JP4092272B2

JP4092272B2 - 磁気記録媒体及び磁気記録装置

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Publication number: JP4092272B2
Application number: JP2003309558A
Authority: JP
Inventors: 塩地藤田; 英明山中; 剛小沼; 悟松沼; 亮矢野; 哲典神田; 勝輔島崎
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: JP2005078740A; US20050048321A1; US7348077B2

Description

本発明は、磁気記録媒体及び磁気記録装置に関し、特に垂直磁気記録方式の磁気記録媒体及び磁気記録装置に関する。

近年の高度情報化社会の進展に対応して、情報記録装置の大容量化・高密度化に対するニーズは高まる一方である。かかるニーズに応える情報記録装置の一つとして磁気記録装置が知られている。磁気記録装置は、例えば、大型サーバー、並列型コンピュータ、パーソナルコンピュータ、ネットワークサーバー、ムービーサーバー、モバイルＰＣ等の大容量記録装置として使用されている。磁気記録装置は、情報が記録される磁気記録媒体と、磁気記録媒体の情報を記録再生するための磁気ヘッドを備える。磁気記録媒体は、円板状の基板の上に記録層としてコバルト合金などの強磁性薄膜がスパッタ法などにより形成されており、記録層上には、耐摺動性及び耐食性を高めるために、保護層と潤滑膜が形成されている。

磁気記録装置の大容量化に伴って、磁気記録媒体の記録層に微細な記録磁区を記録することによる磁気記録媒体の記録密度の向上が進められており、記録磁区を微細に記録するための方法として垂直磁気記録方式が注目されている。垂直磁気記録方式では、垂直磁化を示す記録層を有する磁気記録媒体を用いて、記録層に垂直磁化を有する磁区を形成することによって磁気記録を行なう。かかる垂直磁気記録方式では記録層に微細な磁区を形成できるため磁気記録媒体の記録密度を高めることができる。

さらに、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体では、基板と記録層との間に、軟磁性材料で形成された層（以下、軟磁性裏打ち層あるいは裏打ち層という）を設けることにより、情報記録の際に記録層に印加される磁界を集束することができ、より高い磁気異方性を有する磁性材料への記録が可能になる。

また、従来、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体では、裏打ち層と垂直磁化膜（記録層）との間に面内磁化膜を設けて、裏打ち層と垂直磁化膜の相互作用による磁化の乱れに起因するノイズを低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１で提案されている磁気記録媒体では、裏打ち層と垂直磁化膜との間に面内磁化膜を設けることにより、垂直磁化膜によって裏打ち層に誘起される磁極を打ち消すように、面内磁化膜に逆磁界を発生させる。特に、垂直磁化膜と面内磁化膜との間に、垂直磁化膜の飽和磁束密度×膜厚≦面内磁化膜の飽和磁束密度×膜厚という関係を満足させることにより、垂直磁化膜の磁界による磁気回路が面内磁化膜で閉じるようにして、裏打ち層に垂直磁化膜の漏れ磁束による誘起磁極を生じさせない構造にしている。すなわち、特許文献１で提案されている磁気記録媒体では、裏打ち層に垂直磁化膜の漏れ磁束による誘起磁極を生じさせないようにするために、面内磁化膜と垂直磁化膜との間で磁束を還流させている。

特開２００３−４５０１４号公報（第３頁、第１及び３−７図）

ところで、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体を用いた磁気記録装置では、情報の高記録密度化だけでなく、様々な用途及び規格に対応するために、（高記録密度の再生出力／低記録密度の再生出力）×１００［％］で定義される分解能をさらに向上させることが要望されている。

本発明の目的は、上記要望に応えるためになされたものであり、より高分解能の垂直磁気記録方式の磁気記録媒体を提供することである。

本発明の第１の態様に従えば、磁気記録媒体であって、基板と、該基板上に形成され且つ軟磁性材料で形成された裏打ち層と、該裏打ち層上に形成され且つ面内磁化を有する面内磁化層と、該面内磁化層上に形成され且つ垂直磁化を有する記録層とを備え、該面内磁化層の面内方向の保磁力が、記録層の垂直方向の残留磁化により発生する磁界より大きいことを特徴とする磁気記録媒体が提供される。

本発明の磁気記録媒体では、記録層の垂直方向の残留磁化により発生する磁界より大きな面内方向の保磁力を有する面内磁化層を、記録層と裏打ち層との間に設けることにより、記録密度に依存する裏打ち層の鏡像磁荷による再生出力への影響の変化を低減することができる。この結果、低記録密度の磁気記録媒体の再生出力と高記録密度の磁気記録媒体の再生出力との差が小さくなり、分解能を向上させることができる。

最初に軟磁性裏打ち層上に記録層が形成された従来の垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の磁化状態について説明する。軟磁性裏打ち層と記録層との間の磁化状態の模式図を図１に示す。従来の垂直磁気記録方式の磁気記録媒体では、図１に示すように、記録層７に記録された磁区（記録磁区）の磁化方向（図１中の太矢印）に応じて、記録層７の両表面にプラス及びマイナスの磁荷が発生する。例えば、図１の記録磁区７１のように磁化が上向きに記録されている場合、記録磁区７１の上面にはプラスの磁荷７１ａが発生し、記録磁区７１の下面（軟磁性裏打ち層３側の境界面）にはマイナスの磁荷７１ｂが発生する。逆に、図１中の記録磁区７２のように磁化が下向きに記録されている場合は、記録磁区７２の上面にはマイナスの磁荷７２ａが発生し、記録磁区７２の下面（軟磁性裏打ち層３側の境界面）にはプラスの磁荷７２ｂが発生する。

一方、軟磁性裏打ち層３の記録層７側の境界面には、図１に示すように、記録層７の軟磁性裏打ち層３側の境界面に発生した磁荷を打ち消すような磁荷（鏡像磁荷）が発生する。例えば、図１中の記録磁区７１の軟磁性裏打ち層３側の境界面にはマイナスの磁荷７１ｂが発生しているので、記録磁区７１下部の軟磁性裏打ち層３の記録層７側の境界面にはプラスの鏡像磁荷３１ａが発生する。それゆえ、記録磁区７１では、記録層７と軟磁性裏打ち層３との境界面で磁荷が打ち消された状態となる。

図１に示す磁化状態の記録磁区７１からの漏洩磁界を検出して情報再生すると、記録磁区７１と軟磁性裏打ち層３との境界では大部分の磁荷が打ち消されているので、記録磁区７１と軟磁性裏打ち層３との境界から発生する漏洩磁界の影響が小さくなる（鏡像効果）。それゆえ、記録層７から検出される漏洩磁界は主に記録層７の上面に発生した磁荷からの漏洩磁界となるので、記録磁区７１の情報を感度良く再生することができる。

さらに記録密度が高くなり（例えば、１０００ｋＦＣＩ以上）、記録層７に形成される記録磁区が小さくなると、軟磁性裏打ち層３はその本来に機能から保磁力が小さいために微小磁区が形成され難いので、記録層７の磁化反転に軟磁性裏打ち層３の鏡像磁荷が追随できなくなり、記録層７と軟磁性裏打ち層３との境界で鏡像効果が発生し難くなる。

図１に示すように記録層７内の記録磁区の上面に発生している磁荷と、記録磁区の軟磁性裏打ち層３側の表面に発生している磁荷とは反対符号であるので、記録磁区上面から発生する漏洩磁界の方向と、記録磁区の軟磁性裏打ち層３側の表面から発生する漏洩磁界の方向は逆方向となる。それゆえ、鏡像効果が生じていない小さな記録磁区の情報を再生する際、記録磁区上面から発生する漏洩磁界は、記録磁区の軟磁性裏打ち層３側の表面から発生する漏洩磁界により一部打ち消され、再生出力が減少する。

上述のように図１に示した垂直磁気記録方式の磁気記録媒体では、低記録密度では軟磁性裏打ち層の鏡像効果により再生出力が増大するが、記録密度が高くなるに従い、軟磁性裏打ち層の鏡像効果が追随できなくなるので、高記録密度では再生出力が増大しない。この結果、低記録密度の磁気記録媒体の再生出力と高記録密度の磁気記録媒体の再生出力との差が大きくなり、（高記録密度の再生出力／低記録密度の再生出力）×１００［％］で定義される分解能が低下するという問題が生じる。

次に、記録層と軟磁性裏打ち層との相互作用による磁化の乱れに起因するノイズを低減するため、特許文献１に記載された磁気記録媒体のように、軟磁性裏打ち層と記録層との間に面内磁化層を設けた垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の磁化状態について説明する。軟磁性裏打ち層と記録層との間に面内磁化層を設けた磁気記録媒体における、記録層、軟磁性裏打ち層及び面内磁化層間の磁化状態の模式図を図２に示す。

特許文献１に記載されたような磁気記録媒体では、上述したように、記録層と面内磁化層との間で磁束が還流するので、図２に示すように、記録層７と面内磁化層５’との間で磁束が還流するように面内磁化層５’の磁化が形成される。図２に示すように、記録層７と面内磁化層５’との間で磁束を還流させるためには、記録層７の残留磁化により生ずる磁界（漂游磁界）に応じて面内磁化層５’の磁化が回転する必要がある。それゆえ、特許文献１に記載されたような磁気記録媒体では、面内磁化膜の保磁力が記録層の残留磁化により生ずる磁界（漂游磁界）より小さくなっていると考えられる。

また、特許文献１に記載されたような磁気記録媒体では、図２に示すように、記録層７と面内磁化層５’との間で磁束が還流するように面内磁化層５’の磁化が形成されるので、記録層７の記録磁区の磁化方向（図２中の太矢印）に応じて記録層７の面内磁化層５’側の表面に発生した磁荷を打ち消すように、面内磁化層５’の記録層７側の表面には鏡像磁荷が発生すると考えられる。例えば、図２中の記録層７の記録磁区７１では、記録磁区７１の面内磁化層５’側の表面にはマイナスの磁荷７１ｂが発生するので、面内磁化層５’の記録磁区７１側の表面にはプラスの磁荷５１ａ’が発生する。これにより、面内磁化層５’の軟磁性裏打ち層３側表面にはマイナスの磁荷５１ｂ’が発生する。すなわち、記録磁区７１下部の面内磁化層５’の領域では、図２に示すように、面内方向成分だけでなく垂直方向成分を有する磁化５１ｃ’が発生する。

図２に示すように、記録層７と面内磁化層５’との間で磁束が還流する磁気記録媒体では、低記録密度で面内磁化層５’の記録層７側の表面に鏡像磁荷が現れるが、図１に示した磁気記録媒体と同様に、高記録密度では面内磁化層５’の鏡像効果が追随できなくなるので、高記録密度では再生出力が増大しない。この結果、低記録密度の磁気記録媒体の再生出力と高記録密度の磁気記録媒体の再生出力との差が大きくなり、分解能が低下するという問題が生じる。

上述の高記録密度に伴い発生する問題は、本発明の磁気記録媒体により解決される。

本発明の磁気記録媒体では、記録層と軟磁性裏打ち層との間に、記録層の垂直方向の残留磁化により発生する磁界より大きな面内方向の保磁力を有する面内磁化層を設ける。このような面内磁化層を設けることにより、高分解能を実現することができる理由を図３を用いて説明する。

図３の例では、書込ヘッド１１を図中の矢印１４方向に移動させながら、記録層７に情報を記録する。その際、書込ヘッド１１から発生する記録磁界１２はある程度広がりを持っているので、書込ヘッド１１の進行方向の後方に発生する記録磁界１３は、図３に示すように、垂直成分だけでなく面内成分を持っている。このため、面内磁化層（高保磁力面内磁化層）５は、一旦、書込ヘッド１１の後方の記録磁界１３の方向と同じ方向に磁化されるが、面内磁化層５は面内方向に強い磁気異方性を有するので、記録磁界１２の影響が小さくなるに従い、面内磁化層５の磁化方向は書込ヘッド１１の後方の記録磁界１３の面内方向成分と同じ方向に向く。

より具体的に説明すると、図３に示すように、書込ヘッド１１の書込磁界１２が下向きの場合、その進行方向の後方に発生する記録磁界１３は、垂直成分だけでなく、書込ヘッド１１の移動方向１４とは逆方向（図３中では右方向）の面内成分を有する。それゆえ、書込ヘッド１１の後方の記録磁界１３により磁化されている記録磁区７４下部の面内磁化層５の領域では、書込ヘッド１１の後方の記録磁界１３の方向と同じ方向に磁化される（図３中の磁化５４ｂ）。そして、書込ヘッド１１がさらに進行して記録磁界１３の影響が弱くなると、面内磁化層５は強い面内磁気異方性を有するので、図３中の記録磁区７４下部の面内磁化層５の磁化５４ｃに示すように、記録層７の磁化に影響されることなく磁化５４ｂの面内成分と同じ方向、すなわち、書込ヘッド１１の移動方向１４とは逆方向の面内磁化が形成される。逆に書込ヘッド１１の記録磁界１２が上向きの場合は、書込ヘッド１１の移動方向１４と同じ方向（図３中では左方向）の面内磁化が面内磁化層５に形成される（例えば、図３中の磁化５１ｃ）。

本発明の磁気記録媒体では、面内磁化層５の面内方向の保磁力が記録層７の垂直方向の残留磁化により発生する磁界より大きいので、図３に示すように、記録層７と面内磁化層５との間では磁束の還流構造が発生せず、鏡像現象も発生しない。

また、本発明の磁気記録媒体では、記録層７内で逆方向の磁化が隣接して形成されている記録磁区間の境界領域下部の面内磁化層５では、図３に示すように、互いに逆方向の面内磁化が重なるので、プラスまたはマイナスの磁荷が発生する。その結果、面内磁化層５にプラスまたはマイナスの磁荷が発生している領域の下部に形成された軟磁性裏打ち層３の領域では、面内磁化層５の磁荷を打ち消すような鏡像磁荷が発生する。例えば、図３中の記録磁区７１と記録磁区７４との境界下部の面内磁化層５の領域にはプラスの磁荷５４ａが発生するので、その領域の下部に形成された軟磁性裏打ち層３の面内磁化層５側の表面にはマイナスの鏡像磁荷３４ａが発生する。すなわち、これらの磁荷は互いに打ち消し合うので出力に及ぼす影響は小さい。

本発明の磁気記録媒体では、上記記録層の垂直方向の残留磁化をＭｒ_１、膜厚をＴ_１とし、上記面内磁化層の面内方向の残留磁化をＭｒ_２、膜厚をＴ_２とするとき、Ｍｒ_１Ｔ_１＞２Ｍｒ_２Ｔ_２の関係が成立することが好ましい。

記録磁区からの漏洩磁界は、記録層の垂直方向の残留磁化をＭｒ_１、膜厚をＴ_１とすると、Ｍｒ_１Ｔ_１に比例する。一方、記録層内で逆方向の磁化が隣接して形成されている記録磁区間の境界領域の下部の面内磁化層の領域に発生した磁荷（例えば、図３中の磁荷５４ａ）からの漏洩磁界は、その面内磁化層の領域では互いに逆方向の面内磁化が重なるので、面内磁化層の残留磁化をＭｒ_２、膜厚をＴ_２とすると、２Ｍｒ_２Ｔ_２に比例した値となる。

高記録密度化がさらに進むと、記録層内で逆方向の磁化が隣接して形成されている記録磁区間の境界間隔も狭くなるので、図３に示すような面内磁化層と軟磁性裏打ち層との間で発生する鏡像効果が追随しなくなる恐れがある。そのような場合、Ｍｒ_１Ｔ_１の大きさが２Ｍｒ_２Ｔ_２以下になると、記録層の記録磁区上面からの漏洩磁界が面内磁化層からの漏洩磁界により打ち消されて検出することができなくなる恐れがある。それゆえ、本発明の磁気記録媒体では、Ｍｒ_１Ｔ_１＞２Ｍｒ_２Ｔ_２の関係が成立するように記録層と面内磁化層を形成することが好ましい。

本発明の磁気記録媒体の面内磁化層としては、ＣｏＣｒ系合金、特にＣｏＣｒＰｔＢを用いることが好ましい。面内磁化層の面内方向の保磁力は、記録層の残留磁化により発生する磁界より大きく、書込ヘッドが作る磁界より小さいことが好ましい。また、面内磁化層の膜厚は、より薄い方が好ましい。

本発明の磁気記録媒体の記録層としては、Ｃｏ／Ｐｄ人工格子膜、Ｃｏ／Ｐｔ人工格子膜、Ｃｏ−Ｃｒ系多結晶膜、ＦｅとＰｔ若しくはＣｏとＰｔの規則格子合金膜等を用いることが好ましい。

本発明の磁気記録媒体は、さらに、記録層と面内磁化層との間に、記録層の粒径、結晶配向性などを制御するためのシード層を備えることが好ましい。シード層に用い得る材料は記録層に用いられる材料により異なるが、例えば、記録層にＣｏ／Ｐｄ人工格子膜を用いた場合、シード層としては、ＰｄＢ、Ｐｄ−Ｎｉ／Ｓｉなどを用いることが好ましい。

本発明の磁気記録媒体は、さらに、面内磁化層と軟磁性裏打ち層の間に、面内磁化層の結晶配向性を制御するための結晶制御層を備えることが好ましい。結晶制御層に用い得る材料は面内磁化層に用いられる材料により異なるが、例えば、面内磁化層をＣｏＣｒ系合金で形成した場合、結晶制御層としては、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ等を用いることが好ましい。

本発明の第２の態様に従うと、第１の態様に従う磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録または再生するための磁気ヘッドと、該磁気記録媒体を該磁気ヘッドに対して駆動するための駆動装置とを備えた磁気記録装置が提供される。

本発明の磁気記録媒体に従えば、記録層と軟磁性裏打ち層との間に形成された面内磁化層の面内方向の保磁力が、記録層の垂直方向の残留磁化により発生する磁界（記録層の表面磁荷により発生する磁界）より大きいので、記録層と面内磁化層との間で磁束の還流構造が発生せず、鏡像現象も発生しない。また、本発明の磁気記録媒体に従えば、記録密度に依存する軟磁性裏打ち層の鏡像効果による再生出力への影響の変化を低減することができる。それゆえ、低記録密度の磁気記録媒体の再生出力と高記録密度の磁気記録媒体の再生出力との差を小さくすることができ、分解能を向上させることができる。

本発明の磁気記録装置に従うと、本発明の磁気記録媒体を用いているので、一層高分解能で情報再生が可能になる。

以下、本発明の磁気記録媒体の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本実施例で作製した磁気記録媒体の概略断面図を図４に示した。本実施例で作製した磁気記録媒体１０は、図４に示すように、基板１上に、接着層２、軟磁性裏打ち層３、結晶制御層４、高保磁力面内磁化層５、シード層６、記録層７、保護層８及び潤滑膜９を順次積層した構造を有する。このような積層構造を有する磁気記録媒体１０を次のような方法により作製した。

まず、基板１としてのガラス基板を用意し、基板１上に、接着層２としてＴｉをスパッタにより５ｎｍの膜厚で形成した。

次いで、接着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＦｅＣｏＢをスパッタにより１００ｎｍの膜厚で形成した。

次いで、軟磁性裏打ち層３上に、結晶制御層４としてＣｒ_８０Ｍｏ_２０をスパッタにより３ｎｍの膜厚で形成した。結晶制御層４は、後述の高保磁力面内磁化層５の結晶配向性を制御するための層であり、高保磁力面内磁化層５の磁気異方性を面内方向に向ける機能を有する。

次に、結晶制御層４上に、高保磁力面内磁化層５としてＣｏ_６２Ｃｒ_２２Ｐｔ_１２Ｂ_４をスパッタにより１０ｎｍの膜厚で形成した。

さらに、高保磁力面内磁化層５上に、シード層６としてＰｄ_５０Ｂ_５０をスパッタにより３ｎｍの膜厚で形成した。

次に、シード層６上に人工格子構造の記録層７をスパッタにより成膜した。記録層７の成膜では、膜厚０．１５ｎｍのＣｏ層と膜厚０．８ｎｍのＰｄ層とをそれぞれ２０層、交互に積層した。

次いで、記録層７上に、保護層８としてアモルファスカーボンをプラズマＣＶＤ法により３ｎｍの膜厚で形成した。保護層８を形成した後、基板を成膜装置から取り出した。最後に、保護層８上に潤滑膜９としてパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を溶液浸漬法により１ｎｍの厚さで形成した。こうして、図４に示す積層構造を有する磁気記録媒体１０を作製した。

上記製造方法で作製した磁気記録媒体１０の記録層７の垂直方向の残留磁化ＭｒをＶＳＭ（振動試料型磁力計）の残留磁化測定により測定したところ、３２５ｅｍｕ／ｃｃであった。また、保護膜８及び記録層７をＡｒエッチングで除去した後、高保磁力面内磁化層５の面内方向の保磁力を面内Ｋｅｒｒ効果磁力計により測定したところ、４１００Ｏｅが得られた。

ｃｇｓ−ガウス単位系では、磁束密度Ｂ（単位：Ｇａｕｓｓ）と、磁界Ｈ（単位：Ｏｅ）と、磁化Ｍ（単位：ｅｍｕ／ｃｃ）との間には、Ｂ＝Ｈ＋４πＭの関係があり、磁化Ｍにより発生する磁界は４πＭ（単位：Ｏｅ）である。それゆえ、この例で作製した磁気記録媒体１０の記録層７の垂直方向の残留磁化Ｍｒは３２５ｅｍｕ／ｃｃであるので、記録層７の残留磁化Ｍｒにより発生する磁界は約４０８２Ｏｅとなる。すなわち、この例で作製した磁気記録媒体では、高保磁力面内磁化層５の面内方向の保磁力（４１００Ｏｅ）が、記録層７の垂直方向の残留磁化により誘起される磁界（４０８２Ｏｅ）より大きいので、記録層７の垂直磁化によって高保磁力面内磁化層５の磁化が回転することはないと考えられる。また、同様の理由から、記録層７と高保磁力面内磁化層５との間で磁束が還流していないと考えられる。

［比較例］
比較例として、高保磁力面内磁化層を備えない磁気記録媒体を作製した。また、比較例の磁気記録媒体では、再生出力を実施例の磁気記録媒体と同等にするために、記録層のＣｏ層とＰｄ層の交互に積層する膜数をそれぞれ１６とした。これらの変更点以外は実施例と同様にして磁気記録媒体を作製した。

［記録再生特性］
実施例及び比較例で作製した磁気記録媒体を、単磁極型書き込み素子及びＧＭＲ読み出し素子を供えた複合ヘッドと、スピンスタンドと、磁気記録媒体を複合ヘッドに対して駆動するための駆動装置とを備えた磁気記録装置（不図示）にそれぞれ装着し、各記録再生特性を測定して比較した。ただし、単磁極書き込み素子の主磁極幅は７２ｎｍ、ＧＭＲ読み出し素子の幅は５４ｎｍ、そして、シールドギャップは４０ｎｍとした。また、単磁極読み出し素子表面から磁気記録媒体の記録層と保護層との界面までの距離（磁気的スペーシング）を１０ｎｍとし、磁気記録媒体の複合ヘッドに対する相対速度を９．７ｍ／ｓｅｃとした。

実施例及び比較例で作製した磁気記録媒体に対して、磁気記録装置で線記録密度Ｄを５０ｋＦＣＩ〜２０００ｋＦＣＩで変化させて連続反転パターンを記録した後、各線記録密度Ｄにおける記録再生特性を測定して評価した。その結果を図５及び図６に示した。図５は測定されたオールワンズ波形の出力Ｅｏｕｔの線記録密度依存性(ロールオフ曲線)を示した図であり、図６は分解能Ｒｅの線記録密度依存性（分解能のロールオフ曲線）を示した図である。ここで、分解能Ｒｅとは孤立波形出力で規格化した再生出力であり、図６では、（各線記録密度の再生出力／５０ｋＦＣＩの再生出力）×１００［％］の値を分解能Ｒｅとした。なお、図５及び図６中の実線のグラフが実施例で作製した磁気記録媒体の記録再生特性であり、破線のグラフが比較例で作製した磁気記録媒体の記録再生特性である。

図５の結果から明らかなように、実施例及び比較例とも線記録密度Ｄが高くなるに従い記録磁区が小さくなるので、再生出力Ｅｏｕｔは小さくなるが、実施例で作製した磁気記録媒体における低記録密度の再生出力と高記録密度の再生出力Ｅｏｕｔとの差が、比較例のそれより小さくなることが分かった。

また、図６から明らかなように、線記録密度Ｄが約８００ｋＦＣＩ以上になると、実施例の磁気記録媒体の方が比較例の磁気記録媒体より分解能Ｒｅが高くなることが分かった。線記録密度Ｄが約２０００ｋＦＣＩでは、実施例の磁気記録媒体の分解能Ｒｅが、比較例の磁気記録媒体の分解能Ｒｅの約４．５倍となることが分かった。

以上の結果から、記録層と軟磁性裏打ち層との間に、記録層の垂直方向の残留磁化により発生する磁界より大きな面内方向の保磁力を有する高保磁力面内磁荷層を設けることにより、高記録密度における分解能が向上することが分かった。これは、比較例の磁気記録媒体では、図１で説明したように、記録密度が高くなるに従い、軟磁性裏打ち層の鏡像効果が記録層の磁化反転に追随しなくなり再生出力が低下するのに対して、実施例の磁気記録媒体では、図３で説明したように、記録密度に依存する軟磁性裏打ち層の鏡像効果による再生出力への影響の変化が低減されるので、高記録密度における軟磁性裏打ち層の鏡像効果による再生出力の低下が抑制されたためであると考えられる。

本発明の磁気記録媒体では、記録密度に依存する軟磁性裏打ち層の鏡像磁荷による再生出力への影響の変化を低減することができる。それゆえ、低記録密度の磁気記録媒体の再生出力と高記録密度の磁気記録媒体の再生出力との差を小さくすることができ、分解能を向上させることができる。また、本発明の磁気記録装置では、本発明の磁気記録媒体を用いているので、より広範囲の記録密度で高分解能な情報再生が可能になる。従って、本発明の磁気記録媒体及び磁気記録装置は、より広範囲な用途及び規格に対応可能な磁気記録媒体及び磁気記録装置として好適である。

図１は、従来の垂直記録方式の磁気記録媒体における記録層と軟磁性裏打ち層との間の磁化状態の様子を示した図である。図２は、別の従来の垂直記録方式の磁気記録媒体における記録層、面内磁化層及び軟磁性裏打ち層間の磁化状態の様子を示した図である。図３は、本発明の垂直記録方式の磁気記録媒体における記録層、面内磁化層及び軟磁性裏打ち層間の磁化状態の様子を示した図である。図４は、実施例で作製した磁気記録媒体の概略断面図である。図５は、実施例及び比較例の磁気記録媒体における線記録密度Ｄに対する再生出力Ｅｏｕｔの変化を表わした図である。図６は、実施例及び比較例の磁気記録媒体における線記録密度Ｄに対する分解能Ｒｅの変化を表わした図である。

符号の説明

１基板
２接着層
３軟磁性裏打ち層
４結晶制御層
５高保磁力面内磁化層
６シード層
７記録層
８保護層
９潤滑膜
１０磁気記録媒体
１１書込ヘッド
３１ａ，３２ａ鏡像磁荷
７１，７２，７３，７４記録磁区

Claims

磁気記録媒体であって、
基板と、
該基板上に形成され且つ軟磁性材料で形成された裏打ち層と、
該裏打ち層上に形成され且つ面内磁化を有する面内磁化層と、
該裏打ち層と該面内磁化層との間に積層され、該面内磁化層の結晶配向性を制御して該面内磁化層の磁気異方性を面内方向に向ける機能を有する結晶制御層と、
該面内磁化層上に形成され且つ垂直磁化を有する記録層とを備え、
該面内磁化層の面内方向の保磁力が、記録層の垂直方向の残留磁化により発生する磁界より大きいことを特徴とする磁気記録媒体。
上記記録層の垂直方向の残留磁化をＭｒ_１、膜厚をＴ_１とし、上記面内磁化層の面内方向の残留磁化をＭｒ_２、膜厚をＴ_２とするとき、Ｍｒ_１Ｔ_１＞２Ｍｒ_２Ｔ_２の関係が成立することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
請求項１に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録または再生するための磁気ヘッドと、該磁気記録媒体を該磁気ヘッドに対して駆動するための駆動装置とを備えた磁気記録装置。