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2015 年度 実施状況報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 15K06001
研究機関一関工業高等専門学校

研究代表者

佐々木 晋五  一関工業高等専門学校, 准教授 (80225870)

研究分担者 齊藤 伸  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50344700)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード磁性材料 / 薄膜材料 / グラニュラ構造 / 薄膜作製プロセス / スパッタリング
研究実績の概要

実用化されているハードディスク(HD)用垂直磁気記録媒体の記録層は,c面配向CoPt基合金コラム状磁性結晶粒の粒界に酸化物を析出させたグラニュラ組織からなる.現在の垂直磁気記録媒体の記録密度は約800 Gbit/in2であるが,次世代媒体の記録密度は2~4 Tbit/in2が求められている.媒体の記録層の磁性結晶粒のさらなる微細化は,熱安定性が低下し保存した記録が熱揺らぎによって消えてしまう物理的な問題がある.この熱揺らぎの問題を解決するために,記録層に用いる磁性材料は一軸結晶磁気異方性エネルギー(Ku)が高い材料が求められている.4 Tbit/in2の実現のためには,現行より一桁高いKu > 2×107 erg/cm3が必要とされる.本研究の目的は,次世代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.我々は,実用材料であるCoPt基合金の高Ku化を図り,その磁性材料を粒径6 nm以下に微細化したグラニュラ材料を開発することを目指している.また,高Kuグラニュラ材料は,新たな超高密度磁気記録技術として提案されている熱アシスト磁気記録,マイクロ波アシスト磁気記録を実現する媒体材料としても求められている.
平成27年度は,六方晶CoPt合金薄膜の原子層組成変調構造導入による高Ku化とそのグラニュラ化に向けて,次の検討を行った.(1)六方晶CoPt合金薄膜の加熱成膜時のKu低下問題について,各種添加元素(Si, Ti, Cr, W, O)の原子層組成変調構造とKuに及ぼす影響を明らかにした.(2)高Kuを持つCoPt合金磁性結晶粒を柱状成長させるための下地層の条件検討を行い,下地層は平滑かつ小粒径で深い空隙を有することが必要条件であることがわかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

CoPtナノグラニュラ構造形成における2相分離,柱状成長の検討と,CoPt薄膜のグラニュラ化におけるKu低下原因の追求に関しては,予定通りの成果が得られた.

今後の研究の推進方策

平成28年度は,平成27年度の研究項目を継続しつつ,さらに研究項目として「CoPtの組成変調構造の導入による高Ku化」を加えて,総合的に媒体材料開発に取り組む.このグラニュラ媒体の実現には,薄膜作製プロセスも含めた検討が必要となる.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Effect of additional elements on compositional modulated atomic layered structure of hexagonal Co80Pt20 alloy films with superlattice diffraction2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hinata, Akira Yamane and Shin Saito
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 6 ページ: 056124-1-8

    • DOI

      10.1063/1.4944668

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Topological Bumpy Surface Underlayer on Compositionally Modulated Atomic Layer Stacking in High Ku hcp Co80Pt20 Film with (00.2) Crystallographic Texture Orientation2015

    • 著者名/発表者名
      Kim Kong Tham, Shintaro Hinata, and Shin Saito
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 51 ページ: 3202404-1-4

    • DOI

      10.1109/TMAG.2015.2458016

    • 査読あり
  • [学会発表] 垂直磁気記録媒体用CoPt基合金-酸化物グラニュラー薄膜の柱状成長臨界膜厚の評価2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木晋五,佐々木有三,斉藤伸
    • 学会等名
      第56回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2015-12-01
  • [学会発表] 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(Ⅰ)2015

    • 著者名/発表者名
      日向慎太朗,山根明,斉藤伸
    • 学会等名
      第39回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-11
  • [学会発表] 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)2015

    • 著者名/発表者名
      日向慎太朗,山根明,斉藤伸
    • 学会等名
      第39回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-11
  • [学会発表] 六方晶Co80Pt20合金薄膜の原子層積層構造におよぼす下地層凹凸の影響2015

    • 著者名/発表者名
      タム キム コング,日向慎太朗,斉藤伸
    • 学会等名
      第39回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-10

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公開日: 2017-01-06  

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