(57)【要約】【課題】磁化又は磁化反転できるレベルまで記録層の被加熱部の保磁力を容易に低減できる垂直記録型の磁気記録媒体及びこのような磁気記録媒体を備える磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】磁気記録媒体１６は、基板２４と、軟磁性層２６と、断熱層２８と、配向層３０と、記録層１２と、を有し、これらの層がこの順で基板２４の上に形成され、断熱層２８の熱伝導率が配向層３０の熱伝導率よりも低く、且つ、軟磁性層２６の熱伝導率よりも低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、軟磁性層と、断熱層と、配向層と、記録層と、を含み、これらの層が前記基板の上にこの順で形成され、前記断熱層の熱伝導率が前記配向層の熱伝導率よりも低く、且つ、前記軟磁性層の熱伝導率よりも低いことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１において、
前記配向層は金属が主成分である材料で構成されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記記録層が凹凸パターンで形成されて磁気データを記録するための記録要素が前記凹凸パターンの凸部で形成されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気記録媒体と、前記記録層を加熱するための加熱ヘッドと、前記記録層に記録磁界を印加するための記録ヘッドと、前記記録層の再生磁界を検知するための再生ヘッドと、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界の印加及び加熱により磁気データが記録され、磁気データが磁気的に再生される磁気記録媒体及びこれを備えた磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク等の磁気記録再生装置は、記録ヘッドや再生ヘッドの加工の微細化、磁気記録媒体の記録層を構成する磁性粒子の微細化や材料の変更等の改良により著しい面記録密度の向上が図られている。一方、記録層を構成する磁性粒子の微細化に伴い熱揺らぎが生じやすくなるという問題がある。
【０００３】
これに対し近年、基板と、軟磁性層と、記録層の配向性を高めるための配向層と、磁気記録媒体の表面に垂直な方向に記録層が磁化されるように配向された記録層と、を有し、これらの層がこの順で基板の上に形成された磁気記録媒体を備え、磁気記録媒体の表面に垂直な方向に記録層が磁化されるように構成された垂直記録型の磁気記録再生装置が普及しつつある。
【０００４】
更に、従来よりも磁気異方性エネルギーが大きく保磁力が大きい材料で構成された記録層を有する磁気記録媒体と、加熱ヘッドと、記録ヘッドと、を備え、加熱ヘッドが光ビームの照射等により記録層を部分的に加熱して保磁力を一時的に低減し、被加熱部に記録ヘッドが記録磁界を印加して磁気データの記録を行うように構成された熱アシスト型の磁気記録再生装置が提案されている。
【０００５】
熱アシスト型の磁気記録再生装置に垂直記録型の磁気記録媒体を採用することで相乗的な面記録密度の向上が期待される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３４００４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、加熱ヘッドが光ビームの照射等により記録層を加熱しても記録ヘッドが発する記録磁界で磁化又は磁化反転できるレベルまで記録層の被加熱部の保磁力を充分に低減できないことがあった。特に垂直記録型の磁気記録媒体を採用した場合、磁化又は磁化反転できるレベルまで記録層の被加熱部の保磁力を充分に低減しにくいことがわかった。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、磁化又は磁化反転できるレベルまで記録層の被加熱部の保磁力を容易に低減できる垂直記録型の磁気記録媒体及びこのような磁気記録媒体を備える磁気記録再生装置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、熱伝導率が配向層の熱伝導率よりも低く、且つ、軟磁性層の熱伝導率よりも低い断熱層を軟磁性層と配向層との間に形成することにより、上記目標を達成したものである。
【００１０】
発明者らは、本発明に想到する過程において上記のように垂直記録型の磁気記録媒体を採用した場合、特に磁化又は磁化反転できるレベルまで記録層の被加熱部の保磁力を充分に低減しにくいことに気づき、その原因について鋭意検討した。この結果、垂直記録型の磁気記録媒体は、記録層の下に軟磁性層を備え、軟磁性層は金属が主成分である材料で構成されているため熱伝導率が高く、更に軟磁性層は記録層よりも著しく厚く、記録層の被加熱部に付与された熱が軟磁性層に吸収されやすいため、記録層の被加熱部の温度が充分に上昇しないために保磁力が充分に低減されないと推察した。
【００１１】
これに対し、熱伝導率が配向層の熱伝導率よりも低く、且つ、軟磁性層の熱伝導率よりも低い断熱層を軟磁性層と配向層との間に形成することにより、記録層の被加熱部から軟磁性層への熱伝導を抑制し、記録層の被加熱部の温度を充分に上昇させることができる。
【００１２】
即ち、次のような本発明により、上記課題の解決を図ることができる。
【００１３】
（１）基板と、軟磁性層と、断熱層と、配向層と、記録層と、を含み、これらの層が前記基板の上にこの順で形成され、前記断熱層の熱伝導率が前記配向層の熱伝導率よりも低く、且つ、前記軟磁性層の熱伝導率よりも低いことを特徴とする磁気記録媒体。
【００１４】
（２）（１）において、前記配向層は金属が主成分である材料で構成されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【００１５】
（３）（１）又は（２）において、前記記録層が凹凸パターンで形成されて磁気データを記録するための記録要素が前記凹凸パターンの凸部で形成されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【００１６】
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載の磁気記録媒体と、前記記録層を加熱するための加熱ヘッドと、前記記録層に記録磁界を印加するための記録ヘッドと、前記記録層の再生磁界を検知するための再生ヘッドと、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【００１７】
尚、本出願において「記録層が凹凸パターンで形成されて磁気データを記録するための記録要素が凹凸パターンの凸部で形成された磁気記録媒体」とは、所定のパターンで多数の記録要素に分割された記録層を備える磁気記録媒体の他、凹部が厚さ方向の途中まで形成され基板側の面が連続した記録層を備える磁気記録媒体、凹凸パターンの基板や下層の表面に倣って形成された連続した記録層を備える磁気記録媒体、凹凸パターンの基板や下層の凸部の上面及び凹部の底面に分割されて形成されて凸部の上面に形成された部分が記録要素を構成する記録層を備える磁気記録媒体も含む意義で用いることとする。
【００１８】
又、本出願において「磁気記録媒体」という用語は、ハードディスクの他、フロッピー（登録商標）ディスク等の他の磁気記録媒体も含む意義で用いることとする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁化又は磁化反転できるレベルまで記録層の被加熱部の保磁力を容易に低減できる垂直記録型の磁気記録媒体及びこのような磁気記録媒体を備える磁気記録再生装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１〜４に示されるように、本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置１０は、記録層１２が凹凸パターンで形成されて磁気データを記録するための記録要素１２Ａが凹凸パターンの凸部で形成された垂直記録型の磁気記録媒体１６と、記録要素１２Ａを加熱して記録要素１２Ａの保磁力を低減するための加熱ヘッド１８と、記録要素１２Ａに記録磁界を印加するための記録ヘッド２０と、記録要素１２Ａの再生磁界を検知するための再生ヘッド２２と、を備えている。
【００２２】
磁気記録媒体１６は、略円板状体のパターンドメディアであり、図示しないモータにより駆動されて図１等に示される周方向ＤＣの矢印の向きに回転するようになっている。
【００２３】
磁気記録媒体１６は、基板２４と、軟磁性層２６と、断熱層２８と、配向層３０と、記録層１２と、を有し、これらの層がこの順で基板２４の上に形成され、断熱層２８の熱伝導率が配向層３０の熱伝導率よりも低く、且つ、軟磁性層２６の熱伝導率よりも低い。又、断熱層２８の熱伝導率は、記録層１２の熱伝導率よりも低い。又、記録要素１２Ａの間の凹部は記録層１２よりも熱伝導率が低い充填材３２で充填されている。又、記録要素１２Ａ及び充填材３２の上には、保護層３４、潤滑層３６がこの順で形成されている。
【００２４】
記録層１２は、厚さが５〜３０ｎｍである。記録層１２の材料としては例えば垂直磁気異方性エネルギーが１×１０６erg/cc以上の材料を用いることができる。記録層１２の具体的な材料としては、ＣｏＣｒＰｔ合金等のＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔ系合金、ＦｅＰｔ系合金、これらの積層体、Ｃｏ／Ｐｄ多層膜、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜等を挙げることができる。記録層１２の熱伝導率は、例えば１０〜１２０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００２５】
記録層１２の凸部である記録要素１２Ａはデータ領域においてトラック１４が周方向ＤＣに微細な間隔で分割された形状で形成されている。即ち、記録要素１２Ａは各トラック１４において周方向ＤＣに複数並設されており、図１及び４はこれを示している。各記録要素１２Ａは１つの記録ビットに相当する（１つの記録要素１２Ａに１つの記録ビットが記録される）。尚、図２に示されるように、記録要素１２Ａはデータ領域においてトラック幅方向ＤＴＷにも微細な間隔で分割されている。又、記録層１２はサーボ領域では所定のサーボ情報等のパターンに相当する凹凸パターンで形成されている（図示省略）。
【００２６】
基板２４は、中心孔を有する略円板形状である。基板２４の材料としてはガラス、Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３等を用いることができる。
【００２７】
軟磁性層２６は、厚さが２０〜３００ｎｍである。軟磁性層２６の材料としてはＦｅ合金、Ｃｏ合金等を用いることができる。軟磁性層２６の熱伝導率は、例えば３０〜１００Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００２８】
断熱層２８は、厚さが２〜４０ｎｍである。断熱層２８の熱伝導率は０．１〜１０Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。又、断熱層２８の熱伝導率は、配向層３０の熱伝導率や軟磁性層２６の熱伝導率の１／１０以下であることが好ましい。又、断熱層２８の熱伝導率は、配向層３０の熱伝導率の１／１００以下であることが更に好ましい。断熱層２８の材料としてはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の酸化物、ＡｌＮ等の窒化物、ＳｉＣ等の炭化物等の非磁性の材料を用いることができる。尚、本出願において「非磁性の材料」とは、強磁性材料ではなく、反強磁性材料でもない材料という意味で用いることとする。
【００２９】
配向層３０は、記録層１２の下面に接している。配向層３０の厚さは２〜４０ｎｍである。配向層３０はＲｕ等の金属又は金属が主成分である材料で構成されていることが好ましい。Ｒｕ以外の配向層３０の材料としては、ＲｕとＴａの積層体、ＣｏＣｒ合金、Ｔｉ等の金属やＭｇＯ等の非磁性の材料を用いることができる。配向層３０の熱伝導率は、例えば３０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋである。尚、本第１実施形態では、記録要素１２Ａを分割する凹部は、配向層３０の厚さ方向の途中の位置まで形成されている。
【００３０】
充填材３２としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の酸化物、ＡｌＮ等の窒化物、ＳｉＣ等の炭化物、Ｃ（炭素）、Ｓｉ、Ｇｅ、ＣｕやＣｒのような非磁性の金属、樹脂材料等を用いることができる。充填材３２の熱伝導率は、例えば０．１〜１１０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００３１】
保護層３４は、厚さが１〜５ｎｍである。保護層３４の材料としてはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を用いることができる。
【００３２】
潤滑層３６は、厚さが１〜２ｎｍである。潤滑層３６の材料としてはＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を用いることができる。
【００３３】
加熱ヘッド１８は、磁気記録媒体１６の上面に近接して配置され、磁気記録媒体１６に近接場光を照射することにより磁気記録媒体１６を部分的に加熱するように構成されている。加熱ヘッド１８は具体的には図２及び３に示されるように、光源ユニット１８Ａと、導波路層１８Ｂと、対向金属層１８Ｃと、近接場光ギャップ部１８Ｄと、を備えている。光源ユニット１８Ａは、レーザーダイオード等を備え、発した光を導波路層１８Ｂの上端部（磁気記録媒体１６と反対側の端部）に出射するようになっている。導波路層１８Ｂは磁気記録媒体１６の周方向ＤＣの厚さがトラック幅方向ＤＴＷの幅よりも薄い薄膜状の部材であり、上端の幅よりも磁気記録媒体１６側の下端の幅が細い形状である。導波路層１８Ｂの材料としてはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ、ＴｉＯ２等の誘電体を用いることができる。対向金属層１８Ｃは、導波路層１８Ｂにおけるトラック幅方向ＤＴＷの両側に沿って一対設置されている。対向金属層１８Ｃの材料としてはＡｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ等の金属、又はこれらの金属の合金、又はこれらの金属や合金にＡｌやＣｕが添加された導電体を用いることができる。近接場光ギャップ部１８Ｄは、導波路層１８Ｂの下端に設置されている。近接場光ギャップ部１８Ｄの材料としては導波路層１８Ｂの材料と同じ材料を用いることができる。近接場光ギャップ部１８Ｄのトラック幅方向ＤＴＷの幅は１０〜３００ｎｍである。近接場光ギャップ部１８Ｄの周方向ＤＣの長さは１０〜２００ｎｍである。又、近接場光ギャップ部１８Ｄの磁気記録媒体の厚さ方向の厚さは１０〜５００ｎｍである。図２中の近接場光ギャップ部１８Ｄの下の複数の矢印は加熱ヘッド１８が近接場光ギャップ部１８Ｄから記録要素１２Ａに照射する光を模式的に示したものである。
【００３４】
記録ヘッド２０も磁気記録媒体１６の上面に近接しており、加熱ヘッド１８における磁気記録媒体１６の送り方向（図１及び３において周方向ＤＣの矢印で示される方向）の側の近傍に配置されている。記録ヘッド２０は、単磁極ヘッドを有し磁気記録媒体１６の表面に対して垂直な方向の記録磁界を記録要素１２Ａに印加するように構成されている。図１中の記録ヘッド２０の下の複数の矢印は記録ヘッド２０が単磁極ヘッドから記録要素１２Ａに印加する記録磁界を模式的に示したものである。尚、記録ヘッド２０は補助磁極、電磁コイル等も備えているが、補助磁極、電磁コイル等については図示及び説明を省略する。
【００３５】
再生ヘッド２２も磁気記録媒体１６の上面に近接しており、記録ヘッド２０における磁気記録媒体１６の送り方向と反対側（図１及び３において周方向ＤＣの矢印で示される方向と反対側）の近傍に配置されている。
【００３６】
次に、磁気記録再生装置１０の作用について説明する。図１等に示される周方向ＤＣの矢印の向きに磁気記録媒体１６を駆動しつつ、磁気記録媒体１６のサーボ領域に記録されたサーボ情報等に基いて記録目標の記録要素１２Ａに対して加熱ヘッド１８が光を照射すると、磁気記録媒体１６における光が照射された部分が加熱されて温度が上昇する。記録層１２は合金等の熱伝導率が高い材料で構成されているので記録目標の記録要素１２Ａは効率良く加熱される。又、配向層３０と軟磁性層２６との間には熱伝導率が配向層３０の熱伝導率よりも低く、且つ、軟磁性層２６の熱伝導率よりも低い断熱層２８が形成されているので、記録層１２の被加熱部から軟磁性層２６への熱伝導は抑制される。従って、記録層１２の被加熱部は効率良く加熱され記録目標の記録要素１２Ａの保磁力が充分に低減される。又、記録要素１２Ａの間の凹部には記録要素１２Ａよりも熱伝導率が低い充填材３２が充填されているので、記録目標の記録要素１２Ａの隣の他の記録要素１２Ａへの伝熱も抑制される。
【００３７】
この加熱された記録要素１２Ａに対して、記録ヘッド２０が記録磁界を印加すると、記録要素１２Ａが磁化され又は磁化の向きが反転される。これにより、記録目標の記録要素１２Ａに磁気データが記録される。
【００３８】
又、図１等に示される周方向ＤＣの矢印の向きに磁気記録媒体１６を駆動しつつ、再生ヘッド２２が、各記録磁界１２Ａの再生磁界を検知することにより磁気データが再生される。磁気記録再生装置１０は、記録目標の記録要素１２Ａに確実に磁気データが記録されるので、確実な磁気データの再生が可能である。
【００３９】
このように磁気記録再生装置１０は、記録層１２の下に熱伝導率が高い軟磁性層２６や配向層３０が形成されていても、軟磁性層２６と配向層３０との間にこれらよりも熱伝導率が低い断熱層２８が形成されているので、磁気異方性エネルギーが大きく保磁力が大きい記録層１２の被加熱部を充分に加熱してその保磁力を磁化又は磁化反転できるレベルまで容易に低減できる。従って、記録目標の記録要素１２Ａに磁気データを確実に記録し、再生することが可能である。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。前記第１実施形態に係る磁気記録媒体１６は記録要素１２Ａがデータ領域においてトラック１４が周方向ＤＣに微細な間隔で分割された形状で形成されたパターンドメディアであるのに対し、図５〜７に示されるように本第２実施形態に係る磁気記録媒体４０は、記録層４２の凸部である記録要素４２Ａがデータ領域においてトラック幅方向ＤＴＷに微細な間隔で分割されてトラック１４の形状で形成されたディスクリートトラックメディアであることを特徴としている。尚、記録層４２の厚さや材料は前記記録層１２の厚さ、材料と同じである。
【００４１】
他の構成については前記第１実施形態と同様であるので同様の構成については図１〜４と同一符号を用いることとして説明を適宜省略する。
【００４２】
ディスクリートトラックメディアである磁気記録媒体４０の場合も、パターンドメディアである磁気記録媒体１６の場合と同様に、記録層４２の下に熱伝導率が高い軟磁性層２６や配向層３０が形成されていても、軟磁性層２６と配向層３０との間にこれらよりも熱伝導率が低い断熱層２８が形成されているので、磁気異方性エネルギーが大きく保磁力が大きい記録層４２の被加熱部を充分に加熱してその保磁力を磁化又は磁化反転できるレベルまで容易に低減できる。従って、記録要素４２Ａにおける記録目標の部位に磁気データを確実に記録し、再生することが可能である。
【００４３】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。前記第１及び第２実施形態に係る磁気記録媒体１６、４０は、記録層１２、４２が凹凸パターンで形成され記録要素１２Ａ、４２Ａがデータ領域において１つの記録ビットに相当する形状又はトラック１４の形状で形成されたパターンドメディア又はディスクリートトラックメディアであるのに対し、図８及び９に示されるように本第３実施形態に係る磁気記録媒体５０は、記録層５２が一様な厚さの連続膜であることを特徴としている。尚、記録層５２の厚さ、材料は前記記録層１２、４２の厚さ、材料と同じである。
【００４４】
他の構成については前記第１及び第２実施形態と同様であるので同様の構成については図１〜７と同一符号を用いることとして説明を適宜省略する。
【００４５】
記録層５２が一様な厚さの連続膜である磁気記録媒体５０の場合も、パターンドメディアやディスクリートトラックメディアである磁気記録媒体１６、４０の場合と同様に、記録層５２の下に熱伝導率が高い軟磁性層２６や配向層３０が形成されていても、軟磁性層２６と配向層３０との間にこれらよりも熱伝導率が低い断熱層２８が形成されているので、磁気異方性エネルギーが大きく保磁力が大きい記録層５２の被加熱部を充分に加熱してその保磁力を磁化又は磁化反転できるレベルまで容易に低減できる。従って、記録層５２における記録目標の部位に磁気データを確実に記録し、再生することが可能である。
【００４６】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。前記第１及び第２実施形態に係る磁気記録媒体１６、４０は、記録層１２、４２と保護層３４とが接しているのに対し、図１０に示されるように本第４実施形態に係る磁気記録媒体６０は、記録層１２と保護層３４との間に記録層１２よりも熱伝導率が高い熱伝導層６２が形成されたことを特徴としている。熱伝導層６２は、記録要素１２Ａの上に限定して形成されている。即ち、熱伝導層６２は、記録要素１２Ａと凹凸の位置が同じパターンで形成され、隣り合う熱伝導層６２の間には充填材３２が充填されている。熱伝導層６２の材料としては例えばＡｌ等を用いることができる。
【００４７】
他の構成については前記第１及び第２実施形態と同様であるので同様の構成については図１〜７と同一符号を用いることとして説明を省略する。
【００４８】
前記第１及び第２実施形態と同様に本第４実施形態でも、軟磁性層２６と配向層３０との間に熱伝導率が配向層３０の熱伝導率よりも低く、且つ、軟磁性層２６の熱伝導率よりも低い断熱層２８が形成されているので、記録層１２の被加熱部から軟磁性層２６への熱伝導が抑制される。従って、記録層１２における所定の記録目標の部位を効率良く加熱することができる。
【００４９】
又、記録要素１２Ａの上に記録要素１２Ａよりも熱伝導率が高い熱伝導層６２が形成されているので、記録要素１２Ａの温度分布のばらつきを抑制することができる。
【００５０】
尚、図１０は、前記第１実施形態と同様のパターンドメディアの記録要素１２Ａの上に熱伝導層６２が形成された例を示しているが、前記第２実施形態のようなディスクリートトラックメディアの記録要素４２Ａの上に熱伝導層を形成した場合も同様に、記録要素４２Ａの温度分布のばらつきを抑制することができる。
【００５１】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【００５２】
前記第１、第２及び第４実施形態において、記録要素１２Ａ、４２Ａの間の凹部は配向層３０の厚さ方向の途中の位置まで形成されているが、図１１に示されるように、本第５実施形態に係る磁気記録媒体７０は、記録要素１２Ａの間の凹部が断熱層２８の厚さ方向の途中の位置まで形成されており、凹部で配向層３０が完全に分割されていることを特徴としている。尚、記録要素１２Ａの間の凹部が配向層３０と断熱層２８との境界まで形成された構成としてもよい。凹部を充填する充填材３２の熱伝導率は、配向層３０の熱伝導率よりも低いことが好ましい。又、充填材３２の熱伝導率は、軟磁性層２６の熱伝導率よりも低いことが好ましい。
【００５３】
他の構成については前記第１、第２及び第４実施形態と同様であるので同様の構成については図１〜７及び１０と同一符号を用いることとして説明を省略する。
【００５４】
本第５実施形態では、凹部で配向層３０が完全に分割されているので、配向層３０における記録目標の記録要素１２Ａの真下の部分から配向層３０の他の部分への熱伝導が抑制される。従って、記録目標の記録要素１２Ａを一層効率良く加熱できる。
【００５５】
尚、図１１は、前記第１実施形態と同様のパターンドメディアの例を示しているが、前記第２実施形態のようなディスクリートトラックメディアの記録要素４２Ａの場合も同様に、凹部で配向層３０を完全に分割することで配向層３０における記録目標の記録要素４２Ａの真下の部分から配向層３０の他の部分への熱伝導が抑制され、記録目標の記録要素４２Ａを一層効率良く加熱できる。
【００５６】
尚、前記第１、第４及び第５実施形態において、パターンドメディアの場合の記録要素１２Ａの形状として略長方形が例示されているが、記録要素の形状は略楕円形等の略長方形以外の形状としてもよい。
【００５７】
又、前記第１〜第５実施形態において、断熱層２８の材料としてＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の酸化物、ＡｌＮ等の窒化物、ＳｉＣ等の炭化物等の非磁性の材料が例示されているが、熱伝導率が配向層３０の熱伝導率よりも低く、且つ、軟磁性層２６の熱伝導率よりも低い材料であれば断熱層２８の材料として他の材料を用いてもよい。
【００５８】
又、前記第１〜第５実施形態において、配向層３０の材料としてＲｕ、ＲｕとＴａの積層体、ＣｏＣｒ合金、Ｔｉ等の金属やＭｇＯ等の非磁性の材料が例示されているが、記録層１２、４２、５２の配向性を高める効果を有する材料であれば配向層３０の材料として他の材料を用いてもよい。
【００５９】
又、前記第１〜第５実施形態において、充填材３２として、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の酸化物、ＡｌＮ等の窒化物、ＳｉＣ等の炭化物、Ｃ（炭素）、Ｓｉ、Ｇｅ、ＣｕやＣｒのような非磁性の金属、樹脂材料等の材料が例示されているが、記録層１２よりも熱伝導率が低い非磁性材であれば、充填材３２の材料も特に限定されない。
【００６０】
又、前記第１、第２及び第４実施形態において、記録要素１２Ａ、４２Ａの間の凹部が配向層３０の厚さ方向の途中の位置まで形成されており、前記第５実施形態においては記録要素１２Ａの間の凹部が断熱層２８の厚さ方向の途中の位置、又は配向層３０と断熱層２８との境界まで形成されているが、断熱層２８と軟磁性層２６との境界や、更に軟磁性層２６の厚さ方向の途中の位置まで凹部を形成してもよい。又、記録層１２、４２の下面の位置まで凹部を形成してもよい。又、記録層１２、４２の厚さ方向の途中の位置まで凹部を形成してもよい。尚、この場合、記録層は基板側の面が連続した連続膜である。又、記録層は、凹凸パターンの基板や軟磁性層や配向層等の下層の表面に倣って形成された凹凸パターンの連続膜でもよい。又、記録層は、凹凸パターンの基板や軟磁性層や配向層等の下層の凸部の上面及び凹部の底面に分割されて形成されて凸部の上面に形成された部分が記録要素である構成でもよい。
【００６１】
又、前記第１、第２、第４及び第５実施形態において、記録要素１２Ａ、４２Ａの間の凹部を充填材３２で充填することにより、表面の凹凸を抑制してヘッド浮上高さを安定させつつ記録対象の記録要素１２Ａ、４２Ａの隣の他の記録要素１２Ａ、４２Ａへの伝熱を抑制しているが、凹部を充填材３２で充填することなく充分安定したヘッド浮上高さが得られる場合には、凹部は空隙部としてもよい。
【００６２】
又、前記第１〜第５実施形態において、加熱ヘッド１８は、近接場光を利用して記録層１２、４２、５２の記録目標の部位を加熱するように構成されているが、記録層１２、４２、５２の記録目標の部位を加熱できれば、例えば、加熱ヘッドは、レーザ光源と磁気記録媒体１６、４０、５０、６０、７０の上面に近接して配置された対物レンズとを有し、対物レンズでレーザ光を絞って磁気記録媒体１６、４０、５０、６０、７０に照射して記録層１２、４２、５２の記録目標の部位を加熱する構成としてもよい。又、電子ビームを照射することにより記録層１２、４２、５２の記録目標の部位を加熱する構成としてもよい。
【００６３】
又、前記第１〜第５実施形態において、軟磁性層２６が基板２４に接して形成されているが、軟磁性層２６の下の層に他の層を形成してもよい。例えば、軟磁性層２６の下に反強磁性層や下地層を形成してもよい。又、各層が複数の層で構成されていてもよい。
【００６４】
又、前記第１〜第５実施形態において、磁気記録媒体１６、４０、５０、６０、７０は基板２４の片面に記録層１２、４２、５２が形成された片面記録式であるが、基板の両面に記録層が形成された両面記録式の磁気記録媒体についても本発明を適用可能である。この場合、加熱ヘッド、記録ヘッド及び再生ヘッドを磁気記録媒体の両側に設置すればよい。
【００６５】
［シミュレーション例］
前記第３実施形態と同様の一様な厚さの連続膜の記録層５２を有する磁気記録媒体５０を備える磁気記録再生装置１０の３種類のシミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣを作成した。これらシミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣは、断熱層２８の厚さ及び配向層３０の厚さが相互に異なる。尚、断熱層２８の厚さ及び配向層３０の厚さの合計値は、シミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣのいずれも２０ｎｍで等しい。又、シミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣは、断熱層２８の厚さ及び配向層３０の厚さ以外の構成は等しい。尚、シミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣでは磁気記録媒体５０の保護層３４及び潤滑層３６は省略されている。又、加熱ヘッドから磁気記録媒体５０にはレーザ光が照射されるものとした。
【００６６】
又、シミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣに対し、磁気記録媒体５０から断熱層２８を省略した構成のシミュレーションモデルＤを作成した。尚、シミュレーションモデルＤの配向層３０の厚さは２０ｎｍであり、シミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣの断熱層２８の厚さ及び配向層３０の厚さの合計値と等しい。断熱層２８及び配向層３０以外の構成についてはシミュレーションモデルＤはシミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣと等しい。
【００６７】
又、シミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣに対し、磁気記録媒体５０から配向層３０を省略した構成のシミュレーションモデルＥを作成した。尚、シミュレーションモデルＥの断熱層２８の厚さは２０ｎｍであり、シミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣの断熱層２８の厚さ及び配向層３０の厚さの合計値と等しい。断熱層２８及び配向層３０以外の構成についてはシミュレーションモデルＥはシミュレーションモデルＡ、Ｂ及びＣと等しい。
【００６８】
シミュレーションモデルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの磁気記録媒体の具体的な構成を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2009223940.tif 000003
【００７０】
又、加熱ヘッドが磁気記録媒体５０に照射するレーザ光に関する条件を以下のように設定した。
【００７１】
レーザ光の波長：６００ｎｍ
レーザ光のスポット径：６００ｎｍ
レーザ光のパワー：１０ｍＷ
磁気記録媒体の表面における反射率：７０％
【００７２】
加熱ヘッドが照射するレーザ光のパワー１０ｍＷの７０％が磁気記録媒体の表面において反射されるため、磁気記録媒体に付与されるレーザ光の実効的なパワーは３ｍＷである。
【００７３】
又、上記のスポット径は記録層５２の表面におけるスポット径である。尚、このスポット径は、図１２に例示されるような、レーザ光が照射される部位の中心からの位置とレーザ光のパワーとの関係を示すガウシアン分布によるエネルギー分布において、ピークパワーを１として、レーザ光のパワーが１／ｅ２に減衰する位置の直径である。
【００７４】
又、磁気記録媒体５０において加熱ヘッドからレーザ光が照射される被加熱部の周方向ＤＣの線速度は７．５ｍ／ｓに設定した。尚、この線速度７．５ｍ／ｓは例えば磁気記録媒体が回転速度３６００ｒｐｍで回転している場合の中心から半径が２０ｍｍの部位の線速度に相当する。
【００７５】
又、シミュレーションモデルにはランベルトの法則を適用した。具体的には、強度がＩ０で波長がλ０の光が、消衰係数がκの媒質内をｄの距離を進んだ場合の光の強度Ｉは次式で与えられる。
【００７６】
Ｉ＝Ｉ０ｅｘｐ（−４πκｄ／λ０）
【００７７】
記録層５２、配向層３０及び軟磁性層２６の消衰係数は近似的に４に設定した。又、断熱層２８、基板２４の消衰係数は近似的に０に設定した。又、各層の境界面における反射率は０とみなした。即ち、磁気記録媒体内における各層の境界面における反射は無視した。
【００７８】
以上の条件でシミュレーションを実行し、記録層５２の被加熱部の昇温率（％）を算出した。尚、この昇温率は、各シミュレーションモデルにおける記録層５２の被加熱部の温度の上昇量をΔＴ（Ｋ）、断熱層が形成されていないシミュレーションモデルＤにおける記録層５２の被加熱部の温度の上昇量をΔＴＤ（Ｋ）、として次式で与えられる。
【００７９】
昇温率（％）＝１００×（ΔＴ−ΔＴＤ）／ΔＴＤ
【００８０】
算出結果を図１３に示す。図１３に示されるように、断熱層２８の厚さが厚い程、記録層５２の被加熱部の昇温率が増加することがわかった。例えば、断熱層２８の厚さが１５ｎｍのシミュレーションモデルＣは昇温率が約１００％であり、断熱層が形成されていないシミュレーションモデルＤに対し記録層５２の被加熱部の温度の上昇量が約２倍であった。尚、配向層が形成されておらず断熱層２８の厚さが２０ｎｍのシミュレーションモデルＥは昇温率が更に高かったが、記録層を好適に配向させるために実際には配向層が必要である。軟磁性層２６と配向層３０との間に断熱層２８を形成することで、記録層を好適に配向できると共に記録層５２の被加熱部の温度を著しく高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、磁界の印加及び加熱により磁気記録媒体に磁気データを記録し、磁気データを磁気記録媒体から磁気的に再生する磁気記録再生装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す磁気記録媒体の周方向に沿う側断面図
【図２】図１におけるII−II線に沿う磁気記録媒体のトラック幅方向に沿う側断面図
【図３】図１におけるIII−III線に沿う磁気記録媒体側から見た加熱ヘッド、記録ヘッド及び再生ヘッドの平面図
【図４】図１におけるIV−IV線に沿う記録ヘッド側から見た磁気記録媒体の平面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す磁気記録媒体の周方向に沿う側断面図
【図６】図５におけるVI−VI線に沿う磁気記録媒体のトラック幅方向に沿う側断面図
【図７】図５におけるVII−VII線に沿う記録ヘッド側から見た磁気記録媒体の平面図
【図８】本発明の第３実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す磁気記録媒体のトラック幅方向に沿う側断面図
【図９】図８におけるIX−IX線に沿う記録ヘッド側から見た磁気記録媒体の平面図
【図１０】本発明の第４実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す磁気記録媒体の周方向に沿う側断面図
【図１１】本発明の第５実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す磁気記録媒体の周方向に沿う側断面図
【図１２】シミュレーション例に係るレーザ光のスポット径の定義を示すエネルギー分布のグラフ
【図１３】同シミュレーション例における断熱層の厚さと記録層の昇温率との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００８３】
１０…磁気記録再生装置
１２、４２、５２…記録層
１２Ａ、４２Ａ…記録要素
１４…トラック
１６、４０、５０、６０、７０…磁気記録媒体
１８…加熱ヘッド
２０…記録ヘッド
２２…再生ヘッド
２４…基板
２６…軟磁性層
２８…断熱層
３０…配向層
３２…充填材
３４…保護層
３６…潤滑層
６２…熱伝導層
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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