專利名稱：磁記錄用軟磁性合金、濺射靶材及磁記錄介質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于作為硬盤驅動器用熱輔助磁記錄介質中的軟磁性底層(SUL層)使用的Co系磁記錄用軟磁性合金、以及使用了該合金的濺射靶材及磁記錄介質。
背景技術：
近年來，磁記錄技術的進步十分明顯，為了實現(xiàn)驅動器的大容量化，磁記錄介質的高記錄密度化正在推進之中，正在研究與以往普及的垂直磁記錄介質相比可以進一步實現(xiàn)高記錄密度化的熱輔助磁記錄方式。熱輔助磁記錄方式是在利用激光加熱磁記錄介質的同時記錄數(shù)據的方式。當磁記錄介質的高密度化推進時，磁性記錄的數(shù)據因周圍的熱的影響而消失的熱起伏的問題就會變得明顯。為避免該熱起伏的問題，需要提高記錄介質中所用的磁性材料的頑磁力。但是，如果頑磁力過高，就會無法記錄。解決該問題的方式是熱輔助磁記錄方式。另一方面，當加熱記錄介質時，頑磁力就會下降，從而可以記錄，當記錄后介質冷卻時，頑磁力會再次變高，因此在熱起伏方面變強。作為熱輔助方式用的磁記錄介質，例如研究過日本特開2010-182386號公報(專利文獻I)中所示的磁記錄介質。像該專利文獻I中公開的那樣，對于軟磁性層要求非晶，而熱輔助方式如上所述，要將記錄介質加熱。由此，對于專利文獻I 中所示的軟磁性層用合金，要求即使在加熱時也不會結晶化的、足夠高的結晶化溫度。但是，根據日本特開2001-110044號公報(專利文獻2)，專利文獻I中所示的軟磁性層的結晶化溫度約為400°C (670K)，因此存在發(fā)生結晶化的問題。另夕卜，在增本健著《7 * > 7 7 ^金屬Q基礎(無定形金屬的基礎)》OHM公司、1982，P94(非專利文獻I)中所公開的組成下，顯示出800K左右的結晶化溫度，然而由于使用了 S1、Ge、P、B、C之類的半金屬，因此在用于軟磁性層中時在耐腐蝕性方面存在問題。另夕卜，就非磁性的合金而言，如非專利文獻2中所示，也介紹過顯示出超過800K的結晶化溫度的合金，然而在軟磁性膜用途中，要求具有磁性，因此無法適用?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2010-182386號公報專利文獻2:日本特開2001-110044號公報非專利文獻非專利文獻1:增本健著《7 ^ ^ 7 7 ^金屬0基礎(無定形金屬的基礎)》0ΗΜ公司、1982，P94
非專利文獻2:0H JE, WOOLLAM J A, AYLESffORTHKD, SELLMYER D J, POUCH J J、JAppl Phys.，Vol.60，N0.12PP.4271 4286，1986發(fā)明的內容如上所述，對于專利文獻I中的合金的軟磁性層要求非晶，然而由于熱輔助方式要將記錄介質加熱，因此就專利文獻I中所示的軟磁性層而言存在發(fā)生結晶化的問題。另夕卜，如果是非專利文獻I中公開的組成，則顯示出800K左右的結晶化溫度，然而由于使用了S1、Ge、P、B、C之類的半金屬，因此在用于軟磁性層中時在耐腐蝕性方面存在問題。本發(fā)明人等此次得到如下的見解，S卩，在Co合金中，(I)利用Zr、Hf和/或Ti這樣的非晶化促進元素的添加可以確保無定形性；(2)利用V、Nb、Ta、Cr、Mo和/或W的添加可以實現(xiàn)高結晶化溫度，并且還可以有助于無定形性的提高；(3)利用Ni和/或Mn的添加可以調整飽和磁通密度；(4)利用 Al和/或Cu的添加可以實現(xiàn)耐腐蝕性的提高；(5)利用S1、Ge、P、B和/或C的添加可以實現(xiàn)無定形性的改善，從而可以提供能夠實現(xiàn)優(yōu)異的特性的磁記錄用軟磁性合金。所以，本發(fā)明的目的在于，提供飽和磁通密度、非晶性、結晶化溫度及耐腐蝕性優(yōu)異的熱輔助磁記錄介質用軟磁性合金、使用了它的濺射靶材及磁記錄介質。根據本發(fā)明的一個方式，提供一種磁記錄用軟磁性合金，其以at%計，包含:Fe:0 70%、(A) 5 20%的選自T1、Zr、及Hf中的I種或2種以上的元素、(B)O 30%的選自Cr、Mo、及W中的I種或2種以上的元素、(C)O 30%的選自V、Nb、及Ta中的I種或2種以上的元素、(D)O 30%的選自Ni及Mn中的I種或2種元素、(E)O 5%的選自Al及Cu中的I種或2種元素、以及(F) O 10%的選自S1、Ge、P、B、及C中的I種或2種以上的元素，余部含有Co及不可避免的雜質。根據本發(fā)明的另一個方式，提供以如上所述的磁記錄用軟磁性合金制作的濺射靶材。根據本發(fā)明的另一個方式，提供具備以如上所述的磁記錄用軟磁性合金制作的軟磁性膜的磁記錄介質。
具體實施例方式以下對本發(fā)明進行具體說明。只要沒有特別的明示，本說明書中“ ”就是指
at%。本發(fā)明的磁記錄用軟磁性合金以at %計包含F(xiàn)e:0 70%、(A) 5 20%的選自T1、Zr、及Hf中的I種或2種以上的元素、(B)O 30%的選自Cr、Mo、及W中的I種或2種以上的元素、(C)O 30%的選自V、Nb、及Ta中的I種或2種以上的元素、(D)O 30%的選自Ni及Mn中的I種或2種元素、(E)O 5%的選自Al及Cu中的I種或2種元素、以及
(F)O 10%的選自S1、Ge、P、B、及C中的I種或2種以上的元素，余部含有Co及不可避免的雜質，優(yōu)選由這些元素實質性地構成，更優(yōu)選僅由這些元素構成。本發(fā)明的合金含有O 70 %、優(yōu)選20 70 %、更優(yōu)選30 50 %的Fe。Fe是用于獲得軟磁性材料的元素，然而如果超過70%，則耐腐蝕性劣化。本發(fā)明的合金含有5 20%、優(yōu)選6 15%、更優(yōu)選9 14%的選自T1、Zr、及Hf中的I種或2種以上的(A)組元素。T1、Zr及Hf在Co系合金中是用于確保非晶化(無定形化性)的元素，如果這些元素的合計含量為5 20%，則可以充分地實現(xiàn)無定形化。根據本發(fā)明的優(yōu)選的方式，合金也可以含有5 30%、優(yōu)選10 25%的選自Cr、Mo、及W中的I種或2種以上的(B)組元素。Cr、Mo及W是在Co合金中用于實現(xiàn)高結晶化溫度的元素，如果該元素的I種或2種以上的合計含量為5 30%，則可以充分地實現(xiàn)該效果，并且有助于無定形化。根據本發(fā)明的優(yōu)選的方式，也可以將㈧組元素與⑶組元素的和設為10 35%。如果是該范圍內，則可以有助于無定形化，并且可以有效地防止磁性的降低。根據本發(fā)明的優(yōu)選的方式，合金也可以含有30%以下、優(yōu)選20%以下、更優(yōu)選10%以下的選自V、Nb、及Ta中的I種或2種以上的(C)組元素。V、Nb及Ta在Co合金中是用于明顯地提高耐腐蝕性、并且促進無定形化的元素，特別是在與(B)組復合添加的情況下可以實現(xiàn)高耐腐蝕性和高結晶化溫度。如果這些元素的合計含量為30%以下，則有助于無定形化。根據本發(fā)明的優(yōu)選的方式，合金也可以含有30 %以下、優(yōu)選20 %、更優(yōu)選10 %的選自Ni及Mn中的I種或2種(D)組元素。Ni及Mn在Co合金中是用于調整飽和磁通密度的元素，如果這些元素的合計含量為30%以下，則可以獲得優(yōu)異的磁性。根據本發(fā)明的優(yōu)選的方式，合金也可以含有5%以下的選自Al及Cu中的I種或2種(E)組元素。Al及Cu在Co合金中是用于提高耐腐蝕性的元素，如果這些元素的合計含量為5%以下，則有助于無定形化。根據本發(fā)明 的優(yōu)選的方式，合金也可以含有10%以下的選自S1、Ge、P、B、及C中的I種或2種(F)組元素。S1、Ge、P、B及C在Co合金中是改善無定形性的元素，如果這些元素的合計含量為10%以下，則有助于無定形化。實施例以下，利用實施例對本發(fā)明的合金進行具體的說明。通常來說，垂直磁記錄介質的薄膜可以通過濺射與其成分相同成分的濺射靶材、成膜于玻璃基板等上而得到。這里對利用濺射成膜的薄膜進行急冷。與之不同，本實施例中作為供試驗材料，使用了以單輥式的液體急冷裝置制作的急冷薄帶。由此來簡便地利用液體急冷薄帶評價實際中利用濺射進行急冷成膜的薄膜的由成分造成的對各個特性的影響。急冷薄帶的制作備件將以表I及表2中所示的成分組成稱量的原料30g在直徑10 X 40mm左右的水冷銅模具中在減壓Ar中進行電弧熔化，制成急冷薄帶的熔化母材。急冷薄帶的制作條件為，以單輥方式，將該熔化母材安放在直徑15_的石英管中，將出湯噴嘴直徑設為1_，以氣氛氣壓61kPa、噴霧壓差69kPa、銅棍(直徑300mm)的轉速3000rpm、銅棍與出湯噴嘴的間隙
0.3mm進行了出湯。出湯溫度設為各熔化母材的剛剛燒穿之后。將如此制作的急冷薄帶作為供試驗材料，評價了以下的項目。急冷薄帶的飽和磁通密度的評價在VSM裝置(振動試樣型磁力計)中以1200kA/m的施加磁場測定出急冷薄帶的飽和磁通密度。供試驗材料的重量為15mg左右，對于0.3T以上且小于0.8T的飽和磁通密度的試樣設為〇，對于0.8T以上的試樣設為 。對于小于0.3%的試樣設為X。急冷薄帶的結構通常來說，當測定非晶材料的X射線衍射圖時，看不到衍射峰，為非晶特有的暈圖。另外，在并非完全的非晶的情況下，雖然可以看到衍射峰，然而與晶體材料相比峰高變低，并且也可以看到暈圖。所以利用下述的方法進行了非晶性的評價。非晶性的評價作為非晶性的評價，在玻璃板上用雙面膠帶貼附供試驗材料，利用X射線衍射裝置得到衍射圖。此時，以使測定面為急冷薄帶的銅輥接觸面的方式貼附供試驗材料。X射線源為Cu-α射線，以4° /min的掃描速度進行了測定。將在該衍射圖中可以確認到暈圖的設為〇，將完全看不到暈圖的設為X，進行了非晶性的評價。急冷薄帶的結晶化溫度通常來說，非晶材料伴隨著加熱發(fā)生結晶化，將發(fā)生結晶化的溫度稱作結晶化溫度。另外，在結晶化時還會引起放熱反應。結晶化溫度是通過測定伴隨著結晶化放熱的溫度來評價的。所以利用下述的方法評價了結晶化溫度。利用差示掃描熱量測定(DSC)在加熱速度0.67KS-1的條件下進行調查。對于773K以上且小于873的結晶化溫度的試樣設為〇，對于873K以上的結晶化溫度設為◎，對于小于773K的結晶化溫度的試樣設為X。急冷薄帶的耐腐蝕 性評價(NaCl)以在玻璃顆粒上用雙面膠帶貼附急冷薄帶而得的試樣，實施了鹽水噴霧試驗(用5% NaCl水溶液在35°C下進行16小時)，在該評價中，將沒有看到生銹的設為〇，將看到生銹的設為X。急冷薄帶的耐腐蝕性(HN0J稱量50mg的供試驗材料，滴加IOml的3at % HNO3水溶液后，在室溫下放置Ihr后，分析向3% HNO3水溶液中的Co溶出量。將Co溶出量小于500ppm的設為◎，將500以上且小于IOOOppm的設為〇，將IOOOppm以上的設為X。而且，由于表I的成分組成中記載的例如N0.9的Zr為10%、W為5%、Mo為5%，因此(Co-30Fe)為 100%-20%，即 80%，在將該 80%設為 100 時，則 Co 為(100-30)、Fe 為30的比率。也就是意味著，Co為56%，F(xiàn)e為24%。表I
權利要求
1.一種磁記錄用軟磁性合金，其特征在于，以at %計,包含:Fe:0 70%、(A)5 20%的選自T1、Zr、及Hf中的I種或2種以上的元素、(B)O 30%的選自Cr、Mo、及W中的I種或2種以上的元素、(C)O 30%的選自V、Nb、及Ta中的I種或2種以上的元素、(D)O 30%的選自Ni及Mn中的I種或2種元素、(E)O 5%的選自Al及Cu中的I種或2種元素、以及(F)O 10%的選自S1、G e、P、B、及C中的I種或2種以上的元素，余部含有Co及不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的磁記錄用軟磁性合金，其中，所述合金以81:%計,僅由:Fe:0 70%、(A)5 20%的選自T1、Zr、及Hf中的I種或2種以上的元素、(B)O 30%的選自Cr、Mo、及W中的I種或2種以上的元素、(C)O 30%的選自V、Nb、及Ta中的I種或2種以上的元素、(D)O 30%的選自Ni及Mn中的I種或2種元素、(E)O 5%的選自Al及Cu中的I種或2種元素、(F)O 10%的選自S1、Ge、P、B、及C中的I種或2種以上的元素、以及余部的Co及不可避免的雜質構成。
3.根據權利要求1或2所述的磁記錄用軟磁性合金，其中，包含5 3(^七％的(B)組的元素，(A)組的元素與(B)組的元素之和為10 35at%。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的磁記錄用軟磁性合金，其中，包含超過0%而為30at%以下的(C)組的元素。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的磁記錄用軟磁性合金，其中，包含超過0%而為30at%以下的(D)組的元素。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的磁記錄用軟磁性合金，其中，包含超過0%而為5at%以下的(E)組的元素。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的磁記錄用軟磁性合金，其中，包含超過0%而為10at%以下的(F)組的元素。
8.一種濺射靶材，其特征在于，用權利要求1 7中任一項所述的磁記錄用軟磁性合金制成。
9.一種磁記錄介質,其特征在于，具備用權利要求1 7中任一項所述的磁記錄用軟磁性合金制成的軟磁性膜。
全文摘要
本發(fā)明提供飽和磁通密度、非晶性、結晶化溫度及耐腐蝕性優(yōu)異的熱輔助磁記錄介質用軟磁性合金、其濺射靶材及磁記錄介質。該合金以at％計，包含F(xiàn)e0～70％、(A)5～20％的選自Ti、Zr、及Hf中的1種或2種以上的元素、(B)0～30％的選自Cr、Mo、及W中的1種或2種以上的元素、(C)0～30％的選自V、Nb、及Ta中的1種或2種以上的元素、(D)0～30％的選自Ni及Mn中的1種或2種元素、(E)0～5％的選自Al及Cu中的1種或2種元素、以及(F)0～10％的選自Si、Ge、P、B、及C中的1種或2種以上的元素，余部含有Co及不可避免的雜質。
文檔編號C22C45/04GK103221568SQ20118005130
公開日2013年7月24日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者長谷川浩之 申請人:山陽特殊制鋼株式會社