情報記憶媒体および情報記憶装置
【課題】記録磁場による磁化反転を記録原理としない新しい記録方式で磁化を記録可能な情報記憶媒体および情報記憶装置を提供する。
【解決手段】本件開示の情報記憶媒体は、記憶層と反強磁性層とを備えている。この記億層は、第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、その第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消える、磁化の有無によって情報を記憶するものである。また、反強磁性層は、上記記憶層が重なった、その記憶層と磁気的に交換結合したものである。
【解決手段】本件開示の情報記憶媒体は、記憶層と反強磁性層とを備えている。この記億層は、第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、その第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消える、磁化の有無によって情報を記憶するものである。また、反強磁性層は、上記記憶層が重なった、その記憶層と磁気的に交換結合したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件開示は、情報記憶媒体および情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスク装置（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）に代表される、媒体に磁化で情報を記憶する情報記憶装置が知られている。この情報記憶装置には、パーソナルコンピュータやＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌ Ｄｉｓｃ）レコーダ等に内蔵される内蔵型が知られている。また、パーソナルコンピュータ等に外付けされる外付け型も知られている。いずれの型の情報記憶装置に対しても、記憶容量の増大化、装置の小型化、コスト低減等の要求を満たすために、単位面積、若しくは単位体積辺りの記録容量を増加させることが求められている。
【０００３】
近年、ＨＤＤにおいては、高記録密度においても記録ビットの安定性が高い垂直磁気記録方式の装置が実用化されている。さらに将来技術として、より高密度での記録を狙った技術についても研究開発が盛んである。そのような将来技術としては、記録ビットとして用いられる微細ビットを微細加工で媒体上に固定的に作りこむビットパターンドメディアの技術や記録ビットへ磁化情報を熱と磁界で書き込む熱アシストの技術などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１６６７３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｓ．Ｏｈｋｏｓｈｉ ｅｔ．ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２０，３０４８−３０５４（２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、媒体に磁化で情報を記録する情報記憶装置における従来の記録方式では、記録磁場による磁化反転が、程度の差こそあれ原理的に用いられている。このため、媒体が有する磁性体の異方性磁界のばらつきや周りの記録ビットからの漏れ磁界による干渉等により、各々の記録ビットで磁化反転磁界が異なる。つまり、媒体の全体として磁化反転磁界の分布を持ってしまうことが原理的に避けられない。そして、このような磁化反転磁界の分布は記録精度の低下を招く。将来技術であるビットパターンメディアの技術や熱アシストの技術でも、この記録ビットの磁化反転磁界の分布が高密度記録化への大きな障害となっている。
【０００７】
一方で、磁化によって情報を記録することには、特に情報再生の技術として高密度記録化に対応可能な優れた磁気ヘッドの技術が存在しているという点で大きな利点がある。
【０００８】
理論的に言えば、記録磁場による磁化反転を記録原理とせずに磁化を記録することができる新しい記録方式であれば上記のような記録精度の低下は生じないはずであるが、そのような新しい記録方式で磁化を記録可能な情報記録媒体や情報記憶装置は知られていない。
【０００９】
上記事情に鑑み、本件開示は、記録磁場による磁化反転を記録原理としない新しい記録方式で磁化を記録可能な情報記憶媒体および情報記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する情報記憶媒体の基本形態は、基板と、その基板上に配置される反強磁性層と、その反強磁性層上に配置される記憶層とを有する。
【００１１】
上記記憶層は、上記反強磁性層と交換結合し、かつ第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、その第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消えるものである。
【００１２】
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、上記情報記憶媒体と、光源と、光学系と、情報再生部とを備えている。
【００１３】
上記光源は、上記第１の波長の光と上記第２の波長の光とを情報に応じて切り替えながら発光するものである。
【００１４】
上記光学系は、上記光源が発光する光を導いて上記情報記憶媒体の記憶層に照射するものである。
【００１５】
上記情報再生部は、上記記憶層における磁化の有無を磁気的に検知することで情報を再生するものである。
【発明の効果】
【００１６】
情報記憶媒体および情報記憶装置の上記基本形態によれば、２種類の光の照射で磁化を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】情報記憶装置の具体的な一実施形態を示す図である。
【図２】ヘッドアームアセンブリの先端近辺を示す図である。
【図３】情報記憶媒体の構造を示す図である。
【図４】情報記憶媒体に光で情報が記録される様子を示す図である。
【図５】情報記憶媒体から情報が消去される様子を示す図である。
【図６】情報が記録されていない情報記憶媒体に対する情報再生の様子を示す図である。
【図７】情報が記録されている情報記憶媒体に対する情報再生の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
基本形態について上記説明した情報記憶媒体および情報記憶装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、情報記憶装置の具体的な一実施形態を示す図である。
【００２０】
図１に示す情報記憶装置１００は、パーソナルコンピュータなどといったタイプのホスト装置の外部に接続され、あるいはＤＶＤなどといったタイプのホスト装置の内部に組み込まれて利用される装置である。
【００２１】
図１に示すように、情報記憶装置１００のハウジング１０１には、情報記憶媒体２００、スピンドルモータ１１０、ヘッドアームアセンブリ１３０、ボイスコイルモータ１４０、制御回路１６０、光源１７０が収容されている。
【００２２】
情報記憶媒体２００は、円盤（ディスク）状の形状を有している。この情報記憶媒体２００は、後で詳述するように、情報が光によって記録される媒体であって、その情報を、ディスク表面に対して垂直な方向の磁化の有無で記憶する媒体である。この情報記憶媒体２００は、上述した基本形態における情報記憶媒体の一例に相当する。
【００２３】
スピンドルモータ１１０は情報記憶媒体２００をディスク面に沿った方向に回転させるものである。
【００２４】
ヘッドアームアセンブリ１３０は、先端にヘッドスライダ１２０（図２参照）を保持している。このヘッドスライダ１２０には、後述するように、情報記憶媒体２００に対して情報を光で記録するための光学ヘッドと、情報記憶媒体２００から情報を磁気的に再生するための再生ヘッドが搭載されている。ヘッドアームアセンブリ１３０がアーム軸１３１を中心に回転移動することで、このヘッドスライダ１２０は、情報記憶媒体２００のディスク表面に沿って移動する。ボイスコイルモータ１４０は、ヘッドアームアセンブリ１３０の回転移動を駆動するものである。また、図示は省略するが、ヘッドアームアセンブリ１３０の表面には、再生ヘッドからの再生信号が通る配線パターンと、光学ヘッドへの記録光が通る導波路が設けられている。
【００２５】
制御回路１６０は、フレキシブルプリント基板１５０によってヘッドアームアセンブリ１３０上の配線パターンと繋がっている。また、光源１７０は、光ファイバ１５５によってヘッドアームアセンブリ１３０上の導波路と繋がっている。
【００２６】
制御回路１６０は、スピンドルモータ１１０による情報記憶媒体２００の回転やボイスコイルモータ１４０によるヘッドアームアセンブリ１３０の駆動を制御することで、情報記憶媒体２００のディスク表面におけるヘッドスライダ１２０の位置を制御する。また、制御回路１６０は、フレキシブルプリント基板１５０などを介して再生信号を再生ヘッドから得ることで、情報記憶媒体２００からの情報再生を制御する。さらに、この制御回路１６０は、光源１７０の発光タイミングを制御することで情報記憶媒体２００への情報記録も制御する。
【００２７】
光源１７０は、波長が８４０ｎｍの第１光を発する第１光源１７１と、波長が５３２ｎｍの第２光を発する第２光源１７２とを有している。また、それら第１光および第２光の双方を光ファイバ１５５の方へと向かわせるビームスプリッタ１７３と、それら第１光および第２光を光ファイバ１５５に入射させるフォトカプラ１７４も有している。第１光源１７１と第２光源１７２は、制御回路１６０による制御に従って、情報に応じたオンオフ発光を行う。これら第１光源１７１と第２光源１７２の発光は、一時には一方のみが発光するように制御される。そして、第１光と第２光との両方で１つの情報を担持した記録光を構成している。この光源１７０は、上述した基本形態における光源の一例に相当する。
【００２８】
図２は、ヘッドアームアセンブリ１３０の先端近辺を示す図である。
【００２９】
ヘッドアームアセンブリ１３０の先端は、ロードビーム１３２と称される板バネとなっている。このロードビーム１３２には、ＳＡＳ板からなるジンバル１３３が溶接されている。そして、ジンバル１３３にはヘッドスライダ１２０が固定されている。ジンバル１３３は、ロードビーム１３２に設けられたディンプル１３４と点状に接触している。このためヘッドスライダ１２０の向きは変更自在となっている。
【００３０】
このヘッドスライダ１２０は、情報記憶媒体２００が図の矢印の方向に回転移動することで生じる風を受けることによって情報記憶媒体２００のディスク面から浮上している。但し、この図２では図示の便宜上、浮上量が実際よりも極めて大きく描かれている。上述したようにヘッドスライダ１２０の向きが変更自在であるため、ヘッドスライダ１２０の底面(即ち情報記憶媒体２００側の面）はディスク面にほぼ平行となって安定する。
【００３１】
ヘッドスライダ１２０上には対物レンズ３２１と固定浸レンズ３２２からなる光学ヘッド３２０が搭載されている。また、ヘッドアームアセンブリ１３０上には、図１に示す光源１７０からの光を導いてくる導波路１３５が設けられている。導波路１３５で導かれてきた記録光は導波路１３５の先端で反射されて対物レンズ３２１へと向かう。対物レンズ３２１は記録光を収束させて固定浸レンズ３２２へと入射させる。固定浸レンズ３２２に入射した記録光は固定浸レンズ３２２の底面(即ち情報記憶媒体２００側を向いた面）で集光スポットを形成する。そして、固定浸レンズ３２２の底面では集光スポットによって近接場光が発生する。その近接場光は情報記憶媒体２００に照射される。この光学ヘッド３２０から図１に示す光ファイバ１５５までの要素によって、上述した基本形態における光学系の一例が構成されている。
【００３２】
情報記憶媒体２００のディスク面は保護膜２１０となっており、その保護膜２１０の下には記録層２２０が設けられている。但し、この図２では図示の便宜上、保護膜２１０や記録層２２０の厚さが実際よりも極めて厚く描かれている。この記録層２２０は、光の照射を受けることで磁化の有無が変化する材料で形成されている。詳細は後で述べるが、光学ヘッド３２０から近接場光が照射されることにより、記録層２２０には、情報に応じた状態に磁化が形成される。
【００３３】
ヘッドスライダ１２０の一端にはＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を内蔵した再生ヘッド３１０が設けられている。この再生ヘッド３１０は、記録層２２０に形成された磁化の状態に応じたＴＭＲ素子の抵抗変化によって再生信号を出力する。この再生ヘッド３１０から図１に示す制御回路１６０まで要素によって、上述した基本形態における情報再生部の一例が構成されている。
【００３４】
ここで、上述した基本形態に対し、以下のような応用形態は好適な形態である。この応用形態は、上記情報再生部が、再生ヘッドと再生回路とを備えたものである。この再生ヘッドは、外部磁界に応じた抵抗を生じる磁気抵抗効果素子を有する。また、この再生回路は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化を検知することで情報を得る。また、この応用形態は、上記光学系が、上記光源から導かれた光を集光して近接場光を発生させ、その近接場光を上記記憶層に照射する固体浸レンズを備えためものである。また、この応用形態は、上記再生ヘッドおよび上記固定浸レンズを上記情報記憶媒体に近接あるいは接触させて保持する保持具を備えたものである。更に、この応用形態は、上記保持具を駆動して上記再生ヘッドおよび上記固定浸レンズを上記記憶層に沿って移動させる駆動部を備えたものである。
【００３５】
このような応用形態によれば、近接場光によって微小領域への情報記録が可能であると共に、記録再生の位置が保持具および駆動部によって精密に制御されるので、高記録密度の情報記憶装置が実現する。図２に示す再生ヘッド３１０は、この応用形態における再生ヘッドの一例に相当する。図１に示す制御回路１６０は、この応用形態における再生回路の一例に相当する。図２に示す固体浸レンズ３２２は、この応用形態における固体浸レンズの一例に相当する。図１に示すヘッドアームアセンブリ１３０は、この応用形態における保持具の一例に相当する。図１に示すボイスコイルモータ１４０は、この応用形態における駆動部の一例に相当する。
【００３６】
以下、情報記憶媒体２００の構造について詳細に説明する。
【００３７】
図３は、情報記憶媒体の構造を示す図である。
【００３８】
情報記憶媒体２００は、非磁性基板２６０上に非磁性シード層２５０、非磁性下地層２４０、反強磁性層２３０、記録層２２０、および保護膜２１０がこの順に積層された構造を有する。また、保護膜２１０上には図示を省略した潤滑剤が塗布されている。
【００３９】
非磁性基板２６０は、本実施形態では一例としてガラス基板を採用している。この非磁性基板２６０としては、ガラス基板以外にも、化学強化ガラス基板、結晶化ガラス基板、ＮｉＰメッキを施されたＡｌ基板又はＡｌ合金基板、プラスチック基板、Ｓｉ基板、熱酸化Ｓｉ基板等を採用することができる。
【００４０】
非磁性シード層２５０は、非磁性下地層２４０の結晶性、配向性を制御する為に設けられた層である。本実施形態では非磁性シード層２５０として単層構造のＴａ層が採用されている。この非磁性シード層２５０は、Ｔａをスパッタ法により０．７ＰａのＡｒ雰囲気中にて１００Ｗの投入電力により３ｎｍ堆積させることで作成されている。非磁性シード層２５０の膜厚や材料は、直上の非磁性下地層２４０の結晶性、配向性を制御できる範囲であれば、上記に制限されない。非磁性シード層２５０の膜厚が１ｎｍ以下であると連続膜にならないので、直上の非磁性下地層２４０の結晶性、配向性が劣化する。また非磁性シード層２５０が２０ｎｍ以上の厚膜であると、結晶粒成長により表面凹凸が増大してしまうので直上の非磁性下地層２４０の配向性が劣化する。なお、非磁性シード層２５０としては２層以上の積層構造の層を採用することもできる。あるいは、非磁性シード層２５０は、所望の反強磁性層２３０の結晶性、配向性が得られるならば省略してもかまわない。
【００４１】
非磁性下地層２４０は、直上の反強磁性層２３０の結晶性、配向性を制御する為に設けられた層である。本実施形態では非磁性下地層２４０としてＮｉＣｒ合金層が採用されている。この非磁性下地層２４０は、ＮｉＣｒ合金をスパッタ法により０．７ＰａのＡｒ雰囲気中にて２００Ｗの投入電力により８ｎｍ堆積させることで作成されている。非磁性下地層２４０の膜厚や材料は、直上の反強磁性層２３０の結晶性、配向性を制御できる範囲であれば、上記に制限されない。また、非磁性下地層２４０の材料としては、反強磁性層２３０の結晶性、配向性を向上させる為に適切な結晶構造及び格子定数をもつ材料を選択することが好ましい。なお、非磁性下地層２４０の膜厚が１ｎｍ以下であると連続膜にならないので、直上の反強磁性層２３０の結晶性、配向性が劣化する。また非磁性下地層２４０が２０ｎｍ以上の厚膜であると、結晶粒成長により表面凹凸が増大してしまうので直上の反強磁性層２３０の配向性が劣化する。
【００４２】
反強磁性層２３０は直上の記録層２２０の磁化容易軸を制御する為に設けられた層である。本実施形態では反強磁性層２３０としてＩｒＭｎ合金層が採用されている。この反強磁性層２３０は、ＩｒＭｎ合金をスパッタ法により０．７ＰａのＡｒ雰囲気中にて２００Ｗの投入電力により８ｎｍ堆積させることで作成されている。この反強磁性層２３０の材料としては、記録層２２０と大きな交換結合を持つものがよいので、ＩｒＭｎの他にはＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎなどが使用できる。この反強磁性層２３０は、上述した基本形態における反強磁性層の一例に相当する。
【００４３】
記録層２２０はＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層である。この記録層２２０は以下の手順で作成されている。まず、上記の非特許文献１に記載されているような手法にて作成されたＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏ微粒子を含む溶液をスピンコートにより反強磁性層２３０上に塗布する。このＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏは、波長が８４０ｎｍの第１光が照射されることで強磁性状態となり、波長が５３２ｎｍの第２光が照射されることで常磁性状態となる材料である。ついで、記録層２２０に垂直方向の異方性を付与する為に、真空中にてランプヒータで基板温度を２８０°Ｃまで昇温させた後、基板面に垂直に１０ｋＯｅの磁場を印加したまま８０°ＣまでＨ(水素)雰囲気中にて冷却する。このような加熱と磁場中冷却とを経ることにより、反強磁性層２３０の内部磁化が、層面に対して垂直な方向で反平行となる。そして、そのような方向の内部磁化を有する反強磁性層２３０と交換結合していることで、記録層２２０も、層面に対して垂直な方向の磁化容易軸を持つ。即ち、この記録層２２０には、第１光が照射されて強磁性状態となったときに磁化が生じるが、この磁化と反強磁性層２３０中の磁化との間に垂直方向の交換結合磁界が発生する。その結果、記録層２２０中の磁化は、層面に対して垂直な方向を向き易い。このように、反強磁性層２３０との交換結合によって異方性が与えられていることにより、Ｃｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層は、磁化状態を再生ヘッドで検知可能な記録層２２０となる。また、磁化容易軸が層面に対して垂直な方向を向いているため記録層２２０に生じる磁化は安定度が高い。この記録層２２０は、上述した基本形態における記憶層の一例に相当する。
【００４４】
ここで、上述した基本形態に対し、上記記憶層がＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層であるという応用形態は好適である。この好適な応用形態によれば、上述したような簡便な手法で記憶層を形成することができる。図３に示す記録層２２０は、この応用形態における記憶層の一例にも相当する。
【００４５】
また、上述した基本形態に対し、上記反強磁性層が、内部磁化が層面に交わる方向を向いたものであるという応用形態も好適である。この好適な応用形態によれば、反強磁性層と磁気的に交換結合した記憶層に、層面に交わる方向の磁化容易軸が生じることとなる。図３に示す反強磁性層２３０は、この応用形態における反強磁性層の一例にも相当している。
【００４６】
記録層２２０上の保護膜２１０は、本実施形態ではカーボンの膜が採用されている。この保護膜２１０は、記録層２２０上にカーボンを３ｎｍ堆積させて作成されている。なお、この保護膜２１０としては、カーボン以外にもＳｉＯ２等も採用可能である。
【００４７】
保護膜２１０上に塗布される潤滑剤としては、一例としてフッ素系潤滑剤が採用されている。この潤滑剤は、膜厚が例えば１．０ｎｍの薄膜状に塗布されている。
【００４８】
上述した記録層２２０を有する情報記憶媒体２００では、情報を担持した記録光で情報を磁化状態として書き込むという新しい記録方式が実現される。この記録方式では、外部磁界による磁化反転が不要であるため、反転磁界分布による書き込み不良も生じない。従って記録精度が高いので、高記録密度の情報記憶媒体が実現され、大記録容量の情報記憶装置も実現される。
【００４９】
以下、本実施形態における情報の記録方法および再生方法について説明する。
【００５０】
以下、図１および図２を参照して、情報記憶装置１００における情報記録と情報再生の具体的な方法を説明する。
【００５１】
情報記憶媒体２００に情報が記録される際には、図示しないホスト装置から情報記憶装置１００に向けて、情報記憶媒体２００への記録情報と、記録位置のアドレスが送られてくる。制御回路１６０は、アドレスに基づいて、情報記憶媒体２００上の具体的な記録位置を算出する。制御回路１６０は、スピンドルモータ１１０を駆動させるとともに、ボイスコイルモータ１４０を駆動させることで、光学ヘッド３２０を、その記録位置を通る円周上に移動させる。スピンドルモータ１１０による情報記憶媒体２００の回転で光学ヘッド３２０が記録位置を通過するタイミングに合わせて制御回路１６０は、第１光源１７１と第２光源１７２とを記録情報に応じて交互にオンオフさせる。これにより、光源１７０から、記録情報を担持した記録光が発せられる。
【００５２】
図４は、情報記憶媒体に光で情報が記録される様子を示す図である。
【００５３】
この図４の上段には、記録層２２０に情報が記憶されていない状態が示されている。この状態の記録層２２０に対し、第１光と第２光とが時間的に切り替わる記録光が照射される。その結果、この図４の下段に示すように、第１光が照射されて磁化が生じた強磁性部分２２２と、第２光が照射されたので磁化が生じなかった常磁性部分２２１とが交互に形成される。なお、強磁性部分２２２の磁化の向きは、上述したように、記録層２２０の層面に対して垂直な方向となっている。
【００５４】
各強磁性部分２２２、および常磁性部分２２１の長さは、実際には情報に応じた長さとなるが、この図４の図示では単純に「１，０，１，０，…」という情報が記録されている。
【００５５】
次に、情報の消去について説明する。情報記憶媒体２００の情報が消去される場合には、ホスト装置から情報記憶装置１００に向けて、消去位置のアドレスが送られてくる。制御回路１６０は情報記録時と同様な制御で磁気ヘッド３００の再生ヘッド３１０を位置決めする。スピンドルモータ１１０による情報記憶媒体２００の回転で光学ヘッド３２０が記録位置を通過するタイミングに合わせて制御回路１６０は、第２光源１７２のみをオンさせる。
【００５６】
図５は、情報記憶媒体から情報が消去される様子を示す図である。
【００５７】
この図５の上段に、常磁性部分２２１と強磁性部分２２２とを有することで情報を記憶している状態の記憶層２２０が示されている。この記憶層２２０に対して第２光源１７２からの第２光のみが照射されると、その第２光が照射された強磁性部分２２２は常磁性部分２２１に変化する。この結果、この図５の下段に示すように、常磁性部分２２１のみが残るので情報が消去される。
【００５８】
なお、情報を記憶している情報記憶媒体２００に対して別の情報を上書きする場合には、図４に示す記録の様子と同様に、第１光と第２光とが時間的に切り替わる記録光の照射で情報を上書きすることができる。
【００５９】
このように、本実施形態では、磁化で情報が記憶されるにも拘わらず、情報の記録、消去、上書きは、いずれも第１光と第２光の照射によって実現でき、外部磁場による強磁性体の磁化反転過程を利用しない。従って、情報記憶装置における従来の記録方式で高密度記録化への大きな障害となっていた記録ビットの磁化反転磁界のバラツキが生じない。この結果、従来の記録方式による情報記録よりも正確な情報記録を行うことができる。つまし、本実施形態では情報の記録精度が高い。
【００６０】
情報記憶媒体２００に記録された情報が再生される際には、ホスト装置から情報記憶装置１００に向けて、情報の再生位置のアドレスが送られてくる。制御回路１６０は情報記録時と同様な制御で磁気ヘッド３００の再生ヘッド３１０を位置決めする。再生ヘッド３１０は、上述したＴＭＲ素子によって、情報記憶媒体２００から発生する磁界の有無に応じた抵抗値を生じる。制御回路１６０が再生ヘッド３１０に電流を流すと、再生ヘッド３１０では、磁界の有無に応じた抵抗値により再生信号が生じる。この再生信号は制御回路１６０で処理されて再生情報が得られる。そしてその再生情報がホスト装置に送られる。
【００６１】
図６は、情報が記録されていない領域での情報再生の様子を示す図である。図７は、情報が記録されている領域での情報再生の様子を示す図である。
【００６２】
図６の上段に示すように、情報が記録されていない領域では全体が常磁性部分２２１となっているので記録層２２０に磁化が存在しない。このため、図６の下段に示すように、再生ヘッド３１０から出力される信号Ｓ１はノイズ出力のみの信号となる。そして、制御回路１６０では、再生ヘッド３１０および制御回路１６０自身からのノイズ出力のみが検知されることとなる。一方、図７の上段に示すように、情報が記録されている領域では常磁性部分２２１と強磁性部分２２２とが混在している。このため、図７の下段に示すように、再生ヘッド３１０から出力される信号Ｓ２には、強磁性部分２２２に対応した出力増加が生じる。この出力増加は、ノイズレベルからの信号の立ち上がりであるため再生信号品質が高い。従って、本実施形態では、記録精度のみならず、再生精度も高いことが分かる。
【００６３】
上記説明した実施形態では、光学系の一例として、固定浸レンズで近接場光を発生させるものを例示したが、上記基本形態における光学系としては、近接場光を発生させる既知の他の光学系を採用してもよい。そのような他の光学系としては、例えば、光ファイバーの先端を尖らせて波長以下の小径から光を出射させる光学系や、光導波路の先端部分を波長以下の層厚の層構造とした光学系などがある。
【００６４】
また、上記説明した実施形態では、再生ヘッドの一例として、ＴＭＲ素子を有するヘッドを例示した。しかし、再生ヘッドとしては、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を有するものであってもよい。このＧＭＲ素子を有する再生ヘッドの場合は、特に、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ Ｐｌａｔｅ）構造のＧＭＲ素子が好ましい。
【００６５】
また、上記説明した実施形態では、情報記憶媒体の一例として、いわゆる連続記録媒体形式の連続記録媒体を例示したが、本件開示の情報記憶媒体は、ディスクリートトラック型の媒体やビットバターン型の記録媒体などといった非連続記録媒体にも応用できる。特にビットバターン型の記録媒体における高記録密度化への障害となっている記録ビットの反転磁界分布による書込み不良対策には効果的である。
【符号の説明】
【００６６】
１００ 情報記憶装置
１１０ スピンドルモータ
１２０ ヘッドスライダ
１３０ ヘッドアームアセンブリ
１３５ 導波路
１４０ ボイスコイルモータ
１５０ フレキシブルプリント基板
１５５ 光ファイバ
１６０ 制御回路
１７０ 光源
１７１ 第１光源
１７２ 第２光源
１７３ ビームスプリッタ
１７４ フォトカプラ
２００ 情報記憶媒体
２１０ 保護膜
２２０ 記録層
２２１ 常磁性部分
２２２ 強磁性部分
２３０ 反強磁性層
２４０ 非磁性下地層
２５０ 非磁性シード層
２６０ 非磁性基板
３１０ 再生ヘッド
３２０ 光学ヘッド
３２１ 対物レンズ
３２２ 固定浸レンズ
【技術分野】
【０００１】
本件開示は、情報記憶媒体および情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスク装置（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）に代表される、媒体に磁化で情報を記憶する情報記憶装置が知られている。この情報記憶装置には、パーソナルコンピュータやＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌ Ｄｉｓｃ）レコーダ等に内蔵される内蔵型が知られている。また、パーソナルコンピュータ等に外付けされる外付け型も知られている。いずれの型の情報記憶装置に対しても、記憶容量の増大化、装置の小型化、コスト低減等の要求を満たすために、単位面積、若しくは単位体積辺りの記録容量を増加させることが求められている。
【０００３】
近年、ＨＤＤにおいては、高記録密度においても記録ビットの安定性が高い垂直磁気記録方式の装置が実用化されている。さらに将来技術として、より高密度での記録を狙った技術についても研究開発が盛んである。そのような将来技術としては、記録ビットとして用いられる微細ビットを微細加工で媒体上に固定的に作りこむビットパターンドメディアの技術や記録ビットへ磁化情報を熱と磁界で書き込む熱アシストの技術などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１６６７３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｓ．Ｏｈｋｏｓｈｉ ｅｔ．ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２０，３０４８−３０５４（２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、媒体に磁化で情報を記録する情報記憶装置における従来の記録方式では、記録磁場による磁化反転が、程度の差こそあれ原理的に用いられている。このため、媒体が有する磁性体の異方性磁界のばらつきや周りの記録ビットからの漏れ磁界による干渉等により、各々の記録ビットで磁化反転磁界が異なる。つまり、媒体の全体として磁化反転磁界の分布を持ってしまうことが原理的に避けられない。そして、このような磁化反転磁界の分布は記録精度の低下を招く。将来技術であるビットパターンメディアの技術や熱アシストの技術でも、この記録ビットの磁化反転磁界の分布が高密度記録化への大きな障害となっている。
【０００７】
一方で、磁化によって情報を記録することには、特に情報再生の技術として高密度記録化に対応可能な優れた磁気ヘッドの技術が存在しているという点で大きな利点がある。
【０００８】
理論的に言えば、記録磁場による磁化反転を記録原理とせずに磁化を記録することができる新しい記録方式であれば上記のような記録精度の低下は生じないはずであるが、そのような新しい記録方式で磁化を記録可能な情報記録媒体や情報記憶装置は知られていない。
【０００９】
上記事情に鑑み、本件開示は、記録磁場による磁化反転を記録原理としない新しい記録方式で磁化を記録可能な情報記憶媒体および情報記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する情報記憶媒体の基本形態は、基板と、その基板上に配置される反強磁性層と、その反強磁性層上に配置される記憶層とを有する。
【００１１】
上記記憶層は、上記反強磁性層と交換結合し、かつ第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、その第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消えるものである。
【００１２】
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、上記情報記憶媒体と、光源と、光学系と、情報再生部とを備えている。
【００１３】
上記光源は、上記第１の波長の光と上記第２の波長の光とを情報に応じて切り替えながら発光するものである。
【００１４】
上記光学系は、上記光源が発光する光を導いて上記情報記憶媒体の記憶層に照射するものである。
【００１５】
上記情報再生部は、上記記憶層における磁化の有無を磁気的に検知することで情報を再生するものである。
【発明の効果】
【００１６】
情報記憶媒体および情報記憶装置の上記基本形態によれば、２種類の光の照射で磁化を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】情報記憶装置の具体的な一実施形態を示す図である。
【図２】ヘッドアームアセンブリの先端近辺を示す図である。
【図３】情報記憶媒体の構造を示す図である。
【図４】情報記憶媒体に光で情報が記録される様子を示す図である。
【図５】情報記憶媒体から情報が消去される様子を示す図である。
【図６】情報が記録されていない情報記憶媒体に対する情報再生の様子を示す図である。
【図７】情報が記録されている情報記憶媒体に対する情報再生の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
基本形態について上記説明した情報記憶媒体および情報記憶装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、情報記憶装置の具体的な一実施形態を示す図である。
【００２０】
図１に示す情報記憶装置１００は、パーソナルコンピュータなどといったタイプのホスト装置の外部に接続され、あるいはＤＶＤなどといったタイプのホスト装置の内部に組み込まれて利用される装置である。
【００２１】
図１に示すように、情報記憶装置１００のハウジング１０１には、情報記憶媒体２００、スピンドルモータ１１０、ヘッドアームアセンブリ１３０、ボイスコイルモータ１４０、制御回路１６０、光源１７０が収容されている。
【００２２】
情報記憶媒体２００は、円盤（ディスク）状の形状を有している。この情報記憶媒体２００は、後で詳述するように、情報が光によって記録される媒体であって、その情報を、ディスク表面に対して垂直な方向の磁化の有無で記憶する媒体である。この情報記憶媒体２００は、上述した基本形態における情報記憶媒体の一例に相当する。
【００２３】
スピンドルモータ１１０は情報記憶媒体２００をディスク面に沿った方向に回転させるものである。
【００２４】
ヘッドアームアセンブリ１３０は、先端にヘッドスライダ１２０（図２参照）を保持している。このヘッドスライダ１２０には、後述するように、情報記憶媒体２００に対して情報を光で記録するための光学ヘッドと、情報記憶媒体２００から情報を磁気的に再生するための再生ヘッドが搭載されている。ヘッドアームアセンブリ１３０がアーム軸１３１を中心に回転移動することで、このヘッドスライダ１２０は、情報記憶媒体２００のディスク表面に沿って移動する。ボイスコイルモータ１４０は、ヘッドアームアセンブリ１３０の回転移動を駆動するものである。また、図示は省略するが、ヘッドアームアセンブリ１３０の表面には、再生ヘッドからの再生信号が通る配線パターンと、光学ヘッドへの記録光が通る導波路が設けられている。
【００２５】
制御回路１６０は、フレキシブルプリント基板１５０によってヘッドアームアセンブリ１３０上の配線パターンと繋がっている。また、光源１７０は、光ファイバ１５５によってヘッドアームアセンブリ１３０上の導波路と繋がっている。
【００２６】
制御回路１６０は、スピンドルモータ１１０による情報記憶媒体２００の回転やボイスコイルモータ１４０によるヘッドアームアセンブリ１３０の駆動を制御することで、情報記憶媒体２００のディスク表面におけるヘッドスライダ１２０の位置を制御する。また、制御回路１６０は、フレキシブルプリント基板１５０などを介して再生信号を再生ヘッドから得ることで、情報記憶媒体２００からの情報再生を制御する。さらに、この制御回路１６０は、光源１７０の発光タイミングを制御することで情報記憶媒体２００への情報記録も制御する。
【００２７】
光源１７０は、波長が８４０ｎｍの第１光を発する第１光源１７１と、波長が５３２ｎｍの第２光を発する第２光源１７２とを有している。また、それら第１光および第２光の双方を光ファイバ１５５の方へと向かわせるビームスプリッタ１７３と、それら第１光および第２光を光ファイバ１５５に入射させるフォトカプラ１７４も有している。第１光源１７１と第２光源１７２は、制御回路１６０による制御に従って、情報に応じたオンオフ発光を行う。これら第１光源１７１と第２光源１７２の発光は、一時には一方のみが発光するように制御される。そして、第１光と第２光との両方で１つの情報を担持した記録光を構成している。この光源１７０は、上述した基本形態における光源の一例に相当する。
【００２８】
図２は、ヘッドアームアセンブリ１３０の先端近辺を示す図である。
【００２９】
ヘッドアームアセンブリ１３０の先端は、ロードビーム１３２と称される板バネとなっている。このロードビーム１３２には、ＳＡＳ板からなるジンバル１３３が溶接されている。そして、ジンバル１３３にはヘッドスライダ１２０が固定されている。ジンバル１３３は、ロードビーム１３２に設けられたディンプル１３４と点状に接触している。このためヘッドスライダ１２０の向きは変更自在となっている。
【００３０】
このヘッドスライダ１２０は、情報記憶媒体２００が図の矢印の方向に回転移動することで生じる風を受けることによって情報記憶媒体２００のディスク面から浮上している。但し、この図２では図示の便宜上、浮上量が実際よりも極めて大きく描かれている。上述したようにヘッドスライダ１２０の向きが変更自在であるため、ヘッドスライダ１２０の底面(即ち情報記憶媒体２００側の面）はディスク面にほぼ平行となって安定する。
【００３１】
ヘッドスライダ１２０上には対物レンズ３２１と固定浸レンズ３２２からなる光学ヘッド３２０が搭載されている。また、ヘッドアームアセンブリ１３０上には、図１に示す光源１７０からの光を導いてくる導波路１３５が設けられている。導波路１３５で導かれてきた記録光は導波路１３５の先端で反射されて対物レンズ３２１へと向かう。対物レンズ３２１は記録光を収束させて固定浸レンズ３２２へと入射させる。固定浸レンズ３２２に入射した記録光は固定浸レンズ３２２の底面(即ち情報記憶媒体２００側を向いた面）で集光スポットを形成する。そして、固定浸レンズ３２２の底面では集光スポットによって近接場光が発生する。その近接場光は情報記憶媒体２００に照射される。この光学ヘッド３２０から図１に示す光ファイバ１５５までの要素によって、上述した基本形態における光学系の一例が構成されている。
【００３２】
情報記憶媒体２００のディスク面は保護膜２１０となっており、その保護膜２１０の下には記録層２２０が設けられている。但し、この図２では図示の便宜上、保護膜２１０や記録層２２０の厚さが実際よりも極めて厚く描かれている。この記録層２２０は、光の照射を受けることで磁化の有無が変化する材料で形成されている。詳細は後で述べるが、光学ヘッド３２０から近接場光が照射されることにより、記録層２２０には、情報に応じた状態に磁化が形成される。
【００３３】
ヘッドスライダ１２０の一端にはＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を内蔵した再生ヘッド３１０が設けられている。この再生ヘッド３１０は、記録層２２０に形成された磁化の状態に応じたＴＭＲ素子の抵抗変化によって再生信号を出力する。この再生ヘッド３１０から図１に示す制御回路１６０まで要素によって、上述した基本形態における情報再生部の一例が構成されている。
【００３４】
ここで、上述した基本形態に対し、以下のような応用形態は好適な形態である。この応用形態は、上記情報再生部が、再生ヘッドと再生回路とを備えたものである。この再生ヘッドは、外部磁界に応じた抵抗を生じる磁気抵抗効果素子を有する。また、この再生回路は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化を検知することで情報を得る。また、この応用形態は、上記光学系が、上記光源から導かれた光を集光して近接場光を発生させ、その近接場光を上記記憶層に照射する固体浸レンズを備えためものである。また、この応用形態は、上記再生ヘッドおよび上記固定浸レンズを上記情報記憶媒体に近接あるいは接触させて保持する保持具を備えたものである。更に、この応用形態は、上記保持具を駆動して上記再生ヘッドおよび上記固定浸レンズを上記記憶層に沿って移動させる駆動部を備えたものである。
【００３５】
このような応用形態によれば、近接場光によって微小領域への情報記録が可能であると共に、記録再生の位置が保持具および駆動部によって精密に制御されるので、高記録密度の情報記憶装置が実現する。図２に示す再生ヘッド３１０は、この応用形態における再生ヘッドの一例に相当する。図１に示す制御回路１６０は、この応用形態における再生回路の一例に相当する。図２に示す固体浸レンズ３２２は、この応用形態における固体浸レンズの一例に相当する。図１に示すヘッドアームアセンブリ１３０は、この応用形態における保持具の一例に相当する。図１に示すボイスコイルモータ１４０は、この応用形態における駆動部の一例に相当する。
【００３６】
以下、情報記憶媒体２００の構造について詳細に説明する。
【００３７】
図３は、情報記憶媒体の構造を示す図である。
【００３８】
情報記憶媒体２００は、非磁性基板２６０上に非磁性シード層２５０、非磁性下地層２４０、反強磁性層２３０、記録層２２０、および保護膜２１０がこの順に積層された構造を有する。また、保護膜２１０上には図示を省略した潤滑剤が塗布されている。
【００３９】
非磁性基板２６０は、本実施形態では一例としてガラス基板を採用している。この非磁性基板２６０としては、ガラス基板以外にも、化学強化ガラス基板、結晶化ガラス基板、ＮｉＰメッキを施されたＡｌ基板又はＡｌ合金基板、プラスチック基板、Ｓｉ基板、熱酸化Ｓｉ基板等を採用することができる。
【００４０】
非磁性シード層２５０は、非磁性下地層２４０の結晶性、配向性を制御する為に設けられた層である。本実施形態では非磁性シード層２５０として単層構造のＴａ層が採用されている。この非磁性シード層２５０は、Ｔａをスパッタ法により０．７ＰａのＡｒ雰囲気中にて１００Ｗの投入電力により３ｎｍ堆積させることで作成されている。非磁性シード層２５０の膜厚や材料は、直上の非磁性下地層２４０の結晶性、配向性を制御できる範囲であれば、上記に制限されない。非磁性シード層２５０の膜厚が１ｎｍ以下であると連続膜にならないので、直上の非磁性下地層２４０の結晶性、配向性が劣化する。また非磁性シード層２５０が２０ｎｍ以上の厚膜であると、結晶粒成長により表面凹凸が増大してしまうので直上の非磁性下地層２４０の配向性が劣化する。なお、非磁性シード層２５０としては２層以上の積層構造の層を採用することもできる。あるいは、非磁性シード層２５０は、所望の反強磁性層２３０の結晶性、配向性が得られるならば省略してもかまわない。
【００４１】
非磁性下地層２４０は、直上の反強磁性層２３０の結晶性、配向性を制御する為に設けられた層である。本実施形態では非磁性下地層２４０としてＮｉＣｒ合金層が採用されている。この非磁性下地層２４０は、ＮｉＣｒ合金をスパッタ法により０．７ＰａのＡｒ雰囲気中にて２００Ｗの投入電力により８ｎｍ堆積させることで作成されている。非磁性下地層２４０の膜厚や材料は、直上の反強磁性層２３０の結晶性、配向性を制御できる範囲であれば、上記に制限されない。また、非磁性下地層２４０の材料としては、反強磁性層２３０の結晶性、配向性を向上させる為に適切な結晶構造及び格子定数をもつ材料を選択することが好ましい。なお、非磁性下地層２４０の膜厚が１ｎｍ以下であると連続膜にならないので、直上の反強磁性層２３０の結晶性、配向性が劣化する。また非磁性下地層２４０が２０ｎｍ以上の厚膜であると、結晶粒成長により表面凹凸が増大してしまうので直上の反強磁性層２３０の配向性が劣化する。
【００４２】
反強磁性層２３０は直上の記録層２２０の磁化容易軸を制御する為に設けられた層である。本実施形態では反強磁性層２３０としてＩｒＭｎ合金層が採用されている。この反強磁性層２３０は、ＩｒＭｎ合金をスパッタ法により０．７ＰａのＡｒ雰囲気中にて２００Ｗの投入電力により８ｎｍ堆積させることで作成されている。この反強磁性層２３０の材料としては、記録層２２０と大きな交換結合を持つものがよいので、ＩｒＭｎの他にはＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎなどが使用できる。この反強磁性層２３０は、上述した基本形態における反強磁性層の一例に相当する。
【００４３】
記録層２２０はＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層である。この記録層２２０は以下の手順で作成されている。まず、上記の非特許文献１に記載されているような手法にて作成されたＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏ微粒子を含む溶液をスピンコートにより反強磁性層２３０上に塗布する。このＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏは、波長が８４０ｎｍの第１光が照射されることで強磁性状態となり、波長が５３２ｎｍの第２光が照射されることで常磁性状態となる材料である。ついで、記録層２２０に垂直方向の異方性を付与する為に、真空中にてランプヒータで基板温度を２８０°Ｃまで昇温させた後、基板面に垂直に１０ｋＯｅの磁場を印加したまま８０°ＣまでＨ(水素)雰囲気中にて冷却する。このような加熱と磁場中冷却とを経ることにより、反強磁性層２３０の内部磁化が、層面に対して垂直な方向で反平行となる。そして、そのような方向の内部磁化を有する反強磁性層２３０と交換結合していることで、記録層２２０も、層面に対して垂直な方向の磁化容易軸を持つ。即ち、この記録層２２０には、第１光が照射されて強磁性状態となったときに磁化が生じるが、この磁化と反強磁性層２３０中の磁化との間に垂直方向の交換結合磁界が発生する。その結果、記録層２２０中の磁化は、層面に対して垂直な方向を向き易い。このように、反強磁性層２３０との交換結合によって異方性が与えられていることにより、Ｃｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層は、磁化状態を再生ヘッドで検知可能な記録層２２０となる。また、磁化容易軸が層面に対して垂直な方向を向いているため記録層２２０に生じる磁化は安定度が高い。この記録層２２０は、上述した基本形態における記憶層の一例に相当する。
【００４４】
ここで、上述した基本形態に対し、上記記憶層がＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層であるという応用形態は好適である。この好適な応用形態によれば、上述したような簡便な手法で記憶層を形成することができる。図３に示す記録層２２０は、この応用形態における記憶層の一例にも相当する。
【００４５】
また、上述した基本形態に対し、上記反強磁性層が、内部磁化が層面に交わる方向を向いたものであるという応用形態も好適である。この好適な応用形態によれば、反強磁性層と磁気的に交換結合した記憶層に、層面に交わる方向の磁化容易軸が生じることとなる。図３に示す反強磁性層２３０は、この応用形態における反強磁性層の一例にも相当している。
【００４６】
記録層２２０上の保護膜２１０は、本実施形態ではカーボンの膜が採用されている。この保護膜２１０は、記録層２２０上にカーボンを３ｎｍ堆積させて作成されている。なお、この保護膜２１０としては、カーボン以外にもＳｉＯ２等も採用可能である。
【００４７】
保護膜２１０上に塗布される潤滑剤としては、一例としてフッ素系潤滑剤が採用されている。この潤滑剤は、膜厚が例えば１．０ｎｍの薄膜状に塗布されている。
【００４８】
上述した記録層２２０を有する情報記憶媒体２００では、情報を担持した記録光で情報を磁化状態として書き込むという新しい記録方式が実現される。この記録方式では、外部磁界による磁化反転が不要であるため、反転磁界分布による書き込み不良も生じない。従って記録精度が高いので、高記録密度の情報記憶媒体が実現され、大記録容量の情報記憶装置も実現される。
【００４９】
以下、本実施形態における情報の記録方法および再生方法について説明する。
【００５０】
以下、図１および図２を参照して、情報記憶装置１００における情報記録と情報再生の具体的な方法を説明する。
【００５１】
情報記憶媒体２００に情報が記録される際には、図示しないホスト装置から情報記憶装置１００に向けて、情報記憶媒体２００への記録情報と、記録位置のアドレスが送られてくる。制御回路１６０は、アドレスに基づいて、情報記憶媒体２００上の具体的な記録位置を算出する。制御回路１６０は、スピンドルモータ１１０を駆動させるとともに、ボイスコイルモータ１４０を駆動させることで、光学ヘッド３２０を、その記録位置を通る円周上に移動させる。スピンドルモータ１１０による情報記憶媒体２００の回転で光学ヘッド３２０が記録位置を通過するタイミングに合わせて制御回路１６０は、第１光源１７１と第２光源１７２とを記録情報に応じて交互にオンオフさせる。これにより、光源１７０から、記録情報を担持した記録光が発せられる。
【００５２】
図４は、情報記憶媒体に光で情報が記録される様子を示す図である。
【００５３】
この図４の上段には、記録層２２０に情報が記憶されていない状態が示されている。この状態の記録層２２０に対し、第１光と第２光とが時間的に切り替わる記録光が照射される。その結果、この図４の下段に示すように、第１光が照射されて磁化が生じた強磁性部分２２２と、第２光が照射されたので磁化が生じなかった常磁性部分２２１とが交互に形成される。なお、強磁性部分２２２の磁化の向きは、上述したように、記録層２２０の層面に対して垂直な方向となっている。
【００５４】
各強磁性部分２２２、および常磁性部分２２１の長さは、実際には情報に応じた長さとなるが、この図４の図示では単純に「１，０，１，０，…」という情報が記録されている。
【００５５】
次に、情報の消去について説明する。情報記憶媒体２００の情報が消去される場合には、ホスト装置から情報記憶装置１００に向けて、消去位置のアドレスが送られてくる。制御回路１６０は情報記録時と同様な制御で磁気ヘッド３００の再生ヘッド３１０を位置決めする。スピンドルモータ１１０による情報記憶媒体２００の回転で光学ヘッド３２０が記録位置を通過するタイミングに合わせて制御回路１６０は、第２光源１７２のみをオンさせる。
【００５６】
図５は、情報記憶媒体から情報が消去される様子を示す図である。
【００５７】
この図５の上段に、常磁性部分２２１と強磁性部分２２２とを有することで情報を記憶している状態の記憶層２２０が示されている。この記憶層２２０に対して第２光源１７２からの第２光のみが照射されると、その第２光が照射された強磁性部分２２２は常磁性部分２２１に変化する。この結果、この図５の下段に示すように、常磁性部分２２１のみが残るので情報が消去される。
【００５８】
なお、情報を記憶している情報記憶媒体２００に対して別の情報を上書きする場合には、図４に示す記録の様子と同様に、第１光と第２光とが時間的に切り替わる記録光の照射で情報を上書きすることができる。
【００５９】
このように、本実施形態では、磁化で情報が記憶されるにも拘わらず、情報の記録、消去、上書きは、いずれも第１光と第２光の照射によって実現でき、外部磁場による強磁性体の磁化反転過程を利用しない。従って、情報記憶装置における従来の記録方式で高密度記録化への大きな障害となっていた記録ビットの磁化反転磁界のバラツキが生じない。この結果、従来の記録方式による情報記録よりも正確な情報記録を行うことができる。つまし、本実施形態では情報の記録精度が高い。
【００６０】
情報記憶媒体２００に記録された情報が再生される際には、ホスト装置から情報記憶装置１００に向けて、情報の再生位置のアドレスが送られてくる。制御回路１６０は情報記録時と同様な制御で磁気ヘッド３００の再生ヘッド３１０を位置決めする。再生ヘッド３１０は、上述したＴＭＲ素子によって、情報記憶媒体２００から発生する磁界の有無に応じた抵抗値を生じる。制御回路１６０が再生ヘッド３１０に電流を流すと、再生ヘッド３１０では、磁界の有無に応じた抵抗値により再生信号が生じる。この再生信号は制御回路１６０で処理されて再生情報が得られる。そしてその再生情報がホスト装置に送られる。
【００６１】
図６は、情報が記録されていない領域での情報再生の様子を示す図である。図７は、情報が記録されている領域での情報再生の様子を示す図である。
【００６２】
図６の上段に示すように、情報が記録されていない領域では全体が常磁性部分２２１となっているので記録層２２０に磁化が存在しない。このため、図６の下段に示すように、再生ヘッド３１０から出力される信号Ｓ１はノイズ出力のみの信号となる。そして、制御回路１６０では、再生ヘッド３１０および制御回路１６０自身からのノイズ出力のみが検知されることとなる。一方、図７の上段に示すように、情報が記録されている領域では常磁性部分２２１と強磁性部分２２２とが混在している。このため、図７の下段に示すように、再生ヘッド３１０から出力される信号Ｓ２には、強磁性部分２２２に対応した出力増加が生じる。この出力増加は、ノイズレベルからの信号の立ち上がりであるため再生信号品質が高い。従って、本実施形態では、記録精度のみならず、再生精度も高いことが分かる。
【００６３】
上記説明した実施形態では、光学系の一例として、固定浸レンズで近接場光を発生させるものを例示したが、上記基本形態における光学系としては、近接場光を発生させる既知の他の光学系を採用してもよい。そのような他の光学系としては、例えば、光ファイバーの先端を尖らせて波長以下の小径から光を出射させる光学系や、光導波路の先端部分を波長以下の層厚の層構造とした光学系などがある。
【００６４】
また、上記説明した実施形態では、再生ヘッドの一例として、ＴＭＲ素子を有するヘッドを例示した。しかし、再生ヘッドとしては、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を有するものであってもよい。このＧＭＲ素子を有する再生ヘッドの場合は、特に、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ Ｐｌａｔｅ）構造のＧＭＲ素子が好ましい。
【００６５】
また、上記説明した実施形態では、情報記憶媒体の一例として、いわゆる連続記録媒体形式の連続記録媒体を例示したが、本件開示の情報記憶媒体は、ディスクリートトラック型の媒体やビットバターン型の記録媒体などといった非連続記録媒体にも応用できる。特にビットバターン型の記録媒体における高記録密度化への障害となっている記録ビットの反転磁界分布による書込み不良対策には効果的である。
【符号の説明】
【００６６】
１００ 情報記憶装置
１１０ スピンドルモータ
１２０ ヘッドスライダ
１３０ ヘッドアームアセンブリ
１３５ 導波路
１４０ ボイスコイルモータ
１５０ フレキシブルプリント基板
１５５ 光ファイバ
１６０ 制御回路
１７０ 光源
１７１ 第１光源
１７２ 第２光源
１７３ ビームスプリッタ
１７４ フォトカプラ
２００ 情報記憶媒体
２１０ 保護膜
２２０ 記録層
２２１ 常磁性部分
２２２ 強磁性部分
２３０ 反強磁性層
２４０ 非磁性下地層
２５０ 非磁性シード層
２６０ 非磁性基板
３１０ 再生ヘッド
３２０ 光学ヘッド
３２１ 対物レンズ
３２２ 固定浸レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置される反強磁性層と、
前記反強磁性層上に配置される記憶層と、
を有する情報記憶媒体であって、
前記記憶層は、前記反強磁性層と交換結合し、かつ第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、該第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消えるものであることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項２】
前記記憶層がＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層であることを特徴とする請求項１記載の情報記憶媒体。
【請求項３】
前記反強磁性層は、内部磁化が層面に交わる方向を向いたものであることを特徴とする請求項１または２記載の情報記憶媒体。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に配置される反強磁性層と、
前記反強磁性層上に配置される記憶層と、
を有する情報記憶媒体であって、
前記記憶層は、前記反強磁性層と交換結合し、かつ第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、該第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消えるものである情報記憶媒体と、
前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とを情報に応じて切り替えながら発光する光源と、
前記光源が発光する光を導いて前記情報記憶媒体の記憶層に照射する光学系と、
前記記憶層における前記磁化の有無を磁気的に検知することで情報を再生する情報再生部とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項５】
前記情報再生部が、
外部磁界に応じた抵抗を生じる磁気抵抗効果素子を有する再生ヘッドと、
前記磁気抵抗効果素子の抵抗変化を検知することで情報を得る再生回路とを備えたものであり、
前記光学系が、前記光源から導かれた光を集光して近接場光を発生させ、その近接場光を前記記憶層に照射する固体浸レンズを備えたものであり、
前記再生ヘッドおよび前記固定浸レンズを前記情報記憶媒体に近接あるいは接触させて保持する保持具と、
前記保持具を駆動して前記再生ヘッドおよび前記固定浸レンズを前記記憶層に沿って移動させる駆動部とを備えたことを特徴とする請求項４記載の情報記憶装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置される反強磁性層と、
前記反強磁性層上に配置される記憶層と、
を有する情報記憶媒体であって、
前記記憶層は、前記反強磁性層と交換結合し、かつ第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、該第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消えるものであることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項２】
前記記憶層がＣｏ［Ｗ（ＣＮ）］・Ｈ２Ｏの層であることを特徴とする請求項１記載の情報記憶媒体。
【請求項３】
前記反強磁性層は、内部磁化が層面に交わる方向を向いたものであることを特徴とする請求項１または２記載の情報記憶媒体。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に配置される反強磁性層と、
前記反強磁性層上に配置される記憶層と、
を有する情報記憶媒体であって、
前記記憶層は、前記反強磁性層と交換結合し、かつ第１の波長の光の照射を受けると磁化が生じ、該第１の波長とは異なる第２の波長の光の照射を受けると磁化が消えるものである情報記憶媒体と、
前記第１の波長の光と前記第２の波長の光とを情報に応じて切り替えながら発光する光源と、
前記光源が発光する光を導いて前記情報記憶媒体の記憶層に照射する光学系と、
前記記憶層における前記磁化の有無を磁気的に検知することで情報を再生する情報再生部とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項５】
前記情報再生部が、
外部磁界に応じた抵抗を生じる磁気抵抗効果素子を有する再生ヘッドと、
前記磁気抵抗効果素子の抵抗変化を検知することで情報を得る再生回路とを備えたものであり、
前記光学系が、前記光源から導かれた光を集光して近接場光を発生させ、その近接場光を前記記憶層に照射する固体浸レンズを備えたものであり、
前記再生ヘッドおよび前記固定浸レンズを前記情報記憶媒体に近接あるいは接触させて保持する保持具と、
前記保持具を駆動して前記再生ヘッドおよび前記固定浸レンズを前記記憶層に沿って移動させる駆動部とを備えたことを特徴とする請求項４記載の情報記憶装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２１１８７６（Ｐ２０１０−２１１８７６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５８００３（Ｐ２００９−５８００３）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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