(57)【要約】      （修正有）【課題】記録密度を向上できる磁気録媒体及び磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】磁気記録媒体は第１、第２層８１，８２を含む。第１層は第１磁性領域８１ａと第１方向において第１磁性領域と離れた第２磁性領域８１ｂと第１、第２磁性領域の間に設けられた非磁性領域８１ｎとを含む。第２層は第３〜第５磁性領域８２ｃ、８２ｄ、８２ｅを含む。第５磁性領域の少なくとも一部は第３磁性領域と第４磁性領域との間に設けられる。第１方向と交差する第２方向において第３磁性領域は第１磁性領域と重なり、第４磁性領域は第２磁性領域と重なり、第５磁性領域は非磁性領域と重なる。第１〜第５磁性領域のそれぞれの磁化容易軸は第２方向に沿う。第３磁性領域の第３磁化８２ｃＭの向きは、第１磁性領域の第１磁化８１ａＭの向きとは反対の成分を有する。第４磁性領域の第４磁化８２ｄＭの向きは第２磁性領域の第２磁化８１ｂＭの向きとは反対の成分を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１磁性領域と、第１方向において前記第１磁性領域と離れた第２磁性領域と、前記第１磁性領域と前記第２磁性領域との間に設けられた非磁性領域と、を含む第１層と、
第３磁性領域と、第４磁性領域と、第５磁性領域と、を含み、前記第５磁性領域の少なくとも一部は、前記第３磁性領域と前記第４磁性領域との間に設けられ、前記第１方向と交差する第２方向において前記第３磁性領域は前記第１磁性領域と重なり、前記第２方向において前記第４磁性領域は前記第２磁性領域と重なり、前記第２方向において前記第５磁性領域は前記非磁性領域と重なる、第２層と、
を備え、
前記第１〜前記第５磁性領域のそれぞれの磁化容易軸は、前記第２方向に沿い、
前記第３磁性領域の第３磁化の向きは、前記第１磁性領域の第１磁化の向きとは反対の成分を有し、
前記第４磁性領域の第４磁化の向きは、前記第２磁性領域の第２磁化の向きとは反対の成分を有し、
前記第３磁性領域における磁気異方性エネルギーは、前記第１磁性領域における磁気異方性エネルギーよりも小さく、
前記第４磁性領域における磁気異方性エネルギーは、前記第２磁性領域における磁気異方性エネルギーよりも小さい、磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第２方向において、前記第５磁性領域の別の一部と、前記第１磁性領域と、の間に前記第３磁性領域の少なくとも一部が位置し、
前記第２方向において、前記第５磁性領域のさらに別の一部と、前記第２磁性領域と、の間に前記第４磁性領域の少なくとも一部が位置した、請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記非磁性領域の一部が、前記第１方向において、前記第３磁性領域と前記第４磁性領域との間に位置した、請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
第１磁性領域と、第１方向において前記第１磁性領域と離れた第２磁性領域と、前記第１磁性領域と前記第２磁性領域との間に設けられた非磁性領域と、を含む第１層と、
第３磁性領域と、第４磁性領域と、第５磁性領域と、を含み、前記第１方向と交差する第２方向において前記第３磁性領域は前記第１磁性領域と重なり、前記第２方向において前記第４磁性領域は前記第２磁性領域と重なり、前記第２方向において前記第５磁性領域は前記非磁性領域と重なり、前記第２方向において前記第１磁性領域と前記第５磁性領域の一部との間に前記第３磁性領域が位置し、前記第２方向において前記第２磁性領域と前記第５磁性領域の別の一部との間に前記第４磁性領域が位置した、第２層と、
を備え、
前記第１〜前記第５磁性領域のそれぞれの磁化容易軸は、前記第２方向に沿い、
前記第３磁性領域の第３磁化の向きは、前記第１磁性領域の第１磁化の向きとは反対の成分を有し、
前記第４磁性領域の第４磁化の向きは、前記第２磁性領域の第２磁化の向きとは反対の成分を有し、
前記第３磁性領域における磁気異方性エネルギーは、前記第１磁性領域における磁気異方性エネルギーよりも小さく、
前記第４磁性領域における磁気異方性エネルギーは、前記第２磁性領域における磁気異方性エネルギーよりも小さい、磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第５磁性領域は、前記第３磁性領域及び前記第４磁性領域と磁気的に結合した、請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
非磁性の中間層をさらに備え、
前記中間層の一部は、前記第２方向において前記第１磁性領域と前記第３磁性領域との間に位置し、
前記中間層の別の一部は、前記第２方向において前記第２磁性領域と前記第４磁性領域との間に位置した、請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記第５磁性領域の前記第２方向に沿った長さは、前記第３磁性領域の前記第２方向に沿った長さの０．９倍以上１．１倍以下である、請求項１〜６のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記第２方向と交差する平面における単位面積あたりの前記第２層の磁気ボリュームは、前記単位面積あたりの前記第１層の磁気ボリュームの０．９倍以上１．１倍以下である、請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
基体をさらに備え、
前記基体と前記第２層との間に前記第１層が位置し、
前記第２方向と交差する平面における単位面積あたりの前記第１層の磁気ボリュームは、前記単位面積あたりの前記第２層の磁気ボリュームの０．５倍以上０．９倍以下である、請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
基体をさらに備え、
前記基体と前記第１層との間に前記第２層が位置し、
前記第２方向と交差する平面における単位面積あたりの前記第１層の磁気ボリュームは、前記単位面積あたりの前記第２層の磁気ボリュームの１．１倍以上２倍以下である、請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記第２方向において並ぶ複数の記録層を含み、
前記複数の記録層のそれぞれは、前記第１層及び前記第２層を含む、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記複数の記録層の１つに含まれる前記第１磁性領域の強磁性共鳴周波数は、前記複数の記録層の別の１つに含まれる前記第１磁性領域の強磁性共鳴周波数とは異なる、請求項１１記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の前記磁気記録媒体と、
磁気ヘッドと、
を備え、
前記磁気ヘッドは、磁極と、交流磁界発生部と、を含み、
前記第１磁性領域に前記交流磁界発生部から生じた交流磁界が印加されたときに、前記第１磁性領域の前記第１磁化は振動する、磁気記録再生装置。
【請求項１４】
前記第１磁性領域への前記交流磁界の印加が終了した後、前記第３磁性領域の第３磁化の向きは、前記第１磁化の向きと逆向きの成分を有した、請求項１３記載の磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気録媒体及び磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクなどの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置がある。磁気記録媒体において、記録密度の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９７６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、記録密度を向上できる磁気録媒体及び磁気記録再生装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、磁気記録媒体は、第１層及び第２層を含む。第１層は、第１磁性領域と、第１方向において前記第１磁性領域と離れた第２磁性領域と、前記第１磁性領域と前記第２磁性領域との間に設けられた非磁性領域と、を含む。前記第２層は、第３磁性領域と、第４磁性領域と、第５磁性領域と、を含む。前記第５磁性領域の少なくとも一部は、前記第３磁性領域と前記第４磁性領域との間に設けられる。前記第１方向と交差する第２方向において前記第３磁性領域は前記第１磁性領域と重なる。前記第２方向において前記第４磁性領域は前記第２磁性領域と重なる。前記第２方向において前記第５磁性領域は前記非磁性領域と重なる。前記第１〜前記第５磁性領域のそれぞれの磁化容易軸は、前記第２方向に沿う。前記第３磁性領域の第３磁化の向きは、前記第１磁性領域の第１磁化の向きとは反対の成分を有する。前記第４磁性領域の第４磁化の向きは、前記第２磁性領域の第２磁化の向きとは反対の成分を有する。前記第３磁性領域における磁気異方性エネルギーは、前記第１磁性領域における磁気異方性エネルギーよりも小さい。前記第４磁性領域における磁気異方性エネルギーは、前記第２磁性領域における磁気異方性エネルギーよりも小さい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜１（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気記録媒体及び磁気記録再生装置を例示する模式的断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る磁気記録媒体の１つの状態を例示する模式的断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る磁気記録再生装置の動作を例示する模式的断面図である。
【図４】図４は、参考例の磁気記録再生装置の動作を例示する模式的断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式的斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１（ａ）〜１（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気記録媒体及び磁気記録再生装置を例示する模式的断面図である。  
図１（ａ）は、磁気記録再生装置の模式図である。図１（ｂ）は、磁気記録媒体の模式図である。図１（ｃ）は、磁気記録媒体の一部の模式図である。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、磁気記録再生装置２１０は、磁気記録媒体８０と、磁気ヘッド１１０と、を含む。磁気ヘッド１１０は、媒体対向面６０ａ（例えば、ＡＢＳAir Bearing Surface）を有する。媒体対向面６０ａは、磁気記録媒体８０と対向する。
【００１０】
磁気記録媒体８０は、例えば、基体８８及び記録層８０Ｒを含む。基体８８と、磁気ヘッド１１０との間に記録層８０Ｒが位置する。
【００１１】
磁気記録媒体８０の一部の領域８４（例えば記録ビット）が、磁気ヘッド１１０と対向する。領域８４の磁化８４Ｍが磁気ヘッド１１０により制御される。
【００１２】
磁気ヘッド１１０は、磁極６０（主磁極）と、交流磁界発生部ＳＢと、を含む。磁極６０の一部の周りにコイル６０ｃが設けられる。コイル６０ｃは、記録信号回路６０ｐと電気的に接続される。例えば、記録信号回路６０ｐから記録電流（記録信号）がコイル６０ｃに供給され、磁極６０から記録磁界Ｈ１が発生する。記録磁界Ｈ１は、磁気記録媒体８０の一部の領域（領域８４）に加わる。記録信号の極性に応じて、記録磁界Ｈ１の向きが変化する。記録磁界Ｈ１により、磁気記録媒体８０の一部の領域（領域８４）の磁化８４Ｍの向きが変化する。
【００１３】
磁気記録媒体８０は、例えば、垂直磁気記録媒体である。磁化８４Ｍの向きは、例えば、「上向き」または「下向き」である。磁化８４Ｍの向きが、記録する情報に対応する。
【００１４】
交流磁界発生部ＳＢは、例えば、第１磁性層１０、第２磁性層２０及び非磁性層１５を含む。この例では、第２磁性層２０と、磁極６０の一部と、の間に第１磁性層１０が位置する。非磁性層１５は、第１磁性層１０と第２磁性層２０との間に位置する。例えば、第１磁性層１０の磁化１０Ｍは、交流磁界発生部ＳＢにおける積層方向（例えば第１磁性層１０から第２磁性層２０に向かう方向）と交差する。第１磁性層１０は、例えば、面内磁化膜である。第２磁性層２０の磁化２０Ｍは、積層方向に沿う。第２磁性層２０は、例えば、垂直磁化膜である。交流磁界発生部ＳＢは、電流供給回路６０ｑと電気的に接続される。この例では、電流供給回路６０ｑから供給された電流は、磁極６０を介して交流磁界発生部ＳＢに供給される。交流磁界発生部ＳＢに電流が流れつつ、交流磁界発生部ＳＢに上記の記録磁界Ｈ１が加わる。これにより、交流磁界発生部ＳＢから交流磁界Ｈ２（高周波磁界）が発生する。例えば、第１磁性層１０は、発振層である。第２磁性層２０は、スピン注入層である。交流磁界発生部ＳＢは、例えばスピントルクオシレータである。実施形態において、交流磁界発生部ＳＢの構成は任意である。交流磁界発生部ＳＢとして、発振回路などを用いても良い。
【００１５】
磁気記録媒体８０の１つの領域８４に、上記の記録磁界Ｈ１と共に交流磁界Ｈ２が加わる。磁気記録媒体８０のこの領域８４において、交流磁界Ｈ２との強磁性共鳴が生じる。これにより、磁気記録媒体８０のこの領域８４の磁化８４Ｍが発振（歳差運動）する。これにより、磁気記録媒体８０のこの領域８４において、磁化が変化し易くなる。この状態において、記録磁界Ｈ１が領域８４に印加されることで、この領域８４における磁化８４Ｍが記録磁界Ｈ１に応じて制御し易くなる。記録動作が安定化する。マイクロ波アシスト記録が行われる。
【００１６】
磁気記録媒体８０と磁気ヘッド１１０とは、相対的に移動する。移動に伴い、磁気ヘッド１１０に対する領域８４の相対的な位置が移動する。移動に伴い、領域８４において、交流磁界Ｈ２の印加が終了する。この領域８４における磁化８４Ｍの発振が終了し、この領域８４における磁化は変化し難くなる。磁化（情報）が安定に保持される。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る磁気記録媒体８０は、第１層８１及び第２層８２を含む。第１層８１及び第２層８２は、記録層８０Ｒに含まれる。この例では、基体８８、下層８８Ｌ及び上層８８Ｕがさらに設けられている。この例では、基体８８と第２層８２との間に、第１層８１が位置している。基体８８と第１層８１との間に、第１層８２が位置しても良い。
【００１８】
この例では、基体８８と上層８８Ｕとの間に第１層８１が位置する。第１層８１と上層８８Ｕとの間の第２層８２が位置する。基体８８と第１層８１との間に下層８８Ｌが位置する。
【００１９】
基体８８は、例えば基板である。下層８８Ｌは、例えば、下地層である。上層８８Ｕは、例えば保護層である。基体８８、下層８８Ｌ及び上層８８Ｕの例については、後述する。
【００２０】
第１層８１は、複数の磁性領域８１ｒと、非磁性領域８１ｎと、を含む。複数の磁性領域８１ｒは、例えば、結晶のグレインである。複数の磁性領域８１ｒは、例えば、ＣｏＣｒ系合金などを含む。複数の磁性領域８１ｒの材料の例については、後述する。
【００２１】
非磁性領域８１ｎは、複数の磁性領域８１ｒの間に位置する。非磁性領域８１ｎは、例えば、酸化シリコンなどを含む。非磁性領域の材料の例については、後述する。非磁性領域８１ｎは、例えば粒界部に対応する。第１層８１は、例えば、グラニュラー構造を有する。例えば、１つのビット（領域８４）に、１または２以上の磁性領域８１ｒが含まれる。
【００２２】
複数の磁性領域８１ｒの１つから複数の磁性領域８１ｒの別の１つに向かう方向を第１方向とする。
【００２３】
第１方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向とＺ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００２４】
磁気記録媒体８０は、例えば、Ｘ−Ｙ平面に沿って広がる。磁気記録媒体８０は、例えば、Ｘ−Ｙ平面に対して実質的に平行である。例えば、第１層８１は、第１面８１ｆを有する。第１面８１ｆは、Ｘ−Ｙ平面に対して実質的に平行である。複数の磁性領域８１ｒは、第１面８１ｆに沿って２次元的に並んでいる。
【００２５】
第１層８１から第２層８２に向かう方向は、Ｚ軸方向に沿う。図１（ａ）に例示したように、磁気ヘッド１１０は、Ｚ軸方向に沿って磁気記録媒体８０と対向する。
【００２６】
第２層８２は、例えば、ＣｏＣｒ系合金、ＦｅＰｔ系合金、ＣｐＰｔ系合金、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜、及び、ＲＥ−ＴＭ合金（希土類−鉄族合金）からなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００２７】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の一部を拡大して例示している。第１層８１は、第１磁性領域８１ａ、第２磁性領域８１ｂ及び非磁性領域８１ｎを含む。第１磁性領域８１ａは、複数の磁性領域８１ｒの１つである。第２磁性領域８１ｂは、複数の磁性領域８１ｒの別の１つである。第２磁性領域８１ｂは、第１方向において第１磁性領域８１ａと離れる。非磁性領域８１ｎは、第１磁性領域８１ａと第２磁性領域８１ｂとの間に位置する。
【００２８】
この例では、第１方向をＸ軸方向とする。
【００２９】
この例では、第２層８２は、第３磁性領域８２ｃと、第４磁性領域８２ｄと、第５磁性領域８２ｅと、を含む。第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間に設けられる。後述するように、第５磁性領域８２ｅの少なくとも一部が、第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間に設けられても良い。この例では、第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間の中間領域８２ｉに対応する。第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄの少なくともいずれかと連続していても良い。第５磁性領域８２ｅと第３磁性領域８２ｃとの間の境界、及び、第５磁性領域８２ｅと第４磁性領域８２ｄとの間の境界は、明確でも良く、または、不明確でも良い。
【００３０】
第１方向と交差する１つの方向を第２方向とする。第２方向は、例えば、Ｚ軸方向である。
【００３１】
第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性領域８２ｃは、第１磁性領域８１ａと重なる。第２方向において、第４磁性領域８２ｄは、第２磁性領域８１ｂと重なる。第２方向において、第５磁性領域８２ｅは非磁性領域８１ｎと重なる。第１磁性領域８１ａから、第３磁性領域８２ｃに向かう方向は、第２方向に沿う。第２磁性領域８１ｂから、第４磁性領域８２ｄに向かう方向は、第２方向に沿う。非磁性領域８１ｎから、第５磁性領域８２ｅに向かう方向は、第２方向に沿う。
【００３２】
第１磁性領域８１ａの磁化容易軸（例えば、第１磁化８１ａＭの方向）は、第２方向（Ｚ軸方向）に沿う。第２磁性領域８１ｂの磁化容易軸（例えば、第２磁化８１ｂＭの方向）は、第２方向に沿う。第３磁性領域８２ｃの磁化容易軸（例えば、第３磁化８２ｃＭの方向）は、第２方向に沿う。第４磁性領域８２ｄの磁化容易軸（例えば、第４磁化８２ｄＭの方向）は、第２方向に沿う。第５磁性領域８２ｅの磁化容易軸（例えば、第５磁化８２ｅＭの方向）は、第２方向に沿う。
【００３３】
例えば、これらの磁化容易軸（磁化の方向）の１つと、Ｚ軸方向と、の間の角度は、４５度よりも小さい。後述するように、これらの磁性領域のそれぞれにおいて、磁化が発振している状態がある。例えば、既に説明したように、磁気ヘッド１１０から交流磁界Ｈ２が磁気記録媒体８０の一部に加えられているときに、磁気記録媒体８０の一部において磁化が発振する。この場合には、磁化の方向は、第２方向（Ｚ軸方向）に沿っていなくても良い。例えば、上記の磁化容易軸に関する記述は、このような交流磁界Ｈ２が磁気記録媒体８０に加えられていないときにおける磁化の方向に対応する。
【００３４】
このように、第１層８１及び第２層８２は、垂直磁化膜である。
【００３５】
実施形態において、第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きは、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭの向きとは反対の成分を有する。第４磁性領域８２ｄの第４磁化８２ｄＭの向きは、第２磁性領域８１ｂの第２磁化８１ｂＭの向きとは反対の成分を有する。例えば、第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きは、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭの向きに対して逆である。例えば、第４磁性領域８２ｄの第４磁化８２ｄＭの向きは、第２磁性領域８１ｂの第２磁化８１ｂＭの向きに対して逆である。
【００３６】
第３磁性領域８２ｃにおける磁気異方性エネルギーは、第１磁性領域８１ａにおける磁気異方性エネルギーよりも小さい。第４磁性領域８２ｄにおける磁気異方性エネルギーは、第２磁性領域８１ｂにおける磁気異方性エネルギーよりも小さい。
【００３７】
例えば、第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄと磁気的に結合している。
【００３８】
実施形態において、第１層８１の複数の磁性領域８１ｒが、記録領域に対応する。例えば、第２層８２は、第１層８１の複数の磁性領域８１ｒにおける磁化を安定化させる。
【００３９】
このような磁気記録媒体８０において、第１層８１における磁化を制御性良く制御することができる。例えば、安定した記録が可能になる。これにより、記録密度を向上できる。
【００４０】
以下、まず、磁気記録媒体８０における磁化の状態の例について説明する。  
第５磁性領域８２ｅは、略垂直方向に磁気異方性を有する。第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄと磁気的に結合している。第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃと接する部分（または近接する部分）を有している。この部分において、第５磁性領域８２ｅの第５磁化８２ｅＭは、第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭと磁気的に結合している。同様に、第５磁性領域８２ｅは、第４磁性領域８２ｄと接する部分（または近接する部分）を有している。この部分において、第５磁性領域８２ｅの第５磁化８２ｅＭは、第４磁性領域８２ｄの第４磁化８２ｄＭと磁気的に結合している。
【００４１】
図１（ｃ）に示すように、１つの状態において、第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きは、第４磁性領域８２ｄの第４磁化８２ｄＭの向きと同じである。この場合、第５磁性領域８２ｅには磁壁が生じない。
【００４２】
図２は、第１実施形態に係る磁気記録媒体の１つの状態を例示する模式的断面図である。  
図２は、磁気記録媒体８０における別の１つの状態を例示している。図２に示すように、第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きは、第４磁性領域８２ｄの第４磁化８２ｄＭの向きと反対である。この場合、第５磁性領域８２ｅにおいて、磁壁が生じる。図２に例示した状態における第５磁性領域８２ｅのエネルギーは、図１（ｃ）に例示した状態における第５磁性領域８２ｅのエネルギーよりも高い。このため、第５磁性領域８２ｅにより、隣り合う２つの磁性領域（第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄ）において、磁化の向きが同じになろうとする。
【００４３】
１の領域８４（記録ビット）において、複数のグレインの磁化方向が磁気ヘッド１１０によって、「上向き」または「下向き」になることによって、情報が記録される。この時、第５磁性領域８２ｅの働きによって、隣接するビットの磁化が同じ方向になろうとする。これにより、１つの領域８４（記録ビット）に含まれる同じ向きの複数のグレインのうち、１つのグレインにおける磁化が、熱による擾乱によって確率的に反転することが抑制される。これにより、例えば、記録した情報の熱安定性を向上させることができる。
【００４４】
次に、磁気記録媒体８０における記録動作の例について説明する。以下の記録動作においては、マイクロ波アシスト記録が行われる。
【００４５】
図３は、第１実施形態に係る磁気記録再生装置の動作を例示する模式的断面図である。  図３に示すように、磁気ヘッド１１０の交流磁界発生部ＳＢで発生した交流磁界Ｈ２が磁気記録媒体８０に加わる。この交流磁界Ｈ２は、回転磁界である。磁気記録媒体８０の磁化のうちで、交流磁界Ｈ２の回転方向に対応する向きの磁化がこの交流磁界Ｈ２の影響を受ける。
【００４６】
例えば、１つの回転方向を有する交流磁界Ｈ２が磁気記録媒体８０に加わる。この交流磁界Ｈ２の回転方向がＸ−Ｙ平面で「反時計回り」の方向であるとする。このとき、例えば、磁気記録媒体８０における磁化が「上向き」であるとき、「上向き」の磁化は、交流磁界Ｈ２の影響を受け、振動し、歳差運動する。これに対して、磁気記録媒体８０における磁化が「下向き」であるとき、「下向き」の磁化は、交流磁界Ｈ２の影響を実質的に受けず、振動しない。磁気記録媒体８０における磁化の向きに応じて、交流磁界Ｈ２の影響を受けるか、または、受けないか、が決まる。
【００４７】
図３に示す例においては、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭが「上向き」である。第１磁化８１ａＭは、交流磁界Ｈ２の影響を受け、第１磁化８１ａＭは、振動し、歳差運動する。このとき、第１磁性領域８１ａと重なっている第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭは、第１磁性領域８１ａとの反強磁性結合により、「下向き」である。このため、第３磁化８２ｃＭは、交流磁界Ｈ２の影響を実質的に受けず、第３磁化８２ｃＭは変化しない。この状態において、第１磁性領域８１ａに、「下向き」に対応する記録磁界Ｈ１が加わると、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭは、「下向き」に変化する。すなわち、情報が書き換えられる。このとき、「下向き」の第１磁化８１ａＭに応じて、反強磁性結合により、第３磁化８２ｃＭが「上向き」に変化する。
【００４８】
このように、第１層８１と第２層８２とは互いに磁気的に結合しているにもかかわらず、第２層８２においては、磁化振動が実質的に生じず、第１層８１において磁化振動が生じる。これは、上記のように、磁化振動が、磁化の安定方向に対して上記の「反時計回り」の方向に回転する歳差運動であるためである。
【００４９】
実施形態においては、このような特殊な効果が利用される。実施形態においては、第１層８１における磁化振動が、第２層８２における磁化振動を実質的に励起されない。例えば、マイクロ波アシスト磁気記録においては、磁気記録媒体８０のうちの、交流磁界Ｈ２及び記録磁界Ｈ１の両方が加わる部分で、磁化反転が起きる。磁化振動励起を局所的に生じさせることで、局所的に安定した記録が可能になる。記録パターンが微細化されても、安定した記録を行うことができる。これにより、記録密度を向上できる磁気録媒体及び磁気記録再生装置が提供できる。
【００５０】
図４は、参考例の磁気記録再生装置の動作を例示する模式的断面図である。  
図４は、参考例の磁気記録媒体８０Ｘを例示している。参考例においては、第２層８２は、第１層８１と強磁性的に結合している。第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きは、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭの向きと同じである。第４磁性領域８２ｄの第４磁化８２ｄＭの向きは、第２磁性領域８１ｂの第２磁化８１ｂＭの向きと同じである。参考例においても、第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄと強磁性的に結合している。
【００５１】
この参考例において、交流磁界Ｈ２により、第１磁性領域８１ａにおいて磁化振動が生じる。このとき、第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きが、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭの向きと同じため、第３磁性領域８２ｃにおいても、交流磁界Ｈ２により磁化振動が生じる。これに伴い、第５磁性領域８２ｅ及び第４磁性領域８２ｄにおいても磁化振動が生じる。その結果、交流磁界Ｈ２が加わっていない第２磁性領域８１ｂにおいても、磁化振動が生じてしまう。すなわち、局所的に加えた交流磁界Ｈ２による磁化振動が、交流磁界Ｈ２が加わっていない領域に伝搬する。このように、参考例においては、第２層８２を介して、第１層８１の一部のグレイン（第１磁性領域８１ａ）における磁化振動が、隣のグレイン（第２磁性領域８１ｂ）の磁化振動を引き起こす。磁化振動が伝搬し、広がってしまう。記録パターンの微細化が困難である。
【００５２】
この参考例においては、磁化振動が広がるため、第１磁性領域８１ｂにおける磁化振動励起の効率が低い。例えば、マイクロ波アシストの効果が弱くなる。参考例においては、例えば、第２層８２を介した強磁性結合の影響により、隣りのグレインの磁化方向に依存して、第１磁性領域８１ａの共鳴周波数が変化する場合がある。磁気記録媒体８０において共鳴周波数が変化すると、共鳴周波数と、交流磁界Ｈ２の周波数と、の間において差が生じる。このため、マイクロ波アシストの効率が低下する。
【００５３】
これに対して、図３に関して説明したように、実施形態においては、第２層８２は、第１層８１と反強磁性的に結合している。これにより、第１層８１の一部において生じた磁化振動が、第２層８２を介して第１層８１の別の部分に伝搬することが抑制できる。これにより、記録パターンの微細化が可能になる。磁化振動が集中して励起されるため、高効率のマイクロ波アシスト効果が得られる。例えば、第１層８１における強磁性共鳴周波数は、第２層８２（結合層）による影響を受けない。このため、マイクロ波アシストの条件が、隣りのグレインの磁化方向の影響を受けることが抑制される。これにより、安定したアシスト効果を得ることができる。これにより、記録密度を向上できる磁気録媒体及び磁気記録再生装置が提供できる。
【００５４】
実施形態において、第３磁性領域８２ｃにおける磁気異方性エネルギーは、第１磁性領域８１ａにおける磁気異方性エネルギーよりも小さい。そして、第４磁性領域８２ｄにおける磁気異方性エネルギーは、第２磁性領域８１ｂにおける磁気異方性エネルギーよりも小さい。第１層８１における磁化の方が、第２層８２における磁化よりも安定である。これにより、マイクロ波アシストにより第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭが反転された後で、この反転した第１磁化８１ａＭに応じて第３磁化８２ｃＭが反転する。そして、マイクロ波アシストにより第２磁性領域８１ｂの第２磁化８１ｂＭが反転された後で、この反転した第２磁化８１ｂＭに応じて第４磁化８２ｄＭが反転する。
【００５５】
磁気異方性エネルギーの大小関係が逆の場合は、例えば、マイクロ波アシストにより第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭが反転された後、第３磁化８２ｃＭに応じて第１磁化８１ａＭがさらに反転してしまう場合がある。結果として、第１磁化８１ａＭは元に戻る。このため、所望の記録動作が得られない。
【００５６】
このように、実施形態に係る磁気記録再生装置２１０において、磁気ヘッド１１０は、磁極６０と、交流磁界発生部ＳＢと、を含む（図１（ａ）参照）。第１磁性領域８１ａに交流磁界発生部ＳＢから生じた交流磁界Ｈ２が印加されたときに、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭは振動する。第１磁性領域８１ａへの交流磁界Ｈ２の印加が終了した後、第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きは、第１磁化８１ａＭの向きと逆向きの成分を有する。これにより、マイクロ波アシスト記録が安定して実施できる。
【００５７】
実施形態において、交流磁界Ｈ２の入射方向に対して、第１層８１及び第２層８２の積層順は任意である。
【００５８】
例えば、交流磁界Ｈ２の方向が、第１層８１から第２層８２に向かう方向である場合は、強い交流磁界Ｈ２が第１層８１に加わる。このため、記録動作（第１層８１の磁化の反転）がより効率的に実施できる。
【００５９】
図１（ｃ）に示すように、磁気記録媒体８０においては、第５磁性領域８２ｅの厚さは、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄのそれぞれの厚さと実質的に同じである。例えば、第５磁性領域８２ｅの第２方向（Ｚ軸方向）に沿った長さは、第３磁性領域８２ｃの第２方向に沿った長さの０．９倍以上１．１倍以下である。例えば、第５磁性領域８２ｅの材料は、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄの材料と同じである。このような構成においては、例えば、製造が容易になる。
【００６０】
図５は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。  
図５に示すように、磁気記録媒体８０Ａは、上記の第１層８１及び第２層８２に加えて、中間層８１Ｉをさらに含む。磁気記録媒体８０Ａにおけるこれ以外の構成は、磁気記録媒体８０の構成と同様である。
【００６１】
中間層８１Ｉは、非磁性である。中間層８１Ｉの一部は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性領域８１ａと第３磁性領域８２ｃとの間に位置する。中間層８１Ｉの別の一部は、第２方向において、第２磁性領域８１ｂと第４磁性領域８２ｄとの間に位置する。この例では、第１層８１の非磁性領域８１ｎは、第１方向（例えば、Ｘ軸方向）において、中間層８１Ｉの上記の一部と、中間層８１Ｉの別の一部と、の間にある。
【００６２】
中間層８１Ｉは、例えば、Ｒｕ膜を含む。中間層８１Ｉにおいて、適切な材料及び適切な厚さを適用することで、第１磁性領域８１ａ及び第３磁性領域８２ｃにおいて、反強磁性的な結合を生じさせることができる。中間層８１Ｉにより、第１層８１と第２層８２との間において、互いに逆の向きの磁化が安定して得られる。より安定した記録動作が得られ、記録密度をより向上できる。
【００６３】
図６は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。  
図６に示すように、磁気記録媒体８０Ｂにおいては、非磁性領域８１ｎの一部は、第１方向（Ｘ軸方向）において、第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間に位置している。磁気記録媒体８０Ｂにおけるこれ以外の構成は、磁気記録媒体８０Ａの構成と同様である。
【００６４】
磁気記録媒体８０Ｂにおいては、第５磁性領域８２ｅは、第１方向（Ｘ軸方向）において、第３磁性領域８２ｃの一部と、第４磁性領域８２ｄの一部と、の間にある。このような磁気記録媒体８０Ｂにおいても、第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄと磁気的に結合できる。磁気記録媒体８０Ｂにおいても、記録密度を向上できる。第５磁性領域８２ｅと第３磁性領域８２ｃとが接する部分の大きさ、及び／または、第５磁性領域８２ｅと第４磁性領域８２ｄとが接する部分の大きさを変えることにより磁気的結合を調整することができる。
【００６５】
図７は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。  
図７に示すように、磁気記録媒体８０Ｃにおいては、第５磁性領域８２ｅにより、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄが覆われている。磁気記録媒体８０Ｃにおけるこれ以外の構成は、磁気記録媒体８０Ｂの構成と同様である。
【００６６】
磁気記録媒体８０Ｃにおいては、第５磁性領域８２ｅは、部分８２ｆ、部分８２ｇ及び部分８２ｈを含む。第１方向（Ｘ軸方向）において、第５磁性領域８２ｅの一部（部分８２ｈ）は、第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間に位置する。第２方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性領域８２ｅの別の一部（部分８２ｆ）と、第１磁性領域８１ａと、の間に、第３磁性領域８２ｃの少なくとも一部が位置する。第２方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性領域８２ｅのさらに別の一部（部分８２ｇ）と、第２磁性領域８１ｂと、の間に、第４磁性領域８２ｄの少なくとも一部が位置する。例えば、部分８２ｆと部分８２ｇは互いに連続している。第５磁性領域８２ｅのうちの第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間に位置する部分（部分８２ｈ）は、上記の部分８２ｆ及び８２ｇと連続している。磁気記録媒体８０Ｂにおいても、記録密度を向上できる。
【００６７】
磁気記録媒体８０Ｂにおいては、第２方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性領域８２ｅが第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄと重なるため、これらの領域において、より効率的な磁界的な結合が得られる。第２層８２において、安定して磁化が得られる。記録密度をより向上できる。
【００６８】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。  
図８（ａ）に示すように、磁気記録媒体８０Ｄも、第１層８１及び第２層８２を含む。この例においても。第１層８１は、第１磁性領域８１ａと、第１方向（Ｘ軸方向）において第１磁性領域８１ａと離れた第２磁性領域８１ｂと、第１磁性領域８１ａと第２磁性領域８１ｂとの間に設けられた非磁性領域８１ｎと、を含む。
【００６９】
第２層８２は、第３磁性領域８２ｃと、第４磁性領域８２ｄと、第５磁性領域８２ｅと、を含む。第１方向と交差する第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性領域８２ｃは、第１磁性領域８１ａと重なる。第２方向において、第４磁性領域８２ｄは、第２磁性領域８１ｂと重なる。第２方向において、第５磁性領域８２ｅは、非磁性領域８１ｎと重なる。この例では、第２方向において、第５磁性領域８２ｅの１つの部分８３ｊが、非磁性領域８１ｎと重なっている。第２方向において、第１磁性領域８１ａと、第５磁性領域の一部（部分８２ｆ）と、の間に、第３磁性領域８２ｃが位置している。第２方向において、第２磁性領域８１ｂと、第５磁性領域８２ｅの別の一部（部分８２ｇ）と、の間に、第４磁性領域８２ｄが位置している。
【００７０】
このように、磁気記録媒体８０Ｄにおいては、第５磁性領域８２ｅの構成が、磁気記録媒体８０Ｄにおけるその構成とは異なる。磁気記録媒体８０Ｄにおけるこの他の構成は、例えば、磁気記録媒体８０Ｄにおける構成と同様とすることができる。
【００７１】
すなわち、図８（ｂ）に示すように、この例においても、第１磁性領域８１ａの磁化容易軸、第２磁性領域８１ｂの磁化容易軸、第３磁性領域８２ｃの磁化容易軸、第４磁性領域８２ｄの磁化容易軸、及び、第５磁性領域８２ｅの磁化容易軸は、第２方向（Ｚ軸方向）に沿う。第３磁性領域８２ｃの第３磁化８２ｃＭの向きは、第１磁性領域８１ａの第１磁化８１ａＭの向きとは反対の成分を有する。第４磁性領域８２ｄの第４磁化８２ｄＭの向きは、第２磁性領域８１ｂの第２磁化８１ｂＭの向きとは反対の成分を有する。
【００７２】
この例においても、第３磁性領域８２ｃにおける磁気異方性エネルギーは、第１磁性領域８１ａにおける磁気異方性エネルギーよりも小さい。第４磁性領域８２ｄにおける磁気異方性エネルギーは、第２磁性領域８１ｂにおける磁気異方性エネルギーよりも小さい。
【００７３】
磁気記録媒体８０Ｄにおいても、例えば、マイクロ波アシスト記録において、第１層８１の一部において生じた磁化振動が、第２層８２を介して第１層８１の別の部分に伝搬することが抑制できる。磁化振動が集中して励起されるため、高効率のマイクロ波アシスト効果が得られる。記録密度を向上できる磁気録媒体及び磁気記録再生装置が提供できる。  図８（ｃ）に示すように、磁気記録媒体８０Ｄにおいても、第５磁性領域８２ｅの働きによって、隣接するビットの磁化が同じ方向になろうとする。これにより、１つの領域８４（記録ビット）に含まれる同じ向きの複数のグレインのうち、１つのグレインにおける磁化が、熱による擾乱によって確率的に反転することが抑制される。これにより、例えば、記録した情報の熱安定性を向上させることができる。
【００７４】
図８（ｂ）に示す例においては、非磁性領域８１ｎは、第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間にもある。例えば、このような構成は、比較的容易に作製できる。
【００７５】
磁気記録媒体８０Ｄにおいては、第５磁性領域８２ｅにより、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄが覆われる。このような構成は、比較的容易に作製できる。
【００７６】
磁気記録媒体８０Ｄにおいて、第５磁性領域８２ｅは、比較的大きな面積で、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄに対向する。これにより、比較的強い磁気的な結合が得られる。
【００７７】
一方、図１（ｃ）に例示した構成（磁気記録媒体８０）においては、第５磁性領域８２ｅは、第３磁性領域８２ｃと第４磁性領域８２ｄとの間に位置する。このため、第２層８２が薄くできる。磁気記録媒体８０において、例えば、第５磁性領域８２ｅは、複数の磁性領域（第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄ）のそれぞれを囲む。これにより、第５磁性領域８２ｅと、複数の磁性領域（第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄ）と、の間において、磁気的結合が効率的に得られる。
【００７８】
磁気記録媒体８０、８０Ａ及び８０Ｂにおいては、第２層８２の厚さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）は、第３磁性領域８２ｃ及び第４磁性領域８２ｄのそれぞれの厚さと実質的に同じである。このような構成においては、第２層８２を薄くできる。例えば、記録層８０Ｒの全体を薄くできる。これにより、例えば、第１層８１における記録磁界Ｈ１及び交流磁界Ｈ２の強度が高く維持できる。これにより、安定した記録動作が実施できる。
【００７９】
一般に、複数のグレイン（例えば、磁性領域８１ｒ）の間には、漏れ磁界による相互作用が働く。この漏れ磁界がマイクロ波アシストに影響を与える場合がある。例えば、マイクロ波アシストにおける適切な条件が、隣接するグレインからの漏れ磁界からの影響を受けて変化する場合がある。
【００８０】
このとき、既に説明したように、実施形態においては、第１層８１における磁化と、第２層８２における磁化と、反強磁性的に結合している。このため、静的には、それぞれの漏れ磁界は、互いに打ち消す方向に働く。このため、例えば、マイクロ波アシストの条件が、隣接するグレインからの漏れ磁界によって変化することを抑制することができる。とり安定したマイクロ波アシスト効果が得られる。
【００８１】
例えば、単位面積当たりの第１層８１の磁化の磁気ボリューム（飽和磁化と厚さとの積）が、単位面積当たりの第２層８２（第５磁性領域８２ｅを含む）の磁化の磁気ボリュームと同じ時に、漏れ磁界が低くなる。このときに、例えば、漏れ磁界が最小となる。
【００８２】
この観点で、単位面積あたりの第２層８２の磁気ボリュームが、単位面積あたりの第１層８１の磁気ボリュームの０．９倍以上１．１倍以下でも良い。この場合に、漏れ磁界が小さくできる。上記の単位面積は、第２方向（Ｚ軸方向）と交差する平面（例えばＸ−Ｙ平面）における単位面積である。
【００８３】
一方、磁気記録媒体に記録された情報を再生する場合に、磁気記録媒体からの漏れ磁界を検出する場合がある。この場合には、漏れ磁界が適切な大きさであることが好ましい。例えば、磁気記録媒体から出る漏れ磁界の大きさを、磁気ヘッド１１０の側で大きくしても良い。これにより、磁気ヘッド１１０に含まれる再生部（例えばＭＲ素子）により、漏れ磁界が効率的に検出できる。
【００８４】
例えば、実施形態において、磁気記録媒体（例えば磁気記録媒体８０）は、上記の第１層８１及び第２層８２に加えて、基体８８（図１（ｂ）参照）を含む。図１（ａ）に示す例においては、基体８８と第１層８１との間に、第２層８２が位置する。第２層８２が、第１層８１に比べて磁気ヘッド１１０に近い。この場合は、単位面積（Ｚ軸方向と交差する平面における単位面積）あたりの第１層８１の磁気ボリュームは、単位面積あたりの第２層８２の磁気ボリュームの１．１倍以上２倍以下であることが好ましい。適切な漏れ磁界が得られ、より安定した再生ができる。
【００８５】
逆に、基体８８と第２層８２との間に第１層８１が位置しても良い。この場合、転位面積（Ｚ軸方向と交差する平面における単位面積）あたりの第１層８１の磁気ボリュームは、単位面積あたりの第２層８２の磁気ボリュームの０．５倍以上０．９倍以下であることが好ましい。適切な漏れ磁界が得られ、より安定した再生ができる。
【００８６】
一方、記録層８０Ｒの強磁性共鳴周波数を検出することにより磁化方向を検出する方式がある。この方式では、磁化方向の検出において、静的な漏れ磁界を用いない。この場合は、漏れ磁界が小さくなるようにしても良い。例えば、単位面積あたりの第２層８２の磁気ボリュームが、単位面積あたりの第１層８１の磁気ボリュームの０．９倍以上１．１倍以下でも良い。
【００８７】
図９は、第１実施形態に係る別の磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。  
図９に示すように、磁気記録媒体８０Ｅは、上記の第１層８１及び第２層８２に加えて、中間層８１Ｉをさらに含む。磁気記録媒体８０Ｅにおけるこれ以外の構成は、磁気記録媒体８０Ｄの構成と同様である。
【００８８】
中間層８１Ｉは、非磁性である。中間層８１Ｉの一部は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性領域８１ａと第３磁性領域８２ｃとの間に位置する。中間層８１Ｉの別の一部は、第２方向において、第２磁性領域８１ｂと第４磁性領域８２ｄとの間に位置する。この例では、第１層８１の非磁性領域８１ｎは、第１方向（例えば、Ｘ軸方向）において、中間層８１Ｉの上記の一部と、中間層８１Ｉの別の一部と、の間にある。中間層８１Ｉにより、第１層８１と第２層８２との間において、互いに逆の向きの磁化が安定して得られる。より安定した記録動作が得られ、記録密度をより向上できる。
【００８９】
（第２実施形態）  
図１０は、第２実施形態に係る磁気記録媒体を例示する模式的断面図である。  
図１０に示すように、第２実施形態に係る磁気記録媒体８０Ｆは、複数の記録層８０Ｒを含む。複数の記録層８０Ｒは、第２方向（Ｚ軸方向）において並ぶ。複数の記録層８０Ｒのそれぞれは、第１層８１及び第２層８２を含む。この例では、磁気記録媒体８０Ｆは、第３層８０Ｊをさらに含む。第３層８０Ｊは、複数の記録層８０Ｒの間に設けられる。
【００９０】
第３層８０Ｊは、例えば、複数の記録層８０Ｒどうしの磁気的な結合を分断または弱める。第３層８０Ｊは、例えば、分離層である。第３層８０Ｊは、例えば、酸化シリコン、Ｔａからなる群から選択された少なくとも１つを含む。第３層８０Ｊは、Ｒｕ、ＭｇＯ及びＣｕからなる群から選択された少なくとも１つを含んでも良い。これらの材料の膜は、例えば、配向制御層として機能する。良好な結晶性のグレインが得られる。
【００９１】
磁気記録媒体８０Ｆにおいて、例えば、複数の記録層の１つに含まれる複数の磁性領域８１ｒの強磁性共鳴周波数は、複数の記録層８０Ｒの別の１つに含まれる複数の磁性領域８１ｒの強磁性共鳴周波数とは異なっても良い。例えば、複数の記録層８０Ｒの１つに含まれる第１磁性領域８１ａの強磁性共鳴周波数は、複数の記録層８０Ｒの別の１つに含まれる第１磁性領域８１ａの強磁性共鳴周波数とは異なっても良い。例えば、複数の記録層８０Ｒに記録を行うことにより、記録密度を高めることができる。例えば、複数の記録層８０Ｒの１つに選択的に記録することができる。
【００９２】
例えば、１つの記録層８０Ｒに含まれる第１層８１において磁化振動を励起する周波数を有する交流磁界Ｈ２を印加した場合には、その１つの記録層８０Ｒにおいて記録が行われ、別の記録層８０Ｒには記録が行われない。層を選択した記録ができる。
【００９３】
図１０に示した例においては、複数の記録層８０Ｒの１つは、磁気記録媒体８０Ｅの構成を有する。本実施形態において、複数の記録層８０Ｒの１つは、第１実施形態に係る任意の構成及びその変形の構成を有しても良い。
【００９４】
以下、第１及び第２実施形態に係る磁気記録媒体に含まれる材料の例について説明する。  
実施形態において、第１層８１において、複数の磁性領域８１ｒ（例えば、第１磁性領域８１ａ及び第２磁性領域８１ｂなど）は、例えば、ＣｏＣｒ系合金、ＦｅＰｔ系合金、ＣｐＰｔ系合金、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜、及び、ＲＥ−ＴＭ合金（希土類−鉄族合金）からなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００９５】
非磁性層８１ｎは、例えば、酸化シリコン及びカーボンからなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００９６】
第２層８２は、例えば、ＣｏＣｒ系合金、ＦｅＰｔ系合金、ＣｐＰｔ系合金、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜、及び、ＲＥ−ＴＭ合金（希土類−鉄族合金）からなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００９７】
第２層８２において、例えば、第３磁性領域８２ｃの材料は、第４磁性領域８２ｄの材料と同じである。第５磁性領域８２ｅの材料は、例えば、第３磁性領域８２ｃの材料と同じでも良く、または、異なっても良い。
【００９８】
第２層８２の少なくとも一部の材料は、例えば、第１層８１に含まれる複数の磁性領域８１ｒの材料とは異なる。第２層８２が、複数の磁性領域８１ｒに含まれる元素群と同じ元素群を含む場合、第２層８２の組成は、複数の磁性領域８１ｒの組成とは異なる。
【００９９】
実施形態において、第１層８１と第２層８２との間の反強磁性結合の強さが適切に調整される。第１層８１の複数の磁性領域８１ｒ（例えば第１磁性領域８１ａなど）の磁気異方性の強さ、及び、第２層８２の磁性領域（例えば第３磁性領域８２ｃなど）の強さが、適切に調整される。これらにより、例えば、記録動作において、第２層８２の磁化（例えば、第３磁化８２ｃＭ）の向きは、自発的に、第１層８１の磁化（例えば、第１磁化８１ａＭ）の向きとは逆になり、かつ、第１層８１の磁化（例えば、第１磁化８１ａＭ）が反強磁性結合の影響を受けて反転することが抑制される。
【０１００】
例えば、第２層８２に働く結合等価磁界を、動作時の温度における第２層８２の磁化（例えば、第３磁化８２ｃＭ）の保磁力より大きくする。例えば、第１層８１に働く結合等価磁界を、動作時の温度における第１層８２の磁化（例えば、第１磁化８１ａＭ）の保磁力より小さくする。これににより、上記の条件が得られる。
【０１０１】
記録動作時に磁気ヘッド１１０から磁気記録媒体８０に加わる磁界の働きなどを考慮することにより、上記とは異なる条件においても、第２層８２の磁化（例えば、第３磁化８２ｃＭ）の向きを、自発的に、第１層８１の磁化（例えば、第１磁化８１ａＭ）の向きとは逆にすることができる。実施形態において、そのような動作条件を適用しても良い。
【０１０２】
実施形態において、基体８８は、例えば、ガラスまたはアルミニウムを含む。
【０１０３】
下層８８Ｌは、軟磁性（軟磁性裏打ち層）を含む。軟磁性層は、例えば、ＦｅＡｌＳｉ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＦｅＢ及びＣｏＮｉからなる群から選択された少なくとも１つを含む。下層８８Ｌは、複数の軟磁性層を含んでも良い。２つの軟磁性層の間に、挿入層（例えばＲｕ膜など）が設けられても良い。これにより、２つの軟磁性層が反強磁性結合させることができる。この場合、軟磁性層からの漏れ磁界が抑制される。例えば、磁気記録媒体としての特性が向上する。下層８８Ｌは、軟磁性層に加えて、他の層（例えば、Ｒｕ膜、ＭｇＯ膜またはＣｒ膜など）をさらに含んでも良い。他の層は、例えば、配向制御層として機能する。配向制御層により、例えば、磁性体層（例えば、複数の磁性領域８１ｒなど）の結晶性を制御するとができる。配向制御層により、例えば、第１層８１におけるグレインの形成を制御することができる。
【０１０４】
上層８８Ｕは、例えば、保護層として機能する。上層８８Ｕは、例えば、記録層８０Ｒを、機械的衝撃、及び、酸化などの化学的作用から保護する。上層８８Ｕは、例えば、カーボンを含む。
【０１０５】
以下、第１及び第２実施形態に係る磁気記録再生装置の例について説明する。
【０１０６】
図１１は、実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。  
図１１は、ヘッドスライダを例示している。  
磁気ヘッド１１０は、ヘッドスライダ１５９に設けられる。ヘッドスライダ１５９は、例えばＡｌ２Ｏ３／ＴｉＣなどを含む。ヘッドスライダ１５９は、磁気記録媒体の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体に対して相対的に運動する。
【０１０７】
ヘッドスライダ１５９は、例えば、空気流入側１５９Ａ及び空気流出側１５９Ｂを有する。磁気ヘッド１１０は、ヘッドスライダ１５９の空気流出側１５９Ｂの側面などに配置される。これにより、磁気ヘッド１１０は、磁気記録媒体の上を浮上または接触しながら磁気記録媒体に対して相対的に運動する。
【０１０８】
図１２は、実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式的斜視図である。  
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。  
図１２に示すように、実施形態に係る磁気記録再生装置１５０においては、ロータリーアクチュエータが用いられる。記録用媒体ディスク１８０は、スピンドルモータ１８０Ｍに装着される。記録用媒体ディスク１８０は、スピンドルモータ１８０Ｍにより矢印ＡＲの方向に回転する。スピンドルモータ１８０Ｍは、駆動装置制御部からの制御信号に応答する。本実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、複数の記録用媒体ディスク１８０を備えても良い。磁気記録再生装置１５０は、記録媒体１８１を含んでも良い。記録媒体１８１は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）である。記録媒体１８１には、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられる。例えば、磁気記録再生装置１５０は、ハイブリッドＨＤＤ（Hard Disk Drive）でも良い。
【０１０９】
ヘッドスライダ１５９は、記録用媒体ディスク１８０に記録する情報の、記録及び再生を行う。ヘッドスライダ１５９は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に設けられる。ヘッドスライダ１５９の先端付近に、実施形態に係る磁気ヘッドが設けられる。
【０１１０】
記録用媒体ディスク１８０が回転すると、サスペンション１５４による押し付け圧力と、ヘッドスライダ１５９の媒体対向面（ＡＢＳ）で発生する圧力と、がバランスする。ヘッドスライダ１５９の媒体対向面と、記録用媒体ディスク１８０の表面と、の間の距離が、所定の浮上量となる。実施形態において、ヘッドスライダ１５９は、記録用媒体ディスク１８０と接触しても良い。例えば、接触走行型が適用されても良い。
【０１１１】
サスペンション１５４は、アーム１５５（例えばアクチュエータアーム）の一端に接続されている。アーム１５５は、例えば、ボビン部などを有する。ボビン部は、駆動コイルを保持する。アーム１５５の他端には、ボイスコイルモータ１５６が設けられる。ボイスコイルモータ１５６は、リニアモータの一種である。ボイスコイルモータ１５６は、例えば、駆動コイル及び磁気回路を含む。駆動コイルは、アーム１５５のボビン部に巻かれる。磁気回路は、永久磁石及び対向ヨークを含む。永久磁石と対向ヨークとの間に、駆動コイルが設けられる。サスペンション１５４は、一端と他端とを有する。磁気ヘッドは、サスペンション１５４の一端に設けられる。アーム１５５は、サスペンション１５４の他端に接続される。
【０１１２】
アーム１５５は、ボールベアリングによって保持される。ボールベアリングは、軸受部１５７の上下の２箇所に設けられる。アーム１５５は、ボイスコイルモータ１５６により回転及びスライドが可能である。磁気ヘッドは、記録用媒体ディスク１８０の任意の位置に移動可能である。
【０１１３】
図１３（ａ）は、磁気記録再生装置の一部の構成を例示しており、ヘッドスタックアセンブリ１６０の拡大斜視図である。  
また、図１３（ｂ）は、ヘッドスタックアセンブリ１６０の一部となる磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ：ＨＧＡ）１５８を例示する斜視図である。
【０１１４】
図１３（ａ）に示すように、ヘッドスタックアセンブリ１６０は、軸受部１５７と、ヘッドジンバルアセンブリ１５８と、支持フレーム１６１と、を含む。ヘッドジンバルアセンブリ１５８は、軸受部１５７から延びる。支持フレーム１６１は、軸受部１５７から延びる。支持フレーム１６１の延びる方向は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の延びる方向とは逆である。支持フレーム１６１は、ボイスコイルモータ１５６のコイル１６２を支持する。
【０１１５】
図１３（ｂ）に示すように、ヘッドジンバルアセンブリ１５８は、軸受部１５７から延びたアーム１５５と、アーム１５５から延びたサスペンション１５４と、を有している。
【０１１６】
サスペンション１５４の先端には、ヘッドスライダ１５９が設けられる。ヘッドスライダ１５９に、実施形態に係る磁気ヘッドが設けられる。
【０１１７】
実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８は、実施形態に係る磁気ヘッドと、磁気ヘッドが設けられたヘッドスライダ１５９と、サスペンション１５４と、アーム１５５と、を含む。ヘッドスライダ１５９は、サスペンション１５４の一端に設けられる。アーム１５５は、サスペンション１５４の他端と接続される。
【０１１８】
サスペンション１５４は、例えば、信号の記録及び再生用のリード線（図示しない）を有する。サスペンション１５４は、例えば、浮上量調整のためのヒーター用のリード線（図示しない）を有しても良い。サスペンション１５４は、例えばスピントルク発振子用などのためのリード線（図示しない）を有しても良い。これらのリード線と、磁気ヘッドに設けられた複数の電極と、が電気的に接続される。
【０１１９】
磁気記録再生装置１５０において、信号処理部１９０が設けられる。信号処理部１９０は、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う。信号処理部１９０は、信号処理部１９０の入出力線は、例えば、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の電極パッドに接続され、磁気ヘッドと電気的に接続される。
【０１２０】
本実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、磁気記録媒体と、実施形態に係る磁気ヘッドと、可動部と、位置制御部と、信号処理部と、を含む。可動部は、磁気記録媒体と磁気ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で相対的に移動可能とする。位置制御部は、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合わせする信号処理部は、磁気ヘッドを用いた磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う。
【０１２１】
例えば、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク１８０が用いられる。上記の可動部は、例えば、ヘッドスライダ１５９を含む。上記の位置制御部は、例えば、ヘッドジンバルアセンブリ１５８を含む。
【０１２２】
本実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、磁気記録媒体と、実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリと、磁気ヘッドアセンブリに設けられた磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う信号処理部と、を備える。
【０１２３】
実施形態によれば、記録密度を向上できる磁気録媒体及び磁気記録再生装置が提供できる。
【０１２４】
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０１２５】
以上、例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの例に限定されるものではない。例えば、磁気記録媒体または磁気記憶装置に含まれる層、磁性領域、中間層、磁気ヘッド、磁極及び交流磁界発生部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０１２６】
各例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１２７】
本発明の実施の形態として上述した磁気録媒体及び磁気記録再生装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気録媒体及び磁気記録再生装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１２８】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１２９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０…第１磁性層、  １０Ｍ…磁化、  １５…非磁性層、  ２０…第２磁性層、  ２０Ｍ…磁化、  ６０…磁極、  ６０ａ…媒体対向面、  ６０ｃ…コイル、  ６０ｐ…記録信号回路、  ６０ｑ…電流供給回路、  ８０、８０Ａ〜８０Ｆ、８０Ｘ…磁気記録媒体、  ８０Ｊ…第３層、  ８０Ｒ…記録層、  ８１…第１層、  ８１Ｉ…中間層、  ８１ａ…第１磁性領域、  ８１ａＭ…第１磁化、  ８１ｂ…第２磁性領域、  ８１ｂＭ…第２磁化、  ８１ｆ…第１面、  ８１ｎ…非磁性領域、  ８１ｒ…磁性領域、  ８２…第２層、  ８２ｃ…第３磁性領域、  ８２ｃＭ…第３磁化、  ８２ｄ…第４磁性領域、  ８２ｄＭ…第４磁化、  ８２ｅ…第５磁性領域、  ８２ｅＭ…第５磁化、  ８２ｆ、８２ｇ、８２ｈ、８２ｊ…部分、  ８２ｉ…中間部分、  ８４…領域、  ８４Ｍ…磁化、  ８８…基体、  ８８Ｌ…下層、  ８８Ｕ…上層、  １１０…磁気ヘッド、  １５０…磁気記録再生装置、  １５４…サスペンション、  １５５…アーム、  １５６…ボイスコイルモータ、  １５７…軸受部、  １５８…ヘッドジンバルアセンブリ、  １５９…ヘッドスライダ、  １５９Ａ…空気流入側、  １５９Ｂ…空気流出側、  １６０…ヘッドスタックアセンブリ、  １６１…支持フレーム、  １６２…コイル、  １８０…記録用媒体ディスク、  １８０Ｍ…スピンドルモータ、  １８１…記録媒体、  １９０…信号処理部、  ２１０…磁気記録再生装置、  ＡＲ…矢印、  Ｈ１…記録磁界、  Ｈ２…交流磁界、  ＳＢ…交流磁界発生部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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