JP5015901B2 - 熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
(1) 基板と、
前記基板の上に形成された複数の下地層と、
前記下地層の上に形成された第1の磁性層と、
前記第1の磁性層の上に形成された強磁性合金からなる結合制御層と、
前記結合制御層の上に形成された第2の磁性層とを備え、
前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層のキュリー温度が前記結合制御層のキュリー温度よりも高く、
前記第1の磁性層の異方性磁界が前記第2の磁性層の異方性磁界よりも高く、
なお且つ、飽和磁界が350℃以下の温度で極小値を示すことを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
(2) 前記結合制御層は、Coを主成分とし、Cr、V、Mn、Cu、Ru、Re、Mo、W、Tiの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する合金からなることを特徴とする請求項1に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(3) 前記結合制御層は、Niを主成分とし、Cr、V、Mn、Cu、Ru、Re、Mo、W、Ta、Nb、Al、Siの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する合金からなることを特徴とする前項(1)に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(4) 前記結合制御層は、Feを主成分とし、Cr、V、Mn、Alの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する合金からなることを特徴とする前項(1)に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(5) 前記第1の磁性層は、Coを主成分とし、且つ、Ptを含有するHCP構造の合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする前項(1)に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(6) 前記第1の磁性層は、Cu、Ag、Niの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有するL10構造のFePtX(X=Cu、Ag、Ni)合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする前項(1)に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(7) 基板と、
前記基板の上に形成された複数の下地層と、
前記下地層の上に形成された第1の磁性層と、
前記第1の磁性層の上に形成された反強磁性合金からなる結合制御層と、
前記結合制御層の上に形成された第2の磁性層とを備え、
前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層のキュリー温度が前記結合制御層のブロッキング温度よりも高く、
前記第1の磁性層の異方性磁界が前記第2の磁性層の異方性磁界よりも高く、
なお且つ、飽和磁界が350℃以下の温度で極小値を示すことを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
(8) 前記結合制御層は、FeMn、IrMn、RhMn、RuMn、NiMn、PtMn、PdMn、PdPtMnの何れかであることを特徴とする前項(7)に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(9) 前記第1の磁性層は、Coを主成分とし、且つ、Ptを含有するHCP構造の合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする前項(7)に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(10) 前記第1の磁性層は、Cu、Ag、Niの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有するL10構造のFePtX(X=Cu、Ag、Ni)合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする前項(1)に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
(11) 前項(1)〜(10)の何れか一項に記載の熱アシスト磁気記録媒体と、
前記熱アシスト磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
前記熱アシスト磁気記録媒体を加熱するレーザー発生部と、前記レーザー発生部から発生したレーザー光を先端部へと導く導波路とを有して、前記熱アシスト磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを前記熱アシスト磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動部と、
前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系とを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
先ず、本発明を適用した熱アシスト磁気記録媒体の飽和磁界Hsの温度依存性の一例を図1に模式的に示す。なお、図1には、比較のため、磁性層が第1の磁性層のみで形成された磁気記録媒体の飽和磁界Hs1の温度依存性も示している。
実施例1において作製される磁気記録媒体の層構成を図2に示す。
この磁気記録媒体は、ガラス基板201上に、層厚10nmのNiTaからなるシード層202と、層厚30nmのCuからなるヒートシンク層203を介して、層厚10nmの(Co−25at%Pt)−(TiO2)合金からなる第1の磁性層204、CoRu合金からなる結合制御層205、及び層厚6nmのCoCrPtB合金からなる第2の磁性層206により構成される磁性層207とが積層されてなる。また、磁性層207を形成した後に、層厚3.5nmのカーボン保護層208を形成し、その上に膜厚1.8nmの潤滑剤膜209を塗布形成した。このうち、結合制御層については、飽和磁界Hsが250℃付近で極小値をとるように、CoRu合金中のRu濃度(キュリー温度)と膜厚を調整した。
実施例2では、第1の磁性層204に層厚12nmの(Co−20at%Pt)−7mol%(SiO2)合金、結合制御層205に層厚5nmのNi−2at%Cr合金、第2の磁性層206に層厚5nmのCo−11at%Cr−13at%Pt−5at%B合金を使用した以外は、実施例1と同様の層構成を有する磁気記録媒体を作製した。
図5に示すように、この実施例2の磁気記録媒体では、Hsが120℃付近で極小を示し、極小値は7.9kOeであった。また、室温で測定した媒体のKuV/kTは77であり、熱安定性は良好であった。さらに、上記図4に示す磁気ヘッドを用いて、実施例2の磁気記録媒体をHsが極小となる温度まで加熱し、線記録密度1800kFCIのオールワンパターン信号を記録し、再生を行ったところ、良好な重ね書き特性と媒体SN比を示した。
なお、実施例2の磁気記録媒体において、上記結合制御層205には、上述したNiCr合金以外でも、キュリー温度を概ね350℃以下に制御したNiAl合金、NiCr合金、NiCu合金、NiMn合金、NiMo合金、NiV合金、NiRe合金、NiRu合金、NiSi合金、NiTa合金、NiW合金等を使用しても同様の効果が得られる。更に、上記合金にSiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5などの酸化物を添加した材料を用いることもできる。
実施例3において作製される磁気記録媒体の層構成を図6に示す。
この実施例3の磁気記録媒体は、非磁性基板601上に、Ru603を挟んで反強磁性結合した層厚の合計が50nmのCoTaZr合金602からなる軟磁性下地層(SUL)604と、層厚5nmのNiWBからなる下地層605と、層厚30nmのAgCuからなるヒートシンク層606と、磁性層として、第1の磁性層と607、結合制御層608、及び第2の磁性層609と、更に、カーボン保護層610と、潤滑剤膜611とが順次形成されてなる。
図7に示すように、この実施例3の磁気記録媒体では、結合制御層608のブロッキング温度TbEX直下で、Hsが急峻に低下し、極小値を示す傾向がみられた。これは、ブロッキング温度直下で第1の磁性層607と第2の磁性層609の交換結合が低下したためと考えられる。これにより、異方性磁界がより低い第2の磁性層609が先に磁化反転を起こし、これが第1の磁性層607の磁化反転をアシストすることによって飽和磁界が低下したと推察される。
実施例4において作製される磁気記録媒体の層構成を図8に示す。
この実施例4の磁気記録媒体は、ガラス基板801上に、層厚10nmのMgOからなる下地層802と、層厚20nmのAgからなるヒートシンク層803と、磁性層として、第1の磁性層と804、結合制御層805、及び第2の磁性層806と、更に、カーボン保護層807と、潤滑剤膜808とが順次形成されてなる。
401…記録ヘッド 402…上部磁極 403…下部磁極 404…PSIM 405…グレーティング部 406…レーザー光源 407…半導体レーザー 408…近接場光 410…再生ヘッド 411…上部シールド 412…下部シールド 413…TMR素子
601…非磁性基板 602…CoTaZr合金層 603…Ru層 604…軟磁性下地層(SUL) 605…下地層 606…ヒートシンク層 607…第1の磁性層 608…結合制御層 609…第2の磁性層 610…カーボン保護層 611…潤滑剤膜
801…ガラス基板 802…下地層 803…ヒートシンク層 804…第1の磁性層 805…結合制御層 806…第2の磁性層 807…カーボン保護層 808…潤滑剤膜
901…磁気記録媒体 902…媒体駆動部 903…磁気ヘッド 904…ヘッド駆動部 905…記録再生信号処理系
Claims (11)
- 基板と、
前記基板の上に形成された複数の下地層と、
前記下地層の上に形成された第1の磁性層と、
前記第1の磁性層の上に形成された強磁性合金からなる結合制御層と、
前記結合制御層の上に形成された第2の磁性層とを備え、
前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層のキュリー温度が前記結合制御層のキュリー温度よりも高く、
前記第1の磁性層の異方性磁界が前記第2の磁性層の異方性磁界よりも高く、
なお且つ、飽和磁界が350℃以下の温度で極小値を示すことを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。 - 前記結合制御層は、Coを主成分とし、Cr、V、Mn、Cu、Ru、Re、Mo、W、Tiの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する合金からなることを特徴とする請求項1に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 前記結合制御層は、Niを主成分とし、Cr、V、Mn、Cu、Ru、Re、Mo、W、Ta、Nb、Al、Siの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する合金からなることを特徴とする請求項1に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 前記結合制御層は、Feを主成分とし、Cr、V、Mn、Alの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する合金からなることを特徴とする請求項1に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 前記第1の磁性層は、Coを主成分とし、且つ、Ptを含有するHCP構造の合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする請求項1に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 前記第1の磁性層は、Cu、Ag、Niの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有するL10構造のFePtX(X=Cu、Ag、Ni)合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする請求項1に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 基板と、
前記基板の上に形成された複数の下地層と、
前記下地層の上に形成された第1の磁性層と、
前記第1の磁性層の上に形成された反強磁性合金からなる結合制御層と、
前記結合制御層の上に形成された第2の磁性層とを備え、
前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層のキュリー温度が前記結合制御層のブロッキング温度よりも高く、
前記第1の磁性層の異方性磁界が前記第2の磁性層の異方性磁界よりも高く、
なお且つ、飽和磁界が350℃以下の温度で極小値を示すことを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。 - 前記結合制御層は、FeMn、IrMn、RhMn、RuMn、NiMn、PtMn、PdMn、PdPtMnの何れかであることを特徴とする請求項7に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 前記第1の磁性層は、Coを主成分とし、且つ、Ptを含有するHCP構造の合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする請求項7に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 前記第1の磁性層は、Cu、Ag、Niの中から選ばれる少なくとも1種の元素を含有するL10構造のFePtX(X=Cu、Ag、Ni)合金と、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、Ta2O5の中から選ばれる少なくとも1種の酸化物又はカーボンとを含有するグラニュラー構造を有することを特徴とする請求項1に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
- 請求項1〜10の何れか一項に記載の熱アシスト磁気記録媒体と、
前記熱アシスト磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
前記熱アシスト磁気記録媒体を加熱するレーザー発生部と、前記レーザー発生部から発生したレーザー光を先端部へと導く導波路とを有して、前記熱アシスト磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを前記熱アシスト磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動部と、
前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系とを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
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