JP7336786B2 - アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - Google Patents
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Description
本発明は、アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。
近年、ハードディスク装置に対する大容量化の要求は、益々強くなっている。
しかしながら、現行の記録方式では、ハードディスク装置の記録密度を向上させることが難しくなってきている。
アシスト磁気記録方式は、次世代の記録方式として盛んに研究され、注目されている技術の１つである。アシスト磁気記録方式は、磁気ヘッドから磁気記録媒体に近接場光又はマイクロ波を照射し、近接場光又はマイクロ波が照射された領域の保磁力を局所的に低下させて磁気情報を書き込む記録方式である。近接場光が照射されるアシスト磁気記録媒体を熱アシスト磁気記録媒体と呼び、マイクロ波が照射されるアシスト磁気記録媒体をマイクロ波アシスト磁気記録媒体と呼ぶ。
アシスト磁気記録方式では、磁性層を構成する磁性材料として、例えば、Ｌ１０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金（Ｋｕ～７×１０７ｅｒｇ／ｃｍ３）、Ｌ１０型結晶構造を有するＣｏＰｔ合金（Ｋｕ～５×１０７ｅｒｇ／ｃｍ３）等の高Ｋｕ材料が用いられている。
磁性層を構成する磁性材料として、高Ｋｕ材料を用いると、ＫｕＶ／ｋＴが大きくなるため、熱ゆらぎによる減磁を抑制することができ、その結果、アシスト磁気記録媒体のシグナルノイズ比（ＳＮＲ）を向上させることができる。
ここで、Ｋｕは、磁性粒子の磁気異方性定数であり、Ｖは、磁性粒子の体積であり、ｋは、ボルツマン定数であり、Ｔは、絶対温度である。
特許文献１には、基板と、下地層と、Ｌ１０型結晶構造を有する合金を主成分とする磁性層とをこの順で有するアシスト磁気記録媒体が開示されている。ここで、アシスト磁気記録媒体は、磁性層に接したピニング層を有する。また、ピニング層はＣｏ又はＣｏを主成分とする合金を含む。
しかしながら、アシスト磁気記録媒体の記録密度をさらに向上させるために、アシスト磁気記録媒体のＳＮＲをさらに向上させることが求められている。
本発明は、ＳＮＲに優れるアシスト磁気記録媒体を提供することを目的とする。
（１）基板上に、下地層と、Ｌ１０型結晶構造を有する合金を含む磁性層とをこの順で有し、前記磁性層に接しているピニング層をさらに有し、前記ピニング層は、磁性粒子と粒界部を含むグラニュラー構造を有し、前記磁性粒子は、Ｃｏを含む粒子であり、前記粒界部は、Ｙ２Ｏ３及び／又はランタノイドの酸化物を含むことを特徴とするアシスト磁気記録媒体。
（２）前記ピニング層に含まれる磁性粒子のキュリー温度をＰＴｃ［Ｋ］とし、前記Ｌ１０型結晶構造を有する合金のキュリー温度をＭＴｃとすると、式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧２００
を満たすことを特徴とする（１）に記載のアシスト磁気記録媒体。
（３）前記ピニング層は、厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載のアシスト磁気記録媒体。
（４）前記基板上に、前記下地層と、前記磁性層と、前記ピニング層をこの順で有することを特徴とする（１）～（３）のいずれか１項に記載のアシスト磁気記録媒体。
（５）（１）～（４）のいずれか１項に記載のアシスト磁気記録媒体を有することを特徴とする磁気記憶装置。
（２）前記ピニング層に含まれる磁性粒子のキュリー温度をＰＴｃ［Ｋ］とし、前記Ｌ１０型結晶構造を有する合金のキュリー温度をＭＴｃとすると、式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧２００
を満たすことを特徴とする（１）に記載のアシスト磁気記録媒体。
（３）前記ピニング層は、厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載のアシスト磁気記録媒体。
（４）前記基板上に、前記下地層と、前記磁性層と、前記ピニング層をこの順で有することを特徴とする（１）～（３）のいずれか１項に記載のアシスト磁気記録媒体。
（５）（１）～（４）のいずれか１項に記載のアシスト磁気記録媒体を有することを特徴とする磁気記憶装置。
本発明によれば、ＳＮＲに優れるアシスト磁気記録媒体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
図１に、本実施形態のアシスト磁気記録媒体の一例を示す。
アシスト磁気記録媒体１００は、基板１上に、シード層２と、第１の下地層３と、第２の下地層４と、磁性層５と、ピニング層６と、保護層７と、潤滑膜８を、この順で有する。
ここで、磁性層５は、Ｌ１０型結晶構造を有する合金を含み、Ｌ１０型結晶構造を有する合金が（００１）配向している。
ピニング層６は、磁性層５に接しており、磁性粒子と粒界部を含むグラニュラー構造を有する。ここで、磁性粒子は、Ｃｏを含む粒子であり、粒界部は、Ｙ２Ｏ３及び／又はランタノイドの酸化物を含む。ピニング層６は、磁性層５に磁気情報を書き込む際に、磁性粒子の磁化方向をピン止めする機能を有する。
一般に、磁気ヘッドから照射される近接場光又はマイクロ波により、アシスト磁気記録媒体の磁性層の保磁力を局所的に低下させて、磁性層に磁気情報を書き込むが、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層には、近接場光又はマイクロ波の照射による効果が残留しているため、一部の磁性粒子で磁化反転が生じ、ノイズの原因となっている。
このため、特許文献１のアシスト磁気記録媒体には、磁性層と接しているピニング層が形成されており、その結果、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転を抑制することができる。
ここで、引用文献１のアシスト磁気記録媒体では、磁性層に磁気情報を書き込む時の書きにじみを防ぐために、非磁性粒界部を含むグラニュラー構造を有するピニング層が形成されている。これは、ピニング層中の磁性粒子間の交換結合を遮断することに加え、ピニング層を介して、磁性層中の磁性粒子同士が交換結合することを防ぐためである。
しかしながら、ピニング層中の非磁性粒界部からの漏れ磁場がノイズの原因となる場合がある。漏れ磁場の影響は、磁性層の表層側にピニング層が形成されている場合に、顕著となる。
そこで、アシスト磁気記録媒体１００では、ピニング層６中の粒界部を、僅かに磁性を有するＹ２Ｏ３及び／又はランタノイドの酸化物で構成し、ピニング層６中の磁性粒子間の交換結合を僅かに生じさせることで、ピニング層６中の粒界部からの漏れ磁場を低減することができる。この効果は、低温時（室温時）において、顕著となるため、ノイズの発生を防ぐことができる。
ピニング層６中の粒界部に含まれるランタノイドの酸化物におけるランタノイドとしては、例えば、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）等が挙げられる。
ランタノイドの酸化物の具体例としては、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｍ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７、Ｄｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３等が挙げられる。
また、Ｙ２Ｏ３及び／又はランタノイドの酸化物は、引用文献１のアシスト磁気記録媒体のピニング層の粒界部を構成する材料（例えば、ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＭｇＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等）に比べ、融点が高いため、ピニング層６が平坦化される。そして、ピニング層６が平坦化されると、アシスト磁気記録媒体１００の表面も平坦化されるため、磁気ヘッドと磁性層５とのスペーシングロスが低減し、アシスト磁気記録媒体１００のＳＮＲが向上する。
ピニング層６に含まれる磁性粒子のキュリー温度をＰＴｃ［Ｋ］と、磁性層５に含まれるＬ１０型結晶構造を有する合金のキュリー温度をＭＴｃ［Ｋ］とすると、式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧２００
を満たすことが好ましく、式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧３００
を満たすことがより好ましく、式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧５００
を満たすことが特に好ましい。式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧２００
を満たすと、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転をより効果的に抑制することができる。
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧２００
を満たすことが好ましく、式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧３００
を満たすことがより好ましく、式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧５００
を満たすことが特に好ましい。式
ＰＴｃ－ＭＴｃ≧２００
を満たすと、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転をより効果的に抑制することができる。
なお、ＰＴｃ－ＭＴｃの最適値は、ピニング層６を構成する材料、ピニング層６の厚さ、磁性層５を構成する材料、磁性層５の厚さ、磁性層５中の磁性粒子の粒度分布に依存する。
代表的な磁性材料のキュリー温度を以下に示す。
Ｃｏ：１３８８Ｋ
Ｆｅ：１０４４Ｋ
Ｎｉ：６２４Ｋ
ＦｅＰｔ合金：～７５０Ｋ
ＳｍＣｏ５合金：～１０００Ｋ
ＣｏＣｒＰｔ系合金：４００～６００Ｋ
これらの値から、ピニング層６中の磁性粒子の組成及びキュリー温度を決定することができる。実用的な磁性材料の中で、最もキュリー温度が高いのはＣｏであることから、ＰＴｃ及びＰＴｃ－ＭＴｃが最大となるのは、ピニング層６中の磁性粒子として、Ｃｏ粒子を用いる場合である。ＰＴｃ－ＭＴｃが大きい程、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転を抑制する効果を保証することができるため、ピニング層６中の磁性粒子がＣｏ粒子であることが好ましい。
Ｆｅ：１０４４Ｋ
Ｎｉ：６２４Ｋ
ＦｅＰｔ合金：～７５０Ｋ
ＳｍＣｏ５合金：～１０００Ｋ
ＣｏＣｒＰｔ系合金：４００～６００Ｋ
これらの値から、ピニング層６中の磁性粒子の組成及びキュリー温度を決定することができる。実用的な磁性材料の中で、最もキュリー温度が高いのはＣｏであることから、ＰＴｃ及びＰＴｃ－ＭＴｃが最大となるのは、ピニング層６中の磁性粒子として、Ｃｏ粒子を用いる場合である。ＰＴｃ－ＭＴｃが大きい程、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転を抑制する効果を保証することができるため、ピニング層６中の磁性粒子がＣｏ粒子であることが好ましい。
ピニング層６中の磁性粒子を構成する材料として、キュリー温度の高いＣｏ又はＣｏＦｅ合金を用いると、ＰＴｃ－ＭＴｃを好適な範囲とすることができる。
ピニング層６中の磁性粒子を構成する材料としては、例えば、Ｃｏ、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＢ合金、ＣｏＳｉ合金、ＣｏＣ合金、ＣｏＮｉ合金、ＣｏＰｔＢ合金、ＣｏＰｔＳｉ合金、ＣｏＰｔＣ合金、ＣｏＧｅ合金、ＣｏＢＮ合金（非グラニュラー構造）、ＣｏＳｉ３Ｎ４合金（非グラニュラー構造）等が挙げられる。
ピニング層６中の磁性粒子を構成する材料は、ピニング層６に接している磁性層５に含まれている元素や磁性層５に拡散しても影響の少ない元素を含んでいてもよい。
ピニング層６中の磁性粒子がＣｏ合金粒子である場合、Ｃｏ合金中のＣｏ以外の元素（例えばＦｅ、Ｐｔ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｎ等）の含有量は、１５ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｃｏ合金中のＣｏ以外の元素の含有量が１５ａｔ％以下であると、Ｃｏ合金粒子の飽和磁化及び／又はキュリー温度が大きく低下しないため、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転をさらに抑制することができる。
ピニング層６中の粒界部の含有量は、１０体積％～５０体積％であることが好ましく、１５体積％～４５体積％であることがより好ましい。ピニング層６中の粒界部の含有量が１０体積％～５０体積％であると、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転をさらに抑制することができる。
ピニング層６の厚さは、１ｎｍ～１０ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ～６ｎｍであることがより好ましい。ピニング層６の厚さが１ｎｍ以上であると、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転をさらに抑制することができ、１０ｎｍ以下であると、ピニング層６中の粒界部からの漏れ磁場をさらに低減することができる。
なお、ピニング層６の好適な厚さは、ＰＴｃ－ＭＴｃの値、ピニング層６を構成する材料、磁性層５を構成する材料及び厚さ、磁性層５を構成する磁性粒子の粒度分布等に依存する。
また、ピニング層６の厚さの上限は、ピニング層６中の磁性粒子を構成する材料に依存し、磁性粒子がＣｏ粒子であれば、ピニング層６の厚さを６ｎｍ以下とすることが好ましく、磁性粒子がＣｏ合金粒子であれば、ピニング層６の厚さを８ｎｍ以下とすることが好ましい。
ピニング層６は、磁性層５に対して、基板１の側に形成されていてもよいが、基板１とは反対の側に形成されていることが好ましい。前述したように、ピニング層６は、ピニング層６中の粒界部からの漏れ磁場を低減することができるため、磁気ヘッドに近い側にピニング層６が形成されている方が効果的である。
また、ピニング層６中のＣｏを含む粒子が、ｈｃｐ構造等のＬ１０型結晶構造以外の結晶構造を有する場合、ピニング層６が、磁性層５に対して、基板１とは反対の側に形成されていると、磁性層５の（００１）配向性をさらに向上させることができる。
アシスト磁気記録媒体１００は、単層構造のシード層と、積層構造の下地層を有する、即ち、基板１上に、シード層２、第１の下地層３、第２の下地層４が、この順で形成されている。シード層２、第１の下地層３、第２の下地層４は、第２の下地層４上に形成されている磁性層５と格子整合していることが好ましい。これにより、磁性層５の（００１）配向性をさらに向上させることができる。
シード層２、第１の下地層３、第２の下地層４を構成する材料としては、例えば、（１００）配向している、Ｃｒ、Ｗ、ＭｇＯ等が挙げられる。
シード層２、第１の下地層３、第２の下地層４の各層の間における格子ミスフィットは、１０％以下であることが好ましい。
各層の間における格子ミスフィットが１０％以下である、シード層２、第１の下地層３、第２の下地層４としては、例えば、（１００）配向している、Ｃｒ、Ｗ、ＭｇＯ等が積層している構造が挙げられる。
シード層２、第１の下地層３、第２の下地層４を確実に（１００）配向させるために、シード層２、第１の下地層３、又は、第２の下地層４の下に、Ｃｒ層、Ｃｒを含み、ｂｃｃ構造を有する合金層、又は、Ｂ２構造を有する合金層を形成してもよい。
Ｃｒを含み、ｂｃｃ構造を有する合金としては、例えば、ＣｒＭｎ合金、ＣｒＭｏ合金、ＣｒＷ合金、ＣｒＶ合金、ＣｒＴｉ合金、ＣｒＲｕ合金等が挙げられる。
Ｂ２構造を有する合金としては、例えば、ＲｕＡｌ合金、ＮｉＡｌ合金等が挙げられる。
磁性層５との格子整合性を向上させるために、シード層２、第１の下地層３、第２の下地層４の少なくとも１つが酸化物を含んでいてもよい。
酸化物は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ及びＷからなる群より選択される１種以上の元素の酸化物であることが好ましい。
酸化物としては、例えば、ＣｒＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ３、ＭｏＯ２、ＭｏＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ３、ＶＯ２、ＷＯ２、ＷＯ３、ＷＯ６等が挙げられる。
シード層２、第１の下地層３又は第２の下地層４中の酸化物の含有量は、２ｍｏｌ％～３０ｍｏｌ％の範囲内であることが好ましく、１０ｍｏｌ％～２５ｍｏｌ％の範囲内であることがより好ましい。シード層２、第１の下地層３又は第２の下地層４中の酸化物の含有量が２ｍｏｌ％以上であると、磁性層５の（００１）配向性をさらに向上させることができ、３０ｍｏｌ％以下であると、シード層２、第１の下地層３又は第２の下地層４の（１００）配向性をさらに向上させることができる。
磁性層５に含まれるＬ１０型結晶構造を有する合金としては、例えば、ＦｅＰｔ合金、ＣｏＰｔ合金等が挙げられる。
磁性層５の（００１）配向性を向上させるために、磁性層５の成膜時に加熱処理することが好ましい。この場合、加熱温度を低減するために、Ｌ１０型結晶構造を有する合金に、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等を添加してもよい。
磁性層５に含まれるＬ１０型結晶構造を有する合金は、磁気的に孤立している磁性粒子であることが好ましい。このために、磁性層５は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＧｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｃ、Ｂ及びＢＮからなる群より選択される１種以上の物質をさらに含むことが好ましい。これにより、磁性粒子間の交換結合をより確実に分断し、アシスト磁気記録媒体１００のＳＮＲをさらに向上させることができる。
磁性層５に含まれる磁性粒子のメジアン径は、アシスト磁気記録媒体１００の記録密度を向上させる観点から、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
一般に、磁性層に含まれる磁性粒子の体積が小さくなると、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における熱ゆらぎの影響を受けやすくなる。
しかしながら、ピニング層６が磁性層５に接していることで、磁性層５に含まれる磁性粒子の磁化方向をピン止めすることができる。その結果、磁性層５に含まれる磁性粒子のメジアン径が小さくても、磁気情報を書き込んだ直後の磁性層５における磁性粒子の磁化反転に由来するノイズを低減し、アシスト磁気記録媒体１００のＳＮＲを向上させることができる。
なお、磁性粒子のメジアン径は、ＴＥＭの観察画像を用いて決定することができる。
例えば、ＴＥＭの観察画像から、２００個の磁性粒子の粒径（円相当径）を測定し、積算値５０％における粒径をメジアン径とする。
磁性層５に含まれる粒界部の幅の平均値は、０．３ｎｍ～２．０ｎｍであることが好ましい。
磁性層５は、単層構造を有するが、積層構造を有していてもよい。
積層構造を有する磁性層は、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＧｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｃ、Ｂ及びＢＮからなる群より選択される１種以上の物質が異なる層が積層されている。
磁性層５の厚さは、１ｎｍ～２０ｎｍであることが好ましく、３ｎｍ～１５ｎｍであることがより好ましい。磁性層５の厚さが１ｎｍ以上であると、再生出力を向上させることができ、２０ｎｍ以下であると、磁性粒子の肥大化を抑制することができる。
なお、積層構造を有する磁性層の場合、上記磁性層の厚さは、積層構造を構成する全ての層の厚さの合計を指す。
磁気記録媒体１００は、ピニング層６上に、保護層７が形成されているが、保護層７が形成されていなくてもよい。
保護層７を構成する材料としては、例えば、炭素等が挙げられる。
保護層７の形成方法としては、例えば、炭化水素からなる原料ガスを高周波プラズマで分解して成膜するＲＦ－ＣＶＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、フィラメントから放出された電子で原料ガスをイオン化して成膜するＩＢＤ（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、固体Ｃターゲットを用いて、成膜するＦＣＶＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｃａｔｈｏｄｉｃ Ｖａｃｕｕｍ Ａｒｃ）法等が挙げられる。
保護層７の厚さは、１ｎｍ～６ｎｍであることが好ましい。保護層７の厚さが１ｎｍ以上であると、磁気ヘッドの浮上特性を向上させることができ、６ｎｍ以下であると、磁気スペーシングロスを低減して、アシスト磁気記録媒体１００のＳＮＲをさらに向上させることができる。
磁気記録媒体１００は、保護層７上に、潤滑膜８が形成されているが、潤滑膜８が形成されていなくてもよい。
潤滑膜８は、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布して、形成することができる。
（磁気記憶装置）
本実施形態の磁気記憶装置の構成例について説明する。
本実施形態の磁気記憶装置の構成例について説明する。
本実施形態の磁気記憶装置は、本実施形態のアシスト磁気記録媒体を有する。
本実施形態の磁気記憶装置は、例えば、アシスト磁気記録媒体を回転させるためのアシスト磁気記録媒体駆動部と、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、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号処理系を有する。
磁気ヘッドは、例えば、先端部に近接場光発生素子を備えた磁気ヘッドと、先端部に再生素子を備えた再生ヘッドを有する。
記録ヘッドは、例えば、アシスト磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、レーザー発生部から発生したレーザー光を近接場光発生素子まで導く導波路を含む近接場光照射部を有する。
図２に、本実施形態の磁気記憶装置の一例を示す。
図２に示す磁気記憶装置は、アシスト磁気記録媒体１００と、アシスト磁気記録媒体１００を回転させるためのアシスト磁気記録媒体駆動部１０１と、磁気ヘッド１０２と、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部１０３と、記録再生信号処理系１０４を有する。
図３に、磁気ヘッド１０２の一例として、熱アシスト磁気記録媒体２１２用の磁気ヘッド１０２を示す。
磁気ヘッド１０２は、記録ヘッド２０８と、再生ヘッド２１１を有する。
記録ヘッド２０８は、主磁極２０１と、補助磁極２０２と、磁界を発生させるためのコイル２０３と、近接場光照射部２１３を有する。ここで、近接場光照射部２１３は、レーザーダイオード（ＬＤ）２０４と、ＬＤ２０４から発生したレーザー光２０５を近接場光発生素子２０６まで伝達するための導波路２０７を含む。
再生ヘッド２１１は、シールド２０９で挟まれた再生素子２１０を有する。
なお、マイクロ波アシスト磁気記録媒体用の磁気ヘッドは、熱アシスト磁気記録媒体２１２用の磁気ヘッド１０２の近接場光照射部２１３をマイクロ波照射部に置き換えたものであるため、説明を省略する。
図２に示す磁気記憶装置は、アシスト磁気記録媒体１００を有するため、アシスト磁気記録媒体１００に磁気情報を書き込むことに起因するノイズを低減することが可能になり、その結果、アシスト磁気記録媒体１００に書き込まれた磁気情報を読み込む時のＳＮＲを向上させることが可能となる。これにより、高記録密度の磁気記憶装置を提供することができる。
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
以下のようにして、アシスト磁気記録媒体１００（図１参照）を作製した。
以下のようにして、アシスト磁気記録媒体１００（図１参照）を作製した。
外径２．５インチのガラス製の基板１上に、膜厚５０ｎｍのＣｒ－５０ａｔ％Ｔｉ合金膜を成膜した。次に、基板１を３５０℃まで加熱した後、シード層２としての、膜厚１５ｎｍのＣｒ膜、第１の下地層３としての、膜厚３０ｎｍのＷ膜、第２の下地層４としての、膜厚３ｎｍのＭｇＯ膜を順次成膜した。次に、基板１を６５０℃まで加熱した後、磁性層５としての、膜厚２ｎｍの（Ｆｅ－５０ａｔ％Ｐｔ）－４０ｍｏｌ％Ｃ膜、膜厚４．５ｎｍの８５ｍｏｌ％（Ｆｅ－５０ａｔ％Ｐｔ）－１５ｍｏｌ％ＳｉＯ２膜を順次成膜した。ここで、Ｌ１０型結晶構造を有する合金粒子としての、（Ｆｅ－５０ａｔ％Ｐｔ）粒子のキュリー温度ＭＴＣは、７００Ｋである。次に、ピニング層６としての、Ｃｏ－２０体積％Ｄｙ２Ｏ３膜を成膜した。ここで、ピニング層６に含まれる磁性粒子としての、Ｃｏ粒子のキュリー温度ＰＴＣは、１３００Ｋである。次に、保護層７としての、膜厚４ｎｍのＣ膜を成膜した後、潤滑膜８としての、膜厚１．５ｎｍのパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布して、アシスト磁気記録媒体１００を得た。
（実施例２～２１、比較例１～７）
ピニング層６を構成する材料及び膜厚を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に、アシスト磁気記録媒体を得た。
ピニング層６を構成する材料及び膜厚を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に、アシスト磁気記録媒体を得た。
（ピニング層の算術平均粗さＲａ）
ピニング層を形成した後の基板を取り出し、ＡＦＭを用いて、ピニング層の算術平均粗さＲａを測定した。
ピニング層を形成した後の基板を取り出し、ＡＦＭを用いて、ピニング層の算術平均粗さＲａを測定した。
次に、アシスト磁気記録媒体のノイズ、ＳＮＲを測定した。
（ノイズ、ＳＮＲ）
磁気ヘッド１０２（図３参照）を用いて、線記録密度１５００ｋＦＣＩのオールワンパターン信号をアシスト磁気記録媒体に記録し、ノイズとＳＮＲを測定した。ここで、レーザーダイオードに投入するパワーを、トラックプロファイルの半値幅（トラック幅ＭＷＷ）が６０ｎｍとなるように、調整した。
磁気ヘッド１０２（図３参照）を用いて、線記録密度１５００ｋＦＣＩのオールワンパターン信号をアシスト磁気記録媒体に記録し、ノイズとＳＮＲを測定した。ここで、レーザーダイオードに投入するパワーを、トラックプロファイルの半値幅（トラック幅ＭＷＷ）が６０ｎｍとなるように、調整した。
表１に、アシスト磁気記録媒体のノイズ、ＳＮＲの測定結果を示す。
これに対して、比較例１～７のアシスト磁気記録媒体は、ピニング層中の粒界部がＹ２Ｏ３又はランタノイドの酸化物を含まないため、ＳＮＲが低い。
１ 基板
２ シード層
３ 第１の下地層
４ 第２の下地層
５ 磁性層
６ ピニング層
７ 保護層
８ 潤滑膜
１００ アシスト磁気記録媒体
１０１ アシスト磁気記録媒体駆動部
１０２ 磁気ヘッド
１０３ 磁気ヘッド駆動部
１０４ 記録再生信号処理系
２０１ 主磁極
２０２ 補助磁極
２０３ コイル
２０４ レーザーダイオード
２０５ レーザー光
２０６ 近接場光発生素子
２０７ 導波路
２０８ 記録ヘッド
２０９ シールド
２１０ 再生素子
２１１ 再生ヘッド
２１２ 熱アシスト磁気記録媒体
２１３ 近接場光照射部
２ シード層
３ 第１の下地層
４ 第２の下地層
５ 磁性層
６ ピニング層
７ 保護層
８ 潤滑膜
１００ アシスト磁気記録媒体
１０１ アシスト磁気記録媒体駆動部
１０２ 磁気ヘッド
１０３ 磁気ヘッド駆動部
１０４ 記録再生信号処理系
２０１ 主磁極
２０２ 補助磁極
２０３ コイル
２０４ レーザーダイオード
２０５ レーザー光
２０６ 近接場光発生素子
２０７ 導波路
２０８ 記録ヘッド
２０９ シールド
２１０ 再生素子
２１１ 再生ヘッド
２１２ 熱アシスト磁気記録媒体
２１３ 近接場光照射部
Claims (4)
- 基板上に、下地層と、Ｌ１０型結晶構造を有する合金を含む磁性層とをこの順で有し、
前記磁性層に接しているピニング層をさらに有し、
前記ピニング層は、磁性粒子と粒界部を含むグラニュラー構造を有し、
前記磁性粒子は、Ｃｏを含む粒子であり、
前記粒界部は、Ｙ２Ｏ３及び／又はランタノイドの酸化物を含み、
前記ピニング層に含まれる磁性粒子のキュリー温度をＰ Ｔｃ ［Ｋ］とし、前記Ｌ１ ０ 型結晶構造を有する合金のキュリー温度をＭ Ｔｃ ［Ｋ］とすると、式
Ｐ Ｔｃ －Ｍ Ｔｃ ≧２００
を満たすことを特徴とするアシスト磁気記録媒体。 - 前記ピニング層は、厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のアシスト磁気記録媒体。
- 前記基板上に、前記下地層と、前記磁性層と、前記ピニング層をこの順で有することを特徴とする請求項１または２に記載のアシスト磁気記録媒体。
- 請求項１～３のいずれか１項に記載のアシスト磁気記録媒体を有することを特徴とする磁気記憶装置。
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| JP2019198443A JP7336786B2 (ja) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
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| CN202011164742.XA CN112750471B (zh) | 2019-10-31 | 2020-10-27 | 辅助磁性记录介质以及磁性存储装置 |
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