(57)【要約】【解決課題】  軟磁性体、特に垂直磁気記録用に用いる垂直二層式磁気記録媒体用の軟磁性裏打ち層に、磁場中熱処理により基板面内に軸対称な異方性を付与するための永久磁石磁気回路と磁場発生方法を提供する。【解決手段】  高温中で殆ど減磁しない希土類永久磁石磁気回路で、磁極面９４と直交する磁石側面９５同士を、空間を隔てて複数面配置し、該空間に磁石磁化９１とほぼ反平行な磁場を発生させ、未処理試料を挿入する。さらに、該未処理試料を挿入した永久磁石磁気回路を熱処理炉中に持ち込み、所望により上記未処理試料を回転９６させる。【選択図】  図１０
2007272998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の希土類永久磁石の磁極面と直交する磁石側面同士を、空間を隔てて対向させて、形成される空隙に磁場を印加する永久磁石磁気回路であって、
該空隙に発生する磁場の方向が、前記対向する磁石側面の対角線の交点同士を結ぶ直線上、２つの対向面から等距離にある位置において、前記希土類永久磁石の磁化方向と逆向きであり、かつ、
１５０℃以上、３５０℃以下の温度に曝したときの不可逆減磁が、５％以下である
ことを特徴とする永久磁石磁気回路。
【請求項２】
前記希土類永久磁石が、１０ｋＯｅ以上の保磁力を有する２−１７型ＳｍＣｏ系磁石、または、２０ｋＯｅ以上の保磁力を有するＮｄ―Ｆｅ―Ｂ系磁石である請求項１に記載の永久磁石磁気回路。
【請求項３】
前記希土類永久磁石が、接着剤を用いることなく機械的に固定されている請求項１または２に記載の永久磁石磁気回路。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の永久磁石磁気回路を熱処理炉内部に配設した磁場中熱処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の永久磁石磁気回路の空隙中に、円板状の基板上に軟磁性裏打ち層を形成させた試料を挿入し、該円板状試料と、磁気回路の仮想中心を一致させ、該中心軸に対して回転することにより、軸対称な磁場を形成させる軸対称磁場形成方法。
【請求項６】
基板上に、軸対称な磁気異方性分布を有する軟磁性裏打ち層と、記録層と、保護層と、潤滑層とをこの順に備えた垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記基板上に軟磁性材料を含む軟磁性裏打ち層を備えた、未処理試料を形成する工程と、
請求項１ないし３のいずれかに記載の永久磁石磁気回路の空隙中に前記未処理試料を挿入し、予め設定しておいた前記未処理試料の中心位置と、前記永久磁石磁気回路の仮想中心軸とを一致させる工程と、
前記中心を一致させた永久磁石磁気回路および前記未処理試料を所定の温度に加熱した熱処理炉の内部に配設する磁場中熱処理工程と
を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
さらに、前記未処理試料を、前記永久磁石磁気回路の中心軸の周りで相対的に回転させる工程を含む請求項６に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記未処理試料が、円板形状を有する請求項６または７に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記磁場中熱処理工程が、１５０℃以上３５０℃以下の温度で行われ、前記永久磁石磁気回路の前記空隙に発生する磁場強度が、前記空隙の中心において、５０Ｏｅ以上である請求項６ないし８のいずれかに記載の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、永久磁石磁気回路、磁場中熱処理装置、軸対称磁場形成方法、および、垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録の分野において、ハードディスク装置による情報記録はパーソナルコンピュータを初めとするコンピュータの一次外部記録装置として必須である。ハードディスクドライブはその記録密度向上に伴い、従来の面内磁気記録方式に変わり、より高密度な記録が可能な垂直磁気記録方式の開発が進められている。
【０００３】
垂直磁気記録では、記録媒体や磁気記録の書込みや読み出しも基本的には従来使われていたものと同じような技術が使用できるが、異なる点が幾つかある。
垂直磁気記録用媒体においては、図１（ａ）のように、基板１１上に、軟磁性裏打ち層１３（典型的にはパーマロイ、ＣｏＺｒＴａアモルファス等；以下ではＳＵＬ（Ｓｏｆｔ  Ｕｎｄｅｒ  Ｌａｙｅｒ）と呼ぶ）を備え、さらに、記録層１４（ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＰｔＣｏ層、ＰｄＦｅ膜、ＰｔＦｅ膜、ＳｍＣｏアモルファス膜等が候補材料等）、保護層１５、潤滑層１６等を順次積層させた垂直二層式磁気記録媒体が広く検討され、既に実用化され始めている。この層構成は垂直磁気記録方式に特有のものであり、ＳＵＬは書き込み磁場の増大効果と記録膜の反磁場低減に大変有効である。
【０００４】
この垂直二層式磁気記録媒体におけるＳＵＬは、軟磁性であり、かつ厚みも概ね１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の厚さが必要とされる。ＳＵＬは、上部記録層からの磁束の通り道であるとともに、記録ヘッドからの書き込み用磁束の通り道ともなる。そのため、永久磁石磁気回路における鉄ヨークと同じ役割を果たしており、書き込み時に磁気的に飽和しないよう、記録層に比して大幅に厚くする必要がある。
図１（ｂ）のように水平記録媒体において非磁性Ｃｒ系下地層１２を形成するのに比較し、垂直二層式記録媒体においてＳＵＬの成膜は簡単ではない。通常、水平記録媒体の各層はせいぜい２０ｎｍ前後で、全てドライプロセス（主にマグネトロンスパッタ）で形成されている（例えば、特許文献１を参照。）。
垂直二層式記録媒体においても、記録層とＳＵＬとを、ドライプロセスにより形成するため種々検討がなされている。しかし、ドライプロセスによるＳＵＬ成膜は、量産性や生産性の上で大きな問題を抱えている。
そこで、図２に示すように、厚膜化が容易で研磨加工が可能なメッキ法により、非磁性基板に金属製の核付け膜１７（裏打ち層）を被覆する試みも検討されている。
【０００５】
ＳＵＬは、ＳＵＬの磁壁に起因するスパイクノイズを低減するために、通常径方向か周方向に異方性化する（各々の方向が磁化容易方向）のが有効であることが、磁気記録過程シミュレーション結果から分かっている。図３に異方性磁場Ｈｋの定義を模式的に示す。
乾式プロセス（例えば、スパッタ法）でＳＵＬを成膜する時には、成膜時に基板側に径方向磁場を印加することにより、ＳＵＬに径方向異方性を付与している。
湿式プロセス（例えば、めっき法）でＳＵＬを成膜する時には、めっき成膜時に基板に一方向磁場を印加し基板回転を行うことにより、周方向に異方性を付与することが可能である。該異方性は基板の中心軸に対して、概ね軸対称な異方性を有している。
しかしながら、乾式または湿式のどちらのプロセスであっても、良好な膜特性を有するＳＵＬの成膜と軸対称な異方性付与とを同時に行うことは簡単ではなく、成膜中の制御性も良くないので、これを改善改良する方法が求められている。
【０００６】
ＳＵＬに径方向か周方向の軸対称な異方性を付与することは容易ではない。外部から印加する磁場装置で径方向や周方向磁場を作りにくいからである。径方向磁場はコイルの同極対向等で可能であるが、良好な径方向発散磁場が得られる領域は狭く、また磁場強度も高くしにくい。このような磁場発生面の制約により、磁場中熱処理により軸対称な異方性付与が実現されたことはなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１４３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑み、軟磁性体、特に垂直磁気記録用に用いる垂直二層式磁気記録媒体用のＳＵＬに、磁場中熱処理により軸対称な異方性を付与するための小型で単純な構成の永久磁石磁気回路と該磁気回路を用いた垂直磁気記録媒体の製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。すなわち、本発明に係る磁場印加永久磁石磁気回路（以下、単に「磁気回路」と称する。）は、上記目的を達成するために、２つ以上の希土類永久磁石の磁極面と直交する磁石側面を、空間を隔てて対向させて形成される空隙に磁場を印加する磁気回路であって、該空隙に発生する磁場の方向が、２つの磁石側面の対向面と平行でかつ２つの対向面から等距離にある仮想面上、磁石側面の対応する４隅を結んだ範囲において、上記希土類永久磁石の磁化の方向と逆向きであり、かつ、１５０℃以上、３５０℃以下の温度における初期減磁が５％以下であることを特徴とするものである。
本発明に係る磁場中熱処理装置は、上記磁気回路を熱処理炉の内部に配設したことを特徴とするものである。
本発明に係る垂直磁気記録媒体は、基板上に、軸対称な磁気異方性分布を有する軟磁性裏打ち層と、記録層と、保護層と、潤滑層とをこの順に備えた垂直磁気記録媒体の製造方法であって、基板上に軟磁性材料を含む軟磁性裏打ち層を備えた、未処理試料を形成する工程と、上記磁気回路の空隙中に上記未処理試料を挿入し、予め設定しておいた上記未処理試料の中心位置と、上記磁気回路の仮想中心軸とを一致させる工程と、上記中心を一致させた磁気回路および上記未処理試料を所定の温度に加熱した熱処理炉の内部に配設する工程とを含むことを特徴とする。この場合、必要に応じて結晶粒径および磁気特性を強化整合させるために、更に種々の中間膜を形成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軟磁性裏打ち層を形成した基板を磁場中で熱処理する際、磁場印加の一方向のみならず、周方向、径方向等の任意の一方向に異方性を付与した垂直磁気記録媒体を得ることができる。
垂直磁気記録の記録媒体としては、例えば、背景で述べたように、ＳＵＬが用いられた垂直二層式磁気記録媒体が挙げられる。該ＳＵＬ異方性付与は、通常成膜時に同時に異方性化も行うが、制御性が悪いのは既に述べた通りである。該ＳＵＬへの異方性付与のため、ＳＵＬ成膜工程とは別に、本発明の磁気回路を使用し磁場中で適宜な温度と雰囲気で熱処理する異方性化処理工程を行うことにより、異方性付与の磁場制御性が大幅に向上し、生産速度も向上することができる。
該磁気回路の発生磁場が軸対称でない場合でも、未処理試料と該磁気回路の回路軸を概ね一致させ回転させることにより、時間平均で軸対称な磁場を発生させたのと同じ効果が得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者らは、磁場発生方法について鋭意検討し、高温中、例えば、概ね１５０℃以上３５０℃以下の温度における初期減磁が５％以下である磁気回路を熱処理炉中に持ち込み、未処理試料近くで磁場を発生させることにより、該未処理試料に概ね軸対称な磁場を印加する回路と磁場発生方法を発明した。
本明細書において、未処理試料とは、本発明の磁気回路によって磁場を印加されていない試料を意味する。
【００１２】
永久磁石、特に希土類永久磁石において、ｃ軸を磁場中で揃えて成形・焼結した特定の磁化方向４１を有する異方性焼結磁石４２が一般的に用いられている。該異方性磁石の磁場は図４（ａ）に模式的に示すように、Ｎ磁極面から湧き出てＳ磁極面に沈み込む。ＮＳの磁極は必ずペア（双極子モーメント）であり、湧き出しと沈み込みの磁束量は均衡している。磁荷は電荷と異なり単独では取り出せないので、永久磁石により実現できる磁場分布（方向を含め）には制約がある。比較的実現しやすいのは、図４（ｂ）に示すように鉄ヨーク４３を介して、磁極面同士を対向させて発生させる磁極面に面した一方向磁場、図４（ｃ）に示すように、磁極間の湾曲した磁場分布も容易に発生できる。
【００１３】
一方、実現しにくい磁場分布は、図５に示すような、ある面内で放射状に向いた径方向磁場や環状に生じる周方向磁場（５１）である。前者では径内側と径外側の磁極量を均衡させることが難しい。また、後者ではリング状磁石の周方向に異方性を付与できたとしても、磁束流れは磁石内で基本的に閉じてしまい、湧き出し口がないので磁石外部に洩れにくい。
【００１４】
上記のような軸対称な磁場分布を実現するために、次のような方法が考えられる。
まず、径方向対称性磁場の実現に関し、図６のように永久磁石６２もしくは電磁石の同極を対向させて磁化方向６１が逆になるようにし、それぞれの磁極面から生じる磁束をぶつけることにより、磁石間空隙の中心面付近に概ね放射状の軸対称な磁束分布が得られる。該配置の磁気回路は、スパッタ装置等で基板に印加する目的で、実際に用いられている。同極対向配置で中心面付近を考えた場合、中心面近傍は軸方向磁場が打ち消しあって、軸方向磁場強度がほぼ零になるが、径方向の磁場は得られる。しかし、概ね径方向の磁場が得られる面領域は中心面近傍に限定される。中心面近傍よりずれた面領域では、垂直磁場成分が増加し、水平磁場成分が減少し、磁場強度分布が大きくなる。異方性ＳＵＬ膜の製造に際して必要なのは水平磁場成分なので、中心面から大きく外れた面領域は望ましくない。
【００１５】
一方、周方向対称性磁場を発生するのは、より困難な課題である。磁束分布に湧き出しと沈み込みがないので、永久磁石で該磁束分布を実現するのは基本的に不可能である。１つの可能性として、図７のような直流電流７１を流す導線７２の周りに生じる回転磁場が一番望ましい分布である。しかし、有意な磁場強度（例えば、数百Ｏｅ以上）を得ようとすると、ＤＣ電流は非常に大きくしなければならない（例えば１０，０００Ａ以上）。原理的にできない訳ではないが、アルミナの電解等に要する規模の大型電源設備が必要となる。また、直流大電流を扱う必要があるので、装置やシステム面でも複雑かつ危険性が高く、実用的な方法ではない。
【００１６】
通常の磁場中熱処理炉において、磁場発生手段は炉体外に設け、炉芯内に大きな磁場中熱処理空間を取ることにより、１バッチあたりの処理数量を確保することが行われている。このような従来法の場合、磁気回路は大きくかつ重量も重くなる。また、炉の構成部材も磁場の影響を受けないように非磁性材を使用し、炉のヒーターも磁場の影響を受けないよう（電流を流すと磁場によりローレンツ力を受ける）、巻き線方法を見直す必要がある。処理空間は大きく取れるが、大変複雑でかつ大型のシステムになる。
以上のような背景から径方向や周方向の軸対称磁場を発生することは、非常に難しい課題であり、簡便な磁気回路で実現できることが望まれている。
【００１７】
本発明者は、永久磁石の磁極面に面した空間ではなく、磁極面と概ね直交する磁石側面を、空間を隔てて対向させて、形成される空間を使用することにより、磁化と概ね反平行（逆向き）な磁場を発生できることに着目し、これを利用した磁気回路を発明した。磁石端部では磁束が膨らみ、完全には磁化と逆向きとならない領域があるが、それを除けばほぼ逆向きになる。
上記「磁極面」とは、磁束が湧き出す面である。
上記「磁石側面」とは、希土類永久磁石の上記磁極面以外の面をいう。
磁石側面は、磁極面と直交する面であることが好ましい。
上記磁石側面同士を対向させて形成される空隙に漏れ出す磁束量は、磁極面を対向させて形成される空隙に漏れ出す磁束量に比べてかなり少ないが、空隙間隔を制御することにより、空隙の中心に５０Ｏｅ以上、特に、１００Ｏｅ〜５ｋＯｅ程度の磁場が発生できることが分かった。
但し、磁石側面の間隔を広げると、磁場強度は急激に低下するので、磁石側面の間隔は、好ましくは、１００ｍｍ以下、より好ましくは、５０ｍｍ以下である。
特に永久磁石が希土類磁石の場合、側面からの磁束漏洩はほぼないと考えてよいので、空隙磁束の方向や強度は容易に制御可能である。磁場中熱処理は、５０Ｏｅ以上、好ましくは、１００Ｏｅ〜５ｋＯｅ、より好ましくは、５００Ｏｅ〜５ｋＯｅの磁場強度中で行われる。
したがって、磁場を印加する対象となる未処理試料の近くまたは未処理試料を挟むように該磁気回路を配置することが望ましい。未処理試料については後述する。
【００１８】
希土類磁石は、磁気回路に耐熱性を持たせる場合、保磁力が大きいものが望ましい。Ｎｄ―Ｆｅ―Ｂ系焼結磁石では、保磁力２０ｋＯｅ以上で磁気回路にもよるがほぼ１５０℃〜２００℃の耐熱性を付与可能である。更に、保磁力３０ｋＯｅ以上であれば、２００℃以上の耐熱性を付与することも可能であるが、飽和磁化の減少が大きくなってしまう場合がある。保磁力の好ましい上限は、５０ｋＯｅである。
一方、２−１７型ＳｍＣｏ系磁石は、１０ｋＯｅ以上の保磁力で２００℃程度まで耐熱性を確保可能である。特に、保磁力２０ｋＯｅ以上の場合、３００℃を超える耐熱性付与も可能であるが、好ましい上限を、４０ｋＯｅとすることができる。
２−１７型ＳｍＣｏ系磁石は、飽和磁化の可逆温度係数もＮｄ―Ｆｅ―Ｂ系磁石の１／４程度であるので、２００℃以上の磁場中熱処理で使用するには好適である。
また、１ブロックの磁石は、単体で使用してもよいし、分割された磁石を一体化したものを使用してもよい。
【００１９】
本発明の磁気回路は、１５０℃未満の温度で使用することを否定するものではないが、１５０℃以上の高温での使用を想定したとき、磁石の固定に接着剤を使用することはあまり好ましくない。耐熱性を有するエポキシ系接着剤でも、１５０℃を超える高温で接着力と安定を長期に渡って保持するのは難しい。また、高温度下では接着剤からの揮発ガスが、未処理試料に悪影響を及ぼす可能性もある。したがって、永久磁石の固定方法が問題である。
希土類永久磁石は金属間化合物を主相としており、非常に脆性が高く、タップ加工が難しい。ネジ止めできないので、磁石を機械的に固定することが好ましい。
上記「機械的に固定」とは、２つ以上の希土類永久磁石から構成される永久磁石磁気回路において、各磁石の側面間隔および磁化方向の位置関係が、接着剤を使用することなく、また、直接ネジを用いることなく保持されるようにすることを意味する。具体的には、磁石に一部に段差を設けて押さえる方法や、図１２に示すように磁石１２２面にテーパー１２３（非磁性、磁性）をつけて支持板１２４上に非磁性のボルト１２１で固定する方法等が有効である。
磁石面は裸の状態でも構わないが、金属系等のコーティングが施されている方が望ましい。希土類磁石は概ね脆いので、該面を直接押さえた場合割れや欠けが生じることがある。これを防止するためには、ＮｉめっきやＡｌイオンプレーティングのような延性のある金属被覆を行うことが有効である。
【００２０】
本発明者らは、上述した永久磁石を同一試料面上で軸対称に配置し、必要に応じて磁石間に適度に空隙を設けることにより、概ね径方向や周方向の磁場を作り分けられる磁気回路を発明した。
【００２１】
本発明の磁気回路の一番簡単な実施形態は、図８ａ）および図９ａ）のような磁気回路である。磁極面８４と直交する磁石側面同士を対向させて形成される空隙が磁場印加空間となっている。該磁気回路では、対向する磁石側面の対角線の交点同士を結ぶ直線上、２つの対向面から等距離にある位置において、永久磁石の磁化方向８１と逆向きの磁場を発生することができる。
図の２種類の磁気回路の使い分けにより、未処理試料の磁場印加方向を選択できる。例えば未処理試料が円板状の場合、図８（ａ）は径方向磁場、図９（ａ）は周方向磁場印加となる。
径方向と周方向との中間の方向に磁場を印加する場合は、該中間の方向に磁化方向が向くように永久磁石を配置すればよい。
本発明の磁気回路は、図８（ｂ）、図９（ｂ）のように、対の磁石を複数スタックし、空隙を複数設けることにより、処理空隙の狭い点をカバーできる。一方、未処理試料近傍に磁気回路を設けるため、該磁気回路は相対的に小さくてよい。
【００２２】
径方向に磁場を発生させる場合には、試料の１面に、径方向磁化を有する永久磁石を１個または複数個（２〜４０個）を配置することができる。
複数個を配置する場合は、均等に配置することが好ましい。
【００２３】
周方向に磁場を形成させる場合には、試料の１面に、周方向磁化を有する永久磁石を１個または複数個（２〜６個）配置することができる。
複数個配置する場合は、図９（ａ）に示すように、それぞれの磁石が干渉されないように、または、磁石間でショートしないように、同一試料面上、間隔をあけて配置することが望ましい。上記間隔は均等であることが好ましい。
【００２４】
径方向または周方向に磁場を発生させるために、径方向磁化または周方向磁化を有する永久磁石を１個配置する場合、例えば、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す磁気回路が考えられる。しかしながら、これらの磁気回路においては、磁極面９４と直交する磁石側面９５を対向させて形成される空隙に発生する磁場は軸対称ではないので、軸対称な磁場を印加することはできない。
軸対称な磁場を形成するためには、円板状の永久磁石を展開することが考えられるが、空隙へ設置する後述の未処理試料との取り合いが難しくなる。
また、周方向磁化を有する永久磁石を円板状に展開した場合、磁束はほぼ磁石中で閉じてしまい、空間中に漏れ出す磁束密度は非常に少なくなる。
従って、軸対称磁場発生には更なる改善が必要である。
【００２５】
本発明者らは、更に、磁気回路の簡便化と後述する未処理試料との組み合わせを容易にする目的で、磁気回路自身は軸対称でなくても試料に軸対称な磁気異方性を付与することができる方法を発明した。
すなわち、図１０（ａ）および図１０（ｂ）において、磁気回路の仮想中心軸８７と、予め設定しておいた未処理試料９３の中心位置を貫通し固定する支持棒８６とを一致させて、相対的に回転９６することにより、時間平均でみた場合、未処理試料の同心円周上のどの点においても軸対称磁場を印加することができる。
「磁気回路の仮想中心軸」は、中心点から放射状の位置に磁石を形成した磁気回路の中心をいう。
【００２６】
上記磁場中での回転９６は、熱処理とともに行われ、該熱処理工程は、通常、５分以上数時間かけてゆっくり行われるので、相対的に５ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下の回転速度で回転していれば、軸対称磁場印加したものとみなせる。５ｒｐｍ未満の回転速度では時間平均の軸対称性が得られない場合があり、５００ｒｐｍを超える回転速度では回転機構が複雑かつ難しくなる場合がある。回転速度の好ましい下限は、１０ｒｐｍ、好ましい上限は、１５０ｒｐｍである。
上記回転は、未処理試料、磁気回路のどちらか一方を回転しても、両方を互いに反対方向に回転してもよいが、作業性の点で、未処理試料を回転することが好ましい。
【００２７】
上記磁場中での回転によって磁気異方性の付与を行う場合、配置する永久磁石は、図８（ａ）に示すように、切り欠け部８５を設けたものであってよい。
切り欠け部８５を設けることにより、未処理試料に支持棒８６を挿入したのち、該支持棒８６を磁気回路の仮想中心軸８７と一致するようにセッティングすることができ、作業性を向上することができる。
上記回転を用いた磁気異方性の付与を行う場合、同一試料面上に配置する永久磁石の数は、１個であってもよいし、複数個であってもよい。
【００２８】
上述した本発明の磁気回路を熱処理炉内部に配設した磁場中熱処理装置もまた、本発明のひとつである。
従来、磁場中熱処理は、電磁石、永久磁石からなる磁気回路、超伝導マグネット等で構成された磁場発生手段を設けた内部に、非磁性炉部品で構成された熱処理炉を設け、該熱処理炉空間内に一方向磁場を発生させることにより行われてきたが、磁場発生手段はどの装置を用いるにしろ大型になり、熱処理炉も複雑な構成になりやすいという問題があった。本発明の磁場中熱処理装置は、このような問題を解決することができる。
本発明の磁場中熱処理装置は、熱処理炉内部に磁気回路を配設する都合、磁気回路の耐熱性が重要な課題となる。
磁場中熱処理の温度は、未処理試料の材質等により異なるが、概ね１５０℃以上３５０℃以下で行われることが多い。本発明の磁気回路も、該温度範囲でほとんど熱減磁しない、つまり、不可逆減磁（初期減磁）が好ましくは、５％以下、より好ましくは、１％以下である。
磁場中熱処理の炉内は、通常、Ａｒ、Ｈｅ、窒素等の不活性ガス雰囲気とする。
本明細書において、上記不可逆減磁（初期減磁）は、保持初期に減磁されることをいい、熱をかけて１時間保持の点での磁場強度の減少割合を表すものであり、ガウスメータを用いて測定される値である。
【００２９】
本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法に好適に用いられる未処理試料は、基板上に軟磁性材料を含む軟磁性裏打ち層を備えたものである。
基板の材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ単結晶、ＳｉＯ2ガラス、アルミニウム等を採用することができる。
軟磁性裏打ち層に含まれる軟磁性材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅから少なくとも一種以上選ばれる材料等を採用することができる。
軟磁性裏打ち層に含まれる軟磁性材料の保磁力は、通常、２０Ｏｅ以下、好ましくは、０．１〜１０Ｏｅである。
基板上への軟磁性裏打ち層の形成は、スパッタリング法等の乾式プロセス、メッキ法等の湿式プロセスのいずれによってもよい。
軟磁性裏打ち層の厚さは、１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。厚さのより好ましい下限は、５０ｎｍ、より好ましい上限は、５００ｎｍである。
未処理試料の形状は、磁気回路の空隙に挿入可能であれば特に限定されないが、例えば、円板状等を採用することができ、なかでも中心軸を規定しやすい点で円板状であることが好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明を例に基づき説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実験例１〜９
磁束密度Ｂｒ＝１．１Ｔ，保磁力Ｈｃｊ＝２０ｋＯｅの２−１７型ＳｍＣｏ系磁石とＢｒ＝１．２５Ｔ，Ｈｃｊ＝２５ｋＯｅのＮｄ―Ｆｅ―Ｂ系磁石を用いて、図９のような磁気回路（径方向磁場）を製作した。該磁気回路は、径方向磁場の形成の場合には、１つの板面に６個の径方向に磁化方向を有する磁石セグメント、周方向磁場の形成の場合には、４個の周方向に磁化方向を有する磁石セグメントをそれぞれ配置した。
両者とも対向面の磁石の磁化方向と、空隙内に形成される磁場方向とは反対方向を向いている。また、該磁石セグメントは欠け防止のため、電気Ｎｉめっきを表面に施した。表１に示すように各磁石面の厚みは５ｍｍから１０ｍｍ厚であり、磁石側面間の空隙は５ｍｍから５０ｍｍである。図１２に示すようにテーパー（非磁性体）を設けることにより磁石飛び出し防止と固定とを行い、磁気回路の仮想中心軸方向に該磁石面を５面配置して、４つの空隙を設けた。該空隙の中心位置でガウスメータ（ＡＤ社製、ＨＧＭ−８９００Ａ）を用いて磁場強度を測定したところ、表１のような結果を得た。
【００３１】
磁場の方向は磁気測定とシミュレーションで確認したが、径方向は図１１（ａ）、周方向は図１１（ｂ）のような方向であり、（対向する磁石側面の対角線の交点同士を結ぶ直線上、２つの対向面から等距離にある位置において）永久磁石の磁化方向とほぼ反平行な方向に磁場が発生していることが分かった。
また、該磁気回路を各温度で１時間保持した後、炉冷して室温に戻し、磁気回路の発生磁場を計測したところ、不可逆減磁はほとんどみられなかった（全ての磁気回路で１％以内）。各曝露温度、不可逆減磁は同じく表１に示している。
【００３２】
【表１】
2007272998.tif 000003
【００３３】
次に、直径６５ｍｍの（１００）Ｓｉ単結晶（ＰドープのＮ型基板）上に、Ｎｉ／ＣｏＮｉＦｅＢを順にめっき法で成膜して、未処理試料たる垂直磁気記録用のＳＵＬを得た。該ＳＵＬの保磁力は４．５Ｏｅの良好な軟磁気特性を示した。
該ＳＵＬ積層基板を表１の実験例２、実験例５および実験例８の磁気回路の各空隙中に１枚ずつ配置し、該基板の中心位置と磁気回路の仮想中心軸とを略一致させ、各々５０ｒｐｍと１２０ｒｐｍで基板を回転させながら、Ａｒ不活性ガス雰囲気中２００℃で１時間熱処理を行った。冷却後、各々の磁気特性を測定したところ、それぞれ径方向または周方向に、１５Ｏｅ〜２５Ｏｅ前後の磁気異方性がＳＵＬ積層基板全体に付与されており、ＳＵＬ積層基板に良好な軸対称性を有する磁気異方性を付与することができた。このことから、一方向磁場を生ずる磁気回路とＳＵＬ積層基板とを相対的に回転することにより、ＳＵＬ積層基板に軸対称な磁場を印加したのと同じ効果が得られることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】垂直磁気記録媒体（ａ）および水平磁気記録媒体（ｂ）、各々の層構成を示す模式的断面図である。
【図２】軟磁性裏打ち膜を形成した磁気記録媒体用基板の構成の一例である。
【図３】軟磁性裏打ち膜の磁気異方性を示す模式図である。
【図４】永久磁石の発生磁場の態様を示す模式図である。
【図５】ａ）径方向磁場、ｂ）周方向磁場に代表される軸対称磁場の発生形態を示す模式図である。
【図６】同極対向による径方向磁場を示す模式図である。
【図７】導線周囲の周方向磁場発生を示す模式図である。
【図８】（ａ）は、磁石間の空隙における磁場方向が、径方向に軸対称になるように永久磁石を配置した本発明の磁気回路の一態様を示す模式的斜視図、（ｂ）は、未処理試料を支持棒に通し磁気回路にセットした状態での（ａ）に示す磁気回路のＢ−Ｂ断面での断面図である。
【図９】（ａ）は、磁石間の空隙における磁場方向が、周方向に軸対称になるように永久磁石を配置した本発明の磁気回路の一態様を示す模式的斜視図、（ｂ）は、未処理試料を支持棒に通し磁気回路にセットした状態での（ａ）に示す磁気回路のＢ−Ｂ断面での断面図である。
【図１０】試料を回転することにより（ａ）径方向、または、（ｂ）周方向に軸対称な異方性を付与することができる本発明の磁気回路の一態様を示す模式的斜視図である。
【図１１】図８（ａ）および図９（ａ）の磁気回路の空隙に生じる磁束の方向と大きさとをベクトル図で示したものである。
【図１２】試料の固定方法の一態様を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１  非磁性基板
１２  非磁性裏打ち層
１３  軟磁性裏打ち層
１４  記録層
１５  保護層
１６  潤滑層
１７  核付け層
４１、６１、８１ａ,８１ｂ、９１  磁化方向
４２、６２、８２、９２、１２２  永久磁石
４３  鉄ヨーク
５１  磁場方向
７１  電流方向
７２  電線
８３、９３  未処理試料
８４、９４  磁極面
８５  切り欠け部
８６  支持棒
８７  磁気回路の仮想中心軸
８８  非磁性支持板
９５  磁石側面
９６  試料回転方向
１２１  ボルト
１２３  押さえ（非磁性）
１２４  支持板（ヨーク）
【図１】
2007272998.tif 000004
【図２】
2007272998.tif 000005
【図３】
2007272998.tif 000006
【図４】
2007272998.tif 000007
【図５】
2007272998.tif 000008
【図６】
2007272998.tif 000009
【図７】
2007272998.tif 000010
【図８】
2007272998.tif 000011
【図９】
2007272998.tif 000012
【図１０】
2007272998.tif 000013
【図１１】
2007272998.tif 000014
【図１２】
2007272998.tif 000015