(57)【要約】【課題】  書込み性能が良好で、書き込まれたビットの優れた熱安定性を有する磁気記録媒体、磁気記録媒体及び記録方法を提供する。【解決手段】  本実施の形態の磁気記録媒体２０は、基板２１と、前記基板２１上に、第１シード層２２、第２シード層２３、下地層２４、非磁性中間層２５、第１磁性層２６、非磁性結合層２８、第２磁性層２９、保護層３０、及び潤滑層３１とが順次形成された構成とする。第１磁性層２６と第２磁性層２９とが非磁性結合層２８を介して強磁性的に交換結合された交換結合構造を有し、外部磁界を印加しない状態ではそれぞれの磁化が互いに平行となり、記録磁界を印加してその方向を切り換えると、第１磁性層２６が第２磁性層２９よりも先に磁化方向が切り換わり、第１磁性層２６からの交換磁界が記録磁界に重畳して印加されることにより第２磁性層２９の磁化方向が切り換わり易くなる。【選択図】  図８
2005085338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記第１及び第２の磁性層に対して磁化方向を切り換える記録磁界を印加すると、前記第１の磁性層の磁化方向が第２の磁性層の磁化方向よりも先に切り換わる、磁気記録媒体。
【請求項２】
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記第１の磁性層の動的保磁力Ｈｃ1’と第２の磁性層の動的保磁力Ｈｃ2’との関係がＨｃ1’＜Ｈｃ2’であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第１の磁性層の静的保磁力Ｈｃ1と第２の磁性層の静的保磁力Ｈｃ2との関係がＨｃ1＜Ｈｃ2であることを特徴とする請求項２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記第１の磁性層はＣｏＣｒまたはＣｏＣｒＰｔを主体とした合金よりなり、前記第２の磁性層はＣｏＣｒＰｔを主体とした合金よりなり、原子％での第１の磁性層のＰｔ含有量が第２の磁性層のＰｔ含有量よりも少ない、磁気記録媒体。
【請求項５】
前記非磁性結合層はＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、及びＩｒ系合金からなる群のうちいずれかの材料よりなることを特徴とする請求項１〜４うち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記非磁性結合層はＲｕ膜よりなり、厚さが０．１ｎｍ〜０．４５ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記非磁性結合層はＲｕＣｏ膜よりなり、厚さが０．１ｎｍ〜０．９５ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記第１磁性層と非磁性結合層との間にさらに強磁性材料よりなる磁性接合層を備え、
前記磁性接合層と第２磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記磁性接合層の磁化と第２磁性層との磁化が互いに平行であることを特徴とする請求項１〜７うち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記非磁性結合層と第２磁性層との間にさらに強磁性材料よりなる他の磁性接合層を備え、
前記他の磁性接合層と第１磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記他の磁性接合層の磁化と第１磁性層との磁化が互いに平行であることを特徴とする請求項１〜８うち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記第１の磁性層の下側に、強磁性層と、前記強磁性層上に設けられた他の非磁性結合層とからなる交換層構造とをさらに備え、
前記強磁性層及び第１の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記強磁性層の磁化と第１の磁性層との磁化が互いに反平行であることを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記第１及び第２の磁性層、及び強磁性層に対して磁化方向を切り換える記録磁界を印加すると、前記第１の磁性層の磁化方向が強磁性層の磁化方向よりも先に切り換わることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記第１の磁性層の動的保磁力Ｈｃ1’と強磁性層の動的保磁力Ｈｃ3’との関係がＨｃ1’＜Ｈｃ3’であることを特徴とする請求項１０または１１記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】
複数の前記交換層構造を備え、
前記他の非磁性結合層を介して隣接する強磁性層同士は交換結合すると共に、
複数の強磁性層のうち隣接する少なくとも一組の強磁性層の磁化が、外部磁界を印加しない状態で前記第２の磁性層の磁化と平行であることを特徴とする請求項１０〜１２のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちいずれか一項記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対して情報を書き込み及び／又は読み出しを行う記録再生手段とを備えた磁気記憶装置。
【請求項１５】
記録磁界を印加して情報を磁気的に磁気記録媒体に記録する記録方法であって、
前記磁気記録媒体は、
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記記録磁界と、第１の磁性層と第２の磁性層に働く交換磁界と、動的保磁力との関係が下記式（１）によって表されることを特徴とする記録方法。
Ｈh1−ＨE1−Ｈｃ1’＞Ｈh2−ＨE2−Ｈｃ2’＞０…（１）
（ここで、Ｈｃ1’、Ｈｃ2’は各々第１の磁性層、第２の磁性層の動的保磁力、ＨE1、ＨE2は各々第１の磁性層、第２の磁性層に印加される交換磁界、Ｈh1、Ｈh2は各々第１の磁性層、第２の磁性層に印加される記録磁界を表す。）
【請求項１６】
記録磁界を印加して情報を磁気的に磁気記録媒体に記録する記録方法であって、
強磁性層と、
前記強磁性層上に設けられた第１非磁性結合層と、
前記第１非磁性結合層上に設けられた第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた第２の非磁性結合層と、
前記第２の非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記強磁性層と第１の磁性層、及び第１の磁性層と第２の磁性層はそれぞれ交換結合すると共に、
外部磁界が印加されない状態で前記強磁性層と第１の磁性層の磁化方向が互いに反平行であり、前記第１の磁性層と第２の磁性層の磁化方向が互いに平行である、磁気記録媒体に対し、前記第１の磁性層及び第２の磁性層の磁化方向を切り換えるステップを含み、
前記強磁性層、第１の磁性層、及び第２の磁性層の磁化方向は、記録磁界をかけて互いに平行にした後に、該記録磁界を取り除くと、前記強磁性層の磁化方向が切り換わり、該記録磁界が印加されていない状態では、強磁性層と、第１の磁性層及び第２の磁性層との磁化方向が互いに反平行となることを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度記録に適した磁気記録媒体、磁気記憶装置及び記録方法に係り、特に高記録密度での書き込み性能が優れた磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体は、近年高密度記録化が急速に進められ、年率１００％の伸びを示している。現在主流の面内記録方式においては面記録密度の限界が１００Ｇｂ／ｉｎ2と予想されている。その理由として、高密度記録領域においては、媒体ノイズ低減のため、磁化単位を構成する結晶粒の大きさを低減し、磁化単位同士の境界すなわち磁化遷移領域のジグザグを低減等している。しかし、結晶粒の大きさを低減すると、磁化単位を構成する体積が減少するので、熱揺らぎにより磁化が減少するという熱安定性の問題が生じてくる。したがって、１００Ｇｂ／ｉｎ2を超える高記録密度を達成するためには、媒体ノイズの低減と熱安定性を高度に両立する必要がある。
【０００３】
本願発明者は媒体ノイズの低減と熱安定性が両立する図１に示す磁気記録媒体１００を提案している（特許文献１及び２参照）。磁気記録媒体１００は、基板１０５上に、強磁性層１０１とその強磁性層１０１上に設けられた非磁性結合層１０３からなる交換層構造と、その交換層構造上に形成された磁性層１０２を有し、強磁性層１０１と磁性層１０２とが非磁性結合層１０３を介して反強磁性的に交換結合しているものであり、実質的な結晶粒の体積は交換結合した強磁性層１０１及び磁性層１０２の結晶粒の体積の和となり、熱的安定性が著しく向上するとともに、結晶粒をさらに微細化可能にするため低媒体ノイズ化を図ることができるというものである。このような磁気記録媒体１００を用いることにより、記録されたビットの熱安定性が向上し媒体ノイズが低減され、信頼性の高い高密度記録を実現できることが期待されている。
【特許文献１】特開２００１−０５６９２１号公報
【特許文献２】特開２００１−０５６９２４号公報
【特許文献３】特開２００１−０５６９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁気記録媒体１００の再生出力は磁性層１０２及び強磁性層１０１の磁化が反平行となっているため、各々の残留磁化の差分にほぼ比例する。したがって、従来の単層磁性層を有する磁気記録媒体と同程度の再生出力を得るためには、例えば磁性層１０２及び強磁性層１０１に同じ組成の材料を用いた場合、記録再生を行う磁気ヘッドから遠い強磁性層１０１に対して、磁気ヘッドに近い磁性層１０２の膜厚を厚く、かつ従来の単層磁性層の膜厚より厚く設定する。しかし、このような構成では、磁性層１０２の膜厚増加による書込み性能、例えばオーバーライト特性やＮＬＴＳ（ノン・リニア・トランジッション・シフト）特性が劣化するおそれがある。
【０００５】
また、記録の際に、磁気ヘッドから印加された記録磁界により、磁性層１０２及び強磁性層１０１の磁化は互いに記録磁界の方向を向いて平行となる。その後、磁気ヘッドが移動して記録磁界が弱まると、磁性層１０２からの交換磁界を受けて強磁性層１０１の磁化の方向が反転し反平行に結合する。しかし、磁気ヘッドの移動方向に対して後端部にあたる、磁気ヘッドの磁極（トレーリングエッジ）付近において、記録磁界の方向を切り換えた直後の磁性層１０２及び強磁性層１０１の磁化方向の切り換わり等の振る舞いは、各々が及ぼす交換磁界や反磁界の影響によって複雑となる。磁性層１０２は、特に強磁性層１０１の磁気特性等により、磁化遷移領域の形成される位置や傾き等が変化しＮＬＴＳ特性が劣化するおそれがある。
【０００６】
したがって、本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、書込み性能が良好な磁気記録媒体、磁気記憶装置及び記録法方法を提供することである。さらに、書き込まれたビットの優れた熱安定性を有する磁気記録媒体及び磁気記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、前記第１及び第２の磁性層に対して磁化方向を切り換える記録磁界を印加すると、前記第１の磁性層の磁化方向が第２の磁性層の磁化方向よりも先に切り換わる、磁気記録媒体が提供される。
【０００８】
本発明によれば、第１の磁性層の磁化が第２の磁性層の磁化に先立って切り換わり、第１の磁性層から第２の磁性層に印加される交換磁界が記録磁界の方向と同じ方向になるので、記録磁界に重畳して第２の磁性層の磁化が切り換わり易くなる。したがって、書き込み性能が向上し、一層の高密度記録が可能となる。
【０００９】
本発明の他の観点によれば、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、前記第１の磁性層の動的保磁力Ｈｃ1’と第２の磁性層の動的保磁力Ｈｃ2’との関係がＨｃ1’＜Ｈｃ2’である、磁気記録媒体が提供される。
【００１０】
本発明によれば、Ｈｃ1’＜Ｈｃ2’の関係により第１の磁性層の磁化が第２の磁性層の磁化に先立って切り換わり、第１の磁性層から第２の磁性層に印加される交換磁界が記録磁界の方向と同じなるので、記録磁界に重畳して第２の磁性層の磁化が切り換わり易くなる。したがって、書き込み性能が向上し、一層の高密度記録が可能となる。
【００１１】
本発明のその他の観点によれば、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、前記第１の磁性層はＣｏＣｒまたはＣｏＣｒＰｔを主体とした合金よりなり、前記第２の磁性層はＣｏＣｒＰｔを主体とした合金よりなり、原子％での第１の磁性層のＰｔ含有量が第２の磁性層のＰｔ含有量よりも少ない、磁気記録媒体が提供される。
【００１２】
本発明によれば、第１の磁性層のＰｔ含有量を第２の磁性層のＰｔ含有量よりも少なく設定することによりＨｃ1’＜Ｈｃ2’として、上述した書き込み性能を向上し、一層の高密度記録が可能となる。
【００１３】
本発明のその他の観点によれば、上記いずれかの磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対して情報を書き込み及び／又は読み出しを行う記録再生手段とを備えた磁気記憶装置が提供される。
【００１４】
本発明によれば、磁気記録媒体の書込み性能が良好であり、書き込まれたビットの優れた熱安定性及び低媒体ノイズ特性を有するので、信頼性が高くかつ高記録密度化を図ることができる。
【００１５】
本発明のその他の観点によれば、記録磁界を印加して情報を磁気的に磁気記録媒体に記録する記録方法であって、前記磁気記録媒体は、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、前記記録磁界と、第１の磁性層と第２の磁性層に働く交換磁界と、動的保磁力との関係が下記式（１）によって表されることを特徴とする記録方法が提供される。
Ｈh1−ＨE1−Ｈｃ1’＞Ｈh2−ＨE2−Ｈｃ2’＞０…（１）
ここで、Ｈｃ1’、Ｈｃ2’は各々第１の磁性層、第２の磁性層の動的保磁力、ＨE1、ＨE2は各々第１の磁性層、第２の磁性層に印加される交換磁界、Ｈh1、Ｈh2は各々第１の磁性層、第２の磁性層に印加される記録磁界を表す。
【００１６】
本発明によれば、上式（１）の関係を有することにより、記録磁界の切り換えにより第１の磁性層及び第２の磁性層には動的保磁力Ｈｃ1’、Ｈｃ2’に対してそれぞれ大なる磁界Ｈh1−ＨE1（第１の磁性層）、Ｈh2−ＨE2（第２の磁性層）が印加され、かつＨh1−ＨE1−Ｈｃ1’＞Ｈh2−ＨE2−Ｈｃ2’であるので、第１の磁性層が第２の磁性層に先立って磁化方向が切り換わる。その結果、第１の磁性層の磁化により第２の磁性層に印加される交換磁界が記録磁界の方向と同じになり、記録磁界に重畳して第２の磁性層の磁化方向が切り換わり易くなる。したがって、書き込み性能が向上し、一層の高密度記録が可能となる。
【００１７】
以下に本発明の原理を説明する。図２は、本発明の磁気記録媒体の静磁気特性の一例を示す図である。図中に磁化状態を合わせて示している。図２を参照するに、本発明の磁気記録媒体１０の要部は、第１磁性層１１と、その上に非磁性結合層１３を介して第２磁性層１２が積層された構成となっている。第１磁性層１１と第２磁性層１２とが交換結合をしており、外部磁界が印加されない状態（状態Ｂ、Ｅ）では、第１磁性層１１の磁化と第２磁性層１２との磁化が互いに平行となっている。
【００１８】
具体的には、外部磁界Ｈが０の状態（状態Ｃ及び状態Ｆ）では、第１磁性層１１及び第２磁性層１２の磁化は互いに平行となっている。その状態から磁化方向とは反対方向の外部磁場Ｈを増加させると磁化曲線は略水平の肩が形成される状態Ｃ、又は状態Ｆが形成される。第１磁性層１１の磁化方向が切り換わり、第１磁性層１１の磁化と第２磁性層１２の磁化方向は互いに反平行となる。
【００１９】
次に外部磁界Ｈをさらに増加させると（状態Ｃ→状態Ｄ、状態Ｆ→状態Ａ）、磁化が０の状態すなわち、この外部磁界の値が保磁力Ｈｃ（静的保磁力）となる。さらに、外部磁界を増加させると、第１磁性層１１及び第２磁性層１２の磁化は外部磁界方向に互いに平行となり、次に外部磁界を低下させて０としても（状態Ｄ→状態Ｅ、状態Ａ→状態Ｂ）互いに平行のままである。
【００２０】
ここで特徴的なのは、外部磁界が０の状態で第１磁性層１１の磁化と第２磁性層１２の磁化方向は互いに平行となり、外部磁界の方向を切り換えて増加させると第１磁性層１１の磁化方向が先に切り換わり、その後第２磁性層１２の磁化方向が切り換わることである。
【００２１】
ここで、静磁気特性は振動試料型磁力計（ＶＳＭ）等で測定されたものであり、１ループの測定時間は数分間程度である。外部磁界の方向を切り換える時間は数秒程度となる。このような外部磁界の方向を切り換える時間（以下、「磁界スイッチング時間」と称する。）が秒のオーダー以上の長い時間の場合の保磁力Ｈｃを静的保磁力Ｈｃと称する。
【００２２】
一方、磁気記録媒体１０に磁気ヘッドが磁界を印加して記録する場合の磁界スイッチング時間は、サブナノ秒〜１ナノ秒程度である。かかる短時間に磁界を切り換える場合、磁化の運動を妨げる方向に力（例えば粘性力）が働くため、磁化方向を切り換えるためにはより大なる印加磁界が必要となる。すなわち、保磁力が増加する。かかる保磁力を動的保磁力Ｈｃ’と称する。
【００２３】
図３は本発明の磁気記録媒体の第１磁性層と第２磁性層の動的保磁力及び静的保磁力の関係を示す図である。図３を参照するに、第１磁性層と第２磁性層の静的保磁力の関係は、それぞれの静的保磁力をＨｃ1、Ｈｃ2とするとＨｃ1＜Ｈｃ2を有している。また、静的保磁力の磁界スイッチング時間ｔAから時間を短縮するに従って動的保磁力が増加する。磁界スイッチング時間がサブナノ秒〜１ナノ秒程度であるｔBにおいては、第１磁性層と第２磁性層の動的保磁力の関係は、それぞれの動的保磁力をＨｃ1’、Ｈｃ2’とするとＨｃ1’＜Ｈｃ2’を有している。
【００２４】
特にＨｃ1’はＨｃ2’に対して十分小さいことが好ましい、図３から分かるように、ある記録磁界が印加されると、磁化方向が切り換わる時間は第２磁性層よりも第１磁性層の方が短い。したがって、第１磁性層と第２磁性層に記録磁界が印加されると、第１磁性層が第２磁性層よりも磁化方向が先に切り換わる。
【００２５】
図４（Ａ）〜（Ｃ）、図５（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の磁気記録媒体の記録の際の様子を時系列的に示す図である。各々の図は、磁気記録媒体１０が紙面左側に移動し、すなわち磁気ヘッド１４が相対的に右側に移動し続けている時の、ある時点での磁気ヘッド１４及び磁気記録媒体１０の様子を示している。
【００２６】
図４（Ａ）では、磁気記録媒体１０の第２磁性層１２側に位置する磁気ヘッド１４が図の左側から右側に移動しながら、記録ギャップ１４Ｇを挟む磁極１４P1、１４Pから記録磁界ＨAPが左方向に印加されている。第１磁性層１１及び第２磁性層１２は記録磁界ＨAPにより左方向に磁化され、第１磁性層１１の磁化Ｍ１A，Ｍ１B、第２磁性層１２の磁化Ｍ２A，Ｍ２Bは互いに平行となっている。また、第１磁性層１１と第２磁性層１２の強磁性的な交換結合により、第１磁性層１１及び第２磁性層１２の磁化Ｍ１A、Ｍ１B、Ｍ２A、Ｍ２Bに交換磁界ＨE1，ＨE2が左方向に印加されている。
【００２７】
図４（Ｂ）では、磁気ヘッド１４が図の右側に移動した状態で記録磁界ＨAPの方向を切り換えると、図３において説明したように、第１磁性層１１の磁化が第２磁性層の磁化よりも先に磁気ヘッド１４の記録磁界ＨAPの切り換えに従って磁化方向が切り換わる。
【００２８】
なお、この際、第１磁性層１１の磁化は、動的保磁力Ｈｃ1’が低いためＭ１A〜Ｍ１Dを含む広い範囲で磁化方向が切り換わる。この状態では、第１磁性層１１の磁化Ｍ１A〜Ｍ１Dからの交換磁界ＨE2の方向は記録磁界ＨAPの方向と同じであるので、第２磁性層１２の磁化Ｍ２B、Ｍ２Cに対して記録磁界ＨAP＋ＨE2が印加され、記録磁界ＨAPだけが印加される場合と比べてより大きな磁界が印加されるので磁化方向が切り換わり易い。なお、記録磁界ＨAPの切り換わり対して、第１磁性層１１及び第２磁性層の磁化方向の切り換わりが短時間に行われる程好ましい。
【００２９】
図４（Ｃ）では、図４（Ｂ）からの時間的経過がわずかな場合を示している。磁気記録媒体１０と磁気ヘッド１４の位置関係がほとんど変わらない状態で、図４（Ｂ）に示した第１磁性層１１の磁化Ｍ１A〜Ｍ１Dの方向が切り換わり、続いて磁気ヘッド１４の移動方向に対して後側の磁極１４P2付近の第２磁性層１２の磁化Ｍ２B、Ｍ２CがＨAP＋ＨE2の大きさの磁界が印加されて磁化方向が切り換わる。記録磁界ＨAPに加えて交換磁界ＨE2が同方向に印加されるので磁化Ｍ２B、Ｍ２Cの方向が切り換わり易くなりオーバーライト特性が向上する。さらに、記録磁界ＨAPの切り換えのタイミングに対して、第１磁性層１１の磁化Ｍ１A〜Ｍ１Dの方向が切り換わり、続いて第２磁性層１２の磁化Ｍ２B、Ｍ２Cの方向が切り換わるので、第２磁性層１２の磁化遷移領域ＴＡ2Aが切り換えタイミングにほぼ相当する位置に形成されるので、後述する図６（Ａ）〜（C）及び図７で示す本発明によらない磁気記録媒体１１０と比較してＮＬＴＳ特性が向上する。
【００３０】
図５（Ａ）では、図４（Ｃ）から磁気ヘッド１４が図の右側にさらに移動した状態で記録磁界ＨAPの方向を切り換えると、図４（Ｂ）で示したのと同様に、第１磁性層１１の磁化Ｍ１A〜Ｍ１Dを含む広い範囲で方向が切り換わり、わずかな時間的経過後を示す図５（Ｂ）では、記録磁界ＨAPに、第１磁性層１１の磁化Ｍ１C、Ｍ１Dからの交換磁界ＨE2を加えた磁界が第２磁性層１２に印加されて、第２磁性層１２の磁化Ｍ２C、Ｍ２Dの磁化方向が切り換わり、磁化遷移領域ＴＡ２Bが形成される。
【００３１】
図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の記録後の経過時間が数ミリ秒に達した時の様子を示す。なお、図５（Ｂ）以降も磁気ヘッド１４の記録磁界の切り換えによる記録を繰り返している。記録後、磁気ヘッド１４の記録磁界ＨAPが印加されなくなると、第２磁性層１２から第１磁性層１１に働く交換磁界ＨE1の作用により、第１磁性層１１の磁化Ｍ１A〜Ｍ１Dは第２磁性層１２の磁化Ｍ２A〜Ｍ２Dと平行となる強磁性結合の安定な状態へと緩和し、第１磁性層１１の磁化遷移領域ＴＡ１A〜ＴＡ１Cが形成される。第１磁性層１１の磁化遷移領域ＴＡ１A〜ＴＡ１Cは第２磁性層１２のＴＡ２A〜ＴＡ２Cにほぼ一致する。さらに、本発明の磁気記録媒体１０は、第２磁性層１２と第１磁性層１１との磁気的結合による効果で熱的安定性を向上させることができる。
【００３２】
なお、第１磁性層１１の磁化の緩和時間は１０ミリ秒より短く設定されることが好ましい。１０ミリ秒を超えると、例えば磁気ディスク装置では、磁気ディスクが１回転し、磁気ヘッド１４が第１磁性層１１の磁化が緩和する前に磁気ディスクから漏洩する磁束を感知し、第１磁性層１１の緩和による再生出力の変動を感知することになる。第２磁性層１２からの交換磁界ＨE1の方向に第１磁性層１１の磁化Ｍ１A〜Ｍ１Dが迅速に追従することがより好ましい。
【００３３】
また、図４（Ａ）〜（Ｃ）及び図５（Ａ）〜（Ｃ）では、第２磁性層１２側に磁気ヘッド１４が位置する場合を例に説明したが、第１磁性層１１と第２磁性層１２の位置を入れ換えて、第１磁性層１１側に磁気ヘッド１４が配置されていてもよく、この場合でも上述した作用・効果を奏することは明らかである。
【００３４】
以下、比較のため、第１磁性層と第２磁性層が反強磁性的に結合し、かつ、記録磁界の磁界方向の切り換えによって先に第１磁性層の磁化方向が切り換わる、本発明によらない磁気記録媒体について簡単に説明する。
【００３５】
図６（Ａ）〜（Ｃ）及び図７は本発明によらない磁気記録媒体の記録の際の様子を時系列的に示す図である。本発明によらない磁気記録媒体１１０は、第１磁性層１１１と第２磁性層１１２が非磁性結合層１１３を介して反強磁性的に交換結合している。
【００３６】
図６（Ａ）では、磁気ヘッド１４が図の左側から右側に移動しながら、第１磁性層１１１及び第２磁性層１１２は記録磁界ＨAPにより左方向に磁化され、第１磁性層１１１の磁化Ｍ１A’，Ｍ１B’、第２磁性層１１２の磁化Ｍ２A’，Ｍ２B’は互いに平行となっている。また、第１磁性層１１１と第２磁性層１１２の反強磁性的な交換結合により、第１磁性層１１１及び第２磁性層１１２の磁化Ｍ１A’、Ｍ１B’、Ｍ２A’、Ｍ２B’に交換磁界ＨE1，ＨE2が右方向に（記録磁界ＨAPと逆方向に）印加されている。
【００３７】
図６（Ｂ）では、磁気ヘッド１４が図の右側に移動した状態で記録磁界ＨAPの方向を切り換えると、第１磁性層１１１の磁化は磁化Ｍ１A’〜Ｍ１D’を含む広い範囲で磁気ヘッド１４の磁界の切り換えに追従して磁化方向が切り換わる。
【００３８】
図６（Ｃ）では、図６（Ｂ）からの時間的経過がわずかな場合を示し、磁気記録媒体１１０と磁気ヘッド１４の位置関係がほとんど変わらない状態で、図６（Ｂ）に示した第１磁性層１１１の磁化方向が切り換わり、続いて磁気ヘッド１４の移動方向に対して後側の磁極１４P2付近の第２磁性層１１２の磁化Ｍ２B’、Ｍ２C’に対して、記録磁界ＨAPに対して逆方向の交換磁界ＨE2が印加されているので、交換磁界ＨE2の分だけ記録磁界ＨAPが弱められたＨAP−ＨE2の大きさを有する磁界が印加される。したがって、磁化Ｍ２B’、Ｍ２C’の方向が切り換わり難くなりオーバーライト特性が悪化する。さらに磁化Ｍ２B’、Ｍ２C’の方向の切り換わりが遅れるので第２磁性層１１２の磁化遷移領域ＴＡ２A’が図４に示した磁化遷移領域ＴＡ２Aより時間的に遅れた位置に形成されるので、ＮＬＴＳが悪化してしまう。
【００３９】
図７は、図６（C）以降も磁気ヘッド１４の記録磁界ＨAPの切り換えによる記録を繰り返し、記録後の経過時間が数ミリ秒に達した時の様子を示す。第２磁性層１１２に形成された磁気遷移領域ＴＡ２A’〜ＴＡ２C’は、本発明の磁気記録媒体１０の第２磁性層１２に形成された磁気遷移領域ＴＡ２A〜ＴＡ２C（参考のため合わせて示したもの。）から時間的に遅れた方向にずれて形成される。図７に示すように、そのずれ量は先立つ磁化の反磁界の影響により磁化の向きにより異なってくる。したがって、磁化遷移領域ＴＡ2A’−ＴＡ2B’間と、ＴＡ2B’−ＴＡ2C’間はその長さが異なってくる。その結果ＮＬＴＳ特性が悪化する。また、上述したように第２磁性層１１２の磁化方向が切り換わり難くなっているので、オーバーライト特性が悪化する。
【００４０】
したがって、本発明の磁気記録媒体１０は、オーバーライト特性及びＮＬＴＳ特性、すなわち書き込み性能に優れている。さらに第１磁性層１１と第２磁性層１２との交換結合により優れた熱的安定性も有しているので高記録密度化を図ることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、第１の磁性層と非磁性結合層を介して第２の磁性層が設けられ、第１の磁性層と第２の磁性層とが強磁性的に交換結合している。第２の磁性層の磁化方向の切り換わりの際に、第１の磁性層からの交換磁界により強められた記録磁界が第２の磁性層に印加され、磁化方向が切り換わり易くなるので、書込み性能が良好な磁気記録媒体、磁気記憶装置、及び記録方法を実現することができる。また、書き込まれたビットの優れた熱安定性及び低媒体ノイズ特性を有しているので、高記録密度の磁気記録媒体及び磁気記憶装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ本発明を更に具体的に説明する。
【００４３】
（第１の実施の形態）
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の断面図である。図８を参照するに、本実施の形態の磁気記録媒体２０は、基板２１と、前記基板２１上に、第１シード層２２、第２シード層２３、下地層２４、非磁性中間層２５、第１磁性層２６、非磁性結合層２８、第２磁性層２９、保護層３０、及び潤滑層３１とが順次形成された構成となっている。磁気記録媒体２０は、第１磁性層２６と第２磁性層２９とが非磁性結合層２８を介して強磁性的に交換結合された交換結合構造を有していることに特徴がある。
【００４４】
前記基板２１は、例えばディスク状のプラスチック基板、ガラス基板、ＮｉＰメッキアルミ合金基板、シリコン基板などを用いることができ、特に基板２１がテープ状である場合は、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド等のプラスチックフィルムを用いることできる。基板２１はテクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。なお、テクスチャ処理は、磁気記録媒体２０が磁気ディスクの場合、周方向、すなわちトラック方向に形成される。
【００４５】
前記第１シード層２２は、非磁性材料、例えばＮｉＰ、ＣｏＷ、ＣｒＴｉ等からなりテクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。なお、第１シード層２２がＮｉＰ等のアモルファス材料の場合は酸化処理されていることが好ましい。第１磁性層２６及び第２磁性層２９のｃ軸の面内配向が向上する。また、ｃ軸配向を向上させる公知の材料であればＮｉＰの替わりに用いることができる。
【００４６】
前記第２シード層２３は、例えばＮｉＰ、ＣｏＷ，ＣｒＴｉ等のアモルファス材料、ＡｌＲｕ、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ等のＢ２構造を有する合金からなる。第２シード層２３がアモルファス材料よりなり、この上に形成される下地層２４がＢ２構造を有する合金よりなる場合に、下地層２４の（００１）面又は（１１２）面の配向を向上する。テクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。なお、上述したテクスチャ処理は、磁気記録媒体２０が磁気ディスクの場合、周方向、すなわちトラック方向に形成される。
【００４７】
前記下地層２４は、例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＶ、ＣｒＢ、ＣｒＭｏＢなどのＣｒ合金や、ＡｌＲｕ、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ等のＢ２構造を有する合金より構成される。上述したように、下地層２４は第２シード層２３上にエピタキシャル成長し、下地層２４がＢ２構造を有する場合は（００１）面又は（１１２）面が成長方向に良好な配向を示し、下地層２４がＣｒやＣｒ合金よりなる場合は（００２）面が成長方向に良好な配向を示す。また下地層２４はこれらのＣｒ合金やＢ２構造を有する合金からなる層を複数積層してもよい。積層することにより下地層２４自体の配向を向上し、非磁性中間層２５のエピタキシャル成長を良好とし、さらに第１磁性層２６及び第２磁性層２９の配向を向上することができる。
【００４８】
前記非磁性中間層２５は、ＣｏＣｒ合金に元素あるいは合金Ｍを添加したｈｃｐ構造を有する非磁性合金から構成され、厚さが１ｎｍ〜５ｎｍの範囲に設定される。ここでＭは、Ｐｔ、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金から選択される。非磁性中間層２５は下地層２４の結晶性及び結晶粒サイズを引き継いでエピタキシャル成長し、非磁性中間層２５上にエピタキシャル成長する第１磁性層２６及び第２磁性層２９の結晶性を向上し、結晶粒（磁性粒子）サイズの分布幅を減少させ、面内方向（基板面と平行な方向）のｃ軸配向を促進する。また、非磁性中間層２５は、上記合金からなる層を複数積層してもよい。第１磁性層２６及び第２磁性層２９の配向を向上することができる。
【００４９】
なお、第１磁性層２６あるいは第２磁性層２９の格子定数に対して、非磁性中間層２５の格子定数を数％だけ異ならせて、非磁性中間層２５と第１磁性層２６の界面又は第１磁性層２６中に面内方向に内部応力を発生させる構成としてもよい。第１磁性層２６の静的保磁力を増加することができる。
【００５０】
前記第１磁性層２６は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から構成される。特にＣｏＣｒＴａ、及びＣｏＣｒＰｔ、さらにこれらに、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金を添加した材料が好ましい。第１磁性層２６は厚さが１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定され、好ましくは１ｎｍ〜５ｎｍの範囲に設定される。第１磁性層２６は非磁性中間層２５上に、例えば（１１−２０）方向にエピタキシャル成長し、ｃ軸が面内方向に配向して磁化容易軸方向が面内方向となる。また、第１磁性層２６は複数積層してもよい。第１磁性層２６自身や第２磁性層２９の配向性を向上することができる。
【００５１】
前記非磁性結合層２８は、例えばＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、Ｉｒ系合金などから構成される。これらのうち、Ｒｈ、Ｉｒはｆｃｃ構造を有するのに対しＲｕはｈｃｐ構造を有しＣｏＣｒＰｔ系合金の格子定数ａ＝０．２５ｎｍに対しＲｕはａ＝０．２７ｎｍで近接しているのでＲｕあるいはＲｕ系合金が好適である。また、ＲｈあるいはＲｈ系合金は第１磁性層と第２磁性層との交換結合強度が最大となる膜厚がＲｕあるいはＲｕ系合金よりも厚い点で好ましい。
【００５２】
Ｒｕ系合金としては、Ｒｕと、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、及びこれらの合金のうちいずれか一つとの合金が挙げられる。Ｒｕ系合金のうち、Ｒｕ100-xＲｈx（ｘ＝０原子％よりも大きく６０原子％以下、特にｘ＝０原子％よりも大きく４０原子％以下）が好ましい。また、Ｒｕ100-xＣｏx（ｘ＝０原子％よりも大きく４０原子％以下）が好ましい。第１磁性層２６と第２磁性層２９とが強磁性的に結合する非磁性結合層２８の厚さの範囲を拡大することができ膜厚制御が容易になる。
【００５３】
また、Ｒｈ系合金としては、Ｒｈと、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、及びこれらの合金のうちいずれか一つとの合金が挙げられる。Ｉｒ系合金としては、Ｉｒと、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、及びこれらの合金のうちいずれか一つと合金が挙げられる。
【００５４】
また、非磁性結合層２８の厚さは、非磁性結合層２８がＲｕ膜よりなる場合は０．１ｎｍ〜０．４５ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。また、Ｒｕ合金膜、例えばＲｕＣｏ膜よりなる場合は、０．１ｎｍ〜０．９５ｎｍの範囲から、第１磁性層２６と第２磁性層２９とが強磁性的に結合する合金材料及び含有量により適宜設定されることが好ましく、交換結合の大きさの観点からは０．２ｎｍ〜０．８ｎｍの範囲であることが更に好ましい。Ｒｕ80Ｃｏ20の場合は０．２ｎｍ〜０．７ｎｍの範囲に設定されることが更に好ましい。非磁性結合層２８を介して第１磁性層２６と第２磁性層２９とが交換結合し、非磁性結合層２８の厚さをこの範囲に設定することにより第１磁性層２６の磁化と第２磁性層２９の磁化とが強磁性的に結合し、図２に示したように外部磁界が印加されていない状態では互いに平行となる。
【００５５】
なお、非磁性結合層２８が極薄の場合は、非磁性結合層２８に微小なピンホールが形成されると第１磁性層２６と第２磁性層２９を構成する原子が直接結合する。このような場合、第１磁性層２６と第２磁性層２９を構成する原子が部分的に極めて強く交換結合してしまい、第１磁性層２６の磁化方向の磁化方向の切り換わりと同時に第２磁性層２９の磁化方向が切り換わろうとする。このような場合、第１磁性層２６及び第２磁性層２９の磁化方向が磁化方向の切り換わり難くなるので、ピンホールは少ないことが好ましく、非磁性結合層２８は連続膜を形成していることが好ましい。
【００５６】
また、非磁性結合層２８の形成にあたっては、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法を用いることができる。特に基板全体に亘って厚さのバラツキを抑制するために、イオンクラスタビーム（ＩＣＢ）法を用いてもよい。表面に到達する運動エネルギー及び堆積量の制御が良好であるので厚さのばらつきを抑制することができる。さらに、ＩＣＢ法を用いることにより、上述したＲｕ膜及びＲｕ合金膜等の好ましい厚さの最小値を０．１ｎｍ程度の極薄の範囲まで拡張することができると推察される。
【００５７】
前記第２磁性層２９は、厚さが、５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲に設定され、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から構成される。特にＣｏＣｒＴａ、及びＣｏＣｒＰｔ、さらにこれらに、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金を添加した材料が好ましい。第１シード層２２〜第２磁性層２９までの積層体はエピタキシャル成長により形成されているので、結晶性が良好であり、かつ結晶粒径が制御されているので媒体ノイズが低減される。
【００５８】
第１磁性層２６と第２磁性層２９との関係において、第１磁性層２６、第２磁性層２９の静的保磁力をそれぞれＨｃ1、Ｈｃ2、動的保磁力をそれぞれＨｃ1’、Ｈｃ2’と表すと、Ｈｃ1＜Ｈｃ2、Ｈｃ1’＜Ｈｃ2’に設定される。第１磁性層２６の動的保磁力Ｈｃ1’を第２磁性層２９の動的保磁力をＨｃ2’より低くすることで、上述したように、磁気ヘッドの記録磁界の方向の切り換わりに対し、第１磁性層２６が、第２磁性層２９より先に記録磁界の方向に磁化方向が磁化方向の切り換わり、次いで記録磁界と第１磁性層２６からの交換磁界により第２磁性層２９の磁化方向が切り換わる。したがって、第２磁性層２９には記録磁界の方向の切り換わりのタイミングに合った磁化遷移領域が形成され、ＮＬＴＳを低減することができる。さらに、Ｈｃ1、Ｈｃ1’は小さいほど好ましい。記録磁界の磁界方向の切り換えタイミングに迅速に追従することができる。
【００５９】
第１磁性層２６、第２磁性層２９の動的保磁力Ｈｃ1’、Ｈｃ2’がＨｃ1’＜Ｈｃ2’関係を有する一例としては、第１磁性層２６及び第２磁性層２９の異方性磁界Ｈｋの関係が、第１磁性層２６の異方性磁界Ｈｋ1＜第２磁性層２９の異方性磁界Ｈｋ2となるように設定する。Ｂｅｒｔｒａｍ（H. N. Bertram, H. J. Richter, Arrhenius-Neel:J. Appl. Phys., vol. 85, No. 8, pp.4991(1999)）による動的保磁力と異方性磁界との関係は下記式（２）より、
Ｈｃ’＝０．４７４Ｈｋ｛１−１．５５［(ｋBＴ／ＫｕＶ）×ｌｎ（ｆ0ｔ／ｌｎ２）／２］｝2/3  …（２）
と表され、磁界スイッチング時間ｔ＝１０-9／ｌｎ２秒で異方性磁界Ｈｋと動的保磁力Ｈｃ’は比例すると考えてよく、Ｈｋ1＜Ｈｋ2より、Ｈｃ1’＜Ｈｃ2’の関係なる第１磁性層２６及び第２磁性層２９が設定されることとなる。なお、上記式（２）中、ｆ0は緩和周波数（Attempt frequency）、Ｋｕは異方性定数、Ｖは磁性単位の体積、ｋBはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。
【００６０】
第１磁性層２６、第２磁性層２９の動的保磁力Ｈｃ1’、Ｈｃ2’が上記の関係を有する例としては、第１磁性層２６及び第２磁性層２９がＣｏＣｒＰｔ系合金よりなる場合は、第２磁性層２９のＰｔ含有量を第１磁性層２６のＰｔ含有量より少なく設定する。第１磁性層２６及び第２磁性層２９がＣｏＣｒＰｔＢよりなる場合は、例えば、第１磁性層２６をＣｏＣｒＰｔ9Ｂ、第２磁性層２９をＣｏＣｒＰｔ12Ｂに設定する（数値は各々の合金の中のＰｔ含有量（原子％））。第１磁性層２６はＰｔを含まない、例えばＣｏＣｒあるいはＣｏＣｒＢ等のＣｏＣｒ合金としてもよい。
【００６１】
第１磁性層２６が極薄、例えば厚さが１ｎｍ〜２ｎｍの場合は厚さが５ｎｍ程度の場合と比較して異方性磁界Ｈｋ1が低下する。このような場合は、Ｈｋ1＜Ｈｋ2の関係が維持される範囲で第１磁性層２６のＰｔ含有量を設定してもよい。
【００６２】
また、第１磁性層２６、第２磁性層２９の飽和磁束密度と膜厚との関係は、第１磁性層２６の飽和磁化Ｍｓ1及び膜厚ｔ1、第２磁性層２９の飽和磁化Ｍｓ2及び膜厚ｔ2と表すと、（Ｍｓ2×ｔ2）／（Ｍｓ1×ｔ1）＝１〜１０の範囲であることが好ましい。
【００６３】
なお、第１磁性層２６と非磁性結合層２８との間、又は／及び非磁性結合層２８と第２磁性層２９との間に、さらに強磁性の磁性接合層を設けてもよい。交換結合の大きさを調整することができる。例えば第１磁性層２６と非磁性結合層との間に磁性接合層を設けた場合、第２磁性層２９に印加される交換磁界の大きさを調整することができ、第２磁性層２９の磁化方向の切り換えをさらに容易化することができる。
【００６４】
前記保護層３０は、例えばダイヤモンドライクカーボン、窒化カーボン、アモルファスカーボンなどにより構成され、厚さが０．５ｎｍ〜１０ｎｍ（好ましくは０．５ｎｍから５ｎｍ）に設定される。
【００６５】
前記潤滑層３１は、例えばパーフルオロポリエーテルを主鎖として末端基が−ＯＨ、ベンゼン環等よりなる有機系液体潤滑剤より構成される。具体的には、厚さが０．５ｎｍ〜３．０ｎｍのＺＤｏｌ（Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製  末端基：−ＯＨ）、ＡＭ３００１（アウジモント社製、末端基：ベンゼン環）、Ｚ２５（Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製）等を用いることができる。なお、潤滑剤は保護層３０の材質に合わせて適宜選定される。なお、上述した各層は潤滑層３１を除いてスパッタ法、真空蒸着法などにより形成される。また、潤滑層３１は浸漬法、スピンコータ法が用いられ、磁気記録媒体２０がテープ状の場合はダイ塗工法等も用いることができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では第１磁性層２６を基板２１側に形成した例を示したが、第１磁性層２６と第２磁性層２９の上下関係を入れ換えて第２磁性層２９を基板２１側に形成してもよい。以下、本実施の形態に係る実施例を説明する。
【００６７】
［第１実施例］
本実施例の磁気ディスクは、ガラス基板上に厚さ２５ｎｍのＣｒＴｉ膜を形成し、その上に２５ｎｍのＡｌＲｕ合金膜、４．５ｎｍのＣｒＷ合金膜、第１磁性層として厚さ１．８ｎｍのＣｏ84Ｃｒ16合金膜、非磁性結合層としてのＲｕ膜、第２磁性層として厚さ１５．２ｎｍのＣｏＣｒ20Ｐｔ11Ｂ8合金膜、厚さ４．５ｎｍのダイヤモンドライクカーボン膜を形成した。これらの成膜においてはＤＣマグネトスパッタリング装置を用いた。さらに、ＡＭ３００１を浸漬法により塗布し厚さ１．５ｎｍの潤滑層を形成した。ここで、Ｒｕ層の膜厚を０．４〜１．０ｎｍの範囲で異ならせた磁気ディスクを作製した。
【００６８】
次いで、本実施例の磁気ディスクをスピンスタンドに複合型磁気ヘッドを用いて、オーバーライト特性、及びＮＬＴＳ特性を測定した。また静的保磁力（基板に対して面内方向の保磁力）及び面積磁化を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）及びカー効果測定装置を用いて評価した。
【００６９】
図９は、本実施例に係る磁気ディスクの第１磁性層（Ｃｏ84Ｃｒ16合金膜）の磁化スイッチング磁界とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。Ｃｏ84Ｃｒ16合金膜の磁化スイッチング磁界は、ＶＳＭにより測定した静磁気特性により求めたものであり、磁化スイッチング磁界が負値の場合は、静磁気特性は図２に示すように、残留磁化状態において第１磁性層１１及び第２磁性層１２の磁化は互いに平行になっており、正値の場合は、図示されていないが、第１磁性層及び第２磁性層の磁化は互いに反平行になっていることを示す。
【００７０】
図９を参照するに、Ｒｕ膜の厚さが０．４ｎｍ以下では、磁化スイッチング磁界が負値となっていることが分かる。したがって、Ｃｏ84Ｃｒ16合金膜とＣｏＣｒ20Ｐｔ11Ｂ8合金膜とが反強磁性的に結合していることが分かる。一方、Ｒｕ膜の厚さが０．５ｎｍ〜１．０ｎｍでは、正値であるので強磁性的に結合していることが分かる。
【００７１】
図１０は、本実施例に係る磁気ディスクの残留面積磁化とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。面積磁化はＶＳＭで求めた残留磁束密度を第１磁性層の厚さと第２磁性層の厚さの和で除したものである。
【００７２】
図１０を参照するに、非磁性結合層のＲｕ膜の膜厚が０．５ｎｍより薄い範囲では、残留面積磁化が急激に大となっており、残留磁化状態でＣｏ84Ｃｒ16合金膜とＣｏＣｒ20Ｐｔ11Ｂ8合金膜の磁化が互いに平行であり、強磁性的に結合していることが分かる。
【００７３】
図１１は、本実施例に係る磁気ディスクのオーバーライト特性とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。図１１を参照するに、Ｒｕ膜の膜厚が０．５ｎｍ〜１．０ｎｍの磁気ディスクと比較すると、膜厚が０．４ｎｍの磁気ディスクのオーバーライトが大幅に良好となっている。
【００７４】
図１２は、本実施例に係る磁気ディスクのＮＬＴＳ特性とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。図１２を参照するに、Ｒｕ膜厚が０．５ｎｍ〜１．０ｎｍの磁気ディスク（Ｃｏ84Ｃｒ16合金膜とＣｏＣｒ20Ｐｔ11Ｂ8合金膜とが反強磁性的に結合）と比較すると、０．４ｎｍの磁気ディスクのＮＬＴＳが大幅に良好となっていることが分かる。
【００７５】
本実施例によれば、以上に示した図９〜図１２よりＲｕ膜の膜厚が０．５ｎｍ未満、特に図９においてそれぞれの特性の測定点を結んだ曲線からＲｕ膜の膜厚が０．４５ｎｍ以下では第１磁性層と第２磁性層とは反強磁性的に結合していることが分かる。また、最小となる膜厚は図９〜図１２の曲線の傾向および強磁性的交換結合が近距離の相互作用であることにより０．１ｎｍ程度の極薄でもよいと考えられる。Ｒｕ膜の膜厚が０．１ｎｍ〜０．４５ｎｍの範囲で、オーバーライト特性及びＮＬＴＳ特性に優れ、優れた書き込み性能を有する。
【００７６】
［第２実施例］
本実施例の磁気ディスクは、第１実施例の第１磁性層を厚さ３．０ｎｍのＣｏ84Ｃｒ16合金膜、第２磁性層として厚さ２０．０ｎｍのＣｏＣｒ20Ｐｔ11Ｂ8合金膜、Ｒｕ膜の替わりに膜厚を０．２ｎｍ〜１．４ｎｍの範囲で異ならせたＲｕＣｏ（Ｃｏ含有量２０原子％）膜を用いた以外は第１実施例の磁気ディスクと同様である。
【００７７】
図１３は、本実施例に係る磁気ディスクの第１磁性層の磁化スイッチング磁界とＲｕＣｏ膜の膜厚との関係を示す図である。図１３を参照するに、ＲｕＣｏ膜の膜厚が０．２ｎｍ〜０．８ｎｍでは磁化スイッチング磁界が負値となり、１．０ｎｍ〜１．４ｎｍでは正値となっていることから、ＲｕＣｏ膜の膜厚が０．２ｎｍ〜０．８ｎｍでは第１磁性層と第２磁性層とが強磁性的に交換結合していることが分かる。先に示した図９のＲｕ膜の場合が０．４ｎｍ以下で強磁性的に交換結合している場合と比較すると、ＲｕＣｏ膜の場合は、強磁性的に交換結合する膜厚の範囲が厚い方向に拡大していることが分かる。したがって、ＲｕＣｏ膜を用いることにより非磁性結合層の膜厚をより厚く設定することができ、膜厚制御が容易化する点で好ましい。さらに、ＲｕＣｏ膜の膜厚の範囲は、実施例１において説明したように０．１ｎｍ〜０．８ｎｍに拡大することができる。
【００７８】
図１４は、本実施例に係る磁気ディスクの残留面積磁化とＲｕＣｏ膜の膜厚との関係を示す図である。図１４を参照するに、ＲｕＣｏ膜の膜厚が０．２ｎｍ〜０．８ｎｍでは、１．０ｎｍ〜１．４ｎｍに対して、面積磁化が増加し、０．２ｎｍ〜０．８ｎｍの範囲でほぼ一定であることから、この範囲において残留磁化状態でＣｏ84Ｃｒ16合金膜とＣｏＣｒ20Ｐｔ11Ｂ8合金膜の磁化が互いに平行であり、強磁性的に結合していることが分かる。
【００７９】
本実施例によれば、非磁性結合層にＲｕＣｏ膜を用いることにより、第１磁性層と第２磁性層とが強磁性的に交換結合する膜厚の範囲を拡大することができ、膜厚制御を容易化することが可能となる。
【００８０】
なお、本実施の形態では第１磁性層２６を基板２１側に形成した例を示したが、第１磁性層２６と第２磁性層２９の上下関係を入れ換えて第２磁性層２９を基板２１側に形成してもよい。
【００８１】
（第２の実施の形態）
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記録媒体の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８２】
図１５を参照するに、本実施の形態の磁気記録媒体４０は、基板２１と、前記基板２１上に、第１シード層２２、第２シード層２３、下地層２４、非磁性中間層２５、強磁性層４１及び第１非磁性結合層４２からなる交換層構造、第１磁性層２６、第２非磁性結合層２８、第２磁性層２９、保護層３０、及び潤滑層３１とが順次形成された構成となっている。磁気記録媒体４０は、第１の実施の形態で述べた特徴に加え、強磁性層４１と第１磁性層２６とが第１非磁性結合層４２を介して反強磁性的に交換結合されていることに特徴がある。なお、第２非磁性結合層２８は第１の実施の形態の非磁性結合層２８と同様のものである。
【００８３】
前記強磁性層４１は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から構成される。特にＣｏＣｒＴａ、及びＣｏＣｒＰｔ、さらにこれらに、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金を添加した材料が好ましい。強磁性層４１は厚さが１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定される。強磁性層４１は非磁性中間層２５上に例えば（１１−２０）方向にエピタキシャル成長し、ｃ軸が面内方向に配向して磁化容易軸方向が面内方向となる。なお、強磁性層４１は複数積層されてもよい。
【００８４】
前記第１非磁性結合層４２は、第１の実施の形態の非磁性結合層２８と同様の材料よりなり、厚さが０．５ｎｍ〜１．５ｎｍの範囲に設定される。第１非磁性結合層４２がＲｕ膜の場合は好ましくは０．６ｎｍ〜０．９ｎｍ、Ｒｕ合金膜の場合はＲｕ合金膜の組成に依存するが、ＲｕＣｏ膜の場合は１．０ｎｍ〜１．５ｎｍの範囲内に設定されることが好ましい。Ｒｕ合金膜の場合第１非磁性結合層４２の厚さを厚膜側にシフトすることができるので、第１非磁性結合層４２の形成条件が制御し易くなる。
【００８５】
本実施の形態の磁気記録媒体４０は、強磁性層４１の動的保磁力Ｈｃ3’と第１の磁性層の動的保磁力Ｈｃ1’及び第２の磁性層の動的保磁力Ｈｃ1’との関係がＨｃ1’＜Ｈｃ3’、またはＨｃ2’＜Ｈｃ3’であることが好ましい。
【００８６】
本実施の形態の磁気記録媒体４０は、磁気ヘッドからの記録磁界の切り換えに対して、第１の実施の形態の磁気記録媒体と同様に、先に第１磁性層２６の磁化方向が切り換わり、記録磁界と同方向となり、次いで第２磁性層２９に対して、第１磁性層２６からの交換磁界が記録磁界と同方向に印加されて第２磁性層２９の磁化方向が切り換わる。強磁性層４１は磁気ヘッドが遠ざかり記録磁界が減少後に第１磁性層２６からの交換磁界により磁化方向が切り換わり、図１５に示すように第１磁性層２６の磁化に対して反平行になる。
【００８７】
本実施の形態の磁気記録媒体４０は、第１の実施の形態の磁気記録媒体と同様の優れた書き込み性能を有すると共に、強磁性層４１が第１磁性層２６と交換結合していることにより、一つの記録単位が占める体積を増大することができるので、熱的安定性を高めることができる。さらに、強磁性層４１の磁化が第１磁性層２６及び第２磁性層２９の磁化と反平行になっているので、隣接するビットとの静磁気相互作用を弱めることができ、また、磁気ヘッドの再生出力を調整することができる。
【００８８】
図１６は、本実施の形態の変形例に係る磁気記録媒体の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８９】
図１６を参照するに、本変形例に係る磁気記録媒体５０は、基板２１と、前記基板２１上に、第１シード層２２、第２シード層２３、下地層２４、非磁性中間層２５、強磁性層５１ａ〜５１ｎ及び非磁性結合層５２ａ〜５２ｎの積層体（強磁性層５１ａ〜５１ｎ及び非磁性結合層５２ａ〜５２ｎが交互に積層されたもの）、第１磁性層２６、非磁性結合層２８、第２磁性層２９、保護層３０、及び潤滑層３１とが順次形成された構成となっている。
【００９０】
強磁性層５１ａ〜５１ｎは、図１５に示す本実施の形態の強磁性層４１と同様に構成される。強磁性層５１ａ〜５１ｎ及び非磁性結合層５２ａ〜５２ｎの積層体の総厚は３ｎｍ〜１００ｎｍに設定することが好ましく、３ｎｍから５０ｎｍに設定することが更に好ましい。１００ｎｍより大きくなると書き込み性能が低下する。
【００９１】
非磁性結合層５２ａ〜５２ｎは、第２の実施の形態における第１非磁性結合層４２又は第２非磁性結合層２８と同様である。図１６に示すように、例えば、非磁性結合層５２ｌを第１非磁性結合層４２と同様とし、非磁性結合層５２ｌを挟む強磁性層５１ｌ及び強磁性層５１ｍを強磁性的に交換結合させる。さらに他の非磁性結合層５２ｍ、５２ｎ等を強磁性的あるいは反強磁性的な交換結合をするように適宜膜厚等を選択することにより、強磁性層５１ｌ及び強磁性層５１ｍの磁化を第２磁性層２９の磁化と平行にする。このようにすることにより、強磁性層５１ｌ及び強磁性層５１ｍの磁化方向の切り換えの機構を第１磁性層２６と第２磁性層２９の磁化方向の切り換えの機構と同様にすることができる。すなわち、記録磁界の切り換えに対し、下の層の強磁性層５１ｌの磁化方向が先に切り換わり、強磁性層５１ｌからの交換磁界によって記録磁界が強められた磁界により上の層の強磁性層５１ｍの磁化方向が切り換わる。その結果、強磁性層５１ｌ及び強磁性層５１ｍへの書き込み性能が向上するので、磁気記録媒体５０の書き込み性能を一層向上することができる。なお、下の層の強磁性層５１ｌと上の層の強磁性層５１ｍの磁化の切り換わる先後を逆となるように上下を入れ換えて設定してもよい。
【００９２】
また、本変形例に係る磁気記録媒体５０は、交換結合された強磁性層の層数を増して堆積を増すことにより熱的安定性を一層高めると共に、隣接するビットとの静磁気相互作用を弱め、磁気ヘッドの再生出力を調整することができる。
【００９３】
なお、本実施の形態では第１磁性層２６を基板２１側に形成した例を示したが、第１磁性層２６と第２磁性層２９の上下関係を入れ換えて第２磁性層２９を基板２１側に形成してもよい。また、第１磁性層２６と非磁性結合層２８との間、又は／及び非磁性結合層２８と第２磁性層２９との間に、さらに強磁性の磁性接合層を設けてもよく、さらに強磁性層５１ａ〜５１ｎと非磁性結合層５２ａ〜５２ｎとの間に、強磁性の磁性接合層を設けてもよい。交換結合の大きさを調整することができる。
【００９４】
（第３の実施の形態）
本発明の磁気記憶装置の一実施の形態を示す図１７及び図１８と共に説明する。図１７は、本発明の第３の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す断面図である。図１８は、図１７に示す磁気記憶装置の要部を示す平面図である。
【００９５】
図１７及び図１８を参照するに、磁気記憶装置７０は大略ハウジング７３からなる。ハウジング７３内には、モータ７４、ハブ７５、複数の磁気記録媒体７６、複数の記録再生ヘッド７７、複数のサスペンション７８、複数のアーム７９及びアクチュエータユニット７１が設けられている。磁気記録媒体７６は、モータ７４より回転されるハブ７５に取り付けられている。記録再生ヘッド７７は、ＭＲ素子（磁気抵抗効果型素子）、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）、又はＣＰＰ素子（Current Perpendicular to Plane素子）の再生ヘッド７７Ａと薄膜ヘッドの記録ヘッド７７Ｂとの複合型ヘッドからなる。各記録再生ヘッド７７は対応するアーム７９の先端にサスペンション７８を介して取り付けられている。アーム７９はアクチュエータユニット７１により駆動される。この磁気記憶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。
【００９６】
本実施の形態の磁気記憶装置７０は、磁気記録媒体７６に特徴がある。磁気記録媒体７６は、例えば、図８、図１５及び図１６に示す第１の実施の形態、第２の実施の形態、及び第２の実施の形態の変形例に係る磁気記録媒体２０、４０、５０である。勿論磁気記録媒体７６の枚数は３枚に限定されず、１枚でも、２枚又は４枚以上であってもよい。
【００９７】
磁気記憶装置７０の基本構成は、図１７及び図１８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７６は、磁気ディスクに限定されない。
【００９８】
本実施の形態によれば、磁気記憶装置７０は、磁気記録媒体７６の書込み性能が良好であり、書き込まれたビットの優れた熱安定性及び低媒体ノイズ特性を有するので、信頼性が高くかつ高記録密度化を図ることができる。
【００９９】
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本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１００】
例えば、第３の実施の形態では磁気記憶装置についてハードディスク装置を例として説明したが、本発明はハードディスク装置に限定されない。例えば、本発明は磁気テープ装置、例えばヘリカルスキャン型のビデオテープ装置や、磁気テープの幅方向に亘って多数のトラックが形成されたコンピュータ用磁気テープ装置に用いられる磁気テープに適用することができる。
【０１０１】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）  第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記第１及び第２の磁性層に対して磁化方向を切り換える記録磁界を印加すると、前記第１の磁性層の磁化方向が第２の磁性層の磁化方向よりも先に切り換わる、磁気記録媒体。
（付記２）  第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記第１の磁性層の動的保磁力Ｈｃ1’と第２の磁性層の動的保磁力Ｈｃ2’との関係がＨｃ1’＜Ｈｃ2’である、磁気記録媒体。
（付記３）  前記第１の磁性層の静的保磁力Ｈｃ1と第２の磁性層の静的保磁力Ｈｃ2との関係がＨｃ1＜Ｈｃ2であることを特徴とする付記２記載の磁気記録媒体。
（付記４）  第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記第１の磁性層はＣｏＣｒまたはＣｏＣｒＰｔを主体とした合金よりなり、前記第２の磁性層はＣｏＣｒＰｔを主体とした合金よりなり、原子％での第１の磁性層のＰｔ含有量が第２の磁性層のＰｔ含有量よりも少ない、磁気記録媒体。
（付記５）  前記非磁性結合層はＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、及びＩｒ系合金からなる群のうちいずれかの材料よりなることを特徴とする付記１〜４うち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記６）  前記非磁性結合層はＲｕ膜よりなり、厚さが０．１ｎｍ〜０．４５ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする付記５記載の磁気記録媒体。
（付記７）  前記非磁性結合層はＲｕＣｏ膜よりなり、厚さが０．１ｎｍ〜０．９５ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする付記５記載の磁気記録媒体。
（付記８）  前記第１の磁性層及び第２の磁性層は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなる群のうちいずれかの材料よりなり、Ｍ＝Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金であることを特徴とする付記１〜７うち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記９）  前記第１磁性層と非磁性結合層との間にさらに強磁性材料よりなる磁性接合層を備え、
前記磁性接合層と第２磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記磁性接合層の磁化と第２磁性層との磁化が互いに平行であることを特徴とする付記１〜８うち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１０）  前記非磁性結合層と第２磁性層との間にさらに強磁性材料よりなる他の磁性接合層を備え、
前記他の磁性接合層と第１磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記他の磁性接合層の磁化と第１磁性層との磁化が互いに平行であることを特徴とする付記１〜９うち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１１）  前記第１の磁性層の下側に、強磁性層と、前記強磁性層上に設けられた他の非磁性結合層とからなる交換層構造とをさらに備え、
前記強磁性層及び第１の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記強磁性層の磁化と第１の磁性層との磁化が互いに反平行であることを特徴とする付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１２）  前記他の非磁性結合層は厚さが０．５ｎｍ〜１．５ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする付記１１記載の磁気記録媒体。
（付記１３）  前記他の非磁性結合層はＲｕ膜よりなり、厚さが０．６ｎｍ〜０．９ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする付記１１記載の磁気記録媒体。
（付記１４）  前記他の非磁性結合層はＲｕＣｏ膜よりなり、厚さが１．０ｎｍ〜１．５ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする付記１１記載の磁気記録媒体。
（付記１５）  前記第１及び第２の磁性層の磁化方向を切り換える記録磁界を印加すると、前記第１の磁性層の磁化方向が強磁性層の磁化方向よりも先に切り換わることを特徴とする付記１１〜１４のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１６）  前記第１の磁性層の動的保磁力Ｈｃ1’と強磁性層の動的保磁力Ｈｃ3’との関係がＨｃ1’＜Ｈｃ3’であることを特徴とする付記１１〜１５のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１７）  前記第２の磁性層の動的保磁力Ｈｃ2’と強磁性層の動的保磁力Ｈｃ3’との関係がＨｃ2’＜Ｈｃ3’であることを特徴とする付記１１〜１６のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１８）  前記第１の磁性層が飽和磁化Ｍｓ1および膜厚ｔ1を有し、
前記第２の磁性層が飽和磁化Ｍｓ2および膜厚ｔ2を有し、
前記強磁性層が飽和磁化Ｍｓ3および膜厚ｔ3を有するとき、
Ｍｓ3×ｔ3＜（Ｍｓ1×ｔ1＋Ｍｓ2×ｔ2）の関係を有することを特徴とする付記１１〜１７のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１９）  前記強磁性層と他の非磁性結合層との間、及び他の非磁性結合層と第１の磁性層との間のうち少なくとも一方の間に強磁性材料よりなる他の磁性接合層を備えることを特徴とする付記１１〜１８のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記２０）  複数の前記交換層構造を備え、
前記他の非磁性結合層を介して隣接する強磁性層同士は交換結合すると共に、
複数の強磁性層のうち隣接する少なくとも一組の強磁性層の磁化が、外部磁界を印加しない状態で前記第２の磁性層の磁化と平行であることを特徴とする付記１１〜１９のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記２１）  付記１〜２０のうちいずれか一項記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対して情報を書き込み及び／又は読み出しを行う記録再生手段とを備えた磁気記憶装置。
（付記２２）  記録磁界を印加して情報を磁気的に磁気記録媒体に記録する記録方法であって、
前記磁気記録媒体は、
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で前記第１の磁性層の磁化と第２の磁性層との磁化が互いに平行であり、
前記記録磁界と、第１の磁性層と第２の磁性層に働く交換磁界と、動的保磁力との関係が下記式（１）によって表されることを特徴とする記録方法。
Ｈh1−ＨE1−Ｈｃ1’＞Ｈh2−ＨE2−Ｈｃ2’＞０…（１）
（ここで、Ｈｃ1’、Ｈｃ2’は各々第１の磁性層、第２の磁性層の動的保磁力、ＨE1、ＨE2は各々第１の磁性層、第２の磁性層に印加される交換磁界、Ｈh1、Ｈh2は各々第１の磁性層、第２の磁性層に印加される記録磁界を表す。）
（付記２３）  記録磁界を印加して情報を磁気的に磁気記録媒体に記録する記録方法であって、
強磁性層と、
前記強磁性層上に設けられた第１非磁性結合層と、
前記第１非磁性結合層上に設けられた第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に設けられた第２の非磁性結合層と、
前記第２の非磁性結合層上に設けられた第２の磁性層とを備え、
前記強磁性層と第１の磁性層、及び第１の磁性層と第２の磁性層はそれぞれ交換結合すると共に、
外部磁界が印加されない状態で前記強磁性層と第１の磁性層の磁化方向が互いに反平行であり、前記第１の磁性層と第２の磁性層の磁化方向が互いに平行である、磁気記録媒体に対し、前記第１の磁性層及び第２の磁性層の磁化方向を切り換えるステップを含み、
前記強磁性層、第１の磁性層、及び第２の磁性層の磁化方向は、記録磁界をかけて互いに平行にした後に、該記録磁界を取り除くと、前記強磁性層の磁化方向が切り換わり、該記録磁界が印加されていない状態では、強磁性層と、第１の磁性層及び第２の磁性層との磁化方向が互いに反平行となることを特徴とする記録方法。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】従来の磁気記録媒体の要部断面図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の静磁気特性の一例を示す図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の第１磁性層及び第２磁性層の動的保磁力及び静的保磁力の関係を示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の磁気記録媒体の記録の際の様子（その１）を時系列的に示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の磁気記録媒体の記録の際の様子（その２）を時系列的に示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明によらない磁気記録媒体の記録の際の様子（その１）を時系列的に示す図である。
【図７】本発明によらない磁気記録媒体の記録の際の様子（その２）を時系列的に示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の断面図である。
【図９】第１実施例に係る磁気ディスクの第１磁性層の磁化スイッチング磁界とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１０】第１実施例に係る磁気ディスクの残留面積磁化とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１１】第１実施例に係る磁気ディスクのオーバーライト特性とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１２】第１実施例に係る磁気ディスクのＮＬＴＳ特性とＲｕ膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１３】第２実施例に係る磁気ディスクの第１磁性層の磁化スイッチング磁界とＲｕＣｏ膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１４】第２実施例に係る磁気ディスクの残留面積磁化とＲｕＣｏ膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る磁気記録媒体の断面図である。
【図１６】第２の実施の形態の変形例に係る磁気記録媒体の断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す断面図である。
【図１８】図１７に示す磁気記憶装置の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０、２０、４０、５０、７６  磁気記録媒体
１１、２６                    第１磁性層
１２、２９                    第２磁性層
１３、２８                    非磁性結合層、第２非磁性結合層
２１                          基板
２２                          第１シード層
２３                          第２シード層
２４                          下地層
２５                          非磁性中間層
３０                          保護層
３１                          潤滑層
４１、５１ａ〜５１ｎ          強磁性層
４２                          第１非磁性結合層
５２ａ〜５２ｎ                非磁性結合層
【図１】
2005085338.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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