超高密度磁気記録媒体用の組成変調構造を有するCoPt-酸化物グラニュラ媒体の作製

用于超高密度磁记录介质的具有成分调制结构的CoPt氧化物颗粒介质的制备

• 批准号: 15K06001
• 负责人: 佐々木 晋五
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Ichinoseki National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 2017
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K06001/
• 关键词: 磁気記録媒体; 一軸結晶磁気異方性; グラニュラ構造; 組成変調構造; CoPt合金; 積層欠陥; 磁性材料; 薄膜材料; 薄膜作製プロセス; スパッタリング

本研究の目的は, 次世代ハードディスク(HD)用垂直磁気記録媒体の超高記録密度化のために新たな媒体材料を開発することである. 次世代HDの磁気記録密度の目標は4 Tbits/in^2であり, 垂直磁気記録媒体には現行よりもおよそ-桁高い-軸結晶磁気異方性エネルギーK_uが要求される. 本研究では実用材料であるCoPt系合金に注目し, 六方晶のc面配向合金相の原子配置に高い秩序性を持たせるため, Pt濃度の原子層毎の組成変調構造を実現する. 最終的には, 酸化物粒界を伴った2×10^7 erg/c㎥^3を超える高いK_uを持つ粒径6nm以下の磁性結晶粒の集合組織からなるグラニュラ材料を目指している.平成29年度は, 六方晶高K_u CoPt合金薄膜のグラニュラ化に向けて課題検討を行い, 次のことがわかった. (1)CoPtRu合金薄膜において, 積層欠陥と格子定数比の組成依存性を明らかにした. (2)CoPt合金-酸化物グラニュラ薄膜における酸化物は, 低融点酸化物であるB_2O_3と高融点酸化物とを組み合わせた混合酸化物とすることで高K_u化と粒径微細化とを両立できる. これはグラニュラ薄膜成膜初期に下地層上に高融点酸化物が析出する結果, CoPt磁性結晶粒の下地層への濡れが抑制されることでもたらされる. (3)非磁性Ru合金-酸化物グラニュラ層をバッファ層として磁性層の直下に設けることにより, 磁性結晶粒間の交換結合が抑制される.

这项研究的目的是开发用于下一代硬盘（HD）的垂直磁记录介质超高记录密度的新介质材料。下一代HD的目标磁记录密度是4 Tbits/in^2，垂直磁记录介质需要的轴向磁晶各向异性能量K_u大约比当前的高一个数量级。在本研究中，我们重点关注CoPt基合金，这是一种实用材料。为了实现六方c面取向合金相的原子排列高度有序，我们实现了每个原子层中Pt浓度调制的结构。最终，创建了具有氧化物晶界的2×10^结构我们的目标是获得一种由粒径为 6 nm 以下的磁性晶粒组织组成、K_u 超过 7 erg/c㎥^3 的粒状材料。我们研究了使 CoPt 合金薄膜颗粒化的问题，并发现了以下问题： (1) 我们阐明了 CoPtRu 合金薄膜中堆垛层错和晶格常数比的成分依赖性。 (2) CoPt 合金 - 氧化物颗粒薄膜中的氧化物。电影是通过使用结合了低熔点氧化物B_2O_3和高熔点氧化物的混合氧化物，可以实现高K_u和晶粒尺寸细化。由于氧化物沉淀，CoPt磁性晶粒润湿到下面。层被抑制。 (3)通过在磁性层正下方设置非磁性Ru合金氧化物颗粒层作为缓冲层，抑制磁性晶粒之间的交换耦合。

项目成果

六方晶Co80Pt20合金薄膜の原子層組成変調構造に及ぼす添加元素の効果（Ⅱ）

添加元素对六方Co80Pt20合金薄膜原子层组成调制结构的影响（二）

• 发表时间: 2015
• 作者: Shintaro Hinata;Yu Suzuki;Ken Inoue and Shin Saito;佐々木晋五，Kim Kong Tham，日向慎太朗，斉藤伸;タム キム コング，櫛引了輔，日向慎太朗，斉藤伸;佐々木晋五，佐々木有三，斉藤伸;日向慎太朗，山根明，斉藤伸;日向慎太朗，山根明，斉藤伸
• 通讯作者: 日向慎太朗，山根明，斉藤伸

Critical Layer Thickness for Columnar Growth Nanostructures of CoPt-based Alloy-Oxide Granular Media used for Perpendicular Magnetic Recording

用于垂直磁记录的CoPt基合金氧化物颗粒介质的柱状生长纳米结构的临界层厚度

• DOI: 10.3131/jvsj2.60.112
• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of the Vacuum Society of Japan
• 作者: 佐々木晋五;佐々木有三;斉藤 伸
• 通讯作者: 斉藤 伸

Effect of Topological Bumpy Surface Underlayer on Compositionally Modulated Atomic Layer Stacking in High Ku hcp Co80Pt20 Film with (00.2) Crystallographic Texture Orientation

拓扑凹凸表面底层对 (00.2) 晶体织构取向高 Ku hcp Co80Pt20 薄膜中成分调制原子层堆积的影响

• DOI: 10.1109/tmag.2015.2458016
• 发表时间: 2015
• 期刊: IEEE Transactions on Magnetics
• 影响因子: 2.1
• 作者: Kim Kong Tham;Shintaro Hinata;and Shin Saito
• 通讯作者: and Shin Saito

CoPt基グラニュラ媒体の磁気特性と微細組織におよぼす粒界酸化物種の効果

晶界氧化物对CoPt基颗粒介质磁性能和微观结构的影响

• 发表时间: 2016
• 作者: Shintaro Hinata;Yu Suzuki;Ken Inoue and Shin Saito;佐々木晋五，Kim Kong Tham，日向慎太朗，斉藤伸;タム キム コング，櫛引了輔，日向慎太朗，斉藤伸
• 通讯作者: タム キム コング，櫛引了輔，日向慎太朗，斉藤伸

CoPtCrSiターゲットの酸素リアクティブスパッタリングによるCoPtCr－SiO2グラニュラー薄膜の低ガス圧成膜

CoPtCrSi靶材氧反应溅射低气压沉积CoPtCr-SiO2颗粒薄膜

• 发表时间: 2016
• 作者: Shintaro Hinata;Yu Suzuki;Ken Inoue and Shin Saito;佐々木晋五，Kim Kong Tham，日向慎太朗，斉藤伸
• 通讯作者: 佐々木晋五，Kim Kong Tham，日向慎太朗，斉藤伸