JP2005011459A

JP2005011459A - 磁気ディスク媒体の磁化方法および磁化方法に用いられる選択磁化用媒体

Info

Publication number: JP2005011459A
Application number: JP2003176212A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagao; 信長尾; Kazunori Komatsu; 和則小松
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】パターン状の凹凸表面を有する垂直磁性層を備えた磁気ディスク媒体の凸部と凹部の垂直磁性層を互いに逆向きに磁化させる。
【解決手段】凹凸表面を有する垂直磁性層３を備えた磁気ディスク媒体１の垂直磁性層３を所定の向きに一様に初期磁化させ、その後、磁気ディスク媒体１の凸部５上面に、平滑な表面を有する磁性層１２を備えた選択磁化用媒体１０の平滑な表面を密着させた状態で、初期磁化と逆向きに磁界Ｈｄｕを印加することにより、磁気ディスク媒体１の凸部５の磁化のみを反転させる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に信号に応じて形成されたパターン状の凹凸表面を有する磁性層を備えた磁気ディスク媒体、特に詳細には、磁性層が垂直磁性層である磁気ディスク媒体の磁化方法およびその磁化方法に用いられる選択磁化用媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク媒体においては、高密度化がすすめられており、高密度記録を行うため磁性層の改良、磁性方式の改良等種々の検討がなされている。そのなかで、孤立した磁性体が複数規則的に配列されているパターンド磁気記録媒体（特許文献１）、もしくは表面にパターン状の凹凸表面を有する磁性層を備えた磁気記録媒体（特許文献２および３）等が超高密度媒体の有力候補と考えられている。
【０００３】
特許文献２および３に記載されている磁気記録媒体は、ＰＥＲＭディスク（Ｐｒｅ−ＥｍｂｏｓｓｅｄＲｉｇｉｄＭａｇｎｅｔｉｃＤｉｓｋ）と呼ばれるものであり、サーボ信号やＲＯＭデータ等の情報に応じた凹凸パターンを表面に有する基板上に磁性層を該凹凸に沿って形成してなるものである。この凹凸は、例えば、ビット長は２０ｎｍ、ビット幅は３０ｎｍ、深さは２０ｎｍ程度で形成されている。このＰＥＲＭディスクにおいて、凹凸パターンの凹部と凸部の磁性層を互いに逆向きに磁化させておくことにより良好な再生信号を得ることができることが知られており、その着磁方法も特許文献２および３等において検討されている。なお、ＰＥＲＭディスクの場合も通常の磁気記録媒体の場合と同様に、磁性層としてディスク面に垂直な方向に容易磁化方向を有する垂直磁性層を備えたものを用いれば、より記録容量を増加することができると考えられる（特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２に記載されている着磁方法は、まず、垂直磁性層をディスク面に垂直な第１の向きに一様に磁化させ、その後、凸部の磁化のみを反転させるというものである。磁化反転時に印加する磁界の大きさを第１の向きに磁化させる場合の磁界の大きさ以下とすることにより凸部の磁化のみを反転させることができ、結果として、凸部と凹部の磁性層の磁化を互いに逆向きにすることができるというものである。特許文献２には、さらに、磁界発生手段として磁気ヘッド、電磁石、永久磁石等を用いること、また、この磁界発生手段に対して磁気ディスク媒体を相対的に回転（移動）させることによりディスク全面に磁界を印加する方法が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４０５４４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平７−１５３０４７号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平１１−３２８６０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、凹凸表面を有する磁気ディスク媒体の該表面を磁気ヘッド等の磁界発生手段を移動させながら磁界を印加する場合、凹凸表面と磁界発生手段とを近づけすぎると磁界発生手段が媒体表面に接触し、媒体が損傷を受ける、また、磁界発生手段が磁気ヘッドである場合にはヘッドが損傷を受ける等の虞がある。一方、磁界発生手段と凹凸表面との間隔が、該間隔が凹部底面から凸部上面までの高さ（凹凸の深さ）と比較して大きくなりすぎると、凸部に磁束が十分に収束せず、凹部の磁化をも反転させてしまうという問題がある。この場合、再生出力のＳ／Ｎが低下するために、情報信号がサーボ信号である場合にはトラッキング性能が低下してしまう。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、凹凸表面を有する垂直磁性層を有する磁気ディスク媒体の磁性層を良好に磁化することができる磁化方法および該磁化方法に使用される選択磁化用媒体を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気ディスク媒体の磁化方法は、信号に応じて形成されたパターン状の凹凸表面を有する垂直磁性層を少なくとも一方の面に備えてなる磁気ディスク媒体の、前記垂直磁性層の前記凹凸表面の凹部と凸部を互いに逆向きに磁化させる磁化方法であって、
前記垂直磁性層を前記面に垂直な所定の向きに一様に磁化させ、
その後、前記面の前記凸部上面に、平滑な表面を有する磁性層を備えた選択磁化用媒体の該平滑な表面を密着させ、
前記両媒体を密着させた状態で、該媒体に前記所定の向きと反対の向きの磁界を印加して前記凸部の磁化を反転させることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、垂直磁性層とは、磁気ディスク媒体の媒体面に垂直な方向に磁化容易方向を有する磁性層をいうものである。
【００１２】
磁気ディスク媒体は、全面にパターン状の凹凸を有するものである必要はなく、例えば、前記信号がサーボ信号であり、サーボ領域のみがパターン状の凹凸表面とされているようなものであってもよい。前記信号としては、サーボ信号のほか、種々のＲＯＭデータとすることができる。
【００１３】
なお、凹凸表面を有する垂直磁性層は、平滑基板上に表面を凹凸とされた垂直磁性層が形成されて構成されたものであってもよいし、予め表面に凹凸が設けられた基板上に該凹凸に沿って垂直磁性層が形成されて構成されたものであってもよい。
【００１４】
本発明の磁化方法に用いられる選択磁化用媒体は、上記本発明の磁気ディスク媒体の磁化方法において用いられる前記選択磁化用媒体であって、前記平滑な表面を有する磁性層の保磁力が、前記磁気ディスク媒体の垂直磁性層の保磁力以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
前記選択磁化用媒体は、磁性層上に保護層または潤滑剤層が積層されてなるものであってもよく、磁性層上に保護層、潤滑剤層が順次積層してなるものであってもよい。また、選択磁化用媒体は、磁性層を備えない側の面は平滑である必要はないが、この面にも潤滑剤層を設けてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の磁気ディスク媒体の磁化方法によれば、磁気ディスク媒体の凸部上面に選択磁化用媒体の平滑な表面を密着させた状態で両媒体に磁界を印加するために、磁束を凸部に効果的に収束させることができる。したがって、凸部の磁性層の磁化のみを反転することができ、精度よく凹部と凸部の磁性層を互いに逆向きに磁化させることができ、Ｓ／Ｎのよい再生信号を得ることができる磁気ディスク媒体を提供することができる。また、磁気ヘッド等の磁界発生手段に対して磁気ディスク媒体を回転等させる磁界印加方法を用いた場合であっても、凸部上に選択磁化用媒体を密着させているため、凸部と磁界発生手段が接触する虞がなく、したがって磁気ディスク媒体および磁界発生手段が損傷を受ける虞がない。
【００１７】
本発明の磁化方法に用いられる選択磁化用媒体は、その磁性層の保磁力が磁気ディスク媒体の垂直磁性層の保磁力以下であることから磁束を垂直磁性層の凸部へと収束させ易く凸部の磁化反転を容易かつ良好に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク媒体の磁化方法において使用される磁化対象たる磁気ディスク媒体の平面図、図２は図１の磁気ディスク媒体のサーボ領域２の一部の拡大斜視図、図３は磁化方法の工程を示す図である。
【００２０】
磁気ディスク媒体１は中心孔１ａを有し、サーボ領域Ｓを含むドーナツ状の磁気記録領域１ｂを有するものである。この磁気ディスク媒体１は、サーボ領域Ｓに予めサーボ信号に応じたパターン状の凹凸が設けられたディスク基板２と該基板２上に積層された垂直磁性層３を備えてなる。なお、このような磁気ディスク媒体１の作成法方については、例えば特開平１１−３２８６６２号公報等に詳細に記載されている。
【００２１】
図２は、図１の磁気ディスク媒体のサーボ領域Ｓの一部の拡大斜視図であり、図中Ｘはトラック方向、Ｐはトラック幅を示している。既述の通り、磁気ディスク媒体１のサーボ領域Ｓにはパターン状の凹凸が設けられており、図２に示すように、垂直磁性層３は、後述の磁化方法を経て凸部５の磁化ｍ１および凹部６の磁化ｍ２が互いに逆向きに着磁される。
【００２２】
なお、本実施の形態ではサーボ信号に応じたパターン状の凹凸が設けられた媒体としたが、サーボ信号のみならず、その他、ＲＯＭデータに応じたパターン状の凹凸が設けられていてもよい。また、本発明の磁化方法を適用される磁気ディスク媒体としては、凹凸が設けられたディスク基板の代わりに、表面平坦な基板を備えて該平坦な基板上に表面に凹凸を有する垂直磁性層が設けられてなるものであってもよい。
【００２３】
図３は、本発明の磁化方法の工程を示す模式断面図である。図３（ａ）は、一方の向きに磁化を揃える初期磁化工程、（ｂ）は凸部の磁化を反転させる工程、（ｃ）は磁化後の磁気ディスク媒体の垂直磁性層の状態をそれぞれ示す図である。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、まず、磁気ディスク媒体１の垂直磁性層３を媒体面に垂直な所定の方向（図中では矢印上向き）に磁界Ｈｉｎを印加することにより、垂直磁性層３を該所定の方向に一様に初期磁化させる。このとき、磁界Ｈｉｎは磁気ディスク媒体の磁性層の保磁力Ｈｃの約１倍以上が望ましい。その後、図３（ｂ）に示すように、垂直磁性層３の凸部５上面に、平滑な表面を有する磁性層１２を備えた選択磁化用媒体１０の該平滑な表面を密着させ、磁気ディスク媒体１の他方の面に、同様の磁性層１２’を有する選択磁化用媒体１０’を密着させた状態で初期磁化の向きと逆の向きの磁界Ｈｄｕを印加する。このとき、磁束は磁気ディスク媒体１の凸部５に収束されて該凸部５を通過する。これにより、磁気ディスク媒体１の垂直磁性層３の凸部５の磁化が効率良く反転する。磁界ＨｄｕをＨｃの０．７倍〜１．３倍程度とすることにより、凹部６の磁化を反転することなく、凸部５の磁化のみを反転させることができる。なお、磁界Ｈｄｕの磁性層への集中度合いは磁性層の凹凸の幅および凹部深さ等に依存するため、一概に定めることは困難であるが、前述の範囲で適宜定めればよい。その結果、図３（ｃ）に示すように、磁気ディスク媒体１の垂直磁性層３は、凸部５の磁化ｍ１と凹部６の磁化ｍ２が互いに逆向きとなるように着磁される。
【００２５】
本実施形態の磁化方法に用いられる選択磁化用媒体１０，１０’は、それぞれディスク基板１１，１１’と、その上に設けられた平滑な表面を有する磁性層１２，１２’とからなる。この選択磁化用媒体１０，１０’の磁性層１２，１２’の保磁力は磁気ディスク媒体１の垂直磁性層３の保磁力以下である。
【００２６】
選択磁化用媒体１０，１０’の基板１１，１１’としては、ニッケル、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム、セラミックス、合成樹脂等が用いられる。また、磁性層１２の磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）を用いることができ、特に好ましいのはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。磁性層１２、１２’の磁性材料としては、軟磁性、半硬質磁性、硬質磁性のいずれであってもよいが、保磁力が磁気ディスク媒体の保磁力以下となるものを選択して使用する。
【００２７】
基板１１，１１’上への磁性層の形成は、磁性材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜手段、メッキ法などを用いて行う。磁性層の厚みは５〜５０ｎｍ程度が好ましい。
【００２８】
また、磁性層１２，１２’の上にのダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の保護膜を設けることが好ましく、さらに潤滑剤層を設けてもよい。
【００２９】
なお、選択磁化用媒体１０，１０’は、磁性層１２，１２’の全表面が平滑である必要はなく、磁気ディスク媒体１の凸部５と密着させる部分が平滑であれば、それ以外の部分には凹凸を有するものであってもよい。また、選択磁化用媒体１０，１０’の形状は磁気ディスク媒体１と同様のディスク状に限るものではなく、多角形等であってもよい。さらに、基板の磁性層と反対の面は粗面であってもよい。また、基板の磁性層と反対の面に潤滑剤層を備えるようにしてもよい。
【００３０】
図４は、磁界印加方法の概略を示す斜視図である。磁界発生手段２０は、二つの永久磁石２１ａ，２１ｂからなるものである。二つの永久磁石２１ａ、２１ｂは磁気ディスク媒体１の半径以上の長さＬを有するものであり、互い異なる磁極が対向するように配置されている。図４に示すように、磁気ディスク媒体１とその両面に密着された選択磁化用媒体１０，１０’とからなる密着体を、永久磁石２１ａ，２１ｂの間に配置することにより、該密着体に対して、媒体面に垂直な方向の磁界Ｈｄｕが印加される。この状態で磁界Ｈｄｕに対して密着体をＡ方向に一回転以上させることにより、磁気ディスク媒体１全面に磁界Ｈｄｕを印加することができる。
【００３１】
なお、磁界発生手段としては、永久磁石のみならず電磁石を用いることもできる。また、密着体を固定し、磁界発生手段を回転させるようにしてもよい。
【００３２】
図４には、磁気ディスク媒体１とその両面に配された選択磁化用媒体１０との密着体が磁界発生手段２０である永久磁石２１ａ，２１ｂに対して回転されて磁界Ｈｄｕが印加される様子を示しているが、磁気ディスク媒体１を初期磁化させる場合にも、同様の磁界発生手段を用いることができる。
【００３３】
図５、６は、それぞれ別の実施形態を示す模式断面図であり、上記第１の実施形態とは、磁気ディスク媒体の形態および磁化方法がそれぞれ異なるものである。
【００３４】
図５に示す第２の実施形態は、磁気ディスク媒体３１が、表裏両面に信号に応じたパターン状の凹凸表面を有する基板３２を備え、該基板３２上に垂直磁性層３３，３４を備えている点で第１の実施形態とは異なる。すなわち、本実施形態の磁気ディスク媒体３１は、表裏両面に信号に応じたパターン状の凹凸表面を有する垂直磁性層３３，３４を備えてなるものである。磁化方法は上記第１の実施形態と同様であり、まず、予め磁気ディスク媒体３１の垂直磁性層３３，３４を媒体面に垂直な所定の向きに一様に初期磁化させておく。次に、図５に示すように、垂直磁性層３３，３４が初期磁化された磁気ディスク媒体３１の表裏面の凸部３５上面に、それぞれ平滑な表面を有する磁性層１２，１２’を備えた選択磁化用媒体１０，１０’の該平滑な表面を密着させ、この状態で初期磁化の向きと逆向きの磁界Ｈｄｕを印加する。磁束は、表裏面に配された選択磁化用媒体１０，１０’の作用により、磁気ディスク媒体３１の表面および裏面の凸部３５の垂直磁性層に効果的に収束される。これにより、磁気ディスク媒体３１の垂直磁性層３３，３４の凸部３５のみの磁化が反転し、凸部３５の磁化ｍ１と凹部３６の磁化ｍ２が互いに逆向きとなるように着磁される。
【００３５】
なお、図５において、磁気ディスク媒体３１は表裏で同一箇所に同一形状の凸部や凹部が設けられているものを例に挙げたが、表裏面の凹凸の位置は互いにずれていてもよいし、表裏で異なる凹凸パターンを有するものであってもよい。現実には磁気ディスク媒体の支持体３２の厚みが凹凸のビット長と比較して１０^４桁程度大きいため、表裏面の凹凸の位置が互いにずれていても、また、表裏で異なる凹凸パターンを有する場合も、上述の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
図６に示す第３の実施形態は、磁気ディスク媒体４１が、平板ディスク基板４２と該基板４２上に設けられた凹凸表面を有する垂直磁性層４３とから構成されている点、および、磁気ディスク媒体４１の垂直磁性層４３側にのみ選択磁化用媒体１０が密着させた状態で磁界を印加するという点で第１の実施形態と異なる。
【００３７】
図６は、第３の実施形態の磁化方法の工程を示す模式断面図である。磁化工程は基本的に第１の実施形態の場合と同様であり、まず、図６（ａ）に示すように、磁気ディスク媒体４１の垂直磁性層４３を媒体面に垂直な所定の方向（図中では矢印上向き）に磁界Ｈｉｎを印加することにより、垂直磁性層４３を該所定の方向に一様に初期磁化させる。その後、図６（ｂ）に示すように、選択磁化用媒体１０を磁気ディスク媒体４１の凸部４５上面に密着させた状態で初期磁化の向きと逆の向きの磁界Ｈｄｕを印加する。このとき、磁束は磁気ディスク媒体４１の凸部４５に収束されて該凸部４５を通過する。これにより、磁気ディスク媒体４１の垂直磁性層４３の凸部の磁化が効率良く反転する。その結果、図６（ｃ）に示すように、磁気ディスク媒体４１の垂直磁性層４３は、凸部４５の磁化ｍ１と凹部４６の磁化ｍ２が互いに逆向きとなるように着磁される。
【００３８】
このように、磁気ディスク媒体が片面にのみ磁性層を有するものである場合には、該磁性層側にのみ選択磁化用媒体を密着させて磁界を印加することにより、磁束の凸部への収束効果を得ることができる。しかしながら図３に示した上記第１の実施形態の磁化方法のように、片面にのみ磁性層を有する場合であっても両面に選択磁化用媒体を密着させた方が凸部への磁束の収束効果が高く、凹部と凸部の磁化反転の精度も高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気ディスク媒体の平面図
【図２】磁気ディスク媒体のサーボ領域の一部を示す拡大斜視図
【図３】第１の実施形態の磁気ディスク媒体の磁化方法の工程を示す断面図
【図４】磁界印加方法を示す斜視図
【図５】第２の実施形態の磁気ディスク媒体の磁化方法を示す断面図
【図６】第３の実施形態の磁気ディスク媒体の磁化方法の工程を示す断面図
【符号の説明】
１，３１，４１磁気ディスク媒体
２，３２，４２磁気ディスク媒体の基板
３，３３，３４，４３垂直磁性層
５，３５，４５凸部
６，３６，４６凹部
１０、１０’ 選択磁化用媒体
１１、１１’ 選択磁化用媒体の基板
１２、１２’ 選択磁化用媒体の磁性層

Claims

信号に応じて形成されたパターン状の凹凸表面を有する垂直磁性層を少なくとも一方の面に備えてなる磁気ディスク媒体の、前記垂直磁性層の前記凹凸表面の凹部と凸部を互いに逆向きに磁化させる磁化方法であって、
前記垂直磁性層を前記面に垂直な所定の向きに一様に磁化させ、
その後、前記面の前記凸部上面に、平滑な表面を有する磁性層を備えた選択磁化用媒体の該平滑な表面を密着させ、
前記両媒体を密着させた状態で、該媒体に前記所定の向きと反対の向きの磁界を印加して前記凸部の磁化を反転させることを特徴とする磁気ディスク媒体の磁化方法。
請求項１記載の磁気ディスク媒体の磁化方法において用いられる、前記選択磁化用媒体であって、
前記平滑な表面を有する磁性層の保磁力が、前記磁気ディスク媒体の垂直磁性層の保磁力以下であることを特徴とする選択磁化用媒体。