JPH11283231A - 垂直磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データエリアの上での有害なノイズの発生を
抑え、磁気ヘッドで記録する方法に比べて短時間に安く
行なうことの可能な垂直磁気記録媒体の提供。 【解決手段】 本発明の垂直磁気記録媒体２は軟磁性下
地層８を有し、走行方向に対して周期的な場所に軟磁性
下地層８の磁壁１８を形成し、走行方向に見て反平行の
磁区１４，１６を混在させることによって、磁壁１８か
らの信号をフォーマット信号として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟磁性下地層の上
に垂直記録層を形成する垂直磁気記録媒体に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】垂直磁気記録は、現行の長手方向磁気記
録よりも高密度記録が可能であることから注目されてお
り、各所で研究開発が行なわれている。

【０００３】ところで、磁気記録、特にディスク状の媒
体を用いたディジタル磁気記録においては、使用に先立
ってインデックス信号や、セクタ識別信号、サーボ信号
など種々のフォーマット信号を予め媒体面に記録してお
く必要がある。

【０００４】垂直磁気記録に用いられる媒体としては、
軟磁性下地層とその上に形成された垂直記録層とからな
る２層膜媒体が多く検討されている。このような２層膜
媒体は、単磁極型ヘッドと組合わせて用いることによ
り、効率の良い記録再生が可能になる。中でも、Ｃｏ−
Ｚｒ系アモルファス軟磁性膜を下地層とする２層膜媒体
は、垂直配向性の鋭い垂直記録層が得られるため、記録
効率の向上には蓄電池に有効である（特開平３−２７８
５９５号公報参照）。

【０００５】この文献記載の媒体、特にディスク状の媒
体では、信号記録後、媒体を回転させているだけで、時
間と共に信号強度が減衰してしまうという問題を起こ
す。これは、軟磁性下地層の磁壁から発生する磁界が垂
直記録層の記録信号を消去してしまうために起きるもの
である。この軟磁性下地層の磁壁から発生する磁界はま
た、スパイク状の媒体ノイズをも発生させるという問題
をも引き起こす。

【０００６】そこで発明者らは先に、基板と軟磁性下地
層との間に、半径方向の外向きか内向き、いずれか一方
に残留磁化を有する面内配向硬磁性ピンニング層を設け
ることにより、記録再生特性を損ねることなく媒体の回
転に伴う減磁を防止し、媒体ノイズを低減する技術を先
に提案した（特開平７−１２９９４６号公報参照）。こ
の提案によれば、面内配向硬磁性ピンニング層がＣｏＳ
ｍのようなディスク状媒体の半径方向に１軸磁気異方性
を有する場合、特に大きな効果が得られる。

【０００７】一方、現行の磁気記録装置においては、フ
ォーマット信号は磁気ヘッドによって媒体面に記録され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の特開
平７−１２９９４６号公報記載のもののように下地層が
半径方向に外向きか内向きか、いずれか一方に残留磁化
を有する状態というのは静磁気的に不安定であるため、
残留磁化の方向が半径方向からのわずかなずれ、外来磁
界等の影響で不特定の場所に逆磁区が発生しやすく、そ
の部分の磁壁でスパイク状のノイズが発生する。

【０００９】また、フォーマット信号は媒体の使用可能
な広い面積にわたって記録されなければならず、現行の
磁気記録装置のように、磁気ヘッドで記録する方式では
時間がかかりすぎる。特に、高記録密度化が進むほど、
要する時間が増大し、生産性の低下につながっている。
さらに、磁気ヘッドを用いたフォーマット信号の書込み
は大がかりなサーボライタが必要であり、コスト高につ
ながっている。

【００１０】そこで本発明は、データエリアの上での有
害なノイズの発生を抑え、磁気ヘッドで記録する方法に
比べて短時間に安価に記録し得る垂直磁気記録媒体を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に係る発明は、軟磁性下地層の上に垂直記録
層を形成する垂直磁気記録媒体において、ヘッドの走行
方向に対して周期的な場所に軟磁性下地層の磁壁が形成
され、反平行の磁区が混在することを特徴とするもので
ある。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
垂直磁気記録媒体において、軟磁性下地層の磁区を固定
する硬磁性ピンニング層を有する３層構造であることを
特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】（発明の概要）本発明は、軟磁性
下地層の残留磁化の方向をヘッドの走行方向に対して右
向きか左向きかを媒体面の場所に応じて変化させ、周期
的な場所に予め磁壁を形成させておき、これをフォーマ
ット信号あるいはその一部として利用するというもので
ある。このように反平行の磁区が混在していれば静磁気
的に安定で、データエリア上での有害な磁壁の発生を抑
えることができる。なお、右向き、左向きの制御は例え
ば永久磁石または電磁石等を用いて容易に行なうことが
でき、生産性を向上させることができる。さらに、フォ
ーマット信号の書込みのためにサーボライタのような大
がかりな装置を必要とするということもなく、コストを
低下させることができる。

【００１４】（実施の形態１）マグネトロンスパッタ法
を用いて媒体の各磁性層の成膜を行なった場合の実施の
形態について説明する。図２に示す垂直磁気記録媒体２
は、３．５インチ型のディスク状の鏡面研磨したガラス
基板４上に、Ｃｏ−Ｓｍ硬磁性ピンニング層６を１５０
ｎｍ、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ軟磁性下地層８を５００ｎｍ、
さらにＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ垂直記録層１０を５０ｎｍ、保
護層１２と順次成膜し、実質的に硬磁性ピンニング層
６、軟磁性下地層８、および垂直記録層１０からなる３
層構造の垂直磁気記録媒体２を構成しているものであ
る。なお、硬磁性ピンニング層６は軟磁性下地層８の磁
区を固定するために設けられるものである。

【００１５】成膜中はマグネトロンの磁石によって、約
４ｋＡ／ｍの磁界が基板４の半径方向に加えられ、硬磁
性ピンニング層６と軟磁性下地層８の磁化および磁化容
易軸は半径方向に揃えられ、かつ、硬磁性ピンニング層
６と軟磁性下地層８とは交換結合しており、媒体２の全
面にわたって、Ｃｏ−Ｓｍ硬磁性ピンニング層６および
Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ軟磁性下地層８の磁化方向は媒体２の
中心方向を向いている。硬磁性ピンニング層６および軟
磁性下地層８の磁化方向を中心方向に向ける方法には、
上記以外にも、成膜後に永久磁石等を用いて行なうこと
もできる。

【００１６】次に、図１に示すように、本来は内向き磁
区１４を形成している媒体２の周方向等分３箇所で、磁
極面が媒体２の外周面に対向配置される永久磁石を用い
て磁化を反転させ外向き磁区１６を形成する。結果とし
て、周方向に見て内向き磁区１４と外向き磁区１６の境
界６箇所に磁壁１８を形成する。この媒体２には、ヘッ
ドによる書込みは一切行なっていない。

【００１７】次に、トラック幅２．６μｍの磁気抵抗型
ヘッド（ＭＲヘッド）を用い、媒体回転速度２２６０ｒ
ｐｍで、この書込み済みの媒体を再生した。このときの
媒体１周分のヘッドからの再生電圧のエンベロープを図
３に示す。媒体２に形成した磁壁１８の場所に応じて明
瞭な出力パルスが観測されており、フォーマット信号と
して十分使用可能であることが示されている。また、媒
体２の全面にわたって図３と同じ場所で出力パルスが観
測されることから、Ｃｏ−Ｓｍ硬磁性ピンニング層６お
よびＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ軟磁性下地層８の磁区構造が図２
のようになっていることが分かる。これは、硬磁性ピン
ニング層６と軟磁性下地層８の磁化容易軸が半径方向に
揃えられ、かつ交換結合しているため、永久磁石のよう
な分布が大きい磁界によっても容易に規則正しい磁壁１
８を形成することができることを示すものである。

【００１８】（比較例）次に比較例を示す。実施の形態
１で用いたものと同じ垂直磁気記録媒体２について、そ
の全面にわたって永久磁石によってＣｏ−Ｓｍ硬磁性ピ
ンニング層６およびＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ軟磁性下地層８の
磁化を１００ｋＡ／ｍ以上の強力な半径方向磁界を印加
したままの状態で、実施の形態と同じ条件で再生してみ
た。このときの媒体１周分のヘッドからの再生電圧のエ
ンベロープを図４に示す。この場合、数箇所に不規則ノ
イズパルスの発生が観測される。このノイズパルスの解
析から、図５に示すように、この垂直磁気記録媒体２０
ではＣｏ−Ｓｍ硬磁性ピンニング層６およびＣｏ−Ｚｒ
−Ｎｂ軟磁性下地層８の磁化方向および磁壁２２が図示
のごとく、逆磁区２４が静磁気的な不安定性を緩和する
ために不特定に形成されてしまい、その磁壁２２が有害
なノイズパルスの原因となっているものである。

【００１９】（実施の形態２）以上述べた実施の形態に
おいては、ディスク状の記録媒体２についてのみ説明し
た。しかし、本発明は予め制御信号が入力されていさえ
すれば、テープ状の記録媒体にも応用することができ
る。両者は走行方向が円周方向か直線長手方向かの違い
があるだけであるからである。図６を参照して説明す
る。図６は長尺テープからなる垂直磁気記録媒体３０の
平面図を示すものであって、幅方向に磁化容易軸３２を
有し、それに直角な走行方向に磁化困難軸３４を有す
る。この記録媒体３０を所定の走行速度で長手方向に走
行させ、それに同期して電磁石４２により交番磁界を幅
方向に印加することにより、互いに反転関係にある磁区
３６および磁区３８を交互に形成する。これによって両
磁区３６，３８の境界に磁壁４０を形成し、実施の形態
１で述べたと同様の作用・効果を奏することができるも
のである。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、データエリアに磁場が
形成されないので、媒体ノイズが小さく、エラーレート
が小さい。また、サーボライタが不要になるので低コス
トであり、磁壁形成を永久磁石または電磁石を用いて行
えるので生産性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録媒体
の磁区および磁壁を説明するための平面図。

【図２】本発明に係る垂直磁気記録媒体の縦断面図。

【図３】本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録媒体
１周分のヘッド出力を示す特性線図。

【図４】比較例による垂直磁気記録媒体１周分のヘッド
出力を示す特性線図。

【図５】比較例による垂直磁気記録媒体の磁区および磁
壁を説明するための平面図。

【図６】本発明の他の実施の形態に係る垂直磁気記録媒
体の磁区および磁壁を説明するための平面図。

【符号の説明】

２ 垂直磁気記録媒体 ４ ガラス基板 ６ 硬磁性ピンニング層 ８ 軟磁性下地層 １０ 垂直記録層 １２ 保護層 １４ 内向き磁区 １６ 外向き磁区 １８ 磁壁 ３０ 垂直磁気記録媒体 ３２ 磁化容易軸 ３４ 磁化困難軸 ３６，３８ 磁区 ４０ 磁壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軟磁性下地層の上に垂直記録層を形成する
   垂直磁気記録媒体において、ヘッドの走行方向に対して
   周期的な場所に前記軟磁性下地層の磁壁が形成され、反
   平行の磁区が混在することを特徴とする垂直磁気記録媒
   体。
2. 【請求項２】前記軟磁性下地層の磁区を固定する硬磁性
   ピンニング層を有する３層構造であることを特徴とする
   請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。