(57)【要約】【課題】磁気ドットの実効的なドット径を縮小しつつ、充分な熱安定性を保持し、高密度記録が可能で大容量で高性能な磁気記録媒体及びその効率的な製造方法の提供。【解決手段】本発明の磁気記録媒体は、基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されたナノホール構造体を有し、該ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された中心磁性体と、非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる磁性体ナノピラーを有する。【選択図】図１
2008217874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されたナノホール構造体を有し、該ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された中心磁性体と、非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる磁性体ナノピラーを有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
中心磁性体及び磁性層が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びこれらの合金から選択される少なくとも１種を含む請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
非磁性層が、Ｒｕを少なくとも含む請求項１から２のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
基板上に金属層を形成した後、該金属層に対しナノホール形成処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールを複数形成してナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された中心磁性体と、非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる磁性体ナノピラーを形成する磁性体形成工程とを少なくとも含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
非磁性層及び磁性層を、ＡＬＤ法により形成する請求項４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
ナノホール形成処理が、陽極酸化処理である請求項４から５のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置に好適であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体及びその効率的な製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の超高密度垂直磁気記録媒体として、個々の信号（磁気ビット）を担う磁性体を分離配置することにより、互いの磁気的相互作用を減少させてビット密度の向上を図る、所謂パターンドメディアが注目されている。該パターンドメディアにおいては、各磁性体のサイズを、ナノメートルスケールにすることが必要であり、所望のサイズと磁気特性とを有するナノ構造磁性体の製造方法の開発が実現に向けての鍵となる。
ナノサイズの構造体の作製方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法、電子線露光法等の微細パターン形成技術を用いて直接的に製造する方法がある。しかし、これらの方法では、加工精度に限界があり、スループットに劣る。
一方で、自己組織化構造をベースにした新規ナノ構造体の作製方法も検討されている。この方法の場合、従来よりも極めて微細な構造を、より広範囲に、より速く、しかも安価に作製することができる可能性があり、該方法に関する多くの研究がなされている。
【０００３】
前記自己組織化を利用した方法の一つとして、ナノホールを有する構造体を制御性よく安価に作製可能な陽極酸化法が挙げられる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）及びその合金を、酸溶液中で陽極酸化すると、多孔質酸化皮膜が得られ、該多孔質酸化皮膜には、アスペクト比が極めて高く、直径約１０〜数百ｎｍの均一な開口径（ホール径）を有するナノホールが、約２０〜数百ｎｍの間隔（ピッチ）で、規則的に配列する特徴的な構造の形成が実現される（図５参照）。このとき、ナノホールの間隔、直径及び高さは、陽極酸化時の印加電圧、陽極酸化時間等により制御することができる。また、所謂インプリント法によりナノホールが規則配列した構造を作製することも可能である（特許文献１参照）。更には、各ナノホールの内部に、磁性体を充填することにより、磁気記録媒体を製造することができ、この場合、ナノホールの高アスペクト比に起因して、形状磁気異方性が発現することが知られている。このため、磁性体を充填してなるナノホールアレーは、垂直パターンドメディアに極めて有用である。
【０００４】
前記垂直パターンドメディアにおいては、一般に、個々の磁気ビットを担う磁気ドットにいかに誤りなく磁気信号を記録するか、及び磁気ドットからの磁気信号をいかに誤りなく検出するかが重要な問題となる。磁気ドット位置と磁気信号の記録位置との同期を誤りなく行い、また隣接磁気ドットからの磁気信号を誤検出しないためには、メディア面内における実効的な磁気ドットの大きさを、磁気ドット間距離に対してできるだけ小さくする必要がある。
しかし、磁化方向の熱安定性は、一般にその磁性体体積に比例し、パターンドメディアにおいても、各磁気ドットがその熱安定性を保持するためには、一定の磁性体体積が必要となる。このため、磁気ドットの大きさを小さくした場合、その高さを大きくすれば磁性体体積は保たれるが、磁気記録メディアとして用いるためには、磁性体の高さは、磁気ヘッドの記録磁界が到達する範囲内にあることが必要であり、その範囲には限界がある。
したがって、記録時の同期エラー及び再生時の検出エラーの低減を目的として、磁気ドットを更に減少させるためには、熱安定性を保つための新たな方策が必要となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２１２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、磁気ドットの実効的なドット径を縮小しつつ、充分な熱安定性を保持し、高密度記録が可能で大容量で高性能な磁気記録媒体及びその効率的な製造方法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】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の磁気記録媒体は、基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されたナノホール構造体を有し、該ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された中心磁性体と、非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる磁性体ナノピラーを有することを特徴とする。
該磁気記録媒体においては、図１に示すように、前記ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸で配置された中心磁性体１２と、非磁性層１４を介して中心磁性体１２の外周を被覆する磁性層１４とからなる磁性体ナノピラー１０を有するので、非磁性層１４を介して中心磁性体１２と磁性層１６とが、反強磁性的な結合をする。このため、図２に示すように、中心磁性体１２の周縁近部１２Ａに生じる磁荷は、非磁性層１４を介して反強磁性結合している磁性層１６に生じる磁荷と打ち消し合い、中心磁性体１２における周縁近部１２Ａでは、磁束が発生せず、外部磁場に対する実効的な磁化が減少する。また、磁性層１６における磁束は、閉回路を形成して外部には漏れなくなる。その結果、磁気ドットの実効的なドット径が縮小される。また、前記ナノホールの内部に充填される磁性材料（磁性体）の体積は殆ど変わらないため、充分な熱安定性を保持することができる。
このため、該磁気記録媒体は、高密度記録が可能で大容量で高性能であり、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適である。
【０００８】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上に金属層を形成した後、該金属層に対しナノホール形成処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールを複数形成してナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された中心磁性体と、非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる磁性体ナノピラーを形成する磁性体形成工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
該磁気記録媒体の製造方法では、前記ナノホール構造体形成工程において、前記基板上に前記金属層が形成された後、該金属層に対しナノホール形成処理が行われることにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されて前記ナノホール構造体が形成される。前記磁性体形成工程において、該ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された前記中心磁性体と、前記非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する前記磁性層とからなる前記磁性体ナノピラーが形成される。その結果、高密度記録が可能で大容量で高性能な磁気記録媒体が効率よく製造される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、磁気ドットの実効的なドット径を縮小しつつ、充分な熱安定性を保持し、高密度記録が可能で大容量で高性能な磁気記録媒体及びその効率的な製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（磁気記録媒体）
本発明の磁気記録媒体は、基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されたナノホール構造体を有し、該ナノホールの内部に、中心磁性体と、非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる磁性体ナノピラーを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材（層）を有してなる。
【００１１】
−ナノホール構造体−
前記ナノホール構造体としては、基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されている以外には特に制限はなく、その形状、構造、大きさ等については、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１２】
前記基板としては、その形状、構造、大きさ、材質等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記形状としては、前記磁気記録媒体がハードディスク等の磁気ディスクである場合には、円板状であり、また、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、前記材質としては、磁気記録媒体の基材材料として公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ガラス、シリコン、石英、シリコン表面に熱酸化膜を形成してなるＳｉＯ２／Ｓｉ、等が挙げられる。これらの基板材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記基板は、適宜製造したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
【００１３】
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記磁気記録媒体がハードディスク等の磁気ディスクである場合には、円板状（ディスク状）であるのが好ましい。
なお、前記形状が、前記円板状である場合には、前記ナノホール（細孔）は、該円板の一の露出面（板面）に対し、略直交する方向に形成される。
前記ナノホールとしては、前記ナノホール構造体を貫通する貫通孔として形成されているのが好ましい。
【００１４】
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記磁気記録媒体が、ハードディスク等の磁気ディスクである場合には、既存のハードディスク等の大きさに対応した大きさが好ましい。
【００１５】
前記ナノホールの配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ナノホールが略等間隔で均一に規則的に配列しているのが好ましい。この場合、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録、高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の発生を抑制することができる。
また、前記ナノホールは、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに配列していているのが好ましい。前記ナノホール構造体をハードディスクに適用する場合には、アクセスの容易性の観点から同心円状が好ましく、ビデオディスクに適用する場合には、連続再生の容易性の観点から螺旋状が好ましい。
【００１６】
前記ナノホールにおける開口径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記磁気記録媒体における磁気ドットのドット径を小さくする観点から、５０ｎｍ以下が好ましく、１０〜２０ｎｍがより好ましい。
【００１７】
前記ナノホールの深さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、該深さと磁性体ナノピラーの高さ（長さ）とが対応することを考慮すると、例えば、１００ｎｍ以下が好ましい。
前記ナノホールの深さが、１００ｎｍを超えると、垂直ヘッドによる記録容易性に劣り、高密度記録を図ることができないことがある。
【００１８】
前記ナノホールにおける深さと開口径とのアスペクト比（深さ／開口径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高アスペクト比であると、形状異方性が大きくなり、磁気記録媒体の保磁力を向上させることができる点で好ましく、２以上であるのが好ましく、３〜１５であるのがより好ましい。
前記アスペクト比が、２未満であると、磁気記録媒体の保磁力を充分に向上させることができないことがある。
【００１９】
前記ナノホール構造体の形成は、特に制限はなく公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法、蒸着法等により金属層を形成した後で、陽極酸化処理により前記ナノホールを形成することにより行うのが好ましい。
前記金属層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、及びこれらの酸化物から選択される少なくとも１種であるのが好ましい。
【００２０】
なお、陽極酸化処理の前に、前記金属基材上に前記ナノホール列を形成するための凹状ラインを予め形成しておくのが好ましい。この場合、陽極酸化処理を行うと、前記凹状ライン上にのみ、効率的に前記ナノホールを形成することができる点で有利である（特開２００５−３０５６３４号公報参照）。
【００２１】
−磁性体ナノピラー−
前記磁性体ナノピラーは、中心磁性体と、非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる。
この場合、図１に示すように、前記ナノホールと略同軸に配置された円柱状の中心磁性体１２と、非磁性層１４を介して、中心磁性体１２の外周を被覆して配置された磁性層１６とが、反強磁性的な結合をする。このため、図２に示すように、中心磁性体１２における周縁近部１２Ａに生じる磁荷は、非磁性層１４を介して反強磁性結合している磁性層１６に生じる磁荷と打ち消し合い、中心磁性体１２における周縁近部１２Ａでは、磁束が発生せず、外部磁場に対する実効的な磁化が減少する。また、磁性層１６における磁束は、閉回路を形成して外部には漏れなくなる。その結果、磁気ドットの実効的なドット径が縮小される。また、前記ナノホールの内部に充填される磁性材料（磁性体）の体積は殆ど変わらないため、充分な熱安定性を保持することができる。
【００２２】
前記ナノホール内において、前記磁性層に生じる磁荷と、前記中心磁性体の周縁近部に生じる磁荷とが打ち消し合う領域は、前記磁性層に生じる磁束と、前記中心磁性体の周縁近部に生じる磁束とが同一となるように設定することにより、適宜変更することができる。即ち、前記中心磁性体の実効的な磁束の大きさを考慮した上で、図３に示すように、前記ナノホールの水平断面図において、磁性層１６の断面積と、中心磁性体１２の周縁近部（磁荷を打ち消したい領域）１２Ａの断面積とが同一となるように、前記中心磁性体の内径、前記磁性層の厚み等を適宜選択すればよい。
【００２３】
前記磁性体ナノピラーの径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｎｍ以下が好ましく、１０〜２０ｎｍがより好ましい。
前記磁性体ナノピラーの径が、５０ｎｍを超えると、前記磁気記録媒体を用いた場合、記録時の同期エラー及び再生時の検出エラーが生じることがある。
前記磁性体ナノピラーの高さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１００ｎｍ以下が好ましい。
前記高さが、１００ｎｍを超えると、垂直ヘッドによる記録容易性に劣り、高密度記録を図ることができないことがある。
【００２４】
−−中心磁性体及び磁性層−−
前記中心磁性体及び前記磁性層は、前記磁気記録媒体において記録層として機能する。
前記中心磁性体及び前記磁性層としては、特に制限はなく、その材料、構造、厚み等については、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２５】
前記材料としては、強磁性材料であってもよいし、軟磁性材料であってもよく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
前記強磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びこれらの合金から選択される少なくとも１種、具体的には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＰ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ及びＮｉＰｔから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記軟磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ＮｉＦｅ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＣ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ及びＣｏＺｒＮｂから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
前記構造としては、前記中心磁性体に対して前記磁性層が同軸構造であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記中心磁性体は、前記ナノホールと略同軸に配置され、かつ円柱状であるのが好ましい。前記磁性層は、前記非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する中空円筒状であるのが好ましく、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記中心磁性体の内径としては、特に制限はなく、前記非磁性層及び前記磁性層の厚みとの関係で適宜決定することができる。
前記磁性層の厚みとしては、特に制限はなく、前記中心磁性体の内径及び前記非磁性層の厚みとの関係で適宜決定することができる。
【００２７】
−−非磁性層−−
前記非磁性層は、前記中心磁性体と前記磁性層との間に配置される。
前記非磁性層としては、特に制限はなく、その材料、構造、厚み等については、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２８】
前記材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｒｕが好適に挙げられる。
前記構造としては、前記中心磁性体及び前記磁性層と同軸構造であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記中心磁性体の外周を被覆する中空円筒状であるのが好ましく、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記厚みとしては、特に制限はなく、前記中心磁性体の内径及び前記磁性層の厚みとの関係で適宜決定することができる。
【００２９】
−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基板と前記ナノホール構造体との間に配置し、平坦性や密着性を向上させる下地層、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＦｅＢ等からなる軟磁性裏打層（ＳＵＬ）、前記ナノホール構造体の表面乃至上方に配置され、該ナノホール構造体を保護する保護層などが挙げられる。
これらの層は、１層のみ設けられてもよいし、２層以上設けられていてもよく、また、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
また、各層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
【００３０】
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドを用いた各種の磁気記録に使用することができるが、後述する本発明の磁気記録装置に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、磁気ドットの実効的なドット径を縮小しつつ、充分な熱安定性を保持し、高密度記録が可能で大容量であり、高品質である。このため、該磁気記録媒体は、各種の磁気記録媒体として設計し使用することができ、例えば、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置、などに設計し使用することができ、ハードディスク等の磁気ディスクに特に好適に設計し使用することができる。
【００３１】
本発明の磁気記録媒体の製造は、特に制限はなく、公知の方法に従って製造することができるが、以下に説明する本発明の磁気記録媒体の製造方法により好適に製造することができる。
【００３２】
（磁気記録媒体の製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、ナノホール構造体形成工程と、磁性体形成工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、表面処理工程等などのその他の工程を含む。
【００３３】
＜ナノホール構造体形成工程＞
前記ナノホール構造体形成工程は、基板上に金属層を形成した後、該金属層に対しナノホール形成処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールを複数形成してナノホール構造体を形成する工程である。
【００３４】
前記金属層としては、その材料、形状、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記材料としては、前記ナノホール形成処理によりナノホールを形成可能な材料であればよく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、及びこれらの酸化物から選択される少なくとも１種であるのが好ましい。
なお、前記基板の詳細については、上述した通りである。
【００３５】
また、前記ナノホール形成処理を陽極酸化処理にて行う場合、その際の電極として機能する電極層を前記基板とは別に、該基板と前記金属層との間に配置させることができる。
前記電極層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、これらの合金、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。該電極層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蒸着法、スパッタリング法、などが挙げられる。
【００３６】
なお、前記金属層を前記基板上に形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の方法、例えば、蒸着法、スパッタリング法、などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記スパッタリング法は、前記金属層の厚みの制御を正確かつ容易に行うことができる点で有利である。
前記スパッタリング法の場合、前記金属層の材料である金属で形成されたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより、好適に実施することができる。前記スパッタリングターゲットの純度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高純度であるのが好ましく、前記金属層がアルミニウム層である場合には、該金属層を形成するのに用いるスパッタリングターゲットとしてのアルミニウムの純度は９９．９９０％以上であるのが好ましい。
【００３７】
前記ナノホール形成処理としては、前記金属層に前記ナノホールを形成することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、陽極酸化処理、エッチング処理、などが好適に挙げられる。
これらの中でも、前記金属層面に対し略直交する方向に多数のナノホールを略等間隔にかつ均等に配列形成することができる等の点で、陽極酸化処理が特に好ましい。
【００３８】
前記陽極酸化処理の条件（電解液の種類・濃度、温度、時間など）としては、特に制限はなく、形成するナノホールの数、大きさ、アスペクト比等に応じて適宜選択することができるが、電流の流れる方向は前記金属層の厚み方向に一致される。前記陽極酸化処理に用いる電解液の種類としては、例えば、希釈リン酸溶液、希釈蓚酸溶液、希釈硫酸溶液、などが好適に挙げられる。前記ナノホールのアスペクト比の調整は、例えば、前記陽極酸化処理の後に、リン酸溶液に浸漬させて前記ナノホール（アルミナポア）の直径を増加させることにより行うことができる。
【００３９】
前記陽極酸化処理により前記ナノホール構造体形成工程を行った場合、前記金属層に多数形成した前記ナノホールの下部にバリア層が形成されてしまうことがあるが、該バリア層は、リン酸等の公知のエッチング液を用いて公知のエッチング処理を行うことにより、容易に除去することができる。
【００４０】
前記陽極酸化処理により前記金属層に形成される前記ナノホールの位置、配向（配列）等は、ランダムであるが、例えば、以下の手法により、これを制御することができる。即ち、前記陽極酸化処理の前に、前記金属層上に凹状の窪みあるいは凹状ラインを予め形成しておき、その後に前記陽極酸化処理を行うと、該凹状の窪みあるいは凹状ライン上にのみ、規則的に配列した前記ナノホールを形成することができる（特開２００５−３０５６３４号公報参照）。
【００４１】
前記ナノホール構造体形成工程により、前記金属層に該金属層の厚み方向に配向したナノホールが複数形成されたナノホール構造体が形成される。
前記ナノホール構造体における前記ナノホールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、貫通孔として形成されているのが好ましい。
【００４２】
＜磁性体形成工程＞
前記磁性体形成工程は、前記ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された中心磁性体と、非磁性体を介して該中心磁性体の外周を被覆する磁性層とからなる磁性体ナノピラーを形成する工程である。
なお、前記磁性体ナノピラーの詳細については上述した通りである。
【００４３】
前記磁性体ナノピラーにおいては、前記ナノホールと略同軸に配置された前記中心磁性体と前記磁性層とが、前記非磁性層を介して配置される。この場合、前記中心磁性体と、前記非磁性層を介して、前記中心磁性体の外周を被覆して配置された前記磁性層とが、反強磁性的な結合をする点で有利であり、前記中心磁性体における周縁近部に生じる磁荷と、前記磁性層に生じる磁荷とが打ち消しあい、磁気ドットの実効的なドット径が縮小される。
【００４４】
前記中心磁性体、前記磁性層、及び前記非磁性層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、その詳細については、上述した通りであり、前記中心磁性体及び前記磁性層の材料が、強磁性材料である場合には、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びこれらの合金から選択される少なくとも１種が好適に挙げられ、前記非磁性層の材料としては、Ｒｕが好適に挙げられる。
【００４５】
前記磁性体ナノピラーの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ナノホールの内部に、前記磁性層、前記非磁性層、及び前記中心磁性体を、該ナノホールの周縁から中心に向かってこの順に形成することにより行うことができる。
【００４６】
前記磁性層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｏｉｎ）法により好適に行うことができ、前記ナノホール構造体を、ＡＬＤチャンバに設置した後、過熱して前駆体となるガスを導入し、前記ナノホールの内側壁に、前記磁性層の材料を堆積成長させることにより、前記磁性層を形成することができる（Ｂｏｏｙｏｎｇ  Ｓ．  Ｌｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２，７４９（２００３）.参照）。該ＡＬＤ法によると、前記磁性層が原子層で形成され、厚みが薄くなる点で、有利である。
【００４７】
前記非磁性層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記磁性層の形成と同様、前記ＡＬＤ法により好適に行うことができ、前記ナノホール構造体を、ＡＬＤチャンバに設置した後、過熱して前駆体となるガスを導入し、前記ナノホールの内部に形成された前記磁性層の内側壁に、前記非磁性層の材料を堆積成長させることにより、前記非磁性層を形成することができる（Ｋ．Ｊ．Ｐａｒｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，０５１９０３（２００５）．参照）。
【００４８】
前記中心磁性体の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電気めっきにより好適に行うことができ、前記磁性層及び前記非磁性層が形成された前記ナノホール構造体を、前記めっき液中に浸漬させた後、上述した電極層を電極として電圧を印加させることにより、前記ナノホールの中心部に、前記中心磁性体の材料を析出乃至堆積させることにより、行うことができる。
【００４９】
前記磁性体形成工程により、前記ナノホールの内部に、該ナノホールと略同軸に配置された前記中心磁性体と、前記非磁性層と、該非磁性層を介して前記中心磁性体の外周を被覆する前記磁性層とからなる前記磁性体ナノピラーが形成される。
【００５０】
＜その他の工程＞
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表面処理工程、保護層形成工程、下地層形成工程、軟磁性裏打層形成工程、などが挙げられる。
【００５１】
前記表面処理工程は、前記磁性体形成工程を行った後、前記ナノホール構造体の表面を研磨する工程である。
前記表面処理工程により、前記磁気記録媒体（前記ナノホール構造体）の表面が平坦化され、垂直磁気記録ヘッド等の磁気ヘッドの安定浮上が可能となり、低浮上化による高密度記録と信頼性確保の双方を達成することができる点で有利である。
前記表面処理工程における研磨の方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、ＣＭＰ（化学機械的研磨）法により行うことができる。
【００５２】
前記保護層形成工程は、前記表面処理工程により、前記ナノホール構造体の表面を平坦化した後、該ナノホール構造体の面に、スパッタ法等により成膜したカーボン層等の保護層を更に形成する工程である。
また、前記保護層を形成した後、該保護層上に潤滑剤を塗布するのが好ましい。
【００５３】
前記下地層形成工程は、前記基板と前記ナノホール構造体との間に、下地層を形成する工程である。
前記軟磁性裏打層形成工程は、軟磁性裏打層（ＳＵＬ）を形成する工程である。
前記下地層形成工程及び前記軟磁性裏打層形成工程は、公知の方法に従って行うことができる。
【００５４】
本発明の磁気記録媒体の製造方法により、本発明の前記磁気記録媒体を効率よく低コストで製造することができる。
【００５５】
（磁気記録装置）
本発明の磁気記録装置は、本発明の前記磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段乃至部材などを有してなる。
【００５６】
前記垂直磁気記録用ヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単磁極ヘッドなどが好適に挙げられる。また、該垂直磁気記録用ヘッドは、書込専用であってもよいし、ＧＭＲヘッド等の読取用ヘッドと一体の書込兼読込用であってもよい。
【００５７】
前記その他の部材としては、例えば、前記垂直磁気記録用ヘッドを搭載するアーム部材などが挙げられ、前記その他の手段としては、該アーム部材を移動（回転）させて前記垂直記録用磁気ヘッドを移動させる手段などが挙げられる。
【００５８】
本発明の前記磁気記録装置においては、磁気ドットの実効的なドット径を縮小しつつ、充分な熱安定性を保持する、本発明の前記磁気記録媒体を用いるので、高密度記録が可能であり、しかも記録時の同期エラー及び再生時の検出エラーが低減される。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００６０】
（実施例１）
−磁気記録媒体の作製−
以下のようにして磁気記録媒体を作製した。
＜ナノホール構造体形成工程＞
まず、ガラスディスク基板上に、Ｔａからなる厚み１０ｎｍの下地層と、ＣｏＺｒＮｂ（２５ｎｍ）／Ｒｕ（０．６ｎｍ）／ＣｏＺｒＮｂ（２５ｎｍ）からなるＡＰＳ−ＳＵＬ（前記軟磁性裏打層）と、その上に更にＴａからなる厚み１０ｎｍの下地層とを連続してスパッタ製膜して形成した。
次いで、下地層上に、アルミニウム（Ａｌ）をスパッタ成膜し、前記金属層としてのＡｌ膜を、１００ｎｍの厚みとなるように形成した。得られたＡｌ膜を陽極酸化処理（条件：０．３Ｍ硫酸溶液中、１５℃、電圧８Ｖ、６分間）を行って、前記ガラスディスク基板の基板面と略直交方向にナノホール（アルミナナノホール、アルミナポア）が多数形成された前記ナノホール構造体を形成した。
なお、開口径が約１０ｎｍのナノホールが、平均間隔３０ｎｍで形成されており、該ナノホールの深さ（高さ）は、１００ｎｍであった。
【００６１】
＜磁性体形成工程＞
得られた前記ナノホール構造体を、コバルト成長用ＡＬＤチャンバ内に設置する。そして、金属アセトアミジネートであるＣｏ(ＲＮＣ(ＣＨ３)ＮＲ)２（Ｒ＝ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ）を前躯体とし、窒素ガスをキャリアとして、もう一つの前躯体である水素ガスと交互に導入することにより、３００℃、０．３Ｔｏｒｒの条件で、コバルトを前記ナノホールの側壁に０．４ｎｍ／ｃｙｃｌｅのレートにて、０．９ｎｍ成長させて、前記磁性層を形成する。
次いで、ビス（シクロペンタジエニル）ルテニウムを前躯体とし、アルゴンガスをキャリアとし、もう一つの前躯体である酸素ガスと交互に導入することにより、３５０℃、１．２Ｔｏｒｒの条件でルテニウムを、前記磁性層の内側壁に０．１ｎｍ／ｃｙｃｌｅのレートにて、０．６ｎｍ成長させて、非磁性層を形成する。
更に、前記ナノホール構造体を、コバルト用めっき液（３５℃）中に浸漬させて、めっき条件（水浴３５℃、交流電圧１０Ｖで３０秒間通電）にて、コバルトプレートを電極として電気めっきを行い、前記ナノホールの中心部にコバルトを充填させて、内径７．０ｎｍの前記中心磁性体を形成する。以上により、前記ナノホールの内部に、前記磁性体ナノピラーが形成される。
【００６２】
得られた磁性体ナノピラーにおいては、図４に示すように、中心磁性体１２の周縁近部１２Ａに生じる磁化と、非磁性層１４を介して反強磁性結合をしている磁性層１６に生じる磁化とが打ち消しあい、中心磁性体１２の周縁近部１２Ａでは、磁束が発生せず、外部磁場に対する実効的な磁化が減少する。その結果、実効的な磁性体ナノピラーの直径は、４．０ｎｍとなり、前記ナノホールの直径の約４割とすることができ、磁気ドットの実効的なドット径を縮小することができることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置などに好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の前記磁気記録媒体の製造に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、磁性体ナノピラーの一例を示す概略説明図である。
【図２】図２は、磁気ドットの実効的なドット径の縮小を示す概念図である。
【図３】図３は、磁性層に生じる磁化と、中心磁性体の周縁近部に生じる磁化とが打ち消し合う領域の一例を示す概略説明図である。
【図４】図４は、実施例１で作製した磁性体ナノピラーの垂直断面図であり、磁気ドットの実効的なドット径の縮小を示す。
【図５】図５は、ナノホールを有する構造体の上面図であり、ナノホールのホール径及びピッチの一例を示す。
【符号の説明】
【００６５】
１０      磁性体ナノピラー
１２      中心磁性体
１２Ａ    周縁近部
１４      非磁性層
１６      磁性層
【図１】
2008217874.tif 000003
【図２】
2008217874.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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