超高密度垂直磁気記録デバイスへの応用を目的とした高垂直磁気異方性薄膜の創製

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情報ストレージ分野の基幹技術であるハードディスクドライブ(HDD)の更なる高記録密度化を追求する上で,高い垂直磁気異方性を示す磁性薄膜の開発が強く求められている.このような背景にあって,本研究代表者は,従来の磁気記録媒体材料に対して1桁以上高い磁気異方性定数を有するSmCo_5合金垂直磁気異方性薄膜のスパッタリング法による開発を世界に先駆けて成功させている.本年度は,このSmCo_5薄膜のHDD用垂直磁気記録媒体への応用について主に研究を推し進めた.SmCo_5薄膜のHDD用垂直磁気記録媒体への応用,特に,垂直磁気記録層と軟磁性裏打ち層の二層の磁性層から成る媒体の作製とその記録再生特性評価を行った.垂直磁気記録媒体において高記録密度化を達成するためには,記録効率を高める必要から,上記の二層構造の媒体構成とすることが望まれる.そこで,昨年度までに確立したSm-Co/Cu/Tiという層構成の高垂直磁気異方性薄膜をCo-Zr-Nb軟磁性裏打ち層上に堆積することで二層媒体を作製したが,その媒体は,Cu/Ti層とCo-Zr-Nb軟磁性裏打ち層との間の意図せざる著しい相互拡散に由来して,全く垂直磁気異方性を発現しなかった.一方,Cu/Ti層とCo-Zr-Nb軟磁性裏打ち層との間にRu層を導入したところ,この相互拡散が完全に抑止され,Ru層を導入したSm-Co/Cu/Ti/Ru/Co-Zr-Nbから構成される二層媒体はSm-Co/Cu/Tiから成る薄膜と同等の高い垂直磁気異方性を発現することが見出された.また,この二層媒体の記録再生特性評価を行い,成膜条件を適切に調整することでその向上が図れることを報告した.この二層媒体は,記録磁化の熱安定性の観点のみから論ずれば,1Tbit/inch^2以上の超高密度記録を実現し得るものであり,本研究の成果は将来それに至るための標石となるものと期待される.