(57)【要約】【課題】マイクロ波を利用して新たな原理で記録層の磁化を反転させることができるマイクロ波アシスト磁気記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】本実施形態にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体は、積層方向に垂直磁化配向した記録層と、前記記録層の一面に積層され、ボルテックス磁気構造を有するアシスト層と、を有する柱状体を備え、マイクロ波の印加により前記アシスト層に蓄積された交換エネルギーを用いて前記記録層の磁化反転をアシストする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層方向に磁化配向した記録層と、
前記記録層の一面に積層され、ボルテックス磁気構造を形成できるアシスト層と、を有する柱状体を備え、
マイクロ波の印加により前記アシスト層に蓄積された交換エネルギーを用いて前記記録層の磁化反転をアシストするマイクロ波アシスト磁気記録媒体。
【請求項２】
前記記録層は、Ｌ１０規則構造を有する強磁性体を含む請求項１に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体。
【請求項３】
前記アシスト層は、軟磁性材料を含む請求項１又は２のいずれかに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体。
【請求項４】
前記記録層は、５×１０５Ｊ／ｍ３以上の磁気異方性を有している請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体。
【請求項５】
前記柱状体が円柱である請求項１〜４のいずれか一項に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体。
【請求項６】
前記柱状体が、前記柱状体の積層方向と垂直な面内方向に、規則的に配列している請求項１〜５のいずれか一項に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体。
【請求項７】
隣接する柱状体間距離が３０ｎｍ〜１０００ｎｍである請求項６に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法であって、
記録層とアシスト層とを順に有する積層体を形成する積層工程と、
前記積層体の前記アシスト層側の第１面における所定の位置に犠牲層を設ける犠牲層形成工程と、
前記犠牲層及び前記積層体を前記第１面側からエッチングするエッチング工程と、を有するマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記エッチング工程において、前記第１面と鉛直な鉛直軸に対して１０°以上３０°以下傾斜した傾斜方向からエッチングガス又はイオンを入射させる請求項８に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記犠牲層形成工程において、前記犠牲層の厚みを２００ｎｍ以上とする請求項８又は９のいずれかに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に対して１００Ｏｅ以上で５００Ｏｅ以下のマイクロ波を印加し、前記記録層の磁化を磁化反転させるマイクロ波アシスト磁化反転方法。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に対して１０ＧＨｚ以上の周波数のマイクロ波を印加し、前記記録層の磁化を磁化反転させるマイクロ波アシスト磁化反転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波アシスト磁気記録媒体、マイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法及びマイクロ波アシスト磁化反転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク記録装置に用いられる磁気記録媒体は、磁性体の磁化の向きで情報を記録している。磁気記録媒体の記録容量は飛躍的に向上しているが、更なる高容量化が求められている。
【０００３】
磁気記録媒体の記録容量を高めるためには、記録層における１ｂｉｔの情報を記録する領域（記録領域）の体積を小さくする必要がある。しかしながら、記録領域が狭くなると、記録領域内に含まれる磁化の総量が少なくなり、磁化の熱安定性が低下する。磁化の熱安定性が低下すると、熱擾乱による意図しない磁化反転が生じる確率が高まる。その結果、磁気記録媒体が記録情報を長時間保持できなくなり、磁気記録媒体の信頼性が低下する。
【０００４】
一方で、記録層に一軸磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の高い材料を用い、熱安定性を高めることも検討されている。しかしながら、Ｋｕが高いと、記録層の磁化を反転させるために大きなエネルギーが必要になる。すなわち、磁気記録媒体への記録情報の書込み容易性が低下する。
【０００５】
このように磁気記録媒体において高記録密度化の実現と、熱安定性の向上と、書込み容易性の向上とは、互いに相関関係を有する課題である。磁気記録媒体の高記録密度化を実現しようとすると磁気記録媒体の熱安定性が低下し、磁気記録媒体の熱安定性を高めようとすると磁気記録媒体の書込み容易性が低下する。この問題は、磁気記録媒体のトリレンマと言われている。
【０００６】
磁気記録媒体のトリレンマを解決するための方法として、エネルギーアシスト磁気記録方式が知られている。例えば、磁化反転をアシストする手段として熱を利用した熱アシスト磁気記録方式（TAMR:Thermally-Assisted Magnetic Recording）、磁化反転をアシストする手段としてマイクロ波を利用したマイクロ波アシスト磁気記録方式（MAMR：Micro-Wave-Assisted Magnetic Recording）が知られている。
【０００７】
熱アシスト磁気記録方式は、磁気記録媒体の書込み時に熱を加え、記録層の磁化反転をアシストする方法である（例えば、特許文献１等）。マイクロ波アシスト磁気記録方式は、磁気記録媒体の書込み時に、通常の磁界（ＤＣ磁界）に重畳して高周波磁界を印加し、記録層の強磁性共鳴を利用して磁化反転をアシストする方法である（例えば、特許文献２等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−８６１０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５７５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
熱アシスト磁気記録方式は、種々の問題を有している。例えば、熱アシスト磁気記録方式の実用化には、磁気異方性が高くキュリー点の低い磁性材料の設計開発が必要である。また例えば、熱アシスト磁気記録方式の実用化には、２００〜３００℃の加熱に耐えられる保護膜及び潤滑剤の開発が必要である。
【００１０】
マイクロ波アシスト磁気記録方式は、磁気記録媒体を加熱することはないため、材料選択の自由度は熱アシスト磁気記録方式より高い。しかしながら、磁気記録媒体の高密度化のために記録層の磁気異方性を高くした場合に、印加するマイクロ波の周波数を高くする必要がある。例えば、サブＴＨｚの小型発振器を書込みヘッドに搭載することは技術的に難しい。
【００１１】
このように、いずれの方式も問題を有しており、新たな原理で磁化反転をアシストする新方式の開発が求められている。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、新たな原理で記録層の磁化反転をマイクロ波によりアシストするマイクロ波アシスト磁気記録媒体を提供することを目的としている。またそのマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法及びマイクロ波アシスト磁気記録媒体の記録層の磁化の反転方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、ボルテックス磁気構造にスピン波を励起することによりアシスト層内に蓄積される交換エネルギーを利用して、記録層の磁化反転をアシストできることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【００１４】
（１）本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体は、積層方向に磁化配向した記録層と、前記記録層の一面に積層され、ボルテックス磁気構造を有するアシスト層と、を有する柱状体を備え、マイクロ波の印加により前記アシスト層に蓄積された交換エネルギーを用いて前記記録層の磁化反転をアシストする。
【００１５】
（２）上記（１）に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体において、前記記録層は、Ｌ１０規則構造を有する強磁性体を含んでもよい。
【００１６】
（３）上記（１）又は（２）のいずれかに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体において、前記アシスト層は、軟磁性材料を含んでもよい。
【００１７】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体において、前記記録層は、５×１０５Ｊ／ｍ３以上の磁気異方性を有していてもよい。
【００１８】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体において、前記柱状体が円柱であってもよい。
【００１９】
（６）上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体において、前記柱状体が、前記柱状体の積層方向と垂直な面内方向に、規則的に配列していてもよい。
【００２０】
（７）上記（６）に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体において、隣接する柱状体間距離が３０ｎｍ〜１０００ｎｍであってもよい。
【００２１】
（８）本発明の一態様にかかりマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法は、上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法であって、記録層とアシスト層とを順に有する積層体を形成する積層工程と、前記積層体の前記アシスト層側の第１面における所定の位置に犠牲層を設ける犠牲層形成工程と、前記犠牲層及び前記積層体を前記第１面側からエッチングするエッチング工程と、を有する。
【００２２】
（９）上記（８）に記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法における前記エッチング工程において、前記第１面と鉛直な鉛直軸に対して１０°以上３０°以下傾斜した傾斜方向からエッチングガス又はイオンを入射させてもよい。
【００２３】
（１０）上記（８）又は（９）のいずれかに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法における前記犠牲層形成工程において、前記犠牲層の厚みを２００ｎｍ以上としてもよい。
【００２４】
（１１）本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁化反転方法は、上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に対して１００Ｏｅ以上で５００Ｏｅ以下のマイクロ波を印加し、前記記録層の磁化を磁化反転させる。
【００２５】
（１２）本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁化反転方法は、上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に対して１０ＧＨｚ以上の周波数のマイクロ波を印加し、前記記録層の磁化を磁化反転させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体によれば、マイクロ波を利用して新たな原理で記録層の磁化を反転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体の斜視模式図である。
【図２】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体の断面模式図である。
【図３】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体のアシスト層におけるボルテックス磁気構造を模式的に示した平面図である。
【図４】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体における柱状体の配列を示す図である。
【図５】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体に印加した磁界と柱状体内の磁化との関係を示す磁化曲線（ＭＨ曲線）及び柱状体内の磁化の配向状態をシミュレーションにより求めた図である。
【図６】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体における記録層及びアシスト層の磁化の向きを模式的に示した図である。
【図７】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体に高周波磁界を印加した際における記録層とアシスト層の界面近傍の磁化の動きをシミュレーションした図である。
【図８】磁化反転の様子を柱状体内の生じる各エネルギーから分析した結果である。
【図９】本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法を模式的に示した図である。
【図１０】実施例１のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に印加した磁界と柱状体内の磁化の関係を示すＭＨ曲線である。
【図１１】実施例１のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に高周波磁界を印加しながら外部磁界を掃引した際の磁気抵抗測定の結果である。
【図１２】実施例１のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に高周波磁界を印加せずに外部磁界を掃引した際の磁気抵抗測定の結果である。
【図１３】印加する高周波磁界の強度及び周波数を変更した際に磁化反転に必要な外部磁界の強度を示す図である。
【図１４】実施例３のマイクロ波アシスト磁気記録媒体に印加した磁界と柱状体内の磁化の関係を示すＭＨ曲線である。
【図１５】マイクロ波アシスト磁気記録媒体の柱状体を作製する際のエッチング工程においてアルゴンイオンの入射角を変更した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００２９】
（マイクロ波アシスト磁気記録媒体）
図１は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の斜視模式図である。図２は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の断面模式図である。図１及び図２に示すように、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００は、記録層１とアシスト層２を含む柱状体１０を有する。図１及び図２において柱状体１０は、基板３上に形成された下地層４上に形成されている。また柱状体１０の基板３と反対側の面には、保護層５が設けられている。なお、マイクロ波は電磁波であり、高周波磁界を発生する。そのため、マイクロ波を「高周波磁界」ということがある。
【００３０】
ここで、方向について定義する。基板３が延在する面内方向の一方向をｘ方向とし、面内方向でｘ方向と垂直な方向をｙ方向とする。また柱状体１０の積層方向で、ｘｙ面に対して垂直な方向をｚ方向とする。また＋ｚ方向を「上」、−ｚ方向を「下」ということがある。
【００３１】
記録層１は、ｘｙ面に対して垂直なｚ方向に配向した磁化を有する強磁性体である。記録層１は、磁化の向きが＋ｚ方向又は−ｚ方向のいずれを向いているかで磁気記録を行う。
【００３２】
記録層１は、５×１０６ｅｒｇ／ｃｍ３（５×１０５Ｊ／ｍ３）以上の磁気異方性を有することが好ましい。記録層１の磁気異方性が高ければ、磁化の熱安定性が高まり、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００が記録する記録情報の信頼性が高まる。
【００３３】
記録層１は、公知の強磁性体を含む。強磁性体は硬磁性材料を用いることが好ましい。例えば、記録層１には、Ｌ１０規則構造を有する規則合金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、Ｆｅ−Ｐｄ系合金、Ｃｏ−Ｐｄ系合金等を用いることができる。
【００３４】
これらの材料の中で記録層１には、Ｌ１０規則構造を有する規則合金を用いることが特に好ましい。Ｌ１０規則構造を有する規則合金は、結晶構造のｃ軸長がａ軸長より短い。そのため、磁化容易軸がｃ軸方向である。したがって、Ｌ１０規則構造を有する規則合金を（００１）方向に結晶成長することで、記録層１の磁化の向きを容易にｚ方向に配向させることができる。
【００３５】
Ｌ１０規則構造を有する規則合金としては、Ｌ１０−ＦｅＰｔ、Ｌ１０−ＦｅＮｉ、Ｌ１０−ＦｅＰｄ、Ｌ１０−ＣｏＰｔ等が知られている。これらの中でも、Ｌ１０−ＦｅＰｔは高い磁気異方性を有するため、記録層１に好適に用いることができる。
【００３６】
記録層１のｚ方向の厚みは、２ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることがより好ましく、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。記録層１の厚みが厚くなると、記録層１の磁化の熱安定性が高まる。一方で、記録層１の厚みが厚すぎると成膜に時間がかかる。
【００３７】
アシスト層２は、記録層１上に積層されている。アシスト層２は、ボルテックス磁気構造を形成する。図３は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００のアシスト層２におけるボルテックス磁気構造を模式的に示した平面図である。
【００３８】
図３に示すように、ボルテックス磁気構造は、コア領域２Ａとボルテックス領域２Ｂとからなる。コア領域２Ａは、アシスト層２内で磁化がｚ方向に配向している領域である。ボルテックス領域２Ｂは、コア領域２Ａを面内方向に取り囲むように磁化が配向している領域である。ボルテックス領域２Ｂにおける磁化は、コア領域２Ａの磁化を軸に渦を巻いている。
【００３９】
コア領域２Ａの位置は、平衡状態ではアシスト層２をｚ方向から平面視した面の中心Ｃ（以下、単に「中心」ということがある）と一致するが、高周波磁界が印加されるような非平衡な状態では中心Ｃからずれる。
【００４０】
アシスト層２の形状は、安定的なボルテックス磁気構造の形成に寄与する。そのため、アシスト層２は円柱状であることが好ましい。アシスト層２をｚ方向から平面視した面の形状は、真円に限られず、楕円等でもよい。またアシスト層２をｘｙ平面と平行な面で切断した断面の径は、ｚ方向で異なっていてもよい。例えば、アシスト層２は、基板３に向かって拡径する円錐台でもよい。
なお、記録層１の形状はアシスト層２の形状に合わせて設計される。そのため、アシスト層２が円柱の場合、記録層１を含む柱状体１０全体の形状は円柱となる。
【００４１】
アシスト層２の厚みは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることがより好ましく、１２５ｎｍ以上１７５ｎｍであることがさらに好ましい。アシスト層２の厚みはボルテックス磁気構造の安定性に寄与する。アシスト層２の厚みが厚い程、ボルテックス磁気構造は安定化する。一方で、アシスト層２の厚みが厚すぎると成膜に時間がかかる。
【００４２】
また、アシスト層２の厚みが厚いと、アシスト層２のアスペクト比が高くなる。ここで、アスペクト比とは、アシスト層２のｚ方向の厚みを、アシスト層２をｚ方向から平面視した面の直径で割った比である。アシスト層２のアスペクト比が高いと、アシスト層２に磁気異方性の低い軟磁性材料を用いた場合でも、形状が磁気異方性を誘起し、コア領域２Ａの磁化がｚ方向に配向しやすくなる。
【００４３】
アシスト層２をｚ方向から平面視した面の径は、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。この範囲であれば、アシスト層２のアスペクト比を高くすることができ、アシスト層２内にボルテックス磁気構造を安定的に形成できる。
【００４４】
ここでアシスト層２をｚ方向から平面視した面の形状が真円以外の場合、「径」はアシスト層２と内接する円の径を意味する。またｚ方向から平面視した面の径がｚ方向に変化する場合は、アシスト層２の上面と下面の径の平均値とする。
【００４５】
アシスト層２は、ボルテックス磁気構造を形成できる磁性体を有する。例えば、Ｃｏ２（ＦｅｘＭｎ１−ｘ）Ｓｉ（０≦ｘ≦１）合金等のホイスラー合金、Ｎｉ８１Ｆｅ１９（パーマロイ）、Ｎｉ８０Ｆｅ１４Ｍｏ５（スーパーマロイ）、Ｃｏ−Ｆｅ合金、Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金等が挙げられる。これらの材料の中でアシスト層２には、軟磁性材料を用いることが好ましい。また、軟磁性材料の保磁力は、２０Ｏｅ以下であることが好ましい。アシスト層２に用いる具体的な材料としては、Ｎｉ８１Ｆｅ１９で表記されるパーマロイが最も好ましい。アシスト層２に軟磁性材料を用いると、アシスト層２における磁化の運動を励起するために必要なエネルギーが過剰になることを避けられる。
【００４６】
基板３には、ＭｇＯ基板、Ｓｉ基板、ガラス基板等を用いる。基板３の結晶構造は、成長させる記録層１の結晶構造に合せて設計する。基板３の結晶構造と、記録層１の結晶構造を合わせることで、成長させる記録層１の歪みを低減できる。例えば記録層１にＬ１０規則構造を有する規則合金を用いる場合は、ＭｇＯ基板の（１００）面上に結晶成長することが好ましい。
【００４７】
基板３と記録層１の間には、下地層４を設けてもよい。下地層４を設けることで、記録層１等の結晶品質及び配向性を高めることができる。図２に示す下地層４は、シード層４Ａと配向制御層４Ｂとからなる。シード層４Ａには、例えば、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｖを用いることができる。また配向制御層４Ｂには、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ及びこれらの合金等を用いることができる。
【００４８】
保護層５は、記録層１及びアシスト層２を保護するための層である。また保護層５は、アシスト層２の酸化を抑制する。保護層５は、１層に限られず、複数層からなってもよい。例えば、図２に示すようにＡｕを含む第１保護層５ＡとＰｔを含む第２保護層５Ｂの２層構造としてもよい。
【００４９】
ここまで、一つの柱状体１０の構成について説明した。ついで、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００における柱状体１０の配置について説明する。図４は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００における柱状体の配列を示す図である。図４は、実際に作製したマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００をｚ方向から走査型電子顕微鏡で撮影した写真である。図４（ａ）は、柱状体１０が六方最密配列で配列した例であり、図４（ｂ）は、柱状体１０が正方格子配列した例である。
【００５０】
図４に示すように、複数の柱状体１０は、それぞれ分離されてｘｙ面内に配列されている。柱状体１０は、記録層１を有する。すなわち、柱状体１０は、磁気記録媒体における一つの記録領域に対応する。複数の柱状体１０をそれぞれ分離することで、それぞれの磁気情報が混在することが避けられる。
【００５１】
柱状体１０の配列は、図４に示すように規則的であることが好ましい。ここで「規則的」とは、柱状体１０又は柱状体１０が複数集合した柱状体群が、ｘｙ面内に周期的に配列していることを意味する。ｘｙ面内の一方向に柱状体１０又は柱状体群が一定の間隔で繰り返し存在する場合は、周期的に配列していると言える。柱状体１０が規則的に配列していると、一つの記録領域に対応する柱状体１０を高密度に配列することができ、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の記録密度を高めることができる。
【００５２】
柱状体１０の配列は、図４（ａ）に示す六方最密配列が好ましい。柱状体１０を六方最密配列にすることで、高密度に柱状体１０を配列し、高記録密度のマイクロ波磁気記録媒体を実現することができる。
【００５３】
隣接する柱状体１０間の距離は、３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。隣接する柱状体１０間の距離が近いと、一つの記録領域に対応する柱状体１０がｘｙ面内に密に配列する。すなわち、隣接する柱状体１０間の距離を近くすることで、高記録密度のマイクロ波磁気記録媒体を実現することができる。
【００５４】
隣接する柱状体１０間の距離をこの範囲まで近づけることができるのは、柱状体１０のアシスト層２がボルテックス磁気構造を有しているためである。ボルテックス磁気構造において磁化は、ｘｙ面内に渦を巻いている。そのため、柱状体１０内の磁化が生み出す磁界は、１つの柱状体１０内で閉じている。つまり、任意の柱状体１０内の磁化が隣接する柱状体１０に影響を及ぼすことは少なく、隣接する柱状体１０間の距離を近づけることができる。
【００５５】
ここまで、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の構成について説明した。次いで、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の動作について説明する。
【００５６】
図５は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に印加した磁界と柱状体１０内の磁化の関係を示すＭＨ曲線及び磁化の配向状態をシミュレーションにより求めた図である。図５（ａ）は、柱状体１０の飽和磁化の値を１として規格化したＭＨ曲線である。図５（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に外部磁界を印加した際の柱状体１０内の磁化の状態を示す。図５（ｂ）は外部磁界をＨ＝０ｋＯｅ印加した（外部磁界を印加していない）状態であり、図５（ｃ）は外部磁界をＨ＝２．５ｋＯｅ印加した状態であり、図５（ｄ）は外部磁界をＨ＝５．０ｋＯｅ印加した状態である。
【００５７】
シミュレーションにおいて記録層１は厚さ１０ｎｍのＬ１０−ＦｅＰｔとし、アシスト層２は厚さ１５０ｎｍのパーマロイとした。
【００５８】
まず図５（ｂ）を用いて、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に外部磁界を印加していない状態における磁化の状態を説明する。図５におけるｍｘは面内方向の磁化の向きを示し、磁化が＋ｘ方向に配向している状態を「１」、磁化が−ｘ方向に配向している状態を「−１」として表記している。また図５におけるｍｚは積層方向の磁化の向きを示し、磁化が＋ｚ方向に配向している状態を「１」、磁化が−ｚ方向に配向している状態を「−１」として表記している。
【００５９】
まず図５（ｂ）のｍｚを基に、柱状体１０の磁化のｚ方向の成分について説明する。図５（ｂ）に示すように、柱状体１０の下方に存在する記録層１は「−１」を示している。またアシスト層２の中央部に位置するコア領域２Ａも「−１」を示し、その他のボルテックス領域２Ｂは「０」を示している。すなわち、記録層１及びコア領域２Ａの磁化は−ｚ方向に配向し、ボルテックス領域２Ｂの磁化はｚ方向の成分を有していない。
【００６０】
同様に図５（ｂ）のｍｘを基に、柱状体１０の磁化のｘｙ面内方向の成分について説明する。図５（ｂ）に示すように、柱状体１０の下方に存在する記録層１は「０」を示す。またアシスト層２では、コア領域２Ａを中心に、「−１」から「＋１」にかけて段階的に変化している。すなわち、記録層１の磁化はｘｙ面内方向の成分を有さず、アシスト層２のボルテックス領域２Ｂの磁化はコア領域２Ａを中心に渦を巻いている。
【００６１】
図６は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００における記録層１及びアシスト層２の磁化の向きを模式的に示した図である。図６は、図５（ｂ）の状態を模式的に示した図である。図６に示すように記録層１の磁化は、−ｚ方向に配向している。またアシスト層２のコア領域２Ａの磁化は−ｚ方向に配向し、ボルテックス領域２Ｂの磁化はコア領域２Ａの磁化を取り囲むように周方向に配向している。ボルテックス領域２Ｂの磁化は、コア領域２Ａに近づくにつれて、ｘｙ面内からｚ方向に立ち上り、ｘｙ面に対してｚ方向に傾斜した向きに配向している。
【００６２】
図５（ｂ）及び図６に示すように、アシスト層２は、強磁性体を含む記録層１と接触してもボルテックス磁気構造を維持している。また柱状体１０全体の磁化のｚ方向の成分は、−ｚ方向に配向している。そのため、図５（ａ）に示すように、外部磁界を印加していない（Ｈ＝０ｋＯｅ）における磁化は、マイナスの値を示す。
【００６３】
次いで、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に外部磁界を印加した際の磁化の挙動について図５（ｃ）及び図５（ｄ）を基に説明する。図５（ｃ）及び図５（ｄ）のそれぞれにおける左から二つの図は、柱状体１０をｙｚ平面で切断した断面における磁化の状態を示す。ｍｘ（ｙｚ  ｐｌａｎｅ）は、ｙｚ平面における磁化のｘ成分を示し、ｍｚ（ｙｚ  ｐｌａｎｅ）は、ｙｚ平面における磁化のｚ成分を示す。また図５（ｃ）及び図５（ｄ）のそれぞれにおける最も右側の図は、柱状体１０をｘｙ平面で切断した断面における磁化の状態を示す。ｍｘ（ｘｙ  ｐｌａｎｅ）は、ｘｙ平面における磁化のｘ成分を示す。
【００６４】
図５（ｃ）に示すように、外部磁界が２．５ｋＯｅ印加された状態では、コア領域２Ａの磁化は−ｚ方向に配向し、ボルテックス領域２Ｂの磁化はコア領域２Ａを取り囲むようにｘｙ面内に配向している。すなわち、アシスト層２の磁化は、ボルテックス磁気構造を維持している。このことは、ｍｚ（ｙｚ  ｐｌａｎｅ）におけるコア領域２Ａが「−１」を示し、ｍｘ（ｙｚ  ｐｌａｎｅ）におけるボルテックス領域２Ｂが、コア領域２Ａを挟んで「１」と「−１」を示していることからわかる。
【００６５】
これに対し、図５（ｄ）に示すように、外部磁界が５．０ｋＯｅ印加された状態では、アシスト層２の磁気構造が大きく変化している。ｍｚ（ｙｚ  ｐｌａｎｅ）に示すように、アシスト層２の磁化のほとんどは、＋ｚ方向に配向している。これは、印加される外部磁界が大きくなっているためである。一方で、ｍｘ（ｙｚ  ｐｌａｎｅ）に示すように、一部の磁化はｘｙ面内方向の成分を有している。このｘｙ面内方向に配向した磁化は、アシスト層２と記録層１の界面に圧縮されている。この圧縮された磁化が、記録層１の磁化に影響を及ぼす。
【００６６】
アシスト層２の磁化の挙動が、実際の記録層１の磁化反転に与える影響について、磁化の動きのシミュレーション結果を基に説明する。
図７は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に高周波磁界を印加した際における記録層１とアシスト層２の界面近傍の磁化の動きをシミュレーションした図である。
【００６７】
図７のａ〜ｅは、３．４ｋＯｅの外部磁界のもと、１１ＧＨｚの高周波磁界を印加した場合の磁化の動きを示す。図７ａ〜ｅにおいて、図示左側から右側に時間が流れている。図７のａ〜ｅにおける上の図は記録層１とアシスト層２との界面からアシスト層２側に２ｎｍ離れた位置における磁化の動きを示し、下の図は記録層１とアシスト層２との界面から記録層１側に５ｎｍ離れた位置における磁化の動きを示している。すなわち、図７のａ〜ｅにおける上の図はアシスト層２の磁化の動きを示し、下の図は記録層１の磁化の動きを示す。
【００６８】
図７のａに示すように、初期状態における記録層１の磁化は＋ｚ方向に配向している。一方で、アシスト層２は中心に−ｚ方向に磁化が配向したコア領域２Ａがあり、そのコア領域２Ａの周囲にｘｙ面内方向に磁化が配向したボルテックス領域がある。
【００６９】
この状態で、高周波磁界を印加すると、図７のｂに示すように、ボルテックス領域の磁化が運動をはじめる。図７のｂでは、ボルテックス磁気構造内にスピン波が励起され、コア領域２Ａの面積が広くなる。これは、ボルテックス領域の磁化が運動すると、磁化の歪みが大きくなり、この磁化の歪みを緩和させるためである。アシスト層２内に生じるエネルギーの観点で言うと、ボルテックス領域の磁化の運動が励起するスピン波によりアシスト層２内に蓄積される交換エネルギーを緩和するために、コア領域２Ａの面積が広くなる。
【００７０】
アシスト層２内に生じるエネルギーの観点から具体的に説明する。アシスト層２内において、コア領域２Ａとボルテックス領域の界面では磁化の向きが急峻に変化している。すなわち、コア領域２Ａとボルテックス領域の界面において大きな磁化の歪が生じている。大きな磁化歪が生じている部分は、大きな交換エネルギーを有する。そのため、アシスト層２内においてコア領域２Ａとボルテックス領域の界面における交換エネルギーは、その他の部分よりも大きい。
【００７１】
ボルテックス領域の磁化が運動すると、コア領域２Ａも中心位置をずらしながら面内方向に移動する。そのため、磁化の歪が生じる領域が大きくなり、アシスト層２内に生じる交換エネルギーが大きくなる。磁化は、歪を緩和してエネルギー的に安定的な状態になろうとする。そのため、アシスト層２内においてコア領域２Ａと同一の方向を向く磁化が増え、コア領域２Ａの面積が広くなる。
【００７２】
そのままボルテックス領域の磁化の運動が続くと、アシスト層２内に交換エネルギーが徐々に蓄積されていく。そして、蓄積された交換エネルギーがアシスト層２内で緩和出来なくなると、図７のｃに示すように、記録層１の一部に磁化が反転した領域が核生成される。記録層１内に磁化が反転した領域が核生成されることで、柱状体１０全体のエネルギーが低下し、エネルギー的に安定な状態となる。
【００７３】
そして、さらに外部磁界と高周波磁界を加え続けると、記録層１内の磁化反転領域が拡大していき（図７のｄ）、最終的に記録層１の磁化が反転する（図７のｅ）。
【００７４】
図８は、磁化反転の様子を柱状体１０内の生じる各エネルギーから分析した結果である。図８における最も上のグラフは、時間経過における柱状体１０全体のエネルギー及び磁化のｚ方向成分の変動を示したグラフである。図中、Ｅｔｏｔａｌは柱状体１０全体のエネルギーであり、ｍｚ，ｔｏｔａｌは柱状体１０の磁化のｚ方向成分の総量である。また図８における中央のグラフは、柱状体１０全体のエネルギーをエネルギー毎に分離したグラフである。Ｅｅｘは交換エネルギーであり、Ｅａｎｉは磁気異方性エネルギーであり、Ｅｄは静磁エネルギーであり、Ｅｚはゼーマンエネルギーである。また図８における最も下のグラフは、交換エネルギーをアシスト層２における交換エネルギーと記録層１における交換エネルギーに分離したグラフである。図中、Ｐｙはアシスト層２における交換エネルギーを示し、ＦｅＰｔは記録層１における交換エネルギーを示す。
【００７５】
図８の最も上に図示したグラフによると、柱状体１０全体のエネルギーは、初期状態（ｔ＝０ｎｓｅｃ）から時間が経過する（ｔ≦１．０ｎｓｅｃ）と増加する。図８の中央のグラフによると、この柱状体１０全体のエネルギーの増加には、交換エネルギーの増加が寄与している。ボルテックス領域の磁化が運動することで、スピン波が励起され、柱状体１０全体における交換エネルギーが増加するためである。
【００７６】
図８の最も下に図示したグラフによると、柱状体１０全体の交換エネルギーの変動は、アシスト層２及び記録層１における交換エネルギーの変動により生じている。図８の最も下に図示したグラフによると、最初にアシスト層２の交換エネルギーが増加している。そして、この交換エネルギーが記録層１に伝搬して、記録層１の交換エネルギーが増加している。
【００７７】
このエネルギー状態の推移は、図７に示す磁化状態の推移に対応している。まず、アシスト層２内のボルテックス領域の磁化が運動することで、スピン波が励起され、アシスト層２内に交換エネルギーが蓄積されていく。このアシスト層２における交換エネルギーの蓄積が、図８の最も下に図示したグラフにおけるアシスト層２の交換エネルギーの増加に対応する。そして、アシスト層２内で交換エネルギーを緩和しきれなくなった時点で、記録層１に磁化反転領域が核生成され、記録層１内の交換エネルギーが伝搬する。この記録層１内への交換エネルギーの伝搬は、図８の最も下に図示したグラフにおける記録層１内の交換エネルギーの増加に対応する。アシスト層２から記録層１に交換エネルギーが伝搬するため、アシスト層２における交換エネルギーが増加した後に、記録層１における交換エネルギーが増加している。
【００７８】
上述のように、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト記録媒体は、高周波磁界を外部磁界と共に加えることで、アシスト層２内の交換エネルギーを蓄積し、蓄積された交換エネルギーを利用して、記録層１の磁化反転をアシストする。
【００７９】
（マイクロ波アシスト磁気記録媒体の製造方法）
図９は、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の製造方法を模式的に示した図である。本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の製造方法は、積層工程と、犠牲層形成工程と、エッチング工程と、を有する。以下、図９を利用しながら、各工程について具体的に説明する。
【００８０】
まず積層工程として、記録層１とアシスト層２とを順に有する積層体６を形成する。図９（ａ）では、基板３上に、シード層４Ａ、配向制御層４Ｂ、記録層１、アシスト層２、第１保護層５Ａ、第２保護層５Ｂを順に積層している。積層方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、スパッタ等の手段を用いることができる。
【００８１】
次いで、犠牲層形成工程として、図９（ｂ）に示すように、積層工程で積層された積層体６の上面（第１面）６ａに犠牲層９を形成する。犠牲層９は、スパッタ、電子線リソグラフィー等の公知の手段で形成する。スパッタを用いて犠牲層９を作成する場合は、パターンマスクを介して積層する。
【００８２】
次いで、エッチング工程として、図９（ｃ）に示すように、犠牲層９および積層体６をエッチングする。エッチングは、イオンを衝突させるイオンミリング等のドライエッチング法を用いることができる。例えば、アルゴンイオンを用いたアルゴンイオンミリング等を用いることができる。またエッチングガスを用いてエッチングしてもよい。
【００８３】
エッチング工程では、犠牲層９と積層体６をエッチングする。そのため、犠牲層９で保護された部分の積層体６はエッチングされない。一方で、犠牲層９及び犠牲層９に保護されていない部分の積層体がエッチングされる。その結果、図９（ｄ）に示すように柱状体１０が所定のパターンで形成されたマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００が得られる。
【００８４】
レジスト工程で形成する犠牲層９の厚みは、２００ｎｍ以上であることが好ましく、３００ｎｍ以上であることがより好ましい。エッチング工程では、犠牲層９及び積層体６の犠牲層９が形成されていない部分が同時にエッチングされる。犠牲層９の厚みが充分でないと、犠牲層９に保護されていた部分の積層体６が露出し、当初保護されていた部分の積層体もエッチングされてしまう。その結果、エッチング工程後に得られる柱状体１０のアスペクト比が低くなる。柱状体１０のアスペクト比が低くなると、記録層１の磁化を反転させるために大きな外部磁界が必要になる。
【００８５】
またエッチング工程において、エッチングガス又はイオンは、積層体６の上面６ａと鉛直な鉛直軸に対して１０°以上３０°以下傾斜した傾斜方向から入射させることが好ましい。エッチングガス又はイオンの入射方向を積層体６の上面６ａに対して傾斜させることで、柱状体１０をｚ方向から平面視した頂面の形状を円形とし、頂面の径を小さくすることができる。柱状体１０の形状がアスペクト比の大きな円柱であれば、柱状体１０内にボルテックス磁気構造を形成しやすくなる。
【００８６】
（マイクロ波アシスト磁化反転方法）
本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト磁化反転方法は、マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に対して、高周波磁界を印加しながら外部磁界を印加する工程を有する。
【００８７】
マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に高周波磁界を印加すると、図７に示すように、アシスト層２のボルテックス領域の磁化が運動し、スピン波が励起される。その状態で、外部磁界の大きさを大きくしていくと、アシスト層２内に交換エネルギーが蓄積されていく。蓄積された交換エネルギーは、記録層１に影響を及ぼし、記録層１内に磁化反転領域を核生成する。そして、記録層１内の一部の磁化が反転することで、その他の領域の磁化も雪崩式に磁化反転する。
【００８８】
マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に印加する高周波磁界は、小さい方が好ましい。具体的には、高周波磁界の磁場強度は５００Ｏｅ以下であることが好ましく、２００Ｏｅ以下であることがより好ましく、１００Ｏｅ以上であることがさらに好ましい。印加する高周波磁界が小さければ、高周波磁界を発振する発振器を小型化することができる。その結果、発振器を搭載する書込みヘッドを小型化することができる。
【００８９】
マイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に印加する高周波磁界の周波数は、１０ＧＨｚ以上であることが好ましく、２０ＧＨｚ以下であることが好ましい。高周波磁界の周波数が１０ＧＨｚ以上であれば、アシスト層２内の磁化の運動により記録層１の磁化反転をアシストすることができる。また２０ＧＨｚ以下であれば、小型の発振器で高周波磁界を得ることが出きる。
【００９０】
上述のように、本発明の一態様にかかるマイクロ波アシスト記録媒体によれば、ボルテックス磁気構造の磁化の運動によりアシスト層２内に蓄積される交換エネルギーを利用して、記録層１の磁化を反転させる新たな手法を実現することができる。
【００９１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【実施例】
【００９２】
（実施例１）
実施例１では、実際の素子でアシスト層２内のボルテックス磁気構造が、記録層１の磁化反転に影響を及ぼすかを検討した。
【００９３】
（１００）結晶面を有するＭｇＯ単結晶上に、スパッタにより基板側から順にシード層４Ａ、配向制御層４Ｂ、記録層１、アシスト層２、第１保護層５Ａ、第２保護層５Ｂを積層し、積層体を形成した。シード層４Ａの厚みは１ｎｍで、構成元素はＦｅである。配向制御層４Ｂの厚みは６０ｎｍで、構成元素はＡｕである。記録層１の厚みは１０ｎｍであり、構成元素はＬ１０−ＦｅＰｔである。アシスト層２の厚みは１５０ｎｍであり、構成元素はＮｉ８１Ｆｅ１９で表記されるパーマロイである。第１保護層５Ａの厚みは５ｎｍであり、構成元素はＡｕである。第２保護層５Ｂの厚みは３ｎｍであり、構成元素はＰｔである。
【００９４】
ついで、積層体６上の所定の位置に、犠牲層９として電子線描画用レジスト（ＴＧＭＲ，東京応化工業株式会社製）を電子線リソグラフィーにより形成した。そして、アルゴンイオンミリングにより柱状体１０を作成した。この際、アルゴンイオンは、積層体６の上面に対し２０°傾斜した方向から照射した。得られた柱状体１０の直径は２６０ｎｍであり、高さは１７０ｎｍであった。
【００９５】
図１０は、実施例１のマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に印加した磁界と柱状体１０内の磁化の関係を示すＭＨ曲線である。
図１０に示すように、実施例１のマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００のＭＨ曲線は、２つのステップを有している。第１ステップは−５ｋＯｅ≦Ｈ＜５ｋＯｅにあり、第２ステップは−９ｋＯｅ≦Ｈ≦−６ｋＯｅ及び６ｋＯｅ≦Ｈ≦９ｋＯｅにある。第１ステップは、主としてアシスト層２の磁化の向きの変化に起因する。第２ステップは、主として記録層１の磁化反転に起因する。ＭＨ曲線が２つのステップを有するということは、Ｌ１０−ＦｅＰｔとパーマロイが積層された状態でも、２つの磁気構造が柱状体１０内に形成されていることを示す。換言すると、積層体６中においてもボルテックス磁気構造が形成されていることを示している。
【００９６】
次いで、上述の素子を共平面導波路上に設置して磁気抵抗測定を行った。
図１１は、実施例１のマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に高周波磁界を印加しながら外部磁界を掃引した際の磁気抵抗測定の結果である。図１１の横軸は印加した外部磁界であり、縦軸は柱状体１０の積層方向の抵抗値変化量である。符号ｐ−ｎは外部磁界を正から負に掃引した場合の結果であり、符号ｎ−ｐは外部磁界を負から正に掃引した場合の結果である。高周波磁界は２００Ｏｅで、１１ＧＨｚの周波数で印加した。
【００９７】
図１１に示すように、外部磁界の強度の絶対値が２．９ｋＯｅで、抵抗値が急激に低下している。これは、積層されたアシスト層２と記録層１との磁化の方向が平行となり、磁気抵抗が低下したためである。つまり、図１１は、記録層１の磁化が絶対値で２．９ｋＯｅ以上の外部磁界の印加により反転することを示している。
【００９８】
これに対し、図１２は、実施例１のマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００に高周波磁界を印加せずに外部磁界を掃引した際の磁気抵抗測定の結果である。この結果は比較例に対応する。図１２の横軸は印加した外部磁界であり、縦軸は柱状体１０の積層方向の抵抗値変化量である。符号ｐ−ｎは外部磁界を正から負に掃引した場合の結果であり、符号ｎ−ｐは外部磁界を負から正に掃引した場合の結果である。
【００９９】
高周波磁界を印加しない場合は、外部磁界の強度の絶対値が８．６ｋＯｅで、抵抗値が低下している。すなわち、図１２は、記録層１の磁化が絶対値で８．６ｋＯｅ以上の外部磁界の印加により反転することを示している。
【０１００】
つまり、記録層１の磁化反転に必要な磁界強度が、高周波磁界を同時に印加することで、絶対値で８．６ｋＯｅ以上から絶対値で２．９ｋＯｅ以上まで低減している。すなわち、高周波磁界により、記録層１の磁化反転がアシストされている。
【０１０１】
（実施例２）
実施例２では、実施例１と同様の素子を用いて、高周波磁界の強度を変更した。図１３は、印加する高周波磁界の強度及び周波数を変更した際に磁化反転に必要な外部磁界の強度を示す。図１３において横軸は高周波磁場の周波数であり、縦軸は磁化反転に必要な外部磁界（スイッチング磁界）の強度を示す。
【０１０２】
図１３に示すように、外部磁界の強度が１４０Ｏｅ及び２００Ｏｅでは、高周波振動の周波数が１０ＧＨｚ以上で、スイッチング磁界強度が低下している。すなわち、磁化反転に必要な外部磁界が低減しており、磁化反転がアシストされている。これに対し、９９Ｏｅでは、高周波磁界を印加してもスイッチング磁界強度に変動はない。すなわち、磁化反転はアシストされていない。
【０１０３】
（実施例３）
実施例３では、マイクロ波アシスト磁気記録媒体の柱状体１０を作製する際に積層体６上に形成する犠牲層９の粘度の影響を確認した。
【０１０４】
犠牲層９の硬化前の粘度を３．６ＣＰとした場合の犠牲層９の高さは４００ｎｍであり、径は１００ｎｍであった。一方、犠牲層９の硬化前の粘度を２．５ＣＰとした場合の犠牲層９の高さは２００ｎｍであり、径は１００ｎｍであった。
【０１０５】
それぞれの犠牲層９を形成した後にエッチング処理した。
犠牲層９の硬化前の粘度を３．６ＣＰとした場合に形成される柱状体１０の高さは４００ｎｍであり、径は１００ｎｍであった。すなわち、アスペクト比が４であった。一方で、犠牲層９の硬化前の粘度を２．５ＣＰとした場合に形成される柱状体１０の高さは２００ｎｍであり、径は８０ｎｍであった。すなわち、アスペクト比が２．５であった。犠牲層９の粘度を高めることで、得られる柱状体１０のアスペクト比が高くなった。
【０１０６】
図１４は、実施例３のマイクロ波アシスト磁気記録媒体１００の印加磁界と磁化の関係を示すＭＨ曲線である。図１４（ａ）は、犠牲層９の硬化前の粘度を３．６ＣＰとした場合の例であり、図１４（ｂ）は犠牲層９の硬化前の粘度を２．５ＣＰとした場合の例である。
図１４に示すように、柱状体１０のアスペクト比が高くなることで、ＭＨ曲線の第１ステップの幅が狭くなった。第１ステップは、上述のように、主としてアシスト層２の磁化の向きの変化に起因する。すなわち、アシスト層２の飽和磁化を低減している。アシスト層２の飽和磁化が低減すると、交換エネルギーの蓄積をアシスト層２内で緩和しきれなくなるので、記録層１の磁化反転に必要な外部磁界をより低減することができる。
【０１０７】
（実施例４）
実施例４では、マイクロ波アシスト磁気記録媒体の柱状体１０を作製する際のエッチング工程におけるアルゴンイオンの入射角を変更した。
【０１０８】
図１５は、マイクロ波アシスト磁気記録媒体の柱状体１０を作製する際のエッチング工程におけるアルゴンイオンの入射角を変更した結果を示す図である。図１５（ａ）は、積層体６の上面に対するアルゴンイオンの入射角を０°とした場合の走査型電子顕微鏡写真であり、図１５（ｂ）は、積層体６の上面に対するアルゴンイオンの入射角を３０°とした場合の走査型電子顕微鏡写真である。
【０１０９】
図１５に示すように、傾斜角を０°とした場合、ｚ方向から柱状体１０を平面視した形状は四角形であった。これに対し、傾斜角を３０°とした場合、ｚ方向から柱状体１０を平面視した形状は円形であった。柱状体１０の形状が円柱状の場合、ボルテックス磁気構造が形成されやすい。そのため、エッチング工程におけるアルゴンイオンは積層体６に対して傾斜させて入射させることが好ましい。
【０１１０】
また、マイクロ波アシスト磁気記録媒体の柱状体１０を作製する際のアルゴンイオンの入射角及び犠牲層９の直径を変更して同様の検討を行った。表１に、アルゴンイオンの入射角及び犠牲層９の直径を変更した際における柱状体１０の直径を示す。
【０１１１】
【表１】
2017204316.tif 000003
【０１１２】
表１において、ｚ方向から柱状体１０を平面視した形状が円形の場合は、形状についての記載は略した。また上底及び下底の記載がある場合は、円柱が円錐台形であることを意味し、上底が円錐台形のｚ方向上面の径であり、下底が円錐台形のｚ方向下面の径である。
表１に示すように、積層体６に対する入射角を２０°にした場合に、得られる柱状体１０の面内方向のサイズを小さくすることができる。柱状体１０の面内方向のサイズを小さくすることができれば、同一面積中に配列できる柱状体１０の量が増え、より高記録密度な磁気記録媒体を実現することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１００…マイクロ波アシスト磁気記録媒体、１０…柱状体、１…記録層、２…アシスト層、２Ａ…コア領域、２Ｂ…ボルテックス領域、３…基板、４…下地層、４Ａ…シード層、４Ｂ…配向制御層、５…保護層、５Ａ…第１保護層、５Ｂ…第２保護層、６…積層体、９…犠牲層、Ｃ…中心
【図１】
2017204316.tif 000004
【図２】
2017204316.tif 000005
【図３】
2017204316.tif 000006
【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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