(57)【要約】【課題】磁性粒子粉末を用いて形成され、極小径の磁気ビットで作製される、超高密度な記録媒体を提供する。【解決手段】支持基板表面がアルミナ面からなる記録媒体であって、該アルミナ面に形成したホール内に磁性粒子粉末を充填させた構造を有する。ホールは、支持基板表面のアルミニウム金属膜を陽極酸化法により作製したアルミナ膜ホールであり、前記ホール内に磁性粒子粉末を充填させた後、磁性粒子粉末を加熱処理して焼結させてなる。ホールの平均径は、10〜200nmであることが好ましく、ホールの深さは、10nm 以上であることが好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板表面がアルミナ面からなる記録媒体であって、該アルミナ面に形成したホール内に磁性粒子粉末を充填させた構造を有することを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
ホールは、支持基板表面のアルミニウム金属膜を陽極酸化法により作製したアルミナ膜ホールであり、前記ホール内に磁性粒子粉末を充填させた後、磁性粒子粉末を加熱処理して焼結させたことを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
【請求項３】
ホールの平均径が、10〜200nmであり、深さが、10nm 以上であることを特徴とする請求項１または２記載の記録媒体。
【請求項４】
アルミナ面のホールに磁性粒子粉末を充填させた状態で表面を研磨して、かつ、厚みが100nm以下の保護用の被膜が形成されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク用磁気記録媒体等として好適に用いられる、記録密度が改善された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にハードディスク用磁気記録媒体等として用いられる記録媒体の作製方法では、アルミニウムまたはハードガラスをベース基板にして、この上にスパッター法を用いて柱状の磁性粒子が密に立った構造を導入する。この際に、スパッター条件を適宜変更することにより非磁性層を介在させて、各柱状の磁性粒子は磁気的に相互作用が少ない状態となっている。
【０００３】
しかしながら、このようなスパッター法を用いた方法では、柱状の径は100〜200nmが限界であり、且つまた磁性粒子間に非磁性層を十分に形成できないために、各磁性粒子間の相互作用が強く、各磁性粒子ひとつに記録することが難しい状況であった。
【０００４】
この背景としては、ハードディスクのトラック密度が改善されるに伴い、該密度がリソグラフィでは限界の領域となるサブミクロンにまで到達し、ライン密度を如何に改善するかが重要となってきていることが挙げられる。現在のライン密度の記録量から計算される記録長は、ほぼ100〜200nmに近く、事実上、これ以上のライン密度を上げられない状態に達している。
【０００５】
また、磁性粒子間の磁気的な相互作用があると、粒子間で磁化反転、または、場合によっては同一磁化方向に向かうために、記録した磁気パターンが時間的に変化する磁気余効の効果が大きくなり、正確な記録が出来なくなる可能性があった。
【０００６】
このような問題点を改善する試みとして、アルミナのナノホールにスパッターやCVD、蒸着法により導電性被膜を形成し、この導電性被膜を用いてメッキや電着等により、磁性膜をナノホール中に形成することが検討されている（特許文献１）。
【特許文献１】特願２００２−１２９５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ハードディスクの記録密度はスパッター法で形成される柱状粒子の短軸径で決められており、スパッター法でこの径を小さくすることや、磁性粒子間の磁気的な相互作用を小さくすることには限界があった。また、特許文献１等に記載の方法では、ナノホールのアスペクト比が大きくなるとホール内に導電性被膜を形成しにくくなるという問題があった。すなわち、アルミ陽極酸化法で作製するナノホールに導電性被膜を形成して、そこに磁性金属膜をメッキや電着法で作製する手法は、ホールのアスペクト比が大きいものには適用が困難であるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされてものであり、その目的は、磁性粒子粉末を用いて形成され、極小径の磁気ビットで作製される、超高密度な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】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、アルミ陽極酸化法により作製したアルミナ表面のホールに磁性粒子粉末を入れ、このホールを一つの記録ビットに対応させることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、請求項１記載の記録媒体は、上記の課題を解決するために、支持基板表面がアルミナ面からなる記録媒体であって、該アルミナ面に形成したホール内に磁性粒子粉末を充填させた構造を有することを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、ホール内に磁性粒子粉末を充填し該ホールを一つの記録ビットに対応させることで記録密度を制御することができる。すなわち、前記ホール間の距離を変化させることで、記録密度を制御させ、ビット磁性粒子間の磁気的な相互作用を低減し、記録状態の安定性を確保することができる。また、アスペクト比の高いホール内に磁性粒子粉末を充填させることで、結晶磁気異方性エネルギー項と共に形状磁気異方性エネルギーを加算させることができるために、熱的な外乱に対して、より安定した記録状態を得ることができる。
【００１２】
請求項２記載の記録媒体は、上記の課題を解決するために、ホールは、支持基板表面のアルミニウム金属膜を陽極酸化法により作製したアルミナ膜ホールであり、前記ホール内に磁性粒子粉末を充填させた後、磁性粒子粉末を加熱処理して焼結させたことを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、ガラス基板上にスパッター法や蒸着法によりアルミニウム膜を形成し、アルミニウム陽極酸化法によりアルミナのナノホールを形成させるものである。このような方法を用いることで、記録密度として、１００Ｇbit/cm2以上が可能である。
【００１４】
請求項３記載の記録媒体は、上記の課題を解決するために、ホールの平均径が、10〜200nmであり、深さが、10nm 以上であることを特徴としている。
上記の構成によれば、ホール径が上記範囲であることで記録密度をさらに向上させることができ、規則的な記録ビットであることによりノイズの低減が期待できる。また、消磁に対する抑制効果を得ることができる。
【００１５】
請求項４記載の記録媒体は、上記の課題を解決するために、アルミナ面のホールに磁性粒子粉末を充填させた状態で表面を研磨して、かつ、厚みが100nm以下の保護用の被膜が形成されてなることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、上記被膜が形成されていることで磨耗特性を改善することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、アルミニウム陽極酸化法により作製したホールに磁性粒子を充填することにより、ホール一つを記録ビットにした高記録密度媒体を作製することができ、且つ磁性粒子粉末が充填された複数のホール間に働く磁気的な相互作用が、非磁性のアルミニウム壁により低減されるために、磁気記録状態の安定性も改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の記録媒体は、支持基板表面がアルミナ面からなる記録媒体であって、該アルミナ面に形成したホールに磁性粒子粉末を充填させた構造を有する。
【００１９】
上記ホール間の距離を変更することにより、記録密度を制御し、且つビット磁性粒子間の磁気的な相互作用を低減し、記録状態の安定性を改善することが可能である。更に、アスペクトの高いホールに磁性粒子を充填させることにより、結晶磁気異方性エネルギー項と共に形状磁気異方性エネルギーを加算させることがでるために、熱的な外乱に対して安定した記録状態が得られる。
【００２０】
本発明に係る支持基板としては、一般的に使用している基板としてガラス基板が用いられているが、このガラス基板上にスパッター法や蒸着法によりアルミニウム膜を形成し、このアルミニウム膜に対しアルミニウム陽極酸化法を施すことによりアルミナのナノホールを形成させる。このような方法を用いることにより記録密度として100Gbit/cm2以上を確保することが可能である。
【００２１】
本発明に係るホールの平均径（記録用ホール径）としては、１０〜２００nm程度が好ましく、５０〜２００ｎｍがより好ましく、１００〜２００ｎｍがさらに好ましい。従って、該ホール内に充填する磁性粒子粉末としては、数ｎｍ〜数10nm程度が好ましく、さらには、磁性粒子が磁気凝集しないように、キュリー温度を超えるような溶媒系を選択するか、または超常磁性になるサイズで分散させたものが良い。磁性粒子粉末をホールに充填した段階で磁場配向しながら熱処理を加え、磁性粒子粉末を焼結させることにより、ホール内に目的とする記録ビットを作製する。
【００２２】
磁性粒子粉末としては、保磁力が100A/m以上、または飽和磁化の大きさが40Am2/kg以上のものが好ましく、磁性粒子粉末をホールに充填した後に熱処理により合金化処理や焼結反応を行うことにより、保磁力を160000A/m以上に設定することが好ましい。
【００２３】
上記のような磁性粒子粉末としては、たとえば、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、バリウムフェライト、コバルトフェライト、ストロンチウムフェライト、鉄―コバルト合金粉、コバルト−白金系合金粉等が挙げられる。各磁性粒子粉末は、たとえば、湿式法、蒸発法等、従来公知の方法により調製し得る。
【００２４】
マグネタイト等、磁性粒子粉末の表面処理方法としては、たとえば、表面電位を変えて界面活性剤をカチオン系かアニオン系を吸着させて、溶媒中に分散させる、または界面活性剤を二重層的に形成し分散させても良い。
【００２５】
本発明の記録媒体を作製する場合において、ホール内に磁性粒子粉末を充填させた後、磁性粒子粉末を加熱処理し焼結させることがより好ましい。これにより、ホール内にアスペクト比の高い磁性粒子を形成することができ、形状磁気異方性エネルギーを付与された、熱的に外乱され難い磁気記録媒体を得ることができる。
上記加熱処理温度としては、磁性粒子粉末として用いられる磁性体の種類により異なり特に限定されないが、たとえば、磁性粒子粉末としてマグネタイトを用いる場合には、２００℃〜８００℃の範囲が好ましく、３００〜５００℃の範囲がより好ましい。
【００２６】
本発明に係る保護用の被膜形成方法については、常法により行うことが可能である。
【実施例】
【００２７】
以下に、本発明の記録媒体の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００２８】
アルミニウムを燐酸液中で陽極酸化してホールを作製した。ホールの表面形状、断面形状をFE-SEMによる電子顕微鏡写真を図1、図2に示す。この際のホール径は100nm程度であり、ホール間のアルミナ壁の厚みは50nm程度となった。このホールのサイズは陽極酸化時間や酸の種類、濃度等により制御でき、またホールを形成した基板を酸により電界エッチングすることにより制御することができる。
【００２９】
このホールに、図3で示した粒子径が10nm〜20nm程度のマグネタイト粉末を充填した。マグネタイト粉末には界面活性剤のオレイン酸ナトリウムを用いて表面を被覆しヘキサン中に分散し、マグネタイトのヘキサン中の濃度を0.01％にし、このマグネタイトを分散したヘキサン溶媒にアルミ陽極酸化法で作製した図1のサンプルを浸漬処理して、ホールにマグネタイト粒子粉末を充填した。この際にヘキサン溶媒を揮発させることによりホールにマグネタイトを効率的に充填する効果はあり、また磁場勾配を印加することによりホールに効率的に充填する効果がある。
【００３０】
マグネタイト等磁性粒子の表面処理方法としては、表面電位を変えて界面活性剤をカチオン系かアニオン系を吸着させて、溶媒中に分散させる、または界面活性剤を二重層的に形成し分散させても良い。
【００３１】
本発明に用いたマグネタイトの粒子は図4に示すようなヒステリシス曲線を持ち、超常磁性的なランジュバン関数により表現される特性を持つものであった。
【００３２】
アルミニウム陽極酸化法で作製した図1のホールにマグネタイトを充填させた状態を示すFE-SEMによる電子顕微鏡写真を図5に示す。
【００３３】
室温における残留磁化をVSM(vibrating sample magnetometer)を用いて測定すると、ホールに充填した後に250℃付近で熱処理した記録媒体は熱処理前の一桁以上に大きくなることが分かり、ナノホールに充填した磁性粒子の焼結により磁気特性が大きく改善することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の記録媒体の用途としては、例えば、ハードディスク用記録媒体としての用途等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る記録媒体の基板表面のホール形状を示すＦＥ−ＳＥＭ像である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る記録媒体の基板断面のホール形状を示すＦＥ−ＳＥＭ像である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る記録媒体において磁性粒子粉末として用いられるマグネタイト粒子のＴＥＭ像である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る記録媒体に用いられるマグネタイトの磁気ヒステリシス曲線を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施の形態に係る記録媒体において基板断面のホール形状を示すＦＥ−ＳＥＭ像である。
【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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