JP3749460B2 - 磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記憶装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記録媒体及び磁気記憶装置に係り、特に高密度記録であり、かつ高速での記録及び再生が可能である磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報処理技術の発達に伴い、磁気記録媒体に対する高密度化の要求が高まっている。この要求を満たす磁気記録媒体に求められる特性は、例えばハードディスクでは低ノイズ化と熱安定性の向上がある。
【０００３】
磁気ディスク等の水平磁気記録媒体の記録密度は、媒体ノイズの低減及び磁気抵抗効果型ヘッド及びスピンバルブヘッド等の開発により、著しく増大した。代表的な磁気記録媒体は、基板と、下地層と、磁性層と、保護層とがこの順序で積層された構造を有する。下地層は、Ｃｒ又はＣｒ系合金からなり、磁性層は、Ｃｏ系合金からなる。
【０００４】
媒体ノイズを低減する方法は、今までに各種の提案がなされている。例えば、Ｏｋａｍｏｔｏ ｅｔ ａｌ. ，”Ｒｉｇｉｄ Ｄｉｓｋ Ｍｅｄｉｕｍ Ｆｏｒ ５Ｇｂｉｔ/ ｉｎ² Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，ＡＢ- ３，Ｉｎｔｅｒｍａｇ’９６ Ｄｉｇｅｓｔには、ＣｒＭｏからなる適切な下地層を用いて磁性層の膜厚を減少させることで、磁性層の粒子サイズ及びサイズ分布を減少させることが提案されている。又、米国特許第５，６９３，４２６号では、ＮｉＡｌからなる下地層を用いることが提案されている。更に、Ｈｏｓｏｅ ｅｔ ａｌ. ， ”Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｅｃａｙｉｎ Ｈｉｇｈ- Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｍａｇｎｅｔｉｃ ＲｅｃｏｒｄｉｎｇＭｅｄｉａ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ. Ｍａｇｎ. Ｖｏｌ. ３３， １５２８（１９９７）では、ＣｒＴｉからなる下地層を用いることが提案されている。上記の如き下地層は、磁性層の面内配向を促し残留磁化及びビットの熱安定性を増加させる。磁性層の膜厚を減少させて、解像度を高くする、或いは、書き込まれたビット間の遷移幅を減少させることも提案されている。更に、ＣｏＣｒ系合金からなる磁性層のＣｒ偏析を促進させ、粒子間の交換結合を減少させることも提案されている。この考えを発展させて、リソグラフィなどの加工により、磁気単位記録部間を人工的に切り離したパターン化媒体（パターンドメディア）も提案されている。
【０００５】
しかし、磁性層の粒子が小さくなり互いに磁気的により孤立するにつれ、書き込まれたビットは、線密度に応じて増加する減磁界と熱活性化とにより不安定になる。Ｌｕ ｅｔ ａｌ. ， ”Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｔ １０ Ｇｂｉｔ/ ｉｎ² Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ. Ｍａｇｎ. Ｖｏｌ. ３０， ４２３０（１９９４）では、マイクロマグネティックシミュレーションにより、直径が１０ｎｍで４００ｋｆｃｉビットでＫｕ Ｖ/ ｋＢ Ｔ〜６０なる比の各粒子の交換結合を抑制された媒体では、大幅な熱的緩和を受けやすいことが発表されている。ここで、Ｋｕは磁気異方性の定数、Ｖは磁性粒子の平均体積、ｋＢはボルツマン定数、Ｔは温度を示す。尚、Ｋu Ｖ/ｋB Ｔなる比は、熱安定性係数とも呼ばれる。
【０００６】
Ａｂａｒｒａ ｅｔ ａｌ. ， ”Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｎａｒｒｏｗ Ｔｒａｃｋ Ｂｉｔｓ ｉｎ ａ ５ Ｇｂｉｔ/ ｉｎ²
Ｍｅｄｉｕｍ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ. Ｍａｇｎ. Ｖｏｌ. ３３，２９９５（１９９７）では、粒子間の交換相互作用の存在が書き込まれたビットを安定化させることが、５Ｇｂｉｔ/ ｉｎ² のＣｏＣｒＰｔＴａ/ ＣｒＭｏ媒体のアニールされた２００ｋｆｃｉビットのＭＦＭ（磁気間力顕微鏡）解析により報告されている。ところが、２０Ｇｂｉｔ/ ｉｎ² 以上の記録密度では、更なる粒子間の磁気的結合の抑制が必須となる。
【０００７】
これに対する順当な解決策は、磁性層の磁気異方性を増加させることであった。しかし、磁性層の磁気異方性を増加させるには、ヘッドの書き込み磁界に大きな負荷がかかってしまう。
【０００８】
また、熱的に不安定な磁気記録媒体の保磁力は、Ｈｅ ｅｔ ａｌ. ，”Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍｅｄｉａ”， Ｊ． Ｍａｇｎ． Ｍａｇｎ． Ｍａｔｅｒ． Ｖｏｌ．１５５， ６（１９９６）において磁気テープ媒体について、そして、Ｊ．Ｈ． Ｒｉｃｈｔｅｒ， ”Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｍｅｄｉａ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ． Ｖｏｌ．３４， １５４０（１９９７）において磁気ディスク媒体について報告されているように、スイッチ時間の減少に応じて急激に増加する。このため、データ速度に悪影響が生じてしまう。つまり、磁性層にどれくらい速くデータを書き込めるか、及び、磁性粒子の磁化を反転させるのに必要なヘッドの磁界強度が、スイッチ時間の減少に応じて急激に増加する。
【０００９】
他方、熱安定性を向上させる他の方法として、磁性層の下の基板に適切なテクスチャ処理を施すことにより、磁性層の配向率を増加させる方法も提案されている。例えば、発行中のＡｋｉｍｏｔｏ ｅｔ ａｌ. ， ”Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｉｎ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｍｅｄｉａ ａｓ ａ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ”， Ｊ. Ｍａｇｎ. Ｍａｇｎ． Ｍａｔｅｒ. （１９９９）では、マイクロマグネティックシミュレーションにより、実効的なＫu Ｖ/ｋB Ｔ値が配向率の僅かな増加により増大することが報告されている。この結果、Ａｂａｒｒａ ｅｔ ａｌ．， ”Ｔｈｅ
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ ｏｎ ｔｈｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｍｅｄｉａ ｆｏｒ ＞１５Ｇｂｉｔ/ ｉｎ² Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”， ＥＢ- ０２， Ｉｎｔｅｒｍａｇ ’９９，Ｋｏｒｅａにおいて報告されているように、磁気記録媒体のオーバーライト性能を向上する保磁力の時間依存性をより弱めることができる。
【００１０】
更に、熱安定性を向上するための、キーパ磁気記録媒体も提案されている。キーパ層は、磁性層と平行な軟磁性層からなる。この軟磁性層は、磁性層の上又は下に配置される。多くの場合、Ｃｒ磁気絶縁層が軟磁性層と磁性層との間に設けられる。軟磁性層は、磁性層に書き込まれたビットの減磁界を減少させる。しかし、磁性記録層と連続的に交換結合する軟磁性層の結合により、磁性層の粒子の減結合という目的が達成されなくなってしまう。その結果、媒体ノイズが増大する。
【００１１】
上記問題を解決する手法として、本出願人は先に関連の特許出願をしている（特願平１１−１６１３２９号、平成１１年６月８日）。この提案では、少なくとも１つの交換層構造と、該交換層構造上に設けられた磁性層とを備え、該交換層構造は、強磁性層と、該強磁性層上で、且つ、該磁性層下に設けられた非磁性交換層とからなり、該磁性層及び該強磁性層は互いに磁化方向が反平行となる磁気記録媒体が示されている。このような磁気記録媒体であれば、書き込まれたビットの熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減し、磁気記録媒体の性能に悪影響を及ぼすことなく信頼性の高い高密度記録を実現できる。
【００１２】
すなわち、この提案の構造は第１磁性層となる前記強磁性層と第２磁性層となる前記磁性層が非磁性交換層（本明細書では非磁性結合層と称する）を間に介して形成された構造を有する。この磁化方向が反平行である２つの第１及び第２磁性層からなる構造の場合、互いに磁化の一部を打消し合うため、磁気記録媒体の有効粒子サイズは、解像度に実質的な影響を及ぼすことなく増加させることができる。したがって、粒子体積から見ると熱安定性の良い媒体を実現できるように磁性層の見掛け上の膜厚を増加させることができる。
【００１３】
よって、上記関連特許出願では強磁性層（第１磁性層）と磁性層（第２磁性層）との全体で熱安定性を向上させ、かつ媒体ノイズを低減するための基本的な構成を提案している。
【００１４】
そして、上記磁気記録媒体では記録磁界が外部から供給されると第１磁性層及び第２磁性層が共に一度、平行状態となり、その後、記録磁界が減じて無くなったとき（残留磁化状態）では第１磁性層の磁化方向が反転して、第２磁性層の磁化方向と反平行状態となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高記録密度化及び信号転送速度の高速化に伴って、記録及び再生のスピードを増加させることも必要となってきている。記録後において上記第１磁性層に磁化反転が生じるのを待つことは、高速記録、再生を実現する上で障害となることが今後予想される。
【００１６】
すなわち、上記磁気記録媒体の第１磁性層と第２磁性層とは残留磁化状態で反平行状態にあり、ここに外部から記録磁界が供給されると第１磁性層及び第２磁性層が一度、平行状態となる。そして、その後、記録磁界が減じて消滅し再び残留磁化状態になると、第１磁性層の磁化方向が反転して第２磁性層の磁化方向と反平行状態となる。この過程では、第１磁性層が自然に磁化反転するのを待つことになる。
【００１７】
ところが、記録速度を高め、上記第１磁性層が反転する前に隣のビットへの記録がなされると、平行状態のビットからの反磁界により、書き込もうとしているビット位置がずれ、非線形遷移シフト（Ｎｏｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｓｈｉｆｔ：ＮＬＴＳ）が劣化して記録に悪影響を及ぼすという問題を生じる。
【００１８】
また、記録から再生までの時間が短くなるように高速化した場合に、第１磁性層が平行状態から反転して反平行状態となる前に再生が実行されると異常な信号となり正常な再生を行えないという問題も生じる。
【００１９】
したがって、本発明は、熱安定性の向上及び媒体ノイズの低減を実現するように形成した反平行の第１及び第２の磁性層を含む磁気記録媒体を、より高速で磁気記録及び再生ができるように改良することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の如く、第１磁性層と、第２磁性層とが非磁性結合層を間に介して、磁気的に反平行状態で結合した構造を含む磁気記録媒体であって、
前記第１磁性層の交換結合磁界Ｈｅｘ１は、当該第１磁性層の保磁力Ｈｃ１より大きく、かつ該第１の磁性層と該第２の磁性層とが積層された状態で該第２の磁性層が反転するのに要する磁界より大きく設定されている磁気記録媒体よって達成される。
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、第１磁性層と第２磁性層との反平行状態を維持するように作用する交換結合磁界Ｈｅｘ１が、第１磁性層の保磁力Ｈｃ１より大きく、かつ該第１の磁性層と該第２の磁性層とが積層された状態で該第２の磁性層が反転するのに要する磁界より大きく設定されているので、残留磁化状態でこれらを安定的に反平行とすることができる。
【００２２】
すなわち、本発明の場合には、従来の場合のように第１磁性層の磁化方向が第２磁性層の磁化方向と一度、平行となってから反平行となる過程がなく、書き込みと同時に最終の磁化位置が達成される。よって、より高速での記録及び再生が可能な高密度記録化した磁気記録媒体となる。
【００２３】
なお、本発明では、第１磁性層と前記第２磁性層との間にこれらを磁気的に反平行状態に結合する非磁性結合層を介した構造となるので、第１磁性層と前記第２磁性層との磁化方向が反平行である形態を確実に形成できる。
【００２４】
上記のように第１磁性層と前記第２磁性層との磁化方向を反平行とする非磁性結合層は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、Ｒｅ系合金、Ｉｒ系合金、Ｃｒ系合金，Ｃｕ系合金等により形成できる。
【００２５】
また、上記第１磁性層と第２磁性層はどちらが上層、すなわち磁気ヘッド側に位置する構成でもよいが、記録を支配する側の磁性層を磁気ヘッド側に配置するようにするのが一般に望ましい。
【００２６】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載の磁気記録媒体において、前記第１磁性層の磁化方向を反転させ前記第２磁性層の磁化方向と平行状態とする反転磁界Ｈｓｗ^＊が、前記交換結合磁界Ｈｅｘ1及び前記保磁力Ｈｃ1の和として設定することができる。
【００２７】
交換結合磁界Ｈｅｘ1を第１磁性層及び第２磁性層の各々の保磁力Ｈｃ1及びＨｃ2よりも大きく設定すると、第１磁性層の磁化方向を反転させ前記第２磁性層の磁化方向と平行状態とするように作用する反転磁界Ｈｓｗ^＊は、この交換結合磁界Ｈｅｘ1よりもさらに大きくなる。すなわち、この反転磁界Ｈｓｗ^＊は、第１磁性層の交換結合磁界Ｈｅｘ1とその保磁力Ｈｃ1との和とほぼ等しいと見ることができる。
【００２８】
よって、請求項２に記載の発明によれば、前記第１磁性層の磁化方向を反転させ前記第２磁性層の磁化方向と平行状態とする反転磁界Ｈｓｗ^＊が顕在化しないように外部からの記録磁界強度を規定できる。すなわち、記録磁界を反転磁界Ｈｓｗ^＊が顕在化しない範囲内に記録磁界を設定することで、第１磁性層と第２磁性層との磁化方向を反平行状態に維持させながら回転する磁気記録媒体を確実に形成できる。
【００２９】
また、請求項３に記載の如く、請求項１又は２に記載の磁気記録媒体において、前記第１磁性層の膜厚と磁化の積ｔＭｓ1は、前記第２磁性層の膜厚と磁化の積ｔＭｓ2より小さいこ構成とすることが好ましい。
【００３０】
請求項３に記載の発明によれば、膜厚と磁化の積ｔＭｓが小さい第１磁性層への交換結合磁界Ｈｅｘ1がより大きくなり、交換結合磁界Ｈｅｘ1が第１磁性層の保磁力Ｈｃ及び第２磁性層の保磁力Ｈｃ2よりも大きい磁気記録媒体をより確実に実現できる。
【００３１】
また、請求項４に記載の如く、請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記第１磁性層の保磁力Ｈｃ1は、前記第２磁性層の保磁力Ｈｃ2より小さい構成とすることが好ましい。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、このような設定が媒体設計において第１磁性層と第２磁性層の主従関係を決める１つの要因となる。つまり、保磁力を大きく設定した第２磁性層に主記録層としての役割を確実に与えることができる。
【００３３】
また、請求項５に記載の如く、請求項１から４のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記第１磁性層と前記非磁性結合層との境界、及び前記第２磁性層と前記非磁性結合層との境界の少なくとも一方に、前記第１磁性層と前記第２磁性層との交換結合力を強化する結合強化領域を含む構成としてもよい。
【００３４】
また、請求項６に記載の如く、請求項５に記載の磁気記録媒体において、前記結合強化領域が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びこれらを含む合金からなる群から選択された材料で形成してもよい。
【００３５】
請求項５及び６に記載の発明によれば、前記第１磁性層と前記第２磁性層との交換結合力を高めるような交換結合磁界Ｈｅｘを確実に形成できる。
【００３６】
また、請求項７に記載の如く、パターン化した記録用の各単位記録部に、請求項１から６のいずれかに記載の磁気記録媒体の構造を含む磁気記録媒体を採用してもよい。
【００３７】
請求項７に記載の発明によれば、記憶容量が従来の磁気記録媒体より数倍大きとされる所謂、パターンドメディアの単位記録部を前記第１磁性層、非磁性結合層及び第２磁性層を少なくとも含む積層構造で形成するので、高記録密度で高速記録及び再生が可能な新規な磁気記録媒体を提供できる。
【００３８】
そして、本発明の範疇には、請求項８に記載の如く、請求項１から７のいずれかに記載の磁気記録媒体を少なくとも１つ備えた磁気記憶装置も含む。
【００３９】
請求項８に記載の発明によれば、高記録密度で高速記録及び再生が可能である磁気記憶装置を提供できる。
【００４０】
また、請求項９に記載の如く、請求項８に記載の磁気記憶装置において、記録用ヘッドから前記記録媒体へ供給する記録磁界が、前記第２磁性層の保磁力Ｈｃ2よりも大きく、かつ前記反転磁界Ｈｓｗ^＊よりも小さい範囲に設定されていることが好ましい。
【００４１】
請求項９に記載の発明であれば、磁気記録媒体内の第１磁性層と前記第２磁性層との磁化方向を反平行状態に維持して記録が実行されるので、確実に高速記録を行うことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００４３】
図１は本発明に係る一実施例の磁気記録媒体１０の要部概要を示す図である。図１において、磁気記録媒体１０は非磁性基板１１上に下から順に、シード層１２、下地層１３、非磁性中間層１４、第１磁性層１５、非磁性結合層１６、第２磁性層１７及び保護層１８が積層された構造を有している。本磁気記録媒体１０は例えばスパッタリング法を用いることにより製造することができ、上記保護層１８上にはさらに潤滑層１９を形成してもよい。
【００４４】
上記非磁性基板１１は、例えばＡｌ基板、ガラス基板又はＳｉ基板からなる。この基板表面にテクスチャ処理を施してもよい。
【００４５】
上記シード層１２にはＮｉＰ若しくはＮｉＡｌを用いることができる。特に非磁性基板１１がＡｌ、Ａｌ合金からなる場合には、例えばＮｉＰを用いることができる。このシード層１２にはテクスチャ処理又は酸化処理を施してもよい。また、シード層１２は非磁性基板１１が例えばガラスからなる場合には、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ等のＢ２構造の合金を用いることができる。上記シード層１２は、この上に形成される下地層１３の（００１）面又は（１１２）面の配向を良好にするために設けられている。下地層１３には従来と同様にＣｒ又はＣｒ系合金を用いることができる。
【００４６】
なお、本磁気記録媒体１０が磁気ディスクの場合、非磁性基板１１又はＮｉＰ層を用いたシード層１２に施されるテクスチャ処理は、ディスクの周方向、即ち、ディスク上のトラックが延在する方向に沿って行われる。
【００４７】
上記非磁性中間層１４は、この上に形成される第１磁性層１５のエピタキシャル成長、粒子分布幅の減少、及び磁気記録媒体の記録面と平行な面に沿った第１磁性層１５の異方性軸（磁化容易軸）の配向を促進するために設けられている。この非磁性中間層１４は、例えばＣｏＣｒ−Ｍ等のｈｃｐ構造を有する合金からなり、例えば１〜５ｎｍの範囲に選定された膜厚を有する。ここで、Ｍ＝Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ又はこれらの合金とすることができる。
【００４８】
上記第１磁性層１５は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から適宜選択して採用することができる。例えば、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金を、第１磁性層１５に用いることができる。ここで、Ｍ＝Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ又はこれらの合金である。特に、Ｃｏ合金を用いる場合は後述する交換結合磁界を大きくするためにＣｏ濃度を高く設定することもできる。この第１磁性層１５は、例えば２〜３０ｎｍの範囲に選定された膜厚とすることができる。
【００４９】
上記非磁性結合層１６は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、Ｒｅ系合金、Ｉｒ系合金、Ｃｒ系合金，Ｃｕ系合金等とすることができる。この非磁性結合層１６を例えばＲｕで形成する場合には、０．４〜１．０ｎｍの範囲で選定された膜厚を有し、好ましくは約０．８ｎｍの膜厚を有する。この非磁性結合層１６の膜厚をこのような範囲に選定することにより、前記第１磁性層１５と次に述べる第２磁性層１７との磁化方向が互いに反平行となる関係を形成できる。
【００５０】
第２磁性層１７は、Ｃｏ又はＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金等から選択して採用できる。ここで、Ｍ＝Ｂ，Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ又はこれらの合金である。第２磁性層１７についても特にＣｏ合金を用いる場合は、交換結合磁界を大きくするためにＣｏ濃度を高く設定することもできる。第２磁性層１７は、例えば２〜３０ｎｍの範囲に選定された膜厚を有する。勿論、第２磁性層１７は、単一層構造のものに限定されず、多層構造からなる構成であってもよい。
【００５１】
保護層１８は例えばＣからなる。また、潤滑層１９は、磁気記録媒体１０を例えばスピンバルブヘッド等の磁気トランスデューサと使用するための、有機物潤滑剤からなる。保護層１８及び潤滑層１９は、磁気記録媒体上の保護層構造を構成する。
【００５２】
磁気記録媒体１０としての層構造は、勿論図１に示すものに限定されない。例えば、下地層１３はＣｒ又はＣｒ系合金からなり、基板１１上に５〜４０ｎｍの範囲から選定した膜厚にして形成し、第１磁性層１５はこのような下地層１３上に設けてもよい。さらに、本実施例では反平行となる磁性層が１層ずつの場合を例示するが、下側の第１磁性層の下に、隣接する磁性層と反平行の磁化の磁性層を１層以上追加することも可能である。この場合も追加した各磁性層が既設の第１磁性層１５及び第２磁性層１７と一体となって磁化方向を回転するように、追加した磁性層の交換結合磁界Ｈｅｘが第２磁性層の保磁力Ｈｃ2より大きくなるように設定する。
【００５３】
そして、上記のような基本構造を有する磁気記録媒体１０に関する特徴は、第１磁性層１５と第２磁性層１７とが記録時に反平行状態を維持して一体的に磁化方向を回転する点にある。そのために、第１磁性層１５の磁化方向を反転させて第２磁性層１７の磁化方向と平行状態にするように作用する反転磁界Ｈｓｗ^＊が顕在化しない範囲で記録磁界を供給する構成とすることが好ましい。この反転磁界Ｈｓｗ^＊の位置は、第１磁性層１５と第２磁性層１７とが交換結合した場合に生じた第１磁性層１５の交換結合磁界Ｈｅｘ1と第１磁性層１５の保磁力Ｈｃ1から知ることができる。この点については後に詳述する。
【００５４】
なお、交換結合磁界Ｈｅｘとは、第１磁性層１５と第２磁性層１７の交換結合により生じる磁界であり、第１磁性層１５の交換結合磁界Ｈｅｘ1は、一般にＨｅｘ1＝Ｊ／ｔＭｓ1で求められる。Ｊは交換結合定数である。同様に第２磁性層１７にはＨｅｘ2＝Ｊ／ｔＭｓ2が生じる。本明細書では、第１磁性層１５に生じる交換結合磁界Ｈｅｘ1に着目して説明している。
【００５５】
交換結合磁界Ｈｅｘ1が第１磁性層１５の保磁力Ｈｃ1及び第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2より大きく設定されていれば、第１磁性層１５と第２磁性層１７の磁化方向を互いに反平行とすることができる。そして、後述するように反転磁界Ｈｓｗ^＊は、交換結合磁界Ｈｅｘ1と第１磁性層１５の保磁力Ｈｃ1との和として求めることができるので、反転磁界Ｈｓｗ^＊が顕在化しないように記録磁界を供給することで第１磁性層１５と第２磁性層１７の磁化方向を反平行に維持しながら記録を行うことができる。
【００５６】
さらに、第１磁性層１５の保磁力Ｈｃ1を大きくした場合には、第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2と反転磁界Ｈｓｗ^＊との差を大きくできるので、磁気記録媒体１０を設計する際の自由度を増すことができる。
【００５７】
なお、本明細書でいう反転磁界Ｈｓｗ^＊は、第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2が交換結合磁界Ｈｅｘ1より小さい場合において、外部から強度を増加させながら磁界を供給した際に、第１磁性層１５の磁化方向を第２磁性層１７の磁化方向と平行となるように反転させる磁界である。
【００５８】
以下、磁気記録媒体１０に含まれる上記のような特徴的な構成をより具体的に説明する。
【００５９】
本実施例では、例えば第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2を約４ｋＯｅ、第１磁性層１５の保磁力Ｈｃ1を約０．５ｋＯｅとする。よって、第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2は第１磁性層１５の保磁力Ｈｃ1よりも十分に大きい。
【００６０】
なお、第２磁性層１７の膜厚と磁化の積ｔＭｓ2は、第１磁性層１５の膜厚と磁化の積ｔＭｓ1よりも大きくなるように設定している、そのため第２磁性層１７のｔＭｓ2から第１磁性層１５のｔＭｓ1を差し引いた分が主として再生時での信号に寄与する。さらに、第１磁性層１５の膜厚と磁化の積ｔＭｓ1を小さくしているので、交換結合磁界Ｈｅｘ1が大きくなる効果がある。これは、先に示したようにＨｅｘ1＝Ｊ／ｔＭｓ1で求められるからである。
【００６１】
さらに、本実施例の磁気記録媒体１０では、図１に示した基本構造に加え、第２磁性層１７と第１磁性層１５との交換結合力を強化する結合強化領域を設けることが好ましい。図２は、第１磁性層１５及び第２磁性層１７とその間の非磁性結合層１６の部分を拡大して結合強化領域を設けた場合の層構成例を示した図である。
【００６２】
図２に示す層構成例では、上記第１磁性層１５と非磁性結合層１６との境界、或いは第１磁性層１７と非磁性結合層１６との境界の少なくとも一方に、結合強化領域２１、２２が形成される。下部結合強化領域２１は第１磁性層１５と平行な磁化方向を有し、上部結合強化領域２２は第２磁性層１７と平行な磁化方向を有する。上部結合強化領域２２及び下部結合強化領域２１のそれぞれが、第１磁性層１５又は第２磁性層１７と一体化して、第１磁性層１５と第２磁性層１７との交換結合を強化する機能を果たす。上記結合強化領域２１、２２は、いずれか一方のみを形成した場合でも、第１磁性層１５と第２磁性層１７との交換結合力の強化を図ることができる。
【００６３】
前記結合強化領域２１、２２は、前記第１磁性層１５、前記非磁性結合層１６及び前記第２磁性層１７のいずれかの表面の一部として、すなわちこれらの表面に形成された界面として形成されてもよく、或いはある程度の厚さが確認できるように形成されてもよい。
【００６４】
前記結合強化領域２１、２２を形成する材料は、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びこれらを含む合金からなる群から選択される。特に、これら結合強化領域２１、２２を構成する材料としては、Ｃｏ、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ等を用いることが推奨される。さらに、結合強化領域２１、２２を構成する材料としては、Ｃｏ−Ｘ、ＣｏＣｒ−Ｙ及びＣｏＣｒＴａ−Ｙで示される材料を選択して用いることもできる。ここで、Ｘ＝Ｐｔ、Ｔａ、Ｂ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金であり、Ｙ＝Ｐｔ、Ｂ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金である。
【００６５】
前記結合強化領域２１、２２を形成する材料は、最大でも２ｎｍ程度までの厚さに制限することが好ましい。この材料は面状態ばかりでなく、分散状態でもよい。例えば、前記第１磁性層１５上或いはその表面に、所望の材料が点状に分散した状態であっても前記交換結合強化の機能を十分に発揮する。よって、このように少ない材料が分散したような状態でも、全体として結合強化領域とすることができる。
【００６６】
よって、結合強化領域内での材料の厚さは０〜２．０ｎｍ程度である。但し、この結合強化領域を形成するのに用いる材料により、磁気記録媒体１０に要求される特性が変化するので、これらを総合的に勘案して結合強化領域２１、２２を形成させる材料の厚さを定めることが好ましい。
【００６７】
結合強化領域２１、２２を形成する材料として好適なＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びこれらを含む合金等は、前記第１磁性層１５或いは第２磁性層１７を形成する材料としても用いることができる場合がある。よって、これらを形成する材料が互いに同一成分を有する場合や類似成分を有する場合があってもよいが、結合強化領域２１、２２を形成する側の材料についてはＣｏ等の含有割合が所定以上（リッチ）であることが好ましい。例えば、一般的なＣｏを含む磁性層用材料よりもＣｏ等の含有割合が１０〜２０（ａｔ％）以上高いものを用いることが好ましい。よって、第１磁性層１５及び第２磁性層１７に用いられる材料と結合強化領域２１、２２で用いる材料で、その構成成分が類似する場合でも、結合強化領域２１、２２側の材料に含有するＣｏ等はリッチな状態とする。
【００６８】
第１磁性層１５或いは第２磁性層１７を形成する材料として、前記のようなＣｏ等がリッチである材料を用いることも可能である。この場合には、結合強化領域２１、２２は、第１磁性層１５及び第２磁性層１７に含まれることになり、第１磁性層１５及び第２磁性層１７の表面、すなわち非磁性結合層１６との界面が実質的に結合強化領域２１、２２に相当することなる。この場合には、別途結合強化領域２１、２２を形成するための材料を準備する必要がない。
【００６９】
以上のように、結合強化領域２１、２２は第２磁性層１７と非磁性結合層１６との境界、第１磁性層１５と非磁性結合層１６との境界に実質的に存在すればよい。
【００７０】
本実施例の場合、上記結合強化領域２１、２２はそれぞれ１ｎｍの厚さのＣｏにより形成している。このような結合強化領域を含む構成を採用することにより、交換結合力が強化され、第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2と前記第１磁性層の保磁力Ｈｃ1及び交換結合磁界Ｈｅｘ1について保磁力Ｈｃ2と保磁力Ｈｃ1のそれぞれが交換結合磁界Ｈｅｘ1より小さくなる構成を実現している。この構成では、当然に保磁力Ｈｃ2＜反転磁界Ｈｓｗ^＊となる。
【００７１】
図３は本実施例の磁気記録媒体１０に関して、横軸に磁界、縦軸にカー効果による信号を設定した場合のヒステリシスループを示す図である。
【００７２】
なお、ＳＴ１からＳＴ４として上部に示す２つの矢印は、第１磁性層１５と第２磁性層１７の磁化方向を模式的に示している。また、図３に示すヒステリシスループには、中央に示すメイン−ヒステリシスループＭＡＲと、左右に１つずつあるサブ−ヒステリシスループＳＵＲが含まれている。
【００７３】
中央の大きなメイン−ヒステリシスループＭＡＲは、第１磁性層１５及び第２磁性層１７が磁化方向を反平行に維持して一体に回転する状態、即ち、ＳＴ２の状態とＳＴ３の状態を繰り返す場合について示している。
【００７４】
また、右側の小さいサブ−ヒステリシスループＳＵＲは、第１磁性層１５の磁化方向が反平行から平行状態及びその逆になる状態について示している。なお、図３中での参照符号γは第１磁性層１５の磁化方向が、反平行状態から平行状態となる反転磁界Ｈｓｗ^＊の位置を示している。
【００７５】
このサブ−ヒステリシスループＳＵＲは、第１磁性層１５の磁化方向の状態を示すヒステリシスループ（マイナーループ）と見ることができる。すなわち、参照符号δで示す磁界が無い状態（残留磁化状態）から磁界をプラス（＋１０ｋＯｅ）側へ供給した場合、γを通り右側のＳＵＲ−１を辿る。このときに第１磁性層１５の磁化方向は、第２磁性層１７の磁化方向と反平行なＳＴ３の状態から第１磁性層１５の磁化を反転させた平行なＳＴ４の状態となる。また、その逆にＳＴ４の状態から磁界をマイナス（−１０ｋＯｅ）側へ供給した場合、左側のＳＵＲ−２を辿るときに第１磁性層１５の磁化方向を反転させて反平行なＳＴ３の状態となる。
【００７６】
よって、図３から明らかなように、γで示した反転磁界Ｈｓｗ^＊より小さいメイン−ヒステリシスループＭＡＲの範囲内で、記録磁界を供給するようにすれば、第１磁性層１５と第２磁性層１７との反平行状態を維持できることが分かる。
【００７７】
ここで、上記サブ−ヒステリシスループＳＵＲの略中央は、第１磁性層１５の交換結合磁界Ｈｅｘ1を示している。また、メインループＭＡＲ中での前記参照符号βは、第１磁性層１５及び第２磁性層１７が反平行を維持して磁化方向を回転させるような磁界の強度を示す。これは第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2に概ね相当する。
【００７８】
よって、本磁気記録媒体１０で、第１磁性層１５と第２磁性層１７とが反平行状態を維持して一体に磁化方向を回転させる条件は、少なくとも保磁力Ｈｃ2＜交換結合磁界Ｈｅｘ1であり、反転磁界Ｈｓｗ^＊より強い磁界を供給しないようにすることである。
【００７９】
そして、前述したようにサブ−ヒステリシスループＳＵＲは第１磁性層１５の磁化状態を示していると見ることができるので、第１磁性層１５の交換結合磁界Ｈｅｘ1と反転磁界Ｈｓｗ^＊との磁界強度の差は、第１磁性層１５が有する保磁力Ｈｃ1と見ることができる。よって、反転磁界Ｈｓｗ^＊＝交換結合磁界Ｈｅｘ＋保磁力Ｈｃ1である。
【００８０】
図３による例示では、保磁力Ｈｃ2＜交換結合磁界Ｈｅｘ1の条件を満たしている。そして、当然に保磁力Ｈｃ2＜（交換結合磁界Ｈｅｘ1＋保磁力Ｈｃ1）であり、保磁力Ｈｃ2＜反転磁界Ｈｓｗ^＊となる。この場合には交換結合磁界Ｈｅｘ1と保磁力Ｈｃ1を用いて反転磁界Ｈｓｗ^＊の位置を規定できるので、媒体設計時の参考とすることができる。
【００８１】
そして、保磁力Ｈｃ2＜反転磁界Ｈｓｗ^＊を満たす範囲、即ち図３でＭＴで示す記録磁界を用いることで、第１磁性層１５と第２磁性層１７とを反平行状態に維持しながら記録を実行できる。
【００８２】
なお、上記説明では図３の右側を用いて説明したが、左側については原点に対してほぼ対称である。
【００８３】
図３で数値を示してさらに具体的に説明する。本実施例の磁気記録媒体１０では結合強化領域を設けて結合力の強化を図っている。よって、第１磁性層１５と第２磁性層１７との交換結合磁界Ｈｅｘは約５ｋＯｅまで向上し、反転磁界Ｈｓｗ^＊は５．５ｋＯｅである。
【００８４】
ここで、交換結合磁界Ｈｅｘ1は第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2より大きく設定され、第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2と反転磁界Ｈｓｗ^＊とは保磁力Ｈｃ2＜反転磁界Ｈｓｗ^＊となっている。
【００８５】
このような関係が満たされていると参照符号αで示す残留磁化状態から記録磁界が供給され参照符号βで示す磁化反転をする間に常に第１磁性層１５と第２磁性層１７とを反平行状態に維持することが可能となる。つまり、磁界が無い状態（残留磁化状態α）では、第１磁性層１５と第２磁性層１７とは反平行なＳＴ２の状態であるが、このときに第２磁性層１７の磁化と逆向きの記録磁界を供給すると、磁界が第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2より大きくなったときに第２磁性層１７が反転してＳＴ３の状態となる（ほぼ、参照符号βの位置）。
【００８６】
その際、磁気記録媒体１０で第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2と交換結合磁界Ｈｅｘ1が、保磁力Ｈｃ2＜交換結合磁界Ｈｅｘ1の関係を満たしているため、第１磁性層１５は第２磁性層１７とは強く結合しており、第１磁性層１５は第２磁性層１７と反平行を維持したまま、第２磁性層１７と同時に反転する。記録磁界が消滅した残留磁化状態（参照符号δの位置）ではこの反平行状態が維持される。
【００８７】
上記状態を簡単に説明するならば、外部から供給された記録磁界よりも２つの第１及び第２磁性層間を反平行に維持しようとする交換結合力の方が強い状態にあると言える。
【００８８】
従って、図４（Ａ）で示すようにある一定の記録磁界により１回の磁化反転（ＩからIII、又はその逆）で反転過程が完了する。よって、図４（B）に比較として示す従来の場合のように第１磁性層１５の磁化方向が第２磁性層１７の磁化方向に対して一度、平行になるという過程IIが存在しないので、より高速な磁化反転による記録を実現できる。
【００８９】
なお、本実施例では結合強化領域を用いて交換結合力を向上させる構成例を示したが、磁気記録媒体１０中の第１磁性層１５と第２磁性層１７との交換結合力はこれらと非磁性結合層１６であるＲｕの界面の状態によっても調整できる。したがって、結合強化領域を設けなくても交換結合力の強化を図ることは可能である。例えば、第１磁性層１５と第２磁性層１７の組成と膜厚、或いは磁性粒の状態、さらにはＲｕとの界面の平滑性の改良などによっても交換結合力の強化を実現できる。より具体的に例示するならば磁性層を薄くする、磁性層のＣｏ濃度を上げる、磁性粒子を大きくする等の手段を挙げることができる。
【００９０】
一方、その逆に上記交換結合力を変更することなく（即ち、ほぼ一定に維持し）、第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2を小さくして、前述した第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2と交換結合磁界Ｈｅｘ1との関係を維持するように設計してもよい。具体的には第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2は、第２磁性層の材料、添加物質、作製プロセスを変更して微細構造、結晶構造、磁区構造を変更することにより調整を実現できる。例えば、ＣｏＣｒＰｔＢで第２磁性層１７を形成した場合は、Ｐｔの含有量を抑制して保磁力Ｈｃ2を下げることができる。
【００９１】
さらに、第１磁性層１５の保磁力Ｈｃ1を増加させることも保磁力Ｈｃ2＜Ｈｅｘ1＋Ｈｃ1の関係を満たすための手法の１つである。しかし、この保磁力Ｈｃ1をあまり強化すると残留化状態で反平行を維持できなくなる場合がある。よって、保磁力Ｈｃ1は少なくとも交換結合磁界Ｈｅｘより小さくなるように設計する必要がある。
【００９２】
本実施例で示す磁気記録媒体１０に関し重要な点は、第１磁性層１５の交換結合磁界Ｈｅｘ1と第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2、第１磁性層の保磁力Ｈｃ1を制御するさまざまな手法を用いて、保磁力Ｈｃ2よりも大きな記録磁界を供給して第１磁性層１５と第２磁性層１７との磁化方向を反平行に維持しながら回転させることである。その際、供給する記録磁界により、第１磁性層１５の磁化方向を反転させる反転磁界Ｈｓｗ^＊が顕在化させないようにすることである。これにより、第１磁性層１５と第２磁性層１７との磁化方向を互いに反平行を維持した状態で、その向きを反転するスイッチングプロセスを高速に行うことが可能となる。
【００９３】
確認的に記載すると、図３から明らかなように記録磁界の大きさについて、反転磁界Ｈｓｗ^＊より十分に大きな磁界を供給すると、第１磁性層１５の磁化方向が第２磁性層１７の磁化方向と平行な状態になるため好ましくない。よって、記録磁界の最大値は、保磁力Ｈｃ2より大きく、かつ反転磁界Ｈｓｗ^＊より小さくする（図３で参照符号βとγとの間）ことが必要である。すなわち、記録用ヘッドからの磁界の最大値が、反転磁界Ｈｓｗ^＊越えないように設定することが好ましい。
【００９４】
以上のように、第２磁性層１７の保磁力Ｈｃ2と交換結合磁界Ｈｅｘ1とが、次の関係、保磁力Ｈｃ2＜交換結合磁界Ｈｅｘ1を満たし、記録ヘッドから供給する記録磁界が反転磁界Ｈｓｗ^＊越えないように制御することにより、第１磁性層１５と第２磁性層１７とを反平行の維持したままで磁化反転させることが可能になる。よって、記録過程で従来のように第１磁性層１５と第２磁性層１７が平行になる状態が存在しないため、高速記録を実現できる。従って、先に従来の課題として指摘した原因による非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ）の劣化という問題は生じない。また、記録直後の高速再生でも正常な再生を行うことができる。
【００９５】
図５は、所謂、パターンドメディアの記録面の一部を拡大して示す図である。パターンドメディア３０は、従来の磁気記録媒体より単位面積当たりの記憶容量が数倍大きく最近注目されている磁気記録媒体の１つである。このパターンドメディア３０は、従来の磁気記録媒体の構造とは異なりリソグラフィ技術等を用いて、人工的に設計した微細な磁気記録領域を単位記録部３１とする。パターンドメディは隣り合う単位記録部の境界を切り離してあるため低ノイズの化が可能となる。特に、偏析、粒径微細化を促進するＣｒなどの添加物を用いる必要がなくなる。したがって磁性層材料として添加物が少なくＣｏ濃度が高い、即ちより大きな交換結合力が得られる材料を用いることができ、前記第１磁性層の交換結合磁界Ｈｅｘ1が、第１磁性層および第２磁性層の保磁力Ｈｃ1及び保磁力Ｈｃ2よりも大きく設定されている関係を満たすことが容易となる。したがって、このような単位記録部３１に前述した関係を有する第１磁性層１５、非磁性結合層１６及び第２磁性層１７を少なくとも含んでいる積層構造を形成すれば、更に高記録密度で高速記録及び再生が可能な新規な磁気記録媒体を形成できる。
【００９６】
なお、上述した本実施例では下から第１磁性層１５、非磁性結合層１６、第２磁性層１７としているが、このような層構成に限らず下から第２磁性層１７、非磁性結合層１６、第１磁性層１５としもよい。
【００９７】
次に、本発明になる磁気記憶装置の一実施例を、図６及び図７と共に説明する。図６は磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図であり、図７は同装置の要部を示す平面図である。
【００９８】
図６及び図７に示すように、磁気記憶装置は大略ハウジング４３からなる。ハウジング４３内には、モータ４４、ハブ４５、複数の磁気記録媒体４６、複数の記録再生ヘッド４７、複数のサスペンション４８、複数のアーム４９及びアクチュエータユニット４１が設けられている。磁気記録媒体４６はモータ４４により回転されるハブ４５に取付けられている。記録再生ヘッド４７は、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッド等の再生ヘッドと、インダクティブヘッド等の記録ヘッドとからな複合型の記録再生ヘッドである。各記録再生ヘッド４７は、対応するアーム４９の先端にサスペンション４８を介して取付けられている。アーム４９はアクチュエータユニット４１により駆動される。この磁気記憶装置の基本構成自体は周知であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。
【００９９】
上記磁気記憶装置の実施例で、各磁気記録媒体４６として図１から図５で説明した構成を有する磁気記録媒体を用い、記録再生ヘッド４７の記録ヘッド部から供給する記録磁界を第２磁性層の保磁力Ｈｃ2より大きく、かつ反転磁界Ｈｓｗ^＊より小さく制御することで好ましい磁気記憶装置となる。勿論、磁気記録媒体４６の数は３枚には限定されず、１枚でも、２枚又は４枚以上であってもよい。
【０１００】
本磁気記憶装置の基本構成は、図６及び図７に示すものに限定されるものではない。また、本発明で用いる磁気記憶媒体は磁気ディスクに限定されるものではない。
【０１０１】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、従来の場合のように第１磁性層の磁化方向が第２磁性層の磁化方向と一度、平行となってから反平行となる過程がなく、書き込みと同時に最終の磁化位置が達成される。よって、より高速での記録及び再生が可能な高密度記録化した磁気記録媒体として提供できる。
【０１０３】
また、請求項２に記載の発明によれば、記録磁界を反転磁界Ｈｓｗ^＊が顕在化しない範囲内に設定できるので、第１磁性層と第２磁性層との磁化方向を反平行状態に維持させながら磁化回転する磁気記録媒体を確実に形成できる。
【０１０４】
また、請求項３に記載の発明によれば、交換結合磁界Ｈｅｘ1が第１磁性層の保磁力Ｈｃ及び第２磁性層の保磁力Ｈｃ2よりも大きい磁気記録媒体をより確実に実現できる。
【０１０５】
また、請求項４に記載の発明によれば、保磁力を大きく設定した磁性層を主記録層として磁気記録媒体を設計できる。
【０１０６】
また、請求項５及び６に記載の発明によれば、前記第１磁性層と前記第２磁性層との交換結合力を高めるような交換結合磁界Ｈｅｘを確実に形成できる。
【０１０７】
また、請求項７に記載の発明によれば、パターンドメディアの単位記録部を前記第１磁性層、非磁性結合層及び第２磁性層を少なくとも含む積層構造で形成するので、高記録密度で高速記録及び再生が可能な新規な磁気記録媒体を提供できる。
【０１０８】
そして、請求項８及び９に記載の発明によれば、高記録密度で高速記録及び再生が可能である磁気記憶装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の磁気記録媒体の要部概要を示す図である。
【図２】図１に示す磁気記録媒体の第１磁性層及び第２磁性層とその間の非磁性結合層の部分を拡大して結合強化領域を形成した場合の層構成例を示す図である。
【図３】本実施例の磁気記録媒体に関して、横軸に磁界、縦軸にカー効果による信号を設定した場合のヒステリシスループを示す図である。
【図４】（Ａ）は実施例の磁気記録媒体の磁化反転の様子を示す図、（Ｂ）は従来の磁気記録媒体の磁化反転の様子を示す図である。
【図５】パターンドメディアの一部を拡大して示す平面図である。
【図６】磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図である。
【図７】図６に示した磁気記憶装置の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 磁気記録媒体
１１ 非磁性基板
１２ シード層
１３ 下地層
１４ 非磁性中間層
１５ 第１磁性層
１６ 非磁性結合層
１７ 第２磁性層
１８ 保護層
１９ 潤滑層

Claims (9)

1. 第１磁性層と、第２磁性層とが非磁性結合層を間に介して、磁気的に反平行状態で結合した構造を含む磁気記録媒体であって、
   前記第１磁性層の交換結合磁界Ｈｅｘ１は、当該第１磁性層の保磁力Ｈｃ１より大きく、かつ該第１の磁性層と該第２の磁性層とが積層された状態で該第２の磁性層が反転するのに要する磁界より大きく設定されていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 請求項１に記載の磁気記録媒体において、
   前記第１磁性層の磁化方向を反転させ前記第２磁性層の磁化方向と平行状態とする反転磁界Ｈｓｗ^＊が、前記交換結合磁界Ｈｅｘ１及び前記保磁力Ｈｃ１の和として設定されていることを特徴とする磁気記録媒体。
3. 請求項１又は２に記載の磁気記録媒体において、
   前記第１磁性層の膜厚と磁化の積ｔＭｓ１は、前記第２磁性層の膜厚と磁化の積ｔＭｓ２より小さいことを特徴とする磁気記録媒体。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体において、
   前記第１磁性層の保磁力Ｈｃ１は、前記第２磁性層の保磁力Ｈｃ２より小さいことを特徴とする磁気記録媒体。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の磁気記録媒体において、
   前記第１磁性層と前記非磁性結合層との境界、及び前記第２磁性層と前記非磁性結合層との境界の少なくとも一方に、前記第１磁性層と前記第２磁性層との交換結合力を強化する結合強化領域を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
6. 請求項５に記載の磁気記録媒体において、
   前記結合強化領域が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びこれらを含む合金からなる群から選択された材料で形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
7. パターン化した記録用の各単位記録部に、請求項１から６のいずれかに記載の磁気記録媒体の構造を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の磁気記録媒体を少なくとも１つ備えた磁気記憶装置。
9. 請求項８に記載の磁気記憶装置において、
   記録用ヘッドから前記記録媒体へ供給する記録磁界が、前記第２磁性層の保磁力Ｈｃ２よりも大きく、かつ前記反転磁界Ｈｓｗ^＊よりも小さい範囲に設定されていることを特徴とする磁気記憶装置。

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