(57)【要約】【課題】熱安定性が維持された上での反転磁界の強度について高い低減効果が得られる磁気記憶媒体を製造することができる現実的な磁気記憶媒体製造方法と、そのような磁気記憶媒体製造方法で製造される磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置とを提供する。【解決手段】磁気記憶媒体製造方法において、非磁性材料のディスク基板２２０に、各々の底の一部にナノホール２３３を有した複数の窪み２３１を並べて形成する窪み形成過程（ステップＳ１０２）と、この窪み形成過程で形成された各窪み２３１の底のナノホール２３３内に硬磁性材料を充填する第１充填過程（ステップＳ１０３）と、窪み２３１の中の、第１充填過程（ステップＳ１０３）で充填された硬磁性材料の上に、その硬磁性材料の保磁力よりも小さな保磁力を有する軟磁性材料を、窪み２３１の底を少なくとも覆うまで充填する第２充填過程（ステップＳ１０４）とを行う。【選択図】        図５
2010123177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材料の基体に、各々の底の一部にナノホールを有した複数の窪みを並べて形成する窪み形成過程と、
前記窪み形成過程で形成された各窪みの底のナノホール内に第１の磁性材料を充填する第１充填過程と、
前記窪みの中の、前記第１充填過程で充填された第１の磁性材料の上に、該第１の磁性材料の保磁力よりも小さな保磁力を有する第２の磁性材料を、前記窪みの底を少なくとも覆うまで充填する第２充填過程とを有することを特徴とする磁気記憶媒体製造方法。
【請求項２】
前記窪み形成過程が、前記複数の窪みを線状に並べて形成する、前記ナノホールが、該窪みの底に対し、該窪みの線状の並びに沿う方向に偏った位置に存在する窪みを形成する過程であることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項３】
前記第１充填過程が、前記第１の磁性材料として硬磁性材料を用いる過程であり、
前記第２充填過程が、前記第２の磁性材料として軟磁性材料を用いる過程であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項４】
前記第１充填過程が、前記ナノホール内に前記第１の磁性材料をメッキ法で充填する過程であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項５】
前記第２充填過程が、前記窪み内に前記第２の磁性材料をスパッタ法で充填する過程であることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項６】
前記窪み形成過程が、
前記ナノホールの起点となる小窪みを底に有した窪みを前記基体に並べて形成する前段過程と、
前記前段過程で形成された小窪みから前記ナノホールを陽極酸化処理で延ばす後段過程とを有する過程であることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項７】
前記第１の磁性材料及び／又は前記第２の磁性材料が、多層構造を有する複合磁性材料であることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項８】
非磁性材料の基体と、
前記基体に、各々の底の一部にナノホールを有した複数の窪みが並べて形成され、各窪みの底のナノホール内に第１の磁性材料が充填されてなる第１磁性部分と、
前記窪みの中の、前記第１磁性部分の上に、前記第１の磁性材料の保磁力よりも小さな保磁力を有する第２の磁性材料が、前記窪みの底を少なくとも覆うまで充填されてなる第２磁性部分とを備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項９】
非磁性材料の基体と、
前記基体に、各々の底の一部にナノホールを有した複数の窪みが並べて形成され、各窪みの底のナノホール内に第１の磁性材料が充填されてなる第１磁性部分と、
前記窪みの中の、前記第１磁性部分の上に、前記第１の磁性材料の保磁力よりも小さな保磁力を有する第２の磁性材料が、前記窪みの底を少なくとも覆うまで充填されてなる第２磁性部分とを備えた磁気記憶媒体；および、
前記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、磁気的な情報記録や情報再生が行われる磁気記憶媒体を製造する磁気記憶媒体製造方法と、そのような磁気記憶媒体製造方法で製造される磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体が搭載された情報記憶装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの分野では、日常的に多量の情報が取り扱われるようになっており、このような多量の情報を記録する装置の１つとして、ハードディスク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）が使用されている。このＨＤＤは、情報が記録されるディスク状の磁気記憶媒体である磁気ディスクを内蔵した情報記憶装置である。
【０００３】
磁気記憶媒体の記録密度を高める技術として、例えば非磁性材料の基体に設けられたナノサイズの穴への磁性粒子の充填等といった方法で形成された複数の磁性粒子からなる記録層を有する磁気記憶媒体が挙げられる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
一般的な磁気記憶媒体としては、基板上に磁性材料で連続的に形成された記録層を有するいわゆる連続媒体や、基板上に磁性材料で連続的に形成された複数のトラックを有し、各トラック間が非磁性材料で分離されたいわゆるディスクリートメディアや、各々が磁性材料で形成され情報の最小単位が記録される複数のビットが等間隔で並べられたいわゆるビットパターンドメディア等が知られている。ここで、上記の特許文献１に開示されているような構造は、これら連続媒体やディスクリートメディアやビットパターンドメディアのいずれにも応用することができる。
【０００５】
例えば、連続媒体への応用では、上記のような磁性粒子を基板上に稠密構造で配列することで、連続媒体における記録層が得られることとなる。また、ディスクリートメディアへの応用では、上記のような磁性粒子をトラックとなるべき箇所のみに稠密構造で配列することで、ディスクリートメディアにおける複数のトラックが得られることとなる。さらに、ビットパターンドメディアへの応用では、上記のような各磁性粒子が、情報の最小単位が記録されるビットとして利用されることとなる。これらの応用例の中でも、特に、ビットパターンドメディアは、高い記録密度が期待できる技術として注目を集めている。
【０００６】
ここで、磁気記憶媒体に対する高記録密度化の要求は増す一方であり、ビットパターンドメディアにおいても、ビットサイズの縮小による更なる高記録密度化が図られている。しかしながら、高記録密度化が図られる一方で、このようなビットサイズの縮小は、次のような問題を招いてしまっている。まず、ビットサイズの縮小に伴って、各ビットに対して情報記録や情報再生を行う磁気ヘッドのサイズも縮小されることとなるが、その結果、情報記録のための記録磁界の強度が低減されることとなり、各ビットへの情報記録が難しくなってきている。また、各ビットにおける情報記録の際の磁化の反転に要する反転磁界の強度は、ビット毎に多少バラついていることが多いが、記録磁界の強度が十分に大きい場合には特に問題にならなかった反転磁界の強度のバラつきが、記録磁界の強度の低減に伴って大きな問題となってきている。
【０００７】
このため、ビットサイズの縮小により強度の低減傾向にある記録磁界でも確実に情報記録が行えるようにするためには、各ビットにおける反転磁界の強度は小さいほうが好ましい。
【０００８】
一般に、各ビットの反転磁界の強度は、この反転磁界の強度を「Ｈｋ」、ビットを形成する磁性材料の磁気異方性を表わす指標を「Ｋｕ」、ビットを形成する磁性材料の飽和磁化を「Ｍｓ」とすると次式で表わされる。
【０００９】
Ｈｋ＝２・Ｋｕ／Ｍｓ……（１）
この（１）式から、各ビットにおける反転磁界の強度を小さくするためには、ビットを形成する磁性材料として、（１）式中で「Ｋｕ」で表わされる磁気異方性が小さい磁性材料が好ましいことが分かる。
【００１０】
ここで、情報記録済みのビットにおいて、情報を担持している磁化の向きが、ビットの温度が高くなるほど不安定となる熱揺らぎと呼ばれる現象が知られている。
【００１１】
一般に、各ビットにおける熱揺らぎに対する耐性である熱安定性は、熱安定性を表わす指標を「Ｅｂ」、ビットを形成する磁性材料の磁気異方性を表わす指標を「Ｋｕ」、ビットの体積を「Ｖ」、ボルツマン定数を「ｋ」、環境温度を「Ｔ」とすると次式で表わされる。
【００１２】
Ｅｂ＝Ｋｕ・Ｖ／（ｋ・Ｔ）……（２）
この（２）式から、ビットサイズの縮小が熱安定性の低下を招いてしまうことが分かる。そして、ビットサイズの縮小により低下してしまう熱安定性を維持するためには、ビットを形成する磁性材料として、（２）中で「Ｋｕ」で表わされる磁気異方性が大きい磁性材料が好ましいことが分かる。
【００１３】
このように反転磁界の強度の低減と熱安定性の維持とは互いに相反する関係にあり、従来、ビットを形成する磁性材料の選定は、熱安定性と反転磁界の強度とのトレードオフによって行われることが多い。
【００１４】
ところで、従来、ナノサイズの穴（ナノホール）に硬磁性材料を充填することで、いわゆる垂直磁気記録方式の磁気記憶媒体を形成するにあたり、製造時における熱処理温度の低減等を目的として、硬磁性材料が充填されたナノホール上を軟磁性材料等の膜で覆うという技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術をビットパターンドメディアに適用すると、ビットの配列に応じてナノホールを形成することとなるが、この場合、１つのナノホールに充填された硬磁性材料と、そのナノホール上を覆っている軟磁性材料の膜との積層構造を、見かけ上、１つのビットと見ることができる。
【００１５】
ここで、最近の研究によると、この技術で見かけ上形成されるビットのように、磁気異方性が大きい硬磁性材料からなる硬磁性部分と、磁気異方性が小さい軟磁性材料からなる軟磁性部分といった複数の磁性部分を組み合わせて１つのビットを形成することで、ビットにおける反転磁界の強度の低減と熱安定性の維持とを両立することができることが明らかになってきている。
【００１６】
このような構造では、まず、硬磁性部分が有する相対的に高い保磁力によって熱安定性の維持が図られる。
【００１７】
また、軟磁性部分の保磁力が相対的に低いことから、記録磁界の印加時には、この軟磁性部分の磁化が容易に反転され、その後に、軟磁性部分と硬磁性部分との間の磁気相互作用によって、硬磁性部分の磁化が、この軟磁性部分の磁化の反転に補助される形で反転される。このように、硬磁性部分での磁化の反転が、軟磁性部分での磁化の反転によって補助されることで反転磁界の強度の低減が図られる。
【００１８】
さらに、硬磁性部分と軟磁性部分とからなるビットにおいて、軟磁性部分が硬磁性部分よりも広いと、反転磁界の強度についてより大きな低減効果が得られることが理論上分かってきている（例えば、非特許文献１参照）。
【００１９】
この軟磁性部分が広い形態では、軟磁性部分のうち、下部に硬磁性部分が無い部分の磁化が反転し易い。そして、その部分における磁化の反転が、下部に硬磁性部分がある部分の磁化の反転を促す働きをする。下部に硬磁性部分がある部分の磁化が反転した後は、上述の磁気相互作用によって、硬磁性部分の磁化が反転することとなる。このように、軟磁性部分が広い形態では、硬磁性部分から遠い部分の磁化から順次に反転が起きることから、硬磁性部分と軟磁性部分との単純な２層構造に比べて高い低減効果が得られることとなる。
【特許文献１】特開２００５−３０５６３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１０７０８６号公報
【非特許文献１】Ｌｏｍａｋｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｄｕａｌ−ｌａｙｅｒ  ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｍｅｄｅｉａ“ｌｅｄｇｅ”ｄｅｓｉｇｎ  ｆｏｒ  ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９２，０２２５０２（２００８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、例えば、上記の非特許文献１で開示されているような構造を応用してビットパターンドメディアを製造するための現実的な製造方法については未だ提案されていないのが現状である。
【００２１】
尚、ここまで、ナノサイズ等の微小な磁性粒子からなる記録層を備えた磁気記憶媒体の一例として、ビットパターンドメディアを例に挙げて、上記のような構造を応用してビットパターンドメディアを製造する製造方法が未提案であるという問題について説明してきたが、このような問題は、ビットパターンドメディアに限るものではない。上記の構造は上述の連続媒体やディスクリートメディアにも応用することができるので、ビットパターンドメディアを例に挙げて説明した上記のような問題は、これらの連続媒体やディスクリートメディア等を製造する際にも同様に生じ得る問題である。
【００２２】
本件は、上記事情に鑑み、熱安定性が維持された上での反転磁界の強度について高い低減効果が得られる磁気記憶媒体を製造することができる現実的な磁気記憶媒体製造方法と、そのような磁気記憶媒体製造方法で製造される磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成する磁気記憶媒体製造方法の基本形態は、
非磁性材料の基体に、各々の底の一部にナノホールを有した複数の窪みを並べて形成する窪み形成過程と、
上記窪み形成過程で形成された各窪みの底のナノホール内に第１の磁性材料を充填する第１充填過程と、
上記窪みの中の、上記第１充填過程で充填された第１の磁性材料の上に、その第１の磁性材料の保磁力よりも小さな保磁力を有する第２の磁性材料を、上記窪みの底を少なくとも覆うまで充填する第２充填過程とを有することを特徴とする。
【００２４】
この磁気記憶媒体製造方法の基本形態によれば、上記第１の磁性材料からなる部分と上記第２の磁性材料からなる部分との積層構造を各々が有したナノサイズの複数の磁性粒子を備えた磁気記憶媒体が製造される。そして、その製造された磁気記憶媒体では、各磁性粒子において、上記第１の磁性材料が有する相対的に大きな保磁力で熱安定性の維持が図られ、上記第２の磁性材料が有する相対的に小さな保磁力で反転磁界の強度の低減が図られることとなる。さらに、この磁気記憶媒体製造方法の基本形態では、上記第２の磁性材料が、上記窪みの底を少なくとも覆うまで充填されることから、保磁力が小さい部分が、保磁力が大きい部分よりも広い範囲に形成される。このような形態では、上述したように、熱安定性が維持された上での反転磁界の強度について、高い低減効果が得られることとなる。ここで、上記ナノサイズの穴への上記第１の磁性材料の充填や上記窪みへの上記第２磁性部分の充填は、例えばメッキ法やスパッタ法等によって行なうことができることから、この磁気記憶媒体製造方法の基本形態は十分に現実的な製造方法であると言える。また、この磁気記憶媒体製造方法の基本形態によれば、例えば、上記第２の磁性材料の充填後に研磨処理等を行って磁気記憶媒体の表面の平滑化を図る場合等に、研磨はこの第２の磁性材料からなる部分について行われ、保磁力が大きいことから研磨による磁気特性に対する影響が相対的に大きい第１の磁性材料からなる部分については研磨から保護されることとなる。
【００２５】
また、上記目的を達成する磁気記憶媒体の基本形態は、
非磁性材料の基体と、
上記基体に、各々の底の一部にナノホールを有した複数の窪みが並べて形成され、各窪みの底のナノホール内に第１の磁性材料が充填されてなる第１磁性部分と、
上記窪みの中の、上記第１磁性部分の上に、上記第１の磁性材料の保磁力よりも小さな保磁力を有する第２の磁性材料が、上記窪みの底を少なくとも覆うまで充填されてなる第２磁性部分とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
この磁気記憶媒体の基本形態によれば、上述の磁気記憶媒体製造方法によって、熱安定性が維持された上での反転磁界の強度について高い低減効果が得られる磁気記憶媒体を現実的に得ることができる。
【００２７】
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、
非磁性材料の基体と、
上記基体に、各々の底の一部にナノホールを有した複数の窪みが並べて形成され、各窪みの底のナノホール内に第１の磁性材料が充填されてなる第１磁性部分と、
上記窪みの中の、上記第１磁性部分の上に、上記第１の磁性材料の保磁力よりも小さな保磁力を有する第２の磁性材料が、上記窪みの底を少なくとも覆うまで充填されてなる第２磁性部分とを備えた磁気記憶媒体；および、
上記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする。
【００２８】
この情報記憶装置の基本形態によれば、熱安定性が維持された上での反転磁界の強度について高い低減効果を得ることができる上述の磁気記憶媒体が搭載されていることから、高記録密度での情報記録が可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
以上、説明したように、本件によれば、熱安定性が維持された上での反転磁界の強度について高い低減効果が得られる磁気記憶媒体を製造することができる現実的な磁気記憶媒体製造方法と、そのような磁気記憶媒体製造方法で製造される磁気記憶媒体と、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置とを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、上記に基本形態について説明した磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【００３２】
この図１に示すＨＤＤ１０のハウジング１０１には、回転軸１０２に装着されて回転する磁気ディスク２００と、磁気ディスク２００に対して情報記録と情報再生とを行なう磁気ヘッド１０３を先端に保持したヘッドジンバルアセンブリ１０４と、このヘッドジンバルアセンブリ１０４が固着されてアーム軸１０５を中心に磁気ディスク２００の表面に沿って移動するキャリッジアーム１０６とキャリッジアーム１０６を駆動するアームアクチュエータ１０７とが収納されている。ここで、磁気ディスク２００が、上述の基本形態における磁気記憶媒体の一例に相当し、磁気ヘッド１０３が、その基本形態におけるヘッドの一例に相当する。
【００３３】
ここで、この磁気ディスク２００は、磁化を保持する磁区の役割を果たす、各々がナノサイズの複数のビットが、非磁性材料のディスク基板上に同心円状に等間隔で並べられて複数本のトラック２１０が構成されたビットパターンドメディアである。
【００３４】
また、本実施形態では、磁気ディスク２００のディスク面に対して垂直な方向の磁化によって情報が記録される垂直磁気記録方式が採用されている。このため、上記のトラック２１０を構成する各ビットは、ディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とした磁気異方性を有している。そして、情報は、磁化が磁気ディスク２００の表面側を向いた状態と、裏面側を向いた状態との２状態を利用して各ビットに記録される。
【００３５】
磁気ディスク２００への情報の記録や磁気ディスク２００に記録された情報の再生に当たっては、アームアクチュエータ１０７によってキャリッジアーム１０６が駆動されて、磁気ヘッド１０３が、回転する磁気ディスク２００上の所望のトラック２１０に位置決めされる。この磁気ヘッド１０３は、磁気ディスク２００の回転に伴って、磁気ディスク２００の各トラック２１０に多数並ぶビットに順次に近接する。情報の記録時には、このようにビットに近接した磁気ヘッド１０３に電気的な記録信号が入力され、磁気ヘッド１０３により、その記録信号に応じて各ビットに磁界が印加されて、その記録信号に担持された情報がビットに上記のような磁化の向きとして記録される。また、情報の再生時には、磁気ヘッド１０３によって、各ビットに記録された情報が、各ビットの磁化によって発生する磁界の向きに応じた電気的な再生信号として取り出される。
【００３６】
図２は、図１の磁気ディスクにおけるビットを示す模式図である。
【００３７】
この図２には、複数のビット２１１が配列されて構成されるトラック２１０が３本示されている。各トラック２１０を構成するビット２１１は、硬磁性材料で形成され円柱状の形状を有した硬磁性部分２１１ａと、この硬磁性部分２１１ａに接し硬磁性部分２１１ａの径よりも広い範囲に広がる、軟磁性材料で形成されて矩形状を有した軟磁性部分２１１ｂとで構成されている。
【００３８】
また、各ビット２１１では、軟磁性部分２１１ｂは、その軟磁性部分２１１ｂに対する硬磁性部分２１１ａの相対位置が図中右側に偏るように形成されている。この偏りは、磁気ディスク２００に対して図中の矢印Ａ方向に相対的に進行する磁気ヘッド１０３の、その進行方向前方側への偏りとなっている。
【００３９】
本実施形態では、このようなビット２１１が、詳細については後述するように、非磁性材料のディスク基板２２０に、底の一部にナノサイズの穴（ナノホール）を有した矩形状を有するナノサイズの窪みを形成しておき、次いで、ナノホールに硬磁性材料を充填し、その後に矩形状の窪みに軟磁性材料を充填することで形成される。
【００４０】
ディスク基板２２０は、上述の基本形態における基体の一例に相当し、硬磁性部分２１１ａは、その基本形態における第１磁性部分の一例に相当し、硬磁性部分２１１ａを形成する硬磁性材料は、その基本形態における第１の磁性材料の一例に相当し、軟磁性部分２１１ｂは、その基本形態における第２磁性部分の一例に相当し、軟磁性部分２１１ｂを形成する軟磁性材料は、その基本形態における第２の磁性材料の一例に相当する。
【００４１】
この磁気ディスク２００における各ビット２１１では、基本的に、硬磁性部分２１１ａ中の磁化の向きによって情報が記録される。また、上述したように、この磁気ディスク２００では、垂直磁気記録方式が採用されていることから、情報は、磁化が磁気ディスク２００の表面側を向いた状態と、裏面側を向いた状態との２状態を利用して硬磁性部分２１１ａに記録されることとなる。
【００４２】
ここで、硬磁性部分２１１ａをなす硬磁性材料は、一般的に保磁力が大きいことから、内部の磁化が熱等の外乱に対して強く、各ビット２１１では、ナノサイズという微小なサイズに伴って低減しがちな熱安定性の維持が、この大きな保磁力によって図られている。
【００４３】
一方で、大きな保磁力は、情報記録の際に磁化を反転させにくい、即ち反転磁界の強度が増大するという弊害をもたらすが、本実施形態では、硬磁性部分２１１ａの上に形成された軟磁性部分２１１ｂが、各ビット２１１における反転磁界の強度を低減させる働きをする。
【００４４】
また、本実施形態では、各ビット２１１において、軟磁性部分２１１ｂが硬磁性部分２１１ａよりも広い範囲に広がっており、さらに、軟磁性部分２１１ｂに対する硬磁性部分２１１ａの相対位置が上述したように偏った位置となっている。言い替えると、軟磁性部分２１１ｂが、硬磁性部分２１１ａの上に、図中左方向に棚（Ｌｅｄｇｅ；レッジ）状に張り出した構造となっている。以下、各ビット２１１におけるこの構造のことをレッジ構造と呼ぶ。本実施形態では、このレッジ構造によって、反転磁界の強度の低減が一層促進されることとなっている。また、上記のような偏りは、全てのビット２１１間で同様となっているので、全てのビット２１１について、そのレッジ構造による反転磁界の強度の低減効果が得られることとなる。
【００４５】
以下、レッジ構造による、各ビット２１１における反転磁界の強度の低減効果について説明する。
【００４６】
図３は、レッジ構造による、各ビットにおける反転磁界の強度の低減効果を模式的に示す図である。
【００４７】
この図３には、１つのビット２１１に記録磁界Ｈが印加されてから、そのビット２１１の硬磁性部分２１１ａ中の磁化が反転されるまでのプロセスが模式的に示されている。
【００４８】
レッジ構造では、軟磁性部分２１１ｂのうち下部に硬磁性部分２１１ａが存在している部分の磁化は、硬磁性部分２１１ａとの交換相互作用によって外部磁界の影響を受けにくく、下部に硬磁性部分２１１ａが存在していない部分の磁化は、このような交換相互作用が無いので外部磁界の影響を受け易い。
【００４９】
このため、記録磁界Ｈが印加されると（ステップＳ１１）、まず、軟磁性部分２１１ｂのうち下部に硬磁性部分２１１ａが存在していない部分の磁化Ｂ１が反転する（ステップＳ１２）。続いて、軟磁性部分２１１ｂにおける、その反転した磁化Ｂ１に隣り合った、硬磁性部分２１１ａに近い部分の磁化Ｂ２が、その反転した磁化Ｂ１に引きずられて反転する（ステップＳ１３）。また、このように反転した磁化が増えてくると、下部に硬磁性部分２１１ａが存在している部分の磁化Ｂ３も反転を始め、その結果、交換相互作用や静磁気相互作用によって硬磁性部分２１１ａ中の磁化Ｂ４も反転を始める。やがて、下部に硬磁性部分２１１ａが存在している部分の磁化Ｂ３が反転を完了すると、その反転に引きずられて硬磁性部分２１１ａ中の磁化Ｂ４も反転することとなる（ステップＳ１４）。
【００５０】
このように、レッジ構造によると、軟磁性部分２１１ｂ中の磁化のうち、硬磁性部分２１１ａ中の磁化Ｂ４の影響を受けない、下部に硬磁性部分２１１ａが存在していない部分の磁化Ｂ１から順次に反転していくことにより、反転磁界の低減効果について、軟磁性部分と硬磁性部分との単純な２層構造よりも高い効果を得ることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、レッジ構造において、硬磁性部分２１１ａは、軟磁性部分２１１ｂに対して、上述したように磁気ヘッド１０３の進行方向前方側に偏っている。このような偏りにより、本実施形態では、情報記録済みのビット２１１について、以下に説明するように、磁気ヘッド１０３からの漏れ磁界による上書きを抑制する効果を得ることができる。
【００５２】
図４は、情報記録済みのビットにおける、漏れ磁界による上書きに対する抑制効果を模式的に示す図である。
【００５３】
この図４には、図中の矢印Ａ方向に進行する磁気ヘッド１０３と、その磁気ヘッド１０３によって情報が記録されている最中のビット（記録中ビット）２１１＿１と、この記録中ビット２１１＿１に隣り合う、既に情報が記録されたビット（記録済みビット）２１１＿２とが示されている。記録中ビット２１１＿１には、磁気ヘッド１０３によって記録磁界Ｈが印加されるが、その際には、記録済みビット２１１＿２には、磁気ヘッド１０３からの漏れ磁界ｈが印可される。漏れ磁界ｈは、理想的には存在しないことが望ましいが、ヘッドの構造上常に存在する磁界である。尚、各ビット２１１において、上述したように、硬磁性部分２１１ａが、軟磁性部分２１１ｂに対して、磁気ヘッド１０３の進行方向（矢印Ａの方向）前方側に偏っていることから、記録済みビット２１１＿２では、漏れ磁界ｈは、主に、軟磁性部分２１１ｂ＿２における下部に硬磁性部分２１１ａ＿２が存在する部分に印可されることとなる。
【００５４】
ここで、記録中ビット２１１＿１では、上述したように、軟磁性部分２１１ｂ＿１中の磁化のうち硬磁性部分２１１ａ＿１から遠い側の磁化から順次に反転し、交換相互作用によって硬磁性部分２１１ａ＿１中の磁化が反転することとなる。
【００５５】
一方、記録済みビット２１１＿２では、漏れ磁界ｈによって、軟磁性部分２１１ｂ＿２における下部に硬磁性部分２１１ａ＿２が存在する部分の磁化が反転しようとする。しかし、この部分では、下部に硬磁性部分２１１ａ＿２が存在し、漏れ磁界ｈによる磁化の反転が、硬磁性部分２１１ａ＿２の磁化によって阻害されることとなる。これにより、記録済みビット２１１＿２において、漏れ磁界による上書きが抑制されることとなる。
【００５６】
また、本実施形態では、軟磁性部分２１１ｂにおける、磁気ヘッド１０３の進行方向に直交する方向の幅が、硬磁性部分２１１ａにおけるその方向の幅よりも狭くなっている。
【００５７】
磁気ヘッド１０３からの漏れ磁界には、図４に示す進行方向に沿った漏れ磁界ｈだけでなく、この進行方向に直交する方向に沿った漏れ磁界も存在する。このような漏れ磁界は、記録中のビット２１１が属するトラック２１０の隣のトラック２１０に属するビット２１１に印加される。ここで、本実施形態では、上記のように軟磁性部分２１１ｂの幅が、硬磁性部分２１１ａの幅以下となっている。そのため、上記のような漏れ磁界は、主に、軟磁性部分２１１ｂから幅方向にはみ出した硬磁性部分２１１ａ、もしくは、両者が積層された部分に印加されることとなる。これらの箇所では、漏れ磁界程度では磁化が反転しにくいことから、結局、この磁気ヘッド１０３の進行方向に直交する方向に沿った漏れ磁界による上書きについても抑制されることとなる。
【００５８】
尚、軟磁性部分２１１ｂの幅は、ビット２１１への記録容易性をあまり下げない程度であれば良く、例えば硬磁性部分２１１ａと同じ幅、硬磁性部分２１１ａの幅の９０％、８０％、７０％、６０％、５０％等といった様々な幅が考えられる。設計段階では、記録容易性と上記の漏れ磁界による上書き（サイドイレーズ）とについてトレードオフが行われ、磁気ヘッド１０３におけるヘッド構造の調整等と併せて最適な幅が決められる。
【００５９】
次に、本実施形態の磁気ディスク２００を製造する磁気ディスク製造方法について説明する。この磁気ディスク製造方法は、基本形態について上述した磁気記憶媒体製造方法の一実施形態に相当する。
【００６０】
図５は、磁気ディスク製造方法における処理の流れを模式的に示す図である。
【００６１】
この磁気ディスク製造方法では、まず、非磁性材料のディスク基板２２０の表面に、上記のナノホールの起点となる小窪み２３２を底に有した複数の窪み２３１が、同心円状に並べられて形成される（ステップＳ１０１）。また、ステップＳ１０１の処理では、上記の小窪み２３２が、窪み２３１の底に対して、磁気ヘッド１０３の進行方向前方側に偏った位置に存在するように、複数の窪み２３１が形成される。
【００６２】
尚、この図５では、ディスク基板２２０について、上記のビット２１１が形成される部分以外の部分についての図示が省略されている。
【００６３】
本実施形態では、ステップＳ１０１において、上記の小窪み２３２付きの窪み２３１を反転した突起５１０が複数配列されたスタンパ５００が用意され、このスタンパ５００が、ディスク基板２２０の表面に押し付けられることで窪み２３１が形成される。
【００６４】
次に、陽極酸化処理が行われて、ステップＳ１０１で形成された複数の小窪み２３２を起点としてナノホール２３３が延ばされる（ステップＳ１０２）。
【００６５】
ここで、本実施形態のステップＳ１０１で実行される、スタンパ５００の押し付けによってナノホール形成用起点（小窪み２３２）を形成する方法は、例えば特開２００５−３０５６３４号公報に開示されているダイレクトプリントによる形成方法に相当する。
【００６６】
このダイレクトプリントによる形成方法は、起点形成対象の基材に、上記のようなスタンパを、１〜５Ｔｏｎ／ｃｍ２程度の高圧で直接プレスすることにより窪みを形成する方法である。このため、スタンパの形成材料としては、高硬度のものが好ましく、例えばＮｉ等の金属やＳｉＣ等が好ましい。これらの中でも、複製が容易で効率的である点から金属が特に好ましい。
【００６７】
以上に説明したステップＳ１０１からステップＳ１０２に至る一連の処理が、上述の磁気記憶媒体製造方法の基本形態における窪み形成過程の一例に相当する。
【００６８】
尚、上記の小窪み２３２を延伸した後に、延伸小窪み付きの窪み２３１を反転した突起５１０が複数配列されたスタンパ５００を用意することで、後段の製造工程において陽極酸化処理を省略することもできる。
【００６９】
ここで、本実施形態では、上述したように、これら一連の処理によって、複数の窪み２３１が、ディスク基板２２０の表面に同心円状に並べられて形成され、さらに、これら複数の窪み２３１は、ナノホール２３３が、窪み２３１の底に対して、磁気ヘッド１０３の進行方向前方側に偏った位置に存在するように形成される。
【００７０】
本実施形態では、後述するようにナノホール２３３への硬磁性材料の充填によって上記の硬磁性部分２１１ａが得られ、窪み２３１への軟磁性材料の充填によって軟磁性部分２１１ｂが得られるが、上記のように窪み２３１およびナノホール２３３が形成されることで、図２から図４を参照して説明したレッジ構造を有したビット２１１が確実に形成されることとなる。
【００７１】
このことは、上述の磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対し、
「上記窪み形成過程が、上記複数の窪みを線状に並べて形成する、上記ナノホールが、その窪みの底に対し、その窪みの線状の並びに沿う方向に偏った位置に存在する窪みを形成する過程である」という応用形態が好適であることを意味する。
【００７２】
図５のステップＳ１０１からステップＳ１０２に至る一連の処理は、この応用形態における窪み形成過程の一例にも相当している。
【００７３】
また、本実施形態では、ステップＳ１０１の処理で、ナノホール２３３の起点となる小窪み２３２を底に有した窪み２３１が形成され、ステップＳ１０２の処理で、陽極酸化処理によってその小窪み２３２からナノホール２３３が延ばされる。陽極酸化処理は、ナノサイズの穴等を簡単に形成する方法として知られていることから、上記のようなナノホール２３３の形成に好適な方法である。
【００７４】
このことは、上述の磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対し、
「上記窪み形成過程が、
上記ナノホールの起点となる小窪みを底に有した窪みを上記基体に並べて形成する前段過程と、
上記前段過程で形成された小窪みから上記ナノホールを陽極酸化処理で延ばす後段過程とを有する過程である」という応用形態が好適であることを意味している。
【００７５】
図５のステップＳ１０１の処理は、この応用形態における前段過程の一例に相当し、ステップＳ１０２の処理は、この応用形態における後段過程の一例に相当している。
【００７６】
ステップＳ１０２の処理に続いて、各ナノホール２３３の中に硬磁性材料がメッキ法によって充填されて、上記の硬磁性部分２１１ａが形成される（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３の処理が、上述の磁気記憶媒体製造方法における第１充填過程の一例に相当する。
【００７７】
この硬磁性部分２１１ａの形成に続いて、各窪み２３１の中に軟磁性材料がスパッタ法によって充填されて、上記の軟磁性部分２１１ｂが形成される（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４の処理により、各々が硬磁性部分２１１ａと軟磁性部分２１１ｂとで構成された複数のビット２１１が完成することとなる。このステップＳ１０４の処理が、上述の磁気記憶媒体製造方法における第２充填過程の一例に相当する。
【００７８】
ここで、本実施形態では、各ビット２１１において、大きな保磁力によって熱安定性の維持を図るべく、上記のステップＳ１０３の処理では、硬磁性材料によって硬磁性部分２１１ａが形成され、小さな保磁力によってこの硬磁性部分２１１ａ中の磁化の反転を補助することで各ビット２１１における反転磁界の低減効果を得るべく、ステップＳ１０３の処理では、軟磁性材料によって軟磁性部分２１１ｂが形成されている。硬磁性材料は大きな保磁力が得られる材料として一般的な磁性材料であり、例えばＦｅ−Ｐｔ合金やＣｏ−Ｐｔ合金、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜やＣｏ／Ｐｄ多層膜などがあり、軟磁性材料は小さな保磁力が得られる材料として一般的な磁性材料である。
【００７９】
このことは、上述の磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対し、
「上記第１充填過程が、上記第１の磁性材料として硬磁性材料を用いる過程であり、
上記第２充填過程が、上記第２の磁性材料として軟磁性材料を用いる過程である」という応用形態や、
「上記第１の磁性材料及び／又は上記第２の磁性材料が、多層構造を有する複合磁性材料である」という応用形態が好適であることを意味している。
【００８０】
ここで、上記の複合磁性材料としては、上記のＣｏ／Ｐｔ多層膜やＣｏ／Ｐｄ多層膜を含む、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の磁性原子の原子層と、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｒｕ等の非磁性原子の原子層との多層膜が挙げられる。
【００８１】
上記のステップＳ１０３の処理は、この応用形態における第１充填過程の一例にも相当し、ステップ１０４の処理は、この応用形態における第２充填過程の一例にも相当している。
【００８２】
また、本実施形態では、ステップＳ１０３においてナノホール２３３への硬磁性材料の充填がメッキ法で行われ、ステップＳ１０４において窪み２３１への軟磁性材料の充填がスパッタ法で行われる。メッキ法は、図５に模式的に示されているような縦長の穴等に材料を確実に充填する方法として好適な方法であり、スパッタ法は、図５に模式的に示されている窪みの底などに材料を膜状に堆積させるのに好適な方法である。
【００８３】
このことは、上述の磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対し、
「上記第１充填過程が、上記ナノホール内に上記第１の磁性材料をメッキ法で充填する過程である」という応用形態や、
「上記第２充填過程が、上記窪み内に上記第２の磁性材料をスパッタ法で充填する過程である」という応用形態が好適であることを意味している。
【００８４】
図５のステップＳ１０３の処理は、これらの応用形態における第１充填過程の一例にも相当し、ステップＳ１０４の処理は、これらの応用形態における第２充填過程の一例にも相当している。
【００８５】
尚、図５の磁気ディスク製造方法では、上記のステップＳ１０４の処理の後、図示は省略されているが、研磨処理や、ダイヤモンドライクカーボンによる保護層の形成等が行なわれて、磁気ディスク２００が完成する。
【００８６】
以上に説明した磁気ディスク製造方法によれば、図２から図４を参照して説明した、各ビット２１１がレッジ構造を有し、熱安定性が維持された上での反転磁界の強度について高い低減効果が得られたビットパターンドメディアである磁気ディスク２００が製造される。
【００８７】
尚、以上に説明した実施形態では、上述の基本形態における磁気記憶媒体の一例として、ビットパターンドメディアを例示したが、この基本形態における磁気記憶媒体はこれに限るものではなく、この基本形態における磁気記憶媒体は、いわゆる連続媒体やディスクリートメディア等であっても良い。上述の基本形態が適用された連続媒体では、連続媒体の記録層が、各々上記のレッジ構造を有する複数の磁性粒子が稠密構造で配列されて形成され、上述の基本形態が適用されたディスクリートメディアでは、ディスクリートメディアのトラックが、各々上記のレッジ構造を有する複数の磁性粒子が稠密構造で配列されて形成されることとなる。
【００８８】
また、上記の実施形態では、上述の磁気記憶媒体製造方法の基本形態における窪み形成過程の一例として、基体にスタンパを押し付けることで窪みを形成する処理を例示したが、この応用形態における窪み形成過程はこれに限るものではなく、例えば電子線描画によって窪みを形成する処理等であっても良い。
【００８９】
また、上記の実施形態では、上述の磁気記憶媒体製造方法の基本形態における第２充填過程の一例として、スパッタ法で軟磁性部分を形成する処理を例示したが、この基本形態における第２充填過程はこれに限るものではなく、例えばＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法で軟磁性部分を形成する処理等であっても良い。
【００９０】
また、上記の実施形態では、上述の磁気記憶媒体や情報記憶装置の基本形態における第２磁性部分の一例として、矩形状の軟磁性部分２１１ｂを例示したが、上記の基本形態における第２磁性部分の形状は矩形状に限るものではなく、例えば、円板状や三角形状等であっても良い。第２磁性部分は、第１磁性部分から突き出していることで上述したような効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【図２】図１の磁気ディスクにおけるビットを示す模式図である。
【図３】レッジ構造による、各ビットにおける反転磁界の強度の低減効果を模式的に示す図である。
【図４】情報記録済みのビットにおける、漏れ磁界による上書きに対する抑制効果を模式的に示す図である。
【図５】磁気ディスク製造方法における処理の流れを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０    ＨＤＤ
１０１    ハウジング
１０２    回転軸
１０３    磁気ヘッド
１０４    ヘッドジンバルアセンブリ
１０５    アーム軸
１０６    キャリッジアーム
１０７    アームアクチュエータ
２００    磁気ディスク
２１０    トラック
２１１    ビット
２１１＿１    記録中ビット
２１１＿２    記録済みビット
２１１ａ，２１１ａ＿１，２１１ａ＿２    硬磁性部分
２１１ｂ，２１１ｂ＿１，２１１ｂ＿２    軟磁性部分
２２０    ディスク基板
２３１    窪み
２３２    小窪み
２３３    ナノホール
５００    スタンパ
５１０    突起
【図１】
2010123177.tif 000003
【図２】
2010123177.tif 000004
【図３】
2010123177.tif 000005
【図４】
2010123177.tif 000006
【図５】
2010123177.tif 000007