JP2004185689A - Magnetic recording medium, manufacturing method of magnetic recording medium, and magnetic recorder - Google Patents

Magnetic recording medium, manufacturing method of magnetic recording medium, and magnetic recorder Download PDF

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Yoshiyuki Kamata
芳幸 鎌田
Masatoshi Sakurai
正敏 櫻井
Tomoyuki Maeda
知幸 前田
Seiji Morita
成二 森田
Katsuyuki Naito
勝之 内藤
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Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide practical drum type patterned media. <P>SOLUTION: A magnetic recording layer formed on a surface of a supporting body having the cylindrical shape or similar thereto is classified to one or a plurality of recording areas for reading/writing with independent sequences in one or a plurality of boundary areas. Also, a non-magnetic material area and a plurality of regularly aligned ferromagnetic material areas while being separated each other by this nonmagnetic material area are provided in each recording area. As the above boundary areas, ridge line sections entered to a surface of the magnetic recording medium unavoidably for the process are used. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度磁気記録技術に関し、特にドラム式の磁気記録媒体およびパターンドメディアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像、映像、音声などのデータのマルチメディア化が進み、１ユーザあたりの検索データ情報量の増大化が進んでいる。このため、データベースの大容量化、高速化が要求されている。また、携帯電話等の携帯情報端末の急速な普及により、画像、映像、音声などのデータをこれらの携帯情報端末中に格納したいという要求が高まっている。この要求に対し、携帯電話に大容量で高速なアクセスが可能な小型のハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤという。）を搭載することが検討されている。
【０００３】
しかし、従来のディスク型のＨＤＤではディスク面方向の長さが一定以上必要であり、小型の携帯電話中に格納するには不向きである。そこで、乾電池大の小型円筒形ＨＤＤの開発が期待されている。このような乾電池大のＨＤＤとしては、高速回転する円筒形記録媒体と、スパイラル軌道上に配置したヘッド群とを相対的に往復運動することにより、極短サイクルで記録媒体全体を走査できるようにした磁気記録装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、この装置では、磁気記録媒体として長手磁気記録方式を利用した媒体が用いられている。
【０００４】
一方、ＨＤＤの記録容量の増大に伴う磁気記録媒体の面記録密度の向上により、磁気記録媒体上の各記録ビットサイズは数１０ｎｍ程度の極めて微細なものになってきている。このような微細な記録ビットから良好な再生出力を得るには、各ビットが可能な限り大きい飽和磁化を有することが必要となる。しかし、記録ビットの微細化は、１ビットあたりの磁化量を小さくし、「熱揺らぎ」による磁化反転で、磁化情報の消失という問題を生じている。
【０００５】
一般に、この「熱揺らぎ」は、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴ（ここで、Ｋｕは異方性定数、Ｖは磁化最小単位体積、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である）の値が小さい程影響が大きくなり、経験的には、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴが１００より小さくなると、「熱揺らぎ」による磁化の反転が生じると言われている。すなわち、磁性粒子の磁化の向きを一方向に保つのに必要な磁気異方性エネルギー（磁気異方性エネルギー密度Ｋｕと磁性粒子の体積Ｖの積で表される）が室温の熱揺らぎエネルギー程度になってしまうと、時間とともに磁化が揺らぎ、記録した情報が消失する。
【０００６】
また、長手磁気記録方式の磁気記録媒体では、記録密度の高い領域の記録ビット内の減磁界が強くなるため、磁性粒子径が比較的大きいうちから「熱揺らぎ」の影響を受けやすい。これに対し、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体では、膜厚方向に磁性粒子を成長させることで、媒体表面の粒径は小さいまま磁化最小単位体積Ｖを大きくできるため、「熱揺らぎ」の影響を抑制できる。しかし、今後ＨＤＤの高密度化がさらに進めば、たとえ垂直磁気記録方式であっても熱揺らぎ耐性に限界がでてくる。
【０００７】
このような、磁気記録密度の上昇に伴う「熱揺らぎ」の問題は、通常のディスク型の磁気記録媒体に限らず、携帯電話等の小型情報端末に搭載するような円筒型磁気記録媒体についても同様に存在する。したがって、より小型で大容量の磁気記録媒体が必要になった場合、上述した長手方向磁気記録方式を利用した円筒型の磁気記録媒体では、その要求に答えられない。また、垂直記録方式を利用した円筒型磁気記録媒体を利用する情報収納装置（特許文献２参照）も提案されているが、記録ビットサイズは数１０ｎｍ程度の極めて微細なものになった場合、たとえ垂直磁気記録方式であっても熱揺らぎ耐性に限界がでてくる。
【０００８】
この熱揺らぎ耐性の問題を解決する方法として、「パターンドメディア」と呼ばれる磁気記録媒体が注目されている。パターンドメディアとは、一般には、非磁性体層中に記録ビット単位となる磁性体領域を複数、それぞれ独立に形成した磁気記録媒体をいうが、連続した磁性薄膜を磁気的に記録ビットの大きさに分断した磁気記録媒体ということもできる。一般のパターンドメディアでは、非磁性体層として、例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの酸化物やＳｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮなどの窒化物、ＴｉＣなどの炭化物、ＢＮ等の硼化物が用いられ、これらの非磁性体層中に選択的に強磁性体領域が形成されている。
【０００９】
従来の連続磁性薄膜では、１ビットあたりの磁性粒子数が、１０００グレイン程度までのものを用いているのに対し、高記録密度化が進むにつれ、１ビットに対応するグレイン数が減少する。記録マークエッジはグレインの粒の境界で決まるので、Ｓ／Ｎを確保するにはグレインを極力小さくする必要がでてくるからである。従って、従来の連続磁気薄膜を使用する場合は、Ｖを小さくせざるを得ない。しかし、パターンドメディアでは記録磁区のエッジを構造で規定できるため、Ｖを小さくすること無くＳ／Ｎ比の向上が期待できる。したがって、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴの値をある程度高い値で維持できるので、熱揺らぎの問題を回避することができる。
【００１０】
パターンドメディアは、記録ビット単位である強磁性体領域が独立しているので、各々の記録ビット間の干渉を防止することができ、隣接ビットによる記録の消失や雑音の低減に効果がある。また、パターニングにより、磁壁移動抵抗が増大し、磁気特性の向上を図ることができる。
【００１１】
【特許文献１】
米国特許第５７５４５１７号
【００１２】
【特許文献２】
特開２００２−１０９７０１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述するように、パターンドメディアは高記録密度ＨＤＤに適した記録媒体であるが、予め、磁気記録媒体上に強磁性体領域と非磁性体領域の分離パターンが固定されているため、磁気記録媒体がディスクの場合は、トラッキングサーボに問題が生じることが指摘されている。ディスク上の記録トラックの走行方向接線とヘッドの機械的な中心線のなす角をスキュー角と呼ぶが、通常の連続磁気薄膜を用いた記録媒体では、信号の書かれていない「白紙」の状態にサーボライタ等でトラッキングサーボ信号を書きこんでいるため、磁気ヘッドを固定しているアクチュエータアームの動きに伴うスキュー角の影響は無い。しかし、パターンドメディアでは、あらかじめ磁気記録媒体上にビット位置が規定してあるため、ディスク内周部に位置するトラック上のビットと外周部に位置するトラック上のビットでは、スキュー角が変化し、このスキュー角の変化がデータの記録／再生の際のノイズ発生原因となる。
【００１４】
この点、磁気記録媒体を円筒型にした場合は、一般に、磁気記録媒体の回転方向と垂直方向に磁気ヘッドを移動させるので、スキュー角を常に一定にできる。従って、パターンドメディアを円筒形支持体上に形成できれば、スキュー角の問題を解決できる。
【００１５】
ところで、パターンドメディアの製造方法としては、従来、図１０（ａ）〜図１０（ｅ）に示すものが知られている。すなわち、まず、図１０（ａ）に示すように、Ｓｉ等の基板１１０上にスパッタ法等を用いて強磁性体層１２０を形成した後、所望のパターンに相当するレジストパターン１３０を電子ビーム描画で形成する。次に、図１０（ｂ）に示すように、このレジストパターン１３０をマスクとして、イオンビームミリングを行い、露出部の強磁性体層１２０をエッチングする。この後、図１０（ｃ）に示すように、残ったレジスト膜を除去し、図１０（ｄ）に示すように、イオンミリングによって形成された溝を埋めるように非磁性体膜１４０を被覆し、最後に基板表面をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）研磨することで、図１０（ｅ）に示すパターンドメディアを得ている。
【００１６】
このように、従来のパターンメディアの製造方法では、強磁性体であるＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等を含む磁気薄膜層が極めてエッチングが困難な材料であるため、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ）等を用いて化学的エッチングを行うことが困難であるため、強磁性体薄膜層をイオンビームミリング等の物理的エッチングを使用する方法が利用されている。
【００１７】
しかしながら、上述する従来の製造方法は平坦なディスク上にパターンドメディアを製作する方法であり、この方法をそのまま円筒型のパターンドメディアに応用することは困難である。従って、例えば、円筒型のパターンドメディアを作製するためには、可とう性のあるシート状もしくは板状のパターンドメディアを作製し、これを円筒形支持体に貼り付ける方法等が考えられる。しかし、通常の機械的なシートの貼り合わせ精度はせいぜい１０μｍ程度であり、シートの一方の端部と他方の端部とを貼り合わせる場合に、１ビットがΦ１００ｎｍ以下のパターンを有するようなパターンドメディアに必要なビットの位置合わせ精度に対して不足する。従って、シートの継ぎ目の部分では、記録トラックとして数トラック分ずれてしまうため、データの記録／再生ができない。
【００１８】
また、図１（ａ）〜図１（ｅ）に示す工程は、工程の負担が大きく、イオンミリングに伴う物理的なエッチングダメージも残るため、円筒型のパターンドメディアを実用化するには、より簡易で、エッチングを伴わない製造方法の使用が望まれる。
【００１９】
そこで、上記従来の課題に鑑み、本発明の磁気記録媒体は、実用化に適したドラム状のパターンドメディアを提供することである。
【００２０】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、実用化に適したドラム状のパターンドメディアの製造方法を提供することである。
【００２１】
さらに、本発明の磁気記録装置は、実用化に適したドラム状のパターンドメディアを備えた磁気記録装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録媒体の特徴は、円筒形またはこれに準ずる形状の支持体と、支持体の側表面に配設された磁気記録層と、この磁気記録層を１または複数の、独立したシーケンスで記録／再生を行う記録領域に区分する、１または複数の境界領域と、各記録領域内に形成された、非磁性体と、該非磁性体領域によって互いに分離され、規則的に配列された複数の強磁性体領域とを有することである。
【００２３】
上記本発明の磁気記録媒体の特徴によれば、実用可能な、ドラム状のパターンドメディアを提供できる。１または複数の境界領域によって、区分される各記録領域には、非磁性体領域によって互いに分離され、規則的に配列された複数の強磁性体領域によって、パターンメディアが形成されており、各記録領域は、独立したシーケンスで記録／再生を行う単位であるので、記録／再生の際、境界領域の状態によって、影響を受けない。従って、境界領域によって隣接しあう各記録領域内の強磁性体領域の配列、すなわち記録トラック位置の調整が不要にできる。従って、例えばパターンメディアを形成したシートを円筒支持体上に貼る場合に生じる、貼りあわせ部分を境界領域とすれば、貼り合わせ部分での貼り合わせ誤差が何ら問題とならない。また、後述する金型を利用した製造方法など、不可避的に金型片の継ぎ目部分の支持体表面に稜線が形成されるような製造方法においても、該稜線部分を境界領域として積極的に利用することで、ドラム式パターンドメディアの製造方法として使用することが可能となる。このようにして、より安価で歩留まりの高い、実用的なドラム状のパターンドメディアを提供できる。
【００２４】
なお、本発明において、円筒形またはこれに準ずる形状とは、少なくとも中心軸に垂直な断面が円形であり、円形のふたつの平行な端面（一方は底面）を有するものをいう。なお、本明細書では、便宜的にこれらの形状を「ドラム状」と呼ぶ。
【００２５】
また、ドラム状のパターンドメディアは、高記録密度になっても熱揺らぎによる記録の消失や、ＳＮ比の低下を防ぐことができるとともに、磁気ヘッドを、支持体の中心軸に平行に移動できるよう設置することにより、常時磁気ヘッドの中心線とシリンダーの中心線とを直行させ、スキュー角をゼロにすることができるので、ディスク状のパターンドメディアのようなスキュー角の変化によるノイズの問題も解決できる。
【００２６】
なお、上記本発明の特徴を有する磁気記録媒体において、支持体の形状が円錐台形状であってもよい。なお、円錐台とは、円錐を底面に平行な平面で切り、頂点を含む部分を除いた立体をいう。この場合は、金型を利用した製造方法を用いた場合に、金型と成型体との離型の歩留まりを大幅に上げることができる。
【００２７】
また、上記本発明の第１および第２の磁気記録媒体において、強磁性体領域は凸部上面に形成され、非磁性体領域は凸部を囲む凹部の側面および底面に形成されていてもよい。この場合は、各記録領域に形成される規則的な凹凸による形状効果により、強磁性体領域と非磁性体領域とを磁気的に分離するパターンドメディアを形成できる。この構造のパターンドメディアは、金型を用いた量産的方法を使用できるので、安価に提供することが可能となる。
【００２８】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、側面に、規則的に配列された複数の凸部とその周囲を囲む凹部とを有する円筒もしくは円筒に準ずる形状の支持体を準備する工程と、支持体の側面上に、強磁性層もしくは、軟磁性層および強磁性層を被覆する工程とを有することである。
【００２９】
上記本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、円筒形状またはこれに準ずる形状のドラム型の支持体表面に形成された凹凸の上に強磁性層もしくは、軟磁性層と強磁性層を形成するので、ドラム式パターンドメディアを形成できる。すなわち、支持体表面に形成した凹凸により、それを被覆する強磁性層に凹凸が形成される。金属人工格子等で形成される強磁性層は、凸部には強磁性特性を発現する良好な積層構造を形成するものの、凹凸の側面部および底面部では、良好な積層構造を得ることができず、磁気特性が著しく劣化した状態になる。したがって、物理的には分断されていないものの、磁気的には非磁性体により分離された強磁性体領域であるパターンドメディアを形成できる。なお、軟磁性層と強磁性層を形成した場合も同様であるが、強磁性層の下地層として軟磁性層を有する場合は、単磁極ヘッドを用いた垂直磁気記録の書き込み／読み込む（記録／再生）の際に、ヘッドと媒体との間で閉じた磁気ループを形成できるので、垂直磁気記録に適した構造を提供することができる。
【００３０】
なお、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法において、上記支持体を準備する工程は、内表面に凹凸が規則的に配設された、複数の金型片から構成される、円筒またはこれに準ずる形状の支持体を形成するための金型を準備する工程と、金型内に溶融状態の樹脂を封入する工程と、金型内に封入された樹脂を冷却し、金型から成型された支持体を取り出す工程とを有してもよい。
【００３１】
あるいは、上記支持体を準備する工程は、円筒形状の支持体表面に樹脂層を被覆する工程と、表面に規則的な凹凸を有する基板上を上記樹脂層を被覆した支持体を転がして凹凸パターンを樹脂層に転写する工程と、樹脂層を硬化させる工程とを有してもよい。
【００３２】
上記本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、強磁性層のエッチング工程が不要であるので、エッチングダメージがなく歩留まりが高く、金型やスタンパー機能を持つ基板で凹凸を形成するため量産性に優れている。
【００３３】
また、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法において、支持体の形状を円錐台形状としてもよい。この場合は、金型内表面および成型体側面に設けられた傾斜のため金型と成型体の接触が少なく、支持体表面の凹凸に傷つけずに、高い歩留まりで金型から成型された支持体を離型することができる。従って、磁気記録媒体の歩留まりを向上することができる。
【００３４】
本発明の磁気記録装置の特徴は、上記本発明の磁気記録媒体と、磁気記録媒体の外表面に近接して対向配置された、一または複数の磁気ヘッドと、磁気記録媒体を前記磁気ヘッドに対し相対的に回転させる回転機構と、磁気ヘッドを磁気記録媒体の回転面に対し垂直な方向に磁気ヘッドを移動させる移動機構とを有することである。そして、磁気記録媒体中の各記録領域に、独立のシーケンスでデータの記録／再生を行うことである。
【００３５】
上記本発明の磁気記録装置によれば、磁気ヘッドもしくは磁気ヘッド群を磁気記録媒体の中心軸に対し平行移動させるため、スキュー角を常に一定にすることができる。したがって、スキュー角の変動による誤差の影響がないパターンドメディアを提供できる。また、磁気記録媒体中の各記録領域に、独立のシーケンスでデータの記録／再生を行うので、磁気記録媒体上の境界領域の状態に左右されない、記録／再生信号を得ることができる。
【００３６】
なお、上記本発明の磁気記録装置の特徴において、磁気ヘッド数を磁気記録媒体上の記録領域の数と同数とし、磁気記録媒体と磁気ヘッドまたは磁気ヘッド群が相対的に一回転する間に、各磁気ヘッドが対応する各記録領域のみに対し、データの記録／再生が可能であってもよい。この場合は、磁気記録媒体外表面に、記録領域数と同じ数の磁気ヘッドもしくは磁気ヘッド群を備えるため、記録領域ごとに同時にデータの読み込みと書き込みが実行できる。したがって、記録／再生を高速に行うことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００３８】
（第１の実施の形態）
図１に本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の外観図を示す。第１の実施の形態に係る磁気記録媒体は、ドラム型磁気記録媒体１００であり、円筒型の支持体１０と、支持体１０の側表面に配設された磁気記録層４０とを有する。
【００３９】
磁気記録層４０は、支持体１０の中心軸に平行に延在する二つの境界領域５０Ａおよび５０Ｂによって、磁気記録層４０は記録領域４０Ａと４０Ｂとに区分されている。本実施の形態に係るドラム式磁気記録媒体の主な特徴のひとつは、各磁気記録層４０Ａおよび４０Ｂを、独立した磁気記録領域としたことである。すなわち、データの記録／再生のシーケンスが、各記録領域４０Ａと４０Ｂごとに独立に行われる。したがって、異なる記録領域間で記録トラックの位置やビットの位置を調整する必要がない。境界領域５０Ａまたは５０Ｂに、記録ビットの配列が不連続となる部分が存在していてよい。
【００４０】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、ドラム型磁気記録媒体１００の磁気記録層４０Ａの断面図である。図２（ａ）に示すように、支持体１０の表面には規則的に凹凸が形成されており、凹凸の表面には強磁性層２０が形成されている。もしくは、図２（ｂ）に示すように、支持体１０の凹凸の表面に軟磁性層３０および強磁性層２０が積層されている。なお、支持体１０は非磁性材である。なお、平面的には凸部は、規則的に配列し、各凸部の周囲を凹部で囲まれている。
【００４１】
このように、第１の実施の形態に係るドラム型磁気記録媒体１００では、支持体１０表面に規則的な凹凸が形成され、この凹凸上に強磁性層２０もしくは、軟磁性層３０と強磁性層２０が形成されているので、この形状効果によりパターンドメディアが形成されている。すなわち、支持体１０表面に形成した凹凸により、それを被覆する強磁性層２０にも凹凸ができる。金属人工格子等で形成される強磁性層２０は、凸部上面には強磁性特性を発現する良好な積層構造を形成するものの、凹凸の側面部および底面部では、良好な積層構造を得ることができず、磁気特性が著しく劣化した状態になる。したがって、物理的には分断されていないものの、磁気的には非磁性体領域により分離された強磁性体領域であるパターンドメディアが形成される。
【００４２】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、磁気記録層４の表面の状態を示す平面図である。凸部に形成された強磁性層２０は強磁性特性を発現するため、強磁性体領域３０１となり、その周囲の凹部に形成された強磁性層２０は、磁気特性が著しく劣化した状態なので、非磁性体領域３０２となる。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、強磁性体領域３０１は規則的に配列されており、各強磁性体領域３０１の形状は、矩形、円形あるいは楕円形等を採用することができ、特に限定されない。ただし、各強磁性体領域が単磁区結晶となる大きさ、例えば１００ｎｍ角以下、より好ましくは８０ｎｍ角以下とすることが好ましい。また、強磁性体領域３０１の配列の態様は特に限定されず、図３（ａ）に示すような正方格子状、図３（ｂ）に示すような六方格子状等を採用できる。
【００４３】
強磁性層２０としては、飽和磁化Ｉｓが大きくかつ磁気異方性が大きい材料が適している。この観点から、例えばＣｏ、Ｐｔ、Ｓｍ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＡｌならびにこれらの金属の合金からなる群より選択される少なくとも一種が用いられる。これらのうちでは、結晶磁気異方性の大きいＣｏ基合金、特にＣｏＰｔ、ＳｍＣｏ、ＣｏＣｒをベースとしたものやＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ等の規則合金がより好ましい。具体的には、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ、Ｆｅ５０Ｐｔ５０、Ｃｏ５０Ｐｔ５０、Ｆｅ５０Ｐｄ５０、Ｃｏ７５Ｐｔ２５などである。また、これらの他にも、Ｔｂ−Ｆｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等の希土類−遷移金属合金、磁性層と貴金属層の多層膜（人工格子：Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄなど）、ＰｔＭｎＳｂ等の半金属、Ｃｏフェライト、Ｂａフェライト等の磁性酸化物などから幅広く選択することができる。
【００４４】
例えば、強磁性層２０をＣｏ／Ｐｔの人工格子で作製する場合は、Ｃｏ層の膜厚を０．２ｎｍ〜１．０ｎｍ、好ましくは０．５ｎｍとし、Ｐｔ層の膜厚を０．５ｎｍ〜２．０ｎｍ、好ましくは１．０〜２．０ｎｍとする。また各層の層数は１０層程度、Ｐｔ層数がＣｏ層数より一層多くなるようにする。
【００４５】
磁気特性を制御する目的で、上記の磁性体にさらに磁性元素であるＦｅ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１つ以上の元素と合金化させてもよい。また、これらの金属または合金に、磁気特性を向上させるための添加物、例えばＣｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｈｆ、Ｃｒ、Ｖ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｂ等、あるいはこれらの元素と、酸素、窒素、炭素、水素の中から選ばれる少なくとも一つの元素との化合物を加えても良い。
【００４６】
強磁性層２０の磁気異方性に関しては、垂直磁気異方性成分が主であれば面内磁気異方性成分があっても構わない。強磁性層２０の厚さに特に制限はないが、高密度記録を考えると１００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下がより好ましく、２０ｎｍ以下が更に好ましい。０．１ｎｍ以下になると薄膜を構成するのが困難になるので好ましくない。
【００４７】
なお、上記の強磁性層２０は、これまでの磁気記録媒体の形態と同様な、磁性粒子とその間に存在する非磁性物質とから構成される複合材料であってもよい。この場合は、磁性粒子を反転単位とした高密度磁気記録が可能となる。しかしながら、磁気記録層をパターン化する場合には、非磁性物質の存在は必ずしも必要ではなく、また、希土類すなわち遷移金属合金のような連続的なアモルファス磁性体であっても構わない。
【００４８】
なお、図２（ｂ）に示すように、支持体１０の上に軟磁性層３０および強磁性層２０の積層を形成する場合は、高密度の垂直磁気記録を行うことができる。高密度の垂直磁気記録を行う場合、単磁極ヘッドを使用することが好ましいが、この場合、強磁性層２０に垂直磁化を与えるため、ヘッドと媒体との間で閉磁界ループを形成することが必要となる。軟磁性層３０はこのときに、磁束の通路を提供し、閉磁界ループの形成を可能とする。磁気異方性の方向は膜面に垂直でも、面内周方向でも、面内半径方向でも、あるいはこれらの合成であっても構わない。保磁力の大きさは、記録時にヘッド磁界によってスピンの向きが変わって閉磁路が形成される程度であればよいが、一般的には数ｋＯｅ以下であれば好ましく、１ ｋＯｅ以下であればさらに好ましく、５００Ｏｅ以下であればより好ましい。
【００４９】
軟磁性層３０としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏのいずれかの元素を組成に含んでいる軟磁性材料、例えば、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、フェライト、珪素鉄、炭素鉄等で形成することが好ましい。なお、データの読み込み／書き込みの際にリング型ヘッドを用いる場合は軟磁性層３０の必要はない。
【００５０】
軟磁性層３０の微細構造は、強磁性層２０と同様な構造であれば、結晶性や微細構造制御の点で好ましいが、磁気特性を優先させる場合には敢えて別の構造とすることもできる。例えば、アモルファスの軟磁性層３０と多結晶の強磁性層２０、あるいはその逆が考えられる。また、軟磁性層３０は、軟磁性体微粒子が非磁性体マトリックス中に存在する、いわゆるグラニュラー構造であっても構わないし、磁気特性の異なる複数の層（例えば軟磁性層／非磁性層の多層膜）から構成されていても構わない。
【００５１】
次に、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、第１の実施の形態に係るドラム型磁気記録媒体１００の製造方法について説明する。
【００５２】
まず、図４（ａ）に示すような、射出成型用の金型６０を準備する。なお、図示していないが、この金型６０は、複数の金型片で構成され、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す方法で作製することができる。すなわち、金型６０を作製するためには、まず、図５（ａ）に示すように、円筒形シリンダー８０にディップコータで電子ビーム露光用のレジスト５２を塗布する。次に、図５（ｂ）に示すように、レジストが塗布された円筒形シリンダー８１を真空チャンバ内に導入し、電子ビーム露光を行い、磁気記録層４０に形成する凹凸パターンに相当するパターンを電子ビームでレジスト上に描画し、現像する。さらに、図５（ｃ）に示すように、レジストパターンをマスクとして、電子ビーム描画パターンが形成された円筒形シリンダー８２をＡｒイオンミリングにてエッチングし、その後酸素プラズマにてレジストの除去を行う。こうして得られた表面に規則的な凹凸が形成された円筒形シリンダー８３の表面に、Ｎｉスパッタで導電化処理を行い、Ｎｉめっき（電鋳）を行う。図５（ｄ）に示すように、Ｎｉめっき片をニ分割し、円筒形シリンダー８３から離型する。こうして、射出成型用の金型片６０Ａと６０Ｂとを得る。各金型片に形成される凹凸は、パターンドメディアの記録ビットに対応しており、各凸部の上面面積は１００ｎｍ〜８０ｎｍ角とする。支持体１０に形成する凹凸の高さは、数十ｎｍ〜１００ｎｍ程度、好ましくは約５０ｎｍが望ましい。
【００５３】
次に、図４（ｂ）に示すように、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す製造方法で作製した金型片６０Ａと６０Ｂからなる金型６０に、樹脂導入孔６１より支持体１０の材料となる、熱した樹脂１０Ａを導入する。
【００５４】
導入する樹脂１０Ａとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を使用できる。
【００５５】
具体的には、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン系ポリマーアロイ、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アモルファスポリオレフィン、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレ−ト系）、ポリ塩化ビニール、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステル、ナイロンなどが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、熱硬化性ポリウレタン、エポキシ樹脂、不飽和アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、不飽和ポリエステル、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂などが挙げられる。主成分として、ウレタン化ポリ（メタ） アクリレートやポリカーボネートジ（メタ） アクリレート、アセタールグリコールジアクリレートを含む樹脂液を硬化させた樹脂を使用することができる。熱硬化性樹脂の場合は、樹脂中に硬化触媒または硬化剤を含有させてもよい。また、紫外線硬化型樹脂を使用することもできる。硬化触媒として、光増感剤が使用される。光増感剤の代表的なものとしてはアセトフェノン系、ベンゾインアルキルエーテル系、プロピオフェノン系、ケトン系、アントラキノン系、チオキサントン系が挙げられる、これらを単独もしくは複数混合して使用してもよい。特にケトン系の１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が転写性能、離型性能、品質安定性の面で有用である。紫外線で硬化する樹脂は特に紫外線硬化型樹脂と呼ばれる。あるいは、樹脂の代わりにガラス特に低融点ガラスを用いてもよい。高生産性、コスト、耐吸湿性などの点からは、射出成型ポリカーボネートが好ましく、耐薬品性、耐吸湿性などの点からは、非晶質ポリオレフィンが好ましい。
【００５６】
樹脂１０Ａとして、熱硬化樹脂および熱可塑性樹脂を使用した場合は、図４（ｃ）に示すように、金型６０を冷却し、金型６０内に導入された樹脂１０Ａが固化したら、樹脂成型体（支持体）１０を金型６０より取り出す。図５（ｄ）に示すように、金型６０は、金型片６０Ａおよび６０Ｂで構成されているので、これを用いて形成した成型体である支持体１２には、金型片６０Ａと６０Ｂとの継ぎ目の部分に不可避的に稜線が入る。本実施の形態に係る磁気記録媒体においては、この稜線を境界領域５０Ａおよび５０Ｂとして利用する。
【００５７】
この後、支持体１２に表面にスパッタによって、強磁性層を形成する。例えば、このとき図４（ｄ）に示すように、スパッタ装置の真空チャンバ内に設置する円筒形の支持体１０は、強磁性材料であるＣｏ／Ｐｔターゲット７０に対し、相対的に回転させることにより支持体１０の側表面全域に膜厚約１０ｎｍ〜５０ｎｍの強磁性体層を均一に形成する。こうして、境界領域５０Ａおよび５０Ｂによって磁気記録層４０を記録領域４０Ａおよび４０Ｂに分割され、各記録領域にパターンドメディアが形成されたドラム型磁気記録媒体１００が得られる。
【００５８】
なお、強磁性体層２０を形成する際に使用するターゲットは、材料ごとに複数用意してもよい。例えばＣｏとＰｔのターゲットをそれぞれ用意することで、ＣｏとＰｔを交互にスパッタし、強磁性層として、Ｃｏ／Ｐｔ人工格子を形成することができる。また、同様な方法で、軟磁性層を強磁性層の下地層として形成してもよい。さらに、Ｃ等の保護膜を形成してもよい。
【００５９】
図６は、第１の実施の形態に係る磁気記録装置の構成例を示す概略図である。この磁気記録装置では、上述した第１の実施の形態に係るドラム型磁気記録媒体１００が回転軸８０５に固定され、以下の回転機構により回転する。すなわち、回転軸８０５の両端部は、軸受け８０８を介して支持プレート８０６に回転自在に支持されており、電動機８０７によって回転され、これにあわせてドラム型磁気記録媒体１００が回転する。
【００６０】
磁気ヘッド８０１Ａおよび８０１Ｂは、ドラム型磁気記録媒体１００の外表面に近接して対向配置され、書き込み／読み込み（記録／再生）のシーケンスを独立に行う記録領域４０Ａ、４０Ｂと同じ数、例えばここでは２つ配設される。各磁気ヘッド８０１Ａおよび８０１Ｂはアクチュエータアーム８０２Ａおよび８０２Ｂによって、軸８１０に固定されており、軸８１０は、アクチュエータ８０９により、回転軸８０５と平行な方向に移動し、これにあわせて、各磁気ヘッド８０１Ａおよび８０１Ｂも磁気記録媒体の中心軸と平行な方向に直線移動する。
【００６１】
なお、磁気記録媒体１００の回転および磁気ヘッド８０１の直線運動は、いずれも、磁気記録媒体１００と磁気ヘッド８０１との間での相対的な動きでよい。従って、磁気記録媒体１００のかわりに磁気ヘッド８０１を回転させてもよく、磁気ヘッド８０１のかわりに磁気記録媒体１００を上下に直線移動させてもよい。
【００６２】
図６に示す第１の実施の形態に係る磁気記録装置では、ドラム型磁気記録媒体１００の磁気記録層４０が、独立別個に記録／再生を行う２つの記録領域４０Ａおよび４０Ｂに分割されている。すなわち、記録領域４０Ａおよび４０Ｂは、別々のシーケンスでデータの書き込みと読み込みが行われる。ここでは２つの磁気ヘッド８０１Ａおよび８０１Ｂとを使用し、磁気ヘッド８０１Ａは記録領域４０Ａへの書き込みを行い、磁気ヘッド８０１Ｂは記録領域４０Ｂへの書き込みを行うようにする。このように各記録領域ごとに専用の磁気ヘッドを備えることにより、磁気記録媒体が１回転する間に、同時に記録領域４０Ａと記録領域４０Ｂのデータの書き込み／読み込みを行うことができるので、データの記録／再生を高速に行うことが可能になる。
【００６３】
なお、本実施の形態に係る磁気記録装置において、単一の磁気ヘッド８０１を使用することも可能である。この場合は、ドラム型磁気記録媒体１００が回転するごとに、奇数回目の回転時には記録領域４０Ａにデータを書き込み、偶数回目の回転時には記録領域４０Ｂにデータを書き込むといった操作をすればよい。
【００６４】
なお、記録領域４０Ａおよび４０Ｂをそれぞれ独立にデータの記録／再生を行うためには、連続するデータについては、ひとつの記録領域のみに記録する必要がある。また、大容量データを格納する場合は、あらかじめデータを分割するなどの工夫が必要となる。
【００６５】
なお、境界領域５０には、データは存在しないので、ヘッドがここを通過する際には、再生信号にブランクが生ずる。この再生信号ブランクの長さを計測することで、各記録領域の境界を判別することもできる。この場合、ブランクの長さは磁気記録媒体の回転数と境界領域の長さで規定される。ブランクが長いほど記録領域か否かの判別が容易になるが、記録領域の面積を広くするためには、ブランクの長さを短くする方が好ましい。
【００６６】
また、境界領域５０Ａの有無については、境界領域５０に隣接する各記録領域４０Ａおよび４０Ｂの端縁部付近の記録トラックにその旨のサーボ信号を予め書き込んでおいてもよい。
【００６７】
上述するように、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体および磁気記録装置によれば、境界領域５０Ａで区分けした各記録領域４０Ａおよび４０Ｂへのデータの記録／再生を独立したシーケンスで行うので、磁気記録媒体１００上の境界領域５０左右の異なる記録領域４０Ａと４０Ｂとの間で生じる記録トラック位置ずれは、なんらデータの記録／再生に影響しない。しかも、金型６０を用いて磁気記録媒体１００を形成する際に不可避的に支持体１０表面に残る金型片６０Ａ、６０Ｂの継ぎ目による稜線部分を境界領域５０Ａとするので、稜線の存在による記録／再生不良の発生を防止できる。また、記録領域４０Ａと記録領域４０Ｂとの間で、物理的な位置合わせの必要が無くなるため、プロセス上の負担が大幅に減る。
【００６８】
また、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、金型を用いたドラム型磁気記録媒体１００の製造方法は、極めて量産性にも富むので、極めて実用的なドラム式パターンドメディア、およびこれを用いた磁気記録装置を提供できる。
【００６９】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る磁気記録媒体１５０を図７に示す。第１の実施の形態に係るドラム型磁気記録媒体１００と異なる点は、支持体１２の形状が円錐台形状あることである。円錐台とは、円錐を底面に平行な平面で切断し、頂点を含む部分を除いた立体であり、図７に示すように、中心軸と通過する断面が台形であり、支持体１２の側表面に傾斜が与えられている。
【００７０】
その他の条件においては、第１の実施の形態に係るドラム型磁気記録媒体１００と同様である。支持体１２の側表面に、磁気記録層４２が形成され、２つの境界領域５２Ａおよび５２Ｂによって、独立した記録領域４２Ａと４２Ｂとに分割されている。さらに、各記録領域４２Ａおよび４２Ｂには、図２（ａ）または図２（ｂ）に示すような支持体表面に凹凸のあるパターンドメディアが形成されている。第２の実施の形態に係る磁気記録媒体１５０も、第１の実施の形態に係る磁気記録媒体１００と同様に、図６に示す構造の磁気記録装置に応用できる。磁気記録媒体１５０上の境界領域５２Ａまたは５２Ｂの左右の異なる記録領域４２Ａと４２Ｂとの間で生じる記録トラック位置ずれは、なんらデータの記録／再生に影響しない。
【００７１】
第２の実施形態に係る磁気記録媒体１５０も、図４に示した、金型を利用した射出成型工程を使用することができる。この際、金型としては、図８に示すような、凹凸を有する内面が傾斜を有する金型６２を使用することとなる。
【００７２】
第１の実施の形態では、金型から成型体である円筒型支持体を取り出す際、金型表面の凹凸に接触し、支持体表面の凹凸が傷つき、あるいは金型と成型体の互いの凹凸により、離型そのものが容易でない場合もあるが、その点、第２の実施の形態に係る磁気記録媒体１５０を作製する場合には、図８に示すように、使用する金型６２の内表面と支持体１２の側表面に傾斜があるため、成型された支持体１２を取り出すとき、成型体表面が金型６２の内表面に接触しないよう取り出すことができるため、支持体１２表面の凹凸に傷がつきにくく、製造歩留まりを飛躍的に向上できる。
【００７３】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る磁気記録媒体は、第１の実施の形態に係るドラム型磁気記録媒体１００と同様な構造を有するものであるが、その製造方法が異なるものである。
【００７４】
以下、第３の実施の形態に係る製造方法について図９（ａ）〜図９（ｃ）を参照しながら説明する。
【００７５】
まず、一般的な射出形成法等を用いて非磁性の円筒形シリンダー１４を作製する。次に、図９（ａ）に示すように、この円筒形シリンダー１４表面にディップコータで液状の樹脂１６Ａを塗布し、円筒形シリンダー１４の表面に樹脂層１６Ｂを形成する。樹脂１６Ａは、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等であれば良いが、熱や光の吸収特性、離型性、耐光性、耐久性、硬度を考えると、色数（ＡＰＨＡ）が３０〜５０、屈折率が２５℃で１．４〜１．８程度のものが好ましい。樹脂１６Ａの比重は、２５℃で０．８〜１．３程度、粘度は２５℃で１０〜４８００ＣＰＳ程度のものが転写性の点で好ましい。
【００７６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、表面に凹凸パターンが形成された基板（スタンパー）９０を準備する。この基板９０上に円筒形シリンダー１４を押し当てながら、転がし、円筒形シリンダー１４表面の樹脂層１６Ｂに基板９０の凹凸を転写する。凹凸が転写された樹脂層１６Ｂに、例えば、紫外線照射を行い、さらに１２０℃でベークをすることで樹脂層１６Ｂを硬化させる。こうして、表面に凹凸のある支持体１６を得る。
【００７７】
その後、図９（ｃ）に示すように、真空チャンバに支持体１６を搬入し、Ｃｏ／Ｐｔ等を用いて、回転させつつ強磁性体をスパッタし、支持体表面に強磁性層を形成する。なお、強磁性層を形成する前に、軟磁性層をスパッタし、軟磁性層と強磁性層の積層を形成してもよい。こうして、凸部上面には、強磁性体領域が形成され、この凸部周囲を囲む凹部側面及び底面は、非磁性体領域となり、パターンドメディアが形成される。
【００７８】
上述する方法で形成される第３の実施の形態に係る磁気記録媒体１６０は、樹脂層１６Ｂにできた転写の開始線と終了線の間、もしくは転写パターンの重複部を境界領域５４とすることになり、境界領域５４は一つであるから、磁気記録層４４は境界領域５４で区分されるものの、記録領域の数は一つとなる。
【００７９】
上記第３の実施の形態に係る製造方法を使用すれば、支持体表面の凹凸パターンの形成が、円筒型の金型を使用して、凹凸パターンを形成する場合よりより簡易化される。また、凹凸パターンが形成された後に、金型から成型体をはずす作業が不要であるため、離型の際に生じる凹凸パターンの損傷の問題をなくすことができる。
【００８０】
こうして、得られた第３の実施の形態に係る磁気記録媒体も図６に示す磁気記録装置に備える磁気記録媒体として使用できる。なお、この場合は磁気記録媒体上に記録領域が一つ形成されるので、磁気ヘッドの数は一つでよい。また、この場合も単一の記録領域で独立に記録／再生を行うものとし、境界領域５４にデータの書き込み／読み込みはしない。
【００８１】
（その他の実施の形態）
本発明は、実施の形態よび実施例の説明の記載に限定されるものではなく、変形や改良が可能なことは、当業者には自明である。
【００８２】
例えば、第１〜第３の実施の形態では、いずれも支持体に金型あるいはスタンパーを利用して凹凸を形成することで、凹凸形状効果により、パターンドメディアを形成しているが、パターンドメディアの作製方法はこの方法に限られるものではない。例えば、可とう性のシート上に、図１０（ａ）〜図１０（ｅ）に示すような従来のエッチング工程を利用した方法でパターンドメディアを形成し、これをドラム状の支持体表面に貼り付けてもよい。この場合に、シートの貼り合わせ部分を境界領域とすることができる。
【００８３】
また、上述の例では、磁気記録媒体に記録領域を一つまたは二つ設ける例を説明しているがが、本発明の記録領域の数に限定はない。また、境界領域の数にも限定はない。さらに、上述するように、金型を用いた製造方法を使用した場合に不可避的に残る稜線のように、記録ビットの配列が不連続となる部分に限らず、記録ビットの配列が連続する部分においても境界領域を設けることもできる。
【００８４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００８５】
（実施例１）
射出成型法によって、表面に微細な凹凸を有する断面直径２００ｍｍ、高さ７００ｍｍの円筒形の支持体を作製した。具体的には、まず、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す方法で、表面に凹凸を有する金型を作製した。ポリカーボネート（帝人株式会社製の商品名「ＡＤ５５０３」）を、射出成型機のホッパーに入れ、金型温度を１２５℃、樹脂温度を３４０℃、射出圧力を３０ｔ、サイクルタイムを１２秒とする成型条件で成型を行った。こうして、支持体表面に５０ｎｍ角の矩形の凸部を図３（ａ）に示すように配列した凹凸パターンを作製した。凹凸の高さは約５０ｎｍとした。金型片の継ぎ目の部分にあたる支持体表面には稜線が残った。１０個製作した成型体の内６個については、損傷なく金型から離型できたが、残りの４個については、離型の際表面凹凸が部分的に剥離している個所が見られた。
【００８６】
損傷なく離型できた支持体をスパッタ蒸着装置のチャンバ内に搬入し、支持体を回転させながら、支持体表面にＰｔを５０ｎｍ、その後ＣｏとＰｔを交互にスパッタ成膜した。こうして、Ｃｏ４．４ｎｍとＰｔ９．５ｎｍが交互に１０層積層された人工格子からなる強磁性層を形成した。さらに、この強磁性層の上に、Ｃ保護膜を１０ｎｍスパッタ成膜した。こうして、円筒形の磁気記録媒体を作製した。この磁気記録媒体表面に、ＨＤＤ媒体用潤滑財をディップコータで塗布した。
【００８７】
こうして、得られた磁気記録媒体用いて、Ｒ／Ｗ試験を行った。接触圧約５〜６ｇ、Ｄｉｓｃ回転数３０００ｒｐｍ、スライド速度１．２５ｍｍ／ｓ、５往復、時々発生する突起部分からと思われるパルス状の信号がなくなる程度バニッシュし、Ｒ／Ｗ試験をした。稜線部分を境界領域とし、この境界領域で分割される２つの磁気記録層を、それぞれ独立した記録領域Ａおよび記録領域Ｂとして扱い、記録領域Ａのみの信号を取り出すようなシーケンスを組みこんだオシロスコープで、再生信号を観測した。書き込み周波数１ＭＨｚ、６０ｍＡで再度Ｒ／Ｗ試験をしたところ、ＰｒｉＡＭＰ出力で３００ｍＶ程度の再生信号が得られた。また、媒体保磁力が大きいため、ヘッドの書きこみ出力を大きくする必要があった。
【００８８】
このように、金型片の継ぎ目部分に形成された稜線部を境界領域とし、この境界領域で、分割される磁気記録層をそれぞれ独立した記録領域とした場合は、良好な再生出力を得るができた。
【００８９】
実施例１で製作したドラム型磁気記録媒体では、磁気記録層の磁気特性を直接測定することが困難であるので、実施例１の磁気記録媒体の磁気特性を測定するため、実施例１の磁気記録媒体上に形成されている凹凸パターンと同一サイズ、同一形状の凹凸パターンを、以下に説明する方法で基板上に形成し、さらに、同一条件で強磁性層を形成した試料について磁気特性を測定した。
【００９０】
即ち、Ｓｉ基板上にＳｉＯ２熱酸化膜２００ｎｍが形成されたディスク状の基板に、ＥＢ（電子ビーム）用レジストをスピンコートで塗布しＥＢ描画を行った。こうして、約５０ｎｍ角の矩形パターンが規則的に配列した微細なレジストパターンを形成した。ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）でレジストパターンをマスクにして、５０ｎｍエッチングした。エッチングガスとしてＣＦ４を用いて、流量２０ＳＣＣＭ、チャンバ内圧力０．０３Ｔｏｒｒ、進行波１５０Ｗの条件でエッチングを行った。その後、硫酸：過酸化水素水＝３：１の混合溶液で基盤処理を行い、レジストを完全に酸化剥離した。こうして作製した凹凸原盤にＮｉを２０ｎｍスパッタ成膜した後、電鋳を行い、Ｎｉスタンパを製作した。
【００９１】
製作したＮｉスタンパを用いて、射出成型にて凹凸のあるディスク状のポリカーボネート基板を作製した。即ち、基板表面に実施例１の磁気記録媒体の支持体表面に形成された凹凸パターンと同じ、５０ｎｍ角の矩形の凸部が規則的に配列したパターンを作製した。製作した凹凸ポリカーボネート基板表面に実施例１と同様の条件で、Ｃｏ／Ｐｔ人工格子をスパッタ成膜した。
【００９２】
こうして得られた試料をＭＦＭで観測したところ、パターンの凸部において単色像が得られた。即ち、５０ｎｍ角の強磁性体領域が単磁区状態であることが確認できた。ＶＳＭ（振動試料型磁力計）で垂直方向の磁気特性を観測したところ、角形比１．００、保磁力４５００Ｏｅが得られた。
【００９３】
なお、凹凸のない平坦ポリカーボネート基板上に実施例１と同じ条件でＣｏ／Ｐｔ人工格子を作製した場合に得られる磁気特性が、角形比０．８、保磁力２０００Ｏｅである。従って、実施例１のドラム型磁気記録媒体の磁気記録層には、表面の凹凸による形状効果により、パターンドメディアが形成されており、大幅に磁気特性の向上が図られていることが確認できた。
【００９４】
（実施例２）
実施例２では、図７に示す、円錐台形状の磁気記録媒体を製作した。すなわち、図８で示す内表面に傾斜を有する金型を作製し、実施例１と同様な条件で射出成型を行い、円錐台形形状の、表面に規則的な凹凸を備えたポリカーボネートからなる支持体を作製した。この場合、１０個製作した成型体は、いずれも損傷なく金型から離型できた。
【００９５】
実施例１と同様な条件で、円錐台形状の支持体表面にＣｏ４．４ｎｍとＰｔ９．５ｎｍが交互に１０層積層された人工格子からなる強磁性層を形成した。さらに、この強磁性層の上に、Ｃ保護膜を１０ｎｍスパッタ成膜した。こうして、円錐台形状の磁気記録媒体を作製した。
【００９６】
こうして、得られた磁気記録媒体用いて、Ｒ／Ｗ試験を行った。
【００９７】
接触圧約５〜６ｇ、Ｄｉｓｃ回転数３０００ｒｐｍ、スライド速度１．２５ｍｍ／ｓ、５往復、時々発生する突起部分からと思われるパルス状の信号がなくなる程度バニッシュし、Ｒ／Ｗ試験をした。なお、稜線部分を境界領域とし、この境界領域で分割される２つの磁気記録層を、それぞれ独立した記録領域Ａおよび記録領域Ｂとして扱い、記録領域Ａのみの信号を取り出すようなシーケンスを組みこんだオシロスコープで、再生信号を観測した。その結果、書き込み周波数１ＭＨｚ、６０ｍＡ、ＰｒｉＡＭＰ出力において、３００ｍＶ程度の良好な再生信号が得られた。
【００９８】
（実施例３）
実施例３では、実施例１と同様な円筒形の磁気記録媒体を作製した。実施例１と同じ条件で作製したポリカーボネートからなる支持体の凹凸が形成された表面に、軟磁性層と強磁性層からなる積層を形成した。すなわち、支持体の表面上に、まず、スパッタ蒸着により、軟磁性層であるＣｏＺｒＮｂ膜を１００ｎｍ形成し、続いて、Ｃｏ４．４ｎｍとＰｔ９．５ｎｍが交互に１０層積層して人工格子からなる強磁性層を形成した。
【００９９】
こうして作製した試料をマグネット中にセットし、回転方向に１０ｋＯｅで磁化した。これはＣｏＺｒＮｂ軟磁性層の磁壁を取り去るためである。その後、Ｃ保護膜を形成し、潤滑材を塗布した。
【０１００】
磁気記録媒体表面に残る稜線部分を境界領域とし、この境界領域で分割される２つの磁気記録層を、それぞれ独立した記録領域Ａおよび記録領域Ｂとして扱い、記録領域Ａのみの信号を取り出すよう、磁気記録媒体が一回転する間に記録領域Ａのみに記録し、または再生書きするシーケンスを組みこんだオシロスコープで、再生信号を観測した。
【０１０１】
書き込みヘッドとして、単磁気ヘッドを用いて、接触圧約５〜６ｇ、Ｄｉｓｃ回転数３０００ｒｐｍ、スライド速度１．２５ｍｍ／ｓで、Ｒ／Ｗ試験をした。その結果、書き込み周波数１ＭＨｚ、４０ｍＡのＰｒｉＡＭＰ出力で３００ｍＶ程度の良好な再生信号が得られた。
【０１０２】
このように、軟磁性層を形成したことにより、垂直記録に適した単磁極型ヘッドを使用することが可能になり、さらに、書き込み磁界を低減することができた。
【０１０３】
（比較例）
比較例では、実施例１と同様な製造条件でドラム型磁気記録媒体を作製した。これを、図６に示す磁気記録装置に設置し、スライダーをアクチュエータアームで支持し、接触圧約５〜６ｇ、Ｄｉｓｃ回転数３０００ｒｐｍ、スライド速度１．２５ｍｍ／ｓ、５往復、時々発生する突起部分からと思われるパルス状の信号がなくなる程度バニッシュし、Ｒ／Ｗ試験を行った。
【０１０４】
すなわち、この比較例では、従来のドラム型磁気記録媒体と同様に、金型片の継ぎ目部分である稜線部分もふくめ、円筒形支持体の側表面全体を連続する磁気記録領域とした。この場合は、明確な再生信号は得られなかった。
【０１０５】
【発明の効果】
上述するように、本発明の磁気記録媒体によれば、熱揺らぎ耐性にすぐれ、良好な磁気特性を有するドラム型のパターンドメディアを実用化できる。
【０１０６】
本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、量産性のある安価なプロセスで、ドラム型のパターンドメディアを提供できる。
【０１０７】
本発明の磁気記録装置によれば、製造コストの負担が少なく、読み込み誤差が少なく大容量の情報の記録／再生が可能な、ドラム型パターンドメディアを備えた磁気記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の外観図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の表面に形成された磁気記録層の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法で使用する金型の作製方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録装置の構成を示す概略図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る磁気記録媒体の外観図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法で使用する金型の形状を示す概略図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す工程図である。
【図１０】従来のパターンドメディアの製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１００、１５０、１６０ 磁気記録媒体
１０、１２、１６ 支持体
１４ 円筒シリンダー
２０ 強磁性層
３０ 軟磁性層
４０、４４ 磁気記録層
４０Ａ、４０Ｂ 記録領域
５０Ａ、５０Ｂ、５４ 境界領域
３０１ 強磁性体領域
３０２ 非磁性体領域
６０、６２ 金型
６０Ａ、６０Ｂ 金型片
６１ 樹脂導入孔
１０Ａ 樹脂
１６Ａ 樹脂
７０、７２ Ｃｏ／Ｐｔターゲット
８０ 円筒形シリンダー
９０ 基板
８０１Ａ、８０１Ｂ 磁気ヘッド
８０２Ａ、８０２Ｂ アクチュエータアーム
８０５ 回転軸
８０６ 支持プレート
８０７ 電動機
８０８ 軸受け
８０９ アクチュエータ
８１０ 軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-density magnetic recording technique, and particularly to a drum-type magnetic recording medium and a patterned medium.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, multimedia data such as images, videos, and audio has been advanced, and the amount of search data information per user has been increasing. For this reason, a large-capacity and high-speed database is required. Also, with the rapid spread of mobile information terminals such as mobile phones, there is an increasing demand for storing data such as images, video, and audio in these mobile information terminals. In response to this demand, it has been studied to mount a small hard disk drive (hereinafter, referred to as an HDD) with a large capacity and high-speed access to a mobile phone.
[0003]
However, a conventional disk-type HDD requires a certain length or more in the disk surface direction, and is not suitable for storage in a small mobile phone. Therefore, development of a small cylindrical HDD having a dry cell size is expected. Such a dry cell HDD is capable of scanning the entire recording medium in a very short cycle by relatively reciprocating a cylindrical recording medium rotating at a high speed and a head group arranged on a spiral orbit. (For example, see Patent Document 1). In this apparatus, a medium using a longitudinal magnetic recording system is used as a magnetic recording medium.
[0004]
On the other hand, the recording bit size on the magnetic recording medium has become extremely fine, on the order of tens of nm, due to the increase in the surface recording density of the magnetic recording medium accompanying the increase in the recording capacity of the HDD. In order to obtain a good reproduction output from such minute recording bits, each bit needs to have as large a saturation magnetization as possible. However, miniaturization of a recording bit causes a problem that magnetization amount is lost per bit, and magnetization information is lost due to magnetization reversal due to “thermal fluctuation”.
[0005]
Generally, this “thermal fluctuation” is more affected as the value of Ku · V / kT (where Ku is the anisotropy constant, V is the minimum unit volume of magnetization, k is the Boltzmann constant, and T is the absolute temperature) is smaller. It is empirically known that when Ku · V / kT is smaller than 100, magnetization reversal due to “thermal fluctuation” occurs. That is, the magnetic anisotropy energy (expressed as the product of the magnetic anisotropy energy density Ku and the volume V of the magnetic particles) required to keep the magnetization direction of the magnetic particles in one direction is about the same as the thermal fluctuation energy at room temperature. , The magnetization fluctuates with time, and the recorded information is lost.
[0006]
Further, in the magnetic recording medium of the longitudinal magnetic recording system, since the demagnetizing field in the recording bit in the region where the recording density is high becomes strong, it is easily affected by "thermal fluctuation" while the magnetic particle diameter is relatively large. On the other hand, in a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium, the growth of magnetic particles in the film thickness direction allows the minimum unit volume V of magnetization to be increased while keeping the particle size of the medium surface small. Can be suppressed. However, if the density of the HDD is further increased in the future, even if the perpendicular magnetic recording method is used, the thermal fluctuation resistance will be limited.
[0007]
Such a problem of "thermal fluctuation" accompanying the increase in magnetic recording density is not limited to a normal disk-type magnetic recording medium, but also to a cylindrical magnetic recording medium mounted on a small information terminal such as a mobile phone. Exists as well. Therefore, when a smaller and larger-capacity magnetic recording medium is required, the cylindrical magnetic recording medium using the above-described longitudinal magnetic recording method cannot meet the demand. Also, an information storage device using a cylindrical magnetic recording medium using a perpendicular recording method (see Patent Document 2) has been proposed. However, if the recording bit size becomes extremely fine, about several tens of nanometers, there is a problem. Even in the perpendicular magnetic recording system, there is a limit to the thermal fluctuation resistance.
[0008]
As a method for solving the problem of the resistance to thermal fluctuation, a magnetic recording medium called “patterned medium” has attracted attention. In general, a patterned medium refers to a magnetic recording medium in which a plurality of magnetic regions each serving as a recording bit unit are formed independently of each other in a non-magnetic material layer. It can also be called a divided magnetic recording medium. In a general patterned medium, a nonmagnetic layer such as SiO 2 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 Such as oxides and Si 3 N 4 , AlN, nitrides such as TiN, carbides such as TiC, and borides such as BN are used, and a ferromagnetic region is selectively formed in these nonmagnetic layers.
[0009]
In a conventional continuous magnetic thin film, the number of magnetic particles per bit is up to about 1000 grains. However, as the recording density increases, the number of grains corresponding to one bit decreases. This is because the recording mark edge is determined by the boundaries of the grains of the grains, so that it is necessary to reduce the grains as much as possible to secure S / N. Therefore, when a conventional continuous magnetic thin film is used, V must be reduced. However, in the patterned media, the edge of the recording magnetic domain can be defined by the structure, so that an improvement in the S / N ratio can be expected without reducing V. Therefore, the value of Ku · V / kT can be maintained at a relatively high value, so that the problem of thermal fluctuation can be avoided.
[0010]
In the patterned media, since the ferromagnetic region, which is a recording bit unit, is independent, it is possible to prevent interference between recording bits, and is effective in eliminating recording by adjacent bits and reducing noise. In addition, the patterning increases the domain wall movement resistance and can improve the magnetic characteristics.
[0011]
[Patent Document 1]
U.S. Pat. No. 5,754,517
[0012]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-109701
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a patterned medium is a recording medium suitable for a high-density HDD, but since a separation pattern of a ferromagnetic region and a non-magnetic region is fixed on a magnetic recording medium in advance, the magnetic recording It has been pointed out that when the medium is a disk, a problem occurs in the tracking servo. The angle between the tangent to the running direction of the recording track on the disk and the mechanical center line of the head is called the skew angle, but in a recording medium using a normal continuous magnetic thin film, the state of "blank paper" where no signal is written Since a servo writer or the like writes a tracking servo signal on the servo head, there is no influence of the skew angle accompanying the movement of the actuator arm fixing the magnetic head. However, in the patterned medium, the bit position is defined in advance on the magnetic recording medium, and therefore, the skew angle changes between the bits on the track located on the inner periphery of the disk and the bits on the track located on the outer periphery. This change in the skew angle causes noise when recording / reproducing data.
[0014]
In this regard, in the case where the magnetic recording medium is cylindrical, the magnetic head is generally moved in the direction perpendicular to the rotation direction of the magnetic recording medium, so that the skew angle can always be kept constant. Therefore, if the patterned media can be formed on the cylindrical support, the problem of the skew angle can be solved.
[0015]
By the way, as a method of manufacturing a patterned medium, the methods shown in FIGS. 10A to 10E are conventionally known. That is, first, as shown in FIG. 10A, a ferromagnetic layer 120 is formed on a substrate 110 of Si or the like by using a sputtering method or the like, and then a resist pattern 130 corresponding to a desired pattern is formed by electron beam drawing. Formed. Next, as shown in FIG. 10B, ion beam milling is performed using the resist pattern 130 as a mask, and the exposed portion of the ferromagnetic layer 120 is etched. Thereafter, as shown in FIG. 10C, the remaining resist film is removed, and as shown in FIG. 10D, a non-magnetic film 140 is coated so as to fill the grooves formed by ion milling. Finally, the substrate surface is polished by CMP (Chemical Mechanical Polishing) to obtain a patterned medium shown in FIG.
[0016]
As described above, in the conventional method for manufacturing a patterned medium, since the magnetic thin film layer containing a ferromagnetic material such as Fe, Co, and Ni is a material that is extremely difficult to etch, it is possible to use RIE (reactive ion etching) or the like. Since it is difficult to perform chemical etching, a method of using physical etching such as ion beam milling of the ferromagnetic thin film layer is used.
[0017]
However, the above-mentioned conventional manufacturing method is a method of manufacturing a patterned medium on a flat disk, and it is difficult to apply this method to a cylindrical patterned medium as it is. Therefore, for example, in order to produce a cylindrical patterned medium, a method of producing a flexible sheet-shaped or plate-shaped patterned medium and affixing it to a cylindrical support may be considered. However, the accuracy of normal mechanical sheet bonding is at most about 10 μm, and when bonding one end of the sheet to the other end, a pattern is formed such that one bit has a pattern of Φ100 nm or less. Insufficient bit alignment accuracy required for media. Therefore, at the seam of the sheet, the recording track is shifted by several tracks, so that data cannot be recorded / reproduced.
[0018]
In addition, the steps shown in FIGS. 1A to 1E have a large burden on the steps and physical etching damage associated with ion milling remains. It is desirable to use a simpler, non-etching manufacturing method.
[0019]
In view of the above-mentioned conventional problems, a magnetic recording medium of the present invention is to provide a drum-shaped patterned medium suitable for practical use.
[0020]
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a drum-shaped patterned medium suitable for practical use.
[0021]
Another object of the present invention is to provide a magnetic recording apparatus having a drum-shaped patterned medium suitable for practical use.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The magnetic recording medium of the present invention is characterized in that a support having a cylindrical or similar shape, a magnetic recording layer disposed on a side surface of the support, and one or more independent sequences of the magnetic recording layer are provided. One or a plurality of boundary areas, which are divided into recording areas where recording / reproduction is performed, a non-magnetic body formed in each recording area, and a plurality of regularly arranged and separated from each other by the non-magnetic body areas And a ferromagnetic region.
[0023]
According to the features of the magnetic recording medium of the present invention, a drum-shaped patterned medium that can be used practically can be provided. In each of the recording areas divided by one or a plurality of boundary areas, a pattern medium is formed by a plurality of regularly arranged ferromagnetic areas which are separated from each other by a nonmagnetic area. Since the area is a unit for performing recording / reproduction in an independent sequence, it is not affected by the state of the boundary area during recording / reproduction. Therefore, it is not necessary to adjust the arrangement of the ferromagnetic regions in each recording region adjacent to each other by the boundary region, that is, the adjustment of the recording track position. Therefore, for example, if the bonding portion, which is generated when the sheet on which the pattern medium is formed, is bonded onto the cylindrical support, is used as the boundary region, the bonding error at the bonding portion does not cause any problem. Also, in a manufacturing method in which a ridge line is inevitably formed on the surface of a support at a joint portion of a mold piece, such as a manufacturing method using a mold described later, the ridge line portion is actively used as a boundary region. By doing so, it can be used as a method for manufacturing a drum-type patterned medium. In this way, it is possible to provide a practical drum-shaped patterned medium that is cheaper and has a higher yield.
[0024]
In the present invention, the term “cylindrical or similar” refers to a shape having at least a circular cross section perpendicular to the central axis and two circular parallel end faces (one is a bottom face). In the present specification, these shapes are referred to as “drum shapes” for convenience.
[0025]
In addition, the drum-shaped patterned media can prevent loss of recording due to thermal fluctuations and decrease of the SN ratio even when the recording density becomes high, and can move the magnetic head parallel to the central axis of the support. With this arrangement, the center line of the magnetic head and the center line of the cylinder can always be perpendicular to each other, and the skew angle can be reduced to zero. Can also be solved.
[0026]
In the magnetic recording medium having the features of the present invention, the shape of the support may be a truncated cone. The truncated cone refers to a solid obtained by cutting a cone on a plane parallel to the bottom surface and excluding a portion including a vertex. In this case, when a manufacturing method using a mold is used, the yield of mold release from the mold and the molded body can be significantly increased.
[0027]
In the first and second magnetic recording media of the present invention, the ferromagnetic region may be formed on the upper surface of the convex portion, and the non-magnetic region may be formed on the side surface and the bottom surface of the concave portion surrounding the convex portion. . In this case, a patterned medium that magnetically separates the ferromagnetic region and the non-magnetic region can be formed by the shape effect of the regular unevenness formed in each recording region. The patterned media having this structure can be provided at a low cost because a mass-production method using a mold can be used.
[0028]
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention includes a step of preparing a support having a cylindrical shape or a shape similar to a cylinder having a plurality of regularly arranged convex portions and concave portions surrounding the periphery thereof, Covering the ferromagnetic layer or the soft magnetic layer and the ferromagnetic layer.
[0029]
According to the method for producing a magnetic recording medium of the present invention, a ferromagnetic layer or a soft magnetic layer and a ferromagnetic layer are formed on irregularities formed on the surface of a drum-shaped support having a cylindrical shape or a similar shape. Therefore, a drum-type patterned medium can be formed. That is, the irregularities formed on the surface of the support form irregularities on the ferromagnetic layer covering the same. A ferromagnetic layer formed of a metal artificial lattice or the like can form a good laminated structure exhibiting ferromagnetic properties on the convex portions, but can obtain a good laminated structure on the side and bottom portions of the irregularities. And the magnetic properties are significantly deteriorated. Therefore, it is possible to form a patterned medium which is a ferromagnetic region which is not physically divided but is magnetically separated by a non-magnetic material. The same applies to the case where a soft magnetic layer and a ferromagnetic layer are formed. However, when a soft magnetic layer is provided as an underlayer of the ferromagnetic layer, writing / reading of perpendicular magnetic recording using a single-pole head is performed. At the time of (reproduction), a closed magnetic loop can be formed between the head and the medium, so that a structure suitable for perpendicular magnetic recording can be provided.
[0030]
In the method of manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention, the step of preparing the support includes forming irregularities on the inner surface regularly, comprising a plurality of mold pieces, a cylinder or a cylinder. A step of preparing a mold for forming a support having a similar shape, a step of enclosing a resin in a molten state in the mold, and cooling the resin encapsulated in the mold to be molded from the mold Removing the support.
[0031]
Alternatively, the step of preparing the support includes a step of coating the surface of the cylindrical support with a resin layer, and a step of rolling the support coated with the resin layer on a substrate having regular irregularities on the surface. And a step of curing the resin layer.
[0032]
According to the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, since an etching step of a ferromagnetic layer is not required, there is no etching damage, a high yield is obtained, and unevenness is formed on a substrate having a mold or a stamper function, so that mass productivity is improved. Is excellent.
[0033]
In the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, the shape of the support may be a truncated cone. In this case, there is little contact between the mold and the molded body due to the inclination provided on the inner surface of the mold and the side surface of the molded body, and the support molded from the mold with a high yield without damaging the unevenness of the surface of the support. Can be released from the mold. Therefore, the yield of the magnetic recording medium can be improved.
[0034]
The magnetic recording device of the present invention is characterized in that the magnetic recording medium of the present invention, one or a plurality of magnetic heads disposed in close proximity to the outer surface of the magnetic recording medium, and the magnetic recording medium is attached to the magnetic head. The magnetic head has a rotating mechanism for relatively rotating the magnetic head and a moving mechanism for moving the magnetic head in a direction perpendicular to the rotation surface of the magnetic recording medium. Then, data is recorded / reproduced in an independent sequence in each recording area in the magnetic recording medium.
[0035]
According to the magnetic recording apparatus of the present invention, since the magnetic head or the group of magnetic heads is moved in parallel with the center axis of the magnetic recording medium, the skew angle can always be kept constant. Therefore, it is possible to provide a patterned medium which is not affected by an error due to a change in the skew angle. Further, since data is recorded / reproduced in an independent sequence in each recording area in the magnetic recording medium, a recording / reproducing signal can be obtained regardless of the state of the boundary area on the magnetic recording medium.
[0036]
In the features of the magnetic recording apparatus of the present invention, the number of magnetic heads is the same as the number of recording areas on the magnetic recording medium, and while the magnetic recording medium and the magnetic head or the magnetic head group make one relative rotation, Data may be recorded / reproduced only in each recording area corresponding to each magnetic head. In this case, since the same number of magnetic heads or magnetic head groups as the number of recording areas are provided on the outer surface of the magnetic recording medium, data can be read and written simultaneously for each recording area. Therefore, recording / reproduction can be performed at high speed.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0038]
(First Embodiment)
FIG. 1 shows an external view of a magnetic recording medium according to the first embodiment of the present invention. The magnetic recording medium according to the first embodiment is a drum-type magnetic recording medium 100, which includes a cylindrical support 10 and a magnetic recording layer 40 disposed on a side surface of the support 10.
[0039]
The magnetic recording layer 40 is divided into recording areas 40A and 40B by two boundary areas 50A and 50B extending parallel to the central axis of the support 10. One of the main features of the drum type magnetic recording medium according to the present embodiment is that each of the magnetic recording layers 40A and 40B is an independent magnetic recording area. That is, a data recording / reproducing sequence is performed independently for each of the recording areas 40A and 40B. Therefore, there is no need to adjust the position of the recording track or the position of the bit between different recording areas. In the boundary area 50A or 50B, there may be a portion where the arrangement of the recording bits is discontinuous.
[0040]
2A and 2B are cross-sectional views of the magnetic recording layer 40A of the drum type magnetic recording medium 100. As shown in FIG. 2A, irregularities are regularly formed on the surface of the support 10, and a ferromagnetic layer 20 is formed on the irregular surface. Alternatively, as shown in FIG. 2B, the soft magnetic layer 30 and the ferromagnetic layer 20 are laminated on the uneven surface of the support 10. The support 10 is a non-magnetic material. The projections are regularly arranged in a plan view, and each projection is surrounded by a recess.
[0041]
As described above, in the drum type magnetic recording medium 100 according to the first embodiment, regular irregularities are formed on the surface of the support 10, and the ferromagnetic layer 20 or the soft magnetic layer 30 Since the layer 20 is formed, a patterned medium is formed by this shape effect. That is, the unevenness formed on the surface of the support 10 causes unevenness in the ferromagnetic layer 20 covering the same. The ferromagnetic layer 20 formed of a metal artificial lattice or the like forms a good laminated structure exhibiting ferromagnetic properties on the upper surface of the convex portion, but obtains a good laminated structure on the side and bottom portions of the unevenness. Cannot be performed, and the magnetic characteristics are significantly deteriorated. Accordingly, a patterned medium that is not physically divided but is a ferromagnetic region magnetically separated by a nonmagnetic region is formed.
[0042]
3A and 3B are plan views showing the state of the surface of the magnetic recording layer 4. FIG. Since the ferromagnetic layer 20 formed on the convex portion exhibits ferromagnetic characteristics, it becomes a ferromagnetic region 301, and the ferromagnetic layer 20 formed on the concave portion around the ferromagnetic region 20 has a significantly deteriorated magnetic characteristic. The magnetic region 302 is formed. As shown in FIGS. 3A and 3B, the ferromagnetic regions 301 are regularly arranged, and each ferromagnetic region 301 has a rectangular, circular, or elliptical shape. And is not particularly limited. However, it is preferable that the size of each ferromagnetic region be a single domain crystal, for example, 100 nm square or less, more preferably 80 nm square or less. The mode of the arrangement of the ferromagnetic regions 301 is not particularly limited, and a square lattice shape as shown in FIG. 3A, a hexagonal lattice shape as shown in FIG.
[0043]
As the ferromagnetic layer 20, a material having a large saturation magnetization Is and a large magnetic anisotropy is suitable. From this viewpoint, for example, at least one selected from the group consisting of Co, Pt, Sm, Fe, Ni, Cr, Mn, Bi, and Al and alloys of these metals is used. Among these, a Co-based alloy having a large crystal magnetic anisotropy, particularly an alloy based on CoPt, SmCo, or CoCr, or an ordered alloy such as FePt or CoPt is more preferable. Specifically, Co-Cr, Co-Pt, Co-Cr-Ta, Co-Cr-Pt, Co-Cr-Ta-Pt, Fe 50 Pt 50 , Co 50 Pt 50 , Fe 50 Pd 50 , Co 75 Pt 25 And so on. In addition to these, Tb-Fe, Tb-Fe-Co, Tb-Co, Gd-Tb-Fe-Co, Gd-Dy-Fe-Co, Nd-Fe-Co, Nd-Tb-Fe- Rare earth-transition metal alloys such as Co, multilayer films of magnetic layers and noble metal layers (artificial lattice: Co / Pt, Co / Pd, etc.), semimetals such as PtMnSb, magnetic oxides such as Co ferrite, Ba ferrite, etc. You can choose.
[0044]
For example, when the ferromagnetic layer 20 is made of a Co / Pt artificial lattice, the Co layer has a thickness of 0.2 nm to 1.0 nm, preferably 0.5 nm, and the Pt layer has a thickness of 0.5 nm to 0.5 nm. 2.0 nm, preferably 1.0 to 2.0 nm. The number of layers is about 10 and the number of Pt layers is larger than the number of Co layers.
[0045]
For the purpose of controlling the magnetic properties, the above magnetic material may be further alloyed with at least one element selected from the magnetic elements Fe and Ni. Additives for improving magnetic properties, such as Cr, Nb, V, Ta, Mo, Ti, W, Hf, Cr, V, In, Zn, Al, Mg, Si, are added to these metals or alloys. B or a compound of these elements and at least one element selected from oxygen, nitrogen, carbon, and hydrogen may be added.
[0046]
Regarding the magnetic anisotropy of the ferromagnetic layer 20, there may be an in-plane magnetic anisotropy component as long as the perpendicular magnetic anisotropy component is main. The thickness of the ferromagnetic layer 20 is not particularly limited, but is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and still more preferably 20 nm or less in consideration of high-density recording. When the thickness is less than 0.1 nm, it becomes difficult to form a thin film, which is not preferable.
[0047]
The ferromagnetic layer 20 may be a composite material composed of magnetic particles and a non-magnetic substance existing between the magnetic particles, as in the case of the conventional magnetic recording medium. In this case, high-density magnetic recording using magnetic particles as a reversal unit becomes possible. However, when the magnetic recording layer is patterned, the presence of a non-magnetic substance is not always necessary, and a continuous amorphous magnetic substance such as a rare earth or transition metal alloy may be used.
[0048]
When a soft magnetic layer 30 and a ferromagnetic layer 20 are laminated on the support 10 as shown in FIG. 2B, high-density perpendicular magnetic recording can be performed. When performing high-density perpendicular magnetic recording, it is preferable to use a single-pole head. In this case, in order to impart perpendicular magnetization to the ferromagnetic layer 20, it is necessary to form a closed magnetic field loop between the head and the medium. Required. The soft magnetic layer 30 then provides a path for the magnetic flux and allows the formation of a closed magnetic field loop. The direction of the magnetic anisotropy may be perpendicular to the film surface, in the in-plane circumferential direction, in the in-plane radial direction, or a combination thereof. The magnitude of the coercive force may be such that the direction of spin is changed by the head magnetic field at the time of recording to form a closed magnetic path, but is generally several kOe or less, preferably 1 kOe or less. Preferably, it is more preferably 500 Oe or less.
[0049]
The soft magnetic layer 30 is preferably formed of a soft magnetic material containing any of Fe, Ni, and Co in its composition, such as CoFe, NiFe, CoZrNb, ferrite, silicon iron, and carbon iron. When a ring type head is used for reading / writing data, the soft magnetic layer 30 is not required.
[0050]
The fine structure of the soft magnetic layer 30 is preferably the same as that of the ferromagnetic layer 20 in terms of crystallinity and fine structure control. However, if priority is given to magnetic characteristics, another structure may be used. . For example, an amorphous soft magnetic layer 30 and a polycrystalline ferromagnetic layer 20, or vice versa, can be considered. The soft magnetic layer 30 may have a so-called granular structure in which soft magnetic fine particles are present in a non-magnetic matrix, or may have a plurality of layers having different magnetic properties (for example, a multilayer of soft magnetic layer / non-magnetic layer). Film).
[0051]
Next, a method for manufacturing the drum type magnetic recording medium 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4A to 4D.
[0052]
First, a mold 60 for injection molding is prepared as shown in FIG. Although not shown, the mold 60 is composed of a plurality of mold pieces, and can be manufactured by the method shown in FIGS. 5A to 5D. That is, in order to manufacture the mold 60, first, as shown in FIG. 5A, a resist 52 for electron beam exposure is applied to a cylindrical cylinder 80 by a dip coater. Next, as shown in FIG. 5B, a cylindrical cylinder 81 coated with a resist is introduced into a vacuum chamber and subjected to electron beam exposure to form a pattern corresponding to the concavo-convex pattern formed on the magnetic recording layer 40. Draw on resist with electron beam and develop. Further, as shown in FIG. 5C, using the resist pattern as a mask, the cylindrical cylinder 82 on which the electron beam drawing pattern is formed is etched by Ar ion milling, and then the resist is removed by oxygen plasma. The surface of the cylindrical cylinder 83 having regular irregularities formed on the surface thus obtained is subjected to a conductive treatment by Ni sputtering and Ni plating (electroforming). As shown in FIG. 5 (d), the Ni-plated piece is divided into two parts and released from the cylindrical cylinder 83. Thus, mold pieces 60A and 60B for injection molding are obtained. The unevenness formed on each mold piece corresponds to the recording bit of the patterned media, and the upper surface area of each convex portion is 100 nm to 80 nm square. The height of the irregularities formed on the support 10 is preferably about several tens nm to 100 nm, and more preferably about 50 nm.
[0053]
Next, as shown in FIG. 4 (b), the resin introduction hole 61 supports the mold 60 including the mold pieces 60A and 60B produced by the production method shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d). A heated resin 10A, which is a material of the body 10, is introduced.
[0054]
As the resin 10A to be introduced, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used.
[0055]
Specifically, polycarbonate, polystyrene, styrene polymer alloy, polyolefin, polyethylene, polypropylene, amorphous polyolefin, acrylic resin (for example, polymethyl methacrylate), polyvinyl chloride, thermoplastic polyurethane, polyester, nylon, etc. No. Examples of the thermosetting resin include thermosetting polyurethane, epoxy resin, unsaturated acrylic resin, acrylic urethane resin, unsaturated polyester, and diethylene glycol bisallyl carbonate resin. As a main component, a resin obtained by curing a resin liquid containing urethane-containing poly (meth) acrylate, polycarbonate di (meth) acrylate, or acetal glycol diacrylate can be used. In the case of a thermosetting resin, a curing catalyst or a curing agent may be contained in the resin. Further, an ultraviolet curable resin can also be used. A photosensitizer is used as a curing catalyst. Representative examples of the photosensitizer include an acetophenone type, a benzoin alkyl ether type, a propiophenone type, a ketone type, an anthraquinone type, and a thioxanthone type. These may be used alone or in combination. Particularly, ketone-based 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone is useful in terms of transfer performance, release performance, and quality stability. Resins that cure with ultraviolet light are particularly called ultraviolet-curable resins. Alternatively, glass, especially low-melting glass, may be used instead of the resin. In terms of high productivity, cost, moisture absorption and the like, injection molded polycarbonate is preferable, and from the viewpoint of chemical resistance and moisture absorption, amorphous polyolefin is preferable.
[0056]
When a thermosetting resin and a thermoplastic resin are used as the resin 10A, as shown in FIG. 4C, the mold 60 is cooled, and the resin 10A introduced into the mold 60 is solidified. The body (support) 10 is removed from the mold 60. As shown in FIG. 5D, since the mold 60 is composed of mold pieces 60A and 60B, the support 12 which is a molded body formed by using the mold pieces 60A and 60B. A ridge line inevitably enters the seam part. In the magnetic recording medium according to the present embodiment, the ridge lines are used as boundary regions 50A and 50B.
[0057]
Thereafter, a ferromagnetic layer is formed on the surface of the support 12 by sputtering. For example, at this time, as shown in FIG. 4D, the cylindrical support 10 installed in the vacuum chamber of the sputtering apparatus is rotated relatively to the Co / Pt target 70 which is a ferromagnetic material. As a result, a ferromagnetic layer having a thickness of about 10 nm to 50 nm is uniformly formed on the entire side surface of the support 10. Thus, the magnetic recording layer 40 is divided into the recording areas 40A and 40B by the boundary areas 50A and 50B, and the drum type magnetic recording medium 100 in which the patterned medium is formed in each recording area is obtained.
[0058]
Note that a plurality of targets used for forming the ferromagnetic layer 20 may be prepared for each material. For example, by preparing Co and Pt targets respectively, Co and Pt can be alternately sputtered to form a Co / Pt artificial lattice as a ferromagnetic layer. Further, the soft magnetic layer may be formed as a base layer of the ferromagnetic layer in a similar manner. Further, a protective film such as C may be formed.
[0059]
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the magnetic recording device according to the first embodiment. In this magnetic recording apparatus, the drum-type magnetic recording medium 100 according to the first embodiment described above is fixed to a rotating shaft 805, and is rotated by the following rotating mechanism. That is, both ends of the rotating shaft 805 are rotatably supported by the support plate 806 via the bearing 808, and are rotated by the electric motor 807, and the drum type magnetic recording medium 100 is rotated accordingly.
[0060]
The magnetic heads 801A and 801B are arranged in close proximity to the outer surface of the drum type magnetic recording medium 100, and have the same number as the recording areas 40A and 40B for independently performing a write / read (record / reproduce) sequence, for example, here. Two are arranged. The magnetic heads 801A and 801B are fixed to a shaft 810 by actuator arms 802A and 802B, and the shaft 810 is moved by an actuator 809 in a direction parallel to the rotation shaft 805. And 801B also move linearly in a direction parallel to the central axis of the magnetic recording medium.
[0061]
Note that both the rotation of the magnetic recording medium 100 and the linear movement of the magnetic head 801 may be a relative movement between the magnetic recording medium 100 and the magnetic head 801. Therefore, the magnetic head 801 may be rotated instead of the magnetic recording medium 100, and the magnetic recording medium 100 may be moved up and down linearly instead of the magnetic head 801.
[0062]
In the magnetic recording device according to the first embodiment shown in FIG. 6, the magnetic recording layer 40 of the drum-type magnetic recording medium 100 is divided into two recording areas 40A and 40B where recording / reproduction is performed independently and separately. . That is, data writing and reading are performed in the recording areas 40A and 40B in separate sequences. Here, two magnetic heads 801A and 801B are used, and the magnetic head 801A performs writing to the recording area 40A, and the magnetic head 801B performs writing to the recording area 40B. By providing a dedicated magnetic head for each recording area in this manner, data can be simultaneously written / read from / to the recording area 40A and the recording area 40B while the magnetic recording medium makes one rotation. Recording / reproduction can be performed at high speed.
[0063]
In the magnetic recording apparatus according to the present embodiment, a single magnetic head 801 can be used. In this case, every time the drum-type magnetic recording medium 100 rotates, an operation of writing data to the recording area 40A at the time of the odd-numbered rotation and writing data to the recording area 40B at the time of the even-numbered rotation may be performed.
[0064]
In order to record / reproduce data in the recording areas 40A and 40B independently, it is necessary to record continuous data only in one recording area. In addition, when storing large-capacity data, it is necessary to take measures such as dividing the data in advance.
[0065]
Since no data exists in the boundary area 50, when the head passes therethrough, a blank occurs in the reproduced signal. By measuring the length of the reproduced signal blank, it is possible to determine the boundary between the recording areas. In this case, the length of the blank is defined by the rotation speed of the magnetic recording medium and the length of the boundary area. The longer the blank, the easier it is to determine whether it is a recording area or not. However, in order to increase the area of the recording area, it is preferable to shorten the length of the blank.
[0066]
Further, regarding the presence or absence of the boundary area 50A, a servo signal to that effect may be written in advance on a recording track near the edge of each of the recording areas 40A and 40B adjacent to the boundary area 50.
[0067]
As described above, according to the magnetic recording medium and the magnetic recording device of the first embodiment, recording / reproducing of data to / from the recording areas 40A and 40B divided by the boundary area 50A is performed in an independent sequence. The recording track position shift between the left and right different recording areas 40A and 40B on the magnetic recording medium 100 does not affect the recording / reproduction of data. In addition, when the magnetic recording medium 100 is formed by using the mold 60, the ridge portion formed by the joint between the mold pieces 60A and 60B inevitably remaining on the surface of the support 10 is defined as the boundary region 50A. / The occurrence of reproduction failure can be prevented. Further, since there is no need for physical alignment between the recording area 40A and the recording area 40B, the processing load is greatly reduced.
[0068]
Further, according to the method of manufacturing the magnetic recording medium according to the first embodiment, the method of manufacturing the drum-type magnetic recording medium 100 using a mold is extremely rich in mass productivity. A patterned medium and a magnetic recording device using the same can be provided.
[0069]
(Second embodiment)
FIG. 7 shows a magnetic recording medium 150 according to the second embodiment. The difference from the drum type magnetic recording medium 100 according to the first embodiment is that the shape of the support 12 is a truncated cone. The truncated cone is a solid body obtained by cutting a cone with a plane parallel to the bottom surface and excluding a portion including a vertex. As shown in FIG. 7, the cross section passing through the center axis is trapezoidal. The surface has a slope.
[0070]
Other conditions are the same as those of the drum type magnetic recording medium 100 according to the first embodiment. A magnetic recording layer 42 is formed on the side surface of the support 12 and is divided into independent recording areas 42A and 42B by two boundary areas 52A and 52B. Further, in each of the recording areas 42A and 42B, a patterned medium having irregularities on the surface of the support as shown in FIG. 2A or 2B is formed. The magnetic recording medium 150 according to the second embodiment can also be applied to the magnetic recording device having the structure shown in FIG. 6, similarly to the magnetic recording medium 100 according to the first embodiment. The recording track position shift occurring between the left and right different recording areas 42A and 42B of the boundary area 52A or 52B on the magnetic recording medium 150 has no effect on data recording / reproduction.
[0071]
The magnetic recording medium 150 according to the second embodiment can also use the injection molding step using a mold shown in FIG. At this time, as the mold, a mold 62 having an uneven inner surface having an inclination as shown in FIG. 8 is used.
[0072]
In the first embodiment, when the cylindrical support, which is a molded body, is taken out of the mold, it comes into contact with the irregularities on the surface of the mold, and the irregularities on the surface of the support are damaged. In some cases, the mold release itself is not easy, but in that case, when the magnetic recording medium 150 according to the second embodiment is manufactured, as shown in FIG. Since the side surface of the support 12 has an inclination, when the molded support 12 is taken out, the molded body surface can be taken out so as not to contact the inner surface of the mold 62. Scratch is less likely to occur, and the production yield can be dramatically improved.
[0073]
(Third embodiment)
The magnetic recording medium according to the third embodiment has the same structure as the drum-type magnetic recording medium 100 according to the first embodiment, but differs in the method of manufacturing the same.
[0074]
Hereinafter, a manufacturing method according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9A to 9C.
[0075]
First, the non-magnetic cylindrical cylinder 14 is manufactured using a general injection molding method or the like. Next, as shown in FIG. 9A, a liquid resin 16A is applied to the surface of the cylindrical cylinder 14 by a dip coater to form a resin layer 16B on the surface of the cylindrical cylinder 14. The resin 16A may be an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like. However, considering the heat and light absorption properties, mold release properties, light resistance, durability, and hardness, the number of colors (APHA) ) Having a refractive index of 30 to 50 and a refractive index of about 1.4 to 1.8 at 25 ° C. are preferred. The specific gravity of the resin 16A is preferably about 0.8 to 1.3 at 25 ° C., and the viscosity is about 10 to 4800 CPS at 25 ° C. from the viewpoint of transferability.
[0076]
Next, as shown in FIG. 10B, a substrate (stamper) 90 having an uneven pattern formed on the surface is prepared. The cylindrical cylinder 14 is rolled while being pressed against the substrate 90, and the irregularities of the substrate 90 are transferred to the resin layer 16B on the surface of the cylindrical cylinder 14. The resin layer 16B to which the unevenness has been transferred is irradiated with, for example, ultraviolet rays, and further baked at 120 ° C. to cure the resin layer 16B. In this way, a support 16 having an uneven surface is obtained.
[0077]
Thereafter, as shown in FIG. 9C, the support 16 is carried into a vacuum chamber, and a ferromagnetic material is sputtered while rotating using Co / Pt or the like to form a ferromagnetic layer on the surface of the support. . Before forming the ferromagnetic layer, the soft magnetic layer may be sputtered to form a stack of the soft magnetic layer and the ferromagnetic layer. Thus, the ferromagnetic region is formed on the upper surface of the convex portion, and the side surface and the bottom surface of the concave portion surrounding the periphery of the convex portion become a non-magnetic region, and a patterned medium is formed.
[0078]
In the magnetic recording medium 160 according to the third embodiment formed by the above-described method, the boundary area 54 is set between the transfer start line and the transfer end line formed on the resin layer 16B or the overlapping portion of the transfer pattern. Since the boundary area 54 is one, the magnetic recording layer 44 is divided by the boundary area 54, but the number of recording areas is one.
[0079]
When the manufacturing method according to the third embodiment is used, the formation of the concavo-convex pattern on the surface of the support is more simplified than the case where the concavo-convex pattern is formed using a cylindrical mold. In addition, since it is not necessary to remove the molded body from the mold after the concave / convex pattern is formed, it is possible to eliminate the problem of the concave / convex pattern being damaged when the mold is released.
[0080]
The magnetic recording medium according to the third embodiment thus obtained can also be used as a magnetic recording medium included in the magnetic recording device shown in FIG. In this case, since one recording area is formed on the magnetic recording medium, the number of magnetic heads may be one. Also in this case, recording / reproduction is performed independently in a single recording area, and data is not written / read in / from the boundary area 54.
[0081]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples, and it is obvious to those skilled in the art that modifications and improvements can be made.
[0082]
For example, in the first to third embodiments, the patterned medium is formed by the uneven shape effect by forming the unevenness on the support using a mold or a stamper. The method for producing the media is not limited to this method. For example, a patterned medium is formed on a flexible sheet by a method using a conventional etching process as shown in FIGS. 10A to 10E, and the patterned medium is formed on the surface of a drum-shaped support. You may paste it. In this case, the bonded portion of the sheets can be used as the boundary region.
[0083]
Further, in the above-described example, an example is described in which one or two recording areas are provided on the magnetic recording medium, but the number of recording areas of the present invention is not limited. Further, the number of the boundary areas is not limited. Further, as described above, not only a part where the arrangement of the recording bits is discontinuous but also a part where the arrangement of the recording bits is continuous, such as a ridge line inevitably remaining when the manufacturing method using the mold is used. , A boundary region can be provided.
[0084]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
[0085]
(Example 1)
A cylindrical support having a cross section of 200 mm in diameter and a height of 700 mm having fine irregularities on the surface was produced by injection molding. Specifically, first, a mold having irregularities on the surface was manufactured by the method shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d). Polycarbonate (trade name “AD5503” manufactured by Teijin Limited) is put into a hopper of an injection molding machine, and molding conditions are set such that a mold temperature is 125 ° C., a resin temperature is 340 ° C., an injection pressure is 30 t, and a cycle time is 12 seconds. Molding was performed. In this way, a concave / convex pattern in which rectangular protrusions of 50 nm square were arranged on the surface of the support as shown in FIG. The height of the unevenness was about 50 nm. A ridgeline remained on the surface of the support corresponding to the joint of the mold pieces. Six of the ten molded bodies could be released from the mold without damage, but the remaining four parts had surface irregularities partially peeled off during release. .
[0086]
The support that could be released without damage was carried into the chamber of the sputter deposition apparatus, and while the support was rotated, Pt was deposited on the support surface to a thickness of 50 nm, and then Co and Pt were alternately formed by sputtering. Thus, a ferromagnetic layer composed of an artificial lattice in which 10 layers of Co 4.4 nm and 9.5 nm of Pt were alternately stacked was formed. Further, on this ferromagnetic layer, a C protective film was formed by sputtering to a thickness of 10 nm. Thus, a cylindrical magnetic recording medium was manufactured. A lubricating material for an HDD medium was applied to the surface of the magnetic recording medium with a dip coater.
[0087]
An R / W test was performed using the magnetic recording medium thus obtained. A contact pressure of about 5 to 6 g, a disc rotation speed of 3,000 rpm, a slide speed of 1.25 mm / s, a reciprocation of 5 times, a burnishing to the extent that a pulse-like signal considered to be generated from an occasionally generated projection portion disappeared, and an R / W test was performed. An oscilloscope incorporating a sequence in which a ridge portion is defined as a boundary region, and the two magnetic recording layers divided by the boundary region are treated as independent recording regions A and B, respectively, and a signal is extracted from only the recording region A. Then, the reproduced signal was observed. When the R / W test was performed again at a writing frequency of 1 MHz and 60 mA, a reproduced signal of about 300 mV was obtained with a PriAMP output. Further, since the medium has a large coercive force, it is necessary to increase the write output of the head.
[0088]
As described above, when the ridge portion formed at the joint portion of the mold piece is set as a boundary region, and in this boundary region, the divided magnetic recording layers are set as independent recording regions, good reproduction output is obtained. did it.
[0089]
In the drum type magnetic recording medium manufactured in the first embodiment, it is difficult to directly measure the magnetic characteristics of the magnetic recording layer. Therefore, the magnetic characteristics of the magnetic recording medium of the first embodiment are measured. A concavo-convex pattern having the same size and the same shape as the concavo-convex pattern formed on the recording medium is formed on the substrate by the method described below, and the magnetic properties of the sample on which the ferromagnetic layer is formed under the same conditions are measured. did.
[0090]
That is, SiO 2 An EB (electron beam) resist was applied by spin coating to the disk-shaped substrate on which the thermal oxide film 200 nm was formed, and EB drawing was performed. Thus, a fine resist pattern in which rectangular patterns of about 50 nm square were regularly arranged was formed. 50 nm etching was performed by RIE (Reactive Ion Etching) using the resist pattern as a mask. CF as etching gas 4 Was etched under the conditions of a flow rate of 20 SCCM, a chamber pressure of 0.03 Torr, and a traveling wave of 150 W. Thereafter, a base treatment was performed with a mixed solution of sulfuric acid: aqueous hydrogen peroxide = 3: 1, and the resist was completely oxidized and peeled. After Ni was sputter-deposited on the thus formed concave and convex master to a thickness of 20 nm, electroforming was performed to produce a Ni stamper.
[0091]
Using the manufactured Ni stamper, a disc-shaped polycarbonate substrate having irregularities was produced by injection molding. That is, the same pattern as that of the concavo-convex pattern formed on the surface of the support of the magnetic recording medium of Example 1 on the surface of the substrate was prepared, in which rectangular protrusions of 50 nm square were regularly arranged. Under the same conditions as in Example 1, a Co / Pt artificial lattice was formed by sputtering on the surface of the manufactured uneven polycarbonate substrate.
[0092]
When the sample thus obtained was observed by MFM, a monochromatic image was obtained at the convex portion of the pattern. That is, it was confirmed that the 50 nm square ferromagnetic region was in a single magnetic domain state. When the magnetic properties in the vertical direction were observed with a VSM (vibrating sample magnetometer), a squareness ratio of 1.00 and a coercive force of 4500 Oe were obtained.
[0093]
The magnetic properties obtained when a Co / Pt artificial lattice was produced on a flat polycarbonate substrate having no irregularities under the same conditions as in Example 1 were a squareness ratio of 0.8 and a coercive force of 2000 Oe. Therefore, it was confirmed that the patterned medium was formed on the magnetic recording layer of the drum type magnetic recording medium of Example 1 by the shape effect due to the unevenness of the surface, and the magnetic characteristics were significantly improved. Was.
[0094]
(Example 2)
In Example 2, a frustroconical magnetic recording medium shown in FIG. 7 was manufactured. That is, a mold having an inclined inner surface as shown in FIG. 8 is prepared, injection-molded under the same conditions as in Example 1, and a support made of polycarbonate having a truncated conical shape and having regular irregularities on the surface. Was prepared. In this case, all of the 10 molded bodies could be released from the mold without any damage.
[0095]
Under the same conditions as in Example 1, a ferromagnetic layer composed of an artificial lattice in which 10 layers of Co 4.4 nm and Pt 9.5 nm were alternately laminated was formed on the surface of the support having a truncated cone shape. Further, on this ferromagnetic layer, a C protective film was formed by sputtering to a thickness of 10 nm. Thus, a frustroconical magnetic recording medium was manufactured.
[0096]
An R / W test was performed using the magnetic recording medium thus obtained.
[0097]
A contact pressure of about 5 to 6 g, a disc rotation speed of 3,000 rpm, a slide speed of 1.25 mm / s, a reciprocation of 5 times, a burnishing to the extent that a pulse-like signal considered to be generated from an occasionally generated projection portion disappeared, and an R / W test was performed. The ridge portion is defined as a boundary region, and the two magnetic recording layers divided by the boundary region are treated as independent recording regions A and B, and a sequence for extracting a signal of only the recording region A is incorporated. The reproduced signal was observed with an oscilloscope. As a result, a good reproduction signal of about 300 mV was obtained at a write frequency of 1 MHz, 60 mA, and PriAMP output.
[0098]
(Example 3)
In Example 3, a cylindrical magnetic recording medium similar to that of Example 1 was manufactured. A laminate made of a soft magnetic layer and a ferromagnetic layer was formed on the uneven surface of a support made of polycarbonate manufactured under the same conditions as in Example 1. That is, first, a CoZrNb film, which is a soft magnetic layer, is formed to a thickness of 100 nm on the surface of the support by sputter deposition, and then a CoZrNb film composed of an artificial lattice is formed by alternately stacking 10 layers of Co 4.4 nm and 9.5 nm of Pt. A magnetic layer was formed.
[0099]
The sample thus prepared was set in a magnet and magnetized at 10 kOe in the rotation direction. This is to remove the domain wall of the CoZrNb soft magnetic layer. Thereafter, a C protective film was formed, and a lubricant was applied.
[0100]
A ridge portion remaining on the surface of the magnetic recording medium is defined as a boundary region, and the two magnetic recording layers divided by the boundary region are treated as independent recording regions A and B, respectively, and a signal of only the recording region A is extracted. The reproduced signal was observed with an oscilloscope incorporating a sequence for recording or reproducing / writing only in the recording area A during one rotation of the magnetic recording medium.
[0101]
An R / W test was performed using a single magnetic head as a write head at a contact pressure of about 5 to 6 g, a disc rotation speed of 3000 rpm, and a slide speed of 1.25 mm / s. As a result, a good reproduced signal of about 300 mV was obtained with a PriAMP output of 1 mA and a writing frequency of 40 mA.
[0102]
By forming the soft magnetic layer in this manner, it was possible to use a single pole type head suitable for perpendicular recording, and it was possible to further reduce the write magnetic field.
[0103]
(Comparative example)
In the comparative example, a drum-type magnetic recording medium was manufactured under the same manufacturing conditions as in Example 1. This is set on the magnetic recording apparatus shown in FIG. 6, the slider is supported by the actuator arm, the contact pressure is about 5 to 6 g, the disc rotation speed is 3,000 rpm, the slide speed is 1.25 mm / s, the reciprocation is five, The burnish was performed to the extent that the pulse-like signal considered to disappear disappears, and an R / W test was performed.
[0104]
That is, in this comparative example, as in the case of the conventional drum-type magnetic recording medium, the ridges, which are the joints of the mold pieces, were also included, and the entire side surface of the cylindrical support was a continuous magnetic recording area. In this case, no clear reproduced signal was obtained.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, according to the magnetic recording medium of the present invention, a drum-type patterned medium having excellent thermal fluctuation resistance and excellent magnetic properties can be put to practical use.
[0106]
According to the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, a drum-type patterned medium can be provided by a mass-productive and inexpensive process.
[0107]
According to the magnetic recording apparatus of the present invention, it is possible to provide a magnetic recording apparatus equipped with a drum-type patterned medium, which has a small burden on manufacturing costs, has a small reading error, and can record / reproduce a large amount of information.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a magnetic recording medium according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the magnetic recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a magnetic recording layer formed on a surface of the magnetic recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process chart showing a method of manufacturing the magnetic recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process chart showing a method of manufacturing a mold used in the method of manufacturing a magnetic recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a magnetic recording device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an external view of a magnetic recording medium according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a shape of a mold used in a method for manufacturing a magnetic recording medium according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a process chart showing a method for manufacturing a magnetic recording medium according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a process chart showing a conventional method for manufacturing a patterned medium.
[Explanation of symbols]
100, 150, 160 magnetic recording medium
10, 12, 16 support
14 Cylindrical cylinder
20 Ferromagnetic layer
30 Soft magnetic layer
40, 44 magnetic recording layer
40A, 40B recording area
50A, 50B, 54 Boundary area
301 Ferromagnetic region
302 Non-magnetic region
60, 62 mold
60A, 60B Mold piece
61 Resin introduction hole
10A resin
16A resin
70, 72 Co / Pt target
80 Cylindrical cylinder
90 substrate
801A, 801B magnetic head
802A, 802B Actuator arm
805 rotation axis
806 Support plate
807 electric motor
808 bearing
809 Actuator
810 axes

Claims (12)

円筒またはこれに準ずる形状の支持体と、
前記支持体の側面に配設された磁気記録層と、
前記磁気記録層を１または複数の、独立したシーケンスでデータの記録または再生を行う記録領域に区分する、１または複数の境界領域と、
前記記録領域内に形成された、非磁性体領域と、該非磁性体領域によって互いに分離され、規則的に配列された複数の強磁性体領域と
を有する磁気記録媒体。A cylindrical or similar support,
A magnetic recording layer disposed on a side surface of the support,
One or more boundary areas that divide the magnetic recording layer into one or more recording areas for recording or reproducing data in an independent sequence;
A magnetic recording medium having a nonmagnetic region formed in the recording region, and a plurality of ferromagnetic regions separated from each other by the nonmagnetic region and regularly arranged. 前記支持体は、円錐台形状であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the support has a truncated cone shape. 前記支持体の側面には凹凸が形成され、前記強磁性体領域は凸部上面に形成され、前記非磁性体領域は前記凸部を囲む凹部の側面および底面に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体。Irregularities are formed on the side surface of the support, the ferromagnetic region is formed on the upper surface of the convex portion, and the nonmagnetic region is formed on the side surface and the bottom surface of the concave portion surrounding the convex portion. The magnetic recording medium according to claim 1 or 2, wherein 前記境界領域は、強磁性体領域の配列が不連続となる部分を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the boundary region includes a portion where the arrangement of the ferromagnetic regions is discontinuous. 前記強磁性体領域は、記録ビット単位であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the ferromagnetic region is a recording bit unit. 前記強磁性体領域は、単磁区であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the ferromagnetic region is a single magnetic domain. 側面に、規則的に配列された複数の凸部とその周囲を囲む凹部とを有する円筒もしくは円筒に準ずる形状の支持体を準備する工程と、
前記支持体の側面上に、強磁性層もしくは、軟磁性層および強磁性層を被覆する工程と
を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。A step of preparing a support having a shape similar to a cylinder or a cylinder having a plurality of regularly arranged protrusions and recesses surrounding the periphery,
Covering the side surface of the support with a ferromagnetic layer or a soft magnetic layer and a ferromagnetic layer. 前記支持体を準備する工程は、
内表面に凹凸が規則的に配設された、複数の金型片から構成される、円筒またはこれに準ずる形状の支持体を成型するための金型を準備する工程と、
前記金型内に溶融状態の樹脂を流し込む工程と、
前記金型内に流し込まれた樹脂を冷却し、前記金型から成型された支持体を取り出す工程とを有することを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。The step of preparing the support,
A step of preparing a mold for molding a cylindrical or equivalently shaped support, comprising irregularly arranged irregularities on the inner surface, comprising a plurality of mold pieces,
A step of pouring the molten resin into the mold,
8. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 7, further comprising a step of cooling the resin poured into the mold and removing the molded support from the mold. 前記支持体を準備する工程は、
円筒形状の支持体表面に樹脂層を被覆する工程と、
表面に規則的な凹凸パターンを有する基板上に、前記樹脂層を被覆した支持体を
押し当てながら回転移動させることで、前記凹凸パターンを前記樹脂層に転写する工程と、
前記樹脂層を硬化させる工程と
を有することを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。The step of preparing the support,
A step of coating the surface of the cylindrical support with a resin layer,
On a substrate having a regular uneven pattern on the surface, by rotating while pressing a support coated with the resin layer, transferring the uneven pattern to the resin layer,
The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 7, further comprising a step of curing the resin layer. 前記支持体は、円錐台形状であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。The method according to claim 7, wherein the support has a truncated cone shape. 請求項１に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体の外表面に近接して対向配置された、１または複数の磁気ヘッドと、
前記磁気記録媒体を、前記磁気ヘッドに対し相対的に回転させる回転機構と、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の前記回転面に対し垂直な方向に磁気ヘッドを移動させる移動機構とを有し、
前記磁気ヘッドは、前記磁気記録媒体中の記録領域に、独立したシーケンスで、データの記録または再生を行うことを特徴とする磁気記録装置。A magnetic recording medium according to claim 1,
One or a plurality of magnetic heads, which are disposed in close proximity to the outer surface of the magnetic recording medium,
A rotating mechanism for rotating the magnetic recording medium relative to the magnetic head, and a moving mechanism for moving the magnetic head in a direction perpendicular to the rotation surface of the magnetic recording medium,
The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein the magnetic head records or reproduces data in a recording area in the magnetic recording medium in an independent sequence. 前記磁気ヘッドの数は、前記磁気記録媒体中の記録領域数と同じであり、前記磁気記録媒体が前記磁気ヘッドに対し相対的に一回転する間に、各前記磁気ヘッドは対応する一の記録領域のみに対し、データの記録または再生が可能であることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録装置。The number of the magnetic heads is the same as the number of recording areas in the magnetic recording medium. The magnetic recording apparatus according to claim 11, wherein data can be recorded or reproduced only in the area.
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