(57)【要約】【課題】再生出力及びＳ／Ｎ比を向上しうる垂直磁気記録媒体を提供する。【解決手段】磁化容易軸方向が基板の表面に対して垂直方向である第１の記録層と、第１の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が基板の面内方向又は基板の表面に対して斜め方向である第２の記録層と、第２の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が基板の表面に対して垂直方向である第３の記録層とにより垂直磁気記録媒体を構成する。これにより、垂直磁気記録媒体の再生出力を向上することができ、再生出力が低下することによる信号品質の低下をも防止することができる。【選択図】図１
2007250150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向である第１の記録層と、
前記第１の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の面内方向又は前記基板の表面に対して斜め方向である第２の記録層と、
前記第２の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向である第３の記録層と
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第３の記録層の磁化方向と前記基板の法線方向との成す角度が、前記第２の記録層の磁化方向と前記基板の法線方向との成す角度よりも小さい
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１又は２記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第１の記録層と前記第２の記録層との間に、前記第１の記録層と前記第２の記録層との間の交換結合力を制御するための第１の交換結合力制御層を更に有する
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第２の記録層と前記第３の記録層との間に、前記第２の記録層と前記第３の記録層との間の交換結合力を制御するための第２の交換結合力制御層を更に有する
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第３の記録層は、前記第１の記録層よりも磁気異方性が小さい
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第１の記録層は、磁性材料の結晶粒が非磁性材料で磁気的に分離された膜よりなり、
前記第３の記録層は、磁性材料が連続的に形成された膜よりなる
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第３の記録層は、ＣｏＣｒＰｔ又はＣｏＣｒＰｔＢよりなる
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第１の交換結合力制御層は、Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ，Ｉｒ又はこれらの合金よりなる
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記第２の交換結合力制御層は、Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ，Ｉｒ又はこれらの合金よりなる
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
基板上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向である第１の記録層と、前記第１の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の面内方向又は前記基板の表面に対して斜め方向であり、前記第１の記録層との間で交換結合を形成する第２の記録層と、前記第２の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向であり、前記第２の記録層との間で交換結合を形成する第３の記録層とを有する垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体の近傍に設けられ、前記垂直磁気記録媒体の所定の記録領域への磁気情報の記録及び前記垂直磁気記録媒体の所定の記録領域の磁気情報の読み出しを行う磁気ヘッドと
を有することを特徴とする磁気記録装置。
【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、特に、垂直磁気記録に用いる垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録装置であるハードディスク装置は、コンピュータや各種携帯情報端末、例えばモバイルパソコン、ゲーム機、デジタルカメラ、車載ナビゲーションシステム等の外部記憶装置として広く使用されている。
【０００３】
近年、このようなハードディスク装置の記録媒体として、従来の面内記録媒体と比べて倍以上の高保磁力化が可能な垂直磁気記録媒体が注目されている。垂直磁気記録とは、記録媒体の面に垂直に、隣接する記録ビットが互いに反平行になるように磁区を形成する磁気記録方式である。
【０００４】
垂直磁気記録用の磁気記録媒体では、高密度記録を行うと磁区ドメインの減少により記録情報が消失する、いわゆる“熱揺らぎ”が問題となる。この熱揺らぎ抑制策には磁気異方性エネルギーＫｕの大きい材料の採用が有効である。その一方、磁気異方性エネルギーＫｕの増加により記録磁界も増加するため、その効果には限界がある。したがって、熱揺らぎ対策と十分な飽和記録特性の確保の両立が課題となっている。
【０００５】
この対策として、記録層を２層以上の多層構造にする試みがなされている。これは、磁気異方性の異なる記録層を積層することで記録特性の向上を図るものであるが、必要とされる磁気特性を得るため各層の組成、構造の制御は複雑且つ困難である。また、一般的に膜厚が非常に厚くなる傾向があり、ヘッドからの記録磁界が十分でなくなる問題がある。
【０００６】
このような背景において、磁化方向の異なる２つの磁性層からなる記録層を有する垂直磁気記録媒体が提案されている。ＥＣＣ（Exchange Coupled Composite）媒体と呼ばれるこのような垂直磁気記録媒体は、磁化容易軸が基板に対して垂直と面内、若しくは互いに斜め方向にある２層の磁性膜を積層したものであり、熱的安定性を確保しつつ記録磁界を低減し、サイドイレースを抑制することが可能である。
【特許文献１】特開昭６２−２３９３１４号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のＥＣＣ媒体では、記録層の磁化容易軸方向が基板法線に対して斜め方向を向いているため、信号出力の損失が大きく十分なＳ／Ｎ比を確保することができなかった。また、基板に対して水平方向の磁化成分がノイズ源となり、信号品質の低下をもたらすことがあった。このため、再生出力及びＳ／Ｎ比を向上しうる垂直磁気記録媒体が望まれていた。
【０００８】
本発明の目的は、再生出力及びＳ／Ｎ比を向上しうる垂直磁気記録方式の磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、基板上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向である第１の記録層と、前記第１の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の面内方向又は前記基板の表面に対して斜め方向である第２の記録層と、前記第２の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向である第３の記録層とを有することを特徴とする垂直磁気記録媒体が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の観点によれば、基板上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向である第１の記録層と、前記第１の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の面内方向又は前記基板の表面に対して斜め方向であり、前記第１の記録層との間で交換結合を形成する第２の記録層と、前記第２の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が前記基板の表面に対して垂直方向であり、前記第２の記録層との間で交換結合を形成する第３の記録層とを有する垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体の近傍に設けられ、前記垂直磁気記録媒体の所定の記録領域への磁気情報の記録及び前記垂直磁気記録媒体の所定の記録領域の磁気情報の読み出しを行う磁気ヘッドとを有することを特徴とする磁気記録装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁化容易軸方向が基板の表面に対して垂直方向である第１の記録層と、第１の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が基板の面内方向又は基板の表面に対して斜め方向である第２の記録層と、第２の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が基板の表面に対して垂直方向である第３の記録層とにより垂直磁気記録媒体を構成するので、媒体の上層部における磁化方向を基板の法線方向に近づけることができる。これにより、垂直磁気記録媒体の再生出力を向上することができ、再生出力が低下することによる信号品質の低下をも防止することができる。また、このような垂直磁気記録媒体を用いて磁気記録装置を構成することにより、磁気記録装置の特性及び信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による垂直磁気記録媒体について図１乃至図９を用いて説明する。
【００１３】
図１は本実施形態による垂直磁気記録媒体の構造を示す概略断面図、図２は垂直磁気記録媒体における各記録層の磁化方向の関係を示す図、図３及び図４は垂直磁気記録媒体からの信号出力と交換結合力制御層の膜厚との関係を示すグラフ、図５は垂直磁気記録媒体からの信号出力の信号品質と交換結合力制御層の膜厚との関係を示すグラフ、図６及び図７は本実施形態による垂直磁気記録媒体における第３の記録層のＭＨループ特性を示すグラフ、図８及び図９は本実施形態の変形例による垂直磁気記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【００１４】
はじめに、本実施形態による垂直磁気記録媒体の構造について図１を用いて説明する。
【００１５】
基板１０上には、軟磁性材料よりなる裏打ち層１２が形成されている。打ち層１２上には、非磁性材料よりなる中間層１４が形成されている。中間層１４上には、強磁性材料よりなる第１の記録層１６が形成されている。第１の記録層１６上には、強磁性材料よりなる第２の記録層２０が形成されている。第２の記録層２０上には、交換結合力制御層２２が形成されている。交換結合力制御層２２上には、第３の記録層２４が形成されている。これにより、第１の記録層１６と、第２の記録層２０と、交換結合力制御層２２と、第３の記録層２４からなる垂直磁気記録層２６が構成されている。垂直磁気記録層２６上には、保護層２８が形成されている。
【００１６】
基板１０は、ガラス基板やアルミ基板等、表面平坦性と機械強度に優れた材料により構成される。
【００１７】
裏打ち層１２は、記録ヘッドから発生した記録磁界を環流させ、磁束の閉磁路を形成するためのものであり、軟磁性材料、例えばＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＣｏＡｌＯ、ＣｏＮｉＦｅＢ、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４、ＣｏＦｅ等により構成される。
【００１８】
中間層１４は、垂直磁気記録層２２の結晶配向制御のため及び裏打ち層１２と垂直磁気記録層２２との間の相互作用を防止するための層であり、非磁性材料、例えばＲｕ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｉｒ及びこれらの合金等により構成される。また、Ｔａ等の下地層上にこれら非磁性材料が形成され、中間層１４全体としては、Ｒｕ／ＮｉＦｅ／Ｔａ、Ｒｕ／Ｔａ、Ｒｕ／ＮｉＦｅＣｒ／Ｔａ等の構造が適用される。
【００１９】
垂直磁気記録層２６は、所定の磁気情報を記録するための層である。第１の記録層１６は、磁化容易軸が基板に対して垂直方向を向いている強磁性層、例えばＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２、ＣＯＣｒＰｔＯ、（Ｐｔ／Ｃｏ）ｎ、（Ｆｅ／Ｐｔ）ｎ等により構成される。第２の記録層２０は、磁化容易軸が基板に対して面内又は斜め方向を向いている強磁性層、例えばＣｏ又はＣｏＣｒ等のＣｏ合金等により構成される。第３の記録層２４は、磁化容易軸が基板に対して垂直方向を向いている強磁性層、例えばＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔ等により構成される。交換結合力制御層２２は、Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ，Ｉｒ又はこれらの合金等の非磁性材料により構成される。
【００２０】
第１の記録層１６と第２の記録層２０との間、及び第２の記録層２０と第３の記録層２４との間には、強磁性結合が形成されている。第２の記録層２０と第３の記録層２４との間の交換結合力は、交換結合力制御層２２の厚さによって制御されている。
【００２１】
保護層２８は、垂直磁気記録媒体上を磁気ヘッドが走査する際に表面を保護するための層であり、例えば炭素膜等により構成される。
【００２２】
ここで、本実施形態による垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層２６が、第２の記録層２０上に、交換結合力制御層２２を介して第３の記録層２４を有することに主たる特徴がある。以下、本実施形態による垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層２６について図２乃至図７を用いて詳述する。
【００２３】
第１の記録層１６は、主に記録を担う磁性層であり、垂直磁化膜により構成される。第２の記録層２０は、主に記録時の磁化反転をアシストする層であり、面内磁化膜若しくは斜め方向に磁化容易軸方向を有する磁化膜である。このような第１の記録層１６と第２の記録層２０とを有する垂直磁気記録媒体の構造は、ＥＣＣ（Exchange Coupled Composite）媒体と呼ばれている。
【００２４】
このようなＥＣＣ媒体では、上記第２の記録層２０の磁化容易軸方向が面内方向若しくは斜め方向であるので、第１の記録層１６と第２の記録層２０とが交換結合をした場合に第２の記録層２０の磁化方向がわずかながら垂直方向に向くことはあっても、媒体の上層部では垂直方向にはならない。
【００２５】
すなわち、第１の記録層１６と第２の記録層２０との磁化方向の関係は、記録層の磁化方向を矢印で表すと、例えば図２（ａ）のようになる。図２（ａ）において、第２の記録層２０の磁化方向は、基板の法線方向に対して角度θ１を成している。
【００２６】
媒体の再生時には媒体から出る磁界を磁気ヘッドにより検知するが、媒体の表面から出る磁力線の向きは、媒体の上層部における磁化方向に大きく左右される。すなわち、媒体の上層部における磁化方向が基板の法線方向に対して傾いているほど、磁力線の向きも傾く。このため、ディスク再生時において信号出力の損失を生じ、信号品質の低下をもたらすこととなる。更には、面内方向の磁化成分が残るとノイズとなり、更に信号品質の低下をもたらすことになる。
【００２７】
これに対し、本実施形態による垂直磁気記録媒体では、第２の記録層２０上に、交換結合力制御層２２を介して垂直磁化膜である第３の記録層２４が設けられている。第３の記録層２４は、単独では垂直磁化膜であるが、第２の記録層２０と交換結合することで磁化容易軸方向が斜め方向にわずかながら傾く。しかしながら、第３の記録層２４の磁化方向は、第２の記録層２０の磁化容易軸方向と比べると基板の法線方向に対して鋭角である。
【００２８】
すなわち、本実施形態による垂直磁気記録媒体において、第１の記録層１６、第２の記録層２０及び第３の記録層２４の磁化方向の関係は、記録層の磁化方向を矢印で表すと、例えば図２（ｂ）のようになる。図２（ｂ）において、第３の記録層２４の磁化方向は、基板の法線方向に対して角度θ１よりも小さい角度θ２を成している。
【００２９】
したがって、媒体の上層部における磁化方向が垂直方向に近づくこととなり、信号出力の損失の低減及び面内磁化成分の低下によるノイズの改善が達成され、信号品質を向上することが可能となる。
【００３０】
また、第２の記録層２０は、図２（ｂ）に示すように、第２の記録層２０と第３の記録層２４とが交換結合した状態においても、磁化容易軸方向が面内方向若しくは斜め方向であるので、通常のＥＣＣ媒体と同様、記録時に磁化反転をアシストする層として機能する。
【００３１】
したがって、本実施形態による垂直磁気記録媒体によれば、ＥＣＣ媒体の有する優れた記録特性に加えて、再生時の信号品質の向上をも図ることができる。
【００３２】
なお、第３の記録層は、第１の記録層よりも磁気異方性が低い磁性材料で構成することが望ましい。第３の記録層の磁気異方性が高すぎると記録磁界が大幅に増加してしまい、好ましくないからである。
【００３３】
また、第３の記録層は、磁性材料の結晶粒が非磁性材料で磁気的に分離された、いわゆるグラニュラ状の膜ではなく、磁性材料が連続的に形成された膜であることが望ましい。これは、第３の記録層を連続膜にすることにより、グラニュラ膜の粒間相互作用を増大させることができるからである。グラニュラ膜である第１の記録層のみの磁気特性では、粒径分散に起因して、ΔＨｓが大きく、Ｈｎがプラスになる。ΔＨｓの増大は記録磁界の増大、Ｈｎのプラスへのシフトは再生出力の低下、サイドイレースの増大をもたらす。一方、グラニュラ膜の上層に連続膜を形成すると、粒間相互作用が生じてΔＨｓの低減及びＨｎのマイナス側へのシフトがもたらされる。さらに、Ｈｓそのものの低減により記録磁界を下げることが可能となる。
【００３４】
図３及び図４は、信号出力と交換結合力制御層の膜厚（Ｒｕ膜厚）との関係を示すグラフである。図３はいわゆるＶｆ８と呼ばれる信号出力をプロットしたものであり、図４はいわゆるＶｆ２と呼ばれる信号出力をプロットしたものである。Ｖｆ８は長いマークを記録した場合の特性を表し、Ｖｆ２は短いマークを記録した場合の特性を表している。各図中、◆印が本実施形態による磁気記録媒体の場合であり、■印が第３の記録層を設けていない通常のＥＣＣ媒体の場合である。
【００３５】
図示するように、Ｖｆ８，Ｖｆ２の何れの場合にも、第３の記録層を設けることにより信号出力が増加していることが判る。これは、第３の記録層を設けることにより媒体の上層部における磁化方向が基板法線方向に近づき、垂直方向の出力成分が増加するためである。また、交換結合力制御層の膜厚により信号出力に僅かながらの変動がみられるが、その変動分は極めて小さい。
【００３６】
図５は信号品質（Ｓ／Ｎｍ）と交換結合力制御層の膜厚（Ｒｕ膜厚）との関係を示すグラフである。信号品質は、いわゆるＳ／Ｎ比を表すものである。水平方向の磁化成分が多いほどノイズが多くなり、Ｓ／Ｎｍは低下する。各図中、◆印が本実施形態による磁気記録媒体の場合であり、■印が第３の記録層を設けていない通常のＥＣＣ媒体の場合である。
【００３７】
図示するように、第３の記録層を設けることにより信号品質が向上していることが判る。これは、第３の記録層を設けることにより媒体の上層部における磁化方向が基板法線方向に近づき、水平方向のノイズ成分が減少するためである。また、交換結合力制御層の膜厚の増加とともに信号品質が向上していることが判る。これは、交換結合力制御層の膜厚の増加により第２の記録層と第３の記録層との間の交換結合力が弱まり、第３の記録層の磁化方向がより垂直方向を向くためである。
【００３８】
図６及び図７は第３の記録層のＭＨループ特性を示すグラフである。図６は第３の記録層がＣｏＣｒＰｔＢよりなる場合であり、図７は第３の記録層がＣｏＣｒＰｔよりなる場合である。
【００３９】
図示するように、第３の記録層をＣｏＣｒＰｔＢで形成した場合の飽和磁化Ｈｓは約７．８ｋＯｅであったのに対し、第３の記録層をＣｏＣｒＰｔで形成した場合の飽和磁化Ｈｓは約６．８ｋＯｅであった。
【００４０】
また、オーバーライト特性を測定した結果、第３の記録層をＣｏＣｒＰｔＢで形成した場合のオーバーライト特性は約−３９．５ｄＢであったのに対し、第３の記録層をＣｏＣｒＰｔで形成した場合のオーバーライト特性は約―４６．７ｄＢであった。
【００４１】
以上の結果から、第３の記録層は、ＣｏＣｒＰｔＢで形成するよりもＣｏＣｒＰｔで形成することが望ましいことが判る。
【００４２】
上述のように、グラニュラ単層磁性膜に連続的な磁性膜を付加することで、Ｈｓを低減することで記録磁界を下げることが可能となる。ＣｏＣｒＰｔＢの代わりにＣｏＣｒＰｔを用いると、磁性膜の磁気異方性を大きく変えることなくＨｓを下げることができる。すなわち、熱揺らぎ耐性を保ったままで記録磁界を低減することができる。このことが、ＣｏＣｒＰｔにおいてＣｏＣｒＰｔＢよりも優れた特性を得られる理由であると考えられる。
【００４３】
次に、本実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法について図１を用いて説明する。
【００４４】
まず、ガラス基板やアルミ基板などの基板１０上に、例えばスパッタ法やめっき法により、例えば膜厚５０ｎｍ程度の軟磁性材料、例えばＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＣｏＡｌＯ、ＣｏＮｉＦｅＢ、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＺｎＦｅ２Ｏ４、ＣｏＦｅ等を堆積し、裏打ち層１２を形成する。
【００４５】
次いで、裏打ち層１２上に、例えばスパッタ法により、例えばスパッタ法により、例えば膜厚２５ｎｍ程度の非磁性材料、例えばＲｕ／ＮｉＦｅ／Ｔａ、Ｒｕ／Ｔａ、Ｒｕ／ＮｉＦｅＣｒ／Ｔａ等を堆積し、中間層１４を形成する。
【００４６】
次いで、中間層１４上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１０ｎｍ程度の垂直磁気異方性を有する強磁性材料、例えばＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２、ＣＯＣｒＰｔＯ、（Ｐｔ／Ｃｏ）ｎ、（Ｆｅ／Ｐｔ）ｎ等を堆積し、第１の記録層１６を形成する。
【００４７】
次いで、第１の記録層１６上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１ｎｍ程度の磁化容易軸方向が面内方向若しくは斜め方向である強磁性材料、例えばＣｏ又はＣｏＣｒ等のＣｏ合金等を堆積し、第２の記録層２０を形成する。
【００４８】
次いで、第２の記録層２０上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚０．２〜０．６ｎｍ程度の非磁性材料、例えばＲｕ，Ｃｒ，Ｒｈ，Ｉｒ又はこれらの合金等を堆積し、交換結合力制御層２２を形成する。
【００４９】
次いで、交換結合力制御層２２上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚５〜６ｎｍ程度の垂直磁気異方性を有する強磁性材料、例えばＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔ等を堆積し、第３の記録層２４を形成する。
【００５０】
こうして、第１の記録層１６、第２の記録層２０、交換結合力制御層２２及び第３の記録層２４よりなる垂直磁気記録層２６を形成する。
【００５１】
次いで、垂直磁気記録層２６上に、例えば膜厚３ｎｍ程度のＣＮ、ＤＬＣ、ＳｉＮ等を堆積し、保護層２８を形成する。
【００５２】
この後、保護層２８上に潤滑剤（図示せず）を塗布し、本実施形態による垂直磁気記録媒体を完成する。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、垂直磁気記録層を、垂直磁化膜である第１の記録層と、第１の記録層上に形成され、磁化容易軸方向が面内方向若しくは斜め方向である第２の記録層と、第２の記録層上に形成され、垂直磁化膜である第３の記録層とにより構成するので、媒体の上層部における磁化方向を基板の法線方向に近づけることができる。これにより、垂直磁気記録媒体の再生出力を向上することができ、再生出力が低下することによる信号品質の低下をも防止することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、第２の記録層２０上に交換結合力制御層２２を介して第３の記録層２４を形成したが、交換結合力制御層２２は必ずしも形成する必要はない。すなわち、例えば図８に示すように、第２の記録層２０上に直に第３の記録層２４を形成し、第１の記録層１６、第２の記録層２０及び第３の記録層２４よりなる垂直磁気記録層２６を構成してもよい。図３、図４及び図５に示すように、交換結合力制御層２２を設けない場合（Ｒｕ膜厚が０ｎｍの場合）においても、通常のＥＣＣ媒体の場合よりも再生出力及び信号品質を向上することが可能である。
【００５５】
交換結合力制御層２２を設けるか否か、並びに交換結合力制御層２２の構成材料及び膜厚は、第２の記録層２０と第３の記録層２４との間に求められる交換結合力に応じて適宜設定することが望ましい。
【００５６】
また、上記実施形態では、第１の記録層１６上に第２の記録層２０を直に形成したが、第１の記録層１６と第２の記録層２０との間に交換結合力制御層を更に設けてもよい。すなわち、例えば図９に示すように、第１の記録層１６上に非磁性材料よりなる交換結合力制御層１８を形成し、交換結合力制御層１８上に第２の記録層２０を形成し、第２の記録層２０上に交換結合力制御層２２を形成し、交換結合力制御層２２上に第３の記録層２４を形成するようにしてもよい。また、図８に示す磁気記録媒体において、第１の記録層１６と第２の記録層２０との間に交換結合力制御層１８を形成するようにしてもよい。交換結合力制御層１８は、非磁性材料、例えばＲｕ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｉｒ及びこれらの合金等により構成することができる。
【００５７】
ＥＣＣ媒体では、垂直磁化膜よりなる記録層と、磁化容易軸方向が面内方向若しくは斜め方向である記録層との間に、これらの間の交換結合力を制御するための交換結合力制御層を設けることがある。本発明の垂直磁気記録媒体においても、第１の記録層１６と第２の記録層２０との間に交換結合力制御層１８を設けることで、第１の記録層１６と第２の記録層２０との間の交換結合力を制御することができ、書き込み特性の最適化が可能である。
【００５８】
交換結合力制御層１８を設けるか否か、並びに交換結合力制御層２２の構成材料及び膜厚は、第１の記録層１６と第２の記録層２０との間に求められる交換結合力に応じて適宜設定することが望ましい。
【００５９】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による磁気記録装置について図１０を用いて説明する。
【００６０】
図１０は本実施形態による磁気記録装置の構造を示す概略図である。
【００６１】
本実施形態では、第１又は第２実施形態による垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録装置について説明する。
【００６２】
本実施形態による磁気記録装置３０は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体３２を備えている。収容空間には、記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク３４が収容されている。磁気ディスク３４は、図１に示す第１実施形態による垂直磁気記録媒体、又は図８及び図９に示す第１実施形態の変形例による垂直磁気記録媒体である。磁気ディスク３４は、スピンドルモータ３６の回転軸に装着されている。スピンドルモータ３６は、例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク３４を回転させることができる。筐体本体３２には、筐体本体３２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示せず）が結合される。
【００６３】
収容空間には、ヘッドアクチュエータ３８がさらに収容されている。このヘッドアクチュエータ３８は、垂直方向に延びる支軸４０に回転自在に連結されている。ヘッドアクチュエータ３８は、支軸４０から水平方向に延びる複数のアクチュエータアーム４２と、各アクチュエータアーム４２の先端に取り付けられてアクチュエータアーム４２から前方に延びるヘッドサスペンションアセンブリ４４とを備えている。アクチュエータアーム４２は、磁気ディスク３４の表面および裏面ごとに設置されている。
【００６４】
ヘッドサスペンションアセンブリ４４は、ロードビーム４６を備えている。ロードビーム４６は、いわゆる弾性屈曲域でアクチュエータアーム４２の前端に連結されている。弾性屈曲域の働きで、ロードビーム４６の前端には、磁気ディスク３４の表面に向かって所定の押し付け力が作用する。ロードビーム４６の前端には、磁気ヘッド４８が支持されている。磁気ヘッド４８は、ロードビーム４６に固定されるジンバル（図示せず）に姿勢変化自在に受け止められている。
【００６５】
磁気ディスク３４の回転に基づき磁気ディスク３４の表面で気流が生成されると、気流の働きで磁気ヘッド４８には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とロードビーム４６の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク３４の回転中に比較的に高い剛性で磁気ヘッド４８は浮上し続けることができる。
【００６６】
アクチュエータアーム４２には、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といった動力源５０が接続されている。この動力源５０の働きでアクチュエータアーム４２は支軸４０回りで回転することができる。こうしたアクチュエータアーム４２の回転に基づきヘッドサスペンションアセンブリ４４の移動は実現される。磁気ヘッド４８の浮上中に支軸４０回りでアクチュエータアーム４２が揺動すると、磁気ヘッド４８は径方向に磁気ディスク３４の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき、磁気ヘッド４８を磁気ディスク３４上の所望の記録トラックに位置決めすることができる。
【００６７】
このようにして、第１実施形態による垂直磁気記録媒体を用いて磁気記録装置を構成することにより、垂直磁気記録媒体の再生出力及びＳ／Ｎ比を向上することができる。これにより、磁気記録装置の特性及び信頼性を向上することができる。
【００６８】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００６９】
例えば、上記実施形態に記載した垂直磁気記録媒体の構成材料は、代表的な材料について記載したものであり、これら材料及び組み合わせに限定されるものではない。構成材料及びその組み合わせは、垂直磁気記録媒体に要求される特性等に応じて適宜変更することができる。
【００７０】
また、本発明の効果を奏しうる範囲で、垂直磁気記録層に更なる層を追加してもよい。例えば、交換結合力制御層１８，２２は単層構造のみならず、例えば強磁性層／非磁性層又は非磁性層／強磁性層の２層構造や、例えば強磁性層／非磁性層／強磁性層の３層構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態による垂直磁気記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による垂直磁気記録媒体における各記録層の磁化方向の関係を示す図である。
【図３】垂直磁気記録媒体からの信号出力と交換結合力制御層の膜厚との関係を示すグラフ（その１）である。
【図４】垂直磁気記録媒体からの信号出力と交換結合力制御層の膜厚との関係を示すグラフ（その２）である。
【図５】垂直磁気記録媒体からの信号出力の信号品質と交換結合力制御層の膜厚との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施形態による垂直磁気記録媒体における第３の記録層のＭＨループ特性を示すグラフ（その１）である。
【図７】本発明の第１実施形態による垂直磁気記録媒体における第３の記録層のＭＨループ特性を示すグラフ（その２）である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例による垂直磁気記録媒体の構造を示す概略断面図（その１）である。
【図９】本発明の第１実施形態の変形例による垂直磁気記録媒体の構造を示す概略断面図（その２）である。
【図１０】本発明の第２実施形態による磁気記録装置の構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…基板
１２…裏打ち層
１４…中間層
１６…第１の記録層
１８，２２…交換結合力制御層
２０…第２の記録層
２４…第３の記録層
２６…垂直磁気記録層
２８…保護層
３０…磁気記録装置
３２…筐体本体
３４…磁気ディスク
３６…スピンドルモータ
３８…ヘッドアクチュエータ
４０…支軸
４２…アクチュエータアーム
４４…ヘッドサスペンションアセンブリ
４６…ロードビーム
４８…磁気ヘッド
５０…動力源
【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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