JP4365520B2 - Magnetic recording medium and magnetic recording / reproducing system - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁気ディスク等の磁気記録媒体およびその記録再生方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置では、大容量化が急速に進んでおり、また磁気ヘッドから発生する信号磁界により、磁気ディスクの記録層中に記録磁区列が形成される。磁気ディスクの面記録密度を向上するには、記録磁区をいかに微細化できるかがポイントである。
【０００３】
従来の磁気ディスクにおいて、記録層を構成する磁性材料としては、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系が一般的である。Ｃｒ、ＴａおよびＰｔのような添加元素を結晶粒界に介在させることで、結晶粒間の相互作用を弱めて、記録ビット間の境界に複雑な磁壁が発生することを抑制し、記録層の保磁力および角形性を向上させることができる。
【０００４】
しかし、磁気ディスクの急速な高面記録密度化が現在求められているので、このまま記録密度の向上が進むと、１つの記録ビットの大きさが著しく微小になり、隣接する記録ビット間におけるフリンジングが問題となってくる。フリンジングとは、磁気ヘッドから発散する磁界によって生じる記録磁区端部の磁気的にじみである。
【０００５】
高面記録密度化に伴うこのような問題を解決する記録方式としては、パターンドメディアが提案されている。パターンドメディアとは、記録層をメッシュ状に区切ることで、磁性体をアイランド状に孤立させ、隣接するアイランド状の磁性間を非磁性体で埋めた構造を持つメディアである。パターンドメディアについては、例えば、特公平６−２８０９３号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
パターンドメディアでは、ビット密度およびトラック密度を高くしていくことが可能である。しかし、トラック密度を上げていくと、ヘッドの位置決めが難しくなる。また、パターンドメディアでは最小磁化反転単位を構成する微小な磁性体の位置に対して、記録磁界の印加が必要となるので、記録タイミング制御が難しくなる。
【０００７】
そこで、本発明では、このような事情を鑑み、非磁性領域を挟んで最小磁化反転単位が配列して形成される記録トラックを有するパターンドメディアにおいて、ヘッドの位置決めおよび記録タイミング制御が容易にできることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、下記（１）〜（６）の本発明により、達成される。
（１）最小磁化反転単位が非強磁性領域を挟んで二次元的に配列することにより、互いにほぼ平行な記録トラックが形成されており、記録トラック長さ方向および幅方向にそれぞれ等間隔で配列した複数の最小磁化反転単位が形成されており、特定のトラックに対し、それに隣接するトラックの最小磁化反転単位の設置位置は、記録トラック長さ方向において、該特定のトラックにおける隣接する最小磁化反転単位のほぼ中間位置とする磁気記録媒体。
（２）上記ほぼ中間位置は、上記特定トラックにおける隣接する最小磁化反転単位の中央から該最小磁化反転単位間の距離の多くとも１／６ずれた位置である（１）の磁気記録媒体。
（３）上記ずれた位置は、上記特定トラックに隣接する一方のトラックの最小磁化反転単位が磁気ヘッドの進行方向であるのに対し、他方のトラックにおいては、磁気ヘッドの反進行方向である（２）の磁気記録媒体。
（４）前記最小磁化反転単位が垂直磁気記録材料から構成される（１）ないし（３）の磁気記録媒体。
（５）（１）ないし（４）の磁気記録媒体に対し、磁気記録磁化情報の記録および再生を行う磁気記録再生方式。
（６）前記磁気記録媒体の互いに異なる複数の最小磁化反転単位に対し同時に記録を行い、前記磁気記録媒体の互いに異なる複数の最小磁化反転単位から同時に再生を行う（５）の磁気記録再生方式。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の磁気記録媒体の構成例を、図１と図２に示す。図１は、記録面の平面図であり、図２は図１の拡大図である。
【００１０】
この磁気記録媒体は、最小磁化反転単位１が非磁性領域２を挟んで二次元的に配列したパターンドメディアである。記録トラックは、上下方向に配列する最小磁化反転単位１により構成され、図示される記録トラックは互いに平行に配列している。
【００１１】
この最小磁化反転単位１は、記録トラック長さ方向、および記録トラック幅方向に、それぞれ等間隔で配列されている。
【００１２】
特定のトラックに対し、それに隣接するトラックの最小磁化反転単位１の設置位置は、記録トラック長さ方向において、該特定のトラックにおける隣接する最小磁化反転単位１のほぼ中間位置に配置されている。ところで、ここで言うほぼ中間位置とは、上記特定トラックにおける隣接する最小磁化反転単位１の中央から該最小磁化反転単位１間の距離の多くとも１／６ずれた位置を示す。最小磁化反転単位１の設置の好ましい位置について比較例含め、図３ないし図５を用いて説明する。
【００１３】
図３は、最小磁化反転単位１の設置位置が従来のように、記録トラック幅方向においても平行に配列している磁気記録媒体の構成例であり、図４は、特定のトラックに対し、それに隣接するトラックの最小磁化反転単位１の設置位置が、記録トラック長さ方向において、該特定のトラックにおける隣接する最小磁化反転単位１のちょうど中間位置に配置されている磁気記録媒体の構成例であり、図５は、特定のトラックに対し、それに隣接するトラックの最小磁化反転単位１の設置位置が、記録トラック長さ方向において、該特定のトラックにおける隣接する最小磁化反転単位１の中央から該最小磁化反転単位１間の距離の１／６ずれた位置に配置されている磁気記録媒体の構成例を示す。
【００１４】
磁気ヘッド３によるデータ記録時については、記録トラック幅方向に隣接する最小磁化反転単位１への誤記録を防止するためには、最小磁化反転単位１の設置位置は、図４の場合が最も好ましい。これは、記録トラック長さ方向からみても、記録トラック幅方向からみても、隣接する最小磁化反転単位１間は図３および図５と比べて、もっとも離れて配置されているので、磁気的影響をもっとも受けにくいからである。
【００１５】
また、磁気ヘッド３による再生時については、隣接する記録トラックからの位置誤差信号を最小磁化反転単位１と同様に検出することができるので、これを利用して磁気ヘッド３の位置を正確に捕らえながら再生することができる。この際に隣接する記録トラックの最小磁化反転単位１が図５のように配置されていると、特定トラックに隣接する一方のトラックの最小磁化反転単位１の位置が、磁気ヘッド３の進行方向にずれているとすると、他方のトラックにおいては、反対方向にずれているので、微小な再生タイミングのずれが生じ、誤検出を認識することが可能となる。これに対し、図３の場合は、全ての記録トラックの最小磁化反転単位１のタイミングが同じであり、図４の場合は、特定の記録トラックに隣接する両側の記録トラックのタイミングが同じであるので、図３においては、どの記録トラック上の最小磁化反転単位１なのか、また図４においてはどちらの記録トラック上の最小磁化反転単位１なのかが認識できず、正確な誤検出を認識するのは共に難しいと言える。
【００１６】
すなわち、特定トラックに隣接するトラックの最小磁化反転単位１の設置位置は、データ記録時には、図４の状態が好ましく、再生時には、図５の状態が好ましい。したがって、実際には、図４と図５の状態の間の任意の状態とすることができる。
【００１７】
本発明の磁気記録媒体に対して、記録再生を行う際には、記録トラック幅方向に並ぶ複数の最小磁化反転単位１に対し、同時に記録を行い、また、同時に再生を行う。このことにより、転送レートを著しく高くすることができる。
【００１８】
また、前記のように最小磁化反転単位１を配置することにより、記録時には、記録トラック幅方向において、オフトラックマージンの増大が可能となるので、隣接する最小磁化反転単位１への誤記録を防止することができると同時に、磁気ヘッド３から発生する記録磁界で重畳する記録トラック幅方向へのフリンジングを低減することができる。
【００１９】
再生時には、隣接する最小磁化反転単位１からの磁界による信号の誤検出を防止することができると同時に、記録トラック位置誤差信号をデータ記録部から抽出することができるので、記録効率を向上させることができる。
【００２０】
本発明では、最小磁化反転単位１を極めて高密度に配置することが可能となるので、高密度記録が可能な垂直磁気記録材料から最小磁化反転単位１を構成することが好ましい。
【００２１】
なお、本発明は、通常、磁気ディスクに適用される。磁気ディスクの記録トラックは、円形であるが、本発明における最小磁化反転単位１はディスク寸法に対し極めて小さいので、形状を特定しない。
【００２２】
本発明の磁気記録媒体では、すべての最小磁化反転単位１の配列間隔が同じである必要はない。例えば、本発明を磁気ディスクに適用した場合において、ロータリーアームにより、ヘッドの位置決めを行う場合には、ディスクが外周部の最小磁化反転単位１と内周部の最小磁化反転単位とで配列間隔を変える必要が生じることもある。このような場合には、記録トラック幅方向および記録トラック長さ方向の間隔の設定は、外周部と内周部とで独立に行ってもよい。
【００２３】
本発明において、上記した条件以外は特に限定されず、従来のパターンドメディアと同様であってよい。また、本発明の磁気記録媒体は、従来のパターンドメディアと同様にして製造することができる。例えば、垂直磁気記録材料を用いたパターンドメディアの製造方法は、J.Appl.Phys.81(8),15,4730-4732,April(1997)に記載されている。
【００２４】
【発明の効果】
本発明では、パターンドメディアの記録トラック長さ方向において、最小磁化反転単位をずらして配置することで、記録時には磁界による最小磁化反転単位への誤記録防止、再生時には磁界による最小磁化反転単位からの信号誤検出防止が可能となる。そのため、高密度記録および再生が容易となる。
【００２５】
また、記録時にはヘッドから発生するフリンジングからの影響を低減でき、再生時には記録トラック位置誤差信号をより確実に抽出することから、記録効率の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の磁気記録媒体の構成例を示す平面図である。
【図２】 本発明の磁気記録媒体の構成例を示す図１の拡大図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体と磁気ヘッドの構成例を示す平面図（ずれ無し）である。
【図４】本発明の磁気記録媒体と磁気ヘッドの構成例を示す平面図（ずれが中間）である。
【図５】本発明の磁気記録媒体と磁気ヘッドの構成例を示す平面図（ずれが１／６）である。
【符号の説明】
１ 最小磁化反転単位
２ 非磁性領域
３ 磁気ヘッド[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a magnetic recording medium such as a magnetic disk and a recording / reproducing system thereof.
[0002]
[Prior art]
In the magnetic disk device, the capacity is rapidly increasing, and a recording magnetic domain array is formed in the recording layer of the magnetic disk by a signal magnetic field generated from the magnetic head. In order to improve the surface recording density of the magnetic disk, the point is how the recording magnetic domain can be miniaturized.
[0003]
In a conventional magnetic disk, a Co—Cr—Ta system or a Co—Cr—Pt system is generally used as a magnetic material constituting the recording layer. By interposing additional elements such as Cr, Ta and Pt in the crystal grain boundary, the interaction between the crystal grains is weakened, and the occurrence of a complex domain wall at the boundary between the recording bits is suppressed. Coercive force and squareness can be improved.
[0004]
However, since a rapid increase in the surface recording density of a magnetic disk is currently required, if the recording density is improved as it is, the size of one recording bit becomes extremely small, and fringing between adjacent recording bits Becomes a problem. Fringeing is magnetic bleeding at the end of the recording magnetic domain caused by a magnetic field emanating from the magnetic head.
[0005]
Patterned media has been proposed as a recording method for solving such problems associated with high surface recording density. Patterned media is a media having a structure in which a magnetic layer is isolated in an island shape by dividing a recording layer in a mesh shape, and a gap between adjacent island-shaped magnets is filled with a non-magnetic material. The patterned media is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-28093.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In patterned media, the bit density and track density can be increased. However, as the track density is increased, head positioning becomes difficult. Further, in the patterned media, it is necessary to apply a recording magnetic field to the position of a minute magnetic body constituting the minimum magnetization reversal unit, so that recording timing control becomes difficult.
[0007]
Therefore, in the present invention, in view of such circumstances, it is possible to easily perform head positioning and recording timing control in a patterned medium having a recording track formed by arranging minimum magnetization reversal units across a nonmagnetic region. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present inventions (1) to (6) below.
(1) Since the minimum magnetization reversal units are two-dimensionally arranged across the non-ferromagnetic region, recording tracks that are substantially parallel to each other are formed, and are arranged at equal intervals in the recording track length direction and the width direction, respectively. A plurality of minimum magnetization reversal units are formed, and the position of the minimum magnetization reversal unit of a track adjacent to a specific track is set to the minimum magnetization reversal adjacent to the specific track in the recording track length direction. A magnetic recording medium that is positioned approximately in the middle of the unit.
(2) The magnetic recording medium according to (1), wherein the substantially intermediate position is a position shifted at most 1/6 of a distance between the minimum magnetization reversal units from the center of adjacent minimum magnetization reversal units in the specific track.
(3) In the shifted position, the minimum magnetization reversal unit of one track adjacent to the specific track is the traveling direction of the magnetic head, while the other track is the counter-traveling direction of the magnetic head ( 2) Magnetic recording medium.
(4) The magnetic recording medium according to (1) to (3), wherein the minimum magnetization reversal unit is made of a perpendicular magnetic recording material .
(5) (1) to to the magnetic recording medium (4), the magnetic recording and reproducing method for performing recording and playback of the magnetic recording magnetization information.
(6) the magnetic against the plurality of different minimum magnetization reversal unit of the recording medium simultaneously perform recording, magnetic recording and reproducing system which performs simultaneously reproduced from a plurality of different minimum magnetization reversal unit of said magnetic recording medium (5).
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A configuration example of the magnetic recording medium of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a plan view of the recording surface, and FIG. 2 is an enlarged view of FIG.
[0010]
This magnetic recording medium is a patterned medium in which minimum magnetization reversal units 1 are two-dimensionally arranged with a nonmagnetic region 2 interposed therebetween. The recording track is composed of the minimum magnetization reversal units 1 arranged in the vertical direction, and the recording tracks shown are arranged in parallel to each other.
[0011]
The minimum magnetization reversal units 1 are arranged at equal intervals in the recording track length direction and the recording track width direction.
[0012]
For a specific track, the installation position of the minimum magnetization reversal unit 1 of the track adjacent to the specific track is arranged at a substantially intermediate position of the adjacent minimum magnetization reversal unit 1 of the specific track in the recording track length direction. By the way, the substantially intermediate position mentioned here indicates a position where at most 1/6 of the distance between the minimum magnetization reversal units 1 in the specific track is shifted from the center of the adjacent minimum magnetization reversal units 1 at most. A preferred position for installing the minimum magnetization reversal unit 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 5 including a comparative example.
[0013]
FIG. 3 is a configuration example of a magnetic recording medium in which the minimum magnetization reversal unit 1 is installed in parallel in the recording track width direction as in the prior art, and FIG. It is a configuration example of a magnetic recording medium in which the minimum magnetization reversal unit 1 of an adjacent track is disposed at an intermediate position of the adjacent minimum magnetization reversal unit 1 in the specific track in the recording track length direction. FIG. 5 shows that, for a specific track, the minimum magnetization reversal unit 1 of the track adjacent to the specific track has the minimum position from the center of the adjacent minimum magnetization reversal unit 1 in the specific track in the recording track length direction. The structural example of the magnetic recording medium arrange | positioned in the position which shifted | deviated 1/6 of the distance between the magnetization reversal units 1 is shown.
[0014]
In the data recording by the magnetic head 3, in order to prevent erroneous recording in the minimum magnetization reversal unit 1 adjacent in the recording track width direction, the installation position of the minimum magnetization reversal unit 1 is most preferable in the case of FIG. . This is because, even when viewed from the recording track length direction and from the recording track width direction, the adjacent minimum magnetization reversal units 1 are arranged farthest from each other as compared with FIGS. It is because it is hard to receive.
[0015]
Further, during reproduction by the magnetic head 3, since a position error signal from an adjacent recording track can be detected in the same manner as the minimum magnetization reversal unit 1, the position of the magnetic head 3 can be accurately captured using this. Can be played while. At this time, if the minimum magnetization reversal unit 1 of the adjacent recording track is arranged as shown in FIG. 5, the position of the minimum magnetization reversal unit 1 of one track adjacent to the specific track is in the traveling direction of the magnetic head 3. If it is deviated, the other track is deviated in the opposite direction, so that a slight deviation in reproduction timing occurs, and it becomes possible to recognize erroneous detection. On the other hand, in the case of FIG. 3, the timing of the minimum magnetization reversal unit 1 of all the recording tracks is the same, and in the case of FIG. 4, the timings of the recording tracks on both sides adjacent to the specific recording track are the same. Therefore, in FIG. 3, it is impossible to recognize which recording track the minimum magnetization reversal unit 1 is, and in FIG. 4, which recording track is the minimum magnetization reversal unit 1, it is possible to recognize accurate erroneous detection. It can be said that both are difficult.
[0016]
That is, the position of the minimum magnetization reversal unit 1 in the track adjacent to the specific track is preferably in the state shown in FIG. 4 during data recording and in the state shown in FIG. 5 during reproduction. Therefore, in practice, any state between the states shown in FIGS. 4 and 5 can be obtained.
[0017]
When recording / reproducing is performed on the magnetic recording medium of the present invention, recording is simultaneously performed on a plurality of minimum magnetization reversal units 1 arranged in the recording track width direction, and reproduction is performed simultaneously. This can significantly increase the transfer rate.
[0018]
Further, by arranging the minimum magnetization reversal unit 1 as described above, an off-track margin can be increased in the recording track width direction at the time of recording, so that erroneous recording to the adjacent minimum magnetization reversal unit 1 is prevented. At the same time, fringing in the recording track width direction superimposed by the recording magnetic field generated from the magnetic head 3 can be reduced.
[0019]
At the time of reproduction, it is possible to prevent erroneous detection of a signal due to a magnetic field from the adjacent minimum magnetization reversal unit 1, and at the same time, it is possible to extract a recording track position error signal from the data recording unit, thereby improving recording efficiency. Can do.
[0020]
In the present invention, since the minimum magnetization reversal unit 1 can be arranged at an extremely high density, it is preferable that the minimum magnetization reversal unit 1 is made of a perpendicular magnetic recording material capable of high density recording.
[0021]
The present invention is usually applied to a magnetic disk. The recording track of the magnetic disk is circular, but the minimum magnetization reversal unit 1 in the present invention is extremely small with respect to the disk size, so the shape is not specified.
[0022]
In the magnetic recording medium of the present invention, the arrangement intervals of all the minimum magnetization reversal units 1 need not be the same. For example, when the present invention is applied to a magnetic disk and the head is positioned by a rotary arm, the arrangement interval of the disk is set between the minimum magnetization reversal unit 1 at the outer peripheral portion and the minimum magnetization reversal unit at the inner peripheral portion. It may be necessary to change. In such a case, the intervals in the recording track width direction and the recording track length direction may be set independently at the outer peripheral portion and the inner peripheral portion.
[0023]
In the present invention, the conditions other than those described above are not particularly limited, and may be the same as those of conventional patterned media. The magnetic recording medium of the present invention can be manufactured in the same manner as conventional patterned media. For example, a method for producing a patterned medium using a perpendicular magnetic recording material is described in J. Appl. Phys. 81 (8), 15, 4730-4732, April (1997).
[0024]
【The invention's effect】
In the present invention, the minimum magnetization reversal unit is shifted and arranged in the recording track length direction of the patterned medium to prevent erroneous recording to the minimum magnetization reversal unit due to the magnetic field during recording, and from the minimum magnetization reversal unit due to the magnetic field during reproduction. It is possible to prevent erroneous signal detection. This facilitates high-density recording and reproduction.
[0025]
Further, the influence of fringing generated from the head during recording can be reduced, and the recording track position error signal can be more reliably extracted during reproduction, so that the recording efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of a magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of FIG. 1 showing a configuration example of a magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 3 is a plan view (no deviation) showing a configuration example of a magnetic recording medium and a magnetic head according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration example of a magnetic recording medium and a magnetic head according to the present invention (shift is in the middle).
FIG. 5 is a plan view (deviation of 1/6) showing a configuration example of a magnetic recording medium and a magnetic head according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Minimum magnetization reversal unit 2 Nonmagnetic region 3 Magnetic head

Claims (4)

最小磁化反転単位が非強磁性領域を挟んで二次元的に配列されることにより、互いにほぼ平行な記録トラックが形成されており、
記録トラック長さ方向および幅方向にそれぞれ等間隔で配列した複数の最小磁化反転単位が形成されており、
特定のトラックに対し、それに隣接するトラックの最小磁化反転単位の設置位置は、記録トラック長さ方向において、該特定のトラックにおける隣接する最小磁化反転単位のほぼ中間位置とされ、
上記ほぼ中間位置は、上記特定トラックにおける隣接する最小磁化反転単位の中央から該最小磁化反転単位間の距離の多くとも１／６ずれた位置とされ、
上記ずれた位置は、上記特定トラックに隣接する一方のトラックの最小磁化反転単位が磁気ヘッドの進行方向であるのに対し、他方のトラックにおいては、磁気ヘッドの反進行方向である磁気記録媒体。Recording tracks almost parallel to each other are formed by arranging the minimum magnetization reversal units two-dimensionally across the non-ferromagnetic region,
A plurality of minimum magnetization reversal units arranged at equal intervals in the recording track length direction and the width direction are formed,
For a specific track, the installation position of the minimum magnetization reversal unit of the track adjacent to the specific track is approximately the middle position of the adjacent minimum magnetization reversal unit in the specific track in the recording track length direction .
The substantially intermediate position is a position that is shifted at most 1/6 of the distance between the minimum magnetization reversal units from the center of adjacent minimum magnetization reversal units in the specific track,
The offset position, whereas the one of the minimum magnetization reversal unit of track adjacent to the specific track is the traveling direction of the magnetic head, the other in the track, the anti-travel direction der Ru magnetic recording medium of the magnetic head . 前記最小磁化反転単位が垂直磁気記録材料から構成される請求項１記載の磁気記録媒体。The minimum magnetization reversal unit according to claim 1 Symbol placement of a magnetic recording medium composed of a perpendicular magnetic recording material. 請求項１又は２記載の磁気記録媒体に対し、磁気記録磁化情報の記録および再生を行う磁気記録再生方式。To the magnetic recording medium of claim 1 or 2, wherein, the magnetic recording and reproducing method for performing recording and playback of the magnetic recording magnetization information. 前記磁気記録媒体の互いに異なる複数の最小磁化反転単位に対し同時に記録を行い、前記磁気記録媒体の互いに異なる複数の最小磁化反転単位から同時に再生を行う請求項３記載の磁気記録再生方式。 Said magnetic against the plurality of different minimum magnetization reversal unit of the recording medium simultaneously perform recording, magnetic recording and reproducing system according to claim 3, wherein simultaneously performing reproduction from a plurality of different minimum magnetization reversal unit of the magnetic recording medium.
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