JP2005056454A

JP2005056454A - 磁性記録媒体

Info

Publication number: JP2005056454A
Application number: JP2003205829A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Shiratori; 力白鳥
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【課題】浮遊磁界を抑制し、また外乱磁界に対する耐性を向上した磁性記録媒体の提供。
【解決手段】垂直磁化からなる２層の強磁性膜が、非強磁性スペーサ膜を介して反強磁性的に交換結合している磁性記録媒体。２層の強磁性膜は同一組成、同一膜厚でフェリ磁性材料からなる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性材料の磁化の配列状態により情報の記録を行う磁性記録媒体に関するものであり、特に情報の再生時に磁壁移動を生じせしめることによって高記録密度の情報の再生を可能にした磁性記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
書き換え可能な情報記録媒体として、各種の磁性記録媒体が実用化されている。特に、半導体レーザーの熱エネルギーを用いて磁性薄膜に磁区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を用いてこの情報を読み出す光磁気記録媒体は、高密度記録が可能な大容量可換媒体として期待されて来た。近年、動画像のデジタル化の動きとあいまって、これらの磁性記録媒体の記録密度を高めて更に大容量の記録媒体とする要求が高まっている。
【０００３】
光磁気記録媒体等の光ディスクの線記録密度は、再生光学系のレーザー波長および対物レンズの開口数に大きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザー波長λと対物レンズの開口数ＮＡが決まるとビームウェストの径が決まるため、信号再生時の空間周波数は２ＮＡ／λ程度が検出可能な限界となってしまう。
【０００４】
したがって、従来の光ディスクで高密度化を実現するためには、再生光学系のレーザー波長を短くし、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする必要がある。しかしながら、レーザー波長や対物レンズの開口数には限界がある。このため、記録媒体の構成や読み取り方法を工夫し、記録密度を改善する技術が開発されている。
【０００５】
このような技術の一つとして、既に発明者は特開平６−２９０４９６号公報において、再生信号振幅を低下させることなく、光学系の分解能を超えた記録密度の信号が再生可能な磁性記録媒体および再生方法の提案を行っている。具体的には、磁壁移動層、スイッチング層、メモリ層が順次積層され、磁壁移動層は、メモリ層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく、スイッチング層は磁壁移動層およびメモリ層よりもキュリー温度の低い光磁気記録媒体、及びこの光磁気記録媒体を用いて、記録マークの境界部に存在する磁壁移動層の磁壁を、メモリ層との交換結合が切断される領域において、温度勾配によって移動させ、この磁壁移動に伴う磁化反転を、反射光の偏向状態の変化として検出する高密度記録再生方法である。この再生方法のことを、ＤｏｍａｉｎＷａｌｌＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＤＷＤＤ）と称している。
【０００６】
さて一方、非可換媒体を用いる磁気記録技術は、可換性・互換性を要求される光記録技術に比べて新規技術を製品に導入し易いこともあって、大容量化・高速化技術の急速な進展を遂げてきている。近年課題となっていた面内磁気記録方式における超常磁性限界が、反強磁性交換結合（ＡＦＣ）媒体の導入等によって克服され、更なる進化を遂げつつある。
【０００７】
特開２００１−１４８１１０号公報に記載されているように、上述のＡＦＣ媒体では、膜厚と単位面積当たりの磁気モーメントとの積が互いに異なる２層の強磁性面内磁化膜を非強磁性スペーサ膜を介して反強磁性交換結合させることにより、記録ビットの体積を確保すると同時に、反磁界の増大を抑制している。この非強磁性スペーサ膜を介した反強磁性交換結合の現象は、強磁性面内磁化膜に対して広く研究されて来ており、例えばＰａｒｋｉｎらは、”ＯｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｉｎＥｘｃｈａｎｇｅＣｏｕｐｌｉｎｇａｎｄＭａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎＭｅｔａｌｌｉｃＳｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ：Ｃｏ／Ｒｕ，Ｃｏ／ＣｒａｎｄＦｅ／Ｃｒ”，Ｐｈｙ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．６４，ｐ．２０３４（１９９０）において、強磁性面内磁化膜間の結合が、スペーサ膜の膜厚に依存して、強磁性交換結合から反強磁性交換結合に振動する現象について報告している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１４８１１０号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平０６−２９０４９６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平６−２９０４９６号公報記載のような高密度記録媒体においては、記録時に隣接する磁区からの浮遊磁界の影響が無視できなくなる。つまり、記録時には、周囲からの浮遊磁界が記録磁界に重畳され、記録マークのエッジ位置が周囲の磁化状態により変位してしまうという問題を生じる。これはマークエッジ記録の場合には、再生時のジッタ成分となり再生信号品質を低下させる大きな問題となる。
【００１１】
また、特開平６−２９０４９６公報記載の磁壁移動型再生方式（ＤＷＤＤ）においては、磁壁移動動作が浮遊磁界の影響を受けると、動作が不安定になり信号再生に障害となるという問題を生じる。この影響を抑制するためには、浮遊磁界自体の大きさを抑制するか、あるいは、浮遊磁界に対して磁壁移動動作が影響を受けにくくなるように磁壁移動層の磁化を抑制する必要がある。ところが、記録プロセスを最適化するためにはメモリ層の磁化をある程度大きくする必要があるので、メモリ層からの浮遊磁界を充分に小さくすることは困難であった。また、磁壁移動層の磁化についても、補償温度を動作温度範囲の中心に設計することで、ある程度抑制できるが、補償温度から外れた温度ではかなり大きな磁化が生じてしまう。磁壁移動層を、キュリー温度と補償温度の異なる多層膜で構成して、実効的な補償温度を複数点持つように設計して、広い温度範囲で多層膜のトータルの磁化が互いに補償されて磁化が抑制されるようにも出来るが、各層の組成や膜厚の制御が厳しくなるし、全ての温度範囲で完全に補償させることは出来なかった。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、高密度記録媒体における記録時の浮遊磁界の影響を抑制可能な磁性記録媒体の提供を目的とする。また、磁壁移動層のトータルの磁化を全動作温度範囲で安定に完全に補償し、記録プロセスの最適化に伴って大きな浮遊磁界が生じた場合においても、磁壁移動動作が浮遊磁界の影響を受けること無く安定に行われ、良好な記録再生特性が得られる磁性記録媒体の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、垂直磁化からなる２層の強磁性膜が、非強磁性スペーサ膜を介して反強磁性的に交換結合していることを特徴とする磁性記録媒体により達成される。
【００１４】
機能の異なる磁性層が複数層積層されている場合、各磁性層がそれぞれ２層の反強磁性的に交換結合した強磁性膜で構成されていれば、２層の強磁性膜が発生する浮遊磁界が互いに相殺されるため、発現する浮遊磁界を抑制できる。この結果、記録或いは磁壁移動動作が浮遊磁界の影響を受けること無く安定に行われ、良好な記録再生特性が容易に得られる。
【００１５】
ＤＷＤＤ媒体の磁壁移動層に上記構成を適用した場合、たとえ浮遊磁界や外部磁界が生じていても、磁壁移動動作に及ぼす作用が２層の反強磁性的に交換結合した強磁性膜間で相殺されるので、結局磁界の影響を受けることなく安定に、良好な再生特性が得られる。また、磁壁移動層を、キュリー温度と補償温度の異なる多層膜で構成して、実効的な補償温度を複数点持つように設計して、広い温度範囲で多層膜のトータルの磁化が互いに補償されて磁化が抑制されるようにする方法に比べて、同一の磁性層を２層積層すればいいので製造安定性が向上する。
但し、メモリ層に適用する場合、従来構成のままだと記録磁界に対応して磁区形成を行う機能が果たせなくなる。そこでメモリ層の機能を、磁区の保存機能と、磁区の書き込み機能とに分離して、メモリ層よりもキュリー温度が高い磁性層を、書き込み層としてメモリ層と交換結合させて付加する。このように構成すれば、書き込み層に形成された磁区が冷却過程でメモリ層に転写されることになるので、メモリ層には磁化が生じていなくても記録磁区の形成が行われる。そして書き込み層は磁区の保存機能を有していなくともよいので膜厚を薄くすることが出来る。このため書き込み層には磁化が生じていても、発生する浮遊磁界は小さくできるのである。
【００１６】
ここで、反強磁性交換結合と、フェリ磁性材料におけるアンチパラレルな強磁性交換結合との違いを、希土類−鉄族元素（ＲＥ−ＴＭ）非晶質合金膜を例に説明しておく。
【００１７】
図１はアンチパラレルな強磁性交換結合をしているＲＥ−ＴＭ膜の例である。
ＲＥとＴＭの副格子磁化の大きさが上下の磁性層で逆転しているので、飽和磁化の向きが上下の磁性層で反平行になっているが、各副格子磁化は平行に強磁性結合している。この場合、飽和磁化の温度依存性は上下の磁性層で異なるので、ある温度で上下の磁性層の磁化が相互にちょうど相殺し合っていても、温度が変化すれば磁化を相殺できなくなる。
【００１８】
これに対して図２は、同一の材料組成の磁性層が反強磁性交換結合をしている例である。この場合、上下の磁性層は飽和磁化の温度依存性も同一なので、あらゆる温度で常に磁化が相殺される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に具体的な実施例をもって本発明を詳細に説明するが、本発明はその主旨を逸脱しない限りにおいて以下の実施例に限定されるものではない。
【００２０】
初めに本発明の磁性記録媒体の典型的な構成、使用される材料、製法、並びに記録方法について概要を述べる。
【００２１】
本発明の磁性記録媒体の典型的な構成は、所定の凹凸が刻まれている基板上に、下地層、各種磁性層、及び上地層が順次積層された構成である。基板材料としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ガラス等を用いることができる。
記録再生を基板を通して行うのでなければ、必ずしも透光性材料である必要はない。下地層や上地層としては、例えば、ＳｉＮ、ＡｉＮ、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ、ＴａＯなどの誘電体材料が使用できる。磁性層以外の層は必須のものではない。磁性層の積層順序を逆にしてもよい。また、この構成に、更にＡｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＳｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、ＡｇＳｉなどからなる金属層を付加して、熱的な特性を調整してもよい。また、高分子樹脂からなる保護コートを付与してもよい。あるいは、成膜後の基板を貼り合わせてもよい。
【００２２】
これら各層は、例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリング、または連続蒸着などによって被着形成できる。特に各磁性層は、真空を破ることなく連続成膜されることで互いに交換結合をしている。
【００２３】
上記媒体において、各磁性層は、磁気記録媒体や光磁気記録媒体に一般的に用いられている材料の他、磁気バブル材料や反強磁性材料等、種々の磁性材料によって構成することが考えられる。例えば、Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒなどの希土類金属元素の一種類あるいは二種類以上が１０〜４０原子％と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの鉄族元素の一種類あるいは二種類以上が９０〜６０原子％とで構成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成し得る。
また、耐食性向上などのために、これらの合金にＣｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐｔ，Ｉｎなどの元素を少量添加してもよい。また、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏなどの白金族−鉄族周期構造膜や、白金族−鉄族合金膜、Ｃｏ−Ｎｉ−ＯやＦｅ−Ｒｈ系合金等の反強磁性材料、磁性ガーネット等の材料も使用可能である。
【００２４】
重希土類−鉄族元素非晶質合金の場合、飽和磁化は、希土類元素と鉄族元素との組成比により制御することが可能である。所定の温度において希土類元素副格子磁化と鉄族元素副格子磁化とが補償されるようにすればその温度における飽和磁化をいくらでも小さくできる。キュリー温度も、組成比により制御することが可能であるが、飽和磁化と独立に制御するためには、鉄族元素として、Ｆｅの一部をＣｏで置き換えた材料を用い、置換量を制御する方法がより好ましく利用できる。即ち、Ｆｅ１原子％をＣｏで置換することにより、６℃程度のキュリー温度上昇が見込めるので、この関係を用いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量を調整する。Ｃｒ，Ｔｉ，Ａｌなどの非磁性元素を微量添加することにより、逆にキュリー温度を低下させることも可能である。また、二種類以上の希土類元素を用いてそれらの組成比を調整することでもキュリー温度を制御できる。
【００２５】
磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度は、主として材料元素の選択によって制御するが、下地の状態や、スパッタガス圧等の成膜条件によっても調整可能である。
ＴｂやＤｙ系の材料は磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度が大きく、Ｇｄ系材料は小さい。不純物の添加等によって調整することもできる。また、膜厚は、成膜速度と成膜時間で制御することが可能である。
【００２６】
本発明の磁性記録媒体へのデータ信号の記録は、熱磁気記録によって、メモリ層の磁化配向状態をデータ信号に対応させることによって行う。熱磁気記録には、メモリ層がキュリー温度以上になるようなパワーのレーザー光を照射しながら外部磁界を情報に対応して変調する方式と、一定方向の磁界を印加しながらレーザーパワーを情報に対応して変調する方式とがある。後者の場合、光スポットの径以下の記録磁区を形成し、光学系の分解能以上の高密度記録パターンを形成するためには、例えば、光スポット内の所定領域のみがメモリ層のキュリー温度以上になる様にレーザー光の強度を調整するか、または、光変調オーバーライトが可能な記録媒体構成にして、記録時に後方を消去しながら三日月型の磁区を残して行くようにすればよい。
【００２７】
【実施例】
（実施例１）
直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉ、及びＧｄ，Ｔｂ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒの各ターゲットを取り付け、基板ホルダーに基板を固定した後、１×１０^−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。真空排気をしたままＡｒガスを０．５Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、ターゲットをスパッタして各層を成膜した。
ＳｉＮ層成膜時にはＡｒガスに加えてＮ２ガスを導入し、直流反応性スパッタにより成膜した。
【００２８】
初めに、重希土類−鉄族非晶質合金垂直磁化膜において、非強磁性スペーサ膜の挿入により反強磁性交換結合の誘起が可能かどうかを、ガラス基板／ＳｉＮ（５０ｎｍ）／Ｓｉ（５ｎｍ）／ＧｄＦｅＣｏＣｒ（２０ｎｍ）／ＣｏＣｒ（ｔ２Å）／Ｒｕ（ｔ１Å）／ＣｏＣｒ（ｔ２Å）／ＧｄＦｅＣｏＣｒ（２０ｎｍ）／Ｓｉ（５ｎｍ）／ＳｉＮ（５０ｎｍ）という構成のサンプルを作製して調べた。ここで、Ｒｕ膜厚ｔ１とＣｏＣｒ膜厚ｔ２を振って、結合エネルギーの膜厚依存性を測定した。まず、ｔ２を４Åに固定してｔ１を変化させたところ、３Åから９Åの範囲で反強磁性交換結合をして、５Åで結合エネルギーが最大の０．５ｅｒｇ／ｃｍ２を示した。次に、ｔ１を５Åに固定してｔ２を変化させたところ、１Åから７Åの範囲で０．２ｅｒｇ／ｃｍ２以上の結合エネルギーが得られ、３Åで結合エネルギーが最大の０．７ｅｒｇ／ｃｍ２を示した。
【００２９】
上記の結果に基づき、以下のように磁壁移動層を反強磁性交換結合膜で構成したＤＷＤＤ媒体を作製した。
【００３０】
基板として、トラックピッチ５４０ｎｍ、溝深さ１８０ｎｍのＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ基板を用いた。この基板上に、下地エンハンス層としてＳｉＮ層を３５ｎｍ成膜した。次に、界面酸化防止のためにＳｉ膜を５ｎｍ成膜した。引き続き、磁壁移動層としてキュリー温度が２５０℃のＧｄＦｅＣｏＣｒからなる第１構成層を１８ｎｍ、第１交換結合強化層としてＣｏＣｒを３Å、スペーサ膜としてＲｕを５Å、第２交換結合強化層としてＣｏＣｒを３Å、第１構成層と同一組成比のＧｄＦｅＣｏＣｒからなる第２構成層を１８ｎｍ成膜した。
【００３１】
次に、再生スポット後方からの磁壁移動によるノイズの発生を抑制するための制御層としてキュリー温度が１８０℃のＴｂＦｅＣｏＣｒ層を１５ｎｍ、スイッチング層としてキュリー温度が１６０℃のＴｂＦｅＣｒ層を１０ｎｍ、メモリ層としてキュリー温度が３００℃のＴｂＦｅＣｏＣｒ層を４０ｎｍ、磁界感度を向上させるためのアシスト層としてキュリー温度が３６０℃のＧｄＦｅＣｏＣｒ層を１５ｎｍ、最後に上地保護層としてＳｉＮ層を膜厚５０ｎｍとなるように成膜した。
【００３２】
このディスクを真空チャンバーから取り出して、膜面上にＵＶ樹脂を１０ｕｍの厚さにコートしてサンプルを完成させた。
【００３３】
ここで、界面酸化防止のためのＳｉ膜を挿入したのは、下地ＳｉＮ層の遊離窒素により、磁壁移動層の第１構成層の界面が酸化されて、飽和磁化が変化した界面層が形成され、第２構成層の磁化とのバランスが崩れて、両者で磁化を相殺出来なくなる事態を防止するためである。各層に含有されているＣｒは、耐食性向上のために微量添加されたものであり、機能の本質とは無関係である。制御層は、再生スポット後方からの磁壁移動によるノイズの発生を抑制するため磁性層であり、アシスト層は磁界感度を向上させるための磁性層であるが、これらの磁性層は必ずしも付加しなくとも基本的な動作は可能である。
【００３４】
このサンプルに磁区を記録した時のスピン配向状態の模式図を図３に示す。図中の矢印はＴＭスピン（ＴＭ副格子磁化）の配向方向を示す。
【００３５】
このサンプルへの記録再生を、波長６６０ｎｍ，ＮＡ：０．６０の光学系と、磁界変調記録用の磁気ヘッドの搭載されている光磁気ディスク評価装置を用いて行った。変調方式として（１，７）ＲＬＬ方式を用い、複合方式としてＰＲ（１，−１）＋Ｖｉｔｅｒｂｉ方式を用いて、線速２ｍ／ｓｅｃでＣｈａｎｎｅｌＣｌｏｃｋを変えることによりビットエラーレートの線記録密度依存性を評価した。記録レーザーをクロックに同期させてＰｕｌｓｅＤｕｔｙ３３％でパルス照射しながら、±２５０Ｏｅの磁界強度で磁界変調記録を行った。その結果、ビットエラーレートが１．０Ｅ−４以下になる限界ビット密度は、０．０５５ｕｍ／ｂｉｔであった。
【００３６】
また、線記録密度０．０８ｕｍ／ｂｉｔにおいて、ビットエラーレート５．０Ｅ−４をｃｒｉｔｅｒｉｏｎとして、再生磁界マージンを測定した。この結果、±１ｋＯｅの範囲で再生磁界を振ってもビットエラーレートの劣化は見られなかった。
【００３７】
（比較例１）
磁壁移動層を、キュリー温度２５０℃、補償温度２００℃、膜厚３６ｎｍのＧｄＦｅＣｏＣｒ単層膜で構成した他は、実施例１と同様のＤＷＤＤ媒体を作製した。
【００３８】
このサンプルのビットエラーレートの線記録密度依存性を実施例１と同様にして評価した結果、ビットエラーレートが１．０Ｅ−４以下になる限界ビット密度は０．０９５ｕｍ／ｂｉｔであった。
【００３９】
また、線記録密度０．０８ｕｍ／ｂｉｔにおいて、ビットエラーレート５．０Ｅ−４をｃｒｉｔｅｒｉｏｎとして、再生磁界マージンを測定した結果、再生磁界マージンは±１８０Ｏｅ程度であった。
【００４０】
（比較例２）
磁壁移動層として、以下のように設計された第１，第２，第３の構成層が、通常の強磁性交換結合をして１２ｎｍずつ順次積層されている他は、実施例１と同様のＤＷＤＤ媒体を作製した。各構成層のキュリー温度／補償温度の設計は、ＧｄＦｅＣｏＣｒの組成比の調整により、第１構成層から順に、３００／２５０℃，２７０／２００℃，２５０／１５０ ℃となるようにした。このように設計することにより、磁壁移動層の実効的な補償点が複数点現れるようになり、広い温度範囲で磁壁移動層のトータルの磁化が互いに補償されて磁化が抑制される。
【００４１】
この比較例２のサンプルと、実施例１のサンプルを、それぞれ５０サンプル作製して、ビットエラーレートが１．０Ｅ−４以下になる限界ビット密度を測定した。その結果、比較例２のサンプルは０．０６３ｕｍ／ｂｉｔから０．０８２ｕｍ／ｂｉｔの範囲でばらついていたのに対し、実施例１のサンプルは０．０５３ｕｍ／ｂｉｔから０．０５７ｕｍ／ｂｉｔの範囲で安定した特性が得られた。
【００４２】
また、線記録密度０．０８ｕｍ／ｂｉｔにおいて、ビットエラーレート５．０Ｅ−４をｃｒｉｔｅｒｉｏｎとして、再生磁界マージンを測定した結果、比較例２のサンプルの再生磁界マージンは±３５０Ｏｅ程度であった。
【００４３】
（実施例２）
比較例１の媒体構成において、メモリ層を膜厚２０ｎｍずつに分割して反強磁性交換結合積層膜で構成し、メモリ層に接して書き込み層としてキュリー温度が３３０℃のＴｂＦｅＣｏＣｒ層を１５ｎｍ成膜し、その上にアシスト層を膜厚５ｎｍに成膜したサンプルを作製した。メモリ層の構成は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ（２０ｎｍ）／ＣｏＣｒ（３Å）／Ｒｕ（５Å）／ＣｏＣｒ（３Å）／ＴｂＦｅＣｏＣｒ（２０ｎｍ）である。
【００４４】
このサンプルのビットエラーレートの線記録密度依存性を実施例１と同様にして評価した結果、ビットエラーレートが１．０Ｅ−４以下になる限界ビット密度は０．０７５ｕｍ／ｂｉｔとなり、比較例１に対して大幅に改善した。
【００４５】
このサンプルは、磁壁移動層がフェリ磁性単層膜で構成されているので、補償温度から外れた温度では磁化が生じ、磁壁移動動作が浮遊磁界の影響を受けやすいが、比較例１の媒体と比較して浮遊磁界自体が抑制されたため、再生特性が向上したものと考えられる。
【００４６】
（実施例３）
実施例２と同様にして、制御層とスイッチング層も膜厚を２分割して反強磁性交換結合積層膜で構成したサンプルを作製した。
【００４７】
このサンプルは更に浮遊磁界が抑制され、ビットエラーレートが１．０Ｅ−４以下になる限界ビット密度は０．０７ｕｍ／ｂｉｔとなった。
【００４８】
（実施例４）
磁壁移動層としてキュリー温度が２５０℃のＮｄＦｅＣｏからなる第１構成層を１５ｎｍ、第１交換結合強化層としてＣｏを３Å、スペーサ膜としてＲｕを５Å、第２交換結合強化層としてＣｏを３Å、第１構成層と同一組成比のＮｄＦｅＣｏからなる第２構成層を１５ｎｍ成膜した他は、実施例１と同様のＤＷＤＤ媒体を作製した。
【００４９】
磁壁移動層の材料をＮｄ系の材料に変更したことにより、短波長での再生特性が実施例１の媒体よりも向上した。希土類元素としてＮｄのような軽希土類元素を用いると、鉄属元素との組成比の調整で飽和磁化を抑制できないため、従来はＤＷＤＤ媒体の磁壁移動層として利用するのは困難であったが、本発明のように２分割して反強磁性交換結合積層膜で構成することにより、磁壁移動層にＮｄ系の材料を用いて短波長特性を向上させることが出来た。
【００５０】
以上の実施例では、ＤＷＤＤ媒体の各磁性層に反強磁性交換結合積層構造を適用した例を示したが、他の希土類元素−鉄属元素系材料を用いた光磁気記録媒体や、磁気ヘッドを用いて再生される垂直磁気記録媒体においても、磁化の大きさ自体を利用して機能する磁性層以外であれば適用可能であり、浮遊磁界の抑制や、外乱磁界に対する耐性を向上させる上で有効である。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の効果は、浮遊磁界を抑制し、また外乱磁界に対する耐性を向上させることにあり、特に再生時に磁化状態の変化を伴うＤＷＤＤ媒体においては、再生動作の安定化、信号品質の向上に寄与し、ビット密度を向上させることができる。また、製造安定性を向上させ、生産コストを低減させる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】アンチパラレルな強磁性交換結合をしているＲＥ−ＴＭ膜の例。
【図２】同一の材料組成の磁性層が反強磁性交換結合をしている例。
【図３】実施例１のサンプルに磁区を記録した時のスピン配向状態の模式図。

Claims

垂直磁化からなる２層の強磁性膜が、非強磁性スペーサ膜を介して反強磁性的に交換結合していることを特徴とする磁性記録媒体。
前記強磁性膜が希土類−鉄族元素非晶質合金で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性記録媒体。
前記強磁性膜は同一組成、同一膜厚であることを特徴とする請求項１に記載の磁性記録媒体。
前記非強磁性スペーサ膜はＲｕ，Ｃｒ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｃｕ及びそれらの合金で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性記録媒体。
前記非強磁性スペーサ膜の両側、或いは片側の界面にＣｏを主成分とする交換結合強化層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁性記録媒体。
前記非強磁性スペーサ膜がＲｕを主成分とする材料で構成され、膜厚が３〜９Åであることを特徴とする請求項４に記載の磁性記録媒体。
前記交換結合強化層の膜厚は１〜７Åであることを特徴とする請求項５に記載の磁性記録媒体。
磁壁移動層と、スイッチング層、メモリ層を順次積層し、前記磁壁移動層は前記メモリ層に比べ相対的に磁壁抗磁力が小さく、前記スイッチング層は前記磁壁移動層、メモリ層に比べキュリー温度が低く、前記磁壁移動層、スイッチング層、メモリ層の少なくとも一つは請求項１に記載の層構成からなることを特徴とする請求項１に記載の磁性記録媒体。