JPWO2003003352A1 - 磁気記録方法及び装置並びにこれに用いる磁気記録媒体 - Google Patents

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Abstract

磁気ヘッドにより磁気記録媒体の記録層に磁気情報を記録する際に、光ヘッドから照射した光で前記記録層を加熱しながら該記録を行う磁気記録媒体の記録方法であって、前記磁気記録媒体が前記光ヘッドの位置決めに用いる、磁性を有する位置決め用磁性層を備えており、磁気記録媒体上の所望位置に磁気ヘッドを移動する第１ステップと、前記磁気ヘッドから前記位置決め用磁性層へ、前記光ヘッドを位置決めするための位置決め磁界Ｈｒを供給する第２ステップと、前記光ヘッドから該光ヘッドを位置決めするための位置決め光Ｐｒを出力して前記位置決め磁界Ｈｒにより磁化された前記位置決め用磁性層との間で磁気光学効果を生じさせ、該磁気光学効果による検出値に基づいて前記光ヘッドを前記磁気ヘッド位置に相対するように制御する第３ステップとを含んでいる。

Description

技術分野
本発明は、サーマルアシスト技術を用いて磁気記録媒体に磁気情報を記録する磁気記録方法及び磁気記録装置に関する。より詳しくは、磁気ヘッドで磁気記録媒体に磁気情報を記録する際に、サーマルアシスト用の光ヘッドを精度良く位置決めできるようにして、高記録密度化を図った磁気記録方法及び磁気記録装置に関する。そして、本発明には、上記磁気記録装置に適した磁気記録媒体に関する発明も含まれる。
近年の急速に発展するマルチメディア化の中で、中核となるメモリの１つとして、磁気記録媒体に対してさらなる大容量化への要望が大きい。
背景技術
上記磁気記録媒体に関しては、近年において著しいスピードで高記録密度化技術が向上しており、年率約２００％という非常に早い速度で記録密度が増大している。しかし、さらなる高記録密度化のためには、記録層となる磁性層での熱揺らぎの問題を解消する必要がある。そのための対策として高い保磁力Ｈｃを有する磁性材料で形成した記録層を備える磁気記録媒体についての研究開発が盛んに行われている。
そして、上記のように高い保磁力Ｈｃを有する記録層に磁気情報を記録することに関しては、いわゆるサーマルアシストと称される記録技術の提案がある。このサーマルアシスト技術は、記録層（磁性体）の保磁力Ｈｃが温度特性を有し、キュリー温度Ｔｃへ近付くに従って上記保磁力Ｈｃが低下するという特性を利用するものである。このサーマルアシスト技術をより具体的に説明すると、光磁気記録装置で通常用いられているキュリー温度記録技術と称されるものを応用したものであり、レーザ光等を記録層に照射してその温度を上げ、保磁力Ｈｃを低下させた状態で外部記録磁界（磁気ヘッド）により記録を行う方法である。
この方法を用いれば、記録層の保磁力Ｈｃを低下させた状態で記録を行うことができるので磁気ヘッドからの記録磁界を低減できる。そして、常温においては記録層は高い保磁力Ｈｃを有するので、熱揺らぎによる問題を生じることなく安定に記録情報が保持される。
ここで、上記サーマルアシスト技術を磁気記録媒体装置に適用するためには、従来から記録・再生に使用している磁気ヘッドに加えて、光を照射する光ヘッドを新たに設けることになる。そして、記録が実行される際には、磁気ヘッドにより記録が行われる部分が光により昇温されるように、磁気ヘッドの相対位置に光ヘッドを精度よく位置決めする技術の確立が必要となる。
ところで、従来から光磁気記録装置では磁気ヘッド及び光ヘッドを用いた記録を行っているので、その位置決め法について説明する。光磁気記録装置で用いる光学ヘッド及び磁気ヘッドの位置決め法は、まず基板上の溝（グルーブ）に形成されたアドレス信号（ピット）を光情報として読み出して位置調整機構により光ヘッドが位置決めされる。磁気ヘッドはこの光学ヘッドに対して機械的に固定されており、光学ヘッドの位置決めに追従して同様に位置決めされる。
そして、光磁気記録媒体に記録が行われる際は、光ヘッドにより媒体上に形成された光学スポットに対して、非常に広い領域で磁気ヘッドから磁界が供給される。このように広い領域に磁界が印加されるのは、光学ヘッドと磁気ヘッドとの相対位置を高精度に制御できないので、上記光学スポットが磁気ヘッドからの磁界内に必ず含まれる状態を形成するためであった。
上記のように光磁気記録装置で用いられていた位置調整機構では、光ヘッドが位置決めされたことに追従して、磁気ヘッドが位置決めされるようになっている。そして、磁気ヘッドを光ヘッドの相対位置に精度良く位置決めできない対策として、非常に広い領域に磁界を供給していた。
ところが、磁気記録装置の場合には、磁気ヘッドはサーボ技術を用いて磁気記録媒体上の所定位置に精度良く位置決めされる。そして、この磁気ヘッドと相対する位置に光学ヘッドを精度良く位置決めすることが必要となる。
ここで、磁気記録媒体の表面はグルーブのない平滑面であるので、光磁気記録媒体の場合のようにグルーブを利用した位置決めを行うことができない。そこで、磁気ヘッドの相対位置へ光学ヘッドを精度良く位置決めさせる新たな技術を検討することが必要となる。
なお、前述した光磁気記録装置とは逆の組合せにして、磁気ヘッドに対して光ヘッドを機械的に固定することも考えられる。しかし、この場合にも前述したと同様に位置決め精度が悪いという問題が発生する。光ヘッドを磁気ヘッド位置に精度よく相対させないと、光による前述したサーマルアシストの効果を十分に得ることができず、記録層での高感度な記録を実現できず高記録密度化を図ることができなくなる。
したがって、本発明の主な目的は磁気記録媒体にサーマルアシスト技術を用いて磁気情報の記録を行う方法に関し、磁気ヘッド位置に対して光ヘッドを精度良く位置決めして記録を行う方法を提供するこであり、また他の目的は上記方法を実現している磁気記録装置を提供することであり、さらに他の目的はこの装置に適用される磁気記録謀体を提供することである。
発明の開示
上記目的は、請求項１に記載する如く、
磁気ヘッドにより磁気記録媒体の記録層に磁気情報を記録する際に、光ヘッドから照射した光で前記記録層を加熱しながら該記録を行う磁気記録媒体の記録方法であって、
前記磁気記録媒体が前記光ヘッドの位置決めに用いる、磁性を有する位置決め用磁性層を備えており、
磁気記録媒体上の所望位置に磁気ヘッドを移動する第１ステップと、
前記磁気ヘッドから前記位置決め用磁性層へ、前記光ヘッドを位置決めするための位置決め磁界Ｈｒを供給する第２ステップと、
前記光ヘッドから該光ヘッドを位置決めするための位置決め光Ｐｒを出力して前記位置決め磁界Ｈｒにより磁化された前記位置決め用磁性層との間で磁気光学効果を生じさせ、該磁気光学効果による検出値に基づいて前記光ヘッドを前記磁気ヘッド位置に相対するように制御する第３ステップとを含む磁気記録媒体の記録方法により達成することができる。
本発明によれば、磁気光学効果の検出値が最大となるような光ヘッド位置を検出することで、光ヘッドを磁気ヘッドと相対する最適位置に位置決めすることができる。この状態では前述したサーマルアシストが効果的に作用するので、磁気ヘッドにより磁気記録媒体へ磁気情報を高記録密度化して記録できる。
また、前記第３ステップは、前記磁気ヘッドに相対する位置の近傍まで前記光ヘッドが粗位置調整により移動した後に実行されるようにしてもよい。この場合、光ヘッドを粗位置調整してから微調整するので、より速やかに光ヘッドを磁気ヘッドと相対する最適位置に位置決めできる。
また、前記第３ステップの後に、前記磁気ヘッドから前記記録層へ磁気情報を記録するための記録磁界Ｈｗ及び前記光ヘッドから前記記録層を加熱するための記録アシスト光Ｐｗが供給されて前記記録層へ磁気情報の記録を行う第４ステップが含まれ、前記位置決め磁界Ｈｒ及び位置決め光Ｐｒは、前記記録磁界Ｈｗ及び記録アシスト光Ｐｗのぞれぞれより小さいエネルギを用いるようにすることが好ましい。
すなわち、光ヘッドを位置決めするために用いる位置決め磁界Ｈｒ及び位置決め光Ｐｒで用いるパワーは、サーマルアシスト技術を用いて記録を行う際の記録磁界Ｈｗ及び記録アシスト光Ｐｗと比較して低減されていることが望ましい。このようにすることで、記録情報の消失を抑制し、装置の消費電力の低減を図ることもできる。
また、前記位置決め磁界Ｈｒを生成するために用いる交流周波数は、前記記録層へ磁気情報を記録する際に前記記録磁界Ｈｗを生成するための交流周波数及びその磁気情報を再生する際に用いる交流周波数とは異なるよう設定されていることとしてもよい。
記録・再生で用いている交流周波数と、光ヘッドを位置決めするために用いる位置決め磁界Ｈｒを生成するための交流周波数とを異なるものとすることで、１つの磁気ヘッドから記録磁界Ｈｗ及び位置決め磁界Ｈｒを生成させることが可能となる。
そして、上記目的は、請求項５に記載の如く、
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体の記録層に磁気情報を記録する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記媒体上の所望位置に移動させる磁気ヘッド駆動駆動手段と、前記磁気記録媒体を間にして前記磁気ヘッドと相対する位置に配置され、前記記録の際に前記記録層に光を照射して加熱する光ヘッドと、該光ヘッドを前記磁気ヘッドと相対する位置に移動させる光ヘッド駆動駆動手段とを、有する磁気記録装置であって、
前記磁気記録媒体は、前記光ヘッドを前記磁気ヘッドと相対する位置に位置決めする際に用いる、磁性を有する位置決め用磁性層を含み、
前記位置決め用磁性層の磁化状態に基づいて生じる磁気光学効果を用いて、前記光ヘッド位置が前記磁気ヘッド位置と相対するように制御する光ヘッド位置制御機構を含む磁気記録装置によっても達成できる。
本発明では、位置決め用磁性層を含む磁気記録媒体を採用し、光ヘッド位置制御機構が、位置決め用磁性層の磁化状態に基づいて生じる磁気光学効果に基づき、磁気光学効果の検出値が最大となるような光ヘッド位置を検出しながら、光ヘッドを磁気ヘッドと相対する最適位置に位置決めできる。
よって、本発明でもサーマルアシストが効果的に作用するので、磁気ヘッドにより磁気記録媒体へ磁気情報を高記録密度化して記録できる磁気記録装置を提供できる。
そして、前記光ヘッド位置制御機構は、前記磁気ヘッドから前記位置決め用磁性層へ前記光ヘッドを位置決めするための位置決め磁界Ｈｒを供給する位置決め磁界供給手段と、前記光ヘッドから該光ヘッドを位置決めするための位置決め光Ｐｒを発生させる位置決め光発生手段と、前記位置決め光Ｐｒと前記位置決め磁界Ｈｒにより磁化された前記位置決め用磁性層との間で生じる磁気光学効果の検出値に基づいて前記光ヘッドを前記磁気ヘッド位置に相対するように前記光ヘッド駆動駆動手段を制御する光ヘッド位置決め手段とを含んで構成できる。
また、前記位置決め磁界供給手段は、前記記録層へ磁気情報を記録するための記録磁界供給手段を兼ね、異なる交流周波数を用いて前記位置決め磁界Ｈｒと記録磁界Ｈｗとを生成するようにしてもよい。一般に記録磁界供給手段は磁気ヘッドがあり、この磁気ヘッドで位置決め磁界も供給できるように併用すると、従来のハード構成をそのまま利用できる。
また、前記位置決め光発生手段は、前記記録層を加熱するための記録アシスト光発生手段を兼ね、位置決め光Ｐｒは記録アシスト光Ｐｗより弱い光エネルギを用いて発生させるようにしてもよい。サーマルアシスト技術を用いる磁気記録装置では記録アシスト光発生手段として光ヘッドを設ける必要があるので、この光ヘッドで位置決め光も照射するようにするとハード構成を簡素化できる。
さらに、上記目的は、請求項９に記載する如く、
磁性を有する記録層と、
光ヘッド位置決め用に設けた磁性を有する位置決め用磁性層と、
前記記録層と前記位置決め用磁性層との間に形成され、前記光ヘッド位置決めのときには該記録層と位置決め用磁性層との磁気的結合が生じていない状態を形成する中間層とを含む磁気記録媒体によっても達成される。
本磁気記録媒体は位置決め用磁性層を備えるので、光ヘッドを磁気ヘッドと相対する最適位置に位置決めできるようになり、さらに中間層を有することでこの位置決め用磁性層を設けたことで生ずると予想される問題の発生を未然に防止できる。
また、前記位置決め用磁性層のキュリー温度をＴｃ１、前記記録層のキュリー温度をＴｃ２としたときに、Ｔｃ１＜Ｔｃ２の条件を満たすようにすることが望ましい。
また、前記位置決め用磁性層の保磁力をＨｃ１、前記記録層の保磁力をＨｃ２としたときに、Ｈｃ１＜Ｈｃ２の条件を満たし、前記キュリー温度Ｔｃ２の近傍及びこれより高い温度では前記保磁力Ｈｃ１がほぼ消失するように設定されていることが望ましい。
また、前記中間層は、前記位置決め用磁性層と前記位置決め用磁性層との磁気交換結合を分断する非磁性層としてもよい。
また、前記中間層は、前記位置決め用磁性層の保磁力をＨｃ１より弱い保磁力Ｈｃ３を有し、前記位置決め用磁性層のキュリー温度Ｔｃ１の近傍及びこれより高い温度で、位置決め用磁性層の磁化がほぼ消失するように設定してもよい。
また、前記光ヘッドを位置決めする際に供給される位置決め磁界Ｈｒに対して、前記位置決め用磁性層の保磁力をＨｃ１及び前記記録層の保磁力をＨｃ２は、次の関係、Ｈｃ１＜Ｈｒ＜Ｈｃ２を満たすように設定するのが望ましい。
また、前記位置決め用磁性層は、少なくとも前記光ヘッド位置決めの際には膜面に垂長方向に磁気異方性を有していることが望ましい。
発明の実施をするための最良の形態
（第１実施例）
以下、本発明の好ましい第１実施例を図面に基づいて説明する。
まず、本実施例の磁気記装置で用いる磁気記録媒体１０について説明する。図１は、本実施例の磁気記録媒体１０の概要構成とその周辺を拡大してを示した図である。図１には、磁気記録媒体１０と、この磁気記録媒体１０の上部側に設けられる磁気ヘッド２０と、この磁気記録媒体１０の下部側に設けられる光ヘッド３０とが示されている。
図１により、磁気記録媒体１０詳細な構成を説明する前に、ここで磁気記録媒体１０が満たすべき条件について説明する。
本実施例の磁気記録媒体１０は、図１に示すように２つの磁性層１３、１５を含み、これらは１つの中間層１４を間に介在させた状態で形成されている。ここで、上側の第２磁性層１５が記録層である。磁気ヘッド２０により記録層１５へ所定の磁気情報が記録され、さらにその記録が再生される。また、下側の第１磁性層１３は上記光ヘッド３０を磁気ヘッド２０の相対位置に精度良く位置付けするために形成された光ヘッド位置決め層である。
上記第２磁性層１５は記録層として所定の高保磁力Ｈｃ２を有して形成されている必要があるが、第１磁性層１３は光ヘッド位置決め層として機能できる程度の保磁力Ｈｃ１、すなわち第２磁性層１５の保磁力Ｈｃ２と比較して低い保磁力を有している。この保磁力Ｈｃ１と保磁力Ｈｃ２とのより詳細な関係については後述する。
なお、これ以後においては、原則として第１磁性層１３を光ヘッド位置決め層１３、第２磁性層１５を記録層１５と称して説明する。
光ヘッド位置決め層１３は、光ヘッド３０を位置決めする際に用いるものである。この光ヘッド位置決め層１３に磁気ヘッド２０から光ヘッド位置決め用の磁界Ｈｒ（以下、位置決め磁界Ｈｒ）が供給されると、所定の磁化状態となる。そして、この光ヘッド位置決め層１３に対して光ヘッド３０から位置決め用の光Ｐｒ（以下、位置決め光Ｐｒ）を照射すると、磁気光学効果（Ｋｅｒｒ効果）が生じる、このＫｅｒｒ効果による検出値（検出信号）に基づいて光ヘッド３０を高精度に位置決めする。
ところで、磁気ヘッド２０により記録層１５に磁気情報の記録が行われる際には、磁気記録媒体の記録に寄与しない上記光ヘッド位置決め層１３の磁化は可能な限り低減されていることが好ましい。
そこで、本実施例の記録層１５と光ヘッド位置決め層１３との間には所定の関係が設定されている。この点について説明する。
図２は、第１磁性層（光ヘッド位置決め層）１３及び第２磁性層（記録層）１５について、温度Ｔと保磁力Ｈｃとの関係について示した図である。なお、図２において、温度Ｔを示す横軸でのＴｃ１、Ｔｃ２は、それぞれ第１磁性層１３と第２磁性層１５のキュリー温度を示している。また、Ｍｓ１、Ｍｓ２は、それぞれ第１磁性層１３と第２磁性層１５の飽和磁化を示している。
本実施例の磁気記録装置は前述したサーマルアシスト技術を用いて磁気情報の高記録密度化を可能とする。そのために、まず記録層１５は高い保磁力Ｈｃを有する磁性材料で形成することで、高い耐熱揺らぎ性が得られるようにしている。そして、記録時には光ヘッド３０から記録アシスト用の光Ｐｗ（以下、記録アシスト光Ｐｗ）を照射して記録層１５を加熱することで記録層１５の保磁力Ｈｃ２を低減させ、磁気ヘッド２０による記録が円滑に実行できる状態を形成する。
そして、この記録時では前記光ヘッド位置決め層１３の保磁力Ｈｃ１はゼロに近い状態となっていることが好ましい。そのために本磁気記録媒体１０では、記録層１５のキュリー温度Ｔｃ２よりも光ヘッド位置決め層１３のキュリー温度Ｔｃ１が低くなうように設定している。このようにすると、記録時に、記録層１５の保磁力Ｈｃ２を低下させるめ記録アシスト光Ｐｗを光ヘッド３０から照射すると、キュリー温度Ｔｃ２の近傍まで昇温した状態では、光ヘッド位置決め層１３の磁化をほぼ消失或いは極低レベルの磁化状態とすることができる。
したがって、本実施例の磁気記録媒体１０では、記録時には光ヘッド位置決め層１３からの漏れ磁界が抑制されるので、磁気ヘッド２０から情報記録のために記録層１５へ供給される記録磁界Ｈｗへの影響を確実に防止できる。
そして、記録時において光ヘッド３０から記録アシスト光Ｐｗが照射された際には、これにより磁気ヘッド２０からの記録磁界Ｈｗ以下の保磁力Ｈｃ２にまで低減されているように記録層１５のキュリー温度Ｔｃ２が設定されている。
すなわち、記録アシスト光Ｐｗが照射されたときには、記録磁界Ｈｗと第２磁性層との関係は少なくとも、Ｈｃ２＜Ｈｗを満たすように設定されていることが望ましい。
なお、記録層１５のキュリー温度Ｔｃ２を高めに設定しても記録層１５への記録は可能である。しかし、このキュリー温度Ｔｃ２が高くなり過ぎると光ヘッド３０から高い光エネルギを供給することが必要となる。さらに、消費電力及び光ヘッド３０の寿命などの点から不利となるので好ましくない。
図１に基づいて磁気記録媒体１０の各層について説明する。この磁気記録媒体１０は、ガラス基板１１上にＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて各層を順次成膜した積層構造として形成することができる。成膜条件は、例えばスパッタガス圧が４〜６ｍＴｏｒｒ、室温とする。
上記ガラス基板１１上に、光の入射する側から、下地層１２、第１磁性層（光ヘッド位置決め層）１３、中間層１４、第２磁性層（記録層）１５、保護層１６を順次形成する。
図１の磁気記録媒体１０の具体例は、下地層１２としてＳｉＮ層、第１磁性層１３として上記光ヘッド位置決め層となるＧｄＦｅＳｉ層、中間層１４として光ヘッド位置決め層１３と記録層１５とを磁気的に分離するためのＣｒ（クロミウム）層、記録層１５としてＳｍＣｏ層、さらに保護層１６として記録層１５の酸化防止等のためＣｒ層及びＣ（カーボン）層を順に成膜した。
光ヘッド位置決め層１３をＧｄＦｅＳｉで形成した場合のキュリー温度Ｔｃ１は約１５０℃、記録層１５をＳｍＣｏで形成した場合のキュリー温度Ｔｃ２は約３５０℃である。また、これらの室温での保磁力Ｈｃは、光ヘッド位置決め層１３の保磁力Ｈｃ１が約１００Ｏｅ、記録層１５の保磁力Ｈｃ２が約３．３ｋＯｅである。
また、各層の膜厚は、例えばＳｉＮの下地層１２から、順にＳｉＮ−７０ｎｍ、ＧｄＦｅＳｉ−４０ｎｍ、Ｃｒ−５０ｎｍ、ＳｍＣｏ−２０ｎｍ、Ｃｒ−５ｎｍ、Ｃ−１ｎｍとすることができる。さらに、磁気ヘッド２０による記録・再生特性評価のためにＣ層１６上に潤滑剤を塗布して潤滑層１７を形成するのが望ましい。
光ヘッド位置決め層１３としてガドリニウム（Ｇｄ）を含む希土類、遷移金属からなる非晶質合金薄膜を用いることができ、磁性材としてのＧｄＦｅ系合金を用いることが好ましい。ここにＳｉを添加することでキュリー温度Ｔｃ１を調節することができる。このＳｉ他にＣｒやＡｌ等を添加してもよい。また、Ｎｄ（ネオジウム）等の希土類金属を添加したり、Ｃｏ／Ｐｔなどの多層膜を用いてもよい。
また、上記中間層１４としてＣｒを用いているが、磁気記録媒体１０の熱拡散を制御するために、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等の金属の他に、Ｙ−ＳｉＯ２、Ｔｂ−ＳｉＯ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３などの誘電体も使用することができる。なお、ここに示した誘電体は、下地層１２にも有効である。
上記中間層１４は、上記光ヘッド位置決め層１３と上記記録層１５との磁気的結合を分断するために形成されている。ただし、光ヘッド位置決め層１３と記録層１５との磁気的結合が切られている状態が必要であるのは、光ヘッド３０を位置決めするとき、及び磁気ヘッド２０による情報記録が実行されるときである。すなわち、光ヘッド３０を位置決めするとき及び磁気ヘッド２０で記録するときに、光ヘッド位置決め層１３と記録層１５とが磁気的交換結合していると、磁気ヘッド２０から供給すべき磁界をより大きくする必要が生じるので、これを抑制するためである。よって、上記中間層１４は一般的には非磁性層である。
しかし、上述したとき以外のときに、光ヘッド位置決め層１３と記録層１５とが磁気的交換結合していると、記録層１５の耐熱揺らぎ性が向上するというメリットがある。よって、この中間層１４の磁気的性質に変更を加えて、光ヘッド３０を位置決め時及び磁気ヘッド２０による記録時には光ヘッド位置決め層１３と記録層１５との磁気的結合を分断する。そして、それ以外のときには光ヘッド位置決め層１３と記録層１５とが磁気的交換結合が形成されるように設計してもよい。このような構成の磁気記録媒体については、次の第２実施例で示す。
前記磁気ヘッド２０としては記録ヘッド部と再生ヘッド部とを一体化したマージ型の磁気ヘッドを用いることができる。記録ヘッド部として、トラック幅及びギャップ長が、それぞれ２μｍ、０．３μｍであるものを用いることができる。また、再生ヘッド部については、トラック幅及びギャップ長がそれぞれ１μｍ、０．２μｍであるものを用いることができる。
また、上記光ヘッド３０としては、波長６７０ｎｍ、ＮＡ ０．５５のものを用い、記録・再生線速度は５ｍ／ｓであるものを用いることができる。
次に、上記光ヘッド３０を磁気ヘッド３０の相対位置に位置決めするとき（トラッキング時）に光ヘッド３０から位置決め光Ｐｒが照射されるときと、光ヘッド位置決め層１３及び記録層１５の保磁力との関係を説明する。
本実施例では光ヘッド３０を位置決めするために、光ヘッド位置決め層１３からの磁気光学信号（Ｋｅｒｒ回転角）を利用する。この時、以下に述べる磁気ヘッド２０からの位置決め磁界Ｈｒ（交流磁界）、光ヘッド位置決め層１３の保磁力Ｈｃ１及び記録層１５の保磁力Ｈｃ２は、以下の関係を満足させなければならない。
Ｈｃ１＜Ｈｒ＜Ｈｃ２
この保磁力の関係を満足する限り、位置決め光Ｐｒを照射したことによって記録層１５に記録済みの磁気情報が消去されることはない。
以上説明した本実施例の磁気記録媒体１０に関して、光ヘッド位置決め層１３及び記録層１５に関連して満たすべき条件は、次の通りにまとめることができる。
１）まず、光ヘッド３０の位置決めを行うことで記録層１５への影響が出ないようにする。
光ヘッド３０を位置決めする際には、前記光ヘッド位置決め層１３に位置決め光Ｐｒを照射した状態で、磁気ヘッド２０から位置決め磁界Ｈｒが供給される。このとき、位置決め磁界Ｈｒを受けた光ヘッド位置決め層１３は、磁化を回転させて所定の磁化状態となる。よって、光ヘッド位置決め層１３の保磁力Ｈｃ１は、位置決め光Ｐｒを照射した状態で位置決め磁界Ｈｒが供給されたとき磁化が回転する程度とする。
しかし、記録層１５は記録情報が消去されないような高い保磁力Ｈｃ２を有していることが必要である。すなわち、記録層１５は、光ヘッド位置決め層１３に位置決め光Ｐｒを照射した状態で位置決め磁界Ｈｒが供給されたときでも磁気的に安定である程度の保磁力Ｈｃ２を有することが必要である。
よって、少なくともＨｃ１＜Ｈｒ＜Ｈｃ２の条件を満たすように、光ヘッド位置決め層１３及び記録層１５を設計する。
２）つぎに、記録時においては光ヘッド位置決め層１３からの漏れ磁化を抑制する。
そのために、光ヘッド位置決め層１３のキュリー温度Ｔｃ１は、記録層１５のキュリー温度Ｔｃ２より低く設定する。そして、キュリー温度Ｔｃ２の近傍で、光ヘッド位置決め層１３の保磁力Ｈｃ１がほぼ消失しているように設定することが好ましい。すわわち、少なくともＴｃ１＜Ｔｃ２である。
３）そして、光を照射したサーマルアシストにより、記録層１５へ確実な記録が実行されるようにする。
そのために、記録時に記録層１５に記録アシスト光Ｐが照射された状態で磁気ヘッド２０から記録磁界Ｈｗが供給されたとき、Ｈｃ２＜Ｈｗ、を満たすようにする。すなわち、記録層１５の保磁力Ｈｃ２がこの条件を満たすようにキュリー温度Ｔｃ２を設定する。
さらに、図３により本実施例の磁気記録装置１の概要構成と前記磁気ヘッド２０及び光ヘッド３０の駆動について説明する。図３Ａは磁気記録装置１のブロック図及び図３Ｂは同フローチャートである。なお、図１に示した部位と同一の部位には同一の符号を付している。
図３Ａ及び図３Ｂで、磁気記録媒体１０に記録されたサーボ信号（アドレス情報）に基づき、磁気ヘッド２０は所定位置に高精度に移動されるようになっている。この磁気ヘッド２０は駆動装置（ＶＣＭ）２２により磁気記録媒体１０上部側で半径方向に駆動される。磁気ヘッド２０の位置は磁気ヘッド位置制御回路２４により制御されている。
この磁気ヘッド２０に関する位置制御フローは、図３Ｂの右側に示されている。磁気ヘッド２０はサーボ制御されて、磁気記録媒体１０上の所定位置に精度良く位置決めすることができる。
また、磁気記録装置１は光ヘッド３０を上記磁気ヘッド２０の相対位置に精度良く位置決めするための機構も備えている。
光ヘッド３０も光ヘッド駆動装置３２により磁気記録媒体１０下部側で半径方向に駆動される。光ヘッド３０の位置は、上記磁気光学効果を利用して光ヘッド３０の位置に応じた信号を検出する信号検出回路３４と位置駆動制御回路３６とにより制御されている。そして、この位置駆動制御回路３６は上記磁気ヘッド位置制御回路２４から磁気ヘッド２０の位置も検出しており、光ヘッド３０が磁気ヘッド２０の相対位置に精度良く位置決めされるように光ヘッド駆動装置３２を駆動制御する。
上記位置駆動制御回路３６による駆動制御には、まず磁気ヘッド位置制御回路２４からの信号を受けて磁気ヘッド２０が位置する近傍まで光ヘッド３０を移動させる粗位置制御と、信号検出回路３４からの検出信号を用いながら光ヘッド３０を磁気ヘッド２０の相対位置まで正確に移動させるフィードバック制御とが含まれている。この光ヘッド３０の位置制御については図３Ｂの左側に制御フローが示されている
光ヘッド３０を位置決めする際のトラッキング動作を説明する。磁気ヘッド２０が所定移動すると同時に、磁気ヘッド位置制御回路２４から位置制御信号が位置駆動制御回路３６に入力される。この位置駆動制御回路３６は、まず粗位置トラッキングして磁気ヘッド２０が位置しているトラック近傍に光ヘッド３０を移動させる。
次に、光学ヘッド３０の位置を最適化するため位置決め磁界Ｈｒを磁気ヘッド２０から上記光ヘッド位置決め層１３へ供給する。なお、このとき光学ヘッド３０から照射する位置決め光Ｐｒと位置決め磁界Ｈｒ、及び光ヘッド位置決め層１３の保磁力Ｈｃ１とは前述した関係を満たしている。
本第１実施例１示した磁気記録媒体１０の構成ではこのとき、記録層１５と光ヘッド位置決め層１３とは磁気交換結合していないので、光ヘッド位置決め層１３の磁化は光ヘッド位置決め用磁界Ｈｒを受けると同方向に磁化反転する。
なお、記録層１５と光ヘッド位置決め層１３とが磁気交換結合して光ヘッド位置決め層１３の磁化が記録層１５の磁化によって束縛されていると、両方の層１３、１５を合わせた保磁力Ｈｃは大きくなるので、良好な検出信号は得られない。
図４は、磁気記録装置１で上記トラッキング時に得られるトラッキング信号（検出信号）の概要を示している。光学ヘッド３０が磁気ヘッド２０のトラック位置よりもずれると位置決め磁界Ｈｒが低下し、光ヘッド位置決め層１３の磁化反転する領域が低下する。これは、キャリア信号の低下となるためＣ／Ｎ値の低下につながる。一方、最適位置（高精度に相対した位置）のときは、磁界強度あるいは光強度が最大となっているためＣ／Ｎ値が最大となる（図５参照）。
ここで、光学ヘッド３０の位置を最適化するために、磁気ヘッド２０からの位置決め磁界Ｈｒの交流磁界周波数は、磁気ヘッド２０で磁気情報を記録或いは再生する場合の信号との混同を避けるため異なる周波数に設定することが好ましい。すなわち、この交流磁界周波数は任意の信号変調方式に定めてよいが、記録・再生信号周波数とそれらの高調波周波数とは異なる周波数を設定することが好ましい。
以上のような構成により平滑でグルーブを有さない磁気記録媒体で、磁気ヘッド２０の相対位置に光学ヘッド３０を高精度に位置決めすることができる。
上記磁気記録装置１に関して、磁気ヘッド２０からの位置決め磁界Ｈｒに対して、ＧｄＦｅＳｉで形成した光ヘッド位置決め層１３からのトラッキング信号が得られるかを確認した。磁気ヘッド２０の記録側ヘッドに周波数５ＭＨｚの信号を入力した。このとき、位置決め磁界Ｈｒは約４００Ｏｅとなるようにヘッド電流を設定し、位置決め光Ｐｒは１ｍＷとした。
光ヘッド３０の位置を固定し、磁気ヘッド位置を変化させた時に得られたトラッキング信号のＣ／Ｎの変化を図５に示した。図４で示したのと同様なＣ／Ｎ特性が得られ、相対位置に最適位置が存在することが確認できる。
次に、位置決め光Ｐｒを照射した場合と、照射しない場合とで磁気記録媒体１０に記録マーク長を固定して磁気情報の記録試験を行った。このとき、磁気ヘッド１０の記録ヘッド側には、異なる周波数に設定した光ヘッド３０を位置決めするための信号（トラッキング信号）と記録信号を一定の間隔で交互に発信した。
この結果、光ヘッド３０から位置決め光Ｐｒを照射してトラッキングを行い記録時に記録アシスト光Ｐｗを照射して記録を行った場合の方が、位置決め光Ｐｒを用いなかった場合と比較してＳ／Ｎで５ｄＢ以上高くなり、本実施例の有効性が確認できた。
光学ヘッド３０を高精度にトラッキングするためには、光学スポットがより絞られている方が好ましい。その方法として、光ヘッド３０にレーザを採用し、レーザ波長を短くする方法やＮＡを高くすることが考えられる。
前記光ヘッド位置決め層１３としてガドリニウムを含む希土類、遷移金属からなる非晶質合金薄膜を用いることがでが、短波長化には短波長領域で磁気光学効果が大きくなるＮｄ等の希土類金属を添加したり、Ｃｏ／Ｐｔなどの多層膜が有効である。
（第２実施例）
次に本発明の第２実施例について説明する。本第２実施例では磁気記憶装置に用いる磁気記録媒体が前記第１実施例の場合とは異なる。
図６は、第２実施例で用いる磁気記録媒体５０の概要構成を前記図１と同様に示している。なお、本第２実施例の磁気記憶装置の基本構成は、前記第１実施例の場合と同様であるので、同一部位には図１と同一の符号を付して重複する説明は省略する。
前記第１実施例の磁気記録媒体１０は、光ヘッド位置決め層１３と記録層１５とが常に磁気的交換結合しないように、非磁性の中間層１４を間に介在させた構造である。
しかし、前述したように光ヘッド３０の位置決め時及び磁気ヘッド２０により記録層１５への記録が実行されていると時を除けば、光ヘッド位置決め層１３と記録層１５とが磁気的に結合していれば記録層１５の耐熱揺らぎ性が向上するというメリットを生じる。
よって、本第２実施例で示す磁気記録媒体５０は、第１実施例の磁気記録媒体１０での非磁性の中間層１４に替えて、所定の磁性を有する第３磁性層５５が用いられている。
この第３磁性層５５の保磁力をＨｃ３、キュリー温度をＴｃ３とし、光ヘッド位置決め層１３に位置決め光Ｐｒを照射した状態で位置決め磁界Ｈｒが供給されたときの磁気記録媒体５０の媒体温度ｔとしたとき、Ｔｃ３＜ｔ＜Ｔｃ１を満たすように第３磁性層５５が設計されていればよい。このような構成であれば、ヘッド３０を位置決めしているときには第３磁性層５５の保磁力をＨｃ３はほぼ消失した状態となる。よって、光ヘッド３０を位置決め時では、図１の磁気記録媒体１０の層構成と同様の状態を形成できることになる。
また、本磁気記録媒体５０でも当然に、前記磁気記録媒体１０と同様にＴｃ１＜Ｔｃ２の条件を満すように設定される。よって、上記Ｔｃ３＜ｔ＜Ｔｃ１を満たせば記録アシスト光Ｐｗを照射した状態で記録磁界Ｈｗが供給される記録層１５への記録時には第３磁性層５５の保磁力Ｈｃ３は完全に消失した状態であり全く問題とならない。
本実施例の磁気記録媒体５０の構成による利点は、記録層１５に記録された磁気情報が光ヘッド位置決め層１３まで交換結合によって転写される点である。そのために、実質的に記録層が厚くなる。そのため、
（１）ｔＢｒで示される再生信号が増加する、
（ただし、ｔ：磁性層膜厚、Ｂｒ：残留磁化である）
（２）耐熱揺らぎ性が向上する、
という新たな効果を得ることができる。
図６を参照して、磁気記録媒体５０の具体的な層構成を説明する。下地層１２としてＳｉＮ層、第１磁性層（光ヘッド位置決め層）１３としてＧｄＦｅＳｉ層、第３磁性層５５としてＤｙＦｅＣｏ層、第２磁性層（記録層）１５としてＴｂＦｅＣｏ層を形成し、記録層１５の酸化防止などのための保護層１６としてＣｒ及びＣ層を順次成膜した。
ＧｄＦｅＳｉで形成した光ヘッド位置決め層１３、ＤｙＦｅＣｏで形成した第３磁性層５５およびＴｂＦｅＣｏで形成した記録層１５のキュリー温度Ｔｃは、それぞれ１８０℃、約１２０℃、約３００℃と設定した。また、室温での保磁力は、光ヘッド位置決め層１３が約２００Ｏｅ、第３磁性層５５が約１００Ｏｅ、記録層１５が約３ｋＯｅとした。さらに、各層の膜厚はＳｉＮの下地層１１から順に、ＳｉＮ−７０ｎｍ、ＧｄＦｅＳｉ−４０ｎｍ、ＤｙＦｅＣｏ−４０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏ−４０ｎｍ、Ｃｒ−５ｎｍ、Ｃ−１ｎｍとした。
本実施例の磁気記録媒体５０で、位置決め光Ｐｒを１．２ｍＷとして、第１実施例と同様な評価を行った。その結果、図５と同様の結果が得られ、本磁気記録媒体５０によっても、第１実施例の磁気記録媒体１０と同様に光ヘッド３０を磁気ヘッド２０の相対位置に位置決めできることを確認した。
以上説明した本発明の実施例によれば、光学ヘッド３０が磁気ヘッド２０に相対する最適位置へ精度良く位置決めできる。よって、磁気ヘッド３０で所定の磁気情報を記録層１５に記録する際にサーマルアシスト技術による効果を確実に利用できる。よって、より高記録密度化が可能な磁気記録装置となる。
また、中間層を非磁性から所定の条件を満たす磁性層に変え、光ヘッド位置決め層１３と記録層１５との間に磁気的交換結合を生じさせる場合には、耐熱揺らぎ性をさらに向上させた磁気記録媒体とすることもできる。
なお、前記位置決め用磁性層１３は、少なくとも前記光ヘッド３０を位置決めの際にその膜面対にして垂長方向に磁気異方性を有しているように形成することで、前記磁気光学効果の検出の高感度化を図ることができる。
また、上記実施例では磁界を生成するための交流周波数を変えて１つの磁気ヘッド２０から、位置決め磁界Ｈｒと記録磁界Ｈｗとを交互に供給している。しかし、位置決め磁界Ｈｒを供給する位置決め用磁気ヘッドを別に設けてもよい。この場合、記録アシスト光Ｐｗを照射する光ヘッドについても位置決め用光ヘッドを別に設けることで、光ヘッド３０の位置決めを実行しながら磁性層１５への記録を実現できる構成となる。
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、磁気記録媒体にサーマルアシスト技術を用いて磁気情報の記録を行う方法に関して磁気ヘッド位置に対して光ヘッドを高精度に位置決めできる。よって、磁気記録媒体に磁気情報を高感度に記録し、これを再生できるのでさらに高記録密度化することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、第１実施例の磁気記録媒体の概要構成とその周辺を拡大してを示した図である。
図２は、第１磁性層（光ヘッド位置決め層）及び第２磁性層（記録層）について、温度Ｔと保磁力Ｈｃとの関係について示した図である。
図３Ａは、実施例の磁気記録装置のブロック図である。また、図３Ｂは、同装置に関するフローチャートである。
図４は、実施例の磁気記録装置で上記トラッキング時に得られるトラッキング信号（検出信号）の概要を示した図である。
図５は、実施例の光ヘッドの位置を固定し、磁気ヘッド位置を変化させた時に得られたトラッキング信号（検出信号）のＣ／Ｎの変化を示した測定例図である。
図６は、第２実施例で用いる磁気記録媒体の概要構成を前記図１と同様に示している図である。

Claims (15)

  1. 磁気ヘッドにより磁気記録媒体の記録層に磁気情報を記録する際に、光ヘッドから照射した光で前記記録層を加熱しながら該記録を行う磁気記録媒体の記録方法であって、
    前記磁気記録媒体が前記光ヘッドの位置決めに用いる、磁性を有する位置決め用磁性層を備えており、
    磁気記録媒体上の所望位置に磁気ヘッドを移動する第１ステップと、
    前記磁気ヘッドから前記位置決め用磁性層へ、前記光ヘッドを位置決めするための位置決め磁界Ｈｒを供給する第２ステップと、
    前記光ヘッドから該光ヘッドを位置決めするための位置決め光Ｐｒを出力して前記位置決め磁界Ｈｒにより磁化された前記位置決め用磁性層との間で磁気光学効果を生じさせ、該磁気光学効果による検出値に基づいて前記光ヘッドを前記磁気ヘッド位置に相対するように制御する第３ステップとを含む、
    ことを特徴とする磁気記録媒体の記録方法。
  2. 請求項１に記載の磁気記録媒体の記録方法において、
    前記第３ステップは、前記磁気ヘッドに相対する位置の近傍まで前記光ヘッドが移動された後に実行される、ことを特徴とする磁気記録媒体の記録方法。
  3. 請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の記録方法において、
    前記第３ステップの後に、前記磁気ヘッドから前記記録層へ磁気情報を記録するための記録磁界Ｈｗ及び前記光ヘッドから前記記録層を加熱するための記録アシスト光Ｐｗが供給されて前記記録層へ磁気情報の記録を行う第４ステップが含まれ、
    前記位置決め磁界Ｈｒ及び位置決め光Ｐｒは、前記記録磁界Ｈｗ及び記録アシスト光Ｐｗのぞれぞれより小さいエネルギを用いる、ことを特徴とする磁気記録媒体の記録方法。
  4. 請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体の記録方法において、
    前記位置決め磁界Ｈｒを生成するために用いる交流周波数は、前記記録層へ磁気情報を記録する際に前記記録磁界Ｈｗを生成するための交流周波数及びその磁気情報を再生する際に用いる交流周波数とは異なるよう設定されている、ことを特徴とする磁気記録媒体の記録方法。
  5. 磁気記録媒体と、該磁気記録媒体の記録層に磁気情報を記録する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記媒体上の所望位置に移動させる磁気ヘッド駆動駆動手段と、前記磁気記録媒体を間にして前記磁気ヘッドと相対する位置に配置され、前記記録の際に前記記録層に光を照射して加熱する光ヘッドと、該光ヘッドを前記磁気ヘッドと相対する位置に移動させる光ヘッド駆動駆動手段とを、有する磁気記録装置であって、
    前記磁気記録媒体は、前記光ヘッドを前記磁気ヘッドと相対する位置に位置決めする際に用いる、磁性を有する位置決め用磁性層を含み、
    前記位置決め用磁性層の磁化状態に基づいて生じる磁気光学効果を用いて、前記光ヘッド位置が前記磁気ヘッド位置と相対するように制御する光ヘッド位置制御機構を含む、ことを特徴とする磁気記録装置。
  6. 請求項５に記載の磁気記録装置において、
    前記光ヘッド位置制御機構は、前記磁気ヘッドから前記位置決め用磁性層へ前記光ヘッドを位置決めするための位置決め磁界Ｈｒを供給する位置決め磁界供給手段と、前記光ヘッドから該光ヘッドを位置決めするための位置決め光Ｐｒを発生させる位置決め光発生手段と、前記位置決め光Ｐｒと前記位置決め磁界Ｈｒにより磁化された前記位置決め用磁性層との間で生じる磁気光学効果の検出値に基づいて前記光ヘッドを前記磁気ヘッド位置に相対するように前記光ヘッド駆動駆動手段を制御する光ヘッド位置決め手段とを含む、ことを特徴とする磁気記録装置。
  7. 請求項６に記載の磁気記録装置において、
    前記位置決め磁界供給手段は、前記記録層へ磁気情報を記録するための記録磁界供給手段を兼ね、異なる交流周波数を用いて前記位置決め磁界Ｈｒと記録磁界Ｈｗとを生成する、ことを特徴とする磁気記録装置。
  8. 請求項６又は７に記載の磁気記録装置において、
    前記位置決め光発生手段は、前記記録層を加熱するための記録アシスト光発生手段を兼ね、位置決め光Ｐｒは記録アシスト光Ｐｗより弱い光エネルギを用いて発生させる、ことを特徴とする磁気記録装置。
  9. 磁性を有する記録層と、
    光ヘッド位置決め用に設けた磁性を有する位置決め用磁性層と、
    前記記録層と前記位置決め用磁性層との間に形成され、前記光ヘッド位置決めのときには該記録層と位置決め用磁性層との磁気的結合が生じていない状態を形成する中間層とを含む、
    ことを特徴とする磁気記録媒体。
  10. 請求項９に記載の磁気記録媒体において、
    前記位置決め用磁性層のキュリー温度をＴｃ１、前記記録層のキュリー温度をＴｃ２としたときに、Ｔｃ１＜Ｔｃ２の条件を満たす、ことを特徴とする磁気記録媒体。
  11. 請求項１０に記載の磁気記録媒体において、
    前記位置決め用磁性層の保磁力をＨｃ１、前記記録層の保磁力をＨｃ２としたときに、Ｈｃ１＜Ｈｃ２の条件を満たし、前記キュリー温度Ｔｃ２の近傍及びこれより高い温度では前記保磁力Ｈｃ１がほぼ消失するように設定されている、ことを特徴とする磁気記録媒体。
  12. 請求項９に記載の磁気記録媒体において、
    前記中間層は、前記位置決め用磁性層と前記位置決め用磁性層との磁気交換結合を分断する非磁性層である、ことを特徴とする磁気記録媒体。
  13. 請求項９に記載の磁気記録媒体において、
    前記中間層は、前記位置決め用磁性層の保磁力をＨｃ１より弱い保磁力Ｈｃ３を有し、前記位置決め用磁性層のキュリー温度Ｔｃ１の近傍及びこれより高い温度で、前記位置決め用磁性層の磁化がほぼ消失するように設定されている、ことを特徴とする磁気記録媒体。
  14. 請求項９に記載の磁気記録媒体において、
    前記光ヘッドを位置決めする際に供給される位置決め磁界Ｈｒに対して、前記位置決め用磁性層の保磁力をＨｃ１及び前記記録層の保磁力をＨｃ２は、次の関係、Ｈｃ１＜Ｈｒ＜Ｈｃ２を満たすように設定されている、ことを特徴とする磁気記録媒体。
  15. 請求項９から１４のいずれかに記載の磁気記録媒体において、
    前記位置決め用磁性層は、少なくとも前記光ヘッド位置決めの際には膜面に垂長方向に磁気異方性を有している、ことを特徴とする磁気記録媒体。
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