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2016 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, その他部局等, 准教授 (80225870)

研究分担者 齊藤 伸  東北大学, 工学研究科, 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磁気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以上)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28年度は,六方晶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) CoPt基合金-酸化物グラニュラ膜の合金結晶粒の柱状成長性の定量評価を試み,柱状成長における組成および作製条件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いて各種酸化物材料を検討した結果,低融点材料が磁気特性・積層欠陥・粒径微細化に効果が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,柱状成長の検討結果をまとめることができた.また,CoPt合金薄膜のグラニュラ化に向けて粒界相材料である各種酸化物の検討を行い,磁気特性・粒径微細化に有効な低融点酸化物(例えばB2O3など)を絞り込むことが出来た.

今後の研究の推進方策

平成29年度は,平成27~28年度の研究項目の全ての知見を生かし,「超高密度磁気記録媒体用CoPt-酸化物グラニュラ膜の実現」に取り組む.CoPt合金薄膜においては組成変調構造の導入により高Ku化がなされるが,グラニュラ化するとKuが高くならない課題がある.課題解決には,CoPtナノグラニュラ構造形成における2相分離・柱状成長組織の不均一性およびKu低下原因の問題解決,および薄膜作製プロセスも含めた検討が必要となる.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] High Ku and small grain size Co80Pt20 granular media with double oxide grain boundary materials consisting of B2O32017

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

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1063/1.4977768

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木晋五、佐々木有三、斉藤 伸
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      巻: 60 ページ: 112-118

    • DOI

      10.3131/jvsj2.60.112

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] B2O3: grain boundary material for high Ku CoPt-oxide granular media with low intergranular exchange coupling2016

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

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 ページ: -

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.07MC06

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 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2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木晋五,Kim Kong Tham,日向慎太朗,斉藤伸
    • 学会等名
      第57回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-30
  • [学会発表] 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2016

    • 著者名/発表者名
      タム キム コング,櫛引了輔,日向慎太朗,斉藤伸
    • 学会等名
      第40回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2016-09-08

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公開日: 2018-01-16  

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