JP2002279615A - Magntic recording medium - Google Patents

Magntic recording medium

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JP2002279615A
JP2002279615A JP2001078916A JP2001078916A JP2002279615A JP 2002279615 A JP2002279615 A JP 2002279615A JP 2001078916 A JP2001078916 A JP 2001078916A JP 2001078916 A JP2001078916 A JP 2001078916A JP 2002279615 A JP2002279615 A JP 2002279615A
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JP
Japan
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magnetic
layer
backing layer
magnetic recording
recording medium
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Withdrawn
Application number
JP2001078916A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Nakashio
栄治 中塩
Seiji Onoe
精二 尾上
Junichi Sugawara
淳一 菅原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a satisfactory recording and reproducing characteristics corresponding to high recording density. SOLUTION: A magnetic domain controlling layer 12 consisting of a Mn based anti-ferromagnetic material, an intermediate layer 13 consisting of a non-magnetic conductive material, a backing layer 14 consisting of a soft magnetic material and a magnetic recording layer 15 in which a magnetic domain is formed corresponding to a recorded magnetic signal are successively laminated on a substrate. The magnetic domain controlling layer 12 and the backing layer 14 are magnetically fixed through the intermediate layer 13. Thus, the generation of the domain wall displacement in the backing layer 14 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、記録する磁気信号
に応じて磁区が形成される磁気記録層を備える磁気記録
媒体に関し、特に垂直磁気記録方式に用いて好適な磁気
記録媒体に関する。
The present invention relates to a magnetic recording medium having a magnetic recording layer in which magnetic domains are formed in accordance with a magnetic signal to be recorded, and more particularly to a magnetic recording medium suitable for use in a perpendicular magnetic recording system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、コンピュータ装置などの各種
情報処理装置で用いられる画像情報や音声情報などを記
録しておく媒体として、磁気ディスクや磁気テープなど
の磁気記録媒体が利用されている。磁気記録媒体は、磁
性材料により形成された磁気記録層を備え、記録再生装
置の磁気ヘッドによって、記録する信号に応じて変調す
る外部磁界が印加されることにより、この磁気記録層に
対して磁区が形成される。そして、磁気記録層に形成さ
れた磁区における磁化の向きを磁気ヘッドで検出される
ことにより、記録された信号の再生が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic recording medium such as a magnetic disk or a magnetic tape has been used as a medium for recording image information and audio information used in various information processing apparatuses such as a computer apparatus. The magnetic recording medium includes a magnetic recording layer formed of a magnetic material, and a magnetic head of the recording / reproducing apparatus applies an external magnetic field that modulates according to a signal to be recorded. Is formed. Then, the direction of the magnetization in the magnetic domain formed in the magnetic recording layer is detected by the magnetic head, so that the recorded signal is reproduced.

【0003】近年では、磁気記録の分野において高記録
密度化を図ることが一層求められており、このような要
求を満たす技術として、垂直磁気記録方式が注目を浴び
ている。垂直磁気記録方式は、磁気記録層の面内方向に
磁化して記録する長手磁気記録方式とは異なり、磁気記
録層の厚さ方向に磁化して記録する記録方式である。ま
た、近年では、長手磁気記録方式が採用されていた磁気
記録媒体に対して、垂直磁気記録方式により記録を行う
技術が注目されている。
[0003] In recent years, there has been a further demand for higher recording densities in the field of magnetic recording, and a perpendicular magnetic recording system has attracted attention as a technique satisfying such requirements. The perpendicular magnetic recording method is a recording method in which recording is performed by magnetizing in the thickness direction of the magnetic recording layer, unlike the longitudinal magnetic recording method in which recording is performed in the in-plane direction of the magnetic recording layer. In recent years, a technique of performing recording by a perpendicular magnetic recording method on a magnetic recording medium that has adopted a longitudinal magnetic recording method has attracted attention.

【0004】そこで、このような垂直磁気記録方式に対
応した磁気記録媒体として、記録過程の効率向上を目的
とした、いわゆる垂直二層膜型の磁気記録媒体に関する
研究開発が進められている。
Accordingly, research and development on a so-called perpendicular double-layer film type magnetic recording medium aiming at improving the efficiency of a recording process as a magnetic recording medium compatible with such a perpendicular magnetic recording method has been advanced.

【0005】垂直二層膜型の磁気記録媒体は、硬磁性材
料からなる磁気記録層と、軟磁性材料からなる裏打ち層
とが積層された構造を有している。垂直二層膜型の磁気
記録媒体においては、裏打ち層が磁気記録層に印加され
る外部磁界の磁束を集中させる機能を有しており、これ
により記録効率の向上を実現している。
[0005] A perpendicular two-layer film type magnetic recording medium has a structure in which a magnetic recording layer made of a hard magnetic material and a backing layer made of a soft magnetic material are laminated. In a perpendicular double-layer film type magnetic recording medium, the backing layer has a function of concentrating the magnetic flux of the external magnetic field applied to the magnetic recording layer, thereby improving the recording efficiency.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな構造とされる垂直二層膜型の磁気記録媒体では、軟
磁性材料からなる裏打ち層で磁壁の移動が生じることか
ら、再生信号にスパイクノイズが発生してしまうといっ
た問題があった。このようにスパイクノイズが発生して
しまうと、高密度で記録された信号を精度良く検出する
ことができなくなってしまう。
By the way, in a perpendicular double-layered magnetic recording medium having the above-mentioned structure, the magnetic domain wall moves in the backing layer made of a soft magnetic material. There was a problem that noise was generated. If spike noise is generated as described above, it becomes impossible to accurately detect a signal recorded at high density.

【0007】そこで、本発明は、裏打ち層における磁壁
の移動を制御することによって、高記録密度化に対応し
て良好な記録再生特性を有する磁気記録媒体を提供する
ことを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic recording medium having good recording / reproducing characteristics corresponding to an increase in recording density by controlling the movement of a domain wall in a backing layer.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体は、支持体上に、Mn系反強磁性材料からなる磁区制
御層と、非磁性導電性材料からなる中間層と、軟磁性材
料からなる裏打ち層と、硬磁性材料からなり、記録する
磁気信号に応じて磁区が形成される磁気記録層とが順次
積層されてなり、上記磁区制御層と上記裏打ち層とが、
上記中間層を介して磁気的に結合されていることを特徴
とするものである。
According to the magnetic recording medium of the present invention, a magnetic domain control layer made of a Mn-based antiferromagnetic material, an intermediate layer made of a nonmagnetic conductive material, a soft magnetic material A backing layer made of a hard magnetic material, and a magnetic recording layer in which magnetic domains are formed according to a magnetic signal to be recorded are sequentially laminated, and the magnetic domain control layer and the backing layer are
It is characterized by being magnetically coupled via the intermediate layer.

【0009】以上のように構成された本発明に係る磁気
記録媒体は、磁区制御層と裏打ち層とが中間層を介して
磁気的に結合されていることから、これら磁区制御層と
裏打ち層との間で生じる磁気的な結合力を制御すること
により、裏打ち層で生じる磁壁の移動を抑制することが
できる。なお、磁区制御層と裏打ち層との間における磁
気的な結合力は、中間層の厚さを適宜に設定することに
より、容易に所望とする強さを得ることができる。
In the magnetic recording medium according to the present invention configured as described above, the magnetic domain control layer and the backing layer are magnetically coupled via the intermediate layer. By controlling the magnetic coupling force generated between the layers, the movement of the domain wall generated in the backing layer can be suppressed. A desired strength of the magnetic coupling force between the magnetic domain control layer and the backing layer can be easily obtained by appropriately setting the thickness of the intermediate layer.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、本
発明を適用した一構成例として、図1に示すような断面
構造を有する磁気ディスク10を挙げて説明する。な
お、磁気ディスク10は、磁気記録層に対して、この磁
気記録層の厚さ方向に磁化された磁区が形成されること
によって信号が記録される磁気記録媒体であり、いわゆ
る垂直磁気記録方式が採用された磁気記録媒体である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a magnetic disk 10 having a cross-sectional structure as shown in FIG. 1 will be described as one configuration example to which the present invention is applied. The magnetic disk 10 is a magnetic recording medium on which signals are recorded by forming magnetic domains magnetized in the thickness direction of the magnetic recording layer with respect to the magnetic recording layer. This is the magnetic recording medium employed.

【0011】この磁気ディスク10は、図1に示すよう
に、基板11上に、Mn系反強磁性材料からなる磁区制
御層12と、非磁性導電性材料からなる中間層13と、
軟磁性材料からなる裏打ち層14と、硬磁性材料からな
る磁気記録層とが順次積層されてなる。
As shown in FIG. 1, the magnetic disk 10 has a magnetic domain control layer 12 made of a Mn-based antiferromagnetic material, an intermediate layer 13 made of a nonmagnetic conductive material, and a
A backing layer made of a soft magnetic material and a magnetic recording layer made of a hard magnetic material are sequentially laminated.

【0012】基板11は、例えば、金属材料やガラス材
料、或いは樹脂材料によって所定の厚さで略ディスク形
状に形成されている。また、この基板11の径は、例え
ば3.5インチとされる。磁気ディスク10において
は、基板11の主面上に各層が積層して形成されてお
り、この基板11がいわば支持体としての機能を果たし
ている。
The substrate 11 is formed, for example, of a metal material, a glass material, or a resin material into a substantially disk shape with a predetermined thickness. The diameter of the substrate 11 is, for example, 3.5 inches. In the magnetic disk 10, each layer is formed by being laminated on the main surface of a substrate 11, and this substrate 11 functions as a support, so to speak.

【0013】磁区制御層12は、Mn系反強磁性材料に
よって、基板11上に薄膜状に形成されている。この磁
区制御層12は、中間層13を介して裏打ち層14と磁
気的に結合されており、裏打ち層14で生じる磁壁の移
動を抑制する機能を有している。また、この磁区制御層
12は、FeMn、IrMn、RhMn、PtMn、N
iMn、又はNiO等から選ばれる少なくとも1種の反
強磁性材料により形成することができる。
The magnetic domain control layer 12 is formed as a thin film on the substrate 11 using a Mn-based antiferromagnetic material. The magnetic domain control layer 12 is magnetically coupled to the backing layer 14 via the intermediate layer 13, and has a function of suppressing the movement of the domain wall generated in the backing layer 14. The magnetic domain control layer 12 is made of FeMn, IrMn, RhMn, PtMn, N
It can be formed of at least one kind of antiferromagnetic material selected from iMn, NiO or the like.

【0014】中間層13は、磁区制御層12と裏打ち層
14との間に生じる磁気的な結合力を制御する機能を有
しており、例えばCu、Au、Ag、又はRuから選ば
れる少なくとも1種の非磁性導電性材料によって、磁区
制御層12上に所定の厚さで薄膜状に形成されている。
なお、磁気ディスク10においては、中間層13を構成
する材料や、中間層13の厚さを適宜選択することによ
って、磁区制御層12と裏打ち層14との間に生じる磁
気的な結合力を容易に制御することができる。
The intermediate layer 13 has a function of controlling a magnetic coupling force generated between the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14. For example, at least one selected from Cu, Au, Ag, and Ru is used. A thin film of a predetermined thickness is formed on the magnetic domain control layer 12 by a kind of non-magnetic conductive material.
In the magnetic disk 10, the magnetic coupling force generated between the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14 can be easily increased by appropriately selecting the material forming the intermediate layer 13 and the thickness of the intermediate layer 13. Can be controlled.

【0015】裏打ち層14は、中間層13上に軟磁性材
料によって形成されており、磁気記録層15に印加され
る外部磁界の磁束を磁区に集中させる機能を有してい
る。すなわち、磁気ディスク10においては、図1中の
矢印Aに示すように、磁気記録層15の厚さ方向に(垂
直に)外部磁界が印加されたときに、この磁界による磁
束が磁気記録層15を介して裏打ち層14に流れ、図1
中の矢印Bに示すように、裏打ち層14で面内方向に磁
束が流れることとなる。したがって、磁気ディスク10
では、磁気記録層15で面内方向に磁束が流れることを
防止して、図1に示すように、磁気記録層15に形成す
る磁区15aを、正確に磁気記録層15の厚さ方向に磁
化して形成することができる。
The backing layer 14 is formed of a soft magnetic material on the intermediate layer 13 and has a function of concentrating a magnetic flux of an external magnetic field applied to the magnetic recording layer 15 to magnetic domains. That is, in the magnetic disk 10, when an external magnetic field is applied in the thickness direction of the magnetic recording layer 15 (vertically) as shown by an arrow A in FIG. Through the backing layer 14 through
As shown by the arrow B in the middle, the magnetic flux flows in the in-plane direction in the backing layer 14. Therefore, the magnetic disk 10
Then, the magnetic flux is prevented from flowing in the in-plane direction in the magnetic recording layer 15, and the magnetic domains 15 a formed in the magnetic recording layer 15 are precisely magnetized in the thickness direction of the magnetic recording layer 15 as shown in FIG. Can be formed.

【0016】磁気記録層15は、裏打ち層14上に硬磁
性材料によって薄膜状に形成されている。磁気ディスク
10においては、この磁気記録層15に対して、記録す
る信号に応じて磁区15aが形成される。
The magnetic recording layer 15 is formed on the backing layer 14 from a hard magnetic material in the form of a thin film. In the magnetic disk 10, a magnetic domain 15a is formed in the magnetic recording layer 15 according to a signal to be recorded.

【0017】以上のように構成された磁気ディスク10
は、磁区制御層12と裏打ち層14とが中間層13を介
して磁気的に結合されていることから、裏打ち層14で
生じる磁壁の移動を抑制することができる。したがっ
て、再生信号にスパイクノイズが発生してしまうことを
防止することができ、高密度で記録された信号を精度良
く検出することができる。
The magnetic disk 10 constructed as described above
Since the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14 are magnetically coupled via the intermediate layer 13, it is possible to suppress the movement of the domain wall generated in the backing layer 14. Therefore, generation of spike noise in the reproduced signal can be prevented, and a signal recorded at high density can be detected with high accuracy.

【0018】なお、磁気ディスク10は、従来から広く
利用されている各種磁気ディスクと同様にして、スパッ
タリング等の薄膜形成手法によって、基板11上に各層
を順次形成することによって作成することができる。
The magnetic disk 10 can be formed by sequentially forming each layer on the substrate 11 by a thin film forming technique such as sputtering in the same manner as various magnetic disks widely used in the past.

【0019】また、裏打ち層14の磁化容易軸は、この
裏打ち層14を成膜中に外部磁界を印加することや、成
膜後に磁場中で熱処理を施すことなどによって制御する
ことができ、所定の方向に固定される。このとき、裏打
ち層14は、例えば、放射状の磁場中において適切な温
度にて成膜し、加熱後に冷却することによって、ディス
ク状とされた基板11上で放射状の磁化容易軸を付与す
ることが望ましい。また、この裏打ち層14を磁場中で
熱処理を施すに際しては、温度を250℃とすることが
好適である。
The axis of easy magnetization of the backing layer 14 can be controlled by applying an external magnetic field during the formation of the backing layer 14, or by performing a heat treatment in a magnetic field after the formation. Is fixed in the direction of. At this time, for example, the backing layer 14 is formed at an appropriate temperature in a radial magnetic field, and is cooled after heating to provide a radial easy axis of magnetization on the disk-shaped substrate 11. desirable. When the backing layer 14 is subjected to a heat treatment in a magnetic field, the temperature is preferably set to 250 ° C.

【0020】つぎに、上述した磁気ディスク10に対し
て記録再生を行う記録再生装置について説明する。以下
では、このような記録再生装置の一構成例として、図2
に示すような磁気ディスク装置20について説明する。
Next, a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing on / from the magnetic disk 10 will be described. In the following, as one configuration example of such a recording / reproducing apparatus, FIG.
The magnetic disk device 20 as shown in FIG.

【0021】磁気ディスク装置20は、図2に示すよう
に、図示を省略する筐体の内部に設けられたシャーシ2
1上に、スピンドルモータ(図2においては図示せ
ず。)が配設されており、このスピンドルモータの回転
軸に磁気ディスク10が中心軸を合わせて取り付けられ
ている。また、シャーシ21上には、磁気ディスク10
に対して磁気信号の記録及び再生を行う磁気ヘッドが搭
載されたヘッドスライダ22を先端部に有するヘッドア
クチュエータ23が配設されている。
As shown in FIG. 2, the magnetic disk drive 20 includes a chassis 2 provided inside a casing (not shown).
1, a spindle motor (not shown in FIG. 2) is provided, and a magnetic disk 10 is attached to a rotating shaft of the spindle motor so that a center axis thereof is aligned. The magnetic disk 10 is mounted on the chassis 21.
A head actuator 23 having a head slider 22 mounted on a magnetic head for recording and reproducing a magnetic signal is provided at the distal end.

【0022】また、シャーシ21において、磁気ディス
ク10やヘッドアクチュエータ22が配設される面とは
反対側の面に、制御回路部24が配設されている。制御
回路部24は、磁気ディスク10に対する記録再生時に
各種信号処理等を行う信号処理回路、磁気ヘッド22の
サーボ制御等を行うサーボ制御回路、及び装置全体の制
御を行うシステムコントローラ回路などからなり、各回
路が例えば半導体素子等により構成された電子回路によ
り実現されている。
In the chassis 21, a control circuit section 24 is provided on a surface opposite to the surface on which the magnetic disk 10 and the head actuator 22 are provided. The control circuit unit 24 includes a signal processing circuit that performs various kinds of signal processing and the like during recording and reproduction on the magnetic disk 10, a servo control circuit that performs servo control and the like of the magnetic head 22, a system controller circuit that controls the entire apparatus, and the like. Each circuit is realized by, for example, an electronic circuit configured by a semiconductor element or the like.

【0023】磁気ディスク10は、全体略ディスク形状
とされた中心部に中心孔10aが形成されており、この
中心孔10aをスピンドルモータの回転軸に嵌合させて
クランパ25によって固定されている。また、磁気ディ
スク10は、磁気信号の記録再生時に、制御回路部24
によって駆動制御されるスピンドルモータの回転に伴っ
て、図1中の矢印C方向に所定の速度に回転駆動され
る。なお、磁気ディスク装置20には、このようにして
複数の磁気ディスク10が搭載されている。
The magnetic disk 10 has a center hole 10a formed in a center portion having a substantially disk shape as a whole. The center hole 10a is fitted to a rotating shaft of a spindle motor and fixed by a clamper 25. In addition, the magnetic disk 10 controls the control circuit unit 24 when recording and reproducing magnetic signals.
In accordance with the rotation of the spindle motor, the driving of which is controlled at a predetermined speed in the direction of arrow C in FIG. The magnetic disk device 20 has a plurality of magnetic disks 10 mounted in this way.

【0024】ヘッドアクチュエータ23は、支軸25を
中心として回動される支持アーム26と、この支持アー
ム26の一端部に設けられたボイスコイルモータ27
と、他端部から延在された所定の弾性を有するサスペン
ション28と、このサスペンション28の先端部に取り
付けられたヘッドスライダ22とを備えている。
The head actuator 23 includes a support arm 26 which is turned around a support shaft 25 and a voice coil motor 27 provided at one end of the support arm 26.
And a suspension 28 having a predetermined elasticity and extending from the other end, and a head slider 22 attached to the tip of the suspension 28.

【0025】ボイスコイルモータ27は、支持アーム2
6側に取り付けられたコイル27aと、このコイル27
aと対向する位置でシャーシ21側に取り付けられたマ
グネット27bとにより構成されている。そして、コイ
ル27aに電流が供給されることにより生じる磁界と、
コイル27aに対向して配設されたマグネット27bと
の磁気的な作用により、支持アーム26を支軸25を中
心として、図2中の矢印D方向、すなわち磁気ディスク
10の径方向に沿って所定の角度だけ回動自在に構成さ
れている。
The voice coil motor 27 is connected to the support arm 2
6 and the coil 27a
a and a magnet 27b attached to the chassis 21 at a position facing the a. And a magnetic field generated by supplying a current to the coil 27a;
Due to the magnetic action with the magnet 27b disposed opposite to the coil 27a, the support arm 26 is moved around the support shaft 25 in the direction of arrow D in FIG. Is rotatable by an angle of.

【0026】また、サスペンション28は、先端部にヘ
ッドスライダ22が取り付けられており、このヘッドス
ライダ22を支持しながら弾性力によって磁気ディスク
10の主面側へと付勢している。
The suspension 28 has a head slider 22 attached to a tip end thereof. The head slider 22 is urged toward the main surface of the magnetic disk 10 by an elastic force while supporting the head slider 22.

【0027】ヘッドスライダ22は、磁気ディスク10
と対向する面に、この磁気ディスク10の回転に伴って
発生する空気流により浮上力を発生させるための空気潤
滑面(ABS面)が形成されている。また、ヘッドスラ
イダ22には、磁気ディスク10に対する走行方向に対
して、後端部側に位置して磁気ヘッドが搭載されてい
る。
The head slider 22 is mounted on the magnetic disk 10
An air lubrication surface (ABS surface) for generating a levitation force by an air flow generated by the rotation of the magnetic disk 10 is formed on the surface facing the magnetic disk 10. A magnetic head is mounted on the head slider 22 at the rear end side with respect to the traveling direction with respect to the magnetic disk 10.

【0028】以上のように構成された磁気ディスク装置
10においては、磁気ディスク10の回転により生じる
空気流によって、ヘッドスライダ22を磁気ディスク1
0上で所定の浮上量で浮上させながら、このヘッドスラ
イダ22に搭載された磁気ヘッドによって磁気ディスク
10に対する記録再生を行う。
In the magnetic disk drive 10 configured as described above, the head slider 22 is moved by the air flow generated by the rotation of the magnetic disk 10 to the magnetic disk 1.
The recording and reproduction with respect to the magnetic disk 10 are performed by the magnetic head mounted on the head slider 22 while flying at a predetermined flying height on the magnetic disk 10.

【0029】つぎに、上述した磁気ディスク10に基づ
いてサンプルディスクを作成し、中間層13の厚さを変
えることにより磁区制御層12と裏打ち層14との間で
作用する磁気的な結合力、すなわち交換結合磁界を変化
させることができるという点について検証する。
Next, a sample disk is prepared based on the magnetic disk 10 described above, and the magnetic coupling force acting between the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14 is changed by changing the thickness of the intermediate layer 13. That is, it is verified that the exchange coupling magnetic field can be changed.

【0030】先ず、磁気ディスク10に基づいて、サン
プルディスクを作成した。このサンプルディスクとして
は、基板11に相当するシリコン基板上に、下地層とし
てTaとNiFeとをそれぞれ10nmと4nmとの厚
さで成膜した。そしてこの下地層の上に、磁区制御層1
2としてIrMnを15nmの厚さで成膜し、中間層1
3としてCuを成膜し、裏打ち層14としてNiFeを
5nmの厚さで成膜した。このとき、中間層13に相当
するCuの膜厚を、0nm(中間層13を成膜しなかっ
た場合に相当する。)、0.5nm、1.0nm、1.
5nm、2.0nmとして、複数のサンプルディスクを
作成した。また、各層は、スパッタリング法によって成
膜した。
First, a sample disk was prepared based on the magnetic disk 10. As this sample disk, Ta and NiFe were formed as a base layer with a thickness of 10 nm and 4 nm, respectively, on a silicon substrate corresponding to the substrate 11. The magnetic domain control layer 1 is formed on this underlayer.
IrMn is formed as a film having a thickness of 15 nm as an intermediate layer 1.
As No. 3, Cu was formed, and NiFe was formed as the backing layer 14 to a thickness of 5 nm. At this time, the film thickness of Cu corresponding to the intermediate layer 13 was 0 nm (corresponding to the case where the intermediate layer 13 was not formed), 0.5 nm, 1.0 nm, 1.
A plurality of sample disks were prepared at 5 nm and 2.0 nm. Each layer was formed by a sputtering method.

【0031】次に、上述のように作成した各サンプルデ
ィスクについて、振動試料型の磁化測定装置を用いて磁
化曲線を室温にて測定し、磁区制御層12と裏打ち層1
4との間で作用する交換結合磁界を算出した。その結果
を図3に示す。
Next, the magnetization curve of each sample disk prepared as described above was measured at room temperature using a vibration sample type magnetization measuring device, and the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 1 were measured.
4 was calculated. The result is shown in FIG.

【0032】図3に示す結果から明らかであるように、
中間層13の膜厚を変化させることにより、磁区制御層
12と裏打ち層14との間で作用する交換結合磁界が大
きく変化することが判る。なお、図3においては、中間
層13の厚さを0nmとした場合、すなわち中間層13
を成膜したかった場合における交換結合磁界が175
[Oe]であり、中間層13の厚さを2.0nmとした
場合における交換結合磁界が3[Oe]であった。
As is clear from the results shown in FIG.
It can be seen that the exchange coupling magnetic field acting between the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14 greatly changes by changing the thickness of the intermediate layer 13. In FIG. 3, when the thickness of the intermediate layer 13 is 0 nm,
Exchange coupling magnetic field in the case where
[Oe], and the exchange coupling magnetic field when the thickness of the intermediate layer 13 was 2.0 nm was 3 [Oe].

【0033】したがって、磁気ディスク10において
は、中間層13の厚さを制御することにより、磁区制御
層12と裏打ち層14との間で作用する交換結合磁界を
制御することができることが明らかである。
Therefore, in the magnetic disk 10, it is apparent that the exchange coupling magnetic field acting between the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14 can be controlled by controlling the thickness of the intermediate layer 13. .

【0034】磁気ディスク10においては、裏打ち層1
4が数Oe程度の印加磁界で磁化が飽和することから、
中間層13の厚さを1nm〜2nm程度の厚さとするこ
とにより、この裏打ち層14を単磁区構造とすることが
でき、磁壁が消失することができる。したがって、この
磁気ディスク10においては、磁壁の移動により再生信
号にスパイクノイズが生じることを防止することがで
き、記録再生特性を向上させることができる。
In the magnetic disk 10, the backing layer 1
4, the magnetization is saturated by an applied magnetic field of about several Oe,
By setting the thickness of the intermediate layer 13 to about 1 nm to 2 nm, the backing layer 14 can have a single magnetic domain structure, and the domain wall can be eliminated. Therefore, in the magnetic disk 10, spike noise can be prevented from being generated in the reproduction signal due to the movement of the domain wall, and the recording / reproduction characteristics can be improved.

【0035】なお、上述の結果は、裏打ち層14として
NiFeを5nmの膜厚で形成した場合に得られたもの
であるが、中間層13の材料及び膜厚は、実際に作成す
る磁気ディスク10における磁区制御層12及び裏打ち
層14の材料及び膜厚に応じて、最適な交換結合磁界が
得られるように適宜選択すればよい。この場合にも、磁
区制御層12としては、数nm〜数十nm程度の比較的
薄い膜厚でMn系反強磁性層を成膜することにより、裏
打ち層14を単磁区化することができる。
The above results were obtained when NiFe was formed as the backing layer 14 to a thickness of 5 nm, but the material and the thickness of the intermediate layer 13 were not changed. May be appropriately selected according to the material and the thickness of the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14 so as to obtain an optimum exchange coupling magnetic field. Also in this case, as the magnetic domain control layer 12, a Mn-based antiferromagnetic layer having a relatively small thickness of about several nm to several tens of nm can be formed to make the backing layer 14 a single magnetic domain. .

【0036】ところで、上述の説明においては、裏打ち
層14を単層で形成した場合について説明したが、磁気
ディスク10においては、裏打ち層14を積層して形成
してもよい。
In the above description, the case where the backing layer 14 is formed as a single layer has been described. However, the magnetic disk 10 may be formed by laminating the backing layer 14.

【0037】具体的には、例えば図4に示すように、裏
打ち層14として、それぞれ軟磁性材料により形成され
た第1の裏打ち層20と第2の裏打ち層21とを、例え
ばRu等の非磁性導電性材料により形成された中間層2
2を介して積層して形成する。このとき、中間層22の
材料及び厚さを制御することにより、上記第1の裏打ち
層と上記第2の裏打ち層とをフェリ結合させる。
More specifically, as shown in FIG. 4, for example, as the backing layer 14, a first backing layer 20 and a second backing layer 21 each made of a soft magnetic material are used. Intermediate layer 2 formed of a magnetic conductive material
2 to form a stack. At this time, the first backing layer and the second backing layer are ferri-bonded by controlling the material and thickness of the intermediate layer 22.

【0038】この場合に、裏打ち層14は、第1の裏打
ち層20と第2の裏打ち層21とがフェリ結合されてい
ることから、互いの磁極を打ち消す効果を奏し、磁区の
制御を図ることを容易とすることができる。
In this case, since the first backing layer 20 and the second backing layer 21 are ferri-coupled to each other, the backing layer 14 has an effect of canceling each other's magnetic poles, thereby controlling the magnetic domains. Can be facilitated.

【0039】このとき、裏打ち層14は、第1の裏打ち
層20に磁区制御層12により制御された交換結合力が
より顕著に作用し、磁区制御層12との磁気的な結合が
強くなってしまう。しかしながら、第1の裏打ち層20
と磁区制御層12との交換結合力は、中間層13の材料
及び厚さを適宜選択することによって、容易に制御する
ことができる。
At this time, in the backing layer 14, the exchange coupling force controlled by the magnetic domain control layer 12 acts more remarkably on the first backing layer 20, and the magnetic coupling with the magnetic domain control layer 12 becomes stronger. I will. However, the first backing layer 20
The exchange coupling force between the magnetic layer 12 and the magnetic domain control layer 12 can be easily controlled by appropriately selecting the material and thickness of the intermediate layer 13.

【0040】したがって、図4に示すように、裏打ち層
14を多層構造とした場合には、裏打ち層14内での磁
極を打ち消して磁区の制御を容易に図ることができると
ともに、中間層13によって、磁区制御層12との結合
力を容易に制御することができる。このため、磁気ディ
スク10は、裏打ち層14を多層構造とした場合に本発
明を適用することにより、所望とする磁気特性に応じ
て、より柔軟な設計を図ることを容易とすることができ
る。
Therefore, as shown in FIG. 4, when the backing layer 14 has a multilayer structure, the magnetic poles in the backing layer 14 can be canceled to easily control the magnetic domains. , The coupling force with the magnetic domain control layer 12 can be easily controlled. Therefore, by applying the present invention to the case where the backing layer 14 has a multilayer structure, it is easy to design the magnetic disk 10 more flexibly in accordance with desired magnetic characteristics.

【0041】また、以上の説明において、磁気ディスク
10は、いわゆる垂直磁気記録方式が採用された磁気記
録媒体であるとして説明したが、本発明は垂直磁気記録
方式の磁気記録媒体への適用に限定されるものではな
く、例えば長手磁気記録方式の磁気記録媒体に対しても
適用することができる。そこで、以下では、この場合に
ついて説明する。
In the above description, the magnetic disk 10 has been described as a magnetic recording medium employing a so-called perpendicular magnetic recording system, but the present invention is limited to application to a magnetic recording medium of the perpendicular magnetic recording system. However, the present invention can be applied to a magnetic recording medium of a longitudinal magnetic recording system, for example. Therefore, this case will be described below.

【0042】磁気ディスク10を長手磁気記録方式とし
て用いる場合には、磁気記録層15の下層側に裏打ち層
14を形成する必要は特にない。しかしながら、この場
合であっても、図1に示すように、磁気記録層15を薄
く形成して、この磁気記録層15の下層側に裏打ち層1
4を形成することにより、静磁エネルギーを低減するこ
とができ、磁気記録層15の裏面側から発生しているフ
リー磁極を裏打ち層14によって短絡することができ
る。そして、これにより、記録密度が高くなった場合
に、磁区の安定性を改善することができる。したがっ
て、特に高記録密度化を図る場合には、長手磁気記録方
式においても裏打ち層14を配設することが望ましい。
When the magnetic disk 10 is used as a longitudinal magnetic recording system, it is not particularly necessary to form the backing layer 14 below the magnetic recording layer 15. However, even in this case, as shown in FIG. 1, the magnetic recording layer 15 is formed thin, and the underlayer 1 is formed below the magnetic recording layer 15.
By forming 4, the magnetostatic energy can be reduced, and the free magnetic pole generated from the back side of the magnetic recording layer 15 can be short-circuited by the backing layer 14. Thus, when the recording density is increased, the stability of the magnetic domain can be improved. Therefore, it is desirable to provide the backing layer 14 even in the longitudinal magnetic recording system, especially when achieving a high recording density.

【0043】すなわち、磁気ディスク10を長手磁気記
録方式として用いる場合においても、高記録密度化に対
応するために、磁気記録層15の厚さを薄くして裏打ち
層14を配設することが有効であり、このとき、上述し
た説明と同様にして、裏打ち層14で生じる磁壁の移動
が問題となる。
That is, even when the magnetic disk 10 is used as a longitudinal magnetic recording system, it is effective to reduce the thickness of the magnetic recording layer 15 and to provide the backing layer 14 in order to cope with a high recording density. At this time, the movement of the domain wall generated in the backing layer 14 becomes a problem as in the above description.

【0044】したがって、この場合に本発明を適用し
て、磁区制御層12を配設し、この磁区制御層12と裏
打ち層14とを中間層13を介して磁気的に結合させる
ことにより、裏打ち層14で生じる磁壁の移動を抑制す
ることができ、記録再生特性を向上させることができ
る。
Therefore, in this case, by applying the present invention, the magnetic domain control layer 12 is provided, and the magnetic domain control layer 12 and the backing layer 14 are magnetically coupled to each other through the intermediate layer 13 so that the backing The movement of the domain wall generated in the layer 14 can be suppressed, and the recording / reproducing characteristics can be improved.

【0045】ただし、垂直磁気記録方式と長手磁気記録
方式とでは、裏打ち層14で奏する効果が多少異なる。
すなわち、垂直磁気記録方式における裏打ち層14は、
磁気ヘッドにおける磁気コアの延長として、磁気回路を
構成して記録効率を向上させる効果を奏するのに対し、
長手磁気記録方式における裏打ち層14は、磁気記録層
15の裏面側で生じる漏れ磁束を短絡して、静磁エネル
ギーを低減して磁区の安定化を図る効果を奏する。いず
れの場合においても、磁気ディスク10における磁化容
易軸は、ディスク中心から放射状に形成することが望ま
しい。
However, the effect provided by the backing layer 14 is slightly different between the perpendicular magnetic recording system and the longitudinal magnetic recording system.
That is, the backing layer 14 in the perpendicular magnetic recording system is
As an extension of the magnetic core in the magnetic head, a magnetic circuit is configured to improve recording efficiency, while
The backing layer 14 in the longitudinal magnetic recording method has an effect of short-circuiting leakage magnetic flux generated on the back surface side of the magnetic recording layer 15 to reduce magnetostatic energy and stabilize magnetic domains. In any case, it is desirable that the easy axis of the magnetic disk 10 be formed radially from the center of the disk.

【0046】なお、本発明は、磁気ディスクに対して適
用することに限定されるものではなく、例えば磁気テー
プや磁気カードなど、各種磁気記録媒体に対して広く適
用できることは云うまでもない。
The present invention is not limited to the application to a magnetic disk, but it goes without saying that the invention can be widely applied to various magnetic recording media such as a magnetic tape and a magnetic card.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明に係る磁気記録媒体は、磁区制御
層と裏打ち層とが中間層を介して磁気的に結合されてい
ることから、これら磁区制御層と裏打ち層との間で生じ
る磁気的な結合力を制御することにより、裏打ち層で生
じる磁壁の移動を抑制することができる。したがって、
本発明に係る磁気記録媒体は、再生信号にスパイクノイ
ズが発生してしまうことを防止することができ、高記録
密度化に対応して高密度で磁区が形成された場合であっ
ても、良好な記録再生特性を確保することが可能とな
る。
According to the magnetic recording medium of the present invention, since the magnetic domain control layer and the backing layer are magnetically coupled via the intermediate layer, a magnetic field generated between the magnetic domain control layer and the backing layer is provided. By controlling the dynamic coupling force, it is possible to suppress the movement of the domain wall generated in the backing layer. Therefore,
The magnetic recording medium according to the present invention can prevent spike noise from being generated in a reproduction signal, and can be used even when magnetic domains are formed at a high density corresponding to a high recording density. This makes it possible to ensure excellent recording and reproduction characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した一構成例として示す磁気ディ
スクの断面構造を示す要部拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a sectional structure of a magnetic disk shown as one configuration example to which the present invention is applied.

【図2】同磁気ディスクに対して記録再生を行う記録再
生装置の一構成例として示す磁気ディスク装置の概略構
成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a magnetic disk device shown as an example of a configuration of a recording and reproducing device that performs recording and reproduction on the magnetic disk.

【図3】同磁気ディスクに基づいて作成したサンプルデ
ィスクにおいて、中間層の膜厚を変化させたときに得ら
れる磁区制御層と裏打ち層との間に作用する交換結合磁
界を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an exchange coupling magnetic field acting between a magnetic domain control layer and a backing layer obtained when the thickness of an intermediate layer is changed in a sample disk prepared based on the magnetic disk.

【図4】同磁気ディスクの変形例を示す図であり、裏打
ち層を積層構造とした場合の一例を示す断面図である。
FIG. 4 is a view showing a modification of the magnetic disk, and is a cross-sectional view showing an example in which a backing layer has a laminated structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 磁気ディスク、11 基板、12 磁区制御層、
13 中間層、14裏打ち層、15 磁気記録層、15
a 磁区
10 magnetic disk, 11 substrate, 12 magnetic domain control layer,
13 intermediate layer, 14 underlayer, 15 magnetic recording layer, 15
a magnetic domain

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 淳一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D006 BB07 CA01 CA03 CA05 CA06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Junichi Sugawara 6-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Sony Corporation (reference) 5D006 BB07 CA01 CA03 CA03 CA05 CA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持体上に、Mn系反強磁性材料からな
る磁区制御層と、 非磁性導電性材料からなる中間層と、 軟磁性材料からなる裏打ち層と、 硬磁性材料からなり、記録する磁気信号に応じて磁区が
形成される磁気記録層とが順次積層されてなり、 上記磁区制御層と上記裏打ち層とが、上記中間層を介し
て磁気的に結合されていることを特徴とする磁気記録媒
体。
A magnetic domain control layer made of a Mn-based antiferromagnetic material, an intermediate layer made of a nonmagnetic conductive material, a backing layer made of a soft magnetic material, and a hard magnetic material, And a magnetic recording layer in which magnetic domains are formed in accordance with a magnetic signal to be formed is sequentially laminated, and the magnetic domain control layer and the backing layer are magnetically coupled via the intermediate layer. Magnetic recording medium.
【請求項2】 上記磁気記録層には、上記磁区における
磁化の向きを当該磁気記録層の厚さ方向として磁気信号
が記録されることを特徴とする請求項1記載の磁気記録
媒体。
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein a magnetic signal is recorded on the magnetic recording layer with a direction of magnetization in the magnetic domain being a thickness direction of the magnetic recording layer.
【請求項3】 上記磁区制御層は、FeMn、IrM
n、RhMn、PtMn、NiMn、又はNiOから選
ばれる少なくとも1種の反強磁性材料により形成されて
いることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
3. The magnetic domain control layer is made of FeMn, IrM.
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium is made of at least one antiferromagnetic material selected from n, RhMn, PtMn, NiMn, and NiO.
【請求項4】 上記中間層は、Cu、Au、Ag、又は
Ruから選ばれる少なくとも1種の非磁性導電性材料に
より形成されていることを特徴とする請求項1記載の磁
気記録媒体。
4. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the intermediate layer is formed of at least one non-magnetic conductive material selected from Cu, Au, Ag, and Ru.
【請求項5】 上記裏打ち層は、第1の裏打ち層と第2
の裏打ち層とが非磁性導電性材料により形成された第2
の中間層を介して積層されてなり、 上記第1の裏打ち層と上記第2の裏打ち層とがフェリ結
合されていることを特徴とする請求項1記載の磁気記録
媒体。
5. The backing layer comprises a first backing layer and a second backing layer.
And a backing layer formed of a nonmagnetic conductive material.
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the first backing layer and the second backing layer are ferri-bonded with each other with an intermediate layer interposed therebetween.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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