JPH01211343A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH01211343A
JPH01211343A JP3510588A JP3510588A JPH01211343A JP H01211343 A JPH01211343 A JP H01211343A JP 3510588 A JP3510588 A JP 3510588A JP 3510588 A JP3510588 A JP 3510588A JP H01211343 A JPH01211343 A JP H01211343A
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material

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、磁気カー効果を利用して読み出しすることが
できるキュリー点記録タイプの磁性層を使用した、重ね
書き可能な光磁気記録媒体に関する。
〔従来の技術〕
消去可能な光デイスクメモリとして光磁気ディスクが知
られている。光磁気ディスクは、従来の磁気ヘッドを使
った磁気記録媒体と比べて高密度記録、非接触での記録
再生などが可能であるという長所がある反面、記録前に
一度記録部分を消去しなければならない(一方向に着磁
しなければならない)という欠点があった。この欠点を
補う為に、記録再生用ヘッドと消去用ヘッドを別々に設
ける方式、あるいは、レーザーの連続ビームを照射しつ
つ、同時に印加する磁場を変調しながら記録する方式な
どが提案されている。
しかし、これらの方法は、装置が大がかりとなり、コス
ト高になる欠点あるいは高速の変調ができないなどの欠
点を有する。
そこで、最近、従来の装置構成に簡易な磁界発生手段を
付設するだけで、磁気記録媒体と同様な重ね書き(オー
バーライド)を可能にした光磁気記録方法が提案されて
いる(本願出願人の特願昭62−20384号等)。
この方法では、低いキュリー温度で高い保磁力を有する
第1磁性層と、この磁性層に比べて相対的に高いキュリ
ー温度と低い保磁力を有する第2磁性層とから成る、交
換結合した二層構造の垂直磁化膜が記録媒体として用い
られている。
この媒体の設計に際しては、第1磁性層と第2磁性層の
飽和磁化、保磁力および膜厚、そして、二層間の交換結
合の強さを考えなけばならない。
例えば、磁性層に希土類−鉄族非晶質合金薄膜を用いた
場合、その飽和磁化は希土類と鉄族の組成比を変えるこ
とによって制御することが可能であるし、その保磁力も
希土類元素の種類を選ぶことによって、あるいは2種類
以上の希土類元素を用いてその組成比を変えることによ
って、制御することが可能である。また、膜厚も自由に
制御可能である。すなわち、飽和磁化、保磁力および膜
厚はそれぞれかなり独立に制御することが可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、二層間の交換結合の強さは、希土類と鉄族元
素の組成比や膜厚によっては変わらないものの、希土類
元素の種類によって影響を受けるので、交換結合の強さ
と保磁力とを独立に制御することが困難である。また、
第1、第2磁性層において、交換結合の強さの制御は、
希土類元素の種類を変える以外の有効な方法はない。
したが7て、媒体の作製に関してはかなりの制約が存在
し、容易に作製することが困難であった。
本発明の目的は、交換結合の強さと保磁力も独立に制御
可能であって、作製上の制約が少ない光磁気記録媒体を
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、いままでの第1磁性層と第2磁性層との間に
、特定要件を満たす第3の磁性層を付設することによっ
て、界面磁壁エネルギーの強さを制御し、上記目的を達
成しようとするものである。即ち、本発明は、低いキュ
リー温度と高い保磁力を有する第1磁性層と、この磁性
層に比べて相対的に高いキュリー温度と低い保磁力を有
する第2磁性層とからなる、交換結合した二層構造の垂
直磁化膜を基板上に有して成る、レーザーパワーの変調
による重ね書き可能な光磁気記録媒体において、前記第
1磁性層と前記第2磁性層の間に、これらの磁性層に比
べて相対的に小さな磁壁エネルギーを有する垂直磁化膜
である第3磁性層を設けることを特徴とする光磁気記録
媒体である。特に第3磁性層をGd−Fe、 Gd−F
e−GoまたはGd−Goとすると上記目的達成により
効果的である。
本発明をより詳細に説明する前に、その理解の便のため
、交換結合の強さと磁壁エネルギーとの関連について言
及する。
交換結合二層膜では、第1層のスピンと第2層のスピン
が量子交換相互作用によって互いに平行になろうとする
(動きがある。この(動きに逆らって、外部から磁界を
加えて片方の磁化のみを反転させると、二層の界面にス
ピンがねじれた領域ができる。この領域を界面磁壁と呼
び、この磁壁のエネルギーの大きさによって交換結合の
強さを見積もることができる。この磁壁は、単層膜の磁
化反転過程中にできる通常の磁壁とは異なるが、同程度
のエネルギーを蓄えると考えられる。すなわち、通常の
磁壁エネルギーが大きなものは、界面磁壁エネルギーも
大きく、交換結合の強さも大きいことになる。
希土類−鉄族非晶質金属薄膜で考えると、例えば、Gd
 −FeやGd−Goのように、希土類元素がGdのも
のでは、通常の磁壁エネルギーの大きさは1〜3erg
/cm2と報告されている。
また、Tb−FeやTb−Goのように、希土類元素が
Tbのものでは、その垂直磁気異方性エネルギーがGd
系に比べて約5倍程度大きく、磁壁エネルギーは垂直磁
気異方性エネルギーの平方根に比例するので、Tb−1
%では通常の磁壁エネルギーの大きさは約2〜7erg
/cm2と見積もられる。すなわち、Gd系の交換結合
二層膜では界面磁壁エネルギーも約1〜3 erg /
 cm2程度であり、Tb系の交換結合二層膜では界面
磁壁エネルギーも約2〜7erg/Cl112程度と見
積もられる。また、一方の層がGd系、他の層がTb系
の交換結合二層膜の場合には、界面磁壁エネルギーはよ
り小さい方、(この場合にはGd系)の磁壁エネルギー
と同程度(約1〜3erg/CLI+2)になると考え
られる。
実際に、報告された例では、Gd −にO/ Gd −
Goの二層膜で約1 erg / cm2. Gd −
Fe/ Tb −Fe二層膜で約1〜2erg 7cm
2. Tb−Fe−(:o/Tb−Fe−G。
二層膜で約5 erg / cm2である。
次に、本発明の説明に移る。
レーザーパワーの変調による重ね書き可能な交換結合二
層膜では、外部磁界なしで第1、第2磁性層間に界面磁
壁を安定に保持しなくてはならないため、両層の保磁力
が共にある程度大きくなけてはならない。このようにす
るためには、実際上、希土類元素としてはTbを両層に
用いなくはならない。しかし、Tb系の交換結合二層膜
では界面磁壁エネルギーが約5erg/Cl112とか
なり大きくなってしまう。
重ね書き可能な交換結合二層膜としては、外部磁界なし
で、界面磁壁を安定に保持し、かつ外部磁界によって、
第2磁性層の磁化を容易に反転させるため、界面磁壁エ
ネルギーは好ましくは約3erg/cm2以下、より好
ましくは約2erg 7cm2以下である。前記2つの
条件を満足させるため、従来の構成では、磁性層の膜厚
を不当に厚くしていた。あるいは、磁壁エネルギーはそ
のままで外部磁界(初期化磁界)を不当に大きくしなけ
ればならなかった。
本発明では、レーザーパワーの変調による重ね書き可能
な交換結合二層膜の第fMi性層と第2磁性層の間に、
これらの磁性層に比べて相対的に小さな磁壁エネルギー
を有する垂直磁化膜である第3磁性層を設けることによ
って、保磁力を望ましい値に保持しつつ、界面磁壁エネ
ルギー、ひいては交換結合の強さを制御する。
この第三磁性層としては、Gd −Fe%Gd−Fe−
Go、 Gd−Goなど、通常の磁壁エネルギーの小さ
なものが好ましい。第3磁性層の膜厚を変えることによ
って、第1.2磁性層の希土類の、種類を変えなくても
、界面磁壁エネルギーの大きさ、ひいては第1と第2磁
性層の間に働く交換結合の強さを制御することができる
第3磁性層の膜厚を第3磁性層の通常の磁壁幅以上にす
ると、界面磁壁エネルギーは小さく一定(約2 erg
 / cm2)であり、磁壁幅より非常に薄くすると、
界面磁壁エネルギーはほとんど変わらず大きい(約5 
erg / Cl112 )、その中間の膜厚では、界
面磁壁エネルギーも中間の値になる。なお、Gd−Fe
、 Gd−Fe−(:o%Gd−11:oの磁壁幅は約
200〜300人と見積もられる。
〔実施例〕
スライドガラス上に、酸化防止のためのSi3N4を1
00人、第1磁性層としてTb −Fe −Go (F
e −Go副格子磁化優勢、50 emu/cm3)を
400人、第3磁性層としてGd −Fe −Go (
Fe −Go副格子磁化−優勢、100 emu/cm
3) 、第2磁性層としてTb−Fe −Go (Tb
副格子磁化優勢、150 emu/cm3)を400人
、酸化防止のためのSi3N4を100人、順次真空を
破ることなく連続してマグネトロンスパッタリング装置
を用いて成膜し、試料を作製した。Arガス圧は0.1
5Paとし、Si3N4の成膜速度は約40人/win
、磁性層の成膜速度は約100人/11inであった。
成膜後、試料をI X 1 cmに切り出し、振動試料
型磁力計によって、磁化曲線を測定し、ヒステリシスル
ープのシフト量と飽和磁化の大きさから界面磁壁エネル
ギーを算出した。
第3磁性層のGd −Fe −Goの膜厚が、0〜50
人(試料A)のとき界面磁壁エネルギーは約6 erg
/cm2であり、100人のとき(試料B)約5erg
 7cm2.200人のとき、約3 erg 7cm2
.250〜300Å以上のとき(試料C)で約2erg
/ctn2となった。
比較用に、第3磁性層を設けない以外は同様にして試料
りを作製した。
界面磁壁エネルギーは約6 erg / crn2であ
った。
上記試料と同様な方法で、130mmφのポリカーボネ
ート基板上に、試料A、B、C%Dと層構造、膜厚、材
料が対応する光磁気記録媒体A、B、C,Dを、作製し
た。
光磁気記録媒体A、B、Dでは、交換結合の効果の方が
第2磁性層の保磁力よりも大きく、外部磁界なしで界面
磁壁を安定に保持できなかった。
したがって、光磁気記録媒体A、B、Dでは重ね書き動
作ができなかった。
一方、光磁気記録媒体Cでは、外部磁界なしで界面磁壁
を安定に保持でき、初期化磁界5にOe、バイアス磁界
200 Oe1回転数1800rpm、5.2mWと8
.2mWの二値のレーザーパワーを印加しつつ記録を行
なったところ、重ね書き動作ができることが確認できた
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、レーザーパワーの変調によ
る重ね書き可能な交換結合二層膜の第1磁性層と第2磁
性層の間に、これらの磁性層と比べて相対的に小さな磁
壁エネルギーを有する垂直磁化膜である第36fi性層
を設けることにより、界面磁壁エネルギーを制御するこ
とが可能になり、結果的に、交換結合の強さと保磁力も
独立に制御可能となり、作製上の制約が少なくなった。
出 願 人  キャノン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)低いキュリー温度と高い保磁力を有する第1磁性層
    と、この磁性層に比べて相対的に高いキュリー温度と低
    い保磁力を有する第2磁性層とからなる、交換結合した
    二層構造の垂直磁化膜を基板上に有して成る、レーザー
    パワーの変調により重ね書き可能な光磁気記録媒体にお
    いて、前記第1磁性層と前記第2磁性層の間に、これら
    の磁性層に比べて相対的に小さな磁壁エネルギーを有す
    る垂直磁化膜である第3磁性層を設けることを特徴とす
    る光磁気記録媒体。 2)前記第3磁性層がGd−Fe、Gd−Fe−Coま
    たはGd−Coであることを特徴とする請求項1記載の
    光磁気記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01273248A (ja) * 1988-04-25 1989-11-01 Nikon Corp 磁性層間の交換結合力が制御されたオーバーライト可能な光磁気記録媒体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01273248A (ja) * 1988-04-25 1989-11-01 Nikon Corp 磁性層間の交換結合力が制御されたオーバーライト可能な光磁気記録媒体

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