图1显示了一种典型的现有技术的磁盘驱动(disk drive)系统10。在 操作中，磁传动装置(transducer)20在盘片16上方飞转(fly)时由悬置 (suspension)13支撑。磁传感器通常称为“磁头(head)”或“滑动件(slider)” 是由执行写入磁转换(写入头23)和读出磁转换(读出头12)任务的元件组 成。往来于读出头12和写入头23的电信号沿着附着于或嵌入悬置13 中的导电路径(导线)14传送。磁性转换器20处于从盘16中心到读出和 写入圆周轨线(track)(未标出)的径向距离不同的点上。盘片16连接到轴 18，该轴由轴马达24驱动使得盘片16转动。盘片16包括其上沉积多种 薄膜21的衬底26(substrate)。薄膜21包括铁磁材料，其中写入头23记 录将信息编码的磁转换。
常规的盘片16由带高度抛光的NiP无电涂层(electroless coating)的 AlMg衬底26组成。一般用玻璃作为衬底26。盘片16上的薄膜21通常 包括沉积在衬底26上的铬或铬合金底层。薄膜中的铁磁层以钴、镍和 铁的各种合金为基础。例如，一般使用的合金是CoPtCr。其它的元素如 钽和硼也经常用在磁性合金中。保护外层(protective overcoat layer)用来 提高耐磨性和抗蚀性。上述的三种薄膜盘片仍具有应用前景。不同的晶 种层、多重(multiple)底层和层压磁性膜都在现有技术进行了说明。
特别是，已经建议晶种层与非金属衬底材料如玻璃一同使用。通常 晶种层是较薄的层，其是在衬底上沉积的最初的薄膜，接下来是底层。 所提出的用作晶种层的材料包括铬、钛、钽、Ni3P、MgO、碳、钨、AlN、 FeAl、RuAl和NiAl。在Bian等申请的美国专利5,789,056中描述了CrTi 晶种层的应用。所提及的底层是Cr、CrV和CrTi。
在Chen等人的美国专利6,010,795中描述了具有表面氧化的晶种层 (如NiP)、含Cr的次底层(sub-underlayer)、NiAl或FeAl底层和在NiAl 或FeAl底层上的含Cr中间层的磁性记录介质。所述的底层具有(200) 结晶学取向(crystallographic orientation)。
Lee等人的美国专利5,800,931公开了MgO晶种层。使用了B2结 构的底层，优选NiAl或FeAl底层，及任选的介于底层和磁性层之间的 Cr或Cr合金中间层。
在公开的Bian等的美国申请20010024742中描述了直接沉积在预 晶种层(pre-seed layer)上的RuAl晶种层，和RuAl之后任选的NiAl层。 该双层结构能通过减少形成晶种层所要求的Ru的量而降低成本。Ru是 一种昂贵的元素，因此减少所需要的Ru的量能降低成本。在双层结构 中RuAl晶种层确定了晶粒大小和取向，随后沉积的NiAl遵循已建立的 晶格(pattern)。
需要持续提高磁记录性能以进一步增加磁介质的面记录密度(areal recording density)。

本发明的发明人披露了一种包括RuAl/NiAlB双晶种层的磁性薄膜 记录介质。使用RuAl/NiAlB结构使得晶粒大小降低，Mrt取向比(OR)增加， SNR提高和在较高振幅(amplitude)下有较低的PW50。RuAl和NiAlB晶种 层每层都具有B2结晶学结构。可以利用RuAl/NiAlB双晶种层来获得具有 择优面心取向(preferred in-plane orientation)(200)的底层，及获得(11-20)择优 面心取向的钴合金磁性层。
附图说明
图1是显示现有技术在盘片驱动中磁头和相关组件的关系的代表性 说明图。
图2是本发明用于磁性薄膜盘片优选实施方式的层结构的说明图。

参照图2来说明在磁性薄膜盘片16的优选实施方式中的薄膜层， 该盘片包括本发明的双晶种层。本发明的双晶种层优选与预晶种层一起 使用。预晶种层用溅射直接沉积在可以是玻璃或任何其它合适的材料或 表面的衬底表面26上。优选预晶种层31是CrTi合金的，更优选是CrTi50 的无定形层或纳米晶(nanocrystalline)层。无定形或纳米晶的AlTa、CrTa 或AlTi也被认为是用作预晶种层31的优选材料。CrTi、AlTa、CrTa或 AlTi预晶种层的使用改进了晶粒大小、晶粒分布、面心结晶学取向、矫 顽性(coercivity)和SNR。
本发明的双层晶种层包括RuAl的结晶层32A，接下来是NiAlB的 结晶层32B。RuAl层在无定形预晶种层上生长为B2结晶学结构。NiAlB 随之外延生长(epitaxially)成B2结晶学结构。硼加入到NiAl中减小了 NiAlB的晶粒大小，该晶粒大小减少的晶粒能保留在之后的结晶层中。 优选的组成包括2至5原子百分比(at.％)的硼，镍和铝的量几乎相等， 但镍和铝的量相差几个原子百分比也可以接受。更优选的组成是 NiAl48B2。RuAl比NiAlB更贵些，因此双层的优点之一是可以使RuAl 层非常薄，节省高成本的RuAl。
在NiAlB层32B之后是一层或多层的底层33。底层通常是铬合金。 优选的底层是CrTi，更优选的底层是CrTi20。当使用CrTi时，铬基底层 33也可以很薄。
已知可以通过首先分别沉积具有(112)或(200)择优取向的底层，以生 长(10-10)或(11-20)择优面心取向的钴合金磁性薄膜。已单独使用B2结 晶学结构的RuAl晶种层，以获得(200)择优面心取向的底层和(11-20)择 优面心取向的钴合金磁性层。当在RuAl之后使用时，加入NiAlB不改 变取向。然而，使用NiAlB而无RuAl，会趋于生成目标取向比大于1 的介质所不希望的(10-10)取向。优选具体实施的盘片结构采用圆周纹理 (circumferentially texture)的衬底和取向比大于1。
图2显示底层33之后的磁性层体(magnetic layer stack)34。最后一 层是保护外层35。磁性层体34包括任意多种类的单层或多层，其中至 少一层必须是铁磁层。通常所用的铁磁合金的例子是CoPtCr、CoPtCrTa 和CoPtCrB。层压的磁性层和反铁磁耦合(antiferromagnetically coupled) 磁性层可以和本发明的晶种双层一起使用。可以使用开始层(onset layer)。优选实施方式使用CoCr/隔离层(spacer)/CoPtCrB的磁性层体34， 更优选实施方式使用CoCr10/Ru/CoPt12Cr18B8的磁性层体34。
所选的实验盘片的磁性性能的实验数据列于表1中。其它层使用上 面给出的优选的NiAl48B2合金和最优选的材料和组成。盘片3采用RuAl 而没有其它晶种层来说明加入NiAlB层的优点。
表1
盘 片 RuAl的厚 度(nm) NiAlB的 厚度(nm) Mrt OR DC SNR (dB) SNR@310 KBPI(Db) PW50 (nm) LFTAA (mv) 1 5.7 8.6 1.43 33.9 29.3 101.5 1.193 2 8.6 5.7 1.39 34.1 29.3 101.3 1.186 3 17.2 0 1.27 33.7 29.1 101.9 1.162
具有本发明的RuAl/NiAlB双晶种层的盘片比RuAl盘片具有显著较 高的Mrt OR。其SNR增加，在较高振幅下PW50较低。
双晶种层的总厚度只需要足够确立良好的结晶学取向。厚度的上限将 取决于随厚度而增加的晶粒大小的变化趋势。NiAlB层的厚度可以比RuAl 厚。表2显示了NiAlB层厚度恒定为8.6nm，所用的四个不同厚度的RuAl 的Mrt取向比(OR)。随着RuAl厚度减少Mrt OR稍有增加。
表2
RuAl的厚度(nm) 1.7 2.3 4.8 8.3 Mrt OR 1.45 1.46 1.43 1.40
正如本领域技术人员所知的，上面给出的原子百分比组成没有考虑 不可避免地存在于薄膜内的少量杂质。针对具体实施方式对本发明进行 了描述，但对本领域的技术人员来说，包含RuAl/NiAlB的双层结构的 其它用途和应用是明显的。