JP2022150658A - 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた電磁変換特性を有することができる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】本発明に係る磁気記録媒体は、基板と、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に積層して備え、前記下地層は、ＭｇＯを含み、前記磁性層は、少なくとも３層以上有し、３層の前記磁性層が、前記基板側から順に、第１の磁気記録層、第２の磁気記録層及び第３の磁気記録層である時、前記第２の磁気記録層のキュリー温度Ｔｃは、前記第１の磁気記録層及び前記第３の磁気記録層のキュリー温度Ｔｃよりも、それぞれ、－３０Ｋ～－１００Ｋ低く、前記第１の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径は、前記第２の磁気記録層及び前記第３の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも、それぞれ、１５％以上小さい。【選択図】図１
Description
本発明は、磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。
磁気記録媒体は、一般に、基板上に、下地層、磁性層及び保護層をこの順に積層して備える。磁気記録媒体に磁気情報を記録する方法として、磁気記録媒体にレーザー光又はマイクロ波を照射して局所的に保磁力を低下させて磁気情報を記録する熱アシスト記録方式又はマイクロ波アシスト記録方式がある。熱アシスト記録方式及びマイクロ波アシスト記録方式は、２Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２クラスの面記録密度を実現することができることから、磁気記録媒体の小型化、薄板化、高記録密度化に伴い、記憶容量を高めることができる次世代の磁気記録方式として検討されている。
熱アシスト記録方式に用いることが可能な磁気記録媒体として、例えば、基板と、基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１0構造を有する合金を主成分とする磁性層とからなり、複数の下地層が、ＮｉＯ下地層と、配向制御層とを含む磁気記録媒体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この磁気記録媒体では、配向制御層は、ＢＣＣ構造の合金からなる下地層と、ＮａＣｌ構造を有するＭｇＯ等の下地層を含み、ＮｉＯ下地層に（１００）配向をとらせるようにしている。
磁気記録培媒体の磁性層として、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金を用いる場合、磁性層の結晶配向面として（００１）面が用いられる。ＦｅＰｔ合金を（００１）配向させるため、下地層としては、一般に、（１００）配向しているＭｇＯが用いられることが多い。即ち、ＭｇＯの（１００）面は、ＦｅＰｔ合金の（００１）面と格子整合性が高いため、ＭｇＯ層の上方に、ＦｅＰｔ合金を含む磁性層を成膜することにより、ＦｅＰｔ合金は、（００１）配向させやすくなる。また、特許文献１の磁気記録媒体では、ＮｉＯ下地層も（１００）配向をとらせるため、配向制御層の下地層として、ＭｇＯが用いられる。
ここで、ＭｇＯの格子定数が０．４２ｎｍであるのに対し、ＦｅＰｔは０．３９ｎｍであるため、ＭｇＯ膜上にＦｅＰｔ膜をエピタキシャル成長させた時、わずかに格子不整合（ミスフィット）が生じ、ＦｅＰｔ膜には引っ張り応力が生じる。このＦｅＰｔ膜に生じる引っ張り応力は、ＦｅＰｔ粒子を肥大化させる方向に作用するため、磁性粒子が肥大化することで、磁気記録媒体の電磁変換特性が低下し、磁気記録媒体の高記録密度化を阻害する可能性が高い。また、さらに肥大化して接触面積の大きくなった粒子ほど、大きな応力を受け易いため、更に肥大化し易く、結晶粒子径のばらつきが大きくなることで、磁気記録媒体の電磁変換特性を低下させる可能性が高い。
本発明の一態様は、優れた電磁変換特性を有することができる磁気記録媒体を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る磁気記録媒体は、基板と、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に積層して備え、前記下地層は、ＭｇＯを含み、前記磁性層は、少なくとも３層以上有し、３層の前記磁性層が、前記基板側から順に、第１の磁気記録層、第２の磁気記録層及び第３の磁気記録層である時、前記第２の磁気記録層のキュリー温度Ｔｃは、前記第１の磁気記録層及び前記第３の磁気記録層のキュリー温度Ｔｃよりも、それぞれ、－３０Ｋ～－１００Ｋ低く、前記第１の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径は、前記第２の磁気記録層及び前記第３の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも、それぞれ、１５％以上小さい。
本発明の一態様によれば、優れた電磁変換特性を有することができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書において数値範囲を示す「～」は、別段の断わりがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
［磁気記録媒体］
図１は、本実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を示す断面図である。図１に示すように、磁気記録媒体１は、基板１０、下地層２０及び磁性層３０を、基板１０側からこの順に積層して備える。
図１は、本実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を示す断面図である。図１に示すように、磁気記録媒体１は、基板１０、下地層２０及び磁性層３０を、基板１０側からこの順に積層して備える。
なお、本明細書では、磁気記録媒体１の厚さ方向（垂直方向）をＺ軸方向とし、厚さ方向と直交する横方向（水平方向）をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向の磁性層３０側を＋Ｚ軸方向とし、基板１０側を－Ｚ軸方向とする。以下の説明において、説明の便宜上、＋Ｚ軸方向を上又は上方といい、－Ｚ軸方向を下又は下方と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。
図１では、基板１０の上方にのみ下地層２０及び磁性層３０を示すが、磁気記録媒体１は、基板１０の下方にも、基板１０側から下地層２０及び磁性層３０をこの順に積層して備える。
磁気記録媒体１は、基板１０の上下両面の上に、下地層２０及び磁性層３０を有し、情報を基板１０の上下両面に記録（両面記録）できるが、基板１０の上面又は下面の一方の面のみに下地層２０及び磁性層３０を有し、情報を基板１０の片面にのみ記録（片面記録）できるものでもよい。
基板１０を構成する材料は、磁気記録媒体に使用可能な材料であれば特に限定されず使用できる。基板１０を構成する材料としては、例えば、ＡｌＭｇ合金等のＡｌ合金、ソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、アモルファスガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、サファイア、石英、樹脂等が挙げられる。これらの中でも、Ａｌ合金や、結晶化ガラス、アモルファスガラス等のガラスが好ましい。
磁気記録媒体１を製造する際に、基板１０を５００℃以上の温度に加熱する場合があるため、基板１０としては、例えば、軟化温度が５００℃以上、好ましくは６００℃以上である耐熱ガラス基板を用いることが好ましい。
下地層２０は、基板１０の上方に設けられている。下地層２０は、ＭｇＯを含む層を備える。
ＭｇＯを含む層は、ＭｇＯを含み、ＭｇＯから実質的になることが好ましく、ＭｇＯのみからなることがより好ましい。「実質的に」とは、ＭｇＯ以外に、製造過程で不可避的に含まれ得る不可避不純物を含んでもよいことを意味する。
本実施形態では、下地層２０は、第１の磁気記録層３１と接しているため、ＭｇＯの（１００）面と、第１の磁気記録層３１に含まれる、Ｌ１０構造を有する磁性合金の（００１）面とが格子整合し易くなるため、磁性合金の結晶配向性を高めることができる。
下地層２０は、ＮａＣｌ型化合物を含むことが好ましい。ＮａＣｌ型化合物しては、ＭｇＯ以外では、例えば、ＴｉＯ、ＮｉＯ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＴｉＣ等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。
下地層２０は、磁性層３０に含まれるＬ１０構造を有する磁性粒子を（００１）面配向させることが可能であれば、他の層を含んだ多層構造としてもよい。
磁性層３０は、下地層２０の上方に設けられている。磁性層３０は、第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を、下地層２０側からこの順に積層して備える。なお、磁性層３０は、第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３で構成されてもよい。また、磁性層３０は、第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２、第３の磁気記録層３３以外の磁性層をさらに１つ以上備えてもよい。
磁性層３０は、Ｌ１０構造を有する磁性粒子を含む。即ち、磁性層３０に含まれる、第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３は、Ｌ１０構造を有する磁性粒子を含む。
第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径を第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも１５％以上、それぞれ、小さく、より好ましくは３０％～６０％の範囲内で小さくすることで、磁性粒子の肥大化を防止すると共に、磁性粒子の底面部の平均粒径のばらつきの大きさを低減することができる。
ここで、磁性粒子の底面部の平均粒径とは、磁性粒子の下の界面部における平均粒径をいう。即ち、下地層２０、第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を構成する粒子はそれぞれエピタキシャル成長するので、これらの粒子は連続した柱状晶となる。この柱状晶で、下地層２０と第１の磁気記録層３１の界面部の平均粒径を、第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面の平均粒径とする。第１の磁気記録層３１と第２の磁気記録層３２の界面部の平均粒径を、第２の磁気記録層３２を構成する磁性粒子の底面の平均粒径とする。第２の磁気記録層３２と第３の磁気記録層３３の界面部の平均粒径を、第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面の平均粒径とする。
なお、本実施形態において、磁性粒子の底面部の平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて行う。例えば、ＴＥＭを用いて磁気記録層の断面観察を行った場合、電子線は１０ｎｍ以上透過するため断面の奥行情報を得ることができる。この断面情報を解析することで磁性粒子の平均粒径を測定することができる。
第２の磁気記録層３２のキュリー温度Ｔｃは、第１の磁気記録層３１及び第３の磁気記録層３３のそれぞれのキュリー温度Ｔｃよりも、それぞれ、－３０Ｋ～－１００Ｋ低くする。上述の通り、第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の体積は、第１の磁気記録層３１及び第２の磁気記録層３２に比べて小さいため、第１の磁気記録層３１の磁気特性は、第１の磁気記録層３１と接する第２の磁気記録層３２に比べて弱くなる。本実施形態では、第２の磁気記録層３２のキュリー温度Ｔｃを、第１の磁気記録層３１及び第３の磁気記録層３３のそれぞれのキュリー温度Ｔｃよりも所定の範囲内で小さくすることで、第１の磁気記録層３１の磁気特性を強めるように作用することができる。これにより、第１の磁気記録層３１の磁気特性が強まり、第１の磁気記録層３１に起因するノイズを低減できる。
図２は、本実施形態に係る磁気記録媒体１の断面の一例を示すＴＥＭ写真である。図２に示す磁気記録媒体は、基板１０の上に、ＭｇＯを含む下地層２０、第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２、第３の磁気記録層３３及び保護層４０をこの順に積層した構造を有している。図２中の３つの破線は、図中の下側から、それぞれ、順に、第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径、第２の磁気記録層３２を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径、第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径を示す。第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３は構成する材料の組成が相違するため、それぞれの境界位置は、ＴＥＭ写真におけるコントラストの違いから判別できる。第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径は、第２の磁気記録層３２を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径及び第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも小さいことが確認できる。
第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径を第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも５％～４０％の範囲内で、それぞれ、小さくする方法としては、例えば、第１の磁気記録層３１の成膜にスパッタリング法を使用し、基板１０に正のバイアス電位を印加する方法等がある。
第１の磁気記録層３１の膜厚は、０．４ｎｍ～１．５ｎｍであることが好ましく、０．５ｎｍ～１．０ｎｍがより好ましく、０．６ｎｍ～０．８ｎｍがさらに好ましい。第１の磁気記録層３１の膜厚が上記の好ましい範囲内であれば、第１の磁気記録層３１の第２の磁気記録層３２との界面で生じる引っ張り応力に耐えることができるため、第１の磁気記録層３１は磁気特性を発揮できる。
なお、本実施形態において、第１の磁気記録層３１の膜厚は、第１の磁気記録層３１の主面に垂直な方向の長さをいう。第１の磁気記録層３１の膜厚は、例えば、第１の磁気記録層３１の断面において、任意の場所を測定した時の厚さとしてよい。第１の磁気記録層３１の断面において、任意の場所で数ヵ所測定した場合は、これらの測定箇所の厚さの平均値としてよい。
第２の磁気記録層３２の膜厚は、０．８ｎｍ～３．０ｎｍであることが好ましく、１．０ｎｍ～２．５ｎｍがより好ましく、１．２ｎｍ～２．０ｎｍがさらに好ましい。第２の磁気記録層３２の膜厚が上記の好ましい範囲内であれば、第２の磁気記録層３２の第１の磁気記録層３１又は第３の磁気記録層３３との界面で生じる引っ張り応力に耐えることができるため、第２の磁気記録層３２は磁気特性を発揮できる。
第３の磁気記録層３３の膜厚は、３ｎｍ以上であることが好ましい。３．５ｎｍ～１０．０ｎｍがより好ましく、４．５ｎｍ～６．０ｎｍがさらに好ましい。第３の磁気記録層３３の膜厚が上記の好ましい範囲内であれば、第３の磁気記録層３３の第２の磁気記録層３２との界面で生じる引っ張り応力に耐えることができるため、第３の磁気記録層３３は磁気特性を発揮できる。
第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３第１の磁気記録層３１のそれぞれの膜厚を、上記の好ましい範囲内にすることで、それぞれの磁気記録層同士の界面で生じる引っ張り応力に対する作用に耐えられるため、磁気記録媒体１の電磁変換特性を高められる。
磁性層３０に含まれる、Ｌ１０構造を有する磁性粒子としては、例えば、ＦｅＰｔ合金粒子、ＣｏＰｔ合金粒子等を用いることができる。ＦｅＰｔ合金の結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）が７×１０６Ｊ／ｍ３以下であり、ＣｏＰｔ合金のＫｕが５×１０６Ｊ／ｍ３以下であり、いずれも、１×１０６Ｊ／ｍ３代のＫｕが高い材料（高Ｋｕ材料）である。そのため、ＦｅＰｔ合金又はＣｏＰｔ合金が磁性層３０に含まれることで、磁性層３０は、熱安定性を維持したまま、磁性層３０を構成する磁性粒子を、例えば粒径が６ｎｍ以下になるまで微細化することができる。
また、磁性層３０は、粒界部を含むグラニュラー構造を有してもよい。
磁性層３０がグラニュラー構造を有する場合は、磁性層３０中の粒界部の含有量は、２５体積％～５０体積％の範囲内が好ましく、３５体積％～４５体積％の範囲内がより好ましい。磁性層３０中の粒界部の含有量を上記の好ましい範囲内とすることで、磁性層３０に含まれる磁性粒子の異方性を高めることができる。
ここで、粒界部は、炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物等を用いることができる。これらの具体例としては、ＢＮ、Ｂ４Ｃ、Ｃ、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２等が挙げられる。
磁性層３０に含まれる磁性粒子は、基板１０に対して、ｃ軸配向させること、即ち、（００１）面配向させることが好ましい。磁性層３０に含まれる磁性粒子を基板１０に対してｃ軸配向させる方法は、特に限定されず、例えば、下地層２０を用いて、磁性層３０をｃ軸方向にエピタキシャル成長させる方法等を用いることができる。
磁気記録媒体１は、磁性層３０上に、さらに保護層４０を有することが好ましい。保護層４０は、磁気記録媒体１が磁気ヘッド等との接触による損傷等から磁気記録媒体１を保護する機能を有する。
保護層４０としては、例えば、硬質炭素膜等が挙げられる。
保護層４０の形成方法としては、例えば、炭化水素ガス（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、原料ガスを用いずに、固体炭素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４０の厚さは、１ｎｍ～６ｎｍであることが好ましい。保護層４０の厚さが１ｎｍ以上であると、磁気ヘッドの浮上特性が良好となると共に、磁気スペーシングが小さくなり、磁気記録媒体１のＳＮＲが向上する。
磁気記録媒体１は、保護層４０上に、潤滑剤層５０をさらに有してもよい。
湿潤剤としては、例えば、パーフルオロポリエーテル等のフッ素樹脂が挙げられる。
本実施形態に係る磁気記録媒体１は、基板１０、下地層２０及び磁性層３０をこの順に積層して備え、下地層２０は、ＭｇＯを含み、磁性層３０は、第１の磁気記録層３１、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を基板１０側からこの順に積層して備える。そして、磁気記録媒体１は、第２の磁気記録層３２のキュリー温度Ｔｃを、第１の磁気記録層３１及び第３の磁気記録層３３のキュリー温度Ｔｃよりも、それぞれ、－３０Ｋ～－１００Ｋ低くし、第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径を、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも、それぞれ、１５％以上小さくしている。第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径は、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも１５％以上小さいため、その分だけ、第１の磁気記録層３１の磁気特性は、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３の磁気特性よりも、通常、低くなる。本実施形態では、第２の磁気記録層３２は、第１の磁気記録層３１及び第３の磁気記録層３３よりも所定の範囲だけ小さいキュリー温度Ｔｃを有しているため、第２の磁気記録層３２の磁気特性が第１の磁気記録層３１及び第３の磁気記録層３３を強めるように作用することができる。そのため、第１の磁気記録層３１が直接的に又は間接的に接する第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３より磁気特性が低くても、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３によって、第１の磁気記録層３１の磁気特性を高めることができる。これにより、第１の磁気記録層３１の磁気特性が強まり、第１の磁気記録層３１に起因するノイズを低減できる。よって、磁気記録媒体１は、優れた電磁変換特性を発揮することができる。
磁気記録媒体１の電磁変換特性は、ＳＮＲ（信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比））より評価できる。磁気記録媒体のＳＮＲが小さいほど、磁気記録媒体１は、優れた電磁変換特性を有すると評価できる。ＳＮＲの測定は、特に限定されず、例えば、リードライトアナライザＲＷＡ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰ（いずれも、ＧＵＺＩＫ社製）を用いて行うことができる。
磁気記録媒体１は、第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径を、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも３０％～６０％の範囲内で小さい状態で、それぞれの磁気記録層内に磁性粒子を含むことができる。第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の大きさが第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３に対して上記の範囲内で小さくても、第１の磁気記録層３１の磁気特性を強め、第１の磁気記録層３１に起因するノイズを低減できる。よって、磁気記録媒体１は、優れた電磁変換特性を発揮することができる。
磁気記録媒体１は、第１の磁気記録層３１の膜厚を０．４ｎｍ～１．５ｎｍにできる。これにより、磁気記録媒体１は、第１の磁気記録層３１の磁気特性を十分発揮できるため、優れた電磁変換特性を確実に発揮することができる。
磁気記録媒体１は、第２の磁気記録層３２の膜厚を０．８ｎｍ～３．０ｎｍにできる。これにより、磁気記録媒体１は、第２の磁気記録層３２の磁気特性を十分発揮できるため、優れた電磁変換特性を確実に発揮することができる。
磁気記録媒体１は、第３の磁気記録層３３の膜厚を３ｎｍ以上にできる。これにより、磁気記録媒体１は、第３の磁気記録層３３の磁気特性を十分発揮できるため、優れた電磁変換特性を確実に発揮することができる。
磁気記録媒体１は、磁性層３０が、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金の少なくとも一方を含むことができる。ＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金は、いずれも、１×１０６Ｊ／ｍ３台の高Ｋｕ材料である。そのため、ＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金の少なくとも一方を磁性層３０を構成する材料として用いることで、熱安定性を維持したまま、磁性層３０を構成する磁性粒子を、例えば、粒径が６ｎｍ以下になるまで微細化することができる。よって、記録方式として熱アシスト記録方式又はマイクロ波アシスト記録方式を用いた際には、磁性層３０は、室温において数十ｋＯｅの保磁力を有することができ、磁性層３０に、磁気ヘッドの記録磁界によって、磁気情報を容易に記録することができる。
［磁気記憶装置］
本実施形態に係る磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置について説明する。本実施形態に係る磁気記憶装置は、本実施形態に係る磁気記録媒体を有すれば、形態は特に限定されない。なお、ここでは、磁気記憶装置が熱アシスト記録方式を用いて磁気情報を磁気記録媒体に記録する場合について説明する。
本実施形態に係る磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置について説明する。本実施形態に係る磁気記憶装置は、本実施形態に係る磁気記録媒体を有すれば、形態は特に限定されない。なお、ここでは、磁気記憶装置が熱アシスト記録方式を用いて磁気情報を磁気記録媒体に記録する場合について説明する。
本実施形態に係る磁気記憶装置は、例えば、本実施形態に係る磁気記録媒体を回転させるための磁気記録媒体駆動部と、先端部に近接場光発生素子が設けられている磁気ヘッドと、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号処理部を有することができる。
また、磁気ヘッドは、熱アシスト記録方式の磁気ヘッドであり、例えば、磁気記録媒体を加熱するためのレーザー光発生部と、レーザー光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有する。
図３は、本実施形態に係る磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置の一例を示す斜視図である。図３に示すように、磁気記憶装置１００は、磁気記録媒体１０１と、磁気記録媒体１０１を回転させるための磁気記録媒体駆動部１０２と、先端部に近接場光発生素子を備えた磁気ヘッド１０３と、磁気ヘッド１０３を移動させるための磁気ヘッド駆動部１０４と、記録再生信号処理部１０５とを有することができる。磁気記録媒体１０１は、上述の本実施形態に係る磁気記録媒体１が用いられる。
図４は、磁気ヘッド１０３の一例を示す模式図である。図４に示すように、磁気ヘッド１０３は、記録ヘッド１１０と、再生ヘッド１２０とを有する。
記録ヘッド１１０は、主磁極１１１と、補助磁極１１２と、磁界を発生させるコイル１１３と、レーザー光発生部であるレーザーダイオード（ＬＤ）１１４と、ＬＤ１１４から発生したレーザー光Ｌを近接場光発生素子１１５まで伝送する導波路１１６とを有する。
再生ヘッド１２０は、シールド１２１と、シールド１２１で挟まれた再生素子１２２を有する。
図３に示すように、磁気記憶装置１００は、磁気記録媒体１０１の中心部をスピンドルモータの回転軸に取り付けて、スピンドルモータにより回転駆動される磁気記録媒体１０１の面上を磁気ヘッド１０３が浮上走行しながら、磁気記録媒体１０１に対して情報の書き込み又は読み出しを行う。
本実施形態に係る磁気記憶装置１００は、磁気記録媒体１０１に本実施形態に係る磁気記録媒体１を用いることで、磁気記録媒体１０１を高記録密度化することができるため、記録密度を高めることができる。
なお、磁気記憶装置は、磁気ヘッド１０３に熱アシスト記録方式の磁気ヘッドに代えて、マイクロ波アシスト記録方式の磁気ヘッドを用いてもよい。
以下、実施例及び比較例を示して実施形態を具体的に説明するが、実施形態はこれらの実施例及び比較例により限定されるものではない。
＜磁気記録媒体の製造＞
［実施例１］
以下の方法により、磁気記録媒体を製造した。
［実施例１］
以下の方法により、磁気記録媒体を製造した。
ガラス基板上に、下地層として、厚さ１００ｎｍのＣｒ－５０ａｔ％Ｔｉ合金層と、厚さ３０ｎｍのＣｏ－２７ａｔ％Ｆｅ－５ａｔ％Ｚｒ－５ａｔ％Ｂ合金層とを順次形成した。次に、ガラス基板を２５０℃まで加熱した後、厚さ１０ｎｍのＣｒ層と、厚さ５ｎｍのＭｇＯ層とを順次形成した。次に、ガラス基板を４５０℃まで加熱した後、第１の磁気記録層として、厚さ１ｎｍのＦｅＰｔ―４０ｍｏｌ％Ｃを基板に＋１０Ｖのバイアス電位をかけながら成膜した。次に、ガラス基板を６３０℃まで加熱した後、第２の磁気記録層として、厚さ２ｎｍのＦｅＰｔ５ａｔ％Ｒｈ―４０ｍｏｌ％Ｃを製膜した。次に、第３の磁気記録層として、厚さ３ｎｍのＦｅＰｔ－１６ＳｉＯ２を順次形成した。次に、保護層として、厚さ３ｎｍのカーボン膜を形成し、磁気記録媒体を作製した。
［実施例２～１０、比較例１－１～１－５］
実施例１において、第１の磁気記録層、第２の磁気記録層及び第３の磁気記録層の少なくとも１つ以上を構成する材料を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
実施例１において、第１の磁気記録層、第２の磁気記録層及び第３の磁気記録層の少なくとも１つ以上を構成する材料を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作製した。
［比較例２－１～２－５］
実施例１において、第１の磁気記録層の成膜時のガラス基板温度を６５０℃とし、かつ、第１の磁気記録層の成膜時にバイアス電位をかけないこと以外は、実施例１と同様にして行い、磁気記録媒体を作製した。
実施例１において、第１の磁気記録層の成膜時のガラス基板温度を６５０℃とし、かつ、第１の磁気記録層の成膜時にバイアス電位をかけないこと以外は、実施例１と同様にして行い、磁気記録媒体を作製した。
［比較例３－１］
実施例１において、磁性層を構成する材料を表１に示すように変更し、かつ、第１の磁気記録層の成膜時にバイアス電位をかけないこと以外は、実施例１と同様に行い、磁気記録媒体を作製した。
実施例１において、磁性層を構成する材料を表１に示すように変更し、かつ、第１の磁気記録層の成膜時にバイアス電位をかけないこと以外は、実施例１と同様に行い、磁気記録媒体を作製した。
製造した各実施例及び比較例の磁気記録媒体の断面をＴＥＭ観察して、第１の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径、第２の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径及び第３の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。
＜磁気記録媒体の評価＞
（電磁変換特性）
米国ＧＵＺＩＫ社製のリードライトアナライザＲＷＡ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、製造した各実施例及び比較例の磁気記録媒体の電磁変換特性としてＳＮＲ（信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比））の評価を行った。
（電磁変換特性）
米国ＧＵＺＩＫ社製のリードライトアナライザＲＷＡ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、製造した各実施例及び比較例の磁気記録媒体の電磁変換特性としてＳＮＲ（信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比））の評価を行った。
表１より、実施例１～実施例１１では、ＳＮＲが６．２以上であった。一方、比較例１－１～１－５、２－１～２－４及び３－１では、ＳＮＲが５．８以下であった。
よって、実施例１～実施例１１の磁気記録媒体は、比較例１－１～１－５、２－１～２－４及び３－１の磁気記録媒体と異なり、第２の磁気記録層３２のキュリー温度Ｔｃが第１の磁気記録層３１及び第３の磁気記録層３３のキュリー温度Ｔｃよりも、それぞれ、－３０Ｋ～－１００Ｋ低く、第１の磁気記録層３１を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径は、第２の磁気記録層３２及び第３の磁気記録層３３を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも１５％以上小さかった。これにより、磁気記録媒体１は、磁性層３０に含まれる磁性粒子の粒径を小さくできるため、優れた電磁変換特性を発揮することができるといえる。
以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１、１０１ 磁気記録媒体
１０ 基板
２０ 下地層
３０ 磁性層
３１ 第１の磁気記録層
３２ 第２の磁気記録層
３３ 第３の磁気記録層
１００ 磁気記憶装置
１０ 基板
２０ 下地層
３０ 磁性層
３１ 第１の磁気記録層
３２ 第２の磁気記録層
３３ 第３の磁気記録層
１００ 磁気記憶装置
Claims (6)
- 基板と、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に積層して備え、
前記下地層は、ＭｇＯを含み、
前記磁性層は、少なくとも３層以上有し、
３層の前記磁性層が、前記基板側から順に、第１の磁気記録層、第２の磁気記録層及び第３の磁気記録層である時、前記第２の磁気記録層のキュリー温度Ｔｃは、前記第１の磁気記録層及び前記第３の磁気記録層のキュリー温度Ｔｃよりも、それぞれ、－３０Ｋ～－１００Ｋ低く、前記第１の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径は、前記第２の磁気記録層及び前記第３の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも、それぞれ、１５％以上小さい磁気記録媒体。 - 前記第１の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径は、前記第２の磁気記録層及び前記第３の磁気記録層を構成する磁性粒子の底面部の平均粒径よりも３０％～６０％小さい請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 前記第１の磁気記録層の膜厚が、０．４ｎｍ～１．５ｎｍである請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
- 前記第２の磁気記録層の膜厚が０．８ｎｍ～３．０ｎｍである請求項１～３の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
- 前記第３の磁気記録層の膜厚が、３ｎｍ以上である請求項１～４の何れか１項に記載の磁気記録媒体。
- 請求項１～５の何れか１項に記載の磁気記録媒体を備える磁気記憶装置。
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