JPH0628093B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、磁気記録媒体に関するものである。さらに
詳しくは、この発明は、書き換え可能な高記録密度の新
しい磁気記録媒体の関するものである。

（従来の技術とその課題） 従来より様々な形式と構造の記録媒体が知られており、
すでにかなりの高記録密度と書き換え可能性を有する記
録媒体が実用化され、また開発中でもある。

たとえばすでに実用化されているものとしては、記録密
度が約１０^５〜１０^６bit/cm²で書き換え可能な塗布型
の磁気ディスクや磁気テープがある。またさらに記録密
度を向上させたものとしては、１０^７bit/cm²の光ディ
スクがある。

今後実用化されるものと予測される光磁気ディスクは、
この光ディスクの場合の書き換えの不可能な欠点を克服
し、１０^７bit/cm²のオーダーの記録密度を有し、しか
も書き換え可能なものとして期待されている。開発中の
ものには垂直磁気記録もある。この場合にも１０^７bit/
cm²オーダーの記録密度を有し、しかも書き換え可能な
ものが開発の目標とされている。

しかしながら、これまでに知られている、また開発中の
ものも含めて公知の記録媒体は、いずれもその記録密度
が１０^７bit/cm²程度にとどまり、これ以上の超高記録
密度を有し、しかも書き換えが可能である新しい記録媒
体の実用化については、その方式や構造の着想すら乏し
いのが実情である。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、これまでの記録媒体の限界と欠点を克服し、飛踊
的に記録密度を高めることができ、しかも書き換え可能
な新しい記録媒体を提供することを目的としている。さ
らにこの発明は、雑音が少く、また、減磁作用が小さく
て、記録読出時の信号強度の大きい新しい超高記録密度
の書き換え可能な記録媒体を提供することを目的として
いる。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、微粒子
１個に１ビットを記録する方式を提供し、かつその方式
を実現するものとして、強磁性物質からなる形状が一定
の単磁区微粒子を非磁性基板上に対称配列してなること
を特徴とする磁気記録媒体を提供する。

添附した図面に沿ってこの発明の磁気記録媒体について
詳しく説明すると、この磁気記録媒体は、概略的には第
１図に示したような構造を有している。

すなわち、この第１図から明らかなように、非磁性基板
（１）の上に、単磁区微粒子（２）を所定に間隔を介し
て対称的に整合をとって配列している。この単磁区微粒
子（２）は各々記録媒体の要素となり、図中の矢印で示
したように記録系を構成していく。

この単磁区微粒子（２）は、強磁性物質からなり、その
種類には様々なものが採用できる。たとえば、金属また
は合金としては、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ
−Ｃｕ、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｆｅ−ＭｎなどのＦｅの合金、Ｃ
ｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−ＣｕなどのＣｏ合金、Ｎｉ、Ｎ
ｉ−Ｃｕ、Ｍｎ−ＮｉなどのＮｉ合金が示される。

金属間化合物としてＦｅ_３Ａｌ、ホイスラー合金などを
使用することもできる。また、酸化物でもよく、マンガ
ンフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライ
ト、コバルトフェライトなどのフェライト類や、マグネ
タイト（Ｆｅ_３Ｏ_４）、マグヘマイト（γ−Ｆｅ
_２Ｏ_３）などを例示することができる。

これらの強磁性物質からなる単磁区微粒子（２）は、隣
接するものと、その大きさおよび形状を対称的なものと
し、この大きさ、および相互の間隔を、磁気記録媒体の
作動方式に対応させて整合させ、所要の大きさと位置で
対称配列する。

この単磁区微粒子（２）の形状は、保持力を大きくする
ためには、第１図に例示したように細長くすることが好
適であるが、その形状は必ずしも長方形である必要はな
い。複数のものが均等性を持つように、たとえば楕円形
であってもよい。

一般的には、細長い形状として、その長さ（ｌ）は、巾
（Ｗ）の２〜１０倍とし、高さ（ｈ）を巾（Ｗ）と略均
等とすることが好ましい。また、単磁区微粒子（２）相
互の間隔（Ｓ_１）（Ｓ_２）は、巾（Ｗ）と均等としても
よい。

表１は、この単磁区微粒子（２）の大きさ（Ｗ×ｌ×
ｈ）と、相互の間隔（Ｓ_１）（Ｓ_２）の目安として、巾
（Ｗ）の好ましい範囲を例示したものである。

もちろん、この表１の数字は限定的なものでなく、単磁
区を形成するための目安となるものである。

このような単磁区微粒子（２）は、非磁性基板（１）上
に規則的に対称配列するが、この場合、その配列は、第
１図に示したような矩形の格子状のみならず、円盤状の
非磁性基板に沿った多数の同心円状あるいは円形うず巻
状であってもよい。

もちろんこれに限定されるものではなく、一定の対称性
をもった整然とした配列態様であれば何であってもよ
い。その配列の形状は、単磁区微粒子（２）の成長によ
って、あるいは、エッチング法などとの組合わせによっ
て適宜に行うことができる。

より好適には、微小ビーム描図プロセスによってこれら
の単磁区微粒子（２）を形成・配列することができる。

このビーム描画プロセスを例示したものが第２図であ
る。

（ａ） 非磁性基板（１）に上に、レジスト膜（３）を
塗布する。非磁性基板（１）としては、ガラス、樹脂、
その他任意のものであってもよい。その形状も、円盤状
のものから、他の適宜なものとすることができる。

レジスト膜（３）は、熱硬化性、光硬化性、その他のタ
イプのものとすることができる。

（ｂ） このレジスト膜（３）を電子ビーム等のビーム
によって所定のパターンに描画し、現象して、所定の部
位のレジストを除去する。

（ｃ） 次いで、スパッタリング、真空蒸着等の気相成
膜法によって強磁性物質の薄膜（４）を形成する。

反応性スパッタリングによって酸化物膜を形成すること
もできる。

（ｄ） プラズマ灰化処理等によって残っているレジス
ト部を除去すると、その上部の強磁性薄膜（４）も除去
される。こうすることにより、第１図に示したような単
磁区微粒子（２）が形成される。

（作 用） この発明において、単磁区微粒子の配列によって、１０
^９bit/cm²オーダーの超高記録密度が実現され、また、
書き換えも可能となる。また、雑音が少なく、減磁作用
の小さい記録媒体が得られる。記録読出時の信号強度も
大きくなる。

（実施例） この発明の磁気記録媒体としては、たとえば以下のもの
を例示することができる。

すなわち、円盤状のガラスまたは樹脂製の非磁製基板
（１）の上に、Ｆｅ−Ｃｏ合金の強磁性物質からなる単
磁区微粒子（２）を形成する。この時の単磁区微粒子
（２）の巾（Ｗ）を100um 、その長さ（ｌ）を200nm 、
高さ（ｈ）を100nm とする。

また間隔（Ｓ_１）（Ｓ_２）は、各々100nm 、100nm とす
る。

この配列は、レジスト膜として厚さ500nm のＰＭＭＡ
（ポリメチルメタクリレート）を用い、電子ビーム描画
プロセスによって形成する。

このようにして形成した磁気記録媒体は、抗磁力として
約４ＫＯｅの値を示し、記録密度は約 ２×１０^９bit/
cm²に達する。ディジタル信号の記録媒体として、コン
ピュータ用の磁気ディスク、ディジタル方式のビデオデ
ィスク等に好適に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の磁気記録媒体を例示した拡大斜視
図である。第２図は、その製造プロセスの一例を示した
工程断面図である。 １……非磁性基板、２……単磁区微粒子 ３……レジスト膜、４……強磁性物質薄膜

フロントページの続き (72)発明者 小澤 清 東京都目黒区中目黒２丁目３番12号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 花岡 博明 東京都目黒区中目黒２丁目３番12号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 審査官 小林 秀美

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強磁性物質からなる形状が一定の単磁区微
   粒子が非磁性基板上に対称配列されていることを特徴と
   する磁気記録媒体。
2. 【請求項２】単磁区微粒子の平面長さがその巾の２〜１
   ０倍である請求項（１）記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】単磁区微粒子の相互間隔がその巾の略均等
   である請求項（１）記載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】微小ビーム描画プロセスにより強磁性物質
   からなる形状が一定の単磁区微粒子を非磁性基板上に形
   成する磁気記録媒体の製造法。