(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、
該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、
溝内が無機または有機材料により埋められ、磁気記録媒体表面が平滑面であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、
該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、
基板がレーザ光に対して透明であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
無機または有機材料がレーザ光に対して透明であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、
該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、
強磁性体層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍの超微粒子を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、
該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、
基板がプラスチックフィルムであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
可視光に対して透明な基板、その基板の一方の表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の直線状の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、
該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、
強磁性体層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍの超微粒子を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】
磁気記録媒体にバイアス磁界を与えてレーザ光を照射することにより情報を記録する磁気記録媒体の記録方法において、レーザ光に対して透明な基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている磁気記録媒体の強磁性体層を基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することを特徴とする磁気記録媒体の記録方法。
【請求項８】
側壁面が互いに平行な多数の溝が直線状の溝であり、記録方向に不連続で基板面に垂直な強磁性体層を有している磁気記録媒体を用い、強磁性体層を記録方向に１ビットとして基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することを特徴とする請求項７記載の磁気記録媒体の記録方法。
【請求項９】
磁気記録媒体に照射されたレーザ光の偏光面の回転を利用して記録された情報を再生する磁気記録媒体の再生方法において、レーザ光に対して透明な基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている磁気記録媒体の強磁性体層を基板面に対して垂直方向に磁化して情報が記録されていることを特徴とする磁気記録媒体の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、磁気記録媒体、磁気記録媒体の記録方法及び磁気記録媒体の再生方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
情報化社会の発展を背景にして、大量の情報を蓄積し、高速で入出力できる高密度情報記録媒体の要求が高まり、その一つとして垂直磁気記録媒体が研究されている。垂直磁気記録媒体の強磁性体層には、Ｃｏ−Ｃｒ膜、Ｂａフェライト膜のような垂直磁気異方性の大きい材料が開発されているが、さらに大きな垂直磁気異方性を持つ材料の開発が必要であり、現状では強磁性体層に用いる材料が制限されるという難点がある。また、従来の垂直磁気記録媒体を強磁性体層面に対して垂直に磁化して記録した場合、磁化部が強磁性体層面の平行方向に広がるため、更に高密度記録が要求される場合には、高密度でシャープな記録を行うことが困難であるという難点がある。さらに、垂直磁気記録媒体に高密度な記録を行うには磁気ヘッドを強磁性体層面に強く圧着する必要があり、そのため強磁性体層が削れ、垂直磁気記録媒体の寿命が短くなるという欠点があった。
【０００５】
また、磁性体を磁化し、磁化方向に並行に直線偏光を入射させると、その直線偏光は磁性体を通過することによって偏光面が回転し、これはファラデー効果として知られている。そして、このファラデー効果を有する材料を用いて磁気記録媒体、光変調素子などがつくられている。例えば、（１）特開昭５６−１５１２５号にはイットリウムおよび希土類鉄ガーネットとその誘導体を用いた磁気記録媒体、（２）特開昭６１−８９６０５号には六方晶フェライトを用いた磁気記録媒体、（３）特開昭６２−１１９７５８号にはイットリウム鉄ガーネット粒子を用いた塗布型磁気記録媒体、（４）特開平４−１３２０２９号には希土類鉄ガーネット微粒子を用いた塗布型磁気記録媒体、などが紹介されている。これらの磁気記録媒体は、磁性体あるいは磁性体微粒子を基板上に薄膜状に記録層として形成した構造を有している。これらの磁気記録媒体によれば、記録、読み出し（再生）、消去を良好に行うことができる。しかしその反面、これらの磁気記録媒体は、上記の記録、読み出し（再生）、消去の使用に限られてしまい、他の用途への応用・転用には不向きであるといった欠点がある。
【０００６】
そこで、このような問題点を解決し、強磁性体層に用いる材料が制限されることが少なく、且つ高密度でシャープな記録を行うことができ、更に記録及びその読み出し（再生）を繰り返し行うことができる寿命の長い磁気記録媒体が望まれている。また、偏光子としても用いることができ、また磁場と光を与えることによって画像を目視できディスプレイとして応用することができる磁気記録媒体が望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点の少なくとも一つを解決することができる、磁気記録媒体、磁気記録媒体の記録方法及び磁気記録媒体の再生方法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】
請求項１に記載の発明は、磁気記録媒体において、基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、溝内が無機または有機材料により埋められ、磁気記録媒体表面が平滑面であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、磁気記録媒体において、基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、基板がレーザ光に対して透明であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の磁気記録媒体において、無機または有機材料がレーザ光に対して透明であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、磁気記録媒体において、基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、強磁性体層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍの超微粒子を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、磁気記録媒体において、基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、基板がプラスチックフィルムであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、磁気記録媒体において、可視光に対して透明な基板、その基板の一方の表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の直線状の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成され、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、強磁性体層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍの超微粒子を含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、磁気記録媒体にバイアス磁界を与えてレーザ光を照射することにより情報を記録する磁気記録媒体の記録方法において、レーザ光に対して透明な基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている磁気記録媒体の強磁性体層を基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の磁気記録媒体の記録方法において、側壁面が互いに平行な多数の溝が直線状の溝であり、記録方向に不連続で基板面に垂直な強磁性体層を有している磁気記録媒体を用い、強磁性体層を記録方向に１ビットとして基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、磁気記録媒体に照射されたレーザ光の偏光面の回転を利用して記録された情報を再生する磁気記録媒体の再生方法において、レーザ光に対して透明な基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、該強磁性体層の材料は、面内磁気異方性を有する磁性体材料であり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている磁気記録媒体の強磁性体層を基板面に対して垂直方向に磁化して情報が記録されていることを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【００１８】
本発明によれば、第一に、基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００１９】
第二に、上記第一に記載の磁気記録媒体において、溝内が無機または有機材料により埋められ、磁気記録媒体表面が平滑面であることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００２０】
第三に、上記第一または第二に記載の磁気記録媒体において、基板がレーザ光に対して透明であることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００２１】
第四に、上記第二または第三に記載の磁気記録媒体において、無機または有機材料がレーザ光に対して透明であることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００２２】
第五に、上記第一乃至第四のいずれかに記載の磁気記録媒体において、強磁性体層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍの超微粒子を含むことを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００２３】
第六に、上記第一乃至第五のいずれかに記載の磁気記録媒体において、側壁面が互いに平行な多数の溝が直線状の溝であることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００２４】
第七に、磁気記録媒体にバイアス磁界を与えてレーザ光を照射することにより情報を記録する磁気記録媒体の記録方法において、レーザ光に対して透明な基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている磁気記録媒体の強磁性体層を基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することを特徴とする磁気記録媒体の記録方法が提供される。
【００２５】
第八に、上記第七に記載の磁気記録媒体の記録方法において、側壁面が互いに平行な多数の溝が直線状の溝であり、記録方向に不連続で基板面に垂直な強磁性体層を有している磁気記録媒体を用い、強磁性体層を記録方向に１ビットとして基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することを特徴とする磁気記録媒体の記録方法が提供される。
【００２６】
第九に、磁気記録媒体に照射されたレーザ光の偏光面の回転を利用して記録された情報を再生する磁気記録媒体の再生方法において、レーザ光に対して透明な基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている磁気記録媒体の強磁性体層を基板面に対し垂直方向に磁化して情報が記録されていることを特徴とする磁気記録媒体の再生方法が提供される。
【００２７】
第十に、可視光に対して透明な基板、その基板の一方の表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の直線状の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００２８】
第十一に、上記第十に記載の磁気記録媒体において、基板の溝のある面に光反射膜が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００２９】
第十二に、上記第十に記載の磁気記録媒体において、基板の溝のある面と反対側の面に光反射膜が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００３０】
第十三に、上記第十一または第十二に記載の磁気記録媒体において、光反射膜が設けられている面とは反対側の面に反射防止膜が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００３１】
第十四に、上記第十乃至第十三のいずれかに記載の磁気記録媒体において、強磁性体が導電性を有することを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００３２】
第十五に、上記第十乃至第十四のいずれかに記載の磁気記録媒体において、強磁性体層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍの超微粒子を含むことを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００３３】
第十六に、上記第十乃至第十五のいずれかに記載の磁気記録媒体において、強磁性体層と接して同じ高さで厚さ５ｎｍ乃至１０ｎｍの非磁性半導体層又は非磁性金属層が設けられていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００３４】
第十七に、上記第一乃至第十六のいずれかに記載の磁気記録媒体において、基板がプラスチックフィルムであることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００３５】
本発明の磁気記録媒体は、基板、その基板表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されていることを特徴とするものであり、これにより強磁性体層に基板面に垂直な方向に磁化して記録することができるので、磁気ヘッドやレーザ光などを用いて高密度でシャープな記録を行うことができ、また分解能もよく、記録の読み出し（再生）を良好に行うことができる。
【００３６】
更に、本発明の磁気記録媒体によれば記録及びその読み出し（再生）を繰り返し行うことができ、長寿命化をはかることができる。
【００３７】
また、本発明の磁気記録媒体における強磁性体層は基板面に垂直（側壁面に平行）に形成されており、基板面に垂直な方向に磁化して記録することができるので、基板面に垂直な面内の方向（側壁面に平行な方向）に磁気異方性を有する磁性体材料、すなわち面内磁気異方性を有する磁性体材料を用いることができ、従来の垂直磁気記録媒体に比べ多くの磁性体材料を用いることができる。即ち、特に垂直磁気異方性の大きい磁性材料を用いる必要はなく、強磁性体層に用いる材料が制限されることが少ないものである。
【００３８】
上記本発明の磁気記録媒体において、側壁面が互いに平行な多数の溝は、直線状であっても、スパイラル状であっても、また同心円状であってもよい。
【００３９】
さらに、本発明の磁気記録媒体は、可視光に対して透明な基板を用い、強磁性体層を、溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成することにより、偏光子としても用いることができ、また磁場と光を与えることによって画像を目視できるためディスプレイとして応用することができる。すなわち、可視光に対して透明な基板、その基板の一方の表面に形成された該基板面に垂直な側壁面を有し側壁面が互いに平行な多数の直線状の溝、および該溝の側壁面に形成された高さ０．１μｍ乃至５μｍ、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層からなり、強磁性体層は溝を横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されていることを特徴とする磁気記録媒体は、偏光子としても用いることができ、また磁場と光を与えることによって画像を目視できるためディスプレイとして応用することができる。
【００４０】
実験によれば、光の吸収率は強磁性体層の厚さ×高さの面積（同一材料、同一面積の場合）に依存する。しかし、同一面積でもより厚さが薄くかつ高さが高い方が、すなわちアスペクト比（高さ／厚さ）が大きい方が偏光度が向上する。本発明では偏光度が７０％以上８０％に近い値が得られるようになった。
【００４１】
上記の磁気記録媒体によれば、可視光に対して透明な基板上に強磁性体層が該基板に垂直に並んで設けられていることから、高い光透過率と偏光機能が同時に得られ、磁化部と非磁化部に高いコントラストができて、大面積で画像等を記録・観察することが可能となる。
【００４２】
強磁性体層の厚さは５ｎｍ乃至２００ｎｍが好ましく、５ｎｍ未満または２００ｎｍを越えるようになると磁気光学効果が利用できないくらいに減少し、また、２００ｎｍを越えるようになると可視光域での偏光機能が低下する。更に強磁性体層の厚さが２００ｎｍを越えるようになると透明性も低下し５０％以上の光透過率が得られなくなる。
【００４３】
強磁性体層の高さは０．１〜５μｍが適当である。この高さによって磁気光学効果による偏光面回転角の増幅が制御できるため、画像のコントラスト設計等が行いやすくなる。強磁性体層の高さが０．１μｍ未満となると強磁性体の連続層を有する一般の磁気記録媒体並の効果（偏光機能・磁性機能）しか発揮されず、５μｍを越えるようになると透明性が低下しディスプレイ等としての利用が困難になる。
【００４４】
また、強磁性体層の層間隔は０．２〜２μｍが適当である。層間隔が０．２μｍ未満となると透明性が低下し、偏光機能が低下してディスプレイなどとしての利用が困難になる。層間隔が２μｍを越えるようになると偏光機能が強磁性体層の連続ベタ膜と同じようになってしまいディスプレイや偏光子として利用することが困難である。
【００４５】
なお、強磁性体層は、基板に設けられた溝の垂直な側壁面に形成されることから、基板面に対して垂直になるように形成されるが、若干の強磁性体層のたおれ、曲がり、層間距離のバラツキは機能面に影響を与えないので、この明細書中の垂直あるいは等間隔の用語はこのような意味を含むものである。
【００４６】
以下に図面により、本発明をさらに詳細に説明する。図１は本発明の磁気記録媒体の一例を模式的に示す拡大断面図であり、基板１の表面に、該基板面に垂直な側壁面２を有し側壁面が互いに平行な多数の直線状の溝３、および該溝の側壁面に形成された高さＨが０．１μｍ乃至５μｍ、厚さＭが５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層４からなり、強磁性体層４は溝を直角に横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている、すなわち溝３の側壁面２に形成された強磁性体層間の距離Ｌ１と溝と溝の間の基板部の幅Ｌ２とが等しくなるように強磁性体層４が形成され、Ｌ１およびＬ２は０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲となっている。
【００４７】
基板１としては、有機材料或いは無機材料のいずれで成形されたものでもよく、その材料としては、例えばポリアクリル酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン樹脂、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１、フッ素化ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ナイロン樹脂、フルオレン系ポリマー、酢酸セルロース、ガラス、石英、アルミナ、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、セラミックスなどが挙げられる。レーザ光によって記録、再生を行う磁気記録媒体においては、レーザ光に対して透明である材料からなる基板を用いればよい。
【００４８】
本発明の磁気記録媒体における強磁性体層４の材料としては、強磁性体層に平行な磁気異方性（面内磁気異方性）を有する磁性体材料が好ましいが、それに限定されない。強磁性体層４の材料としては、例えば、ＭｎＢｉ、γ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｂａフェライト、Ｐｂフェライト、Ｃｏフェライト、希土類鉄ガーネット、ＰｔＣｏ、あるいはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はこれらの任意の組み合わせによる合金などが挙げられる。
【００４９】
強磁性体層４には、特に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍの超微粒子を用いることが好ましい。これらを用いることにより、量子サイズ効果等新たな光との相互作用が現れ大きな磁気光学効果が得られ、Ｓ／Ｎの大きな高密度記録が容易に得られる。
【００５０】
また、本発明の磁気記録媒体における溝３は空間となっていても、また下記のような無機または有機材料によって埋められていてもよい。無機材料としては、例えばＣａＦ２、ＮａＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２、ＬａＦ３、ＮｄＦ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＦ３、ＰｄＦ２、ＭｇＯ、ＴｈＯ２、ＳｎＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＳｉＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ、Ｓｂ２Ｓ３、ＣｄＴｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、ＰｄＴｅなどが挙げられ、また有機材料としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アセチルアセテート樹脂、フッ素樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００５１】
特に、磁気ヘッドによって記録、再生を行う磁気記録媒体においては、溝３は無機材料または有機材料によって埋められ、且つ磁気記録媒体表面５が平滑であることが好ましく、これにより磁気記録媒体表面が磁気ヘッドの接触で削れるのを防止することができる。また、レーザ光によって記録、再生を行う磁気記録媒体においては、溝３は空間か、あるいはレーザ光に対して透明であり基板と異なる屈折率の材料で埋められていることが好ましい。
【００５２】
本発明の磁気記録媒体に磁気ヘッドを用いて記録を行うには、従来最も一般的に利用されているリングヘッドでも、基板面に垂直な方向の磁束に感度の高い、いわゆる垂直磁気ヘッドでもよく、また再生を行うにはＭＲ（磁気抵抗効果）ヘッドでもＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）ヘッドでもよい。記録の消去を行うには、強磁性体層に一様な磁界（強磁性体層に対して上向き、下向き又は横向き）を印加してもよいし、交流磁界を印加し且つゼロ磁界になるよう遠ざけてもよい。
【００５３】
また、本発明の磁気記録媒体にレーザ光によって記録を行うには、磁気記録媒体にバイアス磁界を与えてレーザ光を照射し、強磁性体層を基板面に垂直方向に磁化すればよく、これによって高密度でシャープな記録を行うことができる。
【００５４】
また、記録された情報は、磁気記録媒体に再生レーザ光を照射し、レーザ光の偏光面の回転を利用して再生することができる。また、レーザ光によって記録された情報を再生する方法として、磁気ヘッドで磁束の向きを読む方法などを用いることもできる。記録の消去を行うには、強磁性体層に一様な磁界（強磁性体層に対して上向き、下向き又は横向き）を印加してもよいし、交流磁界を印加し且つゼロ磁界になるよう遠ざけてもよく、また記録の際とはバイアス磁界の向きを逆にしてレーザ光を照射する方法によって行ってもよい。
【００５５】
記録の再生を、記録部にレーザ光の直線偏光を当て偏光面の回転を利用することにより行う方法では、磁化された強磁性体層の両側（溝部または溝を形成する基板部）を通過するレーザ光や強磁性体層で反射されるレーザ光の偏光面の回転を読むことにより記録の再生を行うことができる。また、磁気記録媒体の基板のレーザ光入射側と反対の面に光反射膜を設けることにより、反射されたレーザ光の偏光面が更に回転し回転角が大きくなるのでそれを読むことにより記録の再生をより良く行うことができる。
【００５６】
本発明の磁気記録媒体によれば、従来の磁気テープや磁気ディスクとは異なり、基板面に垂直な強磁性体層を有しているので、記録された磁化部の微小化が可能となり高密度でシャープな記録を行うことができる。すなわち、従来の磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体では、磁化部が強磁性体層面に平行方向に広がるが、本発明の磁気記録媒体によれば磁化部を強磁性体層の基板面に垂直な方向に限定することができるので、磁化部の微小化が可能となり、高密度でシャープな記録を行うことができる。
【００５７】
さらに、本発明の磁気記録媒体において、互いに平行な側壁面を有する多数の溝が直線状の溝であり、側壁面に形成された基板面に垂直な強磁性体層が記録方向に不連続である磁気記録媒体を用いた場合には、磁化部を不連続の強磁性体層の一つ一つに限定することができるので、磁化部の微小化が可能となり、溝の側壁面に形成された強磁性体層を記録方向に１ビットとして記録することにより高密度でシャープな記録を行うことができる。そして、このような高密度な記録を上記のような方法によって再生すると、強磁性体層と再生レーザ光との相互作用による大きな磁気光学効果（偏光面の回転）によってＳ／Ｎの良い再生信号を得ることができる。
【００５８】
また、一般に磁性体を薄膜にすると膜面に平行に磁気異方性（面内磁気異方性）が強くなるので、本発明の磁気記録媒体における強磁性体層のように基板表面に設けられた溝の側壁面に形成された薄い強磁性体層では、基板面に垂直な面内の方向に磁気異方性が極めて強くなる。従って本発明の磁気記録媒体によれば、記録された部分の磁束は磁気記録媒体表面に出やすくなり、従来の垂直磁気記録媒体におけるような磁束が弱いという欠点がなく、高密度記録を行うことができる。
【００５９】
さらに、本発明の磁気記録媒体によれば、磁気ヘッドを磁気記録媒体表面から少し離しても記録・再生ができ、磁気記録媒体表面の削れを防止することができる。また、磁気ヘッドを磁気記録媒体表面に密着して繰り返し記録及び再生を行うことにより磁気記録媒体表面が摩耗しても、強磁性体層が基板面に垂直に深く形成されているため、再生出力に影響を与えることが少なく、高密度でシャープな記録及び再生を長期間にわたって繰り返し行うことができる。
【００６０】
また、図１の磁気記録媒体において、基板１として可視光に対して透明な基板を用いることにより、これを偏光子としても使用することもできる。
【００６１】
図２は、ディスプレイとしての機能をも有する本発明の磁気記録媒体の代表的なものの一例を模式的に示す拡大断面図である。図２において、磁気記録媒体は可視光に対して透明な基板１Ａ、その基板の一方の表面に形成され基板面に垂直な側壁面２を有し側壁面が互いに平行な多数の直線状の溝３、および該溝の側壁面に形成された高さＨが０．１μｍ乃至５μｍ、厚さＭが５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層４Ａからなり、強磁性体層４Ａは溝を直角に横切る方向に０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲で等間隔となるように形成されている、すなわち溝３の側壁面２に形成された強磁性体層間の距離Ｌ１と溝と溝の間の基板部の幅Ｌ２とが等しくなるように強磁性体層４Ａが形成され、Ｌ１およびＬ２は０．２μｍ乃至２．０μｍの範囲となっている。そして、基板１Ａの強磁性体層４Ａが形成されている面に光反射膜６が設けられ、光反射膜６が設けられている面とは反対側の面に反射防止膜７が設けられている。光反射膜６は、別の基板１Ｂ上に形成された光反射膜６を基板１Ａの強磁性体層４Ａが形成されている面に張り合わせて形成することができる。
【００６２】
可視光に対して透明な基板１Ａとしては、ＭＭＡ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、エポキシ樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１、フッ素化ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ナイロン樹脂、フルオレン系ポリマー等の透明プラスチックに代表される有機透明材料や、ガラス、石英、アルミナ等の無機透明材料が用いられる。基板１Ａの厚さは５０〜５００μｍが適当であり、薄いほど強磁性体層４Ａと磁気ヘッドとの距離が近くなり好ましい。５００μｍより厚くなるようであれば、光反射膜６側から磁気ヘッドによって記録することも可能である。
【００６３】
強磁性体層４Ａの材料としては、磁気光学効果が大きく、膜面内に磁気異方性を有し、保磁力が３００〜２０００エルステッドと磁気記録に適しており、また磁気記録媒体に偏光子としての機能を持たせるためには、光の電界によって電子が強磁性体層を移動できる導電性を有する材料、半導体材料または金属材料などを用いることが好ましい。
【００６４】
このような材料からなる強磁性体層としては、平均粒子径が２ｎｍ乃至５０ｎｍの大きさのＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の超微粒子を含む層が特に好ましい。
【００６５】
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金は最も大きなファラデー回転角を有し、かつ金属であるため良好な導電体であり、また、これらの金属又は合金はそれを微粒子化（好ましくは平均粒子径２ｎｍ乃至５０ｎｍ）させることにより、強磁性体層の膜面内に磁気異方性をもたせ、且つ保磁力を高めることができる。このことは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はこれらの合金の粒径をコントロールすることによって保磁力を任意に変化させることができることを意味する。すなわち、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの合金の超微粒子を用い、その粒径をコントロールすることにより、情報の記録及びその消去がしやすく、またディスプレイ等に応用した場合に高いコントラストを有する画像の表示が可能な磁気記録媒体を得ることができる。
【００６６】
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の超微粒子を含む強磁性体層は、ガス中蒸着法を用いて形成することができるが、蒸着の際、ガス中に僅かに（数１００ｍｔｏｒｒ）空気を導入することが好ましい。
【００６７】
また、強磁性体として酸化物などの絶縁体（例えばＦｅ２Ｏ３、ＣｏＦｅ２Ｏ４、Ｂｉ２ＤｙＦｅ３．８Ａｌ１．２Ｏ１２など）を用いるときは、その酸化物強磁性体層に非磁性半導体層あるいは非磁性金属層を酸化物強磁性体層に接して重ねるように設けて電子移動層を形成することが好ましい。この電子移動層が厚くなると光の吸収が大きくなるので薄いほうが好ましい。なお、上記Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金のように導電性を有する強磁性体層を用いれば、強磁性体層と電子移動層を兼用させることができ、より好ましい。
【００６８】
図３は、非磁性半導体層あるいは非磁性金属層を設けた強磁性体層を有する磁気記録媒体の一例を模式的に示す拡大断面図である。非磁性半導体層あるいは非磁性金属層８を酸化物強磁性体層４Ｂに接して重ねて設けるには、図３（ａ）のように溝の側壁面に形成された酸化物強磁性体層４Ｂ上に非磁性半導体層あるいは非磁性金属層８を設けても、また図３（ｂ）のように溝の側壁面に形成された非磁性半導体層あるいは非磁性金属層８上に酸化物強磁性体層４Ｂを設けてもよい。
【００６９】
なお、ディスプレイとして応用する磁気記録媒体においては、溝３は空間であるか、或いは可視光に対して透明であり基板と異なる屈折率の材料で埋められていることが好ましい。
【００７０】
光反射膜６は、特定の可視光域波長に高い反射率を有する材料、例えばＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、ＴｅＯｘ、ＴｅＣ、ＳｅＡｓ、ＴｅＡｓ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＣｒＮ等を用い、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などにより形成することができる。膜厚としては５０〜５００ｎｍが好ましい。この他にも、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などの交互多層膜、金属と誘電体の交互多層膜、傾斜型反射板、ホログラム反射板（日本ポラロイド社製「ホロブライト」等）なども使用できる。
【００７１】
さらに、特に、磁気記録媒体をレーザ光による記録や再生、或いはディスプレイとして使用する場合には、光の透過率を向上させ、また化学的腐食や光による化学的変化から磁気記録媒体を保護するうえから、光反射膜が設けられている面とは反対側の面に反射防止膜を設けることが望ましい。反射防止膜は、下記表１にあげた材料などを用い、真空蒸着法などによって形成することができる。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
図４は本発明の磁気記録媒体をディスプレイとして使用する場合において、コントラストが発現する様子を模式的に示す説明図である。図４の磁気記録媒体は、可視光に対して透明な基板１Ａ、その基板の一方の表面に設けられた溝の側壁面に形成された強磁性体層の磁化部４Ｘ、非磁化部４Ｙを有しており、基板の他方の面に光反射膜６が設けられている。
【００７４】
光１１Ａは円偏光であり、強磁性体層の磁化部４Ｘを有する部分（強磁性体層やその周りの基板部や空間部など）を通り抜けてきた光１１Ｂは偏光面が回転している直線偏光である。光１１Ｂは光反射層６で反射され、この反射された光１１Ｃは再び強磁性体層の磁化部４Ｘを有する部分を通過する。ここで、光１１Ｃは偏光面が回転しているので、強磁性体層の磁化部４Ｘを有する部分（検光子となる）を通過することができない。
【００７５】
一方、光１２Ａも円偏光であり、強磁性体層の非磁化部４Ｙを有する部分を通り抜けてきた光１２Ｂは直線偏光であるが、光反射層６で反射された光１２Ｃは偏光面が回転していない。直線偏光は強磁性体層の非磁化部４Ｙを有する部分では偏光面が合っているので通過できる。なお、光の通過の程度は強磁性体層の磁化の程度に依存している。
【００７６】
このようにして、強磁性体層の磁化部は暗く見え、非磁化部は明るく見える。この現象を有する磁気記録媒体は偏光子を兼ねることができ、また、所望の磁化部を形成しこれに光をあてて色々な可視像をつくり、変化させ、消去させることができるため、バックライトを必要としないディスプレイにも応用することができる。
【００７７】
なお、基板の光反射膜６が設けられている面と反対側の面に市販の偏光子を合わせることによっても、または光反射膜６を設けずに溝の側壁面に強磁性体層を有する基板１Ａを一対の偏光子で挟むことによってもディスプレイとすることができる。
【００７８】
本発明の磁気記録媒体は、次のような工程により作製することができる。すなわち、（１）基板の表面に、フォトリソグラフィー技術を用いて、直線状にかつ互いに平行になるように凹形の溝を多数列形成する工程、（２）上記溝が形成された基板上に強磁性体よりなる薄膜（強磁性体層）を形成する工程、（３）形成された強磁性体薄膜（強磁性体層）のうち凹形の溝の側壁の表面に形成された部分のみが残存するようにエッチング処理を行う工程、（４）、上記（３）の工程の次に必要により凹形の溝が埋まるようにスパッタリングなどにより基板上に無機材料の皮膜を形成し、基板表面が平滑になるように研磨する工程、（５）、上記（３）または（４）の工程の次に必要により磁気記録媒体の基板の一面に光反射膜を形成する工程、または別の基板上に形成した光反射層を磁気記録媒体の基板に張り合わせる工程、により作製することができる。
【００７９】
図５は、本発明の磁気記録媒体を製造する工程の一例を示す説明図である。まず、基板１にレジスト膜９を積層し（ａ）、レジスト膜９上に等間隔の互いに平行な多数の直線状の細線パターンを有するフォトマスクを配置してＵＶ光を露光し、ついでウェットエッチングしてレジスト膜９を一定の等しい幅ｍ１及び間隔ｍ２になるようにパタン化し（ｂ）、基板１を特定の深さにエッチングして溝３を形成し（ｃ）、次いでレジスト膜９を剥離する（ｄ）。このようにして溝３は比較的容易に加工面に対して垂直に深く（１０μｍくらいまで）形成することができる。また、リソグラフィー法を使用すれば、直線性のきれいな細線状の溝を形成することができる。
【００８０】
基板としてプラスチック板を用いる場合には、プラスチック板上に例えばＳｉＯ２薄膜をＰＶＤ法で製膜し、このＳｉＯ２薄膜表面に溝を形成するようにしてもよい。
【００８１】
次に、この溝が形成された基板上に強磁性体よりなる薄膜（強磁性体層）４を形成する（ｅ）。この薄膜（強磁性体層）の形成方法としては、ＰＶＤ法もしくはＣＶＤ法や、メッキ法が好適に採用されるが、特に製法が制限されるものではない。
【００８２】
次いで、形成された薄膜（強磁性体層）４のうち基板表面に平行な部分をＡｒイオン１０によるエッチング（湿式、乾式を問わないが、基板側に逆バイアス電圧を印加して逆スパッタ法によるのが好ましい）で除去する（ｆ）ことにより、溝の側壁面に薄膜（強磁性体層）４を形成することができる（ｇ）。次に、別の基板１Ｂの片面に光反射層を形成し、この光反射層付き基板の光反射層側と基板１の強磁性体薄膜（強磁性体層）４が形成されている面とを張り合わせ、本発明の磁気記録媒体を得ることができる（ｈ）。また、基板としてプラスチックフィルムを用いることにより、変形自在の磁気記録媒体を得ることができる。
【００８３】
【実施例】
【００８４】
次に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
【００８５】
実施例１
１ｍｍ厚のガラス基板の表面に、合計で１２０ｎｍ厚となるようにＣｒ２Ｏ３膜、ついでＣｒ膜の２層を設け、更にその上にポジ型レジスト膜を設けた。このレジスト膜の上に、互いに平行な多数の直線状の細線パターンを有するフォトマスクを配置し、ＵＶ光を用いてレジスト膜上に図１においてＬ１＝Ｌ２＝０．５μｍとなるように多数の直線状の細線パターンを露光し、ついでウェットエッチング手法を用いて上記レジスト膜をエッチングし、更にフッ素系ガスを用いてガラス基板表面をエッチングして、深さ０．４μｍ（図１においてＨ＝０．４μｍ）の溝を形成した。ついでＣｒ２Ｏ３膜、Ｃｒ膜の２層およびレジスト層を剥離した。
【００８６】
次に、ガス中蒸着法を用いて、上記ガラス基板の上記加工面上に、基板を加熱しないで、鉄を蒸着し鉄超微粒子膜（強磁性体層）を形成した。使用したガスはＡｒと空気の混合ガスで、Ａｒガスを５０ＣＣＭ、乾燥空気を２ＣＣＭの流量で流し、全圧力で１．３Ｐａとした。このようにして形成された鉄超微粒子膜（強磁性体層）の平均膜厚は８１ｎｍであった。
【００８７】
鉄超微粒子膜（強磁性体層）の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したところ、鉄超微粒子の平均粒子径は６ｎｍで、各微粒子は非磁性相で隔離されていた。Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定した鉄超微粒子膜の組成は、鉄が５３％で、その他はＯ、Ｃ、Ｎであった。また、平坦部（上記鉄超微粒子膜の形成時にガラス基板の加工表面と同一平面に置いたガラス板上に形成された鉄超微粒子膜）で測定した保磁力は４５０エルステッドであり、面内方向の角型比は０．８０で、大きな面内磁気異方性を有していた。
【００８８】
次いでＡｒガスを用いたドライエッチングを施し、基板表面に平行な部分（図１における２ａ面、２ｂ面）の鉄超微粒子膜（強磁性体層）を除去し、溝の側壁面（図１における側壁面２）のみに鉄超微粒子膜（強磁性体層）を残した。ドライエッチングは、Ａｒガス流量６ＣＣＭ、真空度１．５Ｐａ、投入電力４５０Ｗ、印加電圧−５００Ｖで２５分間行った。
【００８９】
次に、スパッタ装置を用いて、ターゲットをＳｉＯ２とし、Ａｒガス、Ｏ２ガスを導入して、上記ガラス基板面（図１における２ａ面、２ｂ面および強磁性体層が形成されている側壁面２）がＳｉＯ２膜で覆われ、溝が埋まるようにした後、化学研磨と機械研磨とを併用してＳｉＯ２膜表面が平滑になるように研磨して磁気記録媒体を得た。
【００９０】
市販のナローギヤップリング磁気ヘッドを備えた磁気記録装置を作製し、上記のようにして得られた磁気記録媒体を用い、図１に示すような各強磁性体層に幅１０μｍでデジタル磁気記録（基板面に垂直に上向き、または下向きの磁化）を行った。また、記録後の磁気記録媒体について、上記磁気記録装置で強磁性体層からの磁化による信号強度が最大になるように磁気ヘッドの位置を決めて用いることにより、明瞭な再生信号を得ることができた。また、磁気記録媒体の表面を４００Å程度研磨したのちでも再生出力はほとんど変化しなかった。
【００９１】
比較例１
スパッタ装置を用いて、表面が平滑な石英基板上に厚さ１００ｎｍのＺｎＯ膜を形成した。ついでスパッタ装置を用いてＺｎＯ膜上に、Ｂａフェライト（ＢａＣｏ０．５Ｔｉ０．５Ｆｅ１１Ｏ１９）の垂直磁化膜（垂直磁気異方性磁界Ｈｋ＝４．５ＫＯｅ）を、基板を６５０℃に加熱して、３００ｎｍの膜厚で形成して磁気記録媒体を得た。この磁気記録媒体について、実施例１における磁気記録装置を用いて記録および再生をおこなったところ、記録単位が８１ｎｍと小さくなると再生出力は実施例１の３分の１となり、また磁気記録媒体の表面を４００Å程度研磨した後ではほとんど再生できなかった。
【００９２】
実施例２
実施例１において作製した深さ０．４μｍ（図１においてＨ＝０．４μｍ）の溝を有するガラス基板を用い、厚さ５０μｍのポリカーボネートフィルムにそのガラス基板の表面レプリカをとることによって、ポリカーボネートフィルム表面に図１においてＬ１＝Ｌ２＝０．５μｍ、Ｈ＝０．４μｍの周期的な凹凸を形成した。これを実施例１で作製したガラス基板に代えて用いた以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。この磁気記録媒体について、実施例１における磁気記録装置を用いて記録および再生をおこなったところ、明瞭な再生信号を得ることができた。また、磁気記録媒体の表面を４００Å程度研磨したのちでも再生出力はほとんど変化しなかった。
【００９３】
比較例２
実施例２のポリカーボネートフィルムを用いて比較例１の垂直磁化膜を有する磁気記録媒体の作製を試みたが、ポリカーボネートフィルムは６５０℃の加熱ができないためＢａフェライトが結晶化せず、磁気記録媒体を作製することができなかった。
【００９４】
実施例３
実施例１で作製した磁気記録媒体に、基板面に垂直方向に磁界（０．５ＫＧ）を印加し、波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザ光を基板面に垂直に入射させて図１における各強磁性体層を加熱して幅１μｍでデジタル磁気記録（基板面に垂直に上向き、または下向きの磁化）を行った。この磁気記録媒体について、実施例１における磁気記録装置を用いて実施例１と同様にして再生をおこなったところ、明瞭な再生信号を得ることができた。また、磁気記録媒体の表面を４００Å程度研磨したのちでも再生出力はほとんど変化しなかった。
【００９５】
比較例３
比較例１の磁気記録媒体を用い、基板面に垂直方向に磁界（０．５ＫＧ）を印加して、波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザ光を入射させてＢａフェライト垂直磁化膜を加熱して幅１μｍでデジタル磁気記録（基板面に垂直に上向き、または下向きの磁化）を行ったところ、Ｂａフェライトは透過性が良すぎてレーザ光の吸収が少なく熱感度低下が生じ、更に熱の膜面への拡散が大きいため、記録ができなかった。
【００９６】
実施例４
実施例１で作製した磁気記録媒体に、基板面に垂直方向に磁界（０．５ＫＧ）を印加し、波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザ光を基板面に垂直に入射させて図１における各強磁性体層を加熱して幅１μｍでデジタル磁気記録（基板面に垂直に上向き、または下向きの磁化）を行った。この磁気記録媒体に波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザ光を照射し強磁性体層を通過させ、レーザ光の偏光面の回転方向（磁化部における回転角は３．６度であった）を検光子で検知する光磁気ヘッドにより再生したところ高密度記録の再生が可能であった。
【００９７】
実施例５
実施例１において鉄超微粒子の代わりにコバルト超微粒子を用いてコバルト超微粒子膜（強磁性体層）を形成した以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体を作製した。コバルト超微粒子膜におけるコバルト超微粒子の平均粒子径は７５Åであり、コバルト含有量は７８％であった。この磁気記録媒体について、実施例４におけると同様にして記録および再生をおこなったところ、回転角は２．０度であり、高密度記録及びその再生が可能であった。
【００９８】
比較例４
表面が平滑なガラス基板を用い、コバルト超微粒子の代わりに、コバルト連続膜を真空蒸着法（真空度２×１０−４Ｐａ）によりガラス基板表面に設けて磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体について、実施例４におけると同様にしてレーザ光で記録したところ、回転角は０．５度であり、記録及びその再生を行うことができなかった。
【００９９】
実施例６
５００μｍ厚の石英基板の一方の面に、合計で１２０ｎｍとなるようにＣｒ２Ｏ３膜ついでＣｒ膜の２層を設け、更に、その上にポジ型レジスト膜を設けた。このレジスト膜上に、互いに平行な多数の直線状の細線パターンを有するフォトマスクを配置し、ＵＶ光を用いてレジスト膜上に図２においてＬ１＝Ｌ２＝１μｍとなるように多数の直線状の細線パターンを露光し、ついでウェットエッチング手法を用いて上記レジスト膜をエッチングし、更にフッ素系ガスを用いて石英表面をエッチングして、深さ０．４μｍ（図２においてＨ＝０．４μｍ）の溝を形成した。ついでＣｒ２Ｏ３膜、Ｃｒ膜の２層およびレジスト膜を剥離した。
【０１００】
次に、ガス中蒸着法（ガスはＡｒと空気の混合ガスで、空気／Ａｒ＝２００ｍｔｏｒｒ／５０ｍｔｏｒｒ）を用いて、上記石英基板の加工面上に基板加熱を行わないで鉄を蒸着した。このようにして形成された膜は平均粒径５５Åの鉄超微粒子と酸化鉄、炭化物を含んでおり、平均膜厚は７６ｎｍであった。この鉄超微粒子膜は平坦部（上記鉄超微粒子膜の形成時に石英基板表面と同一平面に置いたガラス板上に形成された鉄超微粒子膜）で測定した保磁力が６３０エルステッドであり、面内磁気異方性をもった膜であった。
【０１０１】
次いでスパッタ装置を用い基板側に−４００Ｖを印加し、Ａｒガスを導入して逆スパッタ法により基板表面に平行な部分（図２における２ａ面、２ｂ面）の鉄超微粒子膜（強磁性体層）を除去し、溝の側壁面（図２における側壁面２）のみに鉄超微粒子膜（強磁性体層）を残した。この石英基板の溝を有する面と反対側の表面に反射防止膜としてＭｇＦ２（ｎ＝１．３８）の層を真空蒸着法によって１００ｎｍの厚さになるように設けた。この反射防止膜によって可視光域の反射率は３％程低下した。
【０１０２】
直線状でかつ互いに平行な強磁性体層の細線に対して電気ベクトルの方向が垂直な場合をＳ偏光、平行な場合をＰ偏光とすると、以上のようにして作製した磁気記録媒体のＳ偏光透過率（Ｔ１）は波長５５０ｎｍにおいて６０％以上であり、Ｐ偏光透過率（Ｔ２）は波長５５０ｎｍにおいて２％以下であった。また、偏光度［（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）］は波長５５０ｎｍにおいて８０％以上であった。この数値は得られた磁気記録媒体が偏光子としても有用であることを裏付けるものである。
【０１０３】
上記磁気記録媒体の反射防止膜を有する面から直径１ｍｍのサイズの円筒状棒磁石で文字を描いて磁化部を形成した。この磁気記録媒体を一対のフィルム偏光板で挟み可視化を試みたところ、磁化部はファラデー回転した直線偏光がフィルム偏光板を通過することができずに黒く見え、一方非磁化部は偏光面の回転がないため明るく見えコントラストの明確な文字を読むことができた。
【０１０４】
更に、別の石英基板（厚さ１ｍｍ）にＡｌ膜（厚さ２００ｎｍ）を真空蒸着法で設け、上記一対のフィルム偏光板のうちの石英基板の溝を有する面のフィルム偏光板に代えて、そのＡｌ膜側を上記石英基板の溝を有する面に張り合わせて光反射膜を設け、上記と同様に棒磁石で文字を描くことにより、コントラストの良い文字を読むことができた。
【０１０５】
実施例７
実施例６のガス中蒸着法の代わりに、スパッタ法を用いてターゲットをＢｉ２Ｇｄ１Ｆｅ４Ａｌ１Ｏ１２とし、基板温度を３００℃とした以外は実施例６と同様にして、酸化物磁性体膜（強磁性体層）を溝の側壁に厚さ５７ｎｍとなるように設けた。ついで６５０℃で３時間加熱した後、平坦部で測定した保磁力は５４０エルステッドであった。ついでＧｅ層をスパッタ法で基板加熱なしで厚さ８０Åとなるように形成（スパッタ圧力６．７×１０−３ｔｏｒｒ、投入電力２００Ｗ）した後、実施例６と同様な方法の逆スパッタ法によりＧｅ層を壁面の上記酸化物磁性体膜上にのみに残して磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体を実施例６と同様にして用い、棒磁石で文字を描くことにより、コントラストの良い文字を読むことができた。Ｇｅ層を設けない場合には文字を読むことができなかった。
【０１０６】
比較例５
表面が平滑な石英基板上に、実施例６におけるガス中蒸着法と同様にして、鉄超微粒子膜を厚さ６７ｎｍに蒸着して磁気記録媒体を作製した。磁気記録媒体を実施例６と同様に用い、棒磁石画像を描いても、この鉄超微粒子膜における可視光の透過率は４０％以下で、目視では黒い膜であり、画像を見ることはできなかった。
【０１０７】
比較例６
実施例７におけるスパッタ法と同様にして、１ｍｍ厚の表面が平滑な石英基板上に、酸化物磁性体膜を１００ｎｍと９００ｎｍの厚さで形成して磁気記録媒体を作製した。両方の磁気記録媒体とも酸化物磁性体膜は黄色の膜で赤色光で８０％程度の透過率が得られたが、波長５００ｎｍ以下の波長の短い光は３０％以下の透過率であった。実施例７と同様に棒磁石で磁化した後、市販のフィルム偏光板２枚ではさんで可視化を試みた。酸化物磁性体膜の厚さが１００ｎｍでは像が見えず、９００ｎｍでは像は観察できたが、光透過率が低いため、反射タイプの場合（磁気記録媒体の一方の面に光反射膜を設けた場合）には像は観察できなかった。
【０１０８】
上記第一に記載の磁気記録媒体によれば、強磁性体層を基板面に垂直に超薄膜として設けたので、基板面に平行な方向への記録のボヤケ（ニジミ）がなく、高密度でシャープな記録を行うことができる。また、繰り返し記録及び再生により磁気記録媒体表面が摩耗しても、強磁性体層が基板面に垂直に深く形成されているため、再生出力に影響を与えることが少なく、長期間にわたって記録及び再生を繰り返し行うことができる。さらに、強磁性体層を基板面に垂直に設けているので、強磁性体層は面内磁気異方性を有していればよく、強磁性体層に用いる材料が制限されることが少なく、製造も容易である。
【０１０９】
上記第二に記載の磁気記録媒体によれば、繰り返し記録及び再生を行っても磁気記録媒体表面の摩耗が少なく、記録及び再生を長期間にわたって繰り返し行うことができる。上記第三又は第四に記載の磁気記録媒体によれば、レーザ光による記録および再生を行うことができる。上記第五に記載の磁気記録媒体によれば、強磁性体層にＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の粒径５００Å以下の超微粒子を用いているので、量子サイズ効果等新たな光との相互作用が現れ大きな磁気光学効果が得られ、Ｓ／Ｎの大きな高密度記録が容易に得られる。
【０１１０】
上記第六に記載の磁気記録媒体によれば、基板面に平行な方向への記録のボヤケ（ニジミ）がなく、高密度でシャープな記録を行うことができる。上記第七に記載の磁気記録媒体の記録方法によれば、基板面に垂直に超薄膜として設けた強磁性体層を基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することにより、磁化部の微小化が可能となり、高密度でシャープな記録を行うことができる。また、レーザ光による非接触の記録を行うことができる。上記第八に記載の磁気記録媒体の記録方法によれば、記録方向に不連続で基板面に垂直な強磁性体層を記録方向に１ビットとして基板面に対し垂直方向に磁化して情報を記録することにより、磁化部を不連続の強磁性体層の一つ一つに限定することができるので、磁化部の微小化が可能となり、高密度でシャープな記録を行うことができる。
【０１１１】
上記第九に記載の磁気記録媒体の再生方法によれば、溝の側壁面に形成された厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの強磁性体層を基板表面に対して垂直方向に磁化して情報記録することにより、強磁性体層と再生レーザ光との相互作用による大きな磁気光学効果によってＳ／Ｎの良い再生信号を得ることができる。また、レーザ光による非接触の再生を行うことができる。上記第十に記載の磁気記録媒体によれば、可視光に対して透明な基板に強磁性体層を該基板面に対し垂直に並べて設けたことにより、高い光透過率と偏光機能が同時に得られ、磁化部と非磁化部に高いコントラストができて、大面積で画像等を記録し、ディスプレイとして画像等を観察することができる。
【０１１２】
上記第十一又は第十二に記載の磁気記録媒体によれば、光反射膜を設けたことにより高いコントラストが得られ、反射型ディスプレイとして使用することができる。上記第十三に記載の磁気記録媒体によれば、反射防止膜を設けたことにより光の透過率が向上し、よりコントラストの高い画像等を観察することができる。上記第十四に記載の磁気記録媒体によれば、導電性を有する強磁性体層を用いたため、この強磁性体層を強磁性体層及び／又は偏光子層として利用することができる。上記第十五に記載の磁気記録媒体によれば、強磁性体層が大きなファラデー効果を有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの任意の組み合わせによる合金の超微粒子を含むため、大きなファラデー効果と合わせて偏光機能を有し、さらにコントラストの高い画像等を観察することができる。
【０１１３】
上記第十六に記載の磁気記録媒体によれば、強磁性体層が絶縁性の場合に、非磁性半導体層又は非磁性金属層を重ねて設けたので、偏光機能が付与され、コントラストの高い画像等を観察することができる。上記第十七に記載の磁気記録媒体によれば、基板がプラスチックフィルムであるので、変形自在の磁気記録媒体を得ることができる。
【０１１４】
本発明は、磁気記録媒体に適用することができ、更に詳しくは、磁気ヘッドやレーザ光によって記録、読み出し（再生）、消去を繰り返し行うことができる高密度磁気記録媒体に適用することができるものである。また、本発明は、透明性に優れ偏光子としても使用でき、また磁場と光を与えることによって目視することができるディスプレイなどへの応用にも適した磁気記録媒体に適用することができる。
【０１１５】
【発明の効果】
【０１１６】
本発明によれば、上記問題点の少なくとも一つを解決することができる、磁気記録媒体、磁気記録媒体の記録方法及び磁気記録媒体の再生方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例を模式的に示す拡大断面図である。
【図２】ディスプレイとしての機能をも有する本発明の磁気記録媒体の代表的なものの一例を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】非磁性半導体層あるいは非磁性金属層を設けた強磁性体層を有する本発明の磁気記録媒体の一例を模式的に示す拡大断面図である。
【図４】本発明の磁気記録媒体をディスプレイとして使用する場合において、コントラストが発現する様子を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の磁気記録媒体を製造する工程の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１    基板
１Ａ    可視光に対して透明な基板
２    溝の側壁面
３    側壁面が互いに平行な多数の直線状の溝
４    強磁性体層
４Ａ    強磁性体層
４Ｂ    酸化物強磁性体層
４Ｘ    強磁性体層の磁化部
４Ｙ    強磁性体層の非磁化部
５    磁気記録媒体面
６    光反射膜
７    反射防止膜
８    非磁性半導体層あるいは非磁性金属層
９    レジスト膜
１０    Ａｒイオン
１１Ａ    円偏光
１１Ｂ    強磁性体層の磁化部を有する部分を通り抜けてきた光
１１Ｃ    光反射層で反射された光
１２Ａ    円偏光
１２Ｂ    強磁性体層の非磁化部を有する部分を通り抜けてきた光
１２Ｃ    光反射層で反射された光
【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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