(57)【要約】【課題】  狭トラック化及び高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録媒体を備えた磁気記憶装置を提供する。【解決手段】  垂直磁気記録媒体１０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、磁束スリット層１３、非磁性中間層１４、記録層１５、保護膜１６および潤滑層１８を順次積層した構成とし、磁束スリット相１３は、希土類金属と遷移金属との合金からなる強磁性母相１９中に非磁性微粒子２０を配置して構成される。記録時に、記録ヘッドからの磁束が非磁性微粒子２０間の強磁性母相１９に狭窄されるので記録層１５における磁束の広がりを抑制し集中することができる。【選択図】  図２
2005071525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された記録層とを備えた垂直磁気記録媒体であって、
前記軟磁性裏打ち層と記録層との間に磁束スリット層を有し、
磁束スリット層は、非磁性粒子を層内方向に配置してなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁束スリット層は、強磁性材料中に非磁性粒子を配置してなり、
前記強磁性材料は、希土類金属と遷移金属との合金よりな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】
前記非磁性粒子は、Ｓｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ、及びＣからなる群のうち少なくとも１種を含む材料よりな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】
前記軟磁性裏打ち層と磁束スリット層との間に非磁性中間層を有し、前記非磁性微粒子は非磁性中間層の表面に島状に配置されてな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１〜４のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体と、該垂直磁気記録媒体に対向して記録再生を行う垂直磁気記録ヘッドとを備えた磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置に係り、特に狭トラック化、ひいては高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記憶装置の急激な記録密度向上により、磁気記録媒体の面内方向に記録する面内記録方式では面記録密度１００Ｇビット／平方インチがまもなく達成されようとしている。しかしながら、面内記録方式では記録単位のサイズを微小化するにつれて記録された磁化の熱的安定性が問題となってきている。一方、磁気記録媒体の垂直方向に記録する垂直記録方式においては、記録単位のサイズを微小化しても適切な厚さを設けることにより熱的安定性を確保できるため、面記録密度がテラ（Ｔ）ビット／平方インチ台まで向上可能であることが予想されている。
【０００３】
垂直記録方式の磁気記憶装置に用いられる垂直磁気記録ヘッドは磁気記録媒体に極度に集中した記録磁界を形成するために、ヘッド先端部分に微細加工を施した垂直磁気記録ヘッドが提案されている。しかし、記録時に磁極先端部分から広がった記録磁界が隣接トラックの情報を消去するという問題があり、その対策としては、ヘッド先端部分にサイドシールドを設けて洩れ磁束を低減する構造（例えば、第２６回日本応用磁気学会学術講演概要集、ｐ．４３７、（２００２））や、規則的に磁性粒子を埋め込んで隣接トラックとの境界であるガードバンド部分に記録不可能な低保磁力磁性材料や非磁性材料を充填したパターンドメディアが提案されている。
【特許文献１】特開２００２−９２８４３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、図１に示す従来の軟磁性裏打ち層１０２を有する垂直磁気記録媒体１００では、垂直磁気記録ヘッド１０８からの磁束は記録層１０４から高透磁率かつ高飽和磁束密度を有する軟磁性裏打ち層１０２に吸い込まれる過程において面内方向に広がり、記録層１０４に形成された磁化遷移領域１０５Ａによって囲まれた磁区１０５（膜厚方向に磁化Ｍを有する）は磁極先端部分１０８−１の大きさよりも広がってしまう。すなわち、記録時に隣接トラックの情報を消去してしまうので狭トラック化が図れず、ひいては高記録密度化が図れないという問題が生ずる。また、磁束が広がると磁化遷移領域１０５Ａの幅が大となり、トラックの長手方向の記録密度（いわゆる線記録密度）の向上も図れないという問題が生ずる。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、狭トラック化及び線記録密度の向上を図り、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録媒体を備えた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】
【０００６】
本発明の一観点によれば、基板と、前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、前記軟磁性裏打ち層上に形成された記録層とを備えた垂直磁気記録媒体であって、前記軟磁性裏打ち層と記録層との間に磁束スリット層を有し、磁束スリット層は、非磁性粒子を層内方向に配置してなる垂直磁気記録媒体が提供される。
【０００７】
本発明によれば、磁束スリット層が軟磁性裏打ち層と非磁性中間層との間に設けられ、磁束スリット層が層内方向に非磁性粒子が配置されている。したがって、記録の際に、記録ヘッドからの磁束が記録層から磁束スリット層を通過する際に非磁性粒子によって狭窄されるので、磁束の広がりが抑制され、隣接トラックの消去を防止することができ、狭トラック化を図ることができる。また、トラックの長手方向においても磁化遷移領域の幅を狭くすることができ、線記録密度を向上することができる。その結果、高記録密度の垂直磁気記録媒体を実現することができる。
【０００８】
前記磁束スリット層は、強磁性材料中に非磁性粒子を配置してなり、前記強磁性材料は、希土類金属と遷移金属との合金により構成されてもよい。また、前記非磁性粒子は、Ｓｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ、及びＣからなる群のうち少なくとも１種を含む材料より構成されてもよい。強磁性材料よりなる強磁性母相中に自己形成的に非磁性粒子がほぼ球状に形成される。したがって、記録の際に記録ヘッドからの磁束が非磁性粒子間の強磁性母相に狭窄され、磁束の広がりが抑制される。また、強磁性母層は基板に垂直方向に磁化容易軸を有するので高飽和磁束密度を有し、磁気飽和を回避することができる。また、前記軟磁性裏打ち層と磁束スリット層との間に非磁性中間層を有し、前記非磁性微粒子は非磁性中間層の表面に島状に配置されてもよい。
【０００９】
本発明の他の観点によれば、上記いずれかの垂直磁気記録媒体と、該垂直磁気記録媒体に対向して記録再生を行う垂直磁気記録ヘッドとを備えた磁気記憶装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、垂直磁気記録媒体は、記録の際に垂直磁気記録ヘッドからの磁束を磁束スリット層により狭窄して記録層に集中することができるので、狭トラック化及び線記録密度の向上を図ることができ、一層の高密度記録を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軟磁性裏打ち層と記録層との間に磁束スリット層を設けているので、記録時の磁束の広がりを抑制し、記録ヘッドからの磁束を記録層に集中して、狭トラック化及び線記録密度の向上を図ることができ、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録媒体を備えた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】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。図２を参照するに、垂直磁気記録媒体１０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、磁束スリット層１３、非磁性中間層１４、記録層１５、保護膜１６および潤滑層１８を順次積層した構成となっている。
【００１４】
基板１１は、例えば、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、Ｓｉ基板、アルミニウム合金基板などから構成され、垂直磁気記録媒体１０がテープ状である場合はポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、耐熱性に優れたポリイミド（ＰＩ）などのフィルムを用いることができる。
【００１５】
軟磁性裏打ち層１２は、例えば、厚さが５０ｎｍから２μｍであり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＣおよびＢよりなる群から選択されたうち少なくとも１種類の元素を含む非晶質もしくは微結晶の合金、またはこれらの合金の積層膜などの、飽和磁束密度Ｂｓの高い軟磁性材料により構成される。例えば、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＣ、ＮｉＦｅＮｂ、ＣｏＣｒＮｂなどを用いることができる。軟磁性裏打ち層１２は、メッキ法、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）などにより形成され、特にスパッタ法を用いることが好ましい。軟磁性裏打ち層１２は、単磁極型の記録ヘッドにより記録する場合に、記録ヘッドからの全磁束を吸収するためのもので、飽和記録するためには、飽和磁束密度Ｂｓと膜厚の積の値が大きい方が好ましい。また、軟磁性裏打ち層１２は、高周波透磁率が高い方が好ましい。高転送レートでの書込性が向上する。
【００１６】
磁束スリット層１３は、厚さが２ｎｍ〜２０ｎｍであり、希土類金属と遷移金属との合金からなる強磁性母相１９中に非磁性微粒子２０を配置して構成される。強磁性母相１９の希土類金属はＴｂ、Ｇｄ、及びＤｙから選択され、１種あるいは２種以上を含んでもよい。また、遷移金属はＦｅ及びＣｏから選択され、１種あるいは２種を含んでもよい。強磁性母相１９は、例えばＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏなどが挙げられ、希土類とＦｅＣｏとの合金の場合は（Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ）x（Ｆｅ100-yＣｏy）100-xと表した場合ｘ＝１０原子％〜３０原子％、ｙ＝４０原子％以下に設定されることが好ましい。このような範囲では、強磁性母相１９の磁化容易軸は膜厚方向となり、磁束が通過する膜厚方向の飽和磁束密度を高めることができる。その結果、強磁性母相１９の磁気飽和を回避することができ、記録ヘッドからの磁束を狭窄することができる。
【００１７】
非磁性微粒子２０は、Ｓｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ、及びＣから選択された非磁性材料から構成される。これらの酸化物や、窒化物、炭化物等は共有結合性の化合物を形成するので、強磁性母層１９を構成する希土類金属−遷移金属合金材料と分離し易く、強磁性母相１９中に微粒子状となって析出する。すなわち、非磁性微粒子２０は強磁性母相１９中に自己形成的に形成される。
【００１８】
非磁性微粒子２０は、さらにイットリウム（Ｙ）を含むことが好ましい。非磁性微粒子２０が酸素を含む場合、強磁性母相１９中の希土類金属と酸素の選択的な結合（例えばＴｂ−Ｏ）が形成されることを阻害し、強磁性母相１９の飽和磁束密度の低下を防止することができる。
【００１９】
非磁性微粒子２０の平均粒径は３ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内に設定され、非磁性微粒子とその隣接する非磁性微粒子との平均間隙は０．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内に設定されることが好ましい。このような範囲に設定することにより、記録されるビットの大きさに対して十分磁束を狭窄することができる。
【００２０】
磁束スリット層１３は、真空蒸着法、スパッタ法などにより形成され、例えばスパッタ法を用いる場合は、例えばＴｂＦｅＣｏのスパッタターゲットとＹＳｉＯ2スパッタターゲットを用いて同時にスパッタすることにより形成する。本実施の形態の一実施例として、ＲＦスパッタ装置を用いて、ＴｂＦｅＣｏ（２０原子％Ｔｂ−７２原子％Ｆｅ−８原子％Ｃｏ）、ＹＳｉＯ2のスパッタターゲットを同時にスパッタし、磁束スリット層１３の体積を基準としてＹＳｉＯ2を７０体積％、厚さ１０ｎｍの磁束スリット層１３を形成した。
【００２１】
非磁性中間層１４は、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などにより形成され、厚さが１ｎｍ〜５０ｎｍであり、Ｔｉ、Ｃ、Ｐｔ、ＴｉＣｒ、ＣｏＣｒ、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｒｕなどの非磁性材料により構成される。非磁性中間層１４は、これらの非磁性材料を用いた積層膜により構成されてもよい。軟磁性裏打ち層１２と記録層１５の静磁気的相互作用を遮断することができる。
【００２２】
記録層１５は、スパッタ法、蒸着法などにより形成され、厚さ３ｎｍ〜３０ｎｍであり、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から構成される。ここで、Ｍは、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金から選択される。このような強磁性合金は柱状構造を有し膜厚方向に磁化容易軸を有する。記録層１５は、例えば、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｂなどが挙げられる。
【００２３】
記録層１５は、これらの強磁性材料にＳｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ、及びＣから選択された非磁性材料を添加して形成された、いわゆるグラニュラー膜でもよい。記録層１５は、例えばスパッタ法により記録層１５の強磁性材料と非磁性材料を同時に成膜することにより、膜厚方向に成長した柱状構造を有する強磁性材料よりなる結晶粒が非磁性材料により分離された構造、言い換えれば非磁性材料を母相としてその中に柱状構造の強磁性材料よりなる結晶粒が配置された構造を形成することができる。かかる構造により結晶粒間の静磁気的相互作用及び交換相互作用を低減することができ、その結果、媒体ノイズを低減して信号対雑音比を向上することができる。また、非磁性材料の含有量は、記録層１５の飽和磁束密度の観点からは、記録層１５の体積を基準として、１０体積％〜７０体積％に設定することが好ましい。また、強磁性材料は、記録層１５の飽和磁束密度の観点からは、例えばＣｏＣｒＰｔの場合、Ｃｏ含有量を５３原子％〜８８原子％に設定することが好ましい。
【００２４】
保護膜１６は、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＦＣＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｃａｔｈｏｄｉｃ  Ａｒｃ）法などにより形成され、例えば、厚さが０．５ｎｍ〜１５ｎｍのアモルファスカーボン、水素化カーボン、窒化カーボン、酸化アルミニウムなどにより構成される。
【００２５】
潤滑層１８は、引き上げ法、スピンコート法などにより塗布され、厚さが０．５ｎｍ〜５ｎｍ、パーフルオロポリエーテルが主鎖の潤滑剤などのより構成される。潤滑剤としては、例えば、ＺＤｏｌ、Ｚ２５（以上Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製）Ｚテトラオール、ＡＭ３００１（以上アウジモント社製）等を用いることができる。
【００２６】
本実施の形態によれば、強磁性母相１９中に非磁性微粒子２０が配置されてなる磁束スリット層１３が軟磁性裏打ち層１２と非磁性中間層１４との間に設けられているので、記録の際に記録層１５から磁束スリット層１３を介して軟磁性裏打ち層１２を流通する磁束が、磁束スリット層１３において非磁性粒子２０間の強磁性母相１９を通過するように狭窄され、記録層１５から軟磁性裏打ち層１２にかけての磁束の広がりを抑制し、磁束を集中することができる。したがって、磁束の広がりによる隣接トラックの消去を防止することができ、トラック密度を向上することができる。また、トラックの長手方向においても磁化遷移領域の幅を狭くすることができ、線記録密度を向上することができる。その結果、高記録密度の垂直磁気記録媒体を実現することができる。
【００２７】
なお、磁束スリット層１３は非磁性中間層１４上に設けてもよい。磁束を同様に狭窄することができる。また、磁束スリット層１３を非磁性中間層１４の上下の両方に設けてもよい。磁束を一層狭窄することができ、その結果磁束の広がりを一層抑制することができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。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。
【００２９】
図３を参照するに、垂直磁気記録媒体３０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、非磁性中間層１４、記録層１５、保護膜１６および潤滑層１８を順次積層した構成となっており、非磁性中間層１４と記録層１５との界面に、非磁性材料の結晶成長核３２を形成すると共に離隔して配置された島状膜３１が形成されている。
【００３０】
島状膜３１は、非磁性中間層１４の表面にスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などにより、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｅ及びこれらの合金から選択された非磁性材料により構成された結晶成長核３２が離隔して配置されたものである。結晶成長核３２は、成膜過程の初期に非磁性中間層１４の表面に形成される結晶成長の核であり、結晶成長核３２の大きさや、隣接する結晶成長核３２との間隙の大きさは、基板温度、蒸着量、蒸着速度などにより制御することができる。
【００３１】
島状膜３１の厚さは、連続膜として形成されたと仮定した連続膜換算膜厚が２ｎｍ以下に設定される。この範囲に設定することにより、結晶成長核３２が離隔して配置された状態を形成することができる。なお、連続膜換算膜厚は、例えば、蒸着速度又はスパッタ速度と、成膜時間により求めることができる。なお、連続膜換算膜厚の下限は０．１ｎｍであることが好ましい。また、隣接する結晶成長核３２の間隙は、磁束を効果的に狭窄する観点からは平均間隙が１ｎｍ〜５ｎｍの範囲内に設定することが好ましい。
【００３２】
なお、島状膜３１を形成する前に非磁性中間層１４の表面を、Ａｒイオンなどを用いてドライエッチングにより極めて微小な窪みを形成してもよい。かかる窪みを起点として結晶成長核３２が形成され易くなり、結晶成長核３２を均一に形成することができる。
【００３３】
島状膜３１上には、第１の実施の形態において説明した記録層１５を同様にして形成する。その結果、記録層１５の底の部分に島状膜３１の結晶成長核３２により、記録の際に磁束が狭窄される構造が形成される。
【００３４】
本実施の形態の一実施例として、非磁性中間層（ＴｉＣｒ膜、厚さ３ｎｍ）／軟磁性裏打ち層（ＣｏＣｒＮｂ、厚さ１００ｎｍ）／ガラス基板を形成し、次いで、真空蒸着法により、圧力０．６８ＰａのＡｒガス雰囲気中において、基板温度２５０℃、Ｒｅ（レニウム）を０．２ｎｍ／秒の連続換算膜厚に基づく成膜レートで４秒間成膜を行った。その結果、平均粒径５ｎｍ、平均間隙５ｎｍのＲｅよりなる結晶成長核が形成された。
【００３５】
次いでスパッタ法により厚さ１５ｎｍのＣｏ65Ｃｒ20Ｐｔ15を形成し、次いで、厚さ４ｎｍの水素化カーボン膜よりなる保護膜を形成した。次いで潤滑剤（Ｚ−ｄｏｌ）を塗布して厚さ２ｎｍの潤滑層を形成した。
【００３６】
本実施の形態によれば、軟磁性裏打ち層１２と記録層１５との間に島状膜３１が形成され、島状膜３１の非磁性材料よりなる結晶成長核３２が離隔して配置されているので、記録時に、記録ヘッドからの磁束が記録層１５の底の部分で狭窄され、記録層１５に磁束を集中することができる。
【００３７】
（第２の実施の形態の変形例）
図４は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。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。
【００３８】
図４を参照するに、垂直磁気記録媒体４０は、基板１１と、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１２、島状膜４１、非磁性中間層１４、記録層１５、保護膜１６および潤滑層１８を順次積層した構成となっている。
【００３９】
島状膜４１は、軟磁性裏打ち層１２上に非磁性材料よりなる結晶成長核３２が離隔して配置され、結晶成長核３２の間隙には軟磁性材料が充填されてなる磁束透過部４２により構成されている。結晶成長核３２は、上述した第２の実施の形態と同様にして形成される。磁束透過部４２は、高飽和磁束密度の軟磁性材料、例えば軟磁性裏打ち層１２と同様の材料により充填される。なお、磁束透過部４２の厚さは結晶成長核３２の高さより薄いことが好ましい。磁束の広がりを防止して効果的に狭窄することができる。
【００４０】
本変形例によれば、軟磁性裏打ち層１２と記録層１５との間に島状膜４１が形成され、島状膜４１の非磁性材料よりなる結晶成長核３２が離隔して配置されているので、記録時に、記録ヘッドからの磁束が結晶成長核３２間に充填された軟磁性材料に狭窄され、磁束の広がりを抑制することができ、記録層１５に磁束を集中することができる。なお、島状膜４１は、軟磁性裏打ち層１２上に設ける替わりに非磁性中間層１４上に設けてもよく、また、両方に設けてもよい。
【００４１】
（第３の実施の形態）
本発明の実施の形態は、第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体を備えた磁気記憶装置に係るものである。
【００４２】
図５は、本発明の実施の形態の磁気記憶装置の要部を示す図である。図５を参照するに、磁気記憶装置６０は大略ハウジング６１からなる。ハウジング６１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ６２、ハブ６２に固定され回転される垂直磁気記録媒体６３、アクチュエータユニット６４、アクチュエータユニット６４に取り付けられ垂直磁気記録媒体６３の半径方向に移動されるアーム６５及びサスペンション６６、サスペンション６６に支持された垂直磁気記録ヘッド６８が設けられている。
【００４３】
図６（Ａ）は垂直磁気記録ヘッドの概略断面図、（Ｂ）は主磁極の拡大図である。図６（Ａ）を参照するに、垂直磁気記録ヘッド６８は、アルチックのスライダ７０上にアルミナ絶縁層７１を介して、単磁極型記録ヘッド７２とＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子７３を用いた再生ヘッド７４が形成された構成となっている。単磁極型記録ヘッド７２は、垂直磁気記録媒体６３に記録磁界を印加するための軟磁性体よりなる主磁極７５と、主磁極７５に磁気的に接続されたリターンヨーク７６と、主磁極７５とリターンヨーク７６に記録磁界を誘導するための記録用コイル７８などから構成されている。また、再生ヘッド７４は、主磁極７５を下部シールドとし、主磁極７４上にアルミナ絶縁層７１を介して形成されたＧＭＲ素子７３と、さらにアルミナ絶縁層７１を介して形成された上部シールド７９より構成されている。単磁極型記録ヘッド７２は、主磁極７５から記録磁界を垂直磁気記録媒体６３に対して垂直方向に印加して、垂直磁気記録媒体６３に垂直方向の磁化を形成する。
【００４４】
図６（Ｂ）を参照するに、主磁極７５の先端部７５−１は先端に向かう程先細、すなわち断面積が小となっている。記録磁界に係る磁束密度を高めて垂直保磁力の高い垂直磁気記録媒体６３を磁化することができる。主磁極７５の先端部７５−１の軟磁性材料は飽和磁束密度の高い、例えば５０ａｔ％Ｎｉ−５０ａｔ％Ｆｅ、ＦｅＣｏＮｉ合金、ＦｅＣｏＡｌＯなどよりなることが好ましい。磁気飽和を防止して高い磁束密度の磁束を集中して垂直磁気記録媒体６３に印加することができる。
【００４５】
また、再生ヘッド７４は、垂直磁気記録媒体６３の磁化が漏洩する磁界を感知して、その方向に対応するＧＭＲ素子７３の抵抗値の変化により垂直磁気記録媒体６３に記録された情報を得ることができる。なお、ＧＭＲ素子７３の替わりにＴＭＲ（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を用いることができる。
【００４６】
本実施の形態の磁気記憶装置６０は、垂直磁気記録媒体６３に特徴がある。例えば、垂直磁気記録媒体６３は第１の実施の形態、第２の実施の形態、または第２の実施の形態の変形例にかかる垂直磁気記録媒体である。
【００４７】
磁気記憶装置６０の基本構成は、図５に示すものに限定されるものではない。本発明で用いる垂直磁気記録媒体６３は、磁気ディスクに限定されず磁気テープであってもよい。
【００４８】
本実施の形態によれば、磁気記憶装置６０は、垂直磁気記録媒体６３が単磁極型記録ヘッド７２からの磁束を一層狭窄して記録層に集中することにより、狭トラック化及び線記録密度の向上を図ることができ、高密度記録が可能である。
【００４９】
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。
【００５０】
例えば、第３の実施の形態に係る磁気記憶装置では、垂直磁気記録媒体として磁気ディスクを例に説明したが、本発明の垂直磁気記録媒体は磁気ディスクに限定されず、基板にＰＥＴや、ＰＥＮ、ポリイミドよりなるフィルムを用いて、ヘリカルスキャンあるいはラテラル走行型の磁気テープであってもよく、カードの形態であってもよい。
【００５１】
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）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された記録層とを備えた垂直磁気記録媒体であって、
前記軟磁性裏打ち層と記録層との間に磁束スリット層を有し、
磁束スリット層は、非磁性粒子を層内方向に配置してなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記２)  前記磁束スリット層は、強磁性材料中に非磁性粒子を配置してなり、
前記強磁性材料は、希土類金属と遷移金属との合金よりな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)  前記希土類金属はＴｂ、Ｇｄ、及びＤｙからなる群のうち少なくともいずれか１種を含み、前記遷移金属はＦｅ及びＣｏのうち少なくともいずれか１種を含むことを特徴とする付記２記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４)  前記非磁性粒子は、Ｓｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ、及びＣからなる群のうち少なくとも１種を含む材料よりなることを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５)  前記非磁性粒子は、イットリウムをさらに含む材料よりなることを特徴とする付記４記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６)  前記磁束スリット層は厚さが２ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内に設定されることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７)  前記非磁性微粒子の平均粒径は３ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内に設定されることを特徴とする付記１〜６記載の垂直磁気記録媒体。
（付記８)  前記非磁性微粒子とその隣接する非磁性微粒子との平均間隙は０．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内に設定されることを特徴とする付記１〜７記載の垂直磁気記録媒体。
（付記９)  前記軟磁性裏打ち層と磁束スリット層との間、及び磁束スリット層と記録層との間のうち少なくとも一方の間に非磁性中間層をさらに有することを特徴とする付記１〜８のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１０)  前記軟磁性裏打ち層と磁束スリット層との間に非磁性中間層を有し、前記非磁性微粒子は非磁性中間層の表面に島状に配置されてな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１１)  前記磁束スリット層の連続膜換算膜厚が２ｎｍ以下に設定されることを特徴とする付記１０記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１２)  前記磁束スリット層は、軟磁性裏打ち層上に形成され、
前記非磁性微粒子が軟磁性裏打ち層の表面に島状に配置されると共に、非磁性微粒子間が軟磁性材料により充填されてな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１３)  前記非磁性微粒子は、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｅ及びこれらの合金からなる群のうち少なくとも１種を含む材料よりなることを特徴とする付記１０〜１２のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１４)  前記記録層は、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付記１〜１３のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１５)  前記記録層はＳｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ、及びＣからなる群のうち少なくとも１種をさらに含むことを特徴とする付記１〜１４のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１６)  付記１〜１５のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体と、該垂直磁気記録媒体に対向して記録再生を行う垂直磁気記録ヘッドとを備えた磁気記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図４】第２の実施の形態の変形例に係る垂直磁気記録媒体の概略断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の磁気記憶装置の要部を示す図である。
【図６】（Ａ）は垂直磁気記録ヘッドの概略断面図、（Ｂ）は主磁極の拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、３０、４０、６３  垂直磁気記録媒体
１１        基板
１２        軟磁性裏打ち層
１３        磁束スリット層
１４        非磁性中間層
１５        記録層
１６        保護膜
１８        潤滑層
１９        強磁性母相
２０        非磁性微粒子
３１、４１  島状膜
３２        結晶成長核
４２        磁束透過部
６０        磁気記憶装置
６８        垂直磁気記録ヘッド
【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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