JPH02201726A - 超電導磁気記録媒体とその製造方法および記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超電導磁気記録媒体およびその製造方法に係り
、特にコンピュータの記録メモリー、メモリーカード、
その他の磁気記録媒体に適用することのできる超電導磁
気記録媒体およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、パーソナルのコンピュータの記録メモリ、メモリ
ーカード等の記録媒体は磁気テープ、フロッピーディス
ク、ハードディスク、磁気カード、光磁気ディスクのよ
うに磁性体を用いた磁気記録媒体であった。この種の磁
気記録媒体は基板上に磁性層と保護層を積層して製造し
、磁気へ・ンド等により前記磁性層の磁区毎に磁界印加
を施して記録するようにしている。この場合、水平方向
に磁化する方法と、垂直磁化しこれを光学的に検出する
方法とした磁気記録媒体があるが、いずれも磁性層を直
接的に磁化するものとなっていた。

〔発明を解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のフロッピーディスクやハード
ディスク等の磁気記録媒体は、使用する磁性体材料によ
り保磁力、および磁気モーメントなどの磁気的性質が限
定されており自由に変化させることができないという問
題があった。また、利用できる磁性体が限定されるでい
るため、高い保磁力が得られないという欠点があった。

しかも磁区の境界で磁化方向が不明瞭となることがあり
、記録密度が充分に大きくならない問題もあった。

本発明は、高い保磁力と記録密度を増しても充分な信号
区分が可能であり、記録信号の自由度を増すことのでき
る超電導磁気記録媒体とその製造方法および記録方法を
提供することを目的とする。

より具体的には、超電導材からなる微小環をテープやデ
ィスク等の基板上に配置してこれを磁性媒体とし、また
、外部磁場を変化させることで垂直磁気モーメントの向
き及び大きさを自由に変化させることを可能とする。ま
た、磁性媒体中にこの微小環を配置することで、容易に
垂直磁気モーメントを発生させることを可能にし、いま
まで磁性記録媒体として使用できなかった軟磁性材料を
記録媒体として用いることを可能とするものである。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る超電導磁気記
録媒体は、基板上に記録単位を構成する超電導材微小環
を配列した記録層を設け、前記各超電導材微小環に外部
磁場を印加することにより前記微小環に発生した環状電
流により垂直磁気モーメントを誘起可能としたものであ
る。また、前記記録層の超電導材微小環の少なくとも環
内に軟磁性体を設ける構成とすることもできる。更には
、前記超電導微小環を含む記録層を２層以上形成して多
層化構造とすることも可能である。

また、本発明に係る超電導磁気記録媒体の製造方法は、
基板上に蒸着により超電導膜を形成した後にホトレジス
トおよびエツチングにより多数の微小環を残存配列し、
この微小環の周囲に非磁性膜または磁性膜を形成して記
録層を形成し、記録層の外層に保護膜を形成するものと
する。

更に、本発明に係る超電導磁気記録媒体の記録方法は、
基板上に記録単位を構成する超電導材微小環を配列した
記録層を設けた超電導磁気記録媒体の前記各微小環に記
録信号に応じた外部磁場を印加することにより垂直磁気
モーメントを誘起させ、この記録信号を磁気ヘッドによ
り再生可能とした。また、基板上に記録単位を構成する
超電導材微小環を配列した記録層を設けた超電導磁気記
録媒体に一様な外部磁界を印加して垂直磁気モーメント
を誘起した後、記録信号に応じて微小環をレーザ光を照
射して超電導破壊をなすことにより前記垂直磁気モーメ
ントを消去し、垂直磁気モーメントの有無によりデジタ
ル信号を形成する構成としている。

〔作用〕

この発明によれば、超電導材製の微小環に垂直外部磁場
を印加することで右ねじの法則により微小環に環状電流
が流れる。垂直外部磁場を取り除いた後も微小環には、
超電導現象により環状電流が流れ続は垂直磁気モーメン
トが残留し、これを磁気記録として利用する。今まで保
磁力が小さいため記録媒体として使用できなかった軟磁
性材料をこの微小環と併用することで記録媒体として使
用することによってより高い保磁力を持たせるこ＝　６ とができる。また、超電導材微小環を存する記録層を微
小環相互が重ならないように多層化することにより、記
録密度を大幅に向上することができる。前記超電導磁気
記録媒体は、基板状に超電導材を物理的蒸着あるいは化
学的蒸着して超電導膜を成膜し、これをホトレジスト、
エツチング法などにより所望の微小環を簡単に形成でき
る。したがって非常に簡便に超電導材微小環を有する磁
気記録媒体を製作することが可能となっている。また、
上記磁気記録媒体に対し、記録信号に基づく外部磁場を
印加することにより、各超電導材微小環には印加磁界の
方向と大きさにしたがった垂直磁気モーメントが発生し
、これを磁気ヘッドにより読み取ることで記録再生がで
きる。また、磁気記録媒体に対し予め一様な外部磁場に
置いて環状電流を生成させておき、デジタル信号に対応
するように所定の微小環にレーザ光を照射すればその超
電導状態が破壊されて垂直磁気モーメントが消滅する。

したがって垂直磁気モーメントの有無により当該磁気記
録媒体にデジタル信号の記録ができる。その読み取りは
カー効果やファラデー効果によって識別できる。

〔実施例〕

以下に、本発明に係る超電導磁気記録媒体とその製造方
法および記録方法の具体的実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は実施例に係る超電導磁気記録媒体ｌＯの部分斜
視図である。この図に示すように、超電導磁気記録媒体
１０は多数の超電導材微小環１２をディスク基板１４に
渦巻き線に沿って整列して配置されている。この微小環
１２はイツトリウム系、タリウム系酸化物等の超電導材
料によって形成されており、直径をμｍ単位の極小サイ
ズとしている。

このような磁気記録媒体１０ば、第２図に示したような
方法で製造される。すなわち、ディスク基板１４の片面
にイツトリウム系、タリウム系酸化物等の超電導材料を
ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、あるいはスパッタリング法により
拡散蒸着させる。この超電導膜１６を数μｍまで成長さ
せた後、紫外線硬化樹脂等のホトレジスト１８を成膜し
、このホトレジスト１８に対し微小環１２に相当する紫
外線等を照射してリング状に硬化させた型２０を形成す
る。これはディスク基板１４に形成すべきトラック線に
沿って所定ピッチで多数形成するのはいうまでもない。

そして、この型２０の形成後に前記超電導膜１６をエツ
チング処理し、当該型２０に対応して超電導材微小環１
２を残存形成するのである。ディスク基板１４上にはト
ラック線に沿って多数の微小環１２が整列配置されるが
、この微小環１２を被覆するように非磁性膜２２、ある
いは軟磁性体の磁性膜２４を形成し、これら微小環１２
と非磁性膜２２あるいは磁性膜２４とからなる層を記録
層２６とする。その後は外表面に保護膜２８を成膜して
磁気記録媒体１０が製造される。

このように形成された磁気記録媒体１０を印加磁界中に
通すことによって、各微小環１２に垂直磁気モーメント
３０を発生記録させることができる。すなわち、第３図
に示すように、記録する信号電流を入力し、これにより
信号磁力線３２を微小環１２の中心方向（図では上下方
向）に発生する記録手段３４をトラック線に沿って移動
させる。

この記録手段３４の与える印加磁界により微小環１２に
は誘導起電力によって環状電流が流れ、これは微小環１
２が超電導材からなっているため永久電流として保存さ
れる。この場合において、超電導現象は現在のところ一
定の冷却状態のもとで現れているので、これらの一連の
処理は、第６図に示されるような冷却系内で行うものと
する。もちろん、常温超電導材が得られれば、冷却系外
にて可能となる。このようにして永久環状電流が流され
た微小環１２には、右ねじの法則によって垂直磁気モー
メント３０が発生し、これは前記信号磁力線３２によっ
て方向、大きさが異なり、これば記録信号に対応してい
る（第５図参照）。

このようにして記録された磁気記録媒体１０を用いて信
号再生を行うには磁気ヘッド３６を用いればよい。すな
わち、第５図に示すように、磁気ヘッド３６を磁気記録
媒体１０のトラ゛ツク線に対応させ、両者を相対的に移
動させればよい。記録層２６の各微小環１２に記録保持
されている垂直ＭＡ気モーメント３０は磁気ヘッド３６
のコイルに着磁の方向、大きさに応じる出力電流が流れ
、これにより記録内容を磁気ヘッド３６から検出するこ
とができるのである。

このような磁気記録媒体１０とそのドライブユニット３
８は、第６図に示すように、冷却ボックス４０内に収容
し、超電導現象の破壊がないようにする。

このように構成された磁気記録媒体１０によれば、超電
導材微小環１２を含む記録層２６をディスク基板１４に
形成し、各微小環１２に記録信号に基づく環状電流を流
すことによって垂直磁気モーメント３０を発生させるの
で、磁区の境界が明確になり、かつ記録密度を増しても
高い保磁力が得られる。特に磁性膜２４に軟磁性体を採
用することができるので、記録に際しての立ち上がり性
能が良くなり、また保磁力がより向上する。

次に第７図および第８図は前記記録層２６を多層構造に
した磁気記録媒体１０Ａ、ＩＯＢの例である。第７図の
磁気記録媒体１０Ａは二層の記録層２６を有するが、上
下の微小環１２が同心配置となるようにしたものであり
、第８図の磁気記録媒体１０Ｂは上下微小環１２が重合
しないように位置をトラック線方向に位置をずらした配
置構成としたものである。前者の場合には垂直磁気モー
メント３０の強度を高めて再生を容易にすることができ
、後者の場合には単位トラック当たりの微小環１２数を
多くして記録密度を拡大することができる。

第９図には前記磁気記録媒体１０に対する記録方法を変
え、光磁気記録媒体として利用することができるように
したものである。この記録方法は、前述した磁気記録媒
体１０を印加磁石４２によって生成される一様な印加磁
界４４におき、これによって各微小環１２に環状電流を
発生させ、かつ垂直磁気モーメント３０の方向を揃える
。そして、記録装置としてレーザ発光装置４６を用い、
磁気記録媒体１０を回転させながら所定の微小環１２に
レーザ光を照射する。レーザ光が照射された微小環１２
は超電導臨界温度以上に加熱され、超電導状態が破壊さ
れて常電導状態になる。これによってレーザ光が照射さ
れた微小環１２はいわゆるビット４８となり、垂直磁気
モーメント３０の有無によりデジタル信号として記録さ
れるのである。

このように記録された光磁気記録媒体１０を再生する場
合には垂直磁気モーメント３０の有無によってレーザ光
の反射や透過光に偏光が生じるカー効果やファラデー効
果を利用して記録情報を読み出す。これは、第１０図に
示すように、レーザ光源５２から発射したレーザ光５４
を偏光子５５を通して各微小環１２にて反射させ、検光
子５６を通過させ光検出素子５８で検出するようにする
が、垂直磁気モーメント３０がある場合には反射光の偏
光面が角度θだけ回転し、垂直磁気モーメント３０が消
磁されている場合にはθ−０となる。

したがってθの値により「１」、「０」の判別ができ、
これによってデジタル信号として記録された信号を検出
することができる。

前記光磁気記録媒体ＩＯの記録を消去する場合は、第１
１図に示すように、印加磁石４２を走査させ、全部の微
小環１２に垂直磁気モーメント３０を発生させればよい
。

なお、光磁気記録媒体１０における記録層２６を構成す
る磁性膜２４には、Ｂｉを多量置換したイツトリウム鉄
ガーネット（ＹＴＧ）、稀土類鉄ガーネット（ＧＩＧ）
を用いる。これにより特にヴエルデ定数を大きくできフ
ァラデー効果を利用した再生が容易になる効果が得られ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、超電導材微小環
により大きさ方向を自由に変えられる垂直磁気モーメン
トをもつ新しい磁気記録媒体として利用することができ
るとともに、従来の磁性媒体と併用することで立ち上が
りに優れた垂直磁気モーメントの生成を可能とし、軟磁
性体の使用も可能となる効果が得られる。そして、記録
方法の選択により光磁気記録媒体としても利用すること
ができ、特に高い記録密度にしつつ記録再生が容易であ
って、消去やオーバライドの可能な光磁気記録媒体とす
ることができる。すなわち、本発明は、高い保磁力と記
録密度を増しても充分な信号区分が可能であり、記録信
号の自由度を増すことのできる超電導磁気記録媒体とそ
の製造方法および記録方法であって、超電導材からなる
微小環をテープやディスク等の基板上に配置してこれを
磁性媒体とし、また、外部磁場を変化させることで垂直
磁気モーメントの向き及び大きさを自由に変化させるこ
とを可能となる。また、磁性媒体中にこの微小環を配置
することで、容易に垂直磁気モーメントを発生させるこ
とを可能にし、いままで磁性記録媒体として使用できな
かった軟磁性材料を記録媒体として用いることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る磁気記録媒体の部分斜視図、第２
図はその製造方法の説明図、第３回は磁気記録媒体にお
ける環状電流の発生状態の説明図、第４図は環状電流に
よる垂直磁気モーメントの発生状態の説明図、第５図は
磁気記録媒体からの記録再生状態の説明図、第６図は冷
却系の説明図、第７図は磁気記録媒体の記録層を多層化
した変形実施例の部分断面図、第８図は更に他の多層構
造の磁気記録媒体の部分断面図、第９図は磁気記録媒体
を光磁気記録媒体として利用する場合の記録方法の説明
図、第１０図は光磁気記録媒体の続出原理の説明図、第
１１図は光磁気記録媒体の記録消去の説明図である。 １０、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・・・・超電導磁気記録媒水
１２・・・・・・超電導材微小環、１４・・・・・・デ
ィスク基板、１６・・・・・・超電導膜、１８・・・・
・・ホトレジスト、２２・・・・・・非磁性膜、２４・
・・・・・磁性膜、２６・・・・・・記録層、２８・・
・・・・保護膜、３０・・・・・・垂直磁気モーメント
、３６・・・・・・磁気ヘッド、４６・・・・・・レー
ザ発光装置、５２・・・・・・レーザ光源、５４・・・
・・・レーザ光。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）、基板上に記録単位を構成する超電導材微小環を
   配列した記録層を設け、前記各超電導材微小環に外部磁
   場を印加することにより前記微小環に発生した環状電流
   により垂直磁気モーメントを誘起可能としたことを特徴
   とする超電導磁気記録媒体。
2. （２）、前記記録層の超電導材微小環の少なくとも環内
   に軟磁性体を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   超電導磁気記録媒体。
3. （３）、前記超電導微小環を含む記録層を２層以上形成
   したことを特徴とする請求項１に記載の超電導磁気記録
   媒体。
4. （４）、基板上に物理的蒸着法あるいは化学的蒸着法に
   より超電導膜を形成した後に多数の微小環を残存配列し
   、この微小環の周囲に非磁性膜または磁性膜を形成して
   記録層を形成し、記録層の外層に保護膜を形成すること
   を特徴とする超電導磁気記録媒体の製造方法。
5. （５）、基板上に記録単位を構成する超電導材微小環を
   配列した記録層を設けた超電導磁気記録媒体の前記各微
   小環に記録信号に応じた外部磁場を印加することにより
   垂直磁気モーメントを誘起させ、この記録信号を磁気ヘ
   ッドにより再生可能としたことを特徴とする超電導磁気
   記録媒体の記録方法。
6. （６）、基板上に記録単位を構成する超電導材微小環を
   配列した記録層を設けた超電導磁気記録媒体に一様な外
   部磁界を印加して垂直磁気モーメントを誘起した後、記
   録信号に応じて微小環をレーザ光を照射して超電導破壊
   をなすことにより前記垂直磁気モーメントを消去し、垂
   直磁気モーメントの有無によりデジタル信号を形成する
   ことを特徴とする超電導磁気記録媒体の記録方法。