磁気記録再生装置
【課題】 凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸部におけるサーボトラッキング信号を有する垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録装置において、熱揺らぎにより生ずるサーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができる磁気記録媒体を有する磁気記録装置を提供する。
【解決手段】 垂直磁気記録媒体のサーボ領域のそれぞれの機能に必要な凹凸構造に対して、熱揺らぎを加速する反磁界に打ち勝つため、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定するように構成する。
【解決手段】 垂直磁気記録媒体のサーボ領域のそれぞれの機能に必要な凹凸構造に対して、熱揺らぎを加速する反磁界に打ち勝つため、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に磁気記録層が所定の凹凸パターンで形成され、いわゆるサーボ領域と情報データ領域を有する磁気記録媒体（ディスクリートタイプの磁気記録媒体）と、この磁気記録媒体のサーボ信号を検出するとともに情報データを記録再生する磁気ヘッドとを有する磁気記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク等の磁気記録媒体の面記録密度の向上は、（１）線記録密度を向上させることと、（２）トラック密度を向上させることの双方の手法により達成されてきている。今後さらにより一層の高密度化を図るためには、上記双方の手法に基づく記録密度の向上が必要である。
【０００３】
トラック密度を向上させることに関しては、磁気ヘッドの加工限界、磁気ヘッド磁界の広がりに起因するサイドフリンジ、クロストークなどの問題が顕在化してきており、従来の改良手法の延長である磁気ヘッドの高トラック化技術を進歩させることによる面記録密度の向上は限界に達していると言える。
【０００４】
一方、線記録密度を向上させる手法として、従来の長手磁気媒体においては、薄層化、高保磁力が図られてきたが、さらなる媒体の高密度化と記録磁化の熱揺らぎに対する安定性の観点から、これらの条件を満足する垂直磁気記録媒体が注目されている。
【０００５】
このような実状のもと、面記録密度を向上させ、磁気ヘッドの高トラック密度化を補完する技術として、記録層を所定の凹凸パターンに形成するディスクリートトラックディスクタイプの磁気記録媒体が提案されている。例えば、特開平１１−３２８６６２号公報には、基板に予め所定の凹凸が施され、その凹凸に沿って単層の垂直磁気記録層が形成されている磁気記録媒体が開示されている。
【０００６】
高記録密度化を達成するには低スペーシング化が必要である。しかしながら、記録層の凹凸形状は磁気ヘッドの安定した浮上特性が得られないことがあり、ヘッドクラッシュなどの問題を引き起こす可能性がある。このような観点から、特開平１０−２２２９４４号公報には、トラック幅方向に凹凸形状を変え磁気ヘッドの浮上安定性を目的とした記録媒体が開示されている。
【０００７】
さらに、特開２０００−１９５０４２号公報には、磁気ヘッドの浮上特性の安定性を確保するため、凹凸形状の凹部を非磁性材料もしくは他の材料で充填するディスクリートタイプの磁気記録媒体が提案されている。
【０００８】
また、特開平６−１１１５０２号公報には、長手記録媒体における矩形状の凹凸構造によるトラッキングサーボのバーストパターンの幅、トラックピッチ及び再生ヘッドの読み出し幅との関係を規定した技術が開示されている。
【０００９】
一般に、磁気ディスク装置において、使用される磁気記録媒体には、磁気ヘッドのトラッキング用のためのサーボ領域がサーボトラックライタにより記録されている。
【００１０】
サーボ領域には、一般に、ＩＳＧ（Initial Signal Gain）部、ＳＶＡＭ（SerVo Address Mark）部、グレイコード部、バースト部、およびパッド部が存在し、これらは、所定の機能を発揮するために、種々の磁気パターンが形成されている。
【００１１】
これらの磁気パターンにおいて、バースト部は、磁気記録媒体の半径方向に１トラック分の幅で記録されている。また、それ以外のＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、グレイコード部およびパッド部は、ディスク半径方向に連続して記録されているか、あるいは、半径方向に少なくとも数トラック以上に亘って連続して記録されている。
【００１２】
ところで、近年の磁気記録装置の記録密度の増大は著しく、磁気記録媒体に記録される記録ビットの大きさも記録密度の増加に伴なって減少している。そのため、高いＳ／Ｎを確保するため磁性粒子も小さくする必要があり、従来広く用いられてきた長手記録方式の媒体では磁性粒子の磁化のエネルギーＫｕＶ（Ｋｕ：磁気異方性定数、Ｖ：磁性粒子の体積）と、周囲温度の熱エネルギーｋＴ（ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）との比であるＫｕＶ／ｋＴの値が、一般的な目安としておよそ６０より小さくなると、外乱としての熱エネルギーの擾乱により磁化が確率的に揺らいで、経時的に磁化が低下する、いわゆる熱揺らぎの現象が顕在化すると言われている。
【００１３】
そこで、磁性粒子の磁化エネルギーを大きくするため、高密度でも媒体の膜厚を大きくすることが出来る垂直磁気記録媒体が注目されている。
【００１４】
垂直磁気記録媒体は、高密度になるほど磁化が安定になり熱揺らぎに対して強い反面、低記録密度、すなわち、ビット長が大きい領域において磁化の大きさを減ずる反磁界が大きくなるため、熱揺らぎの影響が加速され記録磁化が減じる傾向にある。
【００１５】
したがって、前記熱揺らぎの影響を最も受ける領域は、比較的記録密度の低いサーボ信号が記録されているサーボ領域である。
【００１６】
サーボ信号は、一旦記録されると通常は再び磁気ヘッドで再記録されることがないため、長期間に亘る熱揺らぎの影響を受け易く、記録磁化の減少により、サーボ信号が低下し、トラッキングサーボの信号品質が低下してしまうという問題が生じ得る。
【００１７】
このような問題に対して、特開平１１−２５４０２号公報には、凹凸構造を有しない垂直磁気記録媒体のトラッキング用サーボ信号の記録磁化において、記録ビット内の磁化飽和時の最大減磁界が記録層の保磁力より小さくなるようにサーボ信号のビット長を設定する技術が開示されており、設定のための関係式が求められている。
【００１８】
この提案技術において、サーボ信号は、当該公報図面に示されるように矩形状ビットの垂直磁化Ｍが交互に反転しつつ連続して配列されるため、あるビット内で発生する反磁界Ｈｄも最隣接のビットからの磁界Ｈによって反磁界が軽減される。特にビットとビットとの境界においては、反磁界は原理的にゼロとなり、理想的な磁化遷移近傍は飽和磁化に近い値が確保されると考えられる。
【００１９】
しかしながら、凹凸構造を設けたディスクリートトラックディスクの場合、特開平６−１１１５０２号公報に示されるように、サーボパターンに対応する磁気記録層の凹凸形状におけるバースト部においては、通常、矩形状記録のビットが１ビットづつ間隔を置いて配置されている。また、ＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、グレイコード部においては、ディスク半径方向に長い矩形状のビットが１ビットづつ間隔を置いて配置されている。
【００２０】
このように磁気記録層を凹凸構造に加工したディスクリートトラックディスクにおいては、特開平１１−２５４０２号公報に示されるごとく垂直磁気媒体に連続的に反転する磁化を記録する方式と異なり、サーボ信号の記録された凸部の磁気記録層は完全に孤立しており、本来反磁界を弱めるように作用する（反転磁化の）最隣接ビットも存在しない。さらに、１ビット長だけ遠い位置にあるビットは同じ磁化方向に着磁されたものであり、反磁界を減じる効果はほとんど期待できず、寧ろ反磁界を大きくするように作用する。
【００２１】
従って、完全に孤立して形成されているサーボ信号用凸部の磁気記録層の設計指針が要望される。
【００２２】
ところで、垂直磁気記録層（磁性層）の凹凸構造を形成するに際し、凹部の深さを浅くするほど作業時間を短縮出来、製造コストが低減出来る。従って、磁性層を完全に除去することなく凹凸の磁性層を形成し、凹部に非磁性材料を充填させる形態は、プロセスを簡略化し作業コストを低減させるという観点からすれば、望ましい形態であると言える。
【００２３】
しかしながら、何の方策も考慮せずに磁性層の凹凸形状を定めると、磁性層の凹部の深さの大きさに対してサーボ信号出力が低下するなどの問題が生じることがある。特に、サーボ領域における垂直磁気記録層（磁性層）の凹凸構造のパラメータ、凹部の深さ、さらにここに適用する垂直磁気記録層（磁性層）の磁気特性などによって、様々な劣化モードが生じる可能性がある。そのため、凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸部におけるサーボトラッキング信号については、熱揺らぎに対して十分な長期信頼性を確保して使用することは困難であった。
【００２４】
【特許文献１】特開平１１−３２８６６２号公報
【特許文献２】特開平１０−２２２９４４号公報
【特許文献３】特開２０００−１９５０４２号公報
【特許文献４】特開平６−１１１５０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸部におけるサーボトラッキング信号を有する垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録装置において、熱揺らぎにより生ずるサーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができる磁気記録媒体を有する磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
このような課題を解決するために、本発明の磁気記録再生装置はデータ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有するディスクリートタイプの垂直磁気記録媒体を有し、当該媒体の熱揺らぎの影響を最も強く受ける垂直磁気記録媒体のサーボ領域において、垂直磁気記録媒体の熱揺らぎを加速する反磁界の影響を低減できるように、サーボ領域の凹凸構造を磁気特性を考慮しつつ仕様設定することにある。特に、サーボ領域のそれぞれの機能に必要な凹凸構造に対して、熱揺らぎを加速する反磁界に打ち勝つため、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定するようにしている。
【００２７】
すなわち、本発明は、データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラッキング用のバースト信号が記録されるバースト部を備え、前記バースト部は、バースト信号が記録された複数の凸部からなる磁性層を所定配置することにより形成されており、前記凸部の磁性層のトラック円周方向の長さをＬ１、トラック幅方向（トラック半径方向）の長さをＷ１、凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、前記隣接する凸部の磁性層のトラック幅方向（トラック半径方向）の間隙長さをＷ２、トラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の下に残存している磁性層の厚さをδとし、前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（１）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数５】
【００２８】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記凸部からなる磁性層の垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（２）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数６】
【００２９】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記凸部からなる磁性層の凸部形状が実質的な直方体となるように構成される。
【００３０】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記Ｌ１とＬ２の和がサーボ信号の周波数の波長となるように設定される。
【００３１】
また、本発明は、データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラック半径方向（トラック幅方向）に伸びる帯状凸部を有し、前記帯状凸部は、トラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっており、帯状凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、前記隣接する凸部の磁性層のトラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の領域の下に残存している磁性層の厚さをδとし、前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（３）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数７】
【００３２】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（４）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数８】
【００３３】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記帯状凸部からなる磁性層の凸部形状が帯状の直方体となるように構成される。
【００３４】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記サーボ用情報部におけるサーボ信号のための記録は、前記垂直磁気記録媒体を直流磁界中で前記磁性層の面に垂直に印加することにより、一括磁化するように構成される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の磁気記録装置は媒体の熱揺らぎの影響を最も強く受ける垂直磁気記録媒体のサーボ領域において、サーボ領域のそれぞれの機能に必要な凹凸構造に対して、熱揺らぎを加速する反磁界に打ち勝つため、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定するようにしているので、サーボ領域の凹凸構造の垂直磁気記録層の磁化の熱揺らぎにより生ずるサーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明の磁気記録再生装置は、データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生するための磁気ヘッドを有している。
【００３７】
まず、最初に、装置全体の構成を把握するために、磁気記録再生装置の概略構成例の説明を図６に基づいて説明する。
【００３８】
（磁気記録再生装置の概略構成例の説明）
図６には本発明の好適な一例である磁気記録再生装置の概略構成斜視図が示される。
この図において、磁気記録媒体１としてはディスク状の垂直磁気記録媒体が用いられ、この媒体は、スピンドルモータ２により回転駆動されるようになっている。
【００３９】
また、磁気記録媒体に対してデータの読み出しや書き込みを行なうために、媒体の外側方向から媒体内側方向に向けて延設された回動アーム４の先端には記録再生用の磁気ヘッド５が設けられている。回動アーム４はボイスコイルモータ３によって回動されるようになっており、例えば、記録再生用の磁気ヘッドにより検出されたサーボ信号に基づき磁気ヘッドを所定のトラックに位置決めできるようになっている。
【００４０】
記録再生用の磁気ヘッド５は記録素子および再生素子を有し、記録素子には、例えば主磁極励磁型の単磁極ヘッドが用いられ、再生素子には例えばＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）ヘッドが用いられる。ＧＭＲヘッドの代わりに、ＴＭＲ（トンネリング磁気抵抗効果）ヘッド等を用いてもよい。
【００４１】
（磁気記録媒体の説明）
次いで、磁気記録媒体の構成について説明する。
【００４２】
図１には本発明に用いられるディスク状の磁気記録媒体１の全体形状を表す概略平面図が示され、図２には、図１の四角で囲まれた微小部分１００の部分拡大概略図が示される。図２においては、主として、サーボ信号が記録された領域であるサーボ用情報部９０および記録再生のためのデータトラック群であるデータ情報記録部８０が概念的に現されている。
【００４３】
図３には、本発明における磁気記録媒体の好適な実施の形態を概念的に示す断面図が示され、図３は、図２のα−α矢視断面図に実質的に相当する。
【００４４】
図１において、図示されてはいないがディスク基板上には記録再生のための複数のデータトラック群が同心円状に配置・形成されている。
【００４５】
また、ディスクの中心から外方に向けて、放射状にサーボ信号領域（サーボ用情報部９０：図面で放射線状に描かれている箇所）が形成されている。すなわち、ディスク面をセクタで分割した、いわゆるセクタサーボ方式を適用している。磁気記録媒体のサーボ用情報部９０には、サーボトラッキングライタにより、サーボ情報が記録されている。
【００４６】
サーボ用情報部９０の構造について詳述すると、サーボ用情報部９０（いわゆるサーボ領域）は、図２に示されるようにＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、バースト部９４およびパッド部９５を有している。
【００４７】
ＩＳＧ（Initial Signal Gain）部９１は、磁気記録媒体の磁性膜（磁性層）の磁気特性や磁気ヘッドの浮上量のむらの影響を排除するために設けられた連続パターンであり、トラック半径方向に連続して形成されている。このようなＩＳＧ部９１を磁気ヘッドにより再生している間、磁気記録媒体や磁気ヘッドによる出力バラツキを補正するため、サーボ復調回路はオートゲインコントロール（ＡＧＣ）によりゲインが決められる。このような作用を行なうオートゲインコントロール（ＡＧＣ）は、サーボ領域に存在するＳＶＡＭ（SerVo Address Mark）部９２を検出した時点でＯＦＦにされ、以降のバースト部９４に存在する再生振幅をＩＳＧ部９１の振幅で規格化する。
【００４８】
グレイコード部９３は各トラック番号情報、及びセクタ番号の情報が記録されている。
バースト部９４は、磁気ヘッドをトラック位置に正確にトラッキングさせるための正確な位置情報を得るためのパターンである。このパターンは、通常、隣接するトラックピッチを規制する中心線にそれぞれ等しく跨るように設けられた第１のバースト９４ａ及び第２のバースト９４ｂの組みと、これらの組から半トラックピッチだけずれた位置に存在する第３のバースト９４ｃ及び第４のバースト９４ｄの組みから構成されている。バースト部９４は、通常、図２に示されるように磁気記録媒体の半径方向に１トラック分の幅で記録されている。
【００４９】
パット部９５は、サーボ復調回路がサーボ領域を再生する間のクロック生成を維持出来るように復調回路系の遅延を吸収するために設けられたパターンである。
【００５０】
ＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、パッド部９５はディスク半径方向に連続して記録されている。また、グレイコード部９３も半径方向に少なくとも数トラック以上に亘って記録される。
【００５１】
次いで、図３に基づいて、磁気記録媒体の好適な断面構成例を説明する。図３は、例えば、図２のα−α断面矢視図として把握することができる。
【００５２】
図３に示されるように磁気記録媒体は、基板１５と、この基板１５の上に形成された配向層１４と、この配向層１４の上に形成された軟磁性層１１と、この軟磁性層１１の上に形成された中間層１２と、この中間層１２の上に形成された凹凸状の凸部に相当する垂直磁気記録層１０および凹部に相当する非磁性層２０と、これらの上に形成される保護層１３とを有し構成されている。本発明の垂直磁気記録層１０の形成における凹凸バターンの形成に際し、磁性層は完全に除去されることなく凹部の下に磁性層が厚さδほど残存している（残存磁性層１０ａ）。
【００５３】
すなわち、本発明におけるサーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターン（垂直磁気記録層１０）で構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されている。
【００５４】
凸部の磁性層に相当する垂直磁気記録層１０の厚さｔに対する凹部下に残存する磁性層１０ａの厚さδの割合（δ／ｔ）は、０．６以下、特に０．１〜０．６、さらには０．２〜０．４とすることが望ましい。この値が０．６を超える（溝が浅くなる）と、記録ヘッドからの磁界によって凹部に磁化が記録され易くなり、また、一旦記録された磁化からは不要な磁界が強くなりノイズ成分が大きくなる。また、この値が０．１未満となる（溝が深くなる）と、所定の正確なエッチングをすることが困難になり、また溝形成後に非磁性材料を充填してさらに平坦化することが極めて難しくなり、安定した製造が困難となってしまう。
【００５５】
基板１５としては、ガラス基板、ＮｉＰ被着アルミ合金基板、Ｓｉ基板などが好適に用いられる。配向層１４としては、例えば、軟磁性層１１のトラック幅方向への磁気異方性磁界を付与するためのＰｔＭｎ等の反強磁性材料を用いることができる。その他、配向を制御するための非磁性合金であってもよい。
【００５６】
軟磁性層１１としては、ＣｏＺｒＮｂ合金、Ｆｅ系合金、Ｃｏ系アモルファス合金、軟磁性／非磁性層の多層膜、軟磁性フェライト等が挙げられる。
【００５７】
中間層１２は、この中間層の上に形成される垂直磁気記録層の垂直磁気異方性および結晶粒径を制御するために設けられ、例えば、ＣｏＴｉ非磁性合金、Ｒｕなどが用いられる。その他、同様な作用をする非磁性金属、合金、もしくは低透磁率の合金を用いてもよい。
【００５８】
凸部の垂直磁気記録層１０（残存磁性層１０ａ）としては、ＳｉＯ2の酸化物系材料の中にＣｏＰｔなどの強磁性粒子をマトリックス状に含有させた媒体や、ＣｏＣｒ系合金、ＦｅＰｔ合金、Ｃｏ／Ｐｄ系の人工格子型多層合金などが好適に用いられる。
【００５９】
凹部の非磁性層２０の材料としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、フェライトなどの非磁性酸化物、ＡｌＮなどの窒素化物、ＳｉＣなどの炭化物が用いられる。
【００６０】
凸部の垂直磁気記録層１０や凹部に充填された非磁性層２０の表面には、通常、ＣＶＤ法などを用いてカーボン薄膜等の保護層１３が形成される。
【００６１】
凹凸パターンに基づく垂直磁気記録層１０および非磁性層２０の形成（いわゆるディスクリートタイプの媒体の形成）は、例えば、一定厚さに成膜した垂直磁気記録層１０を所定の凹凸形状にエッチングした後に、エッチング深さに対応したＳｉＯ2をスパッタリングし、エッチングされた凹部を充填する。その後、媒体を、回転させながら斜めイオンビームエッチング法等により、垂直磁気記録層１０の上に余分に堆積したＳｉＯ2を除去して、媒体表面全体を平坦化するようにすればよい。
【００６２】
（サーボ領域（サーボ用情報部）の仕様設定）
本発明の要部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層（いわゆる中掘りタイプの磁性層）のうちの凸パターンで構成されたサーボ領域（サーボ用情報部）において、サーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができるように、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定することにあるといえる。
【００６３】
以下、サーボ領域における各機能別の凸構造の磁気記録層（磁性層）について、（１）トラック半径方向（ディスク半径方向）の長さ、およびトラック円周方向の長さの双方の関係を考慮する必要がある第１のグループであるバースト部９４（９４ａ〜９４ｄ）と、（２）トラック半径方向（ディスク半径方向）の長さがトラック円周方向の長さに比べて極端に長く、結果としてトラック円周方向の長さのみを考慮すればよい第２のグループであるＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、パッド部９５とに分けて説明する。
【００６４】
（１）第１のグループの説明
第１のグループの要件を満たす凸形状は、前述したようにバースト部９４の形状が該当する。バースト部９４は、図４の概略斜視図に示されるようにバースト信号の磁化が同一方向に記録された複数の凸部からなる垂直磁気記録層１０を所定配置することにより形成されており、凸部からなる垂直磁気記録層１０は、トラック幅方向およびトラック円周方向に、それぞれ、実質的な長方形形状（正方形形状を含む）を有している。すなわち、磁性層の凸部形状は、実質的な直方体（立方体を含む）形状をしている。
【００６５】
また、本発明において、凹部の下には、残存磁性層１０ａが残存している。凹部の下に残存磁性層１０ａを残す意義は、凹部加工の工程の短縮化と、凹部深さを低減することによるその後の平坦化の容易性からである。ただし、凹部の下の磁性層からの信号がサーボ領域、データ領域に影響がない深さでなければならない。
【００６６】
なお、凸部からなる垂直磁気記録層１０の形態が理解し易いように、凹部に充填されている非磁性層の記載は図面上省略されている。
【００６７】
図４において、凸部の磁性層（垂直磁気記録層１０）のトラック円周方向の長さをＬ１、トラック幅方向（トラック半径方向）の長さをＷ１、凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし（図示のごとく凸状の下の部分も含む）、トラック幅方向（トラック半径方向）に隣接する凸部の磁性層（垂直磁気記録層１０）の間隙長さをＷ２、トラック円周方向に隣接する凸部の磁性層（垂直磁気記録層１０）の間隙長さをＬ２とし、凹部の下に残存している磁性層（残存磁性層１０ａ）の厚さをδとし、凸部磁性層（垂直磁気記録層１０）の膜面に垂直方向の磁気特性は、図７に示されるようなＭ（磁化）−Ｈ（磁界）特性を示し、凸部磁性層（垂直磁気記録層１０）の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（１）の関係を満たしてなるように凸部形態（凹部下の磁性層も含む）を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、バースト部の仕様を定めることが必要となる。
各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【００６８】
保磁力角型比Ｓ＊は、図７に示される反磁界補正したＭ−Ｈ曲線の−Ｈｃの点における接線の傾きとＭｒの値で決定される値であり、保磁力角型比Ｓ＊は、Ｓ＊＝Ｈｃ’／Ｈｃで定義される。Ｈｃ’は、図７に示されるように第２象限におけるＭ−Ｈ曲線の−Ｈｃの点における接線とＭ＝Ｍｒの直線との交点における保磁力の値を示す。なお、「反磁界補正した」という意味は、印加磁界によって、磁化された磁化の値に対して、印加磁界を垂直磁気記録層の垂直方向の反磁界係数と磁化の積によって生じる反磁界によって、補正しＭ−Ｈ曲線を求めるものである。
【数９】
【００６９】
上記式（１）の右辺の式は、図４に示される凹凸パターンで形成された磁性層に飽和磁化Ｍｓが記録された場合の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値よりも保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、凸部に記録されていた磁化の反転を抑え、その結果サーボ信号の劣化を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。
【００７０】
また、この際に、保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００７１】
Ｌ１とＬ２の和の長さは、バーストパターンの周波数に対応する波長に相当する。Ｗ１、Ｗ２は通常、垂直磁気記録媒体のトラック幅に相当する。
【００７２】
図４に示される凹凸パターンで形成された磁性層モデルを使用して、上記式（１）を算出するにあたり、考慮した点は以下の通りである。
【００７３】
すなわち、ディスクリートメディアの場合、隣接ビットは連続媒体とは異なり孤立しているので、反磁界Ｈｄの値は特定の１つのパターンにおける反磁界を求めた。反磁界は、代表的な大きさを求めるため矩形形状構造の中心点で、パターンの上面、底辺に垂直磁化Ｍによって誘起する磁荷から発生する磁界と、凸部磁性層の矩形構造を囲むように（凸部の側部に沿った４箇所）中堀した凹部下に位置する磁性層の上面および下面から発生する磁界を重畳して求めた。
【００７４】
さらに、前記凹凸パターンで形成された磁性層の残留磁化をＭｒとしたとき、（１）式と同様の凹凸パターンで形成された磁性層に対して、下記式（２）の関係を満たしてなるように凹凸パターンで形成された磁性層の形態を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、バースト部の仕様を定めることが必要となる。
各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【００７５】
なお、式（２）の誘導に際して考慮した点は、式（１）の場合と同様である。
【数１０】
【００７６】
式（２）の右辺の式は、図４に示される凹凸パターンで形成された磁性層に飽和記録し、磁化が残留磁化Ｍｒとなった状態の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値より保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、凸部磁性層に記録されていた磁化の反転を抑え、記録磁化の減少によるサーボ信号の低下を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。また、この際に、前述のごとく保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００７７】
したがって、保磁力角型比Ｓ＊の値および式（２）が満足されれば、飽和磁化Ｍｓの場合よりは磁化安定性の下限値は小さくなるが、残留磁化による反磁界に対して媒体の保磁力が上回り、熱揺らぎに対する磁化の減少の経時変化が抑制され、長期安定性が確保される。
【００７８】
また、図４に示されるごとく、Ｌ１とＬ２の和の長さは、ここで記録されているサーボ信号の波長に等しい。Ｌ１とＬ２は一般的には等しいが、信号波形処理の処理によっては、相対的な大小関係を変えても良い。すなわち、Ｌ１とＬ２の和の長さが１波長の長さを構成しているので、Ｌ１とＬ２の設定次第で１ビット長さを任意に変えることが可能となる。
【００７９】
なお、いわゆるサーボパターンのグレイコード領域は、例えば図８の平面図に示されるようなセクタアドレスの番号（種々の「０」、「１」パターンで合成されます）に対応して、図８に示されるような種々の形状をとることもある。すなわち、上述してきたような（例えば図４に示されるような）概略矩形と帯状の２種類に限定されるものではありません。従って、図８に示されるようなパターンの場合、個々の領域点を見れば基本的に矩形パターンに分解することができ、分解したパターンに本願発明を適用するようにすればよい。
【００８０】
（２）第２のグループの説明
第２のグループの要件を満たす凸部からなる垂直磁気記録層１０の凸形状は、前述したようにＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、パッド部９５の形状が該当する。これら各部は、図５に示されるようにトラック半径方向に伸びる帯状凸部１０を有し、この帯状凸部１０は、図示のごとくトラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっており、帯状凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、隣接する帯状凸部のトラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の領域の下に残存している磁性層の厚さをδとし、前記帯状凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（３）の関係を満たしてなるように帯状凸部の形態（凹部下の磁性層も含む）を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、帯状凸部の仕様を定めることが必要となる。
各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【数１１】
【００８１】
上記式（３）の右辺の式は、図５に示される帯状凸部（帯状に長い直方体形状）に飽和磁化Ｍｓが記録された場合の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値よりも保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、帯状凸部に記録されていた磁化の反転を抑え、その結果、サーボ信号の劣化を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。
【００８２】
また、この際に、前述のごとく保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００８３】
保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の大きさは、磁気記録層の材料の選定、下地膜や成膜手法等により変えることができる。
【００８４】
図５に示される帯状凸部の形状モデルを使用して、上記式（３）を算出するにあたり、考慮した点は基本的に上述した式（１）の導出の場合と同様に考えれば良いのであるが、算出上、異なるのは、トラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっているために零近似できる項が多数存在することとなる点である。結果、式（３）のごとく簡易な式となる。
【００８５】
さらに、前記凸部の垂直磁気記録層１０の残留磁化をＭｒとしたとき、下記式（４）の関係を満たしてなるように帯状凸部の形態（凹部下の磁性層も含む）を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、帯状凸部の仕様を定めることが必要となる。各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【００８６】
なお、式（４）の誘導に際して考慮した点は、式（３）の場合と同様である。
【数１２】
【００８７】
式（４）の右辺の式は、図５に示される帯状凸部に飽和記録し、磁化が残留磁化Ｍｒとなった状態の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値よりも保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、凸部に記録されていた磁化の反転を抑え、記録磁化の減少によるサーボ信号の劣化を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。
【００８８】
また、この際に、前述のごとく保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００８９】
保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の大きさは、磁気記録層の材料の選定、下地膜や成膜手法等により変えることができる。
【００９０】
したがって、保磁力角型比Ｓ＊の値および式（４）が満足されれば、飽和磁化Ｍｓの場合よりは磁化安定性の下限値は小さくなるが、残留磁化による反磁界に対して媒体保磁力が上回り、熱揺らぎに対する磁化の減少の経時変化が抑制され、長期安定性が確保される。
【００９１】
また、図５に示されるごとく、Ｌ１とＬ２の和の長さは、ここで記録されているサーボ信号の波長に等しい。Ｌ１とＬ２は一般的には等しいが、信号波形処理の処理によっては、相対的な大小関係を変えても良い。すなわち、Ｌ１とＬ２の和の長さが１波長の長さを構成しているので、Ｌ１とＬ２の設定次第で１ビット長さを任意に変えることが可能となる。
【００９２】
なお、上述してきた各長方体形状の垂直磁気記録層において、上辺の角が落ちている形状でも記録磁化による反磁界は角があるものに較べてより軽減されるので、上記に示した関係式をほぼ満足すれば上辺の角が落ちている形状でも長期安定性を得ることが出来る。
【００９３】
また、本発明におけるサーボ領域のサーボ信号のための記録は、垂直磁気記録媒体１０を直流磁界中で垂直磁気記録層面に垂直に、図７の磁界−磁化曲線における外部磁場Ｈｎ以上の強度の磁界を印加して一括的に飽和磁化することにより行なわれる。したがって、データ情報記録部（いわゆるデータ領域）及びトラッキング用のサーボ用情報部（いわゆるサーボ領域）の垂直磁気記録媒体は、全てどちらかの方向に一様に飽和磁化される。
【００９４】
なお、本発明のディスクリートメディアのサーボ用情報部においては、隣接するビットからの反磁界は小さいものの完全に零ではないので、孤立ビットよりもさらに大きい保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を採択することが望ましい。
【実施例】
【００９５】
以下、具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００９６】
（磁気記録媒体の構成）
図１に示されるようにディスク面をセクタで分割し、セクタサーボ方式を適用するために、図２に示されるようなサーボ領域９０を形成した。すなわち、各サーボ信号のパターンに従って、ＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、バースト部９４、およびパッド部９５を形成した。
【００９７】
バースト信号を記録するバースト部９４の凸部は、図４に示されるような直方体形状の垂直磁気記録層とした。それ以外のＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、およびパッド部９５における凸部は、図５に示されるようなディスク半径方向に長い帯状凸部（帯状直方体形状）の垂直磁気記録層とし、１ビットづつ間隔を置いて配置した。
【００９８】
媒体の断面形状は、図３に示されるごとく、鏡面研磨したガラス基板１５の上に、配向層１４（下地層１４）としてＰｔＭｎ層を１５ｎｍ厚さに形成し、この上にＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層１１を２００ｎｍ厚さに形成した。この上にＲｕからなる中間層１２を８ｎｍ厚さに形成した。次いで、この上に垂直磁気記録層１０をその厚さｔが１５ｎｍ厚さとなるように形成した後、所定の凹凸形状を作製するために所定パターンのエッチング処理を行なった。凹部下の磁性層（残存磁性層）の厚さδは、６ｍｍとなるように残した。
【００９９】
次いで、エッチングされた凹部を充填するためにＳｉＯ2をスパッタリングした。次いで、ＳｉＯ2を充填した媒体を回転させながら、斜めイオンビームエッチング処理を行い、垂直磁気記録層１０上に形成された余分なＳｉＯ2を除去し、媒体表面を平坦化した。この上にＣＶＤ法によりカーボン薄膜の保護膜１３を４ｎｍ厚さに形成し、さらにフォンブリン系潤滑剤を１ｎｍ厚さに塗布して媒体サンプルを完成させた。なお、垂直磁気記録層１０は、ＳｉＯ2の中にＣｏＰｔの強磁性粒子をマトリックス状に含ませた材料を用いた。
【０１００】
サーボ信号の記録密度は、１３０Ｋ・ＦＲＰＩ(Flux Reversal Per Inch)とした。従って、図４や図５におけるＬ１およびＬ２の値はそれぞれ１９５ｎｍとした。
【０１０１】
また、データ領域のトラックピッチを２９８．８Ｋ・ＴＰＩ（Track Per Inch）に相当する８５ｎｍとした。図４に示されるバーストパターンに相当するトラック幅方向の長さＷ１およびトラック幅方向のバースト間隙Ｗ２はそれぞれ、８５ｎｍとした。
【０１０２】
上記所定のサーボ領域及びデータ領域用に凹凸加工した垂直磁気記録媒体は、サーボ信号磁界を発生させる凸部の垂直磁気記録層を磁化するために、直流磁界１５ｋＯｅ（１１９３ｋＡ／ｍ）の発生した電磁石の磁極間をディスク面が磁極面に平行になるように設定し、サーボ領域及びデータ領域の垂直磁気記録層（磁性層）を一括して着磁させ、サーボ信号を記録した。
【０１０３】
媒体の磁気特性の測定には、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用い、保磁力Ｈｃ、保磁力角型比Ｓ＊は、成膜後、加工していない磁気記録層の反磁界補正を行った数値を用いた。垂直磁気記録媒体の場合、膜面に垂直方法に磁化した場合、強い反磁界が発生するため、膜厚などの変化により、磁化Ｍ−磁界Ｈ曲線が変化するからである。なお、使用した垂直磁気記録層の飽和磁化Ｍｓおよび残留放飽和磁化Ｍｒは、Ｍｓ＝３６０ｅｍｕ／ｃｃ（３６０ｋＡ／ｍ）、Ｍｒ＝３５０ｅｍｕ／ｃｃ（３５０ｋＡ／ｍ）であった。
【０１０４】
着磁した垂直磁気記録媒体のサーボ信号の経時変化を調べるため、再生ＧＭＲヘッドを、バースト部、ＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、グレイコード部にオントラックさせ、それぞれぞれの再生出力の経時変化の測定を行った。
【０１０５】
再生ＧＭＲヘッドのトラック幅は、８５ｎｍとした。再生出力の経時変化は、電磁石で着磁させた直後から、ＧＭＲヘッドにより測定を開始した。その後、３ヶ月継続的に測定し、再生出力の変化を測定した。
【０１０６】
実験仕様を以下の４つのタイプに分けて行なったので個別に説明する。
【０１０７】
（実験仕様１）
下記表１に示される実施例、比較例、参考例において、サーボ信号の記録密度は、上述したように１３０Ｋ・ＦＲＰＩ(Flux Reversal Per Inch)としており、本発明の実施例である図４や図５で示されるＬ１およびＬ２の値は、１９５ｎｍである。また、上述したようにデータ領域のトラックピッチは２９８．８Ｋ・ＴＰＩ（Track Per Inch）に相当する８５ｎｍである。また、上述したように図４のバーストパターンに相当するＷ１およびＷ２寸法はそれぞれ８５ｎｍである。
【０１０８】
図４におけるサーボ領域のバーストパターンの垂直磁気記録層のパラメータと垂直磁気記録層の膜面に垂直方向の保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の値を変え、ＧＭＲヘッドの再生出力変化を測定した。保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の値は磁気記録層の下地膜条件および成膜方法を変えることにより、変化させた。
【０１０９】
再生出力変化において、３ヶ月経過後に初期出力から１０％以上減少したものを「×」、１０％以内のものを「○」とした。なお、加速試験として、通常の一般的な保管最高温度６０℃より高い７０℃においてＫｕＶ／ｋＴ＝８０となる媒体を用い、これを保管温度８０℃にし、ＫｕＶ／ｋＴ＝７０となる条件で測定した。
【０１１０】
表１には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（１）における右辺の式をαとし、「Ｈｃ−α」、および「Ｈｃ’−α」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また。αは、下記式（５）で示される。
【数１３】
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
表１に示される結果から分かるように、式（１）で表される関係である「Ｈｃ’−α＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の保管条件より厳しい条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１１３】
また、表１において、反磁界の大きさは、Ｓ＊＝１における「Ｈｃ−α＝０」からわかるように４１４８Ｏｅ（３３０ｋＡ／ｍ）である。
【０１１４】
（実験仕様２）
実験仕様２として、下記表２に示されるように上記実験仕様１と同様な凹凸パターンで形成された磁性層構造の垂直磁気記録媒体を用い、これを通常の最高保管温度６０℃に保持し、再生出力変化を測定した。この条件ではＫｕＶ／ｋＴ＝９３．３となる。
【０１１５】
表２には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（２）における右辺の式をβとし、「Ｈｃ−β」、および「Ｈｃ’−β」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また。βは、下記式（６）で示される。
【数１４】
【０１１６】
【表２】
【０１１７】
表２に示される結果から分かるように、式（６）で表される関係である「Ｈｃ’−β＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の最高保管温度条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１１８】
（実験仕様３）
図５に示されるようなサーボ領域のＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、及びグレイコード部等に相当する凹凸パターンで形成された磁性層（垂直磁気記録層）のパラメータと、垂直磁気記録層の膜面に垂直方向の保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の値を変え、ＧＭＲヘッドの再生出力変化を測定した。結果を下記表３に示した。
【０１１９】
再生出力変化の基準は、上記実験仕様１と同様に、３ヶ月経過後に初期出力から１０％以上減少したものを「×」、１０％以内のものを「○」とした。なお、加速試験として、通常の保管最高温度６０℃より高い７０℃においてＫｕＶ／ｋＴ＝８０となる媒体を用い、これを８０℃にしＫｕＶ／ｋＴ＝７０となる条件で測定した。
【０１２０】
表３には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（３）における右辺の式をγとし、「Ｈｃ−γ」、および「Ｈｃ’−γ」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また。γは、下記式（７）で示される。
【数１５】
【０１２１】
【表３】
【０１２２】
表３に示される結果から分かるように、式（７）で表される関係である「Ｈｃ’−γ＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の保管条件より厳しい条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１２３】
また、表３において、反磁界の大きさは、Ｓ＊＝１における「Ｈｃ−α＝０」からわかるように４３６２Ｏｅ（３４７ｋＡ／ｍ）である。
【０１２４】
（実験仕様４）
実験仕様４として、下記表４に示されるように上記実験仕様３と同様な凹凸パターンで形成された磁性層構造の垂直磁気記録媒体を用い、これを通常の最高保管温度６０℃に保持し、再生出力変化を測定した。この条件ではＫｕＶ／ｋＴ＝９３．３となる。
【０１２５】
表４には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（４）における右辺の式をεとし、「Ｈｃ−ε」、および「Ｈｃ’−ε」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また、εは、下記式（８）で示される。
【数１６】
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
表４に示される結果から分かるように、式（８）で表される関係である「Ｈｃ’−ε＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の最高保管温度条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１２８】
以上の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明の磁気記録装置は媒体の熱揺らぎの影響を最も強く受ける垂直磁気記録媒体のサーボ領域において、垂直磁気記録媒体の熱揺らぎを加速する反磁界の影響を低減することが出来るように、サーボ信号が記録される凸構造（凹凸パターンで形成された磁性層）を、使用する垂直磁気記録媒体の特性に合わせて仕様設定するようにしているので、サーボ領域の凹凸構造の垂直磁気記録層の磁化の熱揺らぎにより生ずるサーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明の磁気記録装置は、特に、コンピュータに装備して用いられるものであり、情報記録のための装置産業に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】図１は、本発明のディスク状の磁気記録媒体の全体形状を表す概略平面図である。
【図２】図２は、図１の四角で囲まれた微小部分の部分拡大概略図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の好適な実施の形態を概念的に示す断面図である。
【図４】垂直磁気記録層の構造を示す概略斜視図である。
【図５】垂直磁気記録層の構造を示す概略斜視図である。
【図６】磁気記録再生装置の概略斜視図である。
【図７】磁気記録媒体の磁化−磁界曲線を示す図面である。
【図８】他のサーボパターンの一例を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１…磁気記録媒体
２…スピンドルモータ
３…ボイスコイルモータ
４…回動アーム
５…記録再生磁気ヘッド
１０…垂直磁気記録層
１０ａ…（凹部下）残存磁性層
１１…軟磁性層
１２…中間層
１３…保護膜
１４…配向層
２０…非磁性層
８０…データ情報記録部
９０…サーボ用情報部
９１…ＩＳＧ部
９２…ＳＶＡＭ部
９３…グレイコード部
９４…バースト部
９５…パッド部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に磁気記録層が所定の凹凸パターンで形成され、いわゆるサーボ領域と情報データ領域を有する磁気記録媒体（ディスクリートタイプの磁気記録媒体）と、この磁気記録媒体のサーボ信号を検出するとともに情報データを記録再生する磁気ヘッドとを有する磁気記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク等の磁気記録媒体の面記録密度の向上は、（１）線記録密度を向上させることと、（２）トラック密度を向上させることの双方の手法により達成されてきている。今後さらにより一層の高密度化を図るためには、上記双方の手法に基づく記録密度の向上が必要である。
【０００３】
トラック密度を向上させることに関しては、磁気ヘッドの加工限界、磁気ヘッド磁界の広がりに起因するサイドフリンジ、クロストークなどの問題が顕在化してきており、従来の改良手法の延長である磁気ヘッドの高トラック化技術を進歩させることによる面記録密度の向上は限界に達していると言える。
【０００４】
一方、線記録密度を向上させる手法として、従来の長手磁気媒体においては、薄層化、高保磁力が図られてきたが、さらなる媒体の高密度化と記録磁化の熱揺らぎに対する安定性の観点から、これらの条件を満足する垂直磁気記録媒体が注目されている。
【０００５】
このような実状のもと、面記録密度を向上させ、磁気ヘッドの高トラック密度化を補完する技術として、記録層を所定の凹凸パターンに形成するディスクリートトラックディスクタイプの磁気記録媒体が提案されている。例えば、特開平１１−３２８６６２号公報には、基板に予め所定の凹凸が施され、その凹凸に沿って単層の垂直磁気記録層が形成されている磁気記録媒体が開示されている。
【０００６】
高記録密度化を達成するには低スペーシング化が必要である。しかしながら、記録層の凹凸形状は磁気ヘッドの安定した浮上特性が得られないことがあり、ヘッドクラッシュなどの問題を引き起こす可能性がある。このような観点から、特開平１０−２２２９４４号公報には、トラック幅方向に凹凸形状を変え磁気ヘッドの浮上安定性を目的とした記録媒体が開示されている。
【０００７】
さらに、特開２０００−１９５０４２号公報には、磁気ヘッドの浮上特性の安定性を確保するため、凹凸形状の凹部を非磁性材料もしくは他の材料で充填するディスクリートタイプの磁気記録媒体が提案されている。
【０００８】
また、特開平６−１１１５０２号公報には、長手記録媒体における矩形状の凹凸構造によるトラッキングサーボのバーストパターンの幅、トラックピッチ及び再生ヘッドの読み出し幅との関係を規定した技術が開示されている。
【０００９】
一般に、磁気ディスク装置において、使用される磁気記録媒体には、磁気ヘッドのトラッキング用のためのサーボ領域がサーボトラックライタにより記録されている。
【００１０】
サーボ領域には、一般に、ＩＳＧ（Initial Signal Gain）部、ＳＶＡＭ（SerVo Address Mark）部、グレイコード部、バースト部、およびパッド部が存在し、これらは、所定の機能を発揮するために、種々の磁気パターンが形成されている。
【００１１】
これらの磁気パターンにおいて、バースト部は、磁気記録媒体の半径方向に１トラック分の幅で記録されている。また、それ以外のＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、グレイコード部およびパッド部は、ディスク半径方向に連続して記録されているか、あるいは、半径方向に少なくとも数トラック以上に亘って連続して記録されている。
【００１２】
ところで、近年の磁気記録装置の記録密度の増大は著しく、磁気記録媒体に記録される記録ビットの大きさも記録密度の増加に伴なって減少している。そのため、高いＳ／Ｎを確保するため磁性粒子も小さくする必要があり、従来広く用いられてきた長手記録方式の媒体では磁性粒子の磁化のエネルギーＫｕＶ（Ｋｕ：磁気異方性定数、Ｖ：磁性粒子の体積）と、周囲温度の熱エネルギーｋＴ（ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）との比であるＫｕＶ／ｋＴの値が、一般的な目安としておよそ６０より小さくなると、外乱としての熱エネルギーの擾乱により磁化が確率的に揺らいで、経時的に磁化が低下する、いわゆる熱揺らぎの現象が顕在化すると言われている。
【００１３】
そこで、磁性粒子の磁化エネルギーを大きくするため、高密度でも媒体の膜厚を大きくすることが出来る垂直磁気記録媒体が注目されている。
【００１４】
垂直磁気記録媒体は、高密度になるほど磁化が安定になり熱揺らぎに対して強い反面、低記録密度、すなわち、ビット長が大きい領域において磁化の大きさを減ずる反磁界が大きくなるため、熱揺らぎの影響が加速され記録磁化が減じる傾向にある。
【００１５】
したがって、前記熱揺らぎの影響を最も受ける領域は、比較的記録密度の低いサーボ信号が記録されているサーボ領域である。
【００１６】
サーボ信号は、一旦記録されると通常は再び磁気ヘッドで再記録されることがないため、長期間に亘る熱揺らぎの影響を受け易く、記録磁化の減少により、サーボ信号が低下し、トラッキングサーボの信号品質が低下してしまうという問題が生じ得る。
【００１７】
このような問題に対して、特開平１１−２５４０２号公報には、凹凸構造を有しない垂直磁気記録媒体のトラッキング用サーボ信号の記録磁化において、記録ビット内の磁化飽和時の最大減磁界が記録層の保磁力より小さくなるようにサーボ信号のビット長を設定する技術が開示されており、設定のための関係式が求められている。
【００１８】
この提案技術において、サーボ信号は、当該公報図面に示されるように矩形状ビットの垂直磁化Ｍが交互に反転しつつ連続して配列されるため、あるビット内で発生する反磁界Ｈｄも最隣接のビットからの磁界Ｈによって反磁界が軽減される。特にビットとビットとの境界においては、反磁界は原理的にゼロとなり、理想的な磁化遷移近傍は飽和磁化に近い値が確保されると考えられる。
【００１９】
しかしながら、凹凸構造を設けたディスクリートトラックディスクの場合、特開平６−１１１５０２号公報に示されるように、サーボパターンに対応する磁気記録層の凹凸形状におけるバースト部においては、通常、矩形状記録のビットが１ビットづつ間隔を置いて配置されている。また、ＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、グレイコード部においては、ディスク半径方向に長い矩形状のビットが１ビットづつ間隔を置いて配置されている。
【００２０】
このように磁気記録層を凹凸構造に加工したディスクリートトラックディスクにおいては、特開平１１−２５４０２号公報に示されるごとく垂直磁気媒体に連続的に反転する磁化を記録する方式と異なり、サーボ信号の記録された凸部の磁気記録層は完全に孤立しており、本来反磁界を弱めるように作用する（反転磁化の）最隣接ビットも存在しない。さらに、１ビット長だけ遠い位置にあるビットは同じ磁化方向に着磁されたものであり、反磁界を減じる効果はほとんど期待できず、寧ろ反磁界を大きくするように作用する。
【００２１】
従って、完全に孤立して形成されているサーボ信号用凸部の磁気記録層の設計指針が要望される。
【００２２】
ところで、垂直磁気記録層（磁性層）の凹凸構造を形成するに際し、凹部の深さを浅くするほど作業時間を短縮出来、製造コストが低減出来る。従って、磁性層を完全に除去することなく凹凸の磁性層を形成し、凹部に非磁性材料を充填させる形態は、プロセスを簡略化し作業コストを低減させるという観点からすれば、望ましい形態であると言える。
【００２３】
しかしながら、何の方策も考慮せずに磁性層の凹凸形状を定めると、磁性層の凹部の深さの大きさに対してサーボ信号出力が低下するなどの問題が生じることがある。特に、サーボ領域における垂直磁気記録層（磁性層）の凹凸構造のパラメータ、凹部の深さ、さらにここに適用する垂直磁気記録層（磁性層）の磁気特性などによって、様々な劣化モードが生じる可能性がある。そのため、凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸部におけるサーボトラッキング信号については、熱揺らぎに対して十分な長期信頼性を確保して使用することは困難であった。
【００２４】
【特許文献１】特開平１１−３２８６６２号公報
【特許文献２】特開平１０−２２２９４４号公報
【特許文献３】特開２０００−１９５０４２号公報
【特許文献４】特開平６−１１１５０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸部におけるサーボトラッキング信号を有する垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録装置において、熱揺らぎにより生ずるサーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができる磁気記録媒体を有する磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
このような課題を解決するために、本発明の磁気記録再生装置はデータ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有するディスクリートタイプの垂直磁気記録媒体を有し、当該媒体の熱揺らぎの影響を最も強く受ける垂直磁気記録媒体のサーボ領域において、垂直磁気記録媒体の熱揺らぎを加速する反磁界の影響を低減できるように、サーボ領域の凹凸構造を磁気特性を考慮しつつ仕様設定することにある。特に、サーボ領域のそれぞれの機能に必要な凹凸構造に対して、熱揺らぎを加速する反磁界に打ち勝つため、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定するようにしている。
【００２７】
すなわち、本発明は、データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラッキング用のバースト信号が記録されるバースト部を備え、前記バースト部は、バースト信号が記録された複数の凸部からなる磁性層を所定配置することにより形成されており、前記凸部の磁性層のトラック円周方向の長さをＬ１、トラック幅方向（トラック半径方向）の長さをＷ１、凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、前記隣接する凸部の磁性層のトラック幅方向（トラック半径方向）の間隙長さをＷ２、トラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の下に残存している磁性層の厚さをδとし、前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（１）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数５】
【００２８】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記凸部からなる磁性層の垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（２）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数６】
【００２９】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記凸部からなる磁性層の凸部形状が実質的な直方体となるように構成される。
【００３０】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記Ｌ１とＬ２の和がサーボ信号の周波数の波長となるように設定される。
【００３１】
また、本発明は、データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラック半径方向（トラック幅方向）に伸びる帯状凸部を有し、前記帯状凸部は、トラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっており、帯状凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、前記隣接する凸部の磁性層のトラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の領域の下に残存している磁性層の厚さをδとし、前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（３）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数７】
【００３２】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（４）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなるように構成される。
【数８】
【００３３】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記帯状凸部からなる磁性層の凸部形状が帯状の直方体となるように構成される。
【００３４】
また、本発明の磁気記録再生装置において、前記サーボ用情報部におけるサーボ信号のための記録は、前記垂直磁気記録媒体を直流磁界中で前記磁性層の面に垂直に印加することにより、一括磁化するように構成される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の磁気記録装置は媒体の熱揺らぎの影響を最も強く受ける垂直磁気記録媒体のサーボ領域において、サーボ領域のそれぞれの機能に必要な凹凸構造に対して、熱揺らぎを加速する反磁界に打ち勝つため、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定するようにしているので、サーボ領域の凹凸構造の垂直磁気記録層の磁化の熱揺らぎにより生ずるサーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明の磁気記録再生装置は、データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生するための磁気ヘッドを有している。
【００３７】
まず、最初に、装置全体の構成を把握するために、磁気記録再生装置の概略構成例の説明を図６に基づいて説明する。
【００３８】
（磁気記録再生装置の概略構成例の説明）
図６には本発明の好適な一例である磁気記録再生装置の概略構成斜視図が示される。
この図において、磁気記録媒体１としてはディスク状の垂直磁気記録媒体が用いられ、この媒体は、スピンドルモータ２により回転駆動されるようになっている。
【００３９】
また、磁気記録媒体に対してデータの読み出しや書き込みを行なうために、媒体の外側方向から媒体内側方向に向けて延設された回動アーム４の先端には記録再生用の磁気ヘッド５が設けられている。回動アーム４はボイスコイルモータ３によって回動されるようになっており、例えば、記録再生用の磁気ヘッドにより検出されたサーボ信号に基づき磁気ヘッドを所定のトラックに位置決めできるようになっている。
【００４０】
記録再生用の磁気ヘッド５は記録素子および再生素子を有し、記録素子には、例えば主磁極励磁型の単磁極ヘッドが用いられ、再生素子には例えばＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）ヘッドが用いられる。ＧＭＲヘッドの代わりに、ＴＭＲ（トンネリング磁気抵抗効果）ヘッド等を用いてもよい。
【００４１】
（磁気記録媒体の説明）
次いで、磁気記録媒体の構成について説明する。
【００４２】
図１には本発明に用いられるディスク状の磁気記録媒体１の全体形状を表す概略平面図が示され、図２には、図１の四角で囲まれた微小部分１００の部分拡大概略図が示される。図２においては、主として、サーボ信号が記録された領域であるサーボ用情報部９０および記録再生のためのデータトラック群であるデータ情報記録部８０が概念的に現されている。
【００４３】
図３には、本発明における磁気記録媒体の好適な実施の形態を概念的に示す断面図が示され、図３は、図２のα−α矢視断面図に実質的に相当する。
【００４４】
図１において、図示されてはいないがディスク基板上には記録再生のための複数のデータトラック群が同心円状に配置・形成されている。
【００４５】
また、ディスクの中心から外方に向けて、放射状にサーボ信号領域（サーボ用情報部９０：図面で放射線状に描かれている箇所）が形成されている。すなわち、ディスク面をセクタで分割した、いわゆるセクタサーボ方式を適用している。磁気記録媒体のサーボ用情報部９０には、サーボトラッキングライタにより、サーボ情報が記録されている。
【００４６】
サーボ用情報部９０の構造について詳述すると、サーボ用情報部９０（いわゆるサーボ領域）は、図２に示されるようにＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、バースト部９４およびパッド部９５を有している。
【００４７】
ＩＳＧ（Initial Signal Gain）部９１は、磁気記録媒体の磁性膜（磁性層）の磁気特性や磁気ヘッドの浮上量のむらの影響を排除するために設けられた連続パターンであり、トラック半径方向に連続して形成されている。このようなＩＳＧ部９１を磁気ヘッドにより再生している間、磁気記録媒体や磁気ヘッドによる出力バラツキを補正するため、サーボ復調回路はオートゲインコントロール（ＡＧＣ）によりゲインが決められる。このような作用を行なうオートゲインコントロール（ＡＧＣ）は、サーボ領域に存在するＳＶＡＭ（SerVo Address Mark）部９２を検出した時点でＯＦＦにされ、以降のバースト部９４に存在する再生振幅をＩＳＧ部９１の振幅で規格化する。
【００４８】
グレイコード部９３は各トラック番号情報、及びセクタ番号の情報が記録されている。
バースト部９４は、磁気ヘッドをトラック位置に正確にトラッキングさせるための正確な位置情報を得るためのパターンである。このパターンは、通常、隣接するトラックピッチを規制する中心線にそれぞれ等しく跨るように設けられた第１のバースト９４ａ及び第２のバースト９４ｂの組みと、これらの組から半トラックピッチだけずれた位置に存在する第３のバースト９４ｃ及び第４のバースト９４ｄの組みから構成されている。バースト部９４は、通常、図２に示されるように磁気記録媒体の半径方向に１トラック分の幅で記録されている。
【００４９】
パット部９５は、サーボ復調回路がサーボ領域を再生する間のクロック生成を維持出来るように復調回路系の遅延を吸収するために設けられたパターンである。
【００５０】
ＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、パッド部９５はディスク半径方向に連続して記録されている。また、グレイコード部９３も半径方向に少なくとも数トラック以上に亘って記録される。
【００５１】
次いで、図３に基づいて、磁気記録媒体の好適な断面構成例を説明する。図３は、例えば、図２のα−α断面矢視図として把握することができる。
【００５２】
図３に示されるように磁気記録媒体は、基板１５と、この基板１５の上に形成された配向層１４と、この配向層１４の上に形成された軟磁性層１１と、この軟磁性層１１の上に形成された中間層１２と、この中間層１２の上に形成された凹凸状の凸部に相当する垂直磁気記録層１０および凹部に相当する非磁性層２０と、これらの上に形成される保護層１３とを有し構成されている。本発明の垂直磁気記録層１０の形成における凹凸バターンの形成に際し、磁性層は完全に除去されることなく凹部の下に磁性層が厚さδほど残存している（残存磁性層１０ａ）。
【００５３】
すなわち、本発明におけるサーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターン（垂直磁気記録層１０）で構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されている。
【００５４】
凸部の磁性層に相当する垂直磁気記録層１０の厚さｔに対する凹部下に残存する磁性層１０ａの厚さδの割合（δ／ｔ）は、０．６以下、特に０．１〜０．６、さらには０．２〜０．４とすることが望ましい。この値が０．６を超える（溝が浅くなる）と、記録ヘッドからの磁界によって凹部に磁化が記録され易くなり、また、一旦記録された磁化からは不要な磁界が強くなりノイズ成分が大きくなる。また、この値が０．１未満となる（溝が深くなる）と、所定の正確なエッチングをすることが困難になり、また溝形成後に非磁性材料を充填してさらに平坦化することが極めて難しくなり、安定した製造が困難となってしまう。
【００５５】
基板１５としては、ガラス基板、ＮｉＰ被着アルミ合金基板、Ｓｉ基板などが好適に用いられる。配向層１４としては、例えば、軟磁性層１１のトラック幅方向への磁気異方性磁界を付与するためのＰｔＭｎ等の反強磁性材料を用いることができる。その他、配向を制御するための非磁性合金であってもよい。
【００５６】
軟磁性層１１としては、ＣｏＺｒＮｂ合金、Ｆｅ系合金、Ｃｏ系アモルファス合金、軟磁性／非磁性層の多層膜、軟磁性フェライト等が挙げられる。
【００５７】
中間層１２は、この中間層の上に形成される垂直磁気記録層の垂直磁気異方性および結晶粒径を制御するために設けられ、例えば、ＣｏＴｉ非磁性合金、Ｒｕなどが用いられる。その他、同様な作用をする非磁性金属、合金、もしくは低透磁率の合金を用いてもよい。
【００５８】
凸部の垂直磁気記録層１０（残存磁性層１０ａ）としては、ＳｉＯ2の酸化物系材料の中にＣｏＰｔなどの強磁性粒子をマトリックス状に含有させた媒体や、ＣｏＣｒ系合金、ＦｅＰｔ合金、Ｃｏ／Ｐｄ系の人工格子型多層合金などが好適に用いられる。
【００５９】
凹部の非磁性層２０の材料としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、フェライトなどの非磁性酸化物、ＡｌＮなどの窒素化物、ＳｉＣなどの炭化物が用いられる。
【００６０】
凸部の垂直磁気記録層１０や凹部に充填された非磁性層２０の表面には、通常、ＣＶＤ法などを用いてカーボン薄膜等の保護層１３が形成される。
【００６１】
凹凸パターンに基づく垂直磁気記録層１０および非磁性層２０の形成（いわゆるディスクリートタイプの媒体の形成）は、例えば、一定厚さに成膜した垂直磁気記録層１０を所定の凹凸形状にエッチングした後に、エッチング深さに対応したＳｉＯ2をスパッタリングし、エッチングされた凹部を充填する。その後、媒体を、回転させながら斜めイオンビームエッチング法等により、垂直磁気記録層１０の上に余分に堆積したＳｉＯ2を除去して、媒体表面全体を平坦化するようにすればよい。
【００６２】
（サーボ領域（サーボ用情報部）の仕様設定）
本発明の要部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層（いわゆる中掘りタイプの磁性層）のうちの凸パターンで構成されたサーボ領域（サーボ用情報部）において、サーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができるように、垂直磁気記録媒体の凹凸磁性層の形態仕様および磁気特性仕様を設定することにあるといえる。
【００６３】
以下、サーボ領域における各機能別の凸構造の磁気記録層（磁性層）について、（１）トラック半径方向（ディスク半径方向）の長さ、およびトラック円周方向の長さの双方の関係を考慮する必要がある第１のグループであるバースト部９４（９４ａ〜９４ｄ）と、（２）トラック半径方向（ディスク半径方向）の長さがトラック円周方向の長さに比べて極端に長く、結果としてトラック円周方向の長さのみを考慮すればよい第２のグループであるＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、パッド部９５とに分けて説明する。
【００６４】
（１）第１のグループの説明
第１のグループの要件を満たす凸形状は、前述したようにバースト部９４の形状が該当する。バースト部９４は、図４の概略斜視図に示されるようにバースト信号の磁化が同一方向に記録された複数の凸部からなる垂直磁気記録層１０を所定配置することにより形成されており、凸部からなる垂直磁気記録層１０は、トラック幅方向およびトラック円周方向に、それぞれ、実質的な長方形形状（正方形形状を含む）を有している。すなわち、磁性層の凸部形状は、実質的な直方体（立方体を含む）形状をしている。
【００６５】
また、本発明において、凹部の下には、残存磁性層１０ａが残存している。凹部の下に残存磁性層１０ａを残す意義は、凹部加工の工程の短縮化と、凹部深さを低減することによるその後の平坦化の容易性からである。ただし、凹部の下の磁性層からの信号がサーボ領域、データ領域に影響がない深さでなければならない。
【００６６】
なお、凸部からなる垂直磁気記録層１０の形態が理解し易いように、凹部に充填されている非磁性層の記載は図面上省略されている。
【００６７】
図４において、凸部の磁性層（垂直磁気記録層１０）のトラック円周方向の長さをＬ１、トラック幅方向（トラック半径方向）の長さをＷ１、凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし（図示のごとく凸状の下の部分も含む）、トラック幅方向（トラック半径方向）に隣接する凸部の磁性層（垂直磁気記録層１０）の間隙長さをＷ２、トラック円周方向に隣接する凸部の磁性層（垂直磁気記録層１０）の間隙長さをＬ２とし、凹部の下に残存している磁性層（残存磁性層１０ａ）の厚さをδとし、凸部磁性層（垂直磁気記録層１０）の膜面に垂直方向の磁気特性は、図７に示されるようなＭ（磁化）−Ｈ（磁界）特性を示し、凸部磁性層（垂直磁気記録層１０）の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（１）の関係を満たしてなるように凸部形態（凹部下の磁性層も含む）を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、バースト部の仕様を定めることが必要となる。
各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【００６８】
保磁力角型比Ｓ＊は、図７に示される反磁界補正したＭ−Ｈ曲線の−Ｈｃの点における接線の傾きとＭｒの値で決定される値であり、保磁力角型比Ｓ＊は、Ｓ＊＝Ｈｃ’／Ｈｃで定義される。Ｈｃ’は、図７に示されるように第２象限におけるＭ−Ｈ曲線の−Ｈｃの点における接線とＭ＝Ｍｒの直線との交点における保磁力の値を示す。なお、「反磁界補正した」という意味は、印加磁界によって、磁化された磁化の値に対して、印加磁界を垂直磁気記録層の垂直方向の反磁界係数と磁化の積によって生じる反磁界によって、補正しＭ−Ｈ曲線を求めるものである。
【数９】
【００６９】
上記式（１）の右辺の式は、図４に示される凹凸パターンで形成された磁性層に飽和磁化Ｍｓが記録された場合の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値よりも保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、凸部に記録されていた磁化の反転を抑え、その結果サーボ信号の劣化を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。
【００７０】
また、この際に、保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００７１】
Ｌ１とＬ２の和の長さは、バーストパターンの周波数に対応する波長に相当する。Ｗ１、Ｗ２は通常、垂直磁気記録媒体のトラック幅に相当する。
【００７２】
図４に示される凹凸パターンで形成された磁性層モデルを使用して、上記式（１）を算出するにあたり、考慮した点は以下の通りである。
【００７３】
すなわち、ディスクリートメディアの場合、隣接ビットは連続媒体とは異なり孤立しているので、反磁界Ｈｄの値は特定の１つのパターンにおける反磁界を求めた。反磁界は、代表的な大きさを求めるため矩形形状構造の中心点で、パターンの上面、底辺に垂直磁化Ｍによって誘起する磁荷から発生する磁界と、凸部磁性層の矩形構造を囲むように（凸部の側部に沿った４箇所）中堀した凹部下に位置する磁性層の上面および下面から発生する磁界を重畳して求めた。
【００７４】
さらに、前記凹凸パターンで形成された磁性層の残留磁化をＭｒとしたとき、（１）式と同様の凹凸パターンで形成された磁性層に対して、下記式（２）の関係を満たしてなるように凹凸パターンで形成された磁性層の形態を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、バースト部の仕様を定めることが必要となる。
各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【００７５】
なお、式（２）の誘導に際して考慮した点は、式（１）の場合と同様である。
【数１０】
【００７６】
式（２）の右辺の式は、図４に示される凹凸パターンで形成された磁性層に飽和記録し、磁化が残留磁化Ｍｒとなった状態の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値より保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、凸部磁性層に記録されていた磁化の反転を抑え、記録磁化の減少によるサーボ信号の低下を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。また、この際に、前述のごとく保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００７７】
したがって、保磁力角型比Ｓ＊の値および式（２）が満足されれば、飽和磁化Ｍｓの場合よりは磁化安定性の下限値は小さくなるが、残留磁化による反磁界に対して媒体の保磁力が上回り、熱揺らぎに対する磁化の減少の経時変化が抑制され、長期安定性が確保される。
【００７８】
また、図４に示されるごとく、Ｌ１とＬ２の和の長さは、ここで記録されているサーボ信号の波長に等しい。Ｌ１とＬ２は一般的には等しいが、信号波形処理の処理によっては、相対的な大小関係を変えても良い。すなわち、Ｌ１とＬ２の和の長さが１波長の長さを構成しているので、Ｌ１とＬ２の設定次第で１ビット長さを任意に変えることが可能となる。
【００７９】
なお、いわゆるサーボパターンのグレイコード領域は、例えば図８の平面図に示されるようなセクタアドレスの番号（種々の「０」、「１」パターンで合成されます）に対応して、図８に示されるような種々の形状をとることもある。すなわち、上述してきたような（例えば図４に示されるような）概略矩形と帯状の２種類に限定されるものではありません。従って、図８に示されるようなパターンの場合、個々の領域点を見れば基本的に矩形パターンに分解することができ、分解したパターンに本願発明を適用するようにすればよい。
【００８０】
（２）第２のグループの説明
第２のグループの要件を満たす凸部からなる垂直磁気記録層１０の凸形状は、前述したようにＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、パッド部９５の形状が該当する。これら各部は、図５に示されるようにトラック半径方向に伸びる帯状凸部１０を有し、この帯状凸部１０は、図示のごとくトラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっており、帯状凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、隣接する帯状凸部のトラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の領域の下に残存している磁性層の厚さをδとし、前記帯状凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（３）の関係を満たしてなるように帯状凸部の形態（凹部下の磁性層も含む）を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、帯状凸部の仕様を定めることが必要となる。
各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【数１１】
【００８１】
上記式（３）の右辺の式は、図５に示される帯状凸部（帯状に長い直方体形状）に飽和磁化Ｍｓが記録された場合の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値よりも保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、帯状凸部に記録されていた磁化の反転を抑え、その結果、サーボ信号の劣化を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。
【００８２】
また、この際に、前述のごとく保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００８３】
保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の大きさは、磁気記録層の材料の選定、下地膜や成膜手法等により変えることができる。
【００８４】
図５に示される帯状凸部の形状モデルを使用して、上記式（３）を算出するにあたり、考慮した点は基本的に上述した式（１）の導出の場合と同様に考えれば良いのであるが、算出上、異なるのは、トラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっているために零近似できる項が多数存在することとなる点である。結果、式（３）のごとく簡易な式となる。
【００８５】
さらに、前記凸部の垂直磁気記録層１０の残留磁化をＭｒとしたとき、下記式（４）の関係を満たしてなるように帯状凸部の形態（凹部下の磁性層も含む）を定めるとともに、垂直磁気記録層の磁気特性を設定して、帯状凸部の仕様を定めることが必要となる。各単位は、後の実施例の表中に示される単位を適用する。
【００８６】
なお、式（４）の誘導に際して考慮した点は、式（３）の場合と同様である。
【数１２】
【００８７】
式（４）の右辺の式は、図５に示される帯状凸部に飽和記録し、磁化が残留磁化Ｍｒとなった状態の反磁界の大きさを示すもので、記録された磁化を減じる反磁界の数値よりも保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を大きくすることによって、凸部に記録されていた磁化の反転を抑え、記録磁化の減少によるサーボ信号の劣化を抑制し、長期安定性が確保出来ることが判明した。
【００８８】
また、この際に、前述のごとく保磁力角型比Ｓ＊の値は、０．８以上とすることが必要である（好ましくは０．８５〜１．０、さらに好ましくは０．９〜１．０である）。保磁力角型比Ｓ＊の値が０．８未満となると、Ｍ−Ｈ曲線の角形比が低下し、垂直磁気記録層内の磁化に反磁界が印加されている中、さらに外部磁界や磁化の熱揺らぎにより磁化が反転し易くなってしまう不都合が生じる。いわゆるディスクリート媒体におけるディスクリートパターンの場合には、従来の連続媒体と異なり反磁界の影響が極めて大きくなってしまう。
【００８９】
保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の大きさは、磁気記録層の材料の選定、下地膜や成膜手法等により変えることができる。
【００９０】
したがって、保磁力角型比Ｓ＊の値および式（４）が満足されれば、飽和磁化Ｍｓの場合よりは磁化安定性の下限値は小さくなるが、残留磁化による反磁界に対して媒体保磁力が上回り、熱揺らぎに対する磁化の減少の経時変化が抑制され、長期安定性が確保される。
【００９１】
また、図５に示されるごとく、Ｌ１とＬ２の和の長さは、ここで記録されているサーボ信号の波長に等しい。Ｌ１とＬ２は一般的には等しいが、信号波形処理の処理によっては、相対的な大小関係を変えても良い。すなわち、Ｌ１とＬ２の和の長さが１波長の長さを構成しているので、Ｌ１とＬ２の設定次第で１ビット長さを任意に変えることが可能となる。
【００９２】
なお、上述してきた各長方体形状の垂直磁気記録層において、上辺の角が落ちている形状でも記録磁化による反磁界は角があるものに較べてより軽減されるので、上記に示した関係式をほぼ満足すれば上辺の角が落ちている形状でも長期安定性を得ることが出来る。
【００９３】
また、本発明におけるサーボ領域のサーボ信号のための記録は、垂直磁気記録媒体１０を直流磁界中で垂直磁気記録層面に垂直に、図７の磁界−磁化曲線における外部磁場Ｈｎ以上の強度の磁界を印加して一括的に飽和磁化することにより行なわれる。したがって、データ情報記録部（いわゆるデータ領域）及びトラッキング用のサーボ用情報部（いわゆるサーボ領域）の垂直磁気記録媒体は、全てどちらかの方向に一様に飽和磁化される。
【００９４】
なお、本発明のディスクリートメディアのサーボ用情報部においては、隣接するビットからの反磁界は小さいものの完全に零ではないので、孤立ビットよりもさらに大きい保磁力Ｈｃと保磁力角型比Ｓ＊との積の値Ｈｃ’（＝Ｈｃ・Ｓ＊）を採択することが望ましい。
【実施例】
【００９５】
以下、具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００９６】
（磁気記録媒体の構成）
図１に示されるようにディスク面をセクタで分割し、セクタサーボ方式を適用するために、図２に示されるようなサーボ領域９０を形成した。すなわち、各サーボ信号のパターンに従って、ＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、バースト部９４、およびパッド部９５を形成した。
【００９７】
バースト信号を記録するバースト部９４の凸部は、図４に示されるような直方体形状の垂直磁気記録層とした。それ以外のＩＳＧ部９１、ＳＶＡＭ部９２、グレイコード部９３、およびパッド部９５における凸部は、図５に示されるようなディスク半径方向に長い帯状凸部（帯状直方体形状）の垂直磁気記録層とし、１ビットづつ間隔を置いて配置した。
【００９８】
媒体の断面形状は、図３に示されるごとく、鏡面研磨したガラス基板１５の上に、配向層１４（下地層１４）としてＰｔＭｎ層を１５ｎｍ厚さに形成し、この上にＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層１１を２００ｎｍ厚さに形成した。この上にＲｕからなる中間層１２を８ｎｍ厚さに形成した。次いで、この上に垂直磁気記録層１０をその厚さｔが１５ｎｍ厚さとなるように形成した後、所定の凹凸形状を作製するために所定パターンのエッチング処理を行なった。凹部下の磁性層（残存磁性層）の厚さδは、６ｍｍとなるように残した。
【００９９】
次いで、エッチングされた凹部を充填するためにＳｉＯ2をスパッタリングした。次いで、ＳｉＯ2を充填した媒体を回転させながら、斜めイオンビームエッチング処理を行い、垂直磁気記録層１０上に形成された余分なＳｉＯ2を除去し、媒体表面を平坦化した。この上にＣＶＤ法によりカーボン薄膜の保護膜１３を４ｎｍ厚さに形成し、さらにフォンブリン系潤滑剤を１ｎｍ厚さに塗布して媒体サンプルを完成させた。なお、垂直磁気記録層１０は、ＳｉＯ2の中にＣｏＰｔの強磁性粒子をマトリックス状に含ませた材料を用いた。
【０１００】
サーボ信号の記録密度は、１３０Ｋ・ＦＲＰＩ(Flux Reversal Per Inch)とした。従って、図４や図５におけるＬ１およびＬ２の値はそれぞれ１９５ｎｍとした。
【０１０１】
また、データ領域のトラックピッチを２９８．８Ｋ・ＴＰＩ（Track Per Inch）に相当する８５ｎｍとした。図４に示されるバーストパターンに相当するトラック幅方向の長さＷ１およびトラック幅方向のバースト間隙Ｗ２はそれぞれ、８５ｎｍとした。
【０１０２】
上記所定のサーボ領域及びデータ領域用に凹凸加工した垂直磁気記録媒体は、サーボ信号磁界を発生させる凸部の垂直磁気記録層を磁化するために、直流磁界１５ｋＯｅ（１１９３ｋＡ／ｍ）の発生した電磁石の磁極間をディスク面が磁極面に平行になるように設定し、サーボ領域及びデータ領域の垂直磁気記録層（磁性層）を一括して着磁させ、サーボ信号を記録した。
【０１０３】
媒体の磁気特性の測定には、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用い、保磁力Ｈｃ、保磁力角型比Ｓ＊は、成膜後、加工していない磁気記録層の反磁界補正を行った数値を用いた。垂直磁気記録媒体の場合、膜面に垂直方法に磁化した場合、強い反磁界が発生するため、膜厚などの変化により、磁化Ｍ−磁界Ｈ曲線が変化するからである。なお、使用した垂直磁気記録層の飽和磁化Ｍｓおよび残留放飽和磁化Ｍｒは、Ｍｓ＝３６０ｅｍｕ／ｃｃ（３６０ｋＡ／ｍ）、Ｍｒ＝３５０ｅｍｕ／ｃｃ（３５０ｋＡ／ｍ）であった。
【０１０４】
着磁した垂直磁気記録媒体のサーボ信号の経時変化を調べるため、再生ＧＭＲヘッドを、バースト部、ＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、グレイコード部にオントラックさせ、それぞれぞれの再生出力の経時変化の測定を行った。
【０１０５】
再生ＧＭＲヘッドのトラック幅は、８５ｎｍとした。再生出力の経時変化は、電磁石で着磁させた直後から、ＧＭＲヘッドにより測定を開始した。その後、３ヶ月継続的に測定し、再生出力の変化を測定した。
【０１０６】
実験仕様を以下の４つのタイプに分けて行なったので個別に説明する。
【０１０７】
（実験仕様１）
下記表１に示される実施例、比較例、参考例において、サーボ信号の記録密度は、上述したように１３０Ｋ・ＦＲＰＩ(Flux Reversal Per Inch)としており、本発明の実施例である図４や図５で示されるＬ１およびＬ２の値は、１９５ｎｍである。また、上述したようにデータ領域のトラックピッチは２９８．８Ｋ・ＴＰＩ（Track Per Inch）に相当する８５ｎｍである。また、上述したように図４のバーストパターンに相当するＷ１およびＷ２寸法はそれぞれ８５ｎｍである。
【０１０８】
図４におけるサーボ領域のバーストパターンの垂直磁気記録層のパラメータと垂直磁気記録層の膜面に垂直方向の保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の値を変え、ＧＭＲヘッドの再生出力変化を測定した。保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の値は磁気記録層の下地膜条件および成膜方法を変えることにより、変化させた。
【０１０９】
再生出力変化において、３ヶ月経過後に初期出力から１０％以上減少したものを「×」、１０％以内のものを「○」とした。なお、加速試験として、通常の一般的な保管最高温度６０℃より高い７０℃においてＫｕＶ／ｋＴ＝８０となる媒体を用い、これを保管温度８０℃にし、ＫｕＶ／ｋＴ＝７０となる条件で測定した。
【０１１０】
表１には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（１）における右辺の式をαとし、「Ｈｃ−α」、および「Ｈｃ’−α」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また。αは、下記式（５）で示される。
【数１３】
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
表１に示される結果から分かるように、式（１）で表される関係である「Ｈｃ’−α＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の保管条件より厳しい条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１１３】
また、表１において、反磁界の大きさは、Ｓ＊＝１における「Ｈｃ−α＝０」からわかるように４１４８Ｏｅ（３３０ｋＡ／ｍ）である。
【０１１４】
（実験仕様２）
実験仕様２として、下記表２に示されるように上記実験仕様１と同様な凹凸パターンで形成された磁性層構造の垂直磁気記録媒体を用い、これを通常の最高保管温度６０℃に保持し、再生出力変化を測定した。この条件ではＫｕＶ／ｋＴ＝９３．３となる。
【０１１５】
表２には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（２）における右辺の式をβとし、「Ｈｃ−β」、および「Ｈｃ’−β」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また。βは、下記式（６）で示される。
【数１４】
【０１１６】
【表２】
【０１１７】
表２に示される結果から分かるように、式（６）で表される関係である「Ｈｃ’−β＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の最高保管温度条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１１８】
（実験仕様３）
図５に示されるようなサーボ領域のＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、及びグレイコード部等に相当する凹凸パターンで形成された磁性層（垂直磁気記録層）のパラメータと、垂直磁気記録層の膜面に垂直方向の保磁力Ｈｃおよび保磁力角型比Ｓ＊の値を変え、ＧＭＲヘッドの再生出力変化を測定した。結果を下記表３に示した。
【０１１９】
再生出力変化の基準は、上記実験仕様１と同様に、３ヶ月経過後に初期出力から１０％以上減少したものを「×」、１０％以内のものを「○」とした。なお、加速試験として、通常の保管最高温度６０℃より高い７０℃においてＫｕＶ／ｋＴ＝８０となる媒体を用い、これを８０℃にしＫｕＶ／ｋＴ＝７０となる条件で測定した。
【０１２０】
表３には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（３）における右辺の式をγとし、「Ｈｃ−γ」、および「Ｈｃ’−γ」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また。γは、下記式（７）で示される。
【数１５】
【０１２１】
【表３】
【０１２２】
表３に示される結果から分かるように、式（７）で表される関係である「Ｈｃ’−γ＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の保管条件より厳しい条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１２３】
また、表３において、反磁界の大きさは、Ｓ＊＝１における「Ｈｃ−α＝０」からわかるように４３６２Ｏｅ（３４７ｋＡ／ｍ）である。
【０１２４】
（実験仕様４）
実験仕様４として、下記表４に示されるように上記実験仕様３と同様な凹凸パターンで形成された磁性層構造の垂直磁気記録媒体を用い、これを通常の最高保管温度６０℃に保持し、再生出力変化を測定した。この条件ではＫｕＶ／ｋＴ＝９３．３となる。
【０１２５】
表４には、本発明の関係式の効果を明らかにするため、上記式（４）における右辺の式をεとし、「Ｈｃ−ε」、および「Ｈｃ’−ε」の符号、並びに保磁力角型比Ｓ＊の値を同時に示した。Ｈｃ’＝Ｈｃ・Ｓ＊であり、また、εは、下記式（８）で示される。
【数１６】
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
表４に示される結果から分かるように、式（８）で表される関係である「Ｈｃ’−ε＞０」を満たし、かつ「Ｓ＊≧０．８」を満たす垂直磁気記録層においては、通常の最高保管温度条件においても減磁が抑制されており、本願所望の効果が得られることが確認できた。なお、Ｓ＊＝０．７５では保磁力も大きくなり、また角型比（Ｍｒ／Ｍｓ）も低下し、期待する特性は得られなかった。
【０１２８】
以上の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明の磁気記録装置は媒体の熱揺らぎの影響を最も強く受ける垂直磁気記録媒体のサーボ領域において、垂直磁気記録媒体の熱揺らぎを加速する反磁界の影響を低減することが出来るように、サーボ信号が記録される凸構造（凹凸パターンで形成された磁性層）を、使用する垂直磁気記録媒体の特性に合わせて仕様設定するようにしているので、サーボ領域の凹凸構造の垂直磁気記録層の磁化の熱揺らぎにより生ずるサーボ信号の劣化を抑制し、長期に亘って安定したサーボ機能の確保ができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明の磁気記録装置は、特に、コンピュータに装備して用いられるものであり、情報記録のための装置産業に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】図１は、本発明のディスク状の磁気記録媒体の全体形状を表す概略平面図である。
【図２】図２は、図１の四角で囲まれた微小部分の部分拡大概略図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の好適な実施の形態を概念的に示す断面図である。
【図４】垂直磁気記録層の構造を示す概略斜視図である。
【図５】垂直磁気記録層の構造を示す概略斜視図である。
【図６】磁気記録再生装置の概略斜視図である。
【図７】磁気記録媒体の磁化−磁界曲線を示す図面である。
【図８】他のサーボパターンの一例を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１…磁気記録媒体
２…スピンドルモータ
３…ボイスコイルモータ
４…回動アーム
５…記録再生磁気ヘッド
１０…垂直磁気記録層
１０ａ…（凹部下）残存磁性層
１１…軟磁性層
１２…中間層
１３…保護膜
１４…配向層
２０…非磁性層
８０…データ情報記録部
９０…サーボ用情報部
９１…ＩＳＧ部
９２…ＳＶＡＭ部
９３…グレイコード部
９４…バースト部
９５…パッド部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、
前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラッキング用のバースト信号が記録されるバースト部を備え、
前記バースト部は、バースト信号が記録された複数の凸部からなる磁性層を所定配置することにより形成されており、
前記凸部の磁性層のトラック円周方向の長さをＬ１、トラック幅方向（トラック半径方向）の長さをＷ１、凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、
前記隣接する凸部の磁性層のトラック幅方向（トラック半径方向）の間隙長さをＷ２、トラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の下に残存している磁性層の厚さをδとし、
前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（１）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【数１】
【請求項２】
前記凸部からなる磁性層の垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（２）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなる請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【数２】
【請求項３】
前記凸部からなる磁性層の凸部形状が実質的な直方体である請求項１または請求項２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記Ｌ１とＬ２の和をサーボ信号の周波数の波長として設定してなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、
前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラック半径方向（トラック幅方向）に伸びる帯状凸部を有し、
前記帯状凸部は、トラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっており、帯状凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、
前記隣接する凸部の磁性層のトラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の領域の下に残存している磁性層の厚さをδとし、
前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（３）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【数３】
【請求項６】
前記磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（４）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなる請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【数４】
【請求項７】
前記帯状凸部からなる磁性層の凸部形状が帯状の直方体である請求項５または請求項６に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記Ｌ１とＬ２の和をサーボ信号の周波数の波長として設定してなる請求項５または請求項６に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
前記サーボ用情報部におけるサーボ信号のための記録は、前記垂直磁気記録媒体を直流磁界中で前記磁性層の面に垂直に印加することにより、一括磁化されてなる請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項１】
データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、
前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラッキング用のバースト信号が記録されるバースト部を備え、
前記バースト部は、バースト信号が記録された複数の凸部からなる磁性層を所定配置することにより形成されており、
前記凸部の磁性層のトラック円周方向の長さをＬ１、トラック幅方向（トラック半径方向）の長さをＷ１、凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、
前記隣接する凸部の磁性層のトラック幅方向（トラック半径方向）の間隙長さをＷ２、トラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の下に残存している磁性層の厚さをδとし、
前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（１）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【数１】
【請求項２】
前記凸部からなる磁性層の垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（２）の関係を満たすようにバースト部の仕様が設定されてなる請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【数２】
【請求項３】
前記凸部からなる磁性層の凸部形状が実質的な直方体である請求項１または請求項２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記Ｌ１とＬ２の和をサーボ信号の周波数の波長として設定してなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
データ情報記録部及びトラッキング用のサーボ用情報部を有する磁気記録媒体と、前記サーボ用情報部のサーボ情報を検出するとともに、前記データ情報記録部へデータ情報を記録し再生する磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置であって、
前記サーボ用情報部は、所定の凹凸パターンで形成された磁性層のうちの凸パターンで構成されるとともに、凹部パターンの内部は非磁性材料で充填されており、該サーボ用情報部は、トラック半径方向（トラック幅方向）に伸びる帯状凸部を有し、
前記帯状凸部は、トラック円周方向の長さがＬ１で、トラック半径方向にはＬ１の長さの１００倍以上の長さを備える帯状形状となっており、帯状凸部の領域の磁性層の全体厚さをｔとし、
前記隣接する凸部の磁性層のトラック円周方向の間隙長さをＬ２とし、凹部の領域の下に残存している磁性層の厚さをδとし、
前記凸部の磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、飽和磁化をＭｓ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（３）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【数３】
【請求項６】
前記磁性層の膜面に垂直方向の保磁力をＨｃ、残留磁化をＭｒ、保磁力角型比をＳ＊としたとき、
前記保磁力角型比Ｓ＊が０．８以上の値をとり、しかも下記式（４）の関係を満たすように帯状凸部の仕様が設定されてなる請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【数４】
【請求項７】
前記帯状凸部からなる磁性層の凸部形状が帯状の直方体である請求項５または請求項６に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記Ｌ１とＬ２の和をサーボ信号の周波数の波長として設定してなる請求項５または請求項６に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
前記サーボ用情報部におけるサーボ信号のための記録は、前記垂直磁気記録媒体を直流磁界中で前記磁性層の面に垂直に印加することにより、一括磁化されてなる請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の磁気記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３１７８９（Ｐ２００６−３１７８９Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０７３７１（Ｐ２００４−２０７３７１）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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