JP2000200411A - 磁気記録媒体、記録再生用ヘッド及び磁気記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱磁気緩和現象によるデータの消失を抑制し
た磁気記録媒体及びその記録再生用ヘッド並びにそれら
を用いた新規な磁気記録再生方法を提供する。 【解決手段】 磁気記録媒体１００は、基板１上に、記
録補助層２、記録保持層３、記録制御層４、記録層５を
備える。記録層５を、垂直磁化を有するフェリ磁性材料
を用いて構成する。記録層５は垂直磁化を有しているの
で、本発明の記録再生用ヘッドを用いることによりデー
タを超高密度に記録することができる。また、記録層５
は室温において保磁力が大きいので、データ記録後に、
熱磁気緩和現象によりデータが消失することが抑制され
る。磁気記録媒体１００に超高密度に記録されたデータ
は、例えば、記録再生用ヘッドに搭載された磁気抵抗素
子を用いて再生することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、垂直磁化を有する
磁性膜を記録層に用いた磁気記録媒体、その記録再生用
ヘッド及び磁気記録再生方法に関し、更に詳細には、熱
磁気緩和現象によるデータの消失を防止または抑制し、
２０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ^２以上の面記録密度で記録再生が
可能な磁気記録媒体及びその記録再生に好適な記録再生
用ヘッド並びにそれらを用いた新規な磁気記録再生方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどの外部記憶媒体として
ハードディスク（磁気記録媒体）が広く使用されてい
る。ハードディスクでは、通常、浮上型スライダに搭載
されたリング状の磁気ヘッド（以下、リングヘッドとい
う）などを用いて記録膜面に平行に情報を記録する長手
磁気記録が採用されている。

【０００３】近年、グラフィックデータや動画像デー
タ、文書データなどのようにデータの多種多様化が進
み、取り扱う情報量は厖大なものになっている。このよ
うな厖大なデータを取り扱い可能にするため、ハードデ
ィスクの分野においては面記録密度を高めることが最も
重要な技術課題の一つになっている。現時点において、
ハードディスクは、４Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ^２の面記録密度
を達成している。

【０００４】ところで、高密度化の一つの手段として、
例えば、IEEE Transactions on Magnetics,Vol.MAG-15,
No.6,pp.1456-1458(1979)では、記録膜として垂直磁化
を有するＣｏ−Ｃｒ膜を用い、記録膜面に対して垂直方
向に情報を記録する垂直磁気記録方式及び垂直磁気記録
媒体が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ハードディスクの面記
録密度を更に高めるためには、記録層を構成する記録単
位としての磁石（磁性粒子）を小さくすればよいことが
知られている。しかしながら、磁性粒子を微小化して面
記録密度を１０〜２０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ^２以上にする
と、熱磁気緩和現象により磁性粒子が不安定になり、記
録したデータが消失してしまうという問題があった。

【０００６】本発明は、かかる従来技術の問題を解決す
るためになされたものであって、その目的は、記録単位
としての磁性粒子を微小化して面記録密度を高めても微
小粒子を安定に存在させることができ、微小記録された
情報を高Ｓ／Ｎ比で再生することが可能な磁気記録媒体
を提供することにある。

【０００７】また、本発明の別の目的は、かかる磁気記
録媒体を用いて情報を記録再生するのに好適な記録再生
用ヘッドを提供することにある。

【０００８】本発明の更に別の目的は、かかる磁気記録
媒体及び記録再生用ヘッドを用いて情報を超高密度に記
録し、記録された情報を高Ｓ／Ｎ比で再生することがで
きる新規な磁気記録再生方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、磁気記録媒体であって、基板と；磁性材料により
構成される記録保持層と；垂直磁化を有するフェリ磁性
材料により構成される記録層と；を備え、磁気記録媒体
の所定の領域を加熱しつつ記録磁界を印加することによ
って記録層の記録磁区が反転されて情報が記録され、記
録層の記録磁区からの磁界を検出することによって情報
が再生されることを特徴とする磁気記録媒体が提供され
る。

【００１０】本発明の磁気記録媒体は、垂直磁化を有す
るフェリ磁性材料により形成される記録層と、磁性材料
により形成される記録保持層とを備える。記録保持層
は、例えば、フェリ磁性材料や反強磁性材料から構成す
ることができ、基板と記録層との間に設けることが好ま
しい。特に、記録保持層は記録層と互いに接するように
設けることが好ましい。このように設けることにより記
録保持層は記録層の記録磁区と交換結合して記録磁区を
垂直方向で安定な状態に保持させることができる。記録
保持層に用い得るフェリ磁性材料としては、例えば、Ｔ
ｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏＣｒ、Ｔ
ｂＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅまたはＤｙＴｂＦ
ｅなどの希土類−遷移金属合金が好ましい。また、記録
保持層に用い得る反強磁性材料としては、遷移金属（Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）合金や貴金属（Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｒｈ、Ｐｄ）と遷移金属（Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ）との合金、遷移金属酸化物などが好ましく、
例えば、ＦｅＭｎやＮｉＯ、ＮｉＭｎ、ＰｔＭｎ、Ｆｅ
ＮｉＭｎ、ＡｕＭｎ、ＺｎＺｒ、ＦｅＲｈなどが好まし
い。

【００１１】本発明の磁気記録媒体において、記録層の
記録磁区の熱安定性を確保するためには、媒体の保存温
度である室温（約１０℃）〜装置内温度（約１００℃）
程度の温度範囲内において、記録層が５ｋＯｅ以上の保
磁力を有することが必要である。したがって、記録層
は、１０℃〜１５０℃の温度範囲内で５ｋＯｅ以上の保
磁力を有することが好ましい。ただし、後述するような
記録層からの磁界を増大させるための再生層を用いる場
合はその限りではない。また、記録層に記録した情報を
再生するとき、記録層の記録磁区から発生する磁界を検
出するので、キュリー温度の高い記録層を用いるほうが
有利である。したがって、再生時に、再生温度付近で記
録磁区から十分な磁界強度を得るために、記録層は３０
０℃以上のキュリー温度を有することが好ましい。

【００１２】このように、１０℃〜１５０℃の温度範囲
内で大きな保磁力を有する記録層を用いることにより、
記録層に微小な記録マークを形成しても、記録後に熱磁
気緩和現象により記録マークが消失することが抑制され
る。また、記録時には、磁気記録媒体を２００℃以上に
加熱して記録層の保磁力を低下させることができるの
で、弱い印加磁界で容易に記録を行うことができる。記
録された情報を再生するには、記録層の記録磁区からの
磁界を、例えば磁気抵抗素子により直接検出して情報を
再生する。すなわち、本発明の磁気記録媒体は、磁気光
学効果（例えば、カー効果）を利用して磁化状態を検出
するような光磁気記録媒体とは異なる。

【００１３】本発明の磁気記録媒体では、更に、記録層
上に再生層を備えることができる。再生層は、室温以
上、好ましくは２０℃〜１５０℃の温度領域において、
記録層の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有することが
好ましい。すなわち、再生層は、記録層よりも大きな漏
洩磁界を発生させることができるので、記録層の磁化を
再生層に転写させて再生層の磁化状態を検出すれば、増
幅された再生信号を得ることができる。再生層は、面内
磁化膜であっても垂直磁化膜であってもよい。

【００１４】本発明の磁気記録媒体は、更に、軟磁性を
示す記録補助層を備えることもできる。かかる記録補助
層を構成する材料としては、例えば、パーマロイ（Ｎｉ
Ｆｅ）やＦｅ−（Ａｌ、Ｓｉ）合金、ＮｉＦｅ−（Ｍ
ｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｒｈ）、Ｃｏ系アモルファス合
金を用いることができる。また、記録補助層は、記録層
を介して磁界が印加されるように形成されることが望ま
しい。すなわち、磁界を基板の側から印加する場合に
は、基板、記録層、記録補助層の順で備える構造にする
ことができ、磁界を基板と反対の側から印加する場合に
は、基板、記録補助層、記録層の順で備える構造にする
ことができる。また、記録層及び記録補助層が上記の順
序で積層されるのであれば、それらの層の間に任意の層
を介在させてもよい。

【００１５】更に本発明では、上記記録補助層及び記録
保持層のほかに任意の層を設けることができる。例え
ば、記録時に記録層と記録保持層とが互いに交換結合し
ていると記録データに対応した記録が困難となることか
ら、記録時に媒体の所定の領域を加熱したときの温度
（以下、記録温度と呼ぶ。後述する実施例では、記録層
のキュリー温度近傍である。）で両層の交換結合を切断
するための記録制御層を設けることが好ましい。記録温
度で交換結合を切断するには、記録制御層のキュリー温
度を記録層のキュリー温度以下に設定すればよい。ま
た、磁気記録媒体の表面に、例えば、ホンブリン系やシ
リコン系の潤滑層を形成することも可能である。潤滑層
を設けることにより、記録再生時に記録再生用ヘッドが
磁気記録媒体と接触しても、記録再生用ヘッドを媒体表
面上で滑らかに滑らせることができるため、媒体とヘッ
ドとの間の摩擦を軽減することができる。

【００１６】また、本発明の磁気記録媒体は、基板の表
面にテクスチャを設け得る。基板の表面にテクスチャを
設けることにより、浮上型ヘッドを媒体上で浮上させた
ときの浮上型ヘッドの浮上量を一定に制御することがで
きる。

【００１７】本発明の第２の態様に従えば、基板上に記
録層を有する磁気記録媒体に情報を記録する記録方法に
おいて、磁気記録媒体の所定の領域に熱を加えつつ、磁
気ヘッドを用いて、記録する情報に応じて強度及び向き
の少なくとも一方を変調させた磁界を印加することによ
って情報の記録を行い、前記記録層が、垂直磁化を有す
るフェリ磁性材料を用いて構成され、前記磁気ヘッドの
記録方向と垂直な方向における磁極の幅が１μｍ以下で
あることを特徴とする磁気記録媒体の記録方法が提供さ
れる。

【００１８】本発明の記録方法では、磁気記録媒体の所
定の領域を加熱するために、例えばレーザー光を用いる
ことができ、レーザー光を対物レンズで媒体の所定の領
域に集光させて照射することにより加熱することができ
る。これにより、レーザー光が集光された所定の高温領
域のみの記録層の保磁力を低下させ、その範囲のみの磁
化を反転させることにより微小な記録磁区を形成するこ
とが可能となる。レーザー光を対物レンズに導くには、
光ファイバーを用いることが好ましい。光ファイバー
は、レーザー光源からのレーザー光をエネルギー的に効
率よく対物レンズまで導くことができる。また、磁気記
録媒体の所定の領域を加熱する別の方法として、コイル
型ヒーターなどのヒーターを用いることができ、ヒータ
ーからの輻射熱により磁気記録媒体の表面から１μｍ以
下の位置の領域を加熱することができる。

【００１９】また、本発明の記録方法では、例えば、複
数の記録用磁気ヘッドを用いて、磁気記録媒体の複数の
位置に一連の情報をそれぞれ分割して同時に記録するこ
とができる。これにより情報の転送速度を向上させるこ
とが可能となる。

【００２０】本発明の第３の態様に従えば、記録層を有
する磁気記録媒体に記録された情報を再生する再生方法
において、前記記録層が、垂直磁化を有するフェリ磁性
材料により構成され、磁気抵抗素子、スピンバルブ膜を
有する磁気素子及び誘導型磁気素子からなる群から選ば
れた一種の磁気素子を用いて記録層に記録された情報を
再生することを特徴とする磁気記録媒体の再生方法が提
供される。

【００２１】本発明の再生方法では、記録した情報を、
磁気記録媒体の所定の領域に熱を加えながら、例えば磁
気抵抗素子、スピンバルブ膜を備える磁気素子、または
誘導型磁気素子（誘導型磁気ヘッド）を用いて再生す
る。情報再生時に磁気記録媒体を加熱してもよく、例え
ば、レーザー光を照射したり、ヒーターなどによる輻射
熱を与えて加熱することができる。記録時には、磁気記
録媒体の所定の領域に熱を加えつつ記録情報に応じて強
度及び向きの少なくとも一方を変調させた磁界を印加す
ることによって記録することができる。また、磁気記録
媒体の複数の位置にそれぞれ記録されている一連の情報
を、例えば、上述のいずれかの磁気素子を搭載した複数
の磁気ヘッドを用いてそれぞれ同時に再生することがで
きる。

【００２２】本発明の第４の態様に従えば、基板上に垂
直磁化を有する記録層を備えた情報記録媒体に情報を記
録する方法において、情報記録媒体を光スポットで照射
しつつ、該光スポットの内側に位置し且つ光スポットよ
りも小さい領域にのみ磁界を印加することによって情報
を記録することを特徴とする情報記録媒体の記録方法が
提供される。

【００２３】本発明の記録方法では、情報記録媒体を光
スポットで照射しながら、例えば、垂直磁気記録が可能
な単磁極ヘッドを用いて磁界を印加することによって、
光スポットの内側の領域に光スポットよりも小さい記録
マークを形成する。これにより超高密度記録が可能とな
る。光スポットよりも小さい記録マークを形成するに
は、単磁極ヘッドの磁力線が発生する先端部を光スポッ
ト径よりも小さくなるように、例えば、ＦＩＢ（focuse
d ion beam）により加工すれば良い。

【００２４】本発明の第５の態様に従えば、磁気記録媒
体の記録及び／または再生用のヘッドにおいて、磁気記
録媒体に記録磁界を印加するための磁界発生源と；磁気
記録媒体の磁化情報を読み出すための磁気素子であっ
て、磁気抵抗素子、スピンバルブ膜を備える磁気素子及
び誘導型磁気素子からなる群から選ばれた一種の磁気素
子と；前記磁界発生源及び磁気素子を搭載するエアスラ
イダーと；を備えることを特徴とする記録及び／または
再生用ヘッドが提供される。

【００２５】本発明のヘッドは、更に、磁気記録媒体を
加熱するための熱源を備えることができる。熱源として
は、例えば、レーザー光源を用いることができ、レーザ
ー光源から出射するレーザー光を対物レンズなどにより
媒体に集光させて照射することによって媒体の所定の領
域を加熱させることができる。レーザー光を対物レンズ
に導くには、例えば、光ファイバーを用いることができ
る。また、熱源は、磁気記録媒体に対して相対的に移動
する方向において、磁気素子よりも前方に配置されるよ
うに設けることが望ましい。本明細書においては、記録
媒体の記録領域が対象物（例えば熱源やヘッド）に対し
て移動する方向（媒体移動方向）において、その対象物
を基準としたときに、対象物が先に記録媒体の記録領域
に到達する側のことを「媒体移動方向の前方側」と称
し、後に記録媒体の記録領域に到達する側のことを「媒
体移動方向の後方側」と称する。

【００２６】本発明のヘッドにおいて、磁気記録媒体に
記録磁界を印加させるための磁界発生源は、例えば、図
２０に示すような、単磁極ヘッド２２０を用いて構成す
ることができる。単磁極ヘッド２２０は、コア（主磁
極）２２５と、本体部２２１と、それらの連結部２２３
の周囲に巻き付けられたコイル２２４とから主に構成さ
れる。コア２２５の内壁には保護膜を形成し得る。コア
２２５は、複数のトラックを有する磁気記録媒体と対向
させたときに、磁気記録媒体のトラック幅方向における
芯の先端部の幅が１μｍ以下になるように、例えば、Ｆ
ＩＢ（focused ion beam）により加工されていることが
好ましい。これにより磁気記録媒体に超高密度に情報を
記録することができる。また、単磁極ヘッドの磁界発生
部分または全体を、例えば、ＣｏＮｉＦｅやＣｏＮｉＦ
ｅ合金系のような飽和磁束密度（Ｂｓ）が２．０Ｔ以上
の材料を用いて構成することにより、単磁極ヘッドから
発生させる磁力を増大させることができ、保磁力の高い
記録媒体への記録が可能となる。

【００２７】本発明のヘッドにおいて、磁気抵抗素子
は、磁界の変化に応じて電気抵抗が変化する素子（ＭＲ
素子：Magneto-Resistive Device）であり、記録層の垂
直方向の磁化状態やその他の磁性層の垂直方向または面
内方向の磁化状態を検出することができる。ＭＲ素子の
材料としては、例えば、ＦｅＭｎ／ＣｏＮｉ／Ｃｕ／Ｃ
ｏにし得る。また、スピンバルブ膜を備える磁気素子
や、誘導型磁気ヘッドのような磁気素子を用い得る。ス
ピンバルブ膜は、例えば、ＣｏＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅ／
Ｒｕ／ＣｏＦｅ／ＭｎＰｔから形成し得る。また、ＭＲ
素子と比べて磁界変化に対する電気抵抗の変化率の大き
いＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive）素子を上記磁気
抵抗素子の代わりに用いることも可能である。

【００２８】本発明において、エアスライダーは熱伝導
率の異なる複数の材料を用いて構成されることが望まし
い。特に、熱伝導率の異なる複数の材料のうち熱伝導率
の最も低い材料を磁界発生源と磁気抵抗素子との間に用
いることが望ましい。これにより磁界発生源で発生した
熱で磁気抵抗素子が加熱されることが防止される。ま
た、熱伝導率の異なる複数の材料のうち熱伝導率の最も
高い材料を外気と接触する部分、例えばヘッドの上面に
形成することにより磁界発生源で発生する熱をヘッドの
外部に放熱させることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気記録媒体、そ
の記録再生用ヘッド及び磁気記録再生方法について図面
を用いて具体的に説明する。

【００３０】実施例１ 図１に、本発明に従う磁気記録媒体の一具体例の概略断
面図を示す。磁気記録媒体１００は、基板１上に記録補
助層２、記録保持層３、記録制御層４、記録層５、保護
層６及び潤滑剤層７を順次積層してなる。

【００３１】図１において、基板１は、ガラスを用いて
構成され、直径９０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍである。基板
１には、ヘッドの浮上量を安定化させるためのテクスチ
ャを設けてもい。基板１上の記録補助層２は、軟磁性膜
であり、高透磁率を有するＮｉＦｅ（パーマロイ）を用
いて構成される。ＮｉＦｅのキュリー温度Ｔｃ６は５０
０℃であり、室温からキュリー温度Ｔｃ６までの温度範
囲内で保磁力Ｈｃ６は０．１ Ｏｅ以下であった。

【００３２】記録保持層３としては、垂直磁気異方性を
示す反強磁性材料ＦｅＭｎを用い、キュリー温度Ｔｃ３
が４５０℃になるようにその組成を調整した。記録制御
層４は垂直磁気異方性を示す非晶質フェリ磁性材料Ｄｙ
ＦｅＣｏを用いて構成され、キュリー温度Ｔｃ２が２０
０℃になるようにその組成を調整した。この記録制御層
４を構成するＤｙＦｅＣｏは、室温からキュリー温度Ｔ
ｃ２にかけて希土類優勢（ＲＥ−ｒｉｃｈ）の極性を示
す。

【００３３】記録層５は、垂直磁気異方性を示す非晶質
フェリ磁性材料ＴｂＦｅＣｏを用いて構成され、図３の
磁気特性のグラフに示したように、その保磁力Ｈｃが、
室温から１００℃の温度範囲内で５ｋＯｅ以上、２００
℃〜３００℃の温度範囲内で２ｋＯｅ以下になり、且つ
キュリー温度Ｔｃが３００℃、補償温度が室温付近にな
るように、その組成を調整した。保護層６は非磁性材料
ＳｉＮを用いて構成される。

【００３４】これらの層２〜６を、スパッタ装置を用い
てそれぞれスパッタリングすることによって順次成膜し
た。各層の膜厚は、記録補助層２：５００ｎｍ、記録保
持層３：３０ｎｍ、記録制御層４：１０ｎｍ、記録層
５：１００ｎｍ、保護層６：１０ｎｍとした。

【００３５】次いで、保護膜６の表面に、潤滑剤層７を
膜厚２ｎｍでスピンコーティングにより塗布した。潤滑
剤層７には変性シリコーン及び脂肪酸を添加したジメチ
ルシリコーンを主成分とするヘプタン溶液を用いた。こ
うして図１に示す構造を有する磁気記録媒体１００を製
造した。

【００３６】図２に、本発明に従う記録再生用ヘッドの
一具体例を示す。記録再生用ヘッド２００は、ヘッド本
体部２０と、磁気記録媒体を加熱するための熱源３１と
からなる。ヘッド本体部２０は、エアスライダー２１
と、エアスライダー２１に搭載された記録用磁気ヘッド
２２及び再生用ＭＲヘッド２３とから構成される。エア
スライダー２１はセラミック材料を用いて構成される。
エアスライダ２１を用いることにより、ヘッド本体部２
０を媒体表面から所定の間隔で浮上させることができ
る。本実施例では、記録再生時にヘッド本体部２０が磁
気記録媒体１００の表面から５０ｎｍの高さで浮上する
ように設計した。

【００３７】記録用磁気ヘッド２２は、磁気記録媒体１
００の表面に対して垂直方向に磁界を印加することが可
能な単磁極ヘッドであり、磁気コイル２４と鉄心２５と
から構成される。鉄心２５は、高周波透磁率の大きなＮ
ｉＦｅを用いて構成され、ヘッド本体部２０の垂直方向
（図２における上下方向）に延在した円柱形状を有す
る。鉄心２５の磁気記録媒体１００と対向する側の先端
部は、トラック方向と直交する方向（トラック幅方向）
の幅が１μｍ以下になるようにＦＩＢ（focusedion bea
m）により加工されている。磁気コイル２４は銅線から
なり、鉄心２５の外周を周回するように設けられてい
る。かかる構造の記録用磁気ヘッド２２を用いて記録デ
ータに応じて変調された磁界を発生させることにより磁
気記録媒体１００に微小な記録マークを形成することが
できる。記録用磁気ヘッド２２は、最大で５００Ｏｅの
磁界を発生させることができる。また、単磁極ヘッドの
先端部を、例えば、ＣｏＮｉＦｅやそれを含む合金系で
飽和磁束密度（Ｂｓ）が２．０Ｔ以上の材料を用いて構
成することにより、１０００Ｏｅ以上の磁界を発生させ
ることも可能となる。

【００３８】再生用ＭＲヘッド２３は、垂直方向の磁化
状態を検出することが可能な垂直磁化再生用のＭＲヘッ
ドであり、ＭＲ素子の構成は、ＦｅＭｎ／ＣｏＮｉ／Ｃ
ｕ／Ｃｏである。再生用ＭＲヘッド２３は、図２中矢印
で示した磁気記録媒体１００の進行方向において、記録
用磁気ヘッド２２よりも後方（図２中、左方向）に設け
られており、磁気記録媒体の記録層に垂直磁気記録され
たデータを読み出すことができる。また、ＭＲ素子の代
わりに、ＣｏＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＣｏＦｅ／
ＭｎＰｔなどのスピンバルブ膜を有する磁気素子を用い
ることで更なる磁界感度の向上が可能となる。

【００３９】ヘッド本体部２０において、再生用ＭＲヘ
ッド２３と記録用磁気ヘッド２２との間及びヘッド本体
部の上面にはそれぞれ放熱材２６ａ、２６ｂが設けられ
ている。放熱材２６ａ及び２６ｂは、ともに熱伝導率の
高いＡｌを用いて構成される。これらの放熱材２６ａ及
び２６ｂは、磁気コイル２４で発生する熱をヘッド本体
外部に放熱させて、再生用ＭＲヘッド２３が加熱される
ことを防止することができる。

【００４０】熱源３１は、主に、レーザー光源２７、対
物レンズ２８及び光ファイバー２９とから構成され、磁
気記録媒体を挟んでヘッド本体部２０と対向する位置に
設けられている。レーザー光源２７は、発振波長６４０
ｎｍの半導体レーザーである。対物レンズ２８のＮＡ
（Numerical Aperture）は０．６である。レーザー光源
２７から射出したレーザー光は、光ファイバー２９によ
り対物レンズ２８に導かれ、磁気記録媒体に基板側から
入射して記録層の所定の領域に集光される。

【００４１】記録再生実験 上記磁気記録媒体１００及び記録再生用ヘッド２００を
用いて記録再生実験を行なった。図４（ａ）に、記録再
生実験における磁気記録媒体と記録再生用ヘッドの配置
の概念図を示し、図４（ｂ）にその断面図を示す。記録
再生実験では、図４（ａ）に示したように、磁気記録媒
体１００は、不図示の中央開口部にスピンドル１０２が
挿入されて設置される。記録再生用ヘッド２００は、磁
気記録媒体１００の潤滑剤層側（基板と反対側）に配置
される。また、磁気記録媒体１００にレーザー光を集光
させるための対物レンズは、図には示していないが、磁
気記録媒体１００を挟んで記録再生用ヘッド２００と対
向する位置に配置され、レーザー光が磁気記録媒体の基
板側から集光されて入射される。

【００４２】ここで、上記磁気記録媒体１００にデータ
を記録する場合の記録原理について説明する。まず、磁
気記録媒体１００を所定の線速で回転させながら、磁気
記録媒体１００の所定の領域にレーザー光を基板側から
集光させて照射する。図５（ａ）に、磁気記録媒体１０
０に、レーザー光を基板側（図中、下側）から集光させ
て照射した様子を示す。図５（ａ）中、左方向に磁気記
録媒体１００が移動するものとする。レーザー光のパワ
ーは、図５（ａ）の温度分布のグラフに示したように、
光スポット４１で照射された領域の最高温度Ｔｍａｘ
（ガウス分布を示す温度の最大値）が、記録保持層３の
キュリー温度Ｔｃ３（４５０℃）以下で、且つ光スポッ
ト４１で照射された領域のうち、外部磁界が印加された
領域（以下、磁界印加領域と称する）４２を含む領域の
温度が記録層５のキュリー温度Ｔｃ（３００℃）以上に
なるように調整する。レーザー光の照射と同時に、記録
用磁気ヘッド２２（単磁極ヘッド）を用いて磁気記録媒
体の表面に対して垂直上向きに外部磁界Ｈｅｘを印加す
る。このとき、記録層の磁界印加領域４２は、光スポッ
ト４１に比べて小さい。

【００４３】図５（ａ）において磁気記録媒体１００
が、光スポットに対して左側に移動すると、磁界印加領
域４２は光スポットから外れて冷却される。図５（ｂ）
に、磁界印加領域４２の冷却過程において各磁性層の磁
化が変化する様子を示す。冷却過程において、磁界印加
領域４２の温度Ｔが、Ｔｃ２（記録制御層のキュリー
温度：２００℃）＜Ｔ＜Ｔｃ（３００℃）になると、記
録層の磁界印加領域の磁化が外部磁界Ｈｅｘの向き（図
中、上向き）にＴＭ−ｒｉｃｈ（遷移金属優勢）で出現
する。そして、室温＜Ｔ＜Ｔｃ２（２００℃）になる
と、記録制御層の磁化が交換結合により記録層の磁化と
同じ向きに出現し、同時に記録保持層の磁化との交換結
合で記録層の磁化状態が垂直方向でしっかりと固定され
る。また、軟磁性を示す記録補助層により、記録用磁気
ヘッド２２（単磁極ヘッド）の芯の先端部から発生する
磁束（外部磁界）は収束されたまま記録層内を通過す
る。こうして記録層に情報が超高密度に記録される。

【００４４】以上が、図１に示す積層構造を有する磁気
記録媒体１００の記録原理である。磁気記録媒体１００
に次の条件にてデータを記録した。磁気記録媒体１００
を線速１．０ｍ／ｓで回転させながら、記録再生用ヘッ
ド２００を用いて外部磁界を磁気記録媒体１００に磁界
強度３００ Ｏｅで６．２５ＭＨｚで変調させて印加
し、同時にレーザーパワー８ｍＷのレーザー光を基板側
から照射した。こうして、トラックピッチ（ＴＰ）０．
４μｍ、ビットピッチ（ＢＰ）０．０８μｍで記録を行
った。これは面記録密度２０．１Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ^２、
データ転送レート１２．５Ｍｂｉｔｓ／ｓに相当する。

【００４５】上記のようにして記録を行った磁気記録媒
体１００について、記録再生用ヘッド２００を用いて記
録層の磁化状態（記録データ）を検出し、Ｓ／Ｎ比の測
定を行った。次いで、磁気記録媒体の環境耐久性を調べ
るために、記録データを保持したまま、次の３つの条件
の環境下に磁気記録媒体を所定時間放置した後、再びＳ
／Ｎ比を測定した。ここで、環境６０℃・９０％Ｒ
Ｈ、環境７０℃・９０％ＲＨ、環境８０℃・９０％
ＲＨとした。それぞれの環境下における磁気記録媒体の
Ｓ／Ｎ比の変化の様子を図６のグラフに示す。図６のグ
ラフにおいて縦軸は、上記環境下に放置した後に測定し
たＳ／Ｎ比を、放置前に測定したＳ／Ｎ比で規格化した
相対値としてのＳ／Ｎ比（相対Ｓ／Ｎ比）を示してい
る。図６のグラフから、最も過酷な環境でさえ、１０
０００時間後においても、９５％以上の相対Ｓ／Ｎ比を
保持していることがわかる。

【００４６】次いで、記録層として垂直磁化を示すＣｏ
Ｃｒ系の磁性材料を用いた従来の磁気記録媒体と本発明
の磁気記録媒体について、８０℃・９０％ＲＨの環境下
におけるＳ／Ｎ比の耐久性を調べた。まず、従来の磁気
記録媒体に、従来のリングヘッドを用いてＴＰ＝１．６
μｍ、ＢＰ＝０．２μｍ（２Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ^２）で磁
気記録を行ない（長手記録）、ＭＲヘッドを用いて記録
した情報を再生してＳ／Ｎ比を測定した。次いで、上記
環境（８０℃・９０％ＲＨ）下に所定の時間放置した
後、再度ＭＲヘッドを用いてＳ／Ｎ比を測定した。つぎ
に、本発明の磁気記録媒体１００に本発明の記録再生用
ヘッド２００を用いてＴＰ＝１．６μｍ、ＢＰ＝０．２
μｍ（２Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ^２）で記録を行ない、記録し
た情報を本発明の記録再生用ヘッド２００を用いて再生
してＳ／Ｎ比を測定した。次いで、上記環境（８０℃９
０％ＲＨ）下に所定の時間放置した後、本発明の記録再
生用ヘッド２００を用いて再度Ｓ／Ｎ比を測定した。図
７のグラフに、従来の磁気記録媒体及び本発明の磁気記
録媒体のＳ／Ｎ比の変化の様子を示す。なお、図７のグ
ラフにおいて縦軸は、上記環境下に放置した後に測定し
たＳ／Ｎ比を、放置前に測定したＳ／Ｎ比で規格化した
相対値としてのＳ／Ｎ比（相対Ｓ／Ｎ比）を示してい
る。図７のグラフからわかるように、従来の磁気記録媒
体は、８０℃９０％ＲＨの環境下では、相対Ｓ／Ｎ比の
低下は著しく、１時間後には相対Ｓ／Ｎ比は０．４以下
にまで低下していた。一方、本発明の磁気記録媒体は、
５時間経過しても高い相対Ｓ／Ｎ比を維持している。こ
のことから、本発明の磁気記録媒体は、従来の磁気記録
媒体と比べて高い環境耐久性を有していることがわか
る。

【００４７】つぎに、上記の本発明に従う磁気記録媒体
１００及び従来の磁気記録媒体について再生出力の記録
マーク長依存性を調べた。記録マーク依存性は、本発明
の磁気記録媒体１００については、上記本発明に従うヘ
ッドを用いて種々の記録マーク長で記録を行い、巨大磁
気抵抗（GMR:Giant Magneto-Resistive）ヘッドを用い
て再生を行なった。一方、従来の磁気記録媒体について
は、従来のリングヘッドを用いて記録を行ない（長手記
録）、ＧＭＲヘッドを用いて再生を行なった。なお、本
発明の磁気記録媒体及び従来の磁気記録媒体のどちらの
場合も、トラックピッチは１．６μｍであり、ＧＭＲヘ
ッドはシールド間隔が０．２μｍのものを用いた。本発
明の磁気記録媒体及び従来の磁気記録媒体の記録マーク
長に対する再生出力の変化の様子を図８のグラフに示
す。図８のグラフにおいて縦軸は、従来の磁気記録媒体
において記録マーク長が１．０μｍの記録マークを再生
したときの再生信号振幅で規格化した再生出力を示す。
図８のグラフからわかるように、本発明の磁気記録媒体
は、記録マーク長が０．２μｍ以下に狭くなった場合
に、従来の磁気記録媒体よりも高い再生出力を得てい
る。

【００４８】実施例２ 図９に、実施例１とは別の本発明に従う磁気記録媒体の
具体例の概略断面図を示す。磁気記録媒体３００は、図
１に示す磁気記録媒体１００の記録層５と保護層６との
間に再生層８を設けた磁気記録媒体であり、基板１上
に、記録補助層２、記録保持層３、記録制御層４、記録
層５、再生層８、保護層６及び潤滑剤層７を順次積層し
てなる。かかる構造の磁気記録媒体３００は、記録制御
層４を構成する材料を非晶質フェリ磁性ＴｂＦｅＣｏに
変更し、記録層５の膜厚を５０ｎｍに変更し、記録層５
上に再生層８を２０ｎｍの膜厚で成膜した以外は、実施
例１と同様にして製造した。

【００４９】図９において、記録制御層４は、垂直磁気
異方性を示す非晶質フェリ磁性膜ＴｂＦｅＣｏにより構
成され、そのキュリー温度Ｔｃ２が２００℃になるよう
に組成を調整した。記録制御層４は、室温からキュリー
温度Ｔｃ２にかけて希土類優勢（ＲＥ−ｒｉｃｈ）の極
性を示す。

【００５０】再生層８は、非晶質フェリ磁性膜ＧｄＦｅ
Ｃｏにより構成され、そのキュリー温度Ｔｃ４は３５０
℃で補償温度Ｔｃｏｍｐ４は室温以下にある。室温から
キュリー温度までは遷移金属優性（ＴＭ−ｒｉｃｈ）の
垂直磁気異方性を示し、保磁力Ｈｃ４は５００ Ｏｅ以
下である。また、再生層８の飽和磁化Ｍｓは、図１０に
示したように室温以上で記録層５の飽和磁化Ｍｓよりも
大きい。

【００５１】記録再生実験 実施例１で説明した記録再生実験において磁気記録媒体
１００を本実施例で製造した磁気記録媒体３００に変更
した以外は、実施例１と同様にして記録再生実験を行な
った。

【００５２】ここで、上記磁気記録媒体３００の記録原
理について説明する。まず、磁気記録媒体３００を所定
の線速で回転させながら、磁気記録媒体３００の所定の
領域にレーザー光を基板側から集光させて照射する。図
１１（ａ）に、磁気記録媒体３００に、レーザー光を基
板側（図中、下側）から集光させて照射した様子を示
す。図１１（ａ）中、左方向に磁気記録媒体３００が移
動するものとする。レーザーパワーは、図１１（ａ）の
温度分布のグラフに示したように、光スポット４１で照
射された領域の最高温度Ｔｍａｘ（ガウス分布を示す温
度の最大値）が、記録保持層３のキュリー温度Ｔｃ３
（４５０℃）以下で、且つ光スポット４１で照射された
領域のうち、磁界印加領域４２を含む領域の温度が再生
層８のキュリー温度Ｔｃ４（３５０℃）以上になるよう
に調整した。レーザー光の照射と同時に、記録用磁気ヘ
ッド２２（単磁極ヘッド）を用いて磁気記録媒体３００
の表面に対して垂直上向きに外部磁界Ｈｅｘを印加す
る。このとき、磁界印加領域４２は、光スポット４１に
比べて小さい。

【００５３】図１１（ａ）において、磁気記録媒体３０
０は、光スポットに対して左側に移動するので、磁界印
加領域４２は光スポットから外れて冷却される。図１１
（ｂ）に、磁界印加領域４２の冷却過程において各磁性
層の磁化が変化する様子を示す。磁界印加領域４２の冷
却過程において、磁界印加領域４２の温度Ｔが、Ｔｃ
（３００℃）＜Ｔ＜Ｔｃ４（３５０℃）になると、再生
層の磁界印加領域の磁化が外部磁界Ｈｅｘの向き（図１
１中、上向き）にＴＭ−ｒｉｃｈで出現する。Ｔｃ２
（２００℃）＜Ｔ＜Ｔｃ（３００℃）になると、再生層
の磁界印加領域の直下に位置する記録層の磁化が外部磁
界Ｈｅｘの向き（図１１（ｂ）中、上向き）にＴＭ−ｒ
ｉｃｈで出現する。室温＜Ｔ＜Ｔｃ２（２００℃）に
なると、記録層の直下に位置する記録制御層の磁化が、
記録層と交換結合することにより記録層の磁化と同じ向
きに出現し、同時に記録保持層の磁化との交換結合で記
録層の磁化状態がしっかりと固定される。かかる記録原
理により記録層に情報が超高密度に記録される。なお、
上記記録過程においては、軟磁性を示す記録補助層によ
り、記録用磁気ヘッド２２（単磁極ヘッド）の芯の先端
部から発生する磁束（外部磁界）は収束されたまま記録
層内を通過する。

【００５４】超高密度に記録された情報を再生するに
は、記録再生用ヘッド２００に搭載された再生用ＭＲヘ
ッド２３を用いて再生層の磁化状態を検出する。前述し
たように、室温において再生層の飽和磁化は記録層の飽
和磁化よりも大きいので、再生用ＭＲヘッド２３への漏
洩磁界は大きくなる。したがって、実施例１のように記
録層の磁化状態を直接再生用ＭＲヘッド２３を用いて再
生したときよりも感度がよくなり、再生波形の振幅も大
きくなる。更に、図１０のグラフに示したように再生層
の飽和磁化は室温から温度が上昇するに従い大きくなる
ので、再生時に低いレーザーパワーで磁気記録媒体を加
熱することで再生波形振幅をさらに大きくすることがで
きる。以上が、図９に示す積層構造を有する磁気記録媒
体３００の再生原理である。

【００５５】つぎに、磁気記録媒体３００に次の条件に
てデータを記録した。磁気記録媒体３００を線速１．０
ｍ／ｓで回転させ、記録用磁気ヘッドを３００ Ｏｅの
強度で６．２５ＭＨｚで変調させ、同時に８ｍＷのレー
ザー光を照射して、トラックピッチ（ＴＰ）０．４μ
ｍ、ビットピッチ（ＢＰ）０．０８μｍで記録を行っ
た。これは面記録密度２０．１Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ^２、デ
ータ転送レート１２．５Ｍｂｉｔｓ／ｓに相当する。

【００５６】上記のようにしてＴＰ＝０．４μｍ、ＢＰ
＝０．０８μｍで記録を行った磁気記録媒体３００につ
いて再生用ＭＲヘッド２２を用いて、つぎの２つの再生
条件（ａ）レーザー光を照射しない場合と、（ｂ）レー
ザーパワー１．４ｍＷのレーザー光を照射した場合で情
報をそれぞれ再生してＳ／Ｎ比の測定を行なった。その
結果、再生条件（ｂ）の場合のほうが再生条件（ａ）の
場合に比べてＳ／Ｎ比が大きいという結果を得た。

【００５７】実施例３ 図１２に、本発明に従う磁気記録媒体の別の具体例の概
略断面図を示す。磁気記録媒体４００は、基板１上に、
記録保持層３、記録制御層４、記録層５、再生層５０、
保護層６及び潤滑剤層７を順次積層してなる。かかる構
造の磁気記録媒体４００は、実施例１において基板１上
に記録補助層２を成膜しないで、記録層５上に後述する
特性を有する再生層５０を２０ｎｍの膜厚で成膜し、記
録制御層４を後述する磁気特性を有する非晶質フェリ磁
性ＴｂＦｅＣｏを用いて構成し、記録保持層３の膜厚を
５０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして製造
した。

【００５８】図１２において記録制御層４は、垂直磁気
異方性を示す非晶質フェリ磁性膜ＴｂＦｅＣｏを用いて
構成され、キュリー温度Ｔｃ２が２００℃になるように
その組成を調整した。記録制御層４は、室温からキュリ
ー温度にかけて希土類優勢（ＲＥ−ｒｉｃｈ）の極性を
示す。再生層５０は、キュリー温度Ｔｃ４が２８０℃の
非晶質フェリ磁性膜ＧｄＦｅＣｏを用いて構成され、室
温から１５０℃までは面内磁化を示し、１５０℃以上で
垂直磁化を示すようにその組成を調整した。安定な磁化
方向が面内から垂直へ変化する臨界温度を垂直化温度と
呼び、Ｔｃｒ４で表す。

【００５９】図１３に、実施例１とは別の本発明に従う
記録再生用ヘッドの一具体例の概略図を示す。記録再生
用ヘッド２１０は、ヘッド本体部１２０と、媒体を加熱
するためのレーザー光源１２７とからなる。レーザー光
源１２７は、発振波長６４０ｎｍの半導体レーザーであ
る。ヘッド本体部１２０は、エアスライダー１２１と、
エアスライダー１２１に搭載された記録用磁気ヘッド
（磁気コイル）１２２及び再生用ＭＲヘッド１２３とか
ら構成される。エアスライダー１２１はセラミック材料
（または透明ガラス）を用いて構成されている。エアス
ライダ１２１を用いることにより、ヘッド本体部１２０
を媒体表面から所定の間隔で浮上させることができる。
本実施例では、記録再生時にヘッド本体部１２０が媒体
の表面から５０ｎｍの高さで浮上するように設計した。

【００６０】図１３において記録用磁気ヘッド１２２
は、媒体表面に対して垂直方向に磁界を印加することが
可能な単磁極ヘッドであり、磁気コイル１０８と環状の
芯部１０５とから構成される。芯部１０５は、高周波透
磁率の大きな強磁性材料ＮｉＦｅを用いて構成されてい
る。図１３に示したように、芯部１０５の外周は、スラ
イダーの上面から下面に向かって形成されている貫通穴
１３０の内周に接合するするように嵌合されている。磁
気コイル１０８は銅線から構成され、芯部１０５の下方
に、芯部１０５の外周を周回するように設けられてい
る。かかる記録用磁気ヘッド１２２を用い、記録データ
に応じて変調された外部磁界を発生させることにより媒
体上にデータを記録することができる。記録用磁気ヘッ
ド１２２は、最大で５００Ｏｅの磁界を発生させること
ができる。

【００６１】また、図１３において、環状の芯部１０５
の内側には媒体にレーザー光を集光するための対物レン
ズ１０９が挿入されている。対物レンズ１０９のＮＡ
（Numerical Aperture）は０．８５である。対物レンズ
１０９は、芯１０５の上開口部１０５ａから入射したレ
ーザー光を集光して芯１０５の下開口部１０５ｂから媒
体に向かって照射する。

【００６２】再生用ＭＲヘッド１２３は、垂直方向の磁
化状態を検出することが可能な垂直磁化再生用のＭＲヘ
ッドであり、ＭＲ素子の構成はＦｅＭｎ／ＣｏＮｉ／Ｃ
ｕ／Ｃｏである。再生用ＭＲヘッドは、磁気記録媒体に
対して相対的に移動する方向において、記録用磁気ヘッ
ドよりも後方（図１３中、左方向）に設けられており、
磁気記録媒体の記録層に垂直磁気記録されたデータを読
み出すことができる。

【００６３】ヘッド本体部１２０において、再生用ＭＲ
ヘッド１２３と記録用磁気ヘッド１２２との間には熱遮
断層１２６ａが形成されている。熱遮断層１２６ａは熱
伝導率の低いセラミックを用いて構成されており、再生
用ＭＲヘッド１２３への磁気コイル１０８の発熱による
影響を低減している。また、ヘッド本体部の上面には熱
伝導率の高いＡｌからなる放熱材１２６ｂが形成されて
おり、磁気コイル１０８から発生する熱をヘッド外部に
放熱することができる。

【００６４】情報の記録及び再生 上記磁気記録媒体４００及び記録再生用ヘッド２１０を
用いて記録及び再生を行なうことができる。記録及び再
生は、磁気記録媒体４００を評価装置（ドライブ）に装
填して、記録再生用ヘッド２１０を磁気記録媒体４００
の潤滑剤層側（基板と反対側）に配置して行う。

【００６５】ここで、上記磁気記録媒体４００の記録及
び再生原理について図１４及び図１５を参照しながら説
明する。図１４（ａ）に、磁気記録媒体４００の所定の
領域に、レーザー光を潤滑剤層側（図中、上側）から集
光させて照射した様子を示す。磁気記録媒体４００は所
定の線速で回転しており、図１４（ａ）の左方向に磁気
記録媒体が移動するものとする。レーザー光のパワー
は、図１４（ａ）の温度分布のグラフに示したように、
光スポット４１で照射された領域の最高温度Ｔｍａｘ
（ガウス分布を示す温度の最大値）が、記録保持層３の
キュリー温度Ｔｃ３（４５０℃）以下で、且つ光スポッ
ト４１で照射された領域の一部の温度が再生層８のキュ
リー温度Ｔｃ４（２８０℃）以上になるように調整して
おく。レーザー光を磁気記録媒体４００に照射すると同
時に、記録用磁気ヘッド１２２（単磁極ヘッド）を用い
て磁気記録媒体４００の表面に対して垂直上向きに外部
磁界Ｈｅｘを印加する。

【００６６】図１４（ａ）において、磁気記録媒体４０
０が光スポットに対して左側に移動すると、光スポット
の照射により加熱された領域（以下、高温領域という）
は光スポットから外れて冷却される。図１４（ｂ）に、
高温領域の冷却過程において各磁性層の磁化が変化する
様子を示す。高温領域の温度をＴで表したとき、図１４
（ｂ）に示すように、Ｔｃ４（再生層のキュリー温
度：２８０℃）＜Ｔ＜Ｔｃ（記録層のキュリー温度：３
００℃）になると記録層の高温領域の磁化が外部磁界Ｈ
ｅｘの向き（上向き）にＴＭ−ｒｉｃｈで出現する。
Ｔｃ２（２００℃）＜Ｔ＜Ｔｃ４（２８０℃）になる
と、記録層の直上に位置する再生層の磁化が記録層の磁
化との交換結合によりＲＥ−ｒｉｃｈで下向き（遷移金
属の副格子磁化が上向き）で出現する。Ｔｃｒ４（１
５０℃）＜Ｔ＜Ｔｃ２（２００℃）になると、記録制御
層の磁化が、記録層の高温領域の磁化と交換結合して記
録層の記録領域の磁化と同じ向きに出現し、同時に記録
保持層の磁化と交換結合することにより記録層の磁化状
態がしっかりと固定される。室温＜Ｔ＜Ｔｃｒ４（１
５０℃）で再生層の磁化が垂直方向から面内方向に向
く。こうして記録層に情報が記録される。以上が記録の
原理である。

【００６７】つぎに再生原理について説明する。上述し
た記録原理により記録した情報を再生するには、磁気記
録媒体４００を所定の線速で回転させながらレーザーパ
ワーの低い再生用のレーザー光を照射して磁気記録媒体
４００を加熱する。図１５に、磁気記録媒体４００の所
定の領域に再生用レーザー光１５０を照射した様子を示
す。再生用レーザー光１５０を磁気記録媒体４００に照
射することにより、磁気記録媒体４００の表面は、図１
５の下方のグラフに示したような温度分布で加熱され
る。再生層の垂直化温度Ｔｃｒ４以上の領域では、磁化
は面内方向から垂直方向に変化する。このとき交換結合
力により再生層の直下に位置する記録層の磁化状態が再
生層に転写される。図１５に示すように、再生用ＭＲヘ
ッド１２３は、再生層の磁化が面内磁化から垂直磁化に
変化する境界の直上に位置している。また、再生用ＭＲ
ヘッド１２３の寸法は、再生層の磁区の寸法よりも大き
いので、再生用ＭＲヘッド１２３の直下の領域に複数の
再生層の磁化１５１、１５２が存在することになる。し
かしながら、再生用ＭＲヘッド１２３の左側に位置する
再生層の磁化１５２は面内方向を向いているため再生用
ＭＲヘッド１２３で検出されることはなく、一方の垂直
方向の磁化１５１、すなわち、再生層の磁化の直下に存
在する記録層の磁化情報だけが独立に抽出される。ま
た、再生層の面内磁化１５２によりその直下に位置する
記録層の磁化状態の影響を受けることもない。また、再
生層の飽和磁化は、図１０に示したように記録層の飽和
磁化よりも大きく、しかも温度が高くなるに従って大き
くなっているので、上述のように再生用レーザー光を照
射して磁気記録媒体を加熱することにより再生用ＭＲヘ
ッド１２３は再生層から大きな漏洩磁界を検出すること
ができる。以上が磁気記録媒体４００の再生の原理であ
る。

【００６８】実施例４ 図１６に、上記実施例１〜３とは異なる本発明の磁気記
録媒体の具体例の概略断面図を示す。磁気記録媒体５０
０は、基板１上に記録保持層３、記録制御層４、記録層
５、マスク層５２、磁気転写層５４、保護層６及び潤滑
層７を順次積層してなる。

【００６９】記録保持層３は、垂直磁気異方性を示す反
強磁性膜ＮｉＯを用いて構成され、キュリー温度Ｔｃ３
が４５０℃になるようにその組成を調整した。記録制御
層４は、垂直磁気異方性を示す磁性膜ＤｙＦｅＣｏを用
いて構成され、キュリー温度Ｔｃ２が２００℃になるよ
うにその組成を調整した。組成を調整したＤｙＦｅＣｏ
は、室温からキュリー温度にかけて希土類優勢（ＲＥ−
ｒｉｃｈ）の極性を示す。

【００７０】マスク層５２は、非晶質フェリ磁性膜Ｇｄ
ＦｅＣｏを用いて構成され、そのキュリー温度Ｔｃ４は
３００℃で、且つ室温から１５０℃までは面内磁化を示
し、且つ１５０℃以上で垂直磁化を示すように組成を調
整した。安定な磁化方向が面内から垂直へ変化する臨界
温度を垂直化温度と呼び、Ｔｃｒ４で表す。磁気転写層
５４は、非晶質フェリ磁性膜ＧｄＦｅＣｏを用いて構成
され、そのキュリー温度Ｔｃ５は３００℃で、室温から
１１０℃までは垂直磁化を示し、１１０℃から１５０℃
までは面内磁化を示し、１５０℃から３００℃までは垂
直磁化を示すように組成を調整した。ここで、安定な磁
化方向が垂直から面内へ変化する臨界温度（１１０℃）
を面内化温度と呼び、Ｔｃｒ'５で表す。また、磁気転
写層５４の磁性材料は、高温になると面内方向の交換結
合力が強まる性質を有する。

【００７１】記録層５、保護層６及び潤滑層７を構成す
る材料については実施例１で製造した磁気記録媒体と同
様の材料を用いた。これら記録保持層３、記録制御層
４、記録層５、マスク層５２、磁気転写層５４及び保護
層６は、それぞれスパッタリングにより順次成膜され、
各層の膜厚は順に、５０ｎｍ、１０ｎｍ、１００ｎｍ、
５ｎｍ、１５ｎｍ、１０ｎｍであった。次いで、潤滑層
７を、スピンコーティングにより膜厚２ｎｍで保護層６
上に形成した。こうして図１６に示す構造を有する磁気
記録媒体５００を製造した。

【００７２】情報の記録及び再生 上記磁気記録媒体５００は、垂直磁化を検出する再生用
ＭＲヘッド１２３の代わりに面内磁化を検出する再生用
ＭＲヘッド１２３’を用いた以外は、実施例３と同様の
記録再生用ヘッドを用いて記録及び再生を行なうことが
できる。記録及び再生は、磁気記録媒体５００を評価装
置（ドライブ）に装填して、記録再生用ヘッド２１０を
磁気記録媒体５００の潤滑剤層側（基板と反対側）に配
置して行う。

【００７３】ここで、上記磁気記録媒体５００の記録及
び再生原理について図１７〜図１９を参照しながら説明
する。図１７（ａ）に、磁気記録媒体５００の所定の領
域に、レーザー光を基板１と反対側（図中、上側）から
集光させて照射した様子を示す。磁気記録媒体５００は
所定の線速で回転しており、図１７（ａ）の左方向に磁
気記録媒体が移動するものとする。レーザー光のパワー
は、図１７（ａ）の温度分布のグラフに示したように、
光スポット４１で照射された領域の最高温度Ｔｍａｘ
（ガウス分布を示す温度の最大値）が、記録保持層３の
キュリー温度Ｔｃ３（４５０℃）以下で、且つ光スポッ
ト４１で照射された領域の一部の温度が記録層５のキュ
リー温度Ｔｃ（３００℃）以上になるように調整してお
く。レーザー光を磁気記録媒体５００に照射すると同時
に、記録用磁気ヘッド１２２（単磁極ヘッド）を用いて
磁気記録媒体５００の表面に対して垂直上向きに外部磁
界Ｈｅｘを印加する。

【００７４】図１７（ａ）において、磁気記録媒体５０
０が光スポット４１に対して左側に移動すると、光スポ
ット４１の照射により加熱された領域４５（高温領域）
は光スポット４１から外れて冷却される。図１７（ｂ）
に、高温領域４５の冷却過程において各磁性層の磁化が
変化する様子を示す。図１７（ｂ）において、高温領域
４５の温度をＴで表したとき、Ｔｃ４＜Ｔ＜Ｔｃにな
ると記録層の磁化が外部磁界Ｈｅｘの向き（図中、上向
き）にＴＭ−ｒｉｃｈで出現する。Ｔｃ２＜Ｔ＜Ｔｃ
４になるとマスク層および磁気転写層の磁化が記録層の
磁化との交換結合によりＲＥ−ｒｉｃｈで図中下向き
（ただし、図１７（ｂ）には、遷移金属の副格子磁化
（上向き）として表す）で出現する。Ｔｃｒ４＜Ｔ＜
Ｔｃ２になると記録制御層の磁化が交換結合により記録
層の磁化と同じ向きに出現し、同時に記録保持層の磁化
との交換結合で記録層の磁化状態がしっかりと固定され
る。Ｔｃｒ'５＜Ｔ＜Ｔｃｒ４で、マスク層２４ａの
磁化が垂直方向から面内方向へ向く。室温＜Ｔ＜Ｔｃ
ｒ'５で、磁気転写層２４ｂの磁化が面内方向から垂直
方向へ向く。こうして情報が記録層に記録される。以上
が、磁気記録媒体５００の記録の原理である。

【００７５】つぎに上述の記録原理により記録された情
報の再生原理について説明する。まず、図１８に示した
ように、再生しようとする記録層の記録磁区が下向きに
形成されている場合について説明する。磁気記録媒体５
００を所定の線速で回転させながらレーザーパワーの低
い再生用のレーザー光を照射して磁気記録媒体５００を
加熱する。再生用レーザー光を磁気記録媒体５００に照
射することにより、磁気記録媒体の表面は図１８の下方
に示したような温度分布で加熱される。このとき、マス
ク層５２の垂直化温度Ｔｃｒ４（１５０℃）以上の温度
領域の磁化１８０だけが面内方向から垂直方向へ変化す
る。記録層に下向きの磁化１８１が形成されている場
合、マスク層５２の磁化１８０は、マスク層５２の直下
に位置する記録層の下向きの磁化１８１と交換結合して
記録層の磁化状態を反映した方向、すなわち図１８中、
下方向に向く。

【００７６】磁気転写層５４の１５０℃以上の温度領域
の磁化１８２は、面内方向から垂直方向に変化し、マス
ク層５２の磁化１８０と交換結合して記録層５の磁化状
態を反映した方向、すなわち図１８の下方向に向く。磁
気転写層５４の面内化温度Ｔｃｒ'５（１１０℃）以上
１５０℃未満の温度領域の磁化１８３は、垂直方向から
面内方向に変化する。このとき、磁気転写層５４の磁化
１８３は、記録層５の磁化１８１及び記録制御層の磁化
１８４からの磁界により、図１８に示すように右斜め下
向きの磁化となる。この磁気転写層５４の右斜め下向き
の磁化の面内成分を面内磁化検出用のＭＲヘッド１２
３’により検出する。このように記録層の下向きの磁化
を、磁気転写層に転写させると共に、磁気転写層の面内
化温度Ｔｃｒ'５（１１０℃）以上の温度領域程度にま
で拡大させて情報を再生する。

【００７７】以上が、再生しようとする記録磁区が下向
きである場合についての再生原理である。つぎに、記録
磁区が上向きの場合について図１９を用いて説明する。
上記と同様に、再生用レーザー光を磁気記録媒体５００
に照射すると、磁気記録媒体の表面は図１９の下方に示
したような温度分布で加熱される。このとき、マスク層
５２の垂直化温度Ｔｃｒ４（１５０℃）以上の温度領域
の磁化１９０だけが面内方向から垂直方向へ変化し、マ
スク層５２の直下に位置する記録層の上向きの磁化１９
１と交換結合して記録層の磁化状態を反映した方向、す
なわち図１９中、上方向に向く。

【００７８】そして、磁気転写層５４の１５０℃以上の
温度領域の磁化１９２は、面内方向から垂直方向に変化
し、マスク層５２の磁化１９０と交換結合して記録層５
の磁化状態を反映した方向、すなわち図１８の上方向に
向く。磁気転写層５４の面内化温度Ｔｃｒ’５（１１０
℃）以上１５０℃未満の温度領域の磁化１９３は、垂直
方向から面内方向に変化し、記録層５の磁化１９１及び
記録制御層の磁化１９４からの磁界により、図１９に示
すように左斜め上向きの磁化となる。この磁気転写層５
４の左斜め上向きの磁化の面内成分を面内磁化検出用の
ＭＲヘッド１２３’により検出する。こうして、記録層
に形成された上向きと下向きの磁化をそれぞれ区別して
再生する。以上が、磁気記録媒体５００の再生の原理で
ある。

【００７９】以上説明してきたように、本実施例におい
ては、記録層５の記録磁区を独立にマスク層５２を介し
て磁気転写層５４に拡大して転写し、拡大して転写され
た磁気転写層５４からの再生信号を検出するので、記録
層５から検出される再生信号よりも大きな振幅の再生信
号を得ることができる。さらに、安価な面内磁化検出用
のＭＲヘッドを用いて情報を再生することが可能なた
め、ドライブ製造のコスト低減が可能となる。

【００８０】実施例５ つぎに、磁気抵抗素子の代わりに誘導型磁気ヘッドを用
いて情報を再生する実施例について説明する。

【００８１】本実施例では、光磁気記録媒体として、Ｄ
ＷＤＤ（Domain Wall DisplacementDetection；磁壁移
動検出方式）に従う光磁気記録媒体（以下ＤＷＤＤ媒体
と称する）を使用する。図２１に、ＤＷＤＤに従う光磁
気記録媒体２３０の断面構造を示す。ＤＷＤＤ媒体２３
０は、図２１に示したように、基板２３１上に、保護層
２３２、メモリ層（記録層）２３３、スイッチング層２
３４、移動層（再生層）２３５、保護層２３６及び潤滑
剤層２３７を順次積層した構造を有する。

【００８２】基板２３１は、射出成形法により製造され
るポリカーボネート基板であり、０．６μｍ幅のランド
及びグルーブを有するランド・グルーブ型基板である。
基板２３１上に設けられた保護層２３２は、ＳｉＮから
構成され、６０ｎｍの膜厚を有する。メモリ層２３３は
情報が記録される層であり、ＴｂＦｅＣｏＣｒから構成
され、８０ｎｍの膜厚を有する。メモリ層２３３は、補
償温度が約８０℃、キュリー温度が約２３０℃となるよ
うにＴｂＦｅＣｏＣｒの組成を調整した。

【００８３】スイッチング層２３４はＴｂＦｅＣｒから
構成され、その組成は、補償温度が約５０℃、キュリー
温度が約１１０℃になるように調整されている。スイッ
チング層２３４の膜厚は１０ｎｍである。移動層２３５
はＧｄＦｅＣｒから構成され、その組成は、補償温度が
室温以下、キュリー温度が約２４０℃になるように調整
されている。移動層２３５の膜厚は３０ｎｍである。保
護層２３６は、ＳｉＮから構成され、５０ｎｍの膜厚を
有する。これらの層２３２〜２３６は、スパッタ装置を
用いて順次成膜される。保護層２３６上に形成される潤
滑剤層２３７は、ホンブリン系の潤滑剤であり、膜厚２
ｎｍでスピンコート法により塗布される。

【００８４】ここで、ＤＷＤＤ媒体の従来の再生方法に
おける原理について簡単に説明する。再生原理の詳細に
ついては、例えば、「Proceedings of Magneto-Optical
Recording International Symposium '97, J.Magn.So
c.Jpn., Vol.22 Supplement No.S2(1998), PP.47-50」
に記載されているので、これを参照することができる。

【００８５】図２２に示すように、ＤＷＤＤ媒体にレー
ザー光２４１を照射すると、レーザー光２４１の温度分
布に従ってＤＷＤＤ媒体が加熱される。スイッチング層
２３４のキュリー温度Ｔｓ以上に加熱された領域２４２
では磁化が消失し、その上下にそれぞれ位置する移動層
２３５とメモリ層２３３との交換結合が解ける。このス
イッチング層２３４の磁化が消失した領域２４２を、以
下の説明では結合切断領域と称する。ＤＷＤＤ媒体を光
スポットで走査すると、磁壁２４３（上向き磁区と下向
き磁区との境界部分）が結合切断領域２４２の前方境界
部２４５に進入する。一般に、磁壁に加わる力は磁壁エ
ネルギー密度に依存し、磁壁エネルギー密度は温度の関
数であるため、磁壁に加わる力は磁壁周辺の温度勾配に
より発生する。それゆえ、磁壁２４３には、図２２の下
方のグラフに示すように、右方向をプラス方向としてト
ラック方向における低温側から高温側に向かって力Ｆ
（ｘ）が発生している。したがって、交換結合力による
トラック方向への束縛を失った移動層２３５の磁壁２４
３は、力Ｆ（ｘ）により光スポット内の温度分布のピー
ク温度の位置２４６まで移動する。磁壁２４３の移動速
度は、媒体の移動速度に比べて速いので、結合切断領域
２４２の上層の移動層２３５の磁区はトラック方向に拡
大する。これにより、移動層２３５から磁気光学効果
（カー効果）で読み出される再生信号振幅は、メモリ層
２３３に記録されている磁区を直接読み出した場合の再
生信号振幅よりも大きくなる。すなわち、メモリ層２３
３に記録されている磁区が微小であっても、それを増幅
した再生信号で再生することができる。

【００８６】ＤＷＤＤ媒体に記録されている孤立磁区を
従来の光磁気再生したとき、その再生波形は図２３に示
したように２つの再生波形が観測される。そのメカニズ
ムについて図２３及び図２４を参照しながら説明する。
なお、図２３に示した（１）〜（４）の番号は、図２４
の（１）〜（４）にそれぞれ対応している。以下、
（１）〜（４）の様子について簡単に説明する。（１）
移動層２３５の孤立磁区（上向き磁区とする）２５１の
左側の磁壁２５２が、結合切断領域２４２の前方境界部
２４５の位置に進入すると、上述の原理に従って、移動
層２３５内において磁壁２５２が図中左向きにピーク温
度の位置に向かって移動する。（２）ＤＷＤＤ媒体が光
スポットに対して移動して、メモリ層２３３の孤立磁区
２５３の右側の磁壁２５３ａが結合切断領域の前方境界
部２４５の位置に進入したとき、移動層２３５内におい
て磁壁２５２が図中左向きに温度分布のピーク温度の位
置に移動する。（３）ＤＷＤＤ媒体が光スポットに対し
て更に移動すると、メモリ層２３３の孤立磁区２５３の
左側の磁壁２５３ｂが結合切断領域の後方境界部２４７
を通過する。通過した部分のメモリ層２３３の孤立磁区
２５３は、結合切断領域の左側の領域で移動層２３５に
交換結合により転写される。移動層２３５の、後方境界
部２４７の右側に位置する磁壁２５４は、右向きにピー
ク温度の位置に向かって移動する。（４）更に、ＤＷＤ
Ｄ媒体が光スポットに対して移動すると、メモリ層２３
３の孤立磁区２５３の右側の磁壁２５３ａが結合切断領
域の後方境界部２４７を通過し、通過した部分のメモリ
層２３３の下向き磁区（スペース）２５５が結合切断領
域の左側で交換結合により移動層２３５に転写される。
そして、後方境界部２４７での移動層２３５内の磁壁２
５６が右向きにピーク温度に向かって移動する。これ
は、読み出すべき一個の孤立磁区に対して２つの再生信
号が観測されることを示している。図２３において、
（１）及び（２）の再生信号は読み出されるべき再生信
号であり、（３）及び（４）の再生信号は、意図しない
再生信号である。この（３）及び（４）の再生信号はゴ
ースト信号と呼ばれる。このように、一個の孤立磁区か
ら２つの再生信号が観測されることは好ましくない。更
なる高密度化のために磁区の間隔が狭まってくると、そ
れら再生信号を個別に区別することが困難となるからで
ある。本実施例では、かかる問題を、後述するような誘
導型磁気ヘッドを用いて再生することによって有効に防
止することができた。以下に、誘導型磁気ヘッドを用い
てＤＷＤＤ媒体に記録されている情報を再生する例につ
いて説明する。

【００８７】図２５に、誘導型磁気ヘッドを用いてＤＷ
ＤＤ媒体を再生する様子の概念図を示す。図に示すよう
に、ＤＷＤＤ媒体２３０の基板２３１側にレーザー光が
入射するように光学系が配置されるとともに、誘導型磁
気ヘッド２６０が、媒体２３０を介して光学系と対向す
る位置に配置される。光学系は、波長λ＝６８０ｎｍの
レーザー光を出射するレーザー光源（図示しない）と、
開口数ＮＡ＝０．５５の対物レンズを備える。フォーカ
シング及びトラッキングサーボは、かかるレーザー光を
媒体に照射して媒体からの反射光を検出することで行う
ことができる。

【００８８】誘導型磁気ヘッド２６０は、コア２６１
（磁芯）とコイル２６２とを備える単磁極の接触型の磁
気ヘッドである。コア２６１は、例えばパーマロイを用
いて構成することができる。コア２６１の媒体と接触す
る部分は、トラック幅方向の寸法が約１．０μｍ、トラ
ック方向の長さ（以下、ヘッド長と称する）が約０．５
μｍになるように加工されている。コイル２６２の巻数
は１００である。誘導型磁気ヘッド２６０は、情報記録
時に、記録磁界を発生させてメモリ層に記録磁区を記録
することができる。また情報再生時には、電磁誘導によ
る起電力を利用して、記録磁区からの漏れ磁界の変化を
電気信号に変えて情報を再生することができる。

【００８９】誘導型磁気ヘッド２６０の再生出力ｅは、
コイルの巻数をＮ、磁束をΦ、時間をｔとすると、 ｅ＝−N(dΦ/dt) で表される。この式を更に変更すると、 ｅ＝-N(dΦ(x)/dx)(dx/dt)=N(dΦ/dx)v ・・・（１） となる。ｖは、誘導型磁気ヘッドに対する媒体の相対移
動速度（線速）である。

【００９０】本実施例では、ＤＷＤＤ媒体２３０のラン
ドに情報を記録するものとし、情報を記録する際には、
メモリ層に磁壁の閉じていない（unclosed domain wal
l）記録磁区を形成するために、グルーブのメモリ層を
アニールすることによってグルーブのメモリ層の磁性を
劣化させた。アニール条件は、線速ｖ＝１．５ｍ／ｓ、
アニールレーザーパワーＰａ＝１０．０ｍＷとした。図
２６の中段に、ＤＷＤＤ媒体に連続磁区が形成されてい
る場合における、誘導型磁気ヘッドのコイルと鎖交する
磁束Φのトラック方向の分布を示す。かかる連続磁区を
再生したときの再生信号出力は、上記式（１）に従っ
て、図の下方に示す波形と同様な波形になる。

【００９１】つぎに、ＤＷＤＤ媒体２３０に０．８μｍ
の連続磁区を磁界変調方式により記録した。記録条件
は、線速ｖ＝１．５ｍ／ｓ、記録パワーＰｗ＝３．０ｍ
Ｗ、記録磁界Ｈｗ＝±４００Ｏｅとした。かかる記録磁
区を、レーザー光を照射しつつ誘導型磁気ヘッドを用い
て再生した。図２７に再生出力（Δｘ＝０．２μｍ）を
示す。図２７において、実線は再生レーザーパワーＰｒ
＝１．０ｍＷにて通常再生したときの再生出力を示し、
点線は再生レーザーパワーＰｒ＝１．７ｍＷにてＤＷＤ
Ｄ再生したときの再生出力である。ここで、通常再生と
は、スイッチング層の温度がそのキュリー温度以下であ
るために結合切断領域が形成されずにメモリ層の磁区が
交換結合によりスイッチング層を介して移動層に転写さ
れて、移動層では磁壁移動が発生することなく情報が再
生される方法であり、ＤＷＤＤ再生とは、スイッチング
層に結合切断領域が形成され、前述のように移動層にお
いて磁気移動が発生することによって情報が再生される
再生方法である。

【００９２】通常再生では、上記式（１）の”ｖ”は線
速１．５ｍ／ｓに相当する。一方、ＤＷＤＤ再生で
は、”ｖ”すなわち磁壁移動速度がその数十倍以上にな
る。それゆえ、図２７に示したように、ＤＷＤＤ再生
は、通常再生に比べて再生出力が大きくなり、再生信号
波形の半値幅は小さくなる。これは、トラック方向の分
解能の観点から考えると、誘導型磁気ヘッドによるＤＷ
ＤＤ再生は、高密度記録された情報を再生する方法とし
て極めて有効であることを示している。

【００９３】つぎに、光スポット中心に対する誘導型磁
気ヘッドのコア中心の相対位置（Δｘ）を変更すること
によって再生信号が変化する様子を調べた。図２８に、
０．８μｍの孤立磁区をＤＷＤＤ再生したときの再生出
力のΔｘ依存性を示す。図に示すように、光スポットの
中心からΔｘだけずれた位置に誘導型磁気ヘッドのコア
の中心が位置するように配置させて再生信号を観測し
た。ここで、図中右側をプラスとし、左側をマイナスと
する。Δｘ＝−０．２μｍのとき、すなわちコア中心が
光スポットの中心よりも左側（媒体移動方向において後
方側）にあるとき、ゴースト信号が観測された。一方、
Δｘが大きく、すなわちコア中心が光スポット中心より
も右側（媒体移動方向において前方側）になるとゴース
ト信号の振幅が小さくなり、やがて消失しているのがわ
かる。これは、図２２において、磁気ヘッドのコア中心
が結合切断領域の前方境界部とピーク温度位置との間に
あればゴースト信号を抑制することができることを意味
する。

【００９４】ＤＷＤＤ再生においては、レーザー光を照
射することによって生じる温度分布において、ピーク温
度となる位置に向かって移動層で磁壁移動が起こる。Δ
ｘ＝−０．２μｍ〜０．１μｍのときに、誘導型磁気ヘ
ッドのコアの直下にピークとなる温度が位置するためゴ
ースト信号が観測されたものと考えられる。一方、Δｘ
≧０．２μｍではピーク温度位置がコアの外側に外れる
ため、ゴースト信号が観測されないと考えることができ
る。

【００９５】このように、ＤＷＤＤ媒体を、誘導型磁気
ヘッドを用いて再生（ＤＷＤＤ再生）することで通常再
生よりも大きな再生出力を得ることができ、更に高密度
記録に伴う分解能の低下を抑制することができた。ま
た、誘導型磁気ヘッドのコアのヘッド長を光スポット径
の半分程度にするとともに、コアの位置を光スポット中
心よりも媒体進行方向の前方側（図２８において右側）
に配置させることによりゴースト信号を抑制することが
できた。

【００９６】以上、本発明について図面を用いて具体的
に説明したが、本発明は上記実施例１〜５に限定される
ものではなく、当業者が考え得る変更及び改良を含むこ
とはいうまでもない。例えば、上記実施例１及び２にお
ける基板１と記録補助層２との間や上記実施例３及び４
における基板１と記録保持層３との間に磁気異方性を制
御するための下地層を設けてもよい。

【００９７】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、垂直磁化を有
するフェリ磁性材料を用いて記録層が構成されており、
媒体の所定の領域に熱を加えつつ記録磁界を印加するこ
とによって超高密度に情報を記録することができる。ま
た、記録層は室温において５ｋＯｅ以上の大きな保磁力
を有しているので、記録層に微小な記録マークを形成し
ても熱磁気緩和現象により記録マークが消滅することが
防止または抑制される。

【００９８】また、本発明の磁気記録媒体の記録方法に
よれば、垂直磁化を有する記録層を備えた磁気記録媒体
に熱を加えつつ、記録方向と垂直な方向における磁極の
幅が１μｍ以下である磁気ヘッドを用いて、高密度に記
録を行うことができるので上記本発明の磁気記録媒体の
記録方法として極めて好適である。

【００９９】また、本発明の磁気記録媒体の再生方法に
よれば、磁気記録媒体に熱を加えつつ、磁気記録媒体に
垂直磁気記録された情報を、磁気抵抗素子やスピンバル
ブ膜を有する磁気素子、誘導型磁気素子を用いて再生す
ることができるので、上記本発明の磁気記録媒体の再生
方法として好適である。

【０１００】また、本発明の記録再生用ヘッドは、磁気
記録媒体を加熱するための熱源と、エアスライダーに搭
載された磁界発生源及び磁気素子を備えており、熱源を
用いて磁気記録媒体を加熱しつつ、エアスライダーに搭
載された磁界発生源を用いて情報を高密度に記録するこ
とができる。磁気素子には、例えば磁気抵抗素子やスピ
ンバルブ膜を備える磁気素子、誘導型磁気素子を使用で
きる。また、高密度に記録された情報を、これらの磁気
素子を用いて再生することができるので、上記本発明の
磁気記録媒体の記録再生用ヘッドとして好適である。

【０１０１】また、本発明の情報記録媒体の記録方法に
よれば、垂直磁化を有する記録層を備えた情報記録媒体
に光スポットを投射しつつ、光スポットの内側の領域に
光スポットよりも小さい記録マークを形成することがで
きるので、超高密度の情報記録媒体の記録方法として極
めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う磁気記録媒体の一具体例の概略断
面図である。

【図２】本発明に従う記録再生用ヘッドの一具体例の概
略断面図である。

【図３】本発明に従う磁気記録媒体の記録層の保磁力の
温度特性を示す図である。

【図４】図４（ａ）は、磁気記録媒体の記録再生実験の
概要を示す図であり、図４（ｂ）は、磁気記録媒体及び
記録再生用ヘッドの配置の断面図である。

【図５】図１に示した磁気記録媒体の記録原理について
説明する図である。

【図６】本発明に従う磁気記録媒体のＳ／Ｎ比の環境耐
久性について示したグラフである。

【図７】本発明に従う磁気記録媒体と従来の磁気記録媒
体とのＳ／Ｎ比の環境耐久性を比較したグラフである。

【図８】磁気記録媒体の記録マーク長に対する再生出力
の変化の様子を示すグラフである。

【図９】実施例２で製造した本発明に従う磁気記録媒体
の概略断面図である。

【図１０】図９に示す磁気記録媒体の再生層及び記録層
の飽和磁化の温度特性を示すグラフである。

【図１１】図９に示す磁気記録媒体の記録原理について
説明する図である。

【図１２】実施例３で製造した本発明に従う磁気記録媒
体の概略断面図である。

【図１３】実施例３で用いた本発明に従う記録再生用ヘ
ッドの概略断面図である。

【図１４】図１２に示す磁気記録媒体の記録原理につい
て説明する図である。

【図１５】図１２に示す磁気記録媒体の再生原理につい
て説明する図である。

【図１６】実施例４で製造した本発明に従う磁気記録媒
体の概略断面図である。

【図１７】図１６に示す磁気記録媒体の記録原理につい
て説明する図である。

【図１８】図１６に示す磁気記録媒体の記録層に下向き
の記録磁区が形成されている場合の再生原理について説
明する図である。

【図１９】図１６に示す磁気記録媒体の記録層に上向き
の記録磁区が形成されている場合の再生原理について説
明する図である。

【図２０】単磁極ヘッドの断面構造を模式的に示す図で
ある。

【図２１】実施例５で製造したＤＷＤＤに従う光磁気記
録媒体の概略断面図である。

【図２２】ＤＷＤＤ媒体の従来の再生方法における基本
原理を説明するための図である。

【図２３】孤立磁区を従来の光磁気再生したときの再生
波形であり、２つの再生波形が観測された様子を示す。

【図２４】図２３に示した再生波形の（１）〜（４）の
様子について説明するための図である。

【図２５】誘導型磁気ヘッドを用いてＤＷＤＤ媒体を再
生する様子の概念図である。

【図２６】ＤＷＤＤ媒体に連続磁区が形成されている場
合に、誘導型磁気ヘッドのコイルと鎖交する磁束Φのト
ラック方向の分布と再生信号出力を示す図である。

【図２７】連続磁区を通常再生したときの再生出力と、
ＤＷＤＤ再生したときの再生出力を示す図である。

【図２８】光スポット中心に対する誘導型磁気ヘッドの
コア中心の相対位置（Δｘ）を変更することによって再
生信号が変化する様子を示す図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 記録補助層 ３ 記録保持層 ４ 記録制御層 ５ 記録層 ５０ 再生層 ５２ マスク層 ５４ 磁気転写層 ２０、１２０ ヘッド本体部 ２２、１２２ 記録用磁気ヘッド ２３、１２３ 再生用ＭＲヘッド ２７、１２７ レーザー光源 ３１ 熱源 １００、３００、４００、５００ 磁気記録媒体 ２００、２１０ 記録再生用ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 11/105 ５８６ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５８６Ｎ (72)発明者 今井 奨 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 粟野 博之 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 山崎 祐司 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体であって、 基板と；磁性材料により構成される記録保持層と；垂直
   磁化を有するフェリ磁性材料により構成される記録層
   と；を備え、 磁気記録媒体の所定の領域を加熱しつつ記録磁界を印加
   することによって記録層の記録磁区が反転されて情報が
   記録され、記録層の記録磁区からの磁界を検出すること
   によって情報が再生されることを特徴とする磁気記録媒
   体。
2. 【請求項２】 前記記録層は、キュリー温度が３００℃
   以上であり、１０〜１００℃の温度範囲内で５ｋＯｅ以
   上の保磁力を有し、かつ２００℃以上で２ｋＯｅ以下の
   保磁力を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気
   記録媒体。
3. 【請求項３】 前記記録保持層は、フェリ磁性材料を用
   いて構成されることを特徴とする請求項１または２に記
   載の磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 前記記録保持層は、反強磁性材料を用い
   て構成されることを特徴とする請求項１または２に記載
   の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記記録保持層が、前記基板と記録層と
   の間に存在することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か一項に記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 更に、記録層上に、２０℃〜１５０℃の
   温度範囲で記録層の飽和磁化よりも大きい飽和磁化を有
   する再生層を備えることを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれか一項に記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 前記再生層に記録層の記録磁区が転写さ
   れることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体。
8. 【請求項８】 更に、軟磁性を示す記録補助層を備える
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の
   磁気記録媒体。
9. 【請求項９】 前記基板が、熱伝導率の異なる複数の材
   料から構成されることを特徴とする請求項１〜８のいず
   れか一項に記載の磁気記録媒体。
10. 【請求項１０】 基板上に記録層を有する磁気記録媒体
    に情報を記録する記録方法において、 磁気記録媒体の所定の領域に熱を加えつつ、磁気ヘッド
    を用いて、記録する情報に応じて強度及び向きの少なく
    とも一方を変調させた磁界を印加することによって情報
    の記録を行い、 前記記録層が、垂直磁化を有するフェリ磁性材料を用い
    て構成され、 前記磁気ヘッドの記録方向と垂直な方向における磁極の
    幅が１μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体の
    記録方法。
11. 【請求項１１】 磁気記録媒体の所定の領域に熱を加え
    るために光を照射することを特徴とする請求項１０に記
    載の磁気記録媒体の記録方法。
12. 【請求項１２】 前記光を照射するために、光ファイバ
    ーを用いることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記
    録媒体の記録方法。
13. 【請求項１３】 対物レンズを用いて磁気記録媒体の表
    面に光を集光することを特徴とする請求項１１に記載の
    磁気記録媒体の記録方法。
14. 【請求項１４】 磁気記録媒体の所定の領域に熱を加え
    るためにヒーターを用い、ヒーターからの熱を、磁気記
    録媒体の表面から１μｍ以下の位置まで熱伝導によって
    導くことを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録媒体
    の記録方法。
15. 【請求項１５】 前記磁気ヘッドが、単磁極ヘッドであ
    ることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に
    記載の磁気記録媒体の記録方法。
16. 【請求項１６】 複数の磁気ヘッドを用いて、磁気記録
    媒体の複数の位置に、一連の情報をそれぞれ分割して同
    時に記録することを特徴とする請求項１０〜１５のいず
    れか一項に記載の磁気記録媒体の記録方法。
17. 【請求項１７】 記録層を有する磁気記録媒体に記録さ
    れた情報を再生する再生方法において、 前記記録層が、垂直磁化を有するフェリ磁性材料により
    構成され、 磁気抵抗素子、スピンバルブ膜を有する磁気素子及び誘
    導型磁気素子からなる群から選ばれた一種の磁気素子を
    用いて記録層に記録された情報を再生することを特徴と
    する磁気記録媒体の再生方法。
18. 【請求項１８】 前記記録された情報は、磁気記録媒体
    の所定の領域に熱を加えつつ、記録情報に応じて強度及
    び向きの少なくとも一方を変調させた磁界を印加するこ
    とによって記録されていることを特徴とする請求項１７
    に記載の磁気記録媒体の再生方法。
19. 【請求項１９】 前記磁気記録媒体は、前記記録層上
    に、２０℃〜１５０℃の温度範囲で記録層の飽和磁化よ
    りも大きい飽和磁化を有する再生層を備え、 磁気記録媒体の再生される領域に熱を加えて記録層の磁
    化を再生層に転写し、転写された再生層の磁化を、前記
    磁気素子を用いて検出することによって情報を再生する
    ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の磁気記
    録媒体の再生方法。
20. 【請求項２０】 磁気記録媒体の複数の位置に、一連の
    情報がそれぞれ記録されており、該複数の位置に記録さ
    れているそれぞれの情報を、複数の磁気素子を用いて同
    時に再生することを特徴とする請求項１７〜１９のいず
    れか一項に記載の磁気記録媒体の再生方法。
21. 【請求項２１】 基板上に垂直磁化を有する記録層を備
    えた情報記録媒体に情報を記録する方法において、 情報記録媒体を光スポットで照射しつつ、該光スポット
    の内側に位置し且つ光スポットよりも小さい領域にのみ
    磁界を印加することによって情報を記録することを特徴
    とする情報記録媒体の記録方法。
22. 【請求項２２】 単磁極ヘッドを用いて、光スポットよ
    りも小さい領域に磁界を印加することを特徴とする請求
    項２１に記載の記録方法。
23. 【請求項２３】 磁気記録媒体の記録及び／または再生
    用のヘッドにおいて、 磁気記録媒体に記録磁界を印加するための磁界発生源
    と；磁気記録媒体の磁化情報を読み出すための磁気素子
    であって、磁気抵抗素子、スピンバルブ膜を備える磁気
    素子及び誘導型磁気素子からなる群から選ばれた一種の
    磁気素子と；前記磁界発生源及び磁気素子を搭載するエ
    アスライダーと；を備えることを特徴とする記録及び／
    または再生用ヘッド。
24. 【請求項２４】 更に、磁気記録媒体を加熱するための
    熱源を備えることを特徴とする請求項２３に記載の記録
    及び／または再生用ヘッド。
25. 【請求項２５】 前記熱源がレーザー光源であり、レー
    ザー光源から射出するレーザー光により磁気記録媒体が
    加熱されることを特徴とする請求項２４に記載の記録及
    び／または再生用ヘッド。
26. 【請求項２６】 前記エアスライダーが、熱伝導率の異
    なる複数の材料により構成されることを特徴とする請求
    項２３〜２５のいずれか一項に記載の記録及び／または
    再生用ヘッド。
27. 【請求項２７】 前記磁界発生源と磁気素子との間を、
    前記熱伝導率の異なる複数の材料のうち、熱伝導率の低
    い材料により構成したことを特徴とする請求項２６に記
    載の記録及び／または再生用ヘッド。
28. 【請求項２８】 前記磁界発生源と磁気素子との間を、
    前記熱伝導率の異なる複数の材料のうち、熱伝導率の高
    い材料を用いて構成したことを特徴とする請求項２６に
    記載の記録及び／または再生用ヘッド。
29. 【請求項２９】 前記磁界発生源、磁気素子及び熱源
    が、共に磁気記録媒体の一方の表面側に配置されている
    ことを特徴とする請求項２４〜２８のいずれか一項に記
    載の記録及び／または再生用ヘッド。
30. 【請求項３０】 前記磁界発生源及び磁気素子と、熱源
    とが、磁気記録媒体を介して対向して配置されているこ
    とを特徴とする請求項２４〜２８のいずれか一項に記載
    の記録及び／または再生用ヘッド。
31. 【請求項３１】 磁気記録媒体をヘッドに対して移動さ
    せながら記録または再生を行うときに、磁気記録媒体の
    移動方向の前方側に熱源が、後方側に磁気素子がそれぞ
    れヘッド内で配置されていることを特徴とする請求項２
    ４〜３０のいずれか一項に記載の記録及び／または再生
    用ヘッド。
32. 【請求項３２】 前記磁気素子が誘導型磁気素子であ
    り、磁気記録媒体をヘッドに対して移動させながら記録
    または再生を行うときに、磁気記録媒体の移動方向前方
    側に磁気素子が、後方側に熱源がそれぞれヘッド内で配
    置されていることを特徴とする請求項２４に記載の記録
    及び／または再生用ヘッド。
33. 【請求項３３】 磁気記録媒体が、熱源からの熱によっ
    て形成された熱分布に従って磁区の磁壁が膜面内方向に
    移動する磁気特性を有する磁性層を少なくとも備える記
    録媒体であることを特徴とする請求項３２に記載の記録
    及び／または再生用ヘッド。
34. 【請求項３４】 前記磁界発生源が、単磁極ヘッドによ
    り構成されることを特徴とする請求項２３〜３３のいず
    れか一項に記載の記録及び／または再生用ヘッド。
35. 【請求項３５】 前記単磁極ヘッドの少なくとも一部
    が、２．０Ｔ以上の飽和磁束密度を有する材料により構
    成されることを特徴とする請求項３４に記載の記録及び
    ／または再生用ヘッド。
36. 【請求項３６】 前記単磁極ヘッドの磁界発生部が、
    ２．０Ｔ以上の飽和磁束密度を有する材料により構成さ
    れることを特徴とする請求項３５に記載の記録及び／ま
    たは再生用ヘッド。
37. 【請求項３７】 ２．０Ｔ以上の飽和磁束密度を有する
    材料は、ＣｏＮｉＦｅまたはそれを含む合金であること
    を特徴とする請求項３５または３６に記載の記録及び／
    または再生用ヘッド。
38. 【請求項３８】 前記磁気記録媒体が複数のトラックを
    有し、 前記単磁極ヘッドがコイルを芯に巻き付けて構成され、
    トラック幅方向における芯の先端部の幅が１μｍ以下で
    あることを特徴とする請求項３４〜３７のいずれか一項
    に記載の記録及び／または再生用ヘッド。
39. 【請求項３９】 前記情報記録媒体が、基板上に記録層
    を有し、 記録層は、垂直磁化を有するフェリ磁性材料を用いて構
    成され、磁気記録媒体の所定の領域を加熱しつつ記録磁
    界を印加することによって記録層の記録磁区が反転され
    て情報が記録され、記録層の記録磁区からの磁界を検出
    することによって情報が再生される磁気記録媒体である
    ことを特徴とする請求項２３に記載の記録及び／または
    再生用ヘッド。