(57)【要約】【課題】媒体ノイズの低ノイズ化および記録磁化の熱的安定性を図った垂直磁気記録媒体を提供する。【解決手段】垂直磁気記録媒体４０の記録層４５は、均一に配列された単層の磁性微粒子４７からなり、記録層４５と基板４１との間に記録層４５より薄い補助磁性膜４４を設ける構成とする。補助磁性膜４４の交換相互作用により、磁性微粒子４７の磁化を固定する。【選択図】　　　　図４
2004014006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上方に記録層を設けた垂直磁気記録媒体であって、
ほぼ同一粒径の磁性微粒子を単層で均一に配列して形成されてなる前記記録層と、
前記記録層と基板との間であって前記磁性微粒子と交換相互作用を及ぼす位置に形成された補助磁性膜と、を備えたことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記補助磁性膜の交換スティフネス定数は、１×１０−１２Ｊ／ｍより大きく５×１０−１２Ｊ／ｍ未満の範囲であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記補助磁性膜のｔＢｒは、前記記録層のｔＢｒの３０％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記補助磁性膜の長手方向の保磁力は、前記補助磁性膜に垂直方向の保磁力の２５％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記補助磁性膜は、
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属と、ＰｄおよびＰｔの少なくとも１つの金属と、を組合わせた合金、または、
ＦｅまたはＣｏと非磁性元素との人工格子膜、よりなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高記録密度を達成できる垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、面内磁気記録媒体では、記録密度を向上するために、高記録密度化による再生出力の低下に対して、よりいっそう媒体ノイズを低減し、再生信号のＳ／Ｎを確保してきた。近年、さらなる記録密度向上のため、垂直磁気記録媒体が注目されている。
【０００３】
図１は、従来の垂直磁気記録媒体１０を示す図である。図１に示すように、垂直磁気記録媒体１０は、基板上１１に、軟磁性裏打ち層１２、非磁性中間層１３、記録層１５、保護層１６がこの順に積層された構造を有している。記録層１５には、スパッタ法により形成されたＣｏＣｒ系合金の磁性膜が用いられている。このような磁性膜は、Ｃｒ原子が結晶粒の界面に偏析して、Ｃｒ濃度が高い結晶粒の界面部分と、Ｃｏ濃度が高い結晶粒の中央部分よりなる結晶粒から構成されている。この結晶粒間には、静磁気相互作用および交換相互作用が働いており、結晶粒が大きく、結晶粒間の距離の分布が広い場合、これらの相互作用が大きくなり、媒体ノイズが増加する。そこで、従来より、記録層や下地膜の材料や成膜条件の最適化により、結晶粒の微細化、均一化などが行われてきた。
【０００４】
しかし、７７５Ｍビット／平方センチメートル（５００Ｇビット／平方インチ以上の記録密度が要求される昨今、スパッタ法によるＣｏＣｒ系合金の記録層では、結晶粒の微細化、均一化などの制御に限界があり、十分に媒体ノイズを低減することができない。
【０００５】
そこで、微細かつ均一な強磁性の結晶粒を得る方法手法として、Ｓｕｎらにより、Ｓｃｉｅｎｃｅ　第２８７巻　第１７号　（２０００）ｐｐ．１９８９−１９９２およびＪ．　Ｍａｇ．　Ｓｏｃ．　Ｊａｐａｎ　第２５巻　第８号　ｐｐ１４３４−１４４０　（２００１）などに開示されている化学的手法が検討され始めた。
【０００６】
ここで開示されている発明によれば、この手法により得られる球形状の磁性微粒子は、ナノメートルオーダの粒径を有している。図２は、球形状磁性微粒子を積層した磁気記録媒体２０の断面図である。図２に示すように、基板上２１に、記録層２５および保護層２６がこの順に積層されている。記録層２５は、厚さが数十ｎｍから百ｎｍであり、球形状の磁性微粒子２７が積層されて形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２に示す記録層２５は、微細かつ均一な磁性微粒子２７によって構成されるが、磁性微粒子２７が細密充填構造をとるとすると、膜厚方向の磁性微粒子２７の位置が各層でずれてしまうので、記録時に磁化遷移領域が乱れてしまう。したがって、この記録層２５の構成では、媒体ノイズを十分に低減することができない。
【０００８】
そこで、図３に示すように、従来の球形状磁性微粒子を単層にした垂直磁気記録媒体３０が考えられる。垂直磁気記録媒体３０は、基板上３１に、軟磁性裏打ち層３２、非磁性中間層３３、記録層３５、保護層３６がこの順に積層された構造を有している。記録層３５は、球形状の磁性微粒子３７が単層で均一に配列されており、膜厚方向の磁性微粒子の配列の不均一性を排除し、交換相互作用を低減できるので、媒体ノイズが低減され、さらなる高密度記録を実現できる媒体と考えられる。
【０００９】
しかし、垂直磁気記録媒体３０の記録層３５の構成では、交換相互作用を低減されているため、記録後の残留磁化が急速に減少してしまうという熱的安定性の問題を生ずる。残留磁化が熱的に安定であるためには、ＫｕＶ／ｋＴで示される指標が大きいほど良いことが知られている。Ｋｕは異方性エネルギー、Ｖは有効粒子体積（交換相互作用で結合されている磁性微粒子の総体積に相当するもの）、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。垂直磁気記録媒体３０の記録層３５の構成では、交換相互作用が小さいので、有効粒子体積Ｖは１個の磁性微粒子３７の体積となり、Ｖが小さいため、指標ＫｕＶ／ｋＴが小さくなってしまい、熱的安定性に問題を生ずる。したがって、媒体ノイズの低減と熱的安定性の向上を同時に達成できないという問題を生ずる。
【００１０】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされてもので、その目的とするところは、媒体ノイズの低減と共に、記録磁化の熱的安定性の向上を図った垂直磁気記録媒体を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の如く、基板の上方に記録層を設けた垂直磁気記録媒体であって、ほぼ同一粒径の磁性微粒子を単層で均一に配列して形成されてなる前記記録層と、前記記録層と基板との間であって前記磁性微粒子と交換相互作用を及ぼす位置に形成された補助磁性膜と、を備える。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、記録層において、ほぼ同一粒経の磁性微粒子を単層で均一に配列することによって、膜面内の磁性微粒子間の交換相互作用および静磁気相互作用が低減され、媒体ノイズを低減することができる。それと共に、記録時に磁化された補助磁性膜は、記録層の磁性微粒子に交換相互作用を及ぼして磁性微粒子の磁化を固定し、記録層の磁化の熱的安定性を向上することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体において、前記補助磁性膜の交換スティフネス定数は、１×１０−１２Ｊ／ｍより大きく５×１０−１２Ｊ／ｍ未満の範囲である。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、補助磁性層は、記録層の磁性微粒子に交換相互作用を及ぼして熱的安定性を向上することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の如く、請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体において、前記補助磁性膜のｔＢｒは、前記記録層のｔＢｒの３０％以下である。
【００１６】
補助磁性膜の膜厚ｔと残留磁束密度Ｂｒの積ｔＢｒが記録層のｔＢｒの３０％より大きい場合、再生波形に歪みが増加し、再生信号のＳ／Ｎが低下する。請求項３記載の発明によれば、補助磁性膜のｔＢｒを記録層のｔＢｒの３０％以下にすることにより、再生波形の歪みを抑制できる。なお、補助磁性膜のｔＢｒの下限は、補助磁性膜が交換相互作用を記録層の磁性微粒子に及ぼすことができる範囲に選ばれる。
【００１７】
また、請求項４に記載の如く、請求項１から３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、前記補助磁性膜の長手方向の保磁力は、前記補助磁性膜に垂直方向の保磁力の２５％以下である。
【００１８】
垂直方向の保磁力に対する長手方向の保磁力の比は、補助磁性膜を構成する磁性結晶粒などの個々の磁化容易軸がどの程度、長手方向すなわち膜面内を向いているかを表している。この比が小さいと、磁化容易軸が膜面に対してより垂直方向を向いていることになる。請求項４記載の発明によれば、この比が２５％以下であることにより、補助磁性膜の磁性結晶粒などの磁化容易軸が、より垂直方向に分布し、交換相互作用により記録層の磁性微粒子の磁化を垂直に向けることができ、記録層の磁化遷移領域の幅を低減し、高記録密度化することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の如く、請求項１から４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、前記補助磁性膜は、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属と、ＰｄおよびＰｔの少なくとも１つの金属と、を組合わせた合金、または、
ＦｅまたはＣｏと非磁性元素との人工格子膜、よりなる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、かかる補助磁性膜の磁性材料は、結晶磁気異方性エネルギーが高く、かつ磁化容易軸が膜面に垂直方向に向いている垂直磁気異方性を有する。補助磁性膜が膜面に垂直方向に磁化されると、その方向に磁化は安定する。したがって、そのような補助磁性膜の磁化は、記録層の磁性微粒子の磁化に交換相互作用を及ぼして、記録層の磁化遷移領域の幅を低減し、記録層の磁性微粒子の磁化方向を固定することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
図４は、本実施形態の垂直磁気記録媒体の断面図である。図４に示すように、垂直磁気記録媒体４０は、基板４１上に、軟磁性裏打ち層４２、非磁性中間層４３、補助磁性膜４４、磁性微粒子４７からなる記録層４５および保護層４６をこの順に積層した構成となっている。
【００２３】
基板４１は、例えば、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、アルミ基板、Ｓｉウェハなどを用いることができ、通常の磁気ディスク用基板であれば、特に限定されない。
【００２４】
軟磁性裏打ち層４２は、例えば、厚さが１００ｎｍから２μｍであり、パーマロイ（ＮｉＦｅ）、ＮｉＦｅＮｂ、ＣｏＣｒＮｂなどの飽和磁束密度Ｂｓの高い軟磁性材料により構成される。軟磁性裏打ち層４２は、メッキ法、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などにより形成される。
【００２５】
非磁性中間層４３は、例えば、厚さが１ｎｍから５０ｎｍであり、Ｔｉ、Ｃ、Ｐｔ、ＴｉＣｒ、ＣｏＣｒ、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３などの非磁性材料により構成される。また、非磁性中間層４３は、これらの合金を用いた積層膜であってもよい。非磁性中間層４３は、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などにより形成される。非磁性中間層４３は、この上に形成される補助磁性膜４４の結晶性、結晶粒径、垂直配向性を制御するためのものである。
【００２６】
補助磁性膜４４は、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｄなどの合金、Ｐｔ（厚さ０．５ｎｍ）／Ｃｏ（厚さ０．３ｎｍ）あるいはＰｄ（厚さ０．５ｎｍ）／Ｃｏ（厚さ０．３ｎｍ）を繰り返し積層した人工格子膜などから構成される。
【００２７】
補助磁性膜４４は、１×１０−１２Ｊ／ｍより大きく５×１０−１２Ｊ／ｍ未満の範囲の交換スティフネス定数を有することが好ましい。ヘッドの記録磁界により磁化された補助磁性膜４４が記録層４５の磁性微粒子４７の磁化に交換スティフネス定数で大きさが表される交換相互作用を及ぼし、磁性微粒子４７の磁化を固定できる。交換スティフネス定数は、補助磁性膜４４と記録層４５の磁性微粒子４７との間の交換相互作用を決定する重要な要素である。補助磁性膜４４と磁性微粒子４７は、記録ヘッドからの記録磁界によって磁化し、記録磁界が取り去られた後は、補助磁性層４４の磁化が磁性微粒子４７の磁化に、それぞれの交換スティフネス定数、距離等によって決定される大きさで交換相互作用を及ぼし、磁性微粒子４７の磁化が熱揺らぎによって減少するのを抑制する。
【００２８】
補助磁性膜４４の交換スティフネス定数が１×１０−１２Ｊ／ｍ以下であると、記録層４５の磁性微粒子４７の磁化に交換相互作用を十分に及ぼすことができず、記録直後の磁性微粒子４７の状態が、膜面に垂直方向に上向きか下向きのいずれかの向きにランダムに向いてしまい、所望の情報を記録することができない。一方、交換スティフネス定数が５×１０−１２Ｊ／ｍ以上であると、通常の記録磁界では補助磁性層４４を磁化することができない。
【００２９】
さらに、補助磁性膜４４の交換スティフネス定数は磁性微粒子４７の交換スティフネス定数以上であることが好ましい。これにより、磁性微粒子４７間の交換相互作用を抑制して、媒体ノイズを低減し、補助磁性膜４４からの交換相互作用を磁性微粒子４７の磁化に十分に及ぼして、磁性微粒子の磁化の熱的安定性を向上することができる。なお、交換スティフネス定数は、例えば、ブリュアン散乱法により測定される。
【００３０】
補助磁性膜４４は、膜面に垂直方向に磁化容易軸が分布している。この垂直配向性は、補助磁性膜４４の長手方向の保磁力Ｈｃ／／２と垂直方向の保磁力Ｈｃ⊥２の比、すなわちＨｃ／／２／Ｈｃ⊥２で表される。この比が小さい方が、垂直方向に磁化容易軸が分布していることを意味する。Ｈｃ／／２／Ｈｃ⊥２が２５％以下であることが好ましく、記録層４５の磁化遷移領域の幅を狭小にできる観点から１０％以下であることがより好ましい。Ｈｃ／／２／Ｈｃ⊥２が２５％を越えると、記録層４５の磁化遷移領域の幅が広くなり、高密度記録に適さない。
【００３１】
補助磁性膜４４の垂直配向性は、補助磁性膜４４の下側の非磁性中間層４３の材料、補助磁性膜４４を形成するための成膜条件、あるいは、補助磁性膜４４を形成後の磁場中熱処理などにより制御できる。本実施形態では、保護層４６を成膜後、後述する磁性微粒子４７に対する熱処理により、垂直配向性を制御した。
【００３２】
補助磁性膜４４は、厚さと残留磁束密度との積ｔＢｒが、記録層４５のｔＢｒの３０％以下であることが好ましい。本実施形態の垂直磁気記録媒体４０の構成では、記録層４５の磁性微粒子４７からの磁界に、補助磁性膜４４からの磁界を重ね合わされたものが、ＭＲヘッド（磁気抵抗効果型ヘッド）などにより変換され、再生出力となる。補助磁性膜４４のｔＢｒが、記録層４５のｔＢｒの３０％を越えると、補助磁性膜４４の寄与により、再生波形を歪ませ、媒体ノイズを増加させる。
【００３３】
記録層４５は、例えば、球形状の磁性微粒子４７と、その磁性微粒子４７をほぼ等間隔で自己配列させ、その配列を固定するアモルファスカーボンとから構成されている。記録層４５は、例えば、厚さが３ｎｍから５０ｎｍであり、磁性微粒子４７は、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、ＣｏＰｔまたはＣｏＰｄ等の規則化合金が用いられている。
【００３４】
このような記録層４５は、例えば、上述した文献等に記載されている方法で形成することができる。例えば、ポリオール還元法により、Ｆｅ、Ｐｔなどを含んだ金属前駆体溶液を還元、分解し、オレイン酸、オレイルアミンの安定剤により覆われた磁性微粒子４７が合成する。次に、遠心分離器により磁性微粒子の数度の精製を行い、その後、磁性微粒子の濃度を調整して、ディップ法やスピンコート法により補助磁性膜４４の上に塗布する。次に、熱処理を行う。本実施形態では、この熱処理の条件を、膜面に垂直方向に２Ｔの磁場を印加して、４８０℃、３×１０４ＰａのＡｒガス雰囲気で３０分間とした。この熱処理によりＦｅＰｔからなる磁性微粒子４７の結晶格子が規則化され、異方性エネルギーおよび膜面に垂直方向の保磁力が増加し、磁性微粒子４７の磁化容易軸を膜面に垂直方向にすることができる。
【００３５】
保護層４６は、例えば、厚さが０．５ｎｍから１５ｎｍであり、カーボン、水素化カーボン、窒化カーボンなどにより構成される。保護層４６は、スパッタ法、ＣＶＤ法などにより形成される。さらにこの上に、潤滑層（図示せず）が、厚さが０．５ｎｍから５ｎｍ形成される。
（実施例１）
本実施例は、垂直磁気記録媒体４０の積層構成とした。本実施例の垂直磁気記録媒体４０は、結晶化ガラスよりなる基板４１上に、厚さ３００ｎｍのＣｏＣｒＮｂよりなる軟磁性裏打ち層４２、厚さ１０ｎｍのＡｌ２Ｏ３よりなる非磁性中間層４３、補助磁性膜４４、記録層４５、厚さを５ｎｍの水素化カーボンよりなる保護層４６、厚さ１．０ｎｍのＺ−ＤＯＬよりなる潤滑層から構成されている。
【００３６】
記録層４５の磁性微粒子４７をＦｅＰｔで形成した。その粒径（直径）は、３．３８ｎｍ、磁性微粒子４７間の長手方向の間隙は１ｎｍであった。記録層４５の膜厚は、４．３８ｎｍ、ｔＢｒは２５３０μＴ・μｍ（２５．３Ｇ・μｍ）、異方性磁界Ｈｋ１は１．６×１０６Ａ／ｍ（２０ｋＯｅ）、であった。Ｈｃ／／１は２７．７ｋＡ／ｍ、Ｈｃ⊥１は８６０ｋＡ／ｍ、Ｈｃ／／１／Ｈｃ⊥１は３％であった。また、磁性微粒子４７の交換スティフネス定数Ａ１は２×１０−１２Ｊ／ｍであった。
【００３７】
また、補助磁性膜４４は、ＣｏＰｔを用い、膜厚を１ｎｍに設定した。ｔＢｒは７５０μＴ・μｍ、交換スティフネス定数Ａ２は４×１０−１２Ｊ／ｍ、Ｈｃ／／２は２７．７ｋＡ／ｍ、Ｈｃ⊥２は８６０ｋＡ／ｍ、Ｈｃ／／２／Ｈｃ⊥２は３％、異方性磁界Ｈｋ２は１６００ｋＡ／ｍであった。
（実施例２）
本実施例は、補助磁性膜を除いて、実施例１と同様の構成とした。
【００３８】
補助磁性膜４４は、ＣｏＰｔを用い、膜厚を１ｎｍに設定した。ｔＢｒは７５０μＴ・μｍ、交換スティフネス定数Ａ２は２×１０−１２Ｊ／ｍ、Ｈｃ／／２は１２６ｋＡ／ｍ、Ｈｃ⊥２は５２１ｋＡ／ｍ、Ｈｃ／／２／Ｈｃ⊥２は２５％、異方性磁界Ｈｋ２は１６００ｋＡ／ｍであった。
（実施例３）
本実施例は、補助磁性膜を除いて、実施例１と同様の構成とした。
【００３９】
補助磁性膜４４は、ＣｏＰｔを用い、膜厚を１ｎｍに設定した。ｔＢｒは７５０μＴ・μｍ、交換スティフネス定数Ａ２は４×１０−１２Ｊ／ｍ、Ｈｃ／／２は１２６ｋＡ／ｍ、Ｈｃ⊥２は５２１ｋＡ／ｍ、Ｈｃ／／２／Ｈｃ⊥２は２５％、異方性磁界Ｈｋ２は１６００ｋＡ／ｍであった。
（比較例１）
本発明によらない比較例１として、補助磁性膜を除いて、実施例１と同様の構成とした。
【００４０】
補助磁性膜は、ＣｏＰｔを用い、厚さを１ｎｍに設定した。ｔＢｒは７５０μＴ・μｍ、交換スティフネス定数Ａ２は５×１０−１２Ｊ／ｍ、Ｈｃ／／２は１２６ｋＡ／ｍ、Ｈｃ⊥２は５２１ｋＡ／ｍ、Ｈｃ／／２／Ｈｃ⊥２は２５％、異方性磁界Ｈｋ２は１６００ｋＡ／ｍであった。
（比較例２）
本発明によらない比較例２として、実施例１の補助磁性膜４４を設けない積層構成とし、その他の層は実施例１と同様とした。
【００４１】
以上の実施例および比較例について、マイクロマグネティックスモデルによる計算機シミュレーションにより、単磁極ヘッドを用いて垂直磁気記録媒体に記録し、残留磁化状態を調べた。単磁極ヘッドの記録磁極の飽和磁束密度Ｂｓを１．４Ｔ、単磁極と垂直磁気記録媒体との磁気スペーシングを８ｎｍ、記録層中心でのヘッド磁界を１６００ｋＡ／ｍ（２０ｋＯｅ）とした。また、記録密度を３０．４ｋ磁化反転／ｍｍ（７７３ｋＦＣＩ）とした。
【００４２】
図５は、垂直磁気記録媒体の記録直後の記録層の残留磁化状態を示した図である。図５（Ａ）は実施例を、図５（Ｂ）は比較例を示す図である。図５において、横軸は、垂直磁気記録媒体上のトラック周方向の位置を表している。また、縦軸は、飽和磁化Ｍｓで規格化した、膜面に垂直な方向の磁化Ｍｙを表している。例えば、Ｍｙ／Ｍｓが正の場合は正の磁化、Ｍｙ／Ｍｓが負の場合は負の磁化が垂直磁気記録媒体の表面に表れていることを意味する。
【００４３】
図５（Ａ）を参照するに、実施例１および２は、Ｍｙ／Ｍｓが−１から１、あるいは１から−１へ変化する領域が急峻に変化している。すなわち、磁化遷移領域の幅が狭く、高記録密度化が可能である。実施例３は、磁化遷移領域の幅が実施例１よりやや広くなっている。高密度記録の観点から、実施例１および２は、実施例３より好ましい。
【００４４】
図５（Ｂ）を参照するに、比較例１は、記録したにも拘わらず、記録前と変わらない残留磁化状態になっている。補助磁性膜の交換スティフネス定数Ａ２が０．５と大きく、補助磁性膜の記録層の磁性微粒子に対する交換相互作用が大きいため、磁性微粒子の磁化が記録磁界によって反転されないことがわかる。
【００４５】
比較例２は、磁化遷移領域の幅が狭く、ほぼ実施例１および２と同様の残留磁化状態となっている。しかし、後述するように時間が経過すると磁化が急激に減少し、熱的安定性が劣るので記録媒体として適さないことがわかる。
【００４６】
図６は、計算機シミュレーションにより求めた残留磁化の時間的変化を示す図である。図６において、横軸は記録後の時間ｔ、縦軸は記録直後の磁化すなわち飽和磁化Ｍｓによって規格化した時間ｔでの残留磁化Ｍ（ｔ）である。比較例２では、記録してから１０−５秒から１０−４秒後にＭ（ｔ）／Ｍｓが急激に減少するのに対して、実施例１は、記録してから１０４秒後であっても、Ｍ（ｔ）／Ｍｓがほとんど減少しない。すなわち実施例１は、記録磁化の熱的安定性が優れている。図６には示していないが、実施例２および３は、実施例１と同様であった。
【００４７】
以上の結果を、図７にまとめて示す。図７は、実施例および比較例のパラメータおよび計算機シミュレーションの結果を示す図である。図７を参照するに、垂直磁気記録媒体の実施例１から３によれば、補助磁性膜の交換スティフネス定数Ａ２が、０．１＜Ａ２＜０．５を満足することにより、記録直後において、磁化遷移領域の幅の狭い残留磁化状態を形成することができ、それとともに、補助磁性膜が記録層の磁性微粒子に交換相互作用を及ぼして磁性微粒子の磁化を固定し、記録層の磁化の熱的安定性を向上することができる。さらに、補助磁性膜の長手方向の保磁力Ｈｃ／／２と垂直方向の保磁力Ｈｃ⊥２の比をより小さくすることにより、記録層の磁性微粒子が形成する磁化遷移領域の幅をより狭くすることができ高密度記録に適した垂直磁気記録媒体を実現することができる。
【００４８】
次に、本発明になる磁気記録装置の一実施例を図８及び図９と共に説明する。図８は、磁気記録装置１２０の一実施例の要部を示す断面図である。図９は、磁気記録装置の一実施例の要部を示す平面図である。
【００４９】
図８及び図９に示すように、磁気記録装置１２０は大略ハウジング１２３からなる。ハウジング１２３内には、モータ１２４、ハブ１２５、複数の磁気記録媒体１２６、複数の記録再生ヘッド１２７、複数のサスペンション１２８、複数のアーム１２９及びアクチュエータユニット１２１が設けられている。磁気記録媒体１２６は、モータ１２４より回転されるハブ１２５に取り付けられている。記録再生ヘッド１２７は、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果型素子）、又はＴＭＲ素子（トンネル磁気効果型）の再生ヘッドと薄膜ヘッドの記録ヘッドとの複合型ヘッドからなる。各記録再生ヘッド１２７は対応するアーム１２９の先端にサスペンション１２８を介して取り付けられている。アーム１２９はアクチュエータユニット１２１により駆動される。この磁気記録装置の基本構成自体は周知であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。
【００５０】
磁気記録装置１２０の本実施例は、磁気記録媒体１２６に特徴がある。各磁気記録媒体１２６は、例えば、図４の積層構成を有する実施例１から３の垂直磁気記録媒体である。勿論磁気記録媒体１２６の枚数は３枚に限定されず、１枚でも、２枚又は４枚以上であっても良い。
【００５１】
磁気記録装置１２０の基本構成は、図８及び図９に示すものに限定されるものではない。本発明で用いる磁気記録媒体１２６は、磁気ディスクに限定されない。
【００５２】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５３】
例えば、軟磁性裏打ち層４２は、記録ヘッドの方式、例えば単磁極ヘッド、リング型ヘッドなどの方式に合わせて設けられ、例えば、リング型ヘッドにより記録する場合は、軟磁性裏打ち層４２は必須のものではない。
【００５４】
なお、本発明は、以下の付記に示す構成により実施することができる。
（付記１）　基板の上方に記録層を設けた垂直磁気記録媒体であって、
ほぼ同一粒径の磁性微粒子を単層で均一に配列して形成されてなる前記記録層と、
前記記録層と基板との間であって前記磁性微粒子と交換相互作用を及ぼす位置に形成された補助磁性膜と、を備えたことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記２）　前記補助磁性膜の交換スティフネス定数は、１×１０−１２Ｊ／ｍより大きく５×１０−１２Ｊ／ｍ未満の範囲であることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記３）　前記補助磁性膜のｔＢｒは、前記記録層のｔＢｒの３０％以下であることを特徴とする付記１または２記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４）　前記補助磁性膜は、Ｆｅ、Ｃｏ、ＰｄおよびＰｔよりなる群から選択された少なくとも２つの元素からなる合金、並びにＦｅまたはＣｏと非磁性元素との人工格子膜よりなることを特徴とする付記１から３のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５）　前記補助磁性膜は、
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属と、ＰｄおよびＰｔの少なくとも１つの金属と、を組合わせた合金、または、
ＦｅまたはＣｏと非磁性元素との人工格子膜、よりなることを特徴とする付記１から４のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６）　前記記録層の長手方向の保磁力は、前記記録層に垂直方向の保磁力の５％以下であることを特徴とする付記１から５のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７）　前記基板と補助磁性膜との間に軟磁性裏打ち層を設けることを特徴とする付記１から６のいずれか１項記載垂直磁気記録媒体。
（付記８）　前記補助磁性膜の下側に非磁性中間層を設けることを特徴とする付記１から７のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記９）　付記１から８のいずれか１項記載の磁気記録媒体を備えた磁気記録装置。
【００５５】
付記６記載の発明によれば、記録層の垂直方向の保磁力に対する長手方向の保磁力の比を５％以下にすることにより、記録層の磁性微粒子の磁化容易軸を垂直にし、垂直方向に磁化し易くすることによって、記録層の磁気遷移領域の幅を低減し、高記録密度化することができる。なお、記録層の長手方向の保磁力の下限は０であってもよいが、磁性材料として０のものを見いだすことが困難あるので、０．１％以上であることが好ましい。
【００５６】
また、付記７記載の発明によれば、このような構成の垂直磁気記録媒体では、ヘッド磁界が膜面内方向に広らずに、記録層および補助磁性膜に垂直に印加され、遷移領域の狭小な記録ビットが形成される。
【００５７】
また、付記８記載の発明によれば、このような構成の垂直磁気記録媒体では、補助磁性膜の結晶性および垂直配向性を向上することができる。
【００５８】
また、付記９記載の発明によれば、かかる垂直磁気記録媒体は、低い媒体ノイズかつ優れた記録磁化の熱的安定性を示すので、高密度記録が可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、本発明は、媒体ノイズを低減し、それと共に、記録層の磁化の熱的安定性を向上した垂直磁気記録媒体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図２】従来の積層の磁性微粒子で記録層を形成した磁気記録媒体の断面図である。
【図３】単層の磁性微粒子で記録層を形成した垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図４】本発明による実施形態の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図５】垂直磁気記録媒体の記録直後の残留磁化状態を示す図である。
【図６】記録磁化の時間的変化を示す図である。
【図７】実施例および比較例のパラメータおよび計算機シミュレーションの結果を示す図である。
【図８】磁気記録装置の一実施例の要部を示す断面図である。
【図９】図８に示す磁気記録装置の一実施例の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
４０　　垂直磁気記録媒体
４１　　基板
４２　　軟磁性裏打ち層
４３　　非磁性中間層
４４　　補助磁性膜
４５　　記録層
４６　　保護層
４７　　磁性微粒子
Ａ１、Ａ２　　交換スティフネス定数
ｔＢｒ　　膜厚と残留磁束密度の積
Ｈｃ／／　　長手方向の保磁力
Ｈｃ⊥　　膜面に垂直方向の保磁力
【図１】
2004014006.tif 000003
【図２】
2004014006.tif 000004
【図３】
2004014006.tif 000005
【図４】
2004014006.tif 000006
【図５】
2004014006.tif 000007
【図６】
2004014006.tif 000008
【図７】
2004014006.tif 000009
【図８】
2004014006.tif 000010
【図９】
2004014006.tif 000011