(57)【要約】【課題】垂直磁気記録媒体を提供する。【解決手段】基板と、基板上に形成された垂直磁気記録膜と、基板と垂直磁気記録膜との間に介在された軟磁性膜と、軟磁性膜の下部に設けられたシャンティング膜と、軟磁性膜とシャンティング膜との間に介在されて、シャンティング膜とシャンティング膜の上部に位置する他の膜とを磁気的に隔離する隔離膜と、を備える垂直磁気記録媒体。該シャンティング膜は、その上部の磁性膜と磁気的に分離されており、軟磁性膜の磁壁による磁界をシャンティングして、磁気ヘッドに磁壁磁界が到達しないようにしてＳＮ比を増大させる。【選択図】図１
2007242213.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垂直磁気記録膜と、
前記基板と前記垂直磁気記録膜との間に介在された軟磁性膜と、
前記軟磁性膜の下部に設けられたシャンティング膜と、
前記軟磁性膜と前記シャンティング膜との間に介在されて、前記シャンティング膜と前記シャンティング膜の上部に位置する他の膜とを磁気的に隔離する隔離膜と、を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記シャンティング膜は、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ及びＣｏＦｅＢからなる群のうち選択されたいずれか一つの物質で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記軟磁性膜と前記シャンティング膜との間に強磁性膜が介在されたことを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記軟磁性膜は、単位軟磁性膜の多重積層構造を有し、前記単位軟磁性膜の各々の間にスペーサが形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記軟磁性膜と前記隔離層との間に軟磁性配向膜が介在されたことを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記垂直磁気記録膜と前記軟磁性膜との間に垂直配向膜が介在されたことを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体に係り、詳細には磁壁で発生する磁気的ノイズが低減した磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、水平磁気記録メカニズムに比べて垂直磁気記録メカニズムの記録密度が高いという点が知られている。したがって、最近ほとんどのハードディスクドライブは高い記録密度のために垂直記録メカニズムを採択している。
【０００３】
垂直磁気記録メカニズムは、磁化方向がメディアの平面に垂直の方向に配列されるものである。このような垂直磁気記録メカニズムは、強磁性膜と軟磁性底層（ｓｏｆｔ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｕｎｄｅｒｌａｙｅｒ、ＳＵＬ）を含む二重磁気膜を持つ垂直磁気記録媒体と、ポールヘッドとを共に適用する。ポールヘッドの磁気回路の特性上、事実上不回避に使われる軟磁性膜が磁気記録膜の下部に位置し、このような軟磁性膜は磁壁に起因したノイズとしての磁束を発生させる。
【０００４】
磁壁で発生するノイズを低減させる多様な方法が提案されている。その中には、底層を多重に形成して底層間の交換結合を誘導して磁壁を低減させる方法がある。従来の他の方法は、底層の下部に強磁性層を位置させて、強磁性層の磁界バイアスにより底層での磁壁発生を防止する。さらに他の従来方法は、軟磁性底層の下部に磁区制御層を形成して磁区の発生を抑制する。この他にも、多様なノイズ抑制方法が提案されているが、段々と高くなる垂直磁気記録媒体の記録密度を追従し難い実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、磁壁に起因するノイズの発生を効果的に低減させた垂直磁気記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による垂直磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成された垂直磁気記録膜と、前記基板と前記垂直磁気記録膜との間に介在された軟磁性膜と、前記軟磁性膜の下部に設けられたシャンティング膜と、前記軟磁性膜と前記シャンティング膜との間に介在されて、前記シャンティング膜と前記シャンティング膜の上部に位置する他の膜とを磁気的に隔離する隔離膜と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明において、前記シャンティング膜は、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ及びＣｏＦｅＢからなる群のうち選択されたいずれか一つの物質で形成されうる。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、前記軟磁性膜と前記シャンティング膜との間に強磁性膜が介在されうる。
【０００９】
本発明の他の実施形態によれば、前記軟磁性膜は、単位軟磁性膜の多重積層構造を有し、前記単位軟磁性膜の各々の間にスペーサが形成されうる。
【００１０】
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記軟磁性膜と前記隔離層との間に軟磁性配向膜が介在されうる。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記垂直磁気記録膜と前記軟磁性膜との間に垂直配向膜が介在されうる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軟磁性膜で発生するノイズを顕著に低減させることができ、したがって、ＳＮ比の増大により記録密度が増大する。このような本発明によれば、記録密度の増大に起因した軟磁性膜の薄膜化をさらに促進して生産性を高めることができる。
【００１３】
このような本発明は、軟磁性膜を適用する垂直磁気記録媒体に適用されうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態による垂直磁気記録媒体を詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２は、本発明の第１及び第２実施形態による軟磁性膜が備えられた２重磁気層垂直磁気記録媒体の積層構造を示す。
【００１６】
図１を参照すれば、基板１００上に情報の記録がなされる垂直磁気記録膜１２０、及び垂直磁気記録膜１２０の下部で垂直磁場の磁路を形成して、垂直磁気記録膜１２０への情報の記録を可能にする軟磁性膜１１０が設けられている。
【００１７】
前記垂直磁気記録膜１２０上には、垂直磁気記録膜１２０を外部から保護する保護膜１３０が形成され、前記保護膜１３０上にはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）の磁気ヘッドとの接触による磁気ヘッド及び保護膜１３０の摩耗を低減させるための潤滑膜１４０が形成される。
【００１８】
ここで、前記潤滑膜１４０は、テトラオール潤滑剤、保護膜１３０は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）、垂直磁気記録膜１２０は、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ２、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔまたはＦｅＰｔ、軟磁性膜１１０は、ＣｏＺｒＮｂまたはＣｏＦｅＢ、そして、基板１００は、ガラスまたはＡｌ−Ｍｇなどで形成される。
【００１９】
前記のような構造に加えて、本発明を特徴付けるシャンティング膜１０１及び隔離膜１０２は、前記軟磁性膜１１０と基板１００との間に介在される。ここで、前記隔離膜１０２は、非磁性物質、例えば、ＴａまたはＴｉなどで形成されて、その上下の軟磁性膜１１０とシャンティング膜１０１との磁気的結合を防止するものであり、磁気的隔離のために適切な厚さを持つ。前記シャンティング膜１０１は、高透磁率と高い飽和磁化値とを持つ軟磁性物質、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅまたはＣｏＦｅＢなどの軟磁性物質で形成される。
【００２０】
図２を参照すれば、基板２００上に情報の記録がなされる垂直磁気記録膜２２０及び垂直磁気記録膜２２０の磁気配列を垂直に配向するＲｕまたはＮｉＦｅなどからなる垂直配向膜２２１が上下に設けられている。そして、前記垂直配向膜２２１の下部には、垂直磁場の磁路を形成して垂直磁気記録膜２２０への情報の記録を可能にする軟磁性膜２１０が設けられている。
【００２１】
前記垂直磁気記録膜２２０上には、垂直磁気記録膜２２０を外部から保護する保護膜２３０が形成され、この保護膜２３０上には、ＨＤＤの磁気ヘッドとの接触による磁気ヘッド及び保護膜２３０の摩耗を低減させるための潤滑膜２４０が形成される。
【００２２】
前記のような構造に加えて、本発明を特徴付けるシャンティング膜２０１及び隔離膜２０２が、前記軟磁性膜２１０と基板２００との間に介在される。ここで、前記隔離膜２０２は、その上下の軟磁性膜２１０とシャンティング膜２０１との磁気的結合を防止するものであり、磁気的隔離のための適切な厚さを持つ。前記シャンティング膜２０１は、高透磁率と高い飽和磁化値を持つ軟磁性物質、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅまたはＣｏＦｅＢなどの軟磁性物質で形成される。
【００２３】
前記第１及び第２実施形態での軟磁性膜１１０、２１０は、磁気ヘッドを利用して垂直磁気記録を行なう時、磁気ヘッドから出る垂直磁場の磁路を形成して垂直磁気記録膜１２０への情報の記録を可能にする役割を行う。しかし、前記垂直磁気記録膜１２０、２２０に記録された磁気パターンを再生する時、軟磁性膜１１０、２１０から出るノイズが大きくてＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を低下させる要素として作用しうる。しかし、本発明によれば、前記ノイズ、すなわち、軟磁性膜１１０、２１０の磁壁に起因した磁束は、その下部のシャンティング膜１０１、２０１によりシャンティングされ、これにより、磁気ヘッドによっては検出されないので、ＳＮ比が向上する。
【００２４】
一方、図１及び図２で図示していないが、軟磁性膜１１０、２１０と垂直磁気記録膜１２０、２２０との間に中間層が存在できる。図２に図示された垂直配向膜２２１が前記中間層の役割を兼ねることもある。
【００２５】
図３は、本発明によるシャンティング膜によったノイズのシャンティングを説明する図面である。磁気的に隔離された軟磁性膜１１０、２１０には、隣接した磁区間に磁壁が形成され、これにより、垂直の方向への磁束が発生する。この磁束は、その下部のシャンティング膜１０１、２０１により提供される磁路を通じてシャンティングされる。したがって、軟磁性膜１１０、２１０の上方への、すなわち、ハードディスクドライブの磁気ヘッド側への磁束は発生せず、これにより、軟磁性膜１１０、２１０の磁壁によるノイズが発生しない。ここで、前記シャンティング膜１０１、２０１が前記軟磁性膜１１０、２１０と磁気的に隔離されなければ、これら相互間の交換結合がなされて磁束のシャンティングが効果的に行われなくなる。
【００２６】
図４及び図５は、前記のようなシャンティング膜及び隔離膜を持つ本発明の第３及び第４実施形態による垂直磁気記録媒体の積層構造を示す。
【００２７】
図４を参照すれば、基板４００上に情報の記録がなされる垂直磁気記録膜４２０及び垂直磁気記録膜４２０の下部で垂直磁場の磁路を形成して、垂直磁気記録膜４２０への情報の記録を可能にする軟磁性膜４１０が設けられている。そして、軟磁性膜４１０の下部には軟磁性配向膜４１１が形成されている。
【００２８】
前記垂直磁気記録膜４２０上には、垂直磁気記録膜４２０を外部から保護する保護膜４３０が形成され、前記保護膜４３０上には潤滑膜４４０が形成される。
【００２９】
前記のような構造に加えて、本発明を特徴付けるシャンティング膜４０１及び隔離膜４０２が、前記軟磁性配向膜４１１と基板４００との間に介在される。ここで、前記隔離膜４０２は、その上下の軟磁性配向膜４１１とシャンティング膜４０１との磁気的結合を防止するものであり、磁気的隔離のために適切な厚さを持つ。前記シャンティング膜４０１は、高透磁率と高い飽和磁化値とを持つ軟磁性物質、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅまたはＣｏＦｅＢなどの軟磁性物質で約数十〜数百ｎｍの厚さに形成されうる。
【００３０】
図５を参照すれば、基板５００上に情報の記録がなされる垂直磁気記録膜５２０及び垂直磁気記録膜５２０の磁気配列を垂直に配向する垂直配向膜５２１が上下に設けられている。そして、垂直配向膜５２１の下部には垂直磁場の磁路を形成して、垂直磁気記録膜５２０への情報の記録を可能にする軟磁性膜５１０が設けられている。そして、軟磁性膜５１０の下部には軟磁性配向膜５１１が形成されている。
【００３１】
前記垂直磁気記録膜５２０上には、垂直磁気記録膜５２０を外部から保護する保護膜５３０が形成され、前記保護膜５３０上には潤滑膜５４０が形成される。
【００３２】
前記のような構造に加えて、本発明を特徴付けるシャンティング膜５０１及び隔離膜５０２が前記軟磁性配向膜５１１と基板５００との間に介在される。ここで、前記隔離膜５０２は、その上下の軟磁性配向膜５１１とシャンティング膜５０１との磁気的結合を防止するものであり、磁気的隔離のための適切な厚さを持つ。前記シャンティング膜５０１は、高透磁率と高い飽和磁化値を持つ軟磁性物質、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅまたはＣｏＦｅＢなどの軟磁性物質で形成される。
【００３３】
前記軟磁性膜４１０、５１０の下に軟磁性配向膜４１１、５１１を蒸着して、軟磁性膜４１０、５１０の厚さを最小化して安定した軟磁性特性を付与することによって、軟磁性膜４１０、５１０により発生するノイズを最小化できる。一般的に、軟磁性膜４１０、５１０は特定結晶構造を持っている。この場合、基板４００、５００上に直ちに軟磁性膜４１０、５１０を蒸着されれば、初期膜成長時に不均一かつ不安定な形態に基板４００、５００上に蒸着されて厚い初期成長層を持つ。このような初期成長層は磁気的に不安定なために、磁気ヘッドの磁場の磁路を形成するのに役に立たない。したがって、初期成長層上に安定した軟磁性膜を形成させるために不回避に十分に厚く軟磁性物質を蒸着せねばならない。しかし、このように厚くなった軟磁性膜は、記録再生時に媒体からのノイズを増大させる役割を行う。本発明はこのようなノイズを低減させるために、軟磁性膜４１０、５１０の下部に軟磁性配向膜４１１、５１１を形成することによって、軟磁性膜４１０、５１０の厚さを薄くする。そして、前記軟磁性配向膜４１１、５１１の下部に設けられたシャンティング膜４０１、５０１は、依然として前記軟磁性膜４１０、５１０の磁壁に起因したノイズをシャンティングする。したがって、前記実施形態３及び４によれば、前述した実施形態１及び２に比べてさらにＳＮ比を高めることができる。
【００３４】
図６は、本発明の第５実施形態による垂直磁気記録媒体の積層構造を示す。
【００３５】
基板６００上に情報の記録がなされる垂直磁気記録膜６２０及び軟磁性膜６１０が形成され、これら間に非磁性スペーサ６２１が介在される。前記軟磁性膜６１０の下部には、軟磁性膜６１０の磁区を制御する強磁性膜６１１が形成される。前記垂直磁気記録膜６２０上には、垂直磁気記録膜６２０を外部から保護する保護膜６３０が形成され、前記保護膜６３０上には潤滑膜６４０が形成される。
【００３６】
前記のような構造に加えて、本発明を特徴付けるシャンティング膜６０１及び隔離膜６０２は、前記強磁性膜６１１と基板６００との間に介在される。ここで、前記隔離膜６０２は、その上下の強磁性膜６１１とシャンティング膜６０１との磁気的結合を防止するものであり、磁気的隔離のために適切な厚さを持つ。前記シャンティング膜６０１は、高透磁率と高い飽和磁化値とを持つ軟磁性物質、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅまたはＣｏＦｅＢなどの軟磁性物質で数十〜数百ｎｍの厚さに形成される。
【００３７】
前記強磁性膜６１１は、軟磁性膜６１０の磁区を制御してノイズ発生を低減させ、これに加えて依然として発生できる磁壁によるノイズは、前記シャンティング膜６０１がシャンティングする。
【００３８】
一方、図４ないし図６で図示していないが、軟磁性膜４１０、５１０、６１０と垂直磁気記録膜４２０、５２０、６２０との間に中間層が存在できる。図５に示した垂直配向膜５２１と図６に図示されたスペーサ６２１とが前記中間層の役割を兼ねることもある。
【００３９】
図７は、本発明による垂直磁気記録媒体のＳＮ比向上を説明するために従来構造（Ａ）と本発明による構造（Ｂ）とを比較して示す。
【００４０】
構造（Ａ）、（Ｂ）で軟磁性膜（ＳＵＬ）はいずれも約２５ｎｍの厚さを持ち、異方性磁界Ｈｋ＝０、飽和磁化４πＭＳ＝１．０Ｔと仮定し、磁気検出のためのセンサーは、ＳＵＬから約５０ｎｍの距離に存在すると仮定してシミュレーションを進めた。そして、構造（Ｂ）は、約３０ｎｍの厚さの隔離膜を介してその下部にシャンティング膜が存在すると仮定し、このシャンティング膜の特性も異方性磁界Ｈｋ＝０、飽和磁化４πＭＳ＝１．０Ｔと仮定した。
【００４１】
図８Ａ及び図８Ｂは、図７に示した構造（Ａ）及び構造（Ｂ）で磁壁ノイズをシミュレーションした結果を示す。図８Ａ及び図８Ｂに示したように、本発明による構造（Ｂ）のノイズは、従来構造（Ａ）のノイズに比べて大きく抑制されたということが分かる。
【００４２】
前述した実施形態を通じて多様な形態の本発明による垂直磁気記録媒体について説明した。本発明は、磁壁による磁束が発生するところのある膜、例えば、前述した軟磁性膜などのようなノイズ根源の下部に設けられてノイズ根源からの磁束をシャンティングするものであり、したがって、このような発明の思想に基づいて前述した実施形態と異なる多様な実施形態を具現でき、これはやはり本発明の範ちゅうに属する。
【００４３】
特に前述した実施形態は、垂直磁気記録媒体の基本的な積層構造を基準に説明され、したがって、これに付随的または追加的な積層がさらに含まれうる。例えば、前記軟磁性膜には従来のように単位軟磁性膜が多重に形成され、これら単位軟磁性膜の間にスペーサが介在されうる。このような追加的な積層は、前記本発明の思想内で本発明の技術的範囲を制限しない。また前述した実施形態を含む本発明による垂直磁気記録媒体の構成物質は公知の物質が利用され、また、このような物質は本発明の技術的範囲を制限しない。
【００４４】
このような本願発明の理解を助けるためにいくつかの模範的な実施形態が説明されて添付された図面に図示されたが、このような実施形態は単に広い発明を例示してこれを制限しないという点が理解されねばならず、そして、本発明は図示されて説明された構造及び配列に限定されないという点が理解されねばならず、これは、多様な他の修正が当業者により行われうるためである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、磁壁から起因するノイズの発生を効果的に低減させる垂直磁気記録媒体に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態による垂直磁気記録媒体の積層構造を示す図面である。
【図２】本発明の第２実施形態による垂直磁気記録媒体の積層構造を示す図面である。
【図３】本発明による垂直磁気記録媒体でシャンティング膜の機能を説明する図面である。
【図４】本発明の第３実施形態による垂直磁気記録媒体の積層構造を示す図面である。
【図５】本発明の第４実施形態による垂直磁気記録媒体の積層構造を示す図面である。
【図６】本発明の第５実施形態による垂直磁気記録媒体の積層構造を示す図面である。
【図７】本発明による垂直磁気記録媒体のＳＮ比向上を説明するために、従来構造（Ａ）と本発明による構造（Ｂ）とを比較して示す図面である。
【図８Ａ】従来構造による構造のノイズ分布を示す図面である。
【図８Ｂ】本発明による構造のノイズ分布を示す図面である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  基板
１０１  シャンティング膜
１０２  隔離膜
１１０  軟磁性膜
１２０  垂直磁気記録膜
１３０  保護膜
１４０  潤滑膜
【図１】
2007242213.tif 000003
【図２】
2007242213.tif 000004
【図３】
2007242213.tif 000005
【図４】
2007242213.tif 000006
【図５】
2007242213.tif 000007
【図６】
2007242213.tif 000008
【図７】
2007242213.tif 000009
【図８Ａ】
2007242213.tif 000010
【図８Ｂ】
2007242213.tif 000011