熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置
【課題】磁性粒径が微細であり、磁性粒子間の交換結合が十分に低く、かつ、保磁力分散が低い熱アシスト記録媒体、及びそれを用いた磁気記憶装置を提供する。
【解決手段】基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体を用いる。
【解決手段】基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱アシスト磁気記録媒体、及びそれを用いた磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体に近接場光等を照射して表面を局所的に加熱し、媒体の保磁力を低下させて書き込みを行う熱アシスト記録は、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２クラスの面記録密度を実現できる次世代記録方式として注目されている。熱アシスト記録を用いた場合、室温における保磁力が数十ｋＯｅの記録媒体でも、現状ヘッドの記録磁界により容易に書き込みを行うことができる。このため、記録層に１０６Ｊ／ｍ３台の高い結晶磁気異方性Ｋｕを有する材料を使用することが可能となり、熱安定性を維持したまま、磁性粒径を６ｎｍ以下まで微細化できる。このような高Ｋｕ材料としては、Ｌ１０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金（Ｋｕ〜７×１０６Ｊ／ｍ３）や、ＣｏＰｔ合金（Ｋｕ〜５×１０６Ｊ／ｍ３）等が知られている。
【０００３】
磁性層に、Ｌ１０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金を用いる場合、該ＦｅＰｔ層は（００１）配向をとっている必要がある。このため、下地層には（１００）配向したＭｇＯを用いるのが望ましい。ＭｇＯの（１００）面は、Ｌ１０型ＦｅＰｔの（００１）面と格子整合性が良いため、（１００）配向したＭｇＯ下地層上にＬ１０型ＦｅＰｔ磁性層を形成することにより、該磁性層に（００１）配向をとらせることができる。
【０００４】
一方、熱アシスト記録媒体においても、媒体ノイズを低減しＳＮ比を向上させるためには、磁性粒径の微細化が必須である。磁性粒径を微細化するには、磁性層にＳｉＯ２等の酸化物からなる粒界偏析材料を添加することが効果的である。これは、磁性層が、ＦｅＰｔ結晶がＳｉＯ２で囲まれたグラニュラー構造となるためである。磁性結晶の粒径は、粒界偏析材料の添加量を増やすことによって微細化できる。非特許文献１には、ＦｅＰｔに２０体積％のＴｉＯ２を添加することにより、磁性粒径を５ｎｍまで低減できることが記載されている。また、非特許文献２には、ＦｅＰｔに５０体積％のＳｉＯ２を添加することにより、磁性粒径を２．９ｎｍまで低減できることが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． １０４， ０２３９０４， ２００８
【非特許文献２】ＩＥＥＥ． Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．， ｖｏｌ．４５， ８３９， ２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱アシスト記録媒体の磁性層には、高いＫｕを有するＬ１０構造のＦｅＰｔ合金等を用いるのが望ましい。また、高い媒体ＳＮ比を実現するには、磁性結晶粒を微細化すると同時に、磁性粒子間の交換結合を十分に低減する必要がある。これを実現するには、磁性層にＳｉＯ２やＣ等の粒界偏析材料を添加することが有効である。磁性粒径を概ね６ｎｍ以下まで微細化し、かつ、交換結合を十分に低減するには、３０−４０体積％以上の粒界偏析材料を添加する必要がある。しかし、粒界偏析材料を多量に添加すると、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ結晶の規則度が劣化し、Ｋｕが低下する。このため、Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒の高い規則度を維持したまま、磁性結晶粒を微細化し、粒子間の交換結合を低減する必要がある。
【０００７】
また、粒界偏析材料を多量に添加すると、保磁力分散が著しく増大する。これは、粒径分散や、粒界幅分散が増大するためと考えられる。よって、保磁力分散の低減も、高い媒体ＳＮ比を実現する上での重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の手段を提供する。
【０００９】
（１）基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
（２）ＭｇＯを主成分とする下地層に添加する酸化物の量が、２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（３）ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とするＢＣＣ構造を有する下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（４）ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｔａ下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（５）磁性層がＬ１０構造を有するＦｅＰｔまたはＣｏＰｔ合金を主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃから選択される少なくとも一種類の酸化物または元素を含有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（６）磁性層に添加する酸化物の量が、１０ｍｏｌ％以上、４０ｍｏｌ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（７）磁性層に添加するＣの量が、１０ａｔ％以上、７０ａｔ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（８）磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を回転させるための駆動部と、該磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、該レーザー発生部から発生したレーザー光をヘッド先端まで導く導波路と、ヘッド先端に取り付けられた近接場光発生部を備えた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを移動させるための駆動部と、記録再生信号処理系から構成さる磁気記憶装置において、該磁気記録媒体が請求項１乃至７の何れか１項に記載の熱アシスト媒体であることを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、磁性結晶粒が微細で粒径分散が低く、磁性粒子間の交換結合が十分に弱く、かつ、保磁力分散が低い熱アシスト記録媒体が実現され、これを用いた磁気記憶装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の磁気記録媒体の層構成の一例を表す図
【図２】本発明の磁気記録媒体の層構成の一例を表す図
【図３】本発明に係わる磁気記憶装置の傾視図
【図４】本本発明に係わる磁気ヘッドを表す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１３】
本願発明の熱アシスト磁気記録媒体は、基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする。
【００１４】
磁性粒子間の交換結合の低減が不十分であるのは、複数の磁性結晶粒が一つの大きなＭｇＯ下地層上に形成されているためである。ＭｇＯ下地層の粒径を微細化することによって、一つのＭｇＯ結晶粒の上に一つの磁性結晶粒が成長する“Ｏｎｅ ｂｙ ｏｎｅ成長”が促進される。これにより、磁性粒子間の分離が促進され、交換結合を低減できる。また、磁性粒径も均一化されるため、保磁力分散も低減できる。ＭｇＯ下地層の粒径は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯの酸化物を添加することによって微細化できる。
【００１５】
磁性結晶粒の分離を十分に促進するには、ＭｇＯ下地層の粒径を概ね１０ｎｍ以下とするのが好ましい。但し、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２以上の面記録密度を実現するには、磁性粒径を概ね６ｎｍ以下に微細化する必要がある。よって、ＭｇＯ下地層の粒径も６ｎｍ以下とすることがより好ましい。ＭｇＯへ添加する酸化物の添加量は、ＭｇＯ下地層のＮａＣｌ構造と、（１００）配向を大幅に劣化させない範囲内であれば特に制限はないが、添加量の合計は、２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内とするのが望ましい。２ｍｏｌ％を下回ると、ＭｇＯの微細化が不十分となり、４０ｍｏｌ％を上回ると、ＮａＣｌ構造が劣化するため、望ましくない。
【００１６】
磁性層には、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金、もしくはＣｏＰｔ合金を用いることができる。また、前記合金に粒界偏析材料として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ等の酸化物や、Ｃ、もしくはこれらの混合物を添加してもよい。この場合、磁性層は、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金、もしくはＣｏＰｔ合金が、前記粒界偏析材料によって分断されたグラニュラー構造をとる。
【００１７】
また、粒界偏析材料の合計含有率は３０体積％以上であることが好ましいが、磁性粒子間の分離幅をより広げるには、４０体積％以上であることがより好ましい。但し、粒界偏析材料を過度に添加すると、Ｌ１０構造が劣化するため、粒界偏析材料の含有率の上限を６０体積％とするのが好ましい。
【００１８】
尚、粒界偏析材料に用いる酸化物の１ｍｏｌ％当りの体積は、酸化物の種類によって異なるため、各酸化物のｍｏｌ分率は、体積分率が上記範囲内となるように換算する必要がある。例えば、粒界偏析材料にＳｉＯ２を用いた場合、添加量は概ね１０ｍｏｌ％から３０ｍｏｌ％とするのが望ましい。他の酸化物に関しても、概ね１０ｍｏｌ％から４０ｍｏｌ％程度が望ましい。
【００１９】
上記粒界偏析材料を添加することにより、ＦｅＰｔ合金の結晶粒径を６ｎｍ以下に微細化できると同時に、粒界幅を１ｎｍ以上とし、磁性粒子間の交換結合を十分に低減することができる。
【００２０】
Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔに（００１）配向をとらせるため、ＭｇＯ下地層は、（１００）配向をとっていることが好ましい。ＭｇＯ下地層に（１００）配向をとらせるには、例えば、ガラス基板上にＴａ下地層を形成し、該Ｔａ下地層の上にＭｇＯを形成すればよい。また、加熱したガラス基板上にＣｒ、もしくはＣｒを主成分とするＢＣＣ構造の合金層を形成した場合、該Ｃｒ、もしくはＣｒ合金層は（１００）配向を示す。よって、この上にＭｇＯ層を形成することによっても、該ＭｇＯ層に（１００）配向をとらせることができる。上記Ｃｒ合金としては、具体的にＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、ＣｒＷ、ＣｒＭｏ、ＣｒＲｕ、ＣｒＭｎ等を用いることができる。
【００２１】
上記配向制御層以外にも、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、もしくはこれらを主成分とする熱伝導率の高い合金材料をヒートシンク層として形成してもよい。また、書き込み特性を改善するため、Ｃｏ、もしくはＣｏを主成分とする軟磁性下地層を設けてもよい。更に、基板との密着性を改善するための密着層を形成することもできる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
（実施例１−１〜１−１４、比較例１）
【００２３】
図１に本実施例で作製した磁気記録媒体の層構成の一例を示す。本実施例では耐熱ガラス基板１０１上に３０ｎｍのＮｉ−５０原子％Ｔｉ合金下地層１０２、２５ｎｍのＣｏ−２０ａｔ％Ｔａ−５ａｔ％Ｂ合金からなる軟磁性下地層１０３を形成し、２５０℃まで加熱したのち、１０ｎｍのＣｒ層１０４を形成した。その後、ＭｇＯを主成分とする下地層１０５を５ｎｍ形成し、基板を４２０℃まで加熱した後、６ｎｍの（Ｆｅ−５５ａｔ％Ｐｔ）−１８ｍｏｌ％ＴｉＯ２磁性層１０６、３ｎｍのカーボン保護膜１０７を形成した。ＭｇＯを主成分とする下地層には、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、ＭｇＯ−２ｍｏｌ％ＴｉＯ２、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＳｉＯ２−５ｍｏｌＴｉＯ２、ＭｇＯ−８ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ−２ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＳｉＯ２−５ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ−１５ｍｏｌ％ＺｒＯ２、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３−１０ｍｏｌＴｉＯ、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＣｅＯ２、ＭｇＯ−１２ｍｏｌ％ＭｎＯ、ＭｇＯ−２０ｍｏｌ％ＴｉＯ、ＭｇＯ−１５ｍｏｌ％ＺｎＯを使用した。また、比較例として、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層を使用した媒体を作製した。
【００２４】
本実施例媒体のＸ線回折測定を行ったところ、何れの媒体においても、Ｃｒ下地層からの強いＢＣＣ（２００）ピークが観測された。また、磁性層からは強いＬ１ｏ−ＦｅＰｔ（００１）回折ピーク、及びＬ１ｏ−ＦｅＰｔ（００２）ピークとＦＣＣ−Ｆｅ（２００）ピークの混合ピークが観測された。後者の混合ピークに対する前者のピークの積分強度比は１．６〜１．８で、規則度の高いＬ１ｏ型ＦｅＰｔ合金結晶が形成されていることがわかった。
【００２５】
表１に本実施例媒体、及び比較例媒体の保磁力Ｈｃ、及び保磁力分散ΔＨｃ／Ｈｃの値を示す。ここで、ΔＨｃ／Ｈｃは、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．， ｖｏｌ． ２７， ｐｐ４９７５−４９７７， １９９１に記載の方法を用いて室温で測定した。具体的には、メジャーループ及びマイナーループにおいて、磁化の値が飽和値の５０％となるときの磁界を測定し、両者の差分から、Ｈｃ分布がガウス分布であると仮定してΔＨｃ／Ｈｃを算出した。
【００２６】
本実施例媒体のΔＨｃ／Ｈｃは、いずれも０．３以下の低い値であったのに対し、比較例媒体のΔＨｃ／Ｈｃは、０．５２と実施例媒体よりも著しく高い値を示した。これより、ＭｇＯ下地層に、ＳｉＯ２等の酸化物を添加することによって、保磁力分散を低減できることがわかった。
【００２７】
尚、磁性層には、上記ＦｅＰｔ−ＴｉＯ２の他に、ＦｅＰｔ−ＳｉＯ２、ＦｅＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３、ＦｅＰｔ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＰｔ−Ｔａ２Ｏ５、ＦｅＰｔ−ＺｒＯ２、ＦｅＰｔ−Ｙ２Ｏ３、ＦｅＰｔ−ＣｅＯ２、ＦｅＰｔ−ＭｎＯ、ＦｅＰｔ−ＴｉＯ、ＦｅＰｔ−ＺｎＯを用いてもよい。また、Ｌ１０構造を有するＣｏＰｔ合金と上記酸化物、もしくはＣからなる磁性層を用いても良い。
【００２８】
【表１】
（実施例２−１〜２−８）
【００２９】
図２に本実施例で作製した磁気記録媒体の層構成の一例を示す。本実施例では耐熱ガラス基板２０１上に１０ｎｍのＮｉ−５０ａｔ％Ｔａ合金シード層２０２、５０ｎｍのＣｏ−２８ａｔ％Ｆｅ−５ａｔ％Ｚｒ−３ａｔ％Ｔａ合金からなる軟磁性下地層２０３、７ｎｍのＴａ下地層２０４を形成した。その後、ＭｇＯを主成分とする下地層２０５を３ｎｍ形成し、基板を４５０℃まで加熱した後、１０ｎｍの（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ｃｕ）−４０ａｔ％Ｃ磁性層２０６、３ｎｍのカーボン保護膜２０７を形成した。ＭｇＯを主成分とする下地層には、ＭｇＯ−１８ｍｏｌ％ＳｉＯ２、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＳｉＯ２−５ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＴｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−４ｍｏｌ％ＴｉＯ２−３ａｔ％ＺｒＯ２、ＭｇＯ−８ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３−３ａｔ％Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ−１０ａｔ％ＴｉＯ−２ｍｏｌＺｎＯを使用した。また、比較例として、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層を使用した媒体を作製した。更に、ＭｇＯを主成分とする下地層の平面ＴＥＭ観察を行うため、該ＭｇＯを主成分とする下地層の上に磁性層を形成しない試料を作製した。
【００３０】
上記磁性層を形成しない試料を用いて、ＭｇＯを主成分とする下地層の平面ＴＥＭ観察を行い、平均粒径を測定したところ、ＭｇＯを主成分とする下地層の平均粒径は概ね５−１０ｎｍであった。一方、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層の平均粒径は３０ｎｍ以上であった。
【００３１】
次に磁性層を形成した本実施例媒体の平面ＴＥＭ観察を行った。表２に本実施例媒体の磁性層の平均粒径＜Ｄ＞、及び平均粒径で規格化した粒径分散σ／＜Ｄ＞の値を示す。本実施例媒体の平均粒径はいずれも５．５−６．４ｎｍの範囲内であった。また、平均粒径で規格化した粒径分散σ／＜Ｄ＞は、０．２２以下の低い値を示した。これに対して比較例媒体の磁性層の平均粒径は本実施例媒体とほぼ同程度であったが、平均粒径で規格化した粒径分散σ／＜Ｄ＞は０．３２であり、実施例媒体に比べて著しく高かった。これは、上述の様に、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層の結晶粒径が、実施例媒体に比べて大きくなっているためと考えられる。以上より、ＭｇＯに酸化物を添加した下地層を用いることにより、粒径分散が低減され、磁性層中の結晶粒の粒子サイズを均一化できることが明らかになった。
【００３２】
【表２】
（電磁変換特性評価）
【００３３】
上記実施例２−１〜２−８で示した媒体にパーフルオルポリエーテル系の潤滑剤を塗布したのち、図３に示した磁気記憶装置に組み込んだ。本磁気記憶装置は、磁気記録媒体７０１と、磁気記録媒体を回転させるための駆動部７０２と、磁気ヘッド７０３と、ヘッドを移動させるための駆動部７０と、記録再生信号処理系７０５から構成される。
【００３４】
図４に磁気ヘッドの構成を示す。記録用ヘッド８０１は、上部磁極８０２、下部磁極８０３、及び両者の間に挟まれたＰＳＩＭ（Ｐｌａｎａｒ Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｍｉｒｒｏｒ）８０４から構成される。ＰＳＩＭは、例えばＪｐｎ．， Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．， Ｖｏｌ４５， ｎｏ．２Ｂ， ｐｐ１３１４−１３２０ （２００６）に記載されているような構造のものを用いることができる。すなわち、ＰＳＩＭの先端部には、近接場光発生部８０５が形成されている。そして、ＰＳＩＭのＧｒａｔｉｎｇ部８０６にレーザー光源８０７から、例えば波長６５０ｎｍの半導体レーザー８０８を照射し、ＰＳＩＭ先端部の近接場光発生部にレーザー光を集光させ、近接場光発生部から発生した近接場光８０９により媒体８１０を加熱できる。尚、レーザー波長は、近接場光発生部の材質、形状によって決まる最適な励起波長に近い波長を選択するが望ましい。再生ヘッドは８１１、上部シールド８１２と下部シールド８１３で挟まれたＴＭＲ素子８１４で構成されている。
【００３５】
上記ヘッドで、本実施例媒体を加熱し、線記録密度１６００ｋＦＣＩ（ｋｉｌｏ Ｆｌｕｘ ｃｈａｎｇｅｓ ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）の信号を記録し、電磁変換特性を測定した。表３に測定結果を示す。ここで、重ね書き特性（ＯＷ）は、８００ｋＦＣＩの信号を書き込んだ後、１０７ｋＦＣＩの信号を重ねが帰し、８００ｋＦＣＩの信号の残り成分を評価した。本実施例媒体は、いずれも、１５．３ｄＢ以上の高い媒体ＳＮ比（ＳＮＲ）と、３０．１ｄＢ以上の良好な重ね書き特性を示した。一方、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層を用いた比較例媒体のＳＮＲと重ね書き特性は、実施例媒体に比べて大幅に低かった。これは、磁性結晶の粒径分散が大きかったためと考えられる。以上より、ＭｇＯに酸化物を添加した下地層を用いることにより、高い媒体ＳＮと良好な重ね書き特性を有する熱アシスト媒体が得られることがわかった。
【００３６】
【表３】
【符号の説明】
【００３７】
１０１…ガラス基板
１０２…ＮｉＴｉ下地層
１０３…軟磁性下地層
１０４…Ｃｒ下地層
１０５…ＭｇＯを主成分とする層
１０６…磁性層
１０７…カーボン保護膜
２０１…ガラス基板
２０２…ＮｉＴａ下地層
２０３…軟磁性下地層
２０４…Ｔａ下地層
２０５…ＭｇＯを主成分とする層
２０６…磁性層
２０７…カーボン保護膜
７０１…磁気記録媒体
７０２…媒体駆動部
７０３…磁気ヘッド
７０…ヘッド駆動部
７０５…記録再生信号処理系
８０１…記録ヘッド
８０２…上部磁極
８０３…下部磁極
８０４…ＰＳＩＭ（Ｐｌａｎａｒ Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｍｉｒｒｏｒ）
８０５…近接場光発生部
８０６…Ｇｒａｔｉｎｇ部
８０７…レーザー光源
８０８…半導体レーザー
８０９…近接場光
８１０…媒体
８１１…再生ヘッド
８１２…上部シールド
８１３…下部シールド
８１４…ＴＭＲ素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱アシスト磁気記録媒体、及びそれを用いた磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体に近接場光等を照射して表面を局所的に加熱し、媒体の保磁力を低下させて書き込みを行う熱アシスト記録は、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２クラスの面記録密度を実現できる次世代記録方式として注目されている。熱アシスト記録を用いた場合、室温における保磁力が数十ｋＯｅの記録媒体でも、現状ヘッドの記録磁界により容易に書き込みを行うことができる。このため、記録層に１０６Ｊ／ｍ３台の高い結晶磁気異方性Ｋｕを有する材料を使用することが可能となり、熱安定性を維持したまま、磁性粒径を６ｎｍ以下まで微細化できる。このような高Ｋｕ材料としては、Ｌ１０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金（Ｋｕ〜７×１０６Ｊ／ｍ３）や、ＣｏＰｔ合金（Ｋｕ〜５×１０６Ｊ／ｍ３）等が知られている。
【０００３】
磁性層に、Ｌ１０型結晶構造を有するＦｅＰｔ合金を用いる場合、該ＦｅＰｔ層は（００１）配向をとっている必要がある。このため、下地層には（１００）配向したＭｇＯを用いるのが望ましい。ＭｇＯの（１００）面は、Ｌ１０型ＦｅＰｔの（００１）面と格子整合性が良いため、（１００）配向したＭｇＯ下地層上にＬ１０型ＦｅＰｔ磁性層を形成することにより、該磁性層に（００１）配向をとらせることができる。
【０００４】
一方、熱アシスト記録媒体においても、媒体ノイズを低減しＳＮ比を向上させるためには、磁性粒径の微細化が必須である。磁性粒径を微細化するには、磁性層にＳｉＯ２等の酸化物からなる粒界偏析材料を添加することが効果的である。これは、磁性層が、ＦｅＰｔ結晶がＳｉＯ２で囲まれたグラニュラー構造となるためである。磁性結晶の粒径は、粒界偏析材料の添加量を増やすことによって微細化できる。非特許文献１には、ＦｅＰｔに２０体積％のＴｉＯ２を添加することにより、磁性粒径を５ｎｍまで低減できることが記載されている。また、非特許文献２には、ＦｅＰｔに５０体積％のＳｉＯ２を添加することにより、磁性粒径を２．９ｎｍまで低減できることが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． １０４， ０２３９０４， ２００８
【非特許文献２】ＩＥＥＥ． Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．， ｖｏｌ．４５， ８３９， ２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱アシスト記録媒体の磁性層には、高いＫｕを有するＬ１０構造のＦｅＰｔ合金等を用いるのが望ましい。また、高い媒体ＳＮ比を実現するには、磁性結晶粒を微細化すると同時に、磁性粒子間の交換結合を十分に低減する必要がある。これを実現するには、磁性層にＳｉＯ２やＣ等の粒界偏析材料を添加することが有効である。磁性粒径を概ね６ｎｍ以下まで微細化し、かつ、交換結合を十分に低減するには、３０−４０体積％以上の粒界偏析材料を添加する必要がある。しかし、粒界偏析材料を多量に添加すると、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ結晶の規則度が劣化し、Ｋｕが低下する。このため、Ｌ１０−ＦｅＰｔ結晶粒の高い規則度を維持したまま、磁性結晶粒を微細化し、粒子間の交換結合を低減する必要がある。
【０００７】
また、粒界偏析材料を多量に添加すると、保磁力分散が著しく増大する。これは、粒径分散や、粒界幅分散が増大するためと考えられる。よって、保磁力分散の低減も、高い媒体ＳＮ比を実現する上での重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の手段を提供する。
【０００９】
（１）基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
（２）ＭｇＯを主成分とする下地層に添加する酸化物の量が、２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（３）ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とするＢＣＣ構造を有する下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（４）ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｔａ下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（５）磁性層がＬ１０構造を有するＦｅＰｔまたはＣｏＰｔ合金を主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃから選択される少なくとも一種類の酸化物または元素を含有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（６）磁性層に添加する酸化物の量が、１０ｍｏｌ％以上、４０ｍｏｌ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（７）磁性層に添加するＣの量が、１０ａｔ％以上、７０ａｔ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
（８）磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を回転させるための駆動部と、該磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、該レーザー発生部から発生したレーザー光をヘッド先端まで導く導波路と、ヘッド先端に取り付けられた近接場光発生部を備えた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを移動させるための駆動部と、記録再生信号処理系から構成さる磁気記憶装置において、該磁気記録媒体が請求項１乃至７の何れか１項に記載の熱アシスト媒体であることを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、磁性結晶粒が微細で粒径分散が低く、磁性粒子間の交換結合が十分に弱く、かつ、保磁力分散が低い熱アシスト記録媒体が実現され、これを用いた磁気記憶装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の磁気記録媒体の層構成の一例を表す図
【図２】本発明の磁気記録媒体の層構成の一例を表す図
【図３】本発明に係わる磁気記憶装置の傾視図
【図４】本本発明に係わる磁気ヘッドを表す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した熱アシスト磁気記録媒体及び磁気記憶装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１３】
本願発明の熱アシスト磁気記録媒体は、基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする。
【００１４】
磁性粒子間の交換結合の低減が不十分であるのは、複数の磁性結晶粒が一つの大きなＭｇＯ下地層上に形成されているためである。ＭｇＯ下地層の粒径を微細化することによって、一つのＭｇＯ結晶粒の上に一つの磁性結晶粒が成長する“Ｏｎｅ ｂｙ ｏｎｅ成長”が促進される。これにより、磁性粒子間の分離が促進され、交換結合を低減できる。また、磁性粒径も均一化されるため、保磁力分散も低減できる。ＭｇＯ下地層の粒径は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯの酸化物を添加することによって微細化できる。
【００１５】
磁性結晶粒の分離を十分に促進するには、ＭｇＯ下地層の粒径を概ね１０ｎｍ以下とするのが好ましい。但し、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２以上の面記録密度を実現するには、磁性粒径を概ね６ｎｍ以下に微細化する必要がある。よって、ＭｇＯ下地層の粒径も６ｎｍ以下とすることがより好ましい。ＭｇＯへ添加する酸化物の添加量は、ＭｇＯ下地層のＮａＣｌ構造と、（１００）配向を大幅に劣化させない範囲内であれば特に制限はないが、添加量の合計は、２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内とするのが望ましい。２ｍｏｌ％を下回ると、ＭｇＯの微細化が不十分となり、４０ｍｏｌ％を上回ると、ＮａＣｌ構造が劣化するため、望ましくない。
【００１６】
磁性層には、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金、もしくはＣｏＰｔ合金を用いることができる。また、前記合金に粒界偏析材料として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ等の酸化物や、Ｃ、もしくはこれらの混合物を添加してもよい。この場合、磁性層は、Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔ合金、もしくはＣｏＰｔ合金が、前記粒界偏析材料によって分断されたグラニュラー構造をとる。
【００１７】
また、粒界偏析材料の合計含有率は３０体積％以上であることが好ましいが、磁性粒子間の分離幅をより広げるには、４０体積％以上であることがより好ましい。但し、粒界偏析材料を過度に添加すると、Ｌ１０構造が劣化するため、粒界偏析材料の含有率の上限を６０体積％とするのが好ましい。
【００１８】
尚、粒界偏析材料に用いる酸化物の１ｍｏｌ％当りの体積は、酸化物の種類によって異なるため、各酸化物のｍｏｌ分率は、体積分率が上記範囲内となるように換算する必要がある。例えば、粒界偏析材料にＳｉＯ２を用いた場合、添加量は概ね１０ｍｏｌ％から３０ｍｏｌ％とするのが望ましい。他の酸化物に関しても、概ね１０ｍｏｌ％から４０ｍｏｌ％程度が望ましい。
【００１９】
上記粒界偏析材料を添加することにより、ＦｅＰｔ合金の結晶粒径を６ｎｍ以下に微細化できると同時に、粒界幅を１ｎｍ以上とし、磁性粒子間の交換結合を十分に低減することができる。
【００２０】
Ｌ１０構造を有するＦｅＰｔに（００１）配向をとらせるため、ＭｇＯ下地層は、（１００）配向をとっていることが好ましい。ＭｇＯ下地層に（１００）配向をとらせるには、例えば、ガラス基板上にＴａ下地層を形成し、該Ｔａ下地層の上にＭｇＯを形成すればよい。また、加熱したガラス基板上にＣｒ、もしくはＣｒを主成分とするＢＣＣ構造の合金層を形成した場合、該Ｃｒ、もしくはＣｒ合金層は（１００）配向を示す。よって、この上にＭｇＯ層を形成することによっても、該ＭｇＯ層に（１００）配向をとらせることができる。上記Ｃｒ合金としては、具体的にＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、ＣｒＷ、ＣｒＭｏ、ＣｒＲｕ、ＣｒＭｎ等を用いることができる。
【００２１】
上記配向制御層以外にも、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、もしくはこれらを主成分とする熱伝導率の高い合金材料をヒートシンク層として形成してもよい。また、書き込み特性を改善するため、Ｃｏ、もしくはＣｏを主成分とする軟磁性下地層を設けてもよい。更に、基板との密着性を改善するための密着層を形成することもできる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
（実施例１−１〜１−１４、比較例１）
【００２３】
図１に本実施例で作製した磁気記録媒体の層構成の一例を示す。本実施例では耐熱ガラス基板１０１上に３０ｎｍのＮｉ−５０原子％Ｔｉ合金下地層１０２、２５ｎｍのＣｏ−２０ａｔ％Ｔａ−５ａｔ％Ｂ合金からなる軟磁性下地層１０３を形成し、２５０℃まで加熱したのち、１０ｎｍのＣｒ層１０４を形成した。その後、ＭｇＯを主成分とする下地層１０５を５ｎｍ形成し、基板を４２０℃まで加熱した後、６ｎｍの（Ｆｅ−５５ａｔ％Ｐｔ）−１８ｍｏｌ％ＴｉＯ２磁性層１０６、３ｎｍのカーボン保護膜１０７を形成した。ＭｇＯを主成分とする下地層には、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、ＭｇＯ−２ｍｏｌ％ＴｉＯ２、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＳｉＯ２−５ｍｏｌＴｉＯ２、ＭｇＯ−８ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ−２ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＳｉＯ２−５ｍｏｌ％Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ−１５ｍｏｌ％ＺｒＯ２、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３−１０ｍｏｌＴｉＯ、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＣｅＯ２、ＭｇＯ−１２ｍｏｌ％ＭｎＯ、ＭｇＯ−２０ｍｏｌ％ＴｉＯ、ＭｇＯ−１５ｍｏｌ％ＺｎＯを使用した。また、比較例として、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層を使用した媒体を作製した。
【００２４】
本実施例媒体のＸ線回折測定を行ったところ、何れの媒体においても、Ｃｒ下地層からの強いＢＣＣ（２００）ピークが観測された。また、磁性層からは強いＬ１ｏ−ＦｅＰｔ（００１）回折ピーク、及びＬ１ｏ−ＦｅＰｔ（００２）ピークとＦＣＣ−Ｆｅ（２００）ピークの混合ピークが観測された。後者の混合ピークに対する前者のピークの積分強度比は１．６〜１．８で、規則度の高いＬ１ｏ型ＦｅＰｔ合金結晶が形成されていることがわかった。
【００２５】
表１に本実施例媒体、及び比較例媒体の保磁力Ｈｃ、及び保磁力分散ΔＨｃ／Ｈｃの値を示す。ここで、ΔＨｃ／Ｈｃは、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎ．， ｖｏｌ． ２７， ｐｐ４９７５−４９７７， １９９１に記載の方法を用いて室温で測定した。具体的には、メジャーループ及びマイナーループにおいて、磁化の値が飽和値の５０％となるときの磁界を測定し、両者の差分から、Ｈｃ分布がガウス分布であると仮定してΔＨｃ／Ｈｃを算出した。
【００２６】
本実施例媒体のΔＨｃ／Ｈｃは、いずれも０．３以下の低い値であったのに対し、比較例媒体のΔＨｃ／Ｈｃは、０．５２と実施例媒体よりも著しく高い値を示した。これより、ＭｇＯ下地層に、ＳｉＯ２等の酸化物を添加することによって、保磁力分散を低減できることがわかった。
【００２７】
尚、磁性層には、上記ＦｅＰｔ−ＴｉＯ２の他に、ＦｅＰｔ−ＳｉＯ２、ＦｅＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３、ＦｅＰｔ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＰｔ−Ｔａ２Ｏ５、ＦｅＰｔ−ＺｒＯ２、ＦｅＰｔ−Ｙ２Ｏ３、ＦｅＰｔ−ＣｅＯ２、ＦｅＰｔ−ＭｎＯ、ＦｅＰｔ−ＴｉＯ、ＦｅＰｔ−ＺｎＯを用いてもよい。また、Ｌ１０構造を有するＣｏＰｔ合金と上記酸化物、もしくはＣからなる磁性層を用いても良い。
【００２８】
【表１】
（実施例２−１〜２−８）
【００２９】
図２に本実施例で作製した磁気記録媒体の層構成の一例を示す。本実施例では耐熱ガラス基板２０１上に１０ｎｍのＮｉ−５０ａｔ％Ｔａ合金シード層２０２、５０ｎｍのＣｏ−２８ａｔ％Ｆｅ−５ａｔ％Ｚｒ−３ａｔ％Ｔａ合金からなる軟磁性下地層２０３、７ｎｍのＴａ下地層２０４を形成した。その後、ＭｇＯを主成分とする下地層２０５を３ｎｍ形成し、基板を４５０℃まで加熱した後、１０ｎｍの（Ｆｅ−５０ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ｃｕ）−４０ａｔ％Ｃ磁性層２０６、３ｎｍのカーボン保護膜２０７を形成した。ＭｇＯを主成分とする下地層には、ＭｇＯ−１８ｍｏｌ％ＳｉＯ２、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＳｉＯ２−５ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％ＴｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−４ｍｏｌ％ＴｉＯ２−３ａｔ％ＺｒＯ２、ＭｇＯ−８ｍｏｌ％Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ−１０ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３−３ａｔ％Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ−５ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ−１０ａｔ％ＴｉＯ−２ｍｏｌＺｎＯを使用した。また、比較例として、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層を使用した媒体を作製した。更に、ＭｇＯを主成分とする下地層の平面ＴＥＭ観察を行うため、該ＭｇＯを主成分とする下地層の上に磁性層を形成しない試料を作製した。
【００３０】
上記磁性層を形成しない試料を用いて、ＭｇＯを主成分とする下地層の平面ＴＥＭ観察を行い、平均粒径を測定したところ、ＭｇＯを主成分とする下地層の平均粒径は概ね５−１０ｎｍであった。一方、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層の平均粒径は３０ｎｍ以上であった。
【００３１】
次に磁性層を形成した本実施例媒体の平面ＴＥＭ観察を行った。表２に本実施例媒体の磁性層の平均粒径＜Ｄ＞、及び平均粒径で規格化した粒径分散σ／＜Ｄ＞の値を示す。本実施例媒体の平均粒径はいずれも５．５−６．４ｎｍの範囲内であった。また、平均粒径で規格化した粒径分散σ／＜Ｄ＞は、０．２２以下の低い値を示した。これに対して比較例媒体の磁性層の平均粒径は本実施例媒体とほぼ同程度であったが、平均粒径で規格化した粒径分散σ／＜Ｄ＞は０．３２であり、実施例媒体に比べて著しく高かった。これは、上述の様に、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層の結晶粒径が、実施例媒体に比べて大きくなっているためと考えられる。以上より、ＭｇＯに酸化物を添加した下地層を用いることにより、粒径分散が低減され、磁性層中の結晶粒の粒子サイズを均一化できることが明らかになった。
【００３２】
【表２】
（電磁変換特性評価）
【００３３】
上記実施例２−１〜２−８で示した媒体にパーフルオルポリエーテル系の潤滑剤を塗布したのち、図３に示した磁気記憶装置に組み込んだ。本磁気記憶装置は、磁気記録媒体７０１と、磁気記録媒体を回転させるための駆動部７０２と、磁気ヘッド７０３と、ヘッドを移動させるための駆動部７０と、記録再生信号処理系７０５から構成される。
【００３４】
図４に磁気ヘッドの構成を示す。記録用ヘッド８０１は、上部磁極８０２、下部磁極８０３、及び両者の間に挟まれたＰＳＩＭ（Ｐｌａｎａｒ Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｍｉｒｒｏｒ）８０４から構成される。ＰＳＩＭは、例えばＪｐｎ．， Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．， Ｖｏｌ４５， ｎｏ．２Ｂ， ｐｐ１３１４−１３２０ （２００６）に記載されているような構造のものを用いることができる。すなわち、ＰＳＩＭの先端部には、近接場光発生部８０５が形成されている。そして、ＰＳＩＭのＧｒａｔｉｎｇ部８０６にレーザー光源８０７から、例えば波長６５０ｎｍの半導体レーザー８０８を照射し、ＰＳＩＭ先端部の近接場光発生部にレーザー光を集光させ、近接場光発生部から発生した近接場光８０９により媒体８１０を加熱できる。尚、レーザー波長は、近接場光発生部の材質、形状によって決まる最適な励起波長に近い波長を選択するが望ましい。再生ヘッドは８１１、上部シールド８１２と下部シールド８１３で挟まれたＴＭＲ素子８１４で構成されている。
【００３５】
上記ヘッドで、本実施例媒体を加熱し、線記録密度１６００ｋＦＣＩ（ｋｉｌｏ Ｆｌｕｘ ｃｈａｎｇｅｓ ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）の信号を記録し、電磁変換特性を測定した。表３に測定結果を示す。ここで、重ね書き特性（ＯＷ）は、８００ｋＦＣＩの信号を書き込んだ後、１０７ｋＦＣＩの信号を重ねが帰し、８００ｋＦＣＩの信号の残り成分を評価した。本実施例媒体は、いずれも、１５．３ｄＢ以上の高い媒体ＳＮ比（ＳＮＲ）と、３０．１ｄＢ以上の良好な重ね書き特性を示した。一方、酸化物を添加しないＭｇＯ下地層を用いた比較例媒体のＳＮＲと重ね書き特性は、実施例媒体に比べて大幅に低かった。これは、磁性結晶の粒径分散が大きかったためと考えられる。以上より、ＭｇＯに酸化物を添加した下地層を用いることにより、高い媒体ＳＮと良好な重ね書き特性を有する熱アシスト媒体が得られることがわかった。
【００３６】
【表３】
【符号の説明】
【００３７】
１０１…ガラス基板
１０２…ＮｉＴｉ下地層
１０３…軟磁性下地層
１０４…Ｃｒ下地層
１０５…ＭｇＯを主成分とする層
１０６…磁性層
１０７…カーボン保護膜
２０１…ガラス基板
２０２…ＮｉＴａ下地層
２０３…軟磁性下地層
２０４…Ｔａ下地層
２０５…ＭｇＯを主成分とする層
２０６…磁性層
２０７…カーボン保護膜
７０１…磁気記録媒体
７０２…媒体駆動部
７０３…磁気ヘッド
７０…ヘッド駆動部
７０５…記録再生信号処理系
８０１…記録ヘッド
８０２…上部磁極
８０３…下部磁極
８０４…ＰＳＩＭ（Ｐｌａｎａｒ Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｍｉｒｒｏｒ）
８０５…近接場光発生部
８０６…Ｇｒａｔｉｎｇ部
８０７…レーザー光源
８０８…半導体レーザー
８０９…近接場光
８１０…媒体
８１１…再生ヘッド
８１２…上部シールド
８１３…下部シールド
８１４…ＴＭＲ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項２】
ＭｇＯを主成分とする下地層に添加する酸化物の量が、２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項３】
ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とするＢＣＣ構造を有する下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項４】
ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｔａ下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項５】
磁性層がＬ１０構造を有するＦｅＰｔまたはＣｏＰｔ合金を主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃから選択される少なくとも一種類の酸化物または元素を含有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項６】
磁性層に添加する酸化物の量が、１０ｍｏｌ％以上、４０ｍｏｌ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項７】
磁性層に添加するＣの量が、１０ａｔ％以上、７０ａｔ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項８】
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を回転させるための駆動部と、該磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、該レーザー発生部から発生したレーザー光をヘッド先端まで導く導波路と、ヘッド先端に取り付けられた近接場光発生部を備えた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを移動させるための駆動部と、記録再生信号処理系から構成さる磁気記憶装置において、該磁気記録媒体が請求項１乃至７の何れか１項に記載の熱アシスト媒体であることを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項１】
基板と、該基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１０構造を有する合金を主成分とする磁性層からなる磁気記録媒体において、該下地層の少なくとも一つが、ＭｇＯを主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯから選択される少なくとも一種類の酸化物を含有していることを特徴とする熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項２】
ＭｇＯを主成分とする下地層に添加する酸化物の量が、２ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項３】
ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｃｒ、もしくはＣｒを主成分とするＢＣＣ構造を有する下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項４】
ＭｇＯを主成分とする下地層が、Ｔａ下地層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項５】
磁性層がＬ１０構造を有するＦｅＰｔまたはＣｏＰｔ合金を主成分とし、かつ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、Ｃから選択される少なくとも一種類の酸化物または元素を含有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項６】
磁性層に添加する酸化物の量が、１０ｍｏｌ％以上、４０ｍｏｌ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項７】
磁性層に添加するＣの量が、１０ａｔ％以上、７０ａｔ％以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の熱アシスト磁気記録媒体。
【請求項８】
磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を回転させるための駆動部と、該磁気記録媒体を加熱するためのレーザー発生部と、該レーザー発生部から発生したレーザー光をヘッド先端まで導く導波路と、ヘッド先端に取り付けられた近接場光発生部を備えた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを移動させるための駆動部と、記録再生信号処理系から構成さる磁気記憶装置において、該磁気記録媒体が請求項１乃至７の何れか１項に記載の熱アシスト媒体であることを特徴とする磁気記憶装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１６５２３２（Ｐ２０１１−１６５２３２Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３４１４（Ｐ２０１０−２３４１４）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【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２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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