JP4220475B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに、磁気記録装置及び磁気記録方法 - Google Patents
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Description
本発明は、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であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体及びその効率的で低コストな製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用いた垂直記録方式の磁気記録装置及び磁気記録方法に関する。
近年、ＩＴ産業等における技術革新に伴い、磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化の研究開発が盛んに行われてきている。該磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化のためには、該磁気記録媒体における記録密度の向上が必須である。従来より、該磁気記録媒体における連続磁性膜の水平記録により、該磁気記録媒体の記録密度を向上させる試みがなされてきたが、技術的には限界を迎えつつある。その理由は、第一に、前記連続磁性膜を形成する磁性粒子の結晶粒が大きいと複雑磁区を生じてノイズが大きくなってしまう一方、これを避けるために前記結晶粒を小さくすると熱揺らぎにより、磁化が経時的に減少してエラーが生じてしまうからである。第二に、前記磁気記録媒体の記録密度を高めると相対的に記録減磁界が大きくなるため、該磁気記録媒体の保磁力を大きくする必要がある一方、記録ヘッドの書込み能力が不足してオーバーライト特性が確保できなくなるからである。
最近では、前記水平記録に代わる新しい記録方式に関する研究が盛んに行われてきている。その一つが、前記磁気記録媒体における磁性膜を、連続膜とせずにドット、バー、ピラー等のパターン状とし、そのサイズをナノメートルスケールにすることにより複雑磁区ではなく単磁区構造としたパターンドメディアを用いる記録方式である（例えば、非特許文献１参照）。他の一つが、前記水平記録に比し、記録減磁界が小さいため高密度化が可能で、記録層を極端に薄くする必要がないため記録磁化の熱揺らぎに対する耐性向上が可能である垂直記録による記録方式である（例えば、特許文献１参照）。該垂直記録による記録方式については、軟磁性膜と垂直磁化膜とを併用する提案などがなされているが（例えば、特許文献２参照）、単磁極ヘッドによる書込み性が十分でない等の点で、軟磁性下地層を形成する提案（例えば、特許文献３参照）などが更になされている。前記垂直記録による記録方式にて磁気記録媒体に対し、磁気記録を行う一例としては、図１に示すように、垂直磁気記録方式の書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）の主磁極５２を、磁気記録媒体の記録層３０に対向させる。該磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層１０と中間層（非磁性層）２０と記録層（垂直磁化膜）３０とをこの順に有している。書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）の主磁極５２から記録層（垂直磁化膜）３０側へと高い磁束密度で入力された記録磁界は、記録層（垂直磁化膜）３０から軟磁性層１０へと、軟磁性層１０から書込兼読取用ヘッド（ライト＆リードヘッド）の後半部５０へと流れ、磁気回路が形成される。後半部５０における記録層（垂直磁化膜）３０との対向する部分は、大面積に形成されているので、記録層（垂直磁化膜）３０に与える磁化の影響はない。
上述の磁性膜をパターン状にする場合には、該パターニングが容易でなく高コスト等の問題がある。他方、上述の軟磁性下地層を形成する場合には、磁気記録の際に前記単磁極ヘッドと該軟磁性層下地層との間の距離を短くしなければならず、該距離が大きいと、図２Ａに示すように書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）の主磁極５２から軟磁性下地層１０に向かう磁束が距離と共に発散してしまい、軟磁性下地層１０上に設けられた記録層（垂直磁化膜）３０の下部では広がった磁界での記録しかできず、大きなビットしか書けないという問題がある。この場合、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）よる書込み電流も増やさなくてはならず、また、大きなビットを書いた後で小さなビットを書くと、大きなビットの消し残りが大きくなり、オーバーライト特性が悪化してしまうという問題がある。
そこで、前記パターンドメディアを用いる記録方式と、前記垂直記録による記録方式とを併せた新しい磁気記録媒体として、陽極酸化アルマイトポアのポア中に磁性金属を充填してなる磁気記録媒体も提案されている（例えば、特許文献４参照）。該磁気記録媒体は、図３に示すように、基板１００上に、下地電極層１２０と陽極酸化アルマイト層１３０とをこの順に有してなり、陽極酸化アルマイト層１３０には多数のアルマイトポア１４０が秩序配列して形成されており、該アルマイトポア中に強磁性金属が充填されて強磁性層が形成されている。
しかしながら、この場合、陽極酸化アルマイト層１３０に秩序配列したアルマイトポア１４０を形成するためには、通常５００ｎｍを超える厚みもの陽極酸化アルマイト層１３０が必要となり、たとえ前記軟磁性下地層を設けたとしても前述のように単磁極ヘッドと軟磁極下地層の間の距離が大きくなり、高密度記録を行うことができないという問題がある。このため、陽極酸化アルマイト層１３０を研磨して厚みを薄くすることも検討されているが、該研磨は容易でない上に時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となるという問題がある。実際、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行うためには、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性下地層との間の距離を２５ｎｍ程度にし、陽極酸化アルマイト層１３０の厚みを２０ｎｍ程度にする必要があり、陽極酸化アルマイト層１３０の研磨の手間等が大きな問題となる。
Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ８５（４），６５２（１９９７） 特開平６−１８０８３４号公報 特開昭５２−１３４７０６号公報 特開２００１−２８３４１９号公報 特開２００２−１７５６２１号公報
最近では、前記水平記録に代わる新しい記録方式に関する研究が盛んに行われてきている。その一つが、前記磁気記録媒体における磁性膜を、連続膜とせずにドット、バー、ピラー等のパターン状とし、そのサイズをナノメートルスケールにすることにより複雑磁区ではなく単磁区構造としたパターンドメディアを用いる記録方式である（例えば、非特許文献１参照）。他の一つが、前記水平記録に比し、記録減磁界が小さいため高密度化が可能で、記録層を極端に薄くする必要がないため記録磁化の熱揺らぎに対する耐性向上が可能である垂直記録による記録方式である（例えば、特許文献１参照）。該垂直記録による記録方式については、軟磁性膜と垂直磁化膜とを併用する提案などがなされているが（例えば、特許文献２参照）、単磁極ヘッドによる書込み性が十分でない等の点で、軟磁性下地層を形成する提案（例えば、特許文献３参照）などが更になされている。前記垂直記録による記録方式にて磁気記録媒体に対し、磁気記録を行う一例としては、図１に示すように、垂直磁気記録方式の書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）の主磁極５２を、磁気記録媒体の記録層３０に対向させる。該磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層１０と中間層（非磁性層）２０と記録層（垂直磁化膜）３０とをこの順に有している。書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）の主磁極５２から記録層（垂直磁化膜）３０側へと高い磁束密度で入力された記録磁界は、記録層（垂直磁化膜）３０から軟磁性層１０へと、軟磁性層１０から書込兼読取用ヘッド（ライト＆リードヘッド）の後半部５０へと流れ、磁気回路が形成される。後半部５０における記録層（垂直磁化膜）３０との対向する部分は、大面積に形成されているので、記録層（垂直磁化膜）３０に与える磁化の影響はない。
上述の磁性膜をパターン状にする場合には、該パターニングが容易でなく高コスト等の問題がある。他方、上述の軟磁性下地層を形成する場合には、磁気記録の際に前記単磁極ヘッドと該軟磁性層下地層との間の距離を短くしなければならず、該距離が大きいと、図２Ａに示すように書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）の主磁極５２から軟磁性下地層１０に向かう磁束が距離と共に発散してしまい、軟磁性下地層１０上に設けられた記録層（垂直磁化膜）３０の下部では広がった磁界での記録しかできず、大きなビットしか書けないという問題がある。この場合、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）よる書込み電流も増やさなくてはならず、また、大きなビットを書いた後で小さなビットを書くと、大きなビットの消し残りが大きくなり、オーバーライト特性が悪化してしまうという問題がある。
そこで、前記パターンドメディアを用いる記録方式と、前記垂直記録による記録方式とを併せた新しい磁気記録媒体として、陽極酸化アルマイトポアのポア中に磁性金属を充填してなる磁気記録媒体も提案されている（例えば、特許文献４参照）。該磁気記録媒体は、図３に示すように、基板１００上に、下地電極層１２０と陽極酸化アルマイト層１３０とをこの順に有してなり、陽極酸化アルマイト層１３０には多数のアルマイトポア１４０が秩序配列して形成されており、該アルマイトポア中に強磁性金属が充填されて強磁性層が形成されている。
しかしながら、この場合、陽極酸化アルマイト層１３０に秩序配列したアルマイトポア１４０を形成するためには、通常５００ｎｍを超える厚みもの陽極酸化アルマイト層１３０が必要となり、たとえ前記軟磁性下地層を設けたとしても前述のように単磁極ヘッドと軟磁極下地層の間の距離が大きくなり、高密度記録を行うことができないという問題がある。このため、陽極酸化アルマイト層１３０を研磨して厚みを薄くすることも検討されているが、該研磨は容易でない上に時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となるという問題がある。実際、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行うためには、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性下地層との間の距離を２５ｎｍ程度にし、陽極酸化アルマイト層１３０の厚みを２０ｎｍ程度にする必要があり、陽極酸化アルマイト層１３０の研磨の手間等が大きな問題となる。
Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ８５（４），６５２（１９９７）
本発明は、従来における諸問題を解決し、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であり、磁気ヘッドの書き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、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有する高品質で大容量の磁気記録媒体及びその効率的で低コストな製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用いた垂直記録方式により、高密度記録可能な磁気記録装置及び磁気記録方法を提供することを目的とする。
本発明の第一の形態に係る磁気記録媒体は、基板上に、該基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成された多孔質層を有してなり、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが該軟磁性層の厚み以下であることを特徴とする。
該磁気記録媒体においては、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層よりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し単磁極ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強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り、また、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、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が著しく向上する。
本発明の第二の形態に係る磁気記録媒体は、基板上に、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成された多孔質層を有してなり、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが、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倍であることを特徴とする。
該磁気記録媒体においては、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、その厚みが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。このため、該磁気記録媒体に対し単磁極ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、該磁気記録媒体においては、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であり、また、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、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が著しく向上する。
本発明の第三の形態に係る磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性下地層と、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成された多孔質層を有してなり、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが該軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下であることを特徴とする。
該磁気記録媒体においては、前記強磁性層の厚みが前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下であり、該強磁性層が、前記軟磁性下地層上の多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層のよりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し単磁極ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強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り、また、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、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が著しく向上する。
本発明の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磁気記録媒体の製造方法であって、基板上に軟磁性下地膜を形成し、その上に多孔質層形成材料層を形成した後、該多孔質層形成材料層に対し多孔質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細孔を複数形成して多孔質層を形成する多孔質層形成工程、該細孔の内部に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程、及び、該軟磁性層上に強磁性層を形成する強磁性層形成工程を含むことを特徴とする
該磁気記録媒体の製造方法では、前記多孔質層形成工程において、基板上に多孔質層形成材料層が形成された後、該多孔質層形成材料層に対し多孔質化処理が行われ、該基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成されて多孔質層が形成される。前記軟磁性層形成工程において、前記細孔の内部に軟磁性層が形成される。前記強磁性層形成工程において、該軟磁性層上に強磁性層が形成される。その結果、本発明の磁気記録媒体が製造される。
本発明の磁気記録装置は、本発明の前記磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有することを特徴とする。
該磁気記録装置においては、前記垂直磁気記録用ヘッドが本発明の前記磁気記録媒体に対し磁気記録を行う。該磁気記録媒体は、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層のよりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記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る。前記磁気記録装置により磁気記録を行った場合、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０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。
本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含むことを特徴とする。
該磁気記録方法においては、前記垂直磁気記録用ヘッドにより、本発明の前記磁気記録媒体に対し磁気記録が行われる。該磁気記録媒体は、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層のよりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記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る。前記磁気記録方法により磁気記録を行った場合、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０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。
該磁気記録媒体においては、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層よりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し単磁極ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強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り、また、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、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が著しく向上する。
本発明の第二の形態に係る磁気記録媒体は、基板上に、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成された多孔質層を有してなり、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが、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倍であることを特徴とする。
該磁気記録媒体においては、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、その厚みが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。このため、該磁気記録媒体に対し単磁極ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、該磁気記録媒体においては、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であり、また、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、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が著しく向上する。
本発明の第三の形態に係る磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性下地層と、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成された多孔質層を有してなり、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが該軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下であることを特徴とする。
該磁気記録媒体においては、前記強磁性層の厚みが前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下であり、該強磁性層が、前記軟磁性下地層上の多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層のよりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し単磁極ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強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り、また、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、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が著しく向上する。
本発明の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磁気記録媒体の製造方法であって、基板上に軟磁性下地膜を形成し、その上に多孔質層形成材料層を形成した後、該多孔質層形成材料層に対し多孔質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細孔を複数形成して多孔質層を形成する多孔質層形成工程、該細孔の内部に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程、及び、該軟磁性層上に強磁性層を形成する強磁性層形成工程を含むことを特徴とする
該磁気記録媒体の製造方法では、前記多孔質層形成工程において、基板上に多孔質層形成材料層が形成された後、該多孔質層形成材料層に対し多孔質化処理が行われ、該基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成されて多孔質層が形成される。前記軟磁性層形成工程において、前記細孔の内部に軟磁性層が形成される。前記強磁性層形成工程において、該軟磁性層上に強磁性層が形成される。その結果、本発明の磁気記録媒体が製造される。
本発明の磁気記録装置は、本発明の前記磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有することを特徴とする。
該磁気記録装置においては、前記垂直磁気記録用ヘッドが本発明の前記磁気記録媒体に対し磁気記録を行う。該磁気記録媒体は、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層のよりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記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る。前記磁気記録装置により磁気記録を行った場合、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０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。
本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含むことを特徴とする。
該磁気記録方法においては、前記垂直磁気記録用ヘッドにより、本発明の前記磁気記録媒体に対し磁気記録が行われる。該磁気記録媒体は、前記強磁性層が、前記多孔質層における細孔の内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層のよりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記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る。前記磁気記録方法により磁気記録を行った場合、図２Ｂ及び図４に示すように、前記単磁極ヘッドの主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０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。
図１は、従来の磁気記録媒体を用いた場合の垂直記録方式による磁気記録を行っている一例を示す概念図である。
図２Ａは、従来の磁気記録媒体を用いた場合の垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散してしまう状態の一例を説明するための概念図であり、図２Ｂは、本発明の磁気記録媒体を用いた場合の垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散せず集中する状態の一例を説明するための概念図である。
図３は、従来における、陽極酸化アルマイトポアのポア中に磁性金属を充填してなり、パターンドメディアと垂直記録方式とを併せた磁気記録媒体の一例を示す概略説明図である。
図４は、本発明の磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッドを用いて垂直磁気記録方式により磁気記録を行っている状態の一例を示す一部断面概略説明図である。
図５は、本発明の磁気記録媒体と従来の磁気記録媒体とにおけるＳ／Ｎ比及びオーバーライト特性の比較実験データを示すグラフである。
図２Ａは、従来の磁気記録媒体を用いた場合の垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散してしまう状態の一例を説明するための概念図であり、図２Ｂは、本発明の磁気記録媒体を用いた場合の垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散せず集中する状態の一例を説明するための概念図である。
図３は、従来における、陽極酸化アルマイトポアのポア中に磁性金属を充填してなり、パターンドメディアと垂直記録方式とを併せた磁気記録媒体の一例を示す概略説明図である。
図４は、本発明の磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッドを用いて垂直磁気記録方式により磁気記録を行っている状態の一例を示す一部断面概略説明図である。
図５は、本発明の磁気記録媒体と従来の磁気記録媒体とにおけるＳ／Ｎ比及びオーバーライト特性の比較実験データを示すグラフである。
（磁気記録媒体）
本発明の磁気記録媒体は、基板上に多孔質層を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の層を有してなる。
前記多孔質層には、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成されており、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とが前記基板側からこの順に積層されており、更に必要に応じて非磁性層（中間層）が形成されている。
本発明の磁気記録媒体としては、各種形態が挙げられるが、前記強磁性層の厚みが前記軟磁性層の厚み以下である第一の形態、前記強磁性層の厚みが、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倍である第二の形態、前記強磁性層の厚みが前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下である第三の形態、これらの形態を２以上を組合せた第四の形態、などが特に好適に挙げられる。
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ＳｉＯ２／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。
前記多孔質層としては、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数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、その材料としては、例えば、アルマイト（酸化アルミニウム）、ポーラスシリカなどが好適に挙げられ、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い。
前記細孔における開口径としては、前記強磁性層が単磁区とすることができ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、例えば、１００ｎｍ以下が好ましく、５〜６０ｎｍがより好ましい。
前記細孔における開口径が、１００ｎｍを超えると、単磁区構造にならないことがある。
前記細孔の前記多孔質層の表面における配列状態としては、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、規則的に配列されているのが好ましく、例えば、ハニカム状に配列された態様、正方格子状に配列された態様、などがより好ましく、これらの中でも、前記細孔を均等かつ密に配列させることができる点で、ハニカム状に配列された態様が特に好ましい。
前記細孔における深さと開口径とのアスペクト比（深さ／開口径）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、高アスペクト比であると、形状異方性が大きくなり、磁気記録媒体の保持力を向上させることができる点で好ましく、例えば、２以上であるのが好ましく、３〜１５であるのがより好ましい。
前記アスペクト比が、２未満であると、磁気記録媒体の保持力を十分に向上させることができないことがある。
前記多孔質層の厚みとしては、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が、例えば、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。
前記多孔質層の厚みが、５００ｎｍを超えると、前記磁気記録媒体に前記軟磁性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、該多孔質層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。
前記多孔質層の形成は、特に制限はなく公知の方法に従って行うことができ、例えば、スパッタ法、蒸着法等により該多孔質膜の材料の連続膜を形成した後で、陽極酸化法等のエッチング法により前記細孔を形成することにより行うことができる。
前記強磁性層は、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を構成する。
前記強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。
前記強磁性層は、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、Ｌｌ０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。
前記強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、前記第一の形態の場合には前記軟磁性層の厚み以下であることが必要であり、前記第二の形態の場合には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倍であることが必要であり、前記第三の形態である場合には前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下であることが必要であり、例えば、通常５〜１００ｎｍ程度が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましく、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行う場合には、５０ｎｍ以下（２０ｎｍ程度）にすることが好ましい。
なお、前記第一の形態〜前記第四の形態における「強磁性層」の厚みは、該強磁性層が、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、各強磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記第一の形態における「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、前記第三の形態における「軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計」は、該軟磁性層及び該軟磁性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、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。
本発明の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、前記多孔質層の厚みよりも短く、該強磁性層の厚みと略等しくすることができるため、前記多孔質層の厚みに拘らず該強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。
前記強磁性層の形成は、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。
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、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。
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、前記多孔質層における前記細孔の深さ、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、前記第一の形態の場合には前記強磁性層の厚み超であることが必要であり、前記第三の形態である場合には前記軟磁性下地層の厚みとの合計が前記強磁性層の厚み超であることが必要である。
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、軟磁性下地膜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。
前記多孔質層における前記細孔中には、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。
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。
前記基板と前記多孔質層との間に、前記第一の形態及び前記第二の形態の場合には前記軟磁性下地層を有していてもよく、前記第三の形態の場合には前記軟磁性下地層を有していることが必要である。
前記軟磁性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。
前記軟磁性下地層は、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。
前記軟磁性下地層の形成は、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）等により行うことができる。
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、などが挙げられる。
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、前記軟磁性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、Ｓｉ、Ｏなどを更に含有していてもよい。
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。
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。
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。
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、磁気ヘッドの書き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。
本発明の磁気記録媒体の製造は、特に制限はなく、公知の方法に従って製造することができるが、以下に説明する本発明の磁気記録媒体の製造方法により好適に製造することができる。
（磁気記録媒体の製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の前記磁気記録媒体を製造する方法であり、多孔質層形成工程、軟磁性層形成工程及び強磁性層形成工程を含み、更に必要に応じて適宜選択した、軟磁性下地層形成工程、非磁性層形成工程、保護層形成工程などのその他の工程を含む。
前記軟磁性下地層形成工程は、基板上に軟磁性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。
前記軟磁性下地層の形成は、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）、蒸着法等の真空製膜法、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。
前記軟磁性下地層形成工程により、前記基板上に前記軟磁性下地層が形成される。
前記多孔質層形成工程は、基板上に（前記軟磁性下地層形成工程により前記軟磁性下地層を形成した場合には該軟磁性下地層上に）多孔質層形成材料層を形成した後、該多孔質層形成材料層に対し多孔質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細孔を複数形成して多孔質層を形成する工程である。
前記多孔質層形成材料としては、前記多孔質層の材料として上述したものが挙げられ、例えば、アルマイト（酸化アルミニウム）、ポーラスシリカなどが好適に挙げられる。
前記多孔質層形成材料層の形成は、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。該多孔質層形成材料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。なお、前記スパッタ法の場合、前記多孔質形成材料により形成されたターゲットを用いてスパッタリングを行うことができる。この場合に用いる前記ターゲットは、高純度であるのが好ましく、前記多孔質形成材料がアルミニウムである場合には、９９．９９０％以上であるのが好ましい。
前記多孔質化処理としては、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、陽極酸化法、エッチング法などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記多孔質層形成材料層に前記基板面に略直交する方向に多数の細孔を略等間隔にかつ均等に配列形成することができる等の点で、陽極酸化法が特に好ましい。
前記陽極酸化法の場合、硫酸あるいはシュウ酸の水溶液中で、前記多孔質層形成材料層に接する電極を陽極として電気分解エッチングさせることにより行うことができる。該電極としては、前記多孔質層形成材料層を形成するのに先立って形成した前記軟磁性下地膜、前記電極層などが挙げられる。前記エッチングを前記多孔質層形成材料層に作用させる際の温度、電圧、時間等の条件としては、特に制限はなく、形成する細孔の数、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が、前記電圧としては、例えば、５〜１００Ｖ程度で十分である。
なお、前記陽極酸化法により前記多孔質化処理を行うと、該多孔質層形成材料層に細孔を多数形成することができるが、該細孔の下部にバリア層が形成されてしまうことがあり、この場合、該バリア層は、リン酸等の公知のエッチング液を用いて公知のエッチング処理を行うことにより、容易に除去することができる。以上により、前記多孔質層形成材料層に、前記軟磁性下地層又は前記基板を露出させる前記細孔を前記基板面に略直交する方向に多数形成することができる。
前記多孔質層形成工程により、前記基板上又は前記軟磁性下地層上に前記多孔質層が形成される。
前記軟磁性層形成工程は、前記細孔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細孔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、前記軟磁性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細孔の内部であって、前記基板上、前記軟磁性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。
前記強磁性層形成工程は、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）に強磁性層を形成する工程である。
前記強磁性層の形成は、上述した強磁性層の材料を電着等により前記細孔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、前記軟磁性下地層又は前記電極層（シード層）を電極として、前記強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、前記細孔内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記強磁性層形成工程により、前記多孔質層における細孔の内部であって、前記軟磁性層上又は前記非磁性層上に前記強磁性層が形成される。
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細孔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、前記軟磁性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、細孔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細孔の内部であって、前記軟磁性層上等に前記非磁性層が形成される。
本発明の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。
（磁気記録装置及び磁気記録方法）
本発明の磁気記録装置は、本発明の前記磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段乃至部材等を有してなる。
本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の処理乃至工程を含む。本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録装置を用いて好適に実施することができる。なお、前記その他の処理乃至工程は、前記その他の手段乃至部材等により行うことができる。以下、本発明の磁気記録装置の説明と共に、本発明の磁気記録方法について説明する。
前記垂直磁気記録用ヘッドとしては、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、単磁極ヘッド等が好適に挙げられる。また、該垂直磁気記録用ヘッドは、書込専用であってもよいし、ＧＭＲヘッド等の読取用ヘッドと一体の書込兼読込用であってもよい。
本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、本発明の前記磁気記録媒体を用いるので、前記垂直磁気記録用ヘッドと前記磁気記録媒体における前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、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る。このため、図２Ｂに示すように、前記垂直磁気記録用ヘッド（書込兼読取用ヘッド）の主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０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。
なお、前記磁気記録媒体に前記軟磁性下地層が形成されている場合には、前記垂直磁気記録用ヘッドと、該軟磁性下地層との間で磁気回路が形成されるので好ましい。この場合、高密度記録が可能となる点で有利である。
本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、前記磁気記録媒体における前記強磁性層に前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束が、該強磁性層の下面、即ち前記軟磁性層又は前記非磁性層との界面付近でも、集中したままで拡散しないため、小さなビットを書くことができる。
なお、該強磁性層における前記磁束の収束の程度（拡散の程度）としては、本発明の効果を害さない限り、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。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、本発明の磁気記録媒体を、本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造し、本発明の磁気記録装置により磁気記録を行い、本発明の磁気記録方法を実施するものである。
本発明の磁気記録媒体は、基板上に多孔質層を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の層を有してなる。
前記多孔質層には、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成されており、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とが前記基板側からこの順に積層されており、更に必要に応じて非磁性層（中間層）が形成されている。
本発明の磁気記録媒体としては、各種形態が挙げられるが、前記強磁性層の厚みが前記軟磁性層の厚み以下である第一の形態、前記強磁性層の厚みが、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倍である第二の形態、前記強磁性層の厚みが前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下である第三の形態、これらの形態を２以上を組合せた第四の形態、などが特に好適に挙げられる。
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ＳｉＯ２／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。
前記多孔質層としては、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数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、その材料としては、例えば、アルマイト（酸化アルミニウム）、ポーラスシリカなどが好適に挙げられ、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い。
前記細孔における開口径としては、前記強磁性層が単磁区とすることができ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、例えば、１００ｎｍ以下が好ましく、５〜６０ｎｍがより好ましい。
前記細孔における開口径が、１００ｎｍを超えると、単磁区構造にならないことがある。
前記細孔の前記多孔質層の表面における配列状態としては、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、規則的に配列されているのが好ましく、例えば、ハニカム状に配列された態様、正方格子状に配列された態様、などがより好ましく、これらの中でも、前記細孔を均等かつ密に配列させることができる点で、ハニカム状に配列された態様が特に好ましい。
前記細孔における深さと開口径とのアスペクト比（深さ／開口径）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、高アスペクト比であると、形状異方性が大きくなり、磁気記録媒体の保持力を向上させることができる点で好ましく、例えば、２以上であるのが好ましく、３〜１５であるのがより好ましい。
前記アスペクト比が、２未満であると、磁気記録媒体の保持力を十分に向上させることができないことがある。
前記多孔質層の厚みとしては、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が、例えば、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。
前記多孔質層の厚みが、５００ｎｍを超えると、前記磁気記録媒体に前記軟磁性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、該多孔質層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。
前記多孔質層の形成は、特に制限はなく公知の方法に従って行うことができ、例えば、スパッタ法、蒸着法等により該多孔質膜の材料の連続膜を形成した後で、陽極酸化法等のエッチング法により前記細孔を形成することにより行うことができる。
前記強磁性層は、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を構成する。
前記強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。
前記強磁性層は、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、Ｌｌ０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。
前記強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、前記第一の形態の場合には前記軟磁性層の厚み以下であることが必要であり、前記第二の形態の場合には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倍であることが必要であり、前記第三の形態である場合には前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下であることが必要であり、例えば、通常５〜１００ｎｍ程度が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましく、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行う場合には、５０ｎｍ以下（２０ｎｍ程度）にすることが好ましい。
なお、前記第一の形態〜前記第四の形態における「強磁性層」の厚みは、該強磁性層が、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、各強磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記第一の形態における「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、前記第三の形態における「軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計」は、該軟磁性層及び該軟磁性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、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。
本発明の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、前記多孔質層の厚みよりも短く、該強磁性層の厚みと略等しくすることができるため、前記多孔質層の厚みに拘らず該強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。
前記強磁性層の形成は、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。
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、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。
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、前記多孔質層における前記細孔の深さ、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、前記第一の形態の場合には前記強磁性層の厚み超であることが必要であり、前記第三の形態である場合には前記軟磁性下地層の厚みとの合計が前記強磁性層の厚み超であることが必要である。
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、軟磁性下地膜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。
前記多孔質層における前記細孔中には、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。
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。
前記基板と前記多孔質層との間に、前記第一の形態及び前記第二の形態の場合には前記軟磁性下地層を有していてもよく、前記第三の形態の場合には前記軟磁性下地層を有していることが必要である。
前記軟磁性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。
前記軟磁性下地層は、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。
前記軟磁性下地層の形成は、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）等により行うことができる。
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、などが挙げられる。
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、前記軟磁性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、Ｓｉ、Ｏなどを更に含有していてもよい。
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。
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。
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。
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、磁気ヘッドの書き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。
本発明の磁気記録媒体の製造は、特に制限はなく、公知の方法に従って製造することができるが、以下に説明する本発明の磁気記録媒体の製造方法により好適に製造することができる。
（磁気記録媒体の製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の前記磁気記録媒体を製造する方法であり、多孔質層形成工程、軟磁性層形成工程及び強磁性層形成工程を含み、更に必要に応じて適宜選択した、軟磁性下地層形成工程、非磁性層形成工程、保護層形成工程などのその他の工程を含む。
前記軟磁性下地層形成工程は、基板上に軟磁性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。
前記軟磁性下地層の形成は、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）、蒸着法等の真空製膜法、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。
前記軟磁性下地層形成工程により、前記基板上に前記軟磁性下地層が形成される。
前記多孔質層形成工程は、基板上に（前記軟磁性下地層形成工程により前記軟磁性下地層を形成した場合には該軟磁性下地層上に）多孔質層形成材料層を形成した後、該多孔質層形成材料層に対し多孔質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細孔を複数形成して多孔質層を形成する工程である。
前記多孔質層形成材料としては、前記多孔質層の材料として上述したものが挙げられ、例えば、アルマイト（酸化アルミニウム）、ポーラスシリカなどが好適に挙げられる。
前記多孔質層形成材料層の形成は、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。該多孔質層形成材料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。なお、前記スパッタ法の場合、前記多孔質形成材料により形成されたターゲットを用いてスパッタリングを行うことができる。この場合に用いる前記ターゲットは、高純度であるのが好ましく、前記多孔質形成材料がアルミニウムである場合には、９９．９９０％以上であるのが好ましい。
前記多孔質化処理としては、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、陽極酸化法、エッチング法などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記多孔質層形成材料層に前記基板面に略直交する方向に多数の細孔を略等間隔にかつ均等に配列形成することができる等の点で、陽極酸化法が特に好ましい。
前記陽極酸化法の場合、硫酸あるいはシュウ酸の水溶液中で、前記多孔質層形成材料層に接する電極を陽極として電気分解エッチングさせることにより行うことができる。該電極としては、前記多孔質層形成材料層を形成するのに先立って形成した前記軟磁性下地膜、前記電極層などが挙げられる。前記エッチングを前記多孔質層形成材料層に作用させる際の温度、電圧、時間等の条件としては、特に制限はなく、形成する細孔の数、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が、前記電圧としては、例えば、５〜１００Ｖ程度で十分である。
なお、前記陽極酸化法により前記多孔質化処理を行うと、該多孔質層形成材料層に細孔を多数形成することができるが、該細孔の下部にバリア層が形成されてしまうことがあり、この場合、該バリア層は、リン酸等の公知のエッチング液を用いて公知のエッチング処理を行うことにより、容易に除去することができる。以上により、前記多孔質層形成材料層に、前記軟磁性下地層又は前記基板を露出させる前記細孔を前記基板面に略直交する方向に多数形成することができる。
前記多孔質層形成工程により、前記基板上又は前記軟磁性下地層上に前記多孔質層が形成される。
前記軟磁性層形成工程は、前記細孔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細孔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、前記軟磁性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細孔の内部であって、前記基板上、前記軟磁性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。
前記強磁性層形成工程は、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）に強磁性層を形成する工程である。
前記強磁性層の形成は、上述した強磁性層の材料を電着等により前記細孔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、前記軟磁性下地層又は前記電極層（シード層）を電極として、前記強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、前記細孔内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記強磁性層形成工程により、前記多孔質層における細孔の内部であって、前記軟磁性層上又は前記非磁性層上に前記強磁性層が形成される。
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細孔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、前記軟磁性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、細孔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細孔の内部であって、前記軟磁性層上等に前記非磁性層が形成される。
本発明の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。
（磁気記録装置及び磁気記録方法）
本発明の磁気記録装置は、本発明の前記磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段乃至部材等を有してなる。
本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の処理乃至工程を含む。本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録装置を用いて好適に実施することができる。なお、前記その他の処理乃至工程は、前記その他の手段乃至部材等により行うことができる。以下、本発明の磁気記録装置の説明と共に、本発明の磁気記録方法について説明する。
前記垂直磁気記録用ヘッドとしては、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、単磁極ヘッド等が好適に挙げられる。また、該垂直磁気記録用ヘッドは、書込専用であってもよいし、ＧＭＲヘッド等の読取用ヘッドと一体の書込兼読込用であってもよい。
本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、本発明の前記磁気記録媒体を用いるので、前記垂直磁気記録用ヘッドと前記磁気記録媒体における前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、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る。このため、図２Ｂに示すように、前記垂直磁気記録用ヘッド（書込兼読取用ヘッド）の主磁極５２からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０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。
なお、前記磁気記録媒体に前記軟磁性下地層が形成されている場合には、前記垂直磁気記録用ヘッドと、該軟磁性下地層との間で磁気回路が形成されるので好ましい。この場合、高密度記録が可能となる点で有利である。
本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、前記磁気記録媒体における前記強磁性層に前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束が、該強磁性層の下面、即ち前記軟磁性層又は前記非磁性層との界面付近でも、集中したままで拡散しないため、小さなビットを書くことができる。
なお、該強磁性層における前記磁束の収束の程度（拡散の程度）としては、本発明の効果を害さない限り、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。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、本発明の磁気記録媒体を、本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造し、本発明の磁気記録装置により磁気記録を行い、本発明の磁気記録方法を実施するものである。
磁気記録媒体を以下のようにして製造した。即ち、前記基板としてのシリコン基板に、前記軟磁性下地層の材料としてのＣｏＺｒＮｂをスパッタ法により厚みが５００ｎｍとなるように成膜して、前記軟磁性下地層を形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性下地層形成工程である。
次に、スパッタリングの前記ターゲットとして、純度が９９．９９５％であるアルミニウム（Ａｌ）を用いて、スパッタ法により前記軟磁性下地層上に前記多孔質層形成材料層としてのアルミニウム層を厚みが５００ｎｍとなるように製膜した。該多孔質層形成材料層に対し、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）を電極とし、硫酸水溶液を用い、１０℃、印加電圧２５Ｖの条件にて陽極酸化を行うことにより、多孔質化を行って前記細孔を多数形成して、前記多孔質層としてのアルマイトポア（ポアのピッチ（セル径）：６０ｎｍ、ポア径：４０ｎｍ、前記アスペクト比：１２．５、ハニカム状に配列）を形成した。なお、前記多孔質層としてのアルマイトポアの底部にはバリア層が存在していたので、これをリン酸を用いてエッチングして除去し、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）が露出させてスルーホール化させた。以上が、本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記多孔質層形成工程である。
次に、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）を負電圧印加の前記電極として、硫酸ニッケル及び硫酸鉄を含有する溶液を用い、該溶液を収容する浴中で、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に、前記軟磁性層としてのＮｉＦｅを電着により形成した。なお、前記硫酸ニッケル及び前記硫酸鉄の前記溶液中の組成としては、パーマロイ組成（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％）とし、前記軟磁性層の厚みは、約２５０ｎｍであった。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性層形成工程である。
次に、前記浴中の溶液を前記硫酸鉄及び前記硫酸コバルトを含有する溶液から、ＦｅＣｏを含有する溶液に代えて、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に形成した前記軟磁性層上に前記強磁性層としてのＦｅＣｏを電着により形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記強磁性層形成工程である。
次に、前記多孔質層の表面を研磨した後、前記保護膜としてのＳｉＯ２をスパッタ法にて製膜した。更に、バーニッシュ処理／潤滑処理を行うことにより、本発明の前記磁気記録媒体としてのサンプルディスクＡを製造とした。なお、該サンプルディスクＡにおける前記強磁性層の厚みは、２５０ｎｍであった。
ここで、比較のために、前記サンプルディスクＡにおいて、前記軟磁性層を形成せず、前記多孔質層（アルマイトポア）における前記細孔（ポア）中に前記強磁性層のみを形成（前記サンプルディスクＡにおける前記強磁性層及び軟磁性層の厚みの合計の厚みに形成）した以外は、該サンプルディスクＡと同様にしてサンプルディスクＢ（比較例）を製造した。
また、前記サンプルディスクＡにおいて、前記軟磁性層を形成せず、前記多孔質層（アルマイトポア）を厚みが２５０ｎｍとなるまで研磨処理した後、その前記細孔（ポア）中に前記強磁性層のみを形成（前記サンプルディスクＡにおける前記強磁性層と同じ厚みに形成）した以外は、該サンプルディスクＡと同様にしてサンプルディスクＣ（比較例）を製造した。
製造したサンプルディスクＡ、Ｂ及びＣにつき、書込用の磁気ヘッドとしての単磁極ヘッド及び読出用の磁気ヘッドとしてのＧＭＲヘッドを備えた磁気記録装置を用いて、該単磁極ヘッドによる書き込み、及び該ＧＭＲヘッドの読み出しによる磁気記録を行い、記録再生特性を評価した。結果を図５に示した。図５の上の部分（ａ）は、６０ｎｍピッチに相当する４００ｋＢＰＩでの書込電流と再生信号Ｓ／Ｎとの関係を示したグラフである。図５の横軸よりも下の部分（ｂ）は、２００ｋＢＰＩの信号を書いた後（大きなビットで書き込んだ後）、４００ｋＢＰＩの信号を重書きし（小さなビットで書き込みし）、２００ｋＢＰＩ信号の消え残り（大きなビットの消え残り）の程度を評価したオーバーライト特性を、書込電流の関数として示したグラフである。
図５に示されるように、サンプルディスクＡ（本発明の磁気記録媒体）は、Ｓ／Ｎ及びオーバーライト特性がいずれも、サンプルディスクＢ（比較例の磁気記録媒体）よりも優れていた。サンプルディスクＣ（比較例の磁気記録媒体）は、ディスク一周の出力エンベロープが不良のため、正確な測定データが得られなかったが、これは、研磨量が多かったことによる厚みムラが原因であるものと推測された。
次に、スパッタリングの前記ターゲットとして、純度が９９．９９５％であるアルミニウム（Ａｌ）を用いて、スパッタ法により前記軟磁性下地層上に前記多孔質層形成材料層としてのアルミニウム層を厚みが５００ｎｍとなるように製膜した。該多孔質層形成材料層に対し、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）を電極とし、硫酸水溶液を用い、１０℃、印加電圧２５Ｖの条件にて陽極酸化を行うことにより、多孔質化を行って前記細孔を多数形成して、前記多孔質層としてのアルマイトポア（ポアのピッチ（セル径）：６０ｎｍ、ポア径：４０ｎｍ、前記アスペクト比：１２．５、ハニカム状に配列）を形成した。なお、前記多孔質層としてのアルマイトポアの底部にはバリア層が存在していたので、これをリン酸を用いてエッチングして除去し、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）が露出させてスルーホール化させた。以上が、本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記多孔質層形成工程である。
次に、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）を負電圧印加の前記電極として、硫酸ニッケル及び硫酸鉄を含有する溶液を用い、該溶液を収容する浴中で、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に、前記軟磁性層としてのＮｉＦｅを電着により形成した。なお、前記硫酸ニッケル及び前記硫酸鉄の前記溶液中の組成としては、パーマロイ組成（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％）とし、前記軟磁性層の厚みは、約２５０ｎｍであった。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性層形成工程である。
次に、前記浴中の溶液を前記硫酸鉄及び前記硫酸コバルトを含有する溶液から、ＦｅＣｏを含有する溶液に代えて、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に形成した前記軟磁性層上に前記強磁性層としてのＦｅＣｏを電着により形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記強磁性層形成工程である。
次に、前記多孔質層の表面を研磨した後、前記保護膜としてのＳｉＯ２をスパッタ法にて製膜した。更に、バーニッシュ処理／潤滑処理を行うことにより、本発明の前記磁気記録媒体としてのサンプルディスクＡを製造とした。なお、該サンプルディスクＡにおける前記強磁性層の厚みは、２５０ｎｍであった。
ここで、比較のために、前記サンプルディスクＡにおいて、前記軟磁性層を形成せず、前記多孔質層（アルマイトポア）における前記細孔（ポア）中に前記強磁性層のみを形成（前記サンプルディスクＡにおける前記強磁性層及び軟磁性層の厚みの合計の厚みに形成）した以外は、該サンプルディスクＡと同様にしてサンプルディスクＢ（比較例）を製造した。
また、前記サンプルディスクＡにおいて、前記軟磁性層を形成せず、前記多孔質層（アルマイトポア）を厚みが２５０ｎｍとなるまで研磨処理した後、その前記細孔（ポア）中に前記強磁性層のみを形成（前記サンプルディスクＡにおける前記強磁性層と同じ厚みに形成）した以外は、該サンプルディスクＡと同様にしてサンプルディスクＣ（比較例）を製造した。
製造したサンプルディスクＡ、Ｂ及びＣにつき、書込用の磁気ヘッドとしての単磁極ヘッド及び読出用の磁気ヘッドとしてのＧＭＲヘッドを備えた磁気記録装置を用いて、該単磁極ヘッドによる書き込み、及び該ＧＭＲヘッドの読み出しによる磁気記録を行い、記録再生特性を評価した。結果を図５に示した。図５の上の部分（ａ）は、６０ｎｍピッチに相当する４００ｋＢＰＩでの書込電流と再生信号Ｓ／Ｎとの関係を示したグラフである。図５の横軸よりも下の部分（ｂ）は、２００ｋＢＰＩの信号を書いた後（大きなビットで書き込んだ後）、４００ｋＢＰＩの信号を重書きし（小さなビットで書き込みし）、２００ｋＢＰＩ信号の消え残り（大きなビットの消え残り）の程度を評価したオーバーライト特性を、書込電流の関数として示したグラフである。
図５に示されるように、サンプルディスクＡ（本発明の磁気記録媒体）は、Ｓ／Ｎ及びオーバーライト特性がいずれも、サンプルディスクＢ（比較例の磁気記録媒体）よりも優れていた。サンプルディスクＣ（比較例の磁気記録媒体）は、ディスク一周の出力エンベロープが不良のため、正確な測定データが得られなかったが、これは、研磨量が多かったことによる厚みムラが原因であるものと推測された。
実施例１において、前記基板をシリコン基板からアルミニウム基板に代え、該アルミニウム基板を電極として用い、ＣｏＺｒＮｂによる前記軟磁性下地層に代えて、硫酸ニッケル及び硫酸鉄を含有する溶液を用い、パーマロイ（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％）による前記軟磁性下地層を厚み５００ｎｍとなるように電着形成した以外は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを製造した。
実施例２のサンプルディスクについて、実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例２のサンプルディスクは、実施例１のサンプルディスクＡと同様の磁気記録特性を有することが確認できた。
実施例２のサンプルディスクについて、実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例２のサンプルディスクは、実施例１のサンプルディスクＡと同様の磁気記録特性を有することが確認できた。
実施例１のサンプルディスクＡ及びＢにおいて、前記軟磁性層の材料を、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＣ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ、ＣｏＺｒＮｂにそれぞれ代え、前記強磁性層の材料を、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＰ及びＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＮｉＰｔにそれぞれ代えて各種のサンプルディスクを製造し、これらのサンプルディスクについて実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例１のサンプルディスクＡ及びＢに対応した結果、即ち図５に示すような磁気記録特性を示すことが確認できた。
磁気記録媒体を以下のようにして製造した。即ち、前記基板としてのシリコン基板に、前記軟磁性下地層の材料としてのＮｉＦｅ（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％）をスパッタ法により厚みが５００ｎｍとなるように成膜して、前記軟磁性下地層を形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性下地層形成工程である。
次に、スパッタリングの前記ターゲットとして、純度が９９．９９５％であるアルミニウム（Ａｌ）を用いて、スパッタ法により前記軟磁性下地層上に前記多孔質層形成材料層としてのアルミニウム層を厚みが５００ｎｍとなるように製膜した。該多孔質層形成材料層に対し、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）を電極とし、硫酸水溶液を用い、４℃、印加電圧３Ｖの条件にて前記陽極酸化法により陽極酸化を行い、前記連続の多孔質化を行って前記細孔を多数形成して、前記多孔質層としてのアルマイトポア（ポアのピッチ（セル径）：２０ｎｍ、ポア径：１３ｎｍ、前記アスペクト比：３８．５、ハニカム状に配列）を形成した。なお、前記多孔質層としてのアルマイトポアの底部にはバリア層が存在していたので、これをリン酸を用いてエッチングして除去し、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）が露出させてスルーホール化させた。以上が、本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記多孔質層形成工程である。
次に、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）を負電圧印加の前記電極として、硫酸ニッケル及び硫酸鉄を含有する溶液を用い、該溶液を収容する浴中で、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に、前記軟磁性層としてのＮｉＦｅを電着により形成した。なお、前記硫酸ニッケル及び前記硫酸鉄の前記溶液中の組成としては、パーマロイ組成（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％）とし、前記軟磁性層の厚みは、約４７０ｎｍであった。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性層形成工程である。
次に、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）を負電圧印加の前記電極として、硫酸銅を含有する溶液を用い、該溶液を収容する浴中で、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に形成した前記軟磁性層上に、前記非磁性層としてのＣｕを電着により形成した。該非磁性層の厚みは、約５ｎｍであった。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記非磁性層形成工程である。
次に、前記浴中の溶液を前記硫酸コバルト及び六塩化白金酸を含有する溶液に代えて、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に形成した前記非磁性層上に前記強磁性層としてのＣｏＰｔを電着により形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記強磁性層形成工程である。
次に、前記多孔質層の表面を研磨した後、前記保護膜としてのＳｉＯ２をスパッタ法にて製膜（厚み３ｎｍ）した。更に、バーニッシュ処理／潤滑処理を行うことにより、本発明の前記磁気記録媒体としてのサンプルディスクＫを製造とした。なお、該サンプルディスクＫにおける前記強磁性層の厚みは、２０ｎｍであった。
ここで、比較のために、前記サンプルディスクＫにおいて、前記多孔質層及び前記軟磁性層を形成せず、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％））上に前記非磁性層（Ｃｕ）及び前記強磁性層（ＣｏＰｔ）をサンプルディスクＫにおける組成及び厚みと同じになるようにして形成した以外は、該サンプルディスクＫと同様にしてサンプルディスクＬ（比較例）を製造した。
製造したサンプルディスクＫ及びＬにつき、実施例１と同様にして、書込用の磁気ヘッドとしての単磁極ヘッド（磁極サイズ：２０ｎｍ）を備えた磁気記録装置を用いて、該単磁極ヘッドによる書き込みによる磁気記録を行った（単磁極ヘッドの浮上量は５ｎｍ）。
そして、サンプルディスクＫ及びＬにおける記録部分を、磁気力顕微鏡にて観察したところ、該サンプルディスクＫにおいては、記録部分の磁化の向きに対応した最小２０ｎｍサイズの明部又は暗部が観察され、磁性材料が充填された一つ一つの細孔（アルマイトポア）が、シングルドメインとなっていることが確認できた。一方、サンプルディスクＬにおいては、サンプルディスクＫと同様の書込電流（書込条件）では、記録周波数に対応した磁化パターンが何も観察されず、該サンプルディスクＫの書込電流の１．５倍以上の書込電流にした場合に、記録ビット長３０ｎｍ以上の記録パターンが見られたが、これらの磁化パターンは形状・サイズが乱れているものであった。本発明のサンプルディスクＫによれば、１ビットが２０ｎｍサイズ、１．６Ｔｂ／ｉｎ２の記録密度も可能になると考えられた。
次に、スパッタリングの前記ターゲットとして、純度が９９．９９５％であるアルミニウム（Ａｌ）を用いて、スパッタ法により前記軟磁性下地層上に前記多孔質層形成材料層としてのアルミニウム層を厚みが５００ｎｍとなるように製膜した。該多孔質層形成材料層に対し、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）を電極とし、硫酸水溶液を用い、４℃、印加電圧３Ｖの条件にて前記陽極酸化法により陽極酸化を行い、前記連続の多孔質化を行って前記細孔を多数形成して、前記多孔質層としてのアルマイトポア（ポアのピッチ（セル径）：２０ｎｍ、ポア径：１３ｎｍ、前記アスペクト比：３８．５、ハニカム状に配列）を形成した。なお、前記多孔質層としてのアルマイトポアの底部にはバリア層が存在していたので、これをリン酸を用いてエッチングして除去し、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）が露出させてスルーホール化させた。以上が、本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記多孔質層形成工程である。
次に、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）を負電圧印加の前記電極として、硫酸ニッケル及び硫酸鉄を含有する溶液を用い、該溶液を収容する浴中で、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に、前記軟磁性層としてのＮｉＦｅを電着により形成した。なお、前記硫酸ニッケル及び前記硫酸鉄の前記溶液中の組成としては、パーマロイ組成（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％）とし、前記軟磁性層の厚みは、約４７０ｎｍであった。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性層形成工程である。
次に、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ）を負電圧印加の前記電極として、硫酸銅を含有する溶液を用い、該溶液を収容する浴中で、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に形成した前記軟磁性層上に、前記非磁性層としてのＣｕを電着により形成した。該非磁性層の厚みは、約５ｎｍであった。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記非磁性層形成工程である。
次に、前記浴中の溶液を前記硫酸コバルト及び六塩化白金酸を含有する溶液に代えて、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に形成した前記非磁性層上に前記強磁性層としてのＣｏＰｔを電着により形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記強磁性層形成工程である。
次に、前記多孔質層の表面を研磨した後、前記保護膜としてのＳｉＯ２をスパッタ法にて製膜（厚み３ｎｍ）した。更に、バーニッシュ処理／潤滑処理を行うことにより、本発明の前記磁気記録媒体としてのサンプルディスクＫを製造とした。なお、該サンプルディスクＫにおける前記強磁性層の厚みは、２０ｎｍであった。
ここで、比較のために、前記サンプルディスクＫにおいて、前記多孔質層及び前記軟磁性層を形成せず、前記軟磁性下地層（ＮｉＦｅ（Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％））上に前記非磁性層（Ｃｕ）及び前記強磁性層（ＣｏＰｔ）をサンプルディスクＫにおける組成及び厚みと同じになるようにして形成した以外は、該サンプルディスクＫと同様にしてサンプルディスクＬ（比較例）を製造した。
製造したサンプルディスクＫ及びＬにつき、実施例１と同様にして、書込用の磁気ヘッドとしての単磁極ヘッド（磁極サイズ：２０ｎｍ）を備えた磁気記録装置を用いて、該単磁極ヘッドによる書き込みによる磁気記録を行った（単磁極ヘッドの浮上量は５ｎｍ）。
そして、サンプルディスクＫ及びＬにおける記録部分を、磁気力顕微鏡にて観察したところ、該サンプルディスクＫにおいては、記録部分の磁化の向きに対応した最小２０ｎｍサイズの明部又は暗部が観察され、磁性材料が充填された一つ一つの細孔（アルマイトポア）が、シングルドメインとなっていることが確認できた。一方、サンプルディスクＬにおいては、サンプルディスクＫと同様の書込電流（書込条件）では、記録周波数に対応した磁化パターンが何も観察されず、該サンプルディスクＫの書込電流の１．５倍以上の書込電流にした場合に、記録ビット長３０ｎｍ以上の記録パターンが見られたが、これらの磁化パターンは形状・サイズが乱れているものであった。本発明のサンプルディスクＫによれば、１ビットが２０ｎｍサイズ、１．６Ｔｂ／ｉｎ２の記録密度も可能になると考えられた。
本発明によると、従来における諸問題を解決し、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であり、磁気ヘッドの書き込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有する高品質で大容量の磁気記録媒体及びその効率的で低コストな製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用いた垂直記録方式により、高密度記録可能な磁気記録装置及び磁気記録方法を提供することができる。
Claims (6)
- 基板上に、軟磁性下地層と、前記基板面に対し略直交する方向に細孔が複数形成された多孔質層とをこの順に有してなり、該細孔の内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが、該軟磁性層の厚み以下であり、かつ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倍であることを特徴とする磁気記録媒体。
- 強磁性層の厚みが、軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計以下である請求の範囲第１項に記載の磁気記録媒体。
- 強磁性層と軟磁性層との間に非磁性層を有する請求の範囲第１項から第２項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
- 多孔質層がアルマイトで形成された請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
- 細孔における深さと開口径とのアスペクト比（深さ／開口径）が、２以上である請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
- 請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法であって、
基板上に多孔質層形成材料層を形成した後、該多孔質層形成材料層に対し多孔質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細孔を複数形成して多孔質層を形成する多孔質層形成工程、該細孔の内部に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程、及び、該軟磁性層上に強磁性層を形成する強磁性層形成工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
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