JP2009223989A - Nano-hole structure and magnetic recording medium - Google Patents

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Kokei Oshima
弘敬 大島
Hideyuki Kikuchi
英幸 菊地
Hiroshi Nakao
宏 中尾
Kenichi Ito
健一 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nano-hole structure and a magnetic recording medium capable of exhibiting soft magnetic characteristics without increasing coercive force due to shape magnetic anisotropy, thereby obtaining a sufficient recording magnetic field. <P>SOLUTION: The nano-hole structure includes a substrate and a nano-hole having a prescribed depth from a surface of the substrate and having a diameter at a bottom side larger than that at the surface side. It is preferable that the nano-hole includes a first region having a first length from the surface of the substrate and a second region at a bottom side from the first region, the second region having a diameter larger than that of the first region and having a second length to the bottom. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気記録媒体等に好適なナノホール構造体、及び、コンピュータの外部記憶装置、並びに、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体に関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a nanohole structure suitable for a magnetic recording medium and the like, a hard disk device widely used as a computer external storage device, a consumer video recording device, and the like, and has a large capacity and high speed recording. The present invention relates to a magnetic recording medium capable of recording.

次世代の超高密度垂直磁気記録媒体として、個々の信号(磁気ビット)を担う磁性体を分離配置することによって互いの磁気的相互作用を減少させてビット密度の向上を図る、いわゆるパターンドメディアが注目されている。パターンドメディアの場合、各磁性体のサイズはナノメートルスケールにする必要があり、所望のサイズと磁気特性を有するナノ構造磁性体の製造方法の開発が実現に向けての鍵となる。   As a next-generation ultra-high-density perpendicular magnetic recording medium, so-called patterned media that improve the bit density by reducing the magnetic interaction between them by separating and arranging magnetic materials that carry individual signals (magnetic bits) Is attracting attention. In the case of patterned media, the size of each magnetic material needs to be on a nanometer scale, and the development of a method for producing a nanostructured magnetic material having a desired size and magnetic properties is the key to realization.

ナノサイズの構造体の作製方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法や電子線露光法等の、微細パターン形成技術を用いて直接的に製造する方法がある。しかし、これらの手法には加工精度の限界やスループットの問題がある。一方で、自己組織化構造をベースにした新規ナノ構造体形成方法も検討されている。この手法は、従来よりも極めて微細な構造を、より広範囲に、より早く、そして安価に可能とする可能性を秘めていると考えられており、多くの研究がなされている。   As a method for producing a nano-sized structure, for example, there is a method of directly manufacturing using a fine pattern forming technique such as a photolithography method or an electron beam exposure method. However, these methods have processing accuracy limitations and throughput problems. On the other hand, a novel nanostructure formation method based on a self-organized structure is also being studied. This method is considered to have the possibility of enabling a very fine structure in a wider range, faster and cheaper than before, and many studies have been made.

そのような自己組織化を用いた方法の一つとして、ナノホールを有する構造体を制御性良く安価に作製可能な、陽極酸化が挙げられる。例えば、Al及びその合金を酸溶液中で陽極酸化すると、多孔質酸化皮膜が得られるが、そこには極めて高いアスペクト比を有する直径およそ10nmから数百nmの均一なナノホールが、およそ20nmから数百nmの間隔で一様に配列するという特徴的な構造が実現される(図1)。   One of the methods using such self-organization is anodic oxidation, which can produce a nanohole-containing structure with good controllability and low cost. For example, when anodizing Al and its alloys in an acid solution, a porous oxide film is obtained, in which uniform nanoholes having a very high aspect ratio of about 10 nm to several hundred nm in diameter are about 20 nm to several nm. A characteristic structure of uniform arrangement at intervals of 100 nm is realized (FIG. 1).

ナノホールの間隔、直径、及び深さは、陽極酸化時の印加電圧や陽極酸化時間等で制御可能であり、また、いわゆるインプリント法によってナノホールの規則配列化も可能である。更には、各ナノホールの中に磁性体を充填することも可能であり、また、その高アスペクト比に起因して、形状磁気異方性が発現することが知られている。よって磁性体を充填したナノホールアレーは、垂直パターンドメディアの有力な候補といえる。   The interval, diameter, and depth of the nanoholes can be controlled by the applied voltage at the time of anodizing, the anodizing time, and the like, and nanoholes can be regularly arranged by a so-called imprint method. Further, it is known that each nanohole can be filled with a magnetic material, and shape magnetic anisotropy is manifested due to its high aspect ratio. Therefore, a nanohole array filled with a magnetic material can be said to be a promising candidate for vertical patterned media.

前記垂直パターンドメディアにおいて、一般に、記録時に十分な記録磁界を得るためには記録層下への軟磁性裏打層の導入が効果的であることが知られており、その効果はまたナノホールメディアにおいても成立することが知られている(例えば、非特許文献1)。
例えば、図7に示されるような構造のナノホール構造体が提案されているが、硬磁性層の厚みが厚く、また、軟磁性裏打層が分離するようにパターン化されていないので、磁界が集中しにくく、軟磁性特性を十分に発揮することができないという問題があった。
In the perpendicular patterned media, it is generally known that the introduction of a soft magnetic underlayer under the recording layer is effective for obtaining a sufficient recording magnetic field at the time of recording. Is also known to hold (for example, Non-Patent Document 1).
For example, although a nanohole structure having a structure as shown in FIG. 7 has been proposed, the thickness of the hard magnetic layer is thick and the soft magnetic underlayer is not patterned so as to be separated, so that the magnetic field is concentrated. There is a problem that the soft magnetic properties cannot be fully exhibited.

軟磁性特性を十分に効果的にするためには、ナノホール内に軟磁性材料を充填する方法がある(例えば、特許文献1及び2)。前記ナノホール内への硬磁性/軟磁性積層構造の導入は、図8に示すように、硬磁性層の厚みを薄くすることができると共に、軟磁性層が分離してパターン化されていることから、熱揺らぎ耐性を保ちつつ、充填された磁性体の外部磁界による磁化反転を促進させる効果をもたらすため、磁気特性制御やメディア設計の観点からも利点がある。   In order to make the soft magnetic property sufficiently effective, there is a method of filling a nanohole with a soft magnetic material (for example, Patent Documents 1 and 2). As shown in FIG. 8, the introduction of the hard magnetic / soft magnetic multilayer structure into the nanohole allows the thickness of the hard magnetic layer to be reduced and the soft magnetic layer is separated and patterned. Since the effect of promoting magnetization reversal by the external magnetic field of the filled magnetic material is brought about while maintaining heat fluctuation resistance, there is an advantage from the viewpoint of magnetic property control and media design.

しかしながら、ナノホールはある程度の深さをもって形成されるため、ナノホール内に充填された軟磁性材料は、実際には形状磁気異方性によって保磁力が増大してしまい、軟磁性特性を発揮できなくなることが起こり得る。この場合、軟磁性特性を発揮するためには軟磁性領域にも十分な厚さが必要であり、層厚の単なる減少による対処は難しい。またナノホールの孔径を著しく増大させて形状異方性を低減させることは、記録ドットサイズの増大を意味し、隣接ドット間の静磁気相互作用や、記録同期及び再生エラーを増大させるため、好ましくない。   However, since nanoholes are formed with a certain depth, the soft magnetic material filled in the nanoholes actually increases the coercive force due to shape magnetic anisotropy and cannot exhibit soft magnetic properties. Can happen. In this case, in order to exhibit the soft magnetic characteristics, the soft magnetic region needs to have a sufficient thickness, and it is difficult to cope with it by simply reducing the layer thickness. Also, reducing the shape anisotropy by remarkably increasing the hole diameter of the nanohole means an increase in the recording dot size, which is undesirable because it increases magnetostatic interaction between adjacent dots, recording synchronization and reproduction errors. .

H.Oshima et al., IEEE Trans Magn. 43, 2148 (2007)H. Oshima et al., IEEE Trans Magn. 43, 2148 (2007) 特開2004−084193号公報JP 2004-084193 A 特開2006−277844号公報JP 2006-277844 A

本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができるナノホール構造体及び磁気記録媒体を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a nanohole structure and a magnetic recording medium that can exhibit soft magnetic characteristics without increasing coercive force due to shape magnetic anisotropy, and thereby obtain a sufficient recording magnetic field. And

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明のナノホール構造体は、基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、を有することを特徴とすることを特徴とする。
該ナノホール構造体は、基材に、該基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールが形成されているので、基材の表面側の径が小さい部分に硬磁性材料を導入し、ナノホールの底部側の径が大きい部分に軟磁性材料を導入することにより、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができる。
Means for solving the problems are as follows. That is,
The nanohole structure of the present invention includes a base material, and a nanohole having a predetermined depth from the surface of the base material and having a diameter larger on the bottom side than on the surface side. Features.
In the nanohole structure, a nanohole having a predetermined depth from the surface of the base material and having a diameter larger on the bottom side than on the surface side is formed on the base material. By introducing a hard magnetic material into the portion with a small diameter and introducing a soft magnetic material into a portion with a large diameter on the bottom side of the nanohole, the soft magnetic characteristics can be improved without increasing the coercive force due to shape magnetic anisotropy. Thus, a sufficient recording magnetic field can be obtained.

本発明の磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成された基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、前記ナノホールに充填された硬磁性体と、を有することを特徴とする。
該磁気記録媒体は、基板上に形成された基材に、該基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールが形成されているので、基材の表面側の径が小さい部分に硬磁性材料を導入し、ナノホールの底部側の径が大きい部分に軟磁性材料を導入することにより、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができる。
The magnetic recording medium of the present invention includes a substrate, a base material formed on the substrate, a nanohole having a predetermined depth from the surface of the base material, and having a diameter larger on the bottom side than on the surface side. And a hard magnetic material filled in the nanohole.
In the magnetic recording medium, since a nanohole having a predetermined depth from the surface of the base material and having a larger diameter on the bottom side than the surface side is formed on the base material formed on the substrate, Introducing a hard magnetic material into a portion with a small diameter on the surface side of the substrate and introducing a soft magnetic material into a portion with a large diameter on the bottom side of the nanohole increases the holding force due to shape magnetic anisotropy. Therefore, the soft magnetic characteristics can be exhibited, and a sufficient recording magnetic field can be obtained.

本発明によると、従来における問題を解決することができ、形状磁気異方性によって保持力が増大されることなく、軟磁性特性を発揮することができ、もって十分な記録磁界を得ることができるナノホール構造体及び磁気記録媒体を提供することができる。   According to the present invention, conventional problems can be solved, soft magnetic characteristics can be exhibited without increasing coercive force due to shape magnetic anisotropy, and a sufficient recording magnetic field can be obtained. Nanohole structures and magnetic recording media can be provided.

(ナノホール構造体)
前記ナノホール構造体としては、基材と、ナノホールとを有すること以外には、その材料、形状、構造、大きさ等について目的に応じて適宜選択することができる。
(Nanohole structure)
As the nanohole structure, besides having a base material and nanoholes, the material, shape, structure, size and the like can be appropriately selected according to the purpose.

前記基材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、金属単体、その酸化物、窒化物等、合金などのいずれであってもよく、その中でも、例えば、アルミナ(酸化アルミニウム)、アルミニウム、ガラス、シリコンなどが特に好ましい。   The material for the base material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and may be any of a simple metal, an oxide thereof, a nitride, an alloy, etc. Among them, for example, Alumina (aluminum oxide), aluminum, glass, silicon and the like are particularly preferable.

前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、円板状(ディスク状)、などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、円板状(ディスク状)であるのが好ましい。
なお、前記形状が前記板状、円板状等である場合には、前記ナノホール(細孔)は、これらの一の露出面(板面)に対し、略直交する方向に形成される。
There is no restriction | limiting in particular as said shape, According to the objective, it can select suitably, For example, plate shape, disk shape (disk shape), etc. are mentioned suitably. Among these, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, a disk shape (disk shape) is preferable.
In addition, when the said shape is the said plate shape, disk shape, etc., the said nanohole (pore) is formed in the direction substantially orthogonal to these one exposed surface (plate surface).

前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、既存のハードディスク等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体をDNAチップ等に適用する場合には、既存のDNAチップ等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体を電解放出装置用のカーボンナノチューブ等の触媒基板に適用する場合には、電解放出装置に対応した大きさが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said structure, Although it can select suitably according to the objective, For example, a single layer structure may be sufficient and a laminated structure may be sufficient.
The size is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, the size of an existing hard disk or the like is not limited. When the nanohole structure is applied to a DNA chip or the like, the size corresponding to the size of an existing DNA chip or the like is preferable. When applied to a catalyst substrate such as a nanotube, a size corresponding to the field emission device is preferable.

前記ナノホールとしては、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ここで、前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し、底部まで第二の長さを有する第二領域とを含むことが好ましい。なお、前記第一の長さと前記第二の長さの和は前記所定の深さに等しいことが好ましい。前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填されることが好ましい。なお、前記第一領域に充填される磁性体としては、目的に応じて適宜選択され、硬磁性体であってもよく、軟磁性体であってもよい。
The nanohole is not particularly limited as long as it has a predetermined depth from the surface of the substrate and has a larger diameter on the bottom side than on the surface side, and can be appropriately selected according to the purpose.
Here, the nanohole has a first region having a first length from the surface of the base material and a diameter larger than the first region on the bottom side of the first region, and the second region extends to the bottom. It is preferable that the 2nd area | region which has length is included. The sum of the first length and the second length is preferably equal to the predetermined depth. Preferably, the first region is filled with a hard magnetic material, and the second region is filled with a soft magnetic material. The magnetic material filled in the first region is appropriately selected according to the purpose, and may be a hard magnetic material or a soft magnetic material.

図2に示すように、該ナノホールが深さ方向に2層化され、ナノホール領域1とナノホール領域2とは互いに異なる孔径を有し、底部側のナノホール領域2の孔径31が、表面側層のナノホール領域1の孔径30よりも大きい。底部側のナノホール領域2の孔径31を十分に大きくすれば、ナノホール領域2に充填された磁性体領域は、形状磁気異方性によって保磁力が増大されることなく、軟磁気特性を維持することができる。よって、ナノホール領域2は軟磁性裏打層としての機能を有することができ、結果として十分な記録磁界を得ることが可能となる。
前記ナノホールとしては、前記ナノホール構造体を貫通して孔として形成されていてもよいし、前記ナノホール構造体を貫通せず穴(窪み)として形成されていてもよいが、例えば、前記ナノホール構造体を前記磁気記録媒体として使用する場合には、前記ナノホールが前記ナノホール構造体を貫通する貫通孔として形成されているのが好ましい。
As shown in FIG. 2, the nanohole is formed into two layers in the depth direction, the nanohole region 1 and the nanohole region 2 have different hole diameters, and the hole diameter 31 of the nanohole region 2 on the bottom side is the surface side layer. It is larger than the hole diameter 30 of the nanohole region 1. If the hole diameter 31 of the nanohole region 2 on the bottom side is made sufficiently large, the magnetic region filled in the nanohole region 2 can maintain soft magnetic characteristics without increasing coercive force due to shape magnetic anisotropy. Can do. Therefore, the nanohole region 2 can have a function as a soft magnetic backing layer, and as a result, a sufficient recording magnetic field can be obtained.
The nanohole may be formed as a hole penetrating the nanohole structure, or may be formed as a hole (dent) without penetrating the nanohole structure. For example, the nanohole structure Is used as the magnetic recording medium, the nanohole is preferably formed as a through hole penetrating the nanohole structure.

前記ナノホールの配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一方向に平行に配列していてもよいし、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに配列していてもよい。前記ナノホール構造体をDNAチップ等に適用する場合には前者の配列が好ましく、前記ナノホール構造体をハードディスク、ビデオディスク等の前記磁気記録媒体に適用する場合には後者の配列が好ましく、特に、ハードディスク用途の場合にはアクセスの容易性の観点から同心円状が好ましく、ビデオディスク用途の場合には連続再生の容易性の観点から螺旋状が好ましい。
なお、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、隣接するナノホール列におけるナノホールが、半径方向に配列しているのが好ましい。この場合、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。
The arrangement of the nanoholes is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.For example, the nanoholes may be arranged in parallel in one direction, or arranged in at least one of concentric and spiral shapes. It may be. The former arrangement is preferable when the nanohole structure is applied to a DNA chip or the like, and the latter arrangement is preferable when the nanohole structure is applied to the magnetic recording medium such as a hard disk or a video disk. In the case of use, a concentric shape is preferable from the viewpoint of easy access, and in the case of video disk use, a spiral shape is preferable from the viewpoint of easy continuous reproduction.
When the nanohole structure is suitable for the magnetic recording medium such as a hard disk, it is preferable that the nanoholes in adjacent nanohole arrays are arranged in the radial direction. In this case, the magnetic recording medium is capable of high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head, has a large capacity, has excellent overwrite characteristics, and has uniform characteristics. There is no problem of light etc. and it is extremely high quality.

前記ナノホールの配列の幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、トラッキングを容易に行うことができる点で、一の配列をデータ領域とし、該配列に隣接する他の配列をガードバンド領域としたとき、前記データ領域と前記ガードバンド領域との幅の比が、2:1となるのが好ましい。具体的には、前記データ領域に適当する前記配列の幅としては、例えば、15〜200nmが好ましく、前記ガードバンド領域に適当する前記配列の幅としては、例えば、7〜100nmが好ましい。   The width of the nanohole array is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, when the nanohole structure is suitable for the magnetic recording medium such as a hard disk, tracking is easily performed. In that, when one array is a data area and another array adjacent to the array is a guard band area, the ratio of the width of the data area to the guard band area is 2: 1. Is preferred. Specifically, the array width suitable for the data region is preferably 15 to 200 nm, for example, and the array width suitable for the guard band region is preferably 7 to 100 nm, for example.

前記ナノホールの配列における前記ナノホールの配列パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、隣接する前記配列における少なくとも一方が、前記ナノホールが六方最密格子状に最密化して形成されたパターンであるのが好ましい。六方最密格子はアルミナナノホールにおいて最も安定なパターンであるため、意識的に導入したパターン変化以外のパターンの揺らぎを最低限に押さえることができる。   The arrangement pattern of the nanoholes in the arrangement of the nanoholes is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. However, at least one of the adjacent arrangements is the closest packed in a hexagonal close-packed lattice shape. It is preferable that the pattern is formed as a result. Since the hexagonal close-packed lattice is the most stable pattern in alumina nanoholes, fluctuations in the pattern other than the intentionally introduced pattern change can be minimized.

前記ナノホールにおける第一領域の開口径(孔径30)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、その硬磁性層(強磁性層)を単磁区とすることができる大きさが好ましく、具体的には、前記ナノホールのピッチの2/3以下が好ましく、1/3〜2/5がより好ましい。例えば前記ナノホールのピッチが30nmの場合には、20nm以下が好ましく、10〜12nmがより好ましい。
前記ナノホールにおける開口径が、ナノホールのピッチの2/3、例えばピッチが30nmのときに20nmを超えると、前記ナノホール構造体を適用した磁気記録媒体が単磁区構造にならないことがある。
There is no restriction | limiting in particular as an opening diameter (hole diameter 30) of the 1st area | region in the said nanohole, Although it can select suitably according to the objective, For example, when applying the said nanohole structure to magnetic recording media, such as a hard disk The hard magnetic layer (ferromagnetic layer) is preferably large enough to have a single magnetic domain. Specifically, it is preferably 2/3 or less of the pitch of the nanoholes, more preferably 1/3 to 2/5. . For example, when the pitch of the nanoholes is 30 nm, 20 nm or less is preferable, and 10 to 12 nm is more preferable.
If the aperture diameter in the nanohole exceeds 2/3 of the nanohole pitch, for example, 20 nm when the pitch is 30 nm, the magnetic recording medium to which the nanohole structure is applied may not have a single domain structure.

前記ナノホールにおける第二領域における深さ21と孔径31との比(深さ21/孔径31)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5以下であることが好ましい。
形状磁気異方性は反磁界の効果によって生じる。反磁界係数は円柱状磁性体の高さと径との比(アスペクト比)に依存し、円柱状磁性体の円柱方向の反磁界係数はアスペクト比が5程度ではほぼ無視できる値となる。実際に、例えば、ナノホールにCoを磁性体として充填する実験において、アスペクト比5以上では垂直磁気異方性が立ち上がることが確認されている(例えば、H.Kikuchi et al. IEEE Trans. Magn. 41 3226 (2005)参照)。よって、ナノホール内に充填された軟磁性材料領域(第二領域)のみ、そのアスペクト比を5以下として十分に低減させることによって、軟磁性裏打層としての機能を何ら損なうこと無く、軟磁性材料領域(第二領域)に働く形状磁気異方性の効果を回避することができる。具体的には、例えば該当領域の保磁力を、およそ1kOeのオーダーから数Oe程度にまで下げることができる。
There is no restriction | limiting in particular as ratio (depth 21 / hole diameter 31) of the depth 21 and the hole diameter 31 in the 2nd area | region in the said nanohole, Although it can select suitably according to the objective, It is 5 or less. preferable.
Shape magnetic anisotropy is caused by the effect of a demagnetizing field. The demagnetizing factor depends on the ratio (aspect ratio) between the height and the diameter of the cylindrical magnetic body, and the demagnetizing factor in the column direction of the cylindrical magnetic body becomes a value that can be almost ignored when the aspect ratio is about 5. Actually, for example, in an experiment in which Co is filled in a nanohole as a magnetic material, it has been confirmed that perpendicular magnetic anisotropy rises at an aspect ratio of 5 or more (for example, H. Kikuchi et al. IEEE Trans. Magn. 41). 3226 (2005)). Therefore, only the soft magnetic material region (second region) filled in the nanohole is sufficiently reduced to have an aspect ratio of 5 or less, so that the soft magnetic material region is not impaired without any loss of the function as the soft magnetic backing layer. The effect of shape magnetic anisotropy acting on (second region) can be avoided. Specifically, for example, the coercive force of the corresponding region can be reduced from the order of about 1 kOe to about several Oe.

前記ナノホールにおける第一領域における孔径30と第二領域における孔径31との関係としては、第二領域における孔径31(SUL孔径)が第一領域における孔径30(記録ドット径)の1.25倍以上であることが好ましい。
ナノホールの標準的な孔径は、ナノホールのピッチの約1/3である。よって、ピッチを25nm(1Tbit/in相当)とした場合、第一領域における孔径30(記録ドット径)は約8nmとなる(より小さい方が好ましい)。一方、シミュレーションによる見積りから、軟磁性裏打層(SUL)の膜厚は、連続膜で30nm以上、ナノホール充填の場合には40nm以上であることが要求される。ナノホール充填の場合、十分な軟磁性を実現するためには、第二領域における孔径31(SUL孔径)が10nm以上である必要がある。以上より、第二領域における孔径31(SUL孔径)は、第一領域における孔径30(記録ドット径)の1.25倍以上であることが好ましいことが判る。
より高密度(狭ピッチ)の場合においても、上述した孔径30と孔径31との関係(図3)はほぼ保たれたまま、全体的に縮小可能であると見積もられる。
Regarding the relationship between the hole diameter 30 in the first region and the hole diameter 31 in the second region in the nanohole, the hole diameter 31 (SUL hole diameter) in the second region is 1.25 times or more the hole diameter 30 (recording dot diameter) in the first region. It is preferable that
The standard hole diameter of nanoholes is about 1/3 of the pitch of nanoholes. Therefore, when the pitch is 25 nm (corresponding to 1 Tbit / in 2 ), the hole diameter 30 (recording dot diameter) in the first region is about 8 nm (a smaller one is preferable). On the other hand, from the estimate by simulation, the film thickness of the soft magnetic underlayer (SUL) is required to be 30 nm or more for a continuous film, and 40 nm or more for nanohole filling. In the case of nanohole filling, in order to realize sufficient soft magnetism, the hole diameter 31 (SUL hole diameter) in the second region needs to be 10 nm or more. From the above, it can be seen that the hole diameter 31 (SUL hole diameter) in the second region is preferably 1.25 times or more the hole diameter 30 (recording dot diameter) in the first region.
Even in the case of higher density (narrow pitch), it is estimated that the above-described relationship between the hole diameter 30 and the hole diameter 31 (FIG. 3) can be reduced as a whole while the relationship is maintained substantially.

前記ナノホール構造体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、500nm以下が好ましく、300nm以下がより好ましく、20〜200nmが特に好ましい。
前記ナノホール構造体の厚みが、500nmを超えると、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、該磁気記録媒体に前記下地層を設けたとしても高密度記録を行うことができないことがあり、該ナノホール構造体の研磨が必要になり、この場合、時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となることがある。
The thickness of the nanohole structure is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, the thickness is preferably 500 nm or less, and 300 nm. The following is more preferable, and 20 to 200 nm is particularly preferable.
When the thickness of the nanohole structure exceeds 500 nm, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, high-density recording cannot be performed even if the underlayer is provided on the magnetic recording medium. In some cases, it is necessary to polish the nanohole structure. In this case, time is required and the cost is high, which may cause quality degradation.

前記ナノホール構造体の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、スパッタ法、蒸着法等により金属材料の層(金属層)を形成した後で、陽極酸化処理により前記ナノホールを形成することにより行うことができる。多数のナノホールをほぼ等間隔で均等に配列形成することができる等の点で、アルミニウム等の陽極酸化処理が好ましい。
前記金属層の材料としては、ナノホールを形成可能な金属材料である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属単体、その酸化物、窒化物等、合金などのいずれであってもよく、これらの中でも、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、及びそれらの酸化物等が好ましい。
The formation of the nanohole structure is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, after forming a metal material layer (metal layer) by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like, the anodic oxidation treatment is performed. This can be done by forming nanoholes. Anodization treatment of aluminum or the like is preferable in that a large number of nanoholes can be formed evenly at almost equal intervals.
The material of the metal layer is not particularly limited as long as it is a metal material capable of forming nanoholes, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a single metal, its oxide, nitride, alloy, etc. Of these, among these, for example, aluminum, aluminum alloys, and oxides thereof are preferable.

なお、陽極酸化処理によって形成されるナノホールは、通常、ランダムに配置されるが、陽極酸化処理の前に、前記金属層上に前記ナノホールの規則配列を複数形成するためのパターン(所望の凹み)を予め形成しておくのが好ましい。この場合、陽極酸化処理を行うと、前記パターン上にのみ、効率的に前記ナノホールを形成することができる点で有利である。   Note that nanoholes formed by anodizing treatment are usually randomly arranged, but a pattern for forming a plurality of regular arrays of nanoholes on the metal layer (desired depressions) before the anodizing treatment. Is preferably formed in advance. In this case, the anodizing treatment is advantageous in that the nanoholes can be efficiently formed only on the pattern.

前記パターンの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、(1)パターン状(例えば六方最密格子状)に配列してなる円形状の凸部の複数の規則配列(ナノホール構造体を磁気ディスク等に適用する場合には、該凸部の規則配列が同心円状又は螺旋状に配列)が形成されたパターンを表面形状として有するスタンパを、前記金属層(例えば、アルミナ、アルミニウムなど)の表面にインプリント転写し、六方最密格子状に円が複数規則配列したパターンを形成する方法、(2)前記金属層上に樹脂層やフォトレジスト層を形成した後、通常のフォト工程やスタンパを用いたインプリント法により、これらをパターニングし、エッチング処理等することにより、前記金属層の表面に、パターン状(例えば六方最密格子状)に配列してなる凹部の複数の規則配列が形成されたパターンを形成する方法、などが好適に挙げられる。   The method for forming the pattern is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, (1) circular convex portions arranged in a pattern (for example, a hexagonal close-packed lattice) A stamper having, as a surface shape, a pattern in which a plurality of regular arrays (when the nanohole structure is applied to a magnetic disk or the like, the regular array of convex portions is concentrically or spirally arranged) is formed. Imprint transfer onto the surface of a layer (for example, alumina, aluminum, etc.) and form a pattern in which a plurality of circles are regularly arranged in a hexagonal close-packed lattice, (2) a resin layer or a photoresist layer on the metal layer After the formation, patterning is performed on the surface of the metal layer by patterning these by an ordinary photo process or an imprint method using a stamper, and etching process. For example, a method of forming a plurality of regularly arranged is formed a pattern of recesses formed by arranging in a hexagonal close-packed lattice pattern), it is preferably exemplified like.

前記スタンパとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、半導体分野で微細構造作製用材料として最も広範囲に使用されているという観点からは、シリコンやシリコン酸化膜、これらの組み合わせ等が挙げられ、連続使用耐久性の観点からは、炭化珪素基板などが挙げられ、また、光ディスクの成型等に使用されているNiスタンパなども挙げられる。該スタンパは、複数回使用することができる。前記インプリント転写の方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができる。また、前記フォトレジスト層のレジスト材料には、光レジスト材料のほか、電子線レジスト材料なども含まれる。前記光レジスト材料としては、特に制限はなく、半導体分野等において公知の材料の中から適宜選択することができ、例えば、近紫外光、近視野光などを利用可能な材料などが挙げられる。   The stamper is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. From the viewpoint that it is most widely used as a material for producing a fine structure in the semiconductor field, silicon, a silicon oxide film, and the like. From the viewpoint of continuous use durability, a silicon carbide substrate and the like are included, and a Ni stamper used for molding an optical disk and the like is also included. The stamper can be used multiple times. There is no restriction | limiting in particular as the method of the said imprint transfer, According to the objective, it can select suitably from well-known methods. The resist material for the photoresist layer includes not only a photoresist material but also an electron beam resist material. There is no restriction | limiting in particular as said photoresist material, It can select suitably from well-known materials in the semiconductor field | area etc., For example, the material etc. which can utilize near ultraviolet light, near-field light, etc. are mentioned.

また、前記ナノホールのピッチは、陽極酸化処理における電圧によって適宜決定され、ほぼ陽極酸化電圧(V)の2.5倍(nm)となる。したがって、前記陽極酸化処理における電圧としては、特に制限はないが、例えば、3〜40Vが好ましく、3〜10Vがより好ましい。
前記電圧が、3〜40Vであると、前記記録媒体の高密度化を実現することができ、3〜10Vであると、前記ナノホールのピッチを、7〜25nmとすることができ、前記磁気記録媒体の更なる高密度化を図ることができる点で、特に有利である。
なお、前記陽極酸化処理における電解液の種類、濃度、温度、時間等としては、特に制限はなく、形成するナノホールの数、大きさ、アスペクト比等に応じて適宜選択することができる。例えば、前記電解液の種類としては、希釈リン酸溶液、希釈蓚酸溶液、希釈硫酸溶液などが好適に挙げられる。いずれの場合も、前記ナノホールのアスペクト比の調整は、陽極酸化処理後にリン酸溶液に浸漬させて前記ナノホール(アルミナポア)の直径を増加させることにより行うことができる。
The pitch of the nanoholes is appropriately determined depending on the voltage in the anodizing treatment, and is approximately 2.5 times (nm) of the anodizing voltage (V). Therefore, the voltage in the anodizing treatment is not particularly limited, but is preferably 3 to 40 V, and more preferably 3 to 10 V, for example.
When the voltage is 3 to 40 V, the recording medium can be densified. When the voltage is 3 to 10 V, the pitch of the nanoholes can be 7 to 25 nm. This is particularly advantageous in that the density of the medium can be further increased.
In addition, there is no restriction | limiting in particular as a kind, density | concentration, temperature, time, etc. of the electrolyte solution in the said anodizing process, According to the number of nanoholes to form, a magnitude | size, an aspect-ratio, etc., it can select suitably. For example, preferable examples of the electrolyte include a diluted phosphoric acid solution, a diluted oxalic acid solution, and a diluted sulfuric acid solution. In any case, the adjustment of the aspect ratio of the nanohole can be performed by increasing the diameter of the nanohole (alumina pore) by immersing in a phosphoric acid solution after the anodizing treatment.

ナノホールの底部側孔径の拡大方法については、特に制限はないが、例えば、ナノホール領域1(第一領域)とナノホール領域2(第二領域)との陽極酸化を、アルミナ溶解度の異なる酸溶液(例えば、燐酸と硫酸)及び異なる温度にて個別に行うことによって実現できる。これは、アルミナ溶解度が異なることによって、孔径が異なるナノホールが形成できることによる。さらに、ナノホール領域1に該当するアルミ膜部分のみを、Ti、Hf、Zr、Si、W、Ta、Nb、Mo、Cr、Mg等の金属と合金化すれば、ナノホール領域1のみ孔径を小さくすることが可能である。これにより、その後の適当な酸溶液を用いての孔径拡大処理において、ナノホール領域2の孔径を十分に拡大しても、ナノホール領域1の孔径を比較的小さく保つことが可能である。また、アルミナは適切な熱処理によって酸に溶け難くすることが可能であるため、ナノホール領域1を形成した後に熱処理を行い、その後、ナノホール領域2を形成し、適当な酸溶液を用いて孔径拡大処理を施せば、ナノホール領域2の孔径のみ拡大することも可能である。   There is no particular limitation on the method for enlarging the bottom hole diameter of the nanohole. For example, anodization of the nanohole region 1 (first region) and the nanohole region 2 (second region) is performed using acid solutions having different alumina solubility (for example, , Phosphoric acid and sulfuric acid) and separately at different temperatures. This is because nanoholes having different pore diameters can be formed by different alumina solubility. Furthermore, if only the aluminum film portion corresponding to the nanohole region 1 is alloyed with a metal such as Ti, Hf, Zr, Si, W, Ta, Nb, Mo, Cr, or Mg, the diameter of the nanohole region 1 is reduced. It is possible. Thereby, even if the hole diameter of the nanohole area | region 2 is fully expanded in the hole diameter expansion process using a suitable acid solution after that, it is possible to keep the hole diameter of the nanohole area | region 1 comparatively small. Since alumina can be made difficult to dissolve in acid by an appropriate heat treatment, heat treatment is performed after the formation of the nanohole region 1, and then the nanohole region 2 is formed, and a pore size expansion process is performed using an appropriate acid solution. It is possible to enlarge only the hole diameter of the nanohole region 2 by applying.

本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、DNAチップ、触媒基板等の各種分野に好適に使用することができ、特に、前記ナノホールを高密度かつ規則的に有しているため、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。   The nanohole structure of the present invention can be suitably used in various fields such as a magnetic recording medium, a DNA chip, a catalyst substrate, and the like. It can be suitably used for a hard disk device or the like widely used as an external storage device or a consumer video recording device.

(磁気記録媒体)
本発明の磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成された基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、前記ナノホールに充填された硬磁性体及び軟磁性体とを有し、更に必要に応じて、その他の層を有する以外には制限はない。即ち、本発明の磁気記録媒体は、基板と、本発明のナノホール構造体と、硬磁性体及び軟磁性体とを有する。
(Magnetic recording medium)
The magnetic recording medium of the present invention includes a substrate, a base material formed on the substrate, a nanohole having a predetermined depth from the surface of the base material, and having a diameter larger on the bottom side than on the surface side. There is no limitation other than having a hard magnetic material and a soft magnetic material filled in the nanohole, and further having other layers as necessary. That is, the magnetic recording medium of the present invention includes a substrate, the nanohole structure of the present invention, a hard magnetic material, and a soft magnetic material.

前記基材、前記ナノホール、及び前記ナノホール構造体の詳細は、上述した通りである。   The details of the substrate, the nanohole, and the nanohole structure are as described above.

前記ナノホールの内部に、磁性材料が充填されて磁性層が形成されているのが好ましい。
前記磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、硬磁性層(強磁性層)、軟磁性層、などが挙げられる。本発明においては、前記ナノホールの内部に、前記硬磁性層及び前記軟磁性層が形成されている。また、更に前記硬磁性層及び前記軟磁性層の間に非磁性層(中間層)が形成されていてもよい。
The nanohole is preferably filled with a magnetic material to form a magnetic layer.
There is no restriction | limiting in particular as said magnetic layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, a hard magnetic layer (ferromagnetic layer), a soft magnetic layer, etc. are mentioned. In the present invention, the hard magnetic layer and the soft magnetic layer are formed inside the nanohole. Further, a nonmagnetic layer (intermediate layer) may be formed between the hard magnetic layer and the soft magnetic layer.

前記基板としては、その形状、構造、大きさ、材質等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記形状としては、前記磁気記録媒体がハードディスク等の磁気ディスクである場合には、円板状であり、また、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、前記材質としては、磁気記録媒体の基材材料として公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ガラス、シリコン、石英、シリコン表面に熱酸化膜を形成してなるSiO/Si、等が挙げられる。これらの基板材料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、前記基板は、適宜製造したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
The shape, structure, size, material and the like of the substrate are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the shape of the substrate is a magnetic disk such as a hard disk. In this case, the structure is a disk, and the structure may be a single layer structure or a laminated structure, and the material may be a base material of a magnetic recording medium. The material can be appropriately selected from known materials, and examples thereof include aluminum, glass, silicon, quartz, and SiO 2 / Si formed by forming a thermal oxide film on the silicon surface. These board | substrate materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In addition, the said board | substrate may be manufactured suitably and a commercial item may be used.

前記硬磁性層は、前記磁気記録媒体において記録層として機能し、前記軟磁性層と共に磁性層となる。
前記硬磁性層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Fe、Co、Ni、FeCo、FeNi、CoNi、CoNiP、FePt、CoPt及びNiPtから選択される少なくとも1種、などが好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記硬磁性層は、前記材料により垂直磁化膜として形成されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ll規則構造を有し、C軸が前記基板と垂直方向に配向しているもの、fcc構造あるいはbcc構造を有し、C軸が前記基板と垂直方向に配列しているもの、などが好適に挙げられる。
The hard magnetic layer functions as a recording layer in the magnetic recording medium and becomes a magnetic layer together with the soft magnetic layer.
The material of the hard magnetic layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known materials according to the purpose. For example, Fe, Co, Ni, FeCo, FeNi, CoNi, CoNiP, FePt, CoPt And at least one selected from NiPt are preferred. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The hard magnetic layer, the not particularly limited as long as it is formed as a perpendicular magnetization film of a material, can be appropriately selected depending on the intended purpose, for example, a Ll 0 ordered structure, wherein the C-axis substrate And those having an fcc structure or a bcc structure and having the C-axis aligned in the direction perpendicular to the substrate.

前記硬磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、記録時に使用される線記録密度等に応じて適宜選択することができるが、例えば、(1)前記軟磁性層の厚み以下である態様、(2)記録時に使用される線記録密度で決まる最小ビット長の1/3倍〜3倍である態様、(3)前記軟磁性層及び前記下地層の厚みの合計以下である態様、などが好ましく、例えば、通常5〜100nm程度が好ましく、5〜50nmがより好ましく、1Tb/inをターゲットにした線記録密度1,500kBPIで磁気記録を行う場合には、50nm以下(20nm程度)であるのが好ましい。
なお、ここでの前記「硬磁性層」の厚みは、該硬磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造(例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造)を有する場合には、各硬磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層」の厚みは、該軟磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造(例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造)を有する場合には、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層及び下地層の厚みの合計」は、該軟磁性層及び該下地層の少なくともいずれかが、積層構造、又は複数層に分割された構造(例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造)を有する場合には、各軟磁性層及び下地層の厚みの合計を意味する。
The thickness of the hard magnetic layer is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and can be appropriately selected according to the linear recording density used at the time of recording. For example, (1) the soft magnetism An aspect that is equal to or less than the thickness of the layer, (2) an aspect that is 1/3 to 3 times the minimum bit length determined by the linear recording density used during recording, and (3) the thickness of the soft magnetic layer and the underlayer The aspect which is below the total is preferable, for example, usually about 5 to 100 nm is preferable, 5 to 50 nm is more preferable, and when performing magnetic recording at a linear recording density of 1,500 kBPI targeting 1 Tb / in 2 It is preferably 50 nm or less (about 20 nm).
Here, the thickness of the “hard magnetic layer” is such that the hard magnetic layer is a laminated structure or a structure divided into a plurality of layers (for example, a continuous layer divided by an intermediate layer such as a nonmagnetic layer). In other words, the total thickness of each hard magnetic layer is meant. Further, the thickness of the “soft magnetic layer” is such that the soft magnetic layer is a laminated structure or a structure divided into a plurality of layers (for example, a structure that is not divided into an intermediate layer such as a nonmagnetic layer to form a continuous layer). Means the total thickness of each soft magnetic layer. In addition, the “total thickness of the soft magnetic layer and the underlayer” refers to a structure in which at least one of the soft magnetic layer and the underlayer is divided into a laminated structure or a plurality of layers (for example, a nonmagnetic layer or the like). In the case of having a structure that is divided by the intermediate layer and is not a continuous layer, it means the total thickness of each soft magnetic layer and the underlayer.

前記硬磁性層及び前記軟磁性層を有する磁気記録媒体の場合、磁気記録の際に使用する単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離を、前記ナノホール構造体(多孔質層)の厚みよりも短く、該硬磁性層の厚みと略等しくすることができるため、前記ナノホール構造体(多孔質層)の厚みに拘らず該硬磁性層の厚みだけで、前記単磁極ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。その結果、該磁気記録媒体においては、従来の磁気記録媒体に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性を著しく向上させることができる。
前記硬磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電気めっき方法等により行うことができる。
具体的には、前記ナノホール構造体をめっき液中に浸漬させた後、電極層を電極として電圧を印加させることにより、前記磁性体を析出ないし堆積させることにより、行うことができる。
In the case of a magnetic recording medium having the hard magnetic layer and the soft magnetic layer, the distance between the single magnetic pole head used for magnetic recording and the soft magnetic layer is the thickness of the nanohole structure (porous layer). And the thickness of the hard magnetic layer can be made substantially equal to the thickness of the hard magnetic layer, so that the magnetic flux from the single-pole head can be obtained only by the thickness of the hard magnetic layer regardless of the thickness of the nanohole structure (porous layer). It is possible to control the optimum magnetic recording / reproducing characteristics at the recording density used for concentration. As a result, in the magnetic recording medium, compared with the conventional magnetic recording medium, the writing efficiency is greatly improved, the writing current is reduced, and the overwrite characteristic can be remarkably improved.
The formation of the hard magnetic layer is not particularly limited and can be performed according to a known method, for example, an electroplating method or the like.
Specifically, after the nanohole structure is immersed in a plating solution, a voltage is applied using the electrode layer as an electrode to deposit or deposit the magnetic material.

前記軟磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ni、NiFe、FeSiAl、FeC、FeCoB、FeCoNiB及びCoZrNbから選択される少なくとも1種、などが好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The soft magnetic layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known materials according to the purpose. For example, at least one selected from Ni, NiFe, FeSiAl, FeC, FeCoB, FeCoNiB, and CoZrNb can be selected. Preferred examples include seeds. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記軟磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、前記ナノホール構造体(多孔質層)における前記ナノホールの深さ、前記強磁性層の厚み等に応じて適宜選択することができるが、例えば、(1)前記強磁性層の厚み超である態様、(2)前記下地層の厚みとの合計が前記強磁性層の厚み超である態様、などが挙げられる。   The thickness of the soft magnetic layer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and is appropriately selected according to the depth of the nanohole in the nanohole structure (porous layer), the thickness of the ferromagnetic layer, and the like. For example, there are (1) an aspect in which the thickness of the ferromagnetic layer exceeds the thickness, and (2) an aspect in which the sum of the thickness of the base layer exceeds the thickness of the ferromagnetic layer.

前記軟磁性層は、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束を効果的に前記強磁性層に収束させることができ、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる点で有利である。また、前記軟磁性層は、下地層とともに前記磁気ヘッドと共に該磁気ヘッドから入力させる記録磁界の磁気回路を形成可能であるのが好ましい。
前記軟磁性層としては、前記基板面に略直交する方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、垂直磁気記録用ヘッドで記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となり、磁束が前記強磁性層に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
前記軟磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電気めっき方法等により行うことができる。
具体的には、前記ナノホール構造体をめっき液中に浸漬させた後、電極層を電極として電圧を印加させることにより、前記軟磁性体を析出ないし堆積させることにより、行うことができる。
The soft magnetic layer is advantageous in that the magnetic flux from the magnetic head used for magnetic recording can be effectively converged on the ferromagnetic layer, and the perpendicular component of the magnetic field of the magnetic head can be increased. . The soft magnetic layer is preferably capable of forming a magnetic circuit of a recording magnetic field input from the magnetic head together with the magnetic head together with an underlayer.
The soft magnetic layer preferably has an easy magnetization axis in a direction substantially perpendicular to the substrate surface. In this case, when recording is performed with the perpendicular magnetic recording head, the concentration of magnetic flux from the perpendicular magnetic recording head, the optimum magnetic recording / reproducing characteristics at the recording density to be used, and the like can be controlled. As a result of concentrating on the layers, the write efficiency is greatly improved, the write current is reduced, and the overwrite characteristics are remarkably improved as compared with the conventional magnetic recording apparatus.
The formation of the soft magnetic layer is not particularly limited and can be performed according to a known method, for example, an electroplating method or the like.
Specifically, after the nanohole structure is immersed in a plating solution, a voltage is applied using the electrode layer as an electrode, whereby the soft magnetic material is deposited or deposited.

前記ナノホール構造体(多孔質層)における前記ナノホール中には、前記強磁性層と前記軟磁性層との間に非磁性層(中間層)を有していてもよい。該非磁性層(中間層)が存在すると、前記強磁性層と前記軟磁性層との間の交換結合力の作用を弱める結果、予想とは異なる磁気記録の再生特性となってしまう場合に、それを所望の再生特性に制御することができる。
前記非磁性層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Cu、Al、Cr、Pt、W、Nb、Ru、Ta及びTiから選択される少なくとも1種、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The nanohole in the nanohole structure (porous layer) may have a nonmagnetic layer (intermediate layer) between the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer. If the non-magnetic layer (intermediate layer) is present, the effect of the exchange coupling force between the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer is weakened. Can be controlled to a desired reproduction characteristic.
The material of the nonmagnetic layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known materials. For example, the material is selected from Cu, Al, Cr, Pt, W, Nb, Ru, Ta, and Ti. At least one of them. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記非磁性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記非磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着(電着法)等により行うことができる。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said nonmagnetic layer, According to the objective, it can select suitably.
The formation of the nonmagnetic layer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, it can be performed by electrodeposition (electrodeposition method) or the like.

本発明の磁気記録媒体においては、前記基板と前記ナノホール構造体(多孔質層)との間に、下地層を有していてもよい。
前記下地層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、前記基板との密着性と、前記ナノホール構造体(多孔質層)との密着性とが良いものや、前記軟磁性層の材料として上述したものが好適に挙げられる。これらの材料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、また、前記軟磁性層の材料と互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
In the magnetic recording medium of the present invention, an underlayer may be provided between the substrate and the nanohole structure (porous layer).
The material for the underlayer is not particularly limited and can be appropriately selected from known materials. For example, the adhesion to the substrate and the adhesion to the nanohole structure (porous layer) Suitable materials and those described above as materials for the soft magnetic layer are preferable. These materials may be used individually by 1 type, may use 2 or more types together, and may mutually be the same as the material of the said soft-magnetic layer, and may differ.

前記下地層は、前記基板面の面内方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束が効果的に閉じた磁気回路を形成し、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる。該下地層は、ビットサイズ(前記ナノホールの開口径)が100nm以下の単磁区記録においても有効である。
前記下地層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着(電着法)や無電界メッキ等により行うことができる。
The underlayer preferably has an easy axis of magnetization in the in-plane direction of the substrate surface. In this case, a magnetic circuit in which the magnetic flux from the magnetic head used for magnetic recording is effectively closed can be formed, and the vertical component of the magnetic field of the magnetic head can be increased. The underlayer is also effective in single domain recording with a bit size (opening diameter of the nanohole) of 100 nm or less.
The formation of the underlayer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, it can be performed by electrodeposition (electrodeposition method), electroless plating, or the like.

前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電極層、保護層、潤滑剤層などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said other layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, an electrode layer, a protective layer, a lubricant layer, etc. are mentioned.

前記電極層は、磁性層(前記強磁性層及び前記軟磁性層)を電着等により形成する際の電極として機能する層であり、一般に、前記基板上であって前記強磁性層の下方に設けられる。なお、前記磁性層を電着により形成する場合、該電極層を電極として使用してもよいが、前記下地層等を電極として使用してもよい。
前記電極層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Cr、Co、Pt、Cu、Ir、Rh、これらの合金、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、該電極層は、これらの材料以外に、W、Nb、Ti、Ta、Si、Oなどを更に含有していてもよい。
The electrode layer is a layer that functions as an electrode when the magnetic layer (the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer) is formed by electrodeposition or the like, and is generally on the substrate and below the ferromagnetic layer. Provided. In addition, when forming the said magnetic layer by electrodeposition, although this electrode layer may be used as an electrode, you may use the said base layer etc. as an electrode.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said electrode layer, According to the objective, it can select suitably, For example, Cr, Co, Pt, Cu, Ir, Rh, these alloys, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. The electrode layer may further contain W, Nb, Ti, Ta, Si, O, etc. in addition to these materials.

前記電極層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。該電極層は、1層のみ設けられていてもよいし、2層以上設けられていてもよい。
前記電極層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法、蒸着法等により行うことができる。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said electrode layer, According to the objective, it can select suitably. One electrode layer may be provided, or two or more electrode layers may be provided.
The formation of the electrode layer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, the electrode layer can be formed by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like.

前記保護層は、前記強磁性層を保護する機能を有する層であり、前記強磁性層の表面乃至上方に設けられる。該保護層は、1層のみ設けられていてもよいし、2層以上設けられていてもよく、また、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記保護層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、などが挙げられる。
The protective layer is a layer having a function of protecting the ferromagnetic layer, and is provided on the surface or above the ferromagnetic layer. The protective layer may be provided in only one layer, may be provided in two or more layers, may have a single layer structure, or may have a laminated structure.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said protective layer, According to the objective, it can select suitably, For example, DLC (diamond-like carbon) etc. are mentioned.

前記保護層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記保護層の形成は、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法に従って行うことができるが、例えば、プラズマCVD法、塗布法、などにより行うことができる。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said protective layer, According to the objective, it can select suitably.
The formation of the protective layer is not particularly limited, and can be performed according to a known method according to the purpose. For example, it can be performed by a plasma CVD method, a coating method, or the like.

本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドを用いた各種の磁気記録に使用することができるが、単磁極ヘッドによる磁気記録に好適に使用することができ、後述する本発明の磁気記録装置及び磁気記録方法に好適に特に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、高品質である。このため、該磁気記録媒体は、各種の磁気記録媒体として設計し使用することができ、例えば、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置、などに設計し使用することができ、ハードディスク等の磁気ディスクに特に好適に設計し使用することができる。
The magnetic recording medium of the present invention can be used for various types of magnetic recording using a magnetic head, but can be suitably used for magnetic recording using a single pole head. It can be particularly suitably used for the recording method.
The magnetic recording medium of the present invention is capable of high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head, has a large capacity, has excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, and high quality. For this reason, the magnetic recording medium can be designed and used as various magnetic recording media. For example, the magnetic recording medium is designed for a hard disk device widely used as an external storage device of a computer, a consumer video recording device, or the like. It can be used, and can be particularly suitably designed and used for a magnetic disk such as a hard disk.

−磁気記録媒体の製造方法−
前記磁気記録媒体の製造方法は、本発明の磁気記録媒体を製造する方法であり、ナノホール構造体形成工程(多孔質層形成工程)と、磁性材料充填工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、下地層形成工程、電極層形成工程、非磁性層形成工程、研磨工程、などのその他の工程を含む。
-Manufacturing method of magnetic recording medium-
The method for producing the magnetic recording medium is a method for producing the magnetic recording medium of the present invention, and includes at least a nanohole structure forming step (porous layer forming step) and a magnetic material filling step, and further if necessary. It includes other processes such as a base layer forming process, an electrode layer forming process, a nonmagnetic layer forming process, and a polishing process, which are appropriately selected.

−−下地層形成工程−−
前記下地層形成工程は、必要に応じて選択され、基板上に下地層を形成する工程である。
前記基板としては、上述したものが挙げられる。
前記下地層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法(スパッタリング)、蒸着法等の真空成膜法、電着(電着法)などで形成してもよいし、あるいは無電解メッキで形成してもよい。
前記下地層形成工程により、前記基板上に所望の厚みの前記下地層が形成される。
--- Underlayer formation process--
The base layer forming step is a step of selecting a base layer as necessary and forming a base layer on the substrate.
Examples of the substrate include those described above.
The underlayer can be formed according to a known method. For example, the underlayer may be formed by a sputtering method (sputtering), a vacuum film formation method such as a vapor deposition method, or electrodeposition (electrodeposition method). Alternatively, it may be formed by electroless plating.
The foundation layer having a desired thickness is formed on the substrate by the foundation layer forming step.

−−電極層形成工程−−
前記電極層形成工程は、前記ナノホール構造体と下地層との間に電極層を形成する工程である。
前記電極層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法(スパッタリング)、蒸着法などにより好適に行うことができる。該電極層の形成条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電極層形成工程により形成された前記電極層は、軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかを電着により形成する際の電極として使用される。
--- Electrode layer formation process--
The electrode layer forming step is a step of forming an electrode layer between the nanohole structure and the base layer.
The electrode layer can be formed according to a known method, but can be suitably performed by, for example, a sputtering method (sputtering) or a vapor deposition method. There is no restriction | limiting in particular as formation conditions of this electrode layer, According to the objective, it can select suitably.
The electrode layer formed in the electrode layer forming step is used as an electrode when forming at least one of a soft magnetic layer, a nonmagnetic layer, and a ferromagnetic layer by electrodeposition.

−−ナノホール構造体形成工程(多孔質層形成工程)−−
前記ナノホール構造体形成工程(多孔質層形成工程)は、基板上に(前記下地層形成工程により前記下地層を形成した場合には該下地層上に)ナノホール構造体(多孔質層)を形成する金属材料による金属層を形成した後、該金属層に、グルーブ部及びランド部を形成し、陽極酸化処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホール列対を複数形成してナノホール構造体(多孔質層)を形成する工程である。ナノホール構造体の形成方法は、前述した通りである。
前記ナノホール構造体形成工程(多孔質層形成工程)により、前記基板上又は前記下地層上に前記ナノホール構造体(多孔質層)が形成される。
また、ナノホールの形状が充填される磁性体の形状とほぼ等しくなるため、該ナノホール形状は所望の磁性体構造に一致させることが好ましい。
-Nanohole structure formation process (porous layer formation process)-
In the nanohole structure forming step (porous layer forming step), a nanohole structure (porous layer) is formed on a substrate (on the base layer when the base layer is formed by the base layer forming step). After forming a metal layer made of a metal material to be formed, a plurality of nanohole array pairs are formed in a direction substantially orthogonal to the substrate surface by forming grooves and lands in the metal layer and performing anodizing treatment. And forming a nanohole structure (porous layer). The method for forming the nanohole structure is as described above.
The nanohole structure (porous layer) is formed on the substrate or the base layer by the nanohole structure forming step (porous layer forming step).
Further, since the shape of the nanohole is substantially equal to the shape of the magnetic material to be filled, the nanohole shape is preferably matched with a desired magnetic material structure.

−−磁性材料充填工程−−
前記磁性材料充填工程は、前記ナノホール構造体(多孔質層)に形成された前記ナノホールの内部に磁性材料を充填する工程であり、前記硬磁性材料を前記ナノホールに充填する硬磁性層形成工程、前記軟磁性材料を前記ナノホールに充填する軟磁性層形成工程などを含む。
--- Magnetic material filling process ---
The magnetic material filling step is a step of filling a magnetic material into the nanohole formed in the nanohole structure (porous layer), and a hard magnetic layer forming step of filling the nanohole with the hard magnetic material, Including a soft magnetic layer forming step of filling the nanohole with the soft magnetic material.

−−−軟磁性層形成工程−−−
前記軟磁性層形成工程は、前記ナノホールの内部に軟磁性層を形成する工程である。
前記軟磁性層の形成は、上述した軟磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記下地層又は前記電極層を電極として、前記軟磁性層の材料を含む溶液を1種又は2種以上用い、電圧を印加させることにより、前記電極上に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記軟磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記基板上、前記下地層上又は前記電極層上に前記軟磁性層が形成される。
--- Soft magnetic layer formation process ---
The soft magnetic layer forming step is a step of forming a soft magnetic layer inside the nanohole.
The soft magnetic layer can be formed by depositing or filling the above-described soft magnetic layer material into the nanoholes by electrodeposition or the like.
The electrodeposition method, conditions, etc. are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a solution containing the soft magnetic layer material using the underlayer or the electrode layer as an electrode. A method of depositing or depositing on the electrode by applying one or more kinds and applying a voltage is preferable.
By the soft magnetic layer forming step, the soft magnetic layer is formed inside the nanohole in the porous layer and on the substrate, the base layer, or the electrode layer.

−−−硬磁性層形成工程−−−
前記硬磁性層形成工程は、前記軟磁性層上(又は該軟磁性層上に前記非磁性層が形成されている場合には該非磁性層上に)に硬磁性層を形成する工程である。
前記硬磁性層の形成は、上述した硬磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記下地層又は前記電極層を電極として、前記硬磁性層の材料を含む溶液を1種又は2種以上用い、電圧を印加させることにより、前記ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記硬磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上又は前記非磁性層上に前記硬磁性層が形成される。
--- Hard magnetic layer formation process ---
The hard magnetic layer forming step is a step of forming a hard magnetic layer on the soft magnetic layer (or on the nonmagnetic layer when the nonmagnetic layer is formed on the soft magnetic layer).
The hard magnetic layer can be formed by depositing or filling the above-described hard magnetic layer material on the soft magnetic layer formed inside the nanoholes by electrodeposition or the like.
The electrodeposition method, conditions, etc. are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a solution containing the hard magnetic layer material using the underlayer or the electrode layer as an electrode. A method of depositing or depositing in the nanoholes by using one or two or more and applying a voltage is preferable.
By the hard magnetic layer forming step, the hard magnetic layer is formed inside the nanohole in the porous layer and on the soft magnetic layer or the nonmagnetic layer.

−−非磁性層形成工程−−
前記非磁性層形成工程は、前記軟磁性層上に非磁性層を形成する工程である。
前記非磁性層の形成は、上述した非磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記下地層又は前記電極層を電極として、前記非磁性層の材料を含む溶液を1種又は2種以上用い、電圧を印加させることにより、ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記非磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上等に前記非磁性層が形成される。
--Nonmagnetic layer formation process--
The nonmagnetic layer forming step is a step of forming a nonmagnetic layer on the soft magnetic layer.
The nonmagnetic layer can be formed by depositing or filling the above-described nonmagnetic layer material on the soft magnetic layer formed inside the nanohole by electrodeposition or the like.
The electrodeposition method, conditions, etc. are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a solution containing the material of the nonmagnetic layer using the underlayer or the electrode layer as an electrode. A method of depositing or depositing in nanoholes by applying one or more types and applying a voltage is preferable.
By the nonmagnetic layer forming step, the nonmagnetic layer is formed inside the nanohole in the porous layer and on the soft magnetic layer or the like.

−−研磨工程(表面処理工程)−−
前記研磨工程は、前記磁性層形成工程(前記硬磁性層形成工程、前記軟磁性層形成工程を含む)の後、前記ナノホール構造体(多孔質層)の表面を研磨し、平坦化する工程である。
前記研磨工程における研磨の方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、CMP処理等が挙げられる。該研磨工程により、前記磁気記録媒体の表面が平滑化されると、垂直磁気記録ヘッド等の磁気ヘッドの安定浮上が可能となり、低浮上化による高密度記録と信頼性確保の双方を達成することができる点で有利である。
また、前記研磨処理の後に、保護膜としてのカーボン層をスパッタ法等により製膜し、さらに、潤滑剤の塗布を行うことが好ましい。
-Polishing process (surface treatment process)-
The polishing step is a step of polishing and planarizing the surface of the nanohole structure (porous layer) after the magnetic layer forming step (including the hard magnetic layer forming step and the soft magnetic layer forming step). is there.
There is no restriction | limiting in particular as the grinding | polishing method in the said grinding | polishing process, It can carry out according to a well-known method, For example, CMP process etc. are mentioned. When the surface of the magnetic recording medium is smoothed by the polishing step, a magnetic head such as a perpendicular magnetic recording head can be stably levitated, and both high density recording and low reliability can be achieved by low levitating. This is advantageous in that
Further, after the polishing treatment, it is preferable to form a carbon layer as a protective film by sputtering or the like, and to apply a lubricant.

前記磁気記録媒体の製造方法により、本発明の前記磁気記録媒体を効率よく低コストで製造することができる。   According to the method for manufacturing the magnetic recording medium, the magnetic recording medium of the present invention can be manufactured efficiently and at low cost.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
Example 1
-Production of nanohole structures and production of magnetic recording media-

−−下地層形成工程−−
ハードディスク用(直径1インチ)のガラスディスク基板上に、スパッタリング法を用いて、10nmのTa層と、CoZrNb25nm/Ru0.6nm/CoZrNb25nmからなる層(いわゆるAPS−SUL層)と、10nmのTa層とを有する下地層を形成した。
--- Underlayer formation process--
A 10 nm Ta layer, a CoZrNb25 nm / Ru0.6 nm / CoZrNb25 nm layer (so-called APS-SUL layer), a 10 nm Ta layer, on a hard disk (1 inch diameter) glass disk substrate by sputtering. A base layer having

−−ナノホール構造体形成工程(多孔質層形成工程)−−
前記下地層形成工程において形成された下地層の上に、スパッタリング法を用いて、Alを70nmの厚みで成膜してアルミニウム層を形成した。
次に、ナノホール配列のための所望のAl表面パターン形成は、ナノインプリントリソグラフィー法(H.Oshima et al. Appl. Phys. Lett. 91,022508(2007))を用いて行った。
次に、0℃の0.3M燐酸溶液中において、6Vで第1の陽極酸化処理を行うことにより、孔径5nmφ、深さ25nm、間隔25nmのナノホール(ナノホール領域1)を、ディスク全面に形成した。
次に、20℃の0.3M硫酸水溶液中において6Vで第2の陽極酸化処理を行い、前記第1の陽極酸化処理で形成したナノホール(ナノホール領域1)の底部側(基板側)に、底部側ナノホールとして、孔径10nmφ、深さ40nm、間隔25nmのナノホール(ナノホール領域2)を、ディスク全面に形成した。
これにより、図2に示すような、孔径5nmφ、深さ25nmの表面側のナノホール領域1と、孔径10nmφ、深さ40nmの底部側のナノホール領域2とを有するナノホール構造体を形成した。
-Nanohole structure formation process (porous layer formation process)-
On the underlayer formed in the underlayer forming step, an aluminum layer was formed by forming a film of Al with a thickness of 70 nm using a sputtering method.
Next, desired Al surface pattern formation for nanohole arrangement was performed using a nanoimprint lithography method (H. Oshima et al. Appl. Phys. Lett. 91,022508 (2007)).
Next, in the 0.3 M phosphoric acid solution at 0 ° C., the first anodizing treatment was performed at 6 V to form nanoholes (nanohole region 1) having a pore diameter of 5 nmφ, a depth of 25 nm, and a spacing of 25 nm on the entire surface of the disk. .
Next, a second anodizing treatment is performed at 6 V in a 0.3 M sulfuric acid aqueous solution at 20 ° C., and the bottom portion (substrate side) of the nanohole (nanohole region 1) formed by the first anodizing treatment is As side nanoholes, nanoholes (nanohole region 2) having a hole diameter of 10 nmφ, a depth of 40 nm, and an interval of 25 nm were formed on the entire surface of the disk.
Thus, a nanohole structure having a nanohole region 1 on the surface side with a pore diameter of 5 nmφ and a depth of 25 nm and a nanohole region 2 on the bottom side with a pore size of 10 nmφ and a depth of 40 nm as shown in FIG. 2 was formed.

−−磁性材料充填工程−−
前記磁性体充填工程において、前記ナノホール構造体形成工程において形成した前記ナノホール内に、所望の磁性体ナノピラーを内包させた(図4)。まず、NiFe合金用めっき液に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域2内にNiFe合金(軟磁性材料)を充填した。NiFe合金領域のアスペクト比(深さ21/径31)は4と十分に小さく、NiFe合金領域の軟磁性特性が維持された。
次に、コバルト(Co)用めっき液中に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域1内にCoを充填した。Co領域のアスペクト比(深さ20/径30)は5となり、Co領域の垂直異方性が実現された。
--- Magnetic material filling process ---
In the magnetic material filling step, desired magnetic nanopillars were included in the nanoholes formed in the nanohole structure forming step (FIG. 4). First, the nanohole region 2 was filled with a NiFe alloy (soft magnetic material) by dipping in a plating solution for NiFe alloy and performing electroplating. The aspect ratio (depth 21 / diameter 31) of the NiFe alloy region was sufficiently small as 4, and the soft magnetic characteristics of the NiFe alloy region were maintained.
Next, the nanohole region 1 was filled with Co by immersing it in a plating solution for cobalt (Co) to perform electroplating. The aspect ratio (depth 20 / diameter 30) of the Co region was 5, and the perpendicular anisotropy of the Co region was realized.

(実施例2)
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
(Example 2)
-Production of nanohole structures and production of magnetic recording media-

−−下地層形成工程−−
ハードディスク用(直径1インチ)のガラスディスク基板上に、スパッタリング法を用いて、10nmのTa層と、CoZrNb25nm/Ru0.6nm/CoZrNb25nmからなる層(いわゆるAPS−SUL層)と、10nmのTa層とを有する下地層を形成した。
--- Underlayer formation process--
A 10 nm Ta layer, a CoZrNb25 nm / Ru0.6 nm / CoZrNb25 nm layer (so-called APS-SUL layer), a 10 nm Ta layer, on a hard disk (1 inch diameter) glass disk substrate by sputtering. A base layer having

−−ナノホール構造体形成工程(多孔質層形成工程)−−
前記下地層形成工程において形成された下地層の上に、スパッタリング法を用いて、Alを70nmの厚みで成膜してアルミニウム層を形成した。
次に、ナノホール配列のための所望のAl表面パターン形成は、ナノインプリントリソグラフィー法(H.Oshima et al. Appl. Phys. Lett. 91,022508(2007))を用いて行った。
次に、0℃の0.3M燐酸溶液中において、6Vで第1の陽極酸化処理を行うことにより、孔径5nmφ、深さ25nm、間隔25nmのナノホール(ナノホール領域1)を、ディスク全面に形成した。
次に、ナノホール領域1が形成される陽極酸化アルミナ部分(層10)を500℃で熱処理することによって、ナノホール領域1が形成される陽極酸化アルミナ部分(層10)を酸に対して不溶解性とした。
次に、0℃の0.3M燐酸水溶液中において6Vで第2の陽極酸化処理を行い、前記第1の陽極酸化処理で形成されたナノホール領域1の底部側(基板側)に、底部側ナノホールとして、孔径5nmφ、深さ40nm、間隔25nmのナノホール(ナノホール領域2)を、ディスク全面に形成した。
次に、35℃、5wt%の燐酸溶液に浸漬して孔径拡大処理を施すことにより、ナノホール領域2の孔径を10nmφまで拡幅した。
これにより、図2に示すような、孔径5nmφ、深さ25nmの表面側のナノホール領域1と、孔径10nmφ、深さ40nmの底部側のナノホール領域2とを有するナノホール構造体を形成した。
-Nanohole structure formation process (porous layer formation process)-
On the underlayer formed in the underlayer forming step, an aluminum layer was formed by forming a film of Al with a thickness of 70 nm using a sputtering method.
Next, desired Al surface pattern formation for nanohole arrangement was performed using a nanoimprint lithography method (H. Oshima et al. Appl. Phys. Lett. 91,022508 (2007)).
Next, in the 0.3 M phosphoric acid solution at 0 ° C., the first anodizing treatment was performed at 6 V to form nanoholes (nanohole region 1) having a pore diameter of 5 nmφ, a depth of 25 nm, and a spacing of 25 nm on the entire surface of the disk. .
Next, the anodized alumina portion (layer 10) in which the nanohole region 1 is formed is heat-treated at 500 ° C., so that the anodized alumina portion (layer 10) in which the nanohole region 1 is formed is insoluble in acid. It was.
Next, a second anodizing treatment is performed at 6 V in a 0.3 M phosphoric acid aqueous solution at 0 ° C., and a bottom-side nanohole is formed on the bottom side (substrate side) of the nanohole region 1 formed by the first anodizing treatment. As a result, nanoholes (nanohole region 2) having a hole diameter of 5 nmφ, a depth of 40 nm, and an interval of 25 nm were formed on the entire surface of the disk.
Next, the pore diameter of the nanohole region 2 was widened to 10 nmφ by immersing in a phosphoric acid solution at 35 ° C. and 5 wt% to perform a pore diameter enlargement process.
Thus, a nanohole structure having a nanohole region 1 on the surface side with a pore diameter of 5 nmφ and a depth of 25 nm and a nanohole region 2 on the bottom side with a pore size of 10 nmφ and a depth of 40 nm as shown in FIG. 2 was formed.

−−磁性材料充填工程−−
前記磁性体充填工程において、前記ナノホール構造体形成工程において形成した前記ナノホール内に、所望の磁性体ナノピラーを内包させた(図4)。まず、NiFe合金用めっき液に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域2内にNiFe合金(軟磁性材料)を充填した。NiFe合金領域のアスペクト比(深さ21/径31)は4と十分に小さく、NiFe合金領域の軟磁性特性が維持された。
次に、CoPt用めっき液中に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域1内にCoPtを充填した。さらに、CoPt領域に、水素雰囲気下、400℃で熱処理した。前記熱処理によって、CoPt領域に結晶磁気異方性(垂直磁気異方性)が発現された。
--- Magnetic material filling process ---
In the magnetic material filling step, desired magnetic nanopillars were included in the nanoholes formed in the nanohole structure forming step (FIG. 4). First, the nanohole region 2 was filled with a NiFe alloy (soft magnetic material) by dipping in a plating solution for NiFe alloy and performing electroplating. The aspect ratio (depth 21 / diameter 31) of the NiFe alloy region was sufficiently small as 4, and the soft magnetic characteristics of the NiFe alloy region were maintained.
Next, the nanohole region 1 was filled with CoPt by being immersed in a CoPt plating solution and performing electroplating. Further, the CoPt region was heat-treated at 400 ° C. in a hydrogen atmosphere. By the heat treatment, magnetocrystalline anisotropy (perpendicular magnetic anisotropy) was developed in the CoPt region.

(実施例3)
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
(Example 3)
-Production of nanohole structures and production of magnetic recording media-

−−下地層形成工程−−
ハードディスク用(直径1インチ)のガラスディスク基板上に、スパッタリング法を用いて、10nmのTa層と、CoZrNb25nm/Ru0.6nm/CoZrNb25nmからなる層(いわゆるAPS−SUL層)と、10nmのTa層とを有する下地層を形成した。
--- Underlayer formation process--
A 10 nm Ta layer, a CoZrNb25 nm / Ru0.6 nm / CoZrNb25 nm layer (so-called APS-SUL layer), a 10 nm Ta layer, on a hard disk (1 inch diameter) glass disk substrate by sputtering. A base layer having

−−ナノホール構造体形成工程(多孔質層形成工程)−−
前記下地層形成工程において形成された下地層の上に、スパッタリング法を用いて、Alを70nmの厚みで成膜してアルミニウム層を形成した。
次に、ナノホール配列のための所望のAl表面パターン形成は、ナノインプリントリソグラフィー法(H.Oshima et al. Appl. Phys. Lett. 91,022508(2007))を用いて行った。
次に、15℃の0.3M硫酸溶液中において、6Vで第1の陽極酸化処理を行うことにより、孔径8nmφ、深さ25nm、間隔25nmのナノホール(ナノホール領域1)を、ディスク全面に形成した。
次に、35℃の2.0M硫酸水溶液中において6Vで第2の陽極酸化処理を行い、前記第1の陽極酸化処理で形成されたナノホール領域1の底部側(基板側)に、底部側ナノホールとして、孔径12nmφ、深さ40nm、間隔25nmのナノホール(ナノホール領域2)を、ディスク全面に形成した。
これにより、図2に示すような、孔径8nmφ、深さ25nmの表面側のナノホール領域1と、孔径12nmφ、深さ40nmの底部側のナノホール領域2とを有するナノホール構造体を形成した。
-Nanohole structure formation process (porous layer formation process)-
On the underlayer formed in the underlayer forming step, an aluminum layer was formed by forming a film of Al with a thickness of 70 nm using a sputtering method.
Next, desired Al surface pattern formation for nanohole arrangement was performed using a nanoimprint lithography method (H. Oshima et al. Appl. Phys. Lett. 91,022508 (2007)).
Next, in a 0.3 M sulfuric acid solution at 15 ° C., a first anodizing treatment was performed at 6 V to form nanoholes (nanohole region 1) having a pore diameter of 8 nmφ, a depth of 25 nm, and an interval of 25 nm on the entire surface of the disk. .
Next, a second anodizing treatment is performed at 6 V in a 2.0 M sulfuric acid aqueous solution at 35 ° C., and a bottom-side nanohole is formed on the bottom side (substrate side) of the nanohole region 1 formed by the first anodizing treatment. As a result, nanoholes (nanohole region 2) having a hole diameter of 12 nmφ, a depth of 40 nm, and an interval of 25 nm were formed on the entire surface of the disk.
As a result, a nanohole structure having a nanohole region 1 on the surface side with a pore diameter of 8 nmφ and a depth of 25 nm and a nanohole region 2 on the bottom side with a pore size of 12 nmφ and a depth of 40 nm as shown in FIG. 2 was formed.

−−磁性材料充填工程−−
前記磁性体充填工程において、前記ナノホール構造体形成工程において形成した前記ナノホール内に、所望の磁性体ナノピラーを内包させた(図4)。まず、NiFe合金用めっき液に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域2内にNiFe合金(軟磁性材料)を充填した。NiFe合金領域のアスペクト比(深さ21/径31)は3.3と十分に小さく、NiFe合金領域の軟磁性特性が維持された。
次に、コバルト(Co)用めっき液中に浸漬させて電気めっきを行い、前記ナノホール領域1内にCoを充填した。
--- Magnetic material filling process ---
In the magnetic material filling step, desired magnetic nanopillars were included in the nanoholes formed in the nanohole structure forming step (FIG. 4). First, the nanohole region 2 was filled with a NiFe alloy (soft magnetic material) by dipping in a plating solution for NiFe alloy and performing electroplating. The aspect ratio (depth 21 / diameter 31) of the NiFe alloy region was sufficiently small as 3.3, and the soft magnetic characteristics of the NiFe alloy region were maintained.
Next, the nanohole region 1 was filled with Co by immersing it in a plating solution for cobalt (Co) to perform electroplating.

(実験例1)
図5は、軟磁性体(NiFe)充填ナノホールの深さ(面直)方向の磁化曲線のシミュレーション結果を示すグラフである。但し、図5における(a)は、直径が10nm、ピッチが30nm、深さが50nm、即ち、アスペクト比が5の軟磁性体(NiFe)充填ナノホールの磁化曲線を示し、図5における(b)は、直径が10nm、ピッチが30nm、深さが30nm、即ち、アスペクト比が3の軟磁性体(NiFe)充填ナノホールの磁化曲線を示す。
図5において、アスペクト比が5(深さ50nm)のナノホール(a)では、形状磁気異方性により、保磁力が500Oe程度まで増大してしまっている。これは、軟磁性裏打層として機能することが困難なことを示している。一方、アスペクト比が3(深さ30nm)のナノホール(b)では、保磁力は生じずに軟磁性を保っている。
以上より、ナノホールに充填された軟磁性体が軟磁性裏打層として機能するためには、充填された軟磁性体のアスペクト比が5よりも小さいことが必要条件であることが判る。
なお、コバルト(Co)を充填した場合の形状磁気異方性のアスペクト比依存性が、H.Kikuchi et al. IEEE Trans. Magn. 41 3226 (2005)に示されており、同様の結果(5より小さい必要性)が得られている。
(Experimental example 1)
FIG. 5 is a graph showing a simulation result of the magnetization curve in the depth (perpendicular) direction of the soft magnetic material (NiFe) -filled nanohole. However, (a) in FIG. 5 shows a magnetization curve of a soft magnetic (NiFe) filled nanohole having a diameter of 10 nm, a pitch of 30 nm, and a depth of 50 nm, that is, an aspect ratio of 5, and FIG. Shows a magnetization curve of soft magnetic material (NiFe) -filled nanoholes having a diameter of 10 nm, a pitch of 30 nm, and a depth of 30 nm, that is, an aspect ratio of 3.
In FIG. 5, in the nanohole (a) having an aspect ratio of 5 (depth 50 nm), the coercive force has increased to about 500 Oe due to the shape magnetic anisotropy. This indicates that it is difficult to function as a soft magnetic backing layer. On the other hand, in the nanohole (b) having an aspect ratio of 3 (depth 30 nm), coercive force is not generated and soft magnetism is maintained.
From the above, it can be understood that the aspect ratio of the filled soft magnetic material is smaller than 5 in order for the soft magnetic material filled in the nanohole to function as a soft magnetic backing layer.
Note that the aspect ratio dependence of the shape magnetic anisotropy when cobalt (Co) is filled is H.264. Kikuchi et al. IEEE Trans. Magn. 41 3226 (2005), and similar results (need less than 5) have been obtained.

(実験例2)
図6は、クロストラック方向の記録磁界分布のシミュレーション結果を示すグラフである。但し、図6における(a)は、連続膜の軟磁性裏打層(図7)である(軟磁性裏打層が分離されていない)場合の結果を示し、図6における(b)は、軟磁性裏打層がナノホール内に充填された(軟磁性裏打層が分離された)場合の結果を示す。また、点線で示された3つの長方形は、記録トラックおよび隣接トラックにおける記録ドットの位置、及び、記録ドットの反転磁界強度を示す。
図6において、(a)の連続膜の軟磁性裏打層(図7)の場合は、裏打層が全面に広がっていることから磁界強度が大きく、クロストラック方向に対する分布が広い。また、隣接トラックにおける磁界が、ほぼ記録ドットの反転磁界に達しており、隣接トラックで書き込みエラーが生じてしまう。一方、(b)の軟磁性裏打層がナノホール内に充填された場合には、磁界強度は(a)の連続膜より低いものの、反転磁界よりは十分大きい強度が得られている。また、クロストラック方向の分布は狭く、隣接トラックにおける磁界強度は反転磁界の半分程度となっている。よって、書き込みエラーは生じない。
以上より、軟磁性体をナノホールに充填して軟磁性裏打層として機能させる(図6における(b))ことで、連続膜裏打層(図6における(a))の場合よりも、記録磁界を集中させることができることが判る。
(Experimental example 2)
FIG. 6 is a graph showing a simulation result of the recording magnetic field distribution in the cross track direction. However, (a) in FIG. 6 shows the result in the case of a soft magnetic backing layer (FIG. 7) of a continuous film (the soft magnetic backing layer is not separated), and (b) in FIG. The results when the backing layer is filled in the nanoholes (the soft magnetic backing layer is separated) are shown. Further, three rectangles indicated by dotted lines indicate the positions of the recording dots in the recording track and the adjacent track, and the reversal magnetic field strength of the recording dots.
In FIG. 6, in the case of the soft magnetic backing layer (FIG. 7) of (a), since the backing layer spreads over the entire surface, the magnetic field strength is large and the distribution in the cross track direction is wide. Further, the magnetic field in the adjacent track almost reaches the reversal magnetic field of the recording dots, and a writing error occurs in the adjacent track. On the other hand, when the soft magnetic underlayer of (b) is filled in the nanohole, the magnetic field strength is lower than that of the continuous film of (a), but a strength sufficiently higher than the reversal magnetic field is obtained. Further, the distribution in the cross track direction is narrow, and the magnetic field strength in the adjacent track is about half of the switching magnetic field. Therefore, no write error occurs.
As described above, the soft magnetic material is filled in the nanoholes to function as a soft magnetic backing layer ((b) in FIG. 6), so that the recording magnetic field is more effective than in the case of the continuous film backing layer ((a) in FIG. 6). You can see that you can concentrate.

実験例1及び2より、軟磁性裏打層をナノホール内に充填すること、及び、軟磁性裏打層に充填されたナノホールのアスペクト比が5より小さいことが必要であることが判った。   From Experimental Examples 1 and 2, it was found that the soft magnetic underlayer was filled in the nanoholes, and that the aspect ratio of the nanoholes filled in the soft magnetic underlayer was required to be smaller than 5.

本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
(付記1) 基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、を有することを特徴とするナノホール構造体。
(付記2) 前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し、底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む付記1に記載のナノホール構造体。
(付記3) 前記第一の長さと前記第二の長さとの和は、前記所定の深さに等しい付記2に記載のナノホール構造体。
(付記4) 前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される付記2又は3に記載のナノホール構造体。
(付記5) 前記第二領域における前記第二の長さと径との比(第二の長さ/径)が5以下である付記2乃至4のいずれかに記載のナノホール構造体。
(付記6) 前記第二領域における径は、前記第一の領域における径の1.25倍以上である付記2乃至5のいずれかに記載のナノホール構造体。
(付記7) 基板と、前記基板上に形成された基材と、前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、前記ナノホールに充填された硬磁性体及び軟磁性体と、を有することを特徴とする磁気記録媒体。
(付記8) 前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む付記7に記載の磁気記録媒体。
(付記9) 前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される付記8に記載の磁気記録媒体。
The preferred embodiments of the present invention are as follows.
(Supplementary note 1) A nanohole structure comprising: a base material; and a nanohole having a predetermined depth from the surface of the base material and having a diameter larger on the bottom side than on the surface side.
(Supplementary Note 2) The nanohole has a first region having a first length from the surface of the base material, and has a diameter larger than the first region on the bottom side from the first region, The nanohole structure according to supplementary note 1, including a second region having a length of two.
(Supplementary note 3) The nanohole structure according to supplementary note 2, wherein a sum of the first length and the second length is equal to the predetermined depth.
(Supplementary note 4) The nanohole structure according to supplementary note 2 or 3, wherein the first region is filled with a hard magnetic material, and the second region is filled with a soft magnetic material.
(Supplementary note 5) The nanohole structure according to any one of supplementary notes 2 to 4, wherein a ratio (second length / diameter) of the second length to the diameter in the second region is 5 or less.
(Supplementary note 6) The nanohole structure according to any one of supplementary notes 2 to 5, wherein the diameter in the second region is 1.25 times or more the diameter in the first region.
(Supplementary note 7) A substrate, a base material formed on the substrate, a nanohole having a predetermined depth from the surface of the base material and having a larger diameter on the bottom side than the surface side, and the nanohole A magnetic recording medium comprising a hard magnetic material and a soft magnetic material filled therein.
(Supplementary Note 8) The nanohole has a first region having a first length from the surface of the base material, and has a diameter larger than that of the first region on the bottom side from the first region and is second to the bottom. The magnetic recording medium according to appendix 7, including a second region having a length of.
(Supplementary note 9) The magnetic recording medium according to supplementary note 8, wherein the first region is filled with a hard magnetic material, and the second region is filled with a soft magnetic material.

本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、DNAチップ、診断装置、検出センサー、触媒基板、電界放出ディスプレイ等の各種分野に好適に使用することができ、特に、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
The nanohole structure of the present invention can be suitably used in various fields such as a magnetic recording medium, a DNA chip, a diagnostic device, a detection sensor, a catalyst substrate, a field emission display, and in particular, an external storage device of a computer, It can be suitably used for a hard disk device or the like widely used as a consumer video recording device or the like.
The magnetic recording medium of the present invention can be suitably used for hard disk drives and the like that are widely used as external storage devices for computers, consumer video recording devices, and the like.

図1は、ナノホールアレーの一部を上から見た図であり、ナノホールのピッチ及び口径の説明図である。FIG. 1 is a view of a part of the nanohole array as viewed from above, and is an explanatory diagram of the pitch and diameter of the nanoholes. 図2は、本発明の磁気記録媒体を示す概略説明図である(その1)。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing the magnetic recording medium of the present invention (No. 1). 図3は、本発明のナノホール構造体におけるナノホールの構造を示す概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing the structure of the nanohole in the nanohole structure of the present invention. 図4は、本発明の磁気記録媒体を示す概略説明図である(その2)。FIG. 4 is a schematic explanatory view showing the magnetic recording medium of the present invention (part 2). 図5は、軟磁性体(NiFe)充填ナノホールの深さ(面直)方向の磁化曲線のシミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a simulation result of the magnetization curve in the depth (perpendicular) direction of the soft magnetic material (NiFe) -filled nanohole. 図6は、クロストラック方向の記録磁界分布のシミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a simulation result of the recording magnetic field distribution in the cross track direction. 図7は、従来のナノホール構造体を示す概略説明図である(その1)。FIG. 7 is a schematic explanatory view showing a conventional nanohole structure (No. 1). 図8は、従来のナノホール構造体を示す概略説明図である(その2)。FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a conventional nanohole structure (part 2).

符号の説明Explanation of symbols

1 ナノホール領域
2 ナノホール領域
10 層
11 層
20 深さ
21 深さ
30 孔径
31 孔径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nanohole area | region 2 Nanohole area | region 10 Layer 11 Layer 20 Depth 21 Depth 30 Hole diameter 31 Hole diameter

Claims (9)

基材と、
前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、
を有することを特徴とするナノホール構造体。
A substrate;
A nanohole having a predetermined depth from the surface of the substrate, and having a larger diameter on the bottom side than on the surface side;
Nanohole structure characterized by having.
前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し、底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む請求項1に記載のナノホール構造体。   The nanohole has a first region having a first length from the surface of the base material, and has a diameter larger than the first region on the bottom side from the first region, and has a second length to the bottom. The nanohole structure according to claim 1, comprising a second region having 前記第一の長さと前記第二の長さとの和は、前記所定の深さに等しい請求項2に記載のナノホール構造体。   The nanohole structure according to claim 2, wherein a sum of the first length and the second length is equal to the predetermined depth. 前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される請求項2又は3に記載のナノホール構造体。   The nanohole structure according to claim 2 or 3, wherein the first region is filled with a hard magnetic material, and the second region is filled with a soft magnetic material. 前記第二領域における前記第二の長さと径との比(第二の長さ/径)が5以下である請求項2乃至4のいずれか1項に記載のナノホール構造体。   The nanohole structure according to any one of claims 2 to 4, wherein a ratio (second length / diameter) of the second length to the diameter in the second region is 5 or less. 前記第二領域における径は、前記第一の領域における径の1.25倍以上である請求項2乃至5のいずれか1項に記載のナノホール構造体。   The nanohole structure according to any one of claims 2 to 5, wherein a diameter in the second region is 1.25 times or more of a diameter in the first region. 基板と、
前記基板上に形成された基材と、
前記基材の表面から所定の深さを有し、該表面側より底部側のほうが大きい径を有するナノホールと、
前記ナノホールに充填された硬磁性体及び軟磁性体と、
を有することを特徴とする磁気記録媒体。
A substrate,
A base material formed on the substrate;
A nanohole having a predetermined depth from the surface of the substrate, and having a larger diameter on the bottom side than on the surface side;
A hard magnetic material and a soft magnetic material filled in the nanohole,
A magnetic recording medium comprising:
前記ナノホールは、前記基材の表面から第一の長さを有する第一領域と、該第一領域より底部側において、前記第一領域よりも大きい径を有し底部まで第二の長さを有する第二領域とを含む請求項7に記載の磁気記録媒体。   The nanohole has a first region having a first length from the surface of the base material, and has a diameter larger than the first region on the bottom side from the first region and a second length to the bottom. The magnetic recording medium according to claim 7, further comprising a second region having the second region. 前記第一領域には硬磁性体が充填され、前記第二領域には軟磁性体が充填される請求項8に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to claim 8, wherein the first region is filled with a hard magnetic material, and the second region is filled with a soft magnetic material.
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