An approach to evaluate magnetic properties of composite perpendicular media using anomalous Hall effect

摘要

現行の垂直磁気記録媒体の構成におけるキャップ層及び裏打ち軟磁性層の厚さとホール電圧の関係を検討した。結果、キャップ層から大きなホール電圧信号が選択的に検出された。キャップ層を厚くするとホール電圧は増加することを明らかにした。この現象は、単層の強磁性薄膜でホール電圧が膜厚に反比例するという一般的に知られている現象と大きく異なる。キャップ層の厚さを一定にした場合、裏打ち軟磁性層を薄くするとホール電圧は増加した。実験結果に基づいて模擬した2層構造のモデル計算から異なる異常ホール係数を有する二つの磁性膜の積層構造において一方の層の膜厚が他方と比べて薄い場合異常ホール電圧が膜厚増加に対して増加する領域が存在することを見出した。%Thickness dependence of cap layer and soft underlayer (SUL), two important layers in a perpendicular magnetic recording (PMR) medium, has been investigated using the Hall effects measurement method. Hall voltage was found to be increasing with increasing cap layer thickness, which is quite different from that of a single layer ferromagnetic thin film case, where the Hall voltage is inversely proportional to the film thickness. For a fixed cap layer thickness, Hall voltage was found to be increasing with decreasing SUL thickness. The method can be applied to monitor the cap layer thickness in the manufacturing of capped media. A bi-layer model based on the experimental data predicts that in a stacked structure of different magnetic thin films with different anomalous Hall coefficients there exists a region where Hall voltage increases with increasing thickness of a layer compared to another one.