磁気記録装置
【課題】高密度に磁化情報を書き込むことのできる磁気記録装置を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体１０１の磁気記録層１０３として、電界印加により磁気異方性エネルギーが変化する磁性材料を用い、ヘッドに磁気記録層の記録領域に電界を印加するための電極１０５を設ける。磁気記録層の記録領域に直流磁界１０６を印加しながら電極１０５から交流電界を印加して磁気記録する。
【解決手段】磁気記録媒体１０１の磁気記録層１０３として、電界印加により磁気異方性エネルギーが変化する磁性材料を用い、ヘッドに磁気記録層の記録領域に電界を印加するための電極１０５を設ける。磁気記録層の記録領域に直流磁界１０６を印加しながら電極１０５から交流電界を印加して磁気記録する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁化情報の書き込みを行う装置に関し、磁気記録膜の磁化状態を外部からの物理作用に伴う異方性エネルギーの変化を利用して変化させ、磁化情報の書き込みを行う新規な磁気記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）や光磁気ディスクでは、高記録密度化による記録単位の狭小化に伴い、記録媒体のより小さな領域に書き込み・読み出しする技術が求められている。しかし、従来のＨＤＤに適用される連続媒体では、テラビット／平方インチ級に記録単位を狭小化したときは、１ビットあたりの記録単位の大きさは約２０平方ナノメートルと小さく、熱的な擾乱が大きい。このため、磁気異方性エネルギーの高い材料を適用し、熱擾乱を防ぐとともに、粒子の微細化と粒子間相互作用の低減で記録にじみを低減し、実用化を図ってきた。さらなる高記録密度化に対して、昨今、媒体の記録層を不連続化することで書きにじみのノイズを低減する、デイスクリートトラック媒体やパターン媒体が考えられている。しかし、前述の記録ビットあたりの磁気エネルギーは熱擾乱を防ぐために一定以上の大きさであることが必須なため、そのままでは記録に対して大きな磁界を必要とする。
【０００３】
書き込みヘッドは、電磁石の原理でコイルに通電することで磁極に発生する磁界を用いているが、記録ビットが狭小化すると磁界が不足する現象が顕在化する。このため、ヘッドにレーザ等の光源機構をつけ、さらに、記録媒体に熱によって保磁力が変化する材料を用いることによって、記録時にレーザを照射し、媒体温度を上げて記録を行う熱アシスト磁気記録が検討されている。
【０００４】
それに類似する技術として、特開２００３−９１８０１号公報には、磁気異方性エネルギーの高い材料と光誘起強磁性材料を積層した構造を用い、光の照射によって磁性材料の結合が変化し、記録層の保磁力が減少する記録方式が提案されている。これは、特開平８−２５５７０７号公報にあるような特定の材料に限られた現象である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９１８０１号公報
【特許文献２】特開平８−２５５７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱アシスト磁気記録は、記録時に隣接する記録ビットも加熱してしまうため、熱揺らぎの影響が大きく、記録密度向上のためには保磁力の温度変化が急峻な材料の開発が課題である。また、光照射を伴う記録方法の場合、ヘッドにレーザ照射機構を組み込む必要があるが、構造上大変複雑でありコストが高くなる。
【０００７】
本発明は、単層の磁気記録層を用い、単純な磁気ヘッド構造で高密度記録が可能な磁気記録方式を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁気記録装置は、電界等の外部エネルギー印加に伴い異方性エネルギーが変化する強磁性層を記録層として用い、記録媒体に外部エネルギーを印加するアシスト源を配置するとともに、記録を行うヘッドを配置する。例えば外部エネルギーを電界としたときは、電界印加によって記録媒体の磁気異方性エネルギーが変化し、保磁力が減少する材料を記録層に用いる。具体的には、磁性半導体は、顕著なキャリア濃度に依存した磁気結合の生成及び消滅が調整できるために、これと磁気特性を最適化することで、強磁性特性を持ちながら、外部電界によってキャリア濃度を変調し、結晶磁気異方性を変えることが可能である。この減少は、特に媒体の磁化容易方向が面内方向で方位が定まった単結晶構造である場合に顕著である。このとき、電界印加によって磁化容易軸自体が動く現象が起きるので、保磁力は大きく変化する。
【０００９】
このため、このような電界印加機構をヘッド内に設ける。例えば、電極層を一層記録ヘッドの磁極近傍に配置する。これは、構造上非常に単純なため、容易に実現可能である。したがって、この電界印加機構から記録媒体に電界を印加し、記録媒体の保磁力が減少したときに書き込みヘッドからの磁界によって記録を行い、記録終了とともにヘッドが移動すると、電界はゼロとなり、保磁力が増大して記録層の磁化情報は安定して保持される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁気記録媒体に高密度に磁化情報を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図を参照して、本発明による磁気記録原理を説明すると共に、その実施例を説明する。
【００１２】
本発明による磁気記録再生装置の一実施例について、図１を参照して説明する。図１は、磁気記録媒体１０１、記録再生ヘッド２００、及び磁界印加機構１０６の関係を示した模式図である。磁気記録媒体１０１は、電気伝導性を持つ基板１０２と磁気記録層１０３を備えるもので、図の記録層の磁化は膜面に垂直な方向に向いている。基板１０２として導電性基板を用いると、基板固定部分を介して基板の電位を特定の値に電気的に設定することが可能なため、電界印加機構からの電界を一定にすることができ有効である。たとえば、基板を接地することで電位の基準にすることができる。一方、基板を挟み、電界印加機構のある側と反対側に電位の基準がある場合も有効である。この回路磁気記録媒体１０１は、磁気記録層１０３自体を膜面垂直方向に容易磁化方向が存在する材料で構成することによって、あるいは、媒体の磁気記録部分を不連続なパターン形状に加工し、形状磁気異方性によって個々のパターンの磁化が膜面垂直になるようにすることによって得られる。これらパターンの媒体上面から見た形状は、円形、楕円形、四辺形（正方形、長方形、菱形をふくむ）、六角形等とすることができ、その大きさは、ドット面積として１００〜５０００ｎｍ2の範囲で、記録密度によって異なる。例えば、１テラビットの記録密度の長方形ドットでは、記録トラック幅Ｔｗ＜２５ｎｍ、かつ、ビット幅＜２５ｎｍで、ドットあたり６２５ｎｍ2となる。
【００１３】
磁気記録媒体の膜は、アルミ基板あるいは、半導体基板上にスパッタリング法、真空蒸着法、ＭＢＥ法等の製膜技法により形成されたものを用いた。あるいは、絶縁性基板上に予め導電性材料を下地層として形成したものでもよい。特に、下地に単結晶導電性半導体基板を用いることにより、面内の結晶方位のそろった磁気記録媒体が作製できる。磁気記録層の材料は、電界によって磁気異方性が変化する材料を選択する。このような材料系として現在知られているものは、キャリア濃度によって磁気特性が変わる一部の磁性半導体であり、具体的な材料としては、ＭｎをドープしたＩｎＡｓ化合物である（ＩｎＭｎ）Ａｓ、ＭｎをドープしたＧａＡｓ化合物である（ＧａＭｎ）Ａｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ等がある。これらのうち（ＩｎＭｎ）Ａｓ、（ＧａＭｎ）Ａｓについては、低温での特性が顕著である。しかし、ドープ量の増大によって、室温でも強磁性的な特性が報告されつつあり、本発明での特性も確認されている。室温で挙動する磁性半導体材料のうちキャリアドープが顕著な材料は、本構造に好適である。
【００１４】
この磁気記録媒体の基板裏面側から磁界印加用ヘッド１０６により、アシスト磁界１０７を基板の磁気記録を行う領域に印加する。磁界印加用ヘッド１０６はコイルあるいは電磁石からなり、媒体裏面側を記録再生ヘッド２００と同期して移動するアームに取り付けられているか、あるいは、媒体の裏面から記録領域全域に均一に磁界を印加する形態をとる。記録誤りや消費電力等の観点で、前者の方が有効である。これらの磁界印加用ヘッド１０６は、上記ビットや、記録再生ヘッド２００より十分に大きい寸法を有する。
【００１５】
磁界印加用ヘッド１０６から印加する磁界の大きさは、磁気記録層の材料によって変わる。一部の希釈磁性半導体では、印加する磁界の大きさによって磁気異方性エネルギーが変化し、結果として保磁力が変化する。この変化を有効に与える磁界は、１００Ｏｅ以上、１０万Ｏｅ以下の範囲にあり、実用的には１００Ｏｅ以上、２０００Ｏｅ以下で使用される。磁界印加用ヘッド１０６は、大きいとそれだけ消費電力が大きくなり、高い磁界を出すのに大きなコストが必要となる。また、もれた磁束の影響を低減するシールドも必要となるため、必要最低限の面積とする要求がある。このため、記録ビットを中心とする１ｃｍ2以下、できれば１００μｍ2以下の範囲に磁束を集中できる機構が望ましい。
【００１６】
媒体１０１の表面側に配置される記録再生ヘッド２００には、記録されたビットからの漏洩磁界を検知するに十分な分解能と出力を備えた再生ヘッド１０４と、電界を印加して媒体の磁気異方性エネルギーを変調し、書き込みを行うための電界印加用電極１０５が設けられる。再生ヘッド１０４は、ＧＭＲあるいはＴＭＲによる磁気抵抗効果、あるいはスピントロニクス効果を利用した高空間分解能磁気再生ヘッドからなる。一方、層状の電界印加用電極１０５は、高周波交流電流によって高周波の周期的電界を磁気記録媒体に印加する働きをするものである。周波数との関係について、磁界に対する磁気特性の追随性は、通常の３ｄ金属原子の化合物の場合、静的状態から３ＧＨｚ程度まで安定である。一方、本発明における磁性半導体の媒体は、磁界に対する磁気特性の追随性は、磁性を発生する電子状態が３ｄ金属とは異なり、ｓ電子、ｄ電子、ｐ電子の混成軌道の電子から構成されるために、同等かそれ以上とされる。また、電界に対する磁気特性の追随性はこの範囲では十分追従する。
【００１７】
電界印加用電極１０５のサイズは、記録密度及びそれに対応した記録パターン幅に関係する。ただし、パターン媒体のドットパターンへの書き込みの場合は、ドット同士が離れていてサイドトラック書き込みの影響が低いことと、電界を絞り込むために媒体裏側の誘電率を調整するなどの手法があり、高密度にすることが可能である。電極に発生させる電圧パルスは、１〜５Ｖの一定の値である。ただし、媒体によっては、数１００Ｖの電圧が必要であるため、特殊な電源が必要である。一方、再生ヘッド１０４の大きさは、記録されるドットのサイズに依存する。ＴＭＲなどは現状の技術ではギャップ幅４０ｎｍ程度が限界なために、４００Ｇｂ／ｉｎ2程度で使用可能である。さらなる高密度化に対しては、より高分解能機能を高めた再生素子が必要である。例えば１テラビット／Ｉｎ2では、Ｇｓ＜２５ｎｍの再生分解能が必要である。ひとつは、スピントロニクス技術を応用した新しいヘッド構造のもの、あるいは、針状の磁界センス機構を用いるプローブタイプの再生機構などが考えられる。
【００１８】
図２に示されるように、磁界印加ヘッド１０６に一定の電流を流すことで、一定強度の直流磁界が発生し、磁気記録媒体１０１には一定の大きさの磁界Ｈａが印加される。一方、記録再生ヘッド２００の電界印加用電極１０５からは、Ｅ０という大きさの電界が磁気記録媒体１０１の記録ビット領域に印加される。磁気記録媒体１０１の磁気記録層１０３は、印加電界Ｅがゼロのときは図２（ａ）に示すように保磁力の大きな磁界依存性を示し、印加電界ＥがＥ0のときは図２（ｂ）に示すように保磁力の小さい磁界依存性を示す。したがって、磁界印加ヘッド１０６から磁気記録媒体１０１に印加する磁界Ｈaの大きさを、Ｅ＝０のときの保磁力の大きさより小さく、Ｅ＝Ｅ0のときの保磁力よりも大きい値にし、電界印加電極１０５からの電界をＥ0と０の間で高速に変化させることにより、磁化状態としてＭHとＭLという２つの状態を可逆に形成できる。
【００１９】
すなわち、磁気記録媒体１０１に磁界Ｈａを印加した状態で電界印加電極１０５からの電界をＥ＝Ｅ0にすると、図２（ｂ）に示すように、磁気記録層１０３の電界印加領域の保磁力は小さい状態になり、磁気記録層１０３の電界印加領域の磁化状態はＭHになる。その後、印加電界がゼロになると、図２（ｃ）に示すように、磁気記録層１０３の電界印加領域の保磁力は大きな状態に戻るが、磁気記録層１０３の電界が印加されていた領域の磁化状態はＭHのまま維持される。磁気記録媒体１０１に磁界Ｈａを印加した状態で電界印加電極１０５からの電界がゼロであれば、図２（ａ）に示すように、磁気記録層の対応領域の磁化状態はＭLのままである。このような原理で記録を行うものである。この方式では、通常の磁気記録と比べて電界による磁気異方性の反転速度を高速に行うことが可能であり、高速の磁化変調が可能である。また、記録に際して必要な磁界が低減することにより、磁界発生に要する電力を削減できる。
【００２０】
本方式による磁気記録装置は、通常記録を行わない場合の磁気記録媒体の保磁力は十分大きいため、熱による磁気記録情報の擾乱に強く、かつ、ヘッド構造も簡単であり、製造が容易である。
【００２１】
本発明による磁気記録再生装置の他の実施例について、図３を参照して説明する。図３は、磁気記録媒体１０１と記録再生ヘッド２１０の関係を示した模式図である。磁気記録媒体１０１は、少なくとも電気伝導性を持つ基板１０２と磁気記録層１０３を備え、図では記録層の磁化は膜面に平行な方向に向いている。この磁気記録媒体１０１は、磁気記録層１０３の膜自体を膜面内方向に容易磁化方向が存在する材料で構成することによって、あるいは、媒体の磁気記録部分を不連続なパターン形状に加工し、形状磁気異方性によって磁化が膜面内方向を向くようにすることによって得られる。
【００２２】
磁気記録媒体の膜は、アルミ基板あるいは半導体基板上にスパッタリング法、真空蒸着法、ＭＢＥ法等の製膜技法により形成されたものを用いた。あるいは、絶縁性基板上に予め導電性材料を下地層として形成したもの、さらにこれを接地したものでもよい。特に、下地に単結晶導電性半導体基板を用いることにより、面内の結晶方位のそろった磁気記録媒体が作製できる。磁気記録層の材料は、先の実施例と同様に、電界によって磁気異方性が変化する材料を用いた。
【００２３】
記録再生ヘッドは、記録されたビットからの漏洩磁界を検知するに十分な分解能と出力を備えた再生ヘッド１０４と、電界を印加して媒体の磁気異方性エネルギーを変調し、書き込みを行うための電界印加用電極１０５、及び磁気記録用磁極３０６を備える。再生ヘッド１０４は、ＧＭＲあるいはＴＭＲによる磁気抵抗効果、あるいはスピントロニクスを利用した再生ヘッドからなる。一方、電界印加用電極１０５は磁気記録用磁極３０６の近傍に配置されており、一定強度のアシスト電界を磁気記録媒体１０１の磁気記録を行う領域に印加する働きをする。
【００２４】
電界印加電極１０５は電極層の形態をなしており、ヘッドと一体になっている。この電界印加電極１０５は、図３では記録用磁極及びリターンヨークの間に位置していて、記録再生ヘッド２１０の媒体対向面に露出しているが、媒体対向面に露出せず、ヘッド内部に引き込まれたところに位置する構造も可能である。この場合、記録分解能は記録用磁極及びリターンヨークの間の距離で決まるが、そこから離れた位置にある電極から電界が印加されるため、比較的広い範囲に電界が印加されることになる。したがって、隣接トラックに影響を与えないように、電界印加用電極１０５の媒体対向面からの引き込み高さと電界強度とを最適化させることが必要である。
【００２５】
図４に示されるように、この電界印加電極１０５に一定の電圧信号を印加することで、一定強度の電界が発生し、磁気記録媒体１０１にはＥ0の大きさの一定電界が印加される。一方、記録再生ヘッド２１０の磁気記録用磁極３０６からは大きさＨ0の交流磁界が磁気記録媒体１０１の記録ビット領域に印加される。磁気記録媒体１０１の磁気記録層１０３は、印加電界がゼロのときは図４（ａ）に示す保磁力の大きな磁界依存性を示し、印加電界がＥ0のときは、図４（ｂ）に示す保磁力の小さな磁界依存性を示す。したがって、印加する磁界Ｈ0の大きさを、印加電界が０のときの保磁力の大きさより小さく、印加電界がＥ0のときの保磁力よりも大きい値にし、磁界を±Ｈ0で高速反転することにより、磁化状態としてＭHとＭLという２つの状態を可逆に作製できる。
【００２６】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、電界Ｅ0を印加して磁気記録層１０３の保磁力を小さくした状態で、磁気記録層１０３の記録領域に磁気記録用磁極３０６から磁界−Ｈ0を印加すると記録領域の磁化状態はＭLになり、磁界＋Ｈ0を印加すると記録領域の磁化状態はＭHになる。その後、印加電界をゼロにしても、図４（ｃ）に示すように、記録領域の磁化状態はＭLあるいはＭHに維持される。このような原理により記録を行うものである。
【００２７】
本方式による磁気記録装置は、通常記録を行わない場合の磁気記録媒体の保磁力は十分大きいため、熱による磁気記録情報の擾乱に強く、かつ、ヘッド構造が簡単なため容易に製造することができる。
【００２８】
本発明による磁気記録再生装置の別の実施例について、図５を参照して説明する。図５は、磁気記録媒体１０１と、記録再生ヘッド２２０の関係を示した模式図である。磁気記録媒体１０１は、少なくとも電気伝導性を持つ基板１０２と磁気記録層１０３を備え、必要があれば軟磁性下地層５０７を磁気記録層１０３の下に備える。磁気記録層の材料としては、先の実施例と同様に、電界によって磁気異方性が変化する材料を用いた。磁気記録層１０３の磁化は、膜面に垂直な方向に向くようになっている。この磁気記録媒体１０１は、磁気記録層１０３自体を膜面垂直方向に容易磁化方向が存在する材料で構成することによって、あるいは軟磁性下地層５０７との磁気的結合あるいは、磁気記録層１０３を不連続なパターン形状に加工し、形状磁気異方性によって個々のパターンの磁化が膜面垂直になるようにすることによって得られる。本実施例の磁気記録再生装置によっても、図３及び図４で説明した実施例と同様に、良好な動作が得られた。
【００２９】
また、これらの磁気記録再生装置のヘッド構造について図６と図７を参照して説明する。図６は、記録部に電界印加用電極１０５を備えるヘッドの模式図である。このヘッドは、電界印加用ポール１０５と、再生シールド部１０４及び再生センサ部６０６を備える。また、図７は磁気記録ヘッドを備えるヘッドの模式図であり、磁気記録用ヘッド３０６のギャップ部分に電界印加用電極１０５を備えるものである。
【００３０】
図８及び図９は、本発明による磁気ディスク装置の構成例を示す模式図である。まず、構造が単純な、上記図７のヘッドを搭載する場合の磁気ディスク装置の構成例である図９について説明する。この磁気ディスク装置は、同心円状のトラックとよばれる記録領域にデータを記録するための、ディスク状に形成された磁気記録媒体としての磁気ディスク８０１、データの読み取り、書き込みを実施するための本発明による記録再生ヘッド８０６、記録再生ヘッド８０６を支え磁気ディスク８０１上の所定位置へ移動させるアクチュエータ８１１、磁気ヘッドが読み取り、書き込みするデータの送受信及びアクチェータ手段の移動などを制御する制御手段８０５を有する。磁気ディスク８０１は回転軸８０２によって支持され、駆動用モータ８０３によって回転させられる。磁気ディスク８０１が回転すると同時に、記録再生ヘッド８０６がディスク表面を移動することによって、目的とするデータが記録されている所定位置へアクセスされる。記録再生ヘッド８０６は、サスペンション８０７によってアーム８０８にとりつけられる。サスペンション８０７はわずかな弾力性を有し、アーム８０８はアクチュエータ８１１に取り付けられる。アクチュエータ８１１は、制御手段８０５からライン８０４を介して与えられる電気信号によって制御される。
【００３１】
同様に、図８は前述の図６のヘッドを搭載する場合の磁気ディスク装置の構成例であり、ヘッド制御以外に、基板裏側から磁界印加機構１０６を備えることが特徴である。磁界印加機構１０６の大きさは、磁気ヘッドに比べて十分大きい。ヘッド用のアクチュエータと同期して基板裏側の磁界印加機構１０６も移動するが、制御手段を最適化することにより、磁界印加機構１０６の位置決め精度、速度は比較的緩慢にすることが可能である。
【００３２】
磁気ディスクの動作中、磁気ディスク８０１の回転によって記録再生ヘッド８０６を保持するスライダーとディスク表面の間に空気流によるエアベアリングが生じ、それがスライダーを磁気ディスク８０１の表面から浮上させる。したがって、磁気ディスク装置の動作中、本エアベアリングはサスペンション８０７のわずかな弾性力とバランスをとり、スライダーは磁気ディスク表面にふれずに、かつ磁気ディスク８０１と一定間隔を保って浮上するように維持される。通常、制御手段８０５はロジック回路、メモリ、及びマイクロプロセッサなどから構成される。そして、制御手段８０５は、各ラインを介して制御信号を送受信し、かつ磁気ディスク装置の種々の構成手段を制御する。例えば、モータ８０３はライン８０４を介し伝達されるモータ駆動信号によって制御される。アクチュエータ８１１は、ライン８０９を介したヘッド位置制御信号及びシーク制御信号等によって、その関連する磁気ディスク８０１上の目的とするデータトラックへ選択されたスライダーを最適に移動、位置決めするように制御される。
【００３３】
そして、制御信号は、磁気ヘッド８１０が磁気ディスク８０１のデータを読み取り変換した電気信号を、ライン８０９を介して受信し解読する。また、磁気ディスク８０１にデータとして書き込むための電気信号を、ライン８０９を介して記録再生ヘッド８０６に送信する。すなわち、制御手段８０５は、記録再生ヘッド８０６が読み取り又は書き込みする情報の送受信を制御している。なお、上記の読み取り、書き込み信号は、記録再生ヘッド８０６から直接伝達されるようにすることも可能である。また、制御信号として例えばアクセス制御信号及びクロック信号などがある。さらに、磁気ディスク装置は複数の磁気ディスクやアクチュエータ等を有し、該アクチュエータが複数の記録再生ヘッドを有してもよい。また、媒体は図に示されるように円盤型の媒体が回転し、ヘッドがアクセスするタイプ以外に、固定した媒体上に多数のヘッドが同時並行にスキャンするような機構のものも同様に有効である。このような複数の機構を兼ね備えることによって、いわゆるデイスクアレイ装置を形成することが可能である。本発明の磁気記録媒体と記録再生ヘッドを搭載することにより、再生密度が１Ｔｂ／ｉｎ2を超える領域の磁気記録再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による磁気記録再生装置の一実施例の概念図。
【図２】磁気記録層の磁化曲線と外部磁界の関係及び、記録条件を表す図。
【図３】本発明による磁気記録再生装置の他の実施例の概念図。
【図４】磁気記録層の磁化曲線と外部磁界の関係及び、記録条件を表す図。
【図５】本発明による磁気記録再生装置の別の実施例の概念図。
【図６】本発明による磁気ヘッドの構成例を示す模式図。
【図７】本発明による磁気ヘッドの構成例を示す模式図。
【図８】本発明による磁気ディスク装置の構成例を示す模式図。
【図９】本発明による磁気ディスク装置の構成例を示す模式図。
【符号の説明】
【００３５】
１０１：磁気記録媒体、１０２：基板、１０３：磁気記録層、１０４：再生ヘッド、１０５：電界印加用電極、１０６：磁界印加用ヘッド、１０７：アシスト磁界、２００〜２２０：記録再生ヘッド、３０６：磁気記録用磁極、５０７：軟磁性下地層、６０２：磁界発生用コイル、６０４：再生用下部電極膜、６０６：再生センサ膜、８０１：磁気ディスク、８０２：回転軸、８０３：駆動用モータ、８０５：制御手段、８０６：記録再生ヘッド、８０７：アーム、８０８：駆動伝達部、８１１：アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁化情報の書き込みを行う装置に関し、磁気記録膜の磁化状態を外部からの物理作用に伴う異方性エネルギーの変化を利用して変化させ、磁化情報の書き込みを行う新規な磁気記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）や光磁気ディスクでは、高記録密度化による記録単位の狭小化に伴い、記録媒体のより小さな領域に書き込み・読み出しする技術が求められている。しかし、従来のＨＤＤに適用される連続媒体では、テラビット／平方インチ級に記録単位を狭小化したときは、１ビットあたりの記録単位の大きさは約２０平方ナノメートルと小さく、熱的な擾乱が大きい。このため、磁気異方性エネルギーの高い材料を適用し、熱擾乱を防ぐとともに、粒子の微細化と粒子間相互作用の低減で記録にじみを低減し、実用化を図ってきた。さらなる高記録密度化に対して、昨今、媒体の記録層を不連続化することで書きにじみのノイズを低減する、デイスクリートトラック媒体やパターン媒体が考えられている。しかし、前述の記録ビットあたりの磁気エネルギーは熱擾乱を防ぐために一定以上の大きさであることが必須なため、そのままでは記録に対して大きな磁界を必要とする。
【０００３】
書き込みヘッドは、電磁石の原理でコイルに通電することで磁極に発生する磁界を用いているが、記録ビットが狭小化すると磁界が不足する現象が顕在化する。このため、ヘッドにレーザ等の光源機構をつけ、さらに、記録媒体に熱によって保磁力が変化する材料を用いることによって、記録時にレーザを照射し、媒体温度を上げて記録を行う熱アシスト磁気記録が検討されている。
【０００４】
それに類似する技術として、特開２００３−９１８０１号公報には、磁気異方性エネルギーの高い材料と光誘起強磁性材料を積層した構造を用い、光の照射によって磁性材料の結合が変化し、記録層の保磁力が減少する記録方式が提案されている。これは、特開平８−２５５７０７号公報にあるような特定の材料に限られた現象である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９１８０１号公報
【特許文献２】特開平８−２５５７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱アシスト磁気記録は、記録時に隣接する記録ビットも加熱してしまうため、熱揺らぎの影響が大きく、記録密度向上のためには保磁力の温度変化が急峻な材料の開発が課題である。また、光照射を伴う記録方法の場合、ヘッドにレーザ照射機構を組み込む必要があるが、構造上大変複雑でありコストが高くなる。
【０００７】
本発明は、単層の磁気記録層を用い、単純な磁気ヘッド構造で高密度記録が可能な磁気記録方式を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁気記録装置は、電界等の外部エネルギー印加に伴い異方性エネルギーが変化する強磁性層を記録層として用い、記録媒体に外部エネルギーを印加するアシスト源を配置するとともに、記録を行うヘッドを配置する。例えば外部エネルギーを電界としたときは、電界印加によって記録媒体の磁気異方性エネルギーが変化し、保磁力が減少する材料を記録層に用いる。具体的には、磁性半導体は、顕著なキャリア濃度に依存した磁気結合の生成及び消滅が調整できるために、これと磁気特性を最適化することで、強磁性特性を持ちながら、外部電界によってキャリア濃度を変調し、結晶磁気異方性を変えることが可能である。この減少は、特に媒体の磁化容易方向が面内方向で方位が定まった単結晶構造である場合に顕著である。このとき、電界印加によって磁化容易軸自体が動く現象が起きるので、保磁力は大きく変化する。
【０００９】
このため、このような電界印加機構をヘッド内に設ける。例えば、電極層を一層記録ヘッドの磁極近傍に配置する。これは、構造上非常に単純なため、容易に実現可能である。したがって、この電界印加機構から記録媒体に電界を印加し、記録媒体の保磁力が減少したときに書き込みヘッドからの磁界によって記録を行い、記録終了とともにヘッドが移動すると、電界はゼロとなり、保磁力が増大して記録層の磁化情報は安定して保持される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁気記録媒体に高密度に磁化情報を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図を参照して、本発明による磁気記録原理を説明すると共に、その実施例を説明する。
【００１２】
本発明による磁気記録再生装置の一実施例について、図１を参照して説明する。図１は、磁気記録媒体１０１、記録再生ヘッド２００、及び磁界印加機構１０６の関係を示した模式図である。磁気記録媒体１０１は、電気伝導性を持つ基板１０２と磁気記録層１０３を備えるもので、図の記録層の磁化は膜面に垂直な方向に向いている。基板１０２として導電性基板を用いると、基板固定部分を介して基板の電位を特定の値に電気的に設定することが可能なため、電界印加機構からの電界を一定にすることができ有効である。たとえば、基板を接地することで電位の基準にすることができる。一方、基板を挟み、電界印加機構のある側と反対側に電位の基準がある場合も有効である。この回路磁気記録媒体１０１は、磁気記録層１０３自体を膜面垂直方向に容易磁化方向が存在する材料で構成することによって、あるいは、媒体の磁気記録部分を不連続なパターン形状に加工し、形状磁気異方性によって個々のパターンの磁化が膜面垂直になるようにすることによって得られる。これらパターンの媒体上面から見た形状は、円形、楕円形、四辺形（正方形、長方形、菱形をふくむ）、六角形等とすることができ、その大きさは、ドット面積として１００〜５０００ｎｍ2の範囲で、記録密度によって異なる。例えば、１テラビットの記録密度の長方形ドットでは、記録トラック幅Ｔｗ＜２５ｎｍ、かつ、ビット幅＜２５ｎｍで、ドットあたり６２５ｎｍ2となる。
【００１３】
磁気記録媒体の膜は、アルミ基板あるいは、半導体基板上にスパッタリング法、真空蒸着法、ＭＢＥ法等の製膜技法により形成されたものを用いた。あるいは、絶縁性基板上に予め導電性材料を下地層として形成したものでもよい。特に、下地に単結晶導電性半導体基板を用いることにより、面内の結晶方位のそろった磁気記録媒体が作製できる。磁気記録層の材料は、電界によって磁気異方性が変化する材料を選択する。このような材料系として現在知られているものは、キャリア濃度によって磁気特性が変わる一部の磁性半導体であり、具体的な材料としては、ＭｎをドープしたＩｎＡｓ化合物である（ＩｎＭｎ）Ａｓ、ＭｎをドープしたＧａＡｓ化合物である（ＧａＭｎ）Ａｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ等がある。これらのうち（ＩｎＭｎ）Ａｓ、（ＧａＭｎ）Ａｓについては、低温での特性が顕著である。しかし、ドープ量の増大によって、室温でも強磁性的な特性が報告されつつあり、本発明での特性も確認されている。室温で挙動する磁性半導体材料のうちキャリアドープが顕著な材料は、本構造に好適である。
【００１４】
この磁気記録媒体の基板裏面側から磁界印加用ヘッド１０６により、アシスト磁界１０７を基板の磁気記録を行う領域に印加する。磁界印加用ヘッド１０６はコイルあるいは電磁石からなり、媒体裏面側を記録再生ヘッド２００と同期して移動するアームに取り付けられているか、あるいは、媒体の裏面から記録領域全域に均一に磁界を印加する形態をとる。記録誤りや消費電力等の観点で、前者の方が有効である。これらの磁界印加用ヘッド１０６は、上記ビットや、記録再生ヘッド２００より十分に大きい寸法を有する。
【００１５】
磁界印加用ヘッド１０６から印加する磁界の大きさは、磁気記録層の材料によって変わる。一部の希釈磁性半導体では、印加する磁界の大きさによって磁気異方性エネルギーが変化し、結果として保磁力が変化する。この変化を有効に与える磁界は、１００Ｏｅ以上、１０万Ｏｅ以下の範囲にあり、実用的には１００Ｏｅ以上、２０００Ｏｅ以下で使用される。磁界印加用ヘッド１０６は、大きいとそれだけ消費電力が大きくなり、高い磁界を出すのに大きなコストが必要となる。また、もれた磁束の影響を低減するシールドも必要となるため、必要最低限の面積とする要求がある。このため、記録ビットを中心とする１ｃｍ2以下、できれば１００μｍ2以下の範囲に磁束を集中できる機構が望ましい。
【００１６】
媒体１０１の表面側に配置される記録再生ヘッド２００には、記録されたビットからの漏洩磁界を検知するに十分な分解能と出力を備えた再生ヘッド１０４と、電界を印加して媒体の磁気異方性エネルギーを変調し、書き込みを行うための電界印加用電極１０５が設けられる。再生ヘッド１０４は、ＧＭＲあるいはＴＭＲによる磁気抵抗効果、あるいはスピントロニクス効果を利用した高空間分解能磁気再生ヘッドからなる。一方、層状の電界印加用電極１０５は、高周波交流電流によって高周波の周期的電界を磁気記録媒体に印加する働きをするものである。周波数との関係について、磁界に対する磁気特性の追随性は、通常の３ｄ金属原子の化合物の場合、静的状態から３ＧＨｚ程度まで安定である。一方、本発明における磁性半導体の媒体は、磁界に対する磁気特性の追随性は、磁性を発生する電子状態が３ｄ金属とは異なり、ｓ電子、ｄ電子、ｐ電子の混成軌道の電子から構成されるために、同等かそれ以上とされる。また、電界に対する磁気特性の追随性はこの範囲では十分追従する。
【００１７】
電界印加用電極１０５のサイズは、記録密度及びそれに対応した記録パターン幅に関係する。ただし、パターン媒体のドットパターンへの書き込みの場合は、ドット同士が離れていてサイドトラック書き込みの影響が低いことと、電界を絞り込むために媒体裏側の誘電率を調整するなどの手法があり、高密度にすることが可能である。電極に発生させる電圧パルスは、１〜５Ｖの一定の値である。ただし、媒体によっては、数１００Ｖの電圧が必要であるため、特殊な電源が必要である。一方、再生ヘッド１０４の大きさは、記録されるドットのサイズに依存する。ＴＭＲなどは現状の技術ではギャップ幅４０ｎｍ程度が限界なために、４００Ｇｂ／ｉｎ2程度で使用可能である。さらなる高密度化に対しては、より高分解能機能を高めた再生素子が必要である。例えば１テラビット／Ｉｎ2では、Ｇｓ＜２５ｎｍの再生分解能が必要である。ひとつは、スピントロニクス技術を応用した新しいヘッド構造のもの、あるいは、針状の磁界センス機構を用いるプローブタイプの再生機構などが考えられる。
【００１８】
図２に示されるように、磁界印加ヘッド１０６に一定の電流を流すことで、一定強度の直流磁界が発生し、磁気記録媒体１０１には一定の大きさの磁界Ｈａが印加される。一方、記録再生ヘッド２００の電界印加用電極１０５からは、Ｅ０という大きさの電界が磁気記録媒体１０１の記録ビット領域に印加される。磁気記録媒体１０１の磁気記録層１０３は、印加電界Ｅがゼロのときは図２（ａ）に示すように保磁力の大きな磁界依存性を示し、印加電界ＥがＥ0のときは図２（ｂ）に示すように保磁力の小さい磁界依存性を示す。したがって、磁界印加ヘッド１０６から磁気記録媒体１０１に印加する磁界Ｈaの大きさを、Ｅ＝０のときの保磁力の大きさより小さく、Ｅ＝Ｅ0のときの保磁力よりも大きい値にし、電界印加電極１０５からの電界をＥ0と０の間で高速に変化させることにより、磁化状態としてＭHとＭLという２つの状態を可逆に形成できる。
【００１９】
すなわち、磁気記録媒体１０１に磁界Ｈａを印加した状態で電界印加電極１０５からの電界をＥ＝Ｅ0にすると、図２（ｂ）に示すように、磁気記録層１０３の電界印加領域の保磁力は小さい状態になり、磁気記録層１０３の電界印加領域の磁化状態はＭHになる。その後、印加電界がゼロになると、図２（ｃ）に示すように、磁気記録層１０３の電界印加領域の保磁力は大きな状態に戻るが、磁気記録層１０３の電界が印加されていた領域の磁化状態はＭHのまま維持される。磁気記録媒体１０１に磁界Ｈａを印加した状態で電界印加電極１０５からの電界がゼロであれば、図２（ａ）に示すように、磁気記録層の対応領域の磁化状態はＭLのままである。このような原理で記録を行うものである。この方式では、通常の磁気記録と比べて電界による磁気異方性の反転速度を高速に行うことが可能であり、高速の磁化変調が可能である。また、記録に際して必要な磁界が低減することにより、磁界発生に要する電力を削減できる。
【００２０】
本方式による磁気記録装置は、通常記録を行わない場合の磁気記録媒体の保磁力は十分大きいため、熱による磁気記録情報の擾乱に強く、かつ、ヘッド構造も簡単であり、製造が容易である。
【００２１】
本発明による磁気記録再生装置の他の実施例について、図３を参照して説明する。図３は、磁気記録媒体１０１と記録再生ヘッド２１０の関係を示した模式図である。磁気記録媒体１０１は、少なくとも電気伝導性を持つ基板１０２と磁気記録層１０３を備え、図では記録層の磁化は膜面に平行な方向に向いている。この磁気記録媒体１０１は、磁気記録層１０３の膜自体を膜面内方向に容易磁化方向が存在する材料で構成することによって、あるいは、媒体の磁気記録部分を不連続なパターン形状に加工し、形状磁気異方性によって磁化が膜面内方向を向くようにすることによって得られる。
【００２２】
磁気記録媒体の膜は、アルミ基板あるいは半導体基板上にスパッタリング法、真空蒸着法、ＭＢＥ法等の製膜技法により形成されたものを用いた。あるいは、絶縁性基板上に予め導電性材料を下地層として形成したもの、さらにこれを接地したものでもよい。特に、下地に単結晶導電性半導体基板を用いることにより、面内の結晶方位のそろった磁気記録媒体が作製できる。磁気記録層の材料は、先の実施例と同様に、電界によって磁気異方性が変化する材料を用いた。
【００２３】
記録再生ヘッドは、記録されたビットからの漏洩磁界を検知するに十分な分解能と出力を備えた再生ヘッド１０４と、電界を印加して媒体の磁気異方性エネルギーを変調し、書き込みを行うための電界印加用電極１０５、及び磁気記録用磁極３０６を備える。再生ヘッド１０４は、ＧＭＲあるいはＴＭＲによる磁気抵抗効果、あるいはスピントロニクスを利用した再生ヘッドからなる。一方、電界印加用電極１０５は磁気記録用磁極３０６の近傍に配置されており、一定強度のアシスト電界を磁気記録媒体１０１の磁気記録を行う領域に印加する働きをする。
【００２４】
電界印加電極１０５は電極層の形態をなしており、ヘッドと一体になっている。この電界印加電極１０５は、図３では記録用磁極及びリターンヨークの間に位置していて、記録再生ヘッド２１０の媒体対向面に露出しているが、媒体対向面に露出せず、ヘッド内部に引き込まれたところに位置する構造も可能である。この場合、記録分解能は記録用磁極及びリターンヨークの間の距離で決まるが、そこから離れた位置にある電極から電界が印加されるため、比較的広い範囲に電界が印加されることになる。したがって、隣接トラックに影響を与えないように、電界印加用電極１０５の媒体対向面からの引き込み高さと電界強度とを最適化させることが必要である。
【００２５】
図４に示されるように、この電界印加電極１０５に一定の電圧信号を印加することで、一定強度の電界が発生し、磁気記録媒体１０１にはＥ0の大きさの一定電界が印加される。一方、記録再生ヘッド２１０の磁気記録用磁極３０６からは大きさＨ0の交流磁界が磁気記録媒体１０１の記録ビット領域に印加される。磁気記録媒体１０１の磁気記録層１０３は、印加電界がゼロのときは図４（ａ）に示す保磁力の大きな磁界依存性を示し、印加電界がＥ0のときは、図４（ｂ）に示す保磁力の小さな磁界依存性を示す。したがって、印加する磁界Ｈ0の大きさを、印加電界が０のときの保磁力の大きさより小さく、印加電界がＥ0のときの保磁力よりも大きい値にし、磁界を±Ｈ0で高速反転することにより、磁化状態としてＭHとＭLという２つの状態を可逆に作製できる。
【００２６】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、電界Ｅ0を印加して磁気記録層１０３の保磁力を小さくした状態で、磁気記録層１０３の記録領域に磁気記録用磁極３０６から磁界−Ｈ0を印加すると記録領域の磁化状態はＭLになり、磁界＋Ｈ0を印加すると記録領域の磁化状態はＭHになる。その後、印加電界をゼロにしても、図４（ｃ）に示すように、記録領域の磁化状態はＭLあるいはＭHに維持される。このような原理により記録を行うものである。
【００２７】
本方式による磁気記録装置は、通常記録を行わない場合の磁気記録媒体の保磁力は十分大きいため、熱による磁気記録情報の擾乱に強く、かつ、ヘッド構造が簡単なため容易に製造することができる。
【００２８】
本発明による磁気記録再生装置の別の実施例について、図５を参照して説明する。図５は、磁気記録媒体１０１と、記録再生ヘッド２２０の関係を示した模式図である。磁気記録媒体１０１は、少なくとも電気伝導性を持つ基板１０２と磁気記録層１０３を備え、必要があれば軟磁性下地層５０７を磁気記録層１０３の下に備える。磁気記録層の材料としては、先の実施例と同様に、電界によって磁気異方性が変化する材料を用いた。磁気記録層１０３の磁化は、膜面に垂直な方向に向くようになっている。この磁気記録媒体１０１は、磁気記録層１０３自体を膜面垂直方向に容易磁化方向が存在する材料で構成することによって、あるいは軟磁性下地層５０７との磁気的結合あるいは、磁気記録層１０３を不連続なパターン形状に加工し、形状磁気異方性によって個々のパターンの磁化が膜面垂直になるようにすることによって得られる。本実施例の磁気記録再生装置によっても、図３及び図４で説明した実施例と同様に、良好な動作が得られた。
【００２９】
また、これらの磁気記録再生装置のヘッド構造について図６と図７を参照して説明する。図６は、記録部に電界印加用電極１０５を備えるヘッドの模式図である。このヘッドは、電界印加用ポール１０５と、再生シールド部１０４及び再生センサ部６０６を備える。また、図７は磁気記録ヘッドを備えるヘッドの模式図であり、磁気記録用ヘッド３０６のギャップ部分に電界印加用電極１０５を備えるものである。
【００３０】
図８及び図９は、本発明による磁気ディスク装置の構成例を示す模式図である。まず、構造が単純な、上記図７のヘッドを搭載する場合の磁気ディスク装置の構成例である図９について説明する。この磁気ディスク装置は、同心円状のトラックとよばれる記録領域にデータを記録するための、ディスク状に形成された磁気記録媒体としての磁気ディスク８０１、データの読み取り、書き込みを実施するための本発明による記録再生ヘッド８０６、記録再生ヘッド８０６を支え磁気ディスク８０１上の所定位置へ移動させるアクチュエータ８１１、磁気ヘッドが読み取り、書き込みするデータの送受信及びアクチェータ手段の移動などを制御する制御手段８０５を有する。磁気ディスク８０１は回転軸８０２によって支持され、駆動用モータ８０３によって回転させられる。磁気ディスク８０１が回転すると同時に、記録再生ヘッド８０６がディスク表面を移動することによって、目的とするデータが記録されている所定位置へアクセスされる。記録再生ヘッド８０６は、サスペンション８０７によってアーム８０８にとりつけられる。サスペンション８０７はわずかな弾力性を有し、アーム８０８はアクチュエータ８１１に取り付けられる。アクチュエータ８１１は、制御手段８０５からライン８０４を介して与えられる電気信号によって制御される。
【００３１】
同様に、図８は前述の図６のヘッドを搭載する場合の磁気ディスク装置の構成例であり、ヘッド制御以外に、基板裏側から磁界印加機構１０６を備えることが特徴である。磁界印加機構１０６の大きさは、磁気ヘッドに比べて十分大きい。ヘッド用のアクチュエータと同期して基板裏側の磁界印加機構１０６も移動するが、制御手段を最適化することにより、磁界印加機構１０６の位置決め精度、速度は比較的緩慢にすることが可能である。
【００３２】
磁気ディスクの動作中、磁気ディスク８０１の回転によって記録再生ヘッド８０６を保持するスライダーとディスク表面の間に空気流によるエアベアリングが生じ、それがスライダーを磁気ディスク８０１の表面から浮上させる。したがって、磁気ディスク装置の動作中、本エアベアリングはサスペンション８０７のわずかな弾性力とバランスをとり、スライダーは磁気ディスク表面にふれずに、かつ磁気ディスク８０１と一定間隔を保って浮上するように維持される。通常、制御手段８０５はロジック回路、メモリ、及びマイクロプロセッサなどから構成される。そして、制御手段８０５は、各ラインを介して制御信号を送受信し、かつ磁気ディスク装置の種々の構成手段を制御する。例えば、モータ８０３はライン８０４を介し伝達されるモータ駆動信号によって制御される。アクチュエータ８１１は、ライン８０９を介したヘッド位置制御信号及びシーク制御信号等によって、その関連する磁気ディスク８０１上の目的とするデータトラックへ選択されたスライダーを最適に移動、位置決めするように制御される。
【００３３】
そして、制御信号は、磁気ヘッド８１０が磁気ディスク８０１のデータを読み取り変換した電気信号を、ライン８０９を介して受信し解読する。また、磁気ディスク８０１にデータとして書き込むための電気信号を、ライン８０９を介して記録再生ヘッド８０６に送信する。すなわち、制御手段８０５は、記録再生ヘッド８０６が読み取り又は書き込みする情報の送受信を制御している。なお、上記の読み取り、書き込み信号は、記録再生ヘッド８０６から直接伝達されるようにすることも可能である。また、制御信号として例えばアクセス制御信号及びクロック信号などがある。さらに、磁気ディスク装置は複数の磁気ディスクやアクチュエータ等を有し、該アクチュエータが複数の記録再生ヘッドを有してもよい。また、媒体は図に示されるように円盤型の媒体が回転し、ヘッドがアクセスするタイプ以外に、固定した媒体上に多数のヘッドが同時並行にスキャンするような機構のものも同様に有効である。このような複数の機構を兼ね備えることによって、いわゆるデイスクアレイ装置を形成することが可能である。本発明の磁気記録媒体と記録再生ヘッドを搭載することにより、再生密度が１Ｔｂ／ｉｎ2を超える領域の磁気記録再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による磁気記録再生装置の一実施例の概念図。
【図２】磁気記録層の磁化曲線と外部磁界の関係及び、記録条件を表す図。
【図３】本発明による磁気記録再生装置の他の実施例の概念図。
【図４】磁気記録層の磁化曲線と外部磁界の関係及び、記録条件を表す図。
【図５】本発明による磁気記録再生装置の別の実施例の概念図。
【図６】本発明による磁気ヘッドの構成例を示す模式図。
【図７】本発明による磁気ヘッドの構成例を示す模式図。
【図８】本発明による磁気ディスク装置の構成例を示す模式図。
【図９】本発明による磁気ディスク装置の構成例を示す模式図。
【符号の説明】
【００３５】
１０１：磁気記録媒体、１０２：基板、１０３：磁気記録層、１０４：再生ヘッド、１０５：電界印加用電極、１０６：磁界印加用ヘッド、１０７：アシスト磁界、２００〜２２０：記録再生ヘッド、３０６：磁気記録用磁極、５０７：軟磁性下地層、６０２：磁界発生用コイル、６０４：再生用下部電極膜、６０６：再生センサ膜、８０１：磁気ディスク、８０２：回転軸、８０３：駆動用モータ、８０５：制御手段、８０６：記録再生ヘッド、８０７：アーム、８０８：駆動伝達部、８１１：アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録層として外部エネルギーの印加によって異方性エネルギーが変化する磁性材料を用いた磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に前記外部エネルギーを印加するための外部エネルギー印加手段と、
前記磁気記録媒体に磁界を印加するための磁界印加手段とを備え、
前記前記磁気記録媒体の磁気記録層に前記外部エネルギー印加手段から外部エネルギーを印加した状態で前記磁界印加手段から磁界を印加して磁化情報を書き込むことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は電界印加によって保磁力が減少することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項３】
磁気記録層として電界印加により磁気異方性エネルギーが変化する磁性材料を用いた磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を駆動するための駆動部と、
前記磁気記録層の記録領域に電界を印加するための電極及び当該記録領域に磁界を印加するための磁極を有するヘッドと、
前記ヘッドを前記磁気記録媒体の所望位置に位置決めするためのアクチュエータとを備え、
前記磁気記録媒体の磁気記録層に前記電極から直流電界を印加しながら前記磁極から交流磁界を印加して磁気記録することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記電極は前記記録領域に磁界を印加するための一対の磁極の間に設けられていることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項５】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は電界印加によって保磁力が減少することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項６】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は磁性半導体材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項７】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記磁性材料はＭｎをドープしたＧａＡｓ化合物、ＭｎをドープしたＩｎＡｓ化合物、ＧａＮ又はＺｎＯを主成分とする材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項８】
磁気記録層として電界印加により磁気異方性エネルギーが変化する磁性材料を用いた磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を駆動するための駆動部と、
前記磁気記録層の記録領域に電界を印加するための電極と、
前記記録領域に磁界を印加するための磁極と、
前記ヘッドを前記磁気記録媒体の所望位置に位置決めするためのアクチュエータとを備え、
前記磁気記録媒体の磁気記録層に前記磁極から直流磁界を印加しながら前記電極から交流電界を印加して磁気記録することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記電極と前記磁極は前記磁気記録媒体の表裏から当該磁気記録媒体を挟むように配置されていることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１０】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は電界印加によって保磁力が変化することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１１】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は磁性半導体材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１２】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記磁性材料はＭｎをドープしたＧａＡｓ化合物、ＭｎをドープしたＩｎＡｓ化合物、ＧａＮ又はＺｎＯを主成分とする材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１】
磁気記録層として外部エネルギーの印加によって異方性エネルギーが変化する磁性材料を用いた磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に前記外部エネルギーを印加するための外部エネルギー印加手段と、
前記磁気記録媒体に磁界を印加するための磁界印加手段とを備え、
前記前記磁気記録媒体の磁気記録層に前記外部エネルギー印加手段から外部エネルギーを印加した状態で前記磁界印加手段から磁界を印加して磁化情報を書き込むことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は電界印加によって保磁力が減少することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項３】
磁気記録層として電界印加により磁気異方性エネルギーが変化する磁性材料を用いた磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を駆動するための駆動部と、
前記磁気記録層の記録領域に電界を印加するための電極及び当該記録領域に磁界を印加するための磁極を有するヘッドと、
前記ヘッドを前記磁気記録媒体の所望位置に位置決めするためのアクチュエータとを備え、
前記磁気記録媒体の磁気記録層に前記電極から直流電界を印加しながら前記磁極から交流磁界を印加して磁気記録することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記電極は前記記録領域に磁界を印加するための一対の磁極の間に設けられていることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項５】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は電界印加によって保磁力が減少することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項６】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は磁性半導体材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項７】
請求項３記載の磁気記録装置において、前記磁性材料はＭｎをドープしたＧａＡｓ化合物、ＭｎをドープしたＩｎＡｓ化合物、ＧａＮ又はＺｎＯを主成分とする材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項８】
磁気記録層として電界印加により磁気異方性エネルギーが変化する磁性材料を用いた磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を駆動するための駆動部と、
前記磁気記録層の記録領域に電界を印加するための電極と、
前記記録領域に磁界を印加するための磁極と、
前記ヘッドを前記磁気記録媒体の所望位置に位置決めするためのアクチュエータとを備え、
前記磁気記録媒体の磁気記録層に前記磁極から直流磁界を印加しながら前記電極から交流電界を印加して磁気記録することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記電極と前記磁極は前記磁気記録媒体の表裏から当該磁気記録媒体を挟むように配置されていることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１０】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は電界印加によって保磁力が変化することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１１】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記磁性材料は磁性半導体材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１２】
請求項８記載の磁気記録装置において、前記磁性材料はＭｎをドープしたＧａＡｓ化合物、ＭｎをドープしたＩｎＡｓ化合物、ＧａＮ又はＺｎＯを主成分とする材料であることを特徴とする磁気記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２６５５１２（Ｐ２００７−２６５５１２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８８３４９（Ｐ２００６−８８３４９）
【出願日】平成１８年３月２８日（２００６．３．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２８日（２００６．３．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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