und Magnetspeichervorrichtungen, und insbesondere auf ein Magnetaufzeichnungsmedium mit einer Keimschicht und einer Unterlagsschicht, die aus einer binären Legierung hergestellt ist, und auf eine Magnetspeichervorrichtung, die ein solches Magnetaufzeichnungsmedium verwendet.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Ein typisches longitudinales Magnetaufzeichnungsmedium enthält ein Substrat, eine Keimschicht, eine Cr- oder Cr-Legierungsunterlagsschicht, eine Co-Cr-Legierungszwischenschicht, eine Co-Legierungsmagnetschicht, wo die Informationen geschrieben werden, eine C-Deckschicht, und ein organisches Gleitmittel, die in dieser Reihenfolge gestapelt sind. Substrate, die derzeit verwendet werden, enthalten NiP-plattierte Al-Mg-Legierungssubstrate und Glassubstrate. Das Glassubstrat ist aufgrund seiner Stoßfestigkeit, Glattheit, Härte, seines leichten Gewichts und minimaler Gleichlaufschwankungen insbesondere am Plattenrand im Fall einer Magnetplatte besonders beliebt.

Al-Substrate mit elektroplattiertem NiP werden seit vielen Jahren für Magnetaufzeichnungszwecke verbreitet verwendet. Wenn sie bei hohen Temperaturen aufgewachsen werden, Ts > 150°C, bilden Cr-Legierungsunterlagsschichten eine gewünschte (002) Orientierung. Durch Sputtern auf Glas oder einem Al-Substrat aufgebrachtes NiP hat sich bei der Förderung der geeigneten kristallographischen Orientierung von Cr-Unterlagsschicht als ebenso wirksam erwiesen wie in einem US-Patent 5 866 227 geoffenbart. Daher kann, mit derselben Keimschicht, die bestehende Al-Medientechnologie für die nachfolgenden Schichten verwendet werden. 1 bis 3 zeigen Beispiele der Schichtstruktur der herkömmlichen Magnetaufzeichnungsmedien. In 1 bis 3 sind jene Teile, die gleich sind, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet.

In einem in 1 gezeigten ersten Beispiel ist auf einem Glassubstrat 1 eine amorphe Schicht 3 gebildet, die aus NiP hergestellt ist. Die NiP-Schicht 3 ist vorzugsweise oxidiert. Auf der NiP-Schicht 3 ist eine Unterlagsschicht aufgewachsen, die aus zwei im Wesentlichen Cr-Unterlagsschichten 4 und 5 mit einer (002) Textur hergestellt ist, worauf eine Magnetschicht 7 abgeschieden wird. Die zweite Cr-Unterlagsschicht 5 hat üblicherweise einen größeren Gitterparameter als die erste Cr-Unterlagsschicht 4.

Die Magnetschicht 7 hat eine kristallographische (11 2 0) Orientierung und kann aus einer einzelnen Schicht oder mehrfachen Schichten hergestellt sein, die in direktem Kontakt stehen und sich magnetisch als eine Magnetschicht verhalten. Eine Zwischenschicht 6, die aus einer CoCr-Legierung hergestellt ist, kann zwischen der Magnetschicht 7 und den Cr-Unterlagsschichten 4 und 5 angeordnet sein. Um die Adhäsion von NiP an Glas zu verstärken, können Elemente wie Cr mit NiP legiert werden, oder es kann eine getrennte Adhäsionsschicht 2 eingesetzt werden, die im Wesentlichen aus Cr hergestellt ist. Für Metallsubstrate wie Al ist es jedoch nicht erforderlich, diese Adhäsionsschicht 2 einzusetzen. Auf der Magnetschicht 7 sind eine Schutzschicht 8, die aus C hergestellt ist, und eine organische Gleitmittelschicht 9 zur Verwendung mit einem Magnetwandler wie einem Spin-Valve-Kopf abgeschieden.

In einem in 2 gezeigten zweiten Beispiel ist die Struktur ähnlich jener von 1. In 2 wird jedoch die Magnetschicht 7 durch eine Vielzahl von Schichten 7-a und 7-b ersetzt, die antiferromagnetisch durch eine aus Ru hergestellte Abstandshalterschicht 10 gekoppelt sind, um so ein sogenanntes synthetisches ferrimagnetisches Medium (SFM) zu bilden. Die erste Schicht 7-a wirkt als Stabilisationsschicht, und die zweite Schicht 7-b wirkt als Hauptaufzeichnungsschicht.

Ein in 3 gezeigtes drittes Beispiel nützt eine hitzebeständige Metallkeimschicht 3-a, die aus Ta-M hergestellt ist, wobei M entweder Stickstoff oder Sauerstoff bedeutet. Auf dem Glassubstrat 1 ist eine Ta-M-Keimschicht 3-a entweder durch reaktives Sputtern mit Ar + N2- oder Ar + O2-Gas gebildet, auf der eine Unterlagsschicht 4 abgeschieden ist. Die kristallographische Orientierung von (002) ist in einem US-Patent 5 685 958 angegeben, die Zusammensetzung der Unterlagsschicht ist jedoch auf Cr oder eine Cr-Legierung beschränkt, und es werden keine Unterlagsschichten angeführt, die aus Materialien wie beispielsweise B2-strukturierten Materialien hergestellt sind. Die Magnetschicht 7 ist auf der Zwischenschicht 6 oder der Unterlagsschicht 5 mit einer (11 2 0) bevorzugten Orientierung wie im oben beschriebenen ersten Beispiel gebildet.

Die Mikrostruktur der Magnetschicht, welche die Korngröße, Korngrößenverteilung, bevorzugte Orientierung und Cr-Segregation enthält, beeinträchtigt stark die Aufzeichnungscharakteristiken des Magnetaufzeichnungsmediums. Üblicherweise wird die Mikrostruktur der Magnetschicht durch die Verwendung einer oder mehrerer Keimschichten und einer oder mehrerer Unterlagsschichten gesteuert.

Üblicherweise wird NiP als Keimschicht auf einem geeigneten Substrat verwendet, das aus Glas oder Aluminium hergestellt ist. Verschiedenste Keimschichtmaterialien wie CoCrZr, NiAl und RuAl können verwendet werden, um eine für die longitudinale Aufzeichnung erforderliche Magnetisierung auf gleicher Ebene zu erhalten. Die AlRu-Keimschicht wurde aufgrund ihres Einflusses auf das starke Texturwachstum der nachfolgenden Unterlagsschichten und Magnetaufzeichnungsschichten beliebter. Es wurde auch gefunden, dass die AlRu-Keimschicht die Korngrößen der nachfolgenden Unterlagsschichten und der Magnetschichten reduziert.

AlRu ist ein B2-strukturiertes Material in Zusammensetzungsbereichen von 50% Ru und 50% Al. Obwohl B2-strukturiertes AlRu nützlich ist, besteht ein steigender Bedarf, nach anderen Zusammensetzungsbereichen von AlRu zu suchen. Ein Weg der Annäherung an das Problem ist, Abscheidungen von zwei verschiedenen Targets, die rein aus Al und Ru hergestellt sind, durch Sputtern in derselben Kammer aufzubringen, das heißt, ein Multikathodensystem einzusetzen. Durch das Variieren der Energieverhältnisse zwischen den beiden Targets ist es einfach, große Zusammensetzungsbereiche zu untersuchen, welche ansonsten unter Verwendung einzelner Legierungs-Targets ziemlich teuer sind, die aus AlRu-Legierungen hergestellt sind.

Ein solches Multikathodensystem bietet neue Möglichkeiten, um nach Zusammensetzungsbereichen zu suchen, die die B2-Struktur von AlRu ergeben. Es können jedoch wesentliche Unterschiede zwischen dem Filmwachstum bestehen, wenn dieses durch ein einzelnes Legierungs-Target und durch das Multikathodensystem bewirkt wird. Wenn beispielsweise AlRu50 als einzelnes Legierungs-Target verwendet wird, ist es sehr einfach, unter normalen Sputter-Parametern, eine (001) Textur zu bilden, auf der oben Cr(200) und eine Co-Legierungsmagnetschicht mit einer (11 2 0) Textur wachsen. Wenn jedoch Filme mit Al und Ru unter Verwendung des Multikathodensystems abgeschieden werden, ist es praktisch sehr schwierig, eine gute (002) Textur von AlRu50 auf gleicher Ebene zu bilden.

Demgemäß besteht ein Bedarf, alternative Strukturen zu realisieren, die zur Bildung der (001) Textur von AlRu unter Verwendung des Multikathodensystems verwendet werden können.

Zusätzlich besteht auch ein Bedarf an einer Erweiterung der Verwendung des Multikathodensystems auf andere B2-strukturierte Materialien, die verwendet werden können, um die bevorzugte (001) Textur für das longitudinale Magnetaufzeichnungsmedium zu erhalten.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und nützliches Magnetaufzeichnungsmedium und eine Magnetspeichervorrichtung vorzusehen, bei denen die oben beschriebenen Anforderungen erfüllt werden.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Magnetaufzeichnungsmedium vorsehen, mit: einem Substrat; einer Magnetaufzeichnungsschicht, die aus einer Co-Legierung oder einer CoCr-Legierung hergestellt ist; einer Keimschicht, die zwischen dem Substrat und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist; und einer Unterlagsschicht, die aus einem binären Legierungsmaterial mit einer B2-Struktur hergestellt und zwischen der Keimschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist, wobei die Keimschicht aus einem der Elemente besteht, die das binäre Legierungsmaterial der Unterlagsschicht bilden.

Gemäß dem Magnetaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Korngrößen der Unterlagsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht zu reduzieren, und die gewünschte Orientierung der Magnetaufzeichnungsschicht zu fördern. Als Ergebnis ist es möglich, ein Magnetaufzeichnungsmedium mit einer verbesserten Leistung zu realisieren.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Magnetspeichervorrichtung vorsehen, mit: zumindest einem Magnetaufzeichnungsmedium, das umfasst: ein Substrat, eine Magnetaufzeichnungsschicht, die aus einer Co-Legierung oder einer CoCr-Legierung hergestellt ist, eine Keimschicht, die zwischen dem Substrat und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist, und eine Unterlagsschicht, die aus einem binären Legierungsmaterial mit einer B2-Struktur hergestellt und zwischen der Keimschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist, wobei die Keimschicht aus einem der Elemente besteht, die das binäre Legierungsmaterial der Unterlagsschicht bilden; und einem Kopf, der Informationen auf das Magnetaufzeichnungsschicht schreibt und/oder Informationen von diesem reproduziert.

Gemäß der Magnetspeichervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, aufgrund der reduzierten Korngrößen der Unterlagsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht und der geförderten gewünschten Orientierung der Magnetaufzeichnungsschicht des Magnetaufzeichnungsmediums eine Magnetspeichervorrichtung mit einer verbesserten Leistung zu realisieren.

Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen zu lesen ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Schnittansicht, die einen Teil eines ersten Beispiels eines herkömmlichen Magnetaufzeichnungsmediums zeigt;

2 ist eine Schnittansicht, die einen Teil eines zweiten Beispiels des herkömmlichen Magnetaufzeichnungsmediums zeigt;

3 ist eine Schnittansicht, die einen Teil eines dritten Beispiels des herkömmlichen Magnetaufzeichnungsmediums zeigt;

4 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil einer ersten Ausführungsform eines Magnetaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

5 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil einer zweiten Ausführungsform des Magnetaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

6 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil einer dritten Ausführungsform des Magnetaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

7 ist eine Darstellung, welche XRD-Spektren von AlRu-Proben, die von Al- und Ru-Targets durch Co-Sputtern aufgebracht werden, für verschiedene AlRu-Dicken zeigt;

8 ist eine Darstellung, welche XRD-Spektren von AlRu-Proben, die von Al- und Ru-Targets durch Co-Sputtern aufgebracht werden, für verschiedene Substrattemperaturen zeigt;

9 ist eine Darstellung, welche XRD-Spektren von AlRu-Proben, die von Al- und Ru-Targets durch Co-Sputtern aufgebracht werden, für einen unterschiedlichen Sputter-Ar-Druck zeigt;

10 ist eine Darstellung, welche ein XRD-Spektrum von AlRu-Proben, die von Al- und Ru-Targets durch Co-Sputtern aufgebracht werden, unter Anlegen einer Substratvorspannung von -150 V zeigt;

11 ist eine Darstellung, welche eine rechtwinklige Kerr-Schleife zeigt, die für eine AlRu/CrMo/CoCrPtB-Struktur erhalten wird;

12 ist eine Darstellung, die eine schematische Repräsentation eines Substratvorspannungseffekts und eines anfänglichen AlRu-Filmwachstums zeigt;

13 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Substratvorspannungseffekts und des anfänglichen AlRu-Filmwachstums;

14 ist eine Darstellung, die eine (001) Textur von AlRu zeigt, wobei nur ein Typ eines Elements in derselben Ebene vorliegt;

15 ist eine Darstellung, die XRD-Spektren von Glas/Al/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen zeigt, wo eine überwiegende (001) Textur von AlRu existiert;

16 eine Darstellung ist, die XRD-Spektren von Glas/Ru/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen zeigt, wo AlRu eine überwiegende (001) Textur aufweist;

17 ist eine Darstellung, die Werte einer rechtwinkligen Koerzitivkraft von Al (oder Ru)/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen zeigt;

18 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil dieser Ausführungsform der Magnetspeichervorrichtung zeigt; und

19 ist eine Draufsicht, die den wichtigen Teil der Ausführungsform der Magnetspeichervorrichtung zeigt.

BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG

4 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil einer ersten Ausführungsform eines Magnetaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 4 sind auf einem Glas- oder Al-Substrat 11 eine Keimschicht 13 und eine Unterlagsschicht 14 abgeschieden, die aus einer intermetallischen binären Legierung hergestellt ist. Die Keimschicht 13 ist im Wesentlichen aus einem der Elemente der binären Legierungsunterlagsschicht 14 hergestellt. Die Keimschicht 13 kann beispielsweise mit einem N2- oder O2-Partialdruck durch reaktives Sputtern aufgebracht werden. Auf der Unterlagsschicht 14 ist eine Magnetschicht 17 abgeschieden, die aus einer Co-Legierung oder CoCr-Legierung hergestellt ist. Die Magnetschicht 17 hat eine (11 2 0) kristallographische Orientierung und kann aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten hergestellt sein, die in direktem Kontakt stehen und sich magnetisch als eine Magnetschicht verhalten. Auf der Magnetschicht 17 sind eine Schutzschicht 18, die aus C hergestellt ist, und eine organische Gleitmittelschicht 19 zur Verwendung mit einem Magnetwandler wie einem Spin-Valve-Kopf abgeschieden.

Das Glas- oder Al-Substrat 11 kann mechanisch texturiert sein.

Die Unterlagsschicht 14 ist aus einer binären Legierung wie AlRu, vorzugsweise B2-strukturiert, hergestellt. Die verwendete binäre Legierung fördert die Gitteranpassung und kristallographische Orientierung nachfolgender Schichten. Beispielsweise sind RuAl, CoTi oder dgl. nützlich, um eine gute Gitteranpassung mit dem (002) Wachstum von Cr und eine nachfolgende (11 2 0) Textur von Magnetschichten zu erhalten. Die Unterlagsschicht kann aus B2-strukturierten Materialien hergestellt sein, wie RuAl, NiAl, CoAl, FeAl, FeTi, CoHf, CoZr, NiTi, CuBe, CuZn, AlMn, AlRe, AgMg, MnRh, IrAl und OsAl, die ungefähr 40% bis 60% Zusammensetzungsbereiche eines der Elemente aufweisen. Üblicherweise ist ungefähr 50% der Zusammensetzungsbereich, wo die B2-Strukturbildung für die oben angegebenen binären Legierungen auftritt. Aber in einigen Fällen, wie VAl, ist ein hoher Prozentsatz von Al, beispielsweise in der Größenordnung von ungefähr 75%, notwendig, um eine der B2-Struktur ähnliche Struktur zu erhalten.

Das die B2-Struktur bildende Unterlagsschichtmaterial kann durch Sputtern von zwei getrennten Metall-Targets oder von getrennten Metall-Targets abgeschieden werden, deren Zusammensetzungen überwiegend aus einem Materialtyp der binären Legierung gebildet sind. Die Unterlagsschicht 14 wird in einer Dicke von beispielsweise ungefähr 5 nm bis 60 nm abgeschieden.

Die Keimschicht 13, die als Pufferschicht wirkt, wird vor der Unterlagsschicht 14 abgeschieden und ist aus einem der Elemente hergestellt, aus denen die binäre Legierung hergestellt ist, die die Unterlagsschicht 14 bildet. Beispielsweise wird eine Al- oder Ru-Keimschicht 13 für eine AlRu-Unterlagsschicht verwendet, und eine Fe- oder Ti-Keimschicht 13 wird für eine FeTi-Unterlagsschicht 14 verwendet.

Die Keimschicht 13 wird in einer Dicke von beispielsweise ungefähr 0,5 nm bis 50 nm abgeschieden. Zweckmäßig beträgt eine Gesamtdicke der Keimschicht 13 und der Unterlagsschicht 14 ungefähr 30 nm bis 60 nm. Dieser zweckmäßige Bereich der Gesamtdicke kann in nur zwei Kammern abgeschieden werden und reduziert den Abfall der Glassubstrattemperaturen während der Abscheidung nachfolgender Schichten. Die Keimschicht 13 kann unter einem geeigneten Temperaturbereich von ungefähr 100°C bis 230°C mit einem Druck von ungefähr 5 mTorr bis 50 mTorr mit oder ohne die Substratvorspannung verarbeitet werden. Die Substratvorspannung kann an ein Metallsubstrat angelegt werden, das aus einem Material wie Al hergestellt ist, eine Vor-Keimschicht, die aus einem Material wie Cr hergestellt ist, ist jedoch zum Vorspannen zweckmäßig, wenn ein Glassubstrat verwendet wird.

Die Schutzschicht 18 ist aus C mit einer Dicke von beispielsweise ungefähr 1 nm bis 5 nm hergestellt. Zusätzlich hat die organische Gleitmittelschicht 19 eine Dicke von ungefähr 1 nm bis 3 nm. Die C-Schutzschicht 18, die durch CVD abgeschieden werden kann, ist hart und schützt das Magnetaufzeichnungsmedium nicht nur vor einem atmosphärischen Abbau, sondern auch vor physischen Kontakten mit dem Kopf. Die Gleitmittelschicht 19 reduziert die Haftreibung zwischen dem Kopf und dem Magnetaufzeichnungsmedium.

5 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil einer zweiten Ausführungsform des Magnetaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 5 sind jene Teile, die gleich sind wie die entsprechenden Teile in 4, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet, und eine Beschreibung davon entfällt.

In 5 wird eine Keimschicht 13 eingesetzt, die durch reaktives Sputtern mit N oder O aufgebracht wird. Diese Keimschicht 13 verbessert die IPO gegenüber der oben beschriebenen ersten Ausführungsform signifikant.

6 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil einer dritten Ausführungsform des Magnetaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 6 sind jene Teile, die gleich sind wie die entsprechenden Teile in 4, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet, und eine Beschreibung davon entfällt.

In 6 ist eine Vielzahl von Magnetschichten 17-a und 17-b antiferromagnetisch durch eine Ru-Abstandshalterschicht 20 gekoppelt, um die sogenannte synthetische ferrimagnetische Medium (SFM)-Struktur zu bilden. Ferner kann eine Gitteranpassungsschicht 15 zwischen der Magnetschichtstruktur (17-a, 17-b) und der Unterlagsschicht 14 für eine Gitteranpassung mit der Magnetschichtstruktur (17-a, 17-b) und eine Verhinderung der Diffusion von der Unterlagsschicht 14 in die Magnetschichtstruktur (17-a, 17-b) angeordnet sein. Eine hcp-Zwischenschicht 16 kann zwischen der Magnetschichtstruktur (17-a, 17-b) und der Unterlagsschicht 14 eingesetzt sein. Die hcp-Zwischenschicht 16 dient auch als Puffer zwischen der bcc-Unterlagsschicht 14 und der hcp-Magnetschichtstruktur (17-a, 17-b).

Die Gitteranpassungsschicht 15 kann aus einer Cr-M-Schicht hergestellt und in einer Dicke von ungefähr 1 nm bis 10 nm abgeschieden sein, wobei M ein Material ist, das aus der Gruppe bestehend aus Mo, Ti, V und W mit einem Atomanteil von größer oder gleich 10% ausgewählt ist. Alternativ dazu kann die Gitteranpassungsschicht 15 im Wesentlichen aus Ru mit einer Dicke von ungefähr 1 nm bis 3 nm hergestellt sein. Da jedoch die Gitterparameter der Ru-Gitteranpassungsschicht 15 größer sind als jene der Co-Legierung oder CoCr-Legierung, die für die Magnetschichten 17-a und 17-b verwendet wird, kann die Ru-Gitteranpassungsschicht 15 nicht zu dick sein.

Die hcp-Zwischenschicht 16 ist aus einer geringfügig magnetischen oder nicht-magnetischen hcp-strukturierten CoCr-Legierung hergestellt, die in einer Dicke von ungefähr 1 nm bis 5 nm abgeschieden wird. Die hcp-strukturierte CoCr-Legierung enthält CoCrPtB, CoCrPt, CoCrTa, CoCrPtTa, CoCrPtTaB und dgl. wenn hcp-magnetische CoCr-Legierungen direkt auf bcc-Cr-Legierungsfilmen aufgewachsen werden, wird ein Abschnitt der Magnetschicht 17-a in Kontakt mit der bcc-Unterlagsschicht 14 aufgrund einer Gitterfehlanpassung und/oder Diffusion von Elementen von der Keimschicht 13 nachteilig beeinflusst, und in diesem Fall werden die Magnetanisotropie der Magnetschicht 17-a sowie die Gesamtmagnetisierung der Magnetschichtstruktur (17-a, 17b) reduziert. Die Verwendung der hcp-nicht-magnetischen Zwischenschicht 16 verhindert, dass solche unerwünschten Effekte auf der Magnetschichtstruktur (17-a, 17-b) auftreten. Als Ergebnis werden die magnetische Anisotropie und die Koerzitivkraft der Magnetschichtstruktur erhöht. Zusätzlich wird die Orientierung der Magnetschichtstruktur auf gleicher Ebene verbessert, da die Zwischenschicht 16 dazu dient, die Gitterparameter allmählich anzupassen, und die volle Magnetisierung der Magnetschichtstruktur wird erhalten, das heißt die sogenannte "tote Schicht" wird minimiert. Außerdem wird auch die Bildung kleinerer Körner an der Grenzfläche der Magnetschichtstruktur minimiert.

Die SFM-Struktur kann aus zumindest zwei antiferromagnetisch gekoppelten CoCr-Legierungsmagnetschichten hergestellt sein, wobei c-Achsen der Magnetschichten signifikant parallel zur Filmebene davon sind, so das ein Verhältnis h ≤ 0,15, wobei h ≤ Hc⊥/Hc, Hc⊥ eine rechtwinklige Koerzitivkraft bezeichnet, und Hc eine Koerzitivkraft entlang der Filmebene bezeichnet. Das SFM hat eine verbesserte Wärmestabilität, erfordert jedoch eine ausgezeichnete Orientierung auf gleicher Ebene, die von der oben beschriebenen Kombination der Keimschicht 13 und der Unterlagsschicht 14 vorgesehen wird.

Daher sehen die oben beschriebenen Ausführungsform ein Schema zur Herstellung einer (001) Textur aus einer B2-strukturierten Legierung oder einer binären Legierung vor. Um die (001) Textur aus einem B2-strukturierten Material zu erhalten, muss im Wesentlichen die erste abgeschiedene Keimschicht 13 auf dem Substrat 11 aus einem der Elemente hergestellt sein, welche die binäre Legierung der Unterlagsschicht 14 bilden. Diese Tatsache wird verwendet, um einen sehr dünnen und vorzugsweise Monoschicht-Metallfilm als Keimschicht 13 zu definieren.

Die Abscheidungsbedingung für das Unterlagsschichtmaterial wie AlRu ist zur Entwicklung der gewünschten Textur essentiell, insbesondere wenn sie unter Verwendung des Multikathodensystems abgeschieden wird, wo reine metallische Targets mit verschiedenen Energieverhältnissen durch Co-Sputtern aufgebracht werden, um die gewünschte Textur zu erhalten. Die wichtigsten Abscheidungsbedingungen, welche die geeignete Textur beschreiben, sind Substrattemperatur, Dicke von Filmen, Sputter-Druck und Substratvorspannung. Nun erfolgt eine Beschreibung der AlRu-Wachstumseigenschaften für verschiedene Abscheidungs (Sputter)-Bedingungen.

7 bis 9 zeigen XRD-Spektren von AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen, die unter verschiedenen Sputter-Bedingungen für die AlRu-Unterlagsschicht 14 abgeschieden werden. Jede AlRu/CrMo/CoCrPtB-Struktur ist aus der AlRu-Unterlagsschicht 14, der CrMo-Gitteranpassungsschicht 15 und der CoCrPtB-Zwischenschicht 16 hergestellt. Die AlRu-Unterlagsschicht 14 wird durch Co-Sputtern von zwei verschiedenen reinen Metall-Targets aus Al und Ru gebildet. Eine Al50Ru50-Zusammensetzung kann leicht erhalten werden, indem die zwischen den beiden Targets angelegten Energieverhältnisse geändert werden. In 7 bis 9 zeigt die Ordinate die Intensität in willkürlichen Einheiten (A.U.) an, und die Abszisse zeigt 2&thgr; (Grad) an.

7 ist eine Darstellung, welche XRD-Spektren von AlRu-Proben, die durch Co-Sputtern von Al- und Ru-Targets aufgebracht werden, für verschiedene AlRu-Dicken zeigt. Mit anderen Worten, 7 zeigt das XRD-Spektrum der AlRu-Proben mit verschiedenen AlRu-Schichtdicken im Bereich von 3 nm bis 100 nm. Kurven 101, 102 bzw. 103 entsprechen AlRu-Schichtdicken von 3 nm, 20 nm und 100 nm. Aus den XRD-Spektren geht hervor, dass ein hohes Maximum nahe bei 2è von ungefähr 43° aufscheint. Dieses Maximum entspricht AlRu(110), das keine gewünschte Textur für die nachfolgende Cr- und Magnetaufzeichnungsschicht 17 ist. Die Textur, die von Interesse ist, ist AlRu(002), die das XRD-Maximum bei etwa 2è von ungefähr 30° aufweist, was Cr(002) und Co(11 2 0) Texturen ergibt. In diesem Fall ist für alle Dickenbereiche die AlRu(110) Textur dominant. In diesem Fall wurde die Substrattemperatr bei 150°C gehalten, und ein 5 mTorr Ar-Druck wurde für das Sputtern verwendet.

8 ist eine Darstellung, welche XRD-Spektren von AlRu-Proben, die durch Co-Sputtern von Al- und Ru-Targets aufgebracht werden, für verschiedene Substrattemperaturen zeigt. Mit anderen Worten, 8 zeigt den Effekt der Substrattemperatur auf das Wachstum der AlRu-Schicht. Kurven 201, 202, 203 bzw. 204 entsprechen den Substrattemperaturen von 230°C, 200°C, 150°C und 0°C. In diesem Fall wurde der für das Sputtern verwendete Ar-Druck bei 5 mTorr gehalten, und die AlRu-Schichtdicke wurde bei 20 nm konstant gehalten. Die Substrattemperatur wurde von 0°C bis 230°C geändert. Aus 8 geht erneut hervor, dass die AlRu(110) Textur dominant ist, und die AlRu(002) Textur eindeutig fehlt.

Ein weiterer wichtiger Sputter-Parameter ist der Ar-Druck, der für das Sputtern verwendet wird. Diese Variation und das entsprechende Texturwachstum sind in 9 gezeigt. 9 ist eine Darstellung, welche XRD-Spektren von AlRu-Proben, die durch Co-Sputtern von Al- und Ru-Targets aufgebracht werden, für verschiedenen Sputter-Ar-Druck zeigt. Kurven 301, 302 bzw. 303 entsprechen einem Ar-Druck von 5 mTorr, 20 mTorr und 50 mTorr. Auch in diesem Fall fehlt die erforderliche AlRu(002) Textur eindeutig.

Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung des Substratvorspannungseffekts auf das AlRu-Wachstum unter Bezugnahme auf 10 und 11. 10 ist eine Darstellung, welche ein XRD-Spektrum von AlRu-Proben zeigt, die durch Co-Sputtern von Al- und Ru-Targets aufgebracht werden, indem eine Substratvorspannung von -150 V angelegt wird. In 10 zeigt die Ordinate die Intensität in willkürlichen Einheiten (A.U.) an, und die Abszisse zeigt 2&thgr; (Grad) an. 11 ist eine Darstellung, welche eine rechtwinklige Kerr-Schleife zeigt, die für eine AlRu/CrMo/CoCrPtB-Struktur erhalten wird, wobei die AlRu-Unterlagsschicht 14 100 nm beträgt, die CrMO-Gitteranpassungsschicht 15 5 nm beträgt, und die CoCrPtB-Zwischenschicht 16 18 nm beträgt. In 11 zeigt die Ordinate die Kerr-Rotation (Grad) an, und die Abszisse zeigt das angelegte Feld an (kOe).

Für die Substratvorspannung ist es notwendig, eine dünne Schicht aus Cr/NiP vor einer AlRu-Schicht abzuscheiden. In diesem Fall sind die Wachstumseigenschaften für die beiden Schichten geringfügig unterschiedlich, sie geben jedoch einen Hinweis darauf, was das Fehlen eines Wachstums von AlRu(002) verursacht. Die Substrattemperatur betrug 150°C, und eine Substratvorspannung von -150 V wurde angelegt. In diesem Fall wurde ein überwiegendes AlRu(001) Wachstum beobachtet, zusammen mit einer relativ viel geringeren AlRu(100) Textur. So ergeben unter allen Sputter-Bedingungen nur die substratvorgespannten Proben mit einer geringen Sputter-Energie die RuAl(001) Phase mit einer relativ größeren RuAl-Unterlagsschichtdicke von mehr als 50 nm. Die Substratvorspannung mit einer höheren Sputter-Energie ergibt meistens eine RuAl(110)-Phase wie in dem Fall anderer Abscheidungsbedingungen. Der mögliche Mechanismus ist jenem beliebiger bcc-Materialien wie Cr genau entgegengesetzt, wo eine (002) Oberfläche parallel zur Oberfläche des Substrats 11 ist. In dem Fall der RuAl-Unterlagsschicht 14 wächst eine (110) Oberfläche überwiegend parallel zur Oberfläche des Substrats 11, und daher ist die Bildung dieser RuAl(110) Phase leicht. Wenn jedoch das Vorspannungsfeld angelegt wird, werden auch kinetische Energien bombardierender Teilchen (Ar + Ionen) erhöht. Daher hilft dies zur überwiegenden Bildung eines Typs eines Elements, in diesem Fall entweder Al oder Ru. Die Streuungswahrscheinlichkeit ist für Al höher als für Ru. Da der Atomradius von Ru kleiner ist als jener von Al, ist es mit einer Vorspannung möglich, dass hauptsächlich Ru am Substrat 11 anfänglich haftet. Dies ist schematisch in 12 und 13 dargestellt.

12 ist eine Darstellung, die eine schematische Repräsentation eines Substratvorspannungseffekts und eines anfänglichen AlRu-Filmwachstums zeigt. In 12 bezeichnen die Bezugszahlen 501 bzw. 502 ein Ru-Target und ein Al-Target. Zusätzlich ist 13 eine Darstellung zur Erläuterung des Substratvorspannungseffekts und des anfänglichen AlRu-Filmwachstums. In 13 zeigt der linke Teil das (001) und (110) Wachstum auf dem Substrat 11 an, und der rechte Teil zeigt das durch Sputtern auf dem Substrat 11 mit einer Substratvorspannung aufgebrachte Al und Ru.

Aus der Beschreibung hier im Vorstehenden geht hervor, dass es wichtig ist, eine dünne Schicht aus Metall (Keimschicht 13) vor dem Abscheiden einer Schicht der binären Legierung (Unterlagsschicht 14) hinzufügen. Dies ermöglicht das Wachstum einer (001) Textur, deren Oberfläche überwiegend aus einem Elemententyp hergestellt ist, wie aus 14 hervorgeht.

14 ist eine Darstellung, die eine (001) Textur von AlRu zeigt, wobei nur ein Typ eines Elements in derselben Ebene vorliegt. Mit anderen Worten, 14 zeigt die Textur einer AlRu-Zellenstruktur. Es ist zu beachten, dass in dem Fall der (001) Textur nur eine Oberfläche immer dasselbe Element enthält, nämlich Ru oder Al. Ein solches Wachstum kann durch das vorherige Abscheiden einer reinen Al- oder Ru-Keimschicht 13 vor der AlRu-Unterlagsschicht 14 verliehen werden. Dies könnte auf eine beliebige binäre Legierung, vorzugsweise B2-strukturierte, angewendet werden, wo die Keimschicht aus einer dünnen Schicht besteht, die überwiegend eines des reinen Elements enthält, vor der Abscheidung der binären Legierung. Dieses Verfahren wird als Beispiel bei der Bildung der AlRu-Schicht versucht.

15 ist eine Darstellung, die XRD-Spektren von Glas/Al/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen zeigt, wo eine überwiegende (001) Textur von AlRu existiert. Mit anderen Worten, 15 zeigt das aus Glas/Al/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen entnommene XRD-Muster für verschiedenste Dicken von Al. Jede Glas/Al/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Struktur besteht aus dem Glassubstrat 11, der Al-Keimschicht 13, der AlRu-Unterlagsschicht 14, der CrMo-Gitteranpassungsschicht 15, und der CoCrPtB-Zwischenschicht 16. Kurven 401, 402 bzw. 403 entsprechen einem Fall, wo die Al-Keimschicht 13 3 nm beträgt, und die AlRu-Unterlagsschicht 14 30 nm beträgt, einem Fall, wo die Al-Keimschicht 13 1 nm beträgt, und die AlRu-Unter-lagsschicht 14 30 nm beträgt, und einem Fall, wo die Al-Keimschicht 13 3 nm beträgt, und die AlRu-Unterlagsschicht 14 100 nm beträgt. Es ist klar, dass durch die Einführung einer sehr dünnen Al-Keimschicht 13 die AlRu(001) Textur leicht gebildet wird.

Ähnlich wird die AlRu(001) Textur leicht gebildet, indem eine sehr dünne Ru-Keimschicht 13 vor dem Co-Sputtern von AlRu eingeführt wird, wie aus 16 ersichtlich ist. 16 ist eine Darstellung, die XRD-Spektren von Glas/Ru/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen zeigt, wobei AlRu eine überwiegende (001) Textur aufweist. Mit anderen Worten, zeigt 16 das XRD-Muster, das Glas/Ru/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Strukturen entnommen wird, für verschiedenste Dicken von Ru. Jede Glas/Ru/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Struktur besteht aus dem Glassubstrat 11, der Ru-Keimschicht 13, der AlRu-Unterlagsschicht 14, der CrMo-Gitteranpassungsschicht 15, und der CoCrPtB-Zwischenschicht. Kurven 601, 602 bzw. 603 entsprechen einem Fall, wo die Ru-Keimschicht 13 1 nm beträgt, und die AlRu-Unterlagsschicht 14 30 nm beträgt, einem Fall, wo die Ru-Keimschicht 13 3 nm beträgt, und die AlRu-Unterlagsschicht 14 30 nm beträgt, und einem Fall, wo die Ru-Keimschicht 13 3 nm beträgt, und die AlRu-Unterlagsschicht 14 100 nm beträgt.

Beim Vergleich beider in 15 und 16 gezeigten Fälle ist ersichtlich, dass die Al-Keimschicht 13 eine bessere AlRu(001) Textur im Vergleich zur Ru-Keimschicht 13 ergibt. In beiden Fällen, wie erwartet, erscheint jedoch eine starke AlRu(001) Textur für die oben darauf abgeschiedene AlRu-Unterlagsschicht 14.

17 ist eine Darstellung, die Werte der rechtwinkligen Koerzitivkraft der Al (oder Ru)/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Struktur zeigt. Mit anderen Worten, 17 zeigt die Werte der rechtwinkligen Koerzitivkraft der Al (oder Ru)/AlRu/CrMo/CoCrPtB-Struktur, die unter Verwendung von Kerr-Messungen gemessen wurden. In 17 zeigt die Ordinate die rechtwinklige Koerzitivkraft (Oe) an, und die Abszisse zeigt die Dicke (nm) der Al- (oder Ru-) Keimschicht 13 an. Ferner zeigt ein Symbol &shwhcir; die Koerzitivkraft für die Kombination der Al/AlRu-Keimschicht und der Unterlagsschicht an, und ein Symbol ⦁ zeigt die Koerzitivkraft für die Kombination der Ru/RuAl-Keimschicht und Unterlagsschicht an. Eine geringe Dicke der Keimschicht 13 tendiert dazu, niedrigere Werte der rechtwinkligen Koerzitivkraft zu ergeben, die nützlich sind. Normalerweise ergibt ein geeigneter Substrattemperaturbereich von ungefähr 100°C bis 230°C eine gute kristallographische Textur und gute Adhäsion der Schichten. Für verschiedene binäre Legierungssysteme und für verschiedene Texturanforderungen kann jedoch die Substrattemperatur geeignet angepasst werden, um dieselben Effekte zu erhalten. Normalerweise kann ein breiter Sputter-Gasdruckbereich von 5 mTorr bis 50 mTorr mit oder ohne Substratvorspannung verwendet werden. Dies sind die üblichen Sputter-Bedingungen, die eingesetzt werden, um das Magnetaufzeichnungsmedium zu erzeugen. Eine Substratvorspannung kann an ein Metallsubstrat angelegt werden, das aus Al oder dgl. hergestellt ist, eine metallische Vor-Keimschicht, die aus einem Material wie Cr hergestellt ist, ist jedoch für eine Vorspannung wesentlich, wenn das Glassubstrat verwendet wird.

Obwohl das oben beschriebene besondere Wachstum beim Magnetaufzeichnungsmedium angewendet wird, gibt es andere Anwendungsgebiete wie Halbleiteranordnungen und Laseranordnungen, wo ein (001) Wachstum von einer binären Legierung zweckmäßig ist. Beispielsweise wird eine GaAs(100) Textur in dem heutigen Material verbreitet verwendet, um eine besondere Orientierung (oder Textur) in Halbleiteranordnungen zu erhalten. Normalerweise wird in solchen Fällen ein Einkristallsubstrat bevorzugt. Mit Sputtern kann jedoch eine solche Textur leicht aufgewachsen werden, indem zuerst Ga abgeschieden und dann das GaAs zusammen abgeschieden wird, um die (001) Textur zu bewirken.

Abgesehen von diesem spezifischen (001) Wachstum kann es einen anderen Texturtyp geben, der unter Verwendung der vorliegenden Erfindung verliehen werden kann, das heißt, eine vorwiegend einzelne Atomart einzusetzen, bevor eine binäre Legierung oder eine tertiäre Legierung abgeschieden wird, die vorwiegend zwei Arten umfasst. Eine der Texturen, die verliehen werden können, kann eine (112) Textur von NiAl oder FeAl oder ähnlichen Materialien sein. Eine rechtwinklige Anisotropie kann auch für eine Co-Legierungsmagnetschicht zur Anwendung bei einer rechtwinkligen Magnetaufzeichnung verliehen werden. In diesem Fall wird eine Co(0002) Textur der Magnetschicht durch die Kombination einer dünnen einzelnen Atomartschicht und einer binären (oder tertiären) Legierungsschicht verliehen.

Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen ein starres Glassubstrat verwenden, kann die vorliegende Erfindung außerdem ähnlich bei anderen Arten von Substraten angewendet werden, wie Metall-, Polymer-, Kunststoff- und Keramiksubstraten, die flexibel oder starr sein können, und weicht weiterhin nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung ab.

In dem Fall einer Magnetplatte wird gefunden, dass eine mechanische Texturierung in der Umfangsrichtung (Texturierung parallel zu Spuren), die oben auf NiP-beschichteten Substraten eingesetzt wird, eine viel überlegenere Leistung zeigt als jene ohne eine solche Texturierung, hinsichtlich des Rauschabstands (S/N) und hinsichtlich des Wärmeabbaus. Da die c-Achse (<0001>) von Co-Körnern mit einer (11 2 0) Textur hauptsächlich entlang der Umfangsrichtung in dem Fall der Magnetplatte orientiert ist, ist auch diese Texturierung ein zusätzlicher Vorteil für die Magnetaufzeichnung, da das Kopffeld auch entlang der Umfangsrichtung während des Betriebs angelegt wird. In der Vergangenheit wurde gefunden, dass eine mechanische Texturierung, die auf NiP-beschichtete Substrate angewendet wird, eine kristallographische Ausrichtung nicht nur der Magnetschicht verleiht, sondern auch auf den Cr-Legierungsunterlagsschichten. Unterlagsschichten werden mit einer (002) Textur sowohl mit als auch ohne mechanische Texturierung aufgewachsen. Für den ersteren Fall wird jedoch auch die Cr<110> Richtung vorzugsweise zur Umfangsrichtung im Fall der Magnetplatte ausgerichtet. Daher würde das Magnetaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung auch eine bevorzugte Unterlagsschicht- und Magnetschichtorientierung entweder aufgrund der mechanischen Texturierung des Substrats oder aufgrund der mechanischen Texturierung der Keimschicht wie NiP oder der Keimschicht der vorliegenden Erfindung in Umfangsrichtung aufweisen.

Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung einer Ausführungsform einer Magnetspeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 18 und 19. 18 ist eine Schnittansicht, die einen wichtigen Teil dieser Ausführungsform der Magnetspeichervorrichtung zeigt, und 19 ist eine Draufsicht, die den wichtigen Teil dieser Ausführungsform der Magnetspeichervorrichtung zeigt.

Die Magnetspeichervorrichtung, wie in 18 und 19 gezeigt, enthält allgemein einen Motor 114, eine Nabe 115, eine Vielzahl von Magnetaufzeichnungsmedien 116, eine Vielzahl von Aufzeichnungs- und Reproduktionsköpfen 117, eine Vielzahl von Aufhängungen 118, eine Vielzahl von Armen 119, und eine Betätigereinheit 120, die innerhalb eines Gehäuses 113 vorgesehen sind. Die Magnetaufzeichnungsmedien 116 sind an der Nabe 115 montiert, die vom Motor 114 gedreht wird.

Der Aufzeichnungs- und Reproduktionskopf 117 besteht aus einem Reproduktionskopf wie einem MR- oder GMR-Kopf und einem Aufzeichnungskopf als induktivem Kopf. Jeder Aufzeichnungs- und Reproduktionskopf 117 ist am Spitzenende eines entsprechenden Arms 119 über die Aufhängung 118 montiert. Die Arme 119 werden von der Betätigereinheit 120 bewegt. Die Grundkonstruktion dieser Magnetspeichervorrichtung ist bekannt, und eine detaillierte Beschreibung davon entfällt in dieser Spezifikation.

Diese Ausführungsform der Magnetspeichervorrichtung ist durch die Magnetaufzeichnungsmedien 116 gekennzeichnet. Jedes Magnetaufzeichnungsmedium 116 hat die Struktur einer beliebigen der oben in Verbindung mit 4 bis 17 beschriebenen Ausführungsformen. Die Anzahl von Magnetaufzeichnungsmedien 116 ist nicht auf drei beschränkt, und es können nur zwei oder vier oder mehrere Magnetaufzeichnungsmedien 116 vorgesehen sein.

Die Grundkonstruktion der Magnetspeichervorrichtung ist nicht auf die in 18 und 19 gezeigte beschränkt. Zusätzlich ist das in der vorliegenden Erfindung verwendete Magnetaufzeichnungsmedium nicht auf eine Magnetplatte beschränkt, und das Magnetaufzeichnungsmedium kann die Form eines Magnetbands, einer Magnetkarte oder dgl. haben.

Daher ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, Korngrößen der Unterlagsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht zu reduzieren, und die gewünschte Orientierung der Magnetaufzeichnungsschicht zu fördern, indem die Keimschicht vorgesehen wird. Als Ergebnis ist es möglich, ein Magnetaufzeichnungsmedium mit einer verbesserten Leistung zu realisieren, auch wenn die Unterlagsschicht unter Verwendung des Multikathodensystems gebildet wird. Wenn das Einkathodensystem zur Bildung der Unterlagsschicht verwendet wird, können selbstverständlich die Korngrößen der Unterlagsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht ähnlich reduziert werden, um die gewünschte Orientierung der Magnetaufzeichnungsschicht zu fördern, indem die Keimschicht vorgesehen wird.

Die vorliegende Erfindung ist ferner nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern es können verschiedenste Variationen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie durch die beigeschlossenen Ansprüche definiert, abzuweichen.


Anspruch[de]
Magnetaufzeichnungsmedium (116), mit:

einem Substrat (11);

einer Magnetaufzeichnungsschicht (17), die aus einer Co-Legierung oder einer CoCr-Legierung hergestellt ist;

einer Keimschicht (13), die zwischen dem Substrat und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist; und

einer Unterlagsschicht (14), die aus einem binären Legierungsmaterial mit einer B2-Struktur hergestellt und zwischen der Keimschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist,

wobei die Keimschicht aus einem der Elemente besteht, die das binäre Legierungsmaterial der Unterlagsschicht bilden.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei welchem die Magnetaufzeichnungsschicht aus einer einzelnen Magnetschicht oder einer synthetischen ferrimagnetischen Struktur (17-a, 17-b, 20) besteht, welche synthetische ferrimagnetische Struktur aus zumindest zwei antiferromagnetisch gekoppelten CoCr-Legierungsmagnetschichten (17-a, 17-b) besteht, wobei c-Achsen der CoCr-Legierungsmagnetschichten signifikant parallel zu einer Filmebene davon sind, so dass ein Verhältnis h ≤ 0,15, worin h = Hc⊥/Hc, Hc⊥ eine rechtwinklige Koerzitivkraft bezeichnet, und Hc eine Koerzitivkraft entlang der Filmebene bezeichnet. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Unterlagsschicht aus einem B2-strukturierten binären Legierungsmaterial hergestellt ist, das aus einer Gruppe bestehend aus RuAl, NiAl, CoAl, FeAl, FeTi, CoHf, CoZr, NiTi, CuBe, CuZn, AlMn, AlRe, AgMg, MnRh, IrAl und OsAl ausgewählt ist, die ungefähr 40% bis 60% Zusammensetzungsbereiche eines der das binäre Legierungsmaterial bildenden Elemente aufweisen. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Keimschicht aus Al oder Ru hergestellt ist, wenn die Unterlagsschicht aus AlRu hergestellt ist, und die Keimschicht aus Fe oder Ti hergestellt ist, wenn die Unterlagsschicht aus FeTi hergestellt ist. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Unterlagsschicht eine Dicke von ungefähr 5 nm bis 60 nm aufweist. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Keimschicht eine Dicke von ungefähr 0,5 nm bis 50 nm aufweist. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem eine Gesamtdicke der Keimschicht und der Unterlagsschicht in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis 60 nm liegt. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem das Substrat mechanisch texturiert ist. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit:

einer Cr-M-Gitteranpassungsschicht (15) mit einer Dicke von ungefähr 1 nm bis 10 nm, die direkt auf der Unterlagsschicht gebildet und zwischen der Unterlagsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist, wobei M ein Material ist, das aus einer Gruppe bestehend aus Mo, Ti, V und W mit einem Atomanteil von größer oder gleich 10% ausgewählt ist.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 9, ferner mit:

einer Zwischenschicht (16), welche aus einer geringfügig magnetischen oder nicht-magnetischen hcp-strukturierten CoCr-Legierung hergestellt ist, die eine Dicke von ungefähr 1 nm bis 5 nm aufweist und zwischen der Cr-M-Gitteranpassungsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist.
Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit:

einer Zwischenschicht (16), welche aus einer geringfügig magnetischen oder nicht-magnetischen hcp-strukturierten CoCr-Legierung hergestellt ist, die eine Dicke von ungefähr 1 nm bis 5 nm aufweist und zwischen der Unterlagsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist.
Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit:

einer Gitteranpassungsschicht (15), die im wesentlichen aus Ru mit einer Dicke von ungefähr 1 nm bis 3 nm in direktem Kontakt mit der Magnetaufzeichnungsschicht hergestellt ist und zwischen der Unterlagsschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist.
Magnetspeichervorrichtung, mit:

zumindest einem Magnetaufzeichnungsmedium (116), das umfasst: ein Substrat (11), eine Magnetaufzeichnungsschicht (17), die aus einer Co-Legierung oder einer CoCr-Legierung hergestellt ist, eine Keimschicht (13), die zwischen dem Substrat und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist, und eine Unterlagsschicht (14), die aus einem binären Legierungsmaterial mit einer B2-Struktur hergestellt und zwischen der Keimschicht und der Magnetaufzeichnungsschicht angeordnet ist, wobei die Keimschicht aus einem der Elemente besteht, die das binäre Legierungsmaterial der Unterlagsschicht bilden; und

einem Kopf (117), der Informationen auf das Magnetaufzeichnungsschicht schreibt und/oder Informationen von diesem reproduziert.
Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die Unterlagsschicht des Magnetaufzeichnungsmediums aus einem B2-strukturierten binären Legierungsmaterial hergestellt ist, das aus einer Gruppe bestehend aus RuAl, NiAl, CoAl, FeAl, FeTi, CoHf, CoZr, NiTi, CuBe, CuZn, AlMn, AlRe, AgMg, MnRh, IrAl und OsAl ausgewählt ist, die ungefähr 40% bis 60% Zusammensetzungsbereiche eines der das binäre Legierungsmaterial bildenden Elemente aufweisen. Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei welcher die Keimschicht des Magnetaufzeichnungsmediums aus Al oder Ru hergestellt ist, wenn die Unterlagsschicht aus AlRu hergestellt ist, und die Keimschicht aus Fe oder Ti hergestellt ist, wenn die Unterlagsschicht aus FeTi hergestellt ist. Magnetspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei welcher das Magnetaufzeichnungsmedium eine Magnetplatte ist.






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