島状シード層導入による薄膜磁気記録媒体の結晶粒制御と低ノイズ化に関する研究

引入岛状种子层的薄膜磁记录介质晶粒控制和降噪研究

• 批准号: 01J08201
• 负责人: 吉村 哲
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J08201/
• 关键词: 薄膜磁気記録媒体; 結晶粒微細化; 媒体ノイズ; 極薄シード層; 初期成長核; 初期成長様式; 融点(表面エネルギー); 酸素親和性

CoCr基長手薄膜磁気記録媒体の高密度記録化には、記録層である磁性層の結晶粒径の微細化を図ることが極めて重要である。本研究では、極薄島状高融点金属シード層を用い、それを初期成長核として働かせることで、下地及び磁性結晶粒の微細化を実現させることを目的としている。平成14年度は、様々な融点を有する金属をシード層として用い、シード層材料の最適化に関する研究を行った。更には、昨年度に有効性を示したシード層に酸素暴露を施す成膜プロセスを用いた場合における、シード層材料の最適化に関する研究も行った。1.シード層材料の最適化に関する研究融点が1800℃のCrMo下地層に対し、融点が1600℃のCrTiシード層を用いた場合、シード層の方の表面エネルギーが下地層のそれより小さい結果、結晶粒を微細化させる働きはなかった。また、融点が2700℃以上のWCr(W:75at%以上)シード層を用いた場合、シード層が層状薄膜を形成する結果、結晶粒を微細化させる働きはなかった。以上より、下地層よりも融点が高くかつ島状薄膜を形成するシード層が、下地及び磁性結晶粒の微細化に効果的であることがわかった。2.シード層への酸素暴露プロセスを用いた場合の、シード層材料の最適化に関する研究酸素との親和性が高い材料をシード層として用いるほど、シード層への酸素暴露により下地及び磁性結晶粒の微細化の促進に効果的であることがわかった。しかし、酸素親和性が高くても、層状薄脂を形成するシード層においては、微細化を促進する効果はなかった。3.下地及び磁性結晶粒微細化のための、シード層材料設計指針下地よりも融点が高く、かつ島状薄膜を形成し、かつ酸素親和性が高い材料が、下地及び磁性結晶粒の微細化のための極薄シード層として適している。

对于CoCr基纵向薄膜磁记录介质的高密度记录，减小作为记录层的磁性层的晶粒尺寸是极其重要的。这项研究的目的是使用超薄岛状难熔金属种子层，并将其作为初始生长核来细化底层和磁性晶粒。 2002年，我们对使用不同熔点的金属作为种子层的种子层材料进行了优化研究。此外，我们还对采用将晶种层暴露于氧气的成膜工艺时的晶种层材料进行了优化研究，去年已被证明是有效的。 1.籽晶层材料优化研究当熔点为1600℃的CrTi籽晶层用于熔点为1800℃的CrMo底层时，籽晶层的表面能小于熔点为1800℃的CrMo底层。底层没有细化晶粒的作用。另外，当使用熔点为2700℃以上的WCr(W：75at％以上)籽晶层时，籽晶层形成层状薄膜，不具有微细化晶粒的效果。由上可知，晶种层具有比基底层高的熔点并形成岛状薄膜，因此对于使基底层及磁性晶粒微细化是有效的。 2.采用将种子层暴露于氧气的工艺时种子层材料的优化研究发现可有效促进种子层的小型化然而，即使氧亲和力高，也没有促进形成层状薄脂肪的种子层的微细化的效果。 3.细化底层和磁性晶粒的种子层材料设计指南熔点高于底层、形成岛状薄膜、具有高氧亲和力的材料适合细化底层和磁性晶粒适合作为超薄种子层。

项目成果

Satoru Yoshimura: "Dependence of Thin Film Media Microstructure and Recording Properties on Composition of Very Thin Cr-Based Seedlayer"IEEE Transactions on Magnetics. Vol.38. 1958-1960 (2002)

Satoru Yoshimura：“薄膜介质微观结构和记录特性对极薄铬基种子层成分的依赖性”IEEE 磁性学报。

Satoru Yoshimura: "The Effect of Very Thin Cr-based Seedlayer Material with Different Affinity for Oxygen on Thin Film Media Microstructure and Recording Properties"Journal of Applied Physics. (掲載予定). (2003)

Satoru Yoshimura：“具有不同氧亲和力的极薄铬基种子层材料对薄膜介质微观结构和记录特性的影响”应用物理学杂志（即将出版）。

吉村 哲: "薄膜磁気記録媒体における諸特性の極薄Cr基シード層組成依存性(Cr基シード層の成長様式及び融点・酸素親和性と媒体の微細構造との関係)"日本応用磁気学会誌. Vol.27No.4(掲載予定). (2003)

吉村聪：“薄膜磁记录介质的各种特性对超薄铬基种子层成分的依赖性（铬基种子层的生长模式、熔点和氧亲和力之间的关系以及介质的微观结构） 《日本应用磁学会会刊》。第 27 卷第 4 期（待出版）。（2003 年）

Satoru Yoshimura: "Magnetic Grain Size Reduction by Using Oxygen Exposure Process onto Very Thin WCr Seedlayer in Longitudinal Media"Journal of Applied Physics. Vol.91. 8629-8631 (2002)

Satoru Yoshimura：“通过在纵向介质中的非常薄的 WCr 种子层上使用​​氧气暴露过程来减少磁性晶粒尺寸”应用物理学杂志。

Satoru Yoshimura: "Effect of Naturally Adsorbed Gas on Substrate Surface on the Growth of Very Thin WCr Seedlayer"IEEE Transactions on Magnetics. (掲載予定). (2003)

Satoru Yoshimura：“基材表面自然吸附气体对极薄 WCr 种子层生长的影响”IEEE 磁性学报（即将出版）。