JP4467116B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現在コンピュータの外部記憶装置として主流となっている磁性膜を用いたハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと略記）に用いられる磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクに用いられる磁気記録媒体は、現在実験レベルで１０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ2の面記録密度に達している。
【０００３】
図１０に、従来の一般的な磁気記録媒体の模式図を示す。
【０００４】
図１０（ａ）は磁気記録媒体の基本となる積層構造を示す模式的断面図である。磁気記録媒体は非磁性基板１として厚さ数百μｍのアルミニウム合金またはガラスを材料とした硬質基板上に、厚さ数１０ｎｍの下地層２、厚さ１０〜２０ｎｍの磁性層３、カーボンからなる厚さ約１０ｎｍの保護層４がこの順に連続的に成膜されている。ここで下地層２は、純クロムからなる、あるいはクロムを母体としてモリブデンまたはタングステンを添加した合金からなる層であり、磁性層３は、コバルトを母体としてクロム、ニッケル、タンタル、白金などを添加した合金からなる層である。また、下地層２はその上に形成される磁性層３に対する種結晶として働く。例えば、六方晶の対象性を持つコバルトの結晶では、磁性層を構成するコバルト多結晶のｃ軸を基板面に平行な方向に揃える目的で設けられる。
【０００５】
上記各層が現在もっとも一般的なスパッタリング法によって成膜された磁気記録媒体では、その面記録密度の限界は数１０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ2と考えられている。面記録密度が１０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ2では、１ｂｉｔの記録に要する面積は６×１０4ｎｍ2程度となる。書き込まれたｂｉｔ情報を読み出すときのノイズを低減するためには、磁性層３を構成する磁性金属多結晶の結晶粒径を小さくすることが必要である。しかし、結晶粒径を小さくしていくと、結晶粒は熱ゆらぎによる擾乱を受け易くなってきて、書き込んだ情報（磁化の向き）を保持することが困難となっていく。現在熱による擾乱を考慮したときに、磁化の向きを安定に保持できる結晶粒の大きさの限界の直径は９ｎｍ程度と見積もられている。このことは、１０Ｇｂｉｔｓ／ｎｍ2の記録密度での１ｂｉｔの情報は、熱安定性の限界まで結晶粒のサイズを小さくできたとして１０００個程度の結晶粒によって保持されていることを意味している。
【０００６】
現在高い面記録密度の磁気記録媒体の磁性層にもっとも一般的に使われているＣｏを母体金属とした磁性金属合金の結晶粒は六方晶の構造をしている。スパッタリング法で形成した磁性層では、（非磁性粒が磁性粒の粒界に析出した結果として）磁性金属の結晶粒を非磁性金属（例えばＣｒ）が取り囲んだ構造をしている。このような構造をしているため、磁性結晶粒が直接隣接して多結晶膜を構成している場合に比べ磁性結晶粒子間の相互作用は小さく、結果として媒体のノイズが減少する。相互作用の小さい結晶粒子で膜が構成されているということは、膜中の特定の結晶粒子の磁化の向きを独立して反転することが可能であることを意味し、磁性結晶粒が直接隣接している結びつきの強い結晶粒子から構成されている膜では隣接する磁性結晶粒の磁化の向きを変えずに特定の結晶粒子の磁化の向きだけを変えることは困難（ノイズが大きい）であることを意味している。
【０００７】
図１０（ｂ）は磁性膜の断面を概念的に示したものである。図中に示した矢印は磁性金属結晶粒のｃ軸を表している。磁性層３は磁性金属結晶粒塊１３と非磁性金属１４とから構成され、磁性金属結晶粒塊１３のｃ軸は、実際には図１０（ｂ）のようにランダムな方向に向いている。下地層はこの傾向を抑えｃ軸の方向を揃えるために設けられているが、磁性金属結晶粒塊１０が小さくなると熱による擾乱によってｃ軸の配向の乱雑さは増加する。
【０００８】
このように磁性層の粒子径を小さくしていくと粒子の磁化の配向を安定に保持できないという問題を解決するためには、例えば図１１に示すように、非磁性基板１としてのシリコン基板上に、下地層２を介して、磁性層を上下面に貫通する多数の磁性金属結晶粒柱１５と、これらの磁性金属結晶粒柱１５を互いに分離するシリコン酸化膜１６からなる磁性層３を設け、磁性層３の上に保護層４を形成した構造の磁気記録媒体が考えられる。この構造の磁気記録媒体は、量子化磁気ディスク（Ｑｕａｎｔｉｚｅｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｉｓｋ）（以下、ＱＭＤと略記する）といわれ、磁性層３のシリコン酸化膜１６に側面を囲まれた磁性金属結晶柱１５が１ｂｉｔに対応することになる。
【０００９】
ここで、酸化膜の細長い孔に磁性金属を埋め込んだ場合に、磁化の向きがどのようになるかというと、図１１では、磁化の向きがシリコン基板１面にに垂直な場合を表しているが、例えばシリコン基板１に平行な配置でもよい。埋め込まれた形状内が単一磁区の場合、自発磁化（磁界のない場合の磁化の向き）の向きはこの埋め込まれた形状によって決定される。図１１では、磁化の向きが同じでシリコン基板１面に垂直で上向きと下向きの二方向しかない状態にあることを示している。これは磁区の自発磁化の向きが形状異方性エネルギーを小さくするように決まることを利用している。ＱＭＤ以前の磁気記録媒体では、１ｂｉｔは１０００個程度の弱く磁気的に結合した結晶粒塊から構成されている。一方、ＱＭＤでは、１ｂｉｔに対応する単位領域では結晶粒柱は他の領域からは磁気的に孤立している。しかし、その単位となる領域にある多結晶粒は（非磁性金属を含まない強磁性金属から構成され）強い交換力によって結合しているため、大きな単一の磁性結晶粒のように振る舞う。この結果、ＱＭＤの１ｂｉｔに相当する領域を反転させるのに要する熱エネルギーは従来の非磁性金属を磁性金属結晶の間に析出させた構造に比較して大きく、熱的な擾乱に対して安定な磁気記録媒体を得ることが可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ＱＭＤと呼ばれる、磁性体を酸化物によって均等に分離させるように加工された磁性層を設けた磁気記録媒体は、表面磁気異方性を利用してその保磁力を向上させており、そのため表面磁気異方性は磁性層に用いる材料に大きく依存する。本発明は磁性材料に大きく依存しない熱的に安定で、周期的に均一に分布された磁性層を持つ磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にもとづく磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、磁性層、および保護層を順次形成しており、
該磁性層が複数の磁性部と分離部とからなり、
該各磁性部は、該分離部の間に周期的に均一に埋め込まれて分布しており、かつ保磁力の小さな軟磁性層と保磁力の大きな硬磁性層とから構成されており、
前述の分離部は非磁性材料からなる。
【００１２】
ここで、上述の磁性部は二層構造からなり、下層に軟磁性層が位置し上層に硬磁性層が位置する構造でもよいし、下層に硬磁性層が位置し上層に軟磁性層が位置する構造でもよい。
【００１３】
また、前述の磁性部は、交互に硬磁性層と軟磁性層が積層された複数の層からなる構造でもよい。
【００１４】
本発明にもとづくもう一つの磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、磁性層、および保護層を順次形成しており、
該磁性層が複数の第一磁性部と第二磁性部とからなり、
前述の各第一磁性部は、該第二磁性部の間に周期的に均一に埋め込まれて分布しており、
前述の各第一磁性部と前述の第二磁性部とが、異なる保磁力を有する磁性材料よりなる。
【００１５】
ここで、前述の第一磁性部は硬磁性材料からなり、前述の第二磁性部が軟磁性材料から形成されていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にもとづく磁気記録媒体を図を用いて詳細に説明する。
【００１７】
本発明にもとづく磁気記録媒体は２通りの構造がある。図１から図７は本発明にもとづく磁気記録媒体の一例を示しており、図１から図５はそれぞれ１番目の磁気記録媒体の例を示す図であり、図６及び図７はそれぞれ２番目の磁気記録媒体の例を示す図である。
【００１８】
先ず第１番目の磁気記録媒体を図１を参照しながら説明をする。図１（ａ）は本発明にもとづく第１番目の磁気記録媒体の断面図を示している。
【００１９】
図示した磁気記録媒体は、非磁性基板１の上に、下地層２、磁性層（データ記録層）３、および保護層４を順次積層したものである。ここで、非磁性基板１としては、単結晶シリコン基板、Ａｌ基板、ガラス基板など慣用のものが用いられる。また下地層２としては、Ｃｒ、ＣｒＷ、ＣｒＭｏ、ＮｉＰ、ＮｉＡｌ、ＴｉＣｒなどを成膜した慣用のものが挙げられる。この下地層２は、下地層２の上に成長させる磁性層の結晶軸方位を制御する目的で形成される。
【００２０】
磁性層３は、複数の磁性部５と分離部６から構成されている。各磁性部５は、分離部６の間に周期的に均一に埋め込まれて分布している。
【００２１】
図１（ｂ）および図１（ｃ）は、それぞれ磁性層３を保護層４側からみた平面図の例を表しており、磁性部５が分離部６に周期的に均一に埋め込まれて分布していることがわかる。
【００２２】
磁性部５は、軟磁性材料よりなる軟磁性層７と硬磁性材料よりなる硬磁性層８とからなり、下地層の上に軟磁性層７を設け、その上に硬磁性層８を設けた二層構造をとっている。軟磁性材料としては、例えばCo、Permalloy、センダスト、CoHfTaなどが挙げられる。また、硬磁性材料としては、例えばCoCr、CoCrTaPt、CoCrTaPtBなどが挙げられる。
【００２３】
ここで、図１では磁性部５は二層から構成されており、その下層に軟磁性層７を設け、上層に硬磁性層８を設けているが、図２に示すように、下層に硬磁性層８を設け、上層に軟磁性層７を設けてもよい。また、図３に示すように、軟磁性層７の上部に凹部を設けてその凹部に硬磁性層８を埋め込んだ構造の磁性部５を形成してもよく、図４に示すように、図３の硬磁性層８の底部が下地層２に接触する構造の磁性部５を形成してもよい。さらに、図５（ａ）の磁性部を拡大した図５（ｂ）に示すように、磁性部５が２層ではなく、軟磁性層７と硬磁性層８を交互に積層して少なくとも３層を有する積層構造にしてもよい。
【００２４】
分離部６は非磁性材料からなり、具体的にはシリコン酸化物、Ａｌ2Ｏ3、ＰＭＭＡ（poly-methylmethacrylate）などが用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
磁性層３の上には、保護層４を設ける。保護層４としては、慣用に用いられているＤＬＣ（Diamond-like carbon）などを用いることができる。
【００２６】
次に、第２番目の本発明にもとづく磁気記録媒体を図６を参照しながら説明する。
【００２７】
図示した磁気記録媒体は、非磁性基板１の上に、下地層２、磁性層３、および保護層４を順次積層している。非磁性基板１、下地層２、および保護層４については、上述した第１番目の磁気記録媒体と同様である。
【００２８】
第２番目の磁気記録媒体の磁性層３は、第一磁性部１０および第二磁性部１１からなる。第一磁性部１０は、第二磁性部１１の間に周期的に均一に埋め込まれて分布している。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、それぞれ磁性層３を保護層４側からみた例の平面図を表している。このパターンは、第１番目の磁気記録媒体と同じであるが、図６における磁性層３では、第１番目磁気記録媒体の磁性部５に対応する第一磁性部１０と、第１番目磁気記録媒体の分離部６に対応する第二磁性部１１とが、それぞれ異なる保磁力を有する磁性材料である。また、第一磁性部１０は第１番目の磁気記録媒体の磁性部５と異なり、２つ以上の層からなるのではなく、１層からなる。好ましくは、第一磁性部１０は硬磁性材料よりなり、第二磁性部１１は軟磁性材料よりなる。第一磁性部１０および第二磁性部１１にそれぞれ用いられる硬磁性材料および軟磁性材料としては、前述したようなものが挙げられる。
【００２９】
また、図６では第一磁性部が磁性層３の上面から下面に貫通する柱状であるが、図７に示すように、第一磁性部の下方が下地層２に接しない構造を有する磁性層３を有していてもよい。
【００３０】
次に、第１番目の磁気記録媒体の製造方法の一例を図１に示す磁気記録媒体の製造方法として図８を参照しながら説明するが、これに限定するものではない。
【００３１】
まず、図８（ａ）に示すように、非磁性基板１の上に下地層２をマグネトロンスパッタ法、電子ビーム蒸着法などを用いて、典型的には５〜７０ｎｍの厚さに成膜する。このときの成膜圧力は数ｍＴｏｒｒである。この下地層２の上に、分離部６となる分離層１２をプラズマＣＶＤ法、マグネトロンスパッタ法などを用いて５〜２０ｎｍの厚さに成膜する。
【００３２】
次いで図８（ｂ）に示すように、分離層１２をパターニングし、周期的に均一に下地層２に達する孔を設け、分離部６を形成する。この孔を設け分離部６を設ける方法としては、例えば分離層１２上にＰＭＭＡを塗布し電子ビームを用いた描画法によりパターンマスクを形成し、反応性イオンエッチング法を用いる方法などがあるがこれに限定されない。孔の形は、直径１００ｎｍ以下の円形、または一辺が２００ｎｍ以内の方形が好ましいが、これに限定されない。
【００３３】
引き続き図８（ｃ）に示すように、適切な成膜条件下でマグネトロン・スパッタ法、および電子ビーム蒸着法などを用いて軟磁性層７を１０〜３００ｎｍの厚さで成膜し、その上に硬磁性層８を１０〜３００ｎｍの厚さで成膜する。このとき、軟磁性層と硬磁性層の厚さを合わせた厚さが、分離部より厚くなるようにするとよい。
【００３４】
次いで、図８（ｄ）に示すように、表面の凹凸を研磨し、平坦な表面を得る。研磨方法の例としては、例えば酸化シリコン、酸化アルミの砥粒を用いて化学機械研磨を行うことなどが挙げられる。
【００３５】
そして、図８（ｅ）に示すように、得られた平坦な表面上に、保護層４を形成して、図１に示すような磁気記録媒体が得られる。
【００３６】
ここで、下地層の上に分離部を、同様にして第二磁性部として形成し、第二磁性部の孔部分に二層ではなく、一層で硬磁性材料を埋め込んで、その表面を研磨して保護層を設けることによって、第２番目の磁気記録媒体も製造できる。
【００３７】
上述したような本発明にもとづく磁気記録媒体の効果を図９を参照しながら説明する。図９は、本発明にもとづく磁気記録媒体の効果を図１に記載の磁気記録媒体を用いて説明したものである。図９（ａ）は本発明にもとづく磁気記録媒体の模式断面図であり、図９（ｂ）は、従来技術の磁気記録媒体であり磁性部が一層の硬磁性層からなる構造である。図中の矢印は磁気記録された状態、すなわち各磁性部がある方向に磁化された状態を表している。従来の磁気記録媒体では、磁界が非磁性の分離層に漏れているため、分離部を設けても隣の磁性部との干渉が生じる。これに対して本発明の図（ａ）の軟磁性層と硬磁性層との二層からなる磁性部を有した構造では、磁化された硬磁性層の局から漏れる磁界によって軟磁性層は硬磁性層とは反対向きに磁化される。よって、本発明の構造では軟磁性層の効果によって閉磁路が構成されるために、隣合う磁性部が相互に打ち消しあうことなく、硬磁性層の磁化は安定に保持される。また、軟磁性層と硬磁性層を組み合わせていれば、磁性部を構成する材料による影響は小さくなる。
【００３８】
［実施例］
実施例１
本実施例は図１に示す磁気記録媒体の製造を行った。非磁性層基板１としてのシリコン基板上に下地層２としＣｒをマグネトロン・スパッタ法を用いて５０ｎｍに成膜した。このときの成膜圧力は数ｍＴｏｒｒであった。次に下地層２の上に分離層１２としてシリコン酸化膜を膜厚２０ｎｍでプラズマＣＶＤ法を用いて形成した（図８（ａ））。
【００３９】
この上にＰＭＭＡ（Poly-methylmethacrylate、膜厚５０ｎｍ）の膜を形成し、電子ビームを用いて１００ｎｍ×２００ｎｍの孔部を描画した。次いで、イソ・プロピル・アルコールとメチル・イソブチル・ケトン２：１を用いて現像を行った。現像後のＰＭＭＡ上にＣｒ膜（膜厚１０ｎｍ）を電子ビーム蒸着法を用いて約７×１０-7Ｔｏｒｒで形成した。この基板を超音波で励振されたアセトン（５０〜７０℃）を用いてＰＭＭＡおよびＰＭＭＡ上のＣｒを除去した（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ法）（図８（ｂ））。
【００４０】
このようにしてパターニングされて、下地層２に達する孔部を設けた基板上に、マグネトロン・スパッタリング法を用いて、軟磁性材料のＦｅ21.5Ｎ78.5を１０ｎｍ厚で、次いで硬磁性材料のＣｏＣｒＴａＰｔを１５ｎｍ厚で、順次成膜してそれぞれ軟磁性層７および硬磁性層８を形成した（図８（ｃ））。成膜条件はＡｒガス圧数ｍＴｏｒｒ、投入電力約５Ｗ／ｃｍ2であった。
【００４１】
この状態での表面は凹凸のある形状であるので、これを粒径０．０５μｍの酸化シリコン、酸化アルミの砥粒を用いて化学機械研磨を行い、平坦な表面を得た（図８（ｄ））。最後にグラファイトをターゲットとしたマグネトロン・スパッタリング法を用いて保護層４としてＤＬＣ（Diamond-like carbon）膜を形成した（図８（ｅ））。
【００４２】
このようにして磁気記録媒体を得た。
得られた磁気記録媒体に磁界を印加しながら磁化反転の生じる磁界をＭＦＭ法（磁力顕微鏡検査法（magnetic force microscopy））を用いて調べた。すると、約３５００（Ｏｅ）で磁化反転が生じることがわかった。
【００４３】
比較例１
実施例１の磁性層の形成において、磁性層をCoCrTaPtの連続した厚さ１０ｎｍの一層にすることを除いて、実施例１と同様に磁気記録媒体を製造した。
【００４４】
得られた磁気記録媒体の磁化反転の生じる磁界をＶＳＭ（vibrating sample magnetometer）法を用いて調べた。すると、約２５００（Ｏｅ）で磁化反転が生じることがわかった。
【００４５】
比較例２
実施例１において、磁性部を形成する際に、軟磁性層と硬磁性層の二層にするのではなく、硬磁性層のみの一層とすることを除いて、実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造した。
【００４６】
得られた磁気記録媒体を印加しながら磁化反転の生じる磁界をＭＦＭ法（磁力顕微鏡検査法（magnetic force microscopy））を用いて調べた。すると、約３０００（Ｏｅ）で磁化反転が生じることがわかった。
【００４７】
実施例２
本実施例は図２に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００４８】
軟磁性材料および硬磁性材料を成長させる順序を実施例１の場合と逆にし、硬磁性層８の上に軟磁性層７を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造した。
【００４９】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００５０】
実施例３
本実施例は図３に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００５１】
まず、実施例１と同様にして非磁性基板１の上に下地層２を設け、分離層１２をパターニングして分離部６を設けた。次いで、分離層をパターニングして形成された孔部に軟磁性層７のみを孔部の深さよりも厚く成膜した後、一旦、化学機械研磨によって平坦化を行った。
【００５２】
この後、硬磁性層８を埋め込む凹部を形成するために再度ＰＭＭＡの電子ビーム描画法および反応性イオンエッチング法を用いて軟磁性層表面をエッチングし、さらに硬磁性膜の成膜・平坦化を行って、図３に示す磁気記録媒体を得た。
【００５３】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００５４】
実施例４
本実施例は図４に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００５５】
実施例３において、硬磁性層８を埋め込むために軟磁性層７に凹部を形成する際に、その凹部の下面が下地層２に達するようにパターニングするようにして、硬磁性層が下地層２に接するようにした以外は実施例３と同様にして図４に示す磁気記録媒体を得た。
【００５６】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００５７】
実施例５
本実施例は図５に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００５８】
実施例１において、軟磁性層７と硬磁性層８の厚さをそれぞれより薄い２ｎｍにし、各層を交互に積層して図５に示した磁気記録媒体を得た。
【００５９】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００６０】
実施例６
本実施例は図６に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００６１】
実施例１において、分離層として酸化シリコンを用いた変わりに、第二磁性部として軟磁性材料のＦｅ21.5Ｎｉ78.5を用いることを除いて実施例１と同様にしてパターニングして孔を設けた基板を得た。次いで、孔部に硬磁性層７のみを孔の深さよりも厚く成膜した後、化学機械研磨によって平坦化を行い、図６に示す磁気記録媒体を得た。
【００６２】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００６３】
実施例７
本実施例は図７に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００６４】
実施例１において、分離層として酸化シリコンを用いた変わりに、第二磁性部として軟磁性材料のＦｅ21.5Ｎｉ78.5を用い、パターニングをして設けた孔部の底部が下地層に接しない深さである凹部を設けることを除いて、実施例１と同様にして凹部を設けた基板を得た。次いで、凹部に硬磁性層７を凹の深さよりも厚く成膜した後、化学機械研磨によって平坦化を行い、図７に示すような軟磁性層に埋め込まれている硬磁性層の底部が下地層に接触していない磁性層を有する磁気記録媒体を得た。
【００６５】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００６６】
【発明の効果】
以上のことより、本発明により、磁気記録媒体の磁性層の中に異なる保磁力を有する磁性材料を用い、それらが互いに隣接する構造をとることによって、従来のように用いる材料による大きな差異もなく、磁化の安定性に優れた磁気記録媒体を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例１に記載の磁気記録媒体の略図であり、（ａ）は磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は磁気記録媒体の磁性層を保護層の側から見た平面図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例２に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例３に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図４】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例４に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図５】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例５に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図６】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例６に記載の磁気記録媒体の略図であり、（ａ）は磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は磁気記録媒体の磁性層を保護層の側から見た平面図である。
【図７】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例７に記載の磁気記録媒体の略図であり、（ａ）は磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は磁気記録媒体の磁性層を保護層の側から見た平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の磁気媒体の製造方法の一例を示す図である。
【図９】本発明の効果の説明図である。
【図１０】従来の磁気記録媒体を示す略図であり、（ａ）は従来の磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）は磁気記録媒体の磁性層の磁性粒子の模式図である。
【図１１】従来の量子化磁気記録媒体を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 非磁性基板
２ 下地層
３ 磁性層
４ 保護層
５ 磁性部
６ 分離部
７ 軟磁性層
８ 硬磁性層
９ 分離層
１０ 第一磁性部
１１ 第二磁性部
１２ 分離層
１３ 磁性金属結晶粒塊
１４ 非磁性金属
１５ 磁性金属結晶粒柱
１６ シリコン酸化膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、現在コンピュータの外部記憶装置として主流となっている磁性膜を用いたハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと略記）に用いられる磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクに用いられる磁気記録媒体は、現在実験レベルで１０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ2の面記録密度に達している。
【０００３】
図１０に、従来の一般的な磁気記録媒体の模式図を示す。
【０００４】
図１０（ａ）は磁気記録媒体の基本となる積層構造を示す模式的断面図である。磁気記録媒体は非磁性基板１として厚さ数百μｍのアルミニウム合金またはガラスを材料とした硬質基板上に、厚さ数１０ｎｍの下地層２、厚さ１０〜２０ｎｍの磁性層３、カーボンからなる厚さ約１０ｎｍの保護層４がこの順に連続的に成膜されている。ここで下地層２は、純クロムからなる、あるいはクロムを母体としてモリブデンまたはタングステンを添加した合金からなる層であり、磁性層３は、コバルトを母体としてクロム、ニッケル、タンタル、白金などを添加した合金からなる層である。また、下地層２はその上に形成される磁性層３に対する種結晶として働く。例えば、六方晶の対象性を持つコバルトの結晶では、磁性層を構成するコバルト多結晶のｃ軸を基板面に平行な方向に揃える目的で設けられる。
【０００５】
上記各層が現在もっとも一般的なスパッタリング法によって成膜された磁気記録媒体では、その面記録密度の限界は数１０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ2と考えられている。面記録密度が１０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ2では、１ｂｉｔの記録に要する面積は６×１０4ｎｍ2程度となる。書き込まれたｂｉｔ情報を読み出すときのノイズを低減するためには、磁性層３を構成する磁性金属多結晶の結晶粒径を小さくすることが必要である。しかし、結晶粒径を小さくしていくと、結晶粒は熱ゆらぎによる擾乱を受け易くなってきて、書き込んだ情報（磁化の向き）を保持することが困難となっていく。現在熱による擾乱を考慮したときに、磁化の向きを安定に保持できる結晶粒の大きさの限界の直径は９ｎｍ程度と見積もられている。このことは、１０Ｇｂｉｔｓ／ｎｍ2の記録密度での１ｂｉｔの情報は、熱安定性の限界まで結晶粒のサイズを小さくできたとして１０００個程度の結晶粒によって保持されていることを意味している。
【０００６】
現在高い面記録密度の磁気記録媒体の磁性層にもっとも一般的に使われているＣｏを母体金属とした磁性金属合金の結晶粒は六方晶の構造をしている。スパッタリング法で形成した磁性層では、（非磁性粒が磁性粒の粒界に析出した結果として）磁性金属の結晶粒を非磁性金属（例えばＣｒ）が取り囲んだ構造をしている。このような構造をしているため、磁性結晶粒が直接隣接して多結晶膜を構成している場合に比べ磁性結晶粒子間の相互作用は小さく、結果として媒体のノイズが減少する。相互作用の小さい結晶粒子で膜が構成されているということは、膜中の特定の結晶粒子の磁化の向きを独立して反転することが可能であることを意味し、磁性結晶粒が直接隣接している結びつきの強い結晶粒子から構成されている膜では隣接する磁性結晶粒の磁化の向きを変えずに特定の結晶粒子の磁化の向きだけを変えることは困難（ノイズが大きい）であることを意味している。
【０００７】
図１０（ｂ）は磁性膜の断面を概念的に示したものである。図中に示した矢印は磁性金属結晶粒のｃ軸を表している。磁性層３は磁性金属結晶粒塊１３と非磁性金属１４とから構成され、磁性金属結晶粒塊１３のｃ軸は、実際には図１０（ｂ）のようにランダムな方向に向いている。下地層はこの傾向を抑えｃ軸の方向を揃えるために設けられているが、磁性金属結晶粒塊１０が小さくなると熱による擾乱によってｃ軸の配向の乱雑さは増加する。
【０００８】
このように磁性層の粒子径を小さくしていくと粒子の磁化の配向を安定に保持できないという問題を解決するためには、例えば図１１に示すように、非磁性基板１としてのシリコン基板上に、下地層２を介して、磁性層を上下面に貫通する多数の磁性金属結晶粒柱１５と、これらの磁性金属結晶粒柱１５を互いに分離するシリコン酸化膜１６からなる磁性層３を設け、磁性層３の上に保護層４を形成した構造の磁気記録媒体が考えられる。この構造の磁気記録媒体は、量子化磁気ディスク（Ｑｕａｎｔｉｚｅｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｉｓｋ）（以下、ＱＭＤと略記する）といわれ、磁性層３のシリコン酸化膜１６に側面を囲まれた磁性金属結晶柱１５が１ｂｉｔに対応することになる。
【０００９】
ここで、酸化膜の細長い孔に磁性金属を埋め込んだ場合に、磁化の向きがどのようになるかというと、図１１では、磁化の向きがシリコン基板１面にに垂直な場合を表しているが、例えばシリコン基板１に平行な配置でもよい。埋め込まれた形状内が単一磁区の場合、自発磁化（磁界のない場合の磁化の向き）の向きはこの埋め込まれた形状によって決定される。図１１では、磁化の向きが同じでシリコン基板１面に垂直で上向きと下向きの二方向しかない状態にあることを示している。これは磁区の自発磁化の向きが形状異方性エネルギーを小さくするように決まることを利用している。ＱＭＤ以前の磁気記録媒体では、１ｂｉｔは１０００個程度の弱く磁気的に結合した結晶粒塊から構成されている。一方、ＱＭＤでは、１ｂｉｔに対応する単位領域では結晶粒柱は他の領域からは磁気的に孤立している。しかし、その単位となる領域にある多結晶粒は（非磁性金属を含まない強磁性金属から構成され）強い交換力によって結合しているため、大きな単一の磁性結晶粒のように振る舞う。この結果、ＱＭＤの１ｂｉｔに相当する領域を反転させるのに要する熱エネルギーは従来の非磁性金属を磁性金属結晶の間に析出させた構造に比較して大きく、熱的な擾乱に対して安定な磁気記録媒体を得ることが可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ＱＭＤと呼ばれる、磁性体を酸化物によって均等に分離させるように加工された磁性層を設けた磁気記録媒体は、表面磁気異方性を利用してその保磁力を向上させており、そのため表面磁気異方性は磁性層に用いる材料に大きく依存する。本発明は磁性材料に大きく依存しない熱的に安定で、周期的に均一に分布された磁性層を持つ磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にもとづく磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、磁性層、および保護層を順次形成しており、
該磁性層が複数の磁性部と分離部とからなり、
該各磁性部は、該分離部の間に周期的に均一に埋め込まれて分布しており、かつ保磁力の小さな軟磁性層と保磁力の大きな硬磁性層とから構成されており、
前述の分離部は非磁性材料からなる。
【００１２】
ここで、上述の磁性部は二層構造からなり、下層に軟磁性層が位置し上層に硬磁性層が位置する構造でもよいし、下層に硬磁性層が位置し上層に軟磁性層が位置する構造でもよい。
【００１３】
また、前述の磁性部は、交互に硬磁性層と軟磁性層が積層された複数の層からなる構造でもよい。
【００１４】
本発明にもとづくもう一つの磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層、磁性層、および保護層を順次形成しており、
該磁性層が複数の第一磁性部と第二磁性部とからなり、
前述の各第一磁性部は、該第二磁性部の間に周期的に均一に埋め込まれて分布しており、
前述の各第一磁性部と前述の第二磁性部とが、異なる保磁力を有する磁性材料よりなる。
【００１５】
ここで、前述の第一磁性部は硬磁性材料からなり、前述の第二磁性部が軟磁性材料から形成されていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にもとづく磁気記録媒体を図を用いて詳細に説明する。
【００１７】
本発明にもとづく磁気記録媒体は２通りの構造がある。図１から図７は本発明にもとづく磁気記録媒体の一例を示しており、図１から図５はそれぞれ１番目の磁気記録媒体の例を示す図であり、図６及び図７はそれぞれ２番目の磁気記録媒体の例を示す図である。
【００１８】
先ず第１番目の磁気記録媒体を図１を参照しながら説明をする。図１（ａ）は本発明にもとづく第１番目の磁気記録媒体の断面図を示している。
【００１９】
図示した磁気記録媒体は、非磁性基板１の上に、下地層２、磁性層（データ記録層）３、および保護層４を順次積層したものである。ここで、非磁性基板１としては、単結晶シリコン基板、Ａｌ基板、ガラス基板など慣用のものが用いられる。また下地層２としては、Ｃｒ、ＣｒＷ、ＣｒＭｏ、ＮｉＰ、ＮｉＡｌ、ＴｉＣｒなどを成膜した慣用のものが挙げられる。この下地層２は、下地層２の上に成長させる磁性層の結晶軸方位を制御する目的で形成される。
【００２０】
磁性層３は、複数の磁性部５と分離部６から構成されている。各磁性部５は、分離部６の間に周期的に均一に埋め込まれて分布している。
【００２１】
図１（ｂ）および図１（ｃ）は、それぞれ磁性層３を保護層４側からみた平面図の例を表しており、磁性部５が分離部６に周期的に均一に埋め込まれて分布していることがわかる。
【００２２】
磁性部５は、軟磁性材料よりなる軟磁性層７と硬磁性材料よりなる硬磁性層８とからなり、下地層の上に軟磁性層７を設け、その上に硬磁性層８を設けた二層構造をとっている。軟磁性材料としては、例えばCo、Permalloy、センダスト、CoHfTaなどが挙げられる。また、硬磁性材料としては、例えばCoCr、CoCrTaPt、CoCrTaPtBなどが挙げられる。
【００２３】
ここで、図１では磁性部５は二層から構成されており、その下層に軟磁性層７を設け、上層に硬磁性層８を設けているが、図２に示すように、下層に硬磁性層８を設け、上層に軟磁性層７を設けてもよい。また、図３に示すように、軟磁性層７の上部に凹部を設けてその凹部に硬磁性層８を埋め込んだ構造の磁性部５を形成してもよく、図４に示すように、図３の硬磁性層８の底部が下地層２に接触する構造の磁性部５を形成してもよい。さらに、図５（ａ）の磁性部を拡大した図５（ｂ）に示すように、磁性部５が２層ではなく、軟磁性層７と硬磁性層８を交互に積層して少なくとも３層を有する積層構造にしてもよい。
【００２４】
分離部６は非磁性材料からなり、具体的にはシリコン酸化物、Ａｌ2Ｏ3、ＰＭＭＡ（poly-methylmethacrylate）などが用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
磁性層３の上には、保護層４を設ける。保護層４としては、慣用に用いられているＤＬＣ（Diamond-like carbon）などを用いることができる。
【００２６】
次に、第２番目の本発明にもとづく磁気記録媒体を図６を参照しながら説明する。
【００２７】
図示した磁気記録媒体は、非磁性基板１の上に、下地層２、磁性層３、および保護層４を順次積層している。非磁性基板１、下地層２、および保護層４については、上述した第１番目の磁気記録媒体と同様である。
【００２８】
第２番目の磁気記録媒体の磁性層３は、第一磁性部１０および第二磁性部１１からなる。第一磁性部１０は、第二磁性部１１の間に周期的に均一に埋め込まれて分布している。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、それぞれ磁性層３を保護層４側からみた例の平面図を表している。このパターンは、第１番目の磁気記録媒体と同じであるが、図６における磁性層３では、第１番目磁気記録媒体の磁性部５に対応する第一磁性部１０と、第１番目磁気記録媒体の分離部６に対応する第二磁性部１１とが、それぞれ異なる保磁力を有する磁性材料である。また、第一磁性部１０は第１番目の磁気記録媒体の磁性部５と異なり、２つ以上の層からなるのではなく、１層からなる。好ましくは、第一磁性部１０は硬磁性材料よりなり、第二磁性部１１は軟磁性材料よりなる。第一磁性部１０および第二磁性部１１にそれぞれ用いられる硬磁性材料および軟磁性材料としては、前述したようなものが挙げられる。
【００２９】
また、図６では第一磁性部が磁性層３の上面から下面に貫通する柱状であるが、図７に示すように、第一磁性部の下方が下地層２に接しない構造を有する磁性層３を有していてもよい。
【００３０】
次に、第１番目の磁気記録媒体の製造方法の一例を図１に示す磁気記録媒体の製造方法として図８を参照しながら説明するが、これに限定するものではない。
【００３１】
まず、図８（ａ）に示すように、非磁性基板１の上に下地層２をマグネトロンスパッタ法、電子ビーム蒸着法などを用いて、典型的には５〜７０ｎｍの厚さに成膜する。このときの成膜圧力は数ｍＴｏｒｒである。この下地層２の上に、分離部６となる分離層１２をプラズマＣＶＤ法、マグネトロンスパッタ法などを用いて５〜２０ｎｍの厚さに成膜する。
【００３２】
次いで図８（ｂ）に示すように、分離層１２をパターニングし、周期的に均一に下地層２に達する孔を設け、分離部６を形成する。この孔を設け分離部６を設ける方法としては、例えば分離層１２上にＰＭＭＡを塗布し電子ビームを用いた描画法によりパターンマスクを形成し、反応性イオンエッチング法を用いる方法などがあるがこれに限定されない。孔の形は、直径１００ｎｍ以下の円形、または一辺が２００ｎｍ以内の方形が好ましいが、これに限定されない。
【００３３】
引き続き図８（ｃ）に示すように、適切な成膜条件下でマグネトロン・スパッタ法、および電子ビーム蒸着法などを用いて軟磁性層７を１０〜３００ｎｍの厚さで成膜し、その上に硬磁性層８を１０〜３００ｎｍの厚さで成膜する。このとき、軟磁性層と硬磁性層の厚さを合わせた厚さが、分離部より厚くなるようにするとよい。
【００３４】
次いで、図８（ｄ）に示すように、表面の凹凸を研磨し、平坦な表面を得る。研磨方法の例としては、例えば酸化シリコン、酸化アルミの砥粒を用いて化学機械研磨を行うことなどが挙げられる。
【００３５】
そして、図８（ｅ）に示すように、得られた平坦な表面上に、保護層４を形成して、図１に示すような磁気記録媒体が得られる。
【００３６】
ここで、下地層の上に分離部を、同様にして第二磁性部として形成し、第二磁性部の孔部分に二層ではなく、一層で硬磁性材料を埋め込んで、その表面を研磨して保護層を設けることによって、第２番目の磁気記録媒体も製造できる。
【００３７】
上述したような本発明にもとづく磁気記録媒体の効果を図９を参照しながら説明する。図９は、本発明にもとづく磁気記録媒体の効果を図１に記載の磁気記録媒体を用いて説明したものである。図９（ａ）は本発明にもとづく磁気記録媒体の模式断面図であり、図９（ｂ）は、従来技術の磁気記録媒体であり磁性部が一層の硬磁性層からなる構造である。図中の矢印は磁気記録された状態、すなわち各磁性部がある方向に磁化された状態を表している。従来の磁気記録媒体では、磁界が非磁性の分離層に漏れているため、分離部を設けても隣の磁性部との干渉が生じる。これに対して本発明の図（ａ）の軟磁性層と硬磁性層との二層からなる磁性部を有した構造では、磁化された硬磁性層の局から漏れる磁界によって軟磁性層は硬磁性層とは反対向きに磁化される。よって、本発明の構造では軟磁性層の効果によって閉磁路が構成されるために、隣合う磁性部が相互に打ち消しあうことなく、硬磁性層の磁化は安定に保持される。また、軟磁性層と硬磁性層を組み合わせていれば、磁性部を構成する材料による影響は小さくなる。
【００３８】
［実施例］
実施例１
本実施例は図１に示す磁気記録媒体の製造を行った。非磁性層基板１としてのシリコン基板上に下地層２としＣｒをマグネトロン・スパッタ法を用いて５０ｎｍに成膜した。このときの成膜圧力は数ｍＴｏｒｒであった。次に下地層２の上に分離層１２としてシリコン酸化膜を膜厚２０ｎｍでプラズマＣＶＤ法を用いて形成した（図８（ａ））。
【００３９】
この上にＰＭＭＡ（Poly-methylmethacrylate、膜厚５０ｎｍ）の膜を形成し、電子ビームを用いて１００ｎｍ×２００ｎｍの孔部を描画した。次いで、イソ・プロピル・アルコールとメチル・イソブチル・ケトン２：１を用いて現像を行った。現像後のＰＭＭＡ上にＣｒ膜（膜厚１０ｎｍ）を電子ビーム蒸着法を用いて約７×１０-7Ｔｏｒｒで形成した。この基板を超音波で励振されたアセトン（５０〜７０℃）を用いてＰＭＭＡおよびＰＭＭＡ上のＣｒを除去した（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ法）（図８（ｂ））。
【００４０】
このようにしてパターニングされて、下地層２に達する孔部を設けた基板上に、マグネトロン・スパッタリング法を用いて、軟磁性材料のＦｅ21.5Ｎ78.5を１０ｎｍ厚で、次いで硬磁性材料のＣｏＣｒＴａＰｔを１５ｎｍ厚で、順次成膜してそれぞれ軟磁性層７および硬磁性層８を形成した（図８（ｃ））。成膜条件はＡｒガス圧数ｍＴｏｒｒ、投入電力約５Ｗ／ｃｍ2であった。
【００４１】
この状態での表面は凹凸のある形状であるので、これを粒径０．０５μｍの酸化シリコン、酸化アルミの砥粒を用いて化学機械研磨を行い、平坦な表面を得た（図８（ｄ））。最後にグラファイトをターゲットとしたマグネトロン・スパッタリング法を用いて保護層４としてＤＬＣ（Diamond-like carbon）膜を形成した（図８（ｅ））。
【００４２】
このようにして磁気記録媒体を得た。
得られた磁気記録媒体に磁界を印加しながら磁化反転の生じる磁界をＭＦＭ法（磁力顕微鏡検査法（magnetic force microscopy））を用いて調べた。すると、約３５００（Ｏｅ）で磁化反転が生じることがわかった。
【００４３】
比較例１
実施例１の磁性層の形成において、磁性層をCoCrTaPtの連続した厚さ１０ｎｍの一層にすることを除いて、実施例１と同様に磁気記録媒体を製造した。
【００４４】
得られた磁気記録媒体の磁化反転の生じる磁界をＶＳＭ（vibrating sample magnetometer）法を用いて調べた。すると、約２５００（Ｏｅ）で磁化反転が生じることがわかった。
【００４５】
比較例２
実施例１において、磁性部を形成する際に、軟磁性層と硬磁性層の二層にするのではなく、硬磁性層のみの一層とすることを除いて、実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造した。
【００４６】
得られた磁気記録媒体を印加しながら磁化反転の生じる磁界をＭＦＭ法（磁力顕微鏡検査法（magnetic force microscopy））を用いて調べた。すると、約３０００（Ｏｅ）で磁化反転が生じることがわかった。
【００４７】
実施例２
本実施例は図２に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００４８】
軟磁性材料および硬磁性材料を成長させる順序を実施例１の場合と逆にし、硬磁性層８の上に軟磁性層７を形成した以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造した。
【００４９】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００５０】
実施例３
本実施例は図３に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００５１】
まず、実施例１と同様にして非磁性基板１の上に下地層２を設け、分離層１２をパターニングして分離部６を設けた。次いで、分離層をパターニングして形成された孔部に軟磁性層７のみを孔部の深さよりも厚く成膜した後、一旦、化学機械研磨によって平坦化を行った。
【００５２】
この後、硬磁性層８を埋め込む凹部を形成するために再度ＰＭＭＡの電子ビーム描画法および反応性イオンエッチング法を用いて軟磁性層表面をエッチングし、さらに硬磁性膜の成膜・平坦化を行って、図３に示す磁気記録媒体を得た。
【００５３】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００５４】
実施例４
本実施例は図４に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００５５】
実施例３において、硬磁性層８を埋め込むために軟磁性層７に凹部を形成する際に、その凹部の下面が下地層２に達するようにパターニングするようにして、硬磁性層が下地層２に接するようにした以外は実施例３と同様にして図４に示す磁気記録媒体を得た。
【００５６】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００５７】
実施例５
本実施例は図５に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００５８】
実施例１において、軟磁性層７と硬磁性層８の厚さをそれぞれより薄い２ｎｍにし、各層を交互に積層して図５に示した磁気記録媒体を得た。
【００５９】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００６０】
実施例６
本実施例は図６に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００６１】
実施例１において、分離層として酸化シリコンを用いた変わりに、第二磁性部として軟磁性材料のＦｅ21.5Ｎｉ78.5を用いることを除いて実施例１と同様にしてパターニングして孔を設けた基板を得た。次いで、孔部に硬磁性層７のみを孔の深さよりも厚く成膜した後、化学機械研磨によって平坦化を行い、図６に示す磁気記録媒体を得た。
【００６２】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００６３】
実施例７
本実施例は図７に示す磁気記録媒体の製造を行った。
【００６４】
実施例１において、分離層として酸化シリコンを用いた変わりに、第二磁性部として軟磁性材料のＦｅ21.5Ｎｉ78.5を用い、パターニングをして設けた孔部の底部が下地層に接しない深さである凹部を設けることを除いて、実施例１と同様にして凹部を設けた基板を得た。次いで、凹部に硬磁性層７を凹の深さよりも厚く成膜した後、化学機械研磨によって平坦化を行い、図７に示すような軟磁性層に埋め込まれている硬磁性層の底部が下地層に接触していない磁性層を有する磁気記録媒体を得た。
【００６５】
得られた磁気記録媒体の磁化安定性を実施例１と同様にして磁化反転の生じる磁界を調べたところ、約３５００（Ｏｅ）であった。
【００６６】
【発明の効果】
以上のことより、本発明により、磁気記録媒体の磁性層の中に異なる保磁力を有する磁性材料を用い、それらが互いに隣接する構造をとることによって、従来のように用いる材料による大きな差異もなく、磁化の安定性に優れた磁気記録媒体を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例１に記載の磁気記録媒体の略図であり、（ａ）は磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は磁気記録媒体の磁性層を保護層の側から見た平面図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例２に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例３に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図４】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例４に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図５】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例５に記載の磁気記録媒体の断面図である。
【図６】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例６に記載の磁気記録媒体の略図であり、（ａ）は磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は磁気記録媒体の磁性層を保護層の側から見た平面図である。
【図７】本発明の磁気記録媒体の一例を示す実施例７に記載の磁気記録媒体の略図であり、（ａ）は磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は磁気記録媒体の磁性層を保護層の側から見た平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の磁気媒体の製造方法の一例を示す図である。
【図９】本発明の効果の説明図である。
【図１０】従来の磁気記録媒体を示す略図であり、（ａ）は従来の磁気記録媒体の断面図であり、（ｂ）は磁気記録媒体の磁性層の磁性粒子の模式図である。
【図１１】従来の量子化磁気記録媒体を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 非磁性基板
２ 下地層
３ 磁性層
４ 保護層
５ 磁性部
６ 分離部
７ 軟磁性層
８ 硬磁性層
９ 分離層
１０ 第一磁性部
１１ 第二磁性部
１２ 分離層
１３ 磁性金属結晶粒塊
１４ 非磁性金属
１５ 磁性金属結晶粒柱
１６ シリコン酸化膜
Claims (5)
- 非磁性基板上に下地層、磁性層、および保護層を順次形成する磁気記録媒体において、
前記磁性層が複数の磁性部と分離部とからなり、
前記各磁性部は、それぞれが単一ビットの磁化を記録するように前記分離部の間に周期的に均一に埋め込まれて分布しており、かつ保磁力の小さな軟磁性層と保磁力の大きな硬磁性層とから構成されており、
前記分離部は非磁性材料からなり、
前記各磁性部内の前記軟磁性層は、同一磁性部内の前記硬磁性層に記録された磁化の閉磁路を構成することを特徴とする磁気記録媒体。 - 前記磁性部が二層構造からなり、下層に軟磁性層が位置し、上層に硬磁性層が位置することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁性部が二層構造からなり、下層に硬磁性層が位置し、上層に軟磁性層が位置することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 前記磁性部が、交互に硬磁性層と軟磁性層が積層された複数の層からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 非磁性基板上に下地層、磁性層、および保護層を順次形成する磁気記録媒体において、
前記磁性層が硬磁性材料からなる複数の第一磁性部と軟磁性材料からなる第二磁性部とからなり、
前記各第一磁性部は、それぞれが単一ビットの磁化を記録するように前記第二磁性部の間に周期的に均一に埋め込まれて分布しており、
前記第二磁性部は、前記各第一磁性部に記録された磁化の閉磁路を構成することを特徴とする磁気記録媒体。
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