JP2009230812A - ガラス基板および熱アシスト磁気記録ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】より確実にクロスライトの発生を防止できる熱アシスト磁気記録ディスクを製造するためのガラス基板および熱アシスト磁気記録ディスクを提供すること。
【解決手段】同心円状に配置した複数の記録磁性部と該記録磁性部間に周方向に沿って介在し該記録磁性部よりも熱伝導率が低い非磁性部とを主表面上に形成して熱アシスト磁気記録ディスクを製造するためのガラス基板であって、前記非磁性部を形成すべき領域の表面の平均２乗粗さが１ｎｍ以下である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱アシスト磁気記録ディスクを製造するためのガラス基板および熱アシスト磁気記録ディスクに関するものである。

近年の情報処理において取扱う情報の容量の増大に伴い、ハードディスク等の磁気記録ディスクの記録容量は年々増加しており、これに伴い磁気記録ディスクの記録密度も年々向上している。たとえは、近年では１インチ当たり１００ギガバイトという超高記録密度の磁気記録ディスクも実現されている。

高記録密度を実現する方法として、磁気記録ディスクの主表面からの磁気ヘッドの浮上高さを低くする方法がある。しかしながら、磁気記録ディスクの主表面上に磁気ヘッドが進入できないような周期のうねりが存在すると、その粗さ以下には浮上高さを設定できない。これに対して、たとえば特許文献１には、磁気記録ディスクの基材となるガラス基板の表面粗さを、１ｎｍ以下の平均粗さと１５ｎｍ以下の最大粗さとに抑えることによって、浮上高さを低くできることが開示されている。

一方、高記録密度を実現する他の方法として、熱アシスト磁気記録方式を用いる方法がある。この方式は、磁気記録を行なうに際し、近接場に設置されたレーザ装置から情報を記録すべき部分にレーザを照射し、当該部分を昇温させて保磁力を下げることによって、磁気ヘッドによる当該部分への着磁を容易にするものである。この方式を用いることにより、通常時の保持力が高い磁性材料を用いて記録磁性部を構成することができるので、熱ゆらぎによる磁化の消失を防止しつつ、磁気記録ディスクの各記録トラックの幅を狭くして記録密度を高めることができる。以下、熱アシスト磁気記録方式を用いた磁気記録ディスクを熱アシスト磁気記録ディスクと記載する。

ところで、熱アシスト磁気記録方式においては、熱拡散によって記録を行なう部分以外にも昇温領域が広がる。その結果、記録すべきトラックに隣接するトラックにおいても部分的な着磁が発生し、当該隣接トラックにおけるデータの劣化ないし消失に至る可能性がある。これをクロスライトという。これに対して、たとえば特許文献２には、各記録トラック間に、記録トラックの熱伝導率の１００分の１以下の熱伝導率を有する非磁性部を介在させ、レーザ照射による昇温領域が隣接する記録トラックまで広がることを防止することによって、クロスライトを防止する技術が開示されている。

特開２０００−２００４１４号公報 特開２００７−１３４００４号公報

しかしながら、従来の熱アシスト磁気記録ディスクは、記録トラック間に熱伝導率が低い非磁性部を介在させた場合にも、クロスライトが発生するおそれがあるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より確実にクロスライトの発生を防止できる熱アシスト磁気記録ディスクを製造するためのガラス基板および熱アシスト磁気記録ディスクを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガラス基板は、同心円状に配置した複数の記録磁性部と該記録磁性部間に周方向に沿って介在し該記録磁性部よりも熱伝導率が低い非磁性部とを主表面上に形成して熱アシスト磁気記録ディスクを製造するためのガラス基板であって、前記非磁性部を形成すべき領域の表面の平均２乗粗さが１ｎｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明に係るガラス基板は、上記発明において、前記記録磁性部および前記非磁性部を形成すべき各領域の表面の平均粗さが１ｎｍ以下あり、最大粗さが１５ｎｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明に係るガラス基板は、上記発明において、リドロー法を用いて製造されたことを特徴とする。

また、本発明に係る熱アシスト磁気記録ディスクは、上記発明のいずれか１つのガラス基板の主表面上に、同心円状に配置した複数の記録磁性部と、前記記録磁性部間に周方向に沿って介在し該記録磁性部よりも熱伝導率が低い非磁性部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、非磁性部を形成すべき表面領域の平均２乗粗さが１ｎｍ以下であるので、記録磁性部にレーザを照射したときの非磁性部の昇温が防止されるため、より確実にクロスライトの発生を防止できる熱アシスト磁気記録ディスクを製造するためのガラス基板および熱アシスト磁気記録ディスクを実現できるという効果を奏する。

以下に、図面を参照して本発明に係るガラス基板および熱アシスト磁気記録ディスクの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ディスクの模式的な断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ディスク（以下、磁気記録ディスクと記載する）１０は、中心に孔１ａが形成されたガラス基板１の主表面上に、記録層２と、記録層２を保護する保護層３とを備えている。

ガラス基板１は、たとえばアモルファスガラスや結晶化ガラスなどのガラスセラミックスを用いることができる。なお、成形性や加工性の観点からアモルファスガラスを用いることが好ましく、たとえば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、風冷または液冷等の処理を施した物理強化ガラス、化学強化ガラスなどを用いることが好ましい。

保護層３は、記録層２を外界から保護するためのものであり、熱アシスト磁気記録方式に用いるレーザ光の波長であるたとえば４００ｎｍの光に対して透明な誘電体、たとえばＳｉＮ、ＳｉＯ_２からなる。

図２は、図１に示す磁気記録ディスク１０におけるガラス基板１と記録層２との界面の一部拡大図である。図２に示すように、記録層２は、複数の記録磁性部２１と、複数の非磁性部２２とを備えている。

各記録磁性部２１は、ガラス基板１の各領域１１の表面１１ａにおいて、孔１ａの周囲に同心円状に形成され、磁気記録ディスク１０の記録トラックを構成している。各記録磁性部２１は、たとえばＣｏ合金、Ｆｅ合金、またはＴｂ−Ｃｏ系などの希土類遷移金属アモルファス合金などの磁性材料からなる。また、各記録磁性部２１の幅は、たとえば１４０ｎｍ以下であり、厚さはたとえば３０ｎｍである。

また、各非磁性部２２は、各記録磁性部２１と同様に、ガラス基板１の各領域１２の表面１２ａにおいて、孔１ａの周囲に同心円状に形成されているとともに、記録磁性部２１間に周方向に沿って介在している。この各非磁性部２２は、熱アシスト磁気記録方式に用いるレーザ光の波長であるたとえば４００ｎｍの光に対して透明な誘電体、たとえばＳｉＮ、ＳｉＯ_２からなる。また、各非磁性部２２の幅は、たとえば３０〜１４０ｎｍ以下であり、厚さはたとえば３０ｎｍである。また、各非磁性部２２の熱伝導率は、各非磁性部２２の熱伝導率より低く、好ましくは１／１００以下であり、たとえば１×１０^−３〜１Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。

この磁気記録ディスク１０は、情報の記録時には、記録磁性部２１の情報を記録すべき部分にレーザ光を照射して昇温させ、その部分の保持力を下げた状態で磁気ヘッドによる着磁を行なう。

ここで、この磁気記録ディスク１０は、非磁性部２２の熱伝導率が低いので、昇温領域が、熱拡散によって記録磁性部２１において昇温させた部分から隣接する記録磁性部２１まで広がることが抑制されるため、クロスライトが抑制される。

さらに、この磁気記録ディスク１０は、非磁性部２２を形成すべき領域１２の表面１２ａの平均２乗粗さが１ｎｍ以下なので、レーザ照射時に非磁性部２２が昇温することが防止されるため、より確実にクロスライトが抑制される。

以下、具体的に説明する。図３は、本発明の作用を説明する説明図である。記録磁性部２１の情報を記録すべき部分に照射されたレーザ光Ｌ１は、その部分を昇温させる。レーザ光Ｌ１の照射による記録磁性部２１への入射エネルギーをＱ_１、記録磁性部２１の温度をＴ_１、記録磁性部２１の熱伝導率をｋ_１、ガラス基板１の領域１１の温度をＴ_３、記録磁性部２１と領域１１との接触面積をＡ_１、記録磁性部２１の厚さをｘとすると、記録磁性部２１内での熱伝導は以下の式で表される。

つぎに、昇温した記録磁性部２１と非磁性部２２との間では熱伝導率に差があるため、熱伝導が小さい。一方、記録磁性部２１からは熱輻射Ｌ２が発生する。記録磁性部２１の材質に依存する定数をａとすると、熱輻射Ｌ２の強度Ｉは以下の式で表される。

この熱輻射Ｌ２が、非磁性部２２が形成される領域１２の表面１２ａに到達すると、表面１２ａの表面粗れによってその一部が熱に変換される。このとき発生する熱量をＱ_２とし、ガラス基板１の材料に依存する係数をαとし、表面１２ａの平均２乗粗さをｔとし、非磁性部２２と領域１２との接触面積をＡ_２とすると、Ｑ_２は以下の式で表される。

そして、非磁性部２２の温度をＴ_２、非磁性部２２の熱伝導率をｋ_２、ガラス基板１の領域１２の温度をＴ_４、非磁性部２２と領域１２との接触面積をＡ_２とすると、非磁性部２２内での熱伝導は以下の式で表される。

ここで、温度Ｔ_４については、以下の式のように見積もることができる。

したがって、上記各式を用いると、Ｔ_２は以下の式で表される。

すなわち、上記式に示すように、非磁性部２２の温度Ｔ_２については、非磁性部２２が形成される領域１２の表面１２ａの平均２乗粗さｔに依存する。したがって、平均２乗粗さｔが小さければ、温度Ｔ２は低くなる。そして、平均２乗粗さｔが１ｎｍ以下であれば、温度Ｔ２は十分に低くなる結果、より確実にクロスライトが抑制されることとなる。

なお、領域１２の表面１２ａの平均２乗粗さが１ｎｍ以下であれば、上記の効果は得られるのであり、記録磁性部２１が形成される領域１１の表面１１ａの平均２乗粗さについては特に限定はされない。

また、さらに、磁気記録ディスク１０において、記録磁性部２１および非磁性部２２を形成すべき各領域１１、１２の表面１１ａ、１２ａの平均粗さが１ｎｍ以下、最大粗さが１５ｎｍ以下であれば、磁気ヘッドの浮上高さを低くできるので、記録密度を高くでき好ましい。

なお、上記の平均２乗粗さが１ｎｍ以下のガラス基板１は、以下のようにして製造することができる。すなわち、はじめに、原材料となるガラス板を公知の方法でコアリングして、ドーナツ状のガラス基板を成形する。つぎに、公知の両面同時研磨機等を用いて、成形したガラス基板を研磨する粗研磨工程を行う。つぎに、粗研磨したガラス基板をさらに研磨する精密研磨工程を行い、所望の厚さのガラス基板１を製造する。

ここで、原材料となるガラス板を製造する際に、たとえば、特開平１１−１９９２５５号公報に開示されるような、フロート法等を用いて製造した母材ガラス板を加熱して軟化し、所望の厚さに延伸するリドロー法を用いれば、平均２乗粗さがきわめて小さいガラス板を容易に製造できるので好ましい。

以下に、本発明の実施例及び比較例を示す。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

（実施例１〜３、比較例１）
リドロー法を用いてアルミノシリケートガラスからなる厚さ６４３μｍのガラス板を製造し、このガラス板をコアリングして成形した外径が６５ｍｍ、孔の内径が２０ｍｍのドーナツ状のガラス基板に対して、市販の両面同時研磨機を用いて、複数の異なる研磨条件の下で粗研磨工程および精密研磨工程を行い、厚さ６３６μｍのガラス基板を製造した。

つぎに、原子間力顕微鏡を用いて、製造したガラス基板の表面粗さを測定し、最大粗さが１５ｎｍ、平均粗さが１ｎｍであって、平均２乗粗さが互いに異なる４つのガラス基板を選別した。そして、これらのガラス基板の主表面上に、Ｃｏ合金からなる厚さ３０ｎｍ、幅１４０ｎｍの記録磁性部を複数トラック形成し、さらに各トラック間にＳｉＮからなる厚さ３０ｎｍ、幅１４０ｎｍの非磁性部を形成すると同時に保護層を形成し、実施例１〜３、比較例１の磁気記録ディスクを作製した。ここで、各磁気記録ディスクの平均２乗粗さは、実施例１〜３のものがそれぞれ１ｎｍ、０．１ｎｍ、０．５ｎｍであり、比較例１のものが５ｎｍであった。

そして、これらの磁気記録ディスクを熱アシスト磁気記録方式の磁気記録ディスク装置に組み込み、クロスライトの発生の有無を確認する実験を行なった。この実験において用いたレーザ光の波長は４００ｎｍ、パワーは０．５ｍＷであった。また、この実験においては、レーザ光を照射した際の記録磁性部の温度と、これに隣接する非磁性部の温度とを計算した。

図４は、実施例１〜３、比較例１の磁気記録ディスクの最大粗さＲｍａｘ、平均粗さＲａ、平均２乗粗さＲｑ、記録磁性部と非磁性部との温度差Ｔ_１−Ｔ_２、クロスライトの有無の判定結果を示した図である。図４に示すように、実施例１〜３の場合は、温度差Ｔ_１−Ｔ_２がいずれも１５０℃以上と大きく、クロスライトも発生せず判定は「○」であったが、比較例１の場合は、温度差Ｔ_１−Ｔ_２が１３９℃と小さくなるとともに、クロスライトが発生して判定が「×」となった。

本発明の実施の形態に係る熱アシスト磁気記録ディスクの模式的な断面図である。 図１に示す磁気記録ディスクにおけるガラス基板と記録層との界面の一部拡大図である。 本発明の作用を説明する説明図である。 実施例１〜３、比較例１の磁気記録ディスクの最大粗さＲｍａｘ、平均粗さＲａ、平均２乗粗さＲｑ、記録磁性部と非磁性部との温度差Ｔ_１−Ｔ_２、クロスライトの有無の判定結果を示した図である。

符号の説明

１ ガラス基板
１ａ 孔
２ 記録層
３ 保護層
１０ 磁気記録ディスク
１１ａ、１２ａ 表面
１１、１２ 領域
２１ 記録磁性部
２２ 非磁性部

Claims (4)

1. 同心円状に配置した複数の記録磁性部と該記録磁性部間に周方向に沿って介在し該記録磁性部よりも熱伝導率が低い非磁性部とを主表面上に形成して熱アシスト磁気記録ディスクを製造するためのガラス基板であって、
   前記非磁性部を形成すべき領域の表面の平均２乗粗さが１ｎｍ以下であることを特徴とするガラス基板。
2. 前記記録磁性部および前記非磁性部を形成すべき各領域の表面の平均粗さが１ｎｍ以下あり、最大粗さが１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板。
3. リドロー法を用いて製造されたことを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のガラス基板の主表面上に、同心円状に配置した複数の記録磁性部と、前記記録磁性部間に周方向に沿って介在し該記録磁性部よりも熱伝導率が低い非磁性部と、を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気記録ディスク。

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