JP2006172580A - Magnetic transfer method, magnetic transfer device and perpendicular magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所望の転写パターンを表面に有するパターンドマスター担体から磁性層を有する記録媒体に対して転写パターンに応じた磁化パターンを磁気的に転写する磁気転写方法および装置に関し、特に、磁性層として垂直磁気記録層を有する記録媒体への磁気転写方法および装置並びに垂直磁気記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a magnetic transfer method and apparatus for magnetically transferring a magnetic pattern corresponding to a transfer pattern from a patterned master carrier having a desired transfer pattern on the surface thereof to a recording medium having a magnetic layer, and more particularly to a magnetic layer. The present invention relates to a method and apparatus for magnetic transfer to a recording medium having a perpendicular magnetic recording layer, and a perpendicular magnetic recording medium.
磁気記録媒体においては一般に、情報量の増加に伴い、多くの情報を記録する大容量で、安価で、かつ、好ましくは短時間で必要な箇所が読み出せる、いわゆる高速アクセスが可能な媒体が望まれている。それらの一例としてハードディスク装置やフレキシブルディスク装置に用いられる高密度磁気記録媒体(磁気ディスク媒体)が知られ、その大容量化を実現するためには、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドが走査し、高いS/N比で信号を再生する、いわゆるトラッキングサーボ技術が大きな役割を担っている。このトラッキングサーボを行うために、ディスク中に、ある間隔でトラッキング用のサーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等が、いわゆるプリフォーマットとして記録されている。 In general, with the increase in the amount of information, a magnetic recording medium is desired that has a large capacity for recording a large amount of information, is inexpensive, and can read out a necessary portion preferably in a short time and can perform so-called high-speed access. It is rare. For example, a high-density magnetic recording medium (magnetic disk medium) used in a hard disk device or a flexible disk device is known, and in order to realize a large capacity, a magnetic head accurately scans a narrow track width, A so-called tracking servo technique for reproducing a signal with a high S / N ratio plays a major role. In order to perform this tracking servo, a servo signal for tracking, an address information signal, a reproduction clock signal, and the like are recorded in a so-called preformat on the disk at certain intervals.
このプリフォーマットを正確にかつ効率よく行う方法として、マスター担体が担持するサーボ信号等の情報を磁気記録媒体へ磁気的に転写する磁気転写方法が特許文献1および2等に開示されている。
As a method for accurately and efficiently performing this preformatting,
この磁気転写は、磁気ディスク媒体等の磁気記録媒体(スレーブ媒体)に転写すべき情報に対応する凹凸パターンを有するマスター担体とスレーブ媒体を密着させた状態で転写用磁界を印加することにより、マスター担体の凹凸パターンが担持する情報(例えばサーボ信号)に対応する磁気パターンをスレーブ媒体に転写するもので、マスター担体とスレーブ媒体との相対的な位置を変化させることなく静的に記録を行うことができ、正確なプリフォーマット記録が可能であり、しかも記録に要する時間も極めて短時間であるという利点を有している。 This magnetic transfer is performed by applying a transfer magnetic field in a state where a master carrier having a concavo-convex pattern corresponding to information to be transferred to a magnetic recording medium (slave medium) such as a magnetic disk medium and a slave medium are in close contact with each other. The magnetic pattern corresponding to the information (for example, servo signal) carried by the concave / convex pattern on the carrier is transferred to the slave medium, and recording can be performed statically without changing the relative positions of the master carrier and the slave medium. Therefore, there is an advantage that accurate preformat recording is possible and the time required for recording is extremely short.
ところで、磁気記録媒体としては、その磁性層の面内方向に磁化容易軸を有する面内磁気記録媒体、および、磁性層に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁気記録媒体が考えられるが、従来、一般に面内磁気記録媒体が用いられており、上述の許文献1および2等においても面内磁気記録媒体を対象とする磁気転写を主眼として記載されている。一方、垂直磁気記録媒体を用いれば、面内磁気記録媒体と比較してさらなる大容量化が期待される。
By the way, as the magnetic recording medium, an in-plane magnetic recording medium having an easy axis in the in-plane direction of the magnetic layer and a perpendicular magnetic recording medium having an easy axis in the direction perpendicular to the magnetic layer can be considered. Conventionally, an in-plane magnetic recording medium has been generally used, and the above-mentioned
垂直磁気記録媒体への磁気転写は面内磁気記録媒体への磁気転写とは異なる磁界印加手段および条件が必要と考えられる。そしてこの垂直磁気記録媒体へ磁気転写を行うための装置および方法についても特許文献3〜5等において提案されている。
特許文献3〜5には、垂直磁気記録媒体へ磁気転写を行うための、垂直磁界印加装置および方法等について記載されているが、さらに、垂直磁気記録媒体への転写をより信号品位良く、より簡便に行うための磁気転写方法および装置の開発が望まれている。
本発明は上記事情に鑑み、垂直磁気記録媒体に対して容易にかつ良好な磁気転写を行うための磁気転写方法および装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a magnetic transfer method and apparatus for easily and satisfactorily performing magnetic transfer on a perpendicular magnetic recording medium.
本発明の磁気転写方法は、所定の面積の端面を有する主磁極と、前記所定の面積よりも十分大きい面積の端面を有し、磁界発生用の電流が流されるコイルが巻かれ、かつ磁性部材により前記主磁極と連結されている補助磁極とを用い、
非磁性基板の表面に所望の転写パターンに応じた互いに独立した磁性要素からなる磁性層パターンが形成されてなるパターンドマスター担体と垂直磁気記録層を有する記録媒体とを、前記磁性層パターンを有する面と前記垂直磁気記録層を有する面とを密着させ、前記主磁極の端面と前記補助磁極の端面とを前記パターンドマスター担体の非磁性基板の裏面に対向させて配置し、前記コイルに電流を流し、該コイルに電流が流れることによって前記主磁極の近傍に生じる磁界により、前記磁性層パターンによって表される前記転写パターンを前記垂直磁気記録層に垂直磁化パターンとして転写することを特徴とする。
The magnetic transfer method of the present invention comprises a main magnetic pole having an end face of a predetermined area, an end face having an area sufficiently larger than the predetermined area, a coil to which a current for generating a magnetic field is passed, and a magnetic member And an auxiliary magnetic pole connected to the main magnetic pole by
A patterned master carrier having a magnetic layer pattern formed of independent magnetic elements corresponding to a desired transfer pattern on the surface of a nonmagnetic substrate, and a recording medium having a perpendicular magnetic recording layer, the magnetic layer pattern A surface having the perpendicular magnetic recording layer in close contact, and an end surface of the main magnetic pole and an end surface of the auxiliary magnetic pole are disposed to face the back surface of the nonmagnetic substrate of the patterned master carrier, and current is supplied to the coil. The transfer pattern represented by the magnetic layer pattern is transferred to the perpendicular magnetic recording layer as a perpendicular magnetization pattern by a magnetic field generated in the vicinity of the main magnetic pole when a current flows through the coil. .
本発明の磁気転写装置は、非磁性基板の表面に所望の転写パターンに応じた互いに独立した磁性要素からなる磁性層パターンが形成されてなるパターンドマスター担体を用いて、記録媒体に設けられている垂直磁気記録層に前記磁性層パターンによって表されている前記転写パターンを磁化パターンとして転写する磁気転写装置であって、
所定の面積の端面を有する主磁極と、
前記所定の面積よりも十分大きい面積の端面を有する補助磁極と、
該補助磁極に巻かれた、磁界発生用の電流が流されるコイルと、
前記主磁極と前記補助磁極とをそれぞれの端面以外の部分で連結する連結磁性部材とからなり、
前記主磁極の端面および前記補助磁極の端面が、前記パターンドマスター担体の非磁性基板の裏面に対向させるとともに、該裏面の延びる方向に所定距離離間させて配置される磁界発生手段を備えてなることを特徴とするものである。
The magnetic transfer apparatus of the present invention is provided on a recording medium using a patterned master carrier in which a magnetic layer pattern composed of independent magnetic elements corresponding to a desired transfer pattern is formed on the surface of a nonmagnetic substrate. A magnetic transfer device for transferring the transfer pattern represented by the magnetic layer pattern as a magnetization pattern to a perpendicular magnetic recording layer,
A main pole having an end face of a predetermined area;
An auxiliary magnetic pole having an end face with an area sufficiently larger than the predetermined area;
A coil wound around the auxiliary magnetic pole and carrying a current for generating a magnetic field;
It consists of a connecting magnetic member that connects the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole at portions other than the respective end faces,
The end face of the main magnetic pole and the end face of the auxiliary magnetic pole are opposed to the back surface of the non-magnetic substrate of the patterned master carrier, and are provided with magnetic field generating means arranged at a predetermined distance in the extending direction of the back surface. It is characterized by this.
なお、所定の面積の端面のトラック方向最大長が、パターンドマスター担体の転写パターンのうちの最大ビット長よりも大きいものであることが望ましい。 It is desirable that the maximum length in the track direction of the end face of a predetermined area is larger than the maximum bit length of the transfer pattern of the patterned master carrier.
ここで「密着」とは、必ずしも両者が完全に密着した状態のみならず、一様な間隔で近接して配された状態をも含むものである。 Here, the “close contact” includes not only a state in which they are completely in close contact but also includes a state in which they are arranged close to each other at a uniform interval.
「トラック方向」とは現実にパターンドマスター担体から記録媒体への磁気転写を行う場合において、転写パターンのビットの並び方向と一致する方向を意味するものである。 The “track direction” means a direction that coincides with the arrangement direction of the bits of the transfer pattern when magnetic transfer is actually performed from the patterned master carrier to the recording medium.
また、「非磁性基板の表面に所望の転写パターンに応じた互いに孤立した磁性要素からなる磁性層パターンが形成されてなるパターンドマスター担体」としては、凹凸パターンを表面に有する非磁性体からなる基板と該凹凸の凹部のみに埋め込まれた磁性要素とからなるもの、凹凸パターンを表面に有する非磁性体からなる基板と該凹凸の凸部上面のみに設けられた磁性要素とからなるもの、非磁性体からなる平板基板と該基板上にパターン上に配された磁性要素とからなるもの等が挙げられる。なお、パターンドマスター担体は、表面に保護層、潤滑剤層等が積層されていてもよい。 The “patterned master carrier in which magnetic layer patterns made of magnetic elements isolated from each other in accordance with a desired transfer pattern are formed on the surface of a nonmagnetic substrate” is made of a nonmagnetic material having an uneven pattern on the surface. Consisting of a substrate and a magnetic element embedded only in the concave / convex concave portion, a substrate made of a non-magnetic material having a concave / convex pattern on the surface, and a magnetic element provided only on the convex upper surface of the concave / convex, Examples thereof include a flat substrate made of a magnetic material and a magnetic element arranged on the substrate in a pattern. The patterned master carrier may have a protective layer, a lubricant layer, etc. laminated on the surface.
なお、「所定の面積よりも十分大きい面積」とは、所定の面積1に対して2以上さらに好ましくは10以上である面積を意味するものである。 The “area sufficiently larger than the predetermined area” means an area that is 2 or more, more preferably 10 or more with respect to the predetermined area 1.
本発明の垂直磁気記録媒体は、本発明の磁気転写方法により垂直磁気記録層に垂直磁化パターンが転写されてなることを特徴とする。 The perpendicular magnetic recording medium of the present invention is characterized in that a perpendicular magnetization pattern is transferred to a perpendicular magnetic recording layer by the magnetic transfer method of the present invention.
本発明の磁気転写方法は、所定の面積の端面を有する主磁極と、所定の面積よりも十分大きい面積の端面を有し、磁界発生用の電流が流されるコイルが巻かれ、かつ磁性部材により前記主磁極と連結されている補助磁極とを用いているので、主磁極と補助磁極との間に磁界を発生させた場合に主磁極近傍に磁束が集中することにより生じる強い垂直磁界を転写磁界として効率的に利用することができ、非磁性基板の表面に所望の転写パターンに応じた互いに孤立した磁性要素からなる磁性層パターンが形成されてなるパターンドマスター担体の転写パターンを記録媒体の垂直磁気記録層に垂直磁化パターンとして良好に転写することができる。なお、パターンドマスター担体として非磁性基板と、該基板上に設けられた互いに独立した磁性要素からなる磁性層パターンとからなるものを使用したことにより、パターンドマスター担体の各磁性要素とそれに面する記録媒体の磁気記録層の部分に、補助磁極から主磁極へ向かう磁束が効率よく進入し、主磁極近傍において良好な転写磁界(垂直磁界)を生じさせることができる。 In the magnetic transfer method of the present invention, a main magnetic pole having an end face of a predetermined area, an end face having an area sufficiently larger than the predetermined area, a coil through which a current for generating a magnetic field is passed, and a magnetic member is used. Since the auxiliary magnetic pole connected to the main magnetic pole is used, when a magnetic field is generated between the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole, a strong vertical magnetic field generated by the concentration of the magnetic flux in the vicinity of the main magnetic pole is transferred. The transfer pattern of the patterned master carrier in which the magnetic layer pattern composed of the magnetic elements isolated from each other according to the desired transfer pattern is formed on the surface of the nonmagnetic substrate can be used as the perpendicular of the recording medium. The magnetic recording layer can be satisfactorily transferred as a perpendicular magnetization pattern. By using a non-magnetic substrate and a magnetic layer pattern comprising independent magnetic elements provided on the substrate as the patterned master carrier, each magnetic element of the patterned master carrier and its surface The magnetic flux from the auxiliary magnetic pole toward the main magnetic pole efficiently enters the magnetic recording layer portion of the recording medium, and a good transfer magnetic field (perpendicular magnetic field) can be generated in the vicinity of the main magnetic pole.
本発明の磁気転写装置は、非磁性基板の表面に所望の転写パターンに応じた互いに独立した磁性要素からなる磁性層パターンが形成されてなるパターンドマスター担体を用いて、記録媒体に設けられている垂直磁気記録層に磁性層パターンによって表されている転写パターンを垂直磁化パターンとして転写する磁気転写装置であって、所定の面積の端面を有する主磁極と、所定の面積よりも十分大きい面積の端面を有する補助磁極と、該補助磁極に巻かれた、磁界発生用の電流が流されるコイルと、主磁極と補助磁極とをそれぞれの端面以外の部分で連結する連結磁性部材とからなり、主磁極の端面および補助磁極の端面が、パターンドマスター担体の非磁性基板の裏面に対向させるとともに、該裏面の延びる方向に所定距離離間させて配置される磁界発生手段を備えているので、主磁極近傍に強い垂直磁界を発生させることができ、パターンドマスター担体の転写パターンを記録媒体の垂直磁気記録層に磁化パターンとして良好に転写することができる。 The magnetic transfer apparatus of the present invention is provided on a recording medium using a patterned master carrier in which a magnetic layer pattern composed of independent magnetic elements corresponding to a desired transfer pattern is formed on the surface of a nonmagnetic substrate. A magnetic transfer device for transferring a transfer pattern represented by a magnetic layer pattern to a perpendicular magnetic recording layer as a perpendicular magnetization pattern, wherein the main magnetic pole has an end face of a predetermined area, and has an area sufficiently larger than the predetermined area. An auxiliary magnetic pole having an end face; a coil wound around the auxiliary magnetic pole through which a current for generating a magnetic field flows; and a connecting magnetic member that connects the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole at portions other than the respective end faces. The end face of the magnetic pole and the end face of the auxiliary magnetic pole face the back surface of the non-magnetic substrate of the patterned master carrier, and are arranged at a predetermined distance in the extending direction of the back surface. Magnetic field generating means is provided, so that a strong perpendicular magnetic field can be generated in the vicinity of the main magnetic pole, and the transfer pattern of the patterned master carrier can be satisfactorily transferred as a magnetization pattern to the perpendicular magnetic recording layer of the recording medium. .
特に、主磁極の所定の面積の端面のトラック方向最大長を、パターンドマスター担体の転写パターンのうちの最大ビット長よりも大きいものとすることにより、転写品質を向上させることができる。 In particular, the transfer quality can be improved by making the maximum length in the track direction of the end face of the main pole in a predetermined area larger than the maximum bit length of the transfer pattern of the patterned master carrier.
本発明の垂直磁気記録媒体は、本発明磁気転写方法によって垂直磁化パターンが高品質に転写されてなる垂直磁気記録層を有することができる。 The perpendicular magnetic recording medium of the present invention can have a perpendicular magnetic recording layer in which a perpendicular magnetization pattern is transferred with high quality by the magnetic transfer method of the present invention.
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の第一の実施形態にかかる磁気転写方法および磁気転写装置の磁界発生手段の要部斜視図であり、図2は図1のII−II線断面の一部拡大図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a perspective view of a main part of a magnetic field generating means of a magnetic transfer method and a magnetic transfer apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of a section taken along line II-II in FIG. .
図1に示す磁界発生手段5は、非磁性基板の表面に所望の転写パターンに応じた互いに独立した磁性要素からなる磁性層パターンが形成されてなるパターンドマスター担体を用いて、磁性層パターンによって表されている転写パターンを記録媒体に設けられている垂直磁気記録層に磁化パターンとして転写する磁気転写装置に備えられるものであり、所定の面積の端面6aを有する主磁極6と、主磁極6の端面6aよりも十分大きい面積の端面7aを有する補助磁極7と、補助磁極7に巻かれたコイル8と、主磁極6と補助磁極7とをそれらの端面6a、7a以外の部分で連結する磁性体からなる連結磁性部材9とからなる。なお、この主磁極6、補助磁極7および連結磁性部材9は連続的な1つの部材から構成されていてもよいし、それぞれを接続して構成されていてもよい。主磁極6および補助磁極7は、少なくとも記録媒体2の最小半径トラックから最大半径トラックに亘る幅を有し、それぞれの端面6aおよび7aがパターンドマスター担体の基板の裏面に対向するように、かつ両端面6aおよび7aを該裏面の延びる方向に所定距離離間させて配置されている。なお、磁気転写装置は、主磁極6および補助磁極7の端面に対向して配置される、互いに密着された円盤状の記録媒体2と円盤状のパターンドマスター担体3を矢印A方向に回転させる図示しない回転手段を備えている。
The magnetic field generating means 5 shown in FIG. 1 uses a patterned master carrier in which magnetic layer patterns composed of magnetic elements independent of each other according to a desired transfer pattern are formed on the surface of a nonmagnetic substrate. A magnetic transfer apparatus for transferring a transfer pattern shown as a magnetization pattern to a perpendicular magnetic recording layer provided on a recording medium. The main
なお、記録媒体2とマスター担体3は、磁気記録面および情報担持面が密着された状態で、マスター担体3が両磁極6および7側となるように配置される。
The
本実施形態のパターンドマスター担体3は、円盤状に形成されており、その表面にスレーブ媒体である記録媒体に転写すべき情報に応じた磁性層パターンを転写パターンとして有するものである。このマスター担体3は、非磁性の基板31と、該基板31上に凸パターンに形成された磁性要素32とを備えてなる。マスター担体3は、部分的に磁性層を有するものが好ましく、例えば、基板31の凹凸の全面に磁性層があるものよりは凸部のみに磁性層があるものが好ましい。また、基板31の表面凹凸パターンの凹部に磁性要素32を埋め込み、表面を平坦としたものでもよい。マスター担体3の転写パターンを担持する情報担持面を、記録媒体2の磁気記録層と密着させて磁界を印加することにより、マスター担体3が担持する転写パターンに応じた磁化パターンを磁気記録層に転写するものである。
The patterned
また、本実施形態のスレーブ媒体である記録媒体2は、両面に磁気記録層が形成されたハードディスク、フレキシブルディスク等の円盤状磁気記録媒体であり、特に、磁気記録層の磁化容易方向が記録面に対して垂直な方向に形成されている垂直磁気記録媒体である。この記録媒体2は、円盤状の基板21の両面にそれぞれ垂直磁気記録層22、23が形成された両面記録可能な垂直磁気記録媒体である。なお、記録媒体2の垂直磁気記録層22、23と基板21との間には、磁化を安定させるために軟磁性層24、25が配されている。
The
図1に示す磁界発生手段5においては、コイル8に電流を流すことによって、補助磁極7と主磁極6との間に磁界が生じる。図2に示すように、補助磁極7の端面7aから出た磁束10はマスター担体3の磁性要素32および記録媒体2の垂直磁気記録層22および軟磁性層24を通過して主磁極6の端面6aに収束する。このとき主磁極6の直下近傍において大きな磁束密度の垂直磁界が生じる。磁束10は、記録媒体21の垂直磁気記録層22に面する磁性層パターンのうち主磁極6の直下にある磁性要素32aに集中するため、この磁性要素32aに面する垂直磁気記録層22の部分に転写磁界Hdu1が印加されることとなる。
In the magnetic field generating means 5 shown in FIG. 1, a magnetic field is generated between the auxiliary
ここでは、主磁極6、補助磁極7、連結磁性部材8、マスター担体4および記録媒体2の記録層22および軟磁性層23により磁気回路が構成されているため、非常に安定した磁界を発生させることができる。
Here, since the magnetic circuit is constituted by the main
磁界発生手段5に対して、密着させたマスター担体3と記録媒体2を矢印A方向に1回転以上させることにより、記録媒体2全面に転写磁界を印加することができる。
A transfer magnetic field can be applied to the entire surface of the
なお、主磁極6の端面6aのトラック方向幅L0(図2参照)は、マスター担体3の磁性層パターンの最大ビット長Lmaxよりも長い。この磁性層パターンの最大ビット長は、磁性要素間の磁性要素の存在しない部分の距離も1つのビットとみなし、磁性要素のビット長および磁性要素間の磁性要素の存在しない部分のビット長のうちの最大のものをいう。主磁極6の幅L0が磁性層パターンの最大ビット長Lmaxよりも短い場合、磁極が磁性要素の存在しない部分の直上となった際に、磁性要素に集中すべき磁束が磁性要素を通過せず直接磁性要素の存在しない部分に進入する磁界パターンとなる虞があり、そのために記録媒体の磁気記録層の磁化反転すべきでない領域が一部磁化反転されてしまう虞がある。本実施形態においては、主磁極6の端面6aのトラック方向幅L0が最大ビット長Lmaxよりも長いので、磁気転写の品位を良好なものとすることができる。
The track width L0 (see FIG. 2) of the
次に、図1に示した転写用磁界印加手段1を用いた磁気転写方法を説明する。図3は、本実施形態の磁気転写方法の基本工程図を示すものであり、これを参照して説明する。 Next, a magnetic transfer method using the transfer magnetic field applying means 1 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 shows a basic process diagram of the magnetic transfer method of the present embodiment, which will be described with reference to this.
まず、図示しない初期直流磁化手段において記録媒体2の磁性層22、23の初期直流磁化を行う。すなわち、図3(a)に示すように、磁性層22、23に対して垂直な方向の初期直流磁界Hinを印加して磁性層を初期直流磁化させる。
First, initial DC magnetization of the
その後、記録媒体2の磁性層22側の面にマスター担体3の情報担持面を密着させた状態で、主磁極6側にマスター担体3がくるように配置する。なお、記録媒体2とマスター担体3は、その半径方向と磁極6の端面6aの延びる方向とを一致させるようにして配置する。
Thereafter, the information carrier surface of the
その後、コイル8に電流を流し、図3(b)に示すように、マスター担体3の磁性層パターンと密着された磁気記録層22に、初期磁化方向と逆向きの転写用磁界Hdu1を印加することにより、磁気記録層22のマスター担体3の磁性要素32に面する部分の磁化が反転される。既述のとおり、記録媒体2とマスター担体3の磁性層パターンの磁性要素32とが密着した箇所において、磁界Hdu1はマスター担体3の磁性要素32に吸いこまれてこの部分に対応する磁気記録層22の部分の磁化が反転し、マスター担体3の磁性要素32の存在しない部分に対応する磁気記録層22の部分の磁化は反転しない。その結果、図3(b)に示すように、記録媒体2の磁気記録層22にはマスター担体3の磁性層パターンに応じた情報(例えばサーボ信号)が磁化パターンとして転写される。なお、この際、図2に示したように、マスター担体3の磁性層パターンおよび記録媒体2の磁気記録層23の補助磁極7直下の部分にも垂直磁界がかかるが、補助磁極側の磁束密度は低いためこの部分の磁気記録層23の磁化は反転しない。
Thereafter, a current is passed through the
転写磁界Hdu1を印加した状態で、磁界発生手段5に対して、密着させた記録媒体2およびマスター担体3を図示しない回転手段により矢印A方向に一回転させることにより記録媒体2の全面に亘る磁気転写を行う。なお、記録媒体2およびマスター担体3を固定し、磁界発生手段5を回転させるようにしてもよい。
With the transfer magnetic field Hdu1 applied, the
一旦、コイル8の電流を止め、主磁極6と補助磁極7を十分離間させて、マスター担体3と記録媒体2を取り出し、マスター担体3と記録媒体2との密着を解除し、記録媒体2の磁気記録層23側に該記録層23用のマスター担体4を密着させる。マスター担体4はマスター担体3と同様に非磁性基板41と、その表面に凸パターンに形成された磁性要素42とからなる。その転写パターンが磁気記録層23用となっている点でのみマスター担体3と異なるものである。その後、密着された記録媒体2とマスター担体4を、マスター担体4が主磁極6側となるように配置し、先の手順と同様にして、記録媒体2の磁気記録層23への磁気転写を行う(図3(c)参照)。マスター担体4の磁性要素42と密着された磁気記録層23に、初期磁化方向と逆向きの転写用磁界Hdu2を印加することにより、磁気記録層23のマスター担体4の磁性要素42に面する部分の磁化が反転される。なお、この場合、磁気記録媒体2自体は、磁気記録層22への転写を行った場合とは天地が逆になっているため、磁気記録層23の初期磁化方向と逆向きの転写磁界Hdu2を印加するためには、転写磁界Hdu1を印加する場合とは逆向きの電流をコイル8に流す必要がある。
Once the current of the
以上のようにして図3(d)に示すように記録媒体2の両磁気記録層23、24にそれぞれ垂直磁化パターンが形成される。なお、図3においては、記録媒体2の両磁気記録層23、24の磁化パターンが一致しているが、表裏の磁化パターンの配置は一致している必要はない。
As described above, perpendicular magnetization patterns are formed on both magnetic recording layers 23 and 24 of the
本実施形態の磁気転写装置によれば、垂直磁気記録媒体へ容易に磁気転写を行うことができ、かつ良好な磁気転写を達成することができる。垂直磁気記録媒体への良好な磁気転写を可能としたことにより、従来の高密度な面内磁気記録媒体よりもさらに大容量の記録媒体を容易に得ることができる。 According to the magnetic transfer apparatus of the present embodiment, it is possible to easily perform magnetic transfer to a perpendicular magnetic recording medium and to achieve good magnetic transfer. By enabling good magnetic transfer to the perpendicular magnetic recording medium, it is possible to easily obtain a recording medium having a larger capacity than a conventional high-density in-plane magnetic recording medium.
なお、初期直流磁界および転写用磁界は、記録媒体の磁気記録層の保磁力、マスター担体およびスレーブ媒体の比透磁率等を勘案して定められた値を採用する必要がある。ただし、転写用磁界の強さとしては、スレーブ媒体の保磁力Hcsの0.5倍以上、2倍以下の値が望ましい。 The initial DC magnetic field and transfer magnetic field need to adopt values determined in consideration of the coercivity of the magnetic recording layer of the recording medium, the relative permeability of the master carrier and the slave medium, and the like. However, the strength of the magnetic field for transfer is preferably 0.5 to 2 times the coercivity Hcs of the slave medium.
なお、上記第一の実施形態においては、両面に垂直磁気記録層を有する記録媒体の各面への磁気転写を逐次行うものとしたが、記録媒体の両面をそれぞれ同時にマスター担体と密着させて同時に磁気転写を行ってもよい。 In the first embodiment, the magnetic transfer to each surface of the recording medium having the perpendicular magnetic recording layer on both surfaces is sequentially performed. However, both surfaces of the recording medium are simultaneously adhered to the master carrier at the same time. Magnetic transfer may be performed.
図4は、第二の実施形態の磁気転写装置に備えられている、両面同時磁気転写を行う場合の磁界発生手段の斜視図を示すものである。図1と同様の要素には同一符号を付し詳細な説明を省略する。 FIG. 4 is a perspective view of a magnetic field generating means provided in the magnetic transfer apparatus of the second embodiment when performing double-sided simultaneous magnetic transfer. Elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態においては、図1に示したものと同様の第一の磁界発生手段5に加え、さらに第二の磁界発生手段5’を備えている。第一の磁界発生手段5は専ら上側のマスター担体3の転写パターンを記録媒体2の該マスター担体3に面する側の垂直磁気記録層に転写するための転写磁界を印加するために用いられ、第二の磁界発生手段5’は、専ら下側のマスター担体4の転写パターンを記録媒体2の該マスター担体4に面する側の垂直磁気記録層に転写するために用いられる。
In the present embodiment, in addition to the first magnetic field generating means 5 similar to that shown in FIG. 1, a second magnetic field generating means 5 'is further provided. The first magnetic field generating means 5 is used exclusively for applying a transfer magnetic field for transferring the transfer pattern of the
第二の磁界発生手段5’は、下側マスター担体4の裏面に対向する側に配置される所定の面積の端面16aを有する主磁極16と、該主磁極16の端面16aより十分大きい面積の端面17aを有する補助磁極17と、該補助磁極17に巻かれた、磁界発生用の電流が流されるコイル18と、主磁極16と補助磁極17とを両端面16aおよび17a以外の部分で連結する磁性体からなる連結磁性部材19とからなる。主磁極16の端面16aおよび補助磁極17の端面17aの面積、比率等は第一の磁界発生手段5の主磁極6および補助磁極7の関係と同様である。
The second magnetic field generating means 5 ′ has a main
第一の磁界発生手段5は、コイル8に電流が流されてHdu1の転写磁界を記録媒体2の上側マスター担体3に面する磁気記録層に印加し、第二の磁界発生手段5’は、コイル18に電流が流されてHdu2の転写磁界を記録媒体2の下側マスター担体4に面する磁気記録層に印加する。
The first magnetic field generating means 5 applies an electric current to the
第一の実施形態の場合と同様にコイル8およびコイル18に電流を流した状態で、密着されたマスター担体3、4および記録媒体2を矢印A方向に1回転以上させれば、記録媒体2全面への磁気転写を行うことができる。
As in the case of the first embodiment, the
上述の各実施形態のパターンドマスター担体3および記録媒体2についてより具体的に説明する。パターンドマスター担体3は、既述のとおり、表面に凹凸パターンを有する非磁性体からなる基板31と、該基板31の凹部に埋め込まれた磁性要素32とを備えてなるものである。基板31は非磁性体からなるものであればよく、その材料としては例えばSi、ガラスなどが挙げられる。表面に凹凸パターンを有する基板31の作製は、フォトリソグラフィー法等を用いて行うことができる。基板の凸部高さ(凹部深さ)は、例えば50〜800nmであり、凹凸パターンの凸部の半径方向の長さは0.05〜20μm、円周方向は0.05〜5μmである。
The patterned
磁性層32の磁性材料としては、Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)が挙げられる。磁性層32としては、主として軟磁性もしくは半硬質磁性等の保磁力の小さい磁性層が用いられている。なお、磁性層の厚み(凸部上面の磁性層の厚み)は、50〜500nmである。
Examples of the magnetic material of the
また、磁性層32の上に耐久性向上のために5〜30nmのダイヤモンドライクカーボン(DLC)等の保護膜が設けられていてもよいし、さらに潤滑剤層が設けられていてもよい。また、磁性層と保護膜の間に、Si等の密着強化層が設けられていてもよい。
In addition, a protective film such as diamond-like carbon (DLC) of 5 to 30 nm may be provided on the
なお、本発明の磁気転写方法および装置に用いられるパターンドマスター担体としては、上記実施形態のマスター担体に限るものではなく、凹凸パターンを備えた非磁性基板の凸部のみに磁性要素を備えたもの、もしくは平板状の非磁性基板上にパターン状に配置された磁性要素からなるもの等であってもよい。 The patterned master carrier used in the magnetic transfer method and apparatus of the present invention is not limited to the master carrier of the above-described embodiment, and magnetic elements are provided only on the convex portions of the nonmagnetic substrate having the concavo-convex pattern. Or a magnetic element arranged in a pattern on a flat non-magnetic substrate.
一方、記録媒体2は、既述のとおり、ハードディスク、高密度フレキシブルディスクなどの円盤状磁気記録媒体であり、その磁気記録層22、23としては、塗布型磁気記録層あるいは金属薄膜型磁気記録層が形成されている。なお、磁気記録層22、23は、トラック面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する磁気異方性を備えている垂直磁気記録層である。なお、金属薄膜型磁気記録層の磁性材料としては、Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)を用いることができる。なお、磁性材料の下(支持体側)に必要な磁気異方性をつけるために非磁性の下地層を設けることが好ましい。この非磁性の下地層は、結晶構造と格子定数を磁気記録層に合わせることが必要であり、そのような材料としては、Ti、Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru、Pd等が挙げられる。また、磁性層の垂直磁化状態を安定化させ、また、記録再生時の感度を向上させるために非磁性下地層の下にさらに軟磁性層24、25からなる裏打ち層設けられている。
On the other hand, as described above, the
なお、磁気記録層厚は10nm以上500nm以下であることが好ましく、さらに好ましくは20nm以上200nm以下である。また、非磁性層厚は、10nm以上150nm以下が好ましく、さらに好ましくは20nm以上80nm以下である。また、裏打ち層厚は50nm以上2000nm以下が好ましく、さらに好ましくは80nm以上400nm以下である。 The magnetic recording layer thickness is preferably 10 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 200 nm or less. The nonmagnetic layer thickness is preferably 10 nm or more and 150 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 80 nm or less. Further, the backing layer thickness is preferably 50 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 80 nm or more and 400 nm or less.
2 垂直磁気記録媒体
3、4 パターンドマスター担体
5、5’ 磁界発生手段
6、16 主磁極
7、17 補助磁極
8、18 コイル
9、19 連結磁性部材
21 記録媒体支持体
22、23 垂直磁気記録層
24、25 軟磁性層
31、41 マスター担体基板
32、42 磁性要素
2 perpendicular
21 Recording media support
22, 23 Perpendicular magnetic recording layer
24, 25 Soft magnetic layer
31, 41 Master carrier substrate
32, 42 Magnetic element
Claims (4)
非磁性基板の表面に所望の転写パターンに応じた互いに独立した磁性要素からなる磁性層パターンが形成されてなるパターンドマスター担体と垂直磁気記録層を有する記録媒体とを、前記磁性層パターンを有する面と前記垂直磁気記録層を有する面とを密着させ、前記主磁極の端面と前記補助磁極の端面とを前記パターンドマスター担体の非磁性基板の裏面に対向させて配置し、前記コイルに電流を流し、該コイルに電流が流れることによって前記主磁極の近傍に生じる磁界により、前記磁性層パターンによって表される前記転写パターンを前記垂直磁気記録層に垂直磁化パターンとして転写することを特徴とする磁気転写方法。 A main magnetic pole having an end face of a predetermined area, an end face having an area sufficiently larger than the predetermined area, a coil through which a current for generating a magnetic field flows is wound, and connected to the main magnetic pole by a magnetic member Using the auxiliary magnetic pole
A patterned master carrier having a magnetic layer pattern formed of independent magnetic elements corresponding to a desired transfer pattern on the surface of a nonmagnetic substrate, and a recording medium having a perpendicular magnetic recording layer, the magnetic layer pattern A surface having the perpendicular magnetic recording layer in close contact, and an end surface of the main magnetic pole and an end surface of the auxiliary magnetic pole are disposed to face the back surface of the nonmagnetic substrate of the patterned master carrier, and current is supplied to the coil. The transfer pattern represented by the magnetic layer pattern is transferred to the perpendicular magnetic recording layer as a perpendicular magnetization pattern by a magnetic field generated in the vicinity of the main magnetic pole when a current flows through the coil. Magnetic transfer method.
所定の面積の端面を有する主磁極と、
前記所定の面積よりも十分大きい面積の端面を有する補助磁極と、
該補助磁極に巻かれた、磁界発生用の電流が流されるコイルと、
前記主磁極と前記補助磁極とをそれぞれの端面以外の部分で連結する連結磁性部材とからなり、
前記主磁極の端面および前記補助磁極の端面が、前記パターンドマスター担体の非磁性基板の裏面に対向させるとともに、該裏面の延びる方向に所定距離離間させて配置される磁界発生手段を備えてなることを特徴とする磁気転写装置。 Using a patterned master carrier in which magnetic layer patterns composed of magnetic elements independent of each other according to a desired transfer pattern are formed on the surface of a nonmagnetic substrate, the magnetic layer is applied to the perpendicular magnetic recording layer provided on the recording medium. A magnetic transfer device for transferring the transfer pattern represented by the layer pattern as a perpendicular magnetization pattern,
A main pole having an end face of a predetermined area;
An auxiliary magnetic pole having an end face with an area sufficiently larger than the predetermined area;
A coil wound around the auxiliary magnetic pole and carrying a current for generating a magnetic field;
It consists of a connecting magnetic member that connects the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole at portions other than the respective end faces,
The end face of the main magnetic pole and the end face of the auxiliary magnetic pole are opposed to the back surface of the non-magnetic substrate of the patterned master carrier, and are provided with magnetic field generating means arranged at a predetermined distance in the extending direction of the back surface. A magnetic transfer apparatus characterized by that.
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