CN1922675A - 磁记录介质及其制造方法和制造装置、磁记录介质的记录再现方法和记录再现装置 - Google Patents

磁记录介质及其制造方法和制造装置、磁记录介质的记录再现方法和记录再现装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于，在通过从膜面照射光来进行信号的记录再现的磁记录介质中，提供一种可靠性高、耐热性优良的记录介质。为此，在形成于盘基板上的至少具有磁性各向异性的记录膜上，隔着热传导率小于记录膜的热传导率的保护层，形成润滑层。

Description

磁记录介质及其制造方法和制造装置、磁记录介质的 记录再现方法和记录再现装置
技术领域
本发明涉及可改写的磁记录介质，特别是涉及通过入射光，在使温度上升的同时进行信号的记录再现的磁记录介质、及其制造方法和制造装置、磁记录介质的记录再现方法和记录再现装置。
背景技术
使用光的磁记录介质和相变记录介质等的光记录介质，是能够进行大容量、高密度记录的移动型记录介质，近年来，随着多媒体化的普及，对于记录计算机的大容量文件和动态图象的记录介质的需求急速增加。
光记录介质一般是在塑料等透明的圆盘状基板上形成包含记录层的多层膜，通过照射激光进行记录、删除，利用激光的反射光进行再现。使用光的磁记录介质，以往是在通过施加固定磁场进行了删除后，通过施加反方向的固定磁场进行记录的所谓光调制记录为主，但近年来，在照射激光的同时，根据记录图案来调制磁场的磁场调制方式，作为能够一次性进行记录(直接改写)、且能够以高记录密度正确地记录的方式备受注目。相变记录介质由于能够利用光调制记录进行直接改写，并利用与CD或DVD相同的光学系统进行再现，所以正在向实用化发展。
光记录介质的记录密度的极限由光源的激光波长(λ)决定，并依赖于衍射界限(～λ/2NA：NA是物镜的数值孔径)。近年来，关于该课题正在积极地进行开发，例如提出有一种通过采用2片组的物镜而具有0.8以上的NA的系统。以往，用于记录再现的激光是通过基板照射到记录膜上。但是，NA越大，光会因在通过基板时基板的倾斜等而使得像差越大，所以希望削减基板的厚度。在这种情况下，由于例如0.5mm厚度以下的基板，甚至在介质的制造时都难以保持，所以在使用了高NA物镜的系统中，提出了一种通过薄膜上的保护涂层进行记录再现的方式(参照非专利文献1)。
例如，提出了通过使光束从膜面入射，增大物镜的数值孔径，并使用近场光来提高再现分辨率的技术(参照专利文献1)。在该技术中，与通过基板入射光束的方法相比，能够提高检测分辨率。而且，由于不受因基板的倾斜等引起光束的像差的影响，所以即使在进行高密度记录的情况下，也能够获得良好的再现信号。
专利文献1：特开平11-345442号公报
非专利文献1：Jpn.J.Appl.Phys.36、p.456-459(1997)
但是，在使用了上述以往的高开口量的光学头的情况下，检测分辨率依然会因光的波长和开口量而存在极限。另外，通过照射光，并使用GMR头等磁头进行记录再现的方式，与只使用磁头进行记录再现的以往方式相比，由于记录介质的温度上升而带来了因用于使磁头滑动的润滑层的温度上升而导致的特性变化，由此产生可靠性下降的问题。
发明内容
本发明的目的在于，在通过照射光使记录膜的温度上升的同时进行磁记录再现的记录介质中，提供一种通过提高润滑层的特性而提高耐久性、具有良好的信号特性的磁记录介质。
本发明的磁记录介质在盘基板上包括至少具有磁性各向异性的记录膜，其特征在于，至少在记录膜的上面，隔着热传导率小于记录膜的热传导率的保护层而具有润滑层。
这样，可实现能够隔断因记录层的温度上升所产生的热对润滑层的影响，并可防止记录再现用磁头的温度上升、信号特性优良的磁记录介质。
保护层的热传导率为1×106erg/(s·K·cm)以下。
另外，保护层也可以由多层薄膜构成。优选多层薄膜的热传导率各自不同。而且，优选记录膜一侧的薄膜的热传导率大于润滑层一侧的薄膜的热传导率。
由多层薄膜构成的保护层优选至少具有热传导率为1×106erg/(s·K·cm)以下的层。
由此，可获得信号特性优良的磁记录介质。
优选保护层以碳为主要成分，而且含有类金刚石碳，并且含有氮、氧或氢。在保护层的多层薄膜中，优选使氮、氧或氢的含有量变化。
保护层优选包含在250℃以上的温度下具有耐热性的材料，而且，耐热性的保护层优选由氟系树脂、或陶瓷材料构成，并且由特氟隆(注册商标)构成。
保护层也可以含有金属材料，金属材料优选是Ti、Ta、Cr，并且，金属材料也可以是氮化合物或氧化物。
另外，保护层也可以至少含有硫族系化合物。
由此，可实现具备了记录膜以及润滑层的保护效果和隔热效果的磁记录介质。
优选润滑层由多层薄膜构成，而且，多层薄膜的热传导率各自不同。
优选润滑层含有PFPE，而且含有耐热性材料，或者含有氧化物或氮化物。
由此，可实现信号特性和热耐久性优良的磁记录介质。
优选润滑层和保护层的膜厚合计为1nm以上、100nm以下，并且，润滑层的膜厚为0.5nm以上、20nm以下，或者，保护层的膜厚为0.5nm以上、99.5nm以下。
记录膜的特征是包含在膜面垂直方向上具有磁性各向异性的磁性层。并且，优选记录膜由多层磁性层构成，而且，具有至少叠层了记录层、中间层、再现层的构造。
由此，可增大被转写到再现层的再现信号。
本发明的磁记录介质的特征是，形成在记录膜中的记录层上的记录磁区被转写到再现层，通过在再现层中的磁畴壁移动，再现记录信息。
记录层优选至少含有Tb、Fe、Co。
优选记录层以间歇性周期叠层材料或组成比不同的各层。
优选在盘基板上，对应形成在记录层的记录磁区的图案，而形成有凹坑形状的图案。而且，在盘基板上，形成有比形成在记录层的记录磁区的最小图案小的凹坑形状的凹凸图案。
由此，可稳定地进行信息的记录再现。
也可以在光盘基板与记录膜之间至少具有热传导率大的金属层。
而且，优选在记录膜与金属层之间具有电介质层，或者进一步在盘基板与金属层之间具有电介质层。优选具有至少对金属层或电介质层实施了表面蚀刻的构造。此时，优选金属层或电介质层的表面粗糙度Ra为0.5以上。
这里，优选电介质层至少含有硫族系化合物。
由此，即使在以高密度进行了记录再现的情况下，也可获得具有优良信号特性的磁记录介质。
本发明的磁记录介质的制造方法的特征是，在盘基板上形成至少具有磁性各向异性的记录膜，在记录膜上形成热传导率小于记录膜的热传导率的保护层，隔着保护层形成润滑层。优选在真空中形成润滑层。而且，优选在形成了保护层之后，涂敷形成润滑层。
由此，可提供一种记录再现特性不发生劣化的，即使在以高密度进行记录再现的情况下，也可获得具有优良信号特性的磁记录介质。
本发明的磁记录介质的制造装置的特征是，具有：记录膜形成部，其在盘基板上形成至少具有磁性各向异性的记录膜；保护层形成部，其在记录膜上形成热传导率小于记录膜的热传导率的保护层；和润滑层形成部，其隔着保护层形成润滑层。
由此，可提供一种记录再现特性不发生劣化的，即使在以高密度进行记录再现的情况下，也可获得具有优良信号特性的磁记录介质。
本发明的磁记录介质的记录再现方法的特征是，通过入射激光，使记录介质的记录膜的温度上升，在磁记录介质中进行信息的记录或再现。
由此，可进行信号特性优良的记录再现。
本发明的磁记录介质的记录再现装置的特征是，具有：使磁记录介质升温的加热部；和记录再现部，其在由加热部使磁记录介质升温时，在磁记录介质上以磁性方式进行信号的记录再现，在磁记录介质的信号记录时和再现时，磁记录介质的信号区域中的温度分布分别不同。
由此，可进行信号特性优良的记录再现。
如上所述，在通过照射光一边使记录膜的温度上升一边进行磁性记录再现的记录介质中，可提高记录介质以及磁头的耐久性和可靠性。而且，可提供一种不会因磁头的温度上升而导致记录再现特性劣化的，即使在以高密度进行记录再现的情况下，也可获得具有优良信号特性的磁记录介质。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的磁记录介质的构造的剖面图。
图2是表示本发明的第2实施方式的磁记录介质的构造的剖面图。
图3是表示本发明的第3实施方式的磁记录介质的构造的剖面图。
图4是表示本发明的第4实施方式的磁记录介质的构造的剖面图。
图5是表示本发明的第5实施方式的磁记录介质的构造的剖面图。
图6是表示本发明的第6实施方式的磁记录介质的构造的剖面图。
图7是用于说明本发明的实施方式中磁记录介质的再现动作的磁记录介质的剖面图，(a)是表示磁记录介质的记录膜的构造(特别是磁化的方向)的剖面图，(b)是表示再现动作中的相对磁记录介质的位置的介质内部的温度分布特性图。(c)是表示再现层的磁畴壁能量密度的特性图，(d)是表示使再现层的磁畴壁移动的力的特性图。
图8是表示本发明实施方式中的相对磁记录介质的温度的磁特性的特性图。
图9是表示本发明的第7实施方式的记录再现装置的构造的概略图。
图10是表示本发明的第8实施方式的成膜装置的构造的概略图。
图中：10、20、30、40、50、60-磁记录介质；11、21、31、41、51、61-盘基板；32、52、62-散热层；53-耐热层；22、42-电介质层；63-基底隔热层；12、23、33、43、54、64-记录膜；13、24、34、44、55、65-保护层；14-润滑层；25、35、45、56、66-第1润滑层；26、36、46、57、67-第2润滑层；15、68-蚀刻面；70-真空搬送室；71-真空脱气室；72-加载卸载室；73-真空主室；74-加载室；75-卸载室；77-加热室；81～87-真空处理室；101-记录层；102-中间层；103-再现层；112-磁头；113-主轴马达；114-光学头；115-激光驱动电路；116-控制、检测电路；117-马达驱动、控制电路；118、119、120、121-光学元件。
具体实施方式
下面，对本发明进行详细说明，但本发明在不超出其主导技术思想的范围内，不限于以下的实施方式。
本申请发明的磁记录介质通过在记录膜的上面隔着热传导率比记录膜小的隔热保护层形成润滑层，即使在记录再现时对记录膜照射了激光时，也可以防止第2润滑层侧的温度上升。结果，即使在由于光束等使记录膜升温，使用GMR头等磁头进行信号再现的情况下，也可以实现热耐久性优良，信号特性良好的磁记录介质。在第1～第6实施方式中，对解决下述课题的磁记录介质的构造进行说明。
第1～第3实施方式
在以往的磁记录介质中，存在着当向记录膜照射了激光时，润滑层也随之温度上升，使得滑动特性变差，或者由于对磁头的热传导，使记录再现特性下降等的问题。而且，如果为了抑制温度上升而降低激光强度，则存在着需要大的记录磁场、或再现信号量降低的问题。
第4～第6实施方式
以往，在使用了DWDD方式的磁记录介质中，为了使从记录层转写的再现层的磁畴壁容易移动，需要对记录膜照射激光光点，利用记录膜中的温度梯度使被转写到再现层上的磁区的磁畴壁稳定地移动，来检测出信号。但是，存在着由于因润滑层的温度上升导致的悬浮特性的变动、和磁头特性的变化，使被转写到再现层上的再现信号发生变动的问题。
另外，在第7实施方式中，对本发明的记录再现方法和记录再现装置进行说明；在第8实施方式中，对构成本发明的磁记录介质的层的制膜例进行说明；在其他的实施方式中，对基于实施方式的变形例等进行说明。
[第1实施方式]
下面，参照附图进行详细的说明。
图1是表示本发明第1实施方式的磁记录介质(以下称为磁盘)10的构造的剖面图。
11是由玻璃构成的透明盘基板，12是记录膜，13是用于保护记录膜并对记录膜12与润滑层14进行隔热的介质保护层，14是用于使磁头滑动的润滑层。对于形成记录膜12一侧的基板的基底层，通过离子蚀刻来控制基底层的表面粗糙度。激光从润滑层14一侧照射。使用磁头进行信号的记录、再现，能够记录再现比照射的激光光点的衍射界限小的记录标记。
这里，图8表示本实施方式的记录膜的温度T与矫顽力Hc、饱和磁化Ms之间的关系。本实施方式的磁记录介质在信息的记录时，使盘旋转，一边沿着磁道照射激光光点，一边利用磁头进行记录。此时，记录膜如图8所示，由于在高温下矫顽力低，所以能够进行利用磁头的记录。另外，在信号再现时，照射激光，在使温度上升的同时，利用GMR头检测记录磁区。此时，饱和磁化Ms在80℃最小，之后随着温度的上升而上升，在180℃为最大，因此，提高了利用GMR头的检测灵敏度，由此增大了再现信号。
因此，由于此时被照射了激光的记录膜在膜中存在温度分布，所以在激光光点的中心部分，温度为200℃以上。因此，为了保持表面润滑层的滑动特性，保护层需要具有250℃以上的耐热特性。在本实施方式中，通过对具有耐热性的保护层使用氟系树脂、或陶瓷材料、更理想的是使用聚四氟乙烯薄膜，可实现具有280℃以上的耐热性，并具备了记录膜和润滑层的保护效果、隔热效果的磁记录介质。
下面，对磁盘10的构造和制造方法进行详细说明。
如图1所示，在盘基板11上叠层形成磁性薄膜的记录膜等。盘基板11在沟槽的两侧形成有岸地(land)部，矩形的沟槽的深度h从岸地部3的上面为35nm。另外，本实施方式的磁盘10的磁道间距为0.4μm，沟槽宽为0.3μm。
首先，在利用光聚合物形成了岸地和沟槽的由透明玻璃构成的盘基板11的表面上，利用离子枪形成蚀刻面15。
然后，在直流磁控溅射装置中设置靶，并将盘基板固定在基板保持机构上，然后利用涡轮分子泵进行真空排气，使室内达到8×10-6Pa以下的高真空。然后，在进行了真空排气的状态下向室内导入Ar气体，使室内气压达到1.5Pa，并且一边旋转基板，一边使用Tb、Fe、Co各种靶，采用DC磁控溅射法形成40nm的TbFeCo记录膜12。这里，TbFeCo的膜组成可通过调整靶的投入功率比来达到所希望的膜组成。
进而，向室内导入Ar气体和N2气体，使室内达到0.3Pa，一边旋转基板一边采用反应性溅射法形成5nm的由SiN构成的介质的保护层13。
然后，在保护层13上，在Ar与CH4的混合气氛中，使用C靶，并采用反应性RF溅射法形成5nm的由无定形碳构成的润滑层。并且，通过涂敷全氟代聚醚(以下称为PFPE)形成固体润滑层14。这里，通过设定各个靶的投入功率和调整组成，制作成补偿组成温度为-50℃，居里温度为310℃的由TbFeCo构成的记录膜12。
结果，可获得饱和磁化Ms与温度一同上升，在180℃为最大，而且矫顽力Hc随着温度从室温上升而减少的膜特性。结果，在本实施方式的磁记录介质中，在照射了光束的状态下的温度为180℃，饱和磁化Ms最大，即使在记录了微小磁区的情况下，也可形成稳定的记录磁区，并且即使在利用磁头反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
上述本实施方式的磁盘10，对利用光聚合物在具有矩形岸地和沟槽的构造的盘基板上形成了记录膜的构造进行了说明，但也可以对玻璃基板进行直接加工，或使用刻印(imprint)等。
另外，即使是记录在岸地部或沟槽部的构造，或记录在岸地/沟槽双方的构造，也能够获得同等的特性。并且，在本实施方式中，磁道间距为0.4μm，但如果记录信息的沟槽宽为0.5μm以下的构造，并且是记录被记录信息的最短标记长度为0.3μm以下的记录磁畴的构造，则可获得更好的效果。
如上所述，根据本实施方式的构造，即使在进行了高密度的记录再现的情况下，也可以获得稳定的再现信号特性。并且，由于信息磁道的记录磁区形成了稳定的形状，所以在记录再现时，还可以减少来自相邻磁道的串写入和串读出。
[第2实施方式]
图2是表示本发明第2实施方式的磁盘20的构造的剖面图。
21是由透明玻璃构成的盘基板；22是电介质层，其由低热传导率的介质材料构成，发挥用于记录膜的保护和基底调整的基底隔热层的功能。23是记录膜，其由保持记录信息的记录层、和用于增加再现信息的信号量的再现层构成，并且在再现层和记录层之间被磁性交换结合。24是隔热保护层，其形成在记录膜23上，用于对记录膜23与润滑层进行隔热。并且，为了提高磁头的悬浮特性，形成有第1润滑层25和第2润滑层26。激光从第2润滑层26一侧照射。使用磁头进行信号的记录、再现，可记录再现比所照射的激光光点的衍射界限小的记录标记。
特别是在本实施方式的磁盘20中，盘一边旋转，使激光束光点沿着磁道照射，一边利用磁头记录信息。此时，记录膜与第1实施方式同样，由于在高温下矫顽力下降，所以能够进行基于磁头的记录。另外，在信号再现时，一边照射激光使温度上升，一边利用GMR头检测出记录磁区。此时，由于再现层的饱和磁化Ms与温度一同上升，并在120℃为最大，所以，可增大利用GMR头的检测信号量，并可增大再现信号的振幅。
下面，对磁盘20的构造和制造方法进行详细说明。
如图2所示，在盘基板21上形成叠层了多层包含上述磁性膜的记录膜23。盘基板21构成将可改写的区域、和形成有伺服用摆动凹坑与地址凹坑的凹坑区域交替地并列设置在磁道上的格式构造，能够一边实施寻迹伺服，一边检测地址，在可改写的区域内进行信息的记录再现。此时，基于具有深度在从20nm至180nm范围的预置凹坑的构造，可检测出来自地址凹坑等预置凹坑的信号，从而可实现记录再现。
首先，在直流磁控溅射装置中设置掺杂了B的Si靶，并将盘基板固定在基板保持机构上，然后利用涡轮分子泵进行真空排气，使室内达到8×10-6Pa以下的高真空。然后，在进行了真空排气的状态下，向室内导入Ar气体和N2气体，使室内达到0.3Pa，一边旋转基板，一边在形成了预置凹坑的由透明玻璃构成的盘基板21上，采用反应性溅射法，作为电介质层22而形成50nm的SiN。
接下来，在电介质层22上，同样在真空排气的状态下，向室内导入Ar气体，使室内气压达到0.5Pa，并且一边使基板旋转，一边使用Tb靶、FeCo靶，向室内导入Ar气体，使室内气压达到1.5Pa，并采用DC磁控溅射法以Tb和FeCo周期性叠层的方式形成60nm的记录层。这里，通过调整各个靶的投入功率比，可使TbFeCo的膜组成达到所希望的膜组成。然后，使用Gd、Fe、Co、Al各种靶，采用DC磁控溅射法形成30nm的由GdFeCoAl构成的再现层。通过采用上述的方法，可形成由记录层、再现层构成的记录膜23。
进而，使用聚四氟乙烯靶向室内导入Ar气体，使室内气压达到0.5Pa，一边旋转基板，一边采用反应性溅射法形成10nm的由聚四氟乙烯薄膜构成的保护层24。
然后，在保护层24上，在Ar和CH4的混合气氛中通过等离子CVD形成10nm的由类金刚石碳(DLC)构成的第1润滑层(固体润滑层)25。并且，通过浸渍法涂敷形成由全氟代聚醚构成的第2润滑层26。
这里，通过设定各个靶的投入功率和调整组成，制作成补偿组成温度为50℃，居里温度为320℃的由TbFeCo构成的记录膜23。另外，GdFeCoAl的再现层其补偿组成温度为-20℃，居里温度为270℃，结果，再现层的饱和磁化Ms与温度一同上升，在110℃为最大。而且，可获得记录层的矫顽力Hc虽然在从室温到补偿组成温度之间上升，但在温度进一步上升的情况下减少的膜的温度特性。因此，在本实施方式的磁盘20中，在照射了光束的状态下的温度为110℃时，饱和磁化Ms为最大，即使在记录了微小磁区的情况下，也能够形成稳定的记录磁区，并且即使在利用磁头反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
下面，对记录层的制造方法进一步进行详细说明。使用Tb靶和FeCo靶向室内导入Ar气体，使室内气压达到1.5Pa，然后采用DC磁控溅射法以Tb和FeCo周期性叠层的方式形成60nm的本实施方式的记录层。在记录层的TbFeCo的制膜时，通过控制制膜速度和盘基板的转速，可形成具有Tb和Fe、Co过渡金属以1.5nm周期叠层的构造的非结晶磁性薄膜。具体而言，通过一边以40rpm进行自公转，一边分别以0.7nm/sec的制膜速率形各元素粒子，可得到上述的膜构造。另外，通过调整各个靶的投入功率比，可使TbFeCo的膜组成达到所希望的膜组成。
这样，通过至少将记录层构成2.0nm以下的周期性叠层构造，可增大记录层的饱和磁化Ms与矫顽力Hc的乘积，由此，可获得3.0×106erg/cm3以上的Ms·Hc。实际上，通过本实施方式的记录层可获得4.2×106erg/em3大的Ms·Hc。即使在记录了70nm以下的微小磁区的情况下，也可形成稳定的记录磁区，并且，即使在反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
这里，如果检测磁盘20相对记录层的叠层构造的周期的Ms·Hc的依存性，则记录层的叠层周期为2nm以下时，Ms·Hc值增加，在为1.0nm的周期性构造中大致为最大。因此，为了使Ms·Hc值为3.0×106erg/cm3以上，需要构成2.0nm以下的叠层周期。
并且，如果检测磁盘20相对记录层的Ms·Hc的记录标记长度极限的依存性，则记录层的Ms·Hc越大，成为记录极限的标记长度越小，因此，基于本实施方式的周期性叠层构造的记录层，具有优良的微小磁区稳定性。而且，如果Ms·Hc值为3.0×106erg/cm3以上，则即使是80nm以下的标记长度的记录磁区，也能够稳定地进行记录再现，并且即使在使用了由记录层和再现层构成的2层构造的记录膜的情况下，记录层的记录信息也能够稳定地转写到再现层，从而能够放大信号振幅，获得优良的记录再现信号。
如上所述，根据本实施方式的构造，即使在利用磁头进行了高密度的记录再现的情况下，也能够获得稳定的再现信号特性。
另外，本实施方式的磁盘20的记录层构成为将Tb和FeCo以1.5nm周期性叠层的构造，但不限于上述的构造，如果以0.4nm以上、2nm以下的叠层周期叠层的构造，并形成了50nm以上，更理想的是形成了60nm～200nm的记录层的膜厚，也可获得同样的效果。
另外，在本实施方式中，对将Tb和Fe、Co过渡金属周期性叠层的构造进行了说明，但不限于上述的构造，即使是包含与Tb、Fe、Co分别不同的靶，或其他材料的构造，只要是具有2nm以下的叠层周期的记录层的构造即可。
如上所述，在本发明中，基于叠层了可改写记录信息的具有叠层周期构造的记录层和再现层的构造的记录膜，可稳定地形成0.3μm以下的微小磁区，并能够增大被转写到再现层上的再现信号。并且，由于使信息磁道中的记录磁区形成为稳定的形状，所以，在记录再现时可减少来自相邻磁道的串写入和串读出。
[第3实施方式]
图3是表示本发明第3实施方式的磁盘30的构造的剖面图。
31是由透明玻璃构成的盘基板；32是散热层，其由热传导率大的金属材料构成，用于记录膜的保护和从记录膜散热。33是叠层的记录膜，其由保持记录信息的记录层、用于增加再现信息的信号量的再现层、和控制再现层和记录层之间的交换结合力的中间层形成。34是隔热保护层，其形成在记录膜33上，用于对记录膜33与润滑层进行隔热。并且，为了提高磁头的悬浮特性，形成有第1润滑层35和第2润滑层36。
图3所示的磁盘30可适用于如下构造的磁记录介质，该磁记录介质使激光从形成有记录膜的润滑层一侧照射，通过使用磁头进行信号的记录、再现检测，可记录再现比所照射的激光光点的衍射界限小的记录标记。
特别是在本实施方式的磁记录介质中，一边使盘旋转，使激光束光点沿着磁道照射，一边利用磁头记录信息。此时，记录膜与第1实施方式同样，由于在高温下矫顽力下降，所以能够进行基于磁头的记录。另外，在信号再现时，一边照射激光使温度上升，一边利用GMR头检测出记录磁区。此时，由于再现层的饱和磁化Ms与温度一同上升，并在130℃为最大，所以，增大了利用GMR头的检测信号量，可增大再现信号的振幅。
下面，对磁盘30的构造和制造方法进行详细说明。
如图3所示，在盘基板31上形成叠层了多层包含上述磁性膜的记录膜33。盘基板31构成将可改写的区域、和形成有伺服用摆动凹坑与地址凹坑的凹坑区域交替地并列设置在磁道上的格式构造，能够一边实施寻迹伺服，一边检测地址，在可改写的区域内进行信息的记录再现。此时，基于具有深度在从20nm至180nm范围的预置凹坑的构造，可检测出来自地址凹坑等预置凹坑的信号，从而可实现记录再现。
首先，在直流磁控溅射装置中设置AlTi合金靶，并将盘基板固定在基板保持机构上，然后利用涡轮分子泵进行真空排气，使室内达到8×10-6Pa以下的高真空。然后，在进行了真空排气的状态下，向室内导入Ar气体，使室内达到0.5Pa，并一边旋转基板，一边在形成了预置凹坑的由透明玻璃构成的盘基板31上，形成60nm的由金属材料AlTi构成的散热层32。
接下来，在散热层32上，同样在真空排气的状态下，向室内导入Ar气体，使室内气压达到1.5Pa，并且一边使基板旋转，一边使用TbFeCo合金靶，采用DC磁控溅射法形成80nm的记录层。这里，通过调整合金靶的组成比，可使TbFeCo的膜组成达到所希望的膜组成。然后，使用TbDyFeCoAl合金靶，采用DC磁控溅射法形成15nm的由TbDyFeCoAl构成的中间层。进而，使用GdFeCoAl合金靶，并利用DC磁控溅射法，形成35nm的由GdFeCoAl构成的再现层。这样，可形成由记录层、中间层和再现层构成的具有3层构造的记录膜33。
进一步，向室内导入Ar气体和N2气体，使室内气压达到0.3Pa，一边旋转基板，一边采用反应性溅射法形成10nm的由SiN构成的保护层34。
然后，在保护层34上，在Ar和CH4、H2的混合气氛中通过等离子CVD形成12nm的由类金刚石碳(DLC)构成的第1润滑层(固体润滑层)35。并且，通过浸渍法涂敷2nm的由全氟代聚醚构成的第2润滑层36。
这里，通过设定靶的投入功率，将膜组成调整为，由TbFeCo构成的记录膜12其补偿组成温度为90℃，居里温度为310℃。另外，TbDyFeCoAl的中间层其补偿组成温度为20℃，居里温度为180℃，并且，将GdFeCoAl的再现层调整为，补偿组成温度为-60℃，居里温度为290℃。结果，可获得记录层的矫顽力Hc虽然在从室温到补偿组成温度之间上升，但在温度进一步上升的情况下减少的膜的温度特性。而且，再现层的饱和磁化Ms与温度一同上升，在130℃时为最大，并且，由于中间层在居里温度以上的情况下，切断了记录层与再现层的交换结合，所以即使是微小的记录标记，也能够被转写到再现层，并作为大的信号量而被检测出来。
结果，本实施方式的磁盘30中，在照射了光束的状态下的温度为从110℃到170℃的范围内时，饱和磁化Ms大。因此，即使在基于磁性超分辨率记录了微小磁区的情况下，也不会转写周边的记录磁区，从而可形成稳定的记录磁区，并且，即使在利用磁头反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
这里，根据本实施方式的记录层的制造方法，通过在记录层的TbFeCo制膜时，控制制膜速度和盘基板的转速，可改变Tb和Fe、Co膜的细微构造，由此，可形成具有在膜面垂直方向的磁性各向异性大的非结晶膜构造的磁性薄膜。具体而言，通过一边以40rpm进行自公转，一边分别以0.5nm/sec的制膜速率形成各元素粒子，可得到上述的膜构造。另外，通过调整靶的组成和制膜条件，可使TbFeCo的膜组成达到所希望的膜组成。
如上所述，即使在使用了由记录层、中间层和再现层构成的3层构造的记录膜的情况下，也能够利用磁头稳定地检测出记录层的记录信息，并且，即使在进行了高密度的记录再现的情况下，也能够获得稳定的再现信号特性。
结果，在本发明中，基于在具有依次叠层了可改写记录信息的记录层、中间层和再现层的构造的记录膜上，隔着隔热层形成了润滑层的构造，可稳定地形成0.3μm以下的微小磁区，并能够增大被转写到再现层的再现信号。并且，由于使信息磁道中的记录磁区形成稳定的形状，所以在记录再现时可减少来自相邻磁道的串写入和串读出。
此时，如果利用多个薄膜构成的润滑层，这可获得更好的效果。即，在本实施方式的磁盘30中，当形成DLC膜时，是在H2量相对Ar为3％的条件下形成了润滑层之后，再以H2量为0.5％的条件形成润滑层，并涂敷PFRE的润滑层。基于使用了这样的多层润滑层的构造，提高了记录层与由表面的PEPE构成的润滑层之间的隔热效果，由此，可抑制第2润滑层的温度上升。结果，在由于激光照射使记录膜的温度上升的情况下，即使在利用GMR头等磁头进行记录再现时，也可以实现信号特性和耐热性优良的磁记录介质。
[第4实施方式]
图4是表示本发明第4实施方式的磁盘40的构造的剖面图。
41是由Al基板等金属构成的盘基板，42是用于记录膜的保护和调整基底的电介质层。43是叠层的记录膜，其如图7所示，由保持信息的记录层101、用于根据磁畴壁的移动检测出信息的再现层103、和用于控制再现层与记录层之间的交换结合的中间层(或中间隔断层)102构成。44是用于对记录膜43与润滑层进行隔热的保护层，并且为了提高磁头的悬浮特性，形成有第1润滑层45和第2润滑层46。
在图4所示的磁盘40中，从记录层101通过中间层102转写到再现层103的记录磁畴的磁畴壁，随着基于光束的温度梯度逐步移动。通过由磁头检测出该磁畴壁的移动，可提高再现时的磁头检测灵敏度，从而，能够适用于可进行超分辨率再现的DWDD方式(Domain Wall DisplacementDetection)。
叠层为上述构造的记录膜，是利用磁畴壁的移动，增大再现信号的振幅和信号量的DWDD方式的一例，其将具有大界面饱和矫顽力的磁性膜作为记录层，将具有小界面饱和矫顽力的磁性膜作为磁畴壁移动的再现层，并使用用于切换具有比较低的居里温度的磁性膜之间的转写的中间层。因此，只要使用能够实现DWDD方式的磁性膜即可，而不限于该膜构造。
这里，参照图7，对DWDD方式的再现原理进行说明。
图7(a)是表示旋转中的磁盘的记录膜的剖面的图，形成有未图示的盘基板、在电介质层上由再现层103、中间层102和记录层101构成的3层构成的记录膜、未图示的作为隔热层的电介质层、以及在其上面的润滑层。
作为再现层103使用磁畴壁抗磁力小的磁性膜材料，作为中间层102使用居里温度小的磁性膜，作为记录层101使用即使是小的磁畴径也能够保持记录磁区的磁性膜。这里，再现层通过在记录磁道之间形成保护带等，构成包含未封闭的磁畴壁的磁区构造。
如图所示，信息信号作为被热磁记录在记录层的记录磁区而形成。由于未被激光光点照射的室温下的记录膜，其记录层、中间层和再现层分别处于强力交换结合的状态，所以，记录层的记录磁区直接被转写形成在再现层上。
图7(b)表示与(a)的剖面图对应的位置x和记录膜的温度T之间的关系。在记录信号的再现时盘旋转，激光的再现光束点沿着磁道照射。此时，记录膜呈现如图7(b)所示的温度分布，存在中间层成为居里温度Tc以上的温度区域Ts，再现层与记录层的交换结合被切断。
而且，在被再现光束照射时，如图7(c)的相对磁畴壁能量密度σ的依存性所示那样，由于在与图7(a)、(b)的位置对应的盘旋转方向的x方向上存在磁畴壁能量密度σ的梯度，所以如图7(d)所示那样，对于位置x处的各层的磁畴壁作用有驱动磁畴壁的力F。
该作用于记录膜的力F对磁畴壁产生使其向磁畴壁能量密度σ低的方向移动的作用。再现层由于磁畴壁抗磁力小，磁畴壁的移动度大，所以，对于在具有未封闭的磁畴壁的情况下的再现层本来说，通过该力F容易使磁畴壁移动。因此，再现层的磁畴壁如箭头所示那样，向温度更高、磁畴壁能量密度更小的区域瞬时移动。而且，当磁畴壁通过再现光束点时，光点内的再现层的磁化，在光点的大区域内成为相同方向。
结果，再现磁区的大小与记录磁区的大小无关，始终为一定的最大振幅。因此，即使在使用GMR头等磁头进行信号再现的情况下，由于光束等使记录膜升温，所以通过扩大再现层中的转写磁区，能够始终具有一定的最大振幅的信号量。
下面，对磁盘40的构造和制造方法进行详细说明。
如图4所示，在金属的盘基板41上形成叠层了多层包含上述磁性膜的记录膜43。盘基板41是平板，在形成记录膜之后，可通过利用伺服写入器等形成成为基准的伺服磁道等，进行格式化。
首先，在直流磁控溅射装置中设置Si靶，并将盘基板固定在基板保持机构上，然后利用涡轮分子泵进行真空排气，使室内达到8×10-6Pa以下的高真空。然后，在进行了真空排气的状态下，向室内导入Ar气体和N2气体，使室内气压达到0.3Pa，并一边旋转基板，一边在盘基板41上，采用反应性溅射法形成20nm的由SiN构成的隔热保护层34。
接下来，在电介质层42上，同样在真空排气的状态下，向室内导入Ar气体，使室内气压达到1.5Pa，并一边使基板旋转，一边使用TbFeCo合金靶，采用DC磁控溅射法形成80nm的记录层。这里，通过调整合金靶的组成比，可使TbFeCo的膜组成达到所希望的膜组成。然后，使用TbDyFeCoAl合金靶，采用DC磁控溅射法形成15nm的由TbDyFeCoAl构成的中间层。进而，使用GdFeCoAl合金靶，并利用DC磁控溅射法，形成35nm的由GdFeCoAl构成的再现层。这样，可形成由记录层、中间层和再现层构成的3层构造的记录膜43。
进一步，向室内导入Ar气体和N2气体，使室内气压达到0.3Pa，一边旋转基板，一边采用反应性溅射法形成10nm的由SiN构成的保护层44。
然后，在保护层44上，在Ar和CH4的混合气氛中，使用C靶，通过反应性RF溅射处理，形成12nm的由类金刚石碳(DLC)构成的第1润滑层(固体润滑层)45。并且，涂敷2nm的由全氟代聚醚构成的第2润滑层46。
这里，通过设定靶的组成比，将膜组成调整为，由TbFeCo构成的记录膜43其补偿组成温度为100℃，居里温度为310℃。另外，TbDyFeCoAl的中间层其补偿组成温度为20℃，居里温度为180℃，并且，将GdFeCoAl的再现层调整为补偿组成温度为160℃，居里温度为290℃。结果，可获得记录层的矫顽力Hc虽然在从室温到补偿组成温度之间上升，但在温度进一步上升的情况下减少的膜的温度特性。而且，再现层的饱和磁化Ms与温度一同上升，在160℃时为最大，并且，由于中间层在居里温度以上的情况下，切断了记录层与再现层的交换结合，所以即使是微小的记录标记，也能够被转写到再现层，并作为大的信号量被检测出来。
结果，在本实施方式的磁盘40中，在照射了光束的状态下的温度为从150℃到190℃的范围内时，饱和磁化Ms大。因此，即使在基于磁性超分辨率记录了微小磁区的情况下，也不会转写周边的记录磁区，从而可形成稳定的记录磁区，并且，即使在利用磁头反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
[第5实施方式]
图5是表示本发明第5实施方式的磁盘50的构造的剖面图。
51是由透明玻璃构成的盘基板；52是散热层，其由热传导率大的金属材料构成，用于记录膜的保护和从记录膜散热。在散热层52上形成有隔着耐热层53而叠层的记录膜54。叠层的记录膜54由保持记录信息的记录层、用于增大再现信息的信号量的再现层、和用于控制再现层与记录层之间的交换结合力的中间层形成。并且，在记录膜54的上面形成有用于将记录膜54和润滑层隔热的隔热保护层55。并且，为了提高磁头的悬浮特性，形成有第1润滑层56和第2润滑层57。
磁盘50与第4实施方式同样，基于光束的温度梯度，使临近的磁畴壁逐步移动，并通过由磁头检测出该磁畴壁的移动，提高再现时的磁头检测灵敏度，从而可适用于能够进行超分辨率再现的DWDD方式。这里，激光从第2润滑层57一侧照射。使用磁头进行信号的记录、再现，可记录再现比照射的激光光点的衍射界限小的记录标记。
结果，再现磁区的大小与记录磁区的大小无关，始终为一定的最大振幅。因此，即使在使用GMR头等磁头进行信号再现的情况下，由于光束等使记录膜升温，所以通过扩大再现层中的转写磁区，能够始终具有一定的最大振幅的信号量。
叠层为上述构造的记录膜，是能够实现利用磁畴壁的移动来增大再现信号的振幅和信号量的DWDD方式的磁性膜的一例，但不限于该膜构造。
下面，对磁盘50的构造和制造方法进行详细说明。
如图5所示，在玻璃基板51上形成叠层了多层包含上述磁性膜的记录膜54。盘基板51采用将可改写的区域、和形成有伺服用摆动凹坑与地址凹坑的凹坑区域交替地并列设置在磁道上的格式构造，可一边实施磁道寻迹，一边检测地址，在可改写的区域内进行信息的记录再现。此时，基于具有深度从20nm到180nm范围的预置凹坑的构造，可检测出来自地址凹坑等预置凹坑的信号，实现记录再现。
首先，在直流磁控溅射装置中设置AlTi靶，并将盘基板固定在基板保持机构上，然后利用涡轮分子泵进行真空排气，使室内达到8×10-6Pa以下的高真空。然后，在进行了真空排气的状态下，向室内导入Ar气体，使室内达到0.5Pa，并一边旋转基板，一边在盘基板51上，形成80nm的由金属材料AlTi构成的散热层52。
接下来，在散热层52上，同样在真空排气的状态下，进一步向室内导入Ar气体和N2气体，使室内气压达到0.3Pa，并且一边使基板旋转，一边采用反应性溅射法形成10nm的由AlTiN构成的耐热层53。
在耐热层53的上面，同样地在进行了真空排气的状态下向室内导入Ar气体，使室内气压达到1.5Pa，一边旋转基板，一边使用TbFeCo合金靶，采用DC磁控溅射法形成80nm的记录层。这里，通过调整合金靶的组成比，可使TbFeCo的Cr膜组成达到所希望的膜组成。然后，使用TbDyFeCoCr合金靶，采用DC磁控溅射法形成15nm的由TbDyFeCoCr构成的中间层。进一步，使用GdFeCoCr合金靶，并利用DC磁控溅射法，形成35nm的由GdFeCoCr构成的再现层。采用上述的方法，可形成由记录层、中间层和再现层构成的3层构造的记录膜54。
进而，向室内导入Ar气体和N2气体，使室内气压达到0.3Pa，一边旋转基板，一边采用反应性溅射法形成10nm的由SiN构成的保护层55。
然后，在保护层55上，在Ar和CH4的混合气氛中，使用C靶，采用反应性RF溅射法，形成8nm的由类金刚石碳(DLC)构成的第1润滑层(固体润滑层)56。并且，涂敷2nm的由全氟代聚醚构成的第2润滑层57。
这里，通过设定靶的组成比，调整膜组成，使由TbFeCoCr构成的记录层其补偿组成温度为20℃，居里温度为300℃。另外，将TbDyFeCoCr的中间层调整为，补偿组成温度为50℃，居里温度为180℃，并且，将GdFeCoCr的再现层调整为，补偿组成温度为160℃，居里温度为290℃。结果，可获得记录层的矫顽力Hc虽然在室温下大，但随着温度的上升而减少的膜的温度特性。另外，再现层的饱和磁化Ms与温度一同上升，在160℃时为最大。而且，由于中间层在居里温度以上的情况下，切断了记录层与再现层的交换结合，所以即使是微小的记录标记，也可以采用DWDD方式转写到再现层，并作为大的信号量检测出来。
结果，在本实施方式的磁盘50中，在照射了光束的状态下的温度为从120℃到180℃范围内时，饱和磁化Ms大。因此，根据使用了磁性超分辨率的DWDD方式，即使在记录了微小磁区的情况下，也不会转写周边的记录磁区，从而可形成稳定的记录磁区，并且，由于可增大信号振幅，所以即使在利用磁头反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
[第6实施方式]
图6是表示本发明第6实施方式的磁盘60的构造的剖面图。
61是由平板玻璃构成的透明盘基板；62是散热层，其由热传导率大的金属材料构成，用于记录膜的保护和从记录膜散热。在散热层62上隔着基底耐热层63形成有叠层的记录膜64。叠层的记录膜64由保持记录信息的记录层、用于增大再现信息的信号量的再现层、和用于控制再现层与记录层之间的交换结合力的中间层形成。并且，在记录膜64上面形成有用于将记录膜64和润滑层隔热的隔热保护层65。并且，为了提高磁头的悬浮特性，形成有第1润滑层66和第2润滑层67。形成有记录膜64的一侧的基板的基底，由离子蚀刻控制基底电介质层的表面粗糙度。
在磁盘60中，与第5实施方式同样，转写到再现层的记录磁畴的磁畴壁沿着基于光束的温度梯度逐步移动。适用于通过由磁头检测出该磁畴壁的移动，来提高再现时的磁头检测灵敏度，从而可进行超分辨率再现的DWDD方式。这里，激光从第2润滑层67一侧照射。而且，使用磁头进行信号的记录、再现，可记录再现比照射的激光光点的衍射界限小的记录标记。
结果，再现磁区的大小与记录磁区的大小无关，始终为一定的最大振幅。因此，即使在使用GMR头等磁头进行信号再现的情况下，由于光束等使记录膜升温，所以通过扩大再现层中的转写磁区，能够始终具有一定的最大振幅的信号量。另外，即使构成使用高NA的光学头进行信号的再现的构造，也可获得同样的效果。
叠层为上述构造的记录膜，是能够实现利用磁畴壁的移动来增大再现信号的振幅和信号量的方法，即DWDD方式的磁性膜的一例，但不限于该构造。
下面，对磁盘60的构造和制造方法进行详细说明。
如图6所示，在玻璃的盘基板61上形成叠层了多层包含上述磁性膜的记录膜64。盘基板61是平板基板，在形成记录膜后，能够利用伺服写入器等通过形成成为基准的伺服磁道等进行格式化。基于该伺服磁道，通过使光头和磁头同时进行伺服寻迹和地址检测，可进行信息的记录再现。
首先，在直流磁控溅射装置中设置AlCr靶，并将盘基板固定在基板保持机构上，然后利用涡轮分子泵进行真空排气，使室内达到8×10-6Pa以下的高真空。然后，在进行了真空排气的状态下，向室内导入Ar气体和微量的N2，使室内达到0.3Pa，并一边旋转基板，一边在盘基板61上，形成50nm的由金属材料AlCr构成的散热层52。
接下来，在散热层62上，同样在真空排气的状态下，进一步向室内导入Ar气体和N2气体，使室内气压达到0.4Pa，并且一边使基板旋转，一边采用反应性溅射法形成15nm的由AlCrN构成的基底隔热层63。这里，在基底隔热层63的表面上，利用离子枪形成表面粗糙度Ra大于0.3nm的蚀刻面68。
并且，在形成于基底隔热层63的蚀刻面68上，同样地在进行了真空排气的状态下向室内导入Ar气体，使室内气压达到1.5Pa，一边旋转基板，一边使用TbGdFeCo合金靶，采用DC磁控溅射法形成100nm的记录层。这里，通过调整合金靶的组成比，可使TbGdFeCo的膜组成达到所希望的膜组成。然后，使用TbFeCoCr合金靶，采用DC磁控溅射法形成15nm的由TbFeCoCr构成的中间层。进而，使用GdFeCoCr合金靶，并利用DC磁控溅射法，形成40nm的由GdFeCoCr构成的再现层。通过上述的方法，可形成由记录层、中间层和再现层构成的3层构造的记录膜64。
进而，向室内导入Ar气体和N2气体，使室内气压达到0.3Pa，一边旋转基板，一边采用反应性溅射法形成5nm的由AlTiN构成的保护层65。
然后，在保护层65上，在Ar和CH4的混合气氛中，使用C靶，采用反应性RF溅射法，形成6nm的由类金刚石碳(DLC)构成的第1润滑层(固体润滑层)66。并且，涂敷3nm的由全氟代聚醚构成的第2润滑层67。
这里，通过设定靶的组成比，调整膜组成，使由TbGdFeCo构成的记录层的补偿组成温度为40℃，居里温度为320℃。另外，将TbFeCoCr的中间层调整为，补偿组成温度为120℃，居里温度为190℃，并且，将GdFeCoCr的再现层调整为，补偿组成温度为20℃，居里温度为300℃。结果，可获得记录层的矫顽力Hc虽然在室温下大，但随着温度的上升而减少的膜的温度特性。另外，再现层的饱和磁化Ms与温度一同上升，在220℃时为最大。并且，由于中间层在居里温度以上的情况下，切断了记录层与再现层的交换结合，所以即使是微小的记录标记，也可以采用DWDD方式转写到再现层，并作为大的信号量检测出来。
结果，在本实施方式的磁盘60中，在照射了光束的状态下的温度为从120℃到220℃范围内时，饱和磁化Ms大。因此，根据使用了磁性超分辨率的DWDD方式，即使在记录了微小磁区的情况下，也不会转写周边的记录磁区，从而可形成稳定的记录磁区，即使在利用磁头反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
如上所述，即使在使用了由记录层、中间层和再现层构成的3层构造的记录膜的情况下，也能够利用磁头稳定地检测出记录层的记录信息，即使在进行了高密度的记录再现的情况下，也能够获得稳定的再现信号特性。
结果，在本发明中，基于在具有依次叠层了可改写记录信息的记录层、中间层和再现层的构造的记录膜上，隔着隔热层形成了润滑层的构造，可稳定地形成0.3μm以下的微小磁区，并能够增大被转写到再现层的再现信号。并且，由于使信息磁道中的记录磁区形成了稳定的形状，所以，在记录再现时可减少来自相邻磁道的串写入和串读出。
[第7实施方式]
下面，参照附图，对本发明实施方式的磁记录介质的记录再现方法以及记录再现装置进行详细说明。
本发明实施方式的磁记录介质的记录再现方法，通过使激光光点照射上述的磁记录介质，使记录膜的温度上升，与此同时，将形成在磁记录介质的记录层上的记录磁区转写到再现层，使用GMR头等磁头、或光头进行信息的记录再现。或者，在记录时或再现时，使用照射激光的光学头进行信息的记录再现。
上述记录再现方法例如构成为使用激光进行信息的记录、再现、删除。在记录再现时，一边使激光光点相对磁记录介质相对移动，一边从再现层一侧照射，并且一边使用来自磁记录介质的反射光、或磁信号实施寻迹控制，一边在磁记录介质上形成在激光光点的移动方向具有梯度的温度分布。此时，在再现层上形成具有高温度区域的温度分布，在该温度分布中，对磁畴壁产生的使形成在再现层的磁畴壁向温度高的方向移动的力，比从记录层通过中间层产生的结合力大。由此，在光点的内部，将来自记录层的信息的转写磁区形成在再现层，并将基于再现层中的磁畴壁移动而被放大形成的信息，作为来自光点的反射光的偏向面变化而检测出来。
或者，上述的记录再现方法例如是如下所述的磁记录介质的记录再现方法，即，构成为一边利用激光使磁记录介质升温，一边使用磁头进行信息的记录、删除，使用GMR头进行信息的再现。在信息的记录时，一边使激光光点相对磁记录介质相对移动一边进行照射，并从磁记录介质的记录层、或再现层一侧配置磁头，一边根据记录信息调制磁场方向，实施寻迹控制，一边在磁记录介质的记录层上进行信息的记录、删除。另外，在信息的再现时，在磁记录介质上通过照射激光光点，形成相对磁盘的移动方向具有梯度的温度分布，将信息再现用GMR头配置在再现层一侧，利用GMR头检测基于磁畴壁的移动而被放大形成的信息、或随着Ms的增大，信号量增大的信息，所述磁畴壁移动使从记录层通过中间层转写形成的记录信息的转写磁区，根据再现层中的温度梯度向温度高的方向移动。
另外，也可以是当膜组成在再现层的深度方向不同时，通过使分步转写的记录磁区的大小，进行磁畴壁移动来扩大磁区，来检测信息的磁记录介质的再现方法。并且，也可以是使通过磁记录介质的中间层而产生的结合力为磁性结合力、交换结合力、静磁结合力中的任意一种，只从基于记录层与再现层的磁性结合力的可转写信号的温度范围进行转写，将转写的磁区放大，来检测信号的磁记录介质的记录再现方法。
图9是本发明实施方式中的磁记录介质的记录再现装置的一例。在被载置于主轴马达113的磁记录介质(以下称为磁盘)10中，通过由磁头控制、检测电路116控制的磁头进行信号的记录再现。而且，此时，用于加热磁记录介质的光学头114将由激光驱动电路115控制的激光照射在盘上。并且，由控制电路117进行马达的旋转驱动控制和激光的伺服控制等。
利用上述的记录再现装置，在本实施方式的磁盘中，基于表面形状的凹凸凹坑，或磁性记录的凹坑，能够一边实施寻迹伺服，一边进行信息信号的记录再现。
这里，对于光学头，举例说明了配置在磁头的相反方向的结构，但也可以是从与磁头同一侧进行照射的结构，还可以是将磁头和光学头构成一体的结构，或者使磁头与和光源连接的导波路构成一体的结构。
根据上述的结构，本实施方式的记录再现装置也可以一边利用光头加热磁记录介质，一边利用磁头进行信息信号的记录再现。
[第8实施方式]
下面，使用记录层来说明构成本发明磁记录介质的层的制膜例。
只要基于使用了各种金属材料的靶的多元溅射法、或使用混合了必要的材料的合金靶的磁控溅射法，并设定制膜时的到达真空度为1.O×10-5Pa以下，制膜时的导入气体压力为0.6Pa以上6.0Pa以下，进行膜的形成，即可制造记录层。
图10表示成膜装置的示例。70是真空搬送室、71是真空脱气室、72是装载卸载室、73是真空主室、74是装载室、75是卸载室、77是加热室、81～87是真空处理室。
此时，作为导入的气体，只要至少包含Ar气体、Ne气体、Kr气体、Xe气体即可。并且，相对上述制膜时的压力，O2、H2O、N2、H2的分压如果在100ppm以下，则效果更好。这里，通过将气体分析管与真空室连接，可容易地测定相对溅射气体的压力的这些分压。
而且，虽然上述实施方式的磁记录介质的记录层是以0.7nm/sec到5nm/sec的制膜时的堆积速度形成膜，但如果在0.5nm/sec以上10nm/sec以下，则即使在制造工艺中因制膜时的Ar、Ne、Kr、Xe等气体压力、偏置磁场、或周期性叠层方法等的制膜条件、以及与所使用的装置相关的要素参数，使得形成的记录膜组成发生了变化的情况下，也能够形成在膜中含有惰性气体的构造，从而可形成所希望的记录层。
并且，通过控制多元溅射方式或静止对置型溅射方式等的制膜装置条件，可放大记录层的信号，或转写到再现层，顺畅地使磁畴壁移动，进行基于磁区扩大的再现。
[其他实施方式]
以上，说明了本发明的磁记录介质的构造例和记录再现方法的例子等。这里，对各层的其他实施例、和使用了这些层的磁记录介质的记录再现方法进行说明。
<盘基板>
对于上述各个实施方式的盘基板，说明了在聚碳酸酯、金属、或玻璃基板上，使用光聚合物形成了微细图案以及引导沟槽或预置凹坑的构造。但是，作为盘基板的材料，只要满足作为介质基板的机械特性等，则没有特殊的限定，例如可使用玻璃、聚碳酸酯、聚烯烃、环氧系树脂、以及其他塑料材料。也可以在这些上直接形成微细图案。并且，也可以是将金属基板或玻璃基板与塑料材料组合的盘基板。在玻璃的情况下，可使用紫外线固化树脂，采用2P法进行制造。作为利用光聚合物形成在玻璃基板上的微细图案，说明了0.3μm的圆形图案，但即使是至少在0.5μm以下的图案，或小于记录磁区的最小图案的凹凸，即，半球状、方形或其他形状的凹凸，只要微细形状排列有序，不会产生来自记录磁区的信号的噪声，则同样具有使记录层的微小磁区稳定的效果。
对于盘基板的构造，说明了平板状，并具备了用于光点的寻迹引导的螺旋状引导沟槽、环状引导沟槽、或预置凹坑的盘基板。此时，盘基板的磁道间距为0.4μm到0.8μm，沟槽的宽度为0.3μm到0.6μm。但是，也可以使用基板上设置了具有地址信息的蛇行螺旋状的引导沟槽、或用于采样伺服方式等的蛇行寻迹引导的预置凹坑的构造的盘基板。此时，在信息记录磁道的沟槽之间为矩形或V字形的岸地，或利用沟槽将记录磁道之间遮断的情况下，只要磁道间距为1.0μm以下，在记录信息的岸地或沟槽之间构成具有0.1μm至0.8μm宽度的沟槽或岸地部即可。另外，通过进一步缩小磁道间距，可实现更高密度的磁记录介质。
而且，在各实施方式中，对通过基底层的蚀刻使信息记录面的面粗糙度Ra增大为1.0nm以上的构造进行了说明。但是，根据制膜工艺条件，如果通过增大制膜时基底层的材料粒径，使记录面的面粗糙度Ra为0.5nm以上，则可实现具有同样效果的磁记录介质。
<保护层>
作为介质保护层，说明了使用SiN膜、以及AlTiN膜的构造。但是，也可以使用ZnS膜、ZnS-SiO2膜或其他硫族化物的介质膜、TaO2等氧化物膜、AlCrN等氮化物膜、或这些的化合物薄膜。另外，电介质层的膜厚只要在2nm至300nm的范围内具有保护效果即可。作为耐热性的保护层，说明了聚四氟乙烯薄膜。但也可以是由以下材料构成的耐热性优良的薄膜材料，即，PTFE(聚四氟乙烯(四氟化))、PPA(四氟乙烯-全氟代烷基乙烯醚共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(4.6氟化))、ETFE(四氟乙烯-乙烯共聚物)等的聚四氟乙烯(氟树脂、或四氟乙烯树脂)、或氧化物(SiO2、Al2O3、BaO、CaO、B2O3ZnO、B2O3、La2O3、PbO)、氮化物(Si3N4、AlN、BN等)、碳化物(SiC、TiC、B4C、WC等)、硼化物(LaB6、TiB2、ZrB2等)、硫化物(CdS、MOS2等)、硅化物(MOSi2)以及由碳那样作为非金属元素而不包含氧元素的化合物(元素)构成的陶瓷材料。而且，也可以由Ti、Ta、Cr等金属材料或在这些金属材料中含有添加物或氮化合物的材料构成。
并且，除了在基板上直接或通过保护层构成记录层的构造以外，也可以形成配置有热吸收层等的构造。另外，作为该情况下的热吸收层的材料，只要是包含AlTi、Al、Cu、Ag、Au中至少一种的合金材料，使得其热传导率比记录膜大的材料即可。保护层的膜厚只要在0.5nm以上99.5nm以下即可。
<润滑层>
对于润滑层，说明了由DLC层以及PFPE材料构成的润滑层。但是，也可以采用包含氨基甲酸酯系树脂、或氧化铝系润滑材料的构造、或者其他紫外线固化型树脂、热固化型树脂等、或者将热熔粘接剂等和滑动涂敷材料组合的材料。润滑层的膜厚只要在0.5nm以上20nm以下即可，润滑层和保护层的合计膜厚只要在1nm以上100nm以下即可。
<电介质层>
而且，形成在记录层上的电介质层为硬质透明层，优选由AlN、SiN、GeN、Ta2O5、TiO2、HfO2或类金刚石碳(DLC)等硬质材料构成。在使用如ZnS-SiO2那样的热传导率小的电介质层的情况下，优选在其上面叠层AlN、SiN、GeN、Ta2O5、TiO2、HfO2或类金刚石碳(DLC)等硬质保护层。保护层的膜厚被设定为能够使来自所记录的标记的信号输出增大的膜厚。
另外，也可以在本发明的磁记录介质的基板侧设置保护涂层，优选由厚度为1μm以上、200μm以下的无机或有机材料构成。在使用有机材料的情况下，可采用旋涂法涂敷丙烯系紫外线固化树脂等较硬的树脂。在使用无机材料的情况下，可采用溶胶凝胶法涂敷二氧化硅或氧化铝等。而且，也可以使用透明的粘接剂粘贴透明薄膜。如果使保护涂层的膜厚为20nm以上、20μm以下，则可使用旋涂法容易地获得良好的膜厚分布，但如果对保护涂层在这样薄的基础上也实施带式抛光等处理，则可抑制耐腐蚀性低等问题。
另外，为了防止在将物镜设置在悬浮型滑动头上，并将悬浮型磁头设置在物镜与介质之间的系统中，有可能发生的头与介质因瞬间接触而导致的损伤，也可以在保护层上涂敷全氟醚或硅油等润滑剂。
<反射层>
对于反射层，使用Au、Ag、Cu、Al等相对使用激光波长的反射率高的材料。为了确保耐久性和确保薄膜整体的硬度，反射层也可以使用这些金属与其他金属的合金。而且，在记录层的膜厚充分厚的情况下，也可以不要反射层。另外，在记录层与反射层之间的中间电介质层，也可以由AlN、SiN、GeN、Ta2O5、ZnS-SiO2等构成。
<记录膜>
而且，作为构成各层的记录膜，对由GdFeCoAl、GdFeCoCr构成再现层，由TbDyFeCo、TbDyFeCr、TbFeCoCr构成中间层，由TbFeCo、TbFeCoCr、TbGdFeCo膜构成记录层的记录膜进行了说明。但是，也可以使用TbFe、TbHoFe、TbCo、GdCo、GdTbFe、GdTbFeCo、GdTbHoFeCo、DyFeCo、GdFeCoSi等稀土类-过渡金属系铁氧体磁性非结晶合金、这些的混合材料、或者使用了MnBi、MnBiAl或PtMnSn等的Mn系磁性膜的多晶体材料的磁性材料、石榴石、PtCo、PdCo等白金族-过渡金属合金、或Pt/Co、Pd/Co等金、白金族-过渡金属周期构造合金膜等。而且，也可以是由包含上述材料、并且由不同材料或组成的多层记录层构成的记录膜、或者是将这些进行混合的材料。另外，在为了改善耐腐蚀性而对上述磁性层进行了Cr、Al、Ti、Pt、Nb等元素添加的情况下，如果构成为使Ms·Hc大于规定值，则可获得与本实施方式同等或更好的效果。对于记录膜，只要非连续地周期性叠层材料、或组成比不同的每个层即可。
并且，作为叠层的记录膜的膜构造，对30nm至40nm膜厚的再现层、5nm至15nm膜厚的中间层、60nm至100nm膜厚的记录层的情况进行了说明。但是不限于上述的膜厚，如果在记录层与再现层之间能够获得满足本申请发明的特性的足够磁性结合力，则只要膜厚在从5nm到200nm的范围内即可。更优选例如，通过使再现层为从10nm到100nm，使中间层为从5nm到50nm，使记录层为从30nm到250nm，由此，可获得同等的效果。并且，也可以附加5nm到50nm的控制层。
而且，为了改善记录再现特性，也可以构成具有记录辅助层、转写控制层、或其他磁性膜的结构。并且，作为中间层，也可以设置组成或磁畴壁能量密度在膜厚方向上变化的多层构造的磁性膜。
并且，本实施方式的记录层是周期性叠层了1.5nm的Tb和FeCo的构造，但不限于此。叠层周期可以是0.4nm以上、2nm以下，记录层的膜厚为50nm以上，更优选在60nm至200nm之间，可获得同等的效果。并且，为了提高记录层的耐腐蚀性，也可添加Cr、Ti、Zr、Nb、Ta等耐腐蚀性元素，或者为了提高短波长中的克尔旋转角，也可以添加数原子％的Nd等。
而且，在使用了相变记录材料的情况下，记录层由GeSbTe、AgInSbTe等在结晶和非结晶之间光学常数变化的材料构成。记录层的膜厚优选为10nm以上、40nm以下。
并且，如果在两面将薄膜形成到外周端，则在外周端构成两面的导通，只要通过任意面将介质接地，即可消除静电。并且，优选构成为保持两面的薄膜应力平衡。此时，由于能够充分减小倾斜量，所以可降低出错率。
另外，在本实施方式的记录层中，对Ms·Hc为4.2×106erg/cm3的值的记录层进行了说明，但不限于该值。如果是能够获得更大的Ms·Hc的记录膜，则即使在记录了100nm以下的微小磁区的情况下，也可以形成稳定的记录磁区，并且，即使在反复进行了记录再现的情况下，也能够进行信号特性优良的记录再现。
由于记录膜的热传导率为3×106erg/(s·K·cm)至7×106erg/(s·K·cm)左右，散热层的Al、Al合金、Ag、Ag合金、Au等材料为1×107erg/(s·K·cm)至4×107erg/(s·K·cm)，所以，只要是使用了至少热传导率为1×106erg/(s·K·cm)以下的保护层的构造即可。这里，如果是热传导率为1×106erg/(s·K·cm)以下的保护层，则即使是使用了热传导率为0.13×106erg/(s·K·cm)至1×106erg/(s·K·cm)的SiO2、TiO2、MgO、SiN、TiN等材料、或使用了2.5×105erg/(s·K·cm)的ZnS等的构造，也可以实现记录层与润滑层的隔热性优良、滑动特性的耐热性优良的磁记录介质。
<记录再现方法>
以下，说明本实施方式磁盘的记录再现方法的一例。
本磁盘具有矩形的岸地和沟槽。只要通过记录磁道之间的淬火处理或形成使沟槽加深的岸地，构成为在记录信息的磁道之间隔断磁性，使被转写到再现层的记录磁区容易进行磁畴壁移动的构造，则能够进行基于上述的DWDD方式的记录再现。
另外，本磁盘构成为包含再现层的沟槽之间或岸地之间被分离的构造，或构成为具有平板盘基板的构造，但即使是在岸地/沟槽双方进行记录的构造、或利用微小图案将记录磁区之间分离的构造，也可获得同等的特性。
并且，在本实施方式中，磁道间距为0.7μm，但如果是对信息进行记录的沟槽宽度为0.6μm以下，记录信息的最短标记长度为0.3μm以下的记录磁畴的构造，则可获得更好的效果。
如上所述，根据本实施方式的构造，即使采用DWDD方式进行高密度的记录再现的情况下，也可以获得稳定的再现信号特性。
并且，对利用高温增大Ms的记录膜、或使用了DWDD方式的磁记录介质及其记录再现方式进行了说明。但是，也可以是除此以外的磁畴壁移动型的磁区扩大再现方式、基于收缩动作的再现磁区的扩大再现方式、或再现磁场交变型的再现方式等。即，如果使用用于提高信号品质、实现记录密度的高密度化的记录再现方式，而不通过盘基板，从记录膜进行信息的记录再现的构造，则可确保微小磁区的记录稳定性优良，且容易进行信号的再现，从而可获得实现高灵敏度、高密度记录再现的优良效果。
如上所述，在本发明中，通过使用可改写记录信息的记录膜，稳定地形成0.3μm以下的微小磁区，可确保磁畴壁的移动度，从而能够放大采用DWDD方式等的基于转写磁区移动的再现信号。并且，由于将信息磁道中的记录磁区形成为稳定的形状，所以，可减少在记录再现时来自相邻磁道的串写入和串读出。
工业上的可利用性
本发明的磁记录介质及其制造方法，适用于在形成于盘基板上的记录膜上，通过隔着热传导率小于记录膜的保护层形成润滑层，而构成的可改写的磁记录介质，而且，特别适用于通过向记录介质入射光，在使温度上升的同时进行信号的记录再现的磁记录介质等。并且，根据本构造，也可以作为磁记录介质的记录再现方法等来应用。

Claims (45)

1.一种磁记录介质，其在盘基板上包括至少具有磁性各向异性的记录膜，
至少在所述记录膜的上面，隔着热传导率小于所述记录膜的热传导率的保护层而具有润滑层。
2.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层的热传导率为1×106erg/(s·K·cm)以下。
3.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层由多层薄膜构成。
4.根据权利要求3所述的磁记录介质，其特征在于，所述多层薄膜的热传导率各自不同。
5.根据权利要求4所述的磁记录介质，其特征在于，在由所述多层薄膜构成的保护层中，所述记录膜一侧的薄膜的热传导率大于所述润滑层一侧的薄膜的热传导率。
6.根据权利要求4或5所述的磁记录介质，其特征在于，由所述多层薄膜构成的保护层，至少具有热传导率为1×106erg/(s·K·cm)以下的薄膜。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层以碳为主要成分。
8.根据权利要求7所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层含有类金刚石碳。
9.根据权利要求8所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层含有氮、氧或氢。
10.根据权利要求9所述的磁记录介质，其特征在于，在所述保护层的多层薄膜中，使氮、氧或氢的含有量变化。
11.根据权利要求1～6中任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层含有在250℃以上的温度下具有耐热性的材料。
12.根据权利要求11所述的磁记录介质，其特征在于，所述耐热性材料由氟系树脂、或陶瓷材料构成。
13.根据权利要求11所述的磁记录介质，其特征在于，所述耐热性材料由特氟隆(注册商标)构成。
14.根据权利要求1～6中任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层含有金属材料。
15.根据权利要求14所述的磁记录介质，其特征在于，所述金属材料由Ti、Ta、Cr构成。
16.根据权利要求14所述的磁记录介质，其特征在于，所述金属材料由氮化合物或氧化物构成。
17.根据权利要求1～6中任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层至少含有硫族系化合物。
18.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于，所述润滑层由多层薄膜构成。
19.根据权利要求18所述的磁记录介质，其特征在于，所述多层薄膜的热传导率各自不同。
20.根据权利要求18或19所述的磁记录介质，其特征在于，所述润滑层含有PFPE。
21.根据权利要求18或19所述的磁记录介质，其特征在于，所述润滑层含有耐热性材料。
22.根据权利要求18或19所述的磁记录介质，其特征在于，所述润滑层含有氧化物或氮化物。
23.根据权利要求1～22中任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，所述润滑层和所述保护层的膜厚合计为1nm以上、100nm以下。
24.根据权利要求23所述的磁记录介质，其特征在于，所述润滑层的膜厚为0.5nm以上、20nm以下。
25.根据权利要求23或24所述的磁记录介质，其特征在于，所述保护层的膜厚为0.5nm以上、99.5nm以下。
26.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于，所述记录膜包含在膜面垂直方向上具有磁性各向异性的磁性层。
27.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于，所述记录膜由多层磁性层构成。
28.根据权利要求27所述的磁记录介质，其特征在于，所述记录膜由至少叠层了记录层、中间层、再现层的构造构成。
29根据权利要求28所述的磁记录介质，其特征在于，形成在所述记录膜中的所述记录层的记录磁区被转写到所述再现层，通过在所述再现层中的磁畴壁移动，再现记录信息。
30.根据权利要求28或29所述的磁记录介质，其特征在于，所述记录层至少含有Tb、Fe、Co。
31.根据权利要求28或29所述的磁记录介质，其特征在于，所述记录层以间歇性周期叠层材料或组成比不同的各层。
32.根据权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于，在所述盘基板上，对应形成在所述记录层的记录磁区的图案，形成有凹坑形状的图案。
33.根据权利要求32所述的磁记录介质，其特征在于，在所述盘基板上，形成有比形成在所述记录层的记录磁区的最小图案小的凹坑形状的凹凸图案。
34.根据权利要求32或33所述的磁记录介质，其特征在于，在所述盘基板与所述记录膜之间至少具有热传导率大的金属层。
35.根据权利要求34所述的磁记录介质，其特征在于，在所述记录膜与所述金属层之间具有电介质层。
36.根据权利要求34所述的磁记录介质，其特征在于，在所述盘基板与所述金属层之间具有电介质层。
37.根据权利要求34～36中任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，至少所述金属层或所述电介质层具有对表面实施了蚀刻的构造。
38.根据权利要求37所述的磁记录介质，其特征在于，至少所述金属层或所述电介质层的表面粗糙度Ra为0.5以上。
39.根据权利要求35～38中任意一项所述的磁记录介质，其特征在于，所述电介质层至少含有硫族系化合物。
40.一种磁记录介质的制造方法，该磁记录介质在盘基板上包括至少具有磁性各向异性的记录膜，
在盘基板上形成至少具有磁性各向异性的记录膜，
在所述记录膜上形成热传导率小于所述记录膜的热传导率的保护层，
隔着所述保护层形成润滑层。
41.根据权利要求40所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，在真空中形成所述润滑层。
42.根据权利要求41所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，在形成了所述保护层之后，涂敷形成所述润滑层。
43.一种磁记录介质的制造装置，该磁记录介质在盘基板上包括至少具有磁性各向异性的记录膜，所述磁记录介质的制造装置具有：
记录膜形成部，其在盘基板上形成至少具有磁性各向异性的记录膜；
保护层形成部，其在所述记录膜上形成热传导率小于所述记录膜的热传导率的保护层；和
润滑层形成部，其隔着所述保护层形成润滑层。
44.一种磁记录介质的记录再现方法，该磁记录介质在盘基板上包括至少具有磁性各向异性的记录膜，
通过向权利要求1～39中任意一项所述的信息记录介质入射激光，使所述记录介质的记录膜的温度上升，在所述磁记录介质上进行信息的记录或再现。
45.一种磁记录介质的记录再现装置，该磁记录介质在盘基板上包括至少具有磁性各向异性的记录膜，所述磁记录介质的记录再现装置具有：
加热部，其使权利要求1～39中任意一项所述的磁记录介质升温；和
记录再现部，其在由所述加热部使所述磁记录介质升温时，在所述磁记录介质上以磁性方式进行信号的记录再现，
在所述磁记录介质的信号记录时和再现时，所述磁记录介质的信号区域中的温度分布分别不同。
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