(57)【要約】【課題】形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができるナノホール構造体及び磁気記録媒体の提供。【解決手段】本発明のナノホール構造体は、基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、を有することを特徴とする。前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し、底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む態様等が好ましい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、
を有することを特徴とするナノホール構造体。
【請求項２】
前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し、底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む請求項１に記載のナノホール構造体。
【請求項３】
前記第一の長さと前記第二の長さとの和は、前記所定の深さに等しい請求項２に記載のナノホール構造体。
【請求項４】
前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される請求項２又は３に記載のナノホール構造体。
【請求項５】
前記第二領域における前記第二の長さと径との比（第二の長さ／径）が５以下である請求項２乃至４のいずれか１項に記載のナノホール構造体。
【請求項６】
前記第二領域における径は、前記第一の領域における径の１．２５倍以上である請求項２乃至５のいずれか１項に記載のナノホール構造体。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された基材と、
前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、
前記ナノホールに充填された硬磁性体及び軟磁性体と、
を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項８】
前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される請求項８に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体等に好適なナノホール構造体、及び、コンピュータの外部記憶装置、並びに、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の超高密度垂直磁気記録媒体として、個々の信号（磁気ビット）を担う磁性体を分離配置することによって互いの磁気的相互作用を減少させてビット密度の向上を図る、いわゆるパターンドメディアが注目されている。パターンドメディアの場合、各磁性体のサイズはナノメートルスケールにする必要があり、所望のサイズと磁気特性を有するナノ構造磁性体の製造方法の開発が実現に向けての鍵となる。
【０００３】
ナノサイズの構造体の作製方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法や電子線露光法等の、微細パターン形成技術を用いて直接的に製造する方法がある。しかし、これらの手法には加工精度の限界やスループットの問題がある。一方で、自己組織化構造をベースにした新規ナノ構造体形成方法も検討されている。この手法は、従来よりも極めて微細な構造を、より広範囲に、より早く、そして安価に可能とする可能性を秘めていると考えられており、多くの研究がなされている。
【０００４】
そのような自己組織化を用いた方法の一つとして、ナノホールを有する構造体を制御性良く安価に作製可能な、陽極酸化が挙げられる。例えば、Ａｌ及びその合金を酸溶液中で陽極酸化すると、多孔質酸化皮膜が得られるが、そこには極めて高いアスペクト比を有する直径およそ１０ｎｍから数百ｎｍの均一なナノホールが、およそ２０ｎｍから数百ｎｍの間隔で一様に配列するという特徴的な構造が実現される（図１）。
【０００５】
ナノホールの間隔、直径、及び深さは、陽極酸化時の印加電圧や陽極酸化時間等で制御可能であり、また、いわゆるインプリント法によってナノホールの規則配列化も可能である。更には、各ナノホールの中に磁性体を充填することも可能であり、また、その高アスペクト比に起因して、形状磁気異方性が発現することが知られている。よって磁性体を充填したナノホールアレーは、垂直パターンドメディアの有力な候補といえる。
【０００６】
前記垂直パターンドメディアにおいて、一般に、記録時に十分な記録磁界を得るためには記録層下への軟磁性裏打層の導入が効果的であることが知られており、その効果はまたナノホールメディアにおいても成立することが知られている（例えば、非特許文献１）。
例えば、図７に示されるような構造のナノホール構造体が提案されているが、硬磁性層の厚みが厚く、また、軟磁性裏打層が分離するようにパターン化されていないので、磁界が集中しにくく、軟磁性特性を十分に発揮することができないという問題があった。
【０００７】
軟磁性特性を十分に効果的にするためには、ナノホール内に軟磁性材料を充填する方法がある（例えば、特許文献１及び２）。前記ナノホール内への硬磁性/軟磁性積層構造の導入は、図８に示すように、硬磁性層の厚みを薄くすることができると共に、軟磁性層が分離してパターン化されていることから、熱揺らぎ耐性を保ちつつ、充填された磁性体の外部磁界による磁化反転を促進させる効果をもたらすため、磁気特性制御やメディア設計の観点からも利点がある。
【０００８】
しかしながら、ナノホールはある程度の深さをもって形成されるため、ナノホール内に充填された軟磁性材料は、実際には形状磁気異方性によって保磁力が増大してしまい、軟磁性特性を発揮できなくなることが起こり得る。この場合、軟磁性特性を発揮するためには軟磁性領域にも十分な厚さが必要であり、層厚の単なる減少による対処は難しい。またナノホールの孔径を著しく増大させて形状異方性を低減させることは、記録ドットサイズの増大を意味し、隣接ドット間の静磁気相互作用や、記録同期及び再生エラーを増大させるため、好ましくない。
【０００９】
【非特許文献１】Ｈ．Ｏｓｈｉｍａ  et  al.,  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ  Ｍａｇｎ．  ４３，  ２１４８  （２００７）
【特許文献１】特開２００４−０８４１９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができるナノホール構造体及び磁気記録媒体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】
【００１１】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明のナノホール構造体は、基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、を有することを特徴とすることを特徴とする。
該ナノホール構造体は、基材に、該基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールが形成されているので、基材の表面側の径が小さい部分に硬磁性材料を導入し、ナノホールの底部側の径が大きい部分に軟磁性材料を導入することにより、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができる。
【００１２】
本発明の磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成された基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、前記ナノホールに充填された硬磁性体と、を有することを特徴とする。
該磁気記録媒体は、基板上に形成された基材に、該基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールが形成されているので、基材の表面側の径が小さい部分に硬磁性材料を導入し、ナノホールの底部側の径が大きい部分に軟磁性材料を導入することにより、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができるナノホール構造体及び磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（ナノホール構造体）
前記ナノホール構造体としては、基材と、ナノホールとを有すること以外には、その材料、形状、構造、大きさ等について目的に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
前記基材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、金属単体、その酸化物、窒化物等、合金などのいずれであってもよく、その中でも、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、アルミニウム、ガラス、シリコンなどが特に好ましい。
【００１６】
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、円板状（ディスク状）、などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、円板状（ディスク状）であるのが好ましい。
なお、前記形状が前記板状、円板状等である場合には、前記ナノホール（細孔）は、これらの一の露出面（板面）に対し、略直交する方向に形成される。
【００１７】
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、既存のハードディスク等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体をＤＮＡチップ等に適用する場合には、既存のＤＮＡチップ等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体を電解放出装置用のカーボンナノチューブ等の触媒基板に適用する場合には、電解放出装置に対応した大きさが好ましい。
【００１８】
前記ナノホールとしては、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ここで、前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し、底部まで第二の長さを有する第二領域とを含むことが好ましい。なお、前記第一の長さと前記第二の長さの和は前記所定の深さに等しいことが好ましい。前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填されることが好ましい。なお、前記第一領域に充填される磁性体としては、目的に応じて適宜選択され、硬磁性体であってもよく、軟磁性体であってもよい。
【００１９】
図２に示すように、該ナノホールが深さ方向に２層化され、ナノホール領域１とナノホール領域２とは互いに異なる孔径を有し、底部側のナノホール領域２の孔径３１が、表面側層のナノホール領域１の孔径３０よりも大きい。底部側のナノホール領域２の孔径３１を十分に大きくすれば、ナノホール領域２に充填された磁性体領域は、形状磁気異方性によって保磁力が増大されることなく、軟磁気特性を維持することができる。よって、ナノホール領域２は軟磁性裏打層としての機能を有することができ、結果として十分な記録磁界を得ることが可能となる。
前記ナノホールとしては、前記ナノホール構造体を貫通して孔として形成されていてもよいし、前記ナノホール構造体を貫通せず穴（窪み）として形成されていてもよいが、例えば、前記ナノホール構造体を前記磁気記録媒体として使用する場合には、前記ナノホールが前記ナノホール構造体を貫通する貫通孔として形成されているのが好ましい。
【００２０】
前記ナノホールの配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一方向に平行に配列していてもよいし、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに配列していてもよい。前記ナノホール構造体をＤＮＡチップ等に適用する場合には前者の配列が好ましく、前記ナノホール構造体をハードディスク、ビデオディスク等の前記磁気記録媒体に適用する場合には後者の配列が好ましく、特に、ハードディスク用途の場合にはアクセスの容易性の観点から同心円状が好ましく、ビデオディスク用途の場合には連続再生の容易性の観点から螺旋状が好ましい。
なお、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、隣接するナノホール列におけるナノホールが、半径方向に配列しているのが好ましい。この場合、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。
【００２１】
前記ナノホールの配列の幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、トラッキングを容易に行うことができる点で、一の配列をデータ領域とし、該配列に隣接する他の配列をガードバンド領域としたとき、前記データ領域と前記ガードバンド領域との幅の比が、２：１となるのが好ましい。具体的には、前記データ領域に適当する前記配列の幅としては、例えば、１５〜２００ｎｍが好ましく、前記ガードバンド領域に適当する前記配列の幅としては、例えば、７〜１００ｎｍが好ましい。
【００２２】
前記ナノホールの配列における前記ナノホールの配列パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、隣接する前記配列における少なくとも一方が、前記ナノホールが六方最密格子状に最密化して形成されたパターンであるのが好ましい。六方最密格子はアルミナナノホールにおいて最も安定なパターンであるため、意識的に導入したパターン変化以外のパターンの揺らぎを最低限に押さえることができる。
【００２３】
前記ナノホールにおける第一領域の開口径（孔径３０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、その硬磁性層（強磁性層）を単磁区とすることができる大きさが好ましく、具体的には、前記ナノホールのピッチの２／３以下が好ましく、１／３〜２／５がより好ましい。例えば前記ナノホールのピッチが３０ｎｍの場合には、２０ｎｍ以下が好ましく、１０〜１２ｎｍがより好ましい。
前記ナノホールにおける開口径が、ナノホールのピッチの２／３、例えばピッチが３０ｎｍのときに２０ｎｍを超えると、前記ナノホール構造体を適用した磁気記録媒体が単磁区構造にならないことがある。
【００２４】
前記ナノホールにおける第二領域における深さ２１と孔径３１との比（深さ２１／孔径３１）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５以下であることが好ましい。
形状磁気異方性は反磁界の効果によって生じる。反磁界係数は円柱状磁性体の高さと径との比（アスペクト比）に依存し、円柱状磁性体の円柱方向の反磁界係数はアスペクト比が５程度ではほぼ無視できる値となる。実際に、例えば、ナノホールにＣｏを磁性体として充填する実験において、アスペクト比５以上では垂直磁気異方性が立ち上がることが確認されている（例えば、Ｈ．Ｋｉｋｕｃｈｉ  ｅｔ  ａｌ．  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｍａｇｎ．  ４１  ３２２６  （２００５）参照）。よって、ナノホール内に充填された軟磁性材料領域（第二領域）のみ、そのアスペクト比を５以下として十分に低減させることによって、軟磁性裏打層としての機能を何ら損なうこと無く、軟磁性材料領域（第二領域）に働く形状磁気異方性の効果を回避することができる。具体的には、例えば該当領域の保磁力を、およそ１ｋＯｅのオーダーから数Ｏｅ程度にまで下げることができる。
【００２５】
前記ナノホールにおける第一領域における孔径３０と第二領域における孔径３１との関係としては、第二領域における孔径３１（ＳＵＬ孔径）が第一領域における孔径３０（記録ドット径）の１．２５倍以上であることが好ましい。
ナノホールの標準的な孔径は、ナノホールのピッチの約１／３である。よって、ピッチを２５ｎｍ（１Ｔｂｉｔ／ｉｎ２相当）とした場合、第一領域における孔径３０（記録ドット径）は約８ｎｍとなる（より小さい方が好ましい）。一方、シミュレーションによる見積りから、軟磁性裏打層（ＳＵＬ）の膜厚は、連続膜で３０ｎｍ以上、ナノホール充填の場合には４０ｎｍ以上であることが要求される。ナノホール充填の場合、十分な軟磁性を実現するためには、第二領域における孔径３１（ＳＵＬ孔径）が１０ｎｍ以上である必要がある。以上より、第二領域における孔径３１（ＳＵＬ孔径）は、第一領域における孔径３０（記録ドット径）の１．２５倍以上であることが好ましいことが判る。
より高密度（狭ピッチ）の場合においても、上述した孔径３０と孔径３１との関係（図３）はほぼ保たれたまま、全体的に縮小可能であると見積もられる。
【００２６】
前記ナノホール構造体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、２０〜２００ｎｍが特に好ましい。
前記ナノホール構造体の厚みが、５００ｎｍを超えると、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、該磁気記録媒体に前記下地層を設けたとしても高密度記録を行うことができないことがあり、該ナノホール構造体の研磨が必要になり、この場合、時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となることがある。
【００２７】
前記ナノホール構造体の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、スパッタ法、蒸着法等により金属材料の層（金属層）を形成した後で、陽極酸化処理により前記ナノホールを形成することにより行うことができる。多数のナノホールをほぼ等間隔で均等に配列形成することができる等の点で、アルミニウム等の陽極酸化処理が好ましい。
前記金属層の材料としては、ナノホールを形成可能な金属材料である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属単体、その酸化物、窒化物等、合金などのいずれであってもよく、これらの中でも、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、及びそれらの酸化物等が好ましい。
【００２８】
なお、陽極酸化処理によって形成されるナノホールは、通常、ランダムに配置されるが、陽極酸化処理の前に、前記金属層上に前記ナノホールの規則配列を複数形成するためのパターン（所望の凹み）を予め形成しておくのが好ましい。この場合、陽極酸化処理を行うと、前記パターン上にのみ、効率的に前記ナノホールを形成することができる点で有利である。
【００２９】
前記パターンの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、（１）パターン状（例えば六方最密格子状）に配列してなる円形状の凸部の複数の規則配列（ナノホール構造体を磁気ディスク等に適用する場合には、該凸部の規則配列が同心円状又は螺旋状に配列）が形成されたパターンを表面形状として有するスタンパを、前記金属層（例えば、アルミナ、アルミニウムなど）の表面にインプリント転写し、六方最密格子状に円が複数規則配列したパターンを形成する方法、（２）前記金属層上に樹脂層やフォトレジスト層を形成した後、通常のフォト工程やスタンパを用いたインプリント法により、これらをパターニングし、エッチング処理等することにより、前記金属層の表面に、パターン状（例えば六方最密格子状）に配列してなる凹部の複数の規則配列が形成されたパターンを形成する方法、などが好適に挙げられる。
【００３０】
前記スタンパとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、半導体分野で微細構造作製用材料として最も広範囲に使用されているという観点からは、シリコンやシリコン酸化膜、これらの組み合わせ等が挙げられ、連続使用耐久性の観点からは、炭化珪素基板などが挙げられ、また、光ディスクの成型等に使用されているＮｉスタンパなども挙げられる。該スタンパは、複数回使用することができる。前記インプリント転写の方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができる。また、前記フォトレジスト層のレジスト材料には、光レジスト材料のほか、電子線レジスト材料なども含まれる。前記光レジスト材料としては、特に制限はなく、半導体分野等において公知の材料の中から適宜選択することができ、例えば、近紫外光、近視野光などを利用可能な材料などが挙げられる。
【００３１】
また、前記ナノホールのピッチは、陽極酸化処理における電圧によって適宜決定され、ほぼ陽極酸化電圧（Ｖ）の２．５倍（ｎｍ）となる。したがって、前記陽極酸化処理における電圧としては、特に制限はないが、例えば、３〜４０Ｖが好ましく、３〜１０Ｖがより好ましい。
前記電圧が、３〜４０Ｖであると、前記記録媒体の高密度化を実現することができ、３〜１０Ｖであると、前記ナノホールのピッチを、７〜２５ｎｍとすることができ、前記磁気記録媒体の更なる高密度化を図ることができる点で、特に有利である。
なお、前記陽極酸化処理における電解液の種類、濃度、温度、時間等としては、特に制限はなく、形成するナノホールの数、大きさ、アスペクト比等に応じて適宜選択することができる。例えば、前記電解液の種類としては、希釈リン酸溶液、希釈蓚酸溶液、希釈硫酸溶液などが好適に挙げられる。いずれの場合も、前記ナノホールのアスペクト比の調整は、陽極酸化処理後にリン酸溶液に浸漬させて前記ナノホール（アルミナポア）の直径を増加させることにより行うことができる。
【００３２】
ナノホールの底部側孔径の拡大方法については、特に制限はないが、例えば、ナノホール領域１（第一領域）とナノホール領域２（第二領域）との陽極酸化を、アルミナ溶解度の異なる酸溶液（例えば、燐酸と硫酸）及び異なる温度にて個別に行うことによって実現できる。これは、アルミナ溶解度が異なることによって、孔径が異なるナノホールが形成できることによる。さらに、ナノホール領域１に該当するアルミ膜部分のみを、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｍｇ等の金属と合金化すれば、ナノホール領域１のみ孔径を小さくすることが可能である。これにより、その後の適当な酸溶液を用いての孔径拡大処理において、ナノホール領域２の孔径を十分に拡大しても、ナノホール領域１の孔径を比較的小さく保つことが可能である。また、アルミナは適切な熱処理によって酸に溶け難くすることが可能であるため、ナノホール領域１を形成した後に熱処理を行い、その後、ナノホール領域２を形成し、適当な酸溶液を用いて孔径拡大処理を施せば、ナノホール領域２の孔径のみ拡大することも可能である。
【００３３】
本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、触媒基板等の各種分野に好適に使用することができ、特に、前記ナノホールを高密度かつ規則的に有しているため、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
【００３４】
（磁気記録媒体）
本発明の磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成された基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、前記ナノホールに充填された硬磁性体及び軟磁性体とを有し、更に必要に応じて、その他の層を有する以外には制限はない。即ち、本発明の磁気記録媒体は、基板と、本発明のナノホール構造体と、硬磁性体及び軟磁性体とを有する。
【００３５】
前記基材、前記ナノホール、及び前記ナノホール構造体の詳細は、上述した通りである。
【００３６】
前記ナノホールの内部に、磁性材料が充填されて磁性層が形成されているのが好ましい。
前記磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、硬磁性層（強磁性層）、軟磁性層、などが挙げられる。本発明においては、前記ナノホールの内部に、前記硬磁性層及び前記軟磁性層が形成されている。また、更に前記硬磁性層及び前記軟磁性層の間に非磁性層（中間層）が形成されていてもよい。
【００３７】
前記基板としては、その形状、構造、大きさ、材質等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記形状としては、前記磁気記録媒体がハードディスク等の磁気ディスクである場合には、円板状であり、また、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、前記材質としては、磁気記録媒体の基材材料として公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ガラス、シリコン、石英、シリコン表面に熱酸化膜を形成してなるＳｉＯ２／Ｓｉ、等が挙げられる。これらの基板材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記基板は、適宜製造したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
【００３８】
前記硬磁性層は、前記磁気記録媒体において記録層として機能し、前記軟磁性層と共に磁性層となる。
前記硬磁性層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＰ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ及びＮｉＰｔから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記硬磁性層は、前記材料により垂直磁化膜として形成されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ｌｌ０規則構造を有し、Ｃ軸が前記基板と垂直方向に配向しているもの、ｆｃｃ構造あるいはｂｃｃ構造を有し、Ｃ軸が前記基板と垂直方向に配列しているもの、などが好適に挙げられる。
【００３９】
前記硬磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、記録時に使用される線記録密度等に応じて適宜選択することができるが、例えば、（１）前記軟磁性層の厚み以下である態様、（２）記録時に使用される線記録密度で決まる最小ビット長の１／３倍〜３倍である態様、（３）前記軟磁性層及び前記下地層の厚みの合計以下である態様、などが好ましく、例えば、通常５〜１００ｎｍ程度が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましく、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１，５００ｋＢＰＩで磁気記録を行う場合には、５０ｎｍ以下（２０ｎｍ程度）であるのが好ましい。
なお、ここでの前記「硬磁性層」の厚みは、該硬磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各硬磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層」の厚みは、該軟磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層及び下地層の厚みの合計」は、該軟磁性層及び該下地層の少なくともいずれかが、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各軟磁性層及び下地層の厚みの合計を意味する。
【００４０】
前記硬磁性層及び前記軟磁性層を有する磁気記録媒体の場合、磁気記録の際に使用する単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離を、前記ナノホール構造体（多孔質層）の厚みよりも短く、該硬磁性層の厚みと略等しくすることができるため、前記ナノホール構造体（多孔質層）の厚みに拘らず該硬磁性層の厚みだけで、前記単磁極ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。その結果、該磁気記録媒体においては、従来の磁気記録媒体に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性を著しく向上させることができる。
前記硬磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電気めっき方法等により行うことができる。
具体的には、前記ナノホール構造体をめっき液中に浸漬させた後、電極層を電極として電圧を印加させることにより、前記磁性体を析出ないし堆積させることにより、行うことができる。
【００４１】
前記軟磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｎｉ、ＮｉＦｅ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＣ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ及びＣｏＺｒＮｂから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
前記軟磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、前記ナノホール構造体（多孔質層）における前記ナノホールの深さ、前記強磁性層の厚み等に応じて適宜選択することができるが、例えば、（１）前記強磁性層の厚み超である態様、（２）前記下地層の厚みとの合計が前記強磁性層の厚み超である態様、などが挙げられる。
【００４３】
前記軟磁性層は、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束を効果的に前記強磁性層に収束させることができ、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる点で有利である。また、前記軟磁性層は、下地層とともに前記磁気ヘッドと共に該磁気ヘッドから入力させる記録磁界の磁気回路を形成可能であるのが好ましい。
前記軟磁性層としては、前記基板面に略直交する方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、垂直磁気記録用ヘッドで記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となり、磁束が前記強磁性層に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
前記軟磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電気めっき方法等により行うことができる。
具体的には、前記ナノホール構造体をめっき液中に浸漬させた後、電極層を電極として電圧を印加させることにより、前記軟磁性体を析出ないし堆積させることにより、行うことができる。
【００４４】
前記ナノホール構造体（多孔質層）における前記ナノホール中には、前記強磁性層と前記軟磁性層との間に非磁性層（中間層）を有していてもよい。該非磁性層（中間層）が存在すると、前記強磁性層と前記軟磁性層との間の交換結合力の作用を弱める結果、予想とは異なる磁気記録の再生特性となってしまう場合に、それを所望の再生特性に制御することができる。
前記非磁性層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｗ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｔａ及びＴｉから選択される少なくとも１種、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
前記非磁性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記非磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）等により行うことができる。
【００４６】
本発明の磁気記録媒体においては、前記基板と前記ナノホール構造体（多孔質層）との間に、下地層を有していてもよい。
前記下地層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、前記基板との密着性と、前記ナノホール構造体（多孔質層）との密着性とが良いものや、前記軟磁性層の材料として上述したものが好適に挙げられる。これらの材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、また、前記軟磁性層の材料と互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００４７】
前記下地層は、前記基板面の面内方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束が効果的に閉じた磁気回路を形成し、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる。該下地層は、ビットサイズ（前記ナノホールの開口径）が１００ｎｍ以下の単磁区記録においても有効である。
前記下地層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）や無電界メッキ等により行うことができる。
【００４８】
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電極層、保護層、潤滑剤層などが挙げられる。
【００４９】
前記電極層は、磁性層（前記強磁性層及び前記軟磁性層）を電着等により形成する際の電極として機能する層であり、一般に、前記基板上であって前記強磁性層の下方に設けられる。なお、前記磁性層を電着により形成する場合、該電極層を電極として使用してもよいが、前記下地層等を電極として使用してもよい。
前記電極層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、これらの合金、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、該電極層は、これらの材料以外に、Ｗ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｏなどを更に含有していてもよい。
【００５０】
前記電極層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。該電極層は、１層のみ設けられていてもよいし、２層以上設けられていてもよい。
前記電極層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法、蒸着法等により行うことができる。
【００５１】
前記保護層は、前記強磁性層を保護する機能を有する層であり、前記強磁性層の表面乃至上方に設けられる。該保護層は、１層のみ設けられていてもよいし、２層以上設けられていてもよく、また、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記保護層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、などが挙げられる。
【００５２】
前記保護層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記保護層の形成は、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法に従って行うことができるが、例えば、プラズマＣＶＤ法、塗布法、などにより行うことができる。
【００５３】
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドを用いた各種の磁気記録に使用することができるが、単磁極ヘッドによる磁気記録に好適に使用することができ、後述する本発明の磁気記録装置及び磁気記録方法に好適に特に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、高品質である。このため、該磁気記録媒体は、各種の磁気記録媒体として設計し使用することができ、例えば、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置、などに設計し使用することができ、ハードディスク等の磁気ディスクに特に好適に設計し使用することができる。
【００５４】
−磁気記録媒体の製造方法−
前記磁気記録媒体の製造方法は、本発明の磁気記録媒体を製造する方法であり、ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）と、磁性材料充填工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、下地層形成工程、電極層形成工程、非磁性層形成工程、研磨工程、などのその他の工程を含む。
【００５５】
−−下地層形成工程−−
前記下地層形成工程は、必要に応じて選択され、基板上に下地層を形成する工程である。
前記基板としては、上述したものが挙げられる。
前記下地層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法（スパッタリング）、蒸着法等の真空成膜法、電着（電着法）などで形成してもよいし、あるいは無電解メッキで形成してもよい。
前記下地層形成工程により、前記基板上に所望の厚みの前記下地層が形成される。
【００５６】
−−電極層形成工程−−
前記電極層形成工程は、前記ナノホール構造体と下地層との間に電極層を形成する工程である。
前記電極層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法（スパッタリング）、蒸着法などにより好適に行うことができる。該電極層の形成条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電極層形成工程により形成された前記電極層は、軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかを電着により形成する際の電極として使用される。
【００５７】
−−ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）−−
前記ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）は、基板上に（前記下地層形成工程により前記下地層を形成した場合には該下地層上に）ナノホール構造体（多孔質層）を形成する金属材料による金属層を形成した後、該金属層に、グルーブ部及びランド部を形成し、陽極酸化処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホール列対を複数形成してナノホール構造体（多孔質層）を形成する工程である。ナノホール構造体の形成方法は、前述した通りである。
前記ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）により、前記基板上又は前記下地層上に前記ナノホール構造体（多孔質層）が形成される。
また、ナノホールの形状が充填される磁性体の形状とほぼ等しくなるため、該ナノホール形状は所望の磁性体構造に一致させることが好ましい。
【００５８】
−−磁性材料充填工程−−
前記磁性材料充填工程は、前記ナノホール構造体（多孔質層）に形成された前記ナノホールの内部に磁性材料を充填する工程であり、前記硬磁性材料を前記ナノホールに充填する硬磁性層形成工程、前記軟磁性材料を前記ナノホールに充填する軟磁性層形成工程などを含む。
【００５９】
−−−軟磁性層形成工程−−−
前記軟磁性層形成工程は、前記ナノホールの内部に軟磁性層を形成する工程である。
前記軟磁性層の形成は、上述した軟磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記下地層又は前記電極層を電極として、前記軟磁性層の材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記電極上に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記軟磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記基板上、前記下地層上又は前記電極層上に前記軟磁性層が形成される。
【００６０】
−−−硬磁性層形成工程−−−
前記硬磁性層形成工程は、前記軟磁性層上（又は該軟磁性層上に前記非磁性層が形成されている場合には該非磁性層上に）に硬磁性層を形成する工程である。
前記硬磁性層の形成は、上述した硬磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記下地層又は前記電極層を電極として、前記硬磁性層の材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記硬磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上又は前記非磁性層上に前記硬磁性層が形成される。
【００６１】
−−非磁性層形成工程−−
前記非磁性層形成工程は、前記軟磁性層上に非磁性層を形成する工程である。
前記非磁性層の形成は、上述した非磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記下地層又は前記電極層を電極として、前記非磁性層の材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記非磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上等に前記非磁性層が形成される。
【００６２】
−−研磨工程（表面処理工程）−−
前記研磨工程は、前記磁性層形成工程（前記硬磁性層形成工程、前記軟磁性層形成工程を含む）の後、前記ナノホール構造体（多孔質層）の表面を研磨し、平坦化する工程である。
前記研磨工程における研磨の方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、ＣＭＰ処理等が挙げられる。該研磨工程により、前記磁気記録媒体の表面が平滑化されると、垂直磁気記録ヘッド等の磁気ヘッドの安定浮上が可能となり、低浮上化による高密度記録と信頼性確保の双方を達成することができる点で有利である。
また、前記研磨処理の後に、保護膜としてのカーボン層をスパッタ法等により製膜し、さらに、潤滑剤の塗布を行うことが好ましい。
【００６３】
前記磁気記録媒体の製造方法により、本発明の前記磁気記録媒体を効率よく低コストで製造することができる。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００６５】
（実施例１）
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
【００６６】
−−下地層形成工程−−
ハードディスク用（直径１インチ）のガラスディスク基板上に、スパッタリング法を用いて、１０ｎｍのＴａ層と、ＣｏＺｒＮｂ２５ｎｍ／Ｒｕ０．６ｎｍ／ＣｏＺｒＮｂ２５ｎｍからなる層（いわゆるＡＰＳ−ＳＵＬ層）と、１０ｎｍのＴａ層とを有する下地層を形成した。
【００６７】
−−ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）−−
前記下地層形成工程において形成された下地層の上に、スパッタリング法を用いて、Ａｌを７０ｎｍの厚みで成膜してアルミニウム層を形成した。
次に、ナノホール配列のための所望のＡｌ表面パターン形成は、ナノインプリントリソグラフィー法（Ｈ．Ｏｓｈｉｍａ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ９１，０２２５０８（２００７））を用いて行った。
次に、０℃の０．３Ｍ燐酸溶液中において、６Ｖで第１の陽極酸化処理を行うことにより、孔径５ｎｍφ、深さ２５ｎｍ、間隔２５ｎｍのナノホール（ナノホール領域１）を、ディスク全面に形成した。
次に、２０℃の０．３Ｍ硫酸水溶液中において６Ｖで第２の陽極酸化処理を行い、前記第１の陽極酸化処理で形成したナノホール（ナノホール領域１）の底部側（基板側）に、底部側ナノホールとして、孔径１０ｎｍφ、深さ４０ｎｍ、間隔２５ｎｍのナノホール（ナノホール領域２）を、ディスク全面に形成した。
これにより、図２に示すような、孔径５ｎｍφ、深さ２５ｎｍの表面側のナノホール領域１と、孔径１０ｎｍφ、深さ４０ｎｍの底部側のナノホール領域２とを有するナノホール構造体を形成した。
【００６８】
−−磁性材料充填工程−−
前記磁性体充填工程において、前記ナノホール構造体形成工程において形成した前記ナノホール内に、所望の磁性体ナノピラーを内包させた（図４）。まず、ＮｉＦｅ合金用めっき液に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域２内にＮｉＦｅ合金（軟磁性材料）を充填した。ＮｉＦｅ合金領域のアスペクト比（深さ２１／径３１）は４と十分に小さく、ＮｉＦｅ合金領域の軟磁性特性が維持された。
次に、コバルト（Ｃｏ）用めっき液中に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域１内にＣｏを充填した。Ｃｏ領域のアスペクト比（深さ２０／径３０）は５となり、Ｃｏ領域の垂直異方性が実現された。
【００６９】
（実施例２）
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
【００７０】
−−下地層形成工程−−
ハードディスク用（直径１インチ）のガラスディスク基板上に、スパッタリング法を用いて、１０ｎｍのＴａ層と、ＣｏＺｒＮｂ２５ｎｍ／Ｒｕ０．６ｎｍ／ＣｏＺｒＮｂ２５ｎｍからなる層（いわゆるＡＰＳ−ＳＵＬ層）と、１０ｎｍのＴａ層とを有する下地層を形成した。
【００７１】
−−ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）−−
前記下地層形成工程において形成された下地層の上に、スパッタリング法を用いて、Ａｌを７０ｎｍの厚みで成膜してアルミニウム層を形成した。
次に、ナノホール配列のための所望のＡｌ表面パターン形成は、ナノインプリントリソグラフィー法（Ｈ．Ｏｓｈｉｍａ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ９１，０２２５０８（２００７））を用いて行った。
次に、０℃の０．３Ｍ燐酸溶液中において、６Ｖで第１の陽極酸化処理を行うことにより、孔径５ｎｍφ、深さ２５ｎｍ、間隔２５ｎｍのナノホール（ナノホール領域１）を、ディスク全面に形成した。
次に、ナノホール領域１が形成される陽極酸化アルミナ部分（層１０）を５００℃で熱処理することによって、ナノホール領域１が形成される陽極酸化アルミナ部分（層１０）を酸に対して不溶解性とした。
次に、０℃の０．３Ｍ燐酸水溶液中において６Ｖで第２の陽極酸化処理を行い、前記第１の陽極酸化処理で形成されたナノホール領域１の底部側（基板側）に、底部側ナノホールとして、孔径５ｎｍφ、深さ４０ｎｍ、間隔２５ｎｍのナノホール（ナノホール領域２）を、ディスク全面に形成した。
次に、３５℃、５ｗｔ％の燐酸溶液に浸漬して孔径拡大処理を施すことにより、ナノホール領域２の孔径を１０ｎｍφまで拡幅した。
これにより、図２に示すような、孔径５ｎｍφ、深さ２５ｎｍの表面側のナノホール領域１と、孔径１０ｎｍφ、深さ４０ｎｍの底部側のナノホール領域２とを有するナノホール構造体を形成した。
【００７２】
−−磁性材料充填工程−−
前記磁性体充填工程において、前記ナノホール構造体形成工程において形成した前記ナノホール内に、所望の磁性体ナノピラーを内包させた（図４）。まず、ＮｉＦｅ合金用めっき液に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域２内にＮｉＦｅ合金（軟磁性材料）を充填した。ＮｉＦｅ合金領域のアスペクト比（深さ２１／径３１）は４と十分に小さく、ＮｉＦｅ合金領域の軟磁性特性が維持された。
次に、ＣｏＰｔ用めっき液中に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域１内にＣｏＰｔを充填した。さらに、ＣｏＰｔ領域に、水素雰囲気下、４００℃で熱処理した。前記熱処理によって、ＣｏＰｔ領域に結晶磁気異方性（垂直磁気異方性）が発現された。
【００７３】
（実施例３）
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
【００７４】
−−下地層形成工程−−
ハードディスク用（直径１インチ）のガラスディスク基板上に、スパッタリング法を用いて、１０ｎｍのＴａ層と、ＣｏＺｒＮｂ２５ｎｍ／Ｒｕ０．６ｎｍ／ＣｏＺｒＮｂ２５ｎｍからなる層（いわゆるＡＰＳ−ＳＵＬ層）と、１０ｎｍのＴａ層とを有する下地層を形成した。
【００７５】
−−ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）−−
前記下地層形成工程において形成された下地層の上に、スパッタリング法を用いて、Ａｌを７０ｎｍの厚みで成膜してアルミニウム層を形成した。
次に、ナノホール配列のための所望のＡｌ表面パターン形成は、ナノインプリントリソグラフィー法（Ｈ．Ｏｓｈｉｍａ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ９１，０２２５０８（２００７））を用いて行った。
次に、１５℃の０．３Ｍ硫酸溶液中において、６Ｖで第１の陽極酸化処理を行うことにより、孔径８ｎｍφ、深さ２５ｎｍ、間隔２５ｎｍのナノホール（ナノホール領域１）を、ディスク全面に形成した。
次に、３５℃の２．０Ｍ硫酸水溶液中において６Ｖで第２の陽極酸化処理を行い、前記第１の陽極酸化処理で形成されたナノホール領域１の底部側（基板側）に、底部側ナノホールとして、孔径１２ｎｍφ、深さ４０ｎｍ、間隔２５ｎｍのナノホール（ナノホール領域２）を、ディスク全面に形成した。
これにより、図２に示すような、孔径８ｎｍφ、深さ２５ｎｍの表面側のナノホール領域１と、孔径１２ｎｍφ、深さ４０ｎｍの底部側のナノホール領域２とを有するナノホール構造体を形成した。
【００７６】
−−磁性材料充填工程−−
前記磁性体充填工程において、前記ナノホール構造体形成工程において形成した前記ナノホール内に、所望の磁性体ナノピラーを内包させた（図４）。まず、ＮｉＦｅ合金用めっき液に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域２内にＮｉＦｅ合金（軟磁性材料）を充填した。ＮｉＦｅ合金領域のアスペクト比（深さ２１／径３１）は３．３と十分に小さく、ＮｉＦｅ合金領域の軟磁性特性が維持された。
次に、コバルト（Ｃｏ）用めっき液中に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域１内にＣｏを充填した。
【００７７】
（実験例１）
図５は、軟磁性体（ＮｉＦｅ）充填ナノホールの深さ（面直）方向の磁化曲線のシミュレーション結果を示すグラフである。但し、図５における（ａ）は、直径が１０ｎｍ、ピッチが３０ｎｍ、深さが５０ｎｍ、即ち、アスペクト比が５の軟磁性体（ＮｉＦｅ）充填ナノホールの磁化曲線を示し、図５における（ｂ）は、直径が１０ｎｍ、ピッチが３０ｎｍ、深さが３０ｎｍ、即ち、アスペクト比が３の軟磁性体（ＮｉＦｅ）充填ナノホールの磁化曲線を示す。
図５において、アスペクト比が５（深さ５０ｎｍ）のナノホール（ａ）では、形状磁気異方性により、保磁力が５００Ｏｅ程度まで増大してしまっている。これは、軟磁性裏打層として機能することが困難なことを示している。一方、アスペクト比が３（深さ３０ｎｍ）のナノホール（ｂ）では、保磁力は生じずに軟磁性を保っている。
以上より、ナノホールに充填された軟磁性体が軟磁性裏打層として機能するためには、充填された軟磁性体のアスペクト比が５よりも小さいことが必要条件であることが判る。
なお、コバルト（Ｃｏ）を充填した場合の形状磁気異方性のアスペクト比依存性が、Ｈ．Ｋｉｋｕｃｈｉ  ｅｔ  ａｌ．  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｍａｇｎ．  ４１  ３２２６  （２００５）に示されており、同様の結果（５より小さい必要性）が得られている。
【００７８】
（実験例２）
図６は、クロストラック方向の記録磁界分布のシミュレーション結果を示すグラフである。但し、図６における（ａ）は、連続膜の軟磁性裏打層(図７)である（軟磁性裏打層が分離されていない）場合の結果を示し、図６における（ｂ）は、軟磁性裏打層がナノホール内に充填された（軟磁性裏打層が分離された）場合の結果を示す。また、点線で示された３つの長方形は、記録トラックおよび隣接トラックにおける記録ドットの位置、及び、記録ドットの反転磁界強度を示す。
図６において、（ａ）の連続膜の軟磁性裏打層（図７）の場合は、裏打層が全面に広がっていることから磁界強度が大きく、クロストラック方向に対する分布が広い。また、隣接トラックにおける磁界が、ほぼ記録ドットの反転磁界に達しており、隣接トラックで書き込みエラーが生じてしまう。一方、（ｂ）の軟磁性裏打層がナノホール内に充填された場合には、磁界強度は（ａ）の連続膜より低いものの、反転磁界よりは十分大きい強度が得られている。また、クロストラック方向の分布は狭く、隣接トラックにおける磁界強度は反転磁界の半分程度となっている。よって、書き込みエラーは生じない。
以上より、軟磁性体をナノホールに充填して軟磁性裏打層として機能させる（図６における（ｂ））ことで、連続膜裏打層（図６における（ａ））の場合よりも、記録磁界を集中させることができることが判る。
【００７９】
実験例１及び２より、軟磁性裏打層をナノホール内に充填すること、及び、軟磁性裏打層に充填されたナノホールのアスペクト比が５より小さいことが必要であることが判った。
【００８０】
本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
（付記１）  基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、を有することを特徴とするナノホール構造体。
（付記２）  前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し、底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む付記１に記載のナノホール構造体。
（付記３）  前記第一の長さと前記第二の長さとの和は、前記所定の深さに等しい付記２に記載のナノホール構造体。
（付記４）  前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される付記２又は３に記載のナノホール構造体。
（付記５）  前記第二領域における前記第二の長さと径との比（第二の長さ／径）が５以下である付記２乃至４のいずれかに記載のナノホール構造体。
（付記６）  前記第二領域における径は、前記第一の領域における径の１．２５倍以上である付記２乃至５のいずれかに記載のナノホール構造体。
（付記７）  基板と、前記基板上に形成された基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、前記ナノホールに充填された硬磁性体及び軟磁性体と、を有することを特徴とする磁気記録媒体。
（付記８）  前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む付記７に記載の磁気記録媒体。
（付記９）  前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される付記８に記載の磁気記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、診断装置、検出センサー、触媒基板、電界放出ディスプレイ等の各種分野に好適に使用することができ、特に、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、ナノホールアレーの一部を上から見た図であり、ナノホールのピッチ及び口径の説明図である。
【図２】図２は、本発明の磁気記録媒体を示す概略説明図である（その１）。
【図３】図３は、本発明のナノホール構造体におけるナノホールの構造を示す概略説明図である。
【図４】図４は、本発明の磁気記録媒体を示す概略説明図である（その２）。
【図５】図５は、軟磁性体（ＮｉＦｅ）充填ナノホールの深さ（面直）方向の磁化曲線のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】図６は、クロストラック方向の記録磁界分布のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】図７は、従来のナノホール構造体を示す概略説明図である（その１）。
【図８】図８は、従来のナノホール構造体を示す概略説明図である（その２）。
【符号の説明】
【００８３】
１    ナノホール領域
２    ナノホール領域
１０  層
１１  層
２０  深さ
２１  深さ
３０  孔径
３１  孔径
【図１】
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【図３】
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【図２】
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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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