JP2009187597A - 磁気記録媒体および磁気記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】垂直磁気記録用の磁気記録媒体の反転磁界低減効果と記録再生分解能を向上させること。
【解決手段】磁気記録媒体１０は、基板１０ａ上に軟磁性裏打ち層１０ｂ、非磁性中間層１０ｃ、第１磁性記録層１０ｄ、交換結合力制御層１０ｅ、第２磁性記録層１０ｆ、第３磁性記録層１０ｇ、保護層１０ｈを積層して構成され、第１磁性記録層１０ｄおよび第２磁性記録層１０ｆは、ＣｏＣｒＰｔ合金等と酸化物を含むグラニュラー材料からなり、第３磁性記録層１０ｇは、ＣｏＣｒＰｔ合金等の非グラニュラー材料からなる。
【選択図】 図２
【解決手段】磁気記録媒体１０は、基板１０ａ上に軟磁性裏打ち層１０ｂ、非磁性中間層１０ｃ、第１磁性記録層１０ｄ、交換結合力制御層１０ｅ、第２磁性記録層１０ｆ、第３磁性記録層１０ｇ、保護層１０ｈを積層して構成され、第１磁性記録層１０ｄおよび第２磁性記録層１０ｆは、ＣｏＣｒＰｔ合金等と酸化物を含むグラニュラー材料からなり、第３磁性記録層１０ｇは、ＣｏＣｒＰｔ合金等の非グラニュラー材料からなる。
【選択図】 図２
Description
この発明は、垂直磁気記録用の磁気記録媒体およびその磁気記録媒体を有する磁気記録装置に関し、特に、反転磁界低減効果が高く、記録再生分解能が優れた磁気記録媒体および磁気記録装置に関する。
垂直磁気記録媒体は、従来の面内磁気記録媒体と比較して、高密度に情報を記録することが可能になっている。この垂直磁気記録媒体のさらなる高密度化を図るためには、媒体の記録反転磁界を低減する必要がある。その打開策の一つとしてＥｘｃｈａｎｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ媒体（ＥＣＣ媒体）技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
ＥＣＣ媒体技術とは、高Ｈｋ（異方性磁界）磁性記録層と低Ｈｋ磁性記録層を非磁性金属からなる交換結合力制御層で分断し、両磁性記録層間の結合力を制御することで、媒体の記録反転磁界を低減する技術である。
従来の垂直記録媒体では、図６の例に示すように、磁性記録層を２層化し、下層記録層３０ｄを比較的Ｈｋの大きいＣｏＣｒＰｔ合金等と酸化物からなるグラニュラー材料とすることで記録再生分解能を向上させる技術が用いられている。一方、上層記録層３０ｅは、媒体表面平滑性維持、ライト性能維持の観点から比較的Ｈｋの小さい非グラニュラー材料であるＣｏＣｒＰｔ合金等が採用されている。
よって、従来の垂直記録媒体にＥＣＣ技術を適用するには、図７の例に示すように、高Ｈｋの下層記録層３０ｄと低Ｈｋの上層記録層３０ｅの間に交換結合力制御層４０ｇを挿入することが容易に考えられる。
しかしながら、従来の垂直記録媒体の下層記録層３０ｄと上層記録層３０ｅの間に交換結合力制御層４０ｇを挿入した場合、反転磁界低減効果が十分に得られないという問題があった。また、交換結合力制御層４０ｇを挿入することにより、記録再生分解能が劣化してしまう問題もあった。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、反転磁界低減効果が高く、記録再生分解能が優れた磁気記録媒体および磁気記録装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願に開示する磁気記録媒体は、一つの態様において、基板上に積層された層の一部に、第１磁性記録層と、交換結合力制御層と、第２磁性記録層と、第３磁性記録層とを積層して形成された層を含み、前記第１磁性記録層および前記第２磁性記録層は、グラニュラー材料からなり、前記第３磁性記録層は、非グラニュラー材料からなる。
また、本願に開示する磁気記録装置は、一つの態様において、垂直磁気記録用の磁気記録媒体を有する磁気記録装置であって、前記磁気記録媒体は、基板上に積層された層の一部に、第１磁性記録層と、交換結合力制御層と、第２磁性記録層と、第３磁性記録層とを積層して形成された層を含み、前記第１磁性記録層および前記第２磁性記録層は、グラニュラー材料からなり、前記第３磁性記録層は、非グラニュラー材料からなる。
これらの態様によれば、交換結合力制御層の上位の記録層を第２磁性記録層と第３磁性記録層の２層で構成し、第２磁性記録層をＨｋが相対的に高いグラニュラー材料とし、第３磁性記録層をＨｋが相対的に低い非グラニュラー材料としたのですることで、反転磁界低減効果の向上が得られることを実験で確認している。
また、交換結合力制御層の上にグラニュラー材料である第２磁性記録層を位置させることで、その上の非グラニュラー材料である第３磁性記録層の面内方向の磁気的結合力を抑制することができ、もって、媒体の記録再生分解能の改善が得られる。
本願に開示する磁気記録媒体および磁気記録装置によれば、反転磁界低減効果が高く、記録再生分解能が優れた磁気記録媒体および磁気記録装置を得ることができ、もって、磁気記録媒体および磁気記録装置の記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る磁気記録媒体および磁気記録装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、本実施例に係る磁気記録媒体１０を含む磁気記録装置１の構成について説明する。図１は、磁気記録装置１の断面図である。同図において、磁気記録媒体１０は、各種情報を高密度に記憶する垂直磁気記録媒体であり、スピンドルモータ１１により回転駆動される。
磁気記録媒体１０の読み書きは、ヘッド支持機構であるアーム１２の一方の先端に設けられたヘッド１３によって行われる。ヘッド１３は、磁気記録媒体１０の回転によって生じる揚力によって、磁気記録媒体１０の表面からわずかに浮いた状態を維持して読み書きを実行する。また、アーム１２のもう一方の端に設けられたヘッド駆動機構であるボイスコイルモータ１４の駆動により、アーム１２が軸１５を中心とする円弧上を回動し、ヘッド１３が磁気記録媒体１０のトラック横断方向にシーク移動し、読み書きする対象のトラックを変更する。
次に、本実施例に係る磁気記録媒体１０の構成について説明する。図２は、本実施例に係る磁気記録媒体１０の構成を示す図である。同図に示すように、磁気記録媒体１０は、基板１０ａ上に軟磁性裏打ち層１０ｂ、非磁性中間層１０ｃ、第１磁性記録層１０ｄ、交換結合力制御層１０ｅ、第２磁性記録層１０ｆ、第３磁性記録層１０ｇ、保護層１０ｈを積層して構成される。
ここで、第１磁性記録層１０ｄおよび第２磁性記録層１０ｆには、ＣｏＣｒＰｔ合金等と酸化物からなるグラニュラー材料が採用され、第３磁性記録層１０ｇには、ＣｏＣｒＰｔ等を含む合金材料が採用される。すなわち、従来の垂直記録媒体の下層記録層と上層記録層の間に交換結合力制御層を挿入し、さらに、上層記録層をグラニュラー材料、非グラニュラー材料の２層構成とする。
なお、第１磁性記録層１０ｄ、第２磁性記録層１０ｆおよび第３磁性記録層１０ｇのＨｋの大小関係は、
第１磁性記録層１０ｄのＨｋ＞第２磁性記録層１０ｆ、第３磁性記録層のＨｋ
であることが好ましいが、図３に示す磁気記録媒体２０のように、第１磁性記録層１０ｄと第２磁性記録層１０ｆのＨｋの大きさは逆でも構わない。
第１磁性記録層１０ｄのＨｋ＞第２磁性記録層１０ｆ、第３磁性記録層のＨｋ
であることが好ましいが、図３に示す磁気記録媒体２０のように、第１磁性記録層１０ｄと第２磁性記録層１０ｆのＨｋの大きさは逆でも構わない。
磁気記録媒体を図２や図３に示したような構成とすることで、反転磁界低減効果の向上が得られる。また、交換結合力制御層１０ｅの上にグラニュラー材料である第２磁性記録層１０ｆを位置させることで、その上の非グラニュラー材料である第３磁性記録層１０ｇの面内方向の磁気的結合力を抑制する効果があり、その結果、媒体の記録再生分解能の改善が得られる。
次に、本実施例に係る磁気記録媒体１０および２０の効果について、従来の磁気記録媒体と比較して説明する。なお、比較に用いた各磁気記録媒体の具体的な媒体構成は、下記の通りである。
図２に示した磁気記録媒体１０の具体的な媒体構成については、基板１０ａとして、ガラス基板を使用し、軟磁性裏打ち層１０ｂとして、高透磁率で非晶質であるＦｅＣｏ合金を使用し、非磁性中間層１０ｃとして、磁化容易軸の面直配向を促す役割を果たすため、磁性記録層と格子整合性が良好であるＲｕを使用した。
また、第１磁性記録層１０ｄとして、ＣｏＣｒＰｔ合金にＳｉＯ２を添加したグラニュラー材料を用い、Ｐｔ組成量を２０ａｔ．％とすることで高Ｈｋとした。交換結合力制御層１０ｅとしては、磁性記録層と格子整合性が良好であり非磁性材料であるＲｕを使用した。
また、第２磁性記録層１０ｆとして、ＣｏＣｒＰｔ合金にＳｉＯ２を添加したグラニュラー材料を用い、Ｐｔ組成量を１５ａｔ．％とすることで第１磁性記録層１０ｄよりＨｋが低くなるようにした。第３磁性記録層１０ｇとしては、ＣｏＣｒＰｔ合金にＢを添加したＣｏＣｒＰｔＢを使用した。Ｂを添加することで結晶粒が微細化やＣｒの偏析を促す効果が期待される。第３磁性記録層１０ｇのＰｔ組成量を１５ａｔ．％とすることで第１磁性記録層１０ｄよりＨｋが低くなるようにした。
図３に示した磁気記録媒体２０の具体的な媒体構成については、各層の素材は、上記の磁気記録媒体１０と同様のものを使用したが、第１磁性記録層１０ｄと第２磁性記録層１０ｆのＰｔ組成をそれぞれ１５ａｔ．％、２０ａｔ．％とし、第２磁性記録層１０ｆが第１磁性記録層１０ｄよりＨｋが高くなるようにした。
図６に示した磁気記録媒体３０の具体的な媒体構成については、上記の磁気記録媒体１０および２０と同様に、基板３０ａとして、ガラス基板を使用し、軟磁性裏打ち層３０ｂとして、ＦｅＣｏ合金を使用し、非磁性中間層３０ｃとして、Ｒｕを使用した。第１磁性記録層３０ｄとしては、ＣｏＣｒＰｔ合金にＳｉＯ２を添加したグラニュラー材料を用い、Ｐｔ組成量を２０ａｔ．％とすることで高Ｈｋとした。また、第２磁性記録層３０ｅとしては、Ｐｔ組成量を１５ａｔ．％としたＣｏＣｒＰｔＢを使用した。
図７に示した磁気記録媒体４０の具体的な媒体構成については、上記の磁気記録媒体１０と同様に、交換結合力制御層４０ｇとして、Ｒｕを使用し、その他の各層の素材は、上記の磁気記録媒体３０と同様のものを使用した。
図４は、交換結合力制御層厚に対する媒体反転磁界低減効果を示す図である。同図に示すように、交換結合力制御層厚を適当な層厚に調整することで反転磁界低減が見られるが、従来想定されていたＥＣＣ媒体である磁気記録媒体４０と比較して、磁気記録媒体２０は反転磁界低減効果が向上している。そして、磁気記録媒体１０は、磁気記録媒体２０よりもさらに反転磁界低減効果が向上している。
図５は、Ｓ／Ｎ特性を示す図である。同図に示すように、磁気記録媒体１０が最もＳ／Ｎ特性が良好であり、磁気記録媒体２０が２番目にＳ／Ｎ特性が良好である。このことは、磁気記録媒体１０および２０が、従来の磁気記録媒体である磁気記録媒体３０よりも優れた記録再生分解能を有していることを示している。一方、従来想定されていたＥＣＣ媒体である磁気記録媒体４０は、磁気記録媒体３０よりもＳ／Ｎ特性が劣化しており、記録再生分解能が悪化していることを示している。
なお、本実施例に係る磁気記録媒体１０および２０の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができる。例えば、第１磁性記録層１０ｄ、交換結合力制御層１０ｅ、第２磁性記録層１０ｆおよび第３磁性記録層１０ｇ以外の層については、図２や図３に示した通りである必要はない。また、各層の成分および組成については、上記の具体例の通りである必要はない。
１ 磁気記録装置
１０、２０、３０、４０ 磁気記録媒体
１０ａ、３０ａ 基板
１０ｂ、３０ｂ 軟磁性裏打ち層
１０ｃ、３０ｃ 非磁性中間層
１０ｄ、３０ｄ 第１磁性記録層
１０ｅ 交換結合力制御層
１０ｆ、３０ｅ 第２磁性記録層
１０ｇ 第３磁性記録層
１０ｈ 保護層
１１ スピンドルモータ
１２ アーム
１３ ヘッド
１４ ボイスコイルモータ
１５ 軸
１０、２０、３０、４０ 磁気記録媒体
１０ａ、３０ａ 基板
１０ｂ、３０ｂ 軟磁性裏打ち層
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１０ｅ 交換結合力制御層
１０ｆ、３０ｅ 第２磁性記録層
１０ｇ 第３磁性記録層
１０ｈ 保護層
１１ スピンドルモータ
１２ アーム
１３ ヘッド
１４ ボイスコイルモータ
１５ 軸
Claims (10)
- 垂直磁気記録用の磁気記録媒体であって、
基板上に積層された層の一部に、第１磁性記録層と、交換結合力制御層と、第２磁性記録層と、第３磁性記録層とを積層して形成された層を含み、
前記第１磁性記録層および前記第２磁性記録層は、グラニュラー材料からなり、
前記第３磁性記録層は、非グラニュラー材料からなることを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記第１磁性記録層は、前記第２磁性記録層よりも高い異方性磁界を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 前記第１磁性記録層は、前記第２磁性記録層よりも低い異方性磁界を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 前記第１磁性記録層および前記第２磁性記録層は、ＣｏＣｒＰｔ合金と酸化物を含むグラニュラー材料からなり、
前記第３磁性記録層は、ＣｏＣｒＰｔを含む合金材料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。 - 前記交換結合力制御層は、Ｒｕからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
- 垂直磁気記録用の磁気記録媒体を有する磁気記録装置であって、
前記磁気記録媒体は、
基板上に積層された層の一部に、第１磁性記録層と、交換結合力制御層と、第２磁性記録層と、第３磁性記録層とを積層して形成された層を含み、
前記第１磁性記録層および前記第２磁性記録層は、グラニュラー材料からなり、
前記第３磁性記録層は、非グラニュラー材料からなることを特徴とする磁気記録装置。 - 前記第１磁性記録層は、前記第２磁性記録層よりも高い異方性磁界を有することを特徴とする請求項６に記載の磁気記録装置。
- 前記第１磁性記録層は、前記第２磁性記録層よりも低い異方性磁界を有することを特徴とする請求項６に記載の磁気記録装置。
- 前記第１磁性記録層および前記第２磁性記録層は、ＣｏＣｒＰｔ合金と酸化物を含むグラニュラー材料からなり、
前記第３磁性記録層は、ＣｏＣｒＰｔを含む合金材料からなることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載の磁気記録装置。 - 前記交換結合力制御層は、Ｒｕからなることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１つに記載の磁気記録装置。
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