JP2004152466A - 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置 - Google Patents

磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004152466A
JP2004152466A JP2003341421A JP2003341421A JP2004152466A JP 2004152466 A JP2004152466 A JP 2004152466A JP 2003341421 A JP2003341421 A JP 2003341421A JP 2003341421 A JP2003341421 A JP 2003341421A JP 2004152466 A JP2004152466 A JP 2004152466A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
recording medium
layer
magnetic recording
magnetic layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003341421A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Sato
純一 佐藤
Hiroshi Fuji
寛 藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2003341421A priority Critical patent/JP2004152466A/ja
Priority to US10/679,696 priority patent/US7298569B2/en
Publication of JP2004152466A publication Critical patent/JP2004152466A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368—Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7377—Physical structure of underlayer, e.g. texture
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
    • G11B5/82—Disk carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G11B11/10589—Details
    • G11B11/10591—Details for improving write-in properties, e.g. Curie-point temperature
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
    • G11B2005/0016—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/0021—Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

【課題】 非晶質磁性層を磁性層とする磁気記録媒体において、微小な記録ビットを形成して高密度記録を行う場合でも、十分な信号品質で記録が可能な磁気記録媒体および磁気記録装置を提供する。
【解決手段】 少なくとも基板２、非磁性金属元素からなる下地層３と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる非晶質磁性層４とを備える磁気記録媒体１において、非晶質磁性層４表面または磁気記録媒体１表面（潤滑層６表面）に、凹凸の密度が４００個／μｍ2以上、あるいは凹凸の高さが非晶質磁性層４の平均層厚の２％以上となるように凹凸形状を形成する。これにより、非晶質磁性層４の磁壁移動が効果的に抑制され、その結果、微小な記録ビットを安定して形成できる。また、磁気記録媒体１に対し、非晶質磁性層４を局所的に加熱すると共に、加熱された領域の少なくとも一部に磁界を印加する磁気記録装置で情報を記録する。これにより、高密度記録を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁性層の記録領域に対し光ビーム（熱源）による昇温および磁界の印加によって磁気的に情報を記録する磁気記録装置に好適に用いられる磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置に関するものである。
近年、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｋ（BD）や光磁気ディスクに代表される光メモリ、およびハードディスクに代表される磁気メモリの高密度化は著しい。中でも高密度磁気記録再生技術の１つとして、熱アシスト磁気記録再生方式が開発されている。例えば、特開平４−１７６０３４号公報（特許文献１）には、略室温に補償点（磁気的補償温度）を有するＮ形フェリ磁性体からなる磁性層が形成された磁気記録媒体、およびそれを使用したレーザ光による熱アシスト磁気記録再生方式（以下、第１の従来技術と称する）が開示されている。
このような熱アシスト磁気記録再生方式では、記録時には、磁気記録媒体の記録領域をレーザ光により昇温させ、保磁力を十分に低下させた状態で、記録用磁気ヘッドにより外部磁場を記録領域に印加することで、情報の記録を行う。その際に記録ビットが形成される領域は、レーザ光照射領域と磁場印加領域とが重なり合う領域に限定される。すなわち、これらの位置関係を図１１を用いて説明すると、磁気ヘッドによる磁場印加領域１１１と、レーザ光照射による昇温領域（光スポットに対応する）１１２との重ね合わせ部分が記録領域１１３となり、この記録領域１１３に、記録ビット１１４が形成される。その結果、従来と同様の数μｍ幅の記録用磁気ヘッドを用いながら、レーザ光のビームスポット径（昇温領域１１２の径；０．５μｍ以下）と同等の幅を持つ狭いトラック１１５を磁気記録媒体上に記録することが可能となる。
また、再生時にも、磁気記録媒体の再生領域をレーザ光により昇温させ、残留磁化の強度を大きくした状態で、再生用磁気ヘッドにより再生領域から情報が読み出される。その際に再生される領域もまた、レーザ照射領域と再生ヘッド領域とが重なり合う領域に限定される。その結果、幅の広い再生用磁気ヘッドを用いながら、狭いトラックピッチで記録されたトラックをクロストークを抑えて再生することが可能となる。
このようにして、第１の従来技術である熱アシスト磁気記録再生方式は、熱源にレーザ光を用いて磁場印加領域より狭い領域を選択的に昇温することにより、記録トラック幅を縮小すると共にクロストークを低減し、その結果、高密度の記録再生が行えるという特徴を持っている。
そして、前記の熱アシスト磁気記録再生方式では、磁気記録媒体として、下地層を備えない、もしくは、ディスク基板上に、下地層として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜を６０ｎｍ成膜し、次いで、磁性層および保護層をこの順で成膜したものが用いられている。前記のＡｌＮ下地層は、光の反射を防止して昇温効率を高めるために設けられたものである。すなわち、前記のＡｌＮ下地層は、磁気記録媒体に入射した光の吸収率（磁性層に吸収される光の割合）を向上させ、記録感度を向上させるために使用されていた。
また、特開平５−２８２６４８号公報（特許文献２）には、基板と磁性層との間に合金からなる下地層をスパッタ法などで形成し、記録媒体の表面に起伏（凹凸）を形成した磁気記録媒体（以下、第２の従来技術と称する）が記載されている。また、下地層の合金としては、Ｉｎ95Ｚｎ5（融点143.5℃）、Ａｌ2.2Ｓｎ97.8、Ｍｇ9Ｓｎ91、Ｉｎ52Ｓｎ48、Ｂｉ47.3Ｉｎ52.7等のような融点が３５０℃未満の合金が適していることも記載されている。前記特許文献２は、磁気記録媒体の磁気特性を向上させることも目的としているが、低コストで磁気記録媒体の表面に起伏を設けることにより、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着現象の発生を抑制することを主な目的としている。（特許文献２の［発明が解決しようとする課題］参照）。
なお、本願の優先日より後に公開された特許文献３には、基板と、情報を磁気的に記録するための磁性層とを備え、上記基板と磁性層との間に、磁性層側の表面に凹凸を有する下地層が設けられた磁気記録媒体において、上記下地層は、非磁性金属元素からなり、上記凹凸は、凸部の径が１００ｎｍ未満である磁気記録媒体が記載されている。
特開平４−１７６０３４号公報（公開日：平成４年(1992)６月２３日） 特開平５−２８２６４８号公報（公開日：平成５年(1993)１０月２９日） 特開２００３−１６６３６号公報（公開日：平成１５年(2003)１月１７日）
情報記録媒体においては、記録周波数（磁界変調方式の場合には磁界印加の周波数）を上げて、最短記録ビット長（１ビットの情報に対応する最小単位の記録ビットのトラック方向に沿った長さ；図１１のＭに相当する）を短くすればするほど、高密度の記録が可能になる。
しかしながら、特開平４−１７６０３４号公報に記載されている熱アシスト磁気記録方法では、用いられている磁気記録媒体の性能が不十分であったため、最短記録ビット長が２００ｎｍ以下の記録ビットを形成することは困難であり、記録密度の向上に限界がある。
これは、特許文献１で用いられている磁気記録媒体の記録再生評価を行った結果、最短記録ビット長が約２００ｎｍ以下に差し掛かる辺りから、信号品質が急激に劣化する現象が現われるという事実に基づいている。さらには、磁気記録媒体に形成された記録ビットを磁気力顕微鏡（ＭＦＭ；Magnetic Force Microscope)により観察した結果、最短記録ビット長が約２００ｎｍに差し掛かる辺りから、個々の記録ビットに乱れが生ずる現象、例えば、記録ビット同士が引っ付き合う現象や、記録ビットが消えて無くなる現象等が発生し、トラック幅の現象としてみると、トラック幅が次第に細くなり最終的には途切れを生じるという現象等が発生した。よって、従来の磁気記録媒体では、熱アシスト磁気記録装置としての信頼性を考えた場合、実際に使用できる最短記録ビット長は２５０ｎｍが限界であった。
このように記録ビットの形状が安定しない要因の一つとして、交換相互作用力が考えられる。記録ビットが小さくなるに従い、記録ビットに働く力の中でも、交換相互作用力の占める割合は大きくなる。磁性層が、ＴｂＦｅＣｏ磁性体等の略室温に補償点を有するＮ形フェリ磁性体からなる場合には、交換相互作用力は、隣り合う記録ビットの磁化方向を同一方向に揃えるように働く力となる。特に、記録領域に対して昇温を行う熱アシスト記録再生法においては、記録時には著しく記録再生領域の磁気異方性（保磁力）が低下するため、交換相互作用力の占める割合が大きくなる。そのため、記録ビットを形成しようにも、周辺の磁化により影響を受け、磁壁が簡単に移動してしまい、前記の現象につながると考えられる。最短記録ビット長が２００ｎｍ以下の記録ビットを安定して形成するには、例えば、磁壁移動の束縛部位（ピニングサイト）を導入する等、磁壁移動を抑える何らかの手段が必要であった。
特に、非晶質（アモルファス）磁性体からなる磁性層を備える磁気記録媒体では、磁性層の磁壁移動が起こりやすくなっており、磁性層の磁壁移動を抑制することが重要になる。すなわち、多結晶磁性体（例えばＣｏＣｒ合金系磁性体）を磁性層に用いた磁気記録媒体では、記録ビットが結晶粒界により分離されるのに対し、非晶質磁性体からなる磁性層を用いた磁気記録媒体では、記録ビットが結晶粒界により分離されることがなく、磁気的には媒体全面に渡って連続している。そのため、記録ビット同士が交換相互作用力を及ぼしあう程度が比較的大きく、かつ、磁壁移動を妨げる要因が少なくなっている。従って、磁性層が非晶質磁性体からなる場合は、磁性層の磁壁移動を抑制することがより重要になる。そのため、磁性層に記録ビットよりも小さな凹凸を設け、ピニングサイトを多数導入する必要がある。
前述した特許文献２には、起伏（凹凸）のある下地層を用いることにより、記録媒体表面に起伏（凹凸）を設けることが開示されている。しかし、第２の従来技術は磁壁移動の抑制に着目したものではなく、磁性層の例として、Ｃｏ系の多結晶磁性層が記載されてある。このような多結晶磁性層では、前述した様に、微細な結晶粒界が存在するため、磁壁移動は起こりにくく、たとえ下地層により磁性層表面に凹凸を設けたとしても、これら凹凸が磁壁移動を抑制する役割は殆どないと考えられる。
また、第２の従来技術では、凹凸下地層により起伏（凹凸）を設けることの主な目的は、磁気記録媒体表面に凹凸を形成し、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着を抑えることであるため、記録密度の改善に関しては考慮されていない。
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、十分な信号品質で高密度記録を行うことが可能な磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置を提供することにある。
本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、前記磁性層の表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の密度が４００個／μｍ2（毎平方マイクロメートル）以上であることを特徴としている。
前記構成によれば、磁性層の表面に、密度が４００個／μｍ2以上の凹凸が形成されているので、前記凹凸が磁性層の磁壁移動をより短い距離に抑制するピニングサイトとして機能するのに十分な数の微細凹凸形状が形成されていることになる。従って、磁性層が、上述のように磁壁移動を起こしやすい非晶質磁性体からなるものであっても、磁気記録媒体に記録ビット長の短い微小な記録ビットを安定して形成することができる。また、このピニング効果は、非晶質磁性体から磁性層を有する磁気記録媒体において特に有効に機能するとも言える。これにより、高密度記録を行う場合においても、十分な信号品質を得ることができる。
一方、凹凸の密度が４００個／μｍ2未満の場合には、ピニングサイトとしての凹凸の数が少なく、十分なピニング効果が得られない。
なお、本願明細書において、「凹凸の密度」とは、１μｍ2あたりに存在する凸部の個数を示している。また、「凹凸の密度」は、「凸部の径」（後述）の二乗の逆数として演算された値とする。つまり、例えば、凸部の径が５０ｎｍの場合、凹凸の密度は４００個／μｍ2となり、凸部の径が１０ｎｍの場合、凹凸の密度は１００００個／μｍ2となる。したがって、本願明細書において、「凹凸の密度は４００個／μｍ2以上である」とは、「凸部の径が５０ｎｍ以下である」ことと同義である。
また、本願明細書において、「凸部の径」とは、凹凸表面における凸部の平均のピッチ、つまり、凸部の頂点からその最近接の凸部の頂点までの距離を、統計学的手法、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による像のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）評価（後述）により求めた値を指すものとする。
また、本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、前記磁性層の表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の高さは、前記磁性層の平均層厚の２％以上であることを特徴としている。
前記構成によれば、磁性層表面の凹凸の高さが、前記磁性層の平均層厚の２％以上と、上述した磁性層の磁壁移動を抑制するピニングサイトとして機能するのに十分な凹凸の高さであるので、記録ビット長の短い記録ビットであっても、安定して記録ビットが形成される。磁性層の平均層厚に対する前記凹凸の高さの割合が２％未満であると、前記凹凸によるピニング効果が十分に得られない。
前記凹凸の高さは、前記磁性層の平均層厚の２０％以下であることが好ましい。前記凹凸の高さが、前記磁性層の平均層厚の２０％より高ければ、ノイズが増大し、記録再生特性が悪化するおそれがある。
なお、本願明細書において、「凹凸の高さ」とは、上記「凸部の径」に相当する径を有する凹凸の、最底部から最頂部までの高さの平均値を、ＡＦＭ像から以下のような手順により求めた値を指すものとする。すなわち、上記の「凸部の径」に相当する凸部の径を有する凹凸をＡＦＭ像から複数個選択し、前記複数個の凹凸の断面図において最底部から最頂部までのそれぞれの距離を求め、それらの平均値を「凹凸の高さ」とした。
本発明の磁気記録媒体は、（１）上記磁性層上に、他の層、例えば、磁性層を保護するための保護層や潤滑層等が形成され、最表面の層が磁性層の凹凸形状とほぼ同一形状の凹凸形状をなしている構成、（２）上記磁性層上に他の層が形成されておらず、磁性層が露出している構成、（３）上記磁性層上に、他の層、例えば、磁性層を保護するための保護層や潤滑層等が形成され、最表面の層が磁性層の凹凸形状と異なる形状の凹凸形状、あるいは平面形状をなしている構成、のいずれであってもよい。
また、本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、前記磁気記録媒体の磁性層側表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の密度が４００個／μｍ2以上であることを特徴としている。また、本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、前記磁気記録媒体の磁性層側表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の高さは、前記磁性層の平均層厚の２％以上であることを特徴としている。
ここで、通常の磁気記録媒体では、磁性層上に形成される磁性体以外の層として保護層や潤滑層が形成され、これらの層は表面形状に殆ど影響しないので、磁性層の凹凸形状と磁気記録媒体の磁性層側表面の形状（最表面の層の凹凸形状）とがほぼ同一形状をなす。
そのため、磁気記録媒体の磁性層側表面の凹凸の密度が４００個／μｍ2以上である上記構成の磁気記録媒体は、通常、磁性層表面の凹凸の密度が４００個／μｍ2以上である磁気記録媒体と同等の効果、すなわち、高密度記録を行う場合においても、十分な信号品質を得ることができるという効果を奏する。また、摺動特性や浮上特性も向上させることができる。
同様に、磁気記録媒体の磁性層側表面の凹凸の高さが前記磁性層の平均層厚の２％以上である上記構成の磁気記録媒体は、通常、磁性層表面の凹凸の高さが前記磁性層の平均層厚の２％以上である磁気記録媒体と同等の効果、すなわち、記録ビット長の短い記録ビットであっても、安定して記録ビットを形成できるという効果を奏する。また、摺動特性や浮上特性も向上させることができる。
また、本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、前記磁性層の表面の凹凸形状は、前記基板と磁性層との間に非磁性金属元素からなる下地層が設けられることにより形成されていることを特徴としている。
前記構成によれば、磁性層表面あるいは磁気記録媒体表面の凹凸形状は非磁性金属元素を下地層として基板と磁性層の間に成膜することにより形成されており、磁性層あるいは磁気記録媒体表面に、４００個／μｍ2〜数千個／μｍ2またはそれ以上の密度、あるいは前記磁性層の平均層厚の２％以上の高さで凹凸を容易に形成することができる。このような磁性層表面あるいは磁気記録媒体表面の凹凸は、下地層を備えない記録媒体には認められず、従来の熱アシスト磁気記録媒体に用いられている窒化アルミニウムを下地層として備えている記録媒体にも認められない。
なお、本願明細書において、「非磁性金属元素」とは、非磁性金属元素単体ではなく、非磁性の金属単体または非磁性の合金を指すものとする。
また、前記非磁性金属元素はアルミニウムであることが好ましい。
前記構成によれば、基板と磁性層との間にアルミニウム膜が成膜されるので、磁性層の表面に密度が４００個／μｍ2以上の最適な密度、大きさの凹凸を形成することができる。例えば、磁性層の層厚を５０ｎｍとするとき、アルミニウム膜は、例えば平均膜厚１〜６ｎｍとすればよく、その上部に磁性層、必要に応じて保護層、潤滑層を順次形成することにより、前記磁性層の表面に１０〜５０ｎｍの径の凹凸が形成される。このとき、凹凸の密度としては、４００個／μｍ2〜１００００個／μｍ2となる。また、このとき、前記磁性層表面の凹凸の高さは、前記磁性層の平均層厚の２％以上８％以下となる。
以上のように、下地層としてアルミニウムを用いることで、表面に最適な凹凸形状が形成された磁性層を備えた磁気記録媒体を容易に得られ、高密度記録を行う場合においても、十分な信号品質が得られる。なお、前記磁気記録媒体表面の凹凸の大きさは、Ａｌの膜厚等の作製条件により容易に制御することが可能である。
また、アルミニウム膜は、低融点金属と比較して高い融点（６６０℃）を有しており、十分な耐熱性を有しているので、熱アシスト磁気記録の際の温度上昇により形状が変化するおそれがない。
また、本発明の磁気記録媒体は、下地層が設けられていない以外は同一の構成を備える磁気記録媒体に対し、１．５倍以上の保磁力を有することが好ましい。
前記構成によれば、上述の磁性層表面に形成された凹凸のピニング効果により、保磁力が磁性層に凹凸形状をなさない磁気記録媒体と比べて１．５倍以上であるので、安定して磁気ビットを保持することができる。
また、本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、２５℃以上の磁気的補償温度を有することを特徴としている。
これにより、熱安定性が高く、熱アシスト磁気記録に適した磁気記録媒体を提供することができる。
前記の２５℃以上の磁気的補償温度を有する磁気記録媒体を実現するためには、下地層に合わせて磁性層の設計をすればよい。
なお、本願発明において、「磁気的補償温度」とは、キュリー温度未満で、見かけ上の磁化が略０になる温度を指すものとする。
また、本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、前記磁性層は、情報を加熱および磁界の印加によって磁気的に記録するためのものであることを特徴としている。
磁性層表面に凹凸を形成することによるピニング効果は、磁性層が加熱および磁界の印加によって情報を磁気的に記録するためのものである場合に顕著に現われる。それは次のような理由による。加熱および磁界の印加によって情報を磁気的に記録する場合においては、記録時に記録領域を昇温するため、磁性層は、保磁力が低下すると共に磁気異方性が著しく低下する。そのため、磁壁移動が起こり易く、磁壁移動の抑制がより重要となる。このように、加熱及び印加によって磁気的に記録する磁気記録媒体は磁壁移動が起こりやすいため、磁性層上に形成された凹凸の高密度記録時の信号品質を向上させる効果がより一層顕著となる。
本発明の磁気記録媒体は、前記の課題を解決するために、前記下地層表面が凹凸形状を有し、前記磁性層と前記下地層との間に、前記非晶質磁性体を構成する元素と前記非磁性金属元素との化合物が形成されていることを特徴としている。
このように、安定な物質である、前記磁性層を構成する元素と前記非磁性金属元素との化合物が、前記磁性層と前記下地層との間に形成されていることにより、磁性層と下地層との間の相互拡散が抑制されるため、下地層の形状が固定され、前記下地層表面の凹凸形状が磁性層表面まで充分に反映される。そして、この場合、下地層形状が磁性層の最表面まで充分に影響を及ぼすことができ、磁性層の最表面に充分な密度や高さを持つ凹凸形状が現れるので、ピニング効果が大きくなる。すなわち、下地層表面の凹凸形状を磁性層表面まで引継いで影響を及ぼすことが可能となり、大きなピニング効果を得ることができる。その結果、高密度記録密度が可能な磁気記録媒体を提供できる。
反対に、前記磁性層と前記下地層との間に、前記磁性層を構成する元素と前記非磁性金属元素との化合物が形成されていない場合には、下地層を構成する非磁性金属元素と非晶質磁性体を構成する元素とが相互に拡散するため、前記下地層表面の凹凸形状が磁性層表面まで充分に反映されない。よって、下地層の凹凸形状を反映した充分な密度や高さを持つ凹凸形状が磁性層の最表面に現れず、ピニング効果は小さい。
なお、磁性層と前記下地層との間に、前記非晶質磁性体を構成する元素と前記非磁性金属元素との化合物が形成されているかは、直接検出することは困難であるが、前記非晶質磁性体を構成する元素と前記非磁性金属元素との組み合わせが化合物を作る組み合わせかどうかは、状態図（相図）を調べることにより決定ができる。したがって、状態図（相図）から前記非晶質磁性体を構成する元素と前記非磁性金属元素との組み合わせが化合物を作る組み合わせと判定されれば、磁性層と前記下地層との間に、前記非晶質磁性体を構成する元素と前記非磁性金属元素との化合物が形成されていると判断することができる。
また、前記構成の磁気記録媒体は、例えば、前記非磁性金属元素が前記非晶質磁性体を構成する元素と互いに化合物を作るように、下地層上に磁性層を形成することにより製造できる。この場合、下地層と磁性層との界面に安定な化合物が形成されることになる。
また、本発明の磁気記録装置は、前記の課題を解決するために、以上のような磁気記録媒体に対し、磁性層に情報を磁気的に記録する磁気記録装置であって、前記磁性層の磁化方向を決定するための磁界を磁性層に印加する磁界印加手段を備えることを特徴としている。
前記構成によれば、前記の特徴を備える磁気記録媒体を用いたので、十分な信号品質で高密度記録を行うことが可能な磁気記録装置を提供できる。
また、本発明の磁気記録装置は、前記の課題を解決するために、以上のような磁気記録媒体に対し、磁性層に情報を磁気的に記録する磁気記録装置であって、前記磁性層を局所的に加熱する加熱手段と、前記磁性層における加熱された領域の少なくとも一部に対して、前記磁性層の磁化方向を決定するための磁界を印加する磁界印加手段とを備えることを特徴としている。
前記構成によれば、前記の特徴を備える磁気記録媒体を用いたので、十分な信号品質で高密度記録を行うことが可能な磁気記録装置を提供できる。
また、前記構成によれば、磁性層を局所的に加熱すると共に、磁性層における加熱された領域の少なくとも一部に磁界印加手段により磁界を印加する磁気記録方式、すなわち、いわゆる熱アシスト磁気記録方式を用いたので、記録される領域が、光ビーム照射領域と磁界印加領域とが重なり合う領域に限定される。それゆえ、記録トラック幅を縮小することができ、高密度の記録が行える。
さらに、熱アシスト磁気記録方式においては、記録時に記録領域（記録ビット）を昇温するため、磁性層は、保磁力が低下すると共に磁気異方性が著しく低下する。そのため、熱アシスト磁気記録方式においては、磁壁移動が起こり易くなると考えられ、磁性層表面の凹凸による磁壁移動の抑制がより重要となる。その結果、熱アシスト磁気記録方式においては、磁性層表面の凹凸による高密度記録時の信号品質を向上させる効果がより一層顕著となる。
本発明の磁気記録媒体は、以上のように、磁性層の表面または磁気記録媒体の磁性層側表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の密度が４００個／μｍ2以上である構成である。
前記構成によれば、磁性層の表面または磁気記録媒体の磁性層側表面に微細な凹凸が形成されるように磁気記録媒体を形成されるため、非晶質（アモルファス）磁性体からなる磁性層に安定して記録ビットを形成することができる。その結果、前記構成は、高密度記録を行う場合においても、十分な信号品質が得られるという効果を奏する。
また、本発明の磁気記録媒体は、以上のように、磁性層の表面または磁気記録媒体の表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の高さは、前記磁性層の平均層厚の２％以上である構成である。
磁気記録媒体の磁性層の層厚に対する前記凹凸の割合が小さいと、前記凹凸によるピニング効果は弱まるが、前記構成によれば、磁性層全体に渡り、磁壁移動を抑制する効果が大きい。その結果、前記構成は、高密度記録を行う場合においても、十分な信号品質が得られるという効果を奏する。
また、本発明の磁気記録装置は、以上のような磁気記録媒体に対し、磁性層に情報を磁気的に記録する磁気記録装置であって、前記磁性層の磁化方向を決定するための磁界を磁性層に印加する磁界印加手段を備える構成である。
前記構成は、前記の特徴を備える磁気記録媒体を用いたことで、十分な信号品質で高密度記録を行うことが可能な磁気記録装置を提供できるという効果を奏する。
また、本発明の磁気記録装置は、以上のような磁気記録媒体に対し、磁性層に情報を磁気的に記録する磁気記録装置であって、前記磁性層を局所的に加熱する加熱手段と、前記磁性層における加熱された領域の少なくとも一部に対して、前記磁性層の磁化方向を決定するための磁界を印加する磁界印加手段とを備える構成である。
前記構成は、前記の特徴を備える磁気記録媒体を用いたことで、十分な信号品質で高密度記録を行うことが可能な磁気記録装置を提供できるという効果を奏する。また、前記構成によれば、熱アシスト磁気記録方式を用いたので、記録される領域が、光ビーム照射領域と磁界印加領域とが重なり合う領域に限定される。それゆえ、記録トラック幅を縮小することができ、高密度の記録が行える。さらに、熱アシスト磁気記録方式においては、磁壁移動が起こり易く、磁気記録媒体表面の凹凸による高密度記録時の信号品質を向上させる効果がより一層顕著となる。
本発明の実施の一形態について図１、図２、および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。
本実施の形態に係る磁気記録媒体は、レーザ光による昇温によって記録領域に対し磁気的に情報を記録または再生する熱アシスト磁気記録再生方法に用いられる磁気記録媒体である。
図１に示すように、磁気記録媒体１は、基板２上に、非磁性金属元素からなる下地層３、加熱および磁界の印加によって情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる非晶質磁性層（磁性層）４、保護層５、および潤滑層６をこの順で形成したものである。そして、下地層３表面には凹凸が形成され、この凹凸が非晶質磁性層４表面（保護層５側の表面）および磁気記録媒体１表面（潤滑層６表面）に映し出され、非晶質磁性層４表面および磁気記録媒体１表面（非晶質磁性層４側表面）に凹凸が形成されている。
基板２としては、非晶質磁性層４側の面がほぼ平滑な基板であればよく、例えばガラス基板、アルミニウム（Ａｌ）基板、プラスチック基板、シリコン基板等を用いることができるが、ガラス基板が特に好適である。基板２の平均粗さ（Ｒａ）は、非晶質磁性層４に設ける凹凸をより目立たせるためにも、１ｎｍ以下であることが好ましいが、小さければ小さい方がより好ましい。
また、下地層３は、その上に形成される非晶質磁性層４の表面に凹凸を形成するために用いる。そして、下地層３は、融点が９００℃以下の非磁性金属元素からなることが好ましく、融点が７００℃以下の非磁性金属元素からなることがより好ましい。このような比較的融点が低い非磁性金属元素としては、アルミニウム（Ａｌ；融点６６０℃）や、Ａｌ合金（Ａｌを主成分とするものは、一般に、融点４８０℃〜６４０℃程度）、亜鉛（融点４２０℃）およびその合金、マグネシウム（融点６４９℃）およびその合金等が挙げられる。例えばＡｌを平均膜厚が１〜６ｎｍの範囲で基板２上に成膜することにより、非晶質磁性層４表面に凹凸形状が形成される。なお、銀（融点９６２℃）や銅（１０８３℃）等のような非磁性金属元素を下地層３に用いると、融点が高すぎて、非晶質磁性層４表面に凹凸形状を形成できないので、好ましくない。
一方、下地層３は、レーザ光による昇温される非晶質磁性層４に接しており、温度が上昇しやすいので、この温度上昇によって形状が変化することがないよう十分な耐熱性を有していることが好ましい。それゆえ、下地層３は、融点が４００℃以上の非磁性金属元素からなることが好ましく、融点が６００℃以上の非磁性金属元素からなることがより好ましい。下地層３に用いる非磁性金属元素として、融点３５０℃以下の低融点金属、例えば、ビスマス（融点２７１℃）、スズ（融点２３２℃）、インジウム（融点１５７℃）、ガリウム（融点３０℃）、これら金属を主成分とする合金（例えば、融点２２８．３℃のＡｌ2.2Ｓｎ97.8、融点２００℃のＭｇ9Ｓｎ91、融点１４３．５℃のＩｎ95Ｚｎ5、融点１１７℃のＩｎ52Ｓｎ48、融点１０９．５℃のＢｉ47.3Ｉｎ52.7）等は、耐熱性に劣るので、好ましくない。
非晶質磁性層４は、記録ビットを形成することで情報を記録するという機能を有するが、上述のように非晶質磁性層４表面に凹凸形状を導入することで、凹凸が磁壁移動の束縛部位（ピニングサイト）として働き、安定して記録ビット長の短い記録ビットを形成することができる。
非晶質磁性層４を構成する非晶質磁性体は、熱アシスト磁気記録が行える磁性体、すなわち、補償温度が室温付近である非晶質のフェリ磁性体であればよいが、非晶質の希土類−遷移金属合金であることが好ましい。非晶質の希土類−遷移金属合金としては、ＴｂＦｅ、ＧｄＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ等が挙げられるが、ＴｂＦｅＣｏが特に好ましい。なお、本願明細書において、「ＴｂＦｅ」のような合金の表記は、特定の組成比の合金を指すものではなく任意の組成比の合金を指すものとする。また、ＴｂＦｅＣｏ膜においてピニング効果を得るためには、基板２にＡｌ下地層を成膜した後、ＴｂＦｅＣｏ膜を成膜することが好ましい。
保護層５は、磁気ヘッドとの接触時に非晶質磁性層４に傷が付かないように非晶質磁性層４を保護するためのものである。保護層５としては、特に限定されるものではないが、炭素層や窒化炭素層等の炭素系保護層が好適であり、その中でも特に炭素層が好適に用いられる。
潤滑層６は、磁気ヘッドとの接触時の摩擦を低減するためのものである。潤滑層６としては、フッ素系潤滑剤、特にパーフルオロポリオキシアルカン（パーフルオロポリエーテル）系の潤滑剤が好適に使用される。
そして、本実施形態に係る磁気記録媒体１では、下地層３上に設けられた非晶質磁性層４表面に、４００個／μｍ２以上の密度で凹凸が形成されている。
これにより、非晶質磁性層４表面において、１ビットの情報に対応する記録ビット中に多数の凹凸が存在することとなり、非晶質磁性層４表面の凹凸がピニングサイトとして十分な効果を発揮する。その結果、磁壁移動を効果的に抑制でき、非晶質磁性層４に高密度の情報を十分な信号品質で記録することができる。本実施形態に係る磁気記録媒体１では、熱アシスト記録再生用であり、また、磁性層が非晶質磁性体からなるために、磁性層の磁壁移動を抑制することがより重要になり、磁性層４表面の凹凸が磁性層の磁壁移動を妨げる効果がより顕著に現われる。
また、非晶質磁性層４表面の凹凸がピニングサイトとしてより大きな効果を発揮するためには、１ビットの情報に対応する記録ビット中にできる限り多く存在することが望ましいので、非晶質磁性層４表面における凹凸の密度は、８００個／μｍ2以上であることがより好ましく、２５００個／μｍ2以上であることがさらに好ましい。非晶質磁性層４表面における凹凸の密度は、２５００個／μｍ2〜１００００個／μｍ2であることが最も好ましい。
また、非晶質磁性層４表面の凹凸の大きさとしては、少なくとも凸部の径が、記録ビットのトラック幅（１ビットの情報に対応する記録ビットのトラック方向に対する幅）より小さい方が好ましく、トラック幅の約半分以下であることがさらに好ましい。例えば、トラック幅を１００ｎｍとする場合は、前記磁気記録媒体１表面の凸部の径は、１００ｎｍ未満であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。したがって、凸部の径は５０ｎｍ以下であることが好ましく、凸部の径が１０〜５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。また、非晶質磁性層４表面に以上のような微細な凹凸を形成することで、磁壁移動が制限され、磁気ビット形状を必要外に変形させることなく、最短記録ビット長の短い記録ビットを安定して形成することが可能となる。これにより、非晶質磁性層４に高密度の情報を、十分な信号品質で記録することができる。
また、後述する実施例の実験により、非晶質磁性層４表面の凹凸が前記ピニングサイトとしての効果を十分に発揮するには、前記凹凸の凹部の底から凸部の頂までの距離を「凹凸の高さ」とした場合、非晶質磁性層４の厚さの２％以上であることが好ましい事がわかった。したがって、非晶質磁性層４表面の凹凸の高さは、非晶質磁性層４の厚さの２％以上であることが好ましい。例えば、非晶質磁性層４の層厚が５０ｎｍの場合には、非晶質磁性層４表面の凹凸の高さが１ｎｍ以上であれば、効果的に磁壁移動を抑制できる。また、磁壁移動をより効果的に抑制するために、凹凸の高さは、非晶質磁性層４の厚さの５％以上であることがさらに好ましい。また、凹凸の高さは、１ｎｍ以上であることが好ましい。以上のように、非晶質磁性層４表面の凹凸の高さを十分に高くすることで、効果的に磁壁移動を抑制でき、非晶質磁性層４に高密度の情報を十分な信号品質で記録することができる。
なお、ここでは、下地層３上に設けられた非晶質磁性層４表面に、４００個／μｍ２以上の密度で凹凸が形成されている磁気記録媒体１について説明したが、磁気記録媒体は、非晶質磁性層４表面の凹凸の高さが非晶質磁性層４の厚さの２％以上あるいは１ｎｍ以上である場合には、下地層３上に設けられた非晶質磁性層４表面に４００個／μｍ２未満の密度で凹凸が形成されている構成であってもよい。この構成においても、非晶質磁性層４表面の凹凸の高さを十分に高くしたことで、効果的に磁壁移動を抑制できる。
また、ここでは、磁気記録媒体１を熱アシスト磁気記録用磁気記録媒体として説明したが、磁気記録媒体１は、他の方式の磁気記録用の磁気記録媒体、例えば、磁界印加のみによって記録を行う磁気記録用の磁気記録媒体としても使用可能である。磁界印加のみによって記録を行う磁気記録用の磁気記録媒体の場合には、磁気記録媒体の磁気特性が面内の異方性を示し熱揺らぎの問題を生じることを回避できるように、凸部の径が２０ｎｍ以下（凹凸の密度が２５００個／μｍ2以上）であることがより好ましく、凸部の径が１０〜２０ｎｍ（凹凸の密度が２５００個／μｍ2〜１００００個／μｍ2）であることがさらに好ましい。
また、磁気記録媒体１は、非晶質磁性層４上に保護層５と潤滑層６とを備える構成となっているが、これに限らず磁気記録媒体が保護層５あるいは潤滑層６のどちらか一方を備える構成でもよく、またどちらも備えていない構成でもよい。このように、保護層５および／または潤滑層６を省略した磁気記録媒体は、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間隔を狭くすることができるため、超高密度記録が可能な媒体として期待される。
また、上述した磁気記録媒体１では、その表面（潤滑層６の表面）に非晶質磁性層４表面と同様の凹凸が形成されていたが、前述した数値範囲の密度および／または前述した数値範囲の高さを持つ凹凸が非晶質磁性層４の表面に形成されてさえいれば、磁気記録媒体１の表面形状は特に限定されるものではない。したがって、例えば、磁気記録媒体１における非晶質磁性層４上の保護層５あるいは潤滑層６の表面を加工することによって、磁気記録媒体１表面の凹凸を削除してもよい。
また、磁気記録媒体１表面の凹凸形状を非晶質磁性層４の表面の凹凸形状とは別の凹凸形状に変形させてもよい。その場合、少なくとも非晶質磁性層４の表面の凹凸形状が、前述した数値範囲の密度および／または前述した数値範囲の高さを持つことが好ましい。その場合、摺動特性や浮上特性を向上させることができる。保護層５あるいは潤滑層６の表面を非晶質磁性層４の表面の凹凸形状とは別の凹凸形状（例えば、非晶質磁性層４の表面の凹凸形状より滑らかな凹凸形状）となるように加工された磁気記録媒体は、摺動特性や浮上特性を上げることができる。すなわち、保護層５あるいは潤滑層６の表面を加工することで、非晶質磁性層４表面の凹凸形状と、磁気記録媒体１表面の凹凸形状とを、それぞれの目的（前者は記録密度を向上させる目的、後者は摺動特性や浮上特性を向上させる目的）に最適となるように設計することができる。
なお、非晶質磁性層４に凹凸を形成する方法は、下地層３を設ける以外に、非晶質磁性層表面を直接、リソグラフィー法で加工する等の方法により形成してもよい。
次に、前記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置（磁気記録装置）の実施の一形態について説明する。
図２に示すように、本実施形態の磁気記録再生装置は、熱アシストのためのレーザピックアップ（光照射手段）１１、磁気ヘッド（磁界印加手段）１２、および磁気記録媒体１を回転させるためのスピンドル（本体）１３、および対物レンズ１５を備えている。
レーザピックアップ１１は、レーザ光源（図示しない）を備えている。このレーザ光源は、非晶質磁性層４を局所的に加熱するための光ビーム（レーザ光）１４を磁気記録媒体１の基板２側から下地層３を通して非晶質磁性層４に照射するようになっている。対物レンズ１５は、レーザ光源からの光ビーム１４を非晶質磁性層４に集光するようになっている。
磁気ヘッド１２は、磁気記録媒体１に対してレーザピックアップ１１と反対側の位置に配置されている。磁気ヘッド１２は、非晶質磁性層４における光ビーム１４が照射された領域の少なくとも一部に対して、前記非晶質磁性層４の磁化方向を決定するための磁界を印加するようになっている。
次に、前記磁気記録再生装置を用いた熱アシストによる磁気記録媒体１の磁気記録方法について説明する。この方法では、磁界変調方式によって記録を行う。ただし、これに限らず、磁気記録媒体１は、光変調方式においても同様に記録可能である。
まず初めに、レーザピックアップ１１と磁気ヘッド１２の位置合わせを行い、光照射領域と磁場印加領域とを一致させてから、直流消去（ＤＣイレース）により非晶質磁性層４の磁化方向を一定とする。つまり、非晶質磁性層４の磁化方向を初期化する。
次いで、磁気ヘッド１２による磁界印加と同時に、光ビーム１４の照射による昇温を行うことにより、記録しようとする情報に応じて非晶質磁性層４の領域毎の磁化方向を決定する。
すなわち、レーザピックアップ１１内のレーザ光源から照射された光ビーム１４は、図２に示すように、磁気記録媒体１内の非晶質磁性層４における所望の記録部位に集光され、光ビーム１４が照射された記録部位の温度は、記録部位の保磁力が十分小さく（１ｋＯｅ程度）なる温度まで上昇される。そして、記録したい情報を変調した信号磁界を磁気ヘッド１２に印加して前記記録部位に記録する。この際、保磁力が低下してほぼ１ｋＯｅになっている部位のみ記録が行われる。次に、光ビーム１４の照射を停止し、前記記録部位の温度が降下して、記録動作が終了する。
以上のようにして、図１１に示すように、磁気ヘッド１２による磁場印加領域１１１と、レーザ光照射による昇温領域（光スポットに対応する）１１２との重ね合わせ部分が記録領域１１３となり、この記録領域１１３に記録ビット１１４が形成される。
なお、この熱アシスト磁気記録方式では、光ビーム（レーザ光）１４を磁気記録媒体１の基板２側から下地層３を通して非晶質磁性層４に照射するようになっているので、下地層３は、十分な量のレーザ光を透過しうるような薄い層厚、具体的には、少なくとも１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、磁気記録媒体１に対し、図１の潤滑層６側から光ビーム１４を入射させる場合には、下地層３の厚みが１００ｎｍより厚くとも、レーザ光を遮蔽することはない。
次に、前記磁気記録再生装置を用いた磁気記録媒体１の再生方法について説明する。
まず、レーザピックアップ１１内のレーザ光源から光ビーム１４が非晶質磁性層４の再生部位に照射される。これにより、光ビーム１４が照射された再生部位の温度が上昇すると共に、この再生部位の残留磁化が上昇する。この際、残留磁化が最大となる温度付近まで昇温するのが好ましい。なお、この時、光ビーム１４が照射されていない部位から発生する残留磁化は小さい。これは、光ビーム１４が照射されていない部位は室温に保たれているからである。
そして、磁気ヘッド１２により残留磁化の大きくなった再生部位からの漏れ磁束を検知する。次に、再生部位に対して行われている光ビーム１４の照射を停止し、再生部位の温度が降下して、再生動作が終了する。
なお、本実施形態では、本発明に係る磁気記録媒体に対して情報を記録する磁気記録装置として、磁気ヘッドによる磁界印加と、レーザ光による加熱によって記録を行う磁気記録装置を説明した。しかしながら、本発明に係る磁気記録媒体に対する情報の記録には、これに限らず、磁気ヘッドによる磁界印加のみによって記録を行う磁気記録装置を使用してもかまわない。しかし、高密度記録時の熱ゆらぎによる信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の劣化を抑えるためには、加熱と磁界印加とを組み合わせた、いわゆる熱アシスト磁気記録方式の方が好ましい。また、本発明は、磁気光学効果によって信号を再生する光磁気記録媒体や光磁気記録装置に適用することも可能である。
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
なお、本願明細書において、「平均層厚」とは、以下のようにして間接的に求めた膜厚を指すものとする。すなわち、まず、測定対象の膜を構成する材料と同一の材料を、測定対象の膜の成膜条件と同じ条件で、膜厚に対して膜表面の凹凸が無視できるほどに十分な層厚に成膜し、得られた膜を試料とする。次いで、この試料の膜厚を測定し、膜厚の測定値と成膜時間とから、成膜速度（単位時間当たりに成膜される膜厚）を算出する。そして、この成膜速度を基に、測定対象の膜の成膜時間から測定対象の膜（層）の膜厚（平均層厚）を求める。この平均層厚は、層の質量を密度に応じた層厚に換算したものと考えることもできる。
アルミニウム膜の平均膜厚は、次の方法で求めた。まず、所定の条件でアルミニウム膜を２５分間だけ成膜し、その後、微小段差測定器によりアルミニウム膜の膜厚を求めると、７０ｎｍであった。したがって、平均の成膜速度は、毎分２．８ｎｍと算出された。そして、前記の条件と同一の条件で、種々の成膜時間でアルミニウム膜を成膜し、成膜時間と成膜速度（毎分２．８ｎｍ）との積を平均膜厚とした。
〔実施例１〕
以下に、実施の１例である磁気記録媒体の作製方法を説明する。
まず、基板２としてのガラスディスク基板上に、下地層３としてアルミニウム膜（以下、「Ａｌ下地層」と称する）を平均膜厚が３．７ｎｍとなるように成膜した。成膜には直流（ＤＣ）マグネトロンスパッタ法を用い、スパッタ圧は０．５Ｐａとした。
次に、前記Ａｌ下地層の表面上に、非晶質磁性層４としてＴｂＦｅＣｏ膜を平均膜厚が５０ｎｍとなるように成膜した。成膜には、直流（ＤＣ）マグネトロンスパッタ法を用い、スパッタ圧は０．４５Ｐａとした。なお、ＴｂＦｅＣｏ膜は、組成比がＴｂ２３原子％（以下ａｔ％と言う）、Ｆｅ６０ａｔ％、およびＣｏ１７ａｔ％の合金をスパッタのターゲットとして用いて成膜された。成膜されたＴｂＦｅＣｏ膜は、約５０℃に磁気的補償点（補償温度）を持ち、キュリー温度は約２５０℃であった。
次いで、ＴｂＦｅＣｏ膜上に、保護層５として、一般的なハードディスクに用いられている非晶質炭素（ａ−Ｃ）膜（Ｃ系保護層）を平均膜厚が１０ｎｍとなるように成膜した。成膜には、直流（ＤＣ）マグネトロンスパッタ法を用い、スパッタ圧は１．０Ｐａとした。
最後に、潤滑層６として、パーフルオロポリオキシアルカン系の潤滑剤をディップコータにより非晶質炭素膜表面に塗布し、膜厚０．８ｎｍの潤滑剤膜を形成した。
〔比較例１〕
比較のため、従来の構造である、下地層３を備えていない磁気記録媒体を作製した。下地層３を備えていない磁気記録媒体の作製方法は、磁気記録媒体表面の凹凸の効果を正確に評価するために、実施例１において、下地層３としてのＡｌ下地層を成膜する工程を省く以外は全く同一の作製方法とした。したがって、本比較例の磁気記録媒体は、Ａｌ下地層を設けていない点以外は実施例１の磁気記録媒体と同様の構成を備えている。
〔比較例２〕
比較のため、下地層３として、Ａｌ膜以外の凹凸を備える下地層を設けた磁気記録媒体を作製した。このとき、下地層３としては、Ａｇ膜を使用した。このような磁気記録媒体の作製方法は、下地層の材質の違いによる効果を正確に評価するため、実施例１において、下地層３としてのＡｌ下地層を成膜する工程をＡｇ膜を成膜する工程とする以外は全く同一とした。なお、Ａｇ膜の平均膜厚は、２．５ｎｍとした。したがって、本比較例の磁気記録媒体は、下地層３としての平均膜厚３．７ｎｍのＡｌ下地膜の代わりに、平均膜厚２．５ｎｍのＡｇ膜を有する以外は、全く同様の構成を備えている。
〔実施例２〕
次に、実施例１、比較例１、比較例２の磁気記録媒体の磁性層の表面観察像を、その法線方向から原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。実施例１、比較例１、比較例２の顕微鏡写真をそれぞれ図３、図４、および図５に示す。
磁気記録媒体の磁性層の表面観察のための試料は、実施例１、比較例１、および比較例２の磁気記録媒体において、保護層５および潤滑層６の成膜を省略し、最表面が非晶質磁性層４となる試料を作製した。すなわち、実施例１の試料は、ガラスディスク基板（基板２）上に、アルミニウム膜（下地層３）とＴｂＦｅＣｏ膜（非晶質磁性層４）とを成膜したもの、比較例１ではガラスディスク基板上にＴｂＦｅＣｏ膜を形成したもの、比較例２ではガラスディスク上にＡｇ膜とＴｂＦｅＣｏ膜とを形成したものとした。
図３に示すように、下地層３としてＡｌ膜を形成した実施例１の磁気記録媒体の磁性層は、表面に凸部の径が約３０ｎｍである微細な凹凸が高密度で観察された。
一方、図４に示すように、下地層を設けない比較例１の磁気記録媒体の磁性層表面においては、凹凸は観察されたものの、それらの径は１００ｎｍ以上と大きく、密度も少なかった。
また、図５に示すように、下地層３としてＡｇ膜を形成した比較例２の磁気記録媒体の磁性層表面には微細な凹凸は観察されなかった。よって、磁性層の層厚が５０ｎｍの場合は、下地層３として、Ａｇ膜を設けたとしても磁性層表面に微細な凹凸は現れず、ピニング効果は少ないと考えられる。
〔実施例３〕
次に、実施例１および比較例１で作製した磁気記録媒体の表面形状を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。
実施例１、比較例１の磁気記録媒体の表面、つまり潤滑層６表面を、その法線方向から原子間力顕微鏡により観察した結果をそれぞれ図６、図７に示す。
図６に示すように、下地層３としてＡｌ膜を形成した実施例１の磁気記録媒体の表面においては、凸部の径が約３０ｎｍの微細な凹凸が高密度で観察された。また、このとき、凹凸の高さ（凹部の底から凸部の頂までの長さ）は、約４ｎｍであった。ここで、磁性層４の層厚は５０ｎｍであることを考えると、前記凹凸の高さは磁性層の層厚の８％に相当する。
それに対して、図７に示すように、下地層を設けない比較例１の磁気記録媒体の表面においては、凹凸は観察されたものの、それらの径は１００ｎｍ以上と大きく、密度も少なかった。よって、磁壁移動を抑制するピニング効果はほとんどないと考えられる。
これら図３、図４に示す磁性層表面の形状は、それぞれ図６、図７に示す磁気記録媒体表面の形状とほぼ同じとなったが、これは、保護層５と潤滑層６の厚みが１０ｎｍ程度と薄いため、実際には、ＴｂＦｅＣｏ膜表面の形状がそのまま保護膜を通して磁気記録媒体表面まで映し出されているためである。つまり、磁気記録媒体表面の形状は、磁性層表面の凹凸形状と略同一となることが確認された。
さらに、実施例１、比較例１および比較例２で作製した磁気記録媒体の表面形状について、凹凸の凸部の径の値を統計学的手法により測定するため、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察したＡＦＭ像（図６、図７に対応する）のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）評価を行った。
ＰＳＤ評価とは、信号のパワーを一定の周波数帯域毎に分割（周波数分離）し、各帯域毎のパワーを周波数の関数として表したパワースペクトルを生成し、このパワースペクトルを分析することで、信号の波長分布を分析する統計学的手法である。本実施例のＰＳＤ評価では、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって得られる、ＡＦＭ観察像に現れる表面の凹凸形状を表す信号（波形が凹凸形状に相当し、その振幅が凹凸の高さ、その波長が凸部の径に相当する）を生成し、この信号の振幅を周波数分離してパワースペクトルを生成した。そして、パワースペクトルを、横軸を波長（つまり凹凸の凸部の径）、縦軸を信号の振幅（凹凸の振幅、つまり凹凸の高さ）の２乗としてプロットした曲線（ＰＳＤ曲線）をグラフに表した。図８は、実施例１の磁気記録媒体の表面のＡＦＭ観察像から数値を算出して上述したようにプロットしたＰＳＤ曲線を表すグラフである。
図８のＰＳＤ曲線は、波長が短くなるに従い単調減少する。図８のＰＳＤ曲線には、ある波長に変曲点Ｐが存在する。すなわち、変曲点Ｐを境に凹凸形状の、波長と振幅との比が、大きく変化する。より詳しくは、変曲点Ｐを超えると波長に対して凹凸の振幅がずっと小さくなる。このことは、磁気記録媒体表面に存在する構造物（凸部）の多くが、磁気記録媒体表面に変曲点Ｐの波長に対応する径を持つことを示している。この場合、変曲点Ｐの波長に対応する凸部の径は３３ｎｍ程度であるので、図８のＰＳＤ曲線は、実施例１の磁気記録媒体表面に存在する凸部の径が、３３ｎｍ程度であることを意味している。
ここでいう「変曲点Ｐ」とは、ＰＳＤ曲線の低周波数側と高周波数側について直線近似を行い、それぞれの外挿点が交わる交点を言う（図８に「変曲点Ｐ」の位置を示す）。
よって、図３に示すＡｌ下地層を備える磁気記録媒体１表面の凸部の径は、３３ｎｍであると見積もることができる。これは、図６の表面形状観察結果と照らし合わせても、図６表面に存在する微細な凹凸の粒径を正確に示していると言える。
したがって、図３に示すＡｌ下地層を備える磁気記録媒体１表面の凹凸は、凸部の径が３３ｎｍであり、凹凸の密度は９２０個／μｍ2であった。
一方、磁気記録媒体の表面に凹凸が形成されていない場合、ＰＳＤ曲線には変曲点が現れない。比較例２で作製したＡｇ下地層を備える磁気記録媒体、および、比較例１で作製した下地層を備えない磁気記録媒体表面のＡＦＭ観察像は、明瞭なピークがなく、また、ＡＦＭ像にも明瞭な凹凸は観察されず、記録再生評価においても、周波数特性に関して目立った特性の向上は無かった。
これにより、下地層３としてＡｌ膜を用いることにより、容易にＴｂＦｅＣｏ膜表面に凹凸形状を形成できることが判明した。
なお、凹凸の密度（凹凸の径）は、実際のＡＦＭ像から所定面積の領域に存在する凹凸の個数を数える方法で求めることもできる。ＰＳＤ曲線の正確な直線近似が難しい場合には、この方法で凹凸の密度を求めればよい。例えば、図３から実際に凹凸の個数を数え、算出した値は、凹凸の密度が２００個÷０．２５μｍ2＝８００個／μｍ2、平均粒径は（０．２５μｍ2÷２００個）1/2≒３５ｎｍとなり、ＰＳＤ曲線の直線近似の交点から求めた値とほぼ一致する。
また、実施例１の磁気記録媒体のＡｌ膜の凹凸の高さを１ｎｍ、２ｎｍ、３ｎｍ、４ｎｍ、５ｎｍ、６ｎｍに変化させた６種類の磁気記録媒体を作製し、同様の観察を行った結果、ＴｂＦｅＣｏ膜の層厚が５０ｎｍの時は、凹凸の高さが１ｎｍ以上である場合に磁壁移動の抑制（ピニング）の効果があった。つまり、磁性層に形成された凹凸の高さが磁性層４の層厚の２％以上であればピニングの効果が大きいことが分かった。これにより、記録密度の向上が可能となると考えられる。
なお、ここで、凹凸の高さは、ＡＦＭ像により目視で測定した。
〔実施例４〕
次に、実施例１で作製した磁気記録媒体、比較例１で作製した磁気記録媒体に対し、評価用の熱アシスト磁気記録再生装置を用いて、実際に情報の記録再生を行った。特に高密度記録の目安となる記録周波数特性の関係を詳細に調べた。また、形成された記録ビットの形状を、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）により観察した。
評価用の熱アシスト磁気記録再生装置としては、前述した図２の構成を備える磁気記録再生装置を用いた。また、発振波長６５０ｎｍのレーザ光源を備えるレーザピックアップ１１を用い、開口数（ＮＡ；Numerical Aperture）が０．６５の対物レンズ１５を用いてレーザ光を集光した。磁気ヘッド１２には、ＧＭＲ(Giant Magneto Resistive；巨大磁気抵抗効果)素子と薄膜誘導型磁気ヘッドとを一体化したものを用いた。また、磁気ヘッド１２の浮上量は、約２８ｎｍとした。スピンドル１３の回転数（磁気記録媒体１の回転数）は、３６００ｒｐｍとした。そのときの磁気記録媒体１の線速度は、１１．２ｍ／ｓｅｃであった。
この評価実験では、まず、直流消去（ＤＣイレース）を行い、次いで、熱アシストによる磁気記録を行った後、熱アシストによる再生を行うことにより、磁気記録再生特性を測定した。直流消去の条件は、レーザ光源の出力（レーザパワー）を５ｍＷ、磁気ヘッド１２の磁界電流（ヘッド磁界電流）を２０ｍＡとした。また、熱アシストによる磁気記録の条件は、レーザ光源の出力を５ｍＷ、磁気ヘッド１２の磁界電流を１０ｍＡとした。また、熱アシストによる再生の条件は、レーザ光源の出力を２ｍＷ、ＧＭＲ素子のバイアス電流を５ｍＡとした。
本願発明者等は、磁気記録媒体の高密度記録化の指標として、記録周波数特性、すなわち、磁界印加の周波数（記録周波数）を変化させたときの信号品質の変化を求めた。
また、本評価実験では、記録周波数が変化したときの搬送波信号レベル（Ｃ値）および雑音レベル（Ｎ値）を測定し、その比、すなわち搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ値）を、記録ビットの信号品質を評価するパラメータとして求めた。得られた測定結果（記録周波数特性）を図９に示す。
図９に●印で示したプロットは、Ａｌ下地層を用い、表面に微細な凹凸を設けた実施例１の磁気記録媒体１の記録周波数特性の測定結果である。実施例１の磁気記録媒体１は、記録周波数が５ＭＨｚから５０ＭＨｚまでの範囲において、Ｃ／Ｎ値の低下（落ち込み）の傾きが目立って大きくなることはなく、約４０ｄＢ以上を保持できることが分かった。さらに、磁気力顕微鏡による磁気像の観察においても、記録周波数が５ＭＨｚから１００ＭＨｚまでの範囲でトラック幅の狭化や途切れが起きないことが確認された。したがって、磁気記録媒体１は、良好な記録周波数特性および良好な記録特性が得られることが分かった。
また、前記周波数にて記録された磁気ビットの大きさと、実施例１の磁気記録媒体の凹凸の大きさを比較すると以下の通りである。磁気記録媒体の線速度は１１ｍ／ｓｅｃなので、例えば、記録周波数が５０ＭＨｚでは磁気ビットの長さが１１０ｎｍとなり、トラック幅が１０００ｎｍの場合には、磁気ビットのサイズが１１０ｎｍ×１０００ｎｍ、磁気ビットの面積が１．１×１０5ｎｍ2（０．１１μｍ2）となる。一方、実施例１の磁気記録媒体では、凸部の径（凹凸のピッチの平均）が上述の通り３３ｎｍであるので、１つの凸部（または凹部）の平均の占有面積は１０９０ｎｍ2となる。したがって、実施例１の磁気記録媒体に対して記録周波数５０ＭＨｚ、トラック幅１０００ｎｍで記録を行った場合には、１つの磁気ビット１．１×１０5ｎｍ2（０．１１μｍ2）の中には凸部（または凹部）が約１００個含まれていることとなる。このとき、Ｃ／Ｎ値として約４０ｄＢを達成でき、良好な記録再生が可能である。
更に、熱アシストのためのレーザ光源の発振波長を４００ｎｍ、記録周波数を１００ＭＨｚにて、小さな磁気ビットを形成して記録した場合、磁気ビットの長さは５６ｎｍ、トラック幅が１００ｎｍ、磁気ビットの面積は５６００ｎｍ2となる。実施例１の磁気記録媒体では、１つの凹凸の占有面積が、上述のとおり、１０９０ｎｍ2であるので、１つの磁気ビットの中には、凸部（または凹部）が約５個含まれることとなる。このとき、Ｃ／Ｎの値は２５ｄＢとなり、記録再生が可能であった。したがって、１つの磁気ビットの中に少なくとも５個の凸部（または凹部）があれば、必要最低限のＣ／Ｎが得られることが分かった。なお、上記磁気ビットの面積５６００ｎｍ2を密度に換算した場合、磁気ビット密度は１１５ギガビット毎平方インチ（＝１平方インチ÷５６００ｎｍ2；１７．９ギガビット／ｃｍ2）となる。
つまり、実施例１の磁気記録媒体のように凹凸の密度が９２０個／μｍ2であれば、１１５ギガビット毎平方インチの高密度の記録が可能である。このように、磁気ビット密度１００ギガビット毎平方インチ（１５．５ギガビット／ｃｍ2）を得るためには、８００個／μｍ2以上であることが好ましい。
また、図９に■印で示したプロットは、下地層を用いず、表面に微細な凹凸を備えない比較例１の磁気記録媒体の記録周波数特性の測定結果である。この場合、Ｃ値は、２５ＭＨｚを境に大きく減少した。また、Ｃ／Ｎ値が約４０ｄＢ以上を保持できるのは、記録周波数が５ＭＨｚから２５ＭＨｚまでの範囲だけであった。また、磁気像の観察においても、記録周波数が２５ＭＨｚを超えると、トラック幅の狭小化に加え、記録ビットが途切れる現象が起きた。これらは、記録周波数が２５ＭＨｚを超えると、急激に記録ビットが安定して存在できなくなり、信号品質が低下することを示している。
なお、図示はしないが、下地層３として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜を用いた場合も、ほぼ、■印のプロットに近い値となった。また、下地層３として、Ａｇを用いた比較例２の場合は、■印で示した比較例１よりは向上したものの、●印で示した実施例１には及ばなかった。
さらに、実施例１と比較例１の磁気記録媒体について、試料振動型磁化測定装置（ＶＳＭ）を用いて測定を行ったところ、実施例１の磁気記録媒体は、比較例１の磁気記録媒体に比べ、保磁力が約１．５倍に向上していることが分かった。このことからも、実施例１の磁気記録媒体は、形成した磁気ビットをより安定して保持できることが分かる。
以上のように、実施例１の磁気記録媒体では、Ａｌ下地層を用いたことにより、比較例１の磁気記録媒体に比べて、磁気記録媒体としての性能が改善された。
さらに、実施例１および比較例２の磁気記録媒体は、何れも非磁性金属元素である下地層を備えるにも関わらず、下地層３としてＡｌ膜を用いた実施例１の磁気記録媒体では、銀膜を用いた比較例２の磁気記録媒体と比べて、磁気記録媒体としての性能、特に記録周波数特性(記録密度）が向上した。
よって、下地層としてＡｌを用いることにより、容易に磁気記録媒体表面に凹凸を形成可能であり、より、記録ビットを安定して形成することができることが判明した。なお、Ａｌ下地層を設ける磁気記録媒体においては、磁気記録媒体表面の凹凸の凸部の径の大きさを変化させ、それぞれの熱アシストによる記録再生特性を調べた結果、前記凸部の径が１０〜５０ｎｍの場合、すなわち凹凸の密度が４００個／μｍ2〜１００００個／μｍ2の場合に、磁気記録媒体の記録密度を向上する効果が大きかった。
また、下地層としてＺｎ層またはＭｇ層を用いた場合においても、下地層としてＡｌ層を用いた場合と同様に記録密度を向上する効果が得られる。
〔実施例５〕
熱アシストを行わず、室温で記録および再生を行う通常の磁気記録再生方式においても非晶質磁性層表面の凹凸の効果を確かめるため、次の試料を作製した。
本実施例の磁気記録媒体は、その構成および作製方法は、基本的には実施例２の磁気記録媒体１と同様であり、基板２、Ａｌからなる下地層３、ＴｂＦｅＣｏからなる非晶質磁性層（磁性層）４、炭素からなる保護層５、潤滑層６で構成され、非晶質磁性層４表面および磁気記録媒体表面に凹凸が形成されている。ただし、本実施例の磁気記録媒体は、室温において記録再生を行うことが可能となるように、非晶質磁性層４におけるＴｂの量を調節した点が、実施例１の磁気記録媒体と異なる。すなわち、本実施例の磁気記録媒体は、非晶質磁性層４におけるＴｂの量を増加させることにより、室温における保磁力を減少させると共に、室温における磁化を増加させることで、室温において記録および再生が可能な磁気記録媒体とした。
本実施例では、Ａｌからなる下地層３を備え、磁気記録媒体表面の凸部の径（＝非晶質磁性層４表面の凸部の径）がそれぞれ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、および３０ｎｍである３種類の磁気記録媒体を作製した。また、比較用の磁気記録媒体として、下地層３を備えない以外は上記３種類の磁気記録媒体と同一の構成を備える磁気記録媒体（下地層無しの磁気記録媒体）を作製した。
これら４種類の磁気記録媒体に対して記録再生を行い、記録再生特性を評価した。記録再生の方法としては、レーザ照射（熱アシスト）は全く行わず、通常の磁気記録装置と同じく磁気ヘッドのみにより行った。図１０に、その時の記録再生評価結果を示す。
図１０のグラフから見て取れるよう、比較用の下地層なしの磁気記録媒体に比べ、本発明に係る非晶質磁性層４表面に凹凸を備える磁気記録媒体は、明らかに周波数特性が向上しており、高密度記録が可能となることが確認できた。Ｃ／Ｎ値が３０ｄＢ以上の条件では、比較用の下地層なしの磁気記録媒体の場合には、記録周波数は６０ＭＨｚ以下であったが、本発明に係る凸部の径が１０ｎｍ（凹凸の密度が１００００個／μｍ2）の磁気記録媒体、および本発明に係る凸部の径が２０ｎｍ（凹凸の密度が２５００個／μｍ2）の磁気記録媒体では、１００ＭＨｚを超える記録周波数を達成することができた。ただし、室温記録の場合には、熱アシスト記録のようにトラック幅を縮めることはできない。
一方、凸部の径が３０ｎｍ（凹凸の密度が１１１１個／μｍ2）の磁気記録媒体は、比較用の下地層なしの磁気記録媒体の場合よりは周波数特性が向上していたが、磁気記録媒体の磁気特性が面内の異方性を示し、熱揺らぎの問題を生じた。したがって、熱アシストを行わない通常の磁気記録においては、凸部の径が３０ｎｍ以上の磁気記録媒体は、高密度記録にはあまり適さないことがわかった。よって、熱アシストを行わない通常の磁気記録においては、非晶質磁性層４表面の凹凸の凸部の径が３０ｎｍ未満（凹凸の密度が１１１１個／μｍ2以上）となるよう前記磁気記録媒体を形成することにより高密度記録が可能であり、非晶質磁性層４表面の凹凸の凸部の径Ｄが１０〜２０ｎｍ（凹凸の密度が２５００個／μｍ2〜１００００個／μｍ2）となるよう前記磁気記録媒体を形成することにより、より良好な高密度記録が可能となることがわかった。
〔実施例６〕
上記実施例１〜５および比較例２では、下地層材料の違いにより磁性層表面形状や記録密度に差が生じた。以下に、その理由を図１２および図１３を用いて説明する。
図１２は、実施例１のように、磁性層４にＴｂＦｅＣｏを用い、下地層３にＡｌを用いた場合（磁性層４表面に凹凸が現れる）を示した模式図である。Ａｌからなる下地層３の微細凹凸面に、磁性層４を構成する元素Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏがスパッタされることにより付着すると、Ｔｂ、Ｆｅ、ＣｏはＡｌ（下地層３）と互いに反応し、図１２のように、下地層３の凹凸形状に沿って、化合物２１が形成される。前記化合物２１とは例えば、ＡｌＦｅ、ＡｌＣｏ等の合金である。これら化合物２１（合金）の組成比は決まっているため、極薄い化合物２１の層が形成された後は、反応が止まり、下地層３の形状が固定される。その後スパッタされたＴｂ、Ｆｅ、Ｃｏは、下地層３の形状を反映して積層される。その結果、磁性層４表面には下地層３と同じ凹凸形状が現れる。
しかし、比較例２のように、Ａｌを用いた下地層３に代えてＡｇを用いた下地層１０３を用いた場合（磁性層４表面に凹凸は現れない）には、図１３のように、Ａｇからなる下地層１０３の微細凹凸面に磁性層４を構成する主要な元素Ｆｅ、Ｃｏがスパッタにより付着しても、ＡｇとＦｅ、Ｃｏは互いに化合物２１を作ることができないため、相互に拡散が起る。その結果、前記下地層１０３の形状は崩れ、新たにＴｂＦｅＣｏとＡｇが混在した拡散部２２が形成される。そして前記拡散部２２は、ほぼＴｂＦｅＣｏ層（磁性層４）とＡｇ層（下地層１０３）全体に広がるため、凹凸形状は消失すると考えられる。
つまり、下地層に凹凸形状があっても、下地層（３または１０３）を構成する非磁性金属元素と磁性層４を構成する元素が互いに化合物２１を作る組み合わせでなければ、磁性層４表面まで凹凸形状とならず、記録密度を大きく向上させることができない。
また、上記のように互いに化合物を作る場合であっても、前記下地層３を構成する非磁性金属元素と磁性層４を構成する元素は互いに親和力が大きい方が望ましい。つまり、親和力が大きいと、より化合物２１が形成され易いため、前記微細凹凸形状は前記磁性層４表面まで明確に引継がれる。
磁性層４を構成する元素と化合物２１（合金）を作る非磁性金属元素としては、状態図を見る限り多数挙げることができるが、非磁性金属元素からなる下地層３が適度な凹凸形状になることを条件とすると、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｅなどが挙げられる。Ｆｅと親和力が大きく化合物２１（合金）を作りやすい金属としては、Ｚｎ、Ａｌが挙げられる。中でも、Ａｌは、Ｆｅと特に親和力が高い。そのため、磁性層４がＦｅを主原料とする場合は、下地層３の材料として、ＺｎおよびＡｌが好ましく、Ａｌが最も好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、映像データや音楽データ、他の各種のデータを高密度で記録するための高密度磁気記録媒体として利用できる。また、磁気記録装置は、上記高密度磁気記録媒体に対して映像データや音楽データ、他の各種のデータを高密度で記録するための磁気記録装置、例えばビデオレコーダや外部記憶装置として利用できる。
本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体を示す断面図である。 本発明の実施の一形態に係る磁気記録装置を示す断面図である。 本発明の実施の一例に係る磁気記録媒体における非晶質磁性層の表面を、その法線方向から原子間力顕微鏡により観察した様子を示す図である。 比較例の磁気記録媒体における非晶質磁性層の表面を、その法線方向から原子間力顕微鏡により観察した様子を示す図である。 比較例の磁気記録媒体における非晶質磁性層の表面を、その法線方向から原子間力顕微鏡により観察した様子を示す図である。 本発明の実施の一例に係る磁気記録媒体の表面を、その法線方向から原子間力顕微鏡により観察した様子を示す図である。 比較例の磁気記録媒体における非晶質磁性層の表面を、その法線方向から原子間力顕微鏡により観察した様子を示す図である。 本発明の実施の一例に係る磁気記録媒体の表面から求めた、ＰＳＤ曲線である。 本発明の一実施例および比較用の磁気記録媒体の記録周波数特性を示すグラフである。 本発明の一実施例および比較用の磁気記録媒体の記録周波数特性を示すグラフである。 熱アシスト磁気記録方式における記録ビットの形成を説明するための説明図である。 本発明の実施の一例に係る磁気記録媒体における磁性層と下地層との界面の形状を示す模式図である。 比較用の磁気記録媒体における磁性層と下地層との界面の形状を示す模式図である。
符号の説明
１ 磁気記録媒体
２ 基板
３ 下地層
４ 非晶質磁性層（磁性層）
５ 保護層
６ 潤滑層
１１ レーザピックアップ（加熱手段）
１２ 磁気ヘッド（磁界印加手段）

Claims (11)

  1. 基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、
    前記磁性層の表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の密度が４００個／μｍ2以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、
    前記磁性層の表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の高さは、前記磁性層の平均層厚の２％以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
  3. 基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、
    前記磁気記録媒体の磁性層側表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の密度が４００個／μｍ2以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
  4. 基板と、情報を磁気的に記録するための非晶質磁性体からなる磁性層とを備える磁気記録媒体において、
    前記磁気記録媒体の磁性層側表面が凹凸形状をなし、前記凹凸の高さは、前記磁性層の平均層厚の２％以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
  5. 前記凹凸形状は、前記基板と磁性層との間に非磁性金属元素からなる下地層が設けられることにより形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
  6. 前記非磁性金属元素が、アルミニウムであることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
  7. ２５℃以上の磁気的補償温度を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
  8. 前記磁性層は、情報を加熱および磁界の印加によって磁気的に記録するためのものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
  9. 前記下地層表面が凹凸形状を有し、
    前記磁性層と前記下地層との間に、前記非晶質磁性体を構成する元素と前記非磁性金属元素との化合物が形成されていることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
  10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体に対し、磁性層に情報を磁気的に記録する磁気記録装置であって、
    前記磁性層の磁化方向を決定するための磁界を磁性層に印加する磁界印加手段を備えることを特徴とする磁気記録装置。
  11. 請求項８に記載の磁気記録媒体に対し、磁性層に情報を磁気的に記録する磁気記録装置であって、
    前記磁性層を局所的に加熱する加熱手段と、
    前記磁性層における加熱された領域の少なくとも一部に対して、前記磁性層の磁化方向を決定するための磁界を印加する磁界印加手段とを備えることを特徴とする磁気記録装置。
JP2003341421A 2002-10-07 2003-09-30 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置 Pending JP2004152466A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003341421A JP2004152466A (ja) 2002-10-07 2003-09-30 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置
US10/679,696 US7298569B2 (en) 2002-10-07 2003-10-07 Magnetic recording medium and magnetic recording device using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002294169 2002-10-07
JP2003341421A JP2004152466A (ja) 2002-10-07 2003-09-30 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004152466A true JP2004152466A (ja) 2004-05-27

Family

ID=32396238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003341421A Pending JP2004152466A (ja) 2002-10-07 2003-09-30 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7298569B2 (ja)
JP (1) JP2004152466A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004241023A (ja) * 2003-02-04 2004-08-26 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気転写用マスター担体
US20080144219A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-19 Burns John M Conductive pfpe disk lubricant
US7755861B1 (en) 2007-12-06 2010-07-13 Western Digital (Fremont), Llc Method and system for providing a magnetic recording media
US8666692B2 (en) * 2011-03-10 2014-03-04 Tdk Corporation Method of estimating curie temperature distribution in a magnetic recording layer
US10115428B1 (en) 2013-02-15 2018-10-30 Wd Media, Inc. HAMR media structure having an anisotropic thermal barrier layer
KR20160019253A (ko) * 2014-08-11 2016-02-19 에스케이하이닉스 주식회사 전자 장치

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US186506A (en) * 1877-01-23 Improvement in harrow and land-roller combined
JPH0687300B2 (ja) * 1984-08-02 1994-11-02 ティーディーケイ株式会社 磁気記録方法
JPS6150211A (ja) * 1984-08-20 1986-03-12 Res Dev Corp Of Japan 垂直磁気記録媒体およびその製法
JPS61240429A (ja) 1985-04-17 1986-10-25 Sony Corp 磁気記録媒体
JP2886872B2 (ja) * 1989-01-13 1999-04-26 株式会社日立製作所 磁気ディスク用基板および磁気ディスク
US5504646A (en) * 1989-10-13 1996-04-02 Hitachi, Ltd. Magnetic disk including protective layer having surface with protusions and magnetic disk apparatus including the magnetic disk
US5949612A (en) * 1995-03-21 1999-09-07 Censtor Corp. Low friction sliding hard disk drive system
JP2617025B2 (ja) * 1990-08-11 1997-06-04 シャープ株式会社 磁気記録媒体とその記録再生方法
JP2559941B2 (ja) 1992-03-16 1996-12-04 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置
JP2953287B2 (ja) 1993-12-28 1999-09-27 日本板硝子株式会社 表面に凹凸形状を有する磁気記録媒体の製造方法
US5939170A (en) * 1993-12-28 1999-08-17 Hoya Corporation Magnetic recording medium
US5846648A (en) * 1994-01-28 1998-12-08 Komag, Inc. Magnetic alloy having a structured nucleation layer and method for manufacturing same
JPH08102163A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Fujitsu Ltd 磁気記録媒体及び磁気ディスク装置
US5843561A (en) * 1994-12-22 1998-12-01 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic recording medium and method for manufacturing the same
JP2811167B2 (ja) 1996-03-11 1998-10-15 日本板硝子株式会社 磁気ディスク用基板
US5908683A (en) * 1996-04-19 1999-06-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording medium
DE19782243T1 (de) * 1997-01-15 1999-12-02 Seagate Technology Magnetaufzeichnungsmedium
JPH117622A (ja) * 1997-04-25 1999-01-12 Hitachi Ltd 磁気記録媒体用基板、磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法
JPH10302243A (ja) * 1997-04-30 1998-11-13 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体
US6183892B1 (en) * 1997-09-19 2001-02-06 Mitsubishi Chemical Corporation Magnetic recording medium substrate and magnetic recording medium
JP3959803B2 (ja) * 1997-10-24 2007-08-15 日本板硝子株式会社 ゾルゲル法による最外層に複数の凸部を有する多層被覆基板の製造方法
US6153284A (en) * 1997-12-12 2000-11-28 Seagate Technology Llc Magnetic recording medium with high non-operational shock resistance
US6203884B1 (en) * 1997-12-17 2001-03-20 Sony Corporation Magnetic recording medium
US6519114B1 (en) * 1998-03-19 2003-02-11 Seagate Technology, Inc. Magnetic storage medium having a textured zone
JPH11328647A (ja) * 1998-05-12 1999-11-30 Hitachi Ltd 磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法
JP3799168B2 (ja) * 1998-08-20 2006-07-19 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気記録再生装置
JP4703797B2 (ja) 1999-01-07 2011-06-15 シャープ株式会社 熱アシスト再生方法
WO2001052248A1 (fr) * 2000-01-13 2001-07-19 Hitachi Maxell, Ltd. Support d'enregistrement magnetique, procede de fabrication du support et enregistreur magnetique.
JP2002083417A (ja) 2000-09-07 2002-03-22 Hitachi Maxell Ltd 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録装置
US6700862B2 (en) * 2000-10-03 2004-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disc and manufacturing method for the same
SG116437A1 (en) * 2000-12-22 2005-11-28 Fuji Photo Film Co Ltd Information recording medium, information recording and reproducing method and manufacturing method of information recording medium.
JP2003016636A (ja) * 2001-04-27 2003-01-17 Sharp Corp 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置
US6995934B2 (en) * 2002-12-23 2006-02-07 Imation Corp. Noise suppressed data storage media

Also Published As

Publication number Publication date
US20040107426A1 (en) 2004-06-03
US7298569B2 (en) 2007-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4307767B2 (ja) 光情報記録媒体、及びこの媒体の情報記録方法
US6804822B2 (en) Magnetic recording medium and magnetic recording apparatus using same
US6802073B1 (en) Magneto-optical recording medium
JP2004152466A (ja) 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置
JP4073567B2 (ja) 熱アシスト磁気記録媒体
EP1081687B1 (en) Magnetic recording medium and its manufacturing method
WO2006109446A1 (ja) 磁気記録媒体、その記録再生方法および記録再生装置
KR100712575B1 (ko) 광자기 기록 매체, 정보 기록/재생 방법, 및 자기 기록 장치
JP2001312840A (ja) 表面読み出し型光記録媒体
JP2004206806A (ja) 磁気記録媒体、磁気記録装置および磁気記録媒体の製造方法
US6593014B1 (en) Thermomagnetic recording medium, thermomagnetic recording and reproducing method, and thermomagnetic recording and reproducing device
JP4540811B2 (ja) 磁気信号記録方法および磁気記録再生装置
JP4459930B2 (ja) 垂直磁気記録方式の情報記録媒体
JP2006073175A (ja) 磁気記録媒体の記録再生方法、磁気記録媒体の記録再生装置および磁気記録媒体
JP4339266B2 (ja) 情報記録媒体及びその製造方法並びに情報再生装置、情報記録再生装置
JP4079348B2 (ja) 情報記録媒体及び情報記録方法
JP3882483B2 (ja) 光記録媒体の製造方法
US6760279B1 (en) Magneto-optical storage apparatus having the relation between numerical aperture and recording medium
JP2006252760A (ja) 磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録装置
JP4328840B2 (ja) 表面読み出し型光記録媒体
JP2001056975A (ja) 光磁気記録媒体
JP2000228042A (ja) 光磁気記録媒体およびその製造方法
JP4436880B2 (ja) 光情報記録媒体
JP4146947B2 (ja) 磁気記録媒体の記録再生方法および磁気記録再生装置
JP2000082245A (ja) 光磁気記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070607

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070619

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070806

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070806

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071009