(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された複数の下地層と、
前記下地層上に形成された磁性層とを備え、
前記複数の下地層のうち少なくとも１層が、Ｃｕを主成分として含み、且つ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＭｇＯからなる群から選ばれる少なくとも１種の酸化物を含むグラニュラー構造を有し、
前記グラニュラー構造を有する下地層が、Ｐｔを含む下地層の上に形成されて、なお且つ、前記グラニュラー構造を有する下地層の（１００）面が前記基板の主面と平行な方向に配向していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク装置（ＨＤＤ）等に用いられる熱アシスト磁気記録媒体に関する。
本願は、２００９年３月２３日に、日本に出願された特願２００９−０７０５９３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の急速な発展に伴い、ハードディスク装置（ＨＤＤ）には一層の大容量化が求められている。ＨＤＤに用いられる磁気記録媒体の面記録密度を向上させるには、磁性結晶粒の粒子サイズを微細化する必要がある。しかしながら、磁性粒子を微細化していくと、熱安定性が劣化するといった問題が発生する。【０００３】
熱安定性を示す指標として、一般にＫｕＶ／ｋＴ（Ｋｕ：結晶磁気異方性定数、Ｖ：磁性粒子体積、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）が用いられるが、十分な熱安定性を確保するためには、ＫｕＶ／ｋＴの値が概ね６０以上である必要がある。【０００４】
磁性粒子を微細化すると、Ｖが低下するため、ＫｕＶ／ｋＴが低下し、熱安定性が劣化する。これを防ぐにはＫｕを高める必要があるが、Ｋｕを高めると異方性磁界Ｈｋが増大する。これは、Ｋｕ＝（Ｍｓ×Ｈｋ）／２の関係が成り立つためである。Ｈｋが記録ヘッドの記録磁界を上回ると、十分な書き込みができなくなるため、Ｈｋは記録磁界よりも低い値に設定する必要がある。これが、Ｋｕの上限、すなわち微細化の下限を決定する要因となっている。【０００５】
現行ヘッドの記録磁界Ｈｗは、概ね１０〜１２ｋＯｅ程度である。Ｈｗは、磁極に使用されている磁性材料の磁化によって決まるが、現行の記録ヘッドの磁極に用いられているＦｅＣｏ合金の磁化は、概ね２．２〜２．４Ｔである。これは、スレーター・ポーリング曲線が示すＦｅＣｏ合金の磁化の最大値とほぼ同程度である。このため、Ｈｗを現状レベルから大幅に高めることは困難であると考えられる。したがって、ＫｕＶ／ｋＴ＞６０を考慮すると、磁性粒子の微細化の限界は概ね１０ｎｍ程度となる。【０００６】
これを打破するための手法として、熱アシスト記録が提案されている。熱アシスト記録とは、媒体に近接場光等を照射して媒体表面を局所的に加熱し、媒体の保磁力を低下させて書き込みを行う記録方式である。【０００７】
この場合、室温における保磁力が数十ｋＯｅの記録媒体でも、現状ヘッドの記録磁界により容易に書き込みを行うことができる。このため、記録層に１０６Ｊ／ｍ３台の高いＫｕを有する材料を使用することにより、熱安定性を維持したまま、磁性粒径を６ｎｍ以下にまで微細化できる。このような高Ｋｕ材料としては、Ｌ１０型の結晶構造を有するＦｅＰｔ合金（Ｋｕ〜７×１０６Ｊ／ｍ３）や、ＣｏＰｔ合金（Ｋｕ〜５×１０６Ｊ／ｍ３）等が知られている。【０００８】
熱アシスト記録において、記録時に加熱された記録領域の温度は、記録後速やかに低下する必要がある。例えば、線記録密度２０００ｋＦＣＩ（ｋＦＣＩ：kilo Flux Changes per Inch）で記録した場合、ビット長は１２．７ｎｍとなる。ヘッドの相対速度を４０ｍ／ｓｅｃとすると、１ビット当たりの通過時間は、１２．７／４０＝０．３１７ｎｓｅｃ（３１７ｐｓｅｃ）となるため、冷却速度は概ね３００ピコ秒以下とする必要がある。【０００９】
上記の条件を満たす手段として、磁性層の直下には、又は下地層を介して、熱伝導率の高い材料からなるヒートシンク層が導入されている。ヒートシンク層を導入することにより、磁性層の熱を効率的にヒートシンク層へ散逸させることができる。これにより、レーザー加熱された記録領域の温度が記録後、速やかに冷却され、冷却速度を高めることができる。【００１０】
なお、下記特許文献１には、ヒートシンク層に熱伝導率の高いＣｕＺｒ合金やＡｇＰｄ合金などを使用することにより、冷却速度を数百ピコ秒オーダーに低減できることが記載されている。【００１１】
一方、下記特許文献２には、磁性層とヒートシンク層の間に、結晶質相が粒界相によって分断されたグラニュラー構造を有する中間層を形成した媒体が開示されている。また、下記特許文献２には、中間層の粒界相の熱伝導率を結晶質相よりも高くすることにより、粒界相が熱伝導の導管として機能し、磁性層の熱を効率的にヒートシンク相へ散逸できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第２００７−００２６２６３号明細書
【特許文献２】特開２００８−３４０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、熱アシスト記録媒体においては、加熱後、数百ピコ秒オーダーの冷却速度が要求される。また、磁化遷移幅を低減して良好な記録再生特性を得るためには、加熱時のビームスポット中心から膜面水平方向の温度勾配を急峻にする必要がある。ビームスポット中心からの膜面内方向の温度勾配を急峻化するには、膜面内方向への熱伝導を抑制する必要がある。すなわち、膜面に対して水平方向には熱伝導率が低く、膜面に対して垂直方向には熱伝導率が高いことが望ましい。【００１４】
これに対して、上記特許文献１に開示されているＡｇＣｕ合金やＣｕＺｒ合金からなるヒートシンク層は、膜面に対して垂直方向の冷却速度の高速化には有効であるが、水平方向の熱伝導を抑制することは困難である。【００１５】
一方、上記特許文献２に記載された低熱伝導率の結晶相と、高熱伝導率の粒界相からなる中間層を有する媒体は、記録層の熱をヒートシンク層に効率的に散逸できるが、中間層の粒界相が膜面水平方向にネット状に連結しているため、熱伝導率の高い粒界相を通して熱が膜面内水平方向にも散逸する。したがって、この場合も膜面内方向の熱拡散を抑制することは困難と考えられる。【００１６】
ヒートシンク層としては、膜面内方向に比べて膜面と垂直方向の熱伝導率がより高いことが望ましい。更にヒートシンク材料としては、結晶粒が微細であることが望ましい。これは、磁性層が直接、又は下地層を介してヒートシンク層上に形成されているため、ヒートシンク層の粒径を微細化することによって磁性層の粒径を微細化できるからである。これに対して、上記２つの先行技術文献には、粒径微細化に関する知見は記載されていない。【００１７】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、膜面水平方向の温度勾配が急峻であり、且つ、膜面垂直方向の冷却速度が高い、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２クラスの面記録密度を有する熱アシスト記録媒体、並びに、そのような熱アシスト磁気記録媒体を備えた大容量の磁気記録再生装置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】
【００１８】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１）  基板と、
前記基板上に形成された複数の下地層と、
前記下地層上に形成された磁性層とを備え、
前記複数の下地層のうち少なくとも１層が、Ｃｕを主成分として含み、且つ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＭｇＯからなる群から選ばれる少なくとも１種の酸化物を含むグラニュラー構造を有し、
前記グラニュラー構造を有する下地層が、Ｐｔを含む下地層の上に形成されて、なお且つ、前記グラニュラー構造を有する下地層の（１００）面が前記基板の主面と平行な方向に配向していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、膜面水平方向の温度勾配が急峻であり、且つ、膜面垂直方向の冷却速度が高い、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２クラスの面記録密度を有する熱アシスト記録媒体を実現し、そのような熱アシスト磁気記録媒体を備えた大容量の磁気記録再生装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１において作製した磁気記録媒体の層構成を示す断面図である。
【図２】実施例２において作製した磁気記録媒体の層構成を示す断面図である。
【図３】実施例３において作製した磁気記録媒体の層構成を示す断面図である。
【図４】実施例４において作製した磁気記録媒体の層構成を示す断面図である。
【図５】実施例５において用いた磁気記録再生装置の構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示す磁気記録再生装置が備える磁気ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。しかしながら本発明はこれら例のみに限定されるものではない。特に制限の無い限り、数、位置、材料、形状などを必要に応じて変更、追加、省略してもよい。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。
【００２２】
本発明を適用した熱アシスト磁気記録媒体は、基板と、この基板上に形成された複数の下地層と、この下地層上に形成された磁性層とを備え、複数の下地層のうち少なくとも１層が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌの何れかを主成分として含み、且つ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＭｇＯの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の酸化物を含むグラニュラー構造を有するヒートシンク層であることを特徴とする。
【００２３】
本発明を適用した熱アシスト磁気記録媒体では、上記構成を備えることにより、磁性層を加熱した場合に、磁性層の熱がヒートシンク層中の熱伝導率のより高いＣｕ、Ａｇ又はＡｌを主成分とする結晶粒を導管として、膜面に対して垂直方向に流れる。これにより、冷却速度を高めることができる。一方、この熱アシスト磁気記録媒体では、上記結晶粒が熱伝導率の低い酸化物粒界相で囲まれているため、膜面に対して水平方向への熱伝導は抑制される。このため、膜面水平方向の熱拡散が抑制され、ビームスポット中心部（加熱中心）からの温度勾配を極めて急峻にできる。
【００２４】
上記Ｃｕ、Ａｇ又はＡｌを主成分として含むヒートシンク層は、熱伝導率を大幅に劣化させない範囲内であれば、他の添加元素を含有していてもよい。具体的には、例えば、ＣｕＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｕＭｎ−ＳｉＯ２、ＣｕＶ−ＳｉＯ２、ＣｕＮｉ−ＳｉＯ２、ＣｕＭｏ−ＳｉＯ２、ＣｕＷ−ＳｉＯ２、ＣｕＮｂ−ＳｉＯ２、ＣｕＴａ−ＳｉＯ２、ＣｕＴｉ−ＳｉＯ２、ＣｕＺｒ−ＳｉＯ２、ＣｕＺｒ−ＴｉＯ２、ＣｕＺｒ−Ｔａ２Ｏ５、ＣｕＰｄ−ＳｉＯ２、ＣｕＲｕ−ＳｉＯ２、ＡｇＣｒ−ＴｉＯ２、ＡｇＭｎ−ＴｉＯ２、ＡｇＶ−ＴｉＯ２、ＡｇＮｉ−ＴｉＯ２、ＡｇＭｏ−ＴｉＯ２、ＡｇＷ−ＴｉＯ２、ＡｇＮｂ−ＴｉＯ２、ＡｇＴａ−ＴｉＯ２、ＡｇＴｉ−ＴｉＯ２、ＡｇＺｒ−ＴｉＯ２、ＡｇＰｄ−ＴｉＯ２、ＡｇＰｄ−ＳｉＯ２、ＡｇＰｄ−Ｔａ２Ｏ５、ＡｇＲｕ−ＴｉＯ２、ＡｌＣｒ−ＳｉＯ２、ＡｌＶ−ＴｉＯ２、ＡｌＮｉ−ＴｉＯ２、ＡｌＭｏ−ＳｉＯ２、ＡｌＷ−ＴｉＯ２、ＡｌＮｂ−Ｔａ２Ｏ５、ＡｌＴａ−ＺｒＯ２、ＡｌＴｉ−Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＺｒ−Ｃｒ２Ｏ３、ＡｌＰｄ−ＴｉＯ２、ＡｌＲｕ−ＭｇＯなどを用いることができる。また、上記組成において、酸化物を他の酸化物で置き換えても同様の効果が得られる。
【００２５】
ヒートシンク層に含有される酸化物の添加量については、６ｍｏｌ％以上とすることにより、このヒートシンク層の金属結晶粒の平均粒径を６ｎｍ以下まで微細化できる。このため、ヒートシンク層上に直接、又は配向改善等を目的とした他の下地層を介して形成された磁性層の結晶粒径を６ｎｍ以下まで微細化することができる。
なおヒートシンク層に含有される酸化物の添加量の上限は必要に応じて選択されるが、６０ｍｏｌ％以下である事が好ましい。ヒートシンク層の厚さも任意で設定できるが、好ましくは１０〜３００ｎｍである。ヒートシンク層では、金属結晶相が非晶質相によって囲まれたグラニュラー構造をとっていることが好ましく、結晶相の平均粒径は、３〜３０ｎｍである事が好ましい。
【００２６】
本発明を適用した熱アシスト磁気記録媒体は、上記ヒートシンク層以外にも、軟磁性下地層（ＳＵＬ）や、配向制御、粒径制御などを目的とした複数の下地層を有していてもよい。ＳＵＬを形成する場合は、このＳＵＬと磁性層との距離をできる限り狭くして磁界勾配を高めるため、ＳＵＬをヒートシンク層の上側（磁性層側）に形成することが望ましい。但し、ヒートシンク層の膜厚が薄い（概ね５０ｎｍ以下）場合は、ＳＵＬをヒートシンク層の下側（基板側）に形成してもよい。ＳＵＬをヒートシンク層の上側に形成する場合は、このＳＵＬと磁性層の間に１〜３０ｎｍ程度の中間層を形成し、磁界勾配と磁界強度を最適化することが望ましい。
【００２７】
磁性層には、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金を主成分として含み、且つ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＭｇＯの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の酸化物を含むグラニュラー構造を有する合金層を用いることができる。また、規則化温度の低減、又はキュリー温度の低減を目的として、上記Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金を用いる場合には、更に、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の元素を添加していてもよい。
【００２８】
磁性層に上記Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金を用いる場合、垂直方向の高いＨｃを実現するため、このＦｅＰｔ合金は（００１）配向をとっていることが望ましい。このために、上記Ｃｕ、Ａｇ又はＡｌを主成分として含むヒートシンク層の結晶相は、ＦＣＣ（１００）配向をとっていることが好ましい。（１００）配向したヒートシンク層にＬ１０−ＦｅＰｔを形成することにより、エピタキシャル成長によってＬ１０−ＦｅＰｔは、（００１）配向をとることになる。
【００２９】
また、ヒートシンク層に上記配向をとらせるため、基板とヒートシンク層の間に、例えばＭｇＯ層等の配向制御層を設けることができる。例えば、ガラス基板上に形成したＭｇＯは、（１００）配向をとるため、その上に形成されたヒートシンク層に（１００）配向をとらせることができる。
【００３０】
また、３００℃程度に加熱したガラス基板上に、Ｃｒや、ＣｒＴｉ、ＣｒＷ、ＣｒＭｏ、ＣｒＲｕ等のＢＣＣ構造のＣｒ合金を形成し、その上にヒートシンク層を形成してもよい。この場合、ＢＣＣ構造のＣｒ又はその合金が（１００）配向をとるため、その上に形成されたヒートシンク層に（１００）配向をとらせることができる。
【００３１】
但し、Ｃｕは、ＡｇやＡｌに比べて格子定数が小さいため、Ｃｕ（１００）面とＭｇＯ（１００）面、又はＣｒ（１００）面との格子ミスフィットが大きい。したがって、この格子ミスフィットを低減するために、Ｃｕに原子半径の大きなＡｌ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ等の元素を添加してもよい。また、格子ミスフィットを低減するために、Ｃｕヒートシンク層とＭｇＯ層等の配向制御層の間に、格子定数がＣｕよりも大きく、且つ、ＭｇＯより小さいＰｔ等をミスフィット緩和層として導入してもよい。
【００３２】
また、磁性層には、ＨＣＰ構造のＣｏＰｔ合金を主成分として含み、且つ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＭｇＯの中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の酸化物を含むグラニュラー構造の合金層を用いることができる。この場合、ヒートシンク層は、ｆＣＣ（１１１）配向をとっていることが好ましい。
【００３３】
磁性層には、上記以外にも結晶磁気異方性の高いＬ１０構造のＣｏＰｔ合金や、ＳｍＣｏ合金、ＮｄＦｅＢ合金、ＴｂＦｅＣｏ合金等の希土類合金を用いることができる。また、Ｃｏ／Ｐｄ多層膜や、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜などを用いてもよい。この場合、ヒートシンク層の金属相は（１１１）配向をとっていることが望ましい。
【００３４】
以上のように、本発明によれば、膜面水平方向の温度勾配が急峻であり、且つ、膜面垂直方向の冷却速度が高い、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２クラスの面記録密度を有する熱アシスト記録媒体を実現し、そのような熱アシスト磁気記録媒体を備えた大容量の磁気記録再生装置を提供することが可能である。本発明の熱アシスト磁気記録媒体は、記録時に近接場光等を照射して、例えば２５０〜３５０℃に加熱された記録領域の温度を速やかに冷却する事が可能であり、かつ磁化遷移幅を低減して良好な記録再生特性を得ることが可能である。近接場光等を照射して媒体表面を局所的に加熱して書き込みを行う、例えば２５０〜３５０℃に加熱される、熱アシスト記録が可能である。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。【００３６】
（実施例１）
実施例１において作製した熱アシスト磁気記録媒体の層構成を図１に示す。
この熱アシスト磁気記録媒体は、ガラス基板１０１を３５０℃までランプヒーターにより加熱した後、層厚３０ｎｍのＣｒからなる下地層１０２、層厚２ｎｍのＰｔからなる下地層１０３、層厚２００ｎｍの９０ｍｏｌ％（Ｃｕ−２０ａｔ％Ａｌ）−１０ｍｏｌ％ＳｉＯ２｛Ａｌ含有量２０ａｔ％、残部Ｃｕの合金を９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を１０ｍｏｌ％｝合金からなるヒートシンク層１０４を介して、層厚１０ｎｍの９０ｍｏｌ％（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ−１０％ａｔ％Ｃｕ）−１０ｍｏｌ％ＳｉＯ２｛Ｐｔ含有量５０ａｔ％、Ｃｕ含有量１０ａｔ％、残部Ｆｅの合金を９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を１０ｍｏｌ％｝合金からなる磁性層１０５を順次積層したものであり、磁性層１０５の上には、更に、層厚３ｎｍのカーボンからなる保護層１０６と、フッ素系のパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）からなる潤滑膜１０７とが順に形成されている。
なお上記製造方法の熱アシスト磁気記録媒体の各層の膜形成は、
１ＰａのＡｒガス雰囲気中でＤＣスパッタリング法により行った。但し、磁性層はガス圧３ＰａのＡｒ＋１０％酸素雰囲気中でＤＣスパッタリング法により形成した。  また、カーボン保護膜の形成は、初めの２ｎｍはＡｒ雰囲気中で行い、残りの１ｎｍはＡｒ＋３０％窒素雰囲気中で行った。これにより、潤滑剤のボンディングレシオを高めることができる。【００３７】
また、加熱されたガラス基板１０１上に形成されたＣｒ下地層１０２は、（１００）配向をとるため、その上に形成されたＰｔ下地層１０３は、ＦＣＣ（１００）配向をとり、更に、その上に形成されたヒートシンク層１０４も、エピタキシャル成長により（１００）配向をとっている。【００３８】
ここで、Ｐｔ下地層１０３は、Ｃｒ下地層１０２の（１００）面と、ヒートシンク層１０４のＣｕ合金（１００）面の格子ミスフィットを緩和する目的で導入したものである。これにより、Ｌ１０構造のＦｅＰｔ合金を含む磁性層１０５に（００１）配向をとらせることができ、膜面垂直方向の高い保磁力が得られる。【００３９】
そして、この実施例１の熱アシスト磁気記録媒体について、ヒートシンク層１０４のＴＥＭ観察を行ったところ、金属結晶相が非晶質相によって囲まれたグラニュラー構造をとっていることがわかった。また、結晶相の平均粒径は、５．２ｎｍであった。【００４０】
ヒートシンク層１０４としては、上記以外にも、９２ｍｏｌ％（Ｃｕ−２５ａｔ％Ａｌ）−８ｍｏｌ％ＴｉＯ２、９７ｍｏｌ％（Ｃｕ−１０ａｔ％Ｔｉ）−３ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ３、Ｃｕ−８ｍｏｌ％ＺｒＯ２、９４ｍｏｌ％（Ｃｕ−１０ａｔ％Ｗ）−６ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、Ｃｕ−１０ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｕ−１５ｍｏｌ％ＭｇＯなどを用いることができる。また、酸化物を２種類以上含有したＣｕ−６ｍｏｌ％ＳｉＯ２−３ｍｏｌ％ＴｉＯ２、Ｃｕ−３ｍｏｌ％ＴｉＯ２−３ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３−１０ｍｏｌ％ＭｇＯなどを用いてもよい。【００４１】
また、上記ヒートシンク層を用いた場合の冷却時間を表１に示す。
なお、冷却時間は、サーモリフレクタンス法により測定した。サーモリフレクタンス法とは反射率が温度とともに変化することを利用した測定法である。加熱パルス光（Ｐｕｍｐ光）と、測温パルス光（Ｐｒｏｂｅ光）の照射時間間隔を制御する手法（Ｐｕｍｐ−ｐｒｏｂｅ法）により、表面温度の時間変化をピコ秒オーダーの分解能で測定できる。但し、Ｐｒｏｂｅ光の反射率変化は極めて微小であるため、本実施例では、位相検出法を用いて冷却時間を測定した。位相検出法とは、例えばREVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS VOLUME 74, NUMBER 12 DECEMBER 2003に記載されている手法で、Ｐｒｏｂｅ光の反射率変化ではなく、位相成分の変化から温度変化を求める手法である。Ｐｕｍｐ光、及びＰｒｏｂｅ光にはパルス幅５００ｆｓのパルス光を用い、位相が最大値から、最大値の３０％まで減少するまでの時間を冷却時間と定義した。【００４２】
【表１】
0005567000.tif 000002
【００４３】
実施例１の熱アシスト磁気記録媒体では、表１に示すように、冷却時間が何れも２００ピコ秒以下であり、加熱後の冷却速度が極めて速いことがわかる。また、冷却速度は、ヒートシンク層を厚くすることによって更に低減できる。但し、ヒートシンク層を厚くする形成する場合は、その形成時間が長くなるため、スループットが低下すると同時に、磁性層の粒径が大きくなり記録再生特性が劣化する。したがって、ヒートシンク層の冷却速度（厚み）は、良好な記録再生特性を得るために必要な温度勾配と、スループット等の量産効率を総合的に考慮して設計する必要がある。【００４４】
また、実施例１の熱アシスト磁気記録媒体では、書き込み特性を改善させるため、軟磁性下地層（ＳＵＬ）を設けてもよい。ＳＵＬとしては、Ｒｕを介して反強磁性結合したＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＮｂＺｒ、ＦｅＣｏＴａＢ、及びＦｅＣｏＴａＳｉ合金などから選択して用いることができる。ＳＵＬは、ヒートシンク層の上側（磁性層側）に形成することが望ましい。この場合、磁性層とＳＵＬの間に両者の距離を制御し、磁界勾配と磁界強度を最適化するための中間層を新たに設ける必要がある。中間層は、磁性層との格子整合性が良好な材料であれば特に制限はない。また、中間層は、金属材料であっても、金属相が酸化物相で囲まれたグラニュラー構造を有する材料であってもよい。グラニュラー構造を有する中間層を用いた場合、膜面垂直方向への熱伝導率を更に高めることができる。【００４５】
（実施例２）
実施例２において作製した熱アシスト磁気記録媒体の層構成を図２に示す。
この熱アシスト磁気記録媒体は、ガラス基板２０１上に、層厚１０ｎｍのＭｇＯからなる下地層２０２と、層厚２５０ｎｍの９２ｍｏｌ％Ａｇ−８ｍｏｌ％ＴｉＯ２合金からなるヒートシンク層２０３と、層厚１０ｎｍの８８ｍｏｌ％（Ｆｅ−５５ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ｎｉ）−１２ｍｏｌ％ＴｉＯ２｛Ｐｔ含有量５５ａｔ％、Ｎｉ含有量１０ａｔ％、残部Ｆｅの合金を８８ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を１２ｍｏｌ％｝合金からなる磁性層２０４とを順次積層したものであり、磁性層２０４の上には、更に、層厚３ｎｍのカーボンからなる保護層２０５と、フッ素系のパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）からなる潤滑膜２０６とが順に形成されている。なお、実施例２では、磁性層の成膜時にガラス基板２０１をランプヒーターにより３５０℃まで加熱した。【００４６】
そして、この実施例２の熱アシスト磁気記録媒体について、Ｘ線回折で測定を行ったところ、下地層２０２及びヒートシンク層２０３からは、それぞれＭｇＯ（２００）ピークとＦＣＣ（２００）ピークが観察され、磁性層２０４からは、Ｌ１０（００１）ピークが観察された。以上のことから、実施例２の熱アシスト磁気記録媒体では、エピタキシャル成長により、磁性層２０４が（００１）配向していることがわかる。【００４７】
ヒートシンク層２０３としては、上記以外にも、Ａｇ−８ｍｏｌ％ＳｉＯ２、Ａｇ−３ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ５、Ａｇ−８ｍｏｌ％ＺｒＯ２、９４ｍｏｌ％（Ａｇ−３０ａｔ％Ｃｕ）−６ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、９０ｍｏｌ％（Ａｇ−１５ａｔ％Ｃｕ）−１０ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、Ａｇ−１８ｍｏｌ％ＭｇＯなどを用いることができる。【００４８】
また、上記ヒートシンク層２０３を用いた場合の冷却時間を表２に示す。【００４９】
【表２】
0005567000.tif 000003
【００５０】
実施例２の熱アシスト磁気記録媒体では、表２に示すように、冷却時間が何れも２００ピコ秒以下であり、加熱後の冷却速度が極めて速いことがわかる。【００５１】
（実施例３）
実施例３において作製した熱アシスト磁気記録媒体の層構成を図３に示す。
この熱アシスト磁気記録媒体は、ＮｉＰめっき膜をコーティングしたＡｌＭｇ合金からなる非磁性基板３０１の上に、層厚３００ｎｍの９５ｍｏｌ％（Ａｌ−２０ａｔ％Ｃｕ）−３ｍｏｌ％ＴｉＯ２−２ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ５｛Ｃｕ含有量２０ａｔ％、残部Ａｌの合金を９５ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を３ｍｏｌ％、Ｔａ２Ｏ５からなる酸化物を２ｍｏｌ％｝合金からなるヒートシンク層３０２と、層厚１ｎｍのＲｕ層３０３を挟んだ層厚の合計が６０ｎｍのＦｅ−２０ａｔ％Ｃｏ−３ａｔ％Ｔａ−３ａｔ％Ｚｒ｛Ｃｏ含有量２０ａｔ％、Ｔａ含有量３０ａｔ％、Ｚｒ含有量３ａｔ％、残部Ｆｅ｝合金層３０４からなる軟磁性層（ＳＵＬ）３０５と、層厚１５ｎｍのＲｕからなる下地層３０６と、層厚１０ｎｍのＣｏ−４ａｔ％Ｃｒ−２０ａｔ％Ｐｔ−２０ａｔ％Ｃ｛Ｃｒ含有量４ａｔ％、Ｐｔ含有量２０ａｔ％、Ｃ含有量２０ａｔ％、残部Ｃｏ｝合金からなる磁性層３０７とを順次積層したものであり、磁性層３０７の上には、更に、層厚３ｎｍのカーボンからなる保護層３０８と、フッ素系のパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）からなる潤滑膜３０９とが順に形成されている。【００５２】
そして、この実施例３の熱アシスト磁気記録媒体について、Ｘ線回折で測定を行ったところ、ヒートシンク層３０２及び下地層３０６からは、それぞれＦＣＣ（１１１）ピークとＨＣＰ（００・２）ピークが観察された。また、磁性層３０７からも、ＨＣＰ（００・２）ピークが確認された。このことは、磁性層３０７がＨＣＰ構造を有し、ｃ軸が膜面垂直方向に向いていることを示している。【００５３】
また、実施例３の熱アシスト磁気記録媒体について、磁性層３０７のＴＥＭ観察を行ったところ、結晶粒がカーボン相で囲まれたグラニュラー構造をとっていることがわかった。また、結晶粒の平均粒径は、５．２ｎｍであった。【００５４】
ヒートシンク層３０２としては、上記以外にも、Ａｌ−１０ｍｏｌ％ＴｉＯ２、Ａｌ−２ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ−９ｍｏｌ％ＺｒＯ２、９４ｍｏｌ％（Ａｌ−２０ａｔ％Ｃｕ）−６ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、９２ｍｏｌ％（Ａｌ−１０ａｔ％Ｃｕ）−８ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ−１７ｍｏｌ％ＭｇＯなどを用いることができる。【００５５】
また、上記ヒートシンク層３０２を用いた場合の冷却時間を表３に示す。【００５６】
【表３】
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【００５７】
実施例３の熱アシスト磁気記録媒体では、表３に示すように、冷却時間が何れも２００ピコ秒以下であり、加熱後の冷却速度が極めて速いことがわかる。【００５８】
なお、磁性層３０７としては、上記以外にも、［Ｃｏ（０．３ｎｍ）／Ｐｄ（０．９ｎｍ）］×１０の多層膜や、これに酸化物やホウ素などを添加した［Ｃｏ−８ｍｏｌ％ＳｉＯ２（０．３ｎｍ）／Ｐｄ−８ｍｏｌ％ＳｉＯ２（０．８ｎｍ）］×１０の多層膜などを使用してもよい。また、ＮｄＦｅＢ合金、ＳｍＣｏ合金、ＴｂＦｅＣｏ合金などの希土類合金を使用することもできる。【００５９】
（実施例４）
実施例４において作製した熱アシスト磁気記録媒体の層構成を図４に示す。
この熱アシスト磁気記録媒体は、ガラス基板４０１の上に、層厚３００ｎｍの９２ｍｏｌ％Ｃｕ−４ｍｏｌ％ＳｉＯ２−４ｍｏｌ％ＴｉＯ２｛Ｃｕを９２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を４ｍｏｌ％、ＴｉＯ２からなる酸化物を４ｍｏｌ％、｝合金からなるヒートシンク層４０２と、層厚５ｎｍのＮｉ−３７．５ａｔ％Ｔａ｛Ｔａ含有量３７．５ａｔ％、残部Ｎｉ｝合金からなる下地層４０３と、層厚２０ｎｍのＭｇＯからなる中間層４０４とを順次積層した後に、ランプヒーターによりガラス基板４０１を３５０℃まで加熱し、その後、層厚１０ｎｍの９１ｍｏｌ％（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ｎｉ）−９ｍｏｌ％ＴｉＯ２｛Ｐｔ含有量５０ａｔ％、Ｎｉ含有量１０ａｔ％、残部Ｆｅの合金を９１ｍｏｌ％、ＴｉＯ２からなる酸化物を９ｍｏｌ％｝合金からなる磁性層４０５を積層したものであり、磁性層４０５の上には、更に、層厚３ｎｍのカーボンからなる保護層４０６と、フッ素系のパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）からなる潤滑膜４０７とが順に形成されている。【００６０】
そして、この実施例４の熱アシスト磁気記録媒体について、Ｐｕｍｐ−Ｐｒｏｂｅ法で冷却時間を測定したところ、１６０ピコ秒であった。【００６１】
また、実施例４の熱アシスト磁気記録媒体について、Ｘ線回折で測定を行ったところ、ヒートシンク層４０２からは、（１１１）ピークと（２００）ピークが確認された。このことは、ヒートシンク層４０２中に（１１１）配向したＣｕ合金と（１１１）配向したＣｕ合金とが混在していることを示している。一方、磁性層４０５からは、Ｌ１０相からの（００１）ピークが確認された。以上のことから、Ｃｕ合金の（１１１）ピークと重なって識別できないが、非晶質構造の下地層４０３の上に形成された中間層４０４は、（１００）配向をとっていると考えられる。そして、この（１００）配向した中間層４０４の上に形成された磁性層４０５が、エピタキシャル成長により（１００）配向したものと推察される。【００６２】
上記実施例１及び２で述べたように、Ｌ１０構造のＦｅＰｔを主成分とする磁性層を用いる場合、磁性層に（００１）配向をとらせるために、ＦＣＣ構造のヒートシンク層は（１００）配向をとっていることが望ましい。しかしながら、ヒートシンク層に（１００）配向をとらせることが困難な場合は、ヒートシンク層の上に非晶質構造を有する合金層を形成し、その上にＭｇＯ層を形成することができる。非晶質合金層の上に形成されたＭｇＯ層は（１００）配向をとるため、その上に形成されたＬ１０構造のＦｅＰｔを主成分とする磁性層は、エピタキシャル成長により（００１）配向をとる。これにより、膜面垂直方向に高い磁気異方性を有する媒体が得られる。【００６３】
（実施例５）
実施例５では、上記実施例１〜４で作製した熱アシスト磁気記録媒体を、図５に示す磁気記録再生装置に組み込んだ。この磁気記録再生装置は、熱アシスト磁気記録媒体５０１と、熱アシスト磁気記録媒体を回転させるための媒体駆動部５０２と、熱アシスト磁気記録媒体５０１に対して記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド５０３と、磁気ヘッド５０３を熱アシスト磁気記録媒体５０１に対して相対移動させるためのヘッド駆動部５０４と、磁気ヘッド５０３への信号入力と磁気ヘッド５０３から出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系５０５とから概略構成される。なお、上記磁気記録再生装置には、図５に図示されていないものの、レーザー光を発生させるレーザー発生装置と、発生したレーザー光を磁気ヘッド５０３まで伝達するための導波路とが配置されている。【００６４】
また、上記磁気記録再生装置に組み込んだ磁気ヘッド５０３の構造を図６に模式的に示す。
この磁気ヘッド５０３は、記録ヘッド６０１と再生ヘッド６０２とを備え、記録ヘッド６０１は、上部磁極６０３、下部磁極６０４、及び両者の間に挟まれたＰＳＩＭ（Planar  Solid Immersion Mirror）６０５から構成される。ＰＳＩＭ６０５は、例えば「Ｊｐｎ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ１４５，ｎｏ．２Ｂ，ｐｐ１３１４−１３２０（２００６）」に記載されているような構造のものを用いることができる。そして、この記録ヘッド６０１は、ＰＳＩＭ６０５のグレーティング部６０６に半導体レーザーなどのレーザー光源６０７から波長４４０ｎｍのレーザー光Ｌを照射し、ＰＳＩＭ６０５の先端部から発生した近接場光Ｎにより熱アシスト磁気記録媒体５０１を加熱しながら記録を行う。一方、再生ヘッド６０２は、上部シールド６０８と下部シールド６０９で挟まれたＴＭＲ素子６１０で構成されている。【００６５】
上記磁気ヘッド５０３により、熱アシスト磁気記録媒体５０１を３００〜４００℃まで加熱し、線記録密度２０００ｋＦＣＩ（kilo Flux changes per Inch）のオールワンパターン信号を記録し、再生したところ、良好な重ね書き特性と高い媒体ＳＮ比が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
膜面水平方向の温度勾配が急峻であり、且つ、膜面垂直方向の冷却速度が高い、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２クラスの面記録密度を有する熱アシスト記録媒体を提供する。
【符号の説明】
【００６７】
１０１  ガラス基板
１０２  下地層  
１０３  下地層  
１０４  ヒートシンク層  
１０５  磁性層  
１０６  保護層  
１０７  潤滑膜  
２０１  ガラス基板  
２０２  下地層  
２０３  ヒートシンク層  
２０４  磁性層  
２０５  保護層
２０６  潤滑膜  
３０１  非磁性基板  
３０２  ヒートシンク層  
３０３  Ｒｕ層  
３０４  ＣｏＴａＺｒ合金層  
３０５  軟磁性下地層（ＳＵＬ）
３０６  下地層  
３０７  磁性層  
３０８  保護層
３０９  潤滑膜  
４０１  ガラス基板  
４０２  ヒートシンク層  
４０３  下地層  
４０４  中間層  
４０５  磁性層  
４０６  保護層  
４０７  潤滑膜  
５０１  熱アシスト磁気記録媒体  
５０２  媒体駆動部  
５０３  磁気ヘッド  
５０４  ヘッド駆動部  
５０５  記録再生信号処理系  
６０１  記録ヘッド  
６０２  再生ヘッド  
６０３  上部磁極  
６０４  下部磁極  
６０５  ＰＳＩＭ（Planar Solid Immersion Mirror）
６０６  グレーティング部  
６０７  レーザー光源  
６０８  上部シールド  
６０９  下部シールド  
６１０  ＴＭＲ素子  
Ｌ      レーザー光  
Ｎ    近接場光    
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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