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

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01J08201
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 吉村 哲 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特別研究員(PD)
• キーワード: 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

研究概要

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。

研究成果

• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] David D.Djayaprawira: "Control of Thin Film Media Microstructure by Using Very Thin Seedlayer Material with Different Affinity for Oxygen"Journal of Magnetics. Vol.7, No.3. 106-114 (2002)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)