(57)【要約】【課題】  垂直磁気記録媒体の軟磁性下地層に起因するスパイクノイズを抑制し、１平方インチあたり５０ギガビット以上の記録密度で、エラーレートの低い、信頼性に優れた垂直磁気記録媒体およびその製造方法を提供する。【解決手段】  基板上に磁区制御層、軟磁性下地層および垂直記録層を順次積層し、前記磁区制御層をｆｃｃ構造の非磁性層、反強磁性層および結晶質強磁性層から構成される三層膜とし、磁界中熱処理を施すことにより、軟磁性下地層内の磁壁の形成を抑制する。【効果】  １平方インチあたり50ギガビット以上の記録密度でエラーレートの低い信頼性に優れた磁気記憶装置が実現できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板より上に形成された反強磁性層と、該反強磁性層上に直接形成された結晶質強磁性層と、該結晶質強磁性層上に直接形成された軟磁性下地層と、該軟磁性下地層上に形成された垂直記録層とを有し、
前記結晶質強磁性層はｂｃｃ構造を有し、
前記基板の半径方向を磁化容易軸とする一軸磁気異方性と、磁界の向きを磁化容易方向とする一方向磁気異方性とを有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
ディスク半径方向に磁界を印加して測定した磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しない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】
垂直記録層を形成後、ディスク基板半径方向に磁界を印加した状態でブロッキング温度付近まで加熱され、加熱後に冷却される磁界中熱処理が施されてい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４】
前記結晶質強磁性層の膜厚は１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下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５】
請求項１に記載の垂直磁気記録媒体において、前記結晶質強磁性層の材料はＣｏとＦｅを主成分とするｂｃｃ合金であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１に記載の垂直磁気記録媒体において、前記基板と反強磁性層との間に面心立方（ｆｃｃ）構造を有する非磁性層が形成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項１に記載の垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性下地層と反強磁性層の間に形成された結晶質強磁性層を備えたことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
基板上に反強磁性層を形成する工程と、
前記反強磁性層上にｂｃｃ構造を有する結晶質強磁性層を形成する工程と、
前記結晶質強磁性層上に軟磁性下地層を形成する工程と、
前記軟磁性下地層の上に垂直記録層を形成する工程と、
前記垂直記録層を形成した後に前記ディスク基板半径方向に磁界を印加した状態でブロッキング温度付近まで加熱し、加熱後に冷却する熱処理工程とを有していることを特徴とする垂直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、磁気記録媒体およびその製造方法に係り、特に１平方インチあたり５０ギガビット以上の記録密度を有する垂直磁気記録媒体と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９８年より磁気ディスク装置の面記録密度は、年率約１００％増の伸び率で拡大している。ところが、面記録密度が高まるにつれ、磁気的に記録したデータが周囲の熱により消えてしまうという、いわゆる熱揺らぎの問題が顕在化し始め、従来の面内記録方式では１平方インチあたり５０ギガビットを超える面記録密度を達成することは難しいと考えられている。
【０００３】
一方、垂直記録方式は面内記録方式と異なり、線記録密度を上げるほど隣接ビット間に働く反磁界が減少し、記録磁化が安定に保たれる特性を持つ、さらに、垂直記録層の下に高い透磁率を有する軟磁性下地層を設けることにより、高いヘッド磁界が得られるため、垂直記録層の保磁力を大きくすることができる。こうした理由により、面内記録方式の熱揺らぎ限界を超える有力な手段の一つと考えられている。
【０００４】
垂直記録方式では、軟磁性下地層と垂直記録層から構成される二層垂直記録媒体と単磁極型ヘッドの組合せが高密度記録を実現する上で有効である。しかしながら、二層垂直記録媒体は飽和磁束密度（Ｂｓ）の高い軟磁性下地層を有するため、軟磁性下地層の磁壁から発生する漏洩磁束がスパイク状のノイズとして観測されたり、磁壁が移動することにより記録された磁化が消失する問題が指摘されている。こうした問題を解決する手法として、例えば特許文献１および特許文献２に開示されているように、軟磁性下地層と基板との間に硬磁性ピニング層を設け、軟磁性下地層の磁化を一方向に揃えることが提案されている。また、特許文献３に開示されているように、磁気スピンの方向を揃えた反強磁性との交換結合により軟磁性下地層の磁壁移動を抑止する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２９９４６号公報
【特許文献２】特開平１１−１９１２１７号公報
【特許文献３】特開平６−１０３５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、硬磁性ピニング層で軟磁性下地層の磁化を一方向に揃える方法は、ディスク基板の内周および外周の端部に逆方向の磁区が形成されやすく、その部分からスパイクノイズが観察される。一方、反強磁性層により軟磁性下地層の磁壁移動を抑止する方法は、磁壁移動による記録磁化の消失を抑制することには効果があるが、磁壁に起因するスパイクノイズを抑制することはできない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。より具体的には、軟磁性下地層の磁区を制御することによりスパイクノイズを抑制した、１平方インチあたり５０ギガビット以上の記録密度で高い媒体Ｓ／Ｎを有する垂直磁気記録媒体を提供し、高密度磁気記憶装置の実現を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の垂直磁気記録媒体においては、軟磁性下地層の下部に磁区制御層を設けることにより、軟磁性下地層からのスパイクノイズを抑制する。磁区制御層は、反強磁性層上にｂｃｃ構造の強磁性層が形成された構造を備えている。
【０００９】
上記ｂｃｃ構造の強磁性層の材料としては、反強磁性層と強い交換結合を示す材料が望ましく、具体的にはＣｏとＦｅを主成分とするｂｃｃ合金を用いることができる。ＣｏＦｅ合金の組成は、Ｆｅ濃度を２０％以上、７０％以下とすれば良いが、特にＦｅ濃度を３０％以上、５０％以下とすると強い交換結合が得られる。結晶質強磁性層の膜厚は、１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下で用いると結晶粒がそれほど肥大化せず、結晶磁気異方性の影響を抑制できる。
【００１０】
上記反強磁性層の下部にｆｃｃ構造を有する非磁性層を形成すると、反強磁性層の結晶配向性の向上や結晶粒サイズを制御できるなど好ましい効果が得られる。上記ｆｃｃ構造を有する非磁性層の材料として、具体的にはＰｄ、Ｐｔ、Ｉｒ等の白金族のｆｃｃ金属もしくは白金族を主成分とするｆｃｃ合金を用いることができる。ｆｃｃ構造を有する非磁性層は基板上に直接形成してもよいが、非晶質もしくは微結晶のプリコート層を、基板と非磁性層の間に形成すると、膜の密着性が向上するので望ましい。
【００１１】
ｆｃｃ構造を有する非磁性層の上に直接形成する反強磁性層には、膜形成時に反強磁性を示す材料が望ましく、具体的にはＭｎとＩｒを主成分とする不規則合金を用いることができる。ＰｔＭｎやＮｉＭｎ等の規則合金は、一般的に膜形成時には不規則な状態であり反強磁性を示さない。このため、結晶質強磁性層との間で交換結合を得るためには数時間オーダーの磁界中規則化熱処理が必要となる。こうした工程は媒体製造プロセスを複雑にし、コストが増加するため望ましくない。
【００１２】
軟磁性下地層は、Ｂｓが少なくとも１テスラ（Ｔ）以上、ヘッド走行方向に測定した保磁力が１Ｏｅ以下であり、さらに、表面平坦性に優れていれば特に材料を限定するものではない。具体的にはＦｅもしくはＣｏを主成分とし、これにＴａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ等を添加した非晶質もしくは微結晶合金を用いることができる。なお、ＳＩ単位系では、１Ｏｅは７９．６Ａ／ｍに相当する。
【００１３】
垂直記録層は、軟磁性下地層上に中間層を介して形成すると媒体ノイズが抑制される。中間層には、非磁性であり、非晶質もしくは六方稠密格子（ｈｃｐ）構造やｆｃｃ構造の合金を用いることができる。中間層は単層膜でもよいが、例えば非晶質合金とｈｃｐ合金から構成される二層膜を用いることもできる。垂直記録層には、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＢ合金等のｈｃｐ−Ｃｏ合金や、Ｃｏ／Ｐｄ多層膜もしくはＣｏ／Ｐｔ多層膜等を用いることができる。
【００１４】
上記本発明の磁気記録媒体を得るに好適な製造方法の代表例を挙げれば、その特徴とするところは、基板上に反強磁性層を形成する工程と、前記反強磁性層上にｂｃｃ構造を有する結晶質強磁性層を形成する工程と、前記結晶質強磁性層上に軟磁性下地層を形成する工程と、前記軟磁性下地層の上に垂直記録層を形成する工程と、前記垂直記録層を形成した後に前記ディスク基板半径方向に磁界を印加した状態でブロッキング温度付近まで加熱し、加熱後に冷却する熱処理工程とを有している点にある。
【００１５】
本発明の磁気記憶装置は、前述した垂直磁気記録媒体と、これを記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記垂直磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、前記磁気ヘッドの信号入力と該磁気ヘッドからの出力信号再生を行なうための記録再生処理手段を有する磁気記憶装置において、前記磁気ヘッドの記録部を単磁極ヘッドで構成し、前記磁気ヘッドの再生部を磁気抵抗効果もしくはトンネル磁気抵抗効果を利用した高感度素子で構成する。これにより、１平方インチあたり５０ギガビット以上の記録密度で高い信頼性を有する磁気記憶装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、１平方インチあたり50ギガビット以上の記録密度でエラーレートの低い信頼性に優れた磁気記憶装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
＜実施例１＞
本実施例の垂直磁気記録媒体は、基板上に磁区制御層、軟磁性下地層および垂直記録層が順次積層されており、磁区制御層にはｆｃｃ構造を有する非磁性層と反強磁性層から構成される二層膜、もしくは、ｆｃｃ構造を有する非磁性層、反強磁性層および結晶質強磁性層から構成される三層膜が用いられ、更に磁界中熱処理が施されている。
【００１９】
軟磁性下地層の磁区制御を目的とした磁界中熱処理は、垂直記録層を形成後、ディスク基板半径方向に磁界を印加した状態でブロッキング温度付近まで加熱し、約１００℃以下まで冷却する。磁界の大きさは少なくとも軟磁性下地層の磁化が概ね飽和する必要があり、ディスク基板上で約２００Oe以上の磁界が印加されていればよい。冷却温度は、理想的には室温まで冷却することが望ましいが、媒体製造プロセス時間の短縮を考慮すると、１００℃程度が現実的である。
【００２０】
磁界中熱処理を施した軟磁性下地層には、図１の磁化曲線に示すようにディスク基板の半径方向を磁化容易軸とする一軸磁気異方性と、磁界の向きを磁化容易方向とする一方向磁気異方性が付与される。例えば、磁界中冷却の磁界の向きがディスク半径に沿って外周から内周に向いている場合は、ディスクの内周および外周の端部を除いて軟磁性下地層の磁化は概ねディスクの中心に向く（図２参照）。
【００２１】
この状態では、磁壁がディスクの端部に追いやられ、擬似単磁区状態になるため、データ領域のスパイクノイズを抑制することができる。こうした磁区制御された状態を実現するためには、ゼロ磁界で磁化が唯一の値を取ること、すなわち、ディスク半径方向に磁界を印加して測定した磁化曲線のヒステリシスがゼロ磁界と交差しないことが少なくとも必要である。言い換えれば、磁化曲線における磁界方向のシフト量である交換バイアス磁界（Ｈｅｘ）（図１参照）を高くし、保磁力Ｈｃを小さくする必要がある。本発明の磁区制御層と非晶質もしくは微結晶の軟磁性下地層を用い、上記磁界中熱処理を施すことにより大きなＨｅｘと小さなＨｃを同時に得ることが可能となる。
【００２２】
図３に本実施例の垂直磁気記録媒体の層構成を示す。基板３１にはアルカリ洗浄した２．５インチ型のガラスディスクを用い、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、プリコート層３２、磁区制御層３３、軟磁性下地層３４を室温で形成した。続いて、ランプヒーターにより基板加熱を行い、中間層３５と垂直記録層３６を形成した後、スパッタリングカソードからの漏れ磁界中で約２５０℃から約１００℃まで冷却を行い、最後に保護層３７を形成した。
【００２３】
前記磁区制御層３３には、図４に示すように非磁性層４１と反強磁性層４２から構成される二層膜とした。表１に各層の作製に用いたターゲットとＡｒガス圧および膜厚を示す。なお、カソードからの漏れ磁界は、概ねディスク半径に沿って外周から内周に向いており、磁界の大きさはディスク基板上で２００Ｏｅから５００Ｏｅの範囲であった。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
垂直記録層の保護層として、カーボンを主成分とする厚さ３ｎｍ以上、１０ｎｍ以下の膜を形成し、更にパーフルオロアルキルポリエーテル等の潤滑層を１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下の厚さで形成することにより、信頼性の高い垂直磁気記録媒体が得られる。本実施例においては、保護層３７に膜厚が５ｎｍのカーボンを用い、潤滑層３８はパーフルオロアルキルポリエーテル系の材料をフルオロカーボン材料で希釈し塗布した。
【００２６】
図５にプリコート層３２の上に二層膜の磁区制御層３３を形成した試料のＸ線回折パターンを示す。比較のため、非磁性層４１まで形成した試料と、プリコート層３２上に直接反強磁性層４２を形成した試料の結果も併せて示す。基板３１として用いた結晶化ガラスからの回折ピーク以外では、ｆｃｃ−Ｐｄ（１１１）面およびｆｃｃ−ＭｎＩｒ（１１１）面からの回折ピークが確認できる。すなわち、非晶質のプリコート層の上にＰｄの（１１１）面とｆｃｃ−ＭｎＩｒの（１１１）面が膜面に対して平行になるよう成長している。一方、プリコート層３２上に直接反強磁性層４２を形成した試料では、結晶化ガラスからの回折ピーク以外の回折ピークは見られない。したがって、非磁性層にｆｃｃ-Ｐｄを用いることによりｆｃｃ―ＭｎＩｒの（１１１）優先配向が実現していることがわかる。
【００２７】
図６に交換バイアス磁界ＨｅｘとＰｄ層の膜厚との関係を示す。非磁性層４１であるＰｄ層を用いない場合は、ほとんど交換バイアス磁界はかからないが、わずか２．５ｎｍの膜厚のＰｄ層を用いることで交換バイアス磁界がかかり、それ以上の膜厚でＨｅｘはほぼ一定となる。一方、保磁力ＨｃはＰｄ層を導入しても大きな変化が見られない。これは、反強磁性層４２と軟磁性下地層３４の間に働く交換結合は、ＮｉＭｎ／ＮｉＦｅ二層膜で見られるようなＨｅｘとＨｃを同時に増大させるモードではないことを示している。前述したように軟磁性下地層３４の擬似単磁区状態を実現するためには、高いＨｅｘと低いＨｃの両立が必要なことから、こうした交換結合の特性は望ましい。
【００２８】
図７に磁区制御層３３の有無によるスパイクノイズ分布の変化を示す。ここで、スパイクノイズは、スピンスタンドとデジタルオシロスコープを用いディスク半径１６−２８ｍｍの範囲を１００μｍピッチで評価した。磁区制御層３３の無い場合（媒体Ａ）はディスク全面にわたりスパイクノイズが観察されたが、磁区制御層３３が有る場合（媒体Ｂ）は大きなスパイクノイズが観察されなかった。
【００２９】
このように、本発明の磁区制御層３３を用いることにより、軟磁性下地層３４に交換バイアス磁界を印加することができ、その結果、スパイクノイズを大幅に抑制することが可能となる。なお、本実施例では非磁性層４１としてＰｄを用いた場合について述べたが、白金族のｆｃｃ金属であるＰｔを用いた場合でも同様結果が得られた。
【００３０】
＜実施例２＞
実施例１の垂直磁気記録媒体と同様な層構成で、磁区制御層３３には図８に示すように非磁性層８１と反強磁性層８２および結晶質強磁性層８３から構成される三層膜を用い、垂直磁気記録媒体を作製した。表２に各層の作製に用いたターゲットとＡｒガス圧および膜厚を示す。なお、磁界中熱処理等の媒体形成プロセスは実施例１と同様である。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
まず、結晶質強磁性層８３として用いたＣｏＦｅ合金の基本的な特性を把握するため、単層膜膜厚が約１２０ｎｍの単層膜を用い、結晶構造と磁気特性を評価した。結果を図９と図１０にそれぞれ示す。ＣｏＦｅ合金のＦｅ濃度が１０ａｔ％より低い場合は、ｆｃｃの単相であり、１５ａｔ％でｆｃｃとｂｃｃの混相、２０ａｔ％以上でｂｃｃの単相となることが確認できる。飽和磁化ＭｓはＦｅ濃度とともに増加し、一方、保磁力ＨｃはＦｅ濃度が５０ａｔ％で最大を示す。
【００３３】
図１１に結晶質強磁性層８３に用いたＣｏＦｅ合金の交換バイアス磁界ＨｅｘとＦｅ濃度との関係を示す。ここで結晶質強磁性層８３の膜厚は５ｎｍ、軟磁性下地層３４の膜厚は１００ｎｍとした。Ｈｅｘの値はＦｅ濃度とともに増加し、３０ａｔ％から５０ａｔ％付近で最も大きくなる。２５Ｏｅ以上の高いＨｅｘが得られるＦｅ濃度の範囲は、ＣｏＦｅ合金がｂｃｃの単相になる範囲と対応している。この組成ではＭｓの値が高いことから、反強磁性層８２との界面における大きな磁気モーメントがＨｅｘ向上の一因と考えられる。
【００３４】
図１２に交換バイアス磁界Ｈｅｘおよび保磁力Ｈｃと結晶質強磁性層８３の膜厚との関係を示す。ここで結晶質強磁性層８３としてＣｏ７０Ｆｅ３０（元素記号の後ろに付した数字は、その元素の含有量を原子％で表した数字）を用い、軟磁性下地層３４の膜厚は１００ｎｍとした。わずか１ｎｍのＣｏ７０Ｆｅ３０層を用いることでＨｅｘが大幅に増加し、膜厚とともにゆるやかに減少する。一方、ＨｃはＣｏ７０Ｆｅ３０層の膜厚が２．５−５ｎｍで極小を示し、膜厚とともにゆるやかに増加する。したがって、結晶質強磁性層８３の膜厚は、１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下とするのが高いＨｅｘと低いＨｃを両立する上で望ましい。さらに、結晶質強磁性層８３の膜厚がこのような薄い場合は、軟磁性下地層３４の表面平坦性を損なわないという利点がある。
【００３５】
図１３にプリコート層３２の上に三層膜の磁区制御層３３を形成した試料のＸ線回折パターンを示す。ｂｃｃ−ＣｏＦｅ（１１０）面からの回折ピークが確認でき、結晶質強磁性層として用いたＣｏ６０Ｆｅ４０とＣｏ７０Ｆｅ３０は、比較的厚い単層膜の場合（図１０）と同様にｂｃｃ構造となっていることが確認できる。また、Ｃｏ７０Ｆｅ３０層の膜厚が５ｎｍの場合でも同様な回折ピークが認められる。なお、ここでは図５のＸ線回折パターンと異なり、結晶化ガラスの回折ピークは差し引いて示している。
【００３６】
図１４に交換バイアス磁界Ｈｅｘと軟磁性下地層３４の膜厚との関係を示す。ここでは結晶質強磁性層８３にｆｃｃ構造のＣｏ９０Ｆｅ１０を用いた場合、ｂｃｃ構造のＣｏ７０Ｆｅ３０を用いた場合および結晶質強磁性８３が無い場合を示す。軟磁性下地層３４の膜厚にほぼ反比例してＨｅｘは減少する。軟磁性下地層３４の膜厚が２００ｎｍで比較すると、ｂｃｃ構造のＣｏ７０Ｆｅ３０を用いた場合のみ１５Ｏｅ以上のＨｅｘが得られる。こうしたＨｅｘの差がスパイクノイズにどうように反映されるかを評価した結果を図１５に示す。結晶質強磁性層が無い場合（媒体Ｄ）とｆｃｃ構造のＣｏ９０Ｆｅ１０を用いた場合（媒体Ｅ）は、磁区制御をしない場合（媒体Ｃ）に比べ大幅にスパイクノイズが抑制されるものの、大きなスパイクが数カ所に残る。ところが、ｂｃｃ構造のＣｏ７０Ｆｅ３０を用いた場合（媒体Ｆ）はディスク全面にわたり大きなスパイクは観察されない。このように、Ｈｅｘを大きくすること、具体的にはＨｅｘの値を１５Ｏｅ以上とすることにより、ディスク全面にわたりスパイクノイズを抑制できる。
【００３７】
本実施例の媒体Ｆと、記録用にトラック幅が０．２５μｍの単磁極ヘッド、再生用にシールド間隔が０．０８μｍでトラック幅が０．２２μmのGMRヘッドを用い、ヘッド浮上量が１０ｎｍの条件で記録再生を行なった。信号の再生波形をＥＥＰＲ４系の信号処理回路を通してエラーレート評価を行なったところ、面記録密度５０Ｇｂ／ｉｎ２の条件で１０−６以下のエラーレート値が得られた。なお、この評価に用いた記録再生分離型ヘッドは、図１６に示すように主磁極１６１、記録コイル１６２、補助磁極兼上部シールド１６３、ＧＭＲ素子１６４および下部シールド１６５を有してなる周知の構成を持つものである。
【００３８】
＜実施例３＞
本発明による磁気記憶装置を図１７により説明する。この装置は、垂直磁気記録媒体１７１と、これを回転駆動する駆動部１７２と、磁気ヘッド１７３およびその駆動手段１７４と、前記磁気ヘッドの記録再生信号処理手段１８５を有してなる周知の構成を持つ磁気記憶装置である。前記磁気ヘッドは磁気ヘッドスライダの上に形成された記録再生分離型の磁気ヘッドである。単磁極型の記録ヘッドのトラック幅は０．２５μm、再生用のＧＭＲヘッドのシールド間隔は０．０８μｍ、トラック幅は０．２２μｍである。
【００３９】
実施例２の媒体Ｆを上記磁気記憶装置に組み込んでヘッド浮上量１０ｎｍ、線記録密度５９０ｋＢＰＩ、トラック密度８９ｋＴＰＩの条件で記録再生特性を評価したところ、１０℃から５０℃の温度範囲において、５２．５Ｇｂ／ｉｎ２の面記録密度の記録再生特性仕様を十分満たした。
【００４０】
＜実施例４＞
実施例３の磁気記憶装置と同様な構成で、再生ヘッドにトンネル磁気抵抗効果を利用した高感度素子を用いた磁気記憶装置に、実施例２の媒体Ｆを組み込んでヘッド浮上量１０ｎｍ、線記録密度６７４ｋＢＰＩ、トラック密度８９ｋＴＰＩの条件で記録再生特性を評価したところ、１０℃から５０℃の温度範囲において、６０Ｇｂ／ｉｎ２の面記録密度の記録再生特性仕様を十分満たした。なお、この評価に用いた磁気トンネル効果を利用した高感度素子は、図１８に示すように上部電極１８１、反強磁性層１８２、磁化固定層１８３、絶縁層１８４、磁化自由層１８５および下部電極１８６を有してなる周知の構成を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】軟磁性下地層の磁化曲線。
【図２】軟磁性下地層の磁化状態の模式図。
【図３】本発明の一実施例の垂直記録媒体の層構成を示す図。
【図４】磁区制御層の層構成を示す図。
【図５】磁区制御層のＸ線回折パターン。
【図６】交換バイアス磁界および保磁力とＰｄ層の膜厚との関係を示す図。
【図７】スパイクノイズ分布を示す図。
【図８】磁区制御層の層構成を示す図。
【図９】ＣｏＦｅ合金単層膜のＸ線回折パターン。
【図１０】飽和磁化および保磁力とＣｏＦｅ合金のＦｅ濃度との関係を示す図。
【図１１】交換バイアス磁界とＣｏＦｅ合金のＦｅ濃度との関係を示す図。
【図１２】交換バイアス磁界および保磁力とＣｏＦｅ層の膜厚との関係を示す図。
【図１３】磁区制御層のＸ線回折パターン
【図１４】交換バイアス磁界とＣｏＴａＺｒ層の膜厚との関係を示す図。
【図１５】スパイクノイズ分布を示す図。
【図１６】記録再生分離型ヘッドの断面模式図。
【図１７】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例の磁気記憶装置の平面模式図およびそのＡ−Ａ' 縦断面図。
【図１８】磁気トンネル効果を利用した高感度素子の層構成を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
３１…基板、
３２…プリコート層、
３３…磁区制御層、
３４…軟磁性下地層、
３５…中間層、
３６…垂直記録層、
３７…保護層、
３８…潤滑層、
４１…非磁性層、
４２…反強磁性層、
８１…非磁性層、
８２…反強磁性層、
８３…結晶質強磁性層、
１６１…主磁極、
１６２…記録コイル、
１６３…補助磁極兼上部シールド、
１６４…ＧＭＲ素子、
１６５…下部シールド、
１７１…垂直磁気記録媒体、
１７２…磁気記録媒体駆動部、
１７３…磁気ヘッド、
１７４…磁気ヘッド駆動部、
１７５…記録再生処理系、
１８１…上部電極、
１８２…反強磁性層、
１８３…磁化固定層、
１８４…絶縁層、
１８５…磁化自由層、
１８６…下部電極。
【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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【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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