JP2002092839A

JP2002092839A - 磁気記録媒体及びそれを備える磁気記録装置

Info

Publication number: JP2002092839A
Application number: JP2000272669A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Kirino; 文良桐野; Norio Ota; 憲雄太田; Teruaki Takeuchi; 輝明竹内; Koichiro Wakabayashi; 康一郎若林; Harumi Sakamoto; 晴美坂本; Masaki Sekine; 正樹関根; Hiroyuki Awano; 博之粟野
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】熱的安定性に優れ、超高密度記録に好適な磁
気記録媒体及び磁気記録装置を提供する。【解決手段】磁気記録媒体１００は基板１上に情報記
録膜３と強磁性膜４を備える。情報記録膜３は垂直磁化
を有する非晶質のフェリ磁性材料から構成される。かか
る材料は磁気異方性が大きく活性化体積も大きいので高
い熱安定性を有する。それゆえ超高密度記録を実現でき
る。更に強磁性膜４を情報記録膜３よりも飽和磁化の大
きな材料を用いて構成する。強磁性膜４からの漏れ磁束
は情報記録膜３よりも大きくなる。ＭＲヘッドなどの再
生用磁気ヘッドを用いて再生すると大きな再生信号が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気的に情報を記
録する磁気記録媒体及びそれを備える磁気記録装置に関
し、特に、熱的安定性に優れ、高性能で且つ高信頼性を
有する磁気記録媒体及びそれを備える磁気記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にはめざま
しいものがあり、各種形態の情報を統合したマルチメデ
ィアが急速に普及してきている。マルチメディアの一つ
としてコンピュータ等に装着される磁気ディスク装置が
知られている。現在、磁気ディスク装置は、記録密度を
向上させつつ小型化する方向に開発が進められている。
また、それに並行して装置の低価格化も急速に進められ
ている。

【０００３】磁気ディスクの高密度化を実現するために
は、１）ディスクと磁気ヘッドとの距離を狭めること、
２）磁気記録媒体の保磁力を増大させること、３）信号
処理方法を高速化すること、４）磁気記録媒体の熱揺ら
ぎを低減すること、等が要望されている。

【０００４】磁気記録媒体において高密度磁気記録を実
現するには、磁性膜の保磁力の増大が必要である。磁気
記録媒体の磁性膜には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（−Ｔａ）系
の材料が広く用いられていた。この材料は、２０ｎｍ程
度のＣｏの結晶粒子が析出した結晶質材料である。かか
る材料を用いた磁気記録媒体において、例えば、４０Ｇ
ｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２を超える面記録密度を実現するた
めには、記録時や消去時に磁化反転が生じる単位（磁気
クラスター）を更に小さくするとともに、その粒子サイ
ズの分布を小さくして、磁性膜の構造や組織を精密に制
御しなければならない。このように制御することによ
り、再生時に媒体から発生するノイズを低減することが
できる。しかし、結晶粒子サイズに分布が存在してしま
うと、特に、サイズの小さな粒子が存在していると、熱
減磁や熱揺らぎが生じて、形成した磁区が安定に存在で
きない場合があった。特に、記録密度の増大に伴って磁
区が微細化されると熱減磁や熱揺らぎの影響は著しい。
結晶粒子を微細化して媒体から発生するノイズを低減し
ようとすると、熱揺らぎが急激に大きくなり、特に、結
晶粒子径が１０ｎｍ〜８ｎｍ以下になると、熱揺らぎの
発生が顕著であった。それゆえ、熱減磁や熱揺らぎの低
減の観点から、結晶粒子サイズの分布を制御することが
重要な技術になりつつある。それを実現する方法とし
て、例えば、米国特許４６５２４９９号には基板と磁性
膜との間にシード膜を設ける方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性膜
として強磁性膜を用いた磁気ディスクにおいては、上述
のシード膜を設ける方法を用いて磁性膜における磁性粒
子径及びその分布を制御することには限界があった。例
えば、４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２を超える超高密度記
録を行なう場合に、シード膜材料、成膜条件、シード膜
の構造等を調整しても、粒子径分布はブロードであり、
粗大化した粒子や微細化した粒子が混在していた。情報
を記録する場合（磁化を反転させる場合）、微細化した
粒子は周囲の磁性粒子からの漏洩磁界の影響を受ける。
一方、粗大化した粒子は周囲の磁性粒子に相互作用を与
える。また、磁性粒子中、平均より大きな粒子径の磁性
粒子は、記録／再生の際にノイズの増大を引き起こし、
平均より小さな粒子径の磁性粒子は、記録／再生の際に
熱揺らぎを増大させることもある。これにより確実に情
報を記録することが困難であった。また、磁性粒子中に
様々な大きさの磁性粒子が混在する結果、磁化反転の起
きた領域と起きていない領域との境界線は全体として粗
いジグザグのパターンを呈し、これもまたノイズ増大の
一因となる。

【０００６】また、高密度記録のためには磁性層が熱的
に安定であることも重要である。磁性層の熱的安定性に
ついては、（Ｋｕ・Ｖ）／（ｋ・Ｔ）で表される値を指
標とすることができる。ここで、Ｋｕ：磁気異方性エネ
ルギー、Ｖ：活性化体積、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：温
度である。この値が大きいほど、磁性層は熱的に安定で
ある。それゆえ、磁性層の熱的安定性を高めるには、活
性化体積Ｖ及び磁気異方性エネルギーＫｕを大きくする
必要がある。このことはＣｏ−Ｃｒ系の垂直磁気記録用
の磁性膜においても同様である。

【０００７】このような要求を満足するために、希土類
元素と鉄族元素からなるフェリ磁性体の非晶質合金を、
情報記録用の磁性膜に用いることが検討されている。し
かし、この材料は磁壁移動型の材料であるために磁壁が
移動しやすく、情報記録時に磁界を印加して情報を記録
する場合に、磁性層に微小磁区を安定して形成すること
が困難であった。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、本発明の第１の目的は、活性化体積が実
質的に大きく、熱的安定性に優れた磁気記録媒体及びそ
れを備える磁気記録装置を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、磁化遷移領域にお
いて磁区の形状がジグザグパターンになりにくくすると
ともに、このジグザグパターンを反映しない低ノイズの
磁気記録媒体及びそれを備える磁気記録装置を提供する
ことにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、磁気異方性が大き
く、記録した情報の安定性に優れ、微小磁区を確実に形
成することが可能な磁気記録媒体及びそれを備える磁気
記録装置を提供することにある。

【００１１】本発明の第４の目的は、簡素化された積層
構造を有し、量産に適した磁気記録媒体及びそれを備え
る磁気記録装置を提供することにある。

【００１２】本発明の第５の目的は、４０Ｇｂｉｔｓ／
ｉｎｃｈ^２（６．２０Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）を超える超
高密度記録に好適な磁気記録媒体及びそれを備える磁気
記録装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、磁気ヘッドを用いて情報が再生される磁気記録媒
体において、基板と、基板面に対して垂直な方向に磁化
容易軸を有するＸ線的に非晶質のフェリ磁性材料から構
成されるフェリ磁性層と、強磁性材料から構成される強
磁性層とを備えることを特徴とする磁気記録媒体が提供
される。

【００１４】本発明の第１の態様の磁気記録媒体は、基
板面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有するフェリ磁
性材料からなるフェリ磁性層を備えており、かかるフェ
リ磁性層は、結晶粒界の存在しない非晶質構造であるた
めに熱揺らぎに強く、またフェリ磁性材料から構成され
ているために異方性も大きい。それゆえ、かかるフェリ
磁性層を、情報を記録するための記録層として用いるこ
とにより微小磁区の形成が可能となるので、高密度に情
報を記録することが可能となり熱安定性にも優れる。フ
ェリ磁性層に記録された情報は磁気ヘッドを用いて再生
される。

【００１５】本発明の第１の態様の磁気記録媒体におい
て、強磁性層は、フェリ磁性層と接し且つ磁気ヘッドに
近い側に形成し得る。例えば、基板と反対側に磁気ヘッ
ドが配置されて記録再生される場合は、基板上にフェリ
磁性層及び強磁性層をこの順で形成した構造にし得る。
この場合、強磁性層は、基板面に対して垂直な方向に磁
化容易軸を有し、フェリ磁性層の飽和磁化よりも大きな
飽和磁化を有することが好ましい。強磁性層をフェリ磁
性層と接して設けることによりフェリ磁性層と強磁性層
は磁気的に結合し、情報再生時には、フェリ磁性層の磁
化が強磁性層に磁気的に転写される。したがって、情報
再生時に、再生用の磁気ヘッドを用いて、強磁性層から
の磁気フラックス、または磁気フラックスの変化量を検
出すれば、フェリ磁性層に記録された情報を大きな再生
信号強度で再生することができる。このように、強磁性
層は、フェリ磁性層から発生する磁気フラックスを実質
的に増幅させる再生層として機能する。かかる強磁性層
は、Ｃｏを主体とする合金あるいはＣｏの酸化物を主体
とする磁性薄膜が好適であり、これらに、Ｃｒ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｓｉ及びＴｉのうちより選ばれる少
なくとも１種類の元素が含まれても良い。かかる材料か
ら形成される強磁性層は、フェリ磁性層をサビや腐食か
ら防止することもできる。

【００１６】本発明の第１の態様の磁気記録媒体におい
て、フェリ磁性層を構成する材料は、希土類−遷移金属
（鉄族元素）材料が好ましい。かかる希土類−遷移金属
材料において、希土類元素には、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ及び
Ｈｏのうちの少なくとも一種が好ましく、遷移金属はＦ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉのうちの少なくとも一種が好ましい。

【００１７】本発明の第２の態様に従えば、磁気ヘッド
を用いて情報が再生される磁気記録媒体において、基板
と、基板面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する人
工格子膜と、強磁性材料から構成される強磁性層とを備
えることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。

【００１８】本発明の第２の態様に従う磁気記録媒体に
おいて、人工格子膜は情報を記録するための記録層とし
て用いることができ、例えば、鉄族元素から構成される
薄膜と希土類元素から構成される薄膜とを交互に積層し
た構造にし得る。かかる人工格子膜は、第１の態様の磁
気記録媒体のフェリ磁性層と同様に熱揺らぎに強い。更
に、かかるフェリ磁性層を構成する非晶質フェリ磁性材
料よりも異方性が大きいので、熱的安定性に優れ、高密
度記録に極めて好適である。また、上記人工格子膜にお
いて、鉄族元素にはＦｅ、Ｃｏ及びＮｉの内より選ばれ
る少なくとも１種類の元素が好適であり、希土類元素に
はＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＨｏの内より選ばれる少なくと
も１種類の元素が好適である。また鉄族元素から構成さ
れる薄膜は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちより選ばれる少な
くとも２種類の元素からなる２層膜を用いてもよい。

【００１９】また、上記人工格子膜において、鉄族元素
から構成される層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちより選ば
れる少なくとも２種類の元素から構成された合金薄膜を
用いて形成しても良い。また、鉄族元素から構成される
薄膜の副格子磁化と希土類元素から構成される薄膜の副
格子磁化の向きが反平行になるように、かかる人工格子
膜を構成することが好ましい。また、再生信号出力の大
きさに寄与する飽和磁化が大きくなるように、鉄族元素
の副格子磁化が希土類元素の副格子磁化より優勢になる
ように構成することが最も好ましい。

【００２０】本発明の第２の態様の磁気記録媒体におい
て、強磁性層は、第１の態様の磁気記録媒体と同様に、
人工格子膜から発生する磁気フラックスを実質的に増幅
させる再生層として機能させることができる。すなわ
ち、強磁性層を、基板面に対して垂直な方向に磁化容易
軸を有し、且つ、人工格子膜の飽和磁化よりも大きな飽
和磁化を有するように構成し、磁気ヘッドに近い側に人
工格子膜と接して形成する。これにより人工格子膜と強
磁性層は磁気的に結合し、情報再生時には、人工格子膜
の磁化が強磁性層に磁気的に転写され、人工格子膜に記
録された情報を大きな再生信号強度で再生することがで
きる。また、強磁性層は、単層の状態において垂直磁気
異方性エネルギーが小さく垂直磁化膜にならないような
材料を用いて構成することもでき、この場合は、情報記
録膜と磁気的に結合させることによって垂直磁気異方性
を誘起させるようにすればよい。

【００２１】本発明の第１及び第２の態様の磁気記録媒
体において、強磁性層は、フェリ磁性層や人工格子膜に
形成された記録磁区の磁壁の移動を抑制する効果（ピン
止め効果）をも有する。

【００２２】また、本発明の第１及び第２の態様の磁気
記録媒体において、フェリ磁性層や人工格子膜に形成さ
れた記録磁区の磁壁の移動を抑制するための磁壁移動制
御層（ピン止め層）を更に別に備え得る。すなわち、磁
気記録媒体を、情報を記録するためのフェリ磁性層また
は人工格子膜と、フェリ磁性層または人工格子膜から発
生する磁気フラックスを実質的に増大させる強磁性層
と、フェリ磁性層または人工格子膜に形成された記録磁
区の磁壁の移動を抑制するための磁壁移動制御層とを備
える構成にし得る。特に、情報記録層に磁壁移動型の磁
性材料を用いた場合は、情報記録により形成される磁壁
の位置が定まりにくくなる。これを防止するためには磁
壁移動制御層に磁化回転型の材料を用いればよく、この
ように、磁壁移動型材料と磁化回転型材料とを組み合わ
せて用いることが特に好ましい。

【００２３】磁壁移動制御層を設ける場合は、フェリ磁
性層（または人工格子膜）は強磁性層と磁壁移動制御層
との間に形成されていることが好ましく、強磁性層が情
報を再生するための磁気ヘッドに近い側に、磁壁移動制
御層が磁気ヘッドに遠い側に位置するように積層されて
いることが望ましい。また、フェリ磁性層（または人工
格子膜）と強磁性層と磁壁移動制御層の磁化容易軸は、
それら各層が磁気記録媒体を構成している状態で、いず
れも同じ向きであることが好ましい。

【００２４】フェリ磁性層（または人工格子膜）と強磁
性層と磁壁移動制御層は、それぞれの層が有する保磁力
を比較した場合に、フェリ磁性層（または人工格子膜）
の保磁力が最も大きくなるように構成されることが好ま
しい。

【００２５】また、フェリ磁性層（または人工格子膜）
と強磁性層と磁壁移動制御層のそれぞれの層が有する飽
和磁化を比較した場合、強磁性が最も大きな飽和磁化を
有することが好ましい。これによりフェリ磁性層（また
は人工格子膜）に記録された情報をより一層大きな再生
信号強度で再生することができる。

【００２６】磁壁移動制御層は、磁化回転型の磁性材料
から構成されていることが好ましく、例えば、Ｃｏ、Ｃ
ｏ酸化物またはＣｏ−Ｃｒ合金を主体とし、これにＰ
ｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ及びＴｉから選ばれる少なくとも
一種類の元素を含む合金から構成されていることが好ま
しい。かかる材料を用いて磁壁移動制御層を構成するこ
とにより、フェリ磁性層（または人工格子膜）に形成さ
れる記録磁区の磁壁の位置を高精度に確定することがで
きるとともに、記録磁区のサイズや形状を所望のサイズ
や形状にすることができる。これによりフェリ磁性層
（または人工格子膜）に超高密度に情報を記録すること
ができ、記録した情報を低ノイズで再生することができ
る。

【００２７】本発明の第１及び第２の態様の磁気記録媒
体において、フェリ磁性層や人工格子膜の有する磁気異
方性は、高密度記録の観点から、基板面に垂直方向の垂
直磁気異方性エネルギーが、３×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３
（３Ｊ／ｃｍ^３）以上であることが好ましく、特に６×
１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３（６Ｊ／ｃｍ^３）以上であること
が好ましい。

【００２８】また、フェリ磁性層や人工格子膜を構成す
る材料は、飽和磁化が１００ｅｍｕ／ｃｍ^３以上で、保
磁力が３ｋＯｅ（約２３８．７４ｋＡ／ｍ）以上である
ような磁気特性を有することが好ましく、また、膜厚は
１００ｎｍ以下であることが好適である。ここで、フェ
リ磁性層または人工格子膜の飽和磁化や保磁力の値は、
それらを構成する材料の組成を変化させることにより調
節することができる。これにより、磁気記録装置の磁気
ヘッドの特性に合わせた磁気特性を有する磁気記録媒体
を提供できる。

【００２９】本発明において、磁性膜または人工格子膜
の熱的安定性を高めるという観点から、ＫｕＶ／ｋＴ
（Ｋｕ：結晶磁気異方性定数、Ｖ：活性化体積、ｋ：ボ
ルツマン定数、Ｔ：温度）で表される関係において、磁
性膜または人工格子膜における活性化体積Ｖが当該磁性
膜または人工格子膜に形成される１つの記録磁区の体積
とほぼ等しくなるように、磁性膜または人工格子膜を構
成する材料を選択することが好ましい。かかる材料とし
ては、磁性膜の場合には、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｄ
ｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｇｄ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｄｙ
−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｈｏ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｄｙ−Ｈｏ−
Ｆｅ−Ｃｏ、Ｈｏ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏが好
適であり、人工格子膜の場合には、希土類元素とＦｅと
Ｃｏの交互積層膜、希土類元素とＦｅＣｏ合金の交互積
層膜、特にＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ膜が好適である。

【００３０】本発明において、強磁性膜は、Ｃｏを主体
とする合金またはＣｏの酸化物を主体とする磁性薄膜か
ら構成することができ、それらにＣｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔ
ａ、Ｎｂ、Ｓｉ及びＴｉのうちの少なくとも１種類の元
素が含まれていても良い。あるいは、強磁性膜は、Ｃ
ｏ、Ｎｉ及びＦｅのうちの少なくとも１種類の元素とＰ
ｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種類の元素とを
交互に積層した交互積層多層膜を用いて構成しても良
い。若しくは、強磁性膜は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅのうち
の少なくとも１種類の元素とＰｔ、Ｐｄ及びＲｈのうち
の少なくとも１種類の元素とを用いて構成される合金層
と、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種類の元
素を用いて構成される層とを交互に積層した交互積層多
層膜を用いて構成しても良い。

【００３１】本発明の磁気記録媒体において、基板は、
例えば、ガラス、樹脂またはＡｌ合金から構成すること
ができる。基板は、表面に凹凸のテクスチャを有するこ
とが好ましい。基板表面のテクスチャは、記録や消去の
際に記録磁区の磁壁の移動の障壁になるので、記録磁区
の記録や消去に伴う磁壁の移動が抑制され、記録再生時
のノイズを減少させることができる。また、情報記録膜
としてのフェリ磁性層や人工格子膜に形成される磁区の
媒体上における位置を所望の位置に制御できるので、高
密度記録にとって好適である。また、かかるテクスチャ
を有する基板を用いることで、基板上に形成される上述
のフェリ磁性層や人工格子膜の磁気異方性の向きも制御
することができる。また、テクスチャは、基板表面を加
工することにより構成しても、基板上に凹凸を有する薄
膜を形成することにより構成してもよい。

【００３２】本発明の第３の態様に従えば、磁気ヘッド
を用いて情報が再生される磁気記録媒体において、基板
と、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する非晶質の
フェリ磁性材料から構成されるフェリ磁性層と、強磁性
材料から構成される強磁性層と、上記フェリ磁性層に形
成される磁壁の移動を抑制するための磁壁移動制御層と
を備えることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。

【００３３】本発明の第４の態様に従えば、磁気ヘッド
を用いて情報が再生される磁気記録媒体において、基板
と、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する人工格子
膜と、強磁性材料から構成される強磁性層と、上記フェ
リ磁性層に形成される磁壁の移動を抑制するための磁壁
移動制御層とを備えることを特徴とする磁気記録媒体が
提供される。

【００３４】本発明の第３及び第４の態様に従う磁気記
録媒体の各層の機能は、つぎに説明するとおりである。

【００３５】基板面に垂直な方向に磁化容易軸を備える
フェリ磁性層または人工格子膜は、情報が記録される磁
性層であり、活性化体積及び磁気異方性エネルギーが大
きいので熱安定性に優れている。

【００３６】強磁性層は、フェリ磁性層または人工格子
膜から発生する磁界を実質的に増大する機能を有してい
るので、情報再生時に強磁性層からの漏洩磁界を検出す
ることにより高い再生信号出力を得ることができる。

【００３７】磁壁移動制御層は、フェリ磁性層または人
工格子膜に形成される記録磁区の磁壁の移動を抑制する
ことができ、フェリ磁性層または人工格子膜に形成され
る記録磁区を高精度に位置付け且つその位置を安定して
維持することができる。

【００３８】本発明の第３及び第４の態様の磁気記録媒
体は、これら３種類の磁性層を備えているので、超高密
度に情報を記録することができるとともに、記録した情
報を高い再生信号出力で再生することができる。

【００３９】本発明の第５の態様に従えば、本発明の第
１〜第４のいずれかの態様に従う少なくとも一つの磁気
記録媒体と、情報を記録または消去するための磁気ヘッ
ドと、磁気記録媒体を駆動するための駆動装置とを備え
ることを特徴とする磁気記録装置が提供される。

【００４０】本発明の磁気記録装置は、本発明の第１〜
第４のいずれかの態様の磁気記録媒体を装着しているの
で、画像や音声、コードデータなどの情報を、低熱揺ら
ぎ、低熱減磁、低ノイズで高密度記録することができ
る。

【００４１】本発明の磁気記録装置において、磁気記録
媒体へ記録した情報を再生するための磁気ヘッドは、例
えば、磁気記録媒体から発生する磁気フラックス（磁
束）の変化に対応して抵抗が変化する特性（磁気抵抗効
果）を有するＭＲ（Magneto-Resistive）ヘッドやＧＭ
Ｒ（Giant Magneto-Resistive）ヘッドを用いて構成し
得る。

【００４２】本発明の磁気記録装置は、少なくとも情報
を記録する際に磁気記録媒体を加熱するための光を照射
する光ヘッドを備えることが好ましい。かかる光ヘッド
から発生させる光としては、パルス状に変調された光パ
ルスを用いることが好ましく、特に、一定幅のパルスの
集合体であるマルチパルスであることが最も好ましい。

【００４３】また、かかる磁気記録装置は、情報の記録
を行なう際に、磁気記録媒体にパルス状の光を照射する
と同時に、光照射領域に磁気ヘッドから磁界を印加して
情報の記録を行なうことができる。このとき、磁気記録
媒体に印加する磁界は光パルスに同期したパルス磁界に
し得る。このように、情報記録の際に、磁気記録媒体に
パルス状の光を照射すると同時に、磁気ギャップの狭い
磁気ヘッドにより磁界を印加して、高い周波数で記録を
行なうことにより、微小記録磁区を形成することが可能
である。例えば、磁気ヘッドの記録周波数を３０ＭＨｚ
以上、より好適には５０ＭＨｚ以上にすることができ、
これにより高密度に情報を記録することができる。これ
は、光ヘッドからのレーザー光を磁気記録媒体に照射す
ると、磁気記録媒体の磁性膜の光照射領域では、光エネ
ルギーが熱エネルギーに変換されて磁性膜の光照射領域
の保磁力が低下する。保磁力の低下した磁性膜に磁気ヘ
ッドから高い記録周波数で磁界を印加することにより高
速に記録を行なうことが必要である。このように本発明
の磁気記録装置では、情報記録時に光加熱により媒体の
保磁力を低下させることができるので、高保磁力を有す
る磁気記録媒体を用いても確実に情報を記録することが
できる。すなわち、通常の磁気ヘッドは５ｋＯｅ（約９
７．９ｋＡ／ｍ）程度の磁界を発生できるので、５ｋＯ
ｅ（約３９７．９ｋＡ／ｍ）よりも高保磁力の磁気記録
媒体に情報を記録することができる。それゆえ高密度記
録用の磁気記録装置として好適である。

【００４４】また、かかる磁気記録装置は、記録用の磁
気ヘッドを用いて、一定幅、一定長さの磁区を形成する
ことにより情報の記録あるいは消去を行なうことができ
る。そして、磁気記録媒体に形成される記録磁区のトラ
ック方向における幅が記録用の磁気ヘッドのギャップ幅
より狭くなるように記録磁区を形成することができる。
すなわち、光ヘッドからの光照射により磁性膜の保磁力
を低下させつつ磁界を印加することによって、磁性膜に
極めて微小な磁区を形成することができる。従来、磁気
記録方式において、磁気記録媒体に形成される磁区を微
小化するには、磁気ヘッドのギャップ長を短くするとと
もに、トラック幅を狭くしなければならなかった。しか
しながら磁気ヘッドの加工の問題やサーボ上の限界があ
るために磁区を微小化することは困難であった。また、
微小化した磁区を安定に存在させるためには磁性膜の保
磁力を高めなければならない。しかし、現状の磁気ヘッ
ドでは、発生可能な磁界強度も限界があり、高保磁力の
磁性膜を磁化させることは困難であった。また、光磁気
記録方式のように、磁気光学効果を利用した再生方式の
場合は、光の波長の制約が大きく、必ずしも高密度記録
には適していない。それゆえ、上述の磁気記録装置のよ
うに、光照射により媒体を加熱しつつ磁界を印加して情
報を記録、再生および消去する方法は、高密度記録を実
現するための有効な手段である。

【００４５】本発明の磁気記録装置には、各種形態の情
報を記録、再生あるいは消去することができる。記録、
再生あるいは消去する情報としては、例えば、音声情
報、コードデータ、画像情報、磁気記録装置を制御する
ための制御情報のうちから選ばれる少なくとも１種の情
報であることが特に好ましい。

【００４６】本発明の磁気記録装置は、磁気記録媒体の
面記録密度が４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（６．２０Ｇ
ｂｉｔｓ／ｃｍ^２）を超える高密度記録を実現すること
が可能となる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気記録媒体及び
それを備える磁気記録装置の実施例について詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００４８】

【実施例１】本実施例では、本発明に従う磁気記録媒体
として、図１の概略断面図に示すような断面構造を有す
る磁気記録媒体を作製した。磁気記録媒体１００は、基
板１上に下地膜２、情報記録膜３、強磁性膜４及び保護
膜５を順次積層した構造を有する。図１において、情報
記録膜３はＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜から構成され、
強磁性膜４はＣｏ−Ｃｒ合金膜から構成される。以下、
磁気記録媒体１００の製造方法について、適宜、成膜し
た膜の組成や構造についての分析を付け加えながら説明
する。

【００４９】まず、基板１として、直径２．５インチ
（６．３５ｃｍ）のガラス基板を用意した。次いで、こ
の基板１上に、下地膜２として窒化シリコン膜を膜厚１
０ｎｍで形成した。下地膜２は、情報記録膜３の保護や
基板１との接着性を向上するために設けられる層であ
る。下地膜２の成膜には、マグネトロンスパッタ法を用
いた。ターゲットにはＳｉ_３Ｎ_４を用い、放電ガスには
Ａｒを用いた。放電ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ（約１．
３３Ｐａ）、投入ＲＦ電力は１ｋＷ／１５０ｍｍφとし
た。

【００５０】つぎに、下地膜２上に情報記録膜３を成膜
した。情報記録膜３は、Ｔｂ層、Ｆｅ層及びＣｏ層から
なる三層構造の薄膜を周期的に積層した人工格子膜であ
る。三層構造薄膜の各層の膜厚は、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃ
ｏ（０．１ｎｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）である。かかる
情報記録膜（人工格子膜）３の成膜法として、Ｔｂ、Ｆ
ｅ及びＣｏの３源からなる多源同時スパッタ法を用い
た。三層構造薄膜の各層の膜厚は、基板の公転速度とス
パッタ時の投入電力の組合せにより所望の値に精密に制
御できる。ここでは、投入ＤＣ電力を、Ｔｂ成膜時に
０．３ｋＷ、Ｃｏ成膜時に０．１５ｋＷ、そして、Ｆｅ
成膜時に０．７ｋＷとした。基板の回転数は３０ｒｐｍ
とした。また、放電ガスには高純度のＡｒガスを用い、
スパッタ時の放電ガス圧力は３ｍＴｏｒｒ（約３９９ｍ
Ｐａ）とした。かかるスパッタ条件のもとで、三層構造
薄膜Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．２ｎｍ）／Ｔｂ（０．
４ｎｍ）を周期的に積層した構造を有する人工格子膜
（情報記録膜）を約４０ｎｍ膜厚で形成した。この人工
格子膜は磁壁移動型の磁性膜である。

【００５１】このような人工格子膜を成膜する場合、初
期排気時の真空度が重要である。ここでは、４×１０
^−９Ｔｏｒｒ（約５３２×１０^−９Ｐａ）まで排気した
後に成膜を行なった。ここで、情報記録膜３を成膜する
際の数値は絶対的なものではなく、スパッタの方式など
により変化する。このように情報記録膜３を人工格子膜
として構成することにより、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶質合
金膜を情報記録膜として用いた場合と比べて、垂直磁気
異方性エネルギーを増大することができ、情報記録膜の
熱的安定性を向上させことができる。また、かかる情報
記録膜３の磁化は、遷移金属の磁化と希土類元素の磁化
の差となり、本実施例では、遷移金属の磁化が希土類元
素の磁化よりも優勢になるように構成した。

【００５２】つぎに、情報記録膜３上に強磁性層４とし
てＣｏ_６７Ｃｒ_３３膜を形成した。強磁性層４は、情報
記録膜３と磁気的な交換相互作用を生じるように、膜厚
１５ｎｍにて成膜した。この膜厚は、情報記録膜３と交
換結合力が及ぶ最大の膜厚である。強磁性層４の成膜で
は、磁気的な結合を生じさせるために、情報記録膜３で
あるＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ交互積層人工格子膜を形成した後
に、途中真空を破ることなく連続で成膜を行なった。こ
こで、強磁性層４であるＣｏ−Ｃｒ膜は、結晶化させな
いと良好な磁性を示さないことから、ＥＣＲ（Electron
Cyclotron Resonance）スパッタ法に代表される共鳴吸
収を用いて励起した粒子をターゲットに衝突させ、発生
したスパッタ粒子を一定の引き込み電圧をバイアスとし
てターゲットと基板の間に印加することにより粒子の有
するエネルギーを一定に揃えてスパッタした。かかる方
法を用いれば、基板温度を高くすることなく低温で成膜
することができるので、Ｔｂ／Ｆｅ／Ｃｏ交互積層人工
格子膜の層間拡散を抑制できる。かかる層間拡散が生じ
ると、特に、垂直磁気異方性エネルギーの低下や保磁力
の低下をきたす恐れがある。それゆえ、成膜時の基板温
度は低くすることが望ましく、上述のＥＣＲスパッタ法
は、Ｃｏ−Ｃｒ系磁性膜のような結晶質磁性膜を低温で
形成する方法として有効な成膜手法である。っまた、Ｔ
ｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶質合金を用いた場合も、この薄膜を
結晶化することなくＣｏ−Ｃｒ膜を形成できる。かかる
スパッタの条件として、スパッタ時の圧力を０．３ｍＴ
ｏｒｒ（約３９．９ｍＰａ）、投入マイクロ波電力を
０．７ｋＷとした。また、マイクロ波により励起された
プラズマを引き込むために５００ＶのＤＣバイアス電圧
を印加した。スパッタガスにはＡｒを使用した。

【００５３】最後に、こうして得られた強磁性層４上
に、保護膜５としてＣ（カーボン）膜を５ｎｍの膜厚に
て成膜した。成膜にはマイクロ波を用いたＥＣＲスパッ
タ法を用いた。ターゲット材料にはＣ（カーボン）を、
放電ガスにはＡｒをそれぞれ用いた。スパッタ時の圧力
は０．３ｍＴｏｒｒ（約３９．９ｍＰａ）、投入マイク
ロ波電力は０．５ｋＷである。また、マイクロ波により
励起されたプラズマを引き込むために５００ＶのＤＣバ
イアス電圧を印加した。カーボン膜の膜質は、このよう
なスパッタの条件や電極構造に大きく依存しているの
で、この条件は絶対的なものではない。こうして図１に
示す積層構造を有する磁気記録媒体を得た。

【００５４】つぎに、作製した磁気記録媒体１００の磁
気特性を測定した。ＶＳＭ（Vibration Sample Magneto
meter）によるＭ−Ｈループから、角型比ＳおよびＳ^＊
ともに１．０であり、良好な角型性を有していた。ま
た、保磁力：Ｈｃは３．９ｋＯｅ（約３１０．３６２ｋ
Ａ／ｍ）であった。また、情報記録膜の、基板面と垂直
な方向の垂直磁気異方性エネルギーが４×１０^７ｅｒｇ
／ｃｍ^３であった。

【００５５】次いで、磁気記録媒体１００の活性化体積
を測定した。活性化体積の測定では、情報記録膜に記録
された磁区を、ＭＦＭや偏光顕微鏡を用いて観察し、磁
区の寸法を測定することによって求めた。活性化体積の
測定の結果、本実施例の磁気記録媒体の情報記録膜の活
性化体積は、磁気記録媒体として広く用いられているＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系磁性膜における値の約５倍と著しく大
きかった。このことは、本実施例の情報記録膜は、熱揺
らぎや熱減磁の小さく、熱的安定性に優れていることを
示している。

【００５６】つぎに情報記録膜３と強磁性膜４の飽和磁
化を求めた。強磁性膜４の飽和磁化は３８０ｅｍｕ／ｃ
ｍ^３であり、情報記録膜３の飽和磁化２３０ｅｍｕ／ｃ
ｍ^３よりも大きな値であった。また、情報記録膜３と強
磁性膜４の交換結合力は強く、情報記録膜３と強磁性膜
４が磁気的に単層膜のように振舞うことが、振動試料型
の磁力計（ＶＳＭ）による測定よりわかった。このよう
に、情報記録膜３より大きな飽和磁化を有する材料を強
磁性膜４として用いるのは、情報記録膜３に形成された
磁区からの磁束を強磁性膜４で増大させるためである。
これにより、磁気記録媒体を、磁気ヘッドを用いて再生
したときに大きな再生出力が得られる。

【００５７】つぎに、情報記録膜３及び強磁性膜４の構
造をＸ線回折法により調べた。その結果、Ｃｏ−Ｃｒに
よる回折ピークのみが得られた。また、高分解能透過型
電子顕微鏡（高分解能ＴＥＭ）により情報記録膜３及び
強磁性膜４の組織や構造を調べたところ、明確な格子が
見られたのは強磁性膜４であるＣｏ−Ｃｒ膜のみであっ
た。これにより、その他の膜は、非晶質であるか、極微
細な組織の集合体であることがわかった。特に、情報記
録膜３は、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎｍ）／Ｔｂ
（０．２ｎｍ）三層構造薄膜からなる所望の膜厚の人工
格子膜となっていることがわかった。三層構造薄膜の各
層の膜厚はＸ線を用いた測定値とも良く一致していた。

【００５８】つぎに、保護膜５上に潤滑剤を塗布するこ
とによって磁気ディスクを完成させた。そして同様のプ
ロセスにより複数の磁気ディスクを作製し、磁気記録装
置に同軸上に組み込んだ。磁気記録装置の概略構成を図
２及び図３に示す。図２は磁気記録装置２００の上面の
図であり、図３は、磁気記録装置２００の図２における
破線Ａ−Ａ’方向の断面図である。記録用磁気ヘッドと
して、２．１Ｔの高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用
いた薄膜磁気ヘッドを用いた。また、記録信号は、巨大
磁気抵抗効果を有するデュアルスピンバルブ型ＧＭＲ磁
気ヘッドにより再生した。磁気ヘッドのギャップ長は
０．１２μｍであった。記録用磁気ヘッド及び再生用磁
気ヘッドは一体化されており、図２及び図３では磁気ヘ
ッド５３として示した。この一体型磁気ヘッドは磁気ヘ
ッド用駆動系５４により制御される。複数の磁気ディス
ク１０はスピンドル５２により同軸回転される。ここ
で、磁気ヘッド面とフェリ磁性層との距離は１２ｎｍに
保った。この磁気ディスク１０に４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ
ｃｈ^２（６．２０Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）に相当する信号
（７００ｋＦＣＩ）を記録してディスクのＳ／Ｎを評価
したところ、３４ｄＢの再生出力が得られた。また、こ
のディスクの欠陥レートを測定したところ、信号処理を
行なわない場合の値で、１×１０^−５以下であった。

【００５９】ここで、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）を用い
て、記録部分（記録磁区）の磁化状態を観察した。観察
の結果、磁化遷移領域に特有なジグザグパターンが観測
されなかった。図４（Ａ）に、記録部分の磁化状態の様
子を模式的に示した。本実施例の磁気記録媒体には磁化
遷移領域に特有なジグザグパターンが殆ど存在しないた
めに、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系の情報記録膜を備える磁気記
録媒体に比べてノイズレベルが著しく小さくなったと考
えられる。更には、情報記録膜が微細粒子の集合体であ
ることもノイズレベルが低い原因であると考えられる。
なお、比較のために、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系の情報記録膜
を備える従来の磁気記録媒体について同様の記録を行な
い、情報記録膜の記録部分の磁化状態を観察した。図４
（Ｂ）に、磁化状態の様子を模式的に示した。図４
（Ｂ）に示したように、隣同士の記録磁区の間や記録磁
区の中に、周囲と逆向きの磁化を有する微小な逆磁区が
観察された。一方、本実施例の磁気記録媒体では、図４
（Ａ）に示したように、隣同士の記録磁区の間や記録磁
区の中に、微小な逆磁区は殆ど観察されなかった。隣同
士の記録磁区の間や記録磁区の中に、微小な逆磁区が殆
ど存在しないこともノイズレベルが低い原因の１つであ
る。

【００６０】本実施例では、情報記録膜を構成する人工
格子膜としてＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ系を用いた場合を示した
が、Ｔｂの代わりにＧｄ、ＤｙまたはＨｏのいずれの希
土類元素を用いてもよく、Ｇｄ−Ｔｂ、Ｇｄ−Ｄｙ、Ｇ
ｄ−Ｈｏ、Ｔｂ−ＤｙまたはＴｂ−Ｈｏのような２種類
の希土類元素を用いて構成してもよい。また、人工格子
膜を構成する遷移金属膜として、Ｆｅからなる薄膜とＣ
ｏからなる薄膜のＦｅ／Ｃｏ二層膜を用いたが、Ｆｅ−
Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉなどの合金からなる層を
用いて構成することもできる。

【００６１】図１に示す積層構造において下地膜２は必
ず形成しなければならない膜ではなく、かかる下地膜２
の代わりに、情報記録膜に形成される記録磁区の磁壁の
移動を制御するための制御膜を形成することも可能であ
る。また、下地膜２の成膜では、Ｓｉをターゲットに、
Ａｒ／Ｎ_２を放電ガスに用いた反応性スパッタ法により
成膜してもよい。また、下地膜には、窒化シリコン以外
に、酸化シリコンなどの酸化物膜や窒化シリコン以外の
窒化物（例えば窒化アルミニウム）、更にはＳｉ−Ａｌ
−Ｏ−Ｎなどの酸窒化物を用いても良い。

【００６２】また、情報記録膜の成膜ではＤＣマグネト
ロンスパッタ法により作製したが、ここでは、ＲＦマグ
ネトロンスパッタ法やエレクトロンサイクロトロンレゾ
ナンスを利用したスパッタ法(ＥＣＲスパッタ法)を用い
て行ってもよい。

【００６３】また、本実施例では、強磁性膜としてＣｏ
−Ｃｒ系を用いたが、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系やＣｏ−Ｃｒ
−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ系などの強磁性膜を
用いてもよい。この場合、Ｃｏの濃度とそれ以外の元素
の濃度の割合が重要であり、その割合が垂直磁気異方性
エネルギーを決定する。強磁性膜中のＣｏの濃度は６０
ａｔ％〜７０ａｔ％程度が好ましい。また、本実施例に
おいて、強磁性膜としてＣｏ系の材料を用いたのは、Ｆ
ｅ系の材料より飽和磁化が大きいからである。

【００６４】また、保護膜の成膜では、スパッタガスに
Ａｒを使用したが、窒素を含むガスを用いて成膜しても
よい。窒素を含むガスを用いると、粒子が微細化すると
ともに、得られる保護膜（カーボン膜）が緻密化し、保
護性能をさらに向上させることができる。また、保護膜
の作製にＥＣＲスパッタ法を用いたのは、２〜３ｎｍの
極薄膜でも、緻密でかつピンホールフリーで、しかも、
カバレージの良いカーボン膜が得られるからである。こ
れに加えて、保護膜を作製する場合に情報記録膜が受け
るダメージを著しく小さくすることができるという特徴
もある。高密度化の進行とともに、情報記録膜の薄膜化
が進むので、成膜時に受けるダメージによる磁気特性の
低下は致命的になる。保護膜の成膜には、ＥＣＲスパッ
タ法の他にＤＣスパッタ法を用いても良い。この場合、
形成する保護膜の膜厚が５ｎｍ以上の場合に用いること
が望ましい。これより薄い場合は不向きな場合がある。
これは、１）情報記録膜表面のカバレージが悪くなる恐
れがある、２）保護膜の密度や硬度が十分でなくなる恐
れがある、などの理由による。

【００６５】

【実施例２】本実施例では、強磁性膜にＣｏＯ膜を用い
た以外は、実施例１と同様の材料及び方法を用いて磁気
記録媒体を製造した。以下では、強磁性膜であるＣｏＯ
膜の成膜方法についてのみ説明し、情報記録膜以外の膜
の成膜方法については実施例１と同様であるので説明を
省略する。

【００６６】強磁性膜の成膜ではＥＣＲスパッタ法を用
いた。このスパッタ法を用いると、ＣｏＯのストイキオ
メトリを維持したまま成膜することができる。ＣｏＯの
ＥＣＲスパッタ法による成膜の条件は、スパッタ時の圧
力が０．３ｍＴｏｒｒ（約３９．９ｍＰａ）、投入マイ
クロ波電力が０．７ｋＷである。また、マイクロ波によ
り励起されたプラズマを引き込むために５００ＷのＲＦ
バイアス電圧を印加した。ここでは、スパッタガスにＡ
ｒを使用した。ＶＳＭによる測定の結果、ＣｏＯ膜のみ
の飽和磁化は４５０ｅｍｕ／ｃｍ^３であった。なお、Ｒ
Ｆスパッタ法やＤＣスパッタ法を用いると、ストイキオ
メトリのずれを生じ、磁気特性が変化するので好ましく
ない。以上が強磁性膜の成膜方法である。

【００６７】つぎに、ＣｏＯからなる強磁性膜を備える
本実施例の磁気記録媒体の磁気特性を測定した。ＶＳＭ
によるＭ−Ｈループから、情報記録膜と強磁性膜の２層
の磁性膜の角型比Ｓ及びＳ^＊は１．０であり、良好な角
型性を有していた。また、保磁力：Ｈｃは３．７ｋＯｅ
（約２９４．４４６ｋＡ／ｍ）であった。また、情報記
録膜の、基面板に垂直な方向の垂直磁気異方性エネルギ
ーが５×１０^７ｅｒｇ／ｃｍ^３であり、情報記録膜は基
板面に垂直な方向に大きな磁気異方性を有する磁性体で
あった。

【００６８】つぎに、実施例１と同様の方法により、磁
気記録媒体の活性化体積を測定したところ、磁気記録媒
体として広く用いられているＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系情報記
録膜における値の約５倍と大きかった。それゆえ、本実
施例の磁気記録媒体の情報記録膜は熱的安定性に優れて
いる。

【００６９】つぎに、実施例１と同様に、保護層上に潤
滑剤を塗布して磁気ディスクを複数作製し、得られた複
数の磁気ディスクを磁気記録装置に同軸上に組み込ん
だ。磁気記録装置の構成は実施例１と同様であり、図２
及び図３に示すような構成にした。得られた磁気ディス
クの記録再生特性を評価した。記録再生特性の評価で
は、磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離を１２ｎｍに保
ち、このディスクに４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（６．
２０Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）に相当する信号（７００ｋＦ
ＣＩ）を記録してディスクのＳ／Ｎの評価を行なった。
その結果、３４ｄＢの再生出力が得られた。また、この
ディスクの欠陥レートを測定したところ、信号処理を行
なわない場合の値で、１×１０^−５以下であった。

【００７０】ここで、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）により、
記録部分（記録磁区）の磁化状態を観察したところ、磁
化遷移領域に特有なジグザグパターンが観測されなかっ
た。また、隣り合う２つの記録磁区の間や記録磁区の中
には、周囲と異なる向きの逆磁区は観察されなかった。
そのために、ノイズレベルがＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系の通常
の磁気記録媒体に比べて著しく小さかった。

【００７１】本実施例では、強磁性膜にはＣｏＯを用い
たが、ＣｏＯ以外に、例えば垂直磁気異方性を有し且つ
情報記録膜よりも大きな飽和磁化を有するＣｏ−ＣｏＯ
系の強磁性膜を用いても同様の効果が得られる。

【００７２】

【実施例３】本実施例は、基板表面に凹凸のテクスチャ
を有する基板を用いた以外は、実施例１と同様の材料及
び方法を用いて、図１と同様の積層構造を有する磁気記
録媒体を作製した。基板表面へのテクスチャの形成に
は、例えば、１）基板の表面を研磨と同時に設ける方
法、２）アイランド状の極薄の薄膜を形成し、これをテ
クスチャとして用いる、などの手法があり、いずれの方
法を用いても良い。このようなテクスチャを有する基板
上に、実施例１と同様にして各膜を積層して磁気記録媒
体を作製した。

【００７３】かかる磁気記録媒体の磁気特性を調べたと
ころ、実施例１で作製した磁気記録媒体と同様の磁気特
性を有していることがわかった。次いで、実施例１と同
様に、磁気ディスクを複数作製し、得られた複数の磁気
ディスクを磁気記録装置に同軸上に組み込んだ。磁気記
録装置の構成は実施例１と同様であり、図２及び図３に
示すような構成にした。そして得られた磁気ディスクの
記録再生特性を評価した。その結果、実施例１の磁気デ
ィスクよりもノイズレベルが約１ｄＢ低かった。このよ
うにノイズレベルが低下したのは、ＭＦＭによる解析の
結果から、基板表面に形成されたテクスチャの凹凸のた
めに、記録磁区の磁壁の移動が抑制され、情報を記録し
た後の磁化反転領域のジグザグパターンが平坦になった
ためであることがわかった。この基板のテクスチャによ
る磁壁の移動の抑制効果は、用いる磁性材料に依存する
ことはない。また、基板表面にテクスチャを設ける代わ
りに、情報記録膜の形成の前に下地膜の表面に凹凸を形
成しても良い。本実施例から、表面にテクスチャを有す
る基板は、記録磁区の形成精度の向上及びノイズの低減
に効果があることがわかる。

【００７４】

【実施例４】本実施例では、強磁性層にＣｏ／Ｐｔ交互
積層多層膜を用いた以外は、実施例１と同様の材料及び
方法を用いて磁気記録媒体を製造した。磁気記録媒体の
構造は、実施例１の磁気記録媒体と同様であり、図１を
参照することができる。基板１には、実施例１と同様
に、２．５インチ（６．３５ｃｍ）サイズのガラス基板
を用い、かかる基板上に、実施例１と同様の条件にて、
下地膜２として窒化シリコンを、情報記録膜３としてＴ
ｂ／Ｆｅ／Ｃｏ人工格子膜を順次形成した。

【００７５】次いで、情報記録膜３上に強磁性層４とし
てＰｔ／Ｃｏ交互積層多層膜を８ｎｍの膜厚にて成膜し
た。Ｐｔ／Ｃｏ交互積層多層膜は、Ｐｔ薄膜とＣｏ薄膜
からなる２層構造薄膜を周期的に順次積層して得られ
る。Ｐｔ／Ｃｏ交互積層多層膜の成膜には、Ｐｔ及びＣ
ｏの２源からなる多源同時スパッタ法を用いた。ここ
で、２層構造薄膜の各層の膜厚はＰｔ（０．５ｎｍ）／
Ｃｏ（０．９ｎｍ）とした。２層構造薄膜の各層の膜厚
は、基板の公転速度とスパッタ時の投入電力の組合せに
より所望の値に精密に制御できる。本実施例では、投入
ＤＣ電力を、Ｐｔ成膜時に０．３ｋＷに、Ｃｏ成膜時に
０．６ｋＷに制御した。成膜時の基板の回転数は３０ｒ
ｐｍである。また、スパッタ時の放電ガス圧力は３ｍＴ
ｏｒｒ（約３９９ｍＰａ）、放電ガスには高純度のＡｒ
ガスを用いた。

【００７６】このような交互積層多層膜を作製する場
合、初期排気時の真空度が重要であり、本実施例では、
４×１０^−９Ｔｏｒｒまで排気した後に成膜を開始し
た。これらの値は絶対的なものではなく、スパッタの方
式などに応じて変更することができる。ここで、交互積
層多層膜の成膜に、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用い
たが、ＲＦマグネトロンスパッタ法やエレクトロンサイ
クロトロンレゾナンスを利用したスパッタ法(ＥＣＲス
パッタ法)を用いてもよい。特に、微細な結晶の集合体
となるＣｏ層を成膜する場合には、ＥＣＲスパッタを用
いることが効果的である。

【００７７】最後に、強磁性層４上に保護層５を実施例
１と同様の方法により成膜することによって磁気記録媒
体を作製した。

【００７８】つぎに、こうして作製した磁気記録媒体の
磁気特性を測定した。ＶＳＭによるＭ−Ｈループから、
角型比ＳおよびＳ^＊ともに１．０であり、良好な角型性
が得られた。また、保磁力：Ｈｃは３．９ｋＯｅ（約３
１０．３６２ｋＡ／ｍ）であった。また、情報記録膜の
磁気異方性は、基板表面と平行方向の面内磁気異方性エ
ネルギーが１×１０^４ｅｒｇ／ｃｍ^３であり、基板表面
に垂直な方向の垂直磁気異方性エネルギーは４×１０^７
ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。また、磁気記録媒体の活性化
体積を測定したところ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系磁性膜を備
える磁気記録媒体の約５倍と著しく大きな値を有してい
た。このことは、情報記録膜を構成している材料が、熱
揺らぎや熱減磁が小さく熱的安定性に優れていることを
示している。

【００７９】また、情報記録膜及び強磁性膜の構造をＸ
線回折法により調べたところ、回折ピークは得られなか
った。このことから、情報記録膜及び強磁性膜全体が非
晶質であるか、あるいは、微結晶の集合体であることが
わかる。また、高分解能透過型電子顕微鏡(高分解能Ｔ
ＥＭ)により情報記録膜及び強磁性膜の組織や構造を調
べたところ、格子が見られたのは情報記録膜及び強磁性
膜に含まれるＦｅ及びＣｏ粒子のみであり、それ以外の
部分は非晶質構造を有していることがわかった。特に、
情報記録膜は、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．１ｎｍ）／
Ｔｂ（０．２ｎｍ）の三層構造薄膜が周期的に積層され
た所望の膜厚を有する人工格子膜であることがわかっ
た。三層構造薄膜の各層の膜厚はＸ線を用いた測定値と
も良く一致していた。また、強磁性膜もＰｔ／Ｃｏの交
互積層膜となっていた。

【００８０】つぎに、実施例１と同様の方法により、磁
気記録媒体の活性化体積を測定したところ、磁気記録媒
体として広く用いられているＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系磁性膜
における値の約５倍と大きかった。このことは、情報記
録膜が熱的安定性に優れていることを示している。

【００８１】つぎに、実施例１と同様に、保護層上に潤
滑剤を塗布して磁気ディスクを複数作製し、得られた複
数の磁気ディスクを磁気記録装置に同軸上に組み込ん
だ。磁気記録装置の構成は実施例１と同様であり、図２
及び図３に示すような構成にした。得られた磁気ディス
クの記録再生特性を評価した。記録再生特性の評価で
は、磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離を１２ｎｍに保
ち、このディスクに４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（６．
２０Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）に相当する信号（７００ｋＦ
ＣＩ）を記録してディスクのＳ／Ｎの評価を行なった。
その結果、３４ｄＢの再生出力が得られた。また、この
ディスクの欠陥レートを測定したところ、信号処理を行
なわない場合の値で、１×１０^−５以下であった。

【００８２】ここで、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）を用い
て、記録部分（記録磁区）の磁化状態を観察したとこ
ろ、磁化遷移領域に特有なジグザグパターンが観測され
なかった。本実施例の磁気記録媒体には磁化遷移領域に
特有なジグザグパターンが殆ど存在しないために、Ｃｏ
−Ｃｒ−Ｐｔ系の磁性膜を備える磁気記録媒体に比べて
ノイズレベルが著しく小さくなっていると考えられる。
更には、磁性膜が微細粒子の集合体であることもノイズ
レベルが低い原因であると考えられる。本実施例の磁気
記録媒体では、隣同士の記録磁区の間や記録磁区の中
に、周囲と逆向きの磁化を有する微小な逆磁区は観察さ
れなかった。このことも、ノイズレベルが低い原因の１
つである。

【００８３】本実施例は、強磁性膜にＣｏ／Ｐｔ系の交
互積層磁性膜を用いたが、Ｃｏの代わりにＦｅやＮｉを
用いても良い。また、Ｐｔの代わりにＰｄやＲｈを用い
ることも可能であり、同様の効果が得られる。

【００８４】

【実施例５】本実施例では、情報記録膜の保磁力を高め
るために情報記録膜を構成する材料の組成を変更した以
外は、実施例１と同様の積層構造を有する磁気記録媒体
（図１参照）を実施例１と同様の方法により作製した。
情報が記録される情報記録膜の保磁力を高めることによ
り更なる高密度記録が可能である。

【００８５】かかる磁気記録媒体の磁気特性を測定し
た。ＶＳＭの測定によって得られたＭ−Ｈループから、
角型比ＳおよびＳ^＊ともに１．０であり、良好な角型性
を示していた。また、保磁力：Ｈｃは３．９ｋＯｅ（約
３１０．３６２ｋＡ／ｍ）であった。また、情報記録膜
のキュリー温度は２６０℃、補償温度は室温以下であ
り、鉄族元素の副格子磁化が優勢な組成であった。かか
る情報記録膜の磁気異方性を求めたところ、基板表面と
平行方向の面内磁気異方性エネルギーが１×１０^４ｅｒ
ｇ／ｃｍ^３であり、基板と垂直方向の垂直磁気異方性エ
ネルギーが４×１０ ^７ｅｒｇ／ｃｍ^３であった。この垂
直磁気異方性エネルギーの値は、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶
質合金の値の４倍以上であった。

【００８６】つぎに、磁気記録媒体の活性化体積を測定
した。活性化体積の測定は、実施例１と同様である。活
性化体積の測定の結果、本実施例の磁気記録媒体の情報
記録膜の活性化体積は、磁気記録媒体として広く用いら
れているＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系磁性膜における値の約６０
倍と著しく大きかった。また、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ系非晶
質合金における値の１．２倍であった。このことは、本
実施例の情報記録膜は、熱揺らぎや熱減磁の小さい熱的
安定性に優れた材料であることを示している。

【００８７】次いで、情報記録膜及び強磁性膜の構造を
Ｘ線回折法により調べたところ、Ｃｏ−Ｃｒによる回折
ピークのみが得られた。更に、高分解能透過型電子顕微
鏡（高分解能ＴＥＭ）により情報記録膜及び強磁性膜の
組織や構造を調べたところ、明確な格子が見られたのは
強磁性膜であるＣｏ−Ｃｒ膜のみであり、その他の膜
は、非晶質であるか、極微細な組織の集合体であること
がわかった。特に、情報記録膜は、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃ
ｏ（０．１ｎｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）三層構造薄膜か
らなる所望の膜厚の人工格子膜となっていることがわか
った。三層構造薄膜の各層の膜厚はＸ線を用いた測定値
とも良く一致していた。

【００８８】つぎに、磁気記録媒体の表面にテープクリ
ーニングを行なった後、潤滑剤を塗布して磁気ディスク
を完成させた。そして同様のプロセスにより複数の磁気
ディスクを作製し、磁気記録装置に同軸上に組み込ん
だ。磁気記録装置の概略構成を図５に示す。図５（Ａ）
は磁気記録装置３００の上面の図であり、図５（Ｂ）
は、図５（Ａ）に示した磁気記録装置３００の磁気ヘッ
ド５３近傍の部分拡大断面図である。

【００８９】磁気記録装置３００において、光ヘッド５
５と磁気ヘッド５３は、図５（Ｂ）に示すように、磁気
ディスク５１を介して互いに対向するように配置されて
いる。光ヘッド５５は、波長：６３０ｎｍの半導体レー
ザー（不図示）と、開口比：ＮＡが０．６０のレンズ５
６を備える。図５（Ａ）及び（Ｂ）において磁気ヘッド
５３は、記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドが一体
化された一体型の磁気ヘッドである。記録用磁気ヘッド
には、２．１Ｔの高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用
いた薄膜磁気ヘッドを用いた。記録用磁気ヘッドのギャ
ップ長は０．１２μｍであった。再生用磁気ヘッドに
は、巨大磁気抵抗効果を有するデュアルスピンバルブ型
ＧＭＲ磁気ヘッドを用いた。この一体型磁気ヘッド５３
は磁気ヘッド用駆動系５４により制御され、磁気ヘッド
駆動系５４で用いた制御情報に基づいて光ヘッド５５の
位置の制御が行なわれる。複数の磁気ディスク５１はス
ピンドル５２により同軸回転される。磁気ヘッド５３
は、情報の記録時または再生時に、磁気ヘッド５３の底
面と磁気ディスク５１の表面との距離が１２ｎｍになる
ように制御される。

【００９０】かかる磁気記録装置３００を駆動させて、
磁気ディスク５１に４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（６．
２０Ｇｂｉｔｓ／ｃｍ^２）に相当する信号（７００ｋＦ
ＣＩ）を記録した後、記録した情報を再生したところ、
３６ｄＢの再生出力が得られた。ここで、情報の記録で
は、光ヘッド５５により、磁気ディスク５１にレーザー
パワー６ｍＷ、パルス間隔２０ｎｓのマルチパルスレー
ザー光を連続して照射するとともに、磁気ヘッド５３に
より一定変調させた磁界を印加した。なお、光ヘッドか
ら、レーザーパワー１５ｍＷ、パルス間隔１０ｎｓの微
小光パルスを照射するとともに、当該微小光パルスに同
期したパルス磁界を、磁気ヘッドを用いて印加すること
によって磁気ディスクに情報を記録することもできる。
この磁気ディスクの欠陥レートを測定したところ、信号
処理を行なわない場合の値で、６×１０^−６以下であっ
た。

【００９１】ここで、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）を用い
て、記録部分（記録磁区）の磁化状態を観察した。形成
されていた記録磁区のサイズは、トラック方向の幅が７
０ｎｍであり、磁気ヘッドのギャップ長よりも短かっ
た。また、パルス磁界とパルス光を用いて情報の記録を
行い、それによって形成された記録磁区は、トラック方
向の幅が５０ｎｍであり、磁気ヘッドのギャップ長より
も更に短かった。

【００９２】

【実施例６】本実施例では、情報記録膜の保磁力を高め
るために情報記録膜を構成する材料組成を変更した以外
は、実施例４と同様の材料及び方法により磁気記録媒体
を作製した。すなわち、ガラス基板上に下地膜である窒
化シリコンと、情報記録膜であるＴｂ／Ｆｅ／Ｃｏ交互
積層人工格子膜と、強磁性膜であるＣｏ／Ｐｔ交互積層
人工格子膜と、カーボン保護膜を順次形成した。本実施
例の磁気記録媒体も、実施例５の磁気記録媒体と同様
に、情報が記録される情報記録膜の保磁力を高めている
ので高密度記録が可能である。

【００９３】本実施例の磁気記録媒体について磁気特性
の測定を行なった。ＶＳＭの測定によって得られたＭ−
Ｈループから、角型比ＳおよびＳ^＊ともに１．０であ
り、良好な角型性を示していた。また、保磁力：Ｈｃは
１３．９ｋＯｅ（約１１０６．１６２ｋＡ／ｍ）であ
り、実施例２で作製した磁気記録媒体の保磁力よりも大
きかった。また、情報記録膜のキュリー温度は２７０
℃、補償温度は９０℃であり、希土類元素の副格子磁化
が優勢な組成であった。情報記録膜の飽和磁化は１００
ｅｍｕ／ｃｍ^３であり、強磁性膜の飽和磁化は４５０ｅ
ｍｕ／ｃｍ^３であった。また、情報記録膜の磁気異方性
を求めたところ、基板表面と平行方向の面内磁気異方性
エネルギーが１×１０^４ｅｒｇ／ｃｍ^３であり、基板と
垂直方向の垂直磁気異方性エネルギーが４×１０^７ｅｒ
ｇ／ｃｍ^３であった。この垂直磁気異方性エネルギーの
値は、磁気記録媒体として広く用いられているＣｏ−Ｃ
ｒ−Ｐｔ系磁性膜における値の１．２倍以上であった。

【００９４】つぎに、磁気記録媒体の活性化体積を測定
した。活性化体積の測定は、実施例１と同様である。活
性化体積の測定の結果、本実施例の磁気記録媒体の情報
記録膜の活性化体積は、前述のＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系磁性
膜における値の約６倍と著しく大きかった。このこと
は、本実施例の磁気記録媒体の情報記録膜は、熱揺らぎ
や熱減磁の小さい熱的安定性に優れた材料であることを
示している。

【００９５】次いで、また、情報記録膜及び強磁性膜の
構造をＸ線回折法により調べたところ、回折ピークは得
られなかった。このことから、情報記録膜及び強磁性膜
全体が非晶質であるか、あるいは、微結晶の集合体であ
ることがわかる。また、高分解能透過型電子顕微鏡(高
分解能ＴＥＭ)により情報記録膜及び強磁性膜の組織や
構造を調べたところ、格子が見られたのは情報記録膜及
び強磁性膜に含まれるＦｅ及びＣｏ粒子のみであり、そ
れ以外の部分は非晶質構造を有していることがわかっ
た。特に、情報記録膜は、Ｆｅ（１ｎｍ）／Ｃｏ（０．
１ｎｍ）／Ｔｂ（０．２ｎｍ）の三層構造薄膜が周期的
に積層された所望の膜厚を有する人工格子膜であること
がわかった。三層構造薄膜の各層の膜厚はＸ線を用いた
測定値とも良く一致していた。また、強磁性膜もＰｔ／
Ｃｏの交互積層膜となっていた。

【００９６】つぎに、磁気記録媒体の表面にテープクリ
ーニングを行なった後、潤滑剤を塗布して磁気ディスク
を完成させた。そして同様のプロセスにより複数の磁気
ディスクを作製し、実施例５で示した磁気記録装置と同
じ構造の磁気記録装置に組み込んだ。

【００９７】磁気記録装置を駆動させて、磁気ディスク
に４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（６．２０Ｇｂｉｔｓ／
ｃｍ^２）に相当する信号（７００ｋＦＣＩ）を記録した
後、記録した情報を再生した。その結果、３６ｄＢの再
生出力が得られた。また、この磁気ディスクの欠陥レー
トを測定したところ、信号処理を行なわない場合の値
で、６×１０^−６以下であった。ここでの情報の記録で
は、磁気ディスクに、光ヘッドにより、パルス間隔２０
ｎｓのマルチパルスレーザー光をレーザーパワー６ｍＷ
にて連続して照射するとともに、磁気ヘッドにより一定
変調させた磁界を印加した。また、光ヘッドから出射さ
せる光として、レーザーパワー１５ｍＷ、パルス間隔１
０ｎｓの微小光パルスを用い、磁気ヘッドから発生させ
る磁界として、微小光パルスに同期したパルス磁界を用
いてもよい。更には、光ヘッドからのレーザー光をデフ
ォーカスさせた状態で磁気ディスクに照射しつつ、磁気
ヘッドを用いて磁界を印加することによって情報の記録
を行なうこともできる。

【００９８】本実施例の磁気記録装置のように、情報記
録時に、磁気ディスクにレーザー光を照射すると、情報
記録膜の光照射領域において光吸収が生じ、光エネルギ
ーが熱エネルギーに変換される。これにより情報記録膜
の光照射部分では、温度が上昇して保磁力が低下する。
同時に、かかる情報記録膜の光照射部分に、薄膜磁気ヘ
ッドから記録情報に応じた極性の磁界を印加することに
よって情報を記録する。本実施例の磁気記録装置では、
磁気記録媒体を構成する情報記録膜の保磁力が磁気ヘッ
ドの印加磁界強度よりも高くても確実に且つ高密度に情
報を記録することができる。

【００９９】ここで、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）を用い
て、記録部分（記録磁区）の磁化状態を観察した。観察
の結果、磁化遷移領域に特有なジグザグパターンは観測
されなかった。また、形成されていた記録磁区のサイズ
は、トラック方向の幅が７０ｎｍであり、磁気ヘッドの
ギャップ長よりも短かった。また、パルス磁界とパルス
光を用いて情報の記録を行った場合には、形成された記
録磁区は、トラック方向の幅が５０ｎｍであり、磁気ヘ
ッドのギャップ長よりも更に短かった。

【０１００】

【実施例７】本実施例では、実施例１と同一の磁気記録
媒体を用い、かかる磁気記録媒体を、図６に示すように
磁気ヘッド５３’及び光ヘッド５５’が磁気ディスク５
１に対して同じ側に配置されている以外は、実施例４の
磁気記録装置（図５（Ａ）参照）と同じ構造を有する磁
気記録装置に組み込んで記録／再生／消去を行なった。
本実施例の磁気記録装置では、光ヘッド５５’から出射
する光は、磁気ディスク５１の基板側から入射するので
はなく、基板と反対側から入射する。かかる磁気記録装
置は、光ヘッドと磁気ヘッドをマージすることができる
ので、ヘッドのサーボ機構を単純にすることができ、装
置構成を簡素化することができる。

【０１０１】かかる磁気記録装置を駆動して、磁気ディ
スクに４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（６．２０Ｇｂｉｔ
ｓ／ｃｍ^２）に相当する信号（７００ｋＦＣＩ）を記録
した。情報の記録では、磁気ヘッドの底面と磁気ディス
ク表面との距離を１２ｎｍに保った。また、磁気記録媒
体に、光ヘッドから２０ｎｓ間隔のマルチパルス光をレ
ーザーパワー６ｍＷにて連続して照射すると同時に、磁
気ヘッドから一定の変調した磁界を印加して情報を記録
した。かかる方法を用いて磁気ディスクに情報を記録
し、記録した情報を再生したところ３６ｄＢの再生出力
が得られた。また、光ヘッドから出射させる光として、
パルス間隔１０ｎｓ、パワー１５ｍＷの微小光パルスを
用い、磁気ヘッドから発生させるパルス磁界を微小パル
スと同期させることによって磁気ディスクに情報を記録
することもできる。

【０１０２】また、磁気ディスクに記録された記録磁区
を、実施例１と同様にＭＦＭにより観察したところ、磁
気ヘッドのギャップ幅よりも更に小さい磁区が形成され
ていた。本実施例の磁気記録装置では、磁気記録媒体の
磁性膜が磁気ヘッドの印加磁界強度よりも高い保磁力を
有していても、レーザー光照射による加熱により磁性膜
の保磁力を低下させて記録することができる。最後に、
このディスクの欠陥レートを測定したところ、信号処理
を行なわない場合の値で、１×１０^−５以下であった。

【０１０３】

【実施例８】この実施例では、図７の概略断面図に示す
ような断面構造を有する磁気記録媒体を作製した。磁気
記録媒体７０は、基板７１上に下地膜７２、第１磁性膜
７３、第２磁性膜７４、第３磁性膜７５及び保護膜７６
を順次積層した構造を有する。第１磁性膜７３は第２磁
性膜に形成される磁壁の移動を抑制するための層（磁壁
移動制御層）であり、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ膜を用いて構成
される。第２磁性膜７４は情報が記録される層（情報記
録層）であり、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ膜を用いて構成され
る。第３磁性膜は再生時に再生信号出力を高めるための
層であり、Ｐｔ／Ｃｏ交互積層多層膜を用いて構成され
る。以下、磁気記録媒体７０の製造方法について説明す
る。

【０１０４】〔下地膜の成膜〕まず、基板７１として、
直径２．５インチ（約６．３５ｃｍ）のガラス基板を用
意した。かかる基板１上に、下地膜７２としてＣｒ_８０
Ｔｉ_２０合金膜をＤＣマグネトロンスパッタ法により形
成した。下地膜７２は、第１磁性膜７３の配向性を制御
することができる。ターゲット材料にはＣｒ−Ｔｉ合金
を、放電ガスには純Ａｒをそれぞれ使用した。スパッタ
時の圧力は３ｍＴｏｒｒ（約３９９ｍＰａ）、投入ＤＣ
電力は１ｋＷ／１５０ｍｍφである。また、スパッタは
室温にて行なった。スパッタを室温にて行なうことによ
り、形成される合金膜が微細になり、その結果、下地膜
７２上に形成される第１磁性膜７３の結晶粒子を微細化
することができるからである。下地膜７２の膜厚は１０
ｎｍとした。

【０１０５】〔第１磁性膜の成膜〕次いで、下地膜７２
上に第１磁性膜７３として、Ｃｏ_５３Ｃｒ_３５Ｐｔ_１２
からなる垂直磁化膜をＤＣスパッタ法により形成した。
ターゲット材料にはＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金を、放電ガス
には純Ａｒをそれぞれ使用した。スパッタ時の圧力は３
ｍＴｏｒｒ（約３９９ｍＰａ）、投入ＤＣ電力は１ｋＷ
／１５０ｍｍφである。また、成膜時の基板温度は２０
０℃とした。

【０１０６】ここで、成膜された第１磁性膜の断面構造
を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察したところ、
第１磁性膜７３の膜厚は１０ｎｍであり、Ｃｒ−Ｔｉ膜
（下地膜）からエピタキシャル成長していることがわか
った。

【０１０７】次いで、第１磁性膜単体の磁気特性を調べ
たところ、保磁力は２．８ｋＯｅ（約２２２．８２４ｋ
Ａ／ｍ）であり、垂直磁気異方性エネルギーは８×１０
^５ｅｒｇ／ｃｍ^３、飽和磁化は３００ｅｍｕ／ｍｌであ
った。

【０１０８】また、成膜された第１磁性膜の表面には、
磁性膜中の結晶粒子に対応した凹凸が形成されていた。
かかる凹凸の寸法を調べたところ、ある一つの山（凸
部）の頂点（凸部の中央）から最も近い山の頂点（凸部
の中央）までの基板面に平行な方向の距離は２μｍであ
った。また、山（凸部の中央）と谷（凹部の中央）との
距離は４ｎｍであった。

【０１０９】〔第２磁性膜の成膜〕次いで、第１磁性膜
７３上に第２磁性膜７４として、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶
質膜を、第１磁性膜７３の成膜後に真空を破ることなく
形成した。第２磁性膜７４の組成はＴｂ_２１Ｆｅ_６９Ｃ
ｏ_１０であり、遷移金属の副格子磁化が優勢の組成であ
る。第２磁性膜７４の成膜にはＲＦマグネトロンスパッ
タ法を用いた。スパッタリングでは、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ
合金をターゲット材料に、純Ａｒを放電ガスにそれぞれ
使用した。成膜した第２磁性膜７４の膜厚は２０ｎｍで
ある。スパッタ時の圧力は３ｍＴｏｒｒ（約３９９ｍＰ
ａ）、投入ＤＣ電力は１ｋＷ／１５０ｍｍφである。

【０１１０】得られた第２磁性膜７４の保磁力は３．５
ｋＯｅ（約２７８．５３ｋＡ／ｍ）であり、飽和磁化は
２５０ｅｍｕ／ｍｌ、垂直磁気異方性エネルギーは７×
１０ ^６ｅｒｇ／ｃｍ^３以上であった。

【０１１１】〔第３磁性膜〕次いで、第２磁性膜７４上
に第３磁性膜７５としてＰｔ／Ｃｏ交互積層多層膜を形
成した。第３磁性膜７５は再生特性を向上させるための
層である。Ｐｔ／Ｃｏ交互積層多層膜は、Ｐｔ薄膜とＣ
ｏ薄膜からなる２層構造薄膜を周期的に順次積層して得
られる。Ｐｔ／Ｃｏ交互積層多層膜の成膜には、Ｐｔ及
びＣｏの２源のターゲットからなる２源同時スパッタ法
を用いた。ここで、２層構造薄膜の各層の膜厚はＰｔ
（０．５ｎｍ）／Ｃｏ（０．９ｎｍ）とした。２層構造
薄膜の各層の膜厚は、基板の公転速度とスパッタ時の投
入電力の組合せにより所望の値に精密に制御できる。本
実施例では、投入ＤＣ電力を、Ｐｔ成膜時に０．３ｋＷ
に、Ｃｏ成膜時に０．６ｋＷに制御した。成膜時の基板
の回転数は３０ｒｐｍである。また、スパッタ時の放電
ガス圧力は３ｍＴｏｒｒ（約３９９ｍＰａ）、放電ガス
には高純度のＡｒガスを用いた。成膜された第３磁性膜
全体の膜厚は１０ｎｍとした。

【０１１２】かかる第３磁性膜単体の保磁力は２ｋＯｅ
（約１５９．１６ｋＡ／ｍ）であり、垂直磁気異方性エ
ネルギーは４×１０^５ｅｒｇ／ｃｍ^３以上、飽和磁化は
５００ｅｍｕ／ｍｌであった。

【０１１３】〔保護膜の成膜〕最後に、第３磁性膜７５
上に保護膜７６としてＣ（カーボン）膜を５ｎｍの膜厚
でＥＣＲスパッタ法により形成した。ターゲット材料に
Ｃを、放電ガスにＡｒをそれぞれ用いた。スパッタ時の
圧力は０．３ｍＴｏｒｒ（約３９９ｍＰａ）、投入マイ
クロ波電力は０．７ｋＷである。また、マイクロ波によ
り励起されたプラズマを引き込むために５００ＷのＲＦ
バイアス電圧を印加した。

【０１１４】〔磁気特性の測定〕こうして図７に示す積
層構造を有する磁気記録媒体７０を作製し、得られた磁
気記録媒体７０の磁気特性を測定した。ＶＳＭ（Vibrat
ion Sample Magnetometer）による測定からＭ−Ｈルー
プを得た。その結果から、角型比Ｓ及びＳ^＊は１．０で
あり、良好な角型性が得られたことが分かった。また、
保磁力：Ｈｃは４．５ｋＯｅ（約３５８．１１ｋＡ／
ｍ）、飽和磁化：Ｍｓは３００ｅｍｕ／ｃｍ ^３であっ
た。また、Ｍ−Ｈループの形状から、第１〜第３磁性膜
は交換結合していることがわかった。また、基板面に垂
直な方向の垂直磁気異方性エネルギーが８×１０^６ｅｒ
ｇ／ｃｍ^３であり、基板面に対して垂直な方向に大きな
磁気異方性を有することがわかった。また、磁気記録媒
体の磁性膜の活性化体積を測定したところ、Ｋｕ・ｖ／
ｋＴ＝２５０であった。このことは、磁気記録媒体の磁
性膜が熱的安定性に優れていることを示している。

【０１１５】〔磁気記録装置〕つぎに、磁気記録媒体７
０の表面上に潤滑剤を塗布することによって磁気ディス
クを完成させた。そして同様のプロセスにより複数の磁
気ディスクを作製し、実施例１と同様に、図２及び３に
示す磁気記録装置に同軸上に組み込んだ。かかる磁気記
録装置を用いて情報の記録及び再生を行った。記録及び
再生時には磁気ヘッド面と磁性膜との距離を１２ｎｍに
保った。磁気ディスクに４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２に
相当する信号（７００ｋＦＣＩ）を記録してディスクの
Ｓ／Ｎを評価したところ、３４ｄＢの再生出力が得られ
た。

【０１１６】次いで、磁気ディスクに一定のパターンを
記録し、タイムインターバルアナライザにより磁性膜に
形成された磁区のエッジの揺らぎを測定した。測定の結
果、第１磁性膜を備えない磁気ディスクよりも揺らぎを
１／１０以下に低減することができた。また、磁気ディ
スクの欠陥レートを測定したところ、信号処理を行なわ
ない場合の値で１×１０^−５以下であった。ここで、磁
気力顕微鏡（ＭＦＭ）により、記録した部分の磁化状態
を観察したところ、磁化遷移領域に特有なジグザグパタ
ーンが観測されなかった。そのために、ノイズレベルを
低減できたと考えられる。また、情報を記録するための
第２磁性膜が非晶質であることもノイズレベルを低減で
きた一因である。

【０１１７】本実施例では、第２磁性膜に形成される磁
区のサイズや位置を制御するための第１磁性膜としてＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系の垂直磁化膜を用いたが、かかる材料
に、例えば、Ｃｏ粒界でのＣｒの偏析を促進させるため
のＴａやＮｂなどを添加した４源系合金や５源系合金を
用いても良い。この場合、結晶粒子間の磁気的相互作用
がさらに低減されるので、第２磁性膜に形成される磁区
の位置決めの精度を向上させることができる。第１磁性
膜を構成する材料は、磁壁移動型の磁性膜に用いられる
ような材料ではなく、磁壁の移動を抑制するピンニング
サイトが存在し、磁性粒子同士の磁気的相互作用が弱く
なっているような材料が好適である。そして第１磁性膜
の異方性の向きは、第２磁性膜と同一であることが好ま
しい。

【０１１８】第１磁性膜を構成する材料は、Ｃｏ合金系
以外の材料を用いることもでき、例えば、Ｃｏ−ＣｏＯ
部分酸化膜などの磁性膜や、１０ｎｍφに粒子化させた
希土類−鉄族元素の非晶質合金膜を用いても良い。この
ような粒子化により磁壁移動のピンニングサイトを磁性
膜内に形成することができる。

【０１１９】また、この実施例では、第２磁性膜にＴｂ
−Ｆｅ−Ｃｏ系の非晶質のフェリ磁性膜を用いたが、Ｔ
ｂの代わりにＤｙやＨｏ、Ｇｄなどを用いても同様の効
果が得られた。これらの元素の中で、Ｔｂが最も大きな
垂直磁気異方性が得られ、Ｄｙ＞Ｈｏ＞Ｇｄの順で垂直
磁気異方性の大きさが変化する。また、希土類元素をＴ
ｂだけで構成する代わりに、複数の希土類元素を組み合
わせて、例えば、Ｔｂ−Ｇｄ、Ｔｂ−Ｄｙ、Ｔｂ−Ｈ
ｏ、Ｇｄ−Ｄｙ、Ｇｄ−Ｈｏ、Ｄｙ−Ｈｏなどの２元素
合金、更には３元素以上の合金を用いても良い。これに
より、垂直磁気異方性エネルギーの制御を行なうことが
できる。ここで、希土類元素の組成は、垂直磁化膜とな
る２０ａｔ％以上、３０ａｔ％以下が好ましい。かかる
範囲にすることにより、基板に対して垂直方向に磁化容
易磁区を有するフェリ磁性体を得ることができるからで
ある。

【０１２０】また、遷移金属としてＦｅ−Ｃｏ合金を用
いたが、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉなどの合金を用いても
良い。これらの合金は、Ｆｅ−Ｃｏ＞Ｆｅ−Ｎｉ＞Ｃｏ
−Ｎｉの順で異方性エネルギーは減少する。

【０１２１】以上、本発明に従う磁気記録媒体及び磁気
記録装置を実施例により説明したが、本発明はこれらに
限定されるものではない。

【０１２２】例えば、上記実施例１〜８で用いた基板は
一例であり、いずれのサイズのディスク基板を用いるこ
ともできる。また、基板を構成する材料としてガラスの
代わりに、例えば、ＡｌやＡｌ合金などの金属基板や樹
脂基板を用いることもできる。また、基板表面上にＮｉ
Ｐ膜をメッキ法などにより形成した基板を用いてもよ
い。

【０１２３】また、上記実施例では、情報記録膜として
希土類−遷移金属の人工格子膜を用いたが、これに限ら
ず、例えば、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｈ
ｏ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ
−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｇｄ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｈｏ−Ｆｅ−
Ｃｏ、Ｇｄ−Ｈｏ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ、Ｄｙ−Ｈｏ−Ｆｅ−Ｃｏのような希土類−遷移金属
のフェリ磁性非晶質膜を用いて構成してもよい。かかる
フェリ磁性非晶質膜の成膜には、例えば真空蒸着法や、
ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッ
タ法などのスパッタ法を用いることができる。

【０１２４】また、磁気記録媒体の積層構造も上記実施
例に限定されるものではなく、例えば軟磁性材料からな
る軟磁性膜を形成することも可能である。かかる軟磁性
膜は、当該軟磁性膜と磁気ヘッドとの間に情報記録膜が
介在するように形成することが好ましい。また、磁気記
録媒体を構成する層のうち、磁性を有する層、例えば上
記実施例の情報記録膜や強磁性層、第１〜第３磁性膜と
接することなく、非磁性層を介在させて形成されること
が望ましい。これにより、情報記録時に、磁気ヘッドと
軟磁性膜との間で磁気回路が形成され、磁気記録膜に対
して、磁気ヘッドからの磁場が膜面に垂直な方向にのみ
印加される。また、磁気ヘッドと軟磁性膜との間で磁気
的カップリングが生じるので、情報記録膜には、磁気ヘ
ッドからの磁場が狭い領域に大きな磁界強度で印加さ
れ、微小な記録磁区を磁気記録膜に形成することができ
る。かかる軟磁性膜には、例えば、Ｎｉ−ＦｅやＦｅ−
Ｔａ−Ｃ、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｎ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ、Ｇｄ−
Ｆｅ、Ｇｄ−Ｆｅ−Ｃｏなどの磁性材料を用いることが
できる。

【０１２５】

【発明の効果】本発明の第１の態様の磁気記録媒体で
は、フェリ磁性層が、垂直磁気異方性を有する非晶質の
フェリ磁性材料から構成され、大きな活性化体積を有し
ているので、熱減磁や熱揺らぎが小さく熱的安定性に優
れる。それゆえ、高密度記録用の磁気記録媒体として極
めて好適である。また、フェリ磁性層よりも飽和磁化の
大きな強磁性材料を用いて強磁性層を構成することによ
り、フェリ磁性層に微小な磁区を形成しても強磁性層か
ら増幅された再生信号出力を得ることができる。また、
フェリ磁性層は非晶質構造を有するので、磁性膜の結晶
配向性を制御するためのシード層を形成する必要がな
く、磁気記録媒体の積層構造を簡素化できる。それゆえ
本発明の磁気記録媒体を大量に且つ低価格で提供するこ
とができる。

【０１２６】また、本発明の第２の態様の磁気記録媒体
は、基板面に垂直な方向に磁化容易磁区を有する人工格
子膜を備えており、かかる人工格子膜は磁気異方性が大
きいので熱揺らぎに強い。それゆえ人工格子膜を例えば
情報記録層として用いることにより、熱安定性に優れた
磁気記録媒体を提供することができる。かかる磁気記録
媒体も第１の態様の磁気記録媒体と同様に超高密度記録
に好適である。

【０１２７】本発明の第３及び第４の態様の磁気記録媒
体は、磁壁移動型の非晶質フェリ磁性層または人工格子
膜の磁壁の移動を抑制するための磁壁移動制御層を備え
るので、フェリ磁性層または人工格子膜に微小な記録磁
区を所望のエッジ形状で形成できるとともに、エッジの
位置を高精度に画定させることができる。それゆえ、フ
ェリ磁性層または人工格子膜に形成された記録磁区の揺
らぎを低減でき、高密度記録された情報を確実に再生す
ることができる。

【０１２８】本発明の磁気記録装置は、高保磁力を有す
る磁気記録媒体に確実に情報を記録することができるの
で、超高密度記録用の次世代磁気記録装置として極めて
好適であり、４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２（６．２０Ｇ
ｂｉｔｓ／ｃｍ^２）を超える面記録密度を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う磁気記録媒体の断面構造を模式的
に示す図である。

【図２】本発明の一例である磁気記録装置の上面の概略
構成図である。

【図３】図２の磁気記録装置のＡ−Ａ’方向における概
略断面図である。

【図４】ＭＦＭの観察による記録部分の磁化状態の様子
を模式的に示した図であり、図４（Ａ）は本発明の磁気
記録媒体の記録部分の磁化状態の様子であり、図４
（Ｂ）はＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系の磁性膜を情報記録膜とし
て備える従来の磁気記録媒体の記録部分の磁化状態の様
子である。

【図５】実施例５において用いた、光ヘッドを備える磁
気記録装置の概略構成図である。

【図６】光ヘッドを備える磁気記録装置の実施例５とは
別の概略構成図であり、磁気ヘッドと光ヘッドが磁気デ
ィスクに対して同じ側に配置されている様子を示す。

【図７】実施例８で作製した磁気記録媒体の断面構造を
模式的に示す図である。

【符号の説明】

１、７１基板２、７２下地膜３情報記録膜４強磁性膜５、７６保護膜５１磁気ディスク５２スピンドル５３、５３’ 磁気ヘッド５４磁気ヘッド駆動系５５、５５’ 光ヘッド５６レンズ７０磁気記録媒体７３第１磁性膜７４第２磁性膜７５第３磁性膜２００、３００磁気記録装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内輝明大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者若林康一郎大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者坂本晴美大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者関根正樹大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者粟野博之大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB02 BB07 BB08 DA03 FA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドを用いて情報が再生される磁
気記録媒体において、基板と、基板面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する非晶質
のフェリ磁性材料から構成されるフェリ磁性層と、強磁性材料から構成される強磁性層とを備えることを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】上記強磁性層は、基板面に垂直な方向に
磁化容易軸を有するとともに、上記フェリ磁性層の飽和
磁化よりも大きな飽和磁化を有し、上記フェリ磁性層と
接して上記磁気ヘッドに近い側に形成されていることを
特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】上記フェリ磁性層は情報が記録される層
であり、上記強磁性層は上記フェリ磁性層から発生する
磁気フラックスを増大させる層であることを特徴とする
請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】上記フェリ磁性層は情報が記録される層
であり、上記強磁性層は上記フェリ磁性層の磁壁の移動
を抑制する層であり且つ上記フェリ磁性層と基板との間
で上記フェリ磁性層に接して設けられていることを特徴
とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】更に、上記フェリ磁性層に形成された磁
壁の移動を抑制するための磁壁移動制御層を備えること
を特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】上記磁壁移動制御層は、磁化回転型の磁
性材料を用いて構成されていることを特徴とする請求項
５に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】上記磁壁移動制御層は、Ｃｏ、Ｃｏの部
分酸化物及びＣｏ−Ｃｒ合金のいずれか一種の材料を主
体とし、これにＰｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ及びＴｉからな
る群から選ばれた少なくとも一種の元素を含む合金から
構成されていることを特徴とする請求項６に記載の磁気
記録媒体。
【請求項８】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁移
動制御層の磁化容易軸の向きが同じであることを特徴と
する請求項５〜７のいずれか一項に記載の磁気記録媒
体。
【請求項９】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁移
動制御層の保磁力のうち、フェリ磁性層の保磁力が最も
大きいことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の飽和磁化のうち、強磁性層の飽和磁化が最
も大きいことを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項
に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】上記強磁性層と磁壁移動制御層との間
にフェリ磁性層が位置するとともに、上記磁気ヘッドに
近い側に強磁性層が位置し、磁気ヘッドに遠い側に磁壁
移動制御層が位置するようにそれらが積層されているこ
とを特徴とする請求項５〜１０のいずれか一項に記載の
磁気記録媒体。
【請求項１２】上記フェリ磁性層の基板面に対して垂
直方向の垂直磁気異方性エネルギーが５×１０^６ｅｒｇ
／ｃｍ^３以上であることを特徴とする請求項１〜１１の
いずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】上記フェリ磁性層を構成するフェリ磁
性材料は、鉄族元素を含み且つ鉄族元素の副格子磁化が
優勢であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか
一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１４】上記フェリ磁性層に記録情報としての
磁区が形成され、上記フェリ磁性層の熱的安定性が、Ｋ
ｕＶ／ｋＴ（Ｋｕ：結晶磁気異方性定数、Ｖ：活性化体
積、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：温度）で表されるとき
に、上記フェリ磁性層における活性化体積Ｖが、上記フ
ェリ磁性層に形成される１つの磁区の体積とほぼ等しい
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載
の磁気記録媒体。
【請求項１５】上記フェリ磁性層は、１００ｅｍｕ／
ｃｍ^３以上の飽和磁化、３ｋＯｅ以上の保磁力及び１０
０ｎｍ以下の膜厚を有することを特徴とする請求項１〜
１４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１６】上記強磁性層は、Ｃｏを主体とする合
金、またはＣｏとＣｏの酸化物との混合物を主体とする
磁性薄膜から構成されることを特徴とする請求項１〜１
５のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１７】上記強磁性層は、更に、Ｃｒ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｓｉ及びＴｉからなる群から選ばれ
た少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする請求
項１６に記載の磁気記録媒体。
【請求項１８】上記強磁性層は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅ
からなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素から構
成される層と、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈからなる群から選ば
れる少なくとも１種類の元素から構成される層とを交互
に積層した交互積層多層膜であることを特徴とする請求
項１〜１５のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項１９】上記強磁性層は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅ
からなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素とＰ
ｔ、Ｐｄ及びＲｈからなる群から選ばれる少なくとも１
種類の元素とから構成される合金層と、Ｐｔ、Ｐｄ及び
Ｒｈからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素か
ら構成される層とを交互に積層した交互積層多層膜であ
ることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記
載の磁気記録媒体。
【請求項２０】磁気ヘッドを用いて情報が再生される
磁気記録媒体において、基板と、基板面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する人工格
子膜と、強磁性材料から構成される強磁性層とを備えることを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項２１】上記強磁性層は、基板面に対して垂直
な方向に磁化容易軸を有するとともに上記人工格子膜の
飽和磁化よりも大きな飽和磁化を有し、且つ上記人工格
子膜と接して上記磁気ヘッドに近い側に形成されている
ことを特徴とする請求項２０に記載の磁気記録媒体。
【請求項２２】上記人工格子膜は情報が記録される層
であり、上記強磁性層は人工格子膜から発生する磁気フ
ラックスを増大させる層であることを特徴とする請求項
２０または２１に記載の磁気記録媒体。
【請求項２３】上記人工格子膜は情報が記録される層
であり、上記強磁性層は人工格子膜磁性層の磁壁の移動
を抑制する層であり且つ上記人工格子膜と基板との間に
人工格子膜に接して設けられていることを特徴とする請
求項２０に記載の磁気記録媒体。
【請求項２４】更に、上記フェリ磁性層に形成された
磁壁の移動を抑制するための磁壁移動制御層を備えるこ
とを特徴とする請求項２０または２１に記載の磁気記録
媒体。
【請求項２５】上記磁壁移動制御層は、磁化回転型の
磁性材料を用いて構成されていることを特徴とする請求
項２４に記載の磁気記録媒体。
【請求項２６】上記磁壁移動制御層は、Ｃｏ、Ｃｏの
部分酸化物及びＣｏ−Ｃｒ合金のいずれか一種の材料を
主体とし、これにＰｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ及びＴｉから
なる群から選ばれた少なくとも一種の元素を含む合金か
ら構成されていることを特徴とする請求項２５に記載の
磁気記録媒体。
【請求項２７】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の磁化容易軸の向きが同じであることを特徴
とする請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の磁気記
録媒体。
【請求項２８】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の保磁力のうち、フェリ磁性層の保磁力が最
も大きいことを特徴とする請求項２４〜２７のいずれか
一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項２９】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の飽和磁化のうち、強磁性層の飽和磁化が最
も大きいことを特徴とする請求項２４〜２８のいずれか
一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項３０】上記強磁性層と磁壁移動制御層との間
にフェリ磁性層が位置するとともに、上記磁気ヘッドに
近い側に強磁性層が位置し、磁気ヘッドに遠い側に磁壁
移動制御層が位置するようにそれらが積層されているこ
とを特徴とする請求項２４〜２９のいずれか一項に記載
の磁気記録媒体。
【請求項３１】上記人工格子膜の基板面に対して垂直
方向の垂直磁気異方性エネルギーが５×１０^６ｅｒｇ／
ｃｍ^３以上であることを特徴とする請求項２０〜３０の
いずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項３２】上記人工格子膜が、鉄族元素から構成
される層と希土類元素から構成される層とを交互に積層
した交互積層多層膜であることを特徴とする請求項２０
〜３１のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項３３】上記鉄族元素はＦｅ、Ｃｏ及びＮｉか
らなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素であり、
上記希土類元素はＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＨｏからなる群
から選ばれる少なくとも１種類の元素であることを特徴
とする請求項３２に記載の磁気記録媒体。
【請求項３４】上記鉄族元素から構成される層は複数
の層から構成され、該複数の層は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉ
のうちより選ばれる少なくとも２種類の元素から構成さ
れる２層膜であることを特徴とする請求項３２に記載の
磁気記録媒体。
【請求項３５】上記鉄族元素から構成される層が、Ｆ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも２
種類の元素からなる合金から構成される薄膜であること
を特徴とする請求項３２に記載の情報記録媒体。
【請求項３６】上記人工格子膜に記録情報としての磁
区が形成され、人工格子膜の熱的安定性が、ＫｕＶ／ｋ
Ｔ（Ｋｕ：結晶磁気異方性定数、Ｖ：活性化体積、ｋ：
ボルツマン定数、Ｔ：温度）で表されるときに、該人工
格子膜における活性化体積Ｖが、人工格子膜に形成され
る１つの磁区の体積とほぼ等しいことを特徴とする請求
項２０〜３５のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項３７】上記人工格子膜は、１００ｅｍｕ／ｃ
ｍ^３以上の飽和磁化、３ｋＯｅ以上の保磁力及び１００
ｎｍ以下の膜厚を有することを特徴とする請求項２０〜
３６のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項３８】上記強磁性層は、Ｃｏを主体とする合
金、またはＣｏとＣｏの酸化物との混合物を主体とする
磁性薄膜から構成されることを特徴とする請求項２０〜
３７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項３９】上記強磁性層は、更に、Ｃｒ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｓｉ及びＴｉからなる群から選ばれ
た少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする請求
項３８に記載の磁気記録媒体。
【請求項４０】上記強磁性層は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅ
からなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素から構
成される層とＰｔ、Ｐｄ及びＲｈからなる群から選ばれ
る少なくとも１種類の元素から構成される層とを交互に
積層した交互積層多層膜であることを特徴とする請求項
２０〜３７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項４１】上記強磁性層は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅ
からなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素とＰ
ｔ、Ｐｄ及びＲｈからなる群から選ばれる少なくとも１
種類の元素とから構成される合金層と、Ｐｔ、Ｐｄ及び
Ｒｈからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素か
ら構成される層とを交互に積層した交互積層多層膜であ
ることを特徴とする請求項２０〜３７のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体。
【請求項４２】上記基板が、ガラス、樹脂及びＡｌ合
金からなる群から選ばれた材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４１のいずれか一項に記載
の磁気記録媒体。
【請求項４３】上記基板の表面に凹凸のテクスチャを
有することを特徴とする請求項１〜４２のいずれか一項
に記載の磁気記録媒体。
【請求項４４】上記テクスチャにより、情報記録時に
おける記録磁区の磁壁の移動が抑制されることを特徴と
する請求項４３に記載の磁気記録媒体。
【請求項４５】更に、カーボンからなる保護層を基板
から最も遠い位置に備えることを特徴とする請求項１〜
４４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項４６】磁気ヘッドを用いて情報が再生される
磁気記録媒体において、基板と、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する非晶質のフェ
リ磁性材料から構成されるフェリ磁性層と、強磁性材料から構成される強磁性層と、上記フェリ磁性層に形成される磁壁の移動を抑制するた
めの磁壁移動制御層とを備えることを特徴とする磁気記
録媒体。
【請求項４７】上記磁壁移動制御層は、磁化回転型の
磁性材料を用いて構成されていることを特徴とする請求
項４６に記載の磁気記録媒体。
【請求項４８】上記磁壁移動制御層は、Ｃｏ、Ｃｏの
部分酸化物及びＣｏ−Ｃｒ合金のいずれか一種の材料を
主体とし、これにＰｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ及びＴｉから
なる群から選ばれた少なくとも一種の元素を含む合金か
ら構成されていることを特徴とする請求項４７に記載の
磁気記録媒体。
【請求項４９】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の磁化容易軸の向きが同じであることを特徴
とする請求項４６〜４８のいずれか一項に記載の磁気記
録媒体。
【請求項５０】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の保磁力のうち、フェリ磁性層の保磁力が最
も大きいことを特徴とする請求項４６〜４９のいずれか
一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５１】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の飽和磁化のうち、強磁性層の飽和磁化が最
も大きいことを特徴とする請求項４６〜５０のいずれか
一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５２】上記強磁性層と磁壁移動制御層との間
にフェリ磁性層が位置するとともに、上記磁気ヘッドに
近い側に強磁性層が位置し、磁気ヘッドに遠い側に磁壁
移動制御層が位置するようにそれらが積層されているこ
とを特徴とする請求項４６〜５１のいずれか一項に記載
の磁気記録媒体。
【請求項５３】磁気ヘッドを用いて情報が再生される
磁気記録媒体において、基板と、基板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する人工格子膜
と、強磁性材料から構成される強磁性層と、上記フェリ磁性層に形成される磁壁の移動を抑制するた
めの磁壁移動制御層とを備えることを特徴とする磁気記
録媒体。
【請求項５４】上記磁壁移動制御層は、磁化回転型の
磁性材料を用いて構成されていることを特徴とする請求
項５３に記載の磁気記録媒体。
【請求項５５】上記磁壁移動制御層は、Ｃｏ、Ｃｏの
部分酸化物及びＣｏ−Ｃｒ合金のいずれか一種の材料を
主体とし、これにＰｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ及びＴｉから
なる群から選ばれた少なくとも一種の元素を含む合金か
ら構成されていることを特徴とする請求項５４に記載の
磁気記録媒体。
【請求項５６】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の磁化容易軸の向きが同じであることを特徴
とする請求項５３〜５５のいずれか一項に記載の磁気記
録媒体。
【請求項５７】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の保磁力のうち、フェリ磁性層の保磁力が最
も大きいことを特徴とする請求項５３〜５６のいずれか
一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５８】上記フェリ磁性層、強磁性層及び磁壁
移動制御層の飽和磁化のうち、強磁性層の飽和磁化が最
も大きいことを特徴とする請求項５３〜５７のいずれか
一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５９】上記強磁性層と磁壁移動制御層との間
にフェリ磁性層が位置するとともに、上記磁気ヘッドに
近い側に強磁性層が位置し、磁気ヘッドに遠い側に磁壁
移動制御層が位置するようにそれらが積層されているこ
とを特徴とする請求項５３〜５８のいずれか一項に記載
の磁気記録媒体。
【請求項６０】請求項１、２０、４６及び５３のいず
れか一項に記載の少なくとも一つの磁気記録媒体と、情報を記録または消去するための磁気ヘッドと、磁気記録媒体を駆動するための駆動装置とを備えること
を特徴とする磁気記録装置。
【請求項６１】上記磁気ヘッドを用いて上記磁性層に
一定幅、一定長さの磁区を形成して情報の記録または消
去を行なうことを特徴とする請求項６０に記載の磁気記
録装置。
【請求項６２】更に、磁気記録媒体に光を照射するた
めの光ヘッドを備えることを特徴とする請求項６０また
は６１に記載の磁気記録装置。
【請求項６３】情報記録時に上記光ヘッドにより磁気
記録媒体に光を照射して加熱しつつ、上記磁気ヘッドに
より磁界を印加して情報の記録または消去を行なうこと
特徴とする請求項６２に記載の磁気記録装置。
【請求項６４】更に、磁気フラックスの変化に応じて
抵抗が変化する素子を備え、該素子を用いて情報を再生
することを特徴とする請求項６０〜６３のいずれか一項
に記載の磁気記録装置。
【請求項６５】上記光ヘッドは、パルス状の光を磁気
記録媒体に照射することを特徴とする請求項６２または
６３に記載の磁気記録装置。
【請求項６６】上記パルス状の光は一定幅のパルスか
ら構成されるマルチパルスであることを特徴とする請求
項６５に記載の磁気記録装置。
【請求項６７】上記磁気ヘッドは、上記パルス状の光
に同期したパルス状の磁界を磁気記録媒体に印加するこ
とを特徴とする請求項６５または６６に記載の磁気記録
装置。
【請求項６８】上記磁気ヘッドの記録周波数が５０Ｍ
Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項６７に記載の磁
気記録装置。
【請求項６９】磁気記録媒体のトラックに形成される
記録磁区のトラック方向における幅が磁気ヘッドのギャ
ップ幅よりも狭くなるように記録を行なうことを特徴と
する請求項６０〜６８のいずれか一項に記載の磁気記録
装置。
【請求項７０】４０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２を超える
面記録密度を有することを特徴とする請求項６０〜６９
のいずれか一項に記載の磁気記録装置。