JP4644716B2 - Magnetic recording medium and magnetic recording method - Google Patents

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Description

本発明は、基板上に形成された磁性体に磁気情報を記録する磁気記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a magnetic recording medium for recording magnetic information on a magnetic material formed on a substrate.

近年、ブロードバンド化やデジタル家電の普及により、ハードディスクへの容量増大に大きな期待が寄せられている。そして、磁気記録媒体と磁気ヘッド、双方の技術が互いに進歩することで、ハードディスクの大容量化、すなわち高記録密度化が支えられている。このうち、高記録密度化を狙った磁気記録媒体として、パターンドメディアが盛んに研究されている。   In recent years, with the spread of broadband and the spread of digital home appliances, great expectations are placed on increasing the capacity of hard disks. The advancement of both the magnetic recording medium and magnetic head technologies supports the increase in capacity of the hard disk, that is, the increase in recording density. Of these, patterned media are actively studied as magnetic recording media aiming at higher recording density.

パターンドメディアは、パターニングされた磁気ビットを非磁性体が囲む構成であって、1ビットが磁性ドット1つで構成されるため、熱揺らぎ現象に対する耐性が強く、上記熱揺らぎ現象による磁化情報の消滅という問題を解消する技術として期待されている。   Patterned media has a configuration in which a patterned magnetic bit is surrounded by a non-magnetic material, and each bit is composed of one magnetic dot. Therefore, the patterned media is highly resistant to the thermal fluctuation phenomenon. It is expected as a technology to solve the problem of disappearance.

熱揺らぎ現象は、K・V/kT(K:磁気異方性エネルギー密度、V:記録ビット体積、k:ボルツマン定数、T:絶対温度)という指標で表され、この値が小さい程影響が強くなるので、従来のハードディスクに用いられるグラニュラー媒体では、高密度記録媒体の記録ビットサイズの微小化、即ち、Vが小さくなることで熱揺らぎの影響が大きな問題となっている。 The thermal fluctuation phenomenon is expressed by an index of K u · V / kT (K u : magnetic anisotropy energy density, V: recording bit volume, k: Boltzmann constant, T: absolute temperature), and the smaller this value, the greater the effect. Therefore, in a granular medium used for a conventional hard disk, the influence of thermal fluctuation is a big problem because the recording bit size of a high-density recording medium is reduced, that is, V is reduced.

一方、媒体への高密度の記録を行うための磁気記録ヘッドとして、単磁極ヘッドにトレーリングシールドを備えたトレーリングシールド型単磁極型ヘッドの研究が行われている。トレーリングシールド型単磁極ヘッドを紹介する文献として、非特許文献1のp57の最終行には、発生する記録磁界の一部が、このトレーリングシールドに吸収されることにより、磁界分布が急峻化し磁界勾配が増大することで、高密度記録が可能となることが記載されている。   On the other hand, as a magnetic recording head for performing high density recording on a medium, a trailing shield type single magnetic pole type head having a single magnetic pole head provided with a trailing shield has been studied. As a document introducing the trailing shield type single magnetic pole head, in the last row of p57 of Non-Patent Document 1, a part of the generated recording magnetic field is absorbed by the trailing shield, so that the magnetic field distribution becomes steep. It is described that high density recording is possible by increasing the magnetic field gradient.

また、非特許文献2においても、トレーリングエッジからトラックダウン方向の距離に依存する単磁極ヘッドとトレーリングシールド型の単磁極ヘッドの記録磁界を示したグラフ(FIG.2)によると、トレーリングエッジからトラックダウン方向に離れるに従い、従来の単磁極ヘッドに比べてトレーリングシールド型の単磁極ヘッドの方が媒体に印加される垂直記録磁界が急峻に減少する結果が記載されている。   Also in Non-Patent Document 2, according to the graph (FIG. 2) showing the recording magnetic field of the single magnetic pole head and the trailing shield type single magnetic pole head depending on the distance in the track down direction from the trailing edge. It is described that the perpendicular recording magnetic field applied to the medium sharply decreases in the trailing shield type single magnetic pole head as compared with the conventional single magnetic pole head as it moves away from the edge in the track down direction.

特許文献1には、磁化情報を記録するための磁気記録層を熱膨張率が負である磁気異方性誘発補助層に積層したことを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体が開示されている(段落〔0008〕)。特許文献1によると、記録時にレーザ光照射した際には、磁気異方性誘発補助層により誘発された磁気異方性エネルギーにより、局所的に加熱された部分に、クロスライトの小さい記録磁区を磁気記録層に形成できるとしている(段落〔0044〕)。   Patent Document 1 discloses a heat-assisted magnetic recording medium in which a magnetic recording layer for recording magnetization information is laminated on a magnetic anisotropy induction auxiliary layer having a negative coefficient of thermal expansion ( Paragraph [0008]). According to Patent Document 1, when a laser beam is irradiated at the time of recording, a recording magnetic domain having a small crosslight is formed in a locally heated portion by magnetic anisotropy energy induced by the magnetic anisotropy induction auxiliary layer. It can be formed on the magnetic recording layer (paragraph [0044]).

非特許文献3には、正の磁歪薄膜材料のTbFeの合金と、負の磁歪薄膜材料のSmFeの合金を組み合わせた磁歪型アクチュエータについての記載がある。
FUJITSU.58,1,p53−60(01,2007) JOURNAL OF APPLIED PHYSICS99,08S304(2006) 精密工学会誌VOL.60,No.12,1994,p1699−1702 特開2007−26511号公報
Non-Patent Document 3 describes a magnetostrictive actuator in which a TbFe alloy of a positive magnetostrictive thin film material and a SmFe alloy of a negative magnetostrictive thin film material are combined.
FUJITSU. 58,1, p53-60 (01,2007) JOURNAL OF APPLIED PHYSICS99,08S304 (2006) Journal of Japan Society for Precision Engineering VOL. 60, no. 12, 1994, p1699-1702. JP 2007-26511 A

しかしながら、非特許文献1、2に記載されているような磁気記録ヘッドとしてトレーリングシールド型の単磁極ヘッドを用いることで、記録密度の向上が図られてはいるが、磁気記録ヘッドの飽和磁束密度の向上や、記録磁区の大きさに直接反映する磁気記録ヘッドの寸法縮小に限界が見えてきている。   However, by using a trailing shield type single magnetic pole head as a magnetic recording head as described in Non-Patent Documents 1 and 2, the recording density has been improved, but the saturation magnetic flux of the magnetic recording head has been improved. Limits have been seen in improving the density and reducing the size of the magnetic recording head that directly reflects the size of the recording magnetic domain.

そのため、今後の磁気記録媒体の高記録密度化に伴い、隣接する磁区を誤記録することなく、保磁力の高い媒体に対して高密度の磁区を安定して記録することが一層困難になることが予想される。   For this reason, as the recording density of magnetic recording media increases in the future, it will become more difficult to stably record high-density magnetic domains on a medium with high coercive force without erroneously recording adjacent magnetic domains. Is expected.

また、特許文献1においては、磁気異方性誘発補助層に熱膨張する材料を用いているために、熱源が必ず必要である。そのため、熱源を必要とする光(熱)アシスト磁気記録媒体以外の磁気記録媒体には用いることができない。   Further, in Patent Document 1, since a material that thermally expands is used for the magnetic anisotropy induction auxiliary layer, a heat source is always necessary. Therefore, it cannot be used for a magnetic recording medium other than a light (heat) assisted magnetic recording medium that requires a heat source.

そして、非特許文献3にはトレーリングシールド型のヘッドについて記載も示唆もされていない。   Non-Patent Document 3 does not describe or suggest a trailing shield type head.

本発明の目的は、上記課題を解決するために、高密度の磁気情報を記録することができ、磁気情報の誤記録が防止できる磁気記録媒体を提供することにある。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a magnetic recording medium capable of recording high-density magnetic information and preventing erroneous recording of magnetic information.

上記の課題を解決するために、本発明の磁気記録媒体は、基板上に、磁気が印加される磁気層を備えた磁気記録媒体において、上記磁気層は、上記磁気層の膜面に対する平行方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する垂直方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなり、上記印加される磁気により情報が記録される複数の磁気記録部と、上記磁気層の膜面に対する垂直方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる第一の応力付与部とを備え、少なくとも、情報が記録されるトラックに沿って、上記複数の磁気記録部と、上記第一の応力付与部とが交互に配置されるように形成されており、上記磁気記録部および上記第一の応力付与部の磁歪定数が正であることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium comprising a magnetic layer to which magnetism is applied on a substrate, wherein the magnetic layer is parallel to the film surface of the magnetic layer. And a plurality of magnetic recording portions, each of which is recorded with information by the applied magnetism, and a magnetic layer having a relatively large magnetic anisotropy in a direction perpendicular to the film surface of the magnetic layer. A first stress applying portion made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in a direction parallel to the film surface of the magnetic layer as compared to a direction perpendicular to the film surface of the magnetic layer, and at least information is recorded. The plurality of magnetic recording portions and the first stress applying portion are alternately arranged along the track, and the magnetostriction constants of the magnetic recording portion and the first stress applying portion are Is positive.

これによれば、上記磁気記録部と、上記第一の応力付与部とが少なくとも、情報が記録されるトラックに沿って、交互に隣接して配置されている。そして、膜面に対する平行方向の磁場成分と比較して、膜面に対する垂直方向の磁場成分が相対的に大きい磁気(垂直磁気)が上記磁気記録部に対して印加されることにより、上記磁気記録部に情報が磁気記録される。なお、磁気記録がされる上記磁気記録部に印加される上記垂直磁気は、情報が磁気記録される程度に膜面に対する垂直方向の磁場成分が強い磁気のことであり、膜面に対する平行方向の磁場成分を含んでいてもよい。   According to this, the magnetic recording part and the first stress applying part are alternately arranged adjacent to each other along a track on which information is recorded. Then, a magnetic field (perpendicular magnetism) having a relatively large magnetic field component in the direction perpendicular to the film surface compared to the magnetic field component in the direction parallel to the film surface is applied to the magnetic recording unit, thereby Information is magnetically recorded on the part. The perpendicular magnetism applied to the magnetic recording unit on which magnetic recording is performed is a magnetism having a strong magnetic field component perpendicular to the film surface to the extent that information is magnetically recorded. A magnetic field component may be included.

ここで、上記磁気記録部のうち、上記垂直磁気情報が記録される磁気記録部を1番目の磁気記録部とする。また、上記第一の応力付与部を介して配置された次の磁気記録部であって、既に垂直磁気情報が記録された磁気記録部を2番目の磁気記録部とする。   Here, among the magnetic recording units, the magnetic recording unit in which the perpendicular magnetic information is recorded is defined as a first magnetic recording unit. The second magnetic recording unit is a next magnetic recording unit arranged via the first stress applying unit and in which perpendicular magnetic information has already been recorded.

そして、上記第一の応力付与部のうち、上記1番目の磁気記録部と、上記2番目の磁気記録部とに挟まれて配置されている第一の応力付与部を1番目の第一の応力付与部とする。また、上記2番目の磁気記録部を介して配置された次の第一の応力付与部であって、上記2番目の磁気記録部と隣接して配置され、上記1番目の第一の応力付与部とともに上記2番目の磁気記録部を挟む位置に形成されている第一の応力付与部を2番目の第一の応力付与部とする。   Of the first stress applying portions, the first stress applying portion disposed between the first magnetic recording portion and the second magnetic recording portion is replaced with the first first stress applying portion. The stress is applied. Further, the first stress applying unit is disposed through the second magnetic recording unit, and is disposed adjacent to the second magnetic recording unit, and the first first stress applying unit is provided. A first stress applying part formed at a position sandwiching the second magnetic recording part together with the part is defined as a second first stress applying part.

すなわち、上記2番目の磁気記録部に垂直磁気が印加された直後に、上記1番目の磁気記録部に垂直磁気が印加される。そして、1番目の磁気記録部に垂直磁気が印加されているとき、上記1番目の第一の応力付与部、上記2番目の磁気記録部、および、上記2番目の第一の応力付与部のそれぞれには、漏洩磁界が印加されることになる。ここで、漏洩磁界は、上記磁気記録部に磁気記録を行うための上記垂直磁気の周辺の磁界であり、上記垂直磁気と比較して、膜面に対する平行方向の磁場成分を多く含む。   That is, immediately after the perpendicular magnetism is applied to the second magnetic recording portion, the perpendicular magnetism is applied to the first magnetic recording portion. When perpendicular magnetism is applied to the first magnetic recording unit, the first first stress applying unit, the second magnetic recording unit, and the second first stress applying unit A leakage magnetic field is applied to each. Here, the leakage magnetic field is a magnetic field around the perpendicular magnetism for performing magnetic recording on the magnetic recording unit, and includes more magnetic field components in a direction parallel to the film surface than the perpendicular magnetism.

そして、上記1番目の第一の応力付与部には、上記1番目の磁気記録部との境界面付近より、上記2番目の磁気記録部との境界面付近の方が、膜面に対する平行方向の磁場成分が強い漏洩磁界が印加される。さらに、上記2番目の第一応力付与部には、上記1番目の第一の応力付与部に印加される漏洩磁界より、膜面に対する平行方向の磁場成分が強い漏洩磁界が印加される。   In the first first stress applying portion, the vicinity of the boundary surface with the second magnetic recording portion is more parallel to the film surface than the vicinity of the boundary surface with the first magnetic recording portion. A leakage magnetic field having a strong magnetic field component is applied. Further, a leakage magnetic field having a stronger magnetic field component in a direction parallel to the film surface than the leakage magnetic field applied to the first first stress applying unit is applied to the second first stress applying unit.

ここで、上記第一の応力付与部は、上記磁気層の膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる。さらに、上記第一の応力付与部の磁歪定数が正である。これにより、上記第一の応力付与部に、上記膜面に対する平行方向の磁場成分を含む磁界が印加されると、上記第一の応力付与部は、上記膜面に対する平行方向に伸長しようとする磁歪が発生する。   Here, the first stress applying portion is made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in a direction parallel to the film surface of the magnetic layer. Furthermore, the magnetostriction constant of the first stress applying part is positive. Accordingly, when a magnetic field including a magnetic field component in a direction parallel to the film surface is applied to the first stress applying part, the first stress applying part tends to extend in a direction parallel to the film surface. Magnetostriction occurs.

従って、上記1番目の第一の応力付与部、および上記2番目の第一の応力付与部は、平行方向に伸長しようとする磁歪が発生するため、上記1番目の第一の応力付与部、および上記2番目の第一の応力付与部に挟まれた上記2番目の磁気記録部は、上記膜面に対する平行方向に圧縮する力が加えられる。   Accordingly, since the first first stress applying part and the second first stress applying part generate magnetostriction that tends to extend in the parallel direction, the first first stress applying part, The second magnetic recording portion sandwiched between the second first stress applying portions is applied with a force for compressing in the direction parallel to the film surface.

さらに、上記磁気記録部は、膜面に対する平行方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する垂直方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる。そして、磁気記録部の磁歪定数は正である。このため、上記2番目の磁気記録部に、上記1番目の第一の応力付与部、および上記2番目の第一の応力付与部から、上記膜面に対する平行方向に圧縮する力が加えられると、逆磁歪効果により、上記膜面に対する垂直方向の磁気異方性が向上することになる。これにより、垂直磁気異方性エネルギー密度が向上することになる。   Further, the magnetic recording portion is made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in a direction perpendicular to the film surface of the magnetic layer as compared with a direction parallel to the film surface. The magnetostriction constant of the magnetic recording part is positive. For this reason, when a force compressing in the direction parallel to the film surface is applied to the second magnetic recording unit from the first first stress applying unit and the second first stress applying unit. The magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface is improved by the inverse magnetostrictive effect. Thereby, the perpendicular magnetic anisotropy energy density is improved.

このため、上記1番目の磁気記録部に垂直磁気情報が記録される際に、上記2番目の磁気記録部に漏洩磁界が印加されたとしても、上記2番目の磁気記録部に記録済みの磁気情報へ影響が及ぶのを防止することができる。   For this reason, when perpendicular magnetic information is recorded in the first magnetic recording unit, even if a leakage magnetic field is applied to the second magnetic recording unit, the magnetic data already recorded in the second magnetic recording unit is recorded. It is possible to prevent the information from being affected.

このため、高密度の磁気情報を記録することができ、磁気情報の誤記録が防止できる磁気記録媒体を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide a magnetic recording medium capable of recording high-density magnetic information and preventing erroneous recording of magnetic information.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記複数の磁気記録部のそれぞれは、互いに分離されているとともに、上記膜面に対する平行方向の断面は、閉じた領域として形成されていることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, it is preferable that each of the plurality of magnetic recording portions is separated from each other, and a cross section in a direction parallel to the film surface is formed as a closed region.

上記構成により、上記複数の磁気記録部のそれぞれに記録された磁気情報が、他の磁気記録部に記録された磁気情報へ及ぼす影響を防止することができる。   With the above configuration, it is possible to prevent the magnetic information recorded in each of the plurality of magnetic recording units from affecting the magnetic information recorded in other magnetic recording units.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記複数の磁気記録部のそれぞれについて、磁気記録部内の膜厚方向には、第二の応力付与部が形成されており、上記第二の応力付与部は、上記膜面に対する垂直方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなり、磁歪定数が負であることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, a second stress applying part is further formed in each of the plurality of magnetic recording parts in the film thickness direction in the magnetic recording part. Is preferably made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface of the magnetic layer as compared with the direction perpendicular to the film surface, and has a negative magnetostriction constant.

上記構成により、上記1番目の磁気記録部に垂直磁気情報を記録する際、上記2番目の磁気記録部の膜厚方向(膜面に対する垂直方向)に形成されている上記第二の応力付与部にも漏洩磁界が印加されることになる。   With the above configuration, when recording perpendicular magnetic information on the first magnetic recording unit, the second stress applying unit formed in the film thickness direction (perpendicular to the film surface) of the second magnetic recording unit A leakage magnetic field is also applied.

ここで、上記磁気記録部内の膜厚方向に形成される上記第二の応力付与部は、上記磁気記録部の膜厚内に形成されていればよい。すなわち、上記第二の応力付与部は、上記磁気記録部の下部(上記基板が設けられている側の膜面部分)に形成されていてもよく、また、上記磁気記録部の上部(上記基板が設けられている側の膜面と対向する側の膜面部分)に形成されていてもよく、さらに、中層部(下部と上部との間の部分)に形成されていてもよい。   Here, the second stress applying part formed in the film thickness direction in the magnetic recording part only needs to be formed in the film thickness of the magnetic recording part. That is, the second stress applying portion may be formed in a lower portion of the magnetic recording portion (a film surface portion on the side where the substrate is provided), and an upper portion of the magnetic recording portion (the substrate). May be formed in the middle layer portion (portion between the lower portion and the upper portion).

上記構成によると、上記第二の応力付与部は、磁歪定数が負である。これにより、上記第二の応力付与部に上記膜面に対する平行方向の磁場成分を含む磁界が印加されると、上記第二の応力付与部は、上記膜面に対する平行方向に圧縮しようとする磁歪が発生する。また、上記第二の応力付与部は、上記膜面に対する垂直方向の側面は上記第一の応力付与部に囲まれて形成されている。このため、上記漏洩磁界が印加される上記第一の応力付与部から、上記膜面に対する垂直方向の側面に圧縮する力が加えられる。   According to the above configuration, the second stress applying portion has a negative magnetostriction constant. As a result, when a magnetic field including a magnetic field component in a direction parallel to the film surface is applied to the second stress applying part, the second stress applying part compresses in a direction parallel to the film surface. Occurs. The second stress applying part is formed such that a side surface in a direction perpendicular to the film surface is surrounded by the first stress applying part. For this reason, the compression force is applied to the side surface in the direction perpendicular to the film surface from the first stress applying portion to which the leakage magnetic field is applied.

このように、上記構成によると、上記2番目の磁気記録部には、上記膜面に対する平行方向に圧縮する力が、さらに、強く加えられるため、逆磁歪効果により垂直磁気異方性がさらに向上し、上記隣接する磁気記録部に対する誤記録を防止することができる。   As described above, according to the above configuration, the second magnetic recording portion is further strongly applied with a compressive force in a direction parallel to the film surface, so that the perpendicular magnetic anisotropy is further improved by the inverse magnetostriction effect. In addition, erroneous recording on the adjacent magnetic recording portions can be prevented.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記磁気記録部と上記第一の応力付与部との間に非磁性体からなる非磁性部が形成されていることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, it is preferable that a nonmagnetic portion made of a nonmagnetic material is further formed between the magnetic recording portion and the first stress applying portion.

これによれば、上記磁気記録部と隣接する上記第一の応力付与部との間に生じる磁気的な結合が切れることになる。このため、上記磁気記録部の垂直磁気異方性により上記第一の応力付与部における平行方向の磁気異方性の成分が弱まることはない。これにより、磁気情報を印加する際における上記第一の応力付与部の膜面に対する平行方向の磁歪による応力が小さくなることがない。   According to this, the magnetic coupling generated between the magnetic recording part and the adjacent first stress applying part is broken. For this reason, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording portion does not weaken the magnetic anisotropy component in the parallel direction in the first stress applying portion. Thereby, the stress due to the magnetostriction in the direction parallel to the film surface of the first stress applying portion when applying magnetic information is not reduced.

すなわち、安定して上記2番目の磁気記録部の垂直磁気異方性を逆磁歪効果により向上させることができるので、上記2番目の磁気記録部に対する誤記録を防止することができる。さらには、上記磁気記録部と、隣接する上記第一の応力付与部との磁気的な結合が切れるので、上記第一の応力付与部の上記膜面に対する平行方向の磁気異方性に釣られて上記磁気記録部における磁化方向が垂直方向から傾くことを防ぎ、安定に磁気情報を記録できる。   That is, since the perpendicular magnetic anisotropy of the second magnetic recording portion can be stably improved by the inverse magnetostriction effect, erroneous recording on the second magnetic recording portion can be prevented. Furthermore, since the magnetic coupling between the magnetic recording portion and the adjacent first stress applying portion is broken, the magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface of the first stress applying portion is balanced. Thus, it is possible to prevent the magnetization direction in the magnetic recording unit from being inclined from the vertical direction and to record magnetic information stably.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記複数の磁気記録部のそれぞれの間に形成され、かつ、上記第一の応力付与部の上部または下部に、上記非磁性部が形成されていることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, the non-magnetic portion is further formed between each of the plurality of magnetic recording portions and above or below the first stress applying portion. Is preferred.

これによれば、上記非磁性部を形成しない場合に比べて、上記第一の応力付与部の厚みを薄くできる。ここで、上述したように、上記第一の応力付与部は、膜面に対する垂直方向と比較して、膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる。このため、上記第一の応力付与部は、膜面に対する平行方向に磁化を持つ方がエネルギー的に安定となる。そして、上記第一の応力付与部の厚みを薄くすることにより、形状磁気異方性により、膜面に対する平行方向の磁気異方性を安定化させることが可能となる。   According to this, compared with the case where the said nonmagnetic part is not formed, the thickness of said 1st stress provision part can be made thin. Here, as described above, the first stress applying portion is made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface as compared to the direction perpendicular to the film surface. For this reason, the direction in which the first stress applying portion has magnetization in the direction parallel to the film surface is more stable in terms of energy. Further, by reducing the thickness of the first stress applying portion, it is possible to stabilize the magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface by the shape magnetic anisotropy.

このため、上記2番目の磁気記録部の垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、上記2番目の磁気記録部に対する誤記録を防止することができる。さらには、非磁性部が形成された箇所では、磁気的な結合が切れるので、上記1番目の磁気記録部と、上記2番目の磁気記録部とに記録された磁気記録情報が、交換結合力によって、互いに転写されることを防止することができる。   Therefore, the perpendicular magnetic anisotropy of the second magnetic recording portion is improved by the inverse magnetostriction effect, and erroneous recording on the second magnetic recording portion can be prevented. Further, since the magnetic coupling is broken at the position where the nonmagnetic portion is formed, the magnetic recording information recorded in the first magnetic recording portion and the second magnetic recording portion is exchange coupling force. Therefore, it is possible to prevent the images from being transferred to each other.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記磁気記録部、上記第一の応力付与部および上記第二の応力付与部の磁性体はともに、非晶質磁性体であることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, it is preferable that the magnetic bodies of the magnetic recording portion, the first stress applying portion, and the second stress applying portion are all amorphous magnetic materials.

これによれば、結晶質の金属材料を磁性体に用いる場合に比べて、格子欠損や記録ビット中での意図しない結晶方位の変化等によって、上記磁気記録媒体中の個々の上記磁気記録部や上記第一の応力付与部および上記第二の応力付与部の磁気特性分散を生じることなく、各上記磁気記録部、上記第一の応力付与部および上記第二の応力付与部がそれぞれ同等の磁気特性を示すことから、安定な性能の磁気記録媒体を提供するのに好適である。   According to this, as compared with the case where a crystalline metal material is used for the magnetic material, the individual magnetic recording portions in the magnetic recording medium or the like due to lattice defects or unintentional crystal orientation changes in the recording bits. Each of the magnetic recording unit, the first stress applying unit, and the second stress applying unit has the same magnetism without causing dispersion of magnetic characteristics of the first stress applying unit and the second stress applying unit. Since it exhibits the characteristics, it is suitable for providing a magnetic recording medium having stable performance.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記磁気記録部の磁性体はGd、Ho、Tb、Dyから選択される少なくとも一つの希土類金属と、Fe、Coから選択される少なくとも一つの3d遷移金属とを含んで成ることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, the magnetic material of the magnetic recording part further includes at least one rare earth metal selected from Gd, Ho, Tb, and Dy, and at least one 3d transition metal selected from Fe and Co. It is preferable to comprise.

これによれば、希土類金属と3d遷移金属の互いの磁化が反平行に揃うフェリ磁性体となり、室温において、絶対値の大きい正の磁歪定数を有する上記磁気記録部を得ることができる。このため、上記膜面に対する平行方向の応力が、上記磁気記録部に加わった際に発現する垂直磁気異方性エネルギー密度を大きくすることができる。   According to this, it becomes a ferrimagnetic material in which the magnetizations of the rare earth metal and the 3d transition metal are aligned in antiparallel, and the magnetic recording part having a positive magnetostriction constant having a large absolute value at room temperature can be obtained. For this reason, it is possible to increase the perpendicular magnetic anisotropy energy density that appears when a stress in a direction parallel to the film surface is applied to the magnetic recording portion.

また、上記磁気記録部の合金組成を調整して室温近傍に補償点を設定し、室温で高保磁力を得られるので、記録情報を安定に保持できるとともに、キュリー温度を比較的低く設定できるため、熱アシスト磁気記録に好適な上記磁気記録部を備えた磁気記録媒体を提供できる。また、Tb、Fe、Coの合金は高い垂直磁気異方性エネルギーを得られるので、本願の上記磁気記録媒体の上記磁気記録部として用いるのに好適である。このとき、上記磁気記録部に垂直磁気異方性の強いTb、Fe、Coの合金を用いることで、上記磁気記録部の膜面に対する垂直方向の磁化が、上記第一応力付与部および上記第二の応力付与部の膜面に対する平行方向の磁気異方性の影響を受けて傾くことを防ぐことができる。   In addition, by adjusting the alloy composition of the magnetic recording portion and setting a compensation point near room temperature, a high coercive force can be obtained at room temperature, so that recording information can be stably maintained and the Curie temperature can be set relatively low, It is possible to provide a magnetic recording medium including the above-described magnetic recording unit suitable for heat-assisted magnetic recording. In addition, an alloy of Tb, Fe, and Co can obtain high perpendicular magnetic anisotropy energy, and is therefore suitable for use as the magnetic recording portion of the magnetic recording medium of the present application. At this time, by using an alloy of Tb, Fe, and Co having strong perpendicular magnetic anisotropy for the magnetic recording portion, the magnetization in the direction perpendicular to the film surface of the magnetic recording portion is changed to the first stress applying portion and the first stress applying portion. It is possible to prevent tilting under the influence of magnetic anisotropy in the parallel direction with respect to the film surface of the second stress applying portion.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記第一の応力付与部の磁性体はGd、Ho、Tb、Dyから選択される少なくとも一つの希土類金属と、Fe、Coから選択される少なくとも一つの3d遷移金属とを含んで成ることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, the magnetic material of the first stress applying portion is at least one rare earth metal selected from Gd, Ho, Tb, and Dy, and at least one selected from Fe and Co. It preferably comprises a 3d transition metal.

これによれば、室温において、絶対値が大きく、正の磁歪定数を有する上記第一の応力付与部を得ることができる。また、上記第一の応力付与部の合金組成を調整することにより、膜面に対する平行方向の磁気異方性が垂直方向に比べて相対的に強くし、膜面に対する平行方向の磁場を印加した際における保磁力を小さく、かつ、膜面に対する垂直方向に磁場を印加した際における保磁力を大きく設定することができる。   According to this, the first stress applying part having a large absolute value and a positive magnetostriction constant at room temperature can be obtained. In addition, by adjusting the alloy composition of the first stress applying portion, the magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface is relatively stronger than in the vertical direction, and a magnetic field in the direction parallel to the film surface is applied. The coercive force at the time can be set small, and the coercive force when the magnetic field is applied in the direction perpendicular to the film surface can be set large.

これにより、上記第一の応力付与部に膜面に対する平行方向成分を有した磁場が印加された際、膜面に対する平行方向の磁歪を発生させて、上記第一の応力付与部に隣接した上記磁気記録部に膜面に対する平行方向の圧縮応力が加わることで、上記第一の応力付与部に隣接した上記磁気記録部の垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、上記隣接する磁気記録部に対する誤記録を防止することができる。   Accordingly, when a magnetic field having a component parallel to the film surface is applied to the first stress applying part, magnetostriction in a direction parallel to the film surface is generated, and the first stress applying part is adjacent to the first stress applying part. By applying a compressive stress in a direction parallel to the film surface to the magnetic recording portion, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording portion adjacent to the first stress applying portion is improved by the inverse magnetostriction effect, and the adjacent magnetic recording It is possible to prevent erroneous recording on the part.

本発明の磁気記録媒体においては、さらに、上記第二の応力付与部の磁性体はSmFeからなることが好ましい。   In the magnetic recording medium of the present invention, it is preferable that the magnetic body of the second stress applying portion is made of SmFe.

これによれば、室温において、絶対値が大きく、負の磁歪定数を有する上記第二の応力付与部を得ることができる。また、上記第二の応力付与部の合金組成を調整することにより、膜面に対する平行方向の磁気異方性を垂直方向に比べて相対的に強くし、膜面に対する平行方向の磁場を印加した際における保磁力を小さく、かつ、膜面に対する垂直方向に磁場を印加した際における保磁力を大きく設定することができる。   According to this, the second stress applying part having a large absolute value and a negative magnetostriction constant at room temperature can be obtained. In addition, by adjusting the alloy composition of the second stress applying portion, the magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface is relatively stronger than in the vertical direction, and a magnetic field in the direction parallel to the film surface is applied. The coercive force at the time can be set small, and the coercive force when the magnetic field is applied in the direction perpendicular to the film surface can be set large.

これにより、上記第二の応力付与部に、膜面に対する平行方向成分を有した磁場が印加された際、膜面に対する平行方向の磁歪を発生させて、上記第二の応力付与部に隣接した上記磁気記録部に膜面に対する平行方向の圧縮応力が加わることで、上記第二の応力付与部に隣接した上記磁気記録部の垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、上記隣接する磁気記録部に対する誤記録を防止することができる。   Thereby, when a magnetic field having a component in a direction parallel to the film surface is applied to the second stress applying portion, magnetostriction in a direction parallel to the film surface is generated and adjacent to the second stress applying portion. By applying a compressive stress in a direction parallel to the film surface to the magnetic recording portion, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording portion adjacent to the second stress applying portion is improved by the inverse magnetostriction effect, and the adjacent magnetic force is increased. It is possible to prevent erroneous recording on the recording unit.

本発明の磁気記録方法においては、上記磁気記録媒体の一部を局所加熱しながら外部磁界を印加することで磁気情報を記録することが好ましい。   In the magnetic recording method of the present invention, it is preferable to record magnetic information by applying an external magnetic field while locally heating a part of the magnetic recording medium.

これによれば、磁気情報を記録する上記1番目の磁気記録部を中心部として、上記磁気記録媒体上に上記中心部を高温とした熱分布が発生することになる。これにより、上記1番目の磁気記録部の周囲に隣接する上記1番目の第一の応力付与部中において、上記1番目の磁気記録部と隣接する境界面付近では、高温に昇温されるので、磁性が減衰し、磁歪の発生が抑えられる。   According to this, a heat distribution with the central portion at a high temperature is generated on the magnetic recording medium with the first magnetic recording portion that records magnetic information as the central portion. As a result, in the first first stress applying portion adjacent to the periphery of the first magnetic recording portion, the temperature is raised to a high temperature in the vicinity of the boundary surface adjacent to the first magnetic recording portion. The magnetism is attenuated and the occurrence of magnetostriction is suppressed.

一方、上記2番目の磁気記録部と上記1番目の第一の応力付与部との境界面付近では、熱分布により昇温される温度が小さい。このため、高温である上記中心部と接する上記1番目の第一の応力付与部の境界面付近に比べて、磁性が失われる量が小さいので、磁歪を発生させることができる。これにより、局所加熱を行わない場合に比べて、上記1番目の磁気記録部と上記2番目の磁気記録部とのそれぞれに加わる応力の差をより大きくできることにより、上記2番目の磁気記録部に対する誤記録を防止する効果をさらに大きくできる。   On the other hand, in the vicinity of the boundary surface between the second magnetic recording portion and the first first stress applying portion, the temperature raised by the heat distribution is small. For this reason, since the amount of magnetism lost is small as compared with the vicinity of the boundary surface of the first first stress applying portion in contact with the central portion that is at a high temperature, magnetostriction can be generated. Thereby, compared with the case where local heating is not performed, the difference in stress applied to each of the first magnetic recording unit and the second magnetic recording unit can be increased, so that the second magnetic recording unit can be compared with the second magnetic recording unit. The effect of preventing erroneous recording can be further increased.

以上のように、本発明に係る磁気記録媒体は、基板上に、磁気が印加される磁気層を備えた磁気記録媒体において、上記磁気層は、上記磁気層の膜面に対する平行方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する垂直方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなり、上記印加される磁気により情報が記録される複数の磁気記録部と、上記磁気層の膜面に対する垂直方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる第一の応力付与部とを備え、少なくとも、情報が記録されるトラックに沿って、上記複数の磁気記録部と、上記第一の応力付与部とが交互に配置されるように形成されており、上記磁気記録部および上記第一の応力付与部の磁歪定数が正である。   As described above, the magnetic recording medium according to the present invention is a magnetic recording medium including a magnetic layer to which magnetism is applied on a substrate, and the magnetic layer is compared with a direction parallel to the film surface of the magnetic layer. A plurality of magnetic recording parts, each of which is recorded with information by the applied magnetism, and a film surface of the magnetic layer. A first stress applying portion made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in a direction parallel to the film surface of the magnetic layer as compared with a direction perpendicular to the magnetic layer, and at least a track on which information is recorded The plurality of magnetic recording units and the first stress applying unit are alternately arranged, and the magnetostriction constants of the magnetic recording unit and the first stress applying unit are positive. is there.

従って、高密度の磁気情報を記録することができ、磁気情報の誤記録が防止できる磁気記録媒体を提供することができるという効果を奏する。   Therefore, it is possible to provide a magnetic recording medium capable of recording high-density magnetic information and preventing erroneous recording of magnetic information.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1から図9(a)(b)に基づいて説明すると以下の通りである。
[Embodiment 1]
One embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. 1 to 9A and 9B.

まず、図1、図2を用い、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体1の構成について説明する。   First, the configuration of a magnetic recording medium 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図2は、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体1の構成を表す平面図である。図1は、図2に示すA−A’線矢視断面図である。   FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the magnetic recording medium 1 according to the embodiment of the invention. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 2.

図1に示すように、本実施の形態に係る磁気記録媒体1は、基板2上に磁気が印加される磁気層30を備えている。磁気層30は、磁気層30の膜面に対する平行方向と比較して、磁気層30の膜面に対する垂直方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなり、上記印加される磁気により情報が記録される磁気記録部3と、磁気層30の膜面に対する垂直方向と比較して、磁気層30の膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる第一の応力付与部4とを備えている。そして、少なくとも、情報が記録されるトラックに沿って、複数の磁気記録部3と、第一の応力付与部4とが交互に配置されるように形成されている。また、磁気記録部3と第一の応力付与部4との磁歪定数は正である。なお、磁気記録部3と、第一の応力付与部4との材質については後述する。また、磁気記録部3に対して磁気情報を記録することを磁気記録と称する。   As shown in FIG. 1, the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment includes a magnetic layer 30 to which magnetism is applied on a substrate 2. The magnetic layer 30 is made of a magnetic material that has a relatively large magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface of the magnetic layer 30 as compared to the direction parallel to the film surface of the magnetic layer 30. The first magnetic recording unit 3 is formed of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface of the magnetic layer 30 compared to the direction perpendicular to the film surface of the magnetic layer 30. And a stress applying portion 4. A plurality of magnetic recording units 3 and first stress applying units 4 are alternately arranged along at least a track on which information is recorded. The magnetostriction constants of the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 are positive. The materials of the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 will be described later. Recording magnetic information on the magnetic recording unit 3 is referred to as magnetic recording.

ここで、複数の磁気記録部3のそれぞれに磁気情報が記録される方向、すなわち磁気記録方向は、図1の矢印に示すように、紙面左側方向である。   Here, the direction in which magnetic information is recorded in each of the plurality of magnetic recording units 3, that is, the magnetic recording direction, is the left side direction of the paper as shown by the arrow in FIG.

図1に示すように、複数の磁気記録部3のそれぞれは、基板2の表面に沿って並置された領域として形成されている。そして、磁気記録部3は、図2に示すように、平面形状は、互いに分離されいるとともに閉じた領域として形成されている。また、図1、2に示すように、本実施の形態においては、磁気記録部3は、円柱形状となるように形成されている。そして、磁気記録部3の膜面に対する垂直方向の側面は、第1の応力付与部4に囲まれている。この複数の磁気記録部3のそれぞれが、磁気情報の記録の際の記録磁区である。これにより、ある磁気記録部3に磁気情報が記録されたとしても、隣接する磁気記録部3に記録された磁気情報へ影響を及ぼすことがない。   As shown in FIG. 1, each of the plurality of magnetic recording units 3 is formed as a region juxtaposed along the surface of the substrate 2. As shown in FIG. 2, the magnetic recording unit 3 is formed as a closed region that is separated from each other and is planar. As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the magnetic recording unit 3 is formed in a cylindrical shape. The side surface in the direction perpendicular to the film surface of the magnetic recording unit 3 is surrounded by the first stress applying unit 4. Each of the plurality of magnetic recording units 3 is a recording magnetic domain at the time of recording magnetic information. Thereby, even if magnetic information is recorded in a certain magnetic recording unit 3, the magnetic information recorded in the adjacent magnetic recording unit 3 is not affected.

また、図1に示すように、磁気層30と基板2との層間には軟磁性層5が形成されている。すなわち、基板2上に軟磁性層5が形成され、軟磁性層5上に、磁気記録部3と、第一の応力付与部4とが膜面と平行な方向に繰り返し交互に形成されている。そして、磁気記録媒体1は、磁気記録部3と第一の応力付与部4とに積層して、保護層6、および、必要に応じて潤滑層7が形成されるパターンドメディアである。   Further, as shown in FIG. 1, a soft magnetic layer 5 is formed between the magnetic layer 30 and the substrate 2. That is, the soft magnetic layer 5 is formed on the substrate 2, and the magnetic recording portion 3 and the first stress applying portion 4 are alternately and repeatedly formed on the soft magnetic layer 5 in a direction parallel to the film surface. . The magnetic recording medium 1 is a patterned medium in which a protective layer 6 and, if necessary, a lubricating layer 7 are formed by laminating the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4.

基板2には、金属基板や酸化物基板、窒化物基板、樹脂製基板等を用いることができ、例えば、SiO基板やガラス基板、ポリカーボネート基板を用いることができる。また、半導体基板を用いても良い。 As the substrate 2, a metal substrate, an oxide substrate, a nitride substrate, a resin substrate, or the like can be used. For example, a SiO 2 substrate, a glass substrate, or a polycarbonate substrate can be used. Further, a semiconductor substrate may be used.

磁気記録部3は、膜面に対する平行よりも相対的に垂直方向に強い磁化容易軸を有し、かつ、磁歪定数が正である磁性材料からなる。   The magnetic recording unit 3 is made of a magnetic material having a strong axis of magnetization stronger in the direction perpendicular to the film surface than the parallel direction and having a positive magnetostriction constant.

第一の応力付与部4は、膜面に対する垂直方向よりも相対的に平行方向に強い磁化容易軸を有し、かつ、磁歪定数が正である磁性材料からなる。   The first stress applying part 4 is made of a magnetic material having a strong axis of magnetization stronger in a direction parallel to the direction perpendicular to the film surface and having a positive magnetostriction constant.

また、磁気記録部3と第一の応力付与部4との磁性体は非晶質磁性体であることが望ましい。これによれば、結晶質の金属材料を磁性体に用いる場合に比べて、格子欠損や記録磁区中での意図しない結晶方位の変化等によって、磁気記録媒体1中の個々の磁気記録部3や第一の応力付与部4の磁気特性分散を生じることなく、各磁気記録部3、第一の応力付与部4がそれぞれ同等の磁気特性を示すことから、安定な性能の磁気記録媒体1を提供するのに好適である。   Further, it is desirable that the magnetic body of the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 is an amorphous magnetic body. According to this, as compared with the case where a crystalline metal material is used for the magnetic body, the individual magnetic recording sections 3 in the magnetic recording medium 1 or the like due to lattice defects or unintentional changes in crystal orientation in the recording magnetic domain. Since each magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 exhibit the same magnetic characteristics without causing the magnetic characteristic dispersion of the first stress applying unit 4, the magnetic recording medium 1 having stable performance is provided. It is suitable for doing.

ここで、第一の応力付与部4として、膜面に対する垂直方向よりも相対的に平行方向(適宜、面内方向またはトラック長さ方向と称する)に強い磁化容易軸を有する材料を用いることによって、磁気記録部3と、別の隣接する磁気記録部3との隙間を磁性体で埋めてあっても、ある一つの磁気記録部3に記録された垂直磁気情報が交換結合力によって隣接する別の磁気記録部3に転写されることを防ぐことができるため、磁気記録媒体1をパターンドメディアとして形成することができる。   Here, as the first stress applying portion 4, a material having a strong easy axis in a parallel direction (referred to as an in-plane direction or a track length direction as appropriate) relative to a direction perpendicular to the film surface is used. Even if the gap between the magnetic recording unit 3 and another adjacent magnetic recording unit 3 is filled with a magnetic material, the perpendicular magnetic information recorded in one magnetic recording unit 3 is separated by the exchange coupling force. Therefore, the magnetic recording medium 1 can be formed as a patterned medium.

軟磁性層5は、磁気記録部3に外部磁界を印加して磁気記録を行う際に、膜面に垂直な方向の磁界を増強して磁気記録を補助するための層であり、SUL(soft under layer)とも称される層である。さらに、軟磁性層5は、裏打ち層とも称される。軟磁性層5は、例えばNiFe,NiFeTa,CoZrやこれらを主体とする軟磁性体を用いて形成される。軟磁性層5を形成する際には、磁気記録部3および第一の応力付与部4と、軟磁性層5との間に、更に非磁性層が形成されていても構わない。なお、軟磁性層5は、軟磁性層5が無くても磁気記録部3に所望の磁気情報が記録可能な場合には、必ずしも形成される必要は無い。   The soft magnetic layer 5 is a layer for assisting magnetic recording by enhancing a magnetic field in a direction perpendicular to the film surface when an external magnetic field is applied to the magnetic recording unit 3 to perform magnetic recording, and SUL (soft This is also referred to as an under layer. Further, the soft magnetic layer 5 is also referred to as a backing layer. The soft magnetic layer 5 is formed using, for example, NiFe, NiFeTa, CoZr or a soft magnetic material mainly composed of these. When the soft magnetic layer 5 is formed, a nonmagnetic layer may be further formed between the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 and the soft magnetic layer 5. The soft magnetic layer 5 is not necessarily formed when desired magnetic information can be recorded in the magnetic recording unit 3 without the soft magnetic layer 5.

保護層6は、磁気ヘッド等の外部からの物理的な接触から、磁性体から成る磁気記録部3および第一の応力付与部4を保護するための役割と、磁気記録部3および第一の応力付与部4の酸化劣化を防ぐ酸化防止層としての役割とを兼ねる。そして、保護層6は、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜やAlN,SiN,CN等の窒化膜等を適用できる。   The protective layer 6 has a role for protecting the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 made of a magnetic material from physical contact from outside such as a magnetic head, and the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4. It also serves as an antioxidant layer that prevents oxidative degradation of the stress applying portion 4. The protective layer 6 may be a DLC (diamond-like carbon) film, a nitride film such as AlN, SiN, or CN.

潤滑層7は、磁気ヘッド等の外部からの物理的な接触によって磁気記録媒体1または磁気ヘッドが破損することを防ぐためのものであり、例えば、パーフルオロポリエーテルを骨格とする分子膜を使用することができる。   The lubrication layer 7 is for preventing the magnetic recording medium 1 or the magnetic head from being damaged due to physical contact from the outside such as a magnetic head. For example, a molecular film having a perfluoropolyether skeleton is used. can do.

次に、本実施形態の磁気記録媒体1が、磁気記録がなされる際に、隣接する磁区に対して誤記録を防ぐことができる理由について図3を用いて説明する。   Next, the reason why the magnetic recording medium 1 of the present embodiment can prevent erroneous recording with respect to adjacent magnetic domains when magnetic recording is performed will be described with reference to FIG.

図3は、本実施の形態に係る磁気記録媒体1と、磁気記録ヘッド40とを示し、磁気記録を行う際の磁界の様子を表す説明図である。なお、図3に示した磁気記録媒体1の概略図には、保護層6と潤滑層7を省略している。   FIG. 3 shows the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment and the magnetic recording head 40, and is an explanatory diagram showing the state of the magnetic field when performing magnetic recording. In the schematic diagram of the magnetic recording medium 1 shown in FIG. 3, the protective layer 6 and the lubricating layer 7 are omitted.

ここで、本実施の形態において、磁気記録媒体1に磁気記録を行うための磁気記録ヘッド40として、図3に示すような垂直磁気記録ヘッドを用いるものとする。   Here, in this embodiment, a perpendicular magnetic recording head as shown in FIG. 3 is used as the magnetic recording head 40 for performing magnetic recording on the magnetic recording medium 1.

磁気記録ヘッド40は、主磁極41とトレーリングシールド42とを備えている単磁極ヘッドである。また、図示はしないが、磁気記録ヘッド40は、磁気記録部3に記録を行う際に電流を流すためのコイルを含む。なお、以下の説明では、このような主磁極とトレーリングシールドとを含む垂直磁気ヘッドのことをトレーリングシールド型単磁極ヘッドと称する場合がある。   The magnetic recording head 40 is a single magnetic pole head including a main magnetic pole 41 and a trailing shield 42. Although not shown, the magnetic recording head 40 includes a coil for passing a current when recording on the magnetic recording unit 3. In the following description, a perpendicular magnetic head including such a main magnetic pole and a trailing shield may be referred to as a trailing shield type single magnetic pole head.

主磁極41とトレーリングシールド42とは、互いに隣接して設けられている。そして、主磁極41から磁気記録部3および応力付与部4に磁場が印加される。そして、この印加された磁場の一部の磁束がトレーリングシールド42に吸収される。   The main magnetic pole 41 and the trailing shield 42 are provided adjacent to each other. Then, a magnetic field is applied from the main magnetic pole 41 to the magnetic recording unit 3 and the stress applying unit 4. Then, a part of the applied magnetic field is absorbed by the trailing shield 42.

ここで、図3において、磁気記録方向はトレーリングシールド42が設けられている側から主磁極41が設けられている側への方向である。すなわち紙面左向き方向である。そして、この磁気記録は、磁気記録媒体1が磁気記録ヘッド40に対して相対的に移動することにより記録されていく。磁気記録媒体1が磁気記録ヘッド40に対して相対的に移動する方向(媒体移動方向)は主磁極41が設けられている側からトレーリングシールド42が設けられている側への方向である。すなわち、図3に示す矢印の方向であり、紙面右方向である。   Here, in FIG. 3, the magnetic recording direction is the direction from the side where the trailing shield 42 is provided to the side where the main magnetic pole 41 is provided. That is, it is the left direction of the page. This magnetic recording is recorded as the magnetic recording medium 1 moves relative to the magnetic recording head 40. The direction in which the magnetic recording medium 1 moves relative to the magnetic recording head 40 (medium moving direction) is the direction from the side on which the main magnetic pole 41 is provided to the side on which the trailing shield 42 is provided. That is, it is the direction of the arrow shown in FIG.

主磁極41から磁場を印加して、磁気記録部3に、膜面に対する垂直方向の磁気情報(垂直磁気情報)を記録する際、主磁極41付近の磁気記録部3では強い垂直磁場が印加される。   When a magnetic field is applied from the main magnetic pole 41 and magnetic information in the direction perpendicular to the film surface (perpendicular magnetic information) is recorded on the magnetic recording unit 3, a strong vertical magnetic field is applied to the magnetic recording unit 3 near the main magnetic pole 41. The

図3に示す磁気記録部3a、磁気記録部3bはともに、磁気情報が記録されるトラックである。そして、主磁極41の磁場印加面に一番近くに位置し、磁気記録を行いたい磁気記録部3を磁気記録部3aとする。また、応力付与部4を介して配置された次の磁気記録部3であって、既に磁気情報が記録された磁気記録部3を磁気記録部3bとする。すなわち、磁気記録部3bは、応力付与部4を介して磁気記録部3aの隣に配置され、トレーリングシールド42が形成されている側に位置する磁気記録部3である。   Both the magnetic recording unit 3a and the magnetic recording unit 3b shown in FIG. 3 are tracks on which magnetic information is recorded. The magnetic recording unit 3 that is located closest to the magnetic field application surface of the main magnetic pole 41 and that wants to perform magnetic recording is defined as a magnetic recording unit 3a. The next magnetic recording unit 3 arranged via the stress applying unit 4 and having already recorded magnetic information is referred to as a magnetic recording unit 3b. In other words, the magnetic recording unit 3 b is a magnetic recording unit 3 that is arranged next to the magnetic recording unit 3 a via the stress applying unit 4 and is located on the side where the trailing shield 42 is formed.

また、応力付与部4のうち、磁気記録部3aと、磁気記録部3bとに挟まれて配置されている応力付与部4を応力付与部4aとする。すなわち、第一の応力付与部4aは、主磁極41の磁場印加面に一番近くに位置する第一の応力付与部4である。そして、磁気記録部3bを介して配置された次の第一の応力付与部4であって、磁気記録部3bと隣接して配置され、第一の応力付与部4aとともに磁気記録部3bを挟む位置に形成されている第一の応力付与部4を第一の応力付与部4bとする。すなわち、応力付与部4bは、磁気記録部3bを介して応力付与部4aと隣に配置され、トレーリングシールド42が形成されている側に位置する応力付与部4である。   In addition, the stress applying unit 4 that is disposed between the magnetic recording unit 3a and the magnetic recording unit 3b in the stress applying unit 4 is referred to as a stress applying unit 4a. That is, the first stress applying unit 4 a is the first stress applying unit 4 located closest to the magnetic field application surface of the main magnetic pole 41. And it is the next 1st stress provision part 4 arrange | positioned through the magnetic recording part 3b, Comprising: It arrange | positions adjacent to the magnetic recording part 3b, and sandwiches the magnetic recording part 3b with the 1st stress provision part 4a. The first stress applying part 4 formed at the position is defined as a first stress applying part 4b. That is, the stress applying part 4b is the stress applying part 4 that is disposed adjacent to the stress applying part 4a via the magnetic recording part 3b and is located on the side where the trailing shield 42 is formed.

ここで、トレーリングシールド型単磁極ヘッドである磁気記録ヘッド40は、磁界分布を急峻化させ、磁界勾配を増大させるために、トレーリングシールド42と主磁極41とを備えて構成されており、トレーリングシールド42と主磁極41とのギャップ長を小さくしている。そのため、トレーリングシールド型単磁極ヘッドの場合では、トレーリングシールド42と主磁極41とのギャップ長が小さいので、磁束の一部が主磁極41から裏打ち層である軟磁性層5に届かずに、トレーリングシールド42に吸収されることが多くなる。   Here, the magnetic recording head 40, which is a trailing shield type single magnetic pole head, includes a trailing shield 42 and a main magnetic pole 41 in order to sharpen the magnetic field distribution and increase the magnetic field gradient. The gap length between the trailing shield 42 and the main magnetic pole 41 is reduced. Therefore, in the case of the trailing shield type single magnetic pole head, the gap length between the trailing shield 42 and the main magnetic pole 41 is small, so that a part of the magnetic flux does not reach the soft magnetic layer 5 that is the backing layer from the main magnetic pole 41. , It is often absorbed by the trailing shield 42.

そのため、トレーリングシールド型単磁極ヘッドである磁気記録ヘッド40からは、膜面に対する垂直方向に、主磁極41付近の磁気記録部3aに磁場が印加されるだけではなく、膜面に対する平行方向の磁場成分を含んだ磁場が、主磁極41よりトレーリングシールド42の方向にずれた付近の磁気記録部3bに印加される。トレーリングシールド型単磁極ヘッドにおいて、面内方向に磁場成分が生じることは、非特許文献1にも記載されており、P.58、4行目には記録磁界が垂直方向から面内方向に傾くと記載されている。このようなトレーリングシールド型単磁極ヘッドからの磁束の様子を、磁気記録媒体1の膜面に対する垂直方向の断面について図3に模式的に示している。   Therefore, the magnetic recording head 40, which is a trailing shield type single magnetic pole head, not only applies a magnetic field to the magnetic recording portion 3a in the vicinity of the main magnetic pole 41 in the direction perpendicular to the film surface, but also in the direction parallel to the film surface. A magnetic field including a magnetic field component is applied to the magnetic recording unit 3 b in the vicinity of the main magnetic pole 41 that is shifted in the direction of the trailing shield 42. It is also described in Non-Patent Document 1 that a magnetic field component is generated in the in-plane direction in the trailing shield type single magnetic pole head. The 58th and 4th lines indicate that the recording magnetic field is inclined in the in-plane direction from the vertical direction. The state of the magnetic flux from such a trailing shield type single magnetic pole head is schematically shown in FIG. 3 for a cross section in a direction perpendicular to the film surface of the magnetic recording medium 1.

図3の主磁極41からの磁束が示すように、磁気記録部3aには、膜面に対する垂直方向の磁場成分が強い磁気である垂直磁気が印加される。これにより、磁気記録部3aに磁気記録がなされる。なお、磁気記録部3aに情報を磁気記録するために印加される上記垂直磁気は、情報が磁気記録される程度に、膜面に対して垂直方向の磁場成分が強い磁気のことであり、膜面に対する平行方向の磁場成分を含んでいてもよい。   As shown by the magnetic flux from the main magnetic pole 41 in FIG. 3, perpendicular magnetism, which is magnetism having a strong magnetic field component in the direction perpendicular to the film surface, is applied to the magnetic recording unit 3a. Thereby, magnetic recording is performed on the magnetic recording unit 3a. The perpendicular magnetism applied to magnetically record information on the magnetic recording unit 3a is magnetism having a strong magnetic field component perpendicular to the film surface to the extent that information is magnetically recorded. A magnetic field component in a direction parallel to the surface may be included.

そして、磁気記録部3aより磁気記録方向、即ちトレーリングシールド42が位置する方向にずれた位置にある磁気記録部3bに対しては、磁気記録部3aと比較して、膜面に対する平行方向の磁場成分を多く含む磁界が印加される。また、磁気記録部3bを挟む第一の応力付与部4a、4bに対しても、図3での主磁極41からの磁束が示すような、膜面に対する平行方向の成分を含んだ磁界が印加される。なお、このとき、磁気記録を行いたい磁気記録部3aと磁気記録部3bとの間に挟まれた第一の応力付与部4aについて、磁気記録部3aとの境界面付近よりも磁気記録部3bとの境界面付近の方が膜面に対する平行方向成分の漏洩磁界が強く印加される。そして、第一の応力付与部4a、4bは、相対的に、膜面に対する垂直方向よりも、平行方向に強い磁気異方性を有し、正の磁歪定数を有するので、膜面に対する平行方向の磁場成分を多く含む漏洩磁界が印加されることで膜面に対する平行方向に伸長しようとする磁歪が発生する。   The magnetic recording unit 3b located at a position shifted from the magnetic recording unit 3a in the magnetic recording direction, that is, the direction in which the trailing shield 42 is positioned, is compared with the magnetic recording unit 3a in the direction parallel to the film surface. A magnetic field containing a lot of magnetic field components is applied. Further, a magnetic field including a component in a direction parallel to the film surface as shown by the magnetic flux from the main magnetic pole 41 in FIG. 3 is applied to the first stress applying portions 4a and 4b sandwiching the magnetic recording portion 3b. Is done. At this time, with respect to the first stress applying portion 4a sandwiched between the magnetic recording portion 3a and the magnetic recording portion 3b to be subjected to magnetic recording, the magnetic recording portion 3b is closer than the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3a. A leakage magnetic field having a component in the direction parallel to the film surface is more strongly applied in the vicinity of the boundary surface between the two. Since the first stress applying portions 4a and 4b have a relatively strong magnetic anisotropy in the parallel direction and a positive magnetostriction constant relative to the direction perpendicular to the film surface, the first stress applying portions 4a and 4b are parallel to the film surface. When a leakage magnetic field containing a large amount of the magnetic field component is applied, magnetostriction that tends to extend in a direction parallel to the film surface is generated.

ここで、磁歪の発生について説明する。磁性体に対して外部磁界が加わっていない状態では、磁性体内部の磁化は、磁性体全体としての磁化方向を中心として、ある程度、分散している(磁性体の内部に歪みの分散を有する状態)。   Here, generation of magnetostriction will be described. When an external magnetic field is not applied to the magnetic material, the magnetization inside the magnetic material is dispersed to some extent centered on the magnetization direction of the entire magnetic material (a state in which the magnetic material has a dispersion of strain) ).

これに対して、外部から磁界を加えることで磁性体の内部の磁化方向が揃って(歪みの分散の緩和)磁性体全体として外形が変形する。   On the other hand, by applying a magnetic field from the outside, the magnetization directions inside the magnetic body are aligned (relaxation of strain dispersion), and the outer shape of the entire magnetic body is deformed.

つまり、膜面に対する平行な方向の磁気異方性を有する第一の応力付与部4a、4bに対して、膜面に対する平行な方向の成分を有した磁場が印加されることで、膜面に対する平行な方向に磁化が伸び、正の磁歪定数を有する第一の応力付与部4a、4bにおける材料の磁化がそれぞれ揃って大きくなることで、磁化方向に伸張の歪みが発生する。一方、負の磁歪定数を有する材料の場合は、磁化方向に縮小の歪みが発生する。   That is, a magnetic field having a component in a direction parallel to the film surface is applied to the first stress applying portions 4a and 4b having magnetic anisotropy in a direction parallel to the film surface, so that Magnetization extends in the parallel direction, and the magnetizations of the materials in the first stress applying portions 4a and 4b having a positive magnetostriction constant are all increased, thereby generating an expansion strain in the magnetization direction. On the other hand, in the case of a material having a negative magnetostriction constant, a reduction strain occurs in the magnetization direction.

また、特に、希土類元素は上記の歪が大きいため、このような元素を含む強磁性化合物は大きな磁歪を発現し、これに伴って磁気異方性が大きく変化する。   In particular, since the rare earth element has a large strain, a ferromagnetic compound containing such an element exhibits a large magnetostriction, and the magnetic anisotropy changes greatly accordingly.

上述した通り、第一の応力付与部4aについて、磁気記録部3aとの境界面付近よりもトレーリングシールド42が形成されている側に隣接する磁気記録部3bとの境界面付近の方が、膜面に対する平行方向成分の磁場成分を多く含む漏洩磁界が強く印加される。このため、第一の応力付与部4aでは、磁気記録部3aとの境界面付近よりも磁気記録部3bとの境界面付近の方が膜面に対する平行方向の磁歪が大きく発生する。   As described above, in the first stress applying portion 4a, the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3b adjacent to the side where the trailing shield 42 is formed is more than the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3a. A leakage magnetic field containing a large amount of magnetic field components parallel to the film surface is strongly applied. For this reason, in the first stress applying portion 4a, the magnetostriction in the direction parallel to the film surface is larger in the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3b than in the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3a.

これにより、磁気記録を行いたい磁気記録部3aに対して媒体移動方向、即ちトラック長さ方向の前方に位置する磁気記録部3bと、磁気記録部3bを挟む第一の応力付与部4a、4bとの境界面で、矢印で示すように膜面に対する平行方向の圧縮応力が発生する。そして、第一の応力付与部4a、4bに挟まれた磁気記録部3bの、膜面に対する垂直方向の磁気異方性(垂直磁気異方性)が逆磁歪効果により向上する。   Accordingly, the magnetic recording unit 3b positioned in front of the medium moving direction, that is, the track length direction with respect to the magnetic recording unit 3a to perform magnetic recording, and the first stress applying units 4a and 4b sandwiching the magnetic recording unit 3b. , A compressive stress in a direction parallel to the film surface is generated as indicated by an arrow. Then, the magnetic anisotropy (perpendicular magnetic anisotropy) in the direction perpendicular to the film surface of the magnetic recording portion 3b sandwiched between the first stress applying portions 4a and 4b is improved by the inverse magnetostriction effect.

この逆磁歪効果の発現を詳細に述べると、膜面に対する平行方向の応力(面内応力)σが、逆磁歪効果によって磁性体の垂直磁気異方性を向上させるとき、誘発された垂直磁気異方性エネルギー密度ΔKは次式(1)で表すことができる。
ΔK=−3/2λσ・・・式(1)
ここで、λ、σを以下に示す。
λ:磁性体の磁歪定数
σ:磁性体にかかる面内応力 (圧縮応力:σ<0、伸長応力:σ>0)
本実施の形態の磁気記録媒体1では、上記磁歪定数λは磁気記録部3の正の磁歪定数であり、磁気記録を行いたい磁気記録部3aに対して媒体移動方向、すなわち、トラック長さ方向の前方に位置する磁気記録部3bと、磁気記録部3bを挟む第一の応力付与部4a、4bそれぞれとの境界面で、矢印で示すように膜面に対する平行方向の圧縮応力σ(<0)が発生する。そしてこの場合、式(1)が示すように、第一の応力付与部4a、4bに挟まれた磁気記録部3bの垂直磁気異方性エネルギー密度ΔKが向上する。
The expression of the inverse magnetostrictive effect is described in detail. When the stress in the direction parallel to the film surface (in-plane stress) σ improves the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic material by the inverse magnetostrictive effect, the induced perpendicular magnetostriction is induced. The isotropic energy density ΔK u can be expressed by the following equation (1).
ΔK u = −3 / 2λσ Expression (1)
Here, λ and σ are shown below.
λ: magnetostriction constant of the magnetic material σ: in-plane stress applied to the magnetic material (compression stress: σ <0, elongation stress: σ> 0)
In the magnetic recording medium 1 of the present embodiment, the magnetostriction constant λ is a positive magnetostriction constant of the magnetic recording unit 3, and the medium moving direction, that is, the track length direction with respect to the magnetic recording unit 3a to be magnetically recorded. Compressive stress σ (<0) in the direction parallel to the film surface as indicated by arrows at the boundary surfaces between the magnetic recording unit 3b located in front of the first recording medium and the first stress applying units 4a and 4b sandwiching the magnetic recording unit 3b. ) Occurs. In this case, as indicated by the equation (1), the perpendicular magnetic anisotropy energy density ΔK u of the magnetic recording portion 3b sandwiched between the first stress applying portions 4a and 4b is improved.

このように、磁気記録部3bの垂直磁気異方性エネルギー密度ΔKが向上することにより、磁気記録部3bに漏洩磁界が印加されたとしても、磁気記録部3bに記録されている磁気情報へ影響がおよぶことを防止することができる。 Thus, by improving the perpendicular magnetic anisotropy energy density ΔK u of the magnetic recording unit 3b, even if a leakage magnetic field is applied to the magnetic recording unit 3b, the magnetic information recorded in the magnetic recording unit 3b is changed. It is possible to prevent the influence.

なお、本実施の形態の磁気記録媒体1は、磁気記録部3の磁性体はGd、Ho、Tb、Dy、から選択される希土類金属とFe、Coから選択される少なくとも一つの3d遷移金属とを含んで成ることが好ましい。   In the magnetic recording medium 1 of the present embodiment, the magnetic material of the magnetic recording unit 3 is a rare earth metal selected from Gd, Ho, Tb, and Dy and at least one 3d transition metal selected from Fe and Co. It is preferable to comprise.

これによれば、希土類金属と3d遷移金属の互いの磁化が反平行に揃うフェリ磁性体となり、室温において、絶対値の大きい正の磁歪定数を有する磁気記録部3を得ることができる。そのため、面内応力が磁気記録部3に加わった際に発現する垂直磁気異方性エネルギー密度の変化量を大きくすることができる。   According to this, a ferrimagnetic material in which the magnetizations of the rare earth metal and the 3d transition metal are aligned in antiparallel is obtained, and the magnetic recording unit 3 having a positive magnetostriction constant having a large absolute value can be obtained at room temperature. Therefore, the amount of change in perpendicular magnetic anisotropy energy density that appears when in-plane stress is applied to the magnetic recording unit 3 can be increased.

また、磁気記録部3の合金組成を調整して室温近傍に補償点を設定し、室温で高保磁力を得られるので、記録情報を安定に保持できるとともに、キュリー温度を比較的低く設定できるため、熱アシスト磁気記録に好適な磁気記録部3を備えた磁気記録媒体1を提供できる。さらに、Tb、Fe、Coの合金は高い垂直磁気異方性エネルギーを得られるので、本実施の形態に係る磁気記録媒体1の磁気記録部3として用いるのに好適である。このとき、磁気記録部3に垂直磁気異方性の強いTb、Fe、Coの合金を用いることで、磁気記録部3の磁化が第一の応力付与部4による膜面に対する平行方向の磁気異方性の影響を受けて、膜面に対する垂直方向から傾くことを防ぐことができる。   In addition, by adjusting the alloy composition of the magnetic recording unit 3 and setting a compensation point near room temperature, a high coercive force can be obtained at room temperature, so that recording information can be stably maintained and the Curie temperature can be set relatively low. A magnetic recording medium 1 having a magnetic recording unit 3 suitable for heat-assisted magnetic recording can be provided. Furthermore, since an alloy of Tb, Fe, and Co can obtain high perpendicular magnetic anisotropy energy, it is suitable for use as the magnetic recording portion 3 of the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment. At this time, by using an alloy of Tb, Fe, and Co having strong perpendicular magnetic anisotropy for the magnetic recording portion 3, the magnetization of the magnetic recording portion 3 is magnetically different in the direction parallel to the film surface by the first stress applying portion 4. It is possible to prevent tilting from the direction perpendicular to the film surface under the influence of the directionality.

さらに、本実施の形態の磁気記録媒体1は、第一の応力付与部4の磁性体はGd、Ho、Tb、Dyから選択される少なくとも一つの希土類金属とFe、Coから選択される少なくとも一つの3d遷移金属とを含んで成ることが好ましい。   Furthermore, in the magnetic recording medium 1 of the present embodiment, the magnetic material of the first stress applying unit 4 is at least one selected from Gd, Ho, Tb, Dy and Fe, Co. Preferably, it comprises two 3d transition metals.

これによれば、室温において、絶対値が大きく、正の磁歪定数を有する第一の応力付与部4を得ることができる。また、第一の応力付与部4の合金組成を調整して、膜面に対する平行方向の磁気異方性が垂直方向に比べて相対的に強くし、膜面に対する平行方向の磁場を印加した際における保磁力を小さく設定し、かつ、膜面に対する垂直方向に磁場を印加した際における保磁力を大きく設定する。これにより、第一の応力付与部4に膜面に対する平行方向成分を有した磁場が印加された際、第一の応力付与部4は、膜面に対する平行方向の磁歪を発生させて、第一の応力付与部4に隣接した磁気記録部3bに膜面に対する平行方向の圧縮応力を加える。このため、第一の応力付与部4に隣接した磁気記録部3bの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上する。   According to this, the first stress applying part 4 having a large absolute value and a positive magnetostriction constant at room temperature can be obtained. In addition, when the alloy composition of the first stress applying portion 4 is adjusted so that the magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface is relatively stronger than in the vertical direction, and a magnetic field in the direction parallel to the film surface is applied And the coercive force when a magnetic field is applied in the direction perpendicular to the film surface is set large. As a result, when a magnetic field having a component parallel to the film surface is applied to the first stress applying unit 4, the first stress applying unit 4 generates magnetostriction in the direction parallel to the film surface, A compressive stress in a direction parallel to the film surface is applied to the magnetic recording portion 3b adjacent to the stress applying portion 4. For this reason, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording part 3b adjacent to the first stress applying part 4 is improved by the inverse magnetostriction effect.

また、第一の応力付与部4の磁性材料として、例えば、TbFe、(TbDy)Feラーベス相ターフェノール合金、TbHoFeなどを用いることができる。この中で、Tb、Feの薄膜合金は正の磁歪定数が大きく、本実施の形態に係る磁気記録媒体1の第一の応力付与部4として用いるのに好適である。TbFeの薄膜組成は、Tb量が45から50at%となるように形成することが望ましい。これは、非特許文献3に記載されているように、Tb量が20〜40%程度では垂直磁気異方性を有することになり、本実施の形態に係る第一の応力付与部4には適さないからである。また、Tb量が50%以上になると飽和磁歪の値が急減するので、第一の応力付与部4として用いるTbFe組成は、Tb量が45から50%となるように形成することが望ましい。   Moreover, as a magnetic material of the 1st stress provision part 4, TbFe, (TbDy) Fe Laves phase terphenol alloy, TbHoFe etc. can be used, for example. Among them, the thin film alloy of Tb and Fe has a large positive magnetostriction constant, and is suitable for use as the first stress applying portion 4 of the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment. The thin film composition of TbFe is preferably formed so that the amount of Tb is 45 to 50 at%. As described in Non-Patent Document 3, this has perpendicular magnetic anisotropy when the amount of Tb is about 20 to 40%, and the first stress applying unit 4 according to the present embodiment includes It is not suitable. Further, since the value of the saturation magnetostriction rapidly decreases when the amount of Tb is 50% or more, it is desirable that the TbFe composition used as the first stress applying portion 4 is formed so that the amount of Tb is 45 to 50%.

さらに、希土類−遷移金属の合金からなる磁性体においては、逆磁歪効果により垂直磁気異方性エネルギー密度が向上すると、それに伴い保磁力が向上することが一般的に知られている。本実施の形態に係る磁気記録部3bの垂直磁気異方性エネルギー密度の向上に伴い、膜面に対する垂直方向に磁気記録部3bに対して磁場を印加した際における磁気記録部3bの保磁力Hが向上するので、磁気記録部3bに対する垂直磁気記録の誤った記録を防止することが可能となる。 Further, it is generally known that in a magnetic body made of a rare earth-transition metal alloy, the coercive force is improved as the perpendicular magnetic anisotropy energy density is improved by the inverse magnetostrictive effect. As the perpendicular magnetic anisotropy energy density of the magnetic recording unit 3b according to the present embodiment increases, the coercive force H of the magnetic recording unit 3b when a magnetic field is applied to the magnetic recording unit 3b in the direction perpendicular to the film surface. Since c is improved, it is possible to prevent erroneous recording of perpendicular magnetic recording with respect to the magnetic recording unit 3b.

次に、本実施形態に係る磁気記録媒体1の製造方法を、図4(a)(b)〜図6(a)(b)を用いて示せば以下の通りである。   Next, a method for manufacturing the magnetic recording medium 1 according to this embodiment will be described as follows with reference to FIGS. 4 (a), 4 (b) to 6 (a), (b).

図4(a)は、本実施の形態に係る磁気記録媒体1の製造過程を表し、基板2上に軟磁性層5、第一の応力付与部4、およびレジスト8が積層されている断面図を表し、図4(b)は、図4(a)におけるレジスト8がパターニングされた場合の断面図を表す。   4A shows a manufacturing process of the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view in which the soft magnetic layer 5, the first stress applying portion 4, and the resist 8 are stacked on the substrate 2. FIG. FIG. 4B shows a cross-sectional view when the resist 8 in FIG. 4A is patterned.

図5(a)は、図4(a)における磁気記録媒体1の第一の応力付与部4がパターニングされた場合を表す断面図であり、図5(b)は、図5(a)において磁気記録部3を形成した場合の断面図を表す。   FIG. 5A is a cross-sectional view showing a case where the first stress applying portion 4 of the magnetic recording medium 1 in FIG. 4A is patterned, and FIG. 5B is a diagram in FIG. A sectional view in the case of forming the magnetic recording unit 3 is shown.

図6(a)は、図5(b)に示す磁気記録媒体1のレジスト8を取り除いた場合の断面図を表し、図6(b)は図6(a)の磁気記録媒体1に保護層6と、潤滑層7とを形成した場合の断面図を表す。   6A is a cross-sectional view when the resist 8 of the magnetic recording medium 1 shown in FIG. 5B is removed. FIG. 6B shows a protective layer on the magnetic recording medium 1 of FIG. 6 and a cross-sectional view when the lubricating layer 7 is formed are shown.

まず、図4(a)に示すように、基板2上に、例えば膜厚100nmから400nm程度からなる軟磁性層5と、膜厚10nmから100nm程度からなる第一の応力付与部4に積層して、膜厚100nmから400nm程度のレジスト8の膜を形成する。この後、電子線リソグラフィや光リソグラフィを用いて、図2で示した磁気記録部3と第一の応力付与部4に相当する微細パターンを露光する。そして、その後、露光されたレジスト8を取り除く現像を行い、図4(b)に示すように、第一の応力付与部4上にレジスト8の島を形成する。   First, as shown in FIG. 4A, a soft magnetic layer 5 having a thickness of, for example, about 100 nm to 400 nm and a first stress applying portion 4 having a thickness of about 10 nm to 100 nm are stacked on the substrate 2. Thus, a resist 8 film having a thickness of about 100 nm to 400 nm is formed. Thereafter, a fine pattern corresponding to the magnetic recording portion 3 and the first stress applying portion 4 shown in FIG. 2 is exposed using electron beam lithography or optical lithography. Then, development is performed to remove the exposed resist 8, and an island of the resist 8 is formed on the first stress applying portion 4 as shown in FIG.

次に、図5(a)に示すように、レジスト8の成膜過程で作製した第一の応力付与部4に相当する箇所の微細パターンをマスクとして、例えばRIE(Reactive Ion Etching)を用いて、第一の応力付与部4を加工し、凹状の溝を形成する。この際、第一の応力付与部4とレジスト8のエッチングレートの違いにより、第一の応力付与部4上にレジスト8が残っている部分は加工されず、第一の応力付与部4上にレジスト8が残っていない部分がエッチングされる。上記RIEを行う際、用いるガスとしては、第一の応力付与部4を構成する磁性体を高レートでエッチング可能なメタノールガスやCOを含むガスが望ましい。ただし、上記ガス種に限るものではなく、第一の応力付与部4がエッチングできるものであれば他のガスを用いても構わない。また、RIEの代わりに、Arイオンミリングを用いてもよい。このとき、軟磁性層5の最表面が現れる深さまでエッチングを行う。   Next, as shown in FIG. 5A, for example, RIE (Reactive Ion Etching) is used by using, as a mask, a fine pattern of a portion corresponding to the first stress applying portion 4 manufactured in the process of forming the resist 8. The first stress applying portion 4 is processed to form a concave groove. At this time, due to the difference in the etching rate between the first stress applying portion 4 and the resist 8, the portion where the resist 8 remains on the first stress applying portion 4 is not processed, but on the first stress applying portion 4. The portion where the resist 8 does not remain is etched. As the gas to be used when performing the RIE, methanol gas or CO-containing gas capable of etching the magnetic body constituting the first stress applying unit 4 at a high rate is desirable. However, it is not limited to the above gas types, and other gases may be used as long as the first stress applying part 4 can be etched. Further, Ar ion milling may be used instead of RIE. At this time, etching is performed to a depth at which the outermost surface of the soft magnetic layer 5 appears.

次に、図5(b)に示すように、磁気記録部3を軟磁性層5上に形成する。この際、磁気記録部3の膜厚を第一の応力付与部4と同じ膜厚にする。なお、図示はしないが、磁気記録部3を形成後に、磁気記録部3の酸化を防止するための非磁性膜を、例えば膜厚1nmから10nm程度で形成することが望ましい。   Next, as shown in FIG. 5B, the magnetic recording unit 3 is formed on the soft magnetic layer 5. At this time, the film thickness of the magnetic recording unit 3 is made the same as that of the first stress applying unit 4. Although not shown in the figure, it is desirable to form a nonmagnetic film with a thickness of, for example, about 1 nm to 10 nm after the magnetic recording unit 3 is formed to prevent oxidation of the magnetic recording unit 3.

次に、図6(a)に示すように、第一の応力付与部4上に残るレジスト8を、剥離液を用いて取り除くことで、同時にレジスト上に積層している磁気記録部3も取り除かれる。これにより、磁気記録部3および第一の応力付与部4の表面に凹凸の無い形状を得ることができる。   Next, as shown in FIG. 6A, the resist 8 remaining on the first stress applying portion 4 is removed by using a stripping solution, so that the magnetic recording portion 3 laminated on the resist is also removed at the same time. It is. Thereby, the shape without an unevenness | corrugation on the surface of the magnetic-recording part 3 and the 1st stress provision part 4 can be obtained.

最後に、図6(b)に示すように、磁気記録部3と第一の応力付与部4との酸化防止のための保護層6と、磁気記録ヘッド40の安定浮上のための潤滑層7を形成する。
以上の工程により、本実施形態の磁気記録媒体1が完成する。
Finally, as shown in FIG. 6B, a protective layer 6 for preventing oxidation of the magnetic recording portion 3 and the first stress applying portion 4 and a lubricating layer 7 for stable floating of the magnetic recording head 40. Form.
Through the above steps, the magnetic recording medium 1 of the present embodiment is completed.

(実施例1)
次に、第1の実施形態に示した磁気記録媒体1について作製した実施例を以下に示す。
Example 1
Next, examples of manufacturing the magnetic recording medium 1 shown in the first embodiment will be described below.

まず、SiOからなる基板2上にNiFeからなる軟磁性層5を厚さ150nmとなるようにスパッタ成膜し、軟磁性層5上にTb46Fe54からなる第一の応力付与部4を80nmとなるようにスパッタ成膜する。ここで、第一の応力付与部4として用いるTb46Fe54の磁気特性は、相対的に、膜面に対する垂直方向よりも平行方向に強い磁気異方性を有し、膜面に対する平行方向に磁場を印加した際の保磁力は100Oe程度であった。この際、スパッタ成膜に使用したスパッタ装置は、ターゲットと基板ホルダとが対向し基板ホルダが自公転する方式のスパッタ装置を用いた。さらに、電子線用のレジスト8を厚さ300nm塗布した後、電子線リソグラフィによりレジスト8を露光、現像した。 First, a soft magnetic layer 5 made of NiFe is formed by sputtering on a substrate 2 made of SiO 2 so as to have a thickness of 150 nm, and a first stress applying portion 4 made of Tb 46 Fe 54 is formed on the soft magnetic layer 5. Sputter film formation is carried out so that it may become 80 nm. Here, the magnetic properties of Tb 46 Fe 54 used as the first stress applying portion 4 have a relatively strong magnetic anisotropy in the parallel direction to the direction perpendicular to the film surface, and in the direction parallel to the film surface. The coercive force when a magnetic field was applied was about 100 Oe. At this time, the sputtering apparatus used for sputtering film formation was a sputtering apparatus of a type in which the target and the substrate holder face each other and the substrate holder revolves and revolves. Furthermore, after applying a resist 8 for electron beam to a thickness of 300 nm, the resist 8 was exposed and developed by electron beam lithography.

続いて、RIE(Reactive Ion Etching)を用いて、CFガスにて第一の応力付与部4を加工し、図5(a)に示すように第一の応力付与部4およびレジスト8の凹凸形状を形成した。 Subsequently, by using RIE (Reactive Ion Etching), the first stress applying part 4 is processed with CF 4 gas, and the first stress applying part 4 and the unevenness of the resist 8 as shown in FIG. A shape was formed.

次に、TbFeCoからなる磁気記録部3を、レジスト8上および第一の応力付与部4・4間であり軟磁性層5上に膜厚80nmでスパッタ成膜し(図5(b))、レジスト8を剥離した(図6(a))。ここで、磁気記録部3として用いるTbFeCoは補償温度が室温以下にあるようなTMリッチ組成で作製した。磁気記録部3の磁気特性は、相対的に、膜面に対する平行方向よりも垂直方向に強い磁気異方性を有し、膜面に対する垂直方向に磁場を印加した際の室温における保磁力Hは6kOeであり、キュリー温度Tは290℃であった。また、Kは7.0×10 [erg/cm]であった。 Next, the magnetic recording part 3 made of TbFeCo is formed by sputtering with a film thickness of 80 nm on the resist 8 and between the first stress applying parts 4 and 4 and on the soft magnetic layer 5 (FIG. 5B). The resist 8 was peeled off (FIG. 6A). Here, TbFeCo used as the magnetic recording part 3 was produced with a TM rich composition such that the compensation temperature was not more than room temperature. The magnetic characteristics of the magnetic recording unit 3 have a relatively strong magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the direction parallel to the film surface, and the coercivity H c at room temperature when a magnetic field is applied in the direction perpendicular to the film surface. Was 6 kOe and the Curie temperature Tc was 290 ° C. Further, Ku was 7.0 × 10 6 [erg / cm 3 ].

最後に、保護層6としてAlNを2nm、DLC(Diamond like Carbon)を2nmそれぞれ成膜した後、潤滑層7を塗布し磁気記録媒体1を完成した(図6(b))。このとき、磁気記録部3の径は60nm、第一の応力付与部4の最小幅は40nmであった。   Finally, 2 nm of AlN and 2 nm of diamond like carbon (DLC) were formed as the protective layer 6, respectively, and then the lubricating layer 7 was applied to complete the magnetic recording medium 1 (FIG. 6B). At this time, the diameter of the magnetic recording portion 3 was 60 nm, and the minimum width of the first stress applying portion 4 was 40 nm.

ここで、本実施例の磁気記録媒体1の磁化情報記録時における、逆磁歪効果によって誘起される磁気記録部3bの垂直磁気異方性エネルギー密度ΔKを、式(1)を用いて計算した。なお、式(1)における面内応力σは次式(2)で表すことができる。
σ=Eε・・・式(2)
ここで、E、εを以下に示す。
E:ヤング率
ε:歪み
なお、計算の際には、磁気記録部3の径を60nm、第一の応力付与部4の最小幅を40nmとした。また、特許文献1より、磁気記録部3に用いたTbFeCoの磁歪定数を1000×10−6とし、ヤング率Eを7×1011[dyn/cm]とした。さらに、非特許文献3の図1より、第一の応力付与部4に用いたTbFeの磁歪定数を200×10−6として計算を行った。
Here, the perpendicular magnetic anisotropy energy density ΔK u of the magnetic recording portion 3 b induced by the inverse magnetostriction effect at the time of recording the magnetization information of the magnetic recording medium 1 of the present embodiment was calculated using the formula (1). . The in-plane stress σ in equation (1) can be expressed by the following equation (2).
σ = Eε Formula (2)
Here, E and ε are shown below.
E: Young's modulus ε: strain In the calculation, the diameter of the magnetic recording portion 3 was set to 60 nm, and the minimum width of the first stress applying portion 4 was set to 40 nm. From Patent Document 1, the magnetostriction constant of TbFeCo used in the magnetic recording unit 3 is set to 1000 × 10 −6 and the Young's modulus E is set to 7 × 10 11 [dyn / cm 2 ]. Further, from FIG. 1 of Non-Patent Document 3, the calculation was performed with the magnetostriction constant of TbFe used for the first stress applying portion 4 being 200 × 10 −6 .

上記各定数を式(1)に当てはめてΔKを算出したところ、ΔK=2.8×10[erg/cm]となった。このことは、膜面に対する平行方向の磁界が磁気記録媒体1に印加されたときに、第一の応力付与部4によって磁気記録部3に応力が働き、磁気記録部3の垂直磁気異方性エネルギー密度が2.8×10[erg/cm]程度大きくなることを示している。 When ΔK u was calculated by applying the above constants to Equation (1), ΔK u = 2.8 × 10 5 [erg / cm 3 ] was obtained. This is because, when a magnetic field in a direction parallel to the film surface is applied to the magnetic recording medium 1, stress acts on the magnetic recording unit 3 by the first stress applying unit 4, and the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3. It shows that the energy density is increased by about 2.8 × 10 5 [erg / cm 3 ].

次に、磁気記録媒体1と比較例1とを用いて、それぞれに同一のトレーリング型単磁極ヘッドである図3に示した磁気記録ヘッド40を用いて磁気記録を行った後、MFMを用いて磁区の磁化反転の観察を行った。   Next, using the magnetic recording medium 1 and the comparative example 1, magnetic recording was performed using the magnetic recording head 40 shown in FIG. 3 which is the same trailing single-pole head, and then MFM was used. Then, the magnetization reversal of the magnetic domain was observed.

図7に示すのは、比較例である磁気記録媒体21の構成を表す断面図である。磁気記録媒体21は、図7に示すように、磁気記録媒体1の第一の応力付与部4に代えて、非磁性体からなる非磁性部9が形成されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetic recording medium 21 as a comparative example. As shown in FIG. 7, the magnetic recording medium 21 is formed with a nonmagnetic portion 9 made of a nonmagnetic material instead of the first stress applying portion 4 of the magnetic recording medium 1.

ここで、磁気記録を行う磁気記録ヘッド40のサイズは、主磁極41のトラック長さ方向の幅が100nm、主磁極41のトラック幅方向幅が100nm、主磁極41とトレーリングシールド42とのギャップ長が50nmのものを用いた。本実施例では記録を行う際に磁気記録ヘッド40のコイルに流す電流は、45mAとした。   Here, the size of the magnetic recording head 40 for performing magnetic recording is such that the width of the main pole 41 in the track length direction is 100 nm, the width of the main pole 41 in the track width direction is 100 nm, and the gap between the main pole 41 and the trailing shield 42. A length of 50 nm was used. In this embodiment, the current passed through the coil of the magnetic recording head 40 during recording is 45 mA.

次に、図8(a)(b)を用い、本実施例に係る磁気記録媒体1と比較例1に係る磁気記録媒体21に対しての磁気記録の方法を説明する。   Next, a magnetic recording method for the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment and the magnetic recording medium 21 according to the comparative example 1 will be described with reference to FIGS.

図8(a)は、本実施例に係る磁気記録媒体1と比較例に係る磁気記録媒体21との概略図を示し、磁気記録部3の磁化の向きが同一方向である場合を表す断面図であり、図8(b)は、図8(a)における磁気記録部3の磁化の向きが異なる場合を表す断面図である。なお、図8の磁気記録媒体1と磁気記録媒体21とでは、基板2、軟磁性層5、保護層6、潤滑層7を省略している。また、媒体移動方向は矢印が示すとおり、紙面右向きである。磁気記録部3、3d、3c中の矢印は記録された磁区の磁化方向を示している。   FIG. 8A is a schematic view of the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment and the magnetic recording medium 21 according to the comparative example, and a cross-sectional view illustrating a case where the magnetization directions of the magnetic recording unit 3 are the same direction. FIG. 8B is a cross-sectional view showing a case where the magnetization directions of the magnetic recording unit 3 in FIG. 8A are different. In the magnetic recording medium 1 and the magnetic recording medium 21 in FIG. 8, the substrate 2, the soft magnetic layer 5, the protective layer 6, and the lubricating layer 7 are omitted. Further, the medium moving direction is rightward as shown by the arrow. The arrows in the magnetic recording units 3, 3d, and 3c indicate the magnetization directions of the recorded magnetic domains.

まず、図8(a)で示すように、実施例1の磁気記録媒体1および比較例1の磁気記録媒体21の、全ての磁気記録部3の磁化の向きを同一方向上向きにした。次に、図8(b)に示すように、実施例1の磁気記録媒体1と比較例1の磁気記録媒体21とのそれぞれにおいて、一つの磁気記録部3dにのみ下向きのパルス磁場を印加した。磁場印加後、実施例1の磁気記録媒体1と比較例1の磁気記録媒体21とのそれぞれの、磁場を印加した磁気記録部3dをMFM観察したところ、実施例1の磁気記録媒体1では磁気記録部3dに対応していると考えられる60nm径の1つの磁気記録部3が磁化反転している様子が観察された。一方、比較例1の磁気記録媒体21では、磁気記録部3dと磁気記録部3cに対応していると考えられる60nm径の2つの磁気記録部3が磁化反転している様子が観察された。   First, as shown in FIG. 8A, the magnetization directions of all the magnetic recording portions 3 of the magnetic recording medium 1 of Example 1 and the magnetic recording medium 21 of Comparative Example 1 were set upward in the same direction. Next, as shown in FIG. 8B, in each of the magnetic recording medium 1 of Example 1 and the magnetic recording medium 21 of Comparative Example 1, a downward pulse magnetic field was applied only to one magnetic recording unit 3d. . After applying the magnetic field, MFM observation of the magnetic recording part 3d to which the magnetic recording medium 1 of Example 1 and the magnetic recording medium 21 of Comparative Example 1 were applied was conducted. As a result, the magnetic recording medium 1 of Example 1 was magnetic. It was observed that one magnetic recording unit 3 having a diameter of 60 nm considered to correspond to the recording unit 3d was reversed in magnetization. On the other hand, in the magnetic recording medium 21 of Comparative Example 1, it was observed that two 60 nm diameter magnetic recording units 3 considered to correspond to the magnetic recording unit 3d and the magnetic recording unit 3c were reversed in magnetization.

このように、実施例1の磁気記録媒体1と比較例1の磁気記録媒体21とにおいて、同様の記録方法を用いて磁気記録を行っても、異なった磁化反転の様子が観察される理由を、図8(a)(b)を用いて説明する。   As described above, the reason why different magnetization reversal states are observed in the magnetic recording medium 1 of Example 1 and the magnetic recording medium 21 of Comparative Example 1 even when magnetic recording is performed using the same recording method. This will be described with reference to FIGS.

実施例1の磁気記録媒体1と比較例1の磁気記録媒体21とにおいて、磁気記録部3dにのみ下向きのパルス磁場を印加した場合を考える。この際、図8(a)に示すように、実施例1では磁気記録部3dのみ下向きに磁気記録がなされる。一方、磁気記録媒体21では、磁気記録部3dに下向きの磁気記録がなされるとともに、磁気記録ヘッド40からの漏洩磁界により、磁気記録部3dの磁気記録方向、即ちトレーリングシールド42の方向にある隣の磁気記録部3cに対しても磁気記録がなされていたと考えられる。   Consider a case in which a downward pulsed magnetic field is applied only to the magnetic recording unit 3d in the magnetic recording medium 1 of Example 1 and the magnetic recording medium 21 of Comparative Example 1. At this time, as shown in FIG. 8A, in the first embodiment, only the magnetic recording portion 3d is magnetically recorded downward. On the other hand, in the magnetic recording medium 21, downward magnetic recording is performed on the magnetic recording unit 3 d, and in the magnetic recording direction of the magnetic recording unit 3 d, that is, in the direction of the trailing shield 42 due to the leakage magnetic field from the magnetic recording head 40. It is considered that magnetic recording was also performed on the adjacent magnetic recording portion 3c.

すなわち、本実施例の磁気記録媒体1は、磁場を印加して磁気記録部3eに、膜面に対する垂直方向の磁気(垂直磁気情報)を記録する際、膜面に対する平行方向成分を有した漏洩磁界が第一の応力付与部4に印加される。そして、磁気記録媒体1の第一の応力付与部4で、膜面に対する平行方向の磁歪が発生し、磁気記録を行いたい磁気記録部3dよりトラック長さ方向の前方に位置する磁気記録部3cの膜面に対する平行方向の圧縮応力が発生することになる。これにより、第一の応力付与部4に挟まれた磁気記録部3cの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、磁気記録部3cに対する誤記録を防止できた。   That is, when the magnetic recording medium 1 of this embodiment records a magnetic field perpendicular to the film surface (perpendicular magnetic information) on the magnetic recording unit 3e by applying a magnetic field, the leakage has a component parallel to the film surface. A magnetic field is applied to the first stress applying unit 4. Then, in the first stress applying portion 4 of the magnetic recording medium 1, magnetostriction in the direction parallel to the film surface is generated, and the magnetic recording portion 3c positioned ahead in the track length direction from the magnetic recording portion 3d to be magnetically recorded. Compressive stress in the direction parallel to the film surface is generated. Thereby, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording portion 3c sandwiched between the first stress applying portions 4 is improved by the inverse magnetostriction effect, and erroneous recording on the magnetic recording portion 3c can be prevented.

これに対し、比較例1の磁気記録媒体21は、磁気記録部3dと隣接する磁気記録部3cの垂直磁気異方性を向上させるための第一の応力付与部4が備わっていないので、磁気記録部3cの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上することが無く、磁気記録部3cに対する誤記録を防止することができなかった。   In contrast, the magnetic recording medium 21 of Comparative Example 1 does not include the first stress applying unit 4 for improving the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3c adjacent to the magnetic recording unit 3d. The perpendicular magnetic anisotropy of the recording unit 3c was not improved by the inverse magnetostriction effect, and erroneous recording on the magnetic recording unit 3c could not be prevented.

また、本実施形態に係る磁気記録媒体1は、図9(a)(b)に示す構成であってもよい。図9(a)は、本実施の形態に係る磁気記録媒体1の変形例を表し、磁気記録部3と第一の応力付与部4との間に非磁性部9が形成されている磁気記録媒体50の構成を表す断面図であり、図9(b)は、本実施の形態に係る磁気記録媒体1の変形例を表し、複数の磁気記録部3の隙間を占め、かつ、第一の応力付与部4の膜厚方向に、非磁性部9が形成されている磁気記録媒体55の構成を表す断面図である。   Further, the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment may have a configuration shown in FIGS. FIG. 9A shows a modification of the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment, in which a nonmagnetic portion 9 is formed between the magnetic recording portion 3 and the first stress applying portion 4. FIG. 9B is a cross-sectional view illustrating the configuration of the medium 50, and FIG. 9B illustrates a modification of the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment, occupying gaps between the plurality of magnetic recording units 3, and the first 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a magnetic recording medium 55 in which a nonmagnetic portion 9 is formed in a film thickness direction of a stress applying portion 4. FIG.

図9(a)に示すように、磁気記録媒体50は、磁気記録部3と第一の応力付与部4との間に非磁性体からなる非磁性部9が形成されている。   As shown in FIG. 9A, in the magnetic recording medium 50, a nonmagnetic portion 9 made of a nonmagnetic material is formed between the magnetic recording portion 3 and the first stress applying portion 4.

これによれば、磁気記録部3と隣接する第一の応力付与部4の磁気的な結合が切れるので、磁気記録部3の垂直磁化により第一の応力付与部4における平行方向の磁化成分が弱まることはない。また、磁場印加時における第一の応力付与部4の膜面に対する平行方向の磁歪が小さくなることがない。すなわち、安定して磁気記録部3bの垂直磁気異方性を逆磁歪効果により向上させることができるので、磁気記録部3bに対する誤記録を防止することができる。さらには、磁気記録部3と隣接する第一の応力付与部4の磁気的な結合が切れるので、第一の応力付与部4の面内方向の磁気異方性に釣られて磁気記録部3における磁化方向が垂直方向から傾くことを防ぎ、記録磁区を安定に保持できる。すなわち、安定に磁気記録を行うことができる。   According to this, since the magnetic coupling between the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 adjacent thereto is broken, the magnetization component in the parallel direction in the first stress applying unit 4 is caused by the perpendicular magnetization of the magnetic recording unit 3. There is no weakening. Further, the magnetostriction in the direction parallel to the film surface of the first stress applying portion 4 at the time of applying the magnetic field is not reduced. That is, since the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3b can be stably improved by the inverse magnetostriction effect, erroneous recording on the magnetic recording unit 3b can be prevented. Further, since the magnetic coupling between the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 adjacent to the magnetic recording unit 3 is broken, the magnetic recording unit 3 is balanced by the magnetic anisotropy in the in-plane direction of the first stress applying unit 4. It is possible to prevent the magnetization direction from tilting from the perpendicular direction and to maintain the recording magnetic domain stably. That is, stable magnetic recording can be performed.

また、本実施形態において、図9(b)に示すように、磁気記録媒体55の第一の応力付与部4は、磁気記録部3と比較して、膜面に対する垂直方向の長さ(高さ)が短く形成されている。そして、第一の応力付与部4の上には非磁性部9が形成されている。第一の応力付与部4および非磁性部9を合わせた高さと、磁気記録部3の高さとが同じになるように形成されている。すなわち、非磁性部9は、複数の磁気記録部3の隙間を占め、かつ、第一の応力付与部4の膜厚方向に形成されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9B, the first stress applying portion 4 of the magnetic recording medium 55 has a length (height) in the direction perpendicular to the film surface as compared with the magnetic recording portion 3. A) is formed short. A nonmagnetic portion 9 is formed on the first stress applying portion 4. The total height of the first stress applying portion 4 and the nonmagnetic portion 9 and the height of the magnetic recording portion 3 are formed to be the same. That is, the nonmagnetic portion 9 occupies the gaps between the plurality of magnetic recording portions 3 and is formed in the film thickness direction of the first stress applying portion 4.

これによれば、図1に示した非磁性部9を形成しない磁気記録媒体1に比べて、第一の応力付与部4の厚みを薄くできる。ここで、上述したように、第一の応力付与部4は、膜面に対する垂直方向と比較して、膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる。このため、第一の応力付与部4は、膜面に対する平行方向に磁化を持つ方がエネルギー的に安定となる。そして、第一の応力付与部4の厚みを薄くすることにより、形状磁気異方性により、膜面に対する平行方向の磁気異方性を安定化させることが可能となる。   According to this, compared with the magnetic recording medium 1 which does not form the nonmagnetic part 9 shown in FIG. 1, the thickness of the 1st stress provision part 4 can be made thin. Here, as described above, the first stress applying portion 4 is made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface as compared to the direction perpendicular to the film surface. For this reason, the direction in which the first stress applying portion 4 has magnetization in the direction parallel to the film surface is more stable in terms of energy. Then, by reducing the thickness of the first stress applying portion 4, the magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface can be stabilized by the shape magnetic anisotropy.

このため、第一の応力付与部4に挟まれた磁気記録部3bの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、磁気記録部3bに対する誤記録を防止することができる。さらには、非磁性部9が形成された箇所では、磁気記録部3と、磁気記録部3と隣接する別の磁気記録部3の磁気的な結合が切れるので、ある一つの磁気記録部3に記録された垂直磁気情報が交換結合力によって、隣接する磁気記録部3に転写されることを防げる。   For this reason, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording part 3b sandwiched between the first stress applying parts 4 is improved by the inverse magnetostriction effect, and erroneous recording on the magnetic recording part 3b can be prevented. Furthermore, at the location where the nonmagnetic portion 9 is formed, the magnetic coupling between the magnetic recording portion 3 and another magnetic recording portion 3 adjacent to the magnetic recording portion 3 is cut off. It is possible to prevent the recorded perpendicular magnetic information from being transferred to the adjacent magnetic recording unit 3 by the exchange coupling force.

なお、図9(b)では第一の応力付与部4と非磁性部9が、基板2側から見て第一の応力付与部4、非磁性部9の順に形成されているが、第一の応力付与部4と非磁性部9が入れ替わって形成されていても構わない。   In FIG. 9B, the first stress applying portion 4 and the nonmagnetic portion 9 are formed in the order of the first stress applying portion 4 and the nonmagnetic portion 9 when viewed from the substrate 2 side. The stress applying portion 4 and the nonmagnetic portion 9 may be interchanged.

〔実施の形態2〕
次に、本発明の第2の実施の形態について図10〜図13を用い説明する。なお、第1実施形態と同一の部材については同一の番号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same number is attached | subjected about the member same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図10は、本実施の形態に係る磁気記録媒体11の構成の断面図である。   FIG. 10 is a cross-sectional view of the configuration of the magnetic recording medium 11 according to the present embodiment.

実施の形態1と実施の形態2とでは、磁気記録部3の下層に、磁歪定数が負である第二の応力付与部10を設けたことが異なる。   The first embodiment is different from the second embodiment in that a second stress applying unit 10 having a negative magnetostriction constant is provided in the lower layer of the magnetic recording unit 3.

本発明の第2の実施形態に係る磁気記録媒体11は、図10に示すように、複数の磁気記録部3のそれぞれについて、磁気記録部3の膜厚方向には、第二の応力付与部10が形成されている。ここで、磁気記録部3の膜厚方向に形成される第二の応力付与部10は、磁気記録部3の膜厚内に形成されていればよい。すなわち、第二の応力付与部10は、磁気記録部3の下部(基板2が設けられている側の膜面部分)に形成されていてもよく、また、磁気記録部3の上部(基板2が設けられている側の膜面と対向する側の膜面部分)に形成されていてもよく、さらに、中層部(下部と上部との間の部分)に形成されていてもよい。本実施の形態においては、第二の応力付与部10は、磁気記録部3内の下部に形成されている。すなわち、第二の応力付与部10は、磁気記録部3と軟磁性層5との間の層に形成されている。そして、磁気記録部3および軟磁性層5の高さ方向の厚みと、第一の応力付与部4の高さ方向の厚みとは同じとなるように形成されている。また、第2の応力付与部は、膜面に対する垂直方向の側面を第1の応力付与部に囲まれている。   As shown in FIG. 10, the magnetic recording medium 11 according to the second embodiment of the present invention includes a second stress applying unit in each of the plurality of magnetic recording units 3 in the film thickness direction of the magnetic recording unit 3. 10 is formed. Here, the second stress applying unit 10 formed in the film thickness direction of the magnetic recording unit 3 only needs to be formed within the film thickness of the magnetic recording unit 3. That is, the second stress applying unit 10 may be formed below the magnetic recording unit 3 (the film surface portion on the side where the substrate 2 is provided), or above the magnetic recording unit 3 (the substrate 2). May be formed in the middle layer portion (portion between the lower portion and the upper portion). In the present embodiment, the second stress applying part 10 is formed in the lower part in the magnetic recording part 3. That is, the second stress applying unit 10 is formed in a layer between the magnetic recording unit 3 and the soft magnetic layer 5. The thickness in the height direction of the magnetic recording portion 3 and the soft magnetic layer 5 is formed so as to be the same as the thickness in the height direction of the first stress applying portion 4. Further, the second stress applying part is surrounded by the first stress applying part on the side surface in the direction perpendicular to the film surface.

なお、磁気記録部3aの下層に形成されている第二の応力付与部10を第二の応力付与部10aとする。また、磁気記録部3bの下層に形成されている第二の応力付与部10を第二の応力付与部10bとする。   In addition, let the 2nd stress provision part 10 formed in the lower layer of the magnetic-recording part 3a be the 2nd stress provision part 10a. The second stress applying part 10 formed in the lower layer of the magnetic recording part 3b is referred to as a second stress applying part 10b.

第二の応力付与部10は、膜面に対する垂直方向よりも、相対的に平行方向に強い磁化容易軸を有し、かつ、磁歪定数が負である磁性材料からなる。なお、第二の応力付与部10の磁性体は、非晶質磁性体であることが望ましい。これによれば、結晶質の金属材料を磁性体に用いる場合に比べて、格子欠損や記録磁区中での意図しない結晶方位の変化等によって、磁気記録媒体11中の個々の第二の応力付与部10の磁気特性の分散を生じることがない。このため、各第二の応力付与部10のそれぞれが同等の磁気特性を示すことになり、安定な性能の磁気記録媒体11を提供するのに好適である。なお、図10では、基板2側から見て、第二の応力付与部10上に磁気記録部3が形成された順となっているが、第二の応力付与部10と磁気記録部3との積層順が入れ替わって形成されていても構わない。   The second stress applying part 10 is made of a magnetic material having a strong axis of magnetization stronger in a direction parallel to the direction perpendicular to the film surface and having a negative magnetostriction constant. The magnetic body of the second stress applying unit 10 is preferably an amorphous magnetic body. According to this, as compared with the case where a crystalline metal material is used for the magnetic material, each second stress application in the magnetic recording medium 11 is caused by lattice defects or an unintentional change in crystal orientation in the recording magnetic domain. The dispersion of the magnetic characteristics of the portion 10 does not occur. For this reason, each of the second stress applying portions 10 exhibits the same magnetic characteristics, which is suitable for providing the magnetic recording medium 11 with stable performance. In FIG. 10, the magnetic recording unit 3 is formed on the second stress applying unit 10 as viewed from the substrate 2 side, but the second stress applying unit 10 and the magnetic recording unit 3 The stacking order may be changed.

ここで、本実施の形態の磁気記録媒体11に磁気記録が行われる際に、隣接する磁区に対して誤記録を防ぐことができる理由について図11を用いて説明する。   Here, the reason why erroneous recording can be prevented for adjacent magnetic domains when magnetic recording is performed on the magnetic recording medium 11 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図11は、本実施の形態に係る磁気記録媒体11と、磁気記録ヘッド40とを示し、磁気情報を記録する際の磁界の様子を表す説明図である。なお、図11に示した磁気記録媒体11の概略図には、保護層6と潤滑層7を省略している。   FIG. 11 shows the magnetic recording medium 11 and the magnetic recording head 40 according to the present embodiment, and is an explanatory diagram showing the state of a magnetic field when recording magnetic information. In the schematic diagram of the magnetic recording medium 11 shown in FIG. 11, the protective layer 6 and the lubricating layer 7 are omitted.

図11に示すように、本実施の形態における磁気記録媒体11は、基板2上に、磁気情報が記録される磁気層31を備えた磁気記録媒体11において、磁気層31は、膜面に対する垂直方向の磁気異方性が、面内方向に比べて相対的に大きい磁性体からなる複数の磁気記録部3と、磁気記録部3の隙間を占める膜面に対する平行方向の磁気異方性が垂直方向に比べて相対的に大きい磁性体からなる第一の応力付与部4とから形成されている。そして、磁気記録部3は互いに分離されていると共に、膜面に対して平行方向の断面は、閉じた領域であり、かつ基板2の表面に沿って並置された領域として形成されている。さらには、磁気記録部3と第一の応力付与部4とは磁歪定数が正である。これらの構成については、磁気記録媒体1と同様である。   As shown in FIG. 11, the magnetic recording medium 11 in the present embodiment includes a magnetic layer 31 on which magnetic information is recorded on a substrate 2, and the magnetic layer 31 is perpendicular to the film surface. The magnetic anisotropy in the direction parallel to the plurality of magnetic recording units 3 made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy compared to the in-plane direction and the film surface that occupies the gap between the magnetic recording units 3 is perpendicular. The first stress applying portion 4 is made of a magnetic material that is relatively larger than the direction. The magnetic recording units 3 are separated from each other, and the cross section in the direction parallel to the film surface is a closed region and is formed as a region juxtaposed along the surface of the substrate 2. Furthermore, the magnetostriction constants of the magnetic recording unit 3 and the first stress applying unit 4 are positive. These configurations are the same as those of the magnetic recording medium 1.

さらに、磁気記録媒体11は、第一の応力付与部4に隙間を占められ、かつ、複数の磁気記録部3の膜厚方向に磁歪定数が負である第二の応力付与部10が形成されている構成である。第二の応力付与部10は、磁気記録部3の下部に形成されている。   Further, in the magnetic recording medium 11, a second stress applying portion 10 having a gap in the first stress applying portion 4 and having a negative magnetostriction constant in the film thickness direction of the plurality of magnetic recording portions 3 is formed. It is the composition which is. The second stress applying unit 10 is formed below the magnetic recording unit 3.

ここで、磁気記録媒体11に情報を記録する磁気記録ヘッドとして、図3に示した磁気記録ヘッド40を用いるものとする。すなわち、本実施の形態においても、磁気記録ヘッド40として、主磁極41とトレーリングシールド42とを設けた垂直磁気記録ヘッドを用いる。図11においても、図3と同様に、垂直磁気記録ヘッドのトレーリングシールド型単磁極ヘッドである磁気記録ヘッド40による磁束の様子を、磁気記録媒体11の膜面に対する垂直方向の断面について模式的に示している。   Here, the magnetic recording head 40 shown in FIG. 3 is used as a magnetic recording head for recording information on the magnetic recording medium 11. That is, also in this embodiment, a perpendicular magnetic recording head provided with a main magnetic pole 41 and a trailing shield 42 is used as the magnetic recording head 40. Also in FIG. 11, similar to FIG. 3, the state of the magnetic flux by the magnetic recording head 40 which is a trailing shield type single pole head of the perpendicular magnetic recording head is schematically shown in a cross section perpendicular to the film surface of the magnetic recording medium 11. It shows.

図11に示すように、主磁極41から磁場を印加して磁気記録部3に垂直磁気情報を記録する際、主磁極41付近の磁気記録部3aでは強い垂直磁場が印加される。   As shown in FIG. 11, when a perpendicular magnetic information is recorded on the magnetic recording unit 3 by applying a magnetic field from the main magnetic pole 41, a strong perpendicular magnetic field is applied to the magnetic recording unit 3a near the main magnetic pole 41.

これより、磁気記録部3aよりも主磁極41より媒体移動方向、すなわちトレーリングシールド42の方向にずれた位置にある磁気記録部3bに対しては、垂直方向の磁界だけでなく、図11での主磁極41からの磁束が示すような、膜面に対する平行方向と垂直方向の成分を含んだ磁界が印加される。また、磁気記録部3bを挟む第一の応力付与部4a、4bと、磁気記録部3bの下層であって膜厚方向に形成されている第二の応力付与部10bに対しては、図11での主磁極41からの磁束が示すような、膜面に対する平行方向の成分を含んだ磁界が印加される。   Thus, not only the magnetic field in the vertical direction but also the magnetic recording unit 3b located at a position shifted from the main magnetic pole 41 in the medium moving direction, that is, in the direction of the trailing shield 42, from the magnetic recording unit 3a as shown in FIG. A magnetic field containing components in the direction parallel to and perpendicular to the film surface, as indicated by the magnetic flux from the main magnetic pole 41, is applied. Further, for the first stress applying portions 4a and 4b sandwiching the magnetic recording portion 3b and the second stress applying portion 10b formed in the film thickness direction under the magnetic recording portion 3b, FIG. A magnetic field including a component in a direction parallel to the film surface as indicated by the magnetic flux from the main magnetic pole 41 is applied.

なお、このとき、磁気記録を行いたい磁気記録部3aと磁気記録部3bとの間に挟まれた第一の応力付与部4aについて、磁気記録部3aとの境界面付近よりも磁気記録部3bとの境界付近の方が膜面に対する平行方向の成分の漏洩磁界が強く印加される。   At this time, with respect to the first stress applying portion 4a sandwiched between the magnetic recording portion 3a and the magnetic recording portion 3b to be subjected to magnetic recording, the magnetic recording portion 3b is closer than the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3a. A leakage magnetic field having a component in a direction parallel to the film surface is more strongly applied in the vicinity of the boundary.

そして、第一の応力付与部4a、4bは膜面に対する垂直方向に比べて相対的に面内方向に強い磁気異方性を有し、正の磁歪定数を有するので、膜面に対する平行方向成分を有した漏洩磁界が印加されることで、膜面に対する平行方向に伸長しようとする磁歪が発生する。上述した通り、第一の応力付与部4aについては、磁気記録部3aとの境界付近よりも磁気記録部3bとの境界付近の方が膜面に対する平行方向成分の漏洩磁界が強く印加されるので、磁気記録部3aとの境界面付近よりも磁気記録部3bとの境界面付近の方が膜面に対する平行方向の磁歪が大きく発生する。   Since the first stress applying portions 4a and 4b have a relatively strong magnetic anisotropy in the in-plane direction as compared with the direction perpendicular to the film surface and have a positive magnetostriction constant, A magnetostriction that tends to extend in a direction parallel to the film surface is generated by applying the leakage magnetic field having As described above, in the first stress applying portion 4a, a leakage magnetic field having a component parallel to the film surface is more strongly applied near the boundary with the magnetic recording portion 3b than near the boundary with the magnetic recording portion 3a. The magnetostriction in the direction parallel to the film surface is larger in the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3b than in the vicinity of the boundary surface with the magnetic recording portion 3a.

これにより、磁気記録を行いたい磁気記録部3aに対して媒体移動方向の前方に位置する磁気記録部3bと、磁気記録部3bを挟む第一の応力付与部4a、4bとの界面で、矢印で示すように膜面に対する平行方向の圧縮応力が発生する。   As a result, at the interface between the magnetic recording unit 3b positioned in front of the medium moving direction with respect to the magnetic recording unit 3a to be magnetically recorded and the first stress applying units 4a and 4b sandwiching the magnetic recording unit 3b, the arrow As shown in FIG. 2, compressive stress in the direction parallel to the film surface is generated.

さらに、上述した通り、膜面に対する平行方向の成分を有した漏洩磁界が第一の応力付与部4に印加されると同時に、第二の応力付与部10bにも膜面に対する平行方向の成分を有した漏洩磁界が印加される。   Furthermore, as described above, a leakage magnetic field having a component in a direction parallel to the film surface is applied to the first stress applying unit 4, and at the same time, a component in the direction parallel to the film surface is also applied to the second stress applying unit 10b. The leakage magnetic field which has is applied.

上述したように、第二の応力付与部10bは膜面に対する垂直方向に比べて相対的に面内方向に強い磁気異方性を有し、負の磁歪定数を有するので、膜面に対する平行方向成分を有した漏洩磁界が印加されることで、膜面に対する平行方向に収縮しようとする磁歪が発生する。   As described above, the second stress applying portion 10b has a relatively strong magnetic anisotropy in the in-plane direction as compared with the direction perpendicular to the film surface and has a negative magnetostriction constant. By applying a leakage magnetic field having a component, magnetostriction that tends to contract in a direction parallel to the film surface is generated.

この際、第二の応力付与部10bの膜厚方向に形成している磁気記録部3bは、第二の応力付与部10bと密接に積層しているため、第二の応力付与部10bの磁歪による収縮に引きずられて、矢印で示すような膜面に対する平行方向の圧縮応力が磁気記録部3bに働く。   At this time, since the magnetic recording portion 3b formed in the film thickness direction of the second stress applying portion 10b is closely stacked with the second stress applying portion 10b, the magnetostriction of the second stress applying portion 10b. The compressive stress in the direction parallel to the film surface as indicated by the arrow acts on the magnetic recording portion 3b by being dragged by the contraction due to.

このように、第一の応力付与部4、第二の応力付与部10に膜面に対する平行方向の磁歪が発生する。そして、磁気記録を行いたい磁気記録部3aより媒体移動方向の前方に位置する磁気記録部3bに対して、膜面に対する平行方向の圧縮応力が、実施形態1に係る磁気記録媒体1と比べてさらに強く発生することになる。このため、磁気記録媒体11では磁気記録媒体1より、第一の応力付与部4a、4bに挟まれた磁気記録部3bの垂直磁気異方性が逆磁歪効果によりさらに向上する。   Thus, magnetostriction in the direction parallel to the film surface is generated in the first stress applying part 4 and the second stress applying part 10. The compressive stress in the direction parallel to the film surface of the magnetic recording unit 3b positioned in front of the medium moving direction from the magnetic recording unit 3a to be magnetically recorded is higher than that of the magnetic recording medium 1 according to the first embodiment. It will occur more strongly. Therefore, in the magnetic recording medium 11, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3 b sandwiched between the first stress applying units 4 a and 4 b is further improved by the inverse magnetostriction effect than the magnetic recording medium 1.

さらに、磁気記録部3bの垂直磁気異方性エネルギー密度の向上に伴い、磁気記録部3bの膜面に対する垂直方向に磁場を印加した際における保磁力Hが向上するので、磁気記録部3bに対する垂直磁気記録の誤った記録を防止することが可能となる。 Furthermore, with the improvement of the perpendicular magnetic anisotropy energy density of the magnetic recording portion 3b, so improving the coercive force H c at the time of applying a magnetic field in the direction perpendicular to the film plane of the magnetic recording portion 3b, the magnetic recording portion 3b It becomes possible to prevent erroneous recording of perpendicular magnetic recording.

なお、本実施の形態の磁気記録媒体11は、第二の応力付与部10の磁性体はSmFeからなることが好ましい。   In the magnetic recording medium 11 of the present embodiment, the magnetic body of the second stress applying unit 10 is preferably made of SmFe.

これによれば、室温において、絶対値が大きく、負の磁歪定数を有する第二の応力付与部10を得ることができる。また、第二の応力付与部10の合金組成を調整して、膜面に対する平行方向の磁気異方性が垂直方向に比べて相対的に強くする。これにより、膜面に対する平行方向の磁場を印加した際における保磁力を小さく、かつ、膜面に対する垂直方向に磁場を印加した際における保磁力を大きく設定することになる。   According to this, the second stress applying part 10 having a large absolute value and a negative magnetostriction constant at room temperature can be obtained. Further, the alloy composition of the second stress applying portion 10 is adjusted so that the magnetic anisotropy in the parallel direction to the film surface is relatively stronger than in the vertical direction. Thereby, the coercive force when applying a magnetic field in the direction parallel to the film surface is set to be small, and the coercive force when applying a magnetic field in the direction perpendicular to the film surface is set to be large.

このため、第二の応力付与部10bに膜面に対する平行方向成分を有した磁場が印加された際、膜面に対する平行方向の磁歪を発生させて、第二の応力付与部10bに隣接した磁気記録部3bに膜面に対する平行方向の圧縮応力が加わることで、第二の応力付与部10bに隣接した磁気記録部3bの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、磁気記録部3bに対する誤記録を防止することができる。   For this reason, when a magnetic field having a component parallel to the film surface is applied to the second stress applying portion 10b, magnetostriction in the direction parallel to the film surface is generated, and the magnetism adjacent to the second stress applying portion 10b is generated. By applying a compressive stress in a direction parallel to the film surface to the recording unit 3b, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3b adjacent to the second stress applying unit 10b is improved by the inverse magnetostriction effect, and the magnetic recording unit 3b Incorrect recording can be prevented.

ここで、SmFeの薄膜組成は、Sm量が30から40at%となるように形成することが望ましい。これは、非特許文献3に記載されているように、SmFe薄膜は組成によらず面内磁化膜になるが、Sm量が30〜40at%において磁歪定数の絶対値が最大となるからである。   Here, the thin film composition of SmFe is desirably formed so that the Sm amount is 30 to 40 at%. This is because, as described in Non-Patent Document 3, the SmFe thin film becomes an in-plane magnetization film regardless of the composition, but the absolute value of the magnetostriction constant becomes maximum when the Sm amount is 30 to 40 at%. .

本実施形態の製造方法は、第1実施形態で示した電子線リソグラフィや光リソグラフィを用いた製造方法と同じ製造方法を用いる。異なることは、第1実施形態の磁気記録媒体1の作製工程において、磁気記録部3のみを形成する代わりに、第二の応力付与部10と磁気記録部3とを膜厚方向に形成することだけが異なる。   The manufacturing method of this embodiment uses the same manufacturing method as the manufacturing method using electron beam lithography or optical lithography shown in the first embodiment. The difference is that, in the manufacturing process of the magnetic recording medium 1 of the first embodiment, instead of forming only the magnetic recording part 3, the second stress applying part 10 and the magnetic recording part 3 are formed in the film thickness direction. Only the difference.

(実施例2)
次に、第2の実施形態に示した磁気記録媒体11について作製した実施例を以下に示す。
(Example 2)
Next, an example of manufacturing the magnetic recording medium 11 shown in the second embodiment is shown below.

まず、SiOからなる基板2上にNiFeからなる軟磁性層5を厚さ150nmとなるようにスパッタ成膜し、軟磁性層5上にTb46Fe54からなる第一の応力付与部4を80nmとなるようにスパッタ成膜する。ここで、第一の応力付与部4に用いるTb46Fe54の磁気特性は実施例1と同様である。さらに、電子線用のレジスト8を厚さ300nmとなるように塗布した後、電子線リソグラフィによりレジスト8を露光、現像した。 First, a soft magnetic layer 5 made of NiFe is formed by sputtering on a substrate 2 made of SiO 2 so as to have a thickness of 150 nm, and a first stress applying portion 4 made of Tb 46 Fe 54 is formed on the soft magnetic layer 5. Sputter film formation is carried out so that it may become 80 nm. Here, the magnetic properties of Tb 46 Fe 54 used for the first stress applying portion 4 are the same as those in the first embodiment. Further, after applying an electron beam resist 8 to a thickness of 300 nm, the resist 8 was exposed and developed by electron beam lithography.

続いてRIE(Reactive Ion Etching)を用いて、CFガスにて第一の応力付与部4を加工し、凹凸形状を形成した。このとき形成した凹凸の形状は、凸部の最小幅が40nm、第一の応力付与部の凹部溝深さが80nm、凹部の径が60nmであった。 Subsequently, using RIE (Reactive Ion Etching), the first stress applying portion 4 was processed with CF 4 gas to form an uneven shape. The shape of the unevenness formed at this time was such that the minimum width of the convex portion was 40 nm, the concave groove depth of the first stress applying portion was 80 nm, and the concave portion diameter was 60 nm.

続いて、Sm40Fe60からなる第二の応力付与部10を20nm、TbFeCoからなる磁気記録部3を膜厚60nmでスパッタ成膜し、レジスト8を剥離した。ここで、第二の応力付与部10として用いるSm40Fe60の磁気特性は、膜面に対する垂直方向よりも相対的に面内方向に強い磁気異方性を有し、面内方向に磁場を印加した際の保磁力は100Oe程度であった。なお、磁気記録部3に用いるTbFeCoの磁気特性については実施例1と同様である。 Subsequently, the second stress applying portion 10 made of Sm 40 Fe 60 was sputtered to a thickness of 20 nm and the magnetic recording portion 3 made of TbFeCo was sputtered to a thickness of 60 nm, and the resist 8 was peeled off. Here, the magnetic properties of Sm 40 Fe 60 used as the second stress applying portion 10 have a stronger magnetic anisotropy in the in-plane direction than in the direction perpendicular to the film surface, and a magnetic field in the in-plane direction. The coercive force when applied was about 100 Oe. The magnetic characteristics of TbFeCo used for the magnetic recording unit 3 are the same as those in the first embodiment.

最後に、保護層6としてAlNを2nm、DLC(Diamond like Carbon)を2nmそれぞれ成膜した後、潤滑層7を塗布し磁気記録媒体11を完成した。   Finally, 2 nm of AlN and 2 nm of diamond like carbon (DLC) were formed as the protective layer 6, respectively, and then the lubricating layer 7 was applied to complete the magnetic recording medium 11.

ここで、実施例1と同様に、本実施例の磁気記録媒体11の磁気情報記録時における、逆磁歪効果によって誘起される磁気記録部3bの垂直磁気異方性エネルギー密度ΔKを、式(1)を用いて計算する。なお、計算の際には、非特許文献3より第二の応力付与部10に用いるSmFeの磁歪定数を−300×10−6とし、それ以外の値は実施例1と同じとして計算を行った。 Here, as in Example 1, the perpendicular magnetic anisotropy energy density ΔK u of the magnetic recording portion 3 b induced by the inverse magnetostriction effect at the time of magnetic information recording of the magnetic recording medium 11 of this example is expressed by the formula ( Calculate using 1). In the calculation, the non-patent document 3 calculated that the magnetostriction constant of SmFe used for the second stress applying unit 10 was −300 × 10 −6, and other values were the same as in Example 1. .

上記各定数を式(1)に当てはめてΔKを算出したところ、ΔK=6.0×10[erg/cm]となった。このことは、面内磁界が磁気記録媒体11に印加されたときに、第一の応力付与部4と第二の応力付与部10によって磁気記録部3に応力が働き、磁気記録部3の垂直磁気異方性エネルギー密度が6.0×10[erg/cm]程度大きくなることを示している。 When ΔK u was calculated by applying the above constants to Equation (1), ΔK u = 6.0 × 10 5 [erg / cm 3 ] was obtained. This is because when the in-plane magnetic field is applied to the magnetic recording medium 11, stress is applied to the magnetic recording unit 3 by the first stress applying unit 4 and the second stress applying unit 10, and the perpendicular to the magnetic recording unit 3. It shows that the magnetic anisotropy energy density is increased by about 6.0 × 10 5 [erg / cm 3 ].

また、実施例1の磁気記録媒体1における逆磁歪効果での誘起垂直磁気異方性エネルギー密度ΔKと比較すると、本実施例の磁気記録媒体11における逆磁歪効果での誘起垂直磁気異方性エネルギー密度ΔKは約2倍の大きさになる。このため、磁気記録部3bの膜面に対する垂直方向に磁場を印加した際における保磁力Hが、実施例1の磁気記録媒体1より向上するので、磁気記録部3bに対する垂直磁気情報の誤った記録を防止することが可能となる。 Further, when compared with the induced perpendicular magnetic anisotropy energy density ΔK u due to the inverse magnetostriction effect in the magnetic recording medium 1 of Example 1, the induced perpendicular magneto anisotropy due to the inverse magnetostriction effect in the magnetic recording medium 11 of the present example. The energy density ΔK u is about twice as large. Therefore, the coercive force H c at the time of applying a magnetic field in the direction perpendicular to the film plane of the magnetic recording portion 3b, so improved than the magnetic recording medium 1 of Example 1, erroneous perpendicular magnetic information to the magnetic recording portion 3b Recording can be prevented.

次に、実施例1と同様の方法で、実施例2の磁気記録媒体11と、実施例1の磁気記録媒体1を用いて、それぞれ同一のトレーリング型単磁極ヘッドである磁気記録ヘッド40を用いて磁気記録を行った後、MFMを用いて磁区の磁化反転の観察を行った。   Next, by using the magnetic recording medium 11 of Example 2 and the magnetic recording medium 1 of Example 1 in the same manner as in Example 1, the magnetic recording head 40, which is the same trailing type single pole head, is used. After performing magnetic recording using the MFM, the magnetic domain magnetization reversal was observed using the MFM.

磁気記録を行う磁気記録ヘッド40のサイズは、実施例1と同様に、主磁極41のトラック長さ方向の幅が100nm、主磁極41のトラック幅方向の幅が100nm、主磁極41とトレーリングシールド42とのギャップ長が50nmのものを用いた。なお、磁気記録を行う際に主磁極41のコイルに流す電流は、実施例1よりも大きい55mAとした。   The size of the magnetic recording head 40 for performing magnetic recording is the same as in the first embodiment. The main magnetic pole 41 has a width in the track length direction of 100 nm, the main magnetic pole 41 has a width in the track width direction of 100 nm, and the main magnetic pole 41 and trailing. A gap with the shield 42 having a gap length of 50 nm was used. The current flowing through the coil of the main magnetic pole 41 when performing magnetic recording was set to 55 mA, which is larger than that in the first embodiment.

磁気記録の方法を、図12(a)(b)を用いて説明する。   A magnetic recording method will be described with reference to FIGS.

図12(a)は、本実施例に係る磁気記録媒体11と、実施例1に係る磁気記録媒体1との概略を示し、磁気記録部3の磁化の向きが同一の方向である場合を表す断面図であり、図12(b)は、図12(a)における磁気記録部3の磁化の向きが異なる場合を表す断面図である。なお、図12(a)(b)では、基板2、軟磁性層5、保護層6、潤滑層7を省略している。また、磁気記録方向は矢印が示すとおり、紙面右向きである。   FIG. 12A schematically shows the magnetic recording medium 11 according to the present embodiment and the magnetic recording medium 1 according to the first embodiment, and shows a case where the magnetization directions of the magnetic recording section 3 are the same direction. FIG. 12B is a cross-sectional view showing a case where the magnetization direction of the magnetic recording unit 3 in FIG. 12A is different. 12A and 12B, the substrate 2, the soft magnetic layer 5, the protective layer 6, and the lubricating layer 7 are omitted. Also, the magnetic recording direction is rightward as shown by the arrow.

まず、図12(a)で示すように、実施例2の磁気記録媒体11と実施例1の磁気記録媒体1との、全ての磁気記録部3の磁化の向きを同一方向上向きにした。なお、磁気記録部3中の矢印は記録された磁区の磁化方向を示している。   First, as shown in FIG. 12A, the magnetization directions of all the magnetic recording units 3 of the magnetic recording medium 11 of Example 2 and the magnetic recording medium 1 of Example 1 were set upward in the same direction. An arrow in the magnetic recording unit 3 indicates the magnetization direction of the recorded magnetic domain.

次に、実施例2の磁気記録媒体11と実施例1の磁気記録媒体1とのそれぞれにおいて、磁気記録部3dにのみ下向きのパルス磁場を印加した。磁場印加後、磁気記録媒体11と磁気記録媒体1とのそれぞれの、磁場を印加した磁気記録部3dをMFM観察したところ、磁気記録媒体1では磁気記録部3cと隣接する磁気記録部3dに対応すると考えられる径60nmの二つの磁気記録部3が磁化反転している様子が観察された。一方、磁気記録媒体11では、磁気記録部3dに対応していると考えられる60nm径の一つの磁気記録部3のみ磁化反転している様子が観察された。   Next, in each of the magnetic recording medium 11 of Example 2 and the magnetic recording medium 1 of Example 1, a downward pulse magnetic field was applied only to the magnetic recording unit 3d. After applying the magnetic field, MFM observation of the magnetic recording part 3d to which the magnetic recording medium 11 and the magnetic recording medium 1 were applied, respectively, revealed that the magnetic recording medium 1 corresponds to the magnetic recording part 3d adjacent to the magnetic recording part 3c. Then, it was observed that the two magnetic recording portions 3 having a diameter of 60 nm considered to be reversed in magnetization. On the other hand, in the magnetic recording medium 11, it was observed that only one 60 nm diameter magnetic recording unit 3 considered to correspond to the magnetic recording unit 3d was reversed in magnetization.

このように、実施例2の磁気記録媒体11と実施例1の磁気記録媒体1とにおいて、同様の記録方法を用いて記録を行っても、異なった磁化反転の様子が観察される理由を、図12を用いて詳細に説明する。   Thus, the reason why different magnetization reversals are observed even when recording is performed using the same recording method in the magnetic recording medium 11 of Example 2 and the magnetic recording medium 1 of Example 1. This will be described in detail with reference to FIG.

実施例2の磁気記録媒体11と実施例1の磁気記録媒体1とにおいて、磁気記録部3dにのみ下向きのパルス磁場を印加した場合を考える。この際、図12(b)に示すように、磁気記録媒体11では磁気記録部3dのみ下向きに磁気記録がなされる。一方、磁気記録媒体1では、磁気記録部3dに下向きの磁気記録がなされるとともに、磁気記録ヘッド40からの漏洩磁界により、磁気記録部3dの媒体移動方向、すなわちトレーリングシールド42の方向にある隣の磁気記録部3cに対しても磁気記録がなされていたと考えられる。   Consider a case where a downward pulse magnetic field is applied only to the magnetic recording portion 3d in the magnetic recording medium 11 of the second embodiment and the magnetic recording medium 1 of the first embodiment. At this time, as shown in FIG. 12B, in the magnetic recording medium 11, only the magnetic recording portion 3d is magnetically recorded downward. On the other hand, in the magnetic recording medium 1, downward magnetic recording is performed on the magnetic recording unit 3 d, and in the medium moving direction of the magnetic recording unit 3 d, that is, in the direction of the trailing shield 42 due to the leakage magnetic field from the magnetic recording head 40. It is considered that magnetic recording was also performed on the adjacent magnetic recording portion 3c.

すなわち、本実施例の磁気記録媒体11は、磁場を印加して磁気記録部3に垂直磁気情報を記録する際、膜面に対する平行方向成分を有した漏洩磁界が第一の応力付与部4と第二の応力付与部10に印加される。そして、第一の応力付与部4と第二の応力付与部10とに膜面に対する平行方向の磁歪が発生し、磁気記録を行いたい磁気記録部3dより媒体移動方向の前方に位置する磁気記録部3cの膜面に対する平行方向の圧縮応力が発生することになる。これにより、第一の応力付与部4に挟まれた磁気記録部3cの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、磁気記録部3cに対する誤記録を防止できた。   That is, in the magnetic recording medium 11 of this embodiment, when a perpendicular magnetic information is recorded on the magnetic recording unit 3 by applying a magnetic field, a leakage magnetic field having a component in a direction parallel to the film surface is different from that of the first stress applying unit 4. Applied to the second stress applying unit 10. Then, magnetostriction in the direction parallel to the film surface is generated in the first stress applying part 4 and the second stress applying part 10, and magnetic recording located ahead of the magnetic recording part 3d in which the magnetic recording is to be performed in the medium moving direction. A compressive stress in a direction parallel to the film surface of the portion 3c is generated. Thereby, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording portion 3c sandwiched between the first stress applying portions 4 is improved by the inverse magnetostriction effect, and erroneous recording on the magnetic recording portion 3c can be prevented.

これに対し、実施例1の磁気記録媒体1は、磁気記録部3cの垂直磁気異方性は向上するが、本実施例では磁気記録ヘッド40のコイルに流す電流を大きくしたことで、印加磁界の大きさが磁気記録部3cの保磁力を超えたために、誤記録を防止することができなかった。   In contrast, in the magnetic recording medium 1 of Example 1, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3c is improved, but in this example, the current applied to the coil of the magnetic recording head 40 is increased so that the applied magnetic field is increased. Since the size of the disk exceeded the coercive force of the magnetic recording portion 3c, erroneous recording could not be prevented.

なお、本実施形態に係る磁気記録媒体1は、図13に示す構成であってもよい。図13は、本実施の形態に係る磁気記録媒体11の変形例を表し、第一の応力付与部4の上層に非磁性部9が形成されている磁気記録媒体の構成を表す断面図である。   Note that the magnetic recording medium 1 according to the present embodiment may have the configuration shown in FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modification of the magnetic recording medium 11 according to the present embodiment and showing the configuration of the magnetic recording medium in which the nonmagnetic part 9 is formed in the upper layer of the first stress applying part 4. .

磁気記録媒体60と、磁気記録媒体11とでは、第一の応力付与部4の上層に非磁性部9が形成されている点で異なる。他の点においては、磁気記録媒体60は、磁気記録媒体11と同様の構成であるため説明を省略する。   The magnetic recording medium 60 is different from the magnetic recording medium 11 in that the nonmagnetic part 9 is formed in the upper layer of the first stress applying part 4. In other respects, the magnetic recording medium 60 has the same configuration as that of the magnetic recording medium 11, and thus the description thereof is omitted.

図13に示すように磁気記録媒体60には、複数の磁気記録部3のそれぞれの間に形成され、かつ、第一の応力付与部4内の上部に、非磁性部9が形成されている。すなわち、非磁性部9は、第一の応力付与部4の膜厚方向であって、第一の応力付与部4の上層に非磁性部9が形成されている。そして、第一の応力付与部4および非磁性部9を合わせた高さ方向の厚みと、磁気記録部3および第二の応力付与部10を合わせた高さ方向の厚みとは同じとなるように形成されている。   As shown in FIG. 13, the magnetic recording medium 60 is formed between each of the plurality of magnetic recording portions 3, and the nonmagnetic portion 9 is formed in the upper portion of the first stress applying portion 4. . That is, the nonmagnetic portion 9 is in the film thickness direction of the first stress applying portion 4, and the nonmagnetic portion 9 is formed in the upper layer of the first stress applying portion 4. The thickness in the height direction of the first stress applying portion 4 and the nonmagnetic portion 9 is equal to the thickness in the height direction of the magnetic recording portion 3 and the second stress applying portion 10. Is formed.

これによれば、非磁性部9を形成しない磁気記録媒体1に比べて、第一の応力付与部4の高さ方向の厚みを薄くできる。ここで、上述したように、第一の応力付与部4は、膜面に対する垂直方向と比較して、膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる。このため、第一の応力付与部4は、膜面に対する平行方向に磁化を持つ方がエネルギー的に安定となる。そして、上記第一の応力付与部の厚みを薄くすることにより、形状磁気異方性により、膜面に対する平行方向の磁気異方性を安定化させることが可能となる。このため、膜面に対する垂直方向の側面を第一の応力付与部4に周囲を囲まれた磁気記録部3bの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、磁気記録部3bに対する誤記録を防止することができる。   According to this, compared with the magnetic recording medium 1 in which the nonmagnetic part 9 is not formed, the thickness in the height direction of the first stress applying part 4 can be reduced. Here, as described above, the first stress applying portion 4 is made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface as compared to the direction perpendicular to the film surface. For this reason, the direction in which the first stress applying portion 4 has magnetization in the direction parallel to the film surface is more stable in terms of energy. Further, by reducing the thickness of the first stress applying portion, it is possible to stabilize the magnetic anisotropy in the direction parallel to the film surface by the shape magnetic anisotropy. For this reason, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3b surrounded by the first stress applying unit 4 on the side surface in the direction perpendicular to the film surface is improved by the inverse magnetostriction effect, and erroneous recording is performed on the magnetic recording unit 3b. Can be prevented.

さらには、非磁性部9が形成された箇所では、磁気記録部3と、磁気記録部3と隣接する別の磁気記録部3(例えば磁気記録部3aおよび隣接する磁気記録部3b)の磁気的な結合が切れるので、ある一つの磁気記録部3に記録された垂直磁気情報が交換結合力によって隣接する磁気記録部3に転写されることを防ぐことができる。   Further, at the location where the nonmagnetic portion 9 is formed, the magnetic recording portion 3 and the magnetic recording portion 3 adjacent to the magnetic recording portion 3 (for example, the magnetic recording portion 3a and the adjacent magnetic recording portion 3b) are magnetically coupled. Therefore, the perpendicular magnetic information recorded in one magnetic recording unit 3 can be prevented from being transferred to the adjacent magnetic recording unit 3 by the exchange coupling force.

なお、本実施形態において、図13に示すように、第一の応力付与部4の膜面に対する垂直方向に非磁性部9が形成され、第一の応力付与部4の膜厚が第二の応力付与部10の膜厚よりも大きい構成であってもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the nonmagnetic portion 9 is formed in the direction perpendicular to the film surface of the first stress applying portion 4, and the film thickness of the first stress applying portion 4 is the second thickness. The structure larger than the film thickness of the stress provision part 10 may be sufficient.

これによれば、第二の応力付与部10からの圧縮応力が磁気記録部3bに効果的に加わり、第一の応力付与部4a、4bに挟まれた磁気記録部3bの垂直磁気異方性が逆磁歪効果により向上し、磁気記録部3bに対する誤記録を防止することができる。   According to this, the compressive stress from the second stress applying unit 10 is effectively applied to the magnetic recording unit 3b, and the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic recording unit 3b sandwiched between the first stress applying units 4a and 4b. Can be improved by the inverse magnetostriction effect, and erroneous recording on the magnetic recording portion 3b can be prevented.

なお、図13では第一の応力付与部4と非磁性部9とが、基板2側から見て第一の応力付与部4、非磁性部9の順に形成されているが、第一の応力付与部4と非磁性部9とが入れ替わって形成されていても構わない。   In FIG. 13, the first stress applying portion 4 and the nonmagnetic portion 9 are formed in the order of the first stress applying portion 4 and the nonmagnetic portion 9 when viewed from the substrate 2 side. The imparting part 4 and the nonmagnetic part 9 may be interchanged.

また、本発明の実施形態1と実施形態2とに関する磁気記録媒体1、11およびその変形例である磁気記録媒体21、50、60のそれぞれは、その一部を局所加熱しながら外部磁界を印加することで磁気情報を記録する、すなわち光(熱)アシスト磁気記録方式に適用してもよい。   Further, each of the magnetic recording media 1 and 11 relating to the first and second embodiments of the present invention and the magnetic recording media 21, 50 and 60 which are the modified examples apply an external magnetic field while locally heating a part thereof. Thus, the magnetic information may be recorded, that is, applied to an optical (thermal) assisted magnetic recording system.

これによれば、例えば、磁気記録媒体1上に、磁気情報を記録したい磁気記録部3aを中心部とし、この中心部を高温とした熱分布が発生することになる。そして、磁気記録部3aの両隣に隣接する応力付与部4a中の磁気記録部3aに隣接する境界面付近では高温に昇温されるので磁性が減衰し、磁歪の発生が極力抑えられる。一方、磁気記録部3aに隣接する磁気記録部3bと、磁気記録部3bを挟む第一の応力付与部4a、4bそれぞれとの境界面付近では、熱分布により昇温される温度が小さい。このため、高温部の応力付与部4aと磁気記録部3aとの境界面付近に比べて、磁性が失われる量が小さいので、磁歪を発生させることができる。従って、加熱を行わない場合に比べて、磁気記録をしたい磁気記録部3aと、隣接する磁気記録部3bとに加わる応力の差をより大きくできることにより、磁気記録部3bに対する誤記録を防止する効果をさらに大きくできる。   According to this, for example, on the magnetic recording medium 1, a heat distribution is generated with the magnetic recording portion 3 a where magnetic information is desired to be recorded as the central portion and the central portion at a high temperature. And since the temperature is raised to a high temperature in the vicinity of the boundary surface adjacent to the magnetic recording portion 3a in the stress applying portion 4a adjacent to both sides of the magnetic recording portion 3a, the magnetism is attenuated and the generation of magnetostriction is suppressed as much as possible. On the other hand, in the vicinity of the boundary surfaces between the magnetic recording unit 3b adjacent to the magnetic recording unit 3a and the first stress applying units 4a and 4b sandwiching the magnetic recording unit 3b, the temperature raised by the heat distribution is small. For this reason, since the amount of magnetism lost is small compared with the vicinity of the boundary surface between the stress applying portion 4a and the magnetic recording portion 3a in the high temperature portion, magnetostriction can be generated. Therefore, compared with the case where no heating is performed, the difference in stress applied to the magnetic recording unit 3a to be magnetically recorded and the adjacent magnetic recording unit 3b can be increased, thereby preventing the erroneous recording on the magnetic recording unit 3b. Can be further increased.

なお、本発明の実施形態1、実施形態2においては、磁気記録を行いたい磁気記録部3aに対して媒体移動方向の前方に位置する磁気記録部3bについて誤記録防止の効果を説明したが、磁気記録を行いたい磁気記録部3aに対してトラック幅方向に位置する第一の応力付与部4と、トラック幅方向に位置する隣接磁気記録部の膜厚方向に形成された第二の応力付与部10に対しても、面内方向成分を含んだ漏洩磁界が印加される。このため、磁気記録を行いたい磁気記録部3aに対してトラック幅方向に位置する隣接磁気記録部に対する誤記録についても防止する効果が得られる。   In the first and second embodiments of the present invention, the effect of preventing erroneous recording has been described for the magnetic recording unit 3b positioned in the front of the medium moving direction with respect to the magnetic recording unit 3a to be magnetically recorded. A first stress applying portion 4 positioned in the track width direction with respect to the magnetic recording portion 3a to be subjected to magnetic recording, and a second stress applying formed in the film thickness direction of the adjacent magnetic recording portion positioned in the track width direction. A leakage magnetic field including an in-plane direction component is also applied to the portion 10. For this reason, it is possible to obtain an effect of preventing erroneous recording on the adjacent magnetic recording portion located in the track width direction with respect to the magnetic recording portion 3a to be subjected to magnetic recording.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明によると、膜面に対する垂直方向の磁気異方性を向上させて磁気情報を記録することができるため、高密度に磁気情報を記録する磁気記録媒体に広く適用できる。   According to the present invention, magnetic information can be recorded by improving the magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface. Therefore, the present invention can be widely applied to magnetic recording media that record magnetic information at high density.

本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の構成を表し、図2に示すA−A’線矢視断面図である。FIG. 3 illustrates a configuration of a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line A-A ′ illustrated in FIG. 2. 本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の構成を表す平面図である。1 is a plan view illustrating a configuration of a magnetic recording medium according to an embodiment of the invention. 本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体と、磁気記録ヘッドとを示し、磁気記録を行う際の磁界の様子を表す説明図である。1 is a diagram illustrating a magnetic recording medium and a magnetic recording head according to an embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram illustrating a state of a magnetic field when performing magnetic recording. FIG. 図4(a)は、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の製造過程を表すものであり、基板上に軟磁性層、第1の応力付与部、およびレジストが積層されている断面図を表し、図4(b)は、図4(a)におけるレジストがパターニングされた場合の断面図を表す。FIG. 4A shows a manufacturing process of a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention, and is a cross section in which a soft magnetic layer, a first stress applying portion, and a resist are laminated on a substrate. FIG. 4B shows a cross-sectional view when the resist in FIG. 4A is patterned. 図5(a)は、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の製造過程を表すものであり、図4(a)における磁性記録媒体の第1の応力浮力がパターニングされた場合を表す断面図であり、図5(b)は、図5(a)において磁気記録部を形成した場合の断面図を表す。FIG. 5A shows a manufacturing process of the magnetic recording medium according to the embodiment of the present invention, and shows a case where the first stress buoyancy of the magnetic recording medium in FIG. 4A is patterned. FIG. 5B is a cross-sectional view when the magnetic recording portion is formed in FIG. 5A. 図6(a)は、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の製造過程を表すものであり、図5(b)に示す磁性記録媒体のレジストを取り除いた場合の断面図を表し、図6(b)は図6(a)の磁性記録媒体に保護層と、潤滑層とを形成した場合の断面図を表す。FIG. 6A shows a manufacturing process of the magnetic recording medium according to the embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional view when the resist of the magnetic recording medium shown in FIG. FIG. 6B shows a cross-sectional view when a protective layer and a lubricating layer are formed on the magnetic recording medium of FIG. 図7に示すのは、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の比較例である磁気記録媒体の構成を表す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetic recording medium that is a comparative example of the magnetic recording medium according to the embodiment of the present invention. 図8(a)は、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体と、図7の比較例の磁気記録媒体との概略図を示し、磁気記録部の磁化の向きが同一方向である場合を表す断面図であり、図8(b)は、図8(a)における磁化記録部の磁化の向きが異なる場合を表す断面図である。FIG. 8A shows a schematic diagram of the magnetic recording medium according to one embodiment of the present invention and the magnetic recording medium of the comparative example of FIG. 7, where the magnetization direction of the magnetic recording unit is the same direction. FIG. 8B is a cross-sectional view illustrating a case where the magnetization directions of the magnetization recording units in FIG. 8A are different. 図9(a)は、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の変形例を表し、磁気記録部と第1の応力付与部との間に非磁性部が形成されている構成を表す断面図であり、図9(b)は、本発明の実施の一形態に係る磁気記録媒体の変形例を表し、第一の応力付与部の上層に、非磁性部が形成されている構成を表す断面図である。FIG. 9A shows a modification of the magnetic recording medium according to the embodiment of the invention, and shows a configuration in which a nonmagnetic part is formed between the magnetic recording part and the first stress applying part. FIG. 9B shows a modification of the magnetic recording medium according to the embodiment of the present invention, and shows a configuration in which a nonmagnetic part is formed in the upper layer of the first stress applying part. It is sectional drawing to represent. 図10は、本発明の磁気記録媒体の第2の実施の形態に係る構成を表す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration according to the second embodiment of the magnetic recording medium of the present invention. 図11は、本発明の第2の実施の形態に係る磁気記録媒体と、磁気記録ヘッドとの断面を示し、情報を記録する際の磁界の様子を表す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a cross section of the magnetic recording medium according to the second embodiment of the present invention and a magnetic recording head, and showing a state of a magnetic field when information is recorded. 図12(a)は、本発明の第2の実施例に係る磁気記録媒体と、第1の実施例に係る磁気記録媒体との概略構成を示し、磁気記録部の磁化の向きが同一の方向である場合を表す断面図であり、図12(b)は、図12(a)における磁化記録部の磁化の向きが異なる場合を表す断面図である。FIG. 12A shows a schematic configuration of the magnetic recording medium according to the second embodiment of the present invention and the magnetic recording medium according to the first embodiment, and the directions of magnetization of the magnetic recording portions are the same. FIG. 12B is a cross-sectional view illustrating a case where the magnetization directions of the magnetization recording units in FIG. 12A are different. 図13は、本発明の第2の実施例に係る磁気記録媒体の変形例の構成を表す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a modification of the magnetic recording medium according to the second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁気記録媒体
2 基板
3 磁気記録部
4 第一の応力付与部
5 軟磁性層
6 保護層
7 潤滑層
8 レジスト
9 非磁性部
10 第二の応力付与部
11 磁気記録媒体
21 磁気記録媒体
30 磁気層
31 磁気層
40 磁気記録ヘッド
41 主磁極
42 トレーリングシールド
50 磁気記録媒体
55 磁気記録媒体
60 磁気記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic recording medium 2 Substrate 3 Magnetic recording part 4 First stress applying part 5 Soft magnetic layer 6 Protective layer 7 Lubricating layer 8 Resist 9 Nonmagnetic part 10 Second stress applying part 11 Magnetic recording medium 21 Magnetic recording medium 30 Magnetic Layer 31 Magnetic layer 40 Magnetic recording head 41 Main pole 42 Trailing shield 50 Magnetic recording medium 55 Magnetic recording medium 60 Magnetic recording medium

Claims (10)

基板上に、磁気が印加される磁気層を備えた磁気記録媒体において、
上記磁気層は、上記磁気層の膜面に対する平行方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する垂直方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなり、上記印加される磁気により情報が記録される複数の磁気記録部と、
上記磁気層の膜面に対する垂直方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなる第一の応力付与部とを備え、
少なくとも、情報が記録されるトラックに沿って、上記複数の磁気記録部と、上記第一の応力付与部とが交互に配置されるように形成されており、
上記磁気記録部および上記第一の応力付与部の磁歪定数が正であることを特徴とする磁気記録媒体。
In a magnetic recording medium comprising a magnetic layer to which magnetism is applied on a substrate,
The magnetic layer is made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in a direction perpendicular to the film surface of the magnetic layer as compared to a direction parallel to the film surface of the magnetic layer. A plurality of magnetic recording units,
A first stress applying portion made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in a direction parallel to the film surface of the magnetic layer as compared to a direction perpendicular to the film surface of the magnetic layer;
At least along the track on which information is recorded, the plurality of magnetic recording portions and the first stress applying portion are alternately arranged,
A magnetic recording medium, wherein the magnetostriction constants of the magnetic recording unit and the first stress applying unit are positive.
上記複数の磁気記録部のそれぞれは、互いに分離されているとともに、上記膜面に対する平行方向の断面は、閉じた領域として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。   2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein each of the plurality of magnetic recording units is separated from each other, and a cross section in a direction parallel to the film surface is formed as a closed region. 上記複数の磁気記録部のそれぞれについて、磁気記録部内の膜厚方向には、第二の応力付与部が形成されており、
上記第二の応力付与部は、上記膜面に対する垂直方向と比較して、上記磁気層の膜面に対する平行方向の磁気異方性が相対的に大きい磁性体からなり、磁歪定数が負であることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録媒体。
For each of the plurality of magnetic recording portions, a second stress applying portion is formed in the film thickness direction in the magnetic recording portion,
The second stress applying portion is made of a magnetic material having a relatively large magnetic anisotropy in a direction parallel to the film surface of the magnetic layer as compared with a direction perpendicular to the film surface, and has a negative magnetostriction constant. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium is a magnetic recording medium.
上記磁気記録部と上記第一の応力付与部との間に非磁性体からなる非磁性部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein a nonmagnetic portion made of a nonmagnetic material is formed between the magnetic recording portion and the first stress applying portion. . 上記複数の磁気記録部のそれぞれの間に形成され、かつ、上記第一の応力付与部内の上部または下部に、上記非磁性部が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。   5. The non-magnetic portion is formed between each of the plurality of magnetic recording portions, and the non-magnetic portion is formed in an upper portion or a lower portion in the first stress applying portion. 2. A magnetic recording medium according to claim 1. 上記磁気記録部、上記第一の応力付与部および上記第二の応力付与部の磁性体はともに、非晶質磁性体であることを特徴とする請求項3に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to claim 3, wherein the magnetic bodies of the magnetic recording section, the first stress applying section, and the second stress applying section are all amorphous magnetic bodies. 上記磁気記録部の磁性体はGd、Ho、Tb、Dyから選択される少なくとも一つの希土類金属と、Fe、Coから選択される少なくとも一つの3d遷移金属とを含んで成ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。   The magnetic body of the magnetic recording portion comprises at least one rare earth metal selected from Gd, Ho, Tb, and Dy and at least one 3d transition metal selected from Fe and Co. Item 7. The magnetic recording medium according to any one of Items 1 to 6. 上記第一の応力付与部の磁性体はGd、Ho、Tb、Dyから選択される少なくとも一つの希土類金属と、Fe、Coから選択される少なくとも一つの3d遷移金属とを含んで成ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。   The magnetic body of the first stress applying portion comprises at least one rare earth metal selected from Gd, Ho, Tb, and Dy and at least one 3d transition metal selected from Fe and Co. The magnetic recording medium according to claim 1. 上記第二の応力付与部の磁性体はSmFeからなることを特徴とする請求項3に記載の磁気記録媒体。   The magnetic recording medium according to claim 3, wherein the magnetic material of the second stress applying portion is made of SmFe. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の磁気記録媒体の一部を局所加熱しながら外部磁界を印加することで磁気情報を記録することを特徴とする磁気記録方法。   10. A magnetic recording method for recording magnetic information by applying an external magnetic field while locally heating a part of the magnetic recording medium according to claim 1.
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