(57)【要約】【課題】保磁力が向上され、記録単位を小さくしても安定に記録再生できる磁気記録媒体、記録装置、および再生装置を提供する。【解決手段】基板２上に第１磁性層４が設けられているとともに、室温からキュリー温度までの範囲において取り得る磁化の絶対値の最大値が、第１磁性層４よりも大きな第２磁性層５と、非自発磁化性の金属から成る金属層３とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と第１磁性層とを備えている磁気記録媒体において、
室温からキュリー温度までの範囲において取り得る磁化の絶対値の最大値が、上記第１磁性層よりも大きな第２磁性層と、
非自発磁化性の金属から成る金属層とを備えていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
室温からキュリー温度の範囲において、上記第２磁性層が有する磁化の絶対値が最大となる温度と、第１磁性層が有する磁化の絶対値が最大となる温度とが実質的に同じであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
上記第２磁性層は、上記第１磁性層における記録／再生装置の磁気ヘッドと対向する面上に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
上記第１磁性層は、少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
上記第２磁性層は、上記第１磁性層と異なる少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体を局所的に加熱する加熱手段と、
上記加熱手段により加熱された部分に磁界を印加する磁気ヘッドとを備えていることを特徴とする記録装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体を局所的に加熱する加熱手段と、
上記加熱手段により加熱された部分における磁化を検出する磁気ヘッドとを備えていることを特徴とする再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記録媒体およびそれを用いた記録／再生装置に関するものであり、特に信号再生時の磁化を増加させた磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、広く用いられている情報記録技術の１つに磁気記録があり、近年の情報化社会の発展に伴い、記録密度の向上が求められている。こうした記録密度の向上を実現する方法として、たとえば、特開２０００−２０７７２３号公報（以下、特許文献１とする）に開示の光アシスト磁気記録を挙げることができる。
【０００３】
この方法では、厚さ０．６３５ｍｍのガラス基板の上に、保護層となる第１の窒化炭素層と、磁性層（層厚１００ｎｍ）と、保護層である第２の窒化炭素層（層厚２０ｎｍ）と、潤滑層とが順次形成された磁気記録媒体が用いられる。なお、磁性層には、非晶質で垂直磁気異方性を有するＴｅＦｅＣｏが用いられる。一方、潤滑層には、パーフルオロポリオキリアルカン系潤滑剤が用いられる。
【０００４】
このような磁気記録媒体では、フェリ磁性体の補償温度が室温付近であるので、記録再生を行わない室温付近の温度では、保磁力が非常に大きく、漏洩磁束はほとんどない。
【０００５】
情報記録時には、まず光照射により、磁気記録媒体の記録領域を局所的に昇温させる。具体的には、磁気記録媒体における直径０．１μｍ以下の微小領域を昇温させる。そうすると、昇温した領域での保磁力は著しく低下する。このように、磁気記録媒体における微小領域に対して、記録する情報に応じた外部磁場を磁気ヘッドから印加し、一定方向に磁化された記録単位（ビット）を形成する。なお、昇温しない領域では、大きな保磁力が維持され、磁界は安定に保たれている。そのためクロストークノイズが発生することはない。
【０００６】
一方、情報再生時には、光照射により磁気記録媒体の再生領域を局所的に昇温させる。これにより、昇温された領域には、大きな磁化が発生する。そしてこの磁化を読み取ることで、記憶された情報を再生することができる。
【０００７】
上記の記録再生方式では、光を絞って照射領域を小さくして微小領域を昇温すると、その微小領域において保磁力が著しく低下するので、磁気ヘッドから磁界を印加することにより磁気モーメントの方向を容易に変えることができる。それに伴って、記録ビットが無い領域に記録ビットを形成したり、記録ビットが示す磁気モーメントの方向を変えたりすることも容易になる。このように、磁気ヘッドの幅が広い場合であっても、光照射の領域を小さくすることで記録単位の微小化が実現できるので、記録密度を上昇させることができる。
【０００８】
また、情報再生時においては、光を照射して昇温させた領域のみに大きな磁化が発生するので、該領域に記録された磁気情報だけを読み取ることが可能となる。したがって、光照射を絞って昇温させる領域を小さくすることにより、情報再生時の分解能を上げることができる。
【０００９】
一方、特開２００１−１３４９９４号公報（以下、特許文献２とする）では、垂直磁化膜からなる記録層（第１磁性層）と、垂直磁化膜からなり、第１磁性層に交換結合する磁束形成層（第２磁性層）と、昇温時に第２磁性層および第１磁性層と静磁結合して第１磁性層の磁化が転写される再生層（第３磁性層）とを少なくとも有し、第２磁性層は第１磁性層よりもトータル磁化のピーク値が大きく、かつキュリー温度が高いことを特徴とする光磁気記録媒体が提案されている。
【００１０】
特許文献２に記載の技術によれば、再生層と、磁束形成層および記録層との静磁結合力が大きくなり、より小さい記録磁区を再生層へと転写し安定して再生することができ、再生パワーマージンを広くすることが可能となった。また、再生層との静磁結合のための漏洩磁束を発生させる役割を磁束形成層が担い、良好な記録状態を実現させる役割を記録層が担うことにより、広い再生パワーマージンを有し、且つ良好な記録を実現可能な超解像光磁気ディスクを提供することが可能となった。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２０７７２３号公報（公開日２０００年７月２８日）
【００１２】
【特許文献２】
特開２００１−１３４９９４号公報（公開日２００１年５月１８日）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に関する磁気記録媒体を実現するには、記録層の補償温度を適切に調整する必要がある。しかしながら、記録層は、その組成上、一般に光照射で昇温させた時の単位体積辺りの磁化が少ない。
【００１４】
一方で、記録層が厚いと、記録単位が持つ磁気モーメントが不安定になるため、記録層を薄くすることが求められている。しかしながら、記録層を薄くしていった場合、１つの記録単位が持つ磁化が、厚さに伴って減少していく。したがって、従来の磁気記録媒体においては、磁化を再生信号として読み出した時にその信号強度が十分に得られないとともに、記録単位が持つ磁気モーメントを固定しておくのに必要な保磁力も不足するという問題があった。
【００１５】
一方、特許文献２では、上述のように、磁化の大きな再生層を用い、再生層と磁束形成層および記録層との静磁結合力を大きくすることで再生パワーマージンを広くすることが可能とする手法が提案されている。特許文献２に提案された方法と同じ手法を特許文献１で述べられている磁気記録媒体に用い、再生信号として読み出した時にその信号強度が十分に得られなくなるという問題を解決することは容易に想到できるが、それでも磁気記録媒体の保磁力が十分に得られないという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、保磁力が向上され、記録単位を小さくしても安定に記録再生できる磁気記録媒体、記録装置、および再生装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録媒体は、上記従来の課題を解決するために、基板と第１磁性層とを備えている磁気記録媒体において、室温からキュリー温度までの範囲において取り得る磁化の絶対値の最大値が、上記第１磁性層よりも大きな第２磁性層と、非自発磁化性の金属から成る金属層とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、本発明の磁気記録媒体は、第２磁性層と、金属層とを備えている。本発明者らは、本発明の磁気記録媒体と、第２磁性層および金属層を備えていない磁気記録媒体（以下、比較対象の磁気記録媒体という）との間において、保磁力および磁化の温度依存性を比較検討した。なお、比較実験においては、本発明の磁気記録媒体における第１磁性層と第２磁性層との合計体積と、比較対象の磁気記録媒体における第１磁性層の体積とが等しくなるように設定した。
【００１９】
その鋭意研究の結果、本発明の磁気記録媒体のほうが、第２磁性層および金属層を備えていない磁気記録媒体よりも、保磁力および磁化が増大することがわかった。
【００２０】
この比較検討結果から、第１磁性層および第２磁性層の合計体積に対する第２磁性層の割合を増やすとともに、金属層を設けることにより、磁気記録媒体全体の保磁力および磁化を増やすことができるといえる。したがって、第１磁性層および第２磁性層の合計体積を減らした場合であっても、第２磁性層が上記の合計体積において占める割合を増やし、さらに金属層を設ければ、磁気記録媒体全体の保磁力および磁化を維持することができる。
【００２１】
すなわち、磁気記録媒体における情報の記録密度を上げるべく記録単位の大きさを小さくしていっても、金属層および第２磁性層を設ければ、保磁力および磁化を増大させることができる。それゆえ、磁気記録媒体に記録された情報を読み取るための磁気ヘッドが検出する信号を増大させ、信号雑音比を上げることができる。さらに、信号雑音比を一定以上に維持しながら磁気記録媒体における情報の記録密度を上げることができる。
【００２２】
また、本発明の磁気記録媒体は、上記従来の課題を解決するために、上記構成の磁気記録媒体において、室温からキュリー温度の範囲において、上記第２磁性層が有する磁化の絶対値が最大となる温度と、第１磁性層が有する磁化の絶対値が最大となる温度とが実質的に同じであることを特徴としている。
【００２３】
上記構成によれば、第１磁性層および第２磁性層の磁化の絶対値が最大となる温度を情報再生時の温度とすることで、磁気記録媒体が有する最大の磁化を発生させることができる。したがって、記録／再生装置の磁気ヘッドが検出する信号をより増大させることができる。
【００２４】
また、本発明の磁気記録媒体は、上記従来の課題を解決するために、上記構成の磁気記録媒体において、上記第２磁性層が、上記第１磁性層における記録／再生装置の磁気ヘッドと対向する面上に設けられていることを特徴としている。
【００２５】
上記構成によれば、第２磁性層と磁気ヘッドとの距離を縮めることができる。ここで、第２磁性層は、第１磁性層よりも大きな磁化の最大値をとるので、磁気記録媒体の磁化は主に第２磁性層から発生しているといってよい。
【００２６】
本発明の磁気記録媒体では、第２磁性層と磁気ヘッドとの距離が縮められているので、より大きな磁化を磁気ヘッドに検出させることができる。
【００２７】
また、本発明の磁気記録媒体は、上記従来の課題を解決するために、上記構成の磁気記録媒体において、上記第１磁性層が、少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むことを特徴としている。
【００２８】
上記構成によれば、第１磁性層を、希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成することができる。希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金は、温度に対する磁気特性の制御を容易に行える合金である。したがって、第１磁性層を希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成すれば、本発明の磁気記録媒体に光アシスト磁気記録を用いることが可能となる。それゆえ、磁気記録媒体における情報の記録密度の向上を実現することができる。
【００２９】
また、本発明の磁気記録媒体は、上記従来の課題を解決するために、上記構成の磁気記録媒体において、上記第２磁性層が、上記第１磁性層と異なる少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むことを特徴としている。
【００３０】
上記構成によれば、第２磁性層を、第１磁性層よりも高い残留磁化を持つように構成することができる。したがって、本発明によれば、第１磁性層の構成元素と同じ元素を第２磁性層として用いた場合には発生できないような高い磁化を発生させることができる。
【００３１】
すなわち、磁化は比較的少ないが保磁力が高い第１磁性層に記録機能を分担させ、保磁力は低いが磁化が大きい第２磁性層に再生機能を分担させるというように、第１磁性層および第２磁性層を、それぞれ記録・再生のいずれかに適するように構成できる。
【００３２】
さらに、上記構成によれば、第２磁性層を、希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成することができる。当該合金は、温度に対する磁気特性の制御を容易に行える合金であるので、本発明の磁気記録媒体に光アシスト磁気記録を用いることが可能となり、磁気記録媒体における情報の記録密度の向上を実現することができる。
【００３３】
また、本発明の記録装置は、上記従来の問題を解決するために、上記いずれかの構成の磁気記録媒体を局所的に加熱する加熱手段と、上記加熱手段により加熱された部分に磁界を印加する磁気ヘッドとを備えていることを特徴としている。
【００３４】
上記構成によれば、加熱手段により磁気記録媒体を局所的に加熱する一方で、磁気ヘッドにより、磁気記録媒体の加熱部分に対し、磁界を印加することができる。したがって、磁気記録媒体に対して光アシスト磁気記録を行い、磁気記録媒体において高密度に情報を記録することができる。
【００３５】
また、本発明の再生装置は、上記従来の問題を解決するために、上記いずれかの構成の磁気記録媒体を局所的に加熱する加熱手段と、上記加熱手段により加熱された部分における磁化を検出する磁気ヘッドとを備えていることを特徴としている。
【００３６】
上記構成によれば、加熱手段により磁気記録媒体を局所的に加熱する一方で、磁気ヘッドにより、磁気記録媒体の加熱部分から情報の再生を行うことができる。したがって、光アシスト磁気記録により高密度に情報が記録された磁気記録媒体から情報を読み取ることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
〔磁気記録媒体の構成について〕
図１は本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体１の断面図である。磁気記録媒体１に用いる基板２としては、ディスク状のものが用いられる。基板２は、ガラス、セラミックス、または硬質プラスチックの円板を用いることができる。さらに、Ａｌ合金板表面に、表面平坦化を主目的とするＮｉＰ，アルマイト等の硬質層を形成したものを、基板２として用いてもよい。以下、磁気記録媒体１の製造工程を説明する。
【００３８】
先ず、非自発磁化性を有する金属層３を基板２の上に作製する。なお、「非自発磁化性を有する」とは、磁場を除くと、それに応じて、その物質のいかなる部分においても磁化が消失する性質を有していることをいう。「非自発磁化性を有する」とは、「自発磁化を有さない」と換言することもできる。
【００３９】
なお、金属層３としては、アルミニウム（Ａｌ）層が用いられている。また、金属層３は、アルゴン（Ａｒ）ガス圧力が０．５Ｐａ、投入電力が３００Ｗの条件下で、厚さ１０ｎｍにて作製されている。さらに、金属層３は、表面が凹凸状を成しており、凹凸の密度は４００〜１００００個／μｍ２、１つあたりの凹凸の径は１０〜５０ｎｍである。こうした金属層３を用いることで、磁気記録媒体１の保磁力を高めることができ、記録の高密度化が図れる。
【００４０】
次に、第１磁性層４を金属層３の上に作製する。第１磁性層４は希土類−３ｄ遷移金属合金から成る。本実施の形態では、一般に多く用いられているＴｂＦｅＣｏを第１磁性層４として採用している。なお、第１磁性層４に用いる希土類−３ｄ遷移金属合金は、１種類の希土類金属元素と、１種類の３ｄ遷移金属元素とから成る合金、たとえばＴｂＦｅなどでも良い。
【００４１】
また、第１磁性層４は、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより、アルゴン（Ａｒ）ガス圧力が０．４Ｐａ、投入電力が３００Ｗの条件下で、厚さが４０ｎｍとなるように作製する。
【００４２】
なお、本実施形態ではスパッタリングに際してＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットを用いている。その組成比は、原子パーセンテージにすると、Ｔｂ：Ｆｅ：Ｃｏ＝２３．３：５９．４：１７．３である。
【００４３】
次に、第２磁性層５を第１磁性層４の上に作製する。第２磁性層５は希土類−３ｄ遷移金属合金から成る。なお、第２磁性層５が含有する希土類金属は、第１磁性層４が含有する希土類金属とは異なる元素である。
【００４４】
また、第２磁性層５に用いる希土類−３ｄ遷移金属合金は、第１磁性層４に用いる希土類−３ｄ遷移金属合金よりも、製膜後の状態での室温からキュリー温度までの温度範囲において取り得る磁化の最大絶対値が大きくなる材料を用いた。具体的には、第２磁性層５の磁化の最大絶対値は、第１磁性層４の磁化の最大絶対値の１．２倍以上であることが好ましい。
【００４５】
さらに、情報再生時の温度において、第２磁性層５に用いる希土類−３ｄ遷移金属合金の保磁力は、第１磁性層４に用いる希土類−３ｄ遷移金属合金が発する磁化により、第２磁性層５の磁気モーメントを所望の方向に揃えて磁化することが可能な程度まで低く抑えることが必要である。
【００４６】
本実施の形態では、第２磁性層５に用いる希土類−３ｄ遷移金属合金としてＨｏＦｅＣｏを採用し、その組成比は原子パーセンテージにしてＨｏ：Ｆｅ：Ｃｏ＝１９．８：６２．１：１８．１である。なお、第２磁性層５に用いる希土類−３ｄ遷移金属合金は、１種類の希土類金属元素と１種類の３ｄ遷移金属元素から成る合金、たとえばＨｏＦｅなどでもよい。
【００４７】
また、第２磁性層５は、第１磁性層４と同様に、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより、アルゴン（Ａｒ）ガス圧力が０．５Ｐａ、投入電力が３００Ｗの条件下で、厚さ１０ｎｍに製膜する。なお、第２磁性層５の厚さは、５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
本発明者らは、以上の方法により作製した磁気記録媒体１を用いて、第２磁性層５を設けた効果を示すには、図２に示すように、比較のための磁気記録媒体１０を作製し、磁気記録媒体１０と磁気記録媒体１とにおいて、残留磁化の温度依存性を比較するのが最適と考えた。ここで、残留磁化とは、磁性体に磁界を印加して一旦飽和させてから再び磁界を０に戻した時の磁化である。残留磁化は、振動試料型磁力計（以下、ＶＳＭとする）により測定可能である。
【００４９】
磁気記録媒体１０は、図２に示すように、基板２の上に第１磁性層４を積層させたもので、第２磁性層５および金属層３は備えていない。また、磁気記録媒体１（図１）と磁気記録媒体１０（図２）とにおいて同一の構成を有する部材には同一の番号を付している。さらに、磁気記録媒体１０における第１磁性層４の層厚は、磁気記録媒体１における第１磁性層４の層厚と第２磁性層５の層厚との合計と同じ５０ｎｍである。
【００５０】
次に残留磁化測定の手法について説明する。先ず、磁気記録媒体の膜面と垂直方向へ磁界を印加して磁気記録媒体が持つ磁化を飽和させた後、磁界を０に戻し、室温近傍から磁気記録媒体の温度を上昇させる。なお、通常は、室温にて磁気記録媒体が持つ磁化を飽和させることが好ましい。しかしながら、ＶＳＭで印加可能な磁界を磁気記録媒体に付与しても、磁気記録媒体の持つ磁化を飽和させられない場合は、磁気記録媒体の温度を上昇もしくは下降させ、磁化を飽和させられる温度に変えた上で、磁化を飽和させてもよい。
【００５１】
また、測定に際して温度を上昇させる速度は、１分間に２．５℃である。また、磁気記録媒体を高温にした際に、空気との反応（主に含有酸素による酸化）を防ぐために、気密性を有する石英製の炉内に、磁気記録媒体および磁気記録媒体の保持具や振動棒を入れ、拡散ポンプとロータリポンプとを用いて１．０×１０−４Ｔｏｒｒ以下にまで減圧した。
【００５２】
こうして得られた残留磁化の温度依存性を比較する一方で、磁気記録媒体の温度を上昇させた際の残留磁化の最高値を比較することにより、本実施の形態の磁気記録媒体１における効果を明確にできると本発明者らは考えた。
【００５３】
なお、磁気記録媒体の温度を上昇させるのは、本実施の形態の磁気記録媒体１の適用例として光アシスト磁気記録を念頭に置いているからである。光アシスト磁気記録とは、たとえば特開平４−１７５３４号公報に開示されているように、フェリ磁性体の補償温度における特性を利用して高密度化を図る記録方式を指す。光アシスト磁気記録では、光照射により磁気記録媒体の温度を上昇させて記録および再生を行っている。したがって、本実施の形態の磁気記録媒体に対する評価も、磁気記録媒体の温度を上昇させた状態で行われる必要があると本発明者らは考えた。
【００５４】
図３に、磁気記録媒体１および磁気記録媒体１０における残留磁化の温度依存性を示す。曲線３１は従来の磁気記録媒体、すなわち金属層３および第２磁性層５を備えていない磁気記録媒体１０における残留磁化の温度依存性を示し、曲線３２は金属層３および第２磁性層５を備えた磁気記録媒体１における残留磁化の温度依存性を示している。
【００５５】
図３に示すように、磁気記録媒体１においては、補償温度およびキュリー温度が、磁気記録媒体１０における値と殆ど変わらない一方で、残留磁化の最高値が磁気記録媒体１０における値よりも上昇している。
【００５６】
上記の実験結果より、従来の磁気記録媒体１０に金属層３および第２磁性層５を設けることにより残留磁化の最高値を上げることができ、磁気ヘッドが検出する信号を増大させることができることが判った。これはすなわち、磁気記録媒体における情報の記録密度を上げるべく記録単位の大きさを小さくしていっても、金属層３および第２磁性層５を設けることにより、一定以上の信号雑音比を保ちつつ情報を再生できることを意味しているといえる。つまり、金属層３および第２磁性層５を設けることにより、磁気記録媒体における情報の記録密度を増大させることができるといえる。
【００５７】
次いで、磁気記録媒体１において、金属層３および第２磁性層５を設けることにより、磁気記録媒体としての保磁力にどのような影響があるかを検討すべく、本発明者らは検討を重ねた。
【００５８】
具体的には、磁気記録媒体の温度を上昇させた状態で、ＶＳＭを用いて膜面と垂直方向へ磁界を印加した時の磁化の磁界依存性を比較し、特に保磁力の大小を比較した。なお、磁気記録媒体の温度を上昇させて評価する理由は、上述したとおりである。
【００５９】
図４に、磁気記録媒体１および磁気記録媒体１０を２００℃に上昇させた状態における磁化の磁界依存性を示す。図４においては、曲線４１は金属層３および第２磁性層５を備えていない磁気記録媒体１０における磁化の磁界依存性を示し、曲線４２は金属層３および第２磁性層５を備えた磁気記録媒体１における磁化の磁界依存性を示している。
【００６０】
図４には、磁気記録媒体１の保磁力は、磁気記録媒体１０の保磁力よりも上がることが示されている。これより、表面形状が凹凸状を成す金属層３および第２磁性層５を設けることにより保磁力が上がることがわかった。
【００６１】
以上の比較実験結果より、磁気記録媒体１の残留磁化は、磁気記録媒体１０の残留磁化よりも増大し、磁気記録媒体１の保磁力は、磁気記録媒体１０の保磁力よりも増大することがわかった。
【００６２】
すなわち、第１磁性層４および第２磁性層５の合計体積に対する第２磁性層５の割合を増やすとともに、金属層３を設けることにより、磁気記録媒体全体の磁化を増やすことができる。したがって、第１磁性層４および第２磁性層５の合計体積を減らした場合であっても、第２磁性層５が上記の合計体積において占める割合を増やし、さらに金属層３を設ければ、磁気記録媒体全体の磁化を維持することができるといえる。
【００６３】
つまり、金属層３および第２磁性層５を設けることにより、磁気ヘッドが検出する信号を増大させて信号雑音比を上げる、または信号雑音比を一定以上に維持しながら磁気記録媒体における情報の記録密度を上げることができる。
【００６４】
〔記録再生装置の構成について〕
以上に述べた磁気記録媒体１を用いる記録再生装置（記録装置、再生装置）５０の斜視図を図５（ａ）に、磁気記録媒体近傍の断面図を図５（ｂ）に示す。
【００６５】
記録再生装置５０は、図５（ｂ）に示すように、磁気記録媒体１を回転させる駆動装置５２と、磁気記録媒体１を熱する加熱手段５６と、磁気ヘッド５３とを備えている。記録再生装置５０は、加熱手段５６からの光ビーム５９により加熱された磁気記録媒体１の一部分５７に、磁気ヘッド５３を用いて磁界を印加することにより、情報を記録または磁化を検出して情報を再生する。
【００６６】
磁気ヘッド５３は図示しない支持手段によって支持され、運動を制御されている。また、磁気ヘッド５３は、図５（ａ）に示すように、記録用信号線５５と再生用信号線５８とにより、信号源５４と接続されている。
【００６７】
信号源５４から記録用信号線５５を介して磁気ヘッド５３の磁界発生部（コイル等）に所望の周波数の電流を流すことにより、磁界を発生させ、磁気記録媒体１に磁界を印加することができる。また、磁気ヘッド５３の磁化検出部により検出された再生信号は信号源５４に送られ、外部へ出力することができる。
【００６８】
記録再生時における記録再生装置中の磁気記録媒体の様子を図６（ａ）に示す。本実施の形態では、第１磁性層４および第２磁性層５の補償温度が共に室温である場合における、磁気記録媒体全体の保磁力および磁化の温度依存性について説明する。
【００６９】
なお、第２磁性層５の磁化は第１磁性層４の磁化よりも大きいことから、磁気記録媒体全体の磁化は、ほぼ第２磁性層５の磁化で決められる。また、第１磁性層４の保磁力は第２磁性層５の保磁力よりも大きいことから、媒体全体の磁化はほぼ第１磁性層４の保磁力で決められる。
【００７０】
記録時に磁気記録媒体１を光ビーム５９で熱すると、図６（ｂ）に示すように、磁気記録媒体１の保磁力が低下する。したがって、磁気記録媒体１において加熱により保磁力が一定値以下に低下した箇所においては、磁気ヘッド５３が印加する磁界によって第１磁性層４と第２磁性層５との磁気モーメントが一方向に揃えられて、磁気情報を記録することができる。
【００７１】
一方、磁気記録媒体１において、十分に加熱されずに、磁気ヘッド５３が印加する磁界よりも高い保磁力を保ったままの箇所は、磁気モーメントが一方向に揃えられないので、磁気情報の記録ができない。
【００７２】
このように、光ビーム５９で磁気記録媒体１の特定部分を加熱することにより、磁気記録媒体１の磁化を選択的に行うことができる。また、光ビーム５９によれば磁気ヘッド５３よりも小さい領域を加熱することができるから、磁気ヘッド５３よりも小さい領域において、磁気モーメントを一方向に揃えて磁化でき、磁気情報を記録することができる。
【００７３】
また、再生時には磁気記録媒体１を光ビーム５９で熱すると、図６（ｂ）に示すように、磁気記録媒体１の磁化は、温度の上昇に伴って増大した後、ある温度を基準に減少しはじめる。したがって、光ビーム５９の加熱により磁気記録媒体１において一定値以上に磁化が増大した箇所において、第１磁性層４および第２磁性層５からの漏洩磁束を磁気ヘッド５３により検出することができるので、磁気情報を再生することができる。
【００７４】
一方、磁気記録媒体１において十分に加熱されていない箇所は、温度が下がって室温に近づくにしたがい、磁化の大きさが減少する。そして、磁化の大きさが検出限界を下回った箇所については、磁化が検出されない。
【００７５】
このように、光ビーム５９で磁気記録媒体１の特定部分を加熱することにより、磁気記録媒体１の磁化の検出を選択的に行うことができる。また、本実施の形態の記録再生装置５０によれば、光ビーム５９によれば磁気ヘッド５３よりも小さい領域を加熱することができるから、磁気ヘッド５３よりも小さい領域の磁化を検出できる。
【００７６】
このように、本実施の形態の磁気記録媒体１は、基板２と第１磁性層４とを備えているとともに、室温からキュリー温度までの範囲において取り得る磁化の絶対値の最大値が、第１磁性層４よりも大きな第２磁性層５と、非自発磁化性の金属から成る金属層３とを備えている。
【００７７】
上記構成によれば、磁気記録媒体１は、第２磁性層５と、金属層３とを備えている。本発明者らは、磁気記録媒体１と、第２磁性層５および金属層３とを備えていない磁気記録媒体１０（以下、比較対象の磁気記録媒体１０という）との間において、保磁力および磁化の温度依存性を比較検討した。なお、比較実験においては、磁気記録媒体１における第１磁性層４と第２磁性層５との合計体積と、比較対象の磁気記録媒体１０における第１磁性層４の体積とが等しくなるように設定した。
【００７８】
その鋭意研究の結果、磁気記録媒体１のほうが、第２磁性層５および金属層３を備えていない磁気記録媒体１よりも、保磁力および磁化が増大することがわかった。
【００７９】
この比較検討結果から、第１磁性層４および第２磁性層５の合計体積に対する第２磁性層５の割合を増やすとともに、金属層３を設けることにより、磁気記録媒体１全体の保磁力および磁化を増やすことができるといえる。したがって、第１磁性層４および第２磁性層５の合計体積を減らした場合であっても、第２磁性層５が上記の合計体積において占める割合を増やし、さらに金属層３を設ければ、磁気記録媒体１全体の保磁力および磁化を維持することができる。
【００８０】
すなわち、磁気記録媒体１における情報の記録密度を上げるべく記録単位の大きさを小さくしていっても、金属層３および第２磁性層５を設ければ、保磁力および磁化を増大させることができる。それゆえ、磁気記録媒体１に記録された情報を読み取るための磁気ヘッド５３が検出する信号を増大させ、信号雑音比を上げることができる。さらに、信号雑音比を一定以上に維持しながら磁気記録媒体における情報の記録密度を上げることができる。
【００８１】
また、本実施の形態の磁気記録媒体１は、室温からキュリー温度の範囲において、第２磁性層５が有する磁化の絶対値が最大となる温度と、第１磁性層４が有する磁化の絶対値が最大となる温度とが実質的に同じである。
【００８２】
上記構成によれば、第１磁性層４および第２磁性層５の磁化の絶対値が最大となる温度を情報再生時の温度とすることで、磁気記録媒体１が有する最大の磁化を発生させることができる。したがって、記録再生装置５０の磁気ヘッド５３が検出する信号をより増大させることができる。
【００８３】
また、本実施の形態の磁気記録媒体１は、第２磁性層５が、第１磁性層４における記録再生装置５０の磁気ヘッド５３と対向する面上に設けられている。
【００８４】
上記構成によれば、第２磁性層５と磁気ヘッド５３との距離を縮めることができる。ここで、第２磁性層５は、第１磁性層４よりも大きな磁化の最大値をとるので、磁気記録媒体１の磁化は主に第２磁性層５から発生しているといってよい。
【００８５】
本実施の形態の磁気記録媒体１では、第２磁性層５と磁気ヘッド５３との距離が縮められているので、より大きな磁化を磁気ヘッド５３に検出させることができる。
【００８６】
また、本実施の形態の磁気記録媒体１は、第１磁性層４が、少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むものである。
【００８７】
上記構成によれば、第１磁性層４を、希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成することができる。希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金は、温度に対する磁気特性の制御を容易に行える合金である。したがって、第１磁性層４を希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成すれば、本実施の形態の磁気記録媒体１に光アシスト磁気記録を用いることが可能となる。それゆえ、磁気記録媒体１における情報の記録密度の向上を実現することができる。
【００８８】
また、本実施の形態の磁気記録媒体１は、第２磁性層５が、第１磁性層４と異なる少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むものである。
【００８９】
上記構成によれば、第２磁性層５を、第１磁性層４よりも高い残留磁化を持つように構成することができる。したがって、本実施の形態の磁気記録媒体１によれば、第１磁性層４の構成元素と同じ元素を第２磁性層５として用いた場合には発生できないような高い磁化を発生させることができる。
【００９０】
さらに、上記構成によれば、第２磁性層５を、希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成することができる。当該合金は、温度に対する磁気特性の制御を容易に行える合金であるので、本実施の形態の磁気記録媒体１に光アシスト磁気記録を用いることが可能となり、磁気記録媒体１における情報の記録密度の向上を実現することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態の磁気記録媒体１においては、磁気記録媒体１に記録された情報を再生する温度において、第２磁性層５の保磁力が３ｋＯｅ以下であることが好ましい。
【００９２】
上記構成の磁気記録媒体１によれば、記録時における磁気ヘッド５３からの発生磁界や再生時における第１磁性層４の磁化により、容易に所望の方向へ磁気記録媒体１を磁化することができるので、記録再生時の磁化の変化を妨げないようにすることができる。
【００９３】
また、本実施の形態の磁気記録媒体１においては、第２磁性層５の厚さが１０ｎｍ以下であることが好ましい。上記構成によれば、磁気ヘッド５３を第１磁性層４により近づけることができ、磁気ヘッド５３近傍の収束された磁界を用いて記録ができるため、情報記録の高密度化が図れる。
【００９４】
また、本実施の形態の記録再生装置５０は、磁気記録媒体１を局所的に加熱する加熱手段５６と、加熱手段５６により加熱された部分に磁界を印加する磁気ヘッド５３とを備えている。
【００９５】
上記構成によれば、加熱手段５６により磁気記録媒体１を局所的に加熱する一方で、磁気ヘッド５３により、磁気記録媒体１の加熱部分に対し、磁界を印加すすることができる。したがって、磁気記録媒体１に対して光アシスト磁気記録を行い、磁気記録媒体１において高密度に情報を記録することができる。
【００９６】
また、本実施の形態の記録再生装置５０は、磁気記録媒体１を局所的に加熱する加熱手段５６と、加熱手段５６により加熱された部分における磁化を検出する磁気ヘッド５３とを備えている。
【００９７】
上記構成によれば、加熱手段５６により磁気記録媒体１を局所的に加熱する一方で、磁気ヘッド５３により、磁気記録媒体１の加熱部分から情報の再生を行うことができる。したがって、光アシスト磁気記録により高密度に情報が記録された磁気記録媒体から情報を読み取ることができる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明の磁気記録媒体は、以上のように、室温からキュリー温度までの範囲において取り得る磁化の絶対値の最大値が、上記第１磁性層よりも大きな第２磁性層と、非自発磁化性の金属から成る金属層とを備えているものである。
【００９９】
上記構成によれば、本発明の磁気記録媒体は、第２磁性層と、金属層とを備えている。本発明者らは、本発明の磁気記録媒体と、第２磁性層および金属層とを備えていない磁気記録媒体との間において、保磁力および磁化の温度依存性を比較検討した。
【０１００】
その鋭意研究の結果、本発明の磁気記録媒体のほうが、第２磁性層および金属層を備えていない磁気記録媒体よりも、保磁力および磁化が増大することがわかった。
【０１０１】
この比較検討結果から、磁気記録媒体における情報の記録密度を上げるべく記録単位の大きさを小さくしていっても、金属層および第２磁性層を設ければ、保磁力および磁化を増大させることができることがわかった。
【０１０２】
それゆえ、本発明の磁気記録媒体によれば、磁気記録媒体に記録された情報を読み取るための磁気ヘッドが検出する信号を増大させ、信号雑音比を上げることができるという効果を奏する。さらに、信号雑音比を一定以上に維持しながら磁気記録媒体における情報の記録密度を上げることができるという効果を奏する。
【０１０３】
また、本発明の磁気記録媒体は、以上のように、上記構成の磁気記録媒体において、室温からキュリー温度の範囲において、上記第２磁性層が有する磁化の絶対値が最大となる温度と、第１磁性層が有する磁化の絶対値が最大となる温度とが実質的に同じであるものである。
【０１０４】
上記構成によれば、第１磁性層および第２磁性層の磁化の絶対値が最大となる温度を情報再生時の温度とすることで、磁気記録媒体が有する最大の磁化を発生させることができる。それゆえ、記録／再生装置の磁気ヘッドが検出する信号をより増大させることができるという効果を奏する。
【０１０５】
また、本発明の磁気記録媒体は、以上のように、上記構成の磁気記録媒体において、上記第２磁性層が、上記第１磁性層における記録／再生装置の磁気ヘッドと対向する面上に設けられているものである。
【０１０６】
上記構成によれば、第２磁性層と磁気ヘッドとの距離を縮めることができる。ここで、第２磁性層は、第１磁性層よりも大きな磁化の最大値をとるので、磁気記録媒体の磁化は主に第２磁性層から発生しているといってよい。
【０１０７】
本発明の磁気記録媒体では、第２磁性層と磁気ヘッドとの距離が縮められているので、より大きな磁化を磁気ヘッドに検出させることができるという効果を奏する。
【０１０８】
また、本発明の磁気記録媒体は、以上のように、上記構成の磁気記録媒体において、上記第１磁性層が、少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むものである。
【０１０９】
上記構成によれば、第１磁性層を、希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成することができる。希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金は、温度に対する磁気特性の制御を容易に行える合金である。したがって、第１磁性層を希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成すれば、本発明の磁気記録媒体に光アシスト磁気記録を用いることが可能となる。それゆえ、磁気記録媒体における情報の記録密度の向上を実現することができるという効果を奏する。
【０１１０】
また、本発明の磁気記録媒体は、以上のように、上記構成の磁気記録媒体において、上記第２磁性層が、上記第１磁性層と異なる少なくとも１種類の希土類金属元素と、少なくとも１種類の３ｄ遷移金属元素とを含むものである。
【０１１１】
上記構成によれば、第２磁性層を、第１磁性層よりも高い残留磁化を持つように構成することができる。したがって、本発明によれば、第１磁性層の構成元素と同じ元素を第２磁性層として用いた場合には発生できないような高い磁化を発生させることができるという効果を奏する。
【０１１２】
さらに、上記構成によれば、第２磁性層を、希土類と３ｄ遷移金属とを含む合金として形成することができる。当該合金は、温度に対する磁気特性の制御を容易に行える合金であるので、本発明の磁気記録媒体に光アシスト磁気記録を用いることが可能となり、磁気記録媒体における情報の記録密度の向上を実現することができるという効果を奏する。
【０１１３】
また、本発明の記録装置は、以上のように、上記いずれかの構成の磁気記録媒体を局所的に加熱する加熱手段と、上記加熱手段により加熱された部分に磁界を印加する磁気ヘッドとを備えているものである。
【０１１４】
上記構成によれば、加熱手段により磁気記録媒体を局所的に加熱する一方で、磁気ヘッドにより、磁気記録媒体の加熱部分に対し、磁界を印加することができる。したがって、磁気記録媒体に対して光アシスト磁気記録を行い、磁気記録媒体において高密度に情報を記録することができるという効果を奏する。
【０１１５】
また、本発明の再生装置は、以上のように、上記いずれかの構成の磁気記録媒体を局所的に加熱する加熱手段と、上記加熱手段により加熱された部分における磁化を検出する磁気ヘッドとを備えているものである。
【０１１６】
上記構成によれば、加熱手段により磁気記録媒体を局所的に加熱する一方で、磁気ヘッドにより、磁気記録媒体の加熱部分から情報の再生を行うことができる。したがって、光アシスト磁気記録により高密度に情報が記録された磁気記録媒体から情報を読み取ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す断面図である。
【図２】従来の磁気記録媒体の一実施形態を示す断面図である。
【図３】図１の磁気記録媒体と図２の磁気記録媒体とにおける残留磁化の温度依存性を示すグラフである。
【図４】図１の磁気記録媒体と図２の磁気記録媒体とにおける磁化の温度依存性を示すグラフである。
【図５】（ａ）は、本発明の記録装置（再生装置）の一実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）は、記録装置（再生装置）の磁気記録媒体近傍における構成を示す断面図である。
【図６】（ａ）は、図１の磁気記録媒体における磁気モーメントおよび磁束の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、図１の磁気記録媒体における保磁力および磁化の温度依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
１  磁気記録媒体
２  基板
３  金属層
４  第１磁性層
５  第２磁性層
５０  記録再生装置（記録装置、再生装置）
５３  磁気ヘッド
５６  加熱手段
【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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