(57)【要約】【課題】主磁極のトラック幅が狭くなっても媒体の記録情報の誤消去を抑制することができ、かつ記録オーバーライト特性を改善できる垂直磁気記録装置を提供する。【解決手段】基板と、軟磁性層、中間層および軟磁性層を含み２層の軟磁性層が反強磁性結合した軟磁性裏打ち層と、垂直記録層とを含む垂直二層媒体と、主磁極と、リターンヨークと、励磁コイルとを含む磁気ヘッドとを有し、前記軟磁性裏打ち層に含まれる２層の軟磁性層の反強磁性結合力Ｈex_afcと、前記磁気ヘッドにより前記垂直記録層に低周波の信号を記録した際のクロストラック方向の半値幅ＭＷＷとの関係が、下記の式    Ｈex_afc＞１．６＊ｌｎ（（０．２３−ＭＷＷ）2＊１００））＋２５．６を満たす垂直磁気記録装置。【選択図】      図１
2006018876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、軟磁性層、中間層および軟磁性層を含み２層の軟磁性層が反強磁性結合した軟磁性裏打ち層と、垂直記録層とを含む垂直二層媒体と、
主磁極と、リターンヨークと、励磁コイルとを含む磁気ヘッドとを有し、
前記軟磁性裏打ち層に含まれる２層の軟磁性層の反強磁性結合力Ｈex_afcと、前記磁気ヘッドにより前記垂直記録層に低周波の信号を記録した際のクロストラック方向の半値幅ＭＷＷとの関係が、下記の式
Ｈex_afc＞１．６＊ｌｎ（（０．２３−ＭＷＷ）2＊１００））＋２５．６
を満たすことを特徴とする垂直磁気記録装置。
【請求項２】
前記中間層がＲｕであることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項３】
前記中間層がＲｕとＣｏとの積層体であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項４】
前記軟磁性裏打ち層と前記垂直記録層との間に非磁性下地層を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項５】
前記基板と前記軟磁性裏打ち層との間に磁化固着層を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項６】
前記磁化固着層が面内硬磁性層であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項７】
前記面内硬磁性層が、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＳｍおよびＣｏＰｔからなる群より選択されることを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項８】
前記面内硬磁性層と前記軟磁性裏打ち層との間に、前記面内硬磁性層よりも飽和磁化の小さい磁性層または非磁性層を有することを特徴とする請求項６または７に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項９】
基板と、軟磁性層、反強磁性層および軟磁性層を含み前記軟磁性層と前記反強磁性層は交換結合し、前記軟磁性層どうしは交換結合していない軟磁性裏打ち層と、垂直記録層とを含む垂直二層媒体と、
主磁極と、リターンヨークと、励磁コイルとを含む磁気ヘッドとを有し、
前記軟磁性裏打ち層に含まれる前記軟磁性層と前記反強磁性層との交換結合力Ｈex_swと、前記磁気ヘッドにより前記垂直記録層に低周波の信号を記録した際のクロストラック方向の半値幅ＭＷＷとの関係が、下記の式
Ｈex_sw＞１．６＊ｌｎ（（０．２３−ＭＷＷ）2＊１００））＋２５．６
を満たすことを特徴とする垂直磁気記録装置。
【請求項１０】
前記反強磁性層がＭｎＩｒ系合金、ＭｎＦｅ系合金、ＮｉＭｎ、ＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＲｈＭｎ、ＣｒＭｎＰｔ、ＣｒＡｌ、ＴｂＣｏ、ＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3からなる群より選択されることを特徴とする請求項９に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項１１】
前記反強磁性層の下に軟磁性下地層を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項１２】
前記軟磁性下地層がＮｉＦｅであることを特徴とする請求項１１に記載の垂直磁気記録装置。
【請求項１３】
前記軟磁性裏打ち層と前記垂直記録層との間に非磁性下地層を有することを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の垂直磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録装置は、軟磁性裏打ち層と垂直記録層とを含む垂直二層媒体と、主磁極、リターンヨークおよび励磁コイルを含む磁気ヘッド（単磁極ヘッド）とを有し、磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層との磁気カップリングを利用して記録を行っている。この場合、垂直二層媒体の軟磁性裏打ち層は磁気ヘッドの一部と考えることができるので、軟磁性裏打ち層の磁化の安定性が求められ、かつ軟磁性裏打ち層からのノイズの低減が求められる。
【０００３】
軟磁性裏打ち層の磁化を安定化するには、磁化固着層（ピン層）上に軟磁性裏打ち層を形成して軟磁性裏打ち層の磁化を一定方向に固着する構造が用いられる。たとえば、基板上に面内硬磁性層、中間層、面内軟磁性層および垂直記録層を積層し、前記中間層として面内硬磁性層よりも小さい飽和磁化を有する磁性層、または０．５ｎｍ未満の厚さを有する非磁性層、または面内硬磁性層の酸化層を用いた垂直磁気記録媒体が提案されている（特許文献１）。この垂直磁気記録媒体では、外部磁場による着磁外れの発生を抑制するとともに、媒体ノイズを低下させている。
【０００４】
また、上述したように、垂直二層媒体と単磁極ヘッドを用いた垂直磁気記録装置では、単磁極ヘッドと垂直二層媒体との磁気カップリング状態、すなわち主磁極から軟磁性裏打ち層、リターンヨークまでの磁束の流れを用いて記録を行っているため、主磁極の残留磁化により媒体の記録情報の誤消去が発生しやすい。この問題に対して、主磁極の形状を改良して、記録後の主磁極の残留磁界を低減して誤消去を防ぐことが提案されている（特許文献２）。しかし、垂直記録媒体のトラック密度（ＴＰＩ）の向上に伴って主磁極のサイズも小さくなる。例えば２００ｋＴＰＩを実現するには０．１３μｍ以下のトラック幅が必要となるため、主磁極の先端は針状になって磁気的にも不安定になる。このため、主磁極の形状を改良するだけでは、残留磁界を低減して誤消去を防ぐことが困難になってきている。しかも、主磁極のトラック幅が狭くなると、主磁極の磁界強度も減少し、記録品質を維持するのも困難になる。
【０００５】
さらに、ハードディスクドライブは、パーソナルコンピュータばかりでなくカーナビシステムや家電機器などに搭載され、それに伴って幅広い温度環境で使用されるようになってきている。特に、磁気記録媒体は使用温度により保磁力が異なるため、記録特性も室温下と高温下または低温下とでは異なることがありうる。したがって、ハードディスクドライブは、低温から高温までの幅広い温度環境で記録／再生が問題なく行えることが要求される。具体的には、高温下での熱揺らぎ耐性とフリンジ特性の維持、および低温下での高い記録オーバーライト特性と高いＳＮ比の維持が要求される。
【特許文献１】特開２００３−１６２８０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３１７２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、主磁極のトラック幅が狭くなっても媒体の記録情報の誤消去を抑制することができ、かつ記録オーバーライト特性を改善できる垂直磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る垂直磁気記録装置は、基板と、軟磁性層、中間層および軟磁性層を含み２層の軟磁性層が反強磁性結合した軟磁性裏打ち層と、垂直記録層とを含む垂直二層媒体と；主磁極と、リターンヨークと、励磁コイルとを含む磁気ヘッドとを有し、前記軟磁性裏打ち層に含まれる２層の軟磁性層の反強磁性結合力Ｈex_afcと、前記磁気ヘッドにより前記垂直記録層に低周波の信号を記録した際のクロストラック方向の半値幅ＭＷＷとの関係が、下記の式
Ｈex_afc＞１．６＊ｌｎ（（０．２３−ＭＷＷ）2＊１００））＋２５．６
を満たすことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の態様に係る垂直磁気記録装置は、基板と、軟磁性層、反強磁性層および軟磁性層を含み前記軟磁性層と前記反強磁性層は交換結合し、前記軟磁性層どうしは交換結合していない軟磁性裏打ち層と、垂直記録層とを含む垂直二層媒体と；主磁極と、リターンヨークと、励磁コイルとを含む磁気ヘッドとを有し、前記軟磁性裏打ち層に含まれる前記軟磁性層と前記反強磁性層との交換結合力Ｈex_swと、前記磁気ヘッドにより前記垂直記録層に低周波の信号を記録した際のクロストラック方向の半値幅ＭＷＷとの関係が、下記の式
Ｈex_sw＞１．６＊ｌｎ（（０．２３−ＭＷＷ）2＊１００））＋２５．６
を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の垂直磁気記録装置は、軟磁性裏打ち層に含まれる軟磁性層を反強磁性結合（antiferromagnetic coupling）させ、その反強磁性結合力を一定値以上保つことにより、ヘッド残留磁化による媒体の記録情報の誤消去を抑制するとともに、優れた記録オーバーライト特性を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。  
図１に本発明の第１の実施形態に係る垂直磁気記録装置を示す。この垂直磁気記録装置は、垂直磁気記録媒体（垂直二層媒体）と磁気ヘッドとを含む。図１の垂直二層媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性層３ａ、中間層４および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。図１の磁気ヘッドはいわゆる単磁極ヘッドと呼ばれる記録ヘッドであり、主磁極５１と、リターンヨーク５２と、励磁コイル５３とを含む。
【００１１】
軟磁性層３ａ、３ｂには、例えばＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、パーマロイなどＦｅＮｉ合金、パーメンジュールなどのＦｅＣｏ系合金、バーミンバーなどのＦｅＣｏＮｉ合金、ＮｉＣｏ合金、センダスト、ＭｎＺｎ系フェライト、ＭｇＭｎ系フェライト、ＭｇＺｎ系フェライト、ＦｅＡｌＧａ、ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ、ＦｅＧａＧｅ、ＦｅＧｅＳｉ、ＦｅＳｉＣ、ＦｅＺｒＢ、ＦｅＺｒＢＣｕ、ＣｏＦｅＳｉＢ、ＣｏＴｉ、ＣｏＺｒＴａなど、高透磁率を有する軟磁性材料が用いられる。
【００１２】
中間層４としては例えばＲｕが用いられる。軟磁性裏打ち層２に含まれる２層の軟磁性層３ａ、３ｂは中間層４を介して反強磁性結合している。
【００１３】
次に、図２〜図５を参照して、図１の変形例の垂直磁気記録媒体について説明する。  
図２の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性層３ａ、中間層４、第２中間層１４および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。中間層４としては例えばＲｕが用いられ、第２中間層１４としては例えばＣｏが用いられる。Ｒｕからなる中間層４とＣｏからなる第２中間層１４との積層体を用いることにより、２層の軟磁性層３ａ、３ｂの反強磁性結合を強めることができる。
【００１４】
図３の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性層３ａ、中間層４および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、非磁性下地層６と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。図３の垂直磁気記録媒体は、軟磁性裏打ち層２と垂直記録層５との間に非磁性下地層６を設けた点で、図１のものと異なる。非磁性下地層６を設けることにより、媒体ノイズを低減することができる。
【００１５】
図４の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、磁化固着層（ピン層）としての面内硬磁性層７と、軟磁性層３ａ、中間層４および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。図４の垂直磁気記録媒体は、基板１と軟磁性裏打ち層２との間に磁化固着層として面内硬磁性層７を設けた点で、図１のものと異なる。面内硬磁性層７としては、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＳｍ、ＣｏＰｔなどが用いられる。軟磁性裏打ち層２の磁化固着層として面内硬磁性層７を設けることにより、軟磁性裏打ち層２の磁化を安定化させることができる。
【００１６】
図５の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、磁化固着層としての面内硬磁性層７と、面内硬磁性層７よりも飽和磁化が小さい磁性層または非磁性層８と、軟磁性層３ａ、中間層４および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。図５の垂直磁気記録媒体は、図４の垂直磁気記録媒体の面内硬磁性層７と軟磁性裏打ち層２との間に、面内硬磁性層７よりも飽和磁化の小さい磁性層または非磁性層８を設けたものである。磁性層または非磁性層８を設けることにより、軟磁性裏打ち層２の磁化をさらに安定化させることができる。
【００１７】
さらに、図２〜図５に示した、第２中間層１４、非磁性下地層６、面内硬磁性層７、磁性層８を適宜組み合わせた垂直磁気記録媒体を用いてもよい。
【００１８】
ここで、主磁極のサイズが小さくなるにつれて、主磁極の残留磁化により垂直記録媒体に記録された情報の誤消去発生率が高くなることをデータに基づいて説明する。図６に、ＭＷＷと誤消去発生率との関係を示す。ＭＷＷとは磁気ヘッドの主磁極により垂直記録層に記録されるトラック幅に相当し、主磁極の物理トラック幅に関連している。ＭＷＷは、磁気ヘッドにより垂直記録層に低周波の信号を記録した際のクロストラック方向の半値幅として決定される。誤消去発生率０％とは全セクタで誤消去がないということを表し、１００％記録動作が保障されている状態をいう。逆に、誤消去発生率１００％とは全セクタで誤消去が生じることを表している。図６から、ＭＷＷが０．２２５μｍよりも小さくなると、誤消去発生率が急激に高くなることがわかる。したがって、今後さらなるＭＷＷの縮小に対応して誤消去発生率を低減するためには、磁気ヘッドを改善するだけでなく、磁気記録媒体の改善も図る必要がある。
【００１９】
次に、上述したようにハードディスクドライブは、パーソナルコンピュータだけでなくカーナビシステムや家電製品にも搭載され、使用温度範囲が低温から高温まで広がっている。このため、第一に高温下で熱揺らぎ耐性とフリンジ特性を維持すること、第二に低温下で高いオーバーライト特性と高いＳ／Ｎ比を維持することが要求される。
【００２０】
図７に、媒体の磁化反転開始磁界の絶対値Ｈｎ（Ｏｅ）と、信号出力劣化の時間依存、すなわち熱揺らぎ耐性ＴＤ（ｄＢ／ｄｅｃａｄｅ）との関係を示す。図２から、０．０５ｄＢ／ｄｅｃより優れた熱揺らぎ耐性を維持するには、媒体が１ｋＯｅ以上のＨｎを有していればよい。さらに、高温下では室温下に比べて媒体のＨｎが下がるため、高温下でも熱揺らぎ耐性を維持するには、室温下でのＨｎを１．２ｋＯｅ以上にすることが好ましい。
【００２１】
図８に、軟磁性裏打ち層に含まれる軟磁性層の膜厚と、フリンジ特性との関係を示す。フリンジ特性は、初期のオントラック信号の振幅に対する、隣接トラックへ１万回記録後に測定したオントラック信号の振幅の比率として示している。したがって、振幅比率が１００％ということは振幅劣化がないことを意味している。
【００２２】
軟磁性裏打ち層として、ＣｏＺｒＮｂ［２４０ｎｍ］の単層膜を用いた場合、振幅比率は４０％であり、ＣｏＺｒＮｂ［１２０ｎｍ］の単層膜を用いた場合、振幅比率は６０％になった。
【００２３】
これに対して軟磁性裏打ち層としてＣｏＺｒＮｂ［６０ｎｍ］／Ｒｕ／ＣｏＺｒＮｂ［６０ｎｍ］（軟磁性層の合計膜厚１２０ｎｍ）の３層膜（図１図示）を用いた場合、振幅比率は９８％と大幅に改善した。さらに、軟磁性裏打ち層としてＣｏＺｒＮｂ［４５ｎｍ］／Ｒｕ／ＣｏＺｒＮｂ［４５ｎｍ］（軟磁性層の合計膜厚９０ｎｍ）の３層膜を用いた場合、振幅の劣化はほとんど認められなかった。このように、単層の軟磁性裏打ち層ではなく、中間層（この場合Ｒｕ）を挟んだ２層の軟磁性層を反強磁性結合させた軟磁性裏打ち層を用いることにより、フリンジ特性を改善できる。
【００２４】
図９に記録オーバーライト特性（ＯＷ）とビットエラーレート（ＢＥＲ）との関係を示す。記録オーバーライト特性は記録の品質に関する値である。垂直磁気記録の場合には、高周波信号よりも低周波信号の方がライトするのが困難である。そこで、高周波信号をライトした後に、低周波信号をオーバーライトした場合の高周波信号の消え残り分をｄＢで表した値を記録オーバーライト特性の指標としている。記録オーバーライト特性ＯＷが悪くなるとＢＥＲも悪くなるため、記録オーバーライト特性が高い方が望ましいことがわかる。
【００２５】
図１０に軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力Ｈex_afcと記録オーバーライト特性ＯＷとの関係を示す。ＣｏＺｒＮｂ／Ｒｕ／ＣｏＺｒＮｂの３層膜に対して、中間層としてＲｕの上にさらに極薄のＣｏを挟んだＣｏＺｒＮｂ／Ｒｕ／Ｃｏ／ＣｏＺｒＮｂの４層膜（図２図示）では反強磁性結合力を高めることができ、記録オーバーライト特性を高めることができる。さらに同様の効果はＣｏＺｒＮｂ／Ｃｏ／Ｒｕ／ＣｏＺｒＮｂの４層膜の構成でも得られる。
【００２６】
なお、軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力Ｈex_afcは以下のようにして求める。図１１に、垂直記録膜および軟磁性裏打ち層を含めた垂直磁気記録媒体の静磁気特性（磁化曲線）を測定した結果を模式的に示す。ａは軟磁性裏打ち層のうち反強磁性結合した上層軟磁性層の反転磁界の大きさ、ｂは軟磁性裏打ち層のうち反強磁性結合した下層軟磁性層の反転磁界の大きさを表している。この図に示される磁界ｂの１／２の値を反強磁性結合力Ｈex_afcとする。なお、反強磁性結合力Ｈex_afcは、磁化固着層の有無に関係しない。
【００２７】
図１２に、媒体の保磁力Ｈｃと、室温下と低温下のＢＥＲの差との関係を示す。媒体の保磁力により多少異なるが、いずれの媒体でも低温下ではＢＥＲが劣化する。軟磁性裏打ち層がＣｏＺｒＮｂ［１２０ｎｍ］の単層膜である場合、Ｈｃ＝５ｋＯｅの媒体では、低温下でのＢＥＲの劣化は約１．２桁であった。これに対して、軟磁性裏打ち層をＣｏＺｒＮｂ［６０ｎｍ］／Ｒｕ／Ｃｏ／ＣｏＺｒＮｂ［６０ｎｍ］（図１２には４層膜と表示）として反強磁性結合力を高めた場合、記録オーバーライト特性ＯＷが高まるため、Ｈｃ＝５ｋＯｅの媒体では、低温下でのＢＥＲの劣化は約０．６桁と改善されている。
【００２８】
すでに、図６を参照して説明したように、ＭＷＷが０．２２５μｍよりも小さくなると誤消去発生率が急激に高くなる。この問題を解決するには、軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力を強めることが有効であることを説明する。
【００２９】
図１３にＭＷＷ＝０．２１μｍを示す主磁極を用いたときの、媒体の軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力と誤消去発生率との関係を示す。この図に示されるように、軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力が強くなると、主磁極の残留磁化が原因となる誤消去発生率が低くなっており改善が見られる。なお、反強磁性結合力が約２０Ｏｅ以上になると誤消去発生率が飽和していることから、反強磁性結合力を約２０Ｏｅ以上にすることが望ましい。
【００３０】
図１４に、ＭＷＷと、誤消去発生率が飽和する反強磁性結合力Ｈex_afcとの関係を示す。図１４の曲線より上の領域にある反強磁性結合力Ｈex_afcを示す軟磁性裏打ち層を有する垂直二層媒体を用いた垂直磁気記録装置は、誤消去発生率を改善でき、記録オーバーライト特性も優れていることを意味する。したがって、Ｈex_afcとＭＷＷが以下の関係を満たせばよいことがわかる。
【００３１】
Ｈex_afc＞１．６＊ｌｎ（（０．２３−ＭＷＷ）2＊１００））＋２５．６。
【００３２】
次に、実際にＨex_afcの異なる軟磁性裏打ち層を含む２種の垂直二層媒体を作製し、それぞれの垂直二層媒体を組み込んだ垂直磁気記録装置について、誤消去の発生および記録オーバーライト特性を評価した。
【００３３】
図２に示すような構造を有する垂直二層媒体を作製した。軟磁性裏打ち層としては、ＣｏＺｒＮｂ［６０ｎｍ］／Ｒｕ［０．８ｎｍ］／Ｃｏ／ＣｏＺｒＮｂ［６０ｎｍ］の４層膜を用いた。垂直記録層の材料としてはＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2を用いた。２種の垂直二層媒体の保磁力Ｈｃはいずれも５ｋＯｅであった。一方の垂直二層媒体は膜厚約５ÅのＣｏを有し、反強磁性結合力Ｈex_afcは１５Ｏｅであった。他方の垂直二層媒体は膜厚約２０ÅのＣｏを有し、反強磁性結合力Ｈex_afcは２３Ｏｅであった。
【００３４】
各々の垂直二層媒体、および０．２１μｍのＭＷＷを示し、飽和磁束密度Ｂｓが２．１５Ｔである主磁極を有する磁気ヘッドを用い、２種の垂直磁気記録装置を作製した。
【００３５】
上述したようにＭＷＷが０．２１ｎｍである主磁極を用いる場合、主磁極の残留磁化による媒体の記録情報の誤消去を抑制するには、軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力Ｈex_afcを約２０Ｏｅ以上にすることが必要である。
【００３６】
反強磁性結合力Ｈex_afcが１５Ｏｅである垂直二層媒体を用いた垂直磁気記録装置（比較例）では、記録オーバーライト特性は３５ｄＢであり、主磁極の残留磁化による媒体の記録情報の誤消去が発生した。これに対して、反強磁性結合力Ｈex_afcが２３Ｏｅである垂直二層媒体を用いた垂直磁気記録装置（実施例）では、主磁極の残留磁化による媒体の記録情報の誤消去は発生しなかった。また、実施例の垂直磁気記録装置では記録オーバーライト特性が３７ｄＢと比較例のものに比べて２ｄＢ高く、低温でも問題なく動作した。
【００３７】
なお、実施例で示した垂直二層媒体に対して、さらに軟磁性裏打ち層と垂直記録層との間に非磁性下地層を設けると、媒体ノイズの改善を図ることが可能である。また、実施例で示した垂直二層媒体に対して、さらに基板と軟磁性裏打ち層との間に面内硬磁性層（ピン層）を設けることにより、軟磁性裏打ち層の磁化の安定性を高めることができる。
【００３８】
図１５に本発明の第２の実施形態に係る垂直磁気記録装置を示す。図１５の垂直二層媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性層３ａ、反強磁性層２１および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。反強磁性層２１としては、ＭｎＩｒ系合金、ＭｎＦｅ系合金、ＮｉＭｎ、ＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＲｈＭｎ、ＣｒＭｎＰｔ、ＣｒＡｌ、ＴｂＣｏ、ＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3などが用いられる。反強磁性層２１と軟磁性層３ａ、３ｂは交換結合している。図１５の磁気ヘッドは図１と同様に、主磁極５１と、リターンヨーク５２と、励磁コイル５３とを含む。
【００３９】
図１５の垂直磁気記録装置では、反強磁性層と軟磁性層との交換結合力Ｈex_swを、上述した反強磁性結合力と同等に扱うことができ、
Ｈex_sw＞１．６＊ｌｎ（（０．２３−ＭＷＷ）2＊１００））＋２５．６
を満たせばよい。
【００４０】
次に、図１６および図１７を参照して、図１５の変形例の垂直磁気記録媒体について説明する。  
図１６の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性層３ａ、軟磁性下地層２２、反強磁性層２１および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。軟磁性下地層２２としては例えばＮｉＦｅが用いられる。
【００４１】
図１７の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板１上に、軟磁性層３ａ、反強磁性層２１および軟磁性層３ｂを含む軟磁性裏打ち層２と、非磁性下地層６と、垂直記録層５とを積層した構造を有する。図１７の垂直磁気記録媒体は、軟磁性裏打ち層２と垂直記録層５との間に非磁性下地層６を設けた点で、図１５のものと異なる。非磁性下地層６を設けることにより、媒体ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る垂直磁気記録装置を示す断面図。
【図２】図１の変形例の垂直磁気記録媒体を示す断面図。
【図３】図１の変形例の垂直磁気記録媒体を示す断面図。
【図４】図１の変形例の垂直磁気記録媒体を示す断面図。
【図５】図１の変形例の垂直磁気記録媒体を示す断面図。
【図６】ＭＷＷと誤消去発生率との関係を示す図。
【図７】媒体の磁化反転開始磁界の絶対値Ｈｎと熱揺らぎ耐性ＴＤとの関係を示す図。
【図８】軟磁性裏打ち層に含まれる軟磁性層の膜厚とフリンジ特性との関係を示す図。
【図９】記録オーバーライト特性（ＯＷ）とビットエラーレート（ＢＥＲ）との関係を示す図。
【図１０】軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力Ｈex_afcと記録オーバーライト特性ＯＷとの関係を示す図。
【図１１】垂直記録膜および軟磁性裏打ち層を含めた垂直磁気記録媒体の静磁気特性（磁化曲線）を測定した結果を模式的に示す図。
【図１２】媒体の保磁力Ｈｃと、室温下と低温下のＢＥＲの差との関係を示す図。
【図１３】ＭＷＷ＝０．２１μｍを示す主磁極を用いたときの、媒体の軟磁性裏打ち層の反強磁性結合力と誤消去発生率との関係を示す図。
【図１４】ＭＷＷと、誤消去発生率が飽和する反強磁性結合力Ｈex_afcとの関係を示す図。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る垂直磁気記録装置を示す断面図。
【図１６】図１５の変形例の垂直磁気記録媒体を示す断面図。
【図１７】図１５の変形例の垂直磁気記録媒体を示す断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１…非磁性基板、２…軟磁性裏打ち層、３ａ、３ｂ…軟磁性層、４…中間層、５…垂直記録層、６…非磁性下地層、７…面内硬磁性層、８…面内硬磁性層よりも飽和磁化が小さい磁性層または非磁性層、１４…第２中間層、２１…反強磁性層、２２…軟磁性下地層、５１…主磁極、５２…リターンヨーク、５３…励磁コイル。
【図１】
2006018876.tif 000003
【図２】
2006018876.tif 000004
【図３】
2006018876.tif 000005
【図４】
2006018876.tif 000006
【図５】
2006018876.tif 000007
【図６】
2006018876.tif 000008
【図７】
2006018876.tif 000009
【図８】
2006018876.tif 000010
【図９】
2006018876.tif 000011
【図１０】
2006018876.tif 000012
【図１１】
2006018876.tif 000013
【図１２】
2006018876.tif 000014
【図１３】
2006018876.tif 000015
【図１４】
2006018876.tif 000016
【図１５】
2006018876.tif 000017
【図１６】
2006018876.tif 000018
【図１７】
2006018876.tif 000019