ハードディスク媒体に情報を記録する熱アシスト磁気記録方法
【課題】高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現する。
【解決手段】熱アシスト磁気記録方法は、第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、ハードディスク媒体の一部に熱を加え、ハードディスク媒体の磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴを形成する。高温領域ＨＴは、その周囲に比べて温度Ｔが高く、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の最大値Ｔｃ-max以上の温度となる領域である。高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１における高温領域ＨＴの後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａは、０以外の値の保磁力Ｈｃを有する。第２のステップでは、高温領域ＨＴの後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体に記録磁界を印加する。
【解決手段】熱アシスト磁気記録方法は、第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、ハードディスク媒体の一部に熱を加え、ハードディスク媒体の磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴを形成する。高温領域ＨＴは、その周囲に比べて温度Ｔが高く、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の最大値Ｔｃ-max以上の温度となる領域である。高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１における高温領域ＨＴの後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａは、０以外の値の保磁力Ｈｃを有する。第２のステップでは、高温領域ＨＴの後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体に記録磁界を印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク媒体に対して記録磁界と熱を加えて情報を記録する熱アシスト磁気記録方法、ならびにこの記録方法が適用されるハードディスクドライブおよびハードディスク媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブでは、高記録密度化に伴い、磁気ヘッドおよびハードディスク媒体の性能向上が要求されている。磁気ヘッドとしては、基板に対して、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子と記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ハードディスクドライブにおいて、磁気ヘッドは、ハードディスク媒体の表面からわずかに浮上するスライダに設けられる。
【０００３】
ハードディスク媒体は、多数の微小な磁性粒子が集合した磁気記録層を有している。各磁性粒子は単磁区構造となっている。このハードディスク媒体において、１つの記録ビットは、少なくともトラック幅方向に並ぶ複数の磁性粒子によって構成される。記録密度を高めるためには、隣接する記録ビットの境界の凹凸を小さくしなければならない。そのためには、磁性粒子を小さくしなくてはならない。しかし、磁性粒子を小さくすると、磁性粒子の体積の減少に伴って、磁性粒子の磁化の熱安定性が低下するという問題が発生する。この問題を解消するには、磁性粒子の異方性エネルギーを大きくすることが効果的である。しかし、磁性粒子の異方性エネルギーを大きくすると、磁気記録層の保磁力が大きくなって、既存の磁気ヘッドでは情報の記録が困難になるという問題が発生する。
【０００４】
上述のような問題を解決する方法として、いわゆる熱アシスト磁気記録という方法が提案されている。この方法では、保磁力の大きな磁気記録層を有するハードディスク媒体を使用し、情報の記録時には、磁気記録層のうち情報が記録される部分に対して磁界と同時に熱も加えて、その部分の温度を上昇させ保磁力を低下させて情報の記録を行う。
【０００５】
従来の磁気のみを用いた記録方法では、線記録密度を高めることに寄与する要因は、主に、トラック方向についての記録磁界の変化の勾配が大きいことであった。これに加えて、熱アシスト磁気記録では、ハードディスク媒体に加えられる熱によって磁気記録層においてトラック方向に温度変化が生じることと、この温度変化によってトラック方向に磁気記録層の保磁力の変化が生じることも、線記録密度を高めることに寄与する。そのため、熱アシスト磁気記録によれば、線記録密度を大いに高めることができると考えられている。
【０００６】
例えば非特許文献１に記載されているように、熱アシスト磁気記録において、トラック方向についての磁気記録層の保磁力の変化の勾配は、温度の変化に対する保磁力の変化の勾配と、位置の変化に対する温度の変化の勾配との積で表される。そのため、従来は、熱アシスト磁気記録に用いられるハードディスク媒体における磁気記録層の特性としては、温度の変化に対する保磁力の変化の勾配が大きいことが好ましいと考えられていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“Robert E. Rottmayer et al; IEEE Transactions on Magnetics, Vol.42, No.10, October, 2006, p.2417-2421”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来、実際に、温度の変化に対する保磁力の変化の勾配が大きい磁気記録層を有するハードディスク媒体を用いて熱アシスト磁気記録を実施しても、高い線記録密度において十分な信号対雑音比が得られないという問題があった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ハードディスク媒体に対して情報を記録する方法であって、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現できるようにした熱アシスト磁気記録方法、ならびにこの記録方法が適用されるハードディスクドライブおよびハードディスク媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１および第２の熱アシスト磁気記録方法は、ハードディスク媒体に対して、記録磁界と熱を加えて情報を記録する方法である。ハードディスク媒体は、磁気記録層を有し、この磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。
【００１１】
本発明の第１の熱アシスト磁気記録方法は、以下の第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、ハードディスク媒体の一部に熱を加え且つハードディスク媒体において熱が加えられる位置を移動させることによって、磁気記録層に、移動する高温領域を形成する。高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域である。高温領域の移動方向における高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有する。第２のステップでは、高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下（１Ｏｅは７９．６Ａ／ｍ）となるように、ハードディスク媒体に記録磁界を印加する。なお、磁性粒子の保磁力消失温度とは、磁性粒子の温度を上昇させる過程で磁性粒子の保磁力が消失するときの温度を言う。
【００１２】
本発明の第２の熱アシスト磁気記録方法は、以下の第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、ハードディスク媒体の一部に熱を加えるためにハードディスク媒体に光を照射して、ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成する。第２のステップでは、磁気記録層の所定の位置に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体に記録磁界を印加する。ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向におけるスポットの径をＷ１とし、トラック幅方向におけるスポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、磁気記録層において、スポットの中心の直下の位置から、スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置である。なお、スポットの中心の直下の位置とは、スポットの中心を通りハードディスク媒体の表面に垂直な仮想の直線上の位置である。
【００１３】
本発明の第１または第２の熱アシスト磁気記録方法において、温度の変化に対する磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋ（Ｋはケルビン）の範囲内であってもよい。この場合、ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であってもよい。キャップ層は、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。なお、キャップ層の保磁力消失温度とは、キャップ層の温度を上昇させる過程でキャップ層の保磁力が消失するときの温度を言う。
【００１４】
本発明の第１および第２のハードディスクドライブは、それぞれ、ハードディスク媒体と磁気ヘッドとを備えている。ハードディスク媒体は、磁気記録層を有し、この磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。磁気ヘッドは、ハードディスク媒体に対して相対的に移動し、ハードディスク媒体に対して熱アシスト磁気記録によって情報を記録するものである。
【００１５】
本発明の第１のハードディスクドライブでは、磁気ヘッドは、ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、ハードディスク媒体に対して熱を加える加熱素子とを有している。磁気ヘッドは、加熱素子を用いてハードディスク媒体の一部に熱を加え且つハードディスク媒体において熱が加えられる位置が移動することによって、磁気記録層に、移動する高温領域を形成する。高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域である。高温領域の移動方向における高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有する。磁気ヘッドは、高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、磁極を用いてハードディスク媒体に記録磁界を印加する。
【００１６】
本発明の第２のハードディスクドライブでは、磁気ヘッドは、ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、ハードディスク媒体に熱を加えるための光を発生する光発生素子とを有している。磁気ヘッドは、ハードディスク媒体の一部に熱を加えるために、光発生素子を用いてハードディスク媒体に光を照射して、ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成する。また、磁気ヘッドは、磁気記録層の所定の位置に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、磁極を用いてハードディスク媒体に記録磁界を印加する。ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向におけるスポットの径をＷ１とし、トラック幅方向におけるスポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、磁気記録層において、スポットの中心の直下の位置から、スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置である。
【００１７】
本発明の第１または第２のハードディスクドライブにおいて、温度の変化に対する磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であってもよい。この場合、ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であってもよい。キャップ層は、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。
【００１８】
また、本発明の第１または第２のハードディスクドライブにおいて、加熱素子または光発生素子は、近接場光を発生する素子であってもよい。本発明の第１のハードディスクドライブにおいて、磁極は、加熱素子に対して、高温領域の移動方向の前方に配置されていてもよい。また、本発明の第２のハードディスクドライブにおいて、磁極は、光発生素子に対して、スポットの移動方向の前方に配置されていてもよい。
【００１９】
本発明のハードディスク媒体は、熱アシスト磁気記録によって情報が記録されるものであって、磁気記録層とキャップ層とを備えている。磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。温度の変化に対する磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内である。複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下である。キャップ層は、強磁性材料よりなり、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の熱アシスト磁気記録方法または第１のハードディスクドライブでは、ハードディスク媒体の磁気記録層に、移動する高温領域が形成され、この高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるようにハードディスク媒体に記録磁界が印加される。これにより、磁気記録層において、高温領域の後端に隣接し、保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子に対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子の磁化の方向が制御される。このような動作により情報の記録を行うことにより、本発明によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になるという効果を奏する。
【００２１】
本発明の第２の熱アシスト磁気記録方法または第２のハードディスクドライブでは、ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットが形成され、磁気記録層の所定の位置に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体に記録磁界が印加される。前記所定の位置は、スポットの中心および形状と実効トラック幅とによって決まる位置であり、この所定の位置に存在する少なくとも１つの磁性粒子の保磁力は小さい。本発明では、この保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子に対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子の磁化の方向が制御される。このような動作により情報の記録を行うことにより、本発明によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明のハードディスク媒体は、本発明の第１または第２の熱アシスト磁気記録方法を用いて情報が記録されることにより、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録方法の原理を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における記録動作と磁気記録層の複数の磁性粒子の保磁力変化との関係を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るハードディスクドライブを示す斜視図である。
【図６】図５に示したハードディスクドライブにおけるヘッドジンバルアセンブリを示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図８】図７における８−８線断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るハードディスクドライブの回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるハードディスク媒体を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における記録動作における一ステップを示す説明図である。
【図１２】図１１に示したステップに続くステップを示す説明図である。
【図１３】図１２に示したステップに続くステップを示す説明図である。
【図１４】図１３に示したステップに続くステップを示す説明図である。
【図１５】比較例の記録方法の原理を示す説明図である。
【図１６】比較例の記録方法の問題点を示す説明図である。
【図１７】磁気記録層の保磁力を測定する方法を説明するための説明図である。
【図１８】磁気記録層の複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅を測定する方法を説明するための説明図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態において３ｋＯｅ以下の大きさの記録磁界が印加される磁気記録層における位置を特定する方法を説明するための説明図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図２５】本発明の第３の実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るハードディスクドライブについて説明する。図５に示したように、ハードディスクドライブは、複数のハードディスク媒体１００と、この複数のハードディスク媒体１００を回転させるスピンドルモータ２０２とを備えている。ハードディスクドライブは、更に、複数の駆動アーム２１１を有するアセンブリキャリッジ装置２１０と、複数の駆動アーム２１１の先端部に取り付けられた複数のヘッドジンバルアセンブリ２１２とを備えている。ヘッドジンバルアセンブリ２１２は、磁気ヘッド１と、この磁気ヘッド１を支持するサスペンション２２０とを備えている。
【００２５】
アセンブリキャリッジ装置２１０は、磁気ヘッド１をハードディスク媒体１００のトラック上に位置決めするための装置である。アセンブリキャリッジ装置２１０は、更に、ピボットベアリング軸２１３と、ボイスコイルモータ２１４とを有している。複数の駆動アーム２１１は、ピボットベアリング軸２１３に沿った方向にスタックされ、ボイスコイルモータ２１４によって駆動されて、軸２１３を中心として揺動可能になっている。なお、本発明のハードディスクドライブは、以上説明した構成のものに限定されるものではない。例えば、本発明のハードディスクドライブは、それぞれ１つのハードディスク媒体１００、駆動アーム２１１、ヘッドジンバルアセンブリ２１２および磁気ヘッド１を備えたものであってもよい。
【００２６】
ハードディスクドライブは、更に、磁気ヘッド１の記録動作および再生動作を制御すると共に、後述する熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発生させる光源であるレーザダイオードの発光動作を制御する制御回路２３０を備えている。
【００２７】
図６は、図５におけるヘッドジンバルアセンブリ２１２を示す斜視図である。前述のように、ヘッドジンバルアセンブリ２１２は、磁気ヘッド１とサスペンション２２０とを備えている。サスペンション２２０は、ロードビーム２２１と、このロードビーム２２１に固着され、弾性を有するフレクシャ２２２と、ロードビーム２２１の基部に設けられたベースプレート２２３と、ロードビーム２２１およびフレクシャ２２２の上に設けられた配線部材２２４とを有している。配線部材２２４は、複数のリードを含んでいる。磁気ヘッド１は、ハードディスク媒体１００の表面に対して所定の間隔（浮上量）をもって対向するように、サスペンション２２０の先端部においてフレクシャ２２２に固着されている。配線部材２２４の一端部は、磁気ヘッド１の複数の端子に電気的に接続されている。配線部材２２４の他端部には、ロードビーム２２１の基部に配置された複数のパッド状端子が設けられている。
【００２８】
なお、ヘッドジンバルアセンブリは、図６に示した構成のものに限定されるものではない。例えば、ヘッドジンバルアセンブリは、サスペンション２２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップが装着されたものであってもよい。
【００２９】
次に、図７および図８を参照して、磁気ヘッド１の構成について説明する。図７は、磁気ヘッド１を示す斜視図である。図８は、図７における８−８線断面図である。磁気ヘッド１は、スライダ１０と光源ユニット１５０とを備えている。図８は、スライダ１０と光源ユニット１５０を分離した状態を表している。
【００３０】
スライダ１０は、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる直方体形状のスライダ基板１１と、ヘッド部１２とを備えている。スライダ基板１１は、ハードディスク媒体１００に対向する媒体対向面１１ａと、この媒体対向面１１ａとは反対側の背面１１ｂと、媒体対向面１１ａと背面１１ｂとを連結する４つの面とを有している。媒体対向面１１ａと背面１１ｂとを連結する４つの面のうちの１つは素子形成面１１ｃである。素子形成面１１ｃは、媒体対向面１１ａに垂直である。ヘッド部１２は、素子形成面１１ｃの上に配置されている。媒体対向面１１ａは、ハードディスク媒体１００に対するスライダ１０の適切な浮上量が得られるように加工されている。ヘッド部１２は、ハードディスク媒体１００に対向する媒体対向面１２ａと、この媒体対向面１２ａとは反対側の背面１２ｂとを有している。媒体対向面１２ａは、スライダ基板１１の媒体対向面１１ａと平行である。
【００３１】
ここで、ヘッド部１２の構成要素に関して、基準の位置に対して、素子形成面１１ｃに垂直で、且つ素子形成面１１ｃから遠ざかる方向にある位置を「上方」と定義し、その反対方向にある位置を「下方」と定義する。また、ヘッド部１２に含まれる任意の層に関して、素子形成面１１ｃにより近い面を「下面」と定義し、素子形成面１１ｃからより遠い面を「上面」と定義する。
【００３２】
また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、−Ｘ方向、−Ｙ方向、−Ｚ方向を以下のように定義する。Ｘ方向は、媒体対向面１１ａに垂直で、且つ媒体対向面１１ａから背面１１ｂに向かう方向である。Ｙ方向は、媒体対向面１１ａおよび素子形成面１１ｃに平行な方向であって、図８における奥から手前に向かう方向である。Ｚ方向は、素子形成面１１ｃに垂直な方向であって、素子形成面１１ｃから離れる方向である。−Ｘ方向、−Ｙ方向、−Ｚ方向は、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とは反対方向である。スライダ１０から見たハードディスク媒体１００の進行方向はＺ方向である。スライダ１０における空気流入端（リーディング端）は、媒体対向面１１ａの−Ｚ方向における端部である。スライダ１０における空気流出端（トレーリング端）は、媒体対向面１２ａのＺ方向における端部である。また、トラック幅方向ＴＷは、Ｙ方向に平行な方向である。
【００３３】
光源ユニット１５０は、レーザ光を出射する光源としてのレーザダイオード１６０と、このレーザダイオード１６０を支持する直方体形状の支持部材１５１とを備えている。支持部材１５１は、接着面１５１ａと、この接着面１５１ａとは反対側の背面１５１ｂと、接着面１５１ａと背面１５１ｂとを連結する４つの面とを有している。接着面１５１ａと背面１５１ｂとを連結する４つの面のうちの１つは光源設置面１５１ｃである。接着面１５１ａは、スライダ基板１１の背面１１ｂに接着される面である。光源設置面１５１ｃは、接着面１５１ａに垂直であり、素子形成面１１ｃに平行である。レーザダイオード１６０は、光源設置面１５１ｃに搭載されている。
【００３４】
図８に示したように、ヘッド部１２は、素子形成面１１ｃの上に配置された絶縁層１３と、この絶縁層１３の上に順に積層された再生ヘッド１４、記録ヘッド１６および保護層１７を備えている。保護層１７は、絶縁材料によって形成されている。
【００３５】
再生ヘッド１４は、絶縁層１３の上に配置された下部シールド層２１と、この下部シールド層２１の上に配置されたＭＲ素子２２と、このＭＲ素子２２の上に配置された上部シールド層２３と、ＭＲ素子２２の周囲において下部シールド層２１と上部シールド層２３の間に配置された絶縁層２４とを有している。下部シールド層２１と上部シールド層２３は、軟磁性材料によって形成されている。
【００３６】
ＭＲ素子２２の一端部は、媒体対向面１２ａに配置されている。ＭＲ素子としては、例えば、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子またはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用のセンス電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、センス電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。ＭＲ素子２２がＴＭＲ素子またはＣＰＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、下部シールド層２１と上部シールド層２３は、センス電流をＭＲ素子２２に流すための電極を兼ねていてもよい。ＭＲ素子２２がＣＩＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、ＭＲ素子２２と下部シールド層２１の間と、ＭＲ素子２２と上部シールド層２３の間に、それぞれ絶縁膜が設けられ、これらの絶縁膜の間に、センス電流をＭＲ素子２２に流すための２つのリードが設けられる。
【００３７】
ヘッド部１２は、更に、上部シールド層２３の上に配置された絶縁層２５と、この絶縁層２５の上に配置された中間シールド層２６と、この中間シールド層２６の上に配置された絶縁層２７とを備えている。中間シールド層２６は、記録ヘッド１６で発生する磁界からＭＲ素子２２をシールドする機能を有している。中間シールド層２６は、軟磁性材料によって形成されている。絶縁層２５と中間シールド層２６は、省略してもよい。
【００３８】
記録ヘッド１６は、垂直磁気記録用である。記録ヘッド１６は、絶縁層２７の上に配置されたリターンヨーク層３１と、媒体対向面１２ａから離れた位置においてリターンヨーク層３１の上に配置された連結層３２と、絶縁層２７の上においてリターンヨーク層３１の周囲に配置された絶縁層７１とを備えている。リターンヨーク層３１および連結層３２は、軟磁性材料によって形成されている。リターンヨーク層３１および絶縁層７１の上面は平坦化されている。
【００３９】
記録ヘッド１６は、更に、リターンヨーク層３１および絶縁層７１の上に配置された絶縁層７２と、この絶縁層７２の上に配置されたコイル４０とを備えている。コイル４０は、連結層３２を中心として巻回された平面渦巻き形状を有している。コイル４０は、ハードディスク媒体１００に記録する情報に応じた磁界を発生する。コイル４０は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００４０】
記録ヘッド１６は、更に、コイル４０の巻線間および周囲ならびに連結層３２の周囲に配置された絶縁層７３と、絶縁層７２の上において絶縁層７３の周囲に配置された絶縁層７４と、コイル４０および絶縁層７３，７４の上に配置された絶縁層７５とを備えている。連結層３２、コイル４０および絶縁層７３，７４の上面は平坦化されている。
【００４１】
記録ヘッド１６は、更に、連結層３２および絶縁層７５の上に配置されたヨーク層３３と、絶縁層７５の上においてヨーク層３３の周囲に配置された絶縁層７６とを備えている。ヨーク層３３は、軟磁性材料によって形成されている。ヨーク層３３は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。ヨーク層３３および絶縁層７６の上面は平坦化されている。
【００４２】
記録ヘッド１６は、更に、ヨーク層３３の上に配置された連結層３４と、ヨーク層３３および絶縁層７６の上において連結層３４の周囲に配置された絶縁層７７とを備えている。連結層３４は、軟磁性材料によって形成されている。連結層３４は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。連結層３４および絶縁層７７の上面は平坦化されている。
【００４３】
記録ヘッド１６は、更に、連結層３４の上に配置された連結層３５と、連結層３５の上に配置された磁極３６とを備えている。連結層３５および磁極３６は、軟磁性材料によって形成されている。連結層３５は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。磁極３６は、媒体対向面１２ａに配置された端面と、その反対側の後端面とを有している。
【００４４】
記録ヘッド１６において、リターンヨーク層３１、連結層３２、ヨーク層３３、連結層３４，３５および磁極３６は、コイル４０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる磁路を構成している。磁極３６は、コイル４０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報をハードディスク媒体１００に記録するための記録磁界を発生する。
【００４５】
記録ヘッド１６は、更に、コア４１とクラッドとを含む導波路を備えている。クラッドは、クラッド層７８，７９，８０を有している。クラッド層７８は、連結層３４および絶縁層７７の上において連結層３５の周囲に配置されている。連結層３５およびクラッド層７８の上面は平坦化されている。コア４１は、連結層３５およびクラッド層７８の上に配置されている。クラッド層７９は、連結層３５およびクラッド層７８の上において磁極３６およびコア４１の周囲に配置されている。磁極３６、コア４１およびクラッド層７９の上面は平坦化されている。クラッド層８０は、磁極３６、コア４１およびクラッド層７９の上に配置されている。
【００４６】
コア４１は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。コア４１は、入射端４１ａを有している。コア４１は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端４１ａに入射されたレーザ光を伝播させる。コア４１は、レーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。クラッド層７８，７９，８０は、誘電体材料によって形成され、且つコア４１の屈折率よりも小さい屈折率を有している。
【００４７】
クラッド層８０は、上面で開口する溝部を有している。記録ヘッド１６は、更に、クラッド層８０の溝部内に収容されたプラズモンジェネレータ４２を備えている。プラズモンジェネレータ４２は、近接場光を発生し、この近接場光によってハードディスク媒体１００に対して熱を加える素子である。従って、プラズモンジェネレータ４２は、ハードディスク媒体１００に対して熱を加える加熱素子であると共に、ハードディスク媒体１００に熱を加えるための光を発生する光発生素子である。プラズモンジェネレータ４２は、媒体対向面１２ａの近傍において、磁極３６およびコア４１の上方に配置されている。プラズモンジェネレータ４２は、金属等の導電材料によって形成されている。プラズモンジェネレータ４２およびクラッド層８０の上面は平坦化されている。なお、コア４１、プラズモンジェネレータ４２および磁極３６の形状および配置については、後で詳しく説明する。
【００４８】
記録ヘッド１６は、更に、プラズモンジェネレータ４２およびクラッド層８０の上に配置された絶縁層８１と、絶縁層８１の上に配置された冷却層４３とを備えている。冷却層４３は、プラズモンジェネレータ４２において発生された熱を吸熱して、プラズモンジェネレータ４２を冷却するためのものである。冷却層４３の下面の一部は、絶縁層８１を介してプラズモンジェネレータ４２の上面に対向している。冷却層４３は、例えばＳｉＣ等の熱伝導率の大きい非磁性材料によって形成されている。
【００４９】
図８に示したように、保護層１７は、記録ヘッド１６を覆うように配置されている。図７に示したように、ヘッド部１２は、更に、保護層１７の上面に配置され、ＭＲ素子２２に電気的に接続された一対の端子１８と、保護層１７の上面に配置され、コイル４０に電気的に接続された一対の端子１９とを備えている。これらの端子１８，１９は、図６に示した配線部材２２４の複数のパッド状端子に電気的に接続されている。
【００５０】
図８に示したように、レーザダイオード１６０は、下部電極１６１と活性層１６２と上部電極１６３とを含む多層構造を有している。この多層構造における２つの劈開面には、光を全反射して発振を励起するための反射層１６４が設けられている。反射層１６４には、発光中心１６２ａを含む活性層１６２の位置において、レーザ光を出射するための開口が設けられている。
【００５１】
光源ユニット１５０は、更に、光源設置面１５１ｃに配置され、下部電極１６１に電気的に接続された端子１５２と、光源設置面１５１ｃに配置され、上部電極１６３に電気的に接続された端子１５３とを備えている。これらの端子１５２，１５３は、図６に示した配線部材２２４の複数のパッド状端子に電気的に接続されている。端子１５２，１５３を介してレーザダイオード１６０に所定の電圧を印加すると、レーザダイオード１６０の発光中心１６２ａからレーザ光が出射される。レーザダイオード１６０より出射されるレーザ光は、電界の振動方向が活性層１６２の面に対して垂直なＴＭモードの偏光であることが好ましい。
【００５２】
図８に示したように、光源ユニット１５０は、支持部材１５１の接着面１５１ａがスライダ基板１１の背面１１ｂに接着されることによって、スライダ１０に対して固着される。レーザダイオード１６０とコア４１は、レーザダイオード１６０から出射されたレーザ光がコア４１の入射端４１ａに入射するように位置決めされている。
【００５３】
次に、図３および図４を参照して、コア４１、プラズモンジェネレータ４２および磁極３６の形状および配置について詳しく説明する。図３は、磁気ヘッド１の要部を示す断面図である。図４は、磁気ヘッド１の要部を示す正面図である。図３および図４に示したように、磁極３６は、媒体対向面１２ａに配置された端面３６ａを有している。端面３６ａの形状は、例えば矩形である。
【００５４】
コア４１は、図８に示した入射端４１ａの他に、図３に示したように、媒体対向面１２ａにより近い前端面４１ｂと、上面であるエバネッセント光発生面４１ｃと、下面４１ｄと、２つの側面（図示せず）とを有している。エバネッセント光発生面４１ｃは、コア４１を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。前端面４１ｂは、磁極３６の後端面に接している。
【００５５】
プラズモンジェネレータ４２は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ４２ｇとを有している。図３に示したように、プラズモンジェネレータ４２の外面は、エバネッセント光発生面４１ｃに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ４２ａを含んでいる。後で説明するように、伝播エッジ４２ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ４２ｇは、伝播エッジ４２ａの端に位置している。
【００５６】
図３に示したように、クラッド層８０のうち、エバネッセント光発生面４１ｃと伝播エッジ４２ａとの間に配置された部分は、コア４１の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部８０Ａを構成している。
【００５７】
図４に示したように、プラズモンジェネレータ４２の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ４２ａに連結され伝播エッジ４２ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の斜面４２ｂおよび第２の斜面４２ｃを含んでいる。
【００５８】
図３および図４に示したように、プラズモンジェネレータ４２の外面は、更に、上面４２ｄと、媒体対向面１２ａに配置された前端面４２ｅと、その反対側の後端面４２ｆとを含んでいる。前端面４２ｅは、伝播エッジ４２ａの端に位置する尖端を有している。この尖端は、近接場光発生エッジ４２ｇを形成する。
【００５９】
また、媒体対向面１２ａにおけるプラズモンジェネレータ４２のトラック幅方向ＴＷ（Ｙ方向）の寸法と、媒体対向面１２ａにおけるプラズモンジェネレータ４２のＺ方向の寸法は、いずれも、コア４１を伝播するレーザ光の波長よりも十分に小さい。これらの寸法は、いずれも、例えば１０〜１００ｎｍの範囲内である。また、プラズモンジェネレータ４２のＸ方向の長さは、例えば０．６〜４．０μｍの範囲内である。
【００６０】
また、プラズモンジェネレータ４２の伝播エッジ４２ａのうちエバネッセント光発生面４１ｃと対向する部分のＸ方向の長さと、伝播エッジ４２ａとエバネッセント光発生面４１ｃとの間隔は、いずれも、表面プラズモンの適切な励起、伝播を実現するための重要なパラメータである。上記のＸ方向の長さは、０．６〜４．０μｍの範囲内であることが好ましく、コア４１を伝播するレーザ光の波長よりも大きいことが好ましい。上記の間隔は、１０〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００６１】
次に、図３および図４を参照して、本実施の形態における近接場光発生の原理と、近接場光を用いた熱アシスト磁気記録の原理について説明する。レーザダイオード１６０より出射されたレーザ光は、導波路のコア４１を伝播して、緩衝部８０Ａの近傍に達する。ここで、コア４１と緩衝部８０Ａとの界面において、レーザ光が全反射することによって、緩衝部８０Ａ内にしみ出すエバネッセント光が発生する。次に、このエバネッセント光と、プラズモンジェネレータ４２の外面のうちの少なくとも伝播エッジ４２ａにおける電荷のゆらぎとが結合する形で表面プラズモンポラリトンモードが誘起される。このようにして、少なくとも伝播エッジ４２ａにおいて、エバネッセント光発生面４１ｃより発生するエバネッセント光と結合することによって表面プラズモンが励起される。
【００６２】
プラズモンジェネレータ４２の外面のうちの少なくとも伝播エッジ４２ａに励起された表面プラズモンは、エッジプラズモンの形態となって、伝播エッジ４２ａに沿って近接場光発生エッジ４２ｇに伝播される。その結果、近接場光発生エッジ４２ｇにおいてエッジプラズモンが集中し、このエッジプラズモンに基づいて、近接場光発生エッジ４２ｇから近接場光が発生する。この近接場光は、ハードディスク媒体１００に向けて照射され、ハードディスク媒体１００の表面に達し、ハードディスク媒体１００の磁気記録層の一部を加熱する。これにより、その磁気記録層の一部の保磁力が低下する。熱アシスト磁気記録では、このようにして保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極３６より発生される記録磁界を印加することによって情報の記録が行われる。
【００６３】
次に、図９を参照して、図５における制御回路２３０の回路構成と、磁気ヘッド１の動作について説明する。制御回路２３０は、制御ＬＳＩ（大規模集積回路）１１０と、制御ＬＳＩ１１０に接続されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１１１と、制御ＬＳＩ１１０に接続されたライトゲート１２１と、ライトゲート１２１とコイル４０とに接続されたライト回路１２２とを備えている。
【００６４】
制御回路２３０は、更に、ＭＲ素子２２と制御ＬＳＩ１１０とに接続された定電流回路１３１と、ＭＲ素子２２に接続された増幅器１３２と、この増幅器１３２の出力端と制御ＬＳＩ１１０とに接続された復調回路１３３とを備えている。制御回路２３０は、更に、レーザダイオード１６０と制御ＬＳＩ１１０とに接続されたレーザ制御回路１４１と、制御ＬＳＩ１１０に接続された温度検出器１４２とを備えている。
【００６５】
制御ＬＳＩ１１０は、ライトゲート１２１に、記録データを供給すると共に記録制御信号を与える。また、制御ＬＳＩ１１０は、定電流回路１３１と復調回路１３３に再生制御信号を与えると共に、復調回路１３３から出力される再生データを受け取る。また、制御ＬＳＩ１１０は、レーザ制御回路１４１に、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号と動作電流制御信号とを与える。温度検出器１４２は、ハードディスク媒体１００の磁気記録層の温度を検出し、この温度の情報は制御ＬＳＩ１１０に与えられる。ＲＯＭ１１１は、レーザダイオード１６０に供給する動作電流の値を制御するため制御テーブル等を格納している。
【００６６】
記録動作時には、制御ＬＳＩ１１０は、ライトゲート１２１に記録データを供給する。ライトゲート１２１は、記録制御信号が記録動作を指示するときのみ、記録データをライト回路１２２へ供給する。ライト回路１２２は、この記録データに従ってコイル４０に記録電流を流す。これにより、磁極３６より記録磁界が発生され、この記録磁界によって、ハードディスク媒体１００の磁気記録層にデータが記録される。
【００６７】
再生動作時には、定電流回路１３１は、再生制御信号が再生動作を指示するときのみ、ＭＲ素子２２に一定のセンス電流を供給する。ＭＲ素子２２の出力電圧は、増幅器１３２によって増幅され、復調回路１３３に入力される。再生制御信号が再生動作を指示するとき、復調回路１３３は、増幅器１３２の出力を復調して再生データを生成し、制御ＬＳＩ１１０に与える。
【００６８】
レーザ制御回路１４１は、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいてレーザダイオード１６０に対する動作電流の供給を制御すると共に、動作電流制御信号に基づいてレーザダイオード１６０に供給される動作電流の値を制御する。レーザＯＮ／ＯＦＦ信号がオン動作を指示する場合、レーザ制御回路１４１の制御により、発振しきい値以上の動作電流がレーザダイオード１６０に供給される。これにより、レーザダイオード１６０よりレーザ光が出射され、このレーザ光がコア４１を伝播する。そして、前述の近接場光発生の原理により、プラズモンジェネレータ４２の近接場光発生エッジ４２ｇから近接場光が発生し、この近接場光によって、ハードディスク媒体１００の磁気記録層の一部が加熱されて、その一部の保磁力が低下する。記録時には、この保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極３６より発生される記録磁界を印加することによってデータの記録が行われる。
【００６９】
制御ＬＳＩ１１０は、温度検出器１４２によって測定されたハードディスク媒体１００の磁気記録層の温度等に基づいて、ＲＯＭ１１１内に格納された制御テーブルを参照して、レーザダイオード１６０の動作電流の値を決定し、その値の動作電流がレーザダイオード１６０に供給されるように動作電流制御信号によってレーザ制御回路１４１を制御する。制御テーブルは、例えば、レーザダイオード１６０の発振しきい値および光出力−動作電流特性の温度依存性を表すデータを含んでいる。制御テーブルは、更に、動作電流値と、近接場光によって加熱された磁気記録層の温度上昇分との関係を表すデータや、磁気記録層の保磁力の温度依存性を表すデータも含んでいてもよい。なお、制御回路２３０の回路構成は、図９に示したものに限定されるものではない。
【００７０】
次に、図１０を参照して、ハードディスク媒体１００の構成について説明する。ハードディスク媒体１００は、基板１０１と、この基板１０１上に順次積層された軟磁性層１０２、配向層１０３、磁気記録層１０４、キャップ層１０５および保護層１０６を備えている。
【００７１】
基板１０１は、非磁性材料よりなる。基板１０１を構成する非磁性材料は、アルミニウム等の金属材料でもよいし、ガラス等の非金属材料であってもよい。軟磁性層１０２は、軟磁性材料よりなる。軟磁性層１０２は、磁気ヘッド１からハードディスク媒体１００に与えられた記録磁界を通して、磁気ヘッド１へ還流させる機能を有している。配向層１０３は、その上に形成される磁気記録層１０４の配向性を良好にするための層である。
【００７２】
磁気記録層１０４は、いわゆるグラニュラ構造を有している。すなわち、磁気記録層１０４は、それぞれ強磁性材料の結晶粒子よりなる複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。磁性粒子の直径は、例えば４〜１２ｎｍの範囲内である。また、磁性粒子は、磁気記録層１０４の厚み方向に向いた磁化容易軸を有している。
【００７３】
キャップ層１０５は、強磁性材料よりなる。また、キャップ層１０５は、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。キャップ層１０５は、連続膜であることが好ましい。
【００７４】
保護層１０６は、非磁性材料よりなる。保護層１０６は、キャップ層１０５および磁気記録層１０４を保護すると共に、ハードディスク媒体１００の表面の損傷を防止する機能を有している。
【００７５】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録方法（以下、単に記録方法と言う。）、およびこの記録方法を用いた本実施の形態に係るハードディスクドライブの記録動作について説明する。以下の説明では、プラズモンジェネレータ４２を加熱素子４２と記す。図１において、符号１０４ａは磁気記録層１０４の磁性粒子を示している。また、符号１０５ａは、キャップ層１０５のうち、磁性粒子１０４ａに対応する部分（以下、磁性粒子対応部分と言う。）を示している。図１には、トラック方向（図１における左右方向）に一列に並ぶ複数の磁性粒子１０４ａと、この複数の磁性粒子１０４ａの上に位置する複数の磁性粒子対応部分１０５ａを示している。図１において、磁性粒子１０４ａまたは磁性粒子対応部分１０５ａ内の白抜きの矢印は、磁性粒子１０４ａまたは磁性粒子対応部分１０５ａの磁化の方向を表している。また、交差した２つの破線の矢印は、磁化が消失していることを表している。
【００７６】
図１には、磁気ヘッド１の磁極３６と加熱素子４２を示している。また、図１に示したグラフは、トラック方向の位置と、磁気記録層１０４における温度Ｔ、記録磁界の大きさＨｚおよび保磁力Ｈｃとの関係を表している。このグラフにおいて、横軸はトラック方向の位置を示している。また、このグラフにおいて、縦軸は温度Ｔ、記録磁界の大きさＨｚおよび保磁力Ｈｃを示し、上側ほどそれらの値が大きい。本実施の形態では、温度Ｔは、加熱素子４２のリーディング端側（図１における右側）の端部である近接場光発生エッジ４２ｇに対応する位置において最大値をとる。一方、記録磁界の大きさＨｚは、磁極３６のトレーリング端側（図１における左側）の端部に対応する位置において最大値をとる。
【００７７】
磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度は分布を有している。以下、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最大値、最小値をそれぞれ記号Ｔｃ-max、Ｔｃ-minで表す。図１には、Ｔｃ-max、Ｔｃ-minのレベルを示している。
【００７８】
本実施の形態に係る記録方法では、磁気ヘッド１がハードディスク媒体１００に対して相対的に移動し、この磁気ヘッド１によって、ハードディスク媒体１００に対して、記録磁界と熱を加えて、熱アシスト磁気記録によって情報を記録する。本実施の形態に係る記録方法は、第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、加熱素子４２を用いて、ハードディスク媒体１００の一部に熱を加え且つハードディスク媒体１００において熱が加えられる位置が移動することによって、磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴを形成する。図１では、高温領域ＨＴの移動方向を記号Ｄ１で示している。方向Ｄ１は、ハードディスク媒体１００に対する磁気ヘッド１の相対的な移動方向でもある。また、図１において、記号Ｄ２は、磁気ヘッド１に対するハードディスク媒体１００の相対的な移動方向を示している。方向Ｄ２は、方向Ｄ１とは反対方向である。本実施の形態では、磁極３６は、加熱素子４２に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の前方（リーディング端側）に配置されている。
【００７９】
高温領域ＨＴは、その周囲に比べて温度が高く、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の最大値Ｔｃ-max以上の温度となる領域である。高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１における高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａは、０以外の値の保磁力を有する。
【００８０】
なお、キャップ層１０５にも、高温領域ＨＴと同様に、周囲に比べて温度が高い領域が形成される。この領域内における最高温度は、キャップ層１０５の保磁力消失温度を超えない。
【００８１】
ここで、磁気記録層１０４において、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接し、トラック方向における複数の磁性粒子１０４ａの配列の１ピッチの長さを有する領域を、第１隣接領域Ｒ１と定義する。また、第１隣接領域Ｒ１に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の後方において隣接し、トラック方向における複数の磁性粒子１０４ａの配列の１ピッチの長さを有する領域を、第２隣接領域Ｒ２と定義する。高温領域ＨＴは移動するため、あるタイミングにおいて高温領域ＨＴ内に位置していた１つの磁性粒子１０４ａは、時間の経過に伴って、高温領域ＨＴから外れ、第１隣接領域Ｒ１、第２隣接領域Ｒ２を、この順に通過する。
【００８２】
図１に示したように、磁気記録層１０４の温度Ｔは、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥから、移動方向Ｄ１の後方へ離れるに従って低くなる。それに伴い、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃは、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥから、移動方向Ｄ１の後方へ離れるに従って大きくなる。前述のように、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度は分布を有している。これに起因して、ある同じ温度における複数の磁性粒子１０４ａの保磁力も分布を有している。
【００８３】
第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における温度Ｔは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の最小値Ｔｃ-minよりも低い。そのため、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａは、０以外の値の保磁力を有する。
【００８４】
第２のステップでは、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａ、すなわち第１隣接領域Ｒ１内の少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、磁極３６を用いてハードディスク媒体１００に記録磁界を印加する。第１隣接領域Ｒ１の任意の位置における記録磁界の大きさＨｚはほぼ等しい。本実施の形態では、磁極３６は、加熱素子４２に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の前方に配置されている。そのため、第１隣接領域Ｒ１の任意の位置における記録磁界の大きさＨｚは、後端ＨＴＥにおける記録磁界の大きさＨｚ以下となる。従って、本実施の形態では、後端ＨＴＥにおける記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下であれば、後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚは３ｋＯｅ以下となる。後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚは、０．５ｋＯｅ以上であることが好ましい。また、本実施の形態では、第２隣接領域Ｒ２における記録磁界の大きさＨｚは、第２隣接領域Ｒ２内の磁性粒子１０４ａの保磁力を超えない。
【００８５】
第１のステップと第２のステップは、磁気ヘッド１がハードディスク媒体１０に対して相対的に移動しながら、同時に実行される。
【００８６】
なお、記録磁界の方向は、記録する情報に応じて、図１において上に向いた方向と、図１における下に向いた方向とに切り換えられる。上記の記録磁界の大きさというのは、記録磁界の方向に依存しない記録磁界の絶対値の意味である。
【００８７】
また、本出願において、磁気記録層１０４における記録磁界の大きさＨｚは、磁気記録層１０４の厚み方向の中心における記録磁界の大きさで定義し、キャップ層１０５における記録磁界の大きさは、キャップ層１０５の厚み方向の中心における記録磁界の大きさで定義する。
【００８８】
本実施の形態に係る記録方法では、前述のように、磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴが形成され、この高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるようにハードディスク媒体１００に記録磁界が印加される。高温領域ＨＴ内における磁性粒子１０４ａの温度は、その磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度以上になっている。そのため、高温領域ＨＴ内における磁性粒子１０４ａは保磁力を有さない。一方、磁性粒子１０４ａは、第１隣接領域Ｒ１を通過する際に、０Ｏｅに近い小さい保磁力を有するようになる。第１隣接領域Ｒ１の少なくとも一部において、記録磁界の大きさＨｚは、第１隣接領域Ｒ１を通過する磁性粒子１０４ａの保磁力を超える。そのため、磁性粒子１０４ａが第１隣接領域Ｒ１を通過する際に、磁性粒子１０４ａの磁化の方向が記録磁界の方向に向けられる。
【００８９】
一方、第２隣接領域Ｒ２における記録磁界の大きさＨｚは、第２隣接領域Ｒ２内の磁性粒子１０４ａの保磁力を超えない。そのため、第２隣接領域Ｒ２内の磁性粒子１０４ａの磁化の方向は、記録磁界の方向によって変化しない。
【００９０】
前述のように、あるタイミングにおいて高温領域ＨＴ内に位置していた１つの磁性粒子１０４ａは、時間の経過に伴って、高温領域ＨＴから外れ、第１隣接領域Ｒ１、第２隣接領域Ｒ２を、この順に通過する。その１つの磁性粒子１０４ａの磁化の方向は、第１隣接領域Ｒ１を通過する際に記録磁界の方向に向けられ、第２隣接領域Ｒ２に入った時点では固定されている。このようにして、磁気記録層１０４において、磁化の方向の違いによって情報が記録される。なお、この記録動作は、後で更に詳しく説明する。
【００９１】
次に、図２を参照して、本実施の形態における記録動作と磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力変化との関係について説明する。図２には、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａと、そのトラック方向の前後に隣接する２つの磁性粒子１０４ａと、それらに対応するキャップ層１０５の３つの磁性粒子対応部分１０５ａを示している。また、図２に示したグラフは、磁気記録層１０４におけるトラック方向の位置および温度と、磁性粒子１０４ａの保磁力との関係を示している。このグラフにおいて、横軸はトラック方向の位置および磁気記録層１０４の温度を示している。横軸において、磁気記録層１０４の温度は右側ほど高い。また、縦軸は保磁力を示し、上側ほどその値が大きい。また、このグラフには、磁気記録層１０４における記録磁界の大きさＨｚのレベルを示している。図２に示した位置の範囲内では、位置によって記録磁界の大きさＨｚは大きく変化しないため、図２では記録磁界の大きさＨｚを一定値として表している。
【００９２】
ここで、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最大値Ｔｃ-maxの保磁力消失温度を有する磁性粒子１０４ａの保磁力を記号Ｈｃ-maxで表す。また、上記分布内の最小値Ｔｃ-minの保磁力消失温度を有する磁性粒子１０４ａの保磁力を記号Ｈｃ-minで表す。また、上記分布内の中央の保磁力消失温度を有する磁性粒子１０４ａの保磁力を記号Ｈｃ-aveで表す。図２のグラフには、これらＨｃ-max、Ｈｃ-min、Ｈｃ-aveを示している。Ｈｃ-maxは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布内の最大値でもある。Ｈｃ-minは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布内の最小値でもある。
【００９３】
高温領域ＨＴの後端ＨＴＥの温度は、Ｔｃ-max以上である。第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における温度は、Ｔｃ-minよりも低い。そのため、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度が分布を有していても、１つの磁性粒子１０４ａは、第１隣接領域Ｒ１を通過する間に、０以外の値の保磁力を有するようになる。これにより、磁性粒子１０４ａが第１隣接領域Ｒ１を通過する際に、磁性粒子１０４ａの磁化の方向が記録磁界の方向に向けられる。
【００９４】
また、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における記録磁界の大きさＨｚは、その位置におけるＨｃ-minを超えない。そのため、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度および保磁力が分布を有していても、１つの磁性粒子１０４ａが第２隣接領域Ｒ２に入った時点で、その磁性粒子１０４ａの磁化の方向は固定されている。
【００９５】
以上説明したように、本実施の形態に係る記録方法では、第１のステップによって、ハードディスク媒体１００の磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴが形成され、第２のステップによって、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるようにハードディスク媒体１００に記録磁界が印加される。これにより、磁気記録層１０４の第１隣接領域Ｒ１において、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接し、保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの磁化の方向が制御される。このような動作によって情報の記録を行うことにより、本実施の形態によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になる。この効果については、後でシミュレーションの結果を参照して、更に説明する。
【００９６】
本実施の形態では、特に、加熱素子４２は、ハードディスク媒体１００に熱を加えるための光を発生する光発生素子である。そして、第１のステップでは、ハードディスク媒体１００の一部に熱を加えるために、光発生素子（加熱素子４２）を用いてハードディスク媒体１００に光を照射して、ハードディスク媒体１００の表面上に、移動する光のスポットを形成する。この移動するスポットによって、磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴが形成される。スポットの移動方向は、高温領域ＨＴと同じく方向Ｄ１である。
【００９７】
第２のステップでは、磁気記録層１０４の所定の位置に印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体１００に記録磁界を印加する。前記所定の位置は、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの位置である。この所定の位置は、スポットの中心および形状と実効トラック幅とによって決まる。これについては、後で詳しく説明する。この所定の位置に存在する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの保磁力は、前述のように小さい値である。本実施の形態では、この保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの磁化の方向が制御される。
【００９８】
次に、図１を参照して、キャップ層１０５について詳しく説明する。キャップ層１０５は、Ｔｃ-maxよりも高い保磁力消失温度を有している。また、高温領域ＨＴ内における最高温度は、キャップ層１０５の保磁力消失温度を超えない。そのため、キャップ層１０５は、高温領域ＨＴに対応する領域においても、０以外の値の保磁力を有する。図１において、記号Ｈ１０５で示す破線は、高温領域ＨＴに対応する領域の近傍におけるキャップ層１０５の保磁力を表している。
【００９９】
キャップ層１０５のうち、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに対応する位置から、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界に対応する位置までの範囲内の少なくとも一部において、キャップ層１０５の保磁力は、磁気記録層１０４の保磁力よりも大きい。一方、室温（２５℃）におけるキャップ層１０５の保磁力は、磁気記録層１０４の保磁力よりも小さい。室温（２５℃）におけるキャップ層１０５の保磁力は、例えば、０．３〜２ｋＯｅの範囲内である。
【０１００】
また、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに対応する位置において、キャップ層１０５に印加される記録磁界の大きさはキャップ層１０５の保磁力以上である。そのため、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａに対応するキャップ層１０５の磁性粒子対応部分１０５ａの磁化の方向は、その磁性粒子対応部分１０５ａに印加される記録磁界の方向になっている。
【０１０１】
このようなキャップ層１０５を設けることにより、前述の記録動作の安定性を高めて、信号対雑音比をより高くすることが可能になる。その理由は、以下の通りである。前述のように本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１内の保磁力が小さい磁性粒子１０４ａに対して比較的弱い記録磁界を印加して、この磁性粒子１０４ａの磁化の方向を制御する。キャップ層１０５があると、保磁力が小さい磁性粒子１０４ａに対応する位置に、その磁性粒子１０４ａの保磁力よりも大きい保磁力を有するキャップ層１０５の磁性粒子対応部分１０５ａが存在することになる。この磁性粒子対応部分１０５ａの磁化の方向は、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａに対して設定する磁化の方向と同じ方向に向けられ、且つ磁性粒子１０４ａの磁化に比べて安定している。これにより、磁性粒子１０４ａの保磁力が小さい状態においても、磁性粒子１０４ａの磁化の方向を安定して設定することが可能になる。
【０１０２】
次に、図１１ないし図１４を参照して、本実施の形態における記録動作について更に詳しく説明する。図１１は、記録動作における一ステップを示す説明図である。図１１には、あるタイミングにおける磁極３６、加熱素子４２、磁気記録層１０４およびキャップ層１０５を示している。このタイミングにおいて、記録磁界の方向は下向きであるとする。ここで、図１１において、高温領域ＨＴ内に位置する複数の磁性粒子１０４ａのうち、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに最も近い磁性粒子１０４ａに注目する。以下、この磁性粒子を符号１０４ａ１で示す。磁性粒子１０４ａ１は高温領域ＨＴ内に位置しているため、その保磁力は消失している。
【０１０３】
図１２は、図１１に示したステップに続くステップを示す説明図である。磁性粒子１０４ａ１は、時間の経過に伴って、高温領域ＨＴから外れ、図１２に示したように、第１隣接領域Ｒ１内に入る。このときの記録磁界の方向も下向きであるとする。磁性粒子１０４ａ１は、第１隣接領域Ｒ１を通過する間に、０以外の値の保磁力を有し、磁性粒子１０４ａ１は、記録磁界の方向すなわち下向きの磁化を有するようになる。
【０１０４】
図１３は、図１２に示したステップに続くステップを示す説明図である。磁性粒子１０４ａ１は、更に時間の経過に伴って、図１３に示したように、第２隣接領域Ｒ２内に入る。このときの記録磁界の方向は上向きであるとする。磁性粒子１０４ａ１が第２隣接領域Ｒ２に入った時点で、磁性粒子１０４ａ１の磁化の方向は、下向きに固定されている。一方、磁性粒子１０４ａ１に隣接する第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａは、記録磁界の方向すなわち上向きの磁化を有するようになる。
【０１０５】
図１４は、図１３に示したステップに続くステップを示す説明図である。磁性粒子１０４ａ１は、更に時間の経過に伴って、図１４に示したように、第２隣接領域Ｒ２から外れる。このときの記録磁界の方向は下向きであるとする。磁性粒子１０４ａ１の磁化の方向は、下向きに固定されたままである。一方、磁性粒子１０４ａ１に隣接する磁性粒子１０４ａが第２隣接領域Ｒ２内に入った時点で、その磁性粒子１０４ａの磁化の方向は、上向きに固定されている。また、新たに第１隣接領域Ｒ１に入った磁性粒子１０４ａは、記録磁界の方向すなわち下向きの磁化を有するようになる。本実施の形態では、以上のような動作が繰り返されて、記録が行われる。
【０１０６】
以下、本実施の形態に係る記録方法およびハードディスクドライブの効果について説明する。始めに、図１５および図１６を参照して、比較例の記録方法とその問題点について説明する。図１５は、比較例の記録方法の原理を示す説明図である。図１６は、比較例の記録方法の問題点を示す説明図である。
【０１０７】
図１５および図１６では、磁気記録層の複数の磁性粒子を複数の円で表している。円の中には、その磁性粒子の保磁力を記入している。図１５は、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が一致する理想的な場合を示している。図１６は、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が分布を有する場合を示している。実際の磁気記録層では、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力は分布を有している。同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が分布を有する原因の一つには、複数の磁性粒子の保磁力消失温度が分布を有することが挙げられる。
【０１０８】
比較例では、磁性粒子の直径を１２ｎｍとしている。図１５および図１６において、点線１０８は、磁気記録層の温度が磁性粒子の保磁力消失温度と一致する位置を示している。この点線１０８より右側の領域では、磁気記録層（磁性粒子）の温度が磁性粒子の保磁力消失温度を超え、磁性粒子の保磁力が０ｋＯｅとなる。また、点線１０８と点線１０９との間の領域では、点線１０８から離れるに従って、３Ｋ／ｎｍの温度勾配で、磁気記録層の温度が降下するものとする。また、この領域において、磁性粒子の保磁力は、温度１Ｋの降下に対して２００Ｏｅ増加する。比較例では、点線１０９の近傍に、１８ｋＯｅの記録磁界が印加される。これは、従来の記録方法と言える。点線１０９よりも左側の領域では、磁性粒子の保磁力は、記録磁界の大きさを超えている。点線１０９は、保磁力が記録磁界の大きさを超える複数の磁性粒子と、保磁力が記録磁界の大きさ以下となる複数の磁性粒子との境界を示している。
【０１０９】
理想的な場合では、複数の磁性粒子の保磁力は図１５に示したようになる。この場合、点線１０８と点線１０９との間の領域内の複数の磁性粒子の磁化の方向は記録磁界の方向に応じて変化し、点線１０９よりも左側の領域内の複数の磁性粒子の磁化の方向は記録磁界の方向に応じて変化しない。そのため、点線１０９の位置の両側で、磁性粒子の磁化の方向を変えることができる。理想的な場合では、点線１０９は直線になる。
【０１１０】
図１６には、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が分布を有する場合における複数の磁性粒子の保磁力の一例を示している。この場合には、保磁力が記録磁界の大きさを超える複数の磁性粒子と、保磁力が記録磁界の大きさ以下となる複数の磁性粒子との境界を示す点線１０９は、直線ではなく、例えば図１６に示したような屈曲した線になる可能性がある。これにより、磁化遷移幅が増加し、高い線記録密度において十分な信号対雑音比が得られなくなる。
【０１１１】
これに対し、本実施の形態によれば高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になる。以下、この本実施の形態による効果を示すシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、ＬＬＧ（Landau-Lifshitz-Gilbert）方程式を使用するＬＬＧシミュレーションによって、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布と、ハードディスク媒体１００の信号対雑音比との関係を調べた。
【０１１２】
始めに、測定可能な保磁力とシミュレーションで使用した保磁力との関係について説明する。文献“M.P.Sharrock et al; IEEE Transactions on Magnetics, Vol.MAG-17, No.6, November, 1981, p.3020-3022”に記載されているように、磁性粒子の保磁力は、磁性粒子に対する磁界印加時間に依存して変化する。この文献には、保磁力の磁界印加時間に対する依存性を表す式（以下、Sharrockの式と言う。）が記載されている。
【０１１３】
振動試料型磁力計（Vibrating Sample Magnetometer：ＶＳＭ）やカー効果測定装置等を用いて測定可能な静磁気特性としての保磁力は、秒オーダーの磁界印加時間における保磁力である。本出願において、この静磁気特性としての保磁力を静的保磁力と呼ぶ。一方、記録動作時における磁界印加時間は、上記静磁気特性としての保磁力を測定する際の磁界印加時間に比べて非常に短く、例えば１０-9秒オーダーである。従って、記録動作時における磁性粒子の保磁力は、静的保磁力と異なる。本出願において、記録動作時における保磁力を動的保磁力と呼ぶ。また、本出願において、特に動的と明記しないときの保磁力とは、静的保磁力を指す。なお、静的保磁力は、ヒステリシス曲線に基づいて測定可能である。ヒステリシス曲線に基づいて測定される静的保磁力は、厳密には、ヒステリシス曲線作成時の磁界変化速度によってわずかながら変化する。本出願における静的保磁力は、磁界変化速度を６０Ｏｅ／秒としたときの値とする。
【０１１４】
シミュレーションは、動的保磁力を用いて行った。一方、磁気記録層の特性を表すために使用した保磁力は静的保磁力である。磁気記録層の特性を表すために使用した静的保磁力とシミュレーションで使用した動的保磁力との間の変換は、Sharrockの式を用いて行った。
【０１１５】
シミュレーションは、以下で説明する第１および第２の比較例と、第１ないし第６の実施例について行った。第１および第２の比較例では、本実施の形態に係る記録方法とは異なる方法で、磁気記録層１０４に対する信号の記録を行った。第１ないし第６の実施例では、本実施の形態に係る記録方法を用いて磁気記録層１０４に対する信号の記録を行った。第１および第２の比較例、ならびに第１ないし第３の実施の形態では、キャップ層１０５を含まないハードディスク媒体を想定した。第４ないし第６の実施例では、キャップ層１０５を含むハードディスク媒体を想定した。表１に、シミュレーションで想定した磁気記録層１０４とキャップ層１０５の特性を示す。なお、表１において、１ｅｒｇ／ｃｃ＝１×１０−１Ｊ／ｍ３であり、１ｅｍｕ／ｃｃ＝１×１０３Ａ／ｍである。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
シミュレーションでは、磁気記録層１０４に加えられる熱の、トラック方向の位置の変化に対する温度の変化の勾配の大きさを５Ｋ／ｎｍとした。また、磁気記録層１０４に記録される信号の線記録密度を２５００ｋＦＣＩ（ＦＣＩは、１インチ当たりの磁束反転数）とした。これは、十分に高い線記録密度と言える。また、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布の幅ΔＴｃを、１０〜８０Ｋの範囲内で変化させた。
【０１１８】
また、シミュレーションを含めて本実施の形態では、磁気記録層１０４の特性を示す１つのパラメータとして、以下のように定義されたｄＨｃ／ｄＴを用いる。ｄＨｃ／ｄＴは、温度の変化に対する磁気記録層１０４の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値、より詳しくは、Ｔｃ-maxから室温（２５℃）の範囲内における温度の変化に対する磁気記録層１０４の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値である。
【０１１９】
上記のように定義されたｄＨｃ／ｄＴを用いる理由は、以下の通りである。実際のハードディスク媒体１００の磁気記録層１０４では、上記のように定義されたｄＨｃ／ｄＴを容易に測定することが可能になる。具体的には、ｄＨｃ／ｄＴは、磁気記録層１０４の保磁力の温度依存性を示す曲線における微分値の絶対値の最大値として求めることができる。また、記録動作に影響を与える第１隣接領域Ｒ１内における温度の変化に対する磁気記録層１０４の保磁力の変化の勾配は、上記のように定義されたｄＨｃ／ｄＴと十分に大きな相関を有すると考えられる。
【０１２０】
第１の比較例ではｄＨｃ／ｄＴを２５０Ｏｅ／Ｋとした。また、第２の比較例と第１ないし第６の実施例では、ｄＨｃ／ｄＴを６０〜２５０Ｏｅ／Ｋの範囲内で変化させた。
【０１２１】
第１の比較例では、磁性粒子１０４ａの保磁力が１５ｋＯｅとなったタイミングで、その磁性粒子１０４ａに対して１５ｋＯｅの大きさの記録磁界を印加して、信号の記録を行った。このように、第１の比較例では、本実施の形態に比べて大きな保磁力を有する磁性粒子１０４ａに対して、本実施の形態に比べて大きな記録磁界を印加して信号の記録を行った。これは、従来の記録方法と言える。表２に、第１の比較例の信号対雑音比（以下、ＳＮＲとも記す。）を示す。ＳＮＲの単位はｄＢである。なお、理論的に、理想状態の記録再生が行われた場合のＳＮＲは７ｄＢである。
【０１２２】
【表２】
【０１２３】
第２の比較例と第１ないし第６の実施例では、磁気記録層１０４の第１隣接領域Ｒ１に対して、所定の大きさの記録磁界を印加して、信号の記録を行った。第１の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを１ｋＯｅとした。表３に、第１の実施例のＳＮＲを示す。
【０１２４】
【表３】
【０１２５】
第２の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを２ｋＯｅとした。表４に、第２の実施例のＳＮＲを示す。
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
第３の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを３ｋＯｅとした。表５に、第３の実施例のＳＮＲを示す。
【０１２８】
【表５】
【０１２９】
第２の比較例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを４ｋＯｅとした。表６に、第２の比較例のＳＮＲを示す。
【０１３０】
【表６】
【０１３１】
第４の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを１ｋＯｅとした。表７に、第４の実施例のＳＮＲを示す。
【０１３２】
【表７】
【０１３３】
第５の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを２ｋＯｅとした。表８に、第５の実施例のＳＮＲを示す。
【０１３４】
【表８】
【０１３５】
第６の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを３ｋＯｅとした。表９に、第６の実施例のＳＮＲを示す。
【０１３６】
【表９】
【０１３７】
比較例１（表２）では、ΔＴｃが小さくなるほどＳＮＲが大きくなっており、ΔＴｃが１０Ｋのときの３．１ｄＢがＳＮＲの最大値である。実際の磁気記録層１０４では、ΔＴｃが１０Ｋというのは、非常に小さい値である。そのため、３．１ｄＢを超えるＳＮＲは、従来の記録方法では実現し難い。そこで、ＳＮＲが３．１ｄＢ以上であれば、ＳＮＲが十分に高いと考えられる。
【０１３８】
第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下である第１ないし第３の実施例（表３〜５）では、少なくともΔＴｃが１０Ｋの場合には、ｄＨｃ／ｄＴが６０〜２５０Ｏｅ／Ｋの広い範囲において、３．１ｄＢを超えるＳＮＲが得られている。第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが４ｋＯｅである第２の比較例（表６）では、第１の比較例よりも小さなＳＮＲしか得られていない。この結果から、本実施の形態のように第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを３ｋＯｅ以下にすることにより、十分に高いＳＮＲを得ることができることが分かる。
【０１３９】
本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１内において磁性粒子１０４ａの保磁力が発生し、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界においては磁性粒子１０４ａの保磁力は記録磁界の大きさ以上になっている。そのため、第１隣接領域Ｒ１内の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力がいずれも小さく、それらの分布も小さい段階で、この複数の磁性粒子１０４ａに対して比較的弱い記録磁界が印加されて、複数の磁性粒子１０４ａの磁化の方向が制御される。そのため、本実施の形態によれば、高いＳＮＲが得られると考えられる。
【０１４０】
また、第１ないし第３の実施例（表３〜５）において、ｄＨｃ／ｄＴが７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内では、ΔＴｃが１０Ｋの場合のみならず、ΔＴｃが２０Ｋの場合においても３．１ｄＢ以上のＳＮＲが得られている。そのため、ｄＨｃ／ｄＴは、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることが好ましい。
【０１４１】
また、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが２ｋＯｅ以下である第１および第２の実施例（表３，４）において、ｄＨｃ／ｄＴが１６５〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内の場合には、ΔＴｃが４０Ｋ以下の範囲内において３．１ｄＢ以上のＳＮＲが得られている。そのため、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが２ｋＯｅ以下で、且つｄＨｃ／ｄＴが１６５〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることは、より好ましい。
【０１４２】
また、キャップ層１０５がある第４ないし第６の実施例（表７〜９）では、キャップ層１０５がない第１ないし第３の実施例（表３〜５）に対して、全体的に１．０〜１．５ｄＢだけＳＮＲが向上している。特に、キャップ層１０５がないとＳＮＲが小さくなる、ΔＴｃが６０〜８０Ｋのように大きい場合において、キャップ層１０５によるＳＮＲ向上の効果が大きい。これらのことから、ハードディスク媒体１００は、キャップ層１０５を含むことが好ましい。
【０１４３】
また、第４ないし第６の実施例（表７〜９）では、ｄＨｃ／ｄＴが７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内で、且つΔＴｃが６０Ｋ以下の範囲内の場合において、３．１ｄＢを超えるＳＮＲが得られている。このことから、ハードディスク媒体１００は、キャップ層１０５を含み、且つｄＨｃ／ｄＴが７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内で、ΔＴｃが６０Ｋ以下の範囲内であることが好ましい。
【０１４４】
次に、図１７を参照して、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃを測定する方法について説明する。この方法では、ハードディスク媒体１００の製造過程で作製される、キャップ層１０５を形成する前の積層体、すなわち基板１０１上に軟磁性層１０２、配向層１０３および磁気記録層１０４が形成された積層体を用いる。この方法では、カー効果測定装置を用いて、上記積層体における磁気記録層１０４に印加される磁界Ｈの大きさを変化させて磁気記録層１０４のカー回転角θＫを測定して、磁気記録層１０４のカー回転角θＫのヒステリシス曲線（以下、θＫ−Ｈヒステリシス曲線と言う。）を求める。磁気記録層１０４のカー回転角θＫは、磁気記録層１０４に直線偏光の光を照射して、磁気記録層１０４での反射光を検出し、入射光の偏光面に対する反射光の偏光面の回転角度を測定することによって得られる。
【０１４５】
上記θＫ−Ｈヒステリシス曲線を求める際の条件は、以下の通りである。磁気記録層１０４に照射される光によって磁気記録層１０４上に形成されるスポットの直径は１ｍｍである。なお、スポットの直径は、放射強度がスポット中心における放射強度の１／ｅ２となる環状の放射強度等高線の直径とする。上記光の波長は３５０ｎｍとする。磁気記録層１０４に印加される磁界Ｈの方向は、磁性粒子１０４ａの磁化容易軸方向すなわち磁気記録層１０４の厚み方向である。磁界Ｈの変化速度は６０Ｏｅ／秒である。磁界Ｈの変化範囲は−２０ｋＯｅ〜２０ｋＯｅである。
【０１４６】
図１７は、θＫ−Ｈヒステリシス曲線の一例を示している。図１７において、横軸は磁気記録層１０４に印加される磁界Ｈを示し、縦軸は磁気記録層１０４のカー回転角θＫを示している。ここで、図１７に示したθＫ−Ｈヒステリシス曲線について説明する。磁界Ｈを０から増加させてゆくと、カー回転角θＫは、増加して、図１７中の点Ａにおいて最大値θＫＳに達する。点Ａにおける磁界Ｈの大きさが飽和磁界Ｈｓである。点Ａから磁界Ｈを減少させてゆくと、カー回転角θＫは、点Ｂ，Ｃを経由して点Ｄに到達するように減少する。点Ｂは磁界Ｈが０となる点である。点Ｃはカー回転角θＫが０となる点である。点Ｃにおける磁界Ｈの大きさは−Ｈｃである。点Ｄはカー回転角θＫが−θＫＳ、磁界Ｈが−Ｈｓになる点である。
【０１４７】
点Ｄから磁界Ｈを増加させてゆくと、カー回転角θＫは、点Ｅ，Ｆ，Ｇを経由して点Ａに到達するように増加する。点Ｅは磁界Ｈが０となる点である。点Ｆはカー回転角θＫが０となる点である。点Ｆにおける磁界の大きさが保磁力Ｈｃである。点Ｇは、カー回転角θＫの大きさがθＫＳ／２となる点である。以上説明した点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ａを経由する閉じた曲線は、メジャーループと呼ばれる。図１７に示したように、点Ｃにおけるメジャーループに対する接線と、点Ａを通り横軸に平行な直線との交点を点Ｎとする。点Ｎにおける磁界Ｈの大きさが核形成磁界Ｈｎである。
【０１４８】
以上説明したθＫ−Ｈヒステリシス曲線に基づいて、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃを測定することができる。また、温度毎にθＫ−Ｈヒステリシス曲線を求めることにより、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃの温度依存性を求めることができる。これにより、ｄＨｃ／ｄＴも求めることができる。
【０１４９】
次に、図１７および図１８を参照して、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布の幅ΔＴｃを測定する方法について説明する。図１８は、図２に示したＨｃ-max、Ｈｃ-min、Ｈｃ-aveと、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃと、後述するパラメータΔＨｃ／Ｈｃの温度依存性を模式的に表している。図１８において、横軸は磁気記録層１０４の温度を示し、右側ほど温度が高い。図１８において、縦軸は保磁力およびΔＨｃ／Ｈｃを示し、上側ほどそれらの値が大きい。
【０１５０】
図１８に示したように、Ｈｃは、室温では、Ｈｃ-aveと等しいか、ほぼ等しい。温度の上昇に伴って、磁性粒子１０４ａの保磁力が減少するため、Ｈｃも減少する。その過程で、Ｈｃは、Ｈｃ-maxに近付く。これは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力が減少するにつれて、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布内における相対的に大きな保磁力に大きく依存するようになるためである。そして、Ｈｃは、Ｈｃ-maxが実質的に０になることで初めて実質的に０になる。ΔＴｃの測定方法では、Ｈｃの温度依存性を求め、Ｈｃの絶対値が最小値、すなわち実質的に０になる最低の温度である第１の温度Ｔ１を求める。図１８から理解されるように、第１の温度Ｔ１は、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最大値Ｔｃ-maxと等しいか、ほぼ等しい。以上説明した原理により、Ｈｃの温度依存性から、Ｔｃ-maxと等しいか、ほぼ等しい第１の温度Ｔ１を求めることができる。
【０１５１】
また、ΔＴｃの測定方法では、パラメータΔＨｃ／Ｈｃの温度依存性を求める。ΔＨｃ／Ｈｃは、文献“I. TAGAWA and Y. NAKAMURA; IEEE Transactions on Magnetics, Vol.27, No.6, November, 1991, p.4975-4977”（以下、文献“TAGAWA and NAKAMURA”と記す。）に記載されているように、磁気記録層１０４内の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布の標準偏差σを磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃで割った値σ／Ｈｃと関係があるものである。
【０１５２】
ここで、図１７を参照して、ΔＨｃとΔＨｃ／Ｈｃの求め方について説明する。まず、図１７に示したθＫ−Ｈヒステリシス曲線における点Ｃから磁界Ｈを増加させてゆき、点Ｌを経由するマイナー曲線を求める。点Ｌは、マイナー曲線上で、カー回転角θＫの大きさがθＫＳ／２となる点である。次に、メジャーループ上の点Ｇにおける磁界Ｈの大きさと上記点Ｌにおける磁界Ｈの大きさとの差を求める。この差がΔＨｃである。ΔＨｃは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布の幅に関係する値であり、具体的には、文献“TAGAWA and NAKAMURA”に記載されているように、１．３５σと等しい。次に、ΔＨｃ／Ｈｃを求める。ここでのＨｃは、メジャーループから求められる磁気記録層１０４の保磁力である。このようにして、ΔＨｃ／Ｈｃは、θＫ−Ｈヒステリシス曲線に基づいて求めることができる。
【０１５３】
ΔＴｃの測定方法では、温度毎の磁気記録層１０４のθＫ−Ｈヒステリシス曲線を求め、このヒステリシス曲線に基づいて、パラメータΔＨｃ／Ｈｃの温度依存性を求める。そして、ΔＨｃ／Ｈｃが最大値をとるときの磁気記録層１０４の温度である第２の温度Ｔ２を求める。
【０１５４】
ここで、図１８を参照して、第２の温度Ｔ２の意味について説明する。磁気記録層１０４の温度を上げてゆき、Ｈｃ-minが０になる温度に近付いてくると、ΔＨｃがあまり変化しないのに対し、Ｈｃが急激に減少するため、ΔＨｃ／Ｈｃは増加する。一方、磁気記録層１０４の温度が、Ｈｃ-minが０になる温度以上になると、温度の上昇に伴って保磁力が０になる磁性粒子１０４ａの数が増加することにより、ΔＨｃが急激に減少する。そのため、ΔＨｃ／Ｈｃは、Ｈｃ-minが０になる温度で最大値をとる。Ｈｃ-minが０になる温度は、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最低の保磁力消失温度Ｔｃ-minと等しいか、ほぼ等しい。第２の温度Ｔ２は、ΔＨｃ／Ｈｃが最大値をとるときの磁気記録層１０４の温度、すなわちＨｃ-minが０になる温度である。従って、第２の温度Ｔ２は、Ｔｃ-minと等しいか、ほぼ等しい。このようにして、Ｔｃ-minと等しいか、ほぼ等しい第２の温度Ｔ２を求めることができる。
【０１５５】
以上の説明から理解されるように、Ｔ１−Ｔ２は、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布の幅ΔＴｃと等しいか、ほぼ等しい。従って、Ｔ１−Ｔ２をΔＴｃとする。
【０１５６】
前述のように、本実施の形態では、磁気記録層１０４の所定の位置に印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体１００に記録磁界を印加する。前記所定の位置は、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの位置である。ここで、図１９を参照して、実際のハードディスク装置において、３ｋＯｅ以下の大きさの記録磁界が印加される磁気記録層１０４における前記所定の位置を特定する方法について説明する。この方法では、ハードディスク媒体１００に照射される光（近接場光）によってハードディスク媒体１００の表面上に形成される光のスポットの径と、実効トラック幅（以下、ＭＷＷと記す。）とを用いて、前記所定の位置を特定する。
【０１５７】
図１９は、前記所定の位置を特定する方法を説明するための説明図である。図１９において、実線の楕円は、ハードディスク媒体１００に照射される光によってハードディスク媒体１００の表面上に形成される光のスポットの形状を表している。記号ＰＧＣは、このスポットの中心を表している。また、破線の楕円は、磁気記録層１０４に形成される高温領域ＨＴを表している。高温領域ＨＴの形状は、スポットの形状と相似である。また、高温領域ＨＴの中心は、スポットの中心ＰＧＣの直下に位置する。なお、高温領域ＨＴおよびスポットの形状は、楕円に限らず円もしくは矩形であってもよい。
【０１５８】
ハードディスク媒体１００の表面上に形成されるスポットの形状は、例えば、文献“T. Matsumoto et al; OPTICS LETTERS, Vol.31, No.2, January 15, 2006, p.259-261”に記載されている方法によって認識することができる。この文献には、相変化記録媒体に照射される光によって、相変化記録媒体の記録層に形成される記録マークを観察する方法が記載されている。前記所定の位置を特定する方法では、この文献に記載された方法を用いて、スポットの形状を認識する。
【０１５９】
前記所定の位置を特定する方法では、まず、相変化記録媒体にスライダ１０を接触させた状態で、相変化記録媒体に対して、本実施の形態に係る記録方法に用いられる光を照射する。相変化記録媒体の記録層は、例えばアモルファスのＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅによって形成されている。記録層のうち、光が照射された部分は、アモルファスから結晶質に相変化する。次に、相変化記録媒体をアルカリ性のエッチング液に浸して、記録層をエッチングする。これにより、記録層のうち、光が照射された部分は、周囲よりも窪んだ状態になる。この窪みの形状は、ハードディスク媒体１００の表面上に形成されるスポットの形状とみなすことができる。従って、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、この窪みを観察することによって、ハードディスク媒体１００の表面上に形成されるスポットの形状を認識することができる。
【０１６０】
ＰＧＣの直下の高温領域ＨＴの中心から高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａまでの距離ＣＥは、トラック方向（図１９における左右方向）における高温領域ＨＴの半径（図１９では短半径）とほぼ等しい。また、トラック幅方向ＴＷ（図１９における上下方向）における高温領域ＨＴの径（図１９では長径）は、ＭＷＷとほぼ等しい。前述のように、高温領域ＨＴの形状は、スポットの形状と相似である。従って、トラック方向におけるスポットの径（短径）を記号Ｗ１で表し、トラック幅方向ＴＷにおけるスポットの径（長径）を記号Ｗ２で表すと、距離ＣＥは、下記の式（１）で表される。
【０１６１】
ＣＥ＝ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２ …（１）
【０１６２】
前記所定の位置は、磁気記録層１０４において、スポットの中心の直下の位置から、スポットの移動方向Ｄ１とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離ＣＥだけ離れた位置である。スポットの中心ＰＧＣは、磁気ヘッド１の位置、具体的にはプラズモンジェネレータ４２（光発生素子）の近接場光発生エッジ４２ｇの位置によって特定することができる。従って、前記所定の位置は、磁気ヘッド１の位置と式（１）によって特定することができる。
【０１６３】
なお、ＭＷＷは、トラック幅方向ＴＷにおける再生波形の半値全幅である。トラック幅方向ＴＷにおける再生波形は、トラック幅方向ＴＷに磁気ヘッド１の位置を変えて、位置毎の再生出力を求めることによって作成することができる。
【０１６４】
次に、本実施の形態に係る記録方法の効果について確認した実験の結果について説明する。実験では、下記の表１０に示した構成のハードディスク媒体１００を作製し、このハードディスク媒体１００に対して線記録密度が２５００ｋＦＣＩの信号を記録し、記録した信号を再生してハードディスク媒体１００のＳＮＲを求めた。磁気記録層１０４に印加される記録磁界の大きさは、１ｋＯｅとした。
【０１６５】
【表１０】
【０１６６】
実験では、磁気記録層１０４におけるＰｄ層の厚みが異なる２つのハードディスク媒体１００を作製した。これら２つのハードディスク媒体１００の磁気記録層１０４のｄＨｃ／ｄＴは、それぞれ、７０．２Ｏｅ／Ｋ、２１９．７Ｏｅ／Ｋであった。また、これら２つのハードディスク媒体１００において、ΔＴｃは５９．８Ｋであった。表１１に実験結果を示す。
【０１６７】
【表１１】
【０１６８】
上記実験結果からも、本実施の形態によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能であることが分かる。
【０１６９】
［第２の実施の形態］
次に、図２０ないし図２２を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２０は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。図２１は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。図２２は、本実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【０１７０】
本実施の形態における記録ヘッド１６は、以下の点で第１の実施の形態における記録ヘッド１６と異なっている。本実施の形態における記録ヘッド１６は、第１の実施の形態における磁極３６、コア４１、プラズモンジェネレータ４２（加熱素子４２）およびクラッド層７８，７９，８０の代りに、磁極３７、コア４５、プラズモンジェネレータ４６およびクラッド層８３，８４を備えている。また、本実施の形態では、第１の実施の形態における連結層３４，３５、冷却層４３および絶縁層７７，８１が設けられていない。
【０１７１】
磁極３７は、ヨーク層３３の上に配置されている。図２０および図２１に示したように、磁極３７は、媒体対向面１２ａに配置された端面３７ａを有している。端面３７ａの形状は、例えば矩形である。本実施の形態における記録ヘッド１６は、更に、ヨーク層３３および絶縁層７６の上において磁極３７の周囲に配置された絶縁層８２を備えている。磁極３７および絶縁層８２の上面は平坦化されている。
【０１７２】
プラズモンジェネレータ４６は、磁極３７の上に配置されている。クラッド層８３は、磁極３７、プラズモンジェネレータ４６および絶縁層８２を覆うように配置されている。コア４５は、クラッド層８３の上に配置されている。クラッド層８４は、クラッド層８３の上においてコア４５の周囲に配置されている。コア４５およびクラッド層８３の上面は平坦化されている。
【０１７３】
コア４５は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。図２０ないし図２２に示したように、コア４５は、入射端４５ａと、媒体対向面１２ａに配置された前端面４５ｂと、上面４５ｃと、下面であるエバネッセント光発生面４５ｄと、２つの側面４５ｅ，４５ｆとを有している。エバネッセント光発生面４５ｄは、コア４５を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。コア４５は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端４５ａに入射されたレーザ光を伝播させる。
【０１７４】
プラズモンジェネレータ４６は、媒体対向面１２ａの近傍において、コア４５の下方に配置されている。プラズモンジェネレータ４６は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ４６ｇとを有している。図２０に示したように、プラズモンジェネレータ４６の外面は、エバネッセント光発生面４５ｄに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ４６ａを含んでいる。伝播エッジ４６ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ４６ｇは、伝播エッジ４６ａの端に位置している。
【０１７５】
図２０に示したように、クラッド層８３のうち、エバネッセント光発生面４５ｄと伝播エッジ４６ａとの間に配置された部分は、コア４５の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部８３Ａを構成している。
【０１７６】
図２１に示したように、プラズモンジェネレータ４６の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ４６ａに連結され伝播エッジ４６ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の斜面４６ｂおよび第２の斜面４６ｃを含んでいる。
【０１７７】
図２０および図２１に示したように、プラズモンジェネレータ４６の外面は、更に、第１の斜面４６ｂと第２の斜面４６ｃの下端同士を接続する下面４６ｄと、媒体対向面１２ａに配置された前端面４６ｅと、その反対側の後端面４６ｆとを含んでいる。前端面４６ｅの形状は、三角形である。下面４６ｄは、磁極３７の上面に接している。
【０１７８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１７９】
［第３の実施の形態］
次に、図２５を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。図２５は、本実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。本実施の形態におけるヘッド部１２は、第１の実施の形態における記録ヘッド１６の代りに、記録ヘッド２８を備えている。
【０１８０】
記録ヘッド２８は、絶縁層２７の上に配置されたリターンヨーク層５１と、絶縁層２７の上においてリターンヨーク層５１の周囲に配置された図示しない絶縁層とを備えている。リターンヨーク層５１は、軟磁性材料によって形成されている。リターンヨーク層５１および図示しない絶縁層の上面は平坦化されている。
【０１８１】
記録ヘッド２８は、更に、コア６１とクラッドとを含む導波路を備えている。クラッドは、クラッド層８５，８６，８７を有している。クラッド層８５は、リターンヨーク層５１および図示しない絶縁層の上に配置されている。コア６１は、クラッド層８５の上に配置されている。クラッド層８６は、クラッド層８５の上においてコア６１の周囲に配置されている。コア６１およびクラッド層８６の上面は平坦化されている。クラッド層８７は、コア６１およびクラッド層８６の上に配置されている。
【０１８２】
コア６１は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。コア６１は、入射端６１ａと、その反対側の前端面とを有している。コア６１は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端６１ａに入射されたレーザ光を伝播させる。
【０１８３】
記録ヘッド２８は、更に、媒体対向面１２ａの近傍において、コア６１の上方に配置されたプラズモンジェネレータ６２と、コア６１との間にプラズモンジェネレータ６２を挟む位置に配置された磁極５２とを備えている。なお、コア６１、プラズモンジェネレータ６２および磁極５２の形状および配置については、後で詳しく説明する。
【０１８４】
記録ヘッド２８は、更に、媒体対向面１２ａから離れた位置において、クラッド層８５，８６，８７に埋め込まれた２つの連結部５３Ａ，５３Ｂを備えている。連結部５３Ａ，５３Ｂは、軟磁性材料によって形成されている。連結部５３Ａ，５３Ｂは、コア６１のトラック幅方向ＴＷの両側において、コア６１に対して間隔をあけて配置されている。連結部５３Ａ，５３Ｂの下面はリターンヨーク層５１の上面に接している。
【０１８５】
記録ヘッド２８は、更に、クラッド層８７に埋め込まれた連結層５４を備えている。連結層５４は、軟磁性材料によって形成されている。連結層５４は、連結部５３Ａ，５３Ｂの上方の位置に配置されている。連結層５４の下面は連結部５３Ａ，５３Ｂの上面に接している。
【０１８６】
記録ヘッド２８は、更に、磁極５２と連結層５４の周囲に配置された絶縁層８８と、この絶縁層８８の上に配置された絶縁層８９と、この絶縁層８９の上に配置されたコイル６０と、コイル６０を覆う絶縁層９０とを備えている。コイル６０は、連結層５４を中心として巻回された平面渦巻き形状を有している。コイル６０は、ハードディスク媒体１００に記録する情報に応じた磁界を発生する。コイル６０は、銅等の導電材料によって形成されている。
【０１８７】
記録ヘッド２８は、更に、ヨーク層５５を備えている。ヨーク層５５は、磁極５２、絶縁層９０および連結層５４の上に配置され、媒体対向面１２ａの近傍において磁極５２の上面に接し、媒体対向面１２ａから離れた位置で連結層５４の上面に接している。ヨーク層５５は、軟磁性材料によって形成されている。
【０１８８】
記録ヘッド２８において、リターンヨーク層５１、連結部５３Ａ，５３Ｂ、連結層５４、ヨーク層５５および磁極５２は、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる磁路を構成している。磁極５２は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有し、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に記録磁界を発生する。
【０１８９】
次に、図２３および図２４を参照して、コア６１、プラズモンジェネレータ６２および磁極５２の形状および配置について詳しく説明する。図２３は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。図２４は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【０１９０】
コア６１は、図２５に示した入射端６１ａの他に、図２３および図２４に示したように、媒体対向面１２ａに配置された前端面６１ｂと、上面であるエバネッセント光発生面６１ｃと、下面６１ｄと、２つの側面６１ｅ，６１ｆとを有している。エバネッセント光発生面６１ｃは、コア６１を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。
【０１９１】
プラズモンジェネレータ６２は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ６２ｇとを有している。図２３に示したように、プラズモンジェネレータ６２の外面は、エバネッセント光発生面６１ｃに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ６２ａを含んでいる。伝播エッジ６２ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ６２ｇは、伝播エッジ６２ａの端に位置している。
【０１９２】
図２３に示したように、クラッド層８７のうち、エバネッセント光発生面６１ｃと伝播エッジ６２ａとの間に配置された部分は、コア６１の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部８７Ａを構成している。
【０１９３】
図２４に示したように、プラズモンジェネレータ６２の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ６２ａに連結され伝播エッジ６２ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の側面６２ｂおよび第２の側面６２ｃを含んでいる。
【０１９４】
図２３および図２４に示したように、プラズモンジェネレータ６２の外面は、更に、媒体対向面１２ａに配置された前端面６２ｅを含んでいる。前端面６２ｅの下端は、伝播エッジ６２ａの端に位置する。この下端は、近接場光発生エッジ６２ｇを形成する。
【０１９５】
プラズモンジェネレータ６２は、Ｖ字形状部分を含む第１の部分６２１を有している。Ｖ字形状部分は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。Ｖ字形状部分の媒体対向面１２ａに平行な断面の形状はＶ字形状である。Ｖ字形状部分の下端部は、伝播エッジ６２ａを構成する。プラズモンジェネレータ６２は、更に、媒体対向面１２ａから離れた位置においてＶ字形状部分に収容された第２の部分６２２を有している。
【０１９６】
磁極５２の一部は、プラズモンジェネレータ６２の第１の部分６２１のＶ字形状部分によって形成された空間内に収容されている。磁極５２は、媒体対向面１２ａに配置された端面５２ａを有している。
【０１９７】
本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、磁極５２は、加熱素子および光発生素子であるプラズモンジェネレータ６２に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の後方（トレーリング端側）に配置されている。そのため、本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１の任意の位置における記録磁界の大きさＨｚは、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における記録磁界の大きさＨｚ以下となる。従って、本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下であれば、後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚは３ｋＯｅ以下となる。
【０１９８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１９９】
［第４の実施の形態］
次に、図２６ないし図２８を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。図２６は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。図２７は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。図２８は、本実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【０２００】
本実施の形態における記録ヘッド２８は、以下の点で第３の実施の形態における記録ヘッド２８と異なっている。本実施の形態における記録ヘッド２８は、第３の実施の形態における磁極５２、コア６１、プラズモンジェネレータ６２、クラッド層８５，８６，８７および絶縁層８８の代りに、磁極５６、コア６５、プラズモンジェネレータ６６、クラッド層９１，９２，９３および絶縁層９４を備えている。
【０２０１】
プラズモンジェネレータ６６は、リターンヨーク層５１の上に配置されている。クラッド層９１は、リターンヨーク層５１、プラズモンジェネレータ６６およびリターンヨーク層５１の周囲に配置された図示しない絶縁層を覆うように配置されている。
【０２０２】
磁極５６とコア６５は、いずれもクラッド層９１の上に配置されている。クラッド層９２は、クラッド層９１の上において磁極５６およびコア６５の周囲に配置されている。磁極５６、コア６５およびクラッド層９２の上面は平坦化されている。図２６および図２７に示したように、磁極５６は、媒体対向面１２ａに配置された端面５６ａと、その反対側の後端面とを有している。端面５６ａの形状は、例えば矩形である。
【０２０３】
コア６５は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。図２６ないし図２８に示したように、コア６５は、入射端６５ａと、媒体対向面１２ａにより近い前端面６５ｂと、上面６５ｃと、下面であるエバネッセント光発生面６５ｄと、２つの側面（図示せず）とを有している。エバネッセント光発生面６５ｄは、コア６５を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。コア６５の前端面６５ｂは、磁極５６の後端面に接している。コア６５は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端６５ａに入射されたレーザ光を伝播させる。
【０２０４】
プラズモンジェネレータ６６は、媒体対向面１２ａの近傍において、磁極５６およびコア６５の下方に配置されている。プラズモンジェネレータ６６は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ６６ｇとを有している。図２６に示したように、プラズモンジェネレータ６６の外面は、エバネッセント光発生面６５ｄに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ６６ａを含んでいる。伝播エッジ６６ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ６６ｇは、伝播エッジ６６ａの端に位置している。
【０２０５】
図２６に示したように、クラッド層９１のうち、エバネッセント光発生面６５ｄと伝播エッジ６６ａとの間に配置された部分は、コア６５の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部９１Ａを構成している。
【０２０６】
図２７に示したように、プラズモンジェネレータ６６の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ６６ａに連結され伝播エッジ６６ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の斜面６６ｂおよび第２の斜面６６ｃを含んでいる。
【０２０７】
図２６および図２７に示したように、プラズモンジェネレータ６６の外面は、更に、第１の斜面６６ｂと第２の斜面６６ｃの下端同士を接続する下面６６ｄと、媒体対向面１２ａに配置された前端面６６ｅと、その反対側の後端面６６ｆとを含んでいる。前端面６６ｅの形状は、三角形である。前端面６６ｅの頂点の１つは、伝播エッジ６６ａの端に位置する。この頂点は、近接場光発生エッジ６６ｇを形成する。下面６６ｄは、リターンヨーク層５１の上面に接している。
【０２０８】
本実施の形態における記録ヘッド２８は、更に、磁極５６の上に配置された連結層５７を備えている。連結層５７は、軟磁性材料によって形成されている。連結層５７は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。クラッド層９３は、コア６５およびクラッド層９２の上において連結層５７の周囲に配置されている。連結層５７およびクラッド層９３の上面は平坦化されている。
【０２０９】
本実施の形態における記録ヘッド２８は、更に、連結層５７およびクラッド層９３の上に配置された連結層５８を備えている。連結層５８は、軟磁性材料によって形成されている。連結層５８は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。絶縁層９４は、クラッド層９３の上において連結層５８の周囲に配置されている。連結層５８および絶縁層９４の上面は平坦化されている。ヨーク層５５は、媒体対向面１２ａの近傍において連結層５８の上面に接している。
【０２１０】
本実施の形態では、連結部５３Ａ，５３Ｂは、クラッド層９１，９２，９３に埋め込まれている。また、連結層５４は、絶縁層９４に埋め込まれている。
【０２１１】
本実施の形態における記録ヘッド２８において、リターンヨーク層５１、連結部５３Ａ，５３Ｂ、連結層５４、ヨーク層５５、連結層５８，５７および磁極５６は、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる磁路を構成している。磁極５６は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有し、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に記録磁界を発生する。
【０２１２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第３の実施の形態と同様である。
【０２１３】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、磁気ヘッドの構成は、上記各実施の形態に示したものに限定されず、請求の範囲で規定された要件を満たすものであればよい。
【符号の説明】
【０２１４】
１…磁気ヘッド、３６…磁極、４２…プラズモンジェネレータ、１００…ハードディスク媒体、１０４…磁気記録層、１０４ａ…磁性粒子、１０５…キャップ層、ＨＴ…高温領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク媒体に対して記録磁界と熱を加えて情報を記録する熱アシスト磁気記録方法、ならびにこの記録方法が適用されるハードディスクドライブおよびハードディスク媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブでは、高記録密度化に伴い、磁気ヘッドおよびハードディスク媒体の性能向上が要求されている。磁気ヘッドとしては、基板に対して、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子と記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ハードディスクドライブにおいて、磁気ヘッドは、ハードディスク媒体の表面からわずかに浮上するスライダに設けられる。
【０００３】
ハードディスク媒体は、多数の微小な磁性粒子が集合した磁気記録層を有している。各磁性粒子は単磁区構造となっている。このハードディスク媒体において、１つの記録ビットは、少なくともトラック幅方向に並ぶ複数の磁性粒子によって構成される。記録密度を高めるためには、隣接する記録ビットの境界の凹凸を小さくしなければならない。そのためには、磁性粒子を小さくしなくてはならない。しかし、磁性粒子を小さくすると、磁性粒子の体積の減少に伴って、磁性粒子の磁化の熱安定性が低下するという問題が発生する。この問題を解消するには、磁性粒子の異方性エネルギーを大きくすることが効果的である。しかし、磁性粒子の異方性エネルギーを大きくすると、磁気記録層の保磁力が大きくなって、既存の磁気ヘッドでは情報の記録が困難になるという問題が発生する。
【０００４】
上述のような問題を解決する方法として、いわゆる熱アシスト磁気記録という方法が提案されている。この方法では、保磁力の大きな磁気記録層を有するハードディスク媒体を使用し、情報の記録時には、磁気記録層のうち情報が記録される部分に対して磁界と同時に熱も加えて、その部分の温度を上昇させ保磁力を低下させて情報の記録を行う。
【０００５】
従来の磁気のみを用いた記録方法では、線記録密度を高めることに寄与する要因は、主に、トラック方向についての記録磁界の変化の勾配が大きいことであった。これに加えて、熱アシスト磁気記録では、ハードディスク媒体に加えられる熱によって磁気記録層においてトラック方向に温度変化が生じることと、この温度変化によってトラック方向に磁気記録層の保磁力の変化が生じることも、線記録密度を高めることに寄与する。そのため、熱アシスト磁気記録によれば、線記録密度を大いに高めることができると考えられている。
【０００６】
例えば非特許文献１に記載されているように、熱アシスト磁気記録において、トラック方向についての磁気記録層の保磁力の変化の勾配は、温度の変化に対する保磁力の変化の勾配と、位置の変化に対する温度の変化の勾配との積で表される。そのため、従来は、熱アシスト磁気記録に用いられるハードディスク媒体における磁気記録層の特性としては、温度の変化に対する保磁力の変化の勾配が大きいことが好ましいと考えられていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“Robert E. Rottmayer et al; IEEE Transactions on Magnetics, Vol.42, No.10, October, 2006, p.2417-2421”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来、実際に、温度の変化に対する保磁力の変化の勾配が大きい磁気記録層を有するハードディスク媒体を用いて熱アシスト磁気記録を実施しても、高い線記録密度において十分な信号対雑音比が得られないという問題があった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ハードディスク媒体に対して情報を記録する方法であって、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現できるようにした熱アシスト磁気記録方法、ならびにこの記録方法が適用されるハードディスクドライブおよびハードディスク媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１および第２の熱アシスト磁気記録方法は、ハードディスク媒体に対して、記録磁界と熱を加えて情報を記録する方法である。ハードディスク媒体は、磁気記録層を有し、この磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。
【００１１】
本発明の第１の熱アシスト磁気記録方法は、以下の第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、ハードディスク媒体の一部に熱を加え且つハードディスク媒体において熱が加えられる位置を移動させることによって、磁気記録層に、移動する高温領域を形成する。高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域である。高温領域の移動方向における高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有する。第２のステップでは、高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下（１Ｏｅは７９．６Ａ／ｍ）となるように、ハードディスク媒体に記録磁界を印加する。なお、磁性粒子の保磁力消失温度とは、磁性粒子の温度を上昇させる過程で磁性粒子の保磁力が消失するときの温度を言う。
【００１２】
本発明の第２の熱アシスト磁気記録方法は、以下の第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、ハードディスク媒体の一部に熱を加えるためにハードディスク媒体に光を照射して、ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成する。第２のステップでは、磁気記録層の所定の位置に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体に記録磁界を印加する。ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向におけるスポットの径をＷ１とし、トラック幅方向におけるスポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、磁気記録層において、スポットの中心の直下の位置から、スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置である。なお、スポットの中心の直下の位置とは、スポットの中心を通りハードディスク媒体の表面に垂直な仮想の直線上の位置である。
【００１３】
本発明の第１または第２の熱アシスト磁気記録方法において、温度の変化に対する磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋ（Ｋはケルビン）の範囲内であってもよい。この場合、ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であってもよい。キャップ層は、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。なお、キャップ層の保磁力消失温度とは、キャップ層の温度を上昇させる過程でキャップ層の保磁力が消失するときの温度を言う。
【００１４】
本発明の第１および第２のハードディスクドライブは、それぞれ、ハードディスク媒体と磁気ヘッドとを備えている。ハードディスク媒体は、磁気記録層を有し、この磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。磁気ヘッドは、ハードディスク媒体に対して相対的に移動し、ハードディスク媒体に対して熱アシスト磁気記録によって情報を記録するものである。
【００１５】
本発明の第１のハードディスクドライブでは、磁気ヘッドは、ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、ハードディスク媒体に対して熱を加える加熱素子とを有している。磁気ヘッドは、加熱素子を用いてハードディスク媒体の一部に熱を加え且つハードディスク媒体において熱が加えられる位置が移動することによって、磁気記録層に、移動する高温領域を形成する。高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域である。高温領域の移動方向における高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有する。磁気ヘッドは、高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、磁極を用いてハードディスク媒体に記録磁界を印加する。
【００１６】
本発明の第２のハードディスクドライブでは、磁気ヘッドは、ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、ハードディスク媒体に熱を加えるための光を発生する光発生素子とを有している。磁気ヘッドは、ハードディスク媒体の一部に熱を加えるために、光発生素子を用いてハードディスク媒体に光を照射して、ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成する。また、磁気ヘッドは、磁気記録層の所定の位置に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、磁極を用いてハードディスク媒体に記録磁界を印加する。ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向におけるスポットの径をＷ１とし、トラック幅方向におけるスポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、磁気記録層において、スポットの中心の直下の位置から、スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置である。
【００１７】
本発明の第１または第２のハードディスクドライブにおいて、温度の変化に対する磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であってもよい。この場合、ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であってもよい。キャップ層は、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。
【００１８】
また、本発明の第１または第２のハードディスクドライブにおいて、加熱素子または光発生素子は、近接場光を発生する素子であってもよい。本発明の第１のハードディスクドライブにおいて、磁極は、加熱素子に対して、高温領域の移動方向の前方に配置されていてもよい。また、本発明の第２のハードディスクドライブにおいて、磁極は、光発生素子に対して、スポットの移動方向の前方に配置されていてもよい。
【００１９】
本発明のハードディスク媒体は、熱アシスト磁気記録によって情報が記録されるものであって、磁気記録層とキャップ層とを備えている。磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。温度の変化に対する磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内である。複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下である。キャップ層は、強磁性材料よりなり、複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の熱アシスト磁気記録方法または第１のハードディスクドライブでは、ハードディスク媒体の磁気記録層に、移動する高温領域が形成され、この高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるようにハードディスク媒体に記録磁界が印加される。これにより、磁気記録層において、高温領域の後端に隣接し、保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子に対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子の磁化の方向が制御される。このような動作により情報の記録を行うことにより、本発明によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になるという効果を奏する。
【００２１】
本発明の第２の熱アシスト磁気記録方法または第２のハードディスクドライブでは、ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットが形成され、磁気記録層の所定の位置に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体に記録磁界が印加される。前記所定の位置は、スポットの中心および形状と実効トラック幅とによって決まる位置であり、この所定の位置に存在する少なくとも１つの磁性粒子の保磁力は小さい。本発明では、この保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子に対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子の磁化の方向が制御される。このような動作により情報の記録を行うことにより、本発明によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明のハードディスク媒体は、本発明の第１または第２の熱アシスト磁気記録方法を用いて情報が記録されることにより、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録方法の原理を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における記録動作と磁気記録層の複数の磁性粒子の保磁力変化との関係を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るハードディスクドライブを示す斜視図である。
【図６】図５に示したハードディスクドライブにおけるヘッドジンバルアセンブリを示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図８】図７における８−８線断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るハードディスクドライブの回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるハードディスク媒体を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における記録動作における一ステップを示す説明図である。
【図１２】図１１に示したステップに続くステップを示す説明図である。
【図１３】図１２に示したステップに続くステップを示す説明図である。
【図１４】図１３に示したステップに続くステップを示す説明図である。
【図１５】比較例の記録方法の原理を示す説明図である。
【図１６】比較例の記録方法の問題点を示す説明図である。
【図１７】磁気記録層の保磁力を測定する方法を説明するための説明図である。
【図１８】磁気記録層の複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅を測定する方法を説明するための説明図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態において３ｋＯｅ以下の大きさの記録磁界が印加される磁気記録層における位置を特定する方法を説明するための説明図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図２５】本発明の第３の実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るハードディスクドライブについて説明する。図５に示したように、ハードディスクドライブは、複数のハードディスク媒体１００と、この複数のハードディスク媒体１００を回転させるスピンドルモータ２０２とを備えている。ハードディスクドライブは、更に、複数の駆動アーム２１１を有するアセンブリキャリッジ装置２１０と、複数の駆動アーム２１１の先端部に取り付けられた複数のヘッドジンバルアセンブリ２１２とを備えている。ヘッドジンバルアセンブリ２１２は、磁気ヘッド１と、この磁気ヘッド１を支持するサスペンション２２０とを備えている。
【００２５】
アセンブリキャリッジ装置２１０は、磁気ヘッド１をハードディスク媒体１００のトラック上に位置決めするための装置である。アセンブリキャリッジ装置２１０は、更に、ピボットベアリング軸２１３と、ボイスコイルモータ２１４とを有している。複数の駆動アーム２１１は、ピボットベアリング軸２１３に沿った方向にスタックされ、ボイスコイルモータ２１４によって駆動されて、軸２１３を中心として揺動可能になっている。なお、本発明のハードディスクドライブは、以上説明した構成のものに限定されるものではない。例えば、本発明のハードディスクドライブは、それぞれ１つのハードディスク媒体１００、駆動アーム２１１、ヘッドジンバルアセンブリ２１２および磁気ヘッド１を備えたものであってもよい。
【００２６】
ハードディスクドライブは、更に、磁気ヘッド１の記録動作および再生動作を制御すると共に、後述する熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発生させる光源であるレーザダイオードの発光動作を制御する制御回路２３０を備えている。
【００２７】
図６は、図５におけるヘッドジンバルアセンブリ２１２を示す斜視図である。前述のように、ヘッドジンバルアセンブリ２１２は、磁気ヘッド１とサスペンション２２０とを備えている。サスペンション２２０は、ロードビーム２２１と、このロードビーム２２１に固着され、弾性を有するフレクシャ２２２と、ロードビーム２２１の基部に設けられたベースプレート２２３と、ロードビーム２２１およびフレクシャ２２２の上に設けられた配線部材２２４とを有している。配線部材２２４は、複数のリードを含んでいる。磁気ヘッド１は、ハードディスク媒体１００の表面に対して所定の間隔（浮上量）をもって対向するように、サスペンション２２０の先端部においてフレクシャ２２２に固着されている。配線部材２２４の一端部は、磁気ヘッド１の複数の端子に電気的に接続されている。配線部材２２４の他端部には、ロードビーム２２１の基部に配置された複数のパッド状端子が設けられている。
【００２８】
なお、ヘッドジンバルアセンブリは、図６に示した構成のものに限定されるものではない。例えば、ヘッドジンバルアセンブリは、サスペンション２２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップが装着されたものであってもよい。
【００２９】
次に、図７および図８を参照して、磁気ヘッド１の構成について説明する。図７は、磁気ヘッド１を示す斜視図である。図８は、図７における８−８線断面図である。磁気ヘッド１は、スライダ１０と光源ユニット１５０とを備えている。図８は、スライダ１０と光源ユニット１５０を分離した状態を表している。
【００３０】
スライダ１０は、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる直方体形状のスライダ基板１１と、ヘッド部１２とを備えている。スライダ基板１１は、ハードディスク媒体１００に対向する媒体対向面１１ａと、この媒体対向面１１ａとは反対側の背面１１ｂと、媒体対向面１１ａと背面１１ｂとを連結する４つの面とを有している。媒体対向面１１ａと背面１１ｂとを連結する４つの面のうちの１つは素子形成面１１ｃである。素子形成面１１ｃは、媒体対向面１１ａに垂直である。ヘッド部１２は、素子形成面１１ｃの上に配置されている。媒体対向面１１ａは、ハードディスク媒体１００に対するスライダ１０の適切な浮上量が得られるように加工されている。ヘッド部１２は、ハードディスク媒体１００に対向する媒体対向面１２ａと、この媒体対向面１２ａとは反対側の背面１２ｂとを有している。媒体対向面１２ａは、スライダ基板１１の媒体対向面１１ａと平行である。
【００３１】
ここで、ヘッド部１２の構成要素に関して、基準の位置に対して、素子形成面１１ｃに垂直で、且つ素子形成面１１ｃから遠ざかる方向にある位置を「上方」と定義し、その反対方向にある位置を「下方」と定義する。また、ヘッド部１２に含まれる任意の層に関して、素子形成面１１ｃにより近い面を「下面」と定義し、素子形成面１１ｃからより遠い面を「上面」と定義する。
【００３２】
また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、−Ｘ方向、−Ｙ方向、−Ｚ方向を以下のように定義する。Ｘ方向は、媒体対向面１１ａに垂直で、且つ媒体対向面１１ａから背面１１ｂに向かう方向である。Ｙ方向は、媒体対向面１１ａおよび素子形成面１１ｃに平行な方向であって、図８における奥から手前に向かう方向である。Ｚ方向は、素子形成面１１ｃに垂直な方向であって、素子形成面１１ｃから離れる方向である。−Ｘ方向、−Ｙ方向、−Ｚ方向は、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とは反対方向である。スライダ１０から見たハードディスク媒体１００の進行方向はＺ方向である。スライダ１０における空気流入端（リーディング端）は、媒体対向面１１ａの−Ｚ方向における端部である。スライダ１０における空気流出端（トレーリング端）は、媒体対向面１２ａのＺ方向における端部である。また、トラック幅方向ＴＷは、Ｙ方向に平行な方向である。
【００３３】
光源ユニット１５０は、レーザ光を出射する光源としてのレーザダイオード１６０と、このレーザダイオード１６０を支持する直方体形状の支持部材１５１とを備えている。支持部材１５１は、接着面１５１ａと、この接着面１５１ａとは反対側の背面１５１ｂと、接着面１５１ａと背面１５１ｂとを連結する４つの面とを有している。接着面１５１ａと背面１５１ｂとを連結する４つの面のうちの１つは光源設置面１５１ｃである。接着面１５１ａは、スライダ基板１１の背面１１ｂに接着される面である。光源設置面１５１ｃは、接着面１５１ａに垂直であり、素子形成面１１ｃに平行である。レーザダイオード１６０は、光源設置面１５１ｃに搭載されている。
【００３４】
図８に示したように、ヘッド部１２は、素子形成面１１ｃの上に配置された絶縁層１３と、この絶縁層１３の上に順に積層された再生ヘッド１４、記録ヘッド１６および保護層１７を備えている。保護層１７は、絶縁材料によって形成されている。
【００３５】
再生ヘッド１４は、絶縁層１３の上に配置された下部シールド層２１と、この下部シールド層２１の上に配置されたＭＲ素子２２と、このＭＲ素子２２の上に配置された上部シールド層２３と、ＭＲ素子２２の周囲において下部シールド層２１と上部シールド層２３の間に配置された絶縁層２４とを有している。下部シールド層２１と上部シールド層２３は、軟磁性材料によって形成されている。
【００３６】
ＭＲ素子２２の一端部は、媒体対向面１２ａに配置されている。ＭＲ素子としては、例えば、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子またはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用のセンス電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、センス電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。ＭＲ素子２２がＴＭＲ素子またはＣＰＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、下部シールド層２１と上部シールド層２３は、センス電流をＭＲ素子２２に流すための電極を兼ねていてもよい。ＭＲ素子２２がＣＩＰタイプのＧＭＲ素子の場合には、ＭＲ素子２２と下部シールド層２１の間と、ＭＲ素子２２と上部シールド層２３の間に、それぞれ絶縁膜が設けられ、これらの絶縁膜の間に、センス電流をＭＲ素子２２に流すための２つのリードが設けられる。
【００３７】
ヘッド部１２は、更に、上部シールド層２３の上に配置された絶縁層２５と、この絶縁層２５の上に配置された中間シールド層２６と、この中間シールド層２６の上に配置された絶縁層２７とを備えている。中間シールド層２６は、記録ヘッド１６で発生する磁界からＭＲ素子２２をシールドする機能を有している。中間シールド層２６は、軟磁性材料によって形成されている。絶縁層２５と中間シールド層２６は、省略してもよい。
【００３８】
記録ヘッド１６は、垂直磁気記録用である。記録ヘッド１６は、絶縁層２７の上に配置されたリターンヨーク層３１と、媒体対向面１２ａから離れた位置においてリターンヨーク層３１の上に配置された連結層３２と、絶縁層２７の上においてリターンヨーク層３１の周囲に配置された絶縁層７１とを備えている。リターンヨーク層３１および連結層３２は、軟磁性材料によって形成されている。リターンヨーク層３１および絶縁層７１の上面は平坦化されている。
【００３９】
記録ヘッド１６は、更に、リターンヨーク層３１および絶縁層７１の上に配置された絶縁層７２と、この絶縁層７２の上に配置されたコイル４０とを備えている。コイル４０は、連結層３２を中心として巻回された平面渦巻き形状を有している。コイル４０は、ハードディスク媒体１００に記録する情報に応じた磁界を発生する。コイル４０は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００４０】
記録ヘッド１６は、更に、コイル４０の巻線間および周囲ならびに連結層３２の周囲に配置された絶縁層７３と、絶縁層７２の上において絶縁層７３の周囲に配置された絶縁層７４と、コイル４０および絶縁層７３，７４の上に配置された絶縁層７５とを備えている。連結層３２、コイル４０および絶縁層７３，７４の上面は平坦化されている。
【００４１】
記録ヘッド１６は、更に、連結層３２および絶縁層７５の上に配置されたヨーク層３３と、絶縁層７５の上においてヨーク層３３の周囲に配置された絶縁層７６とを備えている。ヨーク層３３は、軟磁性材料によって形成されている。ヨーク層３３は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。ヨーク層３３および絶縁層７６の上面は平坦化されている。
【００４２】
記録ヘッド１６は、更に、ヨーク層３３の上に配置された連結層３４と、ヨーク層３３および絶縁層７６の上において連結層３４の周囲に配置された絶縁層７７とを備えている。連結層３４は、軟磁性材料によって形成されている。連結層３４は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。連結層３４および絶縁層７７の上面は平坦化されている。
【００４３】
記録ヘッド１６は、更に、連結層３４の上に配置された連結層３５と、連結層３５の上に配置された磁極３６とを備えている。連結層３５および磁極３６は、軟磁性材料によって形成されている。連結層３５は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。磁極３６は、媒体対向面１２ａに配置された端面と、その反対側の後端面とを有している。
【００４４】
記録ヘッド１６において、リターンヨーク層３１、連結層３２、ヨーク層３３、連結層３４，３５および磁極３６は、コイル４０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる磁路を構成している。磁極３６は、コイル４０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報をハードディスク媒体１００に記録するための記録磁界を発生する。
【００４５】
記録ヘッド１６は、更に、コア４１とクラッドとを含む導波路を備えている。クラッドは、クラッド層７８，７９，８０を有している。クラッド層７８は、連結層３４および絶縁層７７の上において連結層３５の周囲に配置されている。連結層３５およびクラッド層７８の上面は平坦化されている。コア４１は、連結層３５およびクラッド層７８の上に配置されている。クラッド層７９は、連結層３５およびクラッド層７８の上において磁極３６およびコア４１の周囲に配置されている。磁極３６、コア４１およびクラッド層７９の上面は平坦化されている。クラッド層８０は、磁極３６、コア４１およびクラッド層７９の上に配置されている。
【００４６】
コア４１は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。コア４１は、入射端４１ａを有している。コア４１は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端４１ａに入射されたレーザ光を伝播させる。コア４１は、レーザ光を通過させる誘電体材料によって形成されている。クラッド層７８，７９，８０は、誘電体材料によって形成され、且つコア４１の屈折率よりも小さい屈折率を有している。
【００４７】
クラッド層８０は、上面で開口する溝部を有している。記録ヘッド１６は、更に、クラッド層８０の溝部内に収容されたプラズモンジェネレータ４２を備えている。プラズモンジェネレータ４２は、近接場光を発生し、この近接場光によってハードディスク媒体１００に対して熱を加える素子である。従って、プラズモンジェネレータ４２は、ハードディスク媒体１００に対して熱を加える加熱素子であると共に、ハードディスク媒体１００に熱を加えるための光を発生する光発生素子である。プラズモンジェネレータ４２は、媒体対向面１２ａの近傍において、磁極３６およびコア４１の上方に配置されている。プラズモンジェネレータ４２は、金属等の導電材料によって形成されている。プラズモンジェネレータ４２およびクラッド層８０の上面は平坦化されている。なお、コア４１、プラズモンジェネレータ４２および磁極３６の形状および配置については、後で詳しく説明する。
【００４８】
記録ヘッド１６は、更に、プラズモンジェネレータ４２およびクラッド層８０の上に配置された絶縁層８１と、絶縁層８１の上に配置された冷却層４３とを備えている。冷却層４３は、プラズモンジェネレータ４２において発生された熱を吸熱して、プラズモンジェネレータ４２を冷却するためのものである。冷却層４３の下面の一部は、絶縁層８１を介してプラズモンジェネレータ４２の上面に対向している。冷却層４３は、例えばＳｉＣ等の熱伝導率の大きい非磁性材料によって形成されている。
【００４９】
図８に示したように、保護層１７は、記録ヘッド１６を覆うように配置されている。図７に示したように、ヘッド部１２は、更に、保護層１７の上面に配置され、ＭＲ素子２２に電気的に接続された一対の端子１８と、保護層１７の上面に配置され、コイル４０に電気的に接続された一対の端子１９とを備えている。これらの端子１８，１９は、図６に示した配線部材２２４の複数のパッド状端子に電気的に接続されている。
【００５０】
図８に示したように、レーザダイオード１６０は、下部電極１６１と活性層１６２と上部電極１６３とを含む多層構造を有している。この多層構造における２つの劈開面には、光を全反射して発振を励起するための反射層１６４が設けられている。反射層１６４には、発光中心１６２ａを含む活性層１６２の位置において、レーザ光を出射するための開口が設けられている。
【００５１】
光源ユニット１５０は、更に、光源設置面１５１ｃに配置され、下部電極１６１に電気的に接続された端子１５２と、光源設置面１５１ｃに配置され、上部電極１６３に電気的に接続された端子１５３とを備えている。これらの端子１５２，１５３は、図６に示した配線部材２２４の複数のパッド状端子に電気的に接続されている。端子１５２，１５３を介してレーザダイオード１６０に所定の電圧を印加すると、レーザダイオード１６０の発光中心１６２ａからレーザ光が出射される。レーザダイオード１６０より出射されるレーザ光は、電界の振動方向が活性層１６２の面に対して垂直なＴＭモードの偏光であることが好ましい。
【００５２】
図８に示したように、光源ユニット１５０は、支持部材１５１の接着面１５１ａがスライダ基板１１の背面１１ｂに接着されることによって、スライダ１０に対して固着される。レーザダイオード１６０とコア４１は、レーザダイオード１６０から出射されたレーザ光がコア４１の入射端４１ａに入射するように位置決めされている。
【００５３】
次に、図３および図４を参照して、コア４１、プラズモンジェネレータ４２および磁極３６の形状および配置について詳しく説明する。図３は、磁気ヘッド１の要部を示す断面図である。図４は、磁気ヘッド１の要部を示す正面図である。図３および図４に示したように、磁極３６は、媒体対向面１２ａに配置された端面３６ａを有している。端面３６ａの形状は、例えば矩形である。
【００５４】
コア４１は、図８に示した入射端４１ａの他に、図３に示したように、媒体対向面１２ａにより近い前端面４１ｂと、上面であるエバネッセント光発生面４１ｃと、下面４１ｄと、２つの側面（図示せず）とを有している。エバネッセント光発生面４１ｃは、コア４１を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。前端面４１ｂは、磁極３６の後端面に接している。
【００５５】
プラズモンジェネレータ４２は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ４２ｇとを有している。図３に示したように、プラズモンジェネレータ４２の外面は、エバネッセント光発生面４１ｃに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ４２ａを含んでいる。後で説明するように、伝播エッジ４２ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ４２ｇは、伝播エッジ４２ａの端に位置している。
【００５６】
図３に示したように、クラッド層８０のうち、エバネッセント光発生面４１ｃと伝播エッジ４２ａとの間に配置された部分は、コア４１の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部８０Ａを構成している。
【００５７】
図４に示したように、プラズモンジェネレータ４２の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ４２ａに連結され伝播エッジ４２ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の斜面４２ｂおよび第２の斜面４２ｃを含んでいる。
【００５８】
図３および図４に示したように、プラズモンジェネレータ４２の外面は、更に、上面４２ｄと、媒体対向面１２ａに配置された前端面４２ｅと、その反対側の後端面４２ｆとを含んでいる。前端面４２ｅは、伝播エッジ４２ａの端に位置する尖端を有している。この尖端は、近接場光発生エッジ４２ｇを形成する。
【００５９】
また、媒体対向面１２ａにおけるプラズモンジェネレータ４２のトラック幅方向ＴＷ（Ｙ方向）の寸法と、媒体対向面１２ａにおけるプラズモンジェネレータ４２のＺ方向の寸法は、いずれも、コア４１を伝播するレーザ光の波長よりも十分に小さい。これらの寸法は、いずれも、例えば１０〜１００ｎｍの範囲内である。また、プラズモンジェネレータ４２のＸ方向の長さは、例えば０．６〜４．０μｍの範囲内である。
【００６０】
また、プラズモンジェネレータ４２の伝播エッジ４２ａのうちエバネッセント光発生面４１ｃと対向する部分のＸ方向の長さと、伝播エッジ４２ａとエバネッセント光発生面４１ｃとの間隔は、いずれも、表面プラズモンの適切な励起、伝播を実現するための重要なパラメータである。上記のＸ方向の長さは、０．６〜４．０μｍの範囲内であることが好ましく、コア４１を伝播するレーザ光の波長よりも大きいことが好ましい。上記の間隔は、１０〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００６１】
次に、図３および図４を参照して、本実施の形態における近接場光発生の原理と、近接場光を用いた熱アシスト磁気記録の原理について説明する。レーザダイオード１６０より出射されたレーザ光は、導波路のコア４１を伝播して、緩衝部８０Ａの近傍に達する。ここで、コア４１と緩衝部８０Ａとの界面において、レーザ光が全反射することによって、緩衝部８０Ａ内にしみ出すエバネッセント光が発生する。次に、このエバネッセント光と、プラズモンジェネレータ４２の外面のうちの少なくとも伝播エッジ４２ａにおける電荷のゆらぎとが結合する形で表面プラズモンポラリトンモードが誘起される。このようにして、少なくとも伝播エッジ４２ａにおいて、エバネッセント光発生面４１ｃより発生するエバネッセント光と結合することによって表面プラズモンが励起される。
【００６２】
プラズモンジェネレータ４２の外面のうちの少なくとも伝播エッジ４２ａに励起された表面プラズモンは、エッジプラズモンの形態となって、伝播エッジ４２ａに沿って近接場光発生エッジ４２ｇに伝播される。その結果、近接場光発生エッジ４２ｇにおいてエッジプラズモンが集中し、このエッジプラズモンに基づいて、近接場光発生エッジ４２ｇから近接場光が発生する。この近接場光は、ハードディスク媒体１００に向けて照射され、ハードディスク媒体１００の表面に達し、ハードディスク媒体１００の磁気記録層の一部を加熱する。これにより、その磁気記録層の一部の保磁力が低下する。熱アシスト磁気記録では、このようにして保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極３６より発生される記録磁界を印加することによって情報の記録が行われる。
【００６３】
次に、図９を参照して、図５における制御回路２３０の回路構成と、磁気ヘッド１の動作について説明する。制御回路２３０は、制御ＬＳＩ（大規模集積回路）１１０と、制御ＬＳＩ１１０に接続されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１１１と、制御ＬＳＩ１１０に接続されたライトゲート１２１と、ライトゲート１２１とコイル４０とに接続されたライト回路１２２とを備えている。
【００６４】
制御回路２３０は、更に、ＭＲ素子２２と制御ＬＳＩ１１０とに接続された定電流回路１３１と、ＭＲ素子２２に接続された増幅器１３２と、この増幅器１３２の出力端と制御ＬＳＩ１１０とに接続された復調回路１３３とを備えている。制御回路２３０は、更に、レーザダイオード１６０と制御ＬＳＩ１１０とに接続されたレーザ制御回路１４１と、制御ＬＳＩ１１０に接続された温度検出器１４２とを備えている。
【００６５】
制御ＬＳＩ１１０は、ライトゲート１２１に、記録データを供給すると共に記録制御信号を与える。また、制御ＬＳＩ１１０は、定電流回路１３１と復調回路１３３に再生制御信号を与えると共に、復調回路１３３から出力される再生データを受け取る。また、制御ＬＳＩ１１０は、レーザ制御回路１４１に、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号と動作電流制御信号とを与える。温度検出器１４２は、ハードディスク媒体１００の磁気記録層の温度を検出し、この温度の情報は制御ＬＳＩ１１０に与えられる。ＲＯＭ１１１は、レーザダイオード１６０に供給する動作電流の値を制御するため制御テーブル等を格納している。
【００６６】
記録動作時には、制御ＬＳＩ１１０は、ライトゲート１２１に記録データを供給する。ライトゲート１２１は、記録制御信号が記録動作を指示するときのみ、記録データをライト回路１２２へ供給する。ライト回路１２２は、この記録データに従ってコイル４０に記録電流を流す。これにより、磁極３６より記録磁界が発生され、この記録磁界によって、ハードディスク媒体１００の磁気記録層にデータが記録される。
【００６７】
再生動作時には、定電流回路１３１は、再生制御信号が再生動作を指示するときのみ、ＭＲ素子２２に一定のセンス電流を供給する。ＭＲ素子２２の出力電圧は、増幅器１３２によって増幅され、復調回路１３３に入力される。再生制御信号が再生動作を指示するとき、復調回路１３３は、増幅器１３２の出力を復調して再生データを生成し、制御ＬＳＩ１１０に与える。
【００６８】
レーザ制御回路１４１は、レーザＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいてレーザダイオード１６０に対する動作電流の供給を制御すると共に、動作電流制御信号に基づいてレーザダイオード１６０に供給される動作電流の値を制御する。レーザＯＮ／ＯＦＦ信号がオン動作を指示する場合、レーザ制御回路１４１の制御により、発振しきい値以上の動作電流がレーザダイオード１６０に供給される。これにより、レーザダイオード１６０よりレーザ光が出射され、このレーザ光がコア４１を伝播する。そして、前述の近接場光発生の原理により、プラズモンジェネレータ４２の近接場光発生エッジ４２ｇから近接場光が発生し、この近接場光によって、ハードディスク媒体１００の磁気記録層の一部が加熱されて、その一部の保磁力が低下する。記録時には、この保磁力が低下した磁気記録層の一部に対して、磁極３６より発生される記録磁界を印加することによってデータの記録が行われる。
【００６９】
制御ＬＳＩ１１０は、温度検出器１４２によって測定されたハードディスク媒体１００の磁気記録層の温度等に基づいて、ＲＯＭ１１１内に格納された制御テーブルを参照して、レーザダイオード１６０の動作電流の値を決定し、その値の動作電流がレーザダイオード１６０に供給されるように動作電流制御信号によってレーザ制御回路１４１を制御する。制御テーブルは、例えば、レーザダイオード１６０の発振しきい値および光出力−動作電流特性の温度依存性を表すデータを含んでいる。制御テーブルは、更に、動作電流値と、近接場光によって加熱された磁気記録層の温度上昇分との関係を表すデータや、磁気記録層の保磁力の温度依存性を表すデータも含んでいてもよい。なお、制御回路２３０の回路構成は、図９に示したものに限定されるものではない。
【００７０】
次に、図１０を参照して、ハードディスク媒体１００の構成について説明する。ハードディスク媒体１００は、基板１０１と、この基板１０１上に順次積層された軟磁性層１０２、配向層１０３、磁気記録層１０４、キャップ層１０５および保護層１０６を備えている。
【００７１】
基板１０１は、非磁性材料よりなる。基板１０１を構成する非磁性材料は、アルミニウム等の金属材料でもよいし、ガラス等の非金属材料であってもよい。軟磁性層１０２は、軟磁性材料よりなる。軟磁性層１０２は、磁気ヘッド１からハードディスク媒体１００に与えられた記録磁界を通して、磁気ヘッド１へ還流させる機能を有している。配向層１０３は、その上に形成される磁気記録層１０４の配向性を良好にするための層である。
【００７２】
磁気記録層１０４は、いわゆるグラニュラ構造を有している。すなわち、磁気記録層１０４は、それぞれ強磁性材料の結晶粒子よりなる複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含んでいる。磁性粒子の直径は、例えば４〜１２ｎｍの範囲内である。また、磁性粒子は、磁気記録層１０４の厚み方向に向いた磁化容易軸を有している。
【００７３】
キャップ層１０５は、強磁性材料よりなる。また、キャップ層１０５は、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有している。キャップ層１０５は、連続膜であることが好ましい。
【００７４】
保護層１０６は、非磁性材料よりなる。保護層１０６は、キャップ層１０５および磁気記録層１０４を保護すると共に、ハードディスク媒体１００の表面の損傷を防止する機能を有している。
【００７５】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録方法（以下、単に記録方法と言う。）、およびこの記録方法を用いた本実施の形態に係るハードディスクドライブの記録動作について説明する。以下の説明では、プラズモンジェネレータ４２を加熱素子４２と記す。図１において、符号１０４ａは磁気記録層１０４の磁性粒子を示している。また、符号１０５ａは、キャップ層１０５のうち、磁性粒子１０４ａに対応する部分（以下、磁性粒子対応部分と言う。）を示している。図１には、トラック方向（図１における左右方向）に一列に並ぶ複数の磁性粒子１０４ａと、この複数の磁性粒子１０４ａの上に位置する複数の磁性粒子対応部分１０５ａを示している。図１において、磁性粒子１０４ａまたは磁性粒子対応部分１０５ａ内の白抜きの矢印は、磁性粒子１０４ａまたは磁性粒子対応部分１０５ａの磁化の方向を表している。また、交差した２つの破線の矢印は、磁化が消失していることを表している。
【００７６】
図１には、磁気ヘッド１の磁極３６と加熱素子４２を示している。また、図１に示したグラフは、トラック方向の位置と、磁気記録層１０４における温度Ｔ、記録磁界の大きさＨｚおよび保磁力Ｈｃとの関係を表している。このグラフにおいて、横軸はトラック方向の位置を示している。また、このグラフにおいて、縦軸は温度Ｔ、記録磁界の大きさＨｚおよび保磁力Ｈｃを示し、上側ほどそれらの値が大きい。本実施の形態では、温度Ｔは、加熱素子４２のリーディング端側（図１における右側）の端部である近接場光発生エッジ４２ｇに対応する位置において最大値をとる。一方、記録磁界の大きさＨｚは、磁極３６のトレーリング端側（図１における左側）の端部に対応する位置において最大値をとる。
【００７７】
磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度は分布を有している。以下、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最大値、最小値をそれぞれ記号Ｔｃ-max、Ｔｃ-minで表す。図１には、Ｔｃ-max、Ｔｃ-minのレベルを示している。
【００７８】
本実施の形態に係る記録方法では、磁気ヘッド１がハードディスク媒体１００に対して相対的に移動し、この磁気ヘッド１によって、ハードディスク媒体１００に対して、記録磁界と熱を加えて、熱アシスト磁気記録によって情報を記録する。本実施の形態に係る記録方法は、第１のステップと第２のステップを含んでいる。第１のステップでは、加熱素子４２を用いて、ハードディスク媒体１００の一部に熱を加え且つハードディスク媒体１００において熱が加えられる位置が移動することによって、磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴを形成する。図１では、高温領域ＨＴの移動方向を記号Ｄ１で示している。方向Ｄ１は、ハードディスク媒体１００に対する磁気ヘッド１の相対的な移動方向でもある。また、図１において、記号Ｄ２は、磁気ヘッド１に対するハードディスク媒体１００の相対的な移動方向を示している。方向Ｄ２は、方向Ｄ１とは反対方向である。本実施の形態では、磁極３６は、加熱素子４２に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の前方（リーディング端側）に配置されている。
【００７９】
高温領域ＨＴは、その周囲に比べて温度が高く、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の最大値Ｔｃ-max以上の温度となる領域である。高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１における高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａは、０以外の値の保磁力を有する。
【００８０】
なお、キャップ層１０５にも、高温領域ＨＴと同様に、周囲に比べて温度が高い領域が形成される。この領域内における最高温度は、キャップ層１０５の保磁力消失温度を超えない。
【００８１】
ここで、磁気記録層１０４において、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接し、トラック方向における複数の磁性粒子１０４ａの配列の１ピッチの長さを有する領域を、第１隣接領域Ｒ１と定義する。また、第１隣接領域Ｒ１に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の後方において隣接し、トラック方向における複数の磁性粒子１０４ａの配列の１ピッチの長さを有する領域を、第２隣接領域Ｒ２と定義する。高温領域ＨＴは移動するため、あるタイミングにおいて高温領域ＨＴ内に位置していた１つの磁性粒子１０４ａは、時間の経過に伴って、高温領域ＨＴから外れ、第１隣接領域Ｒ１、第２隣接領域Ｒ２を、この順に通過する。
【００８２】
図１に示したように、磁気記録層１０４の温度Ｔは、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥから、移動方向Ｄ１の後方へ離れるに従って低くなる。それに伴い、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃは、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥから、移動方向Ｄ１の後方へ離れるに従って大きくなる。前述のように、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度は分布を有している。これに起因して、ある同じ温度における複数の磁性粒子１０４ａの保磁力も分布を有している。
【００８３】
第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における温度Ｔは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の最小値Ｔｃ-minよりも低い。そのため、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａは、０以外の値の保磁力を有する。
【００８４】
第２のステップでは、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａ、すなわち第１隣接領域Ｒ１内の少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、磁極３６を用いてハードディスク媒体１００に記録磁界を印加する。第１隣接領域Ｒ１の任意の位置における記録磁界の大きさＨｚはほぼ等しい。本実施の形態では、磁極３６は、加熱素子４２に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の前方に配置されている。そのため、第１隣接領域Ｒ１の任意の位置における記録磁界の大きさＨｚは、後端ＨＴＥにおける記録磁界の大きさＨｚ以下となる。従って、本実施の形態では、後端ＨＴＥにおける記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下であれば、後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚは３ｋＯｅ以下となる。後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚは、０．５ｋＯｅ以上であることが好ましい。また、本実施の形態では、第２隣接領域Ｒ２における記録磁界の大きさＨｚは、第２隣接領域Ｒ２内の磁性粒子１０４ａの保磁力を超えない。
【００８５】
第１のステップと第２のステップは、磁気ヘッド１がハードディスク媒体１０に対して相対的に移動しながら、同時に実行される。
【００８６】
なお、記録磁界の方向は、記録する情報に応じて、図１において上に向いた方向と、図１における下に向いた方向とに切り換えられる。上記の記録磁界の大きさというのは、記録磁界の方向に依存しない記録磁界の絶対値の意味である。
【００８７】
また、本出願において、磁気記録層１０４における記録磁界の大きさＨｚは、磁気記録層１０４の厚み方向の中心における記録磁界の大きさで定義し、キャップ層１０５における記録磁界の大きさは、キャップ層１０５の厚み方向の中心における記録磁界の大きさで定義する。
【００８８】
本実施の形態に係る記録方法では、前述のように、磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴが形成され、この高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるようにハードディスク媒体１００に記録磁界が印加される。高温領域ＨＴ内における磁性粒子１０４ａの温度は、その磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度以上になっている。そのため、高温領域ＨＴ内における磁性粒子１０４ａは保磁力を有さない。一方、磁性粒子１０４ａは、第１隣接領域Ｒ１を通過する際に、０Ｏｅに近い小さい保磁力を有するようになる。第１隣接領域Ｒ１の少なくとも一部において、記録磁界の大きさＨｚは、第１隣接領域Ｒ１を通過する磁性粒子１０４ａの保磁力を超える。そのため、磁性粒子１０４ａが第１隣接領域Ｒ１を通過する際に、磁性粒子１０４ａの磁化の方向が記録磁界の方向に向けられる。
【００８９】
一方、第２隣接領域Ｒ２における記録磁界の大きさＨｚは、第２隣接領域Ｒ２内の磁性粒子１０４ａの保磁力を超えない。そのため、第２隣接領域Ｒ２内の磁性粒子１０４ａの磁化の方向は、記録磁界の方向によって変化しない。
【００９０】
前述のように、あるタイミングにおいて高温領域ＨＴ内に位置していた１つの磁性粒子１０４ａは、時間の経過に伴って、高温領域ＨＴから外れ、第１隣接領域Ｒ１、第２隣接領域Ｒ２を、この順に通過する。その１つの磁性粒子１０４ａの磁化の方向は、第１隣接領域Ｒ１を通過する際に記録磁界の方向に向けられ、第２隣接領域Ｒ２に入った時点では固定されている。このようにして、磁気記録層１０４において、磁化の方向の違いによって情報が記録される。なお、この記録動作は、後で更に詳しく説明する。
【００９１】
次に、図２を参照して、本実施の形態における記録動作と磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力変化との関係について説明する。図２には、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａと、そのトラック方向の前後に隣接する２つの磁性粒子１０４ａと、それらに対応するキャップ層１０５の３つの磁性粒子対応部分１０５ａを示している。また、図２に示したグラフは、磁気記録層１０４におけるトラック方向の位置および温度と、磁性粒子１０４ａの保磁力との関係を示している。このグラフにおいて、横軸はトラック方向の位置および磁気記録層１０４の温度を示している。横軸において、磁気記録層１０４の温度は右側ほど高い。また、縦軸は保磁力を示し、上側ほどその値が大きい。また、このグラフには、磁気記録層１０４における記録磁界の大きさＨｚのレベルを示している。図２に示した位置の範囲内では、位置によって記録磁界の大きさＨｚは大きく変化しないため、図２では記録磁界の大きさＨｚを一定値として表している。
【００９２】
ここで、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最大値Ｔｃ-maxの保磁力消失温度を有する磁性粒子１０４ａの保磁力を記号Ｈｃ-maxで表す。また、上記分布内の最小値Ｔｃ-minの保磁力消失温度を有する磁性粒子１０４ａの保磁力を記号Ｈｃ-minで表す。また、上記分布内の中央の保磁力消失温度を有する磁性粒子１０４ａの保磁力を記号Ｈｃ-aveで表す。図２のグラフには、これらＨｃ-max、Ｈｃ-min、Ｈｃ-aveを示している。Ｈｃ-maxは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布内の最大値でもある。Ｈｃ-minは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布内の最小値でもある。
【００９３】
高温領域ＨＴの後端ＨＴＥの温度は、Ｔｃ-max以上である。第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における温度は、Ｔｃ-minよりも低い。そのため、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度が分布を有していても、１つの磁性粒子１０４ａは、第１隣接領域Ｒ１を通過する間に、０以外の値の保磁力を有するようになる。これにより、磁性粒子１０４ａが第１隣接領域Ｒ１を通過する際に、磁性粒子１０４ａの磁化の方向が記録磁界の方向に向けられる。
【００９４】
また、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における記録磁界の大きさＨｚは、その位置におけるＨｃ-minを超えない。そのため、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度および保磁力が分布を有していても、１つの磁性粒子１０４ａが第２隣接領域Ｒ２に入った時点で、その磁性粒子１０４ａの磁化の方向は固定されている。
【００９５】
以上説明したように、本実施の形態に係る記録方法では、第１のステップによって、ハードディスク媒体１００の磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴが形成され、第２のステップによって、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるようにハードディスク媒体１００に記録磁界が印加される。これにより、磁気記録層１０４の第１隣接領域Ｒ１において、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接し、保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの磁化の方向が制御される。このような動作によって情報の記録を行うことにより、本実施の形態によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になる。この効果については、後でシミュレーションの結果を参照して、更に説明する。
【００９６】
本実施の形態では、特に、加熱素子４２は、ハードディスク媒体１００に熱を加えるための光を発生する光発生素子である。そして、第１のステップでは、ハードディスク媒体１００の一部に熱を加えるために、光発生素子（加熱素子４２）を用いてハードディスク媒体１００に光を照射して、ハードディスク媒体１００の表面上に、移動する光のスポットを形成する。この移動するスポットによって、磁気記録層１０４に、移動する高温領域ＨＴが形成される。スポットの移動方向は、高温領域ＨＴと同じく方向Ｄ１である。
【００９７】
第２のステップでは、磁気記録層１０４の所定の位置に印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体１００に記録磁界を印加する。前記所定の位置は、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの位置である。この所定の位置は、スポットの中心および形状と実効トラック幅とによって決まる。これについては、後で詳しく説明する。この所定の位置に存在する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの保磁力は、前述のように小さい値である。本実施の形態では、この保磁力が小さい少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに対して、比較的弱い記録磁界が印加されて、この少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの磁化の方向が制御される。
【００９８】
次に、図１を参照して、キャップ層１０５について詳しく説明する。キャップ層１０５は、Ｔｃ-maxよりも高い保磁力消失温度を有している。また、高温領域ＨＴ内における最高温度は、キャップ層１０５の保磁力消失温度を超えない。そのため、キャップ層１０５は、高温領域ＨＴに対応する領域においても、０以外の値の保磁力を有する。図１において、記号Ｈ１０５で示す破線は、高温領域ＨＴに対応する領域の近傍におけるキャップ層１０５の保磁力を表している。
【００９９】
キャップ層１０５のうち、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに対応する位置から、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界に対応する位置までの範囲内の少なくとも一部において、キャップ層１０５の保磁力は、磁気記録層１０４の保磁力よりも大きい。一方、室温（２５℃）におけるキャップ層１０５の保磁力は、磁気記録層１０４の保磁力よりも小さい。室温（２５℃）におけるキャップ層１０５の保磁力は、例えば、０．３〜２ｋＯｅの範囲内である。
【０１００】
また、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに対応する位置において、キャップ層１０５に印加される記録磁界の大きさはキャップ層１０５の保磁力以上である。そのため、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａに対応するキャップ層１０５の磁性粒子対応部分１０５ａの磁化の方向は、その磁性粒子対応部分１０５ａに印加される記録磁界の方向になっている。
【０１０１】
このようなキャップ層１０５を設けることにより、前述の記録動作の安定性を高めて、信号対雑音比をより高くすることが可能になる。その理由は、以下の通りである。前述のように本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１内の保磁力が小さい磁性粒子１０４ａに対して比較的弱い記録磁界を印加して、この磁性粒子１０４ａの磁化の方向を制御する。キャップ層１０５があると、保磁力が小さい磁性粒子１０４ａに対応する位置に、その磁性粒子１０４ａの保磁力よりも大きい保磁力を有するキャップ層１０５の磁性粒子対応部分１０５ａが存在することになる。この磁性粒子対応部分１０５ａの磁化の方向は、第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａに対して設定する磁化の方向と同じ方向に向けられ、且つ磁性粒子１０４ａの磁化に比べて安定している。これにより、磁性粒子１０４ａの保磁力が小さい状態においても、磁性粒子１０４ａの磁化の方向を安定して設定することが可能になる。
【０１０２】
次に、図１１ないし図１４を参照して、本実施の形態における記録動作について更に詳しく説明する。図１１は、記録動作における一ステップを示す説明図である。図１１には、あるタイミングにおける磁極３６、加熱素子４２、磁気記録層１０４およびキャップ層１０５を示している。このタイミングにおいて、記録磁界の方向は下向きであるとする。ここで、図１１において、高温領域ＨＴ内に位置する複数の磁性粒子１０４ａのうち、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに最も近い磁性粒子１０４ａに注目する。以下、この磁性粒子を符号１０４ａ１で示す。磁性粒子１０４ａ１は高温領域ＨＴ内に位置しているため、その保磁力は消失している。
【０１０３】
図１２は、図１１に示したステップに続くステップを示す説明図である。磁性粒子１０４ａ１は、時間の経過に伴って、高温領域ＨＴから外れ、図１２に示したように、第１隣接領域Ｒ１内に入る。このときの記録磁界の方向も下向きであるとする。磁性粒子１０４ａ１は、第１隣接領域Ｒ１を通過する間に、０以外の値の保磁力を有し、磁性粒子１０４ａ１は、記録磁界の方向すなわち下向きの磁化を有するようになる。
【０１０４】
図１３は、図１２に示したステップに続くステップを示す説明図である。磁性粒子１０４ａ１は、更に時間の経過に伴って、図１３に示したように、第２隣接領域Ｒ２内に入る。このときの記録磁界の方向は上向きであるとする。磁性粒子１０４ａ１が第２隣接領域Ｒ２に入った時点で、磁性粒子１０４ａ１の磁化の方向は、下向きに固定されている。一方、磁性粒子１０４ａ１に隣接する第１隣接領域Ｒ１内の磁性粒子１０４ａは、記録磁界の方向すなわち上向きの磁化を有するようになる。
【０１０５】
図１４は、図１３に示したステップに続くステップを示す説明図である。磁性粒子１０４ａ１は、更に時間の経過に伴って、図１４に示したように、第２隣接領域Ｒ２から外れる。このときの記録磁界の方向は下向きであるとする。磁性粒子１０４ａ１の磁化の方向は、下向きに固定されたままである。一方、磁性粒子１０４ａ１に隣接する磁性粒子１０４ａが第２隣接領域Ｒ２内に入った時点で、その磁性粒子１０４ａの磁化の方向は、上向きに固定されている。また、新たに第１隣接領域Ｒ１に入った磁性粒子１０４ａは、記録磁界の方向すなわち下向きの磁化を有するようになる。本実施の形態では、以上のような動作が繰り返されて、記録が行われる。
【０１０６】
以下、本実施の形態に係る記録方法およびハードディスクドライブの効果について説明する。始めに、図１５および図１６を参照して、比較例の記録方法とその問題点について説明する。図１５は、比較例の記録方法の原理を示す説明図である。図１６は、比較例の記録方法の問題点を示す説明図である。
【０１０７】
図１５および図１６では、磁気記録層の複数の磁性粒子を複数の円で表している。円の中には、その磁性粒子の保磁力を記入している。図１５は、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が一致する理想的な場合を示している。図１６は、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が分布を有する場合を示している。実際の磁気記録層では、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力は分布を有している。同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が分布を有する原因の一つには、複数の磁性粒子の保磁力消失温度が分布を有することが挙げられる。
【０１０８】
比較例では、磁性粒子の直径を１２ｎｍとしている。図１５および図１６において、点線１０８は、磁気記録層の温度が磁性粒子の保磁力消失温度と一致する位置を示している。この点線１０８より右側の領域では、磁気記録層（磁性粒子）の温度が磁性粒子の保磁力消失温度を超え、磁性粒子の保磁力が０ｋＯｅとなる。また、点線１０８と点線１０９との間の領域では、点線１０８から離れるに従って、３Ｋ／ｎｍの温度勾配で、磁気記録層の温度が降下するものとする。また、この領域において、磁性粒子の保磁力は、温度１Ｋの降下に対して２００Ｏｅ増加する。比較例では、点線１０９の近傍に、１８ｋＯｅの記録磁界が印加される。これは、従来の記録方法と言える。点線１０９よりも左側の領域では、磁性粒子の保磁力は、記録磁界の大きさを超えている。点線１０９は、保磁力が記録磁界の大きさを超える複数の磁性粒子と、保磁力が記録磁界の大きさ以下となる複数の磁性粒子との境界を示している。
【０１０９】
理想的な場合では、複数の磁性粒子の保磁力は図１５に示したようになる。この場合、点線１０８と点線１０９との間の領域内の複数の磁性粒子の磁化の方向は記録磁界の方向に応じて変化し、点線１０９よりも左側の領域内の複数の磁性粒子の磁化の方向は記録磁界の方向に応じて変化しない。そのため、点線１０９の位置の両側で、磁性粒子の磁化の方向を変えることができる。理想的な場合では、点線１０９は直線になる。
【０１１０】
図１６には、同じ温度における複数の磁性粒子の保磁力が分布を有する場合における複数の磁性粒子の保磁力の一例を示している。この場合には、保磁力が記録磁界の大きさを超える複数の磁性粒子と、保磁力が記録磁界の大きさ以下となる複数の磁性粒子との境界を示す点線１０９は、直線ではなく、例えば図１６に示したような屈曲した線になる可能性がある。これにより、磁化遷移幅が増加し、高い線記録密度において十分な信号対雑音比が得られなくなる。
【０１１１】
これに対し、本実施の形態によれば高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能になる。以下、この本実施の形態による効果を示すシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、ＬＬＧ（Landau-Lifshitz-Gilbert）方程式を使用するＬＬＧシミュレーションによって、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布と、ハードディスク媒体１００の信号対雑音比との関係を調べた。
【０１１２】
始めに、測定可能な保磁力とシミュレーションで使用した保磁力との関係について説明する。文献“M.P.Sharrock et al; IEEE Transactions on Magnetics, Vol.MAG-17, No.6, November, 1981, p.3020-3022”に記載されているように、磁性粒子の保磁力は、磁性粒子に対する磁界印加時間に依存して変化する。この文献には、保磁力の磁界印加時間に対する依存性を表す式（以下、Sharrockの式と言う。）が記載されている。
【０１１３】
振動試料型磁力計（Vibrating Sample Magnetometer：ＶＳＭ）やカー効果測定装置等を用いて測定可能な静磁気特性としての保磁力は、秒オーダーの磁界印加時間における保磁力である。本出願において、この静磁気特性としての保磁力を静的保磁力と呼ぶ。一方、記録動作時における磁界印加時間は、上記静磁気特性としての保磁力を測定する際の磁界印加時間に比べて非常に短く、例えば１０-9秒オーダーである。従って、記録動作時における磁性粒子の保磁力は、静的保磁力と異なる。本出願において、記録動作時における保磁力を動的保磁力と呼ぶ。また、本出願において、特に動的と明記しないときの保磁力とは、静的保磁力を指す。なお、静的保磁力は、ヒステリシス曲線に基づいて測定可能である。ヒステリシス曲線に基づいて測定される静的保磁力は、厳密には、ヒステリシス曲線作成時の磁界変化速度によってわずかながら変化する。本出願における静的保磁力は、磁界変化速度を６０Ｏｅ／秒としたときの値とする。
【０１１４】
シミュレーションは、動的保磁力を用いて行った。一方、磁気記録層の特性を表すために使用した保磁力は静的保磁力である。磁気記録層の特性を表すために使用した静的保磁力とシミュレーションで使用した動的保磁力との間の変換は、Sharrockの式を用いて行った。
【０１１５】
シミュレーションは、以下で説明する第１および第２の比較例と、第１ないし第６の実施例について行った。第１および第２の比較例では、本実施の形態に係る記録方法とは異なる方法で、磁気記録層１０４に対する信号の記録を行った。第１ないし第６の実施例では、本実施の形態に係る記録方法を用いて磁気記録層１０４に対する信号の記録を行った。第１および第２の比較例、ならびに第１ないし第３の実施の形態では、キャップ層１０５を含まないハードディスク媒体を想定した。第４ないし第６の実施例では、キャップ層１０５を含むハードディスク媒体を想定した。表１に、シミュレーションで想定した磁気記録層１０４とキャップ層１０５の特性を示す。なお、表１において、１ｅｒｇ／ｃｃ＝１×１０−１Ｊ／ｍ３であり、１ｅｍｕ／ｃｃ＝１×１０３Ａ／ｍである。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
シミュレーションでは、磁気記録層１０４に加えられる熱の、トラック方向の位置の変化に対する温度の変化の勾配の大きさを５Ｋ／ｎｍとした。また、磁気記録層１０４に記録される信号の線記録密度を２５００ｋＦＣＩ（ＦＣＩは、１インチ当たりの磁束反転数）とした。これは、十分に高い線記録密度と言える。また、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布の幅ΔＴｃを、１０〜８０Ｋの範囲内で変化させた。
【０１１８】
また、シミュレーションを含めて本実施の形態では、磁気記録層１０４の特性を示す１つのパラメータとして、以下のように定義されたｄＨｃ／ｄＴを用いる。ｄＨｃ／ｄＴは、温度の変化に対する磁気記録層１０４の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値、より詳しくは、Ｔｃ-maxから室温（２５℃）の範囲内における温度の変化に対する磁気記録層１０４の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値である。
【０１１９】
上記のように定義されたｄＨｃ／ｄＴを用いる理由は、以下の通りである。実際のハードディスク媒体１００の磁気記録層１０４では、上記のように定義されたｄＨｃ／ｄＴを容易に測定することが可能になる。具体的には、ｄＨｃ／ｄＴは、磁気記録層１０４の保磁力の温度依存性を示す曲線における微分値の絶対値の最大値として求めることができる。また、記録動作に影響を与える第１隣接領域Ｒ１内における温度の変化に対する磁気記録層１０４の保磁力の変化の勾配は、上記のように定義されたｄＨｃ／ｄＴと十分に大きな相関を有すると考えられる。
【０１２０】
第１の比較例ではｄＨｃ／ｄＴを２５０Ｏｅ／Ｋとした。また、第２の比較例と第１ないし第６の実施例では、ｄＨｃ／ｄＴを６０〜２５０Ｏｅ／Ｋの範囲内で変化させた。
【０１２１】
第１の比較例では、磁性粒子１０４ａの保磁力が１５ｋＯｅとなったタイミングで、その磁性粒子１０４ａに対して１５ｋＯｅの大きさの記録磁界を印加して、信号の記録を行った。このように、第１の比較例では、本実施の形態に比べて大きな保磁力を有する磁性粒子１０４ａに対して、本実施の形態に比べて大きな記録磁界を印加して信号の記録を行った。これは、従来の記録方法と言える。表２に、第１の比較例の信号対雑音比（以下、ＳＮＲとも記す。）を示す。ＳＮＲの単位はｄＢである。なお、理論的に、理想状態の記録再生が行われた場合のＳＮＲは７ｄＢである。
【０１２２】
【表２】
【０１２３】
第２の比較例と第１ないし第６の実施例では、磁気記録層１０４の第１隣接領域Ｒ１に対して、所定の大きさの記録磁界を印加して、信号の記録を行った。第１の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを１ｋＯｅとした。表３に、第１の実施例のＳＮＲを示す。
【０１２４】
【表３】
【０１２５】
第２の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを２ｋＯｅとした。表４に、第２の実施例のＳＮＲを示す。
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
第３の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを３ｋＯｅとした。表５に、第３の実施例のＳＮＲを示す。
【０１２８】
【表５】
【０１２９】
第２の比較例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを４ｋＯｅとした。表６に、第２の比較例のＳＮＲを示す。
【０１３０】
【表６】
【０１３１】
第４の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを１ｋＯｅとした。表７に、第４の実施例のＳＮＲを示す。
【０１３２】
【表７】
【０１３３】
第５の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを２ｋＯｅとした。表８に、第５の実施例のＳＮＲを示す。
【０１３４】
【表８】
【０１３５】
第６の実施例では、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを３ｋＯｅとした。表９に、第６の実施例のＳＮＲを示す。
【０１３６】
【表９】
【０１３７】
比較例１（表２）では、ΔＴｃが小さくなるほどＳＮＲが大きくなっており、ΔＴｃが１０Ｋのときの３．１ｄＢがＳＮＲの最大値である。実際の磁気記録層１０４では、ΔＴｃが１０Ｋというのは、非常に小さい値である。そのため、３．１ｄＢを超えるＳＮＲは、従来の記録方法では実現し難い。そこで、ＳＮＲが３．１ｄＢ以上であれば、ＳＮＲが十分に高いと考えられる。
【０１３８】
第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下である第１ないし第３の実施例（表３〜５）では、少なくともΔＴｃが１０Ｋの場合には、ｄＨｃ／ｄＴが６０〜２５０Ｏｅ／Ｋの広い範囲において、３．１ｄＢを超えるＳＮＲが得られている。第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが４ｋＯｅである第２の比較例（表６）では、第１の比較例よりも小さなＳＮＲしか得られていない。この結果から、本実施の形態のように第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさを３ｋＯｅ以下にすることにより、十分に高いＳＮＲを得ることができることが分かる。
【０１３９】
本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１内において磁性粒子１０４ａの保磁力が発生し、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界においては磁性粒子１０４ａの保磁力は記録磁界の大きさ以上になっている。そのため、第１隣接領域Ｒ１内の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力がいずれも小さく、それらの分布も小さい段階で、この複数の磁性粒子１０４ａに対して比較的弱い記録磁界が印加されて、複数の磁性粒子１０４ａの磁化の方向が制御される。そのため、本実施の形態によれば、高いＳＮＲが得られると考えられる。
【０１４０】
また、第１ないし第３の実施例（表３〜５）において、ｄＨｃ／ｄＴが７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内では、ΔＴｃが１０Ｋの場合のみならず、ΔＴｃが２０Ｋの場合においても３．１ｄＢ以上のＳＮＲが得られている。そのため、ｄＨｃ／ｄＴは、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることが好ましい。
【０１４１】
また、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが２ｋＯｅ以下である第１および第２の実施例（表３，４）において、ｄＨｃ／ｄＴが１６５〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内の場合には、ΔＴｃが４０Ｋ以下の範囲内において３．１ｄＢ以上のＳＮＲが得られている。そのため、第１隣接領域Ｒ１に印加される記録磁界の大きさが２ｋＯｅ以下で、且つｄＨｃ／ｄＴが１６５〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることは、より好ましい。
【０１４２】
また、キャップ層１０５がある第４ないし第６の実施例（表７〜９）では、キャップ層１０５がない第１ないし第３の実施例（表３〜５）に対して、全体的に１．０〜１．５ｄＢだけＳＮＲが向上している。特に、キャップ層１０５がないとＳＮＲが小さくなる、ΔＴｃが６０〜８０Ｋのように大きい場合において、キャップ層１０５によるＳＮＲ向上の効果が大きい。これらのことから、ハードディスク媒体１００は、キャップ層１０５を含むことが好ましい。
【０１４３】
また、第４ないし第６の実施例（表７〜９）では、ｄＨｃ／ｄＴが７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内で、且つΔＴｃが６０Ｋ以下の範囲内の場合において、３．１ｄＢを超えるＳＮＲが得られている。このことから、ハードディスク媒体１００は、キャップ層１０５を含み、且つｄＨｃ／ｄＴが７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内で、ΔＴｃが６０Ｋ以下の範囲内であることが好ましい。
【０１４４】
次に、図１７を参照して、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃを測定する方法について説明する。この方法では、ハードディスク媒体１００の製造過程で作製される、キャップ層１０５を形成する前の積層体、すなわち基板１０１上に軟磁性層１０２、配向層１０３および磁気記録層１０４が形成された積層体を用いる。この方法では、カー効果測定装置を用いて、上記積層体における磁気記録層１０４に印加される磁界Ｈの大きさを変化させて磁気記録層１０４のカー回転角θＫを測定して、磁気記録層１０４のカー回転角θＫのヒステリシス曲線（以下、θＫ−Ｈヒステリシス曲線と言う。）を求める。磁気記録層１０４のカー回転角θＫは、磁気記録層１０４に直線偏光の光を照射して、磁気記録層１０４での反射光を検出し、入射光の偏光面に対する反射光の偏光面の回転角度を測定することによって得られる。
【０１４５】
上記θＫ−Ｈヒステリシス曲線を求める際の条件は、以下の通りである。磁気記録層１０４に照射される光によって磁気記録層１０４上に形成されるスポットの直径は１ｍｍである。なお、スポットの直径は、放射強度がスポット中心における放射強度の１／ｅ２となる環状の放射強度等高線の直径とする。上記光の波長は３５０ｎｍとする。磁気記録層１０４に印加される磁界Ｈの方向は、磁性粒子１０４ａの磁化容易軸方向すなわち磁気記録層１０４の厚み方向である。磁界Ｈの変化速度は６０Ｏｅ／秒である。磁界Ｈの変化範囲は−２０ｋＯｅ〜２０ｋＯｅである。
【０１４６】
図１７は、θＫ−Ｈヒステリシス曲線の一例を示している。図１７において、横軸は磁気記録層１０４に印加される磁界Ｈを示し、縦軸は磁気記録層１０４のカー回転角θＫを示している。ここで、図１７に示したθＫ−Ｈヒステリシス曲線について説明する。磁界Ｈを０から増加させてゆくと、カー回転角θＫは、増加して、図１７中の点Ａにおいて最大値θＫＳに達する。点Ａにおける磁界Ｈの大きさが飽和磁界Ｈｓである。点Ａから磁界Ｈを減少させてゆくと、カー回転角θＫは、点Ｂ，Ｃを経由して点Ｄに到達するように減少する。点Ｂは磁界Ｈが０となる点である。点Ｃはカー回転角θＫが０となる点である。点Ｃにおける磁界Ｈの大きさは−Ｈｃである。点Ｄはカー回転角θＫが−θＫＳ、磁界Ｈが−Ｈｓになる点である。
【０１４７】
点Ｄから磁界Ｈを増加させてゆくと、カー回転角θＫは、点Ｅ，Ｆ，Ｇを経由して点Ａに到達するように増加する。点Ｅは磁界Ｈが０となる点である。点Ｆはカー回転角θＫが０となる点である。点Ｆにおける磁界の大きさが保磁力Ｈｃである。点Ｇは、カー回転角θＫの大きさがθＫＳ／２となる点である。以上説明した点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ａを経由する閉じた曲線は、メジャーループと呼ばれる。図１７に示したように、点Ｃにおけるメジャーループに対する接線と、点Ａを通り横軸に平行な直線との交点を点Ｎとする。点Ｎにおける磁界Ｈの大きさが核形成磁界Ｈｎである。
【０１４８】
以上説明したθＫ−Ｈヒステリシス曲線に基づいて、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃを測定することができる。また、温度毎にθＫ−Ｈヒステリシス曲線を求めることにより、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃの温度依存性を求めることができる。これにより、ｄＨｃ／ｄＴも求めることができる。
【０１４９】
次に、図１７および図１８を参照して、磁気記録層１０４の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布の幅ΔＴｃを測定する方法について説明する。図１８は、図２に示したＨｃ-max、Ｈｃ-min、Ｈｃ-aveと、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃと、後述するパラメータΔＨｃ／Ｈｃの温度依存性を模式的に表している。図１８において、横軸は磁気記録層１０４の温度を示し、右側ほど温度が高い。図１８において、縦軸は保磁力およびΔＨｃ／Ｈｃを示し、上側ほどそれらの値が大きい。
【０１５０】
図１８に示したように、Ｈｃは、室温では、Ｈｃ-aveと等しいか、ほぼ等しい。温度の上昇に伴って、磁性粒子１０４ａの保磁力が減少するため、Ｈｃも減少する。その過程で、Ｈｃは、Ｈｃ-maxに近付く。これは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力が減少するにつれて、磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布内における相対的に大きな保磁力に大きく依存するようになるためである。そして、Ｈｃは、Ｈｃ-maxが実質的に０になることで初めて実質的に０になる。ΔＴｃの測定方法では、Ｈｃの温度依存性を求め、Ｈｃの絶対値が最小値、すなわち実質的に０になる最低の温度である第１の温度Ｔ１を求める。図１８から理解されるように、第１の温度Ｔ１は、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最大値Ｔｃ-maxと等しいか、ほぼ等しい。以上説明した原理により、Ｈｃの温度依存性から、Ｔｃ-maxと等しいか、ほぼ等しい第１の温度Ｔ１を求めることができる。
【０１５１】
また、ΔＴｃの測定方法では、パラメータΔＨｃ／Ｈｃの温度依存性を求める。ΔＨｃ／Ｈｃは、文献“I. TAGAWA and Y. NAKAMURA; IEEE Transactions on Magnetics, Vol.27, No.6, November, 1991, p.4975-4977”（以下、文献“TAGAWA and NAKAMURA”と記す。）に記載されているように、磁気記録層１０４内の複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布の標準偏差σを磁気記録層１０４の保磁力Ｈｃで割った値σ／Ｈｃと関係があるものである。
【０１５２】
ここで、図１７を参照して、ΔＨｃとΔＨｃ／Ｈｃの求め方について説明する。まず、図１７に示したθＫ−Ｈヒステリシス曲線における点Ｃから磁界Ｈを増加させてゆき、点Ｌを経由するマイナー曲線を求める。点Ｌは、マイナー曲線上で、カー回転角θＫの大きさがθＫＳ／２となる点である。次に、メジャーループ上の点Ｇにおける磁界Ｈの大きさと上記点Ｌにおける磁界Ｈの大きさとの差を求める。この差がΔＨｃである。ΔＨｃは、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力の分布の幅に関係する値であり、具体的には、文献“TAGAWA and NAKAMURA”に記載されているように、１．３５σと等しい。次に、ΔＨｃ／Ｈｃを求める。ここでのＨｃは、メジャーループから求められる磁気記録層１０４の保磁力である。このようにして、ΔＨｃ／Ｈｃは、θＫ−Ｈヒステリシス曲線に基づいて求めることができる。
【０１５３】
ΔＴｃの測定方法では、温度毎の磁気記録層１０４のθＫ−Ｈヒステリシス曲線を求め、このヒステリシス曲線に基づいて、パラメータΔＨｃ／Ｈｃの温度依存性を求める。そして、ΔＨｃ／Ｈｃが最大値をとるときの磁気記録層１０４の温度である第２の温度Ｔ２を求める。
【０１５４】
ここで、図１８を参照して、第２の温度Ｔ２の意味について説明する。磁気記録層１０４の温度を上げてゆき、Ｈｃ-minが０になる温度に近付いてくると、ΔＨｃがあまり変化しないのに対し、Ｈｃが急激に減少するため、ΔＨｃ／Ｈｃは増加する。一方、磁気記録層１０４の温度が、Ｈｃ-minが０になる温度以上になると、温度の上昇に伴って保磁力が０になる磁性粒子１０４ａの数が増加することにより、ΔＨｃが急激に減少する。そのため、ΔＨｃ／Ｈｃは、Ｈｃ-minが０になる温度で最大値をとる。Ｈｃ-minが０になる温度は、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布内の最低の保磁力消失温度Ｔｃ-minと等しいか、ほぼ等しい。第２の温度Ｔ２は、ΔＨｃ／Ｈｃが最大値をとるときの磁気記録層１０４の温度、すなわちＨｃ-minが０になる温度である。従って、第２の温度Ｔ２は、Ｔｃ-minと等しいか、ほぼ等しい。このようにして、Ｔｃ-minと等しいか、ほぼ等しい第２の温度Ｔ２を求めることができる。
【０１５５】
以上の説明から理解されるように、Ｔ１−Ｔ２は、複数の磁性粒子１０４ａの保磁力消失温度の分布の幅ΔＴｃと等しいか、ほぼ等しい。従って、Ｔ１−Ｔ２をΔＴｃとする。
【０１５６】
前述のように、本実施の形態では、磁気記録層１０４の所定の位置に印加される記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下となるように、ハードディスク媒体１００に記録磁界を印加する。前記所定の位置は、高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａの位置である。ここで、図１９を参照して、実際のハードディスク装置において、３ｋＯｅ以下の大きさの記録磁界が印加される磁気記録層１０４における前記所定の位置を特定する方法について説明する。この方法では、ハードディスク媒体１００に照射される光（近接場光）によってハードディスク媒体１００の表面上に形成される光のスポットの径と、実効トラック幅（以下、ＭＷＷと記す。）とを用いて、前記所定の位置を特定する。
【０１５７】
図１９は、前記所定の位置を特定する方法を説明するための説明図である。図１９において、実線の楕円は、ハードディスク媒体１００に照射される光によってハードディスク媒体１００の表面上に形成される光のスポットの形状を表している。記号ＰＧＣは、このスポットの中心を表している。また、破線の楕円は、磁気記録層１０４に形成される高温領域ＨＴを表している。高温領域ＨＴの形状は、スポットの形状と相似である。また、高温領域ＨＴの中心は、スポットの中心ＰＧＣの直下に位置する。なお、高温領域ＨＴおよびスポットの形状は、楕円に限らず円もしくは矩形であってもよい。
【０１５８】
ハードディスク媒体１００の表面上に形成されるスポットの形状は、例えば、文献“T. Matsumoto et al; OPTICS LETTERS, Vol.31, No.2, January 15, 2006, p.259-261”に記載されている方法によって認識することができる。この文献には、相変化記録媒体に照射される光によって、相変化記録媒体の記録層に形成される記録マークを観察する方法が記載されている。前記所定の位置を特定する方法では、この文献に記載された方法を用いて、スポットの形状を認識する。
【０１５９】
前記所定の位置を特定する方法では、まず、相変化記録媒体にスライダ１０を接触させた状態で、相変化記録媒体に対して、本実施の形態に係る記録方法に用いられる光を照射する。相変化記録媒体の記録層は、例えばアモルファスのＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅによって形成されている。記録層のうち、光が照射された部分は、アモルファスから結晶質に相変化する。次に、相変化記録媒体をアルカリ性のエッチング液に浸して、記録層をエッチングする。これにより、記録層のうち、光が照射された部分は、周囲よりも窪んだ状態になる。この窪みの形状は、ハードディスク媒体１００の表面上に形成されるスポットの形状とみなすことができる。従って、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、この窪みを観察することによって、ハードディスク媒体１００の表面上に形成されるスポットの形状を認識することができる。
【０１６０】
ＰＧＣの直下の高温領域ＨＴの中心から高温領域ＨＴの後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａまでの距離ＣＥは、トラック方向（図１９における左右方向）における高温領域ＨＴの半径（図１９では短半径）とほぼ等しい。また、トラック幅方向ＴＷ（図１９における上下方向）における高温領域ＨＴの径（図１９では長径）は、ＭＷＷとほぼ等しい。前述のように、高温領域ＨＴの形状は、スポットの形状と相似である。従って、トラック方向におけるスポットの径（短径）を記号Ｗ１で表し、トラック幅方向ＴＷにおけるスポットの径（長径）を記号Ｗ２で表すと、距離ＣＥは、下記の式（１）で表される。
【０１６１】
ＣＥ＝ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２ …（１）
【０１６２】
前記所定の位置は、磁気記録層１０４において、スポットの中心の直下の位置から、スポットの移動方向Ｄ１とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離ＣＥだけ離れた位置である。スポットの中心ＰＧＣは、磁気ヘッド１の位置、具体的にはプラズモンジェネレータ４２（光発生素子）の近接場光発生エッジ４２ｇの位置によって特定することができる。従って、前記所定の位置は、磁気ヘッド１の位置と式（１）によって特定することができる。
【０１６３】
なお、ＭＷＷは、トラック幅方向ＴＷにおける再生波形の半値全幅である。トラック幅方向ＴＷにおける再生波形は、トラック幅方向ＴＷに磁気ヘッド１の位置を変えて、位置毎の再生出力を求めることによって作成することができる。
【０１６４】
次に、本実施の形態に係る記録方法の効果について確認した実験の結果について説明する。実験では、下記の表１０に示した構成のハードディスク媒体１００を作製し、このハードディスク媒体１００に対して線記録密度が２５００ｋＦＣＩの信号を記録し、記録した信号を再生してハードディスク媒体１００のＳＮＲを求めた。磁気記録層１０４に印加される記録磁界の大きさは、１ｋＯｅとした。
【０１６５】
【表１０】
【０１６６】
実験では、磁気記録層１０４におけるＰｄ層の厚みが異なる２つのハードディスク媒体１００を作製した。これら２つのハードディスク媒体１００の磁気記録層１０４のｄＨｃ／ｄＴは、それぞれ、７０．２Ｏｅ／Ｋ、２１９．７Ｏｅ／Ｋであった。また、これら２つのハードディスク媒体１００において、ΔＴｃは５９．８Ｋであった。表１１に実験結果を示す。
【０１６７】
【表１１】
【０１６８】
上記実験結果からも、本実施の形態によれば、高い線記録密度と高い信号対雑音比を実現することが可能であることが分かる。
【０１６９】
［第２の実施の形態］
次に、図２０ないし図２２を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２０は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。図２１は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。図２２は、本実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【０１７０】
本実施の形態における記録ヘッド１６は、以下の点で第１の実施の形態における記録ヘッド１６と異なっている。本実施の形態における記録ヘッド１６は、第１の実施の形態における磁極３６、コア４１、プラズモンジェネレータ４２（加熱素子４２）およびクラッド層７８，７９，８０の代りに、磁極３７、コア４５、プラズモンジェネレータ４６およびクラッド層８３，８４を備えている。また、本実施の形態では、第１の実施の形態における連結層３４，３５、冷却層４３および絶縁層７７，８１が設けられていない。
【０１７１】
磁極３７は、ヨーク層３３の上に配置されている。図２０および図２１に示したように、磁極３７は、媒体対向面１２ａに配置された端面３７ａを有している。端面３７ａの形状は、例えば矩形である。本実施の形態における記録ヘッド１６は、更に、ヨーク層３３および絶縁層７６の上において磁極３７の周囲に配置された絶縁層８２を備えている。磁極３７および絶縁層８２の上面は平坦化されている。
【０１７２】
プラズモンジェネレータ４６は、磁極３７の上に配置されている。クラッド層８３は、磁極３７、プラズモンジェネレータ４６および絶縁層８２を覆うように配置されている。コア４５は、クラッド層８３の上に配置されている。クラッド層８４は、クラッド層８３の上においてコア４５の周囲に配置されている。コア４５およびクラッド層８３の上面は平坦化されている。
【０１７３】
コア４５は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。図２０ないし図２２に示したように、コア４５は、入射端４５ａと、媒体対向面１２ａに配置された前端面４５ｂと、上面４５ｃと、下面であるエバネッセント光発生面４５ｄと、２つの側面４５ｅ，４５ｆとを有している。エバネッセント光発生面４５ｄは、コア４５を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。コア４５は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端４５ａに入射されたレーザ光を伝播させる。
【０１７４】
プラズモンジェネレータ４６は、媒体対向面１２ａの近傍において、コア４５の下方に配置されている。プラズモンジェネレータ４６は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ４６ｇとを有している。図２０に示したように、プラズモンジェネレータ４６の外面は、エバネッセント光発生面４５ｄに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ４６ａを含んでいる。伝播エッジ４６ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ４６ｇは、伝播エッジ４６ａの端に位置している。
【０１７５】
図２０に示したように、クラッド層８３のうち、エバネッセント光発生面４５ｄと伝播エッジ４６ａとの間に配置された部分は、コア４５の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部８３Ａを構成している。
【０１７６】
図２１に示したように、プラズモンジェネレータ４６の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ４６ａに連結され伝播エッジ４６ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の斜面４６ｂおよび第２の斜面４６ｃを含んでいる。
【０１７７】
図２０および図２１に示したように、プラズモンジェネレータ４６の外面は、更に、第１の斜面４６ｂと第２の斜面４６ｃの下端同士を接続する下面４６ｄと、媒体対向面１２ａに配置された前端面４６ｅと、その反対側の後端面４６ｆとを含んでいる。前端面４６ｅの形状は、三角形である。下面４６ｄは、磁極３７の上面に接している。
【０１７８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１７９】
［第３の実施の形態］
次に、図２５を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。図２５は、本実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。本実施の形態におけるヘッド部１２は、第１の実施の形態における記録ヘッド１６の代りに、記録ヘッド２８を備えている。
【０１８０】
記録ヘッド２８は、絶縁層２７の上に配置されたリターンヨーク層５１と、絶縁層２７の上においてリターンヨーク層５１の周囲に配置された図示しない絶縁層とを備えている。リターンヨーク層５１は、軟磁性材料によって形成されている。リターンヨーク層５１および図示しない絶縁層の上面は平坦化されている。
【０１８１】
記録ヘッド２８は、更に、コア６１とクラッドとを含む導波路を備えている。クラッドは、クラッド層８５，８６，８７を有している。クラッド層８５は、リターンヨーク層５１および図示しない絶縁層の上に配置されている。コア６１は、クラッド層８５の上に配置されている。クラッド層８６は、クラッド層８５の上においてコア６１の周囲に配置されている。コア６１およびクラッド層８６の上面は平坦化されている。クラッド層８７は、コア６１およびクラッド層８６の上に配置されている。
【０１８２】
コア６１は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。コア６１は、入射端６１ａと、その反対側の前端面とを有している。コア６１は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端６１ａに入射されたレーザ光を伝播させる。
【０１８３】
記録ヘッド２８は、更に、媒体対向面１２ａの近傍において、コア６１の上方に配置されたプラズモンジェネレータ６２と、コア６１との間にプラズモンジェネレータ６２を挟む位置に配置された磁極５２とを備えている。なお、コア６１、プラズモンジェネレータ６２および磁極５２の形状および配置については、後で詳しく説明する。
【０１８４】
記録ヘッド２８は、更に、媒体対向面１２ａから離れた位置において、クラッド層８５，８６，８７に埋め込まれた２つの連結部５３Ａ，５３Ｂを備えている。連結部５３Ａ，５３Ｂは、軟磁性材料によって形成されている。連結部５３Ａ，５３Ｂは、コア６１のトラック幅方向ＴＷの両側において、コア６１に対して間隔をあけて配置されている。連結部５３Ａ，５３Ｂの下面はリターンヨーク層５１の上面に接している。
【０１８５】
記録ヘッド２８は、更に、クラッド層８７に埋め込まれた連結層５４を備えている。連結層５４は、軟磁性材料によって形成されている。連結層５４は、連結部５３Ａ，５３Ｂの上方の位置に配置されている。連結層５４の下面は連結部５３Ａ，５３Ｂの上面に接している。
【０１８６】
記録ヘッド２８は、更に、磁極５２と連結層５４の周囲に配置された絶縁層８８と、この絶縁層８８の上に配置された絶縁層８９と、この絶縁層８９の上に配置されたコイル６０と、コイル６０を覆う絶縁層９０とを備えている。コイル６０は、連結層５４を中心として巻回された平面渦巻き形状を有している。コイル６０は、ハードディスク媒体１００に記録する情報に応じた磁界を発生する。コイル６０は、銅等の導電材料によって形成されている。
【０１８７】
記録ヘッド２８は、更に、ヨーク層５５を備えている。ヨーク層５５は、磁極５２、絶縁層９０および連結層５４の上に配置され、媒体対向面１２ａの近傍において磁極５２の上面に接し、媒体対向面１２ａから離れた位置で連結層５４の上面に接している。ヨーク層５５は、軟磁性材料によって形成されている。
【０１８８】
記録ヘッド２８において、リターンヨーク層５１、連結部５３Ａ，５３Ｂ、連結層５４、ヨーク層５５および磁極５２は、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる磁路を構成している。磁極５２は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有し、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に記録磁界を発生する。
【０１８９】
次に、図２３および図２４を参照して、コア６１、プラズモンジェネレータ６２および磁極５２の形状および配置について詳しく説明する。図２３は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。図２４は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。
【０１９０】
コア６１は、図２５に示した入射端６１ａの他に、図２３および図２４に示したように、媒体対向面１２ａに配置された前端面６１ｂと、上面であるエバネッセント光発生面６１ｃと、下面６１ｄと、２つの側面６１ｅ，６１ｆとを有している。エバネッセント光発生面６１ｃは、コア６１を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。
【０１９１】
プラズモンジェネレータ６２は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ６２ｇとを有している。図２３に示したように、プラズモンジェネレータ６２の外面は、エバネッセント光発生面６１ｃに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ６２ａを含んでいる。伝播エッジ６２ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ６２ｇは、伝播エッジ６２ａの端に位置している。
【０１９２】
図２３に示したように、クラッド層８７のうち、エバネッセント光発生面６１ｃと伝播エッジ６２ａとの間に配置された部分は、コア６１の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部８７Ａを構成している。
【０１９３】
図２４に示したように、プラズモンジェネレータ６２の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ６２ａに連結され伝播エッジ６２ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の側面６２ｂおよび第２の側面６２ｃを含んでいる。
【０１９４】
図２３および図２４に示したように、プラズモンジェネレータ６２の外面は、更に、媒体対向面１２ａに配置された前端面６２ｅを含んでいる。前端面６２ｅの下端は、伝播エッジ６２ａの端に位置する。この下端は、近接場光発生エッジ６２ｇを形成する。
【０１９５】
プラズモンジェネレータ６２は、Ｖ字形状部分を含む第１の部分６２１を有している。Ｖ字形状部分は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。Ｖ字形状部分の媒体対向面１２ａに平行な断面の形状はＶ字形状である。Ｖ字形状部分の下端部は、伝播エッジ６２ａを構成する。プラズモンジェネレータ６２は、更に、媒体対向面１２ａから離れた位置においてＶ字形状部分に収容された第２の部分６２２を有している。
【０１９６】
磁極５２の一部は、プラズモンジェネレータ６２の第１の部分６２１のＶ字形状部分によって形成された空間内に収容されている。磁極５２は、媒体対向面１２ａに配置された端面５２ａを有している。
【０１９７】
本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、磁極５２は、加熱素子および光発生素子であるプラズモンジェネレータ６２に対して、高温領域ＨＴの移動方向Ｄ１の後方（トレーリング端側）に配置されている。そのため、本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１の任意の位置における記録磁界の大きさＨｚは、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における記録磁界の大きさＨｚ以下となる。従って、本実施の形態では、第１隣接領域Ｒ１と第２隣接領域Ｒ２の境界位置における記録磁界の大きさＨｚが３ｋＯｅ以下であれば、後端ＨＴＥに隣接する少なくとも１つの磁性粒子１０４ａに印加される記録磁界の大きさＨｚは３ｋＯｅ以下となる。
【０１９８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１９９】
［第４の実施の形態］
次に、図２６ないし図２８を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。図２６は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す断面図である。図２７は、本実施の形態における磁気ヘッドの要部を示す正面図である。図２８は、本実施の形態における磁気ヘッドを示す断面図である。
【０２００】
本実施の形態における記録ヘッド２８は、以下の点で第３の実施の形態における記録ヘッド２８と異なっている。本実施の形態における記録ヘッド２８は、第３の実施の形態における磁極５２、コア６１、プラズモンジェネレータ６２、クラッド層８５，８６，８７および絶縁層８８の代りに、磁極５６、コア６５、プラズモンジェネレータ６６、クラッド層９１，９２，９３および絶縁層９４を備えている。
【０２０１】
プラズモンジェネレータ６６は、リターンヨーク層５１の上に配置されている。クラッド層９１は、リターンヨーク層５１、プラズモンジェネレータ６６およびリターンヨーク層５１の周囲に配置された図示しない絶縁層を覆うように配置されている。
【０２０２】
磁極５６とコア６５は、いずれもクラッド層９１の上に配置されている。クラッド層９２は、クラッド層９１の上において磁極５６およびコア６５の周囲に配置されている。磁極５６、コア６５およびクラッド層９２の上面は平坦化されている。図２６および図２７に示したように、磁極５６は、媒体対向面１２ａに配置された端面５６ａと、その反対側の後端面とを有している。端面５６ａの形状は、例えば矩形である。
【０２０３】
コア６５は、媒体対向面１２ａに垂直な方向（Ｘ方向）に延びている。図２６ないし図２８に示したように、コア６５は、入射端６５ａと、媒体対向面１２ａにより近い前端面６５ｂと、上面６５ｃと、下面であるエバネッセント光発生面６５ｄと、２つの側面（図示せず）とを有している。エバネッセント光発生面６５ｄは、コア６５を伝播する光に基づいてエバネッセント光を発生する。コア６５の前端面６５ｂは、磁極５６の後端面に接している。コア６５は、レーザダイオード１６０より出射されて、入射端６５ａに入射されたレーザ光を伝播させる。
【０２０４】
プラズモンジェネレータ６６は、媒体対向面１２ａの近傍において、磁極５６およびコア６５の下方に配置されている。プラズモンジェネレータ６６は、以下で説明する複数の部分を含む外面と、媒体対向面１２ａに配置された近接場光発生エッジ６６ｇとを有している。図２６に示したように、プラズモンジェネレータ６６の外面は、エバネッセント光発生面６５ｄに対して所定の間隔をもって対向して媒体対向面１２ａに垂直な方向に延びる伝播エッジ６６ａを含んでいる。伝播エッジ６６ａはプラズモンを伝播させる。近接場光発生エッジ６６ｇは、伝播エッジ６６ａの端に位置している。
【０２０５】
図２６に示したように、クラッド層９１のうち、エバネッセント光発生面６５ｄと伝播エッジ６６ａとの間に配置された部分は、コア６５の屈折率よりも小さい屈折率を有する緩衝部９１Ａを構成している。
【０２０６】
図２７に示したように、プラズモンジェネレータ６６の外面は、更に、それぞれ伝播エッジ６６ａに連結され伝播エッジ６６ａから離れるに従って互いの距離が大きくなる第１の斜面６６ｂおよび第２の斜面６６ｃを含んでいる。
【０２０７】
図２６および図２７に示したように、プラズモンジェネレータ６６の外面は、更に、第１の斜面６６ｂと第２の斜面６６ｃの下端同士を接続する下面６６ｄと、媒体対向面１２ａに配置された前端面６６ｅと、その反対側の後端面６６ｆとを含んでいる。前端面６６ｅの形状は、三角形である。前端面６６ｅの頂点の１つは、伝播エッジ６６ａの端に位置する。この頂点は、近接場光発生エッジ６６ｇを形成する。下面６６ｄは、リターンヨーク層５１の上面に接している。
【０２０８】
本実施の形態における記録ヘッド２８は、更に、磁極５６の上に配置された連結層５７を備えている。連結層５７は、軟磁性材料によって形成されている。連結層５７は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。クラッド層９３は、コア６５およびクラッド層９２の上において連結層５７の周囲に配置されている。連結層５７およびクラッド層９３の上面は平坦化されている。
【０２０９】
本実施の形態における記録ヘッド２８は、更に、連結層５７およびクラッド層９３の上に配置された連結層５８を備えている。連結層５８は、軟磁性材料によって形成されている。連結層５８は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有している。絶縁層９４は、クラッド層９３の上において連結層５８の周囲に配置されている。連結層５８および絶縁層９４の上面は平坦化されている。ヨーク層５５は、媒体対向面１２ａの近傍において連結層５８の上面に接している。
【０２１０】
本実施の形態では、連結部５３Ａ，５３Ｂは、クラッド層９１，９２，９３に埋め込まれている。また、連結層５４は、絶縁層９４に埋め込まれている。
【０２１１】
本実施の形態における記録ヘッド２８において、リターンヨーク層５１、連結部５３Ａ，５３Ｂ、連結層５４、ヨーク層５５、連結層５８，５７および磁極５６は、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる磁路を構成している。磁極５６は、媒体対向面１２ａに配置された端面を有し、コイル６０によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に記録磁界を発生する。
【０２１２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第３の実施の形態と同様である。
【０２１３】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、磁気ヘッドの構成は、上記各実施の形態に示したものに限定されず、請求の範囲で規定された要件を満たすものであればよい。
【符号の説明】
【０２１４】
１…磁気ヘッド、３６…磁極、４２…プラズモンジェネレータ、１００…ハードディスク媒体、１０４…磁気記録層、１０４ａ…磁性粒子、１０５…キャップ層、ＨＴ…高温領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体に対して、記録磁界と熱を加えて情報を記録する熱アシスト磁気記録方法であって、
前記ハードディスク媒体の一部に前記熱を加え且つ前記ハードディスク媒体において前記熱が加えられる位置を移動させることによって、前記磁気記録層に、移動する高温領域を形成する第１のステップであって、前記高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域であり、前記高温領域の移動方向における前記高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有するものである第１のステップと、
前記高温領域の前記後端に隣接する前記少なくとも１つの磁性粒子に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加する第２のステップと
を含むことを特徴とする熱アシスト磁気記録方法。
【請求項２】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項３】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項２記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項４】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体に対して、記録磁界と熱を加えて情報を記録する熱アシスト磁気記録方法であって、
前記ハードディスク媒体の一部に前記熱を加えるために前記ハードディスク媒体に光を照射して、前記ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成する第１のステップと、
前記磁気記録層の所定の位置に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加する第２のステップとを含み、
前記ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向における前記スポットの径をＷ１とし、トラック幅方向における前記スポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、前記磁気記録層において、前記スポットの中心の直下の位置から、前記スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置であることを特徴とする熱アシスト磁気記録方法。
【請求項５】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項４記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項６】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項５記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項７】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体と、
前記ハードディスク媒体に対して相対的に移動し、前記ハードディスク媒体に対して熱アシスト磁気記録によって情報を記録する磁気ヘッドとを備えたハードディスクドライブであって、
前記磁気ヘッドは、前記ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、前記ハードディスク媒体に対して熱を加える加熱素子とを有し、
前記磁気ヘッドは、前記加熱素子を用いて前記ハードディスク媒体の一部に熱を加え且つ前記ハードディスク媒体において前記熱が加えられる位置が移動することによって、前記磁気記録層に、移動する高温領域を形成し、
前記高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域であり、前記高温領域の移動方向における前記高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有するものであり、
前記磁気ヘッドは、前記高温領域の前記後端に隣接する前記少なくとも１つの磁性粒子に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記磁極を用いて前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加することを特徴とするハードディスクドライブ。
【請求項８】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項７記載のハードディスクドライブ。
【請求項９】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項８記載のハードディスクドライブ。
【請求項１０】
前記加熱素子は、近接場光を発生する素子であることを特徴とする請求項７記載のハードディスクドライブ。
【請求項１１】
前記磁極は、前記加熱素子に対して、前記高温領域の前記移動方向の前方に配置されていることを特徴とする請求項７記載のハードディスクドライブ。
【請求項１２】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体と、
前記ハードディスク媒体に対して相対的に移動し、前記ハードディスク媒体に対して熱アシスト磁気記録によって情報を記録する磁気ヘッドとを備えたハードディスクドライブであって、
前記磁気ヘッドは、前記ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、前記ハードディスク媒体に熱を加えるための光を発生する光発生素子とを有し、
前記磁気ヘッドは、前記ハードディスク媒体の一部に熱を加えるために、前記光発生素子を用いて前記ハードディスク媒体に前記光を照射して、前記ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成し、
前記磁気ヘッドは、前記磁気記録層の所定の位置に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記磁極を用いて前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加し、
前記ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向における前記スポットの径をＷ１とし、トラック幅方向における前記スポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、前記磁気記録層において、前記スポットの中心の直下の位置から、前記スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置であることを特徴とするハードディスクドライブ。
【請求項１３】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項１２記載のハードディスクドライブ。
【請求項１４】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項１３記載のハードディスクドライブ。
【請求項１５】
前記光発生素子は、近接場光を発生する素子であることを特徴とする請求項１２記載のハードディスクドライブ。
【請求項１６】
前記磁極は、前記光発生素子に対して、前記スポットの移動方向の前方に配置されていることを特徴とする請求項１２記載のハードディスクドライブ。
【請求項１７】
熱アシスト磁気記録によって情報が記録されるハードディスク媒体であって、
磁気記録層とキャップ層とを備え、
前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含み、
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であり、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であり、
前記キャップ層は、強磁性材料よりなり、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有することを特徴とするハードディスク媒体。
【請求項１】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体に対して、記録磁界と熱を加えて情報を記録する熱アシスト磁気記録方法であって、
前記ハードディスク媒体の一部に前記熱を加え且つ前記ハードディスク媒体において前記熱が加えられる位置を移動させることによって、前記磁気記録層に、移動する高温領域を形成する第１のステップであって、前記高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域であり、前記高温領域の移動方向における前記高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有するものである第１のステップと、
前記高温領域の前記後端に隣接する前記少なくとも１つの磁性粒子に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加する第２のステップと
を含むことを特徴とする熱アシスト磁気記録方法。
【請求項２】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項３】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項２記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項４】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体に対して、記録磁界と熱を加えて情報を記録する熱アシスト磁気記録方法であって、
前記ハードディスク媒体の一部に前記熱を加えるために前記ハードディスク媒体に光を照射して、前記ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成する第１のステップと、
前記磁気記録層の所定の位置に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加する第２のステップとを含み、
前記ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向における前記スポットの径をＷ１とし、トラック幅方向における前記スポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、前記磁気記録層において、前記スポットの中心の直下の位置から、前記スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置であることを特徴とする熱アシスト磁気記録方法。
【請求項５】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項４記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項６】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項５記載の熱アシスト磁気記録方法。
【請求項７】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体と、
前記ハードディスク媒体に対して相対的に移動し、前記ハードディスク媒体に対して熱アシスト磁気記録によって情報を記録する磁気ヘッドとを備えたハードディスクドライブであって、
前記磁気ヘッドは、前記ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、前記ハードディスク媒体に対して熱を加える加熱素子とを有し、
前記磁気ヘッドは、前記加熱素子を用いて前記ハードディスク媒体の一部に熱を加え且つ前記ハードディスク媒体において前記熱が加えられる位置が移動することによって、前記磁気記録層に、移動する高温領域を形成し、
前記高温領域は、その周囲に比べて温度が高く、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値以上の温度となる領域であり、前記高温領域の移動方向における前記高温領域の後端に隣接する少なくとも１つの磁性粒子は、０以外の値の保磁力を有するものであり、
前記磁気ヘッドは、前記高温領域の前記後端に隣接する前記少なくとも１つの磁性粒子に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記磁極を用いて前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加することを特徴とするハードディスクドライブ。
【請求項８】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項７記載のハードディスクドライブ。
【請求項９】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項８記載のハードディスクドライブ。
【請求項１０】
前記加熱素子は、近接場光を発生する素子であることを特徴とする請求項７記載のハードディスクドライブ。
【請求項１１】
前記磁極は、前記加熱素子に対して、前記高温領域の前記移動方向の前方に配置されていることを特徴とする請求項７記載のハードディスクドライブ。
【請求項１２】
磁気記録層を有し、前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含むハードディスク媒体と、
前記ハードディスク媒体に対して相対的に移動し、前記ハードディスク媒体に対して熱アシスト磁気記録によって情報を記録する磁気ヘッドとを備えたハードディスクドライブであって、
前記磁気ヘッドは、前記ハードディスク媒体に対して記録磁界を加える磁極と、前記ハードディスク媒体に熱を加えるための光を発生する光発生素子とを有し、
前記磁気ヘッドは、前記ハードディスク媒体の一部に熱を加えるために、前記光発生素子を用いて前記ハードディスク媒体に前記光を照射して、前記ハードディスク媒体の表面上に、移動する光のスポットを形成し、
前記磁気ヘッドは、前記磁気記録層の所定の位置に印加される前記記録磁界の大きさが３ｋＯｅ以下となるように、前記磁極を用いて前記ハードディスク媒体に前記記録磁界を印加し、
前記ハードディスク媒体における実効トラック幅をＭＷＷとし、トラック方向における前記スポットの径をＷ１とし、トラック幅方向における前記スポットの径をＷ２としたときに、前記所定の位置は、前記磁気記録層において、前記スポットの中心の直下の位置から、前記スポットの移動方向とは反対方向に、ＭＷＷ×（Ｗ１／Ｗ２）／２で表される距離だけ離れた位置であることを特徴とするハードディスクドライブ。
【請求項１３】
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であることを特徴とする請求項１２記載のハードディスクドライブ。
【請求項１４】
前記ハードディスク媒体は、更に、強磁性材料よりなるキャップ層を含み、前記キャップ層は、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有し、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であることを特徴とする請求項１３記載のハードディスクドライブ。
【請求項１５】
前記光発生素子は、近接場光を発生する素子であることを特徴とする請求項１２記載のハードディスクドライブ。
【請求項１６】
前記磁極は、前記光発生素子に対して、前記スポットの移動方向の前方に配置されていることを特徴とする請求項１２記載のハードディスクドライブ。
【請求項１７】
熱アシスト磁気記録によって情報が記録されるハードディスク媒体であって、
磁気記録層とキャップ層とを備え、
前記磁気記録層は、複数の磁性粒子と、非磁性材料よりなり複数の磁性粒子を隔てる粒界部とを含み、
温度の変化に対する前記磁気記録層の保磁力の変化の勾配の絶対値の最大値は、７０〜２２０Ｏｅ／Ｋの範囲内であり、
前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の分布の幅は、６０Ｋ以下であり、
前記キャップ層は、強磁性材料よりなり、前記複数の磁性粒子の保磁力消失温度の最大値よりも高い保磁力消失温度を有することを特徴とするハードディスク媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１２−１９０５２８（Ｐ２０１２−１９０５２８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８４５９（Ｐ２０１１−２５８４５９）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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