(57)【要約】【課題】高密度記録が可能であり、かつ、熱ゆらぎ耐性の高い磁気記録媒体を提供する。【解決手段】磁気記録を行うための磁性膜１０４が成膜される連続した凹凸状の形成面を有する磁気記録媒体１１であって、磁性膜１０４は、形成面の各凹部１０３を埋設するようにそれぞれ成膜された複数の磁性膜１０４ｂと、形成面の各凸部１０２にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく構成された複数の磁性膜１０４ａと、磁性膜１０４ａと磁性膜１０４ｂとの間に、磁性膜１０４ａ及び磁性膜１０４ｂよりも膜厚が薄く成膜された磁性膜薄膜部１０７と、により構成されており、それゆえ、高密度記録が可能な磁気記録媒体１１を提供することができる。【選択図】図１
2010192016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録を行うための磁性膜が成膜される連続した凹凸状の形成面を有する磁気記録媒体であって、
前記磁性膜は、
前記形成面の各凹部を埋設するようにそれぞれ成膜された複数の磁性膜埋設部と、
前記形成面の各凸部にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく構成された複数の磁性膜凸状部と、
前記磁性膜凸状部と前記磁性膜埋設部との間に、前記磁性膜凸状部及び前記磁性膜埋設部よりも膜厚が薄く成膜された磁性膜薄膜部と、
により構成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁性膜凸状部に重畳して成膜された保護膜と前記磁性膜凸状部の側壁とによって封止された空隙部を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記空隙部は、希ガス雰囲気、又は真空に保たれていることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁性膜薄膜部の膜厚は、前記磁性膜凸状部の膜厚の５％〜５０％であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気記録媒体との間で情報の記録・再生を行う磁気記録再生装置の磁気記録再生ヘッドであって、
前記磁性膜凸状部に対して記録磁界を印加するための磁界印加手段と、
前記磁性膜凸状部から発生する漏洩磁界を検出するための磁界検出手段とを備えることを特徴とする磁気記録再生ヘッド。
【請求項６】
近接場光を照射して前記磁性膜凸状部を加熱昇温するための近接場光発生手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の磁気記録再生ヘッドを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項８】
磁気記録を行うための磁性膜が成膜される連続した凹凸状の形成面を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁性膜の成膜において、
前記形成面の各凹部を埋設するように複数の磁性膜埋設部をそれぞれ成膜する第１成膜工程と、
前記形成面の各凸部にそれぞれ重畳して凸状に成膜し、互いに接触することなく複数の磁性膜凸状部を成膜する第２成膜工程と、
前記磁性膜凸状部と前記磁性膜埋設部との間に、前記磁性膜凸状部及び前記磁性膜埋設部よりも膜厚が薄い磁性膜薄膜部を成膜する第３成膜工程と、を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気的な作用により情報を記録する磁気記録媒体、並びに、磁気記録再生ヘッド、磁気記録再生装置、及び磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクに代表される磁気記録の分野においては、基板面に垂直な磁化方向を有する垂直磁化膜が適用され、面密度で１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２に迫る記録密度が検討されつつある。しかしながら、従来のハードディスクの記録媒体として用いられている、複数個の小さな磁性粒子から１つの磁気ビットを形成するグラニュラー媒体と呼ばれる磁気記録媒体（以下、単に「グラニュラー媒体」と呼ぶ）では、高密度記録媒体の記録ビットサイズの微小化に伴う熱揺らぎの影響が大きな問題となっている。
【０００３】
熱揺らぎによる磁気情報の消失は、定性的には、磁気記録媒体の磁気ビットを形成する磁性粒子の磁気異方性エネルギー（自発磁化の方向によって内部エネルギーが変化することを言い、一般的には、磁化容易化軸方向で安定となる。）と、熱エネルギーとの相対関係によって決まる。
【０００４】
したがって、磁性粒子（磁気ビット）の体積をＶ、磁気異方性定数をＫｕ（エネルギー密度の次元を持つ）、ボルツマン定数をｋ、及び温度をＴとすれば、磁気異方性エネルギーＫｕ・Ｖと、熱エネルギーｋ・Ｔ（ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：温度）との相対関係によって、熱揺らぎによる磁気情報の消失の問題を定性的に理解することができる。
【０００５】
すなわち、熱揺らぎ現象は、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴという指標で表され、この値が小さいほど熱揺らぎの影響が強くなる。この熱揺らぎ現象における指標に関しては、磁気異方性エネルギーＫｕ・Ｖが、熱エネルギーｋ・Ｔの数十倍程度まで小さくなると、熱揺らぎによる磁気情報の消失が顕著になることが知られている。
【０００６】
このような高密度の磁気記録を可能とする技術として、パターンドメディアやディスクリート・トラックメディアと呼ばれる技術が盛んに研究されている。このうち、パターンドメディアは、１個の磁性粒子で１つの磁気ビットが形成され、磁性粒子の間は非磁性材料で分離されているという点がグラニュラー媒体と異なっている。このようなパターンドメディアは、グラニュラー媒体に比べて磁性粒子の体積Ｖを大きくすることができ、熱揺らぎ耐性の向上が可能である。
【０００７】
特許文献１には、ブロックコポリマーの自己組織化現象を利用して作製可能なパターンドメディアの例が開示されている。また、特許文献２には、アルミナを加工したアルミナナノホール内に硬磁性体からなる充填物を形成したパターンドメディアの例が開示されている。
【０００８】
一方、ディスクリート・トラックメディアは、データトラック間に非磁性体を形成することでデータトラック同士を磁気的に分離して、記録時に隣接トラックへの記録情報の滲み（サイドライト）を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２５１２３６号公報（２０００年９月４日公開）
【特許文献２】特開２００２−１７５６２１号公報（２００２年６月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の従来技術には次のような問題がある。
【００１１】
特許文献１に開示されたパターンドメディアや、公知のディスクリート・トラックメディアは、磁気記録層となる磁性体を形成した後、この磁性体を記録ビットの大きさ、又は、記録トラックの幅にエッチング加工を施して分断を行うために、エッチング時の熱ダメージや物理・化学ダメージにより磁性体の劣化を引き起こす虞がある。そのため、例えば酸化し易い材料を磁性体に用いることが困難である。
【００１２】
また、特許文献２に開示されたパターンドメディアでは、従来のハードディスク媒体の製造に適用されているドライプロセスでの磁性体形成を適用することができないため、製造工程が複雑化するという問題がある。さらに、アルミナナノホール中に磁性体を充填する方式が採用されるため、大きな垂直磁気異方性を付与しにくいという課題がある。
【００１３】
加えて、上記公知のパターンドメディアやディスクリート・トラックメディアでは、記録ビット間や記録トラック間に存在する非磁性領域は磁気情報を記録しない領域であるために、磁気信号が発生しない領域となってしまう。このため、非磁性体が占める領域が大きくなる分だけ、磁気記録媒体の面積利用効率を低下させるという課題がある。上記非磁性領域の幅は、磁性体をエッチングして形成する方法ではマスクとして使用する自己組織化粒子の間隔や、同じくマスクとして使用するレジスト材をイオンビーム露光する際の露光分解能、エッチングの分解能に依存するものであり、上記公知のパターンドメディアやディスクリート・トラックメディアでは、これらの分解能を超える非磁性層幅の低減は困難である。
【００１４】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高密度記録が可能であり、かつ、熱ゆらぎ耐性の高い磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明に係る磁気記録媒体は、磁気記録を行うための磁性膜が成膜される連続した凹凸状の形成面を有する磁気記録媒体であって、前記磁性膜は、前記形成面の各凹部を埋設するようにそれぞれ成膜された複数の磁性膜埋設部と、前記形成面の各凸部にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく構成された複数の磁性膜凸状部と、前記磁性膜凸状部と前記磁性膜埋設部との間に、前記磁性膜凸状部及び前記磁性膜埋設部よりも膜厚が薄く成膜された磁性膜薄膜部と、により構成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、前記課題を解決するために、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、磁気記録を行うための磁性膜が成膜される連続した凹凸状の形成面を有する磁気記録媒体の製造方法であって、前記磁性膜の成膜において、前記形成面の各凹部を埋設するように複数の磁性膜埋設部をそれぞれ成膜する第１成膜工程と、前記形成面の各凸部にそれぞれ重畳して凸状に成膜し、互いに接触することなく複数の磁性膜凸状部を成膜する第２成膜工程と、前記磁性膜凸状部と前記磁性膜埋設部との間に、前記磁性膜凸状部及び前記磁性膜埋設部よりも膜厚が薄い磁性膜薄膜部を成膜する第３成膜工程と、を含むことを特徴としている。
【００１７】
前記構成によれば、複数の磁性膜凸状部が、前記形成面の各凸部にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく構成されている。従って、本発明に係る磁気記録媒体は、磁性膜凸状部をそれぞれ独立に磁化反転させることができる。
【００１８】
加えて、前記形成面の各凹部を埋設するように複数の磁性膜埋設部がそれぞれ成膜されており、前記磁性膜凸状部と前記磁性膜埋設部との間には、前記磁性膜凸状部及び前記磁性膜埋設部よりも膜厚が薄い磁性膜薄膜部が成膜されている。
【００１９】
従って、磁性膜薄膜部では、膜厚の減少により局所的に磁化量が小さくなり、かつ、磁性膜薄膜部における局所形状変化が存在することにより、磁性膜凸状部及び磁性膜埋設部の磁化が磁性膜薄膜部を超えて磁壁移動することがなくなる。つまり、本発明に係る磁気記録媒体は、磁性膜薄膜部を有することにより、磁性膜凸状部と磁性膜埋設部との間の交換結合力を小さくすることができる。
【００２０】
それゆえ、磁性膜凸状部をデータトラックとして使用することで、データトラック同士を磁気的に分離して、記録時に隣接トラックへの記録情報の滲み（サイドライト）を防止することが可能となる。さらに、形成面の凸部に成膜された磁性膜凸状部を磁化反転単位（記録ビット）とするパターンドメディアを実現することができ、高密度記録が可能であり、かつ、熱ゆらぎ耐性の高い磁気記録媒体を提供することができる。
【００２１】
なお、本発明に係る磁気記録媒体をディスクリート・トラックメディアに用いた場合においても、磁性膜薄膜部を有することにより、磁性膜凸状部と磁性膜埋設部とをそれぞれ独立して磁化反転することができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る磁気記録媒体は、前記磁性膜凸状部に重畳して成膜された保護膜と前記磁性膜凸状部の側壁とによって封止された空隙部を有する構成とすることができる。
【００２３】
空隙部の熱伝導率は保護膜の材料に比べて極めて低い。従って、本発明に係る磁気記録媒体は、空隙部を有することにより、その使用時に発生する熱を磁性膜に伝えにくくする効果が得られる。例えば、記録時に磁界とともにレーザー光を照射する光（熱）アシスト磁気記録方式や、記録磁界とともに磁気スピンの歳差運動を増幅する高周波磁界を印加する高周波磁界アシスト磁気記録方式においては、本発明に係る磁気記録媒体は、磁気記録媒体が空隙部を有することにより、記録ビットで発生する熱が隣接ビットに対して与える影響を緩和でき、隣接ビットへの意図しない書き込みや誤消去を防止できる。
【００２４】
さらに、本発明に係る磁気記録媒体では、空隙部は、希ガス雰囲気、又は真空に保たれている構成とすることができる。
【００２５】
本発明に係る磁気記録媒体は、スパッタリング装置に代表される真空装置を用いて作製可能であり、磁性体のエッチングを行うことなく作製することが可能である。また、スパッタリング装置を用いて希ガス中で保護膜の成膜を行うことにより、空隙部が希ガス雰囲気となる。このような形成方法を用いることによって、保護膜の形成と同時に空隙部が真空状態、又は希ガス雰囲気となり、かつ、製造工程が簡略化される。
【００２６】
それゆえ、本発明に係る磁気記録媒体は、従来のハードディスク製造工程と親和性が高く、ダメージに弱い材料を磁性膜に適用することができ、しかも、高い垂直磁気異方性が得られる。
【００２７】
さらに、本発明に係る磁気記録媒体は、磁性膜薄膜部の膜厚は、前記磁性膜凸状部の膜厚の５％〜５０％である。
【００２８】
これにより、より最適に、磁性膜凸状部と磁性膜埋設部とをそれぞれ独立して磁化反転させることができる。
【００２９】
本発明に係る磁気記録再生装置の磁気記録再生ヘッドは、上記何れかの磁気記録媒体との間で情報の記録再生を行う磁気記録再生装置の磁気記録再生ヘッドであって、前記磁性膜凸状部に対して記録磁界を印加するための磁界印加手段と、前記磁性膜凸状部から発生する漏洩磁界を検出するための磁界検出手段とを備えることを特徴としている。
【００３０】
さらに、本発明に係る磁気記録媒体の磁気記録再生ヘッドは、近接場光を照射して前記磁性膜凸状部を加熱昇温するための近接場光発生手段を備える。
【００３１】
前記構成によれば、個々の磁性膜凸状部を独立した磁気ビットとする前記磁気記録媒体に対して使用される磁気記録再生ヘッドを実現することができる。これにより、磁性膜凸状部に磁気情報を記録し、磁性膜凸状部から生じる漏洩磁界を検出して情報の再生を行うことができる。
【００３２】
また、本発明に係る磁気記録再生ヘッドは、磁性膜凸状部を加熱昇温するための近接場光発生手段を備えているため、近接場光によって特に磁性膜凸状部のみを強く加熱することができ、磁性膜凸状部のみに磁気情報を記録再生することが可能となる。その結果、磁性膜埋設部の影響が極めて小さくなり、前記磁気記録媒体に対して安定的な記録再生を行うことが可能となる。
【００３３】
そして、本発明に係る磁気記録再生装置は、前記磁気記録再生ヘッドを備える構成であってよい。
【００３４】
前記構成を備えることにより、本発明に係る磁気記録再生装置は、個々の磁性膜凸状部を独立した磁気ビットとする前記磁気記録媒体に対して使用される磁気記録再生装置を実現することができる。そして、磁性膜凸状部に磁気情報を記録し、磁性膜凸状部から生じる漏洩磁界を検出して情報の再生を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る磁気記録媒体は、以上のように、磁性膜が、前記形成面の各凹部を埋設するようにそれぞれ成膜された複数の磁性膜埋設部と、前記形成面の各凸部にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく構成された複数の磁性膜凸状部と、前記磁性膜凸状部と前記磁性膜埋設部との間に、前記磁性膜凸状部及び前記磁性膜埋設部よりも膜厚が薄く成膜された磁性膜薄膜部と、により構成されている。
【００３６】
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、以上のように、前記磁性膜の成膜において、前記形成面の各凹部を埋設するように複数の磁性膜埋設部をそれぞれ成膜する第１成膜工程と、前記形成面の各凸部にそれぞれ重畳して凸状に成膜し、互いに接触することなく複数の磁性膜凸状部を成膜する第２成膜工程と、前記磁性膜凸状部と前記磁性膜埋設部との間に、前記磁性膜凸状部及び前記磁性膜埋設部よりも膜厚が薄い磁性膜薄膜部を成膜する第３成膜工程と、を含む構成である。
【００３７】
それゆえ、高密度記録が可能であり、かつ、熱ゆらぎ耐性の高い磁気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の構成を示す概略図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の磁性膜の形成過程を説明するための断面概略図であり、（ａ）は、磁性膜を形成する前の状態を、（ｂ）は磁性膜の形成途中の状態を、（ｃ）は磁性膜を形成し終えた状態を、それぞれ表す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の一例を示す断面概略図であり、（ａ）は、基板に凹凸形状部を転写するためのマスク材を形成する様子を示す図であり、（ｂ）は、反応性イオンエッチング処理により凹凸形状部を基板に形成する様子を示す図であり、（ｃ）は、磁性膜を凹凸形状部上に形成する様子を示す図であり、（ｄ）は、磁性膜上に保護膜を形成する様子を示す図であり、（ｅ）は、保護膜に潤滑層を塗布形成する様子を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の他の一例を示す断面概略図であり、（ａ）は、基板に凹凸形状部を転写するためのマスク材を形成する様子を示す図であり、（ｂ）は、反応性イオンエッチング処理により凹凸形状部を基板に形成する様子を示す図であり、（ｃ）は、凹凸形状部上に十分に薄いくびれ部が形成されなかった場合の様子を示す図であり、（ｄ）は、保護膜に保護されていない領域をエッチングしてくびれ部を形成する様子を示す図であり、（ｅ）は、エッチング処理によりくびれ部を形成する様子を示す図であり、（ｆ）は、磁性膜上に保護膜を、保護膜に潤滑層を、順次塗布形成する様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の変形例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る磁気記録媒体の構成を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体をディスクリート・トラックメディアに適用した場合の構成を示す概略図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】本発明に係る磁気記録再生装置の構成を表すブロック図である。
【図９】本発明に係る他の実施形態の磁気記録再生装置の磁気記録再生ヘッドの構成を示す概略図である。
【図１０】本発明に係る他の実施形態の磁気記録再生装置の記録動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明に係る他の実施形態の磁気記録再生装置の再生動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明に係るさらに他の実施形態に係る磁気記録再生装置の磁気記録再生ヘッドの構成を示す概略図である。
【図１３】本発明に係るさらに他の実施形態の磁気記録再生装置の記録動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】実施例に係る磁気記録媒体の断面ＴＥＭ像である。
【図１５】実施例１に係る磁気記録媒体の磁化曲線である。
【図１６】実施例１に係る磁気記録媒体の、別視野で観察した断面ＴＥＭ像である。
【図１７】比較例に係る磁気記録媒体の磁化曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体１１について図１から図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
＜磁気記録媒体１１の構造＞
磁気記録媒体１１について、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して説明する。なお、図１は、磁気記録媒体１１の構成を示す概略図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平面図である。
【００４０】
図１（ａ）に示すように、磁気記録媒体１１は、基板１０１と、磁性膜１０４と、保護膜１０５と、潤滑層１０６とが、その順番に形成されてなる。
【００４１】
基板１０１には凸部１０２と凹部１０３とからなる凹凸形状部１２が形成されており、凹凸形状部１２の上に磁性膜１０４、保護膜１０５、及び潤滑層１０６が順に形成されている。なお、凸部１０２及び凹部１０３は基板１０１上に繰り返し形成されている。
【００４２】
基板１０１は、金属基板、半導体基板、酸化物基板、窒化物基板、あるいは樹脂製基板等を用いることができ、例えば、ＳｉＯ２基板やＳｉ基板、ガラス基板、ＮｉＰをコートしたＡｌ基板や、ポリカーボネート基板を用いることができる。
【００４３】
磁性膜１０４は、磁気情報を記録するための強磁性膜であって、平滑な基板上に形成した際に、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜からなる。
【００４４】
磁性膜１０４は、各凸部１０２上にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく構成された複数の磁性膜１０４ａ（磁性膜凸状部）（後述のくびれ部１０７よりも上部）と、凸部１０２に隣り合う凹部１０３を埋設するようにそれぞれ形成された複数の磁性膜１０４ｂ（磁性膜埋設部）とからなる。すなわち、磁性膜１０４では、隣り合う凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａは、その側壁同士が接触しないように形成されている。また、磁性膜１０４ａは、高さ方向（図１の図面上下方向）において、中央部が上部及び下部よりも膨らんでおり、その外形は瓢箪型となっている。
【００４５】
そして、磁性膜１０４は、磁性膜１０４ａと磁性膜１０４ｂとの間に、磁性膜１０４ａ及び磁性膜１０４ｂよりも膜厚が薄く成膜されたくびれ部１０７（磁性膜薄膜部）を有する。そのくびれ部１０７は、最も近い凸部１０２の方向に向かって、かつ、基板面１２０に垂直な方向に対して窪んだ形状を有する。なお、ここでいう膜厚とは、磁性膜１０４の上面から基板１０１までの最も近い距離を指し、磁性膜１０４の上面とは、保護膜１０５と接する側の磁性膜１０４の面のことである。そして、くびれ部１０７が存在することにより、磁性膜１０４ａの側壁と基板１０１の基板面（凸部１０２の頂部を繋ぐ面、又は、凹部１０３の底部を繋ぐ面）とのなす角度が、凸部１０２の側壁と上記基板面とのなす角度よりも大きくなる箇所が存在することになる。
【００４６】
ここで、磁性膜１０４が形成された様子を図１（ｂ）を参照して説明する。図１（ｂ）は、磁気記録媒体１１の概略平面図であり、磁気記録媒体１１から保護膜１０５及び潤滑層１０６を除いた状態のものを示す。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）におけるＡ−Ａ’断面に該当する。
【００４７】
磁気記録媒体１１では、凹部１０３（不図示）は、個々の凸部１０２（不図示）を囲むように配置され、凹部１０３を埋設するように磁性膜１０４ｂが形成されている。そして、磁性膜１０４は、隣り合う凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａの側壁同士が接触しないように形成されている。図１（ｂ）は、その様子を示す。
【００４８】
磁性膜１０４の材料は、垂直磁気記録方式のハードディスク媒体に一般的に用いられる磁性材料や、光磁気記録媒体に用いられる磁性材料等を使用できる。具体的には、Ｃｏ、Ｆｅ、又はＣｏＦｅの合金を基体とし、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｂ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｈから選ばれる１つ又は複数の材料を加えたものや、希土類金属を加えた、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＳｍＣｏ等の希土類−遷移金属磁性体を適用することができる。さらには、これらの材料を用いた人工格子膜であってもよい。
【００４９】
保護膜１０５は、磁気ヘッド等の外部からの物理的な接触から磁性膜１０４を保護するための役割と、磁性膜１０４の酸化劣化を防ぐ酸化防止層としての役割とを兼ね、磁性膜１０４ａに重畳して成膜されている。保護膜１０５の材料は、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜やＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＣＮ（窒化炭素）等の窒化膜、非磁性金属膜を使用することができる。
【００５０】
潤滑層１０６は、磁気ヘッド等の外部からの物理的な接触によって磁気記録媒体１１又は磁気ヘッドが破損することを防ぐためのものであり、例えば、パーフルオロポリエーテルを骨格とする分子膜を使用することができる。
【００５１】
なお、基板１０１と磁性膜１０４との間（より正確には磁性膜１０４が成膜される連続した凹凸状の形成面と磁性膜１０４との間）、あるいは磁性膜１０４と保護膜１０５との間に、必要に応じて軟磁性層１０８（不図示）が形成されていてもよい。
【００５２】
軟磁性層１０８は、磁性膜１０４に外部磁界を印加して記録を行う際に、膜面に垂直な方向の磁界を増強して記録を補助したり、磁性膜１０４との磁気的な結合力を利用して磁化反転に必要な磁界を低減させたりするための層である。軟磁性層１０８は、例えば、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＴａ、及びＣｏＺｒやこれらを主体とする軟磁性体を用いて形成される。
【００５３】
なお、軟磁性層１０８を形成する場合には、磁性膜１０４と軟磁性層１０８の間にさらに非磁性層や交換結合力を調整するための層が形成されてもよい。基板１０１と磁性膜１０４との間に軟磁性層１０８を形成する場合には、凹凸形状部１２が形成された基板１０１上に、凹凸形状部１２が表面に反映されるように軟磁性層１０８を形成してもよく、平滑な基板１０１上に軟磁性層１０８を形成した後に、軟磁性層１０８上に凹凸形状部１２を形成してもよい。
【００５４】
次に、磁気記録媒体１１の製造方法について説明する。なお、説明は、凹凸形状部１２の作製方法、くびれ部１０７の作成方法等に分けて順を追って説明する。
＜凹凸形状部１２の作製方法＞
基板１０１上に形成される凹凸形状部１２は、例えば、電子ビーム露光法、集光イオンビーム加工、ポリマーや金属粒子を利用する自己組織化法、電気化学手法を用いるアルミナナノホールを用いて形成可能である。このような方法で作製したパターンをそのまま凹凸形状部１２として用いてもよく、上記パターンをマスク材として基板１０１をエッチングすることで基板１０１にパターンを転写し、凹凸形状部１２としてもよい。さらには、これらの方法で形成したパターンをナノインプリント法で基板１０１に転写して用いても構わない。また、図１（ａ）には凹凸形状部１２を基板１０１に直接形成した場合について図示したが、この他に、基板１０１上に形成した薄膜に凹凸形状部１２が形成されたものであってもよく、基板１０１と異なる材料からなる凸部１０２が基板１０１上に間隔を空けて繰り返し形成されていてもよい。
＜くびれ部１０７の作製方法＞
くびれ部１０７を有する磁性膜１０４は、スパッタリング装置や蒸着装置、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等の薄膜形成装置を用いて作製でき、磁性膜１０４を構成する材料を凹凸形状部１２上に成膜形成することによって作製できる。
【００５５】
なお、成膜に際しては、基板１０１の基板面（凸部１０２の頂部を繋ぐ面、又は、凹部１０３の底部を繋ぐ面）に垂直な方向に対して、ある角度の入射成分を有するように磁性膜１０４の材料を成膜する。これにより、くびれ部１０７を有する磁気記録媒体１１が製造される。このことを、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して詳細に説明する。なお、図２は、磁気記録媒体１１の磁性膜１０４の形成過程を説明するための断面概略図であり、図２（ａ）は、磁性膜１０４を形成する前の状態を、図２（ｂ）は磁性膜１０４形成途中の状態を、図２（ｃ）は磁性膜１０４を形成し終えた状態を、それぞれ表す。
【００５６】
最初に、凹凸形状部１２に磁性膜１０４を成膜する際に、基板面１２０に垂直な方向に対して角度θ傾いた方向から入射する粒子について説明する。なお、基板面１２０とは、凸部１０２の頂部を繋ぐ面である。また、粒子とは、磁性膜１０４に用いられる磁性材料のことである。
【００５７】
このとき、図２（ａ）や図２（ｂ）に示すように、凸部１０２が存在することで（図２（ｂ）では凸部１０２とその上に形成された磁性膜１０４が存在することで）、粒子の入射方向から見て凸部１０２の裏側に当たる部分（図２（ｂ）では凸部１０２とその上に形成された磁性膜１０４の裏側に当たる部分）には粒子は付着しない。また、凸部１０２の表側であっても、粒子が入射する側において隣り合う凸部１０２（図２（ｂ）では、粒子が入射する側の、凸部１０２とその上に形成された磁性膜１０４）によって粒子の入射が遮られる部分には粒子は付着しない。
【００５８】
従って、粒子を角度θで入射させ場合、図２（ａ）や図２（ｂ）の斜線部で示す無成膜領域１１０が生じる。この無成膜領域１１０が形成される範囲は、角度θ、凸部１０２の高さ、あるいは隣り合う凸部１０２の間隔等に従って変化する。
【００５９】
それゆえ、基板面１２０に対して垂直な方向に近い入射成分を中心として、ある程度の大きな角度θを持った入射成分までを含むような成膜方法によって磁性膜１０４を成膜することにより、図２（ｂ）や図２（ｃ）に示すように、各凹部１０３を埋設するようにそれぞれ成膜された複数の磁性膜１０４ｂと、各凸部１０２にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく構成された複数の磁性膜１０４ａとが形成される。さらに、磁性膜１０４ａと磁性膜１０４ｂとの間に、磁性膜１０４ａ及び磁性膜１０４ｂよりも膜厚が薄く成膜されたくびれ部１０７が形成される。そして、隣り合う凸部１０２の間隔を調整することにより、隣り合う凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａの側壁を互いに接触させないように形成することができる。また、基板面１２０に垂直な方向に近い入射成分が含まれることで、凸部１０２上に形成される磁性膜１０４ａの磁化容易軸を垂直方向にすることが可能となる。
【００６０】
くびれ部１０７を形成することが可能な成膜装置の構成は特に限定されるものではなく、次のような構成とすることができる。例えば、成膜中の常時または一時的に、磁性膜１０４の材料を供給する供給源を基板面１２０に対して傾斜させて配置する、上記供給源を基板１０１よりも大きくなるように配置する、上記供給源に対して基板１０１を傾斜させて配置する、といった構成を適用することができる。あるいは、成膜に際して、基板１０１又は上記供給源が回転するものであってもよく、相対的に移動しながら成膜されるものであってもよい。
＜凸部１０２の高さ、間隔、大きさ＞
次に凹凸形状部１２の形状等について説明する。
【００６１】
磁性膜１０４がくびれ部１０７を有し、かつ、くびれ部１０７よりも上部において、凸部１０２上に形成された隣り合う磁性膜１０４ａが接触することを回避するために、凹部１０３に対する凸部１０２の高さ（深さ）、及び隣り合う凸部１０２同士の間隔には配慮を要する。
【００６２】
具体的には、凸部１０２の高さは、凹部１０３の底から凸部１０２の上部までが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることが好ましい。高さ（深さ）が５ｎｍ未満になると、磁性膜１０４を形成するための角度θを大きくした場合に、その入射粒子に対して無成膜領域１１０を形成しにくくなり、磁性膜１０４にくびれ部１０７を形成することが困難となるためである。また、高さ１００ｎｍを超えるとアスペクト比が大きくなるために凹凸形状部１２の作製が困難となる。なお、ここでいう「高さ」とは、凹部１０３の底から凸部１０２の上部までの高さをいう（図２（ａ）のｈ）。
【００６３】
一方、隣り合う凸部１０２同士の間隔は、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下で形成することが望ましい。上記間隔が５ｎｍ未満になると、凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａが隣接する磁性膜１０４ａと接触する場合があり、３０ｎｍ以上になると、隣り合う凸部１０２の間隔が広くなり、磁気記録媒体の面積利用効率が低下するためである。なお、ここでいう「間隔」とは、隣り合う凸部１０２の中心間の距離をいう（図２（ａ）のｗ）。
【００６４】
さらに、各凸部１０２の幅（図２の図面左右方向の長さ）は、凸部１０２の高さの半分（ｈ／２）となる位置において、４ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが好ましい。凸部１０２の幅が４ｎｍよりも小さくなると、熱揺らぎによる磁化情報の消失、及び垂直磁化を得られる領域が狭くなることが原因で、再生信号強度の低下が懸念されるためである。また、凸部１０２の幅が４０ｎｍ以上になると、従来のグラニュラー媒体で実現可能な記録密度となり、パターンドメディアを用いる利点が失われるためである。なお、上記の「凸部１０２の幅」とは、図２（ａ）で「Ｗ２」によって示される長さのことをいう。
＜凸部１０２の側壁部１２５と基板面１２０との角度＞
次に凸部１０２の側壁部１２５と基板面１２０とがなす角度θ１について説明する。
【００６５】
側壁部１２５と基板面１２０とがなす角度をθ１とすると（図２（ａ）参照）、個々の凸部１０２の側壁部１２５について、最も角度が大きな箇所でθ１は６０度から９０度であることが特に好ましい。θ１が６０度よりも小さくなると、無成膜領域１１０が形成されにくくなり、くびれ部１０７を明確に形成することが困難になる。また、隣り合う凸部１０２の間隔が広くなることにより、磁気記録媒体の面密度を高くすることが難しくなるためである。また、θ１が９０度よりも大きくなると、ドライエッチングで凸部１０２を形成することが難しくなり、従来、ドライプロセスを主として用いている磁気記録媒体の製造プロセスと親和性が悪くなる虞が生じるためである。
＜磁性膜１０４ａの膜厚、及びくびれ部１０７における磁性膜１０４の膜厚＞ 
次に磁性膜１０４ａの膜厚、及びくびれ部１０７における磁性膜１０４の膜厚範囲について説明する。
【００６６】
磁性膜１０４ａの膜厚（図２（ｃ）の「ｔ１」）は５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることが好ましい。磁性膜１０４ａの膜厚が５ｎｍ以下になると、安定な垂直磁化を得ることが困難となり、かつ、漏洩磁界が小さくなり、再生信号強度が低下するためである。また、膜厚が２５ｎｍを超えると、隣り合う磁性膜１０４ａが互いに接触しないようにするために、凸部１０２同士の間隔を広くする必要が生じ、記録密度を低下させてしまうためである。
【００６７】
一方、くびれ部１０７における磁性膜１０４の膜厚（図２（ｃ）の「ｔ２」）は、磁性膜１０４ａの膜厚ｔ１に対して５％〜５０％で形成されていることが好ましい。これにより、くびれ部１０７においては膜厚の減少により局所的に磁化量が小さくなり、かつ、くびれ状の局所形状変化が存在することにより磁性膜１０４の磁化がくびれ部１０７を超えて磁壁移動することを防ぐことができるためである。
【００６８】
なお、くびれ部１０７における磁性膜１０４の膜厚ｔ２が、磁性膜１０４ａの膜厚ｔ１に対して５％よりも小さいと、図２（ａ）〜（ｃ）で説明した、角度θが大きな入射成分の割合を大きくすることに繋がり、これに伴って基板面１２０に対して垂直な方向に近い入射成分を少なくする必要が生じる。このため、磁性膜１０４ａの磁化方向を基板面１２０に垂直な方向に保持することが困難になり、垂直磁気記録媒体として用いることが困難になる。
【００６９】
また、くびれ部１０７における磁性膜１０４の膜厚ｔ２が、磁性膜１０４ａの膜厚ｔ１に対して５０％よりも大きい場合、くびれ部１０７における交換結合力を十分に弱めることができず、磁性膜１０４ａが、隣り合う磁性膜１０４ａと独立に磁化反転することが困難となるケースがある。この場合、磁気記録媒体１１はパターンドメディアとして機能しなくなる虞が生じる。
＜入射材料の角度範囲＞
凹凸形状部１２に成膜される磁性膜１０４の入射角度（基板面１２０に垂直な方向を０度とする）は、基板面１２０に垂直な方向に近い入射成分を含み、且つ、最大入射角度が３０度以上８０度以下であることが特に望ましい。最大入射角度が３０度よりも小さくなると、くびれ部１０７を明確に形成できなくなり、パターンドメディアとして機能しなくなる虞が生じるためである。また、最小角度が８０度よりも大きくなると、磁性膜１０４ａの磁化容易軸が面内方向に倒れ、本実施形態に係る磁気記録媒体１１は、垂直磁気記録媒体として適用できなくなる虞が生じるためである。
＜磁気記録媒体１１の製造方法＞
次に、磁気記録媒体１１の製造手順の一例を図３（ａ）〜図３（ｅ）に示す。なお、図３は、磁気記録媒体１１の製造方法の一例を示す断面概略図である。
【００７０】
まず、図３（ａ）について説明する。図３（ａ）は、基板１０１に凹凸形状部１２を転写するためのマスク材１０９を形成する様子を示す図である。
【００７１】
マスク材１０９は、後に図３（ｂ）を用いて説明する基板１０１のエッチング処理に際して、基板１０１を部分的に保護し、凹凸形状部１２を形成するためのマスク材１０９であり、凸部１０２を形成しようとする位置に配置される。
【００７２】
マスク材１０９には、例えば、電子ビーム露光法を用いて露光し現像を経て形成されたレジスト材や、自己組織化法を利用して形成されたＰＭＭＡやポリスチレン等のポリマー、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗに代表される金属粒子、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２に代表される酸化物粒子を用いることができる。
【００７３】
次に、図３（ｂ）について説明する。図３（ｂ）は、反応性イオンエッチング処理により凹凸形状部１２を基板１０１に形成する様子を示す図であり、マスク材１０９を形成した基板１０１に対して、フッ素や塩素を含むガス雰囲気中で反応性イオンエッチング処理を行い、凹凸形状部１２を基板１０１に形成する。
【００７４】
続いて、図３（ｃ）について説明する。図３（ｃ）は、磁性膜１０４を凹凸形状部１２上に形成する様子を示す図である。反応性イオンエッチング処理を行った後、必要に応じてマスク材１０９を取り除き、その後、磁性膜１０４を凹凸形状部１２上に形成する。このとき、磁性膜１０４は、基板１０１の図示しない基板面１２０に垂直な方向から傾いた入射角成分を有するように成膜され、これによりくびれ部１０７が形成される。
【００７５】
次に、図３（ｄ）について説明する。図３（ｄ）は、磁性膜１０４上に保護膜１０５を形成する様子を示す図である。図３（ｄ）に示すように、保護膜１０５が磁性膜１０４上に形成される。その方法は、磁性膜１０４を保護することが可能な方法であればどのような方法を用いてもよく、例えば、スパッタリング装置や蒸着装置、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等の薄膜形成装置を用いるか、電鋳法を用いて形成することができる。
【００７６】
続いて、図３（ｅ）について説明する。図３（ｅ）は、保護膜１０５に潤滑層１０６を塗布形成する様子を示す図である。図３（ｄ）を参照して説明した方法で形成した保護膜１０５は、上部が平滑になるように、希ガスを用いたドライプロセスのエッチング処理やＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）に代表される研磨処理によって削られる。その後、図３（ｅ）に示すように、保護膜１０５の上面に潤滑層１０６が塗布形成され、これにより磁気記録媒体１１が形成される。
【００７７】
以上、磁気記録媒体１１の製造方法を説明した。なお、図３（ａ）〜（ｅ）を参照して説明した磁気記録媒体１１の製造方法はあくまでも一例であり、凹凸形状部１２の上にくびれ部１０７を有する磁性膜１０４を形成可能な方法であればどのような方法でもよい。例えば、マスク材１０９自体を凸部１０２の一部または全部として用いてもよく、基板１０１と磁性膜１０４との間や、磁性膜１０４と保護膜１０５との間に軟磁性層１０８を形成してもよい。
【００７８】
さらに、磁性膜１０４を形成した図３（ｃ）に示す時点において、十分に薄いくびれ部１０７が形成されていなくともよい。その場合、ドライエッチング法やウエットエッチング法を用いて磁性膜１０４を部分的にエッチングすることにより、くびれ部１０７を形成することもできる。その製造方法の一例を図４（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
【００７９】
図４は、磁気記録媒体１１の製造方法の他の一例を示す断面概略図である。なお、図４（ａ）・（ｂ）は、図３（ａ）・（ｂ）と同一の工程を示すものであり、その説明を省略する。
【００８０】
まず、図４（ｃ）の説明をする。図４（ｃ）は、凹凸形状部１２上に十分に薄いくびれ部１０７が形成されなかった場合の様子を示す図である。図４（ｃ）に示すように、凹凸形状部１２上に磁性膜１０４を形成した際に、入射角θが大きい場合や、凸部１０２の側壁の基板面に対する角度が小さい場合には、十分に薄いくびれ部１０７が形成されない可能性がある。
【００８１】
そして、図４（ｄ）は、保護膜１０５に保護されていない領域をエッチングしてくびれ部１０７を形成する様子を示す図である。図４（ｃ）で説明した状態となった場合、図４（ｄ）に示すように、保護膜１０５を凸部１０２上に形成する。なお、保護膜１０５は、例えば、基板面に平行な方向に近い入射成分のみを用いて保護膜１０５を形成することにより作製可能である。具体的には、粒子の入射方向に対して基板１０１を大きく傾けて保持することにより作製可能である。
【００８２】
続いて、図４（ｅ）は、エッチング処理によりくびれ部１０７を形成する様子を示す図である。図４（ｄ）の状態とした後、硫酸や硝酸等の酸薬液を用いたウエットエッチングや、リアクティブイオンエッチング等のドライエッチングにより、図４（ｄ）で形成した保護膜１０５によって保護されていない領域をエッチングしてくびれ部１０７が形成される。
【００８３】
続いて、図４（ｆ）は、磁性膜１０４上に保護膜１０５及び潤滑層１０６を塗布形成する様子を示す図である。なお、図４（ｆ）は、図３（ｄ）・（ｅ）を参照して説明した方法と同一の工程であるため、詳細説明は省略する。
【００８４】
このように、図４（ａ）から図４（ｆ）を参照して説明した上記の製造方法によって、磁気記録媒体１１を作製することも可能である。
【００８５】
次に、磁気記録媒体１１によって得られる効果について説明する。
【００８６】
磁気記録媒体１１がくびれ部１０７を有することにより、各凸部１０２上にそれぞれ重畳して凸状に成膜され、互いに接触することなく形成された複数の磁性膜１０４ａと、凸部１０２に隣り合う凹部１０３を埋設するようにそれぞれ形成された複数の磁性膜１０４ｂとの間に生ずる交換結合力を小さくすることができ、くびれ部１０７を超えて磁壁が移動することを防止できる。従って、磁性膜１０４ａ及び磁性膜１０４ｂは、それぞれが独立して磁化反転を起こすことが可能となり、さらに、磁性膜１０４ａと、その磁性膜１０４ａと隣り合う他の磁性膜１０４ａとが、それぞれ独立に磁化反転することが可能となる。これにより、各凸部１０２上に形成された各々の磁性膜１０４ａを磁化反転単位（記録ビット）とするパターンドメディアを実現することができる。
【００８７】
なお、くびれ部１０７は、必ずしも基板面１２０に垂直な方向に対して窪んだ形状である必要はない。このことを図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る磁気記録媒体の一変形例である磁気記録媒体１３の概略断面図である。
【００８８】
図１（ａ）を参照して説明した磁性膜１０４は、基板面１２０に垂直な方向において、中央部が膨らんだ瓢箪型の外形形状を有し、磁性膜１０４ａと磁性膜１０４ｂとの間にくびれ部１０７を有する。そして、そのくびれ部１０７は、最も近い凸部１０２の方向に向かって窪んだ形状を有する。
【００８９】
これに対して、図５（ａ）の磁気記録媒体１３では、くびれ部１０７は、磁性膜１０４ａの上部（図面上側）の傾斜した側壁４０の延長線４５に対して窪んだ形状を有する。
【００９０】
このように磁性膜１０４及びくびれ部１０７が形成された場合、あるいは、それ以外の場合であっても、磁性膜１０４の膜厚が局所的に薄い領域を有するのであれば、凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａと凹部１０３上に形成された磁性膜１０４ｂとが独立に磁化反転することが可能となる。逆に言えば、磁性膜１０４ａと、その磁性膜１０４ａと隣り合う他の磁性膜１０４ａとが独立に磁化反転するのであれば、くびれ部１０７の形状は適宜選択しうる。
【００９１】
ただし、図１に示すように、くびれ部１０７よりも上方（図面上側）で磁性膜１０４の幅が広がる箇所を有するように磁性膜１０４を形成することにより、隣接する個々の磁気ビット（凸部１０２上に形成された磁性膜１０４）間の間隔を極めて狭くすることができる。このことは、特許文献１に記載されているような、磁性膜をエッチングによって削り出す製法のパターンドメディアに比べて面積利用効率の高いパターンドメディアを提供できるとともに、漏洩磁界を磁気ヘッドで読み出して再生するに当たり、同じ記録密度であってもより大きな漏洩磁界が発生することになるため、再生信号強度を大きくできるという顕著な効果が期待できる。
【００９２】
以上、本実施形態では磁気記録媒体１１、及び磁気記録媒体１３をパターンドメディアに適用する場合について説明した。しかしながら、くびれ部１０７を有する磁性膜１０４は、ディスクリート・トラックメディアにおいても同様の方法を用いて作製可能である。従って、磁気記録媒体１１、及び磁気記録媒体１３は、必ずしもパターンドメディアである必要はなく、ディスクリート・トラックメディアとして用いられていてもよい。
【００９３】
ここで、ディスクリート・トラックメディアとして用いられる、本発明に係る磁気記録媒体１５を図６を参照して説明する。なお、図６は、磁気記録媒体１５をディスクリート・トラックメディアに適用した場合の構成を示す概略図であり、図６（ａ）は断面図を、図６（ｂ）は平面図（図６（ａ）に記載される磁気記録媒体１５を紙面上方から見下ろした平面図）を示す。また、図６（ａ）は、図６（ｂ）におけるＢ−Ｂ’断面を示したものに相当し、図６（ｂ）は、磁気記録媒体１５から保護膜１０５及び潤滑層１０６を除いた状態を示す。
【００９４】
図６（ｂ）から分かるように、磁気記録媒体１５をディスクリート・トラックメディアに用いた場合においても、くびれ部１０７を有することにより、凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａと凹部１０３上に形成された磁性膜１０４ｂとは、それぞれ独立して磁化反転することが可能である。それゆえ、磁気記録媒体１５では、磁性膜１０４ａをデータトラックとして使用することにより、データトラック同士を磁気的に分離して、記録時に隣接トラックへの記録情報の滲み（サイドライト）を防止することが可能となる。
【００９５】
このように、本実施の形態に係る各磁気記録媒体１１・１３・１５は、磁性膜１０４ａが、隣り合う他の磁性膜１０４ａと独立に磁化反転することが可能となるため、高密度記録が可能であり、かつ、熱ゆらぎ耐性の高い磁気記録媒体を実現することができる。さらに、凸部１０２の幅よりも広い幅の磁性膜１０４ａを形成することで、マスク作製やエッチングの分解能を超えて磁性領域を広く得ることが可能であり、面積利用効率の高い磁気記録媒体を提供することができる。
〔実施の形態２〕
次に、図７を参照して、本発明に係る他の磁気記録媒体２１を説明する。なお、図７は、磁気記録媒体２１の構成を示す概略図である。また、図１等を参照して説明した内容と同一の内容には同一の参照番号を付しており、それらの詳細説明を省略する。
【００９６】
磁気記録媒体２１では、磁性膜１０４ａに重畳して成膜された保護膜１０５と磁性膜１０４ａの側壁とによって封止された空隙部が存在する。その空隙部１１１は、磁性膜１０４及び保護膜１０５によって塞がれて密封状態に保たれている。なお、その密封状態とは、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等から得らればれる元素による希ガス雰囲気下、若しくは真空状態である。
＜空隙部１１１の作製方法＞
次に、磁気記録媒体２１の製造方法について説明する。
【００９７】
空隙部１１１は、磁性膜１０４を成膜する方法と同様の方法によって形成することができる。つまり、基板１０１の基板面１２０に垂直な方向に対して、ある角度の入射成分を有するように保護膜１０５の材料を磁性膜１０４上に成膜する。
【００９８】
具体的には、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した方法と同様に、凹凸形状部１２上に形成された磁性膜１０４の凹凸形状を利用するものであり、凸形状の裏側に当たる領域に保護膜１０５が成膜されなくなることを利用する。つまり、凹凸形状部１２上に形成された磁性膜１０４の凸部が存在することにより、保護膜１０５の材料の入射方向から見て当該凸部の裏側に当たる部分には保護膜１０５は付着しない。
【００９９】
このように、ある角度の入射成分を有するように保護膜１０５の材料を磁性膜１０４上に成膜することにより、保護膜１０５が凹部１０３上に形成される前に、隣り合う磁性膜１０４ａから成長した保護膜１０５が互いに接触し、その結果、その保護膜１０５と磁性膜１０４ａの側壁とによって封止された空隙部が形成される。あるいは、ある角度の入射成分を有するように保護膜１０５の材料を磁性膜１０４上に成膜することにより、凹部１０３上に形成される保護膜１０５が凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａの高さまで成膜される前に、磁性膜１０４ａから成長する保護膜１０５が隣り合う磁性膜１０４ａから成長した保護膜１０５と接触する。その結果、凹部１０３上には保護膜１０５が成膜されることなく、保護膜１０５と磁性膜１０４ａの側壁とによって封止された空隙部が形成される。
【０１００】
空隙部１１１を有する磁気記録媒体２１の製造に際しては、保護膜１０５の成膜時に、高真空状態で成膜が行えるイオンビームスパッタ装置や、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等を適用することにより、保護膜１０５の形成時点において空隙部１１１が真空状態に保持される。また、スパッタリング装置を用いて希ガス中で保護膜１０５の成膜を行うことにより、空隙部１１１が希ガス雰囲気となる。このような形成方法を用いることによって、保護膜１０５の形成と同時に空隙部１１１が真空状態、又は希ガス雰囲気となり、かつ、製造工程が簡略化される。
【０１０１】
なお、このような空隙部１１１を有する磁気記録媒体２１を作製する際に、保護膜１０５が非磁性であることから、必ずしも基板面１２０に垂直な方向に近い入射成分の割合を多くする必要はなく、入射角θの大きな入射成分のみで形成してもよい。
【０１０２】
次に、磁気記録媒体２１によって得られる効果について説明する。なお、磁気記録媒体１１によって得られる効果と同様の効果は、その説明を省略する。
【０１０３】
空隙部１１１を有する磁気記録媒体２１では、空隙部１１１の熱伝導率が保護膜１０５の材料に比べて極めて低い。従って、磁気記録媒体２１を使用する磁気記録再生装置において、その駆動時に発生する熱を磁性膜１０４に伝わりにくくすることができる。また、記録時に磁界とともにレーザー光を照射する光（熱）アシスト磁気記録方式や、記録磁界とともに磁気スピンの歳差運動を増幅する高周波磁界を印加する高周波磁界アシスト磁気記録方式においては、磁気記録媒体２１が空隙部１１１を有することにより、記録ビットで発生する熱が隣接ビットに対して与える影響を緩和でき、隣接ビットへの意図しない書き込みや誤消去を防止できる。
【０１０４】
さらには、保護膜１０５によって空隙部１１１が塞がれることにより、保護膜１０５の表面は、凹凸形状部１２に比べて表面ラフネスが小さくなる。このため保護膜１０５の形成後の表面の平坦化工程を簡略化でき、場合によっては工程を不要にすることが可能となる。
【０１０５】
なお、保護膜１０５の表面が凹凸形状部１２に比べて表面ラフネスが小さくなる理由は次の通りである。保護膜１０５の形成に際しては入射角θの大きい成分が存在することにより、凹部１０３上に空隙部１１１が残され、その上に保護膜１０５が蓋状に形成された状態となる。この段階で、その蓋になった保護膜１０５の最上部（保護膜１０５の表面）と、凸部１０２上に形成された保護膜１０５の最上部との高さの差は、保護膜１０５を形成する前の段階（磁性膜１０４形成済の状態）における、凹部１０３上に形成された磁性膜１０４の最上部と、凸部１０２上に形成された磁性膜１０４の最上部との高さの差に比べて小さくなる。従って、保護膜１０５が空隙部１１１を残すように形成された場合、保護膜１０５表面のラフネスは、空隙部１１１が存在しないように保護膜１０５が形成された場合に比べて小さくなる。
【０１０６】
また、磁気記録媒体２１は、スパッタリング装置に代表される真空装置を用いて作製可能であり、磁性体のエッチングを行うことなく作製することができる。従って、磁気記録媒体２１の製造方法は、従来のハードディスク製造工程と親和性が高く、ダメージに弱い磁性膜１０４を適用することができる。そして、磁気記録媒体２１では高い垂直磁気異方性が得られる。加えて、凸部１０２の幅よりも広い幅の磁性膜１０４ａを形成することができるため、マスク作製やエッチングの分解能を超えて磁性領域を広く得ることが可能であり、面積利用効率の高い磁気記録媒体を提供できる。
〔実施の形態３〕
次に、上記各実施形態に記載された磁気記録媒体に対して磁気情報を記録すると共に、当該磁気記録媒体から磁気情報を読み出す磁気記録再生装置２００について説明する。なお、図１等を参照して説明した内容と同一の内容には同一の参照番号を付しており、それらの詳細説明を省略する。
（磁気記録再生装置２００の構成）
本実施の形態に係る磁気記録再生装置２００の構成について、図８及び図９を参照して以下に説明する。なお、図８は、磁気記録再生装置２００の構成を示すブロック図であり、図９は、磁気記録再生装置２００の磁気記録再生ヘッド２０１の構成を示す概略図である。
【０１０７】
磁気記録再生装置２００は、磁気記録再生ヘッド２０１と、スライダ２０２と、磁気ディスク２０３と、スピンドル２０６と、サスペンションアーム２０７と、ボイスコイルモータ２０８と、制御部２０９とを備える。
【０１０８】
スライダ２０２は、サスペンションアーム２０７に支持されており、先端に磁気記録再生ヘッド２０１を備える。
【０１０９】
磁気ディスク２０３は、上記実施形態に係る各磁気記録媒体をディスク状に形成したものであり、磁気記録再生ヘッド２０１は、磁気ディスク２０３に対して潤滑層１０６側からアクセスする。
【０１１０】
スピンドル２０６は、図示しないターンテーブルを備えており、磁気ディスク２０３を回転駆動させる。
【０１１１】
サスペンションアーム２０７は、ボイスコイルモータ２０８によって磁気ディスク２０３上で駆動する。
【０１１２】
なお、スピンドル２０６、サスペンションアーム２０７、ボイスコイルモータ２０８は従来公知のものを用いてよい。
【０１１３】
次に、磁気記録再生ヘッド２０１、及び制御部２０９の詳細を説明する。
（磁気記録再生ヘッド２０１）
図９に示すように、磁気記録再生ヘッド２０１は、スライダ２０２の先端部に備えられており、磁気ディスク２０３に対して記録磁界を印加して情報の記録を行うと共に、磁気ディスク２０３からの漏洩磁界を検出して情報の再生を行う。このため、磁気記録再生ヘッド２０１は、磁気ディスク２０３に対して磁界を印加するための磁界印加部２５１と、磁気ディスク２０３から発生する漏洩磁界を検出するための磁界検出部２５２と、を備える。
【０１１４】
続いて、磁気記録再生ヘッド２０１の動作を説明する。図８を参照して、まず、スピンドル２０６が磁気ディスク２０３を回転駆動させる。そして、磁気ディスク２０３が回転することにより空気流が発生し、スライダ２０２は、その空気流を利用して磁気ディスク２０３上に例えば５〜２０ｎｍ程度浮上する。この状態において、浮上したスライダ２０２の先端部に備えられた磁気記録再生ヘッド２０１の磁界印加部２５１が、磁気ディスク２０３に対して記録磁界の印加を行い、これにより情報の記録が行われる。また、磁気記録再生ヘッド２０１に備えられた磁界検出部２５２が、磁気ディスク２０３からの漏洩磁界を検出し、情報の再生が行われる。
【０１１５】
なお、磁気記録再生ヘッド２０１は、磁気ディスク２０３に対して磁界を印加できる磁界印加部２５１と、その磁気ディスク２０３からの漏洩磁界を検出する磁界検出部２５２とを備えるものであれば、特に限定されるものではない。
【０１１６】
磁界印加部２５１としては、例えば従来公知の磁気コイルや磁気ポールを用いることができる。磁界検出部２５２としては、例えば、同じく従来公知のＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子やＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子を用いることができる。また、スライダ２０２は、従来のハードディスク装置に用いられるスライダを採用してもよい。
【０１１７】
続いて、図８を参照して制御部２０９について説明する。
【０１１８】
制御部２０９は、回転駆動制御部２１０と、信号処理部２１１と、出力制御部２１２と、記憶部２１３とから構成され、スライダ２０２、スピンドル２０６、サスペンションアーム２０７、及びボイスコイルモータ２０８の動作を制御する。
【０１１９】
回転駆動制御部２１０は、スピンドル２０６の回転駆動を制御する。回転駆動の制御には、例えば、磁気記録再生ヘッド２０１の半径位置によらず回転速度を一定とするＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御、磁気記録再生ヘッド２０１の半径位置に応じて線速度が一定となるように回転速度を変えるＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御、トラックをゾーンごとに分けて回転速度を制御するＺＣＡＶ(Ｚｏｎｅｄ  ＣＡＶ)制御、およびトラックをゾーンごとに分けて線速度が一定となるように回転速度を変えるＺＣＬＶ(Ｚｏｎｅｄ  ＣＬＶ)制御を用いることができる。
【０１２０】
回転駆動制御部２１０は、ＣＡＶ制御の場合、スピンドル２０６の回転速度が一定となるよう、所定の回転速度でスピンドル２０６を駆動する。また、回転駆動制御部２１０は、ＣＬＶ制御の場合には、磁気記録再生ヘッド２０１の半径位置を検出し、これに応じて回転速度を制御する。回転駆動制御部２１０は、ＺＣＡＶ制御、及びＺＣＬＶ制御の場合には、磁気記録再生ヘッド２０１のゾーン位置を検出し、これに応じて回転速度または線速度が一定となるように制御する。
【０１２１】
信号処理部２１１は、磁気記録再生ヘッド２０１との間で信号を送受信する。具体的には、磁気ディスク２０３のトラックに情報を記録する際に、信号処理部２１１が記録情報をエンコードする。そのエンコードした信号とは、当該記録情報が、磁気記録再生ヘッド２０１から磁気ディスク２０３に印加される磁界の発生パターンに置き換えられたものである。そして、信号処理部２１１は、そのエンコードされた信号を磁気記録再生ヘッド２０１に送信する。
【０１２２】
磁気ディスク２０３のトラックに記録された情報を再生する際には、磁気記録再生ヘッド２０１が検出した信号が信号処理部２１１に送信され、当該信号が信号処理部２１１によってデコードされる。そして、当該信号が再生情報として取り出される。
【０１２３】
出力制御部２１２は、磁気記録再生ヘッド２０１の磁界印加部２５１が磁気ディスク２０３に印加する印加磁界の強度を調節する。具体的には、出力制御部２１２は、磁気ディスク２０３のくびれ部１０７より上方に形成された磁性膜１０４ａが個々に独立して磁化反転するように印加磁界を調整する。
【０１２４】
記憶部２１３は、磁気ディスク２０３から読み出した情報、信号処理部２１１が磁界の発生パターンを決定するための参照情報、あるいは出力制御部２１２が記録磁界の出力を決定するための参照情報等を蓄積するためのメモリである。
（磁気記録再生装置２００の動作）
次に、磁気記録再生装置２００の記録動作について図１０を参照して説明する。なお、図１０は、磁気記録再生装置２００の記録動作を説明するためのフローチャートである。
【０１２５】
最初に、ステップＳ１０では、磁気記録再生装置２００に電源が投入されると、磁気ディスク２０３が回転することにより空気流が発生し、その空気流によって磁気記録再生ヘッド２０１が磁気ディスク２０３上に浮上する。
【０１２６】
続いて、ステップＳ１２では、磁気記録再生ヘッド２０１が通電されることにより、磁界印加部２５１から記録磁界が発せられる。
【０１２７】
このとき、出力制御部２１２は、磁気ディスク２０３において、くびれ部１０７より上方に形成された磁性膜１０４ａが個々に独立して磁化反転するように記録磁界強度を調節する（ステップＳ１４）。なお、くびれ部１０７よりも下方に形成された磁性膜１０４ｂは、記録磁界によって磁化反転しても、磁化反転しなくてもよい。
【０１２８】
そして、ステップＳ１０〜ステップＳ１４を経ることにより、磁気ディスク２０３のトラックに情報の記録が行われる（ステップＳ１６）。
【０１２９】
次に、磁気記録再生装置２００の再生動作について図１１を参照して説明する。なお、図１１は、磁気記録再生装置２００の再生動作を説明するためのフローチャートである。
【０１３０】
最初に、ステップＳ１０では、磁気記録再生装置２００に電源が投入されると、磁気ディスク２０３が回転することにより空気流が発生し、その空気流によって磁気記録再生ヘッド２０１が磁気ディスク２０３上に浮上する。
【０１３１】
次に、ステップＳ２０では、磁気記録再生ヘッド２０１の磁界検出部２５２が、磁気ディスク２０３のくびれ部１０７より上方に形成された磁性膜１０４ａからの漏洩磁界を検出する。
【０１３２】
なお、くびれ部１０７よりも下方に形成された磁性膜１０４ｂからも漏洩磁界が生じるが、磁界検出部２５２までの距離が長いため、再生信号として検出されないか、検出されたとしても凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａからの漏洩磁界に比べて十分小さいため、再生信号の対象として取り扱われない。
【０１３３】
そして、ステップＳ２２では、信号処理部２１１が、検出された漏洩磁界を電気信号に変換する。そして、当該電気信号が再生情報として取り出され、磁気ディスク２０３のトラックに記録された情報の再生が行われる（ステップＳ２４）。
【０１３４】
このように、磁気記録再生装置２００は、磁気ディスク２０３の個々の磁性膜１０４ａを磁化反転単位として磁気情報を記録し、かつ、その磁性膜１０４ａからの磁気情報を検出して再生することができるという効果を奏する。
〔実施の形態４〕
次に、磁気記録媒体１１・１３・１５・２１に対して磁気情報を記録すると共に、上記各磁気記録媒体から磁気情報を読み出す磁気記録再生装置３００について説明する。なお、図１等を参照して説明した内容と同一の内容には同一の参照番号を付しており、それらの詳細説明を省略する。
（磁気記録再生装置３００の構成）
本実施の形態に係る磁気記録再生装置３００の構成について、図８及び図１２を参照して以下に説明する。なお、図１２は、磁気記録再生装置３００の磁気記録再生ヘッド３０１の構成を示す概略図である。
【０１３５】
磁気記録再生装置３００は、図８を参照して説明した磁気記録再生装置２００と同様の構成を備える。ただし、磁気記録再生装置３００は、磁気記録再生ヘッド３０１に加え、若しくは、磁気記録再生ヘッド３０１の内部に、レーザー光を照射するためのレーザー光源３５１、及び近接場光発生部材３５２を備えている点が、図９を参照して説明した磁気記録再生装置２００の磁気記録再生ヘッド２０１と相違する。すなわち、磁気記録再生装置３００は、光（熱）アシスト記録方式により磁気ディスク２０３に対して情報の記録・再生を行うことが可能な磁気記録再生装置であり、磁気情報の記録に際して、磁界に加えて、記録しようとする磁性膜１０４ａを加熱し昇温するための光を合わせて照射するものである。
【０１３６】
ここで、近接場光を光アシスト磁気記録の熱源として利用することによるメリットは、光の波長よりも狭い磁気ビットを昇温することができ、それにより高記録密度化を実現することができる、そして、近接場光によって光の波長よりも狭い領域の磁気ビットを昇温して、的確にその磁気ビットに磁界を印加して記録を行うことができる、というものである。
【０１３７】
なお、磁気記録再生ヘッド３０１は、磁気ディスク２０３に対して磁界を印加するための磁界印加部２５１と、磁気ディスク２０３から発生する漏洩磁界を検出する磁界検出部２５２とを備えている点、及び磁気ディスク２０３に対して潤滑層１０６側からアクセスする点は、磁気記録再生装置２００の磁気記録再生ヘッド２０１と同様である。
【０１３８】
レーザー光源３５１、及び近接場光発生部材３５２としては、従来公知のものを用いることができる。具体的には、レーザー光源３５１は、半導体レーザーを用いてよい。あるいは、レーザー光源３５１は、発せられた光が近接場光発生部材３５２に照射される形態になっていればよく、必ずしも磁気記録再生ヘッド３０１に備えられている必要はない。例えば、レーザー光源３５１は、サスペンションアーム２０７に上に備えられていてもよい。又、レーザー光源３５１から発せられた光を近接場光発生部材３５２に照射するに当って、光導波路やグレーチング形状を利用するものであっても構わない。
【０１３９】
近接場光発生部材３５２は、レーザー光源３５１から発せられる光の波長よりも小さな微小開口が形成された金属板または金属薄膜、出射端から近接場光を発生することができる光導波路、光プローブ、散乱体などを用いてよい。あるいは、近接場光発生部材３５２は、磁界印加部２５１と一体となった電磁界発生素子であってもよい。
（磁気記録再生ヘッド３０１の動作）
次に、磁気記録再生装置３００の動作について説明する。なお、概略的に説明すれば、磁気記録再生ヘッド３０１では、レーザー光源３５１から発せられた光が近接場光発生部材３５２を通過することにより、近接場光発生部材３５２において近接場光が生成される。そして、その近接場光が磁気ディスク２０３に照射される、というものである。
【０１４０】
図８を参照して、まず、スピンドル２０６が磁気ディスク２０３を回転駆動させる。そして、磁気ディスク２０３が回転することにより空気流が発生し、スライダ２０２は、その空気流を利用して磁気ディスク２０３上に例えば５〜２０ｎｍ程度浮上する。この状態において、浮上したスライダ２０２の先端部に備えられた磁気記録再生ヘッド３０１が、磁気ディスク２０３に対して情報の記録を行う。なお、磁気記録再生ヘッド３０１では、磁界印加部２５１が磁気ディスク２０３に対して記録磁界の印加を行うのに加え、近接場光発生部材３５２が近接場光を照射することによって、記録しようとする磁性膜１０４ａを加熱・昇温し、情報を記録する。また、磁気記録再生ヘッド３０１に備えられた磁界検出部２５２が、磁気ディスク２０３からの漏洩磁界を検出することにより情報の再生が行われる。
【０１４１】
制御部２０９は、回転駆動制御部２１０と、信号処理部２１１と、出力制御部３１２と、記憶部２１３とから構成され、スライダ２０２、スピンドル２０６、サスペンションアーム２０７、及びボイスコイルモータ２０８の動作を制御する。
【０１４２】
なお、出力制御部３１２は、磁気記録再生ヘッド３０１から照射されるレーザー光の出力について調節を行う。また、記憶部２１３は、レーザー光の発生パターンや磁界の発生パターンを決定するための参照情報、および出力制御部３１２がレーザー光の出力を決定するための参照情報を蓄積するために利用されてもよい。
（磁気記録再生装置３００の動作）
次に、磁気記録再生装置３００の記録動作について図１３を参照して説明する。なお、図１３は、磁気記録再生装置３００の記録動作を説明するためのフローチャートである。
【０１４３】
最初に、ステップＳ３０では、磁気記録再生装置３００に電源が投入されると、磁気ディスク２０３が回転することにより空気流が発生し、その空気流によって磁気記録再生ヘッド３０１が磁気ディスク２０３上に浮上する。
【０１４４】
続いて、ステップＳ３２では、磁気記録再生ヘッド３０１が通電されることにより、レーザー光源３５１からレーザー光が発せられ、そのレーザー光は、近接場光発生部材３５２に照射される。そして、近接場光発生部材３５２から近接場光が照射される。
【０１４５】
そして、ステップＳ３４では、レーザー光源３５１からレーザー光が発せられるのに合わせて、磁界印加部２５１から記録磁界が発せられる。
【０１４６】
このとき、出力制御部２１２は、磁気ディスク２０３において、くびれ部１０７より上方に形成された磁性膜１０４ａの保磁力が磁界印加部２５１から印加される記録磁界よりも小さくなるようにレーザー光のパワーを調節する（ステップＳ３６）。
【０１４７】
なお、磁気記録再生装置３００では、近接場光の強度が、近接場光発生部材３５２の近接場光の出射端からの距離に対して指数関数的に減衰するため、磁気記録再生ヘッド３０１に近い凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａのみが加熱され、凹部１０３上に形成された磁性膜１０４ｂは殆ど加熱されない。従って、凸部１０２上の磁性膜１０４ａのみに磁気情報の記録が可能となる。特に、加熱昇温しない状態における磁性膜１０４の保磁力を、磁界印加部２５１から印加される記録磁界よりも大きく設定しておけば、より確実に凹部１０３上の磁性膜１０４ａへの記録が行われる（ステップＳ３８）。
【０１４８】
なお、磁気記録再生装置３００の再生動作は、図１１を参照して説明した磁気記録再生装置２００の再生動作と同様であるため、詳細説明は省略する。
【０１４９】
但し、磁気記録再生装置３００では、再生時に、記録時よりも弱いパワーの近接場光を磁気ディスク２０３に照射しつつ漏洩磁界を検出する光（熱）アシスト再生方式を適用してもよい。このとき、磁性膜１０４にＴｂＦｅＣｏに代表されるようなｎ型フェリ磁性体を用い、加熱しない状態において補償温度近傍となるように磁性膜１０４の組成比を設定する。このように設定することで、再生に際して、近接場光では殆ど加熱されない凹部１０３上の磁性膜１０４ｂからは漏洩磁界が殆ど生じず、近接場光で加熱される凸部１０２上の磁性膜１０４ａが補償組成からずれることにより漏洩磁界が発生する。その結果、磁界検出部２５２が、その漏洩磁界を検出し、信号処理部２１１が漏洩磁界を電気信号に変換して、磁気記録再生装置３００の再生動作が実行される。
【０１５０】
次に、磁気記録再生装置３００によって得られる効果について説明する。
【０１５１】
磁気記録再生装置３００では、近接場光を用いる光（熱）アシスト磁気記録方式を採用することにより、従来の光（熱）アシスト記録の特徴である高密度記録に加えて、凸部１０２上の磁性膜１０４ａのみを加熱して磁気情報を記録することが可能な磁気記録再生装置を実現することができる。
【０１５２】
さらに、光（熱）アシスト再生を合わせて用いることにより、凹部１０３上に形成された磁性膜１０４ｂの影響を再生時においても確実に防止することができる。従って、磁気記録再生装置３００は、安定した記録再生を実現することが可能な磁気記録再生装置をユーザに提供することができる。
〔実施例１〕
以下、実施例を示し、本発明の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な様態が可能である。
【０１５３】
以下、本発明に係る磁気記録媒体の一実施例を図２、及び図３を参照して説明する。
＜本実施例に係る磁気記録媒体１１の構造＞
本実施例１に係る磁気記録媒体１１では、凸部１０２の高さ（図２（ａ）のｈ）が１５ｎｍであり、凸部１０２の高さの半分の位置での凸部１０２の幅（図２（ａ）のＷ２）が１２ｎｍである。また、隣り合う凸部１０２の間隔（図２（ａ）のＷ−Ｗ２）が１３ｎｍであり、凸部１０２の周期（図２（ａ）のＷ）が２５ｎｍで作製された凹凸形状部１２の上部に、ＴｂＦｅＣｏからなる磁性膜１０４ａが形成されている。以下、その作製方法について説明する。
【０１５４】
本実施例においては、基板１０１にＳｉ基板を用い、図３（ａ）〜（ｅ）に示した手順で磁気記録媒体１１を作製した。
【０１５５】
最初に、図３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板上にマスク材１０９を形成した。マスク材１０９は、Ｔａを含む金属粒子を用い、高さ３ｎｍ程度、幅１２ｎｍ程度、周期２５ｎｍ程度で基板１０１上に作製した。
【０１５６】
続いて、図３（ｂ）に示すように、ＣＨＦ３とＳＦ６の混合ガス中において基板１０１を反応性イオンエッチングし、上記Ｔａを含む金属粒子の隙間をエッチングすることで凹凸形状部１２を形成した。形成された凸部１０２側壁の、基板面に対する角度は最大で７５度程度であった。
【０１５７】
次に、図３（ｃ）に示すように、スパッタリング装置を用い、希ガス雰囲気中でＴｂＦｅＣｏフェリ磁性体膜を磁性膜１０４として形成した。なお、凸部１０２上での磁性膜１０４ａの高さは２０ｎｍとなるようにした。
【０１５８】
ここで、磁性膜１０４の成膜に用いたスパッタリング装置は、基板１０１を取り付ける基板ホルダがターゲット材に対向し、かつ、ターゲット周囲を自公転するように設置されており、基板面に垂直な方向に対して０度から７６度までの範囲の入射角を有するようターゲット材と基板１０１とを配置した。このようなスパッタリング装置を用いることにより、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明したように、凸部１０２が存在することによって、それぞれの入射角から入射する磁性粒子について無成膜領域１１０が生じ、結果として磁性膜１０４に、その膜厚が局所的に膜厚の薄いくび部１０７が形成された。
【０１５９】
そして、ＡｌＮからなる保護膜１０５を膜厚８０ｎｍで形成した。このとき、保護膜１０５は、Ａｒガスを用いて磁性膜１０４と同じスパッタリング装置を用いて形成した。すなわち、基板面に垂直な方向に対して０度から７６度までの範囲の入射角を有するようターゲット材と基板１０１とを配置して保護膜１０５を成膜した。
【０１６０】
保護膜１０５の形成後、Ａｒガス中で逆スパッタ処理を行い、保護膜１０５を、凸部１０２上に形成された磁性膜１０４の上部からの高さが５ｎｍとなるまで薄くし、かつ、表面の平坦化を行った。
【０１６１】
最後に、図３（ｅ）に示すように、潤滑層１０６を保護膜１０５の上面に膜厚１ｎｍで塗布して磁気記録媒体１１を完成した。なお、保護膜１０５として用いたＡｌＮと潤滑層１０６との間には、潤滑層１０６の密着性を高めるためにカーボン膜を膜厚２ｎｍで形成した。
【０１６２】
このように作製した本実施例１に係る磁気記録媒体の断面を図１４に示す。図１４は、保護膜１０５を成膜した段階での断面ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）像を示す。
【０１６３】
図１４の断面ＴＥＭ像に示すように、凸部１０２上に形成した磁性膜１０４ａと凹部１０３上に形成した磁性膜１０４ｂとの間にはくびれ部１０７（図中、丸で囲んだ領域）が形成されている。そして、当該くびれ部の膜厚は３ｎｍ〜５ｎｍ程度であった。
【０１６４】
図１５は、上記作製した本実施例１に係る磁気記録媒体の基板面に垂直な方向に磁界を印加した際の磁化曲線（Ｍ−Ｈループ）を振動試料型磁気力計で測定した結果を示す。
【０１６５】
図１５に示すように、本実施例１に係る磁気記録媒体の磁化曲線は垂直磁気異方性を示し、かつ、明確な２段ループが得られた。このことは、くびれ部１０７を境にして凸部１０２上に形成した磁性膜１０４ａと凹部１０３上に形成した磁性膜１０４ｂとがそれぞれ独立して磁化反転していることを示すものである。さらに、磁性膜１０４ａが、隣り合う磁性膜１０４ａと独立して磁化反転可能であることを示すものである。
【０１６６】
ここで、磁性膜１０４に用いたＴｂＦｅＣｏは、平滑基板上に形成した場合の保磁力が３ｋＯｅであった。また、本実施例１に係る磁気記録媒体で得られた２段の磁化曲線は、保磁力の低い方が約４ｋＯｅの保磁力を示し、保磁力の大きい方が約１２ｋＯｅの保磁力を示した。そして、本実施例１に係る磁気記録媒体では、くびれ部１０７を境にして、磁性膜１０４ａが、個々の凸部１０２上で独立して磁化反転する。一方、磁性膜１０４ｂは、本実施例１に係る磁気記録媒体の全域に渡って連続膜となっている。このことから考えて、図１５における保磁力が小さい方の磁化曲線は凹部１０３上の磁性膜１０４ｂの磁化曲線であり、保磁力が大きい方の磁化曲線は、個々の凸部１０２上の磁性膜１０４ａの磁化曲線の重ね合わせであると考えられる。
【０１６７】
このように、本実施例１の磁気記録媒体１１は、磁性膜１０４にくびれ部１０７が形成されており、くびれ部１０７を境にして磁性膜１０４ａと磁性膜１０４ｂとがそれぞれ独立して磁化反転する磁気記録媒体である。さらに、個々の凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａが、各々独立して磁化反転する磁気記録媒体である。
【０１６８】
本実施例１の磁気記録媒体について、図１４とは異なる視野で観察した断面ＴＥＭ像を図１６に示す。
【０１６９】
図１６に示すように、本実施例１の磁気記録媒体においては、凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａの間を繋ぐように形成された保護膜１０５の下部（図１３中の円で囲んだ部分）に円弧状の明確な境界線が見られ、保護膜１０５によって塞がれた空隙部１１１が存在していることが分かる。なお、保護膜１０５の成膜に際してはＡｒガスを用いていることから、空隙部１１１内部は、Ａｒガスが含まれた雰囲気となっている。
〔比較例〕
比較例として、実施例１の磁気記録媒体において、図３（ｂ）に示す反応性イオンエッチング工程を行わず、図３（ａ）のマスク材１０９（高さ３ｎｍ）をそのまま凸部１０２として適用した磁気記録媒体１００１を作製した。その他の作製条件は実施例１と同じとした。ここで、図１７には、比較例に係る磁気記録媒体１００１の基板面に垂直な方向に磁界を印加した際の磁化曲線（Ｍ−Ｈループ）を示す。
【０１７０】
図１７に示すように、比較例の磁気記録媒体１００１では、磁化曲線は、１段のみであり、２段になっていない。つまり、凸部１０２（マスク材１０９）上に形成された磁性膜１０４と凹部１０３上に形成された磁性膜１０４とがそれぞれ独立して磁化反転している様子は見られなかった。このことは、凸部１０２（マスク材１０９）の高さが低いためくびれ部１０７が形成されず、それゆえ、凸部１０２上に形成された磁性膜１０４と凹部１０３上に形成された磁性膜１０４との間の交換結合力を十分に小さくできなかったことを示す。
〔実施例２〕
第２の実施例として、実施例１の磁気記録媒体において、磁性膜１０４をＣｏＰｔとした場合の実験を行った。磁性膜１０４として用いたＣｏＰｔ膜は実施例１の磁性膜１０４と同様に、凸部１０２上での膜厚が２０ｎｍとなるようにした。成膜に際しては、実施例１と同様にスパッタリング装置を用いた。但し、本実施例２に用いたスパッタリング装置では、ターゲット面に対して基板面が３０度傾斜し、且つ、ターゲット中心位置におけるターゲット面の法線が基板１０１からずらした構成とした。その結果、磁性粒子は基板面に垂直な方向に対して２４度から５８度までの範囲の入射角を持つこととなった。また、磁性膜１０４の成膜に際して基板１０１は自転させた。なお、それ以外の材料や製法は実施例１と同じとした。
【０１７１】
上記方法によって作製した磁気記録媒体１１について、基板面に垂直な方向に磁界を印加した際の磁化曲線（Ｍ−Ｈループ）を測定したところ、実施例１と同様に明確な２段のループが観測された。ここで、磁性膜１０４に用いたＣｏＰｔは、平滑基板上に形成した場合の保磁力が１．５ｋＯｅであった。また、保磁力の小さな方の保磁力は２ｋＯｅ、保磁力の大きな方の保磁力は７ｋＯｅであった。
【０１７２】
従って、磁性膜１０４にＣｏＰｔを使用した場合であっても、本実施例１の磁気記録媒体では、磁性膜１０４にくびれ部１０７が形成されており、くびれ部１０７を境にして凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａと凹部１０３上に形成された磁性膜１０４ｂとがそれぞれ独立して磁化反転する。さらに、個々の凸部１０２上に形成された磁性膜１０４ａが独立して磁化反転する。
【０１７３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲において種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明は、磁気的な作用により情報を記録する磁気記録媒体に関し、特に、ハードディスクや磁気テープ、磁気カードに代表される磁気記録媒体として好適である。
【符号の説明】
【０１７５】
１１、１３、１５、２１      磁気記録媒体
１２      凹凸形状部
１０１    基板
１０２    凸部
１０３    凹部
１０４    磁性膜
１０４ａ  磁性膜（磁性膜凸状部）
１０４ｂ  磁性膜（磁性膜埋設部）
１０５    保護膜
１０６    潤滑層
１０７    くびれ部（磁性膜薄膜部）
１０８    軟磁性層
１０９    マスク材
１１０    無成膜領域
１１１    空隙部
２００、３００  磁気記録再生装置
２０１、３０１  磁気記録再生ヘッド
２０２  スライダ
２０３  磁気ディスク
２０６  スピンドル
２０７  サスペンションアーム
２０８  ボイスコイルモータ
２０９  制御部
２１０  回転駆動制御部
２１１  信号処理部
２１２、３１２  出力制御部
２１３  記憶部
２５１  磁界印加部
２５２  磁界検出部
３５１  レーザー光源
３５２  近接場光発生部材
【図１】
2010192016.tif 000003
【図２】
2010192016.tif 000004
【図３】
2010192016.tif 000005
【図４】
2010192016.tif 000006
【図５】
2010192016.tif 000007
【図６】
2010192016.tif 000008
【図７】
2010192016.tif 000009
【図８】
2010192016.tif 000010
【図９】
2010192016.tif 000011
【図１０】
2010192016.tif 000012
【図１１】
2010192016.tif 000013
【図１２】
2010192016.tif 000014
【図１３】
2010192016.tif 000015
【図１５】
2010192016.tif 000016
【図１７】
2010192016.tif 000017
【図１４】
2010192016.tif 000018
【図１６】
2010192016.tif 000019