| 研究課題/領域番号 |
26289232
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
高橋 有紀子 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (50421392)
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| 研究分担者 |
宝野 和博 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (60229151)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | FePt媒体 / エネルギーアシスト磁化反転 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は4Tbit/in2を超えるハードディスクドライブ(HDD)の実現のために、微粒子・狭分散・高アスペクト比・高異方性・低スイッチング磁場分散を満たすL10-FePtグラニュラー媒体の開発を行うと同時に、熱、高周波磁場および光のエネルギーアシストを行うことによる磁化反転制御を行うことを目指している。
微細組織制御の中で現在最も制御が困難なのが、粒子サイズの低減である。本年度は高融点材料であるPt、Ir、WをFePt粒子の初期核とすることにより粒子の高密度化をはかり、粒子サイズの低減を目指した。しかし、高融点金属の初期核の密度はFePt粒子のそれと大きな違いはなく、これらの金属をシード層に用いるとFePtの配向性も失われてしまい、本方法での粒子サイズ低減は困難であることがわかった。
エネルギーアシスト磁化反転の研究も同時に進めた。FeRhを用いた熱アシスト磁化反転のために、FeRhの作製を行った。350度付近で磁気転移が観測されたものの、薄い膜ではそれが観測されない。10nm以下の膜厚での規則化促進が今後の課題である。保磁力を15kOeに制御したFePt-C/FePt ECC媒体を使って高周波磁場アシスト磁化反転を行った結果、約5 GHzで約500 Oeの反転磁場の減少が観測された。円偏光を用いた磁化反転実験では、FePt媒体では約20%の磁化反転が起こっていることが明らかとなった。
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| 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
微細構造制御では高融点金属を初期核に用いることによる粒子サイズの低減には苦労している。しかし、下地層として用いているMgO層の微細組織観察によりFePt粒子の成長メカニズムを検討した結果、MgO粒界がFePt粒子の膜面内方向の成長を阻害していることがわかった。MgO下地を工夫することによりFePt粒子サイズを低減できる可能性がある。また、エネルギーアシスト磁化反転の実験では、小さいながらも高周波磁場アシスト効果、円偏光アシスト効果が観測された。以上のことよりおおむね順調に進展していると評価できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
FePt媒体の微細構造制御では、FePt粒子径低減のために下地層の制御を行う。現行媒体では下地層を２つのプロセスに分けて作製しており、記録層の粒子径を低減させるために２層目の下地は高ガス圧中で作製され表面に10nm程度の凸凹を誘起している。FePt媒体においても同様なプロセスが有効と考えられるため、ガス圧に注目して検討を行う。
エネルギーアシスト磁化反転では、熱アシスト、高周波磁場アシスト、円偏光アシストのそれぞれにおいて以下のような方針で検討を続ける。
熱アシストでは、10nm以下の薄いFeRh膜での磁気相転移を実現するために、組成およびプロセスの調整を行う。高周波磁場アシストでは、さらに大きなアシスト効果を得るために熱の効果が出ない程度までrfパルス幅を増やす等の検討を行う。円偏光アシスト磁化反転では、ホール素子を用いた磁化反転の定量的な解析を行う。それと同時に反強磁性結合を示すFePt/非磁性スペーサ/Feを作製し、より大きな円偏光誘起磁化反転が得られるか検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究課題申請当初はMgO単結晶基板での検討を想定していたが、最近安価なガラス基板で比較的良好なグラニュラー組織が形成できるようになったため、微細構造制御の研究はガラス基板を使うようになったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ガラス基板購入とその加工に使う予定。
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