(57)【要約】【課題】モデルパラメータの誤差による温度分布の推定精度の低下を抑制して、一段と信頼性の高い温度分布の推定を行うこと。【解決手段】シミュレーションによって算出されたレーザ光を照射したときの磁気ディスクの記録層内での温度分布を、レーザ光でトラック照射面を加熱減磁したときの平均振幅減少率の光パワー依存性を用いて補正し、その補正された温度分布を所定の光パワー入力時の磁気ディスクの記録層内の温度分布の推定値とする。【選択図】図１
2010102752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクの特性評価方法であって、
前記磁気ディスクのトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前の該トラックからの再生信号の平均振幅値と、前記トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後の該トラックからの再生信号の平均振幅値とを、前記レーザ光の出力値を変化させながらそれぞれ測定することによって、 前記レーザ光の出力値ごとの照射による平均振幅減少率を算出する工程と、
前記レーザ光を前記出力値に基づいて変化させながら前記磁気ディスクのトラック照射面に照射することによって該トラック照射面における光強度分布を測定し、該光強度分布における各光パワーに対する前記平均振幅減少率の変化を示す、該平均振幅減少率の光パワー依存性を算出する工程と、
前記光強度分布において選択された所定の光パワーのレーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布をシミュレーションによって算出する工程と、
前記シミュレーションによって算出された前記レーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布を、前記レーザ光で前記トラック照射面を加熱減磁したときの前記平均振幅減少率の光パワー依存性を用いて補正して、補正された温度分布を算出する工程と
を具えたことを特徴とする磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項２】
前記補正された温度分布を、前記磁気ディスクの記録層内での温度分布の推定値に設定する工程をさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項３】
前記補正された温度分布を算出する工程は、
前記シミュレーションによって算出された温度分布に基づいて、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する工程と、
前記シミュレーションによって算出された前記磁気ディスクの記録層内での温度分布を、前記平均磁化減少率の光パワー依存性を用いて補正して、さらに補正された温度分布を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項４】
前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する工程は、
前記測定された光強度分布における各光パワーに対応した、前記磁気ディスクのトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前のビットセル内の平均磁化に対する、前記トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後のビットセル内の平均磁化を示す、ビットセルの平均磁化減少率を算出する工程と、
前記シミュレーションによる温度分布の算出において選択された前記光強度分布における各光パワーに対する前記ビットセルの平均磁化減少率の変化を示す、該ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項３記載の磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項５】
前記さらに補正された温度分布を算出する工程は、
前記平均振幅減少率の光パワー依存性と、前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性との所定の演算処理に基づいて温度分布の補正係数を算出し、該算出された補正係数を用いて前記シミュレーションによる温度分布が補正された温度分布を算出する工程
を含むことを特徴とする請求項３記載の磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項６】
前記シミュレーションによる温度分布をＴｓ（ｘ）、前記補正係数をα、βとした場合に、前記補正された温度分布を、
【数１】
2010102752.tif 000024
により算出することを特徴とする請求項５記載の磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項７】
前記補正係数α、βを、前記平均振幅減少率の光パワー依存性と、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性とが一致するか否かの処理により求めることを特徴とする請求項５又は６記載の磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項８】
前記補正された温度分布をＴｓ’（ｘ）、前記所定の光パワーをＰ０とした場合に、前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）を、
【数２】
2010102752.tif 000025
【数３】
2010102752.tif 000026
ただし、
ｖ  ：  線速度
Ｋｕ（Ｔ）  ：  記録層磁性粒子の異方性エネルギーの温度特性
Ｖ  ：  記録層磁性粒子の平均体積
ｋＢ  ：  ボルツマン定数
ｆ０  ：  アテンプト周波数
により算出することを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の磁気ディスクの特性評価方法。
【請求項９】
コンピュータによって、請求項１ないし８のいずれかに記載の磁気ディスクの特性評価方法を実行可能なプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１０】
磁気ディスクの特性評価装置であって、
前記磁気ディスクのトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前の該トラックからの再生信号の平均振幅値と、前記トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後の該トラックからの再生信号の平均振幅値とを、前記レーザ光の出力値を変化させながらそれぞれ測定することによって、 前記レーザ光の出力値ごとの照射による平均振幅減少率を算出する手段と、
前記レーザ光を前記出力値に基づいて変化させながら前記磁気ディスクのトラック照射面に照射することによって該トラック照射面における光強度分布を測定し、該光強度分布における各光パワーに対する前記平均振幅減少率の変化を示す、該平均振幅減少率の光パワー依存性を算出する手段と、
前記光強度分布において選択された所定の光パワーのレーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布をシミュレーションによって算出する手段と、
前記シミュレーションによって算出された前記レーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布を、前記レーザ光で前記トラック照射面を加熱減磁したときの前記平均振幅減少率の光パワー依存性を用いて補正して、補正された温度分布を算出する手段と
を具えたことを特徴とする磁気ディスクの特性評価装置。
【請求項１１】
前記補正された温度分布を、前記磁気ディスクの記録層内での温度分布の推定値に設定する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスクの特性評価装置。
【請求項１２】
前記補正された温度分布を算出する手段は、
前記シミュレーションによって算出された温度分布に基づいて、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する手段と、
前記シミュレーションによって算出された前記磁気ディスクの記録層内での温度分布を、前記平均磁化減少率の光パワー依存性を用いて補正して、さらに補正された温度分布を算出する手段と
を含むことを特徴とする請求項９又は１０記載の磁気ディスクの特性評価装置。
【請求項１３】
前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する手段は、
前記測定された光強度分布における各光パワーに対応した、前記磁気ディスクのトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前のビットセル内の平均磁化に対する、前記トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後のビットセル内の平均磁化を示す、ビットセルの平均磁化減少率を算出する手段と、
前記シミュレーションによる温度分布の算出において選択された前記光強度分布における各光パワーに対する前記ビットセルの平均磁化減少率の変化を示す、該ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する手段と
を含むことを特徴とする請求項１２記載の磁気ディスクの特性評価装置。
【請求項１４】
前記さらに補正された温度分布を算出する手段は、
前記平均振幅減少率の光パワー依存性と、前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性との所定の演算処理に基づいて温度分布の補正係数を算出し、該算出された補正係数を用いて前記シミュレーションによる温度分布が補正された温度分布を算出する手段
を含むことを特徴とする請求項１２記載の磁気ディスクの特性評価装置。
【請求項１５】
前記シミュレーションによる温度分布をＴｓ（ｘ）、前記補正係数をα、βとした場合に、前記補正された温度分布を、
【数４】
2010102752.tif 000027
により算出することを特徴とする請求項１４記載の磁気ディスクの特性評価装置。
【請求項１６】
前記補正係数α、βを、前記平均振幅減少率の光パワー依存性と、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性とが一致するか否かの処理により求めることを特徴とする請求項１４又は１５記載の磁気ディスクの特性評価装置。
【請求項１７】
前記補正された温度分布をＴｓ’（ｘ）、前記所定の光パワーをＰ０とした場合に、前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）を、
【数５】
2010102752.tif 000028
【数６】
2010102752.tif 000029
ただし、
ｖ  ：  線速度
Ｋｕ（Ｔ）  ：  記録層磁性粒子の異方性エネルギーの温度特性
Ｖ  ：  記録層磁性粒子の平均体積
ｋＢ  ：  ボルツマン定数
ｆ０  ：  アテンプト周波数
により算出することを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれかに記載の磁気ディスクの特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク媒体の特性評価方法、および、特性評価装置に関し、特に、熱アシスト記録方式の磁気ディスク媒体の特性評価を行う特性評価方法、および、特性評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の磁気ディスク装置の大容量化は、主に磁気ディスクの記録層を構成する磁性粒子を微細化することにより達成されてきた。しかし磁性粒子が微細化された結果、蓄えられた磁気エネルギーが熱的に不安定になる問題が徐々に顕在化してきた。
【０００３】
熱安定性の問題を回避するには、熱安定性の指標である、ＫｕＶ／ｋＢＴが６０以上であることが必要となる。ここでＫｕは結晶磁気異方性エネルギー、Ｖは平均磁性粒子体積、ｋＢはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。磁性粒子の微細化のためには平均磁性粒子体積Ｖを減少させなければならないため、熱安定性を保つにはＫｕを増加させる必要がある。しかしＫｕの増加はスイッチング磁界（磁化を反転させるのに必要な磁界）の増加をもたらす。ところが記録ヘッドが発生できる磁界には限りがあるため（垂直記録の場合最大約１５ｋＯｅ）、スイッチング磁界を高くしすぎると飽和記録が困難になってしまう。
【０００４】
上述した問題を解決する手段として熱アシスト記録方式が注目されている。本方式は、記録媒体を局所的に加熱し、スイッチング磁界を下げて記録する。そのため記録媒体として室温で非常に高い異方性を有する材料を使用することにより、熱安定性の確保と磁性粒子の微細化を両立することが可能となる。
【０００５】
熱アシスト記録方式のメリットを引き出すには、熱アシスト記録に最適化した磁気ディスク媒体を設計することが重要である。例えば記録層に関しては、磁性材料が室温で十分に高い保磁力を有すること、キュリー温度が適度であることが望ましい。また通常記録時に媒体は２００℃〜４００℃程度に加熱されるので、保護層や潤滑層を含め、一定の耐熱性が要求される。
【０００６】
磁気ディスク媒体の開発においては、試作した媒体が所望の特性を満足しているか確認するために、リードライト特性の評価を実施する。熱アシスト媒体のリードライト評価では、従来から専用の評価装置が用いられてきた。本評価装置は、通常のリードライト評価用のスピンスタンドに、レーザ光を発生するための半導体レーザ、半導体レーザを発光させるためのドライバ回路とその電源、レーザ光をディスク表面において微小スポット（通常直径１μｍ以下）に絞り込むための対物レンズを含む光学系が追加されている。さらに評価対象のディスク媒体は、透明なガラスを基板材料とし、その片側にのみ記録層を成膜した媒体を使用する。本ディスク媒体に対して、リードライト評価を行う場合は、記録層を成膜していない面にレーザ光を照射し、反対側から磁気ヘッドで記録再生する。
【０００７】
この種の評価装置は、通常のスピンスタンドと同様に各種電磁変換特性（トラックプロファイル、再生信号出力、オーバーライト、ＳＮＲ、ｅｔｃ．）の評価機能を有する。電磁変換特性の評価では、最適な特性が得られるポイントを探すために、レーザ出力を変化させて行うのが一般的である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１６５８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した電磁変換特性の評価を行う際に、レーザ出力と媒体内温度（及びその分布形状）との関係が分かれば、評価結果からより有用な知見を得ることができる。
【００１０】
しかし、レーザにより加熱される領域は１μｍ以下と極めて小さく、また加熱時間が極めて短いため、加熱領域の温度を直接測定することは非常に困難である。そのため、従来においては、シミュレーション等の間接的な方法に頼っていた。この種のシミュレーションは、レーザ光の入射によるディスク媒体の発熱量の計算と、その発熱量に基づく媒体の温度分布の計算を含む。シミュレーションの入力パラメータは、磁気ディスクの各層の光学定数、膜厚、熱伝導率、比熱等の物性値や、ディスク照射面での光エネルギー分布、ディスク媒体の回転速度等である。計算自体はワークステーション又は高性能パソコンを使用することにより短時間で行うことができるので、このような手法は比較的良く使用されてきた。
【００１１】
しかし、上記従来の手法は、シミュレーションであるがゆえの本質的な問題を抱えていた。すなわち、モデルパラメータが実際と異なっていた場合に、推定される温度分布に大きな誤差が生ずるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、モデルパラメータの誤差による温度分布の推定精度の低下を抑制して、一段と信頼性の高い温度分布の推定を行うことが可能な、特性評価方法、および、特性評価装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、磁気ディスクの特性評価方法であって、前記磁気ディスクのトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前の該トラックからの再生信号の平均振幅値と、前記トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後の該トラックからの再生信号の平均振幅値とを、前記レーザ光の出力値を変化させながらそれぞれ測定することによって、 前記レーザ光の出力値ごとの照射による平均振幅減少率を算出する工程と、前記レーザ光を前記出力値に基づいて変化させながら前記磁気ディスクのトラック照射面に照射することによって該トラック照射面における光強度分布を測定し、該光強度分布における各光パワーに対する前記平均振幅減少率の変化を示す、該平均振幅減少率の光パワー依存性を算出する工程と、前記光強度分布において選択された所定の光パワーのレーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布をシミュレーションによって算出する工程と、前記シミュレーションによって算出された前記レーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布を、前記レーザ光で前記トラック照射面を加熱減磁したときの前記平均振幅減少率の光パワー依存性を用いて補正して、補正された温度分布を算出する工程とを具えたことを特徴とする。
【００１４】
前記補正された温度分布を、前記磁気ディスクの記録層内での温度分布の推定値に設定する工程をさらに具えたことを特徴とする。
【００１５】
前記補正された温度分布を算出する工程は、前記シミュレーションによって算出された温度分布に基づいて、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する工程と、前記シミュレーションによって算出された前記磁気ディスクの記録層内での温度分布を、前記平均磁化減少率の光パワー依存性を用いて補正して、さらに補正された温度分布を算出する工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する工程は、前記測定された光強度分布における各光パワーに対応した、前記磁気ディスクのトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前のビットセル内の平均磁化に対する、前記トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後のビットセル内の平均磁化を示す、ビットセルの平均磁化減少率を算出する工程と、前記シミュレーションによる温度分布の算出において選択された前記光強度分布における各光パワーに対する前記ビットセルの平均磁化減少率の変化を示す、該ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
前記さらに補正された温度分布を算出する工程は、前記平均振幅減少率の光パワー依存性と、前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性との所定の演算処理に基づいて温度分布の補正係数を算出し、該算出された補正係数を用いて前記シミュレーションによる温度分布が補正された温度分布を算出する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
前記シミュレーションによる温度分布をＴｓ（ｘ）、前記補正係数をα、βとした場合に、前記補正された温度分布を、
【００１９】
【数１】
2010102752.tif 000003
【００２０】
により算出することを特徴とする。
【００２１】
前記補正係数α、βを、前記平均振幅減少率の光パワー依存性と、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性とが一致するか否かの処理により求めることを特徴とする。
【００２２】
前記補正された温度分布をＴｓ’（ｘ）、前記所定の光パワーをＰ０とした場合に、前記ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）を、
【００２３】
【数２】
2010102752.tif 000004
【００２４】
【数３】
2010102752.tif 000005
【００２５】
ただし、
ｖ  ：  線速度
Ｋｕ（Ｔ）  ：  記録層磁性粒子の異方性エネルギーの温度特性
Ｖ  ：  記録層磁性粒子の平均体積
ｋＢ  ：  ボルツマン定数
ｆ０  ：  アテンプト周波数
により算出することを特徴とする。
【００２６】
本発明は、コンピュータによって、磁気ディスクの特性評価方法を実行可能なプログラムを記録したことを特徴とする。
【００２７】
本発明は、磁気ディスクの特性評価装置であって、前記磁気ディスクのトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前の該トラックからの再生信号の平均振幅値と、前記トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後の該トラックからの再生信号の平均振幅値とを、前記レーザ光の出力値を変化させながらそれぞれ測定することによって、 前記レーザ光の出力値ごとの照射による平均振幅減少率を算出する手段と、前記レーザ光を前記出力値に基づいて変化させながら前記磁気ディスクのトラック照射面に照射することによって該トラック照射面における光強度分布を測定し、該光強度分布における各光パワーに対する前記平均振幅減少率の変化を示す、該平均振幅減少率の光パワー依存性を算出する手段と、前記光強度分布において選択された所定の光パワーのレーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布をシミュレーションによって算出する手段と、前記シミュレーションによって算出された前記レーザ光を照射したときの前記磁気ディスクの記録層内での温度分布を、前記レーザ光で前記トラック照射面を加熱減磁したときの前記平均振幅減少率の光パワー依存性を用いて補正して、補正された温度分布を算出する手段とを具えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、シミュレーションにより求めたレーザ照射時の記録層内の温度分布が、レーザ光でトラック加熱した場合の平均振幅減少率の実測データに基づいて補正されるので、モデルパラメータの誤差による温度分布の推定精度の低下が抑制され、これにより、一段と信頼性の高い温度分布の推定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。  
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明による磁気ディスクの特性評価方法を実施するための特性評価装置１００の概略構成を示す。
【００３１】
この特性評価装置１００は、特性評価対象の磁気ディスク１０２の特性を評価するために、以下の構成されている。すなわち、この装置は、所定のデータパターンを発生するデータジェネレータ１０６と、データパターンに応じた記録電流を磁気ヘッド１０１（正確には記録ヘッド）へ供給するライトアンプ１０５と、回転する磁気ディスク１０２の所定のトラックに対して記録・再生を行う磁気ヘッド１０１（正確には記録ヘッド）と、磁気ヘッド１０１（再生ヘッド）からの再生信号を増幅するためのリードアンプ１０７と、増幅した信号波形の平均振幅値を測定するための波形測定（Ｗａｖｅ−Ｐｒｏｆｉｌｅ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ）部１０８と、評価部１０９とを備えている。評価部１０９は、測定波形の平均振幅値を入力すると共に、シミュレーションを行い、それらの結果に基づいて、最終的に磁気ディスク１０２の記録層内の温度分布を算出する。
【００３２】
ここで、磁気ヘッド１０１は、記録素子として記録面に対して垂直方向に磁界を発生する単磁極ヘッド、又は、面内方向に磁界を発生するリングヘッドを有しており、再生素子として巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子を有している。記録素子のコア幅は、２００ｎｍ以下である。
【００３３】
また、特性評価装置１００は、波形測定部１０８からの信号を受けて再生波形を観測者が目視観測するためのオシロスコープ１１７と、評価部１０９が算出した記録層３０２の温度分布を表示するディスプレイ１１０と、磁気ディスク１０２を回転させるためのディスク駆動部１０３と、磁気ヘッド１０１を磁気ディスク１０２の所定のトラックへ移動させるためのＸＹステージ１０４と、特性評価装置１００の全体を制御する制御部１１６とを備えている。
【００３４】
さらに、制御部１１６には、磁気ディスク１０２の回転に同期したパルス信号であるインデクス信号１２０が接続されている。これにより、特性評価装置１００の各部が磁気ディスク１０２の回転に同期した動作を行う。
【００３５】
さらに、特性評価装置１００は、レーザ光１１８を発生するレーザ素子１１３と、レーザ素子１１３に電流を供給するレーザ駆動回路１１４と、レーザ電源部１１５と、レーザ光１１８を平行光に変換した後、収束して磁気ディスク１０２の表面に微小なレーザスポット１１９を生じさせる光学系１１１と、及びレーザスポット１１９の光強度分布を測定するための光パワーメーター１１２とを備えている。レーザスポット１１９の光強度の半値幅は、１μｍ程度である。
【００３６】
図２は、図１に示した磁気ディスク１０２の詳細な構成を示す。
【００３７】
磁気ディスク１０２は、透明ガラス材料からなる基板３０１の上に無数の磁性粒子からなる記録層３０２と、メディアの損傷や腐食を防止するための保護層３０３と、さらにディスクの磨耗を抑制するための潤滑層３０４とが積層されている。
【００３８】
磁気ディスク１０２は垂直媒体又は長手媒体であり、垂直媒体の場合には、記録層３０２の磁性粒子の磁気異方性が垂直方向に設定され、長手媒体の場合には、面内方向に設定されている。
【００３９】
また、基板３０１と記録層３０２との間に軟磁性材料からなる裏打ち層や、非磁性材料からなる中間層が設けられることもある。
【００４０】
記録層３０２の異方性エネルギーの温度依存Ｋｕ（Ｔ）、及び磁性粒子の平均体積Ｖは、あらかじめ所定の方法で測定されているものとする。
【００４１】
磁気ディスク１０２は、基板の片側にのみに各層が成膜されている（図２では、便宜上成膜面を上側に示している）が、特性評価装置１００にセットする際は、成膜面を下側にする。
【００４２】
以上のような構成において、評価部１０９での処理について説明する。
【００４３】
図３は、評価部１０９での特性評価処理を示すフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１０１では、回転する磁気ディスク１０２のトラックに対して、磁気ヘッド１０１により１周分のテスト信号を記録した場合のトラックの再生信号の平均振幅値と、トラックに対して磁気ディスク１０２が１回転する間レーザ光を照射してトラックを減磁させた後のトラックの再生信号の平均振幅値とを、レーザ光の出力値を変化させながらそれぞれ測定し、出力値ごとのレーザ光照射による平均振幅減少率を求める。
【００４５】
ステップＳ１０２では、レーザ光を上記出力値に基づいて変化させながら磁気ディスク１０２のトラック照射面に照射することによって該トラック照射面における光強度分布を測定する。そして、光強度分布における各光パワーに対する平均振幅減少率の変化を示す、該平均振幅減少率の光パワー依存性を算出する。
【００４６】
ステップＳ１０３では、光強度分布において選択された所定の光パワーのレーザ光を照射したときの磁気ディスク１０２の記録層３０２内での温度分布をシミュレーションにより算出する。
【００４７】
ステップＳ１０４では、シミュレーションによって算出されたレーザ光を照射したときの磁気ディスク１０２の記録層３０２内での温度分布を、レーザ光でトラック照射面を加熱減磁したときの平均振幅減少率の光パワー依存性を用いて補正する。これにより、補正された温度分布を算出する。
【００４８】
ステップＳ１０５では、補正された温度分布を、磁気ディスク１０２の記録層３０２内での温度分布の推定値に設定する。
【００４９】
以上説明したように、シミュレーションにより求めたレーザ照射時の記録層３０２内の温度分布が、レーザ光でトラック加熱した場合の平均振幅減少率の実測データに基づいて補正されるので、モデルパラメータの誤差による温度分布の推定精度の低下を抑制することができる。その結果、一段と信頼性の高い温度分布の推定を行うことができる。
【００５０】
（応用例）
また、本例では、評価部１０９における特性評価処理を、以下のような処理とすることも可能である。
【００５１】
ビットセルの平均磁化と再生信号の平均振幅は、平均磁化が一定の範囲内にある時にほぼ比例する。このため補正した温度分布が実際の磁気ディスク１０２の記録層３０２内の温度分布と一致する場合に、その温度分布から求めた平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）は、平均振幅減少率の光パワー依存性ＡＭＰ（Ｐ）にほぼ一致する。
【００５２】
そこで、平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）が、平均振幅減少率の光パワー依存性ＡＭＰ（Ｐ）に一致するようにシミュレーションによる温度分布を補正することによって、補正された温度分布を実際の温度分布とほぼ一致させることができるようになる。
【００５３】
以上の点を考慮して、ステップＳ１０４において、以下のような処理をさらに追加してもよい。
【００５４】
ステップＳ１０４の補正された温度分布を算出するに際して、シミュレーションによって算出された温度分布に基づいて、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する。そして、シミュレーションによって算出された磁気ディスク１０２の記録層３０２内での温度分布を、平均磁化減少率の光パワー依存性を用いて補正して、さらに補正された温度分布を算出する。
【００５５】
ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する場合、以下の処理としてもよい。すなわち、測定された光強度分布における各光パワーに対応した、磁気ディスク１０２のトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前のビットセル内の平均磁化に対する、トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後のビットセル内の平均磁化を示す、ビットセルの平均磁化減少率を算出する。その後、シミュレーションによる温度分布の算出において選択された光強度分布における各光パワーに対するビットセルの平均磁化減少率の変化を示す、該ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記さらに補正された温度分布を算出する場合、以下の処理としてもよい。すなわち、平均振幅減少率の光パワー依存性と、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性との所定の演算処理に基づいて補正係数を算出し、該算出された補正係数を用いて前記シミュレーションによる温度分布が補正された温度分布を算出するようにしてもよい。
【００５７】
シミュレーションによる温度分布をＴｓ（ｘ）、補正係数をα、βとした場合に、補正された温度分布を、
【００５８】
【数４】
2010102752.tif 000006
【００５９】
により算出することができる。
【００６０】
また、補正係数α、βを、平均振幅減少率の光パワー依存性と、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性とが一致するか否かの処理により求めることができる。
【００６１】
さらに、補正された温度分布をＴｓ’（ｘ）、所定の光パワーをＰ０とした場合に、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）を、
【００６２】
【数５】
2010102752.tif 000007
【００６３】
【数６】
2010102752.tif 000008
【００６４】
ただし、
ｖ  ：  線速度
Ｋｕ（Ｔ）  ：  記録層磁性粒子の異方性エネルギーの温度特性
Ｖ  ：  記録層磁性粒子の平均体積
ｋＢ  ：  ボルツマン定数
ｆ０  ：  アテンプト周波数
により算出することができる。
【００６５】
なお、評価部１０９のメモリ１０９ａ内には、上述した磁気ディスク１０２の特性評価処理を実行可能なプログラムを記録することが可能である。
【００６６】
［第２の例］
本発明の第２の実施の形態を、図４〜図９に基づいて説明する。なお、前述した第１の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
【００６７】
本例は、前述した第１の例の図１に示した特性評価装置１００を用いて、磁気ディスク１０２の特性評価処理を行う方法に関する。
【００６８】
本発明に係る特性評価方法について具体的に説明する。
【００６９】
図４は、図１に示した特性評価装置１００の評価部１０９において実行される本発明に係る特性評価方法を示すフローチャートである。
【００７０】
ステップＳ２０１では、評価対象の磁気ディスク１０２を特性評価装置１００に成膜面が下側となるようにセットし、回転させる。
【００７１】
ステップＳ２０２では、磁気ヘッド１０１とレーザスポット１１９との位置合わせを行う。その位置合わせの具体的な手順についての説明は省略する。その位置合わせの結果、レーザスポット１１９の中心と、磁気ヘッド１０１の記録素子（図省略）の中心が磁気ディスク１０２の測定トラック（図省略）の中心線上に配置されるようになる。
【００７２】
ステップＳ２０３では、レーザ出力を初期値に設定する。その初期値は相対的に低い出力値が選ばれる。なおこの段階では初期値が選択されただけであり、レーザ光はまだ出力されていない。
【００７３】
ステップＳ２０４では、磁気ヘッド１０１により測定トラック（図省略）を消去した後、テスト信号を１周分記録する。ここで、テスト信号は例えば単一周波数の信号であり、その周波数は線記録密度が５０ｋＦＣＩ〜２００ｋＦＣＩ程度となる値である。
【００７４】
ステップＳ２０５では、測定トラックを再生し、再生信号の１周分の平均振幅値を測定する。そのために波形測定部１０８がリードアンプ１０７で増幅された再生信号を取り込んで波形の計測を行う。
【００７５】
ステップＳ２０６では、磁気ディスク１０２が１回転する間、設定されたレーザ出力値でレーザ素子１１３よりレーザ光１１８を照射する。これにより磁気ディスク１０２の表面にレーザスポット１１９が生じ、その光エネルギーに測定トラック周辺部が加熱される。その結果、記録層の温度が上昇して熱減磁が加速され、記録信号の一部の消失が起こる。ただし、この段階ではレーザ出力が未だ低い値に設定されているので、実際は熱減磁はあまり進行せず、記録信号の消失も無視できる程度である。
【００７６】
ステップＳ２０７では、再び、測定トラックを再生し、再生信号の１周分の平均振幅値を測定する。さらに、その測定値をステップ２０５での平均振幅値の測定値で割ることにより、平均振幅減少率ＡＭＰを算出する。
【００７７】
ステップＳ２０８では、平均振幅減少率ＡＭＰが所定値以下であるか判定を行う。ここで、所定値としては０．３〜０．５程度の値が選ばれる。ここでもし所定値以下でなければ、ステップＳ２０９に進む。
【００７８】
ステップＳ２０９では、現在のレーザ出力の設定値に対して、一定の値を加えることにより、レーザ出力を増加する。そしてステップ２０４に戻る。
【００７９】
そして、新たに設定されたレーザ出力値により、同様にステップ２０４〜２０７の処理を実行する。レーザ出力を増加させながらステップ２０４〜２０７の処理を繰り返し実行することにより、最終的にＮ個のレーザ出力（Ｗ１，Ｗ２，．．．，ＷＮ）に対する、平均振幅減少率ＡＭＰが得られる。レーザ出力が一定以上になると、ステップ２０８で平均振幅減少率が所定値以下と判定され、ステップＳ２１０へ進む。
【００８０】
ステップＳ２１０では、評価対象の磁気ディスク１０２を特性評価装置１００から除去する。
【００８１】
ステップＳ２１１では、光パワーメーター１１２により光強度を測定する。これを行うために、まず光パワーメーター１１２の光センサ（図省略）の受光面を上側にし、レーザスポット１１９の位置に一致させる。
【００８２】
そして、ステップＳ２０４〜２０７で設定したＮ個のレーザ出力（Ｗ１，Ｗ２，．．．，ＷＮ）でレーザ光を発光させ、それぞれの光強度の２次元プロファイルを測定する。さらに、各２次元プロファイルを積分することにより、それぞれ光パワーを求める。その結果、Ｎ個のレーザ出力（Ｗ１，Ｗ２，．．．，ＷＮ）に対する光パワー（Ｐ１，Ｐ２，．．．，ＰＮ）が得られる。
【００８３】
ステップＳ２１２では、先に求めたレーザ出力に対する平均振幅減少率と、レーザ出力に対する光パワーの測定結果から、図６に示すＮ個のデータ点からなる平均振幅減少率ＡＭＰの光パワー依存性ＡＭＰ（Ｐ）を求める。
【００８４】
ステップＳ２１３では、評価部１０９が、所定の光パワーを磁気ディスク１０２に照射した場合の記録層３０２内の温度分布を求めるためのシミュレーションを実行する。このシミュレーションは、以下の手順で行われる。
【００８５】
まず、先に測定したレーザ出力毎の光強度の２次元プロファイルの一つが選択される。なお、光強度とは、単位面積当たりの光パワー（ｍＷ）を示す。
【００８６】
図７は、選択された２次元プロファイルを示す。この２次元プロファイルに対応した光エネルギーが磁気ディスク１０２の表面に入射した場合の、磁気ディスク１０２内の発熱量分布を計算する。この発熱量分布の計算は、磁気ディスク１０２の各層の光学定数（屈折率、消衰係数、膜厚）をパラメータとしてマクスウェル方程式を解くことにより行われる。
【００８７】
次に、その発熱量分布から記録層３０２内の定常状態における温度分布（ダウントラック方向分布）を計算する。この温度分布の計算は、磁気ディスク１０２の各層の熱伝導率、比熱をパラメータとして熱伝導方程式を数値計算により解くことにより行われる。その結果、図８に示す記録層３０２内の温度分布Ｔｓ（ｘ）が得られる。
【００８８】
ステップ２１４では、シミュレーションによる温度分布Ｔｓ（ｘ）を補正した温度分布を計算する。
【００８９】
図５は、ステップＳ２１４の詳細な処理を示す。
【００９０】
ステップＳ３０１では、測定された光強度分布における各光パワーに対応した、磁気ディスク１０２のトラックに対してテスト信号を記録したときの加熱減磁前のビットセル内の平均磁化に対する、トラックに対してレーザ光の照射により加熱減磁させた後のビットセル内の平均磁化を示す、平均磁化減少率を算出する。
【００９１】
具体的には、シミュレーションによる温度分布Ｔｓ（ｘ）の補正係数α、βを初期値に設定する（例えばα＝β＝１．０）。
【００９２】
そして、ステップ２１１で求めた光パワー（Ｐ１，Ｐ２，．．．，ＰＮ）のそれぞれについて、その光パワーに応じたビットセルの平均磁化減少率Ｍを後述する計算式により算出する。
【００９３】
ステップＳ３０２では、シミュレーションによる温度分布の算出において選択された光強度分布における各光パワーに対するビットセルの平均磁化減少率の変化を示す、該ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性を算出する。
【００９４】
図９は、平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）を示す。
【００９５】
ここで、ビットセルの平均磁化減少率Ｍは、所定の光パワーＰで、トラック１周期分のテスト信号を記録した場合の複数のビットセル（１を示す複数のビットセル、又は、０を示す複数のビットセル）を平均化した加熱減磁前の平均磁化に対する、トラックに対して１回転する間にレーザ光を照射して信号を記録した場合の複数のビットセル（１を示す複数のビットセル、又は、０を示す複数のビットセル）を平均化した加熱減磁後の平均磁化の割合を表したものであり、下式で定義される。
【００９６】
【数７】
2010102752.tif 000009
【００９７】
【数８】
2010102752.tif 000010
【００９８】
ここで、Ｐ０は温度分布シミュレーションで選択された光強度分布における光パワー、ｖは線速度、Ｋｕ（Ｔ）は異方性エネルギーの温度特性、Ｖは平均磁性粒子体積、ｋＢはボルツマン定数、ｆ０はアテンプト周波数（＝１×１０＾９Ｈｚ）である。
【００９９】
また、積分範囲（−ｘｓ，ｘｓ）は、図８に示すようにシミュレーションによる温度分布の範囲を含む範囲に取られている。また、Ｔｓ’（ｘ）はシミュレーションによる温度分布をＴｓ（ｘ）とした場合、下式により定義される。
【０１００】
【数９】
2010102752.tif 000011
【０１０１】
ステップＳ３０３では、平均振幅減少率の光パワー依存性と、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性との所定の演算処理に基づいて、温度分布の補正係数を算出する。
【０１０２】
すなわち、下式（７）で定義される平均振幅減少率の光パワー依存性ＡＭＰ（Ｐ）と、ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）の平均２乗誤差ＭＳＥとを最小化する補正係数α、βの値を、最急降下法等の周知のアルゴリズムにより求める。これにより得られた補正係数α、βをそれぞれα１、β１として評価部１０９内のメモリ１０９ａに記憶する。
【０１０３】
【数１０】
2010102752.tif 000012
【０１０４】
ステップＳ３０４では、その算出された温度分布の補正係数を用いて、シミュレーションによる温度分布を補正することによって、新たに補正された温度分布を算出する。
【０１０５】
すなわち、下式（８）によりシミュレーションによる温度分布Ｔｓ（ｘ）を補正した温度分布Ｔｃｏｒｒ（ｘ）を計算する。
【０１０６】
【数１１】
2010102752.tif 000013
【０１０７】
ステップ２１５では、補正された温度分布を、磁気ディスク１０２の記録層３０２内での温度分布の推定値に設定する。
【０１０８】
このようにして設定された温度分布の推定値を最終的な評価結果としてディスプレイ１１０に表示する。
【０１０９】
以上が、本発明に係る磁気ディスク１０２の特性評価方法の手順である。
【０１１０】
ここで、式（４）〜（５）が導出される理由について説明する。
【０１１１】
今、初期状態（ｔ＝０）で記録層３０２が飽和磁化されている状況を想定する。記録層３０２の１個の磁性粒子が、周囲の熱により磁化反転（スイッチング）する頻度（スイッチングレート）ｒは、微少時間Δｔにおいて一定とみなすことができる。当該タイムステップにおいてスイッチングが起こらない確率（非スイッチング確率）は、以下のように表される。
【０１１２】
【数１２】
2010102752.tif 000014
【０１１３】
時間ｔ経過後の非スイッチング確率は、各タイムステップにおける非スイッチング確率の積として以下のように表される。
【０１１４】
【数１３】
2010102752.tif 000015
【０１１５】
ここで、スイッチングレートは周知のアレニウスの法則に従うと仮定した場合、以下のように表される。
【０１１６】
【数１４】
2010102752.tif 000016
【０１１７】
ここで、Ｅｂ（ｔ）はエネルギーバリア、ｋＢはボルツマン定数、Ｔ（ｔ）は絶対温度、ｆ０はアテンプト周波数である。従って、非スイッチング確率は、下式のように表される。
【０１１８】
【数１５】
2010102752.tif 000017
【０１１９】
今、磁気ディスク１０２の記録層２０３内の或る磁性粒子がレーザスポットの真下をダウントラック方向に一定速度ｖで通過する状況を想定する。ここで、レーザスポットの中心の座標をｘ＝０、温度分布をＴ（ｘ）とする。磁気ディスク１０２が１回転する間に、その磁性粒子の位置はｘ＝−Ｌ／２から、ｘ＝＋Ｌ／２（Ｌはトラック１周の長さ）に変化するので、１回転後の非スイッチング確率は、下式のように表される。
【０１２０】
【数１６】
2010102752.tif 000018
【０１２１】
レーザスポットの温度分布Ｔ（ｘ）の広がりの範囲を（−ｘｓ，＋ｘｓ）とした場合、式（１０）の値は磁性粒子がその範囲内に存在する場合に支配的となるので、式（１０）は以下のように置き換えられる。
【０１２２】
【数１７】
2010102752.tif 000019
【０１２３】
今、レーザスポット径がトラック幅に対して十分に広く、クロストラック方向の温度分布が一様、また磁性粒子の磁気特性のバラツキが無視できると仮定する。このとき、レーザスポットの下を磁気ディスク１０２が１回転した後の記録トラック内の全ての磁性粒子の非スイッチング確率は式（１１）で表される。また、スイッチング確率Ｐｓｗは１−Ｐｎｓｗと表される。
【０１２４】
テスト信号を記録後の記録トラック内の１つのビットセルの平均磁化をＭ０、光パワーＰのレーザスポットの下を磁気ディスク１０２が１回転した後の平均磁化をＭとし、平均磁化減少率をＭ（Ｐ）＝Ｍ／Ｍ０と定義すると、Ｍ（Ｐ）はスイッチング確率ＰｓｗによりＭ（Ｐ）＝１−２Ｐｓｗと表される。これにより、
【０１２５】
【数１８】
2010102752.tif 000020
【０１２６】
ここで、反磁界の影響を無視した場合、エネルギーバリアＥｂ（ｘ）は下式で与えられる。
【０１２７】
【数１９】
2010102752.tif 000021
【０１２８】
ここで、Ｋｕ（Ｔ）は異方性エネルギーの温度特性、Ｖは平均磁性粒子体積である。これを式（１２）に代入すると、
【０１２９】
【数２０】
2010102752.tif 000022
【０１３０】
今、照射面における光パワーがＰ０の場合の記録層３０２の温度分布をＴ０（ｘ）とし、温度が照射面における光パワーに比例すると仮定すると、光パワーがＰの場合の記録層３０２の温度分布は以下のように表される。
【０１３１】
【数２１】
2010102752.tif 000023
【０１３２】
ここで、Ｔ０（ｘ）をシミュレーションによる温度分布Ｔｓ（ｘ）を補正した温度分布Ｔｓ’（ｘ）に置き換えると、式（１７）、式（１８）はそれぞれ式（４）、式（５）に一致する。
【０１３３】
以上説明したように、シミュレーションにより求めたレーザ照射時の記録層３０２内の温度分布が、レーザ光でトラック加熱した場合の平均振幅減少率および平均磁化減少率の実測データに基づいて補正されるので、モデルパラメータの誤差による温度分布の推定精度の一段と低下を抑制することができ、これにより、一段と信頼性の高い温度分布の推定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態である、磁気ディスクの特性評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】特性評価対象としての磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図３】評価部での特性評価処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態である、磁気ディスクの特性評価方法を示すフローチャートである。
【図５】図４の温度分布の算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】平均振幅減少率の光パワー依存性ＡＭＰ（Ｐ）を示す説明図である。
【図７】光強度の２次元プロファイルを示す説明図である。
【図８】シミュレーションによる記録層内の温度分布Ｔｓ（ｘ）を示す波形図である。
【図９】ビットセルの平均磁化減少率の光パワー依存性Ｍ（Ｐ）を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１００    磁気ディスクの特性評価装置
１０１    磁気ヘッド
１０２    磁気ディスク
１０５    ライトアンプ
１０６    データジェネレータ
１０７    リードアンプ
１０８    波形測定部
１０９    評価部
１０９ａ  メモリ
１１０    ディスプレイ
１１１    光学系
１１２    光パワーメーター
１１３    レーザ素子
１１４    レーザ駆動回路
１１５    レーザ電源部
１１６    制御部
１１７    オシロスコープ
１１８    レーザ光
１１９    レーザスポット
１２０    インデスク信号
３０１    基板
３０２    記録層
３０３    保護層
３０４    潤滑層
【図１】
2010102752.tif 000030
【図２】
2010102752.tif 000031
【図３】
2010102752.tif 000032
【図４】
2010102752.tif 000033
【図５】
2010102752.tif 000034
【図６】
2010102752.tif 000035
【図７】
2010102752.tif 000036
【図８】
2010102752.tif 000037
【図９】
2010102752.tif 000038