低交換相互作用によるナノスピンクラスターを利用した超高密度磁気記録薄膜媒体の研究

低交换相互作用纳米自旋簇超高密度磁记录薄膜介质研究

基本信息

批准号：
06750301
负责人：
島津武仁
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750301/
关键词：
磁気記録薄膜媒体結晶磁気異方性交換相互作用交換定数

项目摘要

(Co_<92.5-X>Ni_XCr_<7.5>)_<100-Y>Pt_Y(X=10〜40,Y=0〜15)を磁性層として作製した薄膜媒体の、結晶磁気異方性、交換定数および粒間相互作用について検討し、ナノスピンクラスターを利用した超高密度磁気記録媒体の実現に関する基礎物性的な検討を行なった。その結果、X=25〜30at%程度のNi組成域においてY=9at%程度までPt量を増加させることで、結晶磁気異方性は2倍程度増加し、粒間の交換相互作用は1/2程度まで低減することが、回転ヒステリシス損失およびΔMプロットの測定より明らかとなった。特にPtの添加による交換相互作用の低下は真性的な交換定数の低下に主に起因しており、本材料系を用いた場合には、9at%以上のPtを添加した組成域がナノスピンクラスターの形成に適していることが明らかとなった。スピンクラスターの大きさについて磁気的に評価するため、本材料系を始めとする各種のCo基薄膜媒体について、薄膜磁気ヘッドを用いたDC erased noise量の計測を行なった。その結果、結晶粒間の交換相互作用の低減にともないDC erased noiseの極大値が低減し、スピンクラスターの大きさが小さくなっていることが明らかとなった。しかし、CoNiCrPt材料系を用いた場合には、Ptの添加により交換相互作用が低下するものの、結晶粒の磁化容易軸(c軸)が膜面内から膜法線方向へと徐々に変化してしまい、膜面内の磁化機構が変化してしまうことが明らかとなった。本材料系を用いたナノスピンクラスターの安定形成には、c軸を膜面に平行に配向させ、さらに、結晶粒径を低減することが、今度の課題となることを明らかにした。

(Co_<92.5-X>Ni_XCr_<7.5>)_<100-Y>Pt_Y (X=10~40,Y=0~15)作为磁性层，磁晶各向异性和交换常数我们研究了晶粒间相互作用和研究了使用纳米自旋簇实现超高密度磁记录介质的基本物理特性。结果，通过在约X=25at%至30at%的Ni组成范围内将Pt的量增加至约Y=9at%，磁晶各向异性增加约两倍，并且晶粒之间的交换相互作用增加1/ 2. 从旋转磁滞损耗测量和 ΔM 图可以清楚地看出，损耗已降至 2 左右。特别地，由于Pt的添加而引起的交换相互作用的降低主要是由于固有交换常数的降低，并且当使用该材料体系时，添加9at%或更多Pt的组成范围是纳米自旋簇发现它适合形成。为了从磁性上评估自旋簇的尺寸，我们使用薄膜磁头测量了包括该材料系统在内的各种钴基薄膜介质的直流擦除噪声量。结果表明，随着晶粒之间交换相互作用的减小，DC擦除噪声的最大值减小，并且自旋簇的尺寸变小。然而，当使用CoNiCrPt材料体系时，尽管通过添加Pt减少了交换相互作用，但是晶粒的易磁化轴(c轴)逐渐从膜平面内改变到膜的法线方向。很明显，面内磁化机制因此发生变化。据透露，使用该材料系统稳定形成纳米自旋簇的下一个挑战是使c轴平行于薄膜表面定向并进一步减小晶粒尺寸。