JP4711984B2 - Perpendicular magnetic recording medium, magnetic storage device, and magnetic recording method - Google Patents

Perpendicular magnetic recording medium, magnetic storage device, and magnetic recording method Download PDF

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Description

本発明は、広くは垂直磁気記録媒体に関し、特に、ハードディスクドライブ等の大容量の磁気記録再生装置に用いられる熱アシスト垂直磁気記録媒体に関する。   The present invention relates generally to a perpendicular magnetic recording medium, and more particularly to a heat-assisted perpendicular magnetic recording medium used in a large-capacity magnetic recording / reproducing apparatus such as a hard disk drive.

情報化社会の進展とともに、情報記憶装置の中心的役割を担うハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の高密度化が求められており、近年、ＨＤＤの記録密度は年率５０％以上というスピードで向上している。高密度化を図るためのＨＤＤの記録方式として、磁界が磁気記録面に対して垂直方向を向くように磁性体を配置する垂直磁気記録方式が採用されているが、さらに高い記録密度を実現するために、磁気記録と光による熱記録を併用した、熱アシスト磁気記録の技術が開発されている。   With the progress of the information society, there is a demand for higher density of hard disk drives (HDDs) that play a central role in information storage devices. In recent years, the recording density of HDDs is increasing at an annual rate of 50% or more. As a recording method for HDDs for increasing the density, a perpendicular magnetic recording method is used in which a magnetic material is arranged so that the magnetic field is perpendicular to the magnetic recording surface, but a higher recording density is realized. Therefore, a heat-assisted magnetic recording technique that uses both magnetic recording and optical thermal recording has been developed.

ところで、高い記録密度を実現するためには、記録粒子の微小化が必要であるが、粒子の微小化に伴い、熱揺らぎの影響が顕著になる。熱揺らぎとは、情報ビットを記録した磁化エネルギーが常温で反転してしまう現象である。熱揺らぎの影響が顕著になると、記録磁区が消滅して記録ができなくなる。   By the way, in order to realize a high recording density, it is necessary to reduce the size of the recording particles. However, as the size of the particles decreases, the influence of thermal fluctuation becomes significant. Thermal fluctuation is a phenomenon in which magnetization energy recorded with information bits is reversed at room temperature. When the influence of thermal fluctuation becomes significant, the recording magnetic domain disappears and recording becomes impossible.

熱揺らぎの影響を避けるため、磁気異方性の大きい材料を記録層の材料として用いることが考えられる。垂直磁気異方性の大きい記録層として、Ｌ１０規則化合金ＦｅＰｔが挙げられる。しかし、これのみでは記録層の保磁力が大きくなりすぎて、従来の磁気記録ヘッドでは記録ができなくなる。   In order to avoid the influence of thermal fluctuation, it is conceivable to use a material having a large magnetic anisotropy as the material of the recording layer. An example of the recording layer having a large perpendicular magnetic anisotropy is L10 ordered alloy FePt. However, this alone alone increases the coercivity of the recording layer, making it impossible to record with a conventional magnetic recording head.

そこで、記録に必要な印加磁界を低減するために、記録を保持するために保磁力が大きな層と、記録を行いやすくするために保磁力が小さな層の２つの層を用いて、記録層を二層化した媒体が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この文献では、保磁力の異なる二層の記録層を用いることで、印加磁界を減少することが可能であるが、上下の記録層が強磁性的に結合するように配置されているため磁化が大きくなり、再生時の媒体ノイズが大きくなるという問題がある。   Therefore, in order to reduce the applied magnetic field necessary for recording, the recording layer is formed by using two layers, a layer having a large coercive force to maintain recording and a layer having a small coercive force to facilitate recording. A double-layered medium has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this document, it is possible to reduce the applied magnetic field by using two recording layers having different coercive forces. However, since the upper and lower recording layers are arranged so as to be ferromagnetically coupled, the magnetization is not generated. There is a problem that the medium noise during reproduction increases.

一方、上下の記録層を反強磁性的に結合させた媒体により、媒体ノイズを低減させる方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。しかし、この方法では、記録時の印加磁界を低減することができない。   On the other hand, a method of reducing medium noise by using a medium in which upper and lower recording layers are antiferromagnetically coupled has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, this method cannot reduce the applied magnetic field during recording.

なお、下層の第１記録層として、ＣｏＣｒ系合金結晶膜からなる磁性層を用い、上層の第２記録層として、１０at％以上３５at％以下の希土類元素を含む非晶質（アモルファス）層を用いる垂直磁気記録媒体が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。この希土類元素の組成範囲は、良好な垂直磁化膜を成長するという観点から決定されており、また、この垂直磁気記録媒体は、室温での記録動作が予定されているため、室温から記録温度に至る温度範囲での、希土類磁気モーメントと遷移金属磁気モーメントの優劣状態についての考慮はまったくなされていない。
特開２００６−３５１０５８号公報 特開２００１−５６９２４号公報 特開２００２−２５０３１号公報 A magnetic layer made of a CoCr-based alloy crystal film is used as the lower first recording layer, and an amorphous layer containing a rare earth element of 10 at% to 35 at% is used as the upper second recording layer. A perpendicular magnetic recording medium has been proposed (see, for example, Patent Document 3). The composition range of this rare earth element is determined from the viewpoint of growing a good perpendicular magnetic film, and this perpendicular magnetic recording medium is scheduled for recording operation at room temperature. No consideration is given to the superior or inferior state of the rare earth magnetic moment and the transition metal magnetic moment over the entire temperature range.
JP 2006-351058 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-56924 JP 2002-25031 A

本発明では、従来技術における問題点に鑑みて、記録時は記録に必要な印加磁界を低減し、読み取り時には、媒体ノイズを低減することのできる熱アシスト垂直磁気記録媒体を提供することを課題とする。   In view of the problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a heat-assisted perpendicular magnetic recording medium that can reduce an applied magnetic field necessary for recording during recording and can reduce medium noise during reading. To do.

また、そのような熱アシスト垂直磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置と、磁気記録方法の提供を課題とする。   Another object of the present invention is to provide a magnetic storage device using such a heat-assisted perpendicular magnetic recording medium and a magnetic recording method.

熱アシスト垂直磁気記録媒体において、記録時に必要な印加磁界を低減するとともに、読み取り時に媒体ノイズを低減するためには、記録層を２層で構成し、記録時にはこれら２層の記録層を強磁性的に結合させて反転を容易にし、再生時には２層の記録層を反強磁性的に結合させて媒体ノイズを低減する。   In a thermally assisted perpendicular magnetic recording medium, in order to reduce the applied magnetic field required for recording and reduce medium noise during reading, the recording layer is composed of two layers, and during recording, these two recording layers are made ferromagnetic. In combination, the two recording layers are antiferromagnetically coupled to reduce medium noise during reproduction.

換言すると、記録時に記録領域を局所的に加熱して磁気的に情報を記録する熱アシスト磁気記録方式を前提として、
（１）上層の記録層を、希土類磁気モーメントを有するＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙの少なくとも１の元素と、遷移金属磁気モーメントを有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１の元素とを含むアモルファス合金層で構成し、
（２）希土類元素の組成を所定の範囲に制御することにより、記録温度では遷移金属磁気モーメントが優勢であり、記録温度よりも低い温度、たとえば室温では希土類磁気モーメントが優勢になるようにする。 In other words, on the premise of a thermally assisted magnetic recording system that records information magnetically by locally heating the recording area during recording,
(1) The upper recording layer is composed of an amorphous alloy layer containing at least one element of Tb, Gd, Dy having a rare earth magnetic moment and at least one element of Fe, Co, Ni having a transition metal magnetic moment. And
(2) By controlling the composition of the rare earth element within a predetermined range, the transition metal magnetic moment is dominant at the recording temperature, and the rare earth magnetic moment is dominant at a temperature lower than the recording temperature, for example, room temperature.

第１の側面では、熱アシスト磁気記録方式で用いられる垂直磁気記録媒体を提供する。この垂直磁気記録媒体は、
（ａ）基板上に位置し、希土類元素を含まないグラニュラ構造またはＬ１０規則化合金である第１の記録層と、
（ｂ）前記第１の記録層上に位置する第２の記録層と、
を有し、前記第２の記録層は、希土類金属磁気モーメントを有するＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙの少なくとも１の元素と、遷移金属磁気モーメントを有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１の元素とを含むアモルファス合金層であり、
当該第２の記録層において、記録温度では遷移金属磁気モーメントが優勢になって前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントが強磁性的に結合し、再生時の室温では、前記第２の記録層の希土類金属磁気モーメントが優勢になって前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントが反強磁性的に結合する
ように構成される。 In a first aspect, a perpendicular magnetic recording medium used in a thermally assisted magnetic recording system is provided. This perpendicular magnetic recording medium is
(A) a first recording layer which is located on the substrate and is a granular structure or an L10 ordered alloy containing no rare earth element;
(B) a second recording layer located on the first recording layer;
And the second recording layer is an amorphous material containing at least one element of Tb, Gd, Dy having a rare earth metal magnetic moment and at least one element of Fe, Co, Ni having a transition metal magnetic moment. An alloy layer,
In the second recording layer, the recording temperature magnetic moment of said second recording layer of the gaining ground transition metal magnetic moment first recording layer is ferromagnetically coupled, during reproduction at room temperature, the configuration the magnetic moment of the second recording layer of the first recording layer the magnetic moment and the second recording layer of rare earth metal magnetic moment becomes predominant of the so that to antiferromagnetically coupled Is done.

あるいは、熱アシスト磁気記録方式で用いられる垂直磁気記録媒体は、基板上に位置し希土類元素を含まないグラニュラ構造またはＬ１０規則化合金である第１の記録層と、前記第１の記録層上に位置する第２の記録層と、を有し、前記第２の記録層は、希土類金属磁気モーメントを有するＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙの少なくとも１の元素と、遷移金属磁気モーメントを有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１の元素とを含むアモルファス合金層であり、
室温とキュリー温度の間に、希土類金属磁気モーメントが優勢な状態から遷移金属磁気モーメントが優勢な転換する補償温度を有し、再生時の室温において前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントは反強磁性的に結合し、前記補償温度より高く前記キュリー温度より低い記録温度では、前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントは強磁性的に結合する。 Alternatively, the perpendicular magnetic recording medium used in the heat-assisted magnetic recording method is formed on a first recording layer that is a granular structure or an L10 ordered alloy that is located on a substrate and does not contain a rare earth element, and on the first recording layer. A second recording layer, wherein the second recording layer includes at least one element of Tb, Gd, Dy having a rare earth metal magnetic moment, and Fe, Co, Ni having a transition metal magnetic moment. An amorphous alloy layer containing at least one element of
Between room temperature and the Curie temperature, rare earth metal magnetic moment it has a compensation temperature of the transition metal magnetic moment is dominant converted from dominant state, the second and the magnetic moment of the first recording layer at room temperature at the time of reproduction The magnetic moment of the recording layer is antiferromagnetically coupled, and at a recording temperature higher than the compensation temperature and lower than the Curie temperature, the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer are strong. Magnetically coupled .

良好な構成例では、第２の記録層の希土類金属元素の組成は、２４〜２９at％の範囲にある。   In a favorable configuration example, the composition of the rare earth metal element of the second recording layer is in the range of 24 to 29 at%.

第２の側面では、磁気記憶装置を提供する。磁気記憶装置は、上述した垂直磁気記録媒体と、この垂直磁気記録媒体に光を照射する光素子と、前記光素子による光照射時に垂直磁気記録媒体に対して情報を記録する記録素子と、を備える。   In a second aspect, a magnetic storage device is provided. A magnetic storage device includes the above-described perpendicular magnetic recording medium, an optical element that irradiates light to the perpendicular magnetic recording medium, and a recording element that records information on the perpendicular magnetic recording medium when light is irradiated by the optical element. Prepare.

第３の側面では、磁気記録方法を提供する。この方法は、
（ａ）第１の記録層の磁気モーメントと、前記第１の記録層上の第２の記録層の磁気モーメントが反強磁性的に結合している垂直磁気記録媒体に光を照射し、
（ｂ）照射により、前記第１の記録層の磁気モーメントと、第２の記録層の磁気モーメントとを強磁性的に結合させ、
（ｃ）前記強磁性的な結合状態で、垂直磁気記録媒体に外部磁界を印加して情報を記録する
工程を含む。 In a third aspect, a magnetic recording method is provided. This method
(A) irradiating light to a perpendicular magnetic recording medium in which the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer on the first recording layer are antiferromagnetically coupled;
(B) by irradiation, the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer are ferromagnetically coupled;
(C) including a step of recording information by applying an external magnetic field to the perpendicular magnetic recording medium in the ferromagnetic coupling state.

このような構成及び方法により、記録時には、キュリー温度に達する前の記録温度で、上層記録層と下層記録層の磁気モーメントが強磁性的に結合する状態にして保磁力を弱めて、記録用の印加磁界を低減し、室温では、上層の補助記録層の磁気モーメントと、下層の主記録層の磁気モーメントを反強磁性的に結合させて読み出し時の媒体ノイズを低減することができる。   With such a configuration and method, at the time of recording, at the recording temperature before reaching the Curie temperature, the magnetic moment of the upper recording layer and the lower recording layer is ferromagnetically coupled to weaken the coercive force, The applied magnetic field can be reduced, and at room temperature, the magnetic moment of the upper auxiliary recording layer and the magnetic moment of the lower main recording layer can be antiferromagnetically coupled to reduce medium noise during reading.

熱アシスト垂直磁気記録媒体において、記録に必要な印加磁界を低減し、再生時のノイズを低減することができる。   In a heat-assisted perpendicular magnetic recording medium, an applied magnetic field necessary for recording can be reduced, and noise during reproduction can be reduced.

以下、添付図面を参照して、本発明の良好な実施形態について説明する。図１は、一実施形態に係る熱アシスト垂直磁気記録媒体１０を説明するための図であり、図１（ａ）はその概略構成図、図１（ｂ）は、二層構造の記録層の磁気モーメントの方向と大きさを示す図である。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1A and 1B are diagrams for explaining a heat-assisted perpendicular magnetic recording medium 10 according to an embodiment. FIG. 1A is a schematic configuration diagram, and FIG. 1B is a diagram of a recording layer having a two-layer structure. It is a figure which shows the direction and magnitude | size of a magnetic moment.

図１（ａ）に示すように、垂直磁気記録媒体１０は、ガラス基板１１上に、放熱層（ヒートシンク）１２、下地（中間）層１３、下層記録層（第１記録層）１４、上層記録層（第２記録層）１５、保護膜１６、潤滑層１７を有する。   As shown in FIG. 1A, a perpendicular magnetic recording medium 10 includes a heat dissipation layer (heat sink) 12, a base (intermediate) layer 13, a lower recording layer (first recording layer) 14, and an upper recording layer on a glass substrate 11. A layer (second recording layer) 15, a protective film 16, and a lubricating layer 17.

放熱層１１は、たとえば膜厚５０ｎｍのＣｕ膜であり、ヒートシンクとして機能する。上述のように、熱アシスト記録方式では、記録時にレーザ等の光素子により、記録媒体上の微細な領域にスポット状態の光（熱）を与えつつ、このスポット領域に磁界を印加して磁化状態を反転させる。記録後に記録層１４、１５に蓄積された熱を放熱層１１から逃がすことで、記録磁区の書き広がりを防止し、高密度化を図る。放熱層１１には、放熱性のよいものであれば任意の材料を用いることができ、たとえば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉを用いてもよい。   The heat dissipation layer 11 is a Cu film having a thickness of 50 nm, for example, and functions as a heat sink. As described above, in the heat-assisted recording method, a spot state light (heat) is applied to a fine area on a recording medium by an optical element such as a laser during recording, and a magnetic field is applied to the spot area to generate a magnetized state. Is reversed. The heat accumulated in the recording layers 14 and 15 after recording is released from the heat dissipation layer 11 to prevent the recording domain from spreading and to increase the density. Any material can be used for the heat dissipation layer 11 as long as it has good heat dissipation. For example, Al, Ag, Au, Pt, or Ti may be used.

下地（中間層）１２は、下層記録層１４の配向性を向上するための層であり、必要に応じて挿入する。下層記録１４が、磁性粒子が非磁性材料内に分散された、いわゆる垂直グラニュラ構造を有する場合は、膜厚１５〜２５ｎｍのＲｕ層とする。下層記録層１４にＬ１０規則化合金膜を用いる場合は、下地層１２はたとえば膜厚１５〜２５ｎｍのＭｇＯ膜である。   The underlayer (intermediate layer) 12 is a layer for improving the orientation of the lower recording layer 14, and is inserted as necessary. When the lower layer recording 14 has a so-called vertical granular structure in which magnetic particles are dispersed in a nonmagnetic material, a Ru layer having a film thickness of 15 to 25 nm is used. When an L10 ordered alloy film is used for the lower recording layer 14, the underlayer 12 is, for example, an MgO film having a thickness of 15 to 25 nm.

下層記録層（第１記録層）１４は、主記録層として機能し、磁性粒子が非磁性材料内に分散されたグラニュラ構造の磁性層、又は、Ｌ１０規則化合金の層である。前者の場合、たとえば、膜厚１０〜１５ｎｍの（ＣｏＣｒＰｔ）91−（ＳｉＯ2）9（at％）膜とする。後者の場合は、結晶磁気異方性の大きいＦｅＰｔやＦｅＰｔＮｉなどの層である。この場合、下地層１３を省略して、高速昇温熱処理により垂直磁化膜としてもよい。 The lower recording layer (first recording layer) 14 functions as a main recording layer, and is a magnetic layer having a granular structure in which magnetic particles are dispersed in a nonmagnetic material, or an L10 ordered alloy layer. In the former case, for example, a (CoCrPt) 91 — (SiO 2) 9 (at%) film having a thickness of 10 to 15 nm is used. In the latter case, it is a layer of FePt, FePtNi or the like having a large magnetocrystalline anisotropy. In this case, the underlayer 13 may be omitted, and a perpendicular magnetization film may be formed by rapid heating treatment.

上層記録層（第２記録層）１５は、希土類−遷移金属合金のアモルファス膜であり、記録補助層として機能する。希土類金属は、Ｔｂ，Ｇｄ，Ｄｙから選ばれる少なくとも１の元素である。遷移金属はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１の元素である。一例として、膜厚３〜１０ｎｍのＴｂＦｅＣｏアモルファス膜とする。希土類の組成を調整することで、後述するように、室温からキュリー温度までの間に、希土類金属磁気モーメントが優勢な状態から、遷移金属磁気モーメントが優勢な状態へと切り替わる温度（補償温度）が存在するように制御する。希土類金属としてＴｂを用いた場合は、その組成を２４〜２９at％に設定する。   The upper recording layer (second recording layer) 15 is an amorphous film of a rare earth-transition metal alloy and functions as a recording auxiliary layer. The rare earth metal is at least one element selected from Tb, Gd, and Dy. The transition metal is at least one element selected from Fe, Co, and Ni. As an example, a TbFeCo amorphous film having a thickness of 3 to 10 nm is used. By adjusting the composition of the rare earth, as will be described later, the temperature (compensation temperature) at which the transition from the dominant rare earth magnetic moment to the dominant transition metal magnetic moment changes from room temperature to the Curie temperature. Control to exist. When Tb is used as the rare earth metal, the composition is set to 24-29 at%.

保護膜１６は、記録層を保護するための層であり、たとえば膜厚３ｎｍのカーボン膜である。潤滑膜１７は、スライド式ヘッドによる書き込み及び読み取りの際に必要な摩擦特性を得るために設けられる層である。保護膜１６をたとえばダイヤモンドライクのカーボン薄膜とするときは、潤滑膜１７を省略してもよい。   The protective film 16 is a layer for protecting the recording layer and is, for example, a carbon film having a thickness of 3 nm. The lubricating film 17 is a layer provided in order to obtain a friction characteristic necessary for writing and reading with a slide head. When the protective film 16 is a diamond-like carbon thin film, for example, the lubricating film 17 may be omitted.

これらの膜は、真空、室温の条件でスパッタリングにより成膜することができる。ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリングの他、一般的な真空蒸着やイオンビームスパッタリングを採用してもよい。下地層１３なしで、下層記録層１４にＬ１０規則化合金、たとえばＦｅＰｔやＦｅＰｔＮｉを用いる場合は、ＦｅＰｔを高保磁力化（規則化）するために４００℃以上の熱処理を高速昇温により行う。   These films can be formed by sputtering under vacuum and room temperature. In addition to DC sputtering and RF sputtering, general vacuum deposition or ion beam sputtering may be employed. When an L10 ordered alloy such as FePt or FePtNi is used for the lower recording layer 14 without the underlying layer 13, a heat treatment at 400 ° C. or higher is performed at a high temperature to increase the coercive force (ordering) of FePt.

図１（ｂ）は、下層記録層（第１記録層）１４と、上層記録層（第２記録層）１５の初期状態での磁気モーメントの方向と大きさを説明する概略図である。   FIG. 1B is a schematic diagram for explaining the direction and magnitude of the magnetic moment in the initial state of the lower recording layer (first recording layer) 14 and the upper recording layer (second recording layer) 15.

膜厚ｔ１の下層の記録層１４は、希土類を含まないグラニュラ構造の磁性膜（ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2等）で構成されるため、黒矢印で示す遷移金属（ＴＭ：transition metal）磁気モーメントを有する。したがって、下層の記録層１４のトータルの磁気モーメントＭｓ2は、ＴＭ磁気モーメントに一致する。 Lower recording layer 14 having a thickness t 1 is constitutively magnetic layer having a granular structure containing no rare earth (CoCrPt-SiO2, etc.), transition metals indicated by the black arrow: having (TM transition metal) magnetic moment. Therefore, the total magnetic moment Ms2 of the lower recording layer 14 matches the TM magnetic moment.

膜厚t２の上層の記録層１５は、希土類と遷移金属のアモルファス合金層（ＴｂＦｅＣｏ等）であるため、黒矢印で示すＴＭ磁気モーメントと、白矢印で示す希土類（ＲＥ：rare earth）磁気モーメントの双方を含む。ＴＭ磁気モーメントとＲＥ磁気モーメントの方向は反対方向なので、上層の記録層１５のトータルの磁気モーメントＭｓ1は、ＴＭ磁気モーメントとＲＥ磁気モーメントの和（大きさはそれぞれの絶対値の差分）である。 The upper layer of the recording layer 15 having a thickness t 2 are the amorphous alloy layer of rare earth and transition metals (TbFeCo, etc.), and TM magnetic moments indicated by black arrows, rare earth indicated by the white arrow (RE: rare earth) magnetic moment Including both. Since the directions of the TM magnetic moment and the RE magnetic moment are opposite, the total magnetic moment Ms1 of the upper recording layer 15 is the sum of the TM magnetic moment and the RE magnetic moment (the magnitude is the difference between the absolute values).

初期状態（室温）では、上層記録層１５において、ＲＥ磁気モーメントの方が優勢である。したがって、上層記録層１５のトータルの磁気モーメントＭｓ1は、図中で下向きの磁気モーメントとなり、下層記録層１４の磁気モーメントＭｓ2と反強磁性的に結合している。   In the initial state (room temperature), the RE magnetic moment is dominant in the upper recording layer 15. Therefore, the total magnetic moment Ms1 of the upper recording layer 15 becomes a downward magnetic moment in the figure and is antiferromagnetically coupled to the magnetic moment Ms2 of the lower recording layer 14.

図２は、実施形態の記録層のＲＥ磁気モーメントとＴＭ磁気モーメントの温度依存性を示すグラフである。横軸は温度、縦軸は磁気モーメントであり、横軸と縦軸の接点での磁気モーメントの大きさはゼロである。磁気モーメントが消滅する温度が、キュリー温度である。   FIG. 2 is a graph showing the temperature dependence of the RE magnetic moment and the TM magnetic moment of the recording layer of the embodiment. The horizontal axis represents temperature, the vertical axis represents the magnetic moment, and the magnitude of the magnetic moment at the contact point between the horizontal axis and the vertical axis is zero. The temperature at which the magnetic moment disappears is the Curie temperature.

実施形態の上層記録層１５は、希土類−遷移金属アモルファス合金層であり、希土類金属元素の組成は２４〜２９at％に制御されている。この組成において、ＲＥ磁気モーメントは、図２の右上がりの直線で示すように、温度の上昇につれてその大きさがリニアに減少するが、ＴＭ磁気モーメントの大きさは、キュリー温度近くまで穏やかに低減し、その後キュリー温度まで一気に低減する。その結果、ある温度（図２の点線で示す温度）を越えた時点で、ＴＭ磁気モーメントの方が優勢な状態に転換する。この温度を補償温度と呼ぶ。   The upper recording layer 15 of the embodiment is a rare earth-transition metal amorphous alloy layer, and the composition of the rare earth metal element is controlled to 24 to 29 at%. In this composition, the magnitude of the RE magnetic moment decreases linearly as the temperature increases, as shown by the straight line rising to the right in FIG. 2, but the magnitude of the TM magnetic moment gently decreases to near the Curie temperature. After that, the temperature is reduced to the Curie temperature. As a result, when the temperature exceeds a certain temperature (the temperature indicated by the dotted line in FIG. 2), the TM magnetic moment is changed to a dominant state. This temperature is called compensation temperature.

補償温度の左側の領域は、ＲＥ磁気モーメントが優勢な領域であり、この温度範囲では、上層記録層１５と下層記録層１４の磁気モーメントは反強磁性的に結合する。補償温度の右側の領域は、ＴＭ磁気モーメントの優勢な領域であり、この温度範囲では、上層記録層１５と下層記録層１４の磁気モーメントは強磁性的に結合する。記録温度は、ＴＭ磁気モーメント優勢領域、すなわち、補償温度よりも高く、キュリー温度よりも低い範囲にある。   The region on the left side of the compensation temperature is a region where the RE magnetic moment is dominant. In this temperature range, the magnetic moments of the upper recording layer 15 and the lower recording layer 14 are antiferromagnetically coupled. A region on the right side of the compensation temperature is a region where the TM magnetic moment is dominant. In this temperature range, the magnetic moments of the upper recording layer 15 and the lower recording layer 14 are ferromagnetically coupled. The recording temperature is in the TM magnetic moment dominant region, that is, in a range higher than the compensation temperature and lower than the Curie temperature.

希土類金属元素の組成が上記範囲よりも少ない場合は、上層記録層１５を昇温しても、室温からキュリー温度まで一貫して、ＴＭ磁気モーメントが優勢な状態のままである。逆に、希土類金属元素の組成が、上記の範囲を超えると、室温からキュリー温度までＲＥ磁気モーメントが優勢なままである。そこで、希土類金属元素の組成の異なるサンプルについて、温度と保磁力の関係を測定した。   When the composition of the rare earth metal element is less than the above range, even if the upper recording layer 15 is heated, the TM magnetic moment remains dominant from room temperature to the Curie temperature. Conversely, when the composition of the rare earth metal element exceeds the above range, the RE magnetic moment remains dominant from room temperature to the Curie temperature. Therefore, the relationship between temperature and coercive force was measured for samples having different compositions of rare earth metal elements.

図３は、サンプルＡ（実線）とサンプルＢ（破線）の、保磁力の温度依存性を示すグラフである。サンプルＡは実施形態の記録層構造体であり、膜厚１０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2グラニュラ構造の下層記録層１４上に、膜厚５ｎｍのＴｂ24ＦｅＣｏアモルファス層を上層記録層１５として形成したものである。この組成では、室温とキュリー温度の間に補償温度を有する。一方、比較例としてのサンプルＢは、膜厚１０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2グラニュラ構造の下層記録層上に、膜厚５ｎｍのＴｂ19ＦｅＣｏアモルファス層を形成したものである。 FIG. 3 is a graph showing the temperature dependence of the coercivity of sample A (solid line) and sample B (broken line). Sample A is a recording layer structure according to the embodiment, in which a Tb 24 FeCo amorphous layer having a thickness of 5 nm is formed as the upper recording layer 15 on a lower recording layer 14 having a CoCrPt—SiO 2 granular structure having a thickness of 10 nm. . This composition has a compensation temperature between room temperature and the Curie temperature. On the other hand, Sample B as a comparative example is obtained by forming a Tb 19 FeCo amorphous layer having a thickness of 5 nm on a lower recording layer having a CoCrPt—SiO 2 granular structure having a thickness of 10 nm.

実施形態のサンプルＡは、温度の上昇につれて、保磁力が上昇する。これは、ＲＥ磁気モーメントが徐々に弱まり、ＲＥ磁気モーメントの大きさとＴＭ磁気モーメントの大きさが近づくからである。ＲＥ磁気モーメントの大きさとＴＭ磁気モーメントの大きさが同等になった時点で、保磁力が最も大きくなる。しかしその後、昇温を続けることにより、ＲＥ磁気モーメントがさらに減少し、ＴＭ磁気モーメントが優勢な状態に転換すると、保磁力は一気に低減する。   In the sample A of the embodiment, the coercive force increases as the temperature increases. This is because the RE magnetic moment gradually weakens and the magnitude of the RE magnetic moment approaches that of the TM magnetic moment. When the magnitude of the RE magnetic moment is equal to the magnitude of the TM magnetic moment, the coercive force becomes the largest. However, after that, when the temperature rise is continued, the RE magnetic moment further decreases, and when the TM magnetic moment changes to a dominant state, the coercive force is reduced at a stretch.

一方、比較例のサンプルＢは、室温からキュリー温度まで、温度の上昇につれて保磁力は緩やかなカーブに沿って低減する。グラフから、１３０〜１７０℃の範囲では、サンプルＡの保磁力の方が小さく、従って、記録に必要な印加磁界が小さいことがわかる。そこで、この範囲の温度を記録温度とする。このように、本発明の実施形態の構成によれば、記録時に印加磁界を低減することができる。   On the other hand, in the sample B of the comparative example, the coercive force decreases along a gentle curve from the room temperature to the Curie temperature as the temperature increases. From the graph, it can be seen that in the range of 130 to 170 ° C., the coercive force of sample A is smaller, and therefore the applied magnetic field required for recording is smaller. Therefore, the temperature in this range is set as the recording temperature. Thus, according to the configuration of the embodiment of the present invention, the applied magnetic field can be reduced during recording.

次に、読み出し時の媒体ノイズについて述べる。図４は、図３で用いたサンプルＡ，Ｂについて、上層記録層１５の膜厚を変化させたときの媒体ノイズの変化を示す表である。実施形態のサンプルＡのＴｂの組成は２４at％、比較例のサンプルＢのＴｂの組成は１９at％である。上部記録層（この例ではＴｂＦｅＣｏ膜）１５の膜厚を３ｎｍ、４ｎｍ、５ｎｍ、６ｎｍと増加するにつれて、媒体ノイズも増大するが、いずれの膜厚においても、実施形態の組成での媒体ノイズの方が小さい。そして、膜厚が大きくなるほど、比較例のサンプルＢとの媒体ノイズの差も大きくなる。このように、本発明の実施形態の構成によれば、読み出し時に媒体ノイズを低減することができる。 図５は、本発明の実施形態の記録原理を説明するための図である。図５（ａ）は初期状態であり、図１（ｂ）と同じく、各層の磁気モーメントは記録前の室温状態にある。すなわち、上層記録層１５では、白矢印で示す希土類（ＲＥ）金属磁気モーメントが優勢であり、トータルの磁気モーメントＭＳ1と、下層記録層１４の磁気モーメントＭｓ2は、反強磁性的に結合している。   Next, medium noise during reading will be described. FIG. 4 is a table showing changes in medium noise when the film thickness of the upper recording layer 15 is changed for the samples A and B used in FIG. The Tb composition of sample A of the embodiment is 24 at%, and the Tb composition of sample B of the comparative example is 19 at%. As the film thickness of the upper recording layer (in this example, the TbFeCo film) 15 is increased to 3 nm, 4 nm, 5 nm, and 6 nm, the medium noise also increases. Is smaller. As the film thickness increases, the difference in medium noise from the sample B of the comparative example also increases. Thus, according to the configuration of the embodiment of the present invention, medium noise can be reduced during reading. FIG. 5 is a diagram for explaining the recording principle of the embodiment of the present invention. FIG. 5A shows an initial state, and as in FIG. 1B, the magnetic moment of each layer is in a room temperature state before recording. That is, in the upper recording layer 15, the rare earth (RE) metal magnetic moment indicated by the white arrow is dominant, and the total magnetic moment MS1 and the magnetic moment Ms2 of the lower recording layer 14 are antiferromagnetically coupled. .

図５（ｂ）は、記録時の光照射状態を示す。この状態では、光照射で与えられる熱により、記録層１４、１５の温度が上昇し、補償温度を超える。そうすると、上層記録層１５では、ＲＥ磁気モーメントよりも、遷移金属（ＴＭ）磁気モーメントの方が優勢となる。その結果、トータルの磁気モーメントＭｓ3は、ＴＭ磁気モーメントの方向と揃い、上層記録層１５の磁気モーメントＭｓ3と下層記録層１４の磁気モーメントＭｓ4は、強磁性的に結合する。   FIG. 5B shows a light irradiation state during recording. In this state, the temperature of the recording layers 14 and 15 rises due to heat given by light irradiation, and exceeds the compensation temperature. As a result, in the upper recording layer 15, the transition metal (TM) magnetic moment is more dominant than the RE magnetic moment. As a result, the total magnetic moment Ms3 is aligned with the direction of the TM magnetic moment, and the magnetic moment Ms3 of the upper recording layer 15 and the magnetic moment Ms4 of the lower recording layer 14 are ferromagnetically coupled.

この状態で、図５（ｃ）に示すように、外部磁界を印加して情報を記録する。外部磁界の印加により、下層記録層１４と上層記録層１５の磁化の方向は、反転する。外部磁界の印加時には、記録温度で上層記録層１５の磁気モーメントＭｓ3の方向と下層記録層１４の磁気モーメントＭｓ4の方向が揃っているため、磁化の方向は比較的弱い磁界で容易に反転する。すなわち、図４のように保磁力が低減する。 In this state, as shown in FIG. 5C, information is recorded by applying an external magnetic field. By applying an external magnetic field, the magnetization directions of the lower recording layer 14 and the upper recording layer 15 are reversed. When an external magnetic field is applied, the direction of the magnetic moment Ms3 of the upper recording layer 15 and the direction of the magnetic moment Ms4 of the lower recording layer 14 are aligned at the recording temperature, so that the magnetization direction is easily reversed by a relatively weak magnetic field. That is, the coercive force is reduced as shown in FIG.

図５（ｄ）のように、記録が終了し、放熱層１２からの放熱により、記録層の温度が室温まで下がる。その結果、ＲＥ磁気モーメントの方が優勢な状態に戻る。すると、上層記録層１５のトータルの磁気モーメントＭｓ1は、初期状態と同様、下層記録層１４の磁気モーメントＭｓ2と反対方向を向く。このような状態で保持された情報を読み出すと、各層の磁気モーメントが反強磁性的に結合しているため、媒体ノイズが低減される。   As shown in FIG. 5D, the recording is completed, and the temperature of the recording layer is lowered to room temperature by the heat radiation from the heat radiation layer 12. As a result, the RE magnetic moment returns to the dominant state. Then, the total magnetic moment Ms1 of the upper recording layer 15 is opposite to the magnetic moment Ms2 of the lower recording layer 14, as in the initial state. When the information held in such a state is read out, the medium noise is reduced because the magnetic moments of the layers are antiferromagnetically coupled.

上述した熱アシスト垂直磁気記録媒体１０は、たとえばディスク型ガラス基板１１上に形成されて、ハードディスクドライブなどの磁気記憶装置に適用することができる。この場合、特に図示はしないが、磁気記憶装置は、熱アシスト垂直磁気記録媒体１０に記録するための光素子と、記録素子とを有する。光素子は、ＨＤＤ記録・再生ヘッドと一体化することが望ましい。製造コストの観点からは、通常のＨＤＤ記録・再生ヘッドの作製で用いられるウェーハ上への薄膜プロセスと同じプロセスで光素子を作りこむのが望ましい。   The above-described heat-assisted perpendicular magnetic recording medium 10 is formed on, for example, a disk-type glass substrate 11 and can be applied to a magnetic storage device such as a hard disk drive. In this case, although not particularly illustrated, the magnetic storage device includes an optical element for recording on the thermally-assisted perpendicular magnetic recording medium 10 and a recording element. The optical element is preferably integrated with the HDD recording / reproducing head. From the viewpoint of manufacturing cost, it is desirable to fabricate an optical element by the same process as a thin film process on a wafer used for manufacturing a normal HDD recording / reproducing head.

このような磁気記憶装置は、上述した実施形態の熱アシスト垂直磁気記録媒体１０を有するので、再生時（室温）においては上層と下層の記録層の磁気モーメントが反強磁性的に結合して、媒体ノイズが低減し、記録時においては、上層と下層の記録層の磁気モーメントが強磁性的に結合するため、記録に必要な印加磁界を低減することができる。   Since such a magnetic storage device has the heat-assisted perpendicular magnetic recording medium 10 of the above-described embodiment, the magnetic moments of the upper and lower recording layers are antiferromagnetically coupled during reproduction (room temperature), The medium noise is reduced, and at the time of recording, the magnetic moment of the upper and lower recording layers is ferromagnetically coupled, so that the applied magnetic field necessary for recording can be reduced.

最後に、以上の説明に関して、以下の付記を開示する。
（付記１）
熱アシスト磁気記録方式で用いられる垂直磁気記録媒体であって、
基板上に位置し、希土類元素を含まない第１の記録層と、
前記第１の記録層上に位置する第２の記録層と、
を有し、前記第２の記録層は、希土類金属磁気モーメントを有するＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙの少なくとも１の元素と、遷移金属磁気モーメントを有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１の元素とを含むアモルファス合金層であり、
当該第２の記録層において、記録温度では遷移金属磁気モーメントが優勢であり、室温では、希土類金属磁気モーメントが優勢である
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記２）
熱アシスト磁気記録方式で用いられる垂直磁気記録媒体であって、
基板上に位置し、希土類元素を含まない第１の記録層と、
前記第１の記録層上に位置する第２の記録層と、
を有し、前記第２の記録層は、希土類金属磁気モーメントを有するＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙの少なくとも１の元素と、遷移金属磁気モーメントを有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１の元素とを含むアモルファス合金層であり、
室温とキュリー温度の間に、希土類金属磁気モーメントが優勢な状態から遷移金属磁気モーメントが優勢な状態へと転換する補償温度を有する
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記３）
前記第２の記録層の希土類金属元素の組成は、２４〜２９at％であることを特徴とする付記１又は２に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４）
前記下層の記録層は、磁性粒子を非磁性材料内に分散させたグラニュラ構造の層又はＬ１０規則化合金層であることを特徴とする付記１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５）
前記下層の記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの少なくとも１を含む柱状磁性粒子が酸化物に取り囲まれたグラニュラ構造の層であることを特徴とする付記１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６）
前記下層の記録層は、ＦｅＰｔ又はＦｅＰｔＮｉ規則化合金であることを特徴とする付記１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７）
付記１〜６のいずれかの垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体に光を照射する光素子と、
前記光素子による光照射時に、前記垂直磁気記録媒体に対して情報を記録する記録素子と、
を備えることを特徴とする磁気記憶装置。
（付記８）
前記光素子と、前記記録素子は、１つのヘッドに一体的に形成されていることを特徴とする付記７に記載の磁気記憶装置。
（付記９）
第１の記録層の磁気モーメントと、前記第１の記録層上の第２の記録層の磁気モーメントが反強磁性的に結合している垂直磁気記録媒体に光を照射し、
前記光照射により、前記第１の記録層の磁気モーメントと、第２の記録層の磁気モーメントとを強磁性的に結合させ、
前記強磁性的な結合状態で、前記垂直磁気記録媒体に外部磁界を印加して情報を記録する
ことを特徴とする磁気記録方法。
（付記１０）
前記第２の記録層の磁気モーメントは、希土類金属磁気モーメントと遷移金属磁気モーメントとのトータルの磁気モーメントであり、前記光照射前は、前記希土類金属磁気モーメントの方が優勢であり、前記光照射により、前記遷移金属磁気モーメントを優勢にすることを特徴とする付記９に記載の磁気記録方法。 Finally, the following notes are disclosed regarding the above description.
(Appendix 1)
A perpendicular magnetic recording medium used in a heat-assisted magnetic recording method,
A first recording layer located on the substrate and free of rare earth elements;
A second recording layer located on the first recording layer;
And the second recording layer is an amorphous material containing at least one element of Tb, Gd, Dy having a rare earth metal magnetic moment and at least one element of Fe, Co, Ni having a transition metal magnetic moment. An alloy layer,
A perpendicular magnetic recording medium characterized in that in the second recording layer, a transition metal magnetic moment is dominant at a recording temperature and a rare earth metal magnetic moment is dominant at room temperature.
(Appendix 2)
A perpendicular magnetic recording medium used in a heat-assisted magnetic recording method,
A first recording layer located on the substrate and free of rare earth elements;
A second recording layer located on the first recording layer;
And the second recording layer is an amorphous material containing at least one element of Tb, Gd, Dy having a rare earth metal magnetic moment and at least one element of Fe, Co, Ni having a transition metal magnetic moment. An alloy layer,
A perpendicular magnetic recording medium having a compensation temperature between a room temperature and a Curie temperature at which a rare earth metal magnetic moment is dominant and a transition metal magnetic moment is dominant.
(Appendix 3)
3. The perpendicular magnetic recording medium according to appendix 1 or 2, wherein the composition of the rare earth metal element in the second recording layer is 24 to 29 at%.
(Appendix 4)
3. The perpendicular magnetic recording medium according to appendix 1 or 2, wherein the lower recording layer is a layer having a granular structure in which magnetic particles are dispersed in a nonmagnetic material or an L10 ordered alloy layer.
(Appendix 5)
3. The perpendicular magnetic recording medium according to appendix 1 or 2, wherein the lower recording layer is a layer having a granular structure in which columnar magnetic particles containing at least one of Co, Cr, and Pt are surrounded by an oxide.
(Appendix 6)
The perpendicular magnetic recording medium according to appendix 1 or 2, wherein the lower recording layer is made of FePt or FePtNi ordered alloy.
(Appendix 7)
A perpendicular magnetic recording medium according to any one of appendices 1 to 6;
An optical element for irradiating the perpendicular magnetic recording medium with light;
A recording element for recording information on the perpendicular magnetic recording medium during light irradiation by the optical element;
A magnetic storage device comprising:
(Appendix 8)
The magnetic storage device according to appendix 7, wherein the optical element and the recording element are integrally formed in one head.
(Appendix 9)
Irradiating light to a perpendicular magnetic recording medium in which the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer on the first recording layer are antiferromagnetically coupled;
By the light irradiation, the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer are ferromagnetically coupled,
A magnetic recording method comprising recording information by applying an external magnetic field to the perpendicular magnetic recording medium in the ferromagnetic coupling state.
(Appendix 10)
The magnetic moment of the second recording layer is a total magnetic moment of a rare earth metal magnetic moment and a transition metal magnetic moment. Before the light irradiation, the rare earth metal magnetic moment is dominant, and the light irradiation is performed. 10. The magnetic recording method according to appendix 9, wherein the transition metal magnetic moment is made dominant.

本発明の一実施形態の熱アシスト垂直磁気記録媒体の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the heat-assisted perpendicular magnetic recording medium of one Embodiment of this invention. 実施形態の磁気記録媒体の第２記録層における希土類（ＲＥ）金属磁気モーメントと遷移金属（ＴＭ）磁気モーメントの温度依存特性のグラフである。It is a graph of the temperature dependence characteristic of the rare earth (RE) metal magnetic moment and the transition metal (TM) magnetic moment in the second recording layer of the magnetic recording medium of the embodiment. 実施形態の磁気記録媒体の記録層（サンプルＡ）の保磁力の温度依存性を、比較例（サンプルＢ）の保磁力の温度依存性とともに示すグラフである。It is a graph which shows the temperature dependence of the coercive force of the recording layer (sample A) of the magnetic recording medium of an embodiment with the temperature dependence of the coercive force of a comparative example (sample B). 実施形態の磁気記録媒体の記録層（サンプルＡ）の媒体ノイズの膜厚依存性を、比較例（サンプルＢ）の媒体ノイズの膜厚依存性とともに示す表である。It is a table | surface which shows the film thickness dependence of the medium noise of the recording layer (sample A) of the magnetic recording medium of embodiment with the film thickness dependence of the medium noise of a comparative example (sample B). 実施形態の磁気記録媒体に対する記録原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the recording principle with respect to the magnetic recording medium of embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 熱アシスト垂直磁気記録媒体
１１ ガラス基板
１２ 放熱層（ヒートシンク）
１３ 下地層
１４ 下層記録層（第１の記録層）
１５ 上層記録層（第２の記録層）
１６ 保護膜
１７ 潤滑層
Ｍｓ2 下層記録層（第１の記録層）の磁気モーメント
Ｍｓ1 上層記録層（第２の記録層）のトータルの磁気モーメント 10 thermally assisted perpendicular magnetic recording medium 11 glass substrate 12 heat dissipation layer (heat sink)
13 Underlayer 14 Lower recording layer (first recording layer)
15 Upper recording layer (second recording layer)
16 Protective film 17 Lubricating layer Ms2 Magnetic moment Ms1 of the lower recording layer (first recording layer) Total magnetic moment of the upper recording layer (second recording layer)

Claims (5)

熱アシスト磁気記録方式で用いられる垂直磁気記録媒体であって、
基板上に位置し、希土類元素を含まないグラニュラ構造またはＬ１０規則化合金である第１の記録層と、
前記第１の記録層上に位置する第２の記録層と、
を有し、前記第２の記録層は、希土類金属磁気モーメントを有するＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙの少なくとも１の元素と、遷移金属磁気モーメントを有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１の元素とを含むアモルファス合金層であり、
当該第２の記録層において、記録温度では遷移金属磁気モーメントが優勢になって前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントが強磁性的に結合し、再生時の室温では、前記第２の記録層の希土類金属磁気モーメントが優勢になって前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントが反強磁性的に結合する
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。 A perpendicular magnetic recording medium used in a heat-assisted magnetic recording method,
A first recording layer located on the substrate and having a granular structure or an L10 ordered alloy containing no rare earth element;
A second recording layer located on the first recording layer;
And the second recording layer is an amorphous material containing at least one element of Tb, Gd, Dy having a rare earth metal magnetic moment and at least one element of Fe, Co, Ni having a transition metal magnetic moment. An alloy layer,
In the second recording layer, the recording temperature magnetic moment of said second recording layer of the gaining ground transition metal magnetic moment first recording layer is ferromagnetically coupled, during reproduction at room temperature, the magnetic moment of the second recording layer of the first recording layer the magnetic moment and the second recording layer of rare earth metal magnetic moment becomes predominant feature that you antiferromagnetically coupled A perpendicular magnetic recording medium. 熱アシスト磁気記録方式で用いられる垂直磁気記録媒体であって、
基板上に位置し、希土類元素を含まないグラニュラ構造またはＬ１０規則化合金である第１の記録層と、
前記第１の記録層上に位置する第２の記録層と、
を有し、前記第２の記録層は、希土類金属磁気モーメントを有するＴｂ、Ｇｄ、Ｄｙの少なくとも１の元素と、遷移金属磁気モーメントを有するＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１の元素とを含むアモルファス合金層であり、
室温とキュリー温度の間に、希土類金属磁気モーメントが優勢な状態から遷移金属磁気モーメントが優勢な転換する補償温度を有し、再生時の室温において前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントは反強磁性的に結合し、前記補償温度より高く前記キュリー温度より低い記録温度では、前記第１の記録層の磁気モーメントと前記第２の記録層の磁気モーメントは強磁性的に結合する
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体。 A perpendicular magnetic recording medium used in a heat-assisted magnetic recording method,
A first recording layer located on the substrate and having a granular structure or an L10 ordered alloy containing no rare earth element;
A second recording layer located on the first recording layer;
And the second recording layer is an amorphous material containing at least one element of Tb, Gd, Dy having a rare earth metal magnetic moment and at least one element of Fe, Co, Ni having a transition metal magnetic moment. An alloy layer,
Between room temperature and the Curie temperature, rare earth metal magnetic moment it has a compensation temperature of the transition metal magnetic moment is dominant converted from dominant state, the second and the magnetic moment of the first recording layer at room temperature at the time of reproduction The magnetic moment of the recording layer is antiferromagnetically coupled, and at a recording temperature higher than the compensation temperature and lower than the Curie temperature, the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer are strong. A perpendicular magnetic recording medium characterized by magnetic coupling . 前記第２の記録層の希土類金属元素の組成は、２４〜２９at％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直磁気記録媒体。   3. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the composition of the rare earth metal element in the second recording layer is 24 to 29 at%. 請求項１〜３のいずれかの垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体に光を照射する光素子と、
前記光素子による光照射時に、前記垂直磁気記録媒体に対して外部磁界を印加して情報を記録する記録素子と、
を備えることを特徴とする磁気記憶装置。 The perpendicular magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 3,
An optical element for irradiating the perpendicular magnetic recording medium with light;
A recording element that records information by applying an external magnetic field to the perpendicular magnetic recording medium during light irradiation by the optical element;
A magnetic storage device comprising: 第１の記録層の磁気モーメントと、前記第１の記録層上の第２の記録層の磁気モーメントが反強磁性的に結合している請求項１〜３のいずれかの垂直磁気記録媒体に光を照射し、
前記光照射により、前記第１の記録層の磁気モーメントと、前記第２の記録層の磁気モーメントとを強磁性的に結合させ、
前記強磁性的な結合状態で、垂直磁気記録媒体に外部磁界を印加して情報を記録する
ことを特徴とする磁気記録方法。 4. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1 , wherein the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer on the first recording layer are antiferromagnetically coupled. Irradiate with light,
By the light irradiation, the magnetic moment of the first recording layer and the magnetic moment of the second recording layer are ferromagnetically coupled,
A magnetic recording method comprising recording information by applying an external magnetic field to a perpendicular magnetic recording medium in the ferromagnetic coupling state.
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