JPH02214047A - 光磁気記録媒体 - 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］ 本発明はレーザービーム等の収束光の熱エネルギーによ
り情報の記録を行い、磁気光学効果によって再生を行う
光磁気記録ならびに光磁気記録媒体に関わり、特に光変
調方式によるダイレクトオーバーライトが可能な光磁気
記録媒体に関する。

［従来の技術］ 光磁気記録方式は高密度記録・ランダムアクセス・消去
可能な記録方式として様々に研究開発されており、その
第一世代のものが既に市場に登場している。これを第一
世代と呼ぶのは、書換えが可能と言っても一旦書き込ん
だ情報を別の情報に書き換えるためには、まず記録しで
ある情報の消去を行い媒体の回転を１周待った後新たな
情報の記録を行うという２段階の手続きが必要で、いわ
ゆるダイレクトオーバーライトができないためである。

光磁気記録の用途を広げて行くためには、このダイレク
トオーバライドを実現し高速な記録が可能な第二世代の
登場が不可欠であると言われている。

これまでにいくつかのダイレクトオーバーライト方式が
提案されているが、これらのうち例えばＡｐｐｌ、　Ｐ
ｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　４９．４７３−４７４　（１９
８６）やＡｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　５２．１
５３７−ＩＦ；３９（１９８８）に開示されているよう
な光変調方式によれば、レーザービームのパルス幅なら
びにパルスの高さを情報の記録時と消去時で変えること
によって、バイアス磁界の向きならびに大きさを変える
ことなくダイレクトオーバーライトを実現することがで
きる。これらの方式における記録の消去は以下のメカニ
ズムによって行われるとされている。

いま広くて薄い磁性膜にバブル磁区があるとすると、そ
のブロッホ磁壁に作用する力はブロッホ磁壁の磁壁エネ
ルギーによる力と反磁界エネルギーによる力と静磁エネ
ルギーによる力の和によって与えられる。このうちブロ
ッホ磁壁エネルギーによる力は磁区の収縮に、後者の二
つの力は磁区の拡大に作用する。前述のダイレクトオー
バーライト方式においては、記録パルス照射時のブロッ
ホ磁壁エネルギーにより磁壁に働（力が比較的小さいた
め記録磁区が形成されるが、消去パルス照射時には記録
層の温度勾配が大きく、そのためブロッホ磁壁エネルギ
ーによる磁壁に働く力も大きいので、新たに形成した磁
区は記録ドメインを飲み込んで収縮して小さな残留磁区
を形成する。さらに連続して発せられた次の消去パルス
によってこの残留磁区をも吸収し消去が行われるのであ
る。

この光変調法によるダイレクトオーバーライト方式は磁
界の反転動作を必要としないので他の方式と比べ高い周
波数での記録が可能で、且つバイアス磁界の発生に永久
磁石を使用できることから注目を集めている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したように光変調方式における消去メカニズムの基
礎は記録媒体上の温度分布で決まる記録層の磁気的性質
の分布にある。それ故、記録媒体上の温度分布が十分に
大きくないときには磁区の収縮が十分に行われず消去が
不完全になる。従って記録媒体を高速で回転させたとき
、消去に必要な温度勾配が得られないことから、完全な
ダイレクトオーバーライトが遂行できなくなるという問
題点を有している。

そこで本発明は上述の問題点を解決するものでその目的
とするところは、媒体回転数が大きい場合にも光変調に
よるダイレクトオーバーライトが可能な光磁気記録媒体
を提供することを目的とする。

［課題　を解決するための手段］ 本発明の光磁気記録媒体は、情報の記録時と消去時にバ
イアス磁界の方向ならびに大きさを変えることなくレー
ザーパルスの変調のみによるダイレクトオーバーライト
が可能な光磁気記録媒体において、少なくとも希土類−
遷移金属合金から成る第一の磁性層と該磁性層に隣接す
る希土類−遷移金属合金から成る第二の磁性層を具備す
ることを特徴とする。また前記第一の磁性層に情報を記
録したとき、該第一の磁性層の記録部と前記第二の磁性
層の界面に磁壁が存在し、且つ該第一の磁性層の非記録
部と該第二の磁性層の界面に磁壁が存在しないことを特
徴とする。

［作用］ 上述したようにこの光変調法によるダイレクトオーバー
ライト方式の記録の消去は、主として記録媒体の温度分
布に基づ（磁壁エネルギー勾配にによる磁区の収縮力に
かかっている。しかしながら、温度分布が小さいときは
この収縮力が小さいために十分な消去動作が行われない
。

いま第一　第二の磁性層からなる交換二層膜を記録活性
層とする光磁気記録媒体において、第一の磁性層と第二
の磁性層の界面に磁壁が存在すると、界面磁壁エネルギ
ー分だけエネルギーが高い状態になる。界面磁壁エネル
ギーは界面磁壁の面積に比例する量なので、全エネルギ
ーが低くなるように磁区は収縮しようとする。即ち界面
磁壁エネルギーによりブロッホ磁壁が受ける力は収縮力
として働く。それ故、２つの磁性層のうち一方の磁性層
に磁区の有無による記録を行い、他方の磁性層は記録の
有無にかかわらず一様に磁化しておき、且つこの磁化の
方向を記録部分には界面磁壁ができるようにすれば、消
去プロセスに於ける記録磁区の収縮力が得られるという
ことになる。この収縮力は界面磁壁が存在する限り働く
ので媒体の温度分布には太き（は依存せず、従って媒体
の高速回転等によって生じる前述の不都合を解決するこ
とができるのである。

［実施例コ 以下実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

実施例１： 本発明の例として第１図に示すような構成の光磁気記録
媒体を作製した。即ち基板１として直径ｔａｏｍｍ板厚
１．２ｍｍの１．６μｍピッチのプリグループ付きポリ
カーボネイトを用い、そのグループ面上に下引き層２と
して膜厚８ＱｎｍのＳｉ３Ｎ４膜を成膜し、次に第一磁
性層３として膜厚ＺＯｎｍのＴｂ２４Ｆｅ７ＱＣｏ６　
　（ａ　ｔ％）膜、第二磁性層４として膜厚２０ｎｍの
Ｔｂ２６Ｆｅ５４Ｃｏ２０（ａｔ％）膜、保護層５とし
て膜厚３０ｎｍの５１３Ｎ４膜を積層し、さらに反射層
６として膜厚３０ｎｍのＡＩ膜を積層した。次にこれを
直径１３０ｍｍのフラットなポリカーボネイト基板８と
熱硬化性樹脂による接着層７を介して貼合わせて光磁気
記録媒体とした。なお、第一磁性層、第二磁性層はいず
れも室温に於いては希土類優勢の磁気特性を示し、キュ
リー温度は各々１３０℃と２５０℃であった。

この光磁気記録媒体を用いての光変調法によるダイレク
トオーバーライトを試みた。まずこの光磁気記録媒体に
２０ｋＯｅの磁界を印加し、第一ならびに第二の磁性層
の全面の磁化の向きを一方向に揃丸で全面消去の状態に
した。次に媒体回転数３６０Ｏｒｐｍ、　バイアス磁界
２０００ｅの条件下でパルス高さ８ｍＷ、ｚｆルス幅１
３１　ｎ　ｓ　ｅｃｌ　３，７ＭＨｚで変調したレーザ
ー光を半径６０ｍｍの位置に基板１側から照射して信号
の記録を行った。この状態で１ｍＷ連続出射レーし−光
を用いて情報の再生を行ったところ、デユーティ比５０
％の３．７ＭＨｚの再生信号出力が得られ、その搬送波
対雑音比（ＣＮＲ）は５７．５ｄＢで良好な記録が行わ
れたことが判る。

引き続いて、この３．７ＭＨｚの信号が記録された媒体
に同じく媒体回転数３６０Ｏｒｐｍ、　　バイアス磁界
２０００ｅの条件下で、パルス幅１００ｎｓｅｃｓ　　
パルス高さ８ｍＷ、５ＭＨｚの記録パルスと記録パルス
間にパルス幅２０ｎ８ｅＣｓパルス高さ９．５ｍＷ、５
０ＭＨｚの消去パルスがくるように変調したレーザー光
を半径６０ｍｍの位置に基板１＠から照射した。この記
録媒体を再生したところ、再生信号からは３．７ＭＨｚ
の信号成分は検出されず、デユーティ比５０％の５ＭＨ
ｚの再生信号成分のみが得らた。またそのＣＮＲは５４
．０ｄＢであった。さらに、この媒体にパルス幅１３１
　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　　パルス高さ８ｍＷ。

３、　７　Ｍ　Ｈｚ　（Ｄ　記ｔａ　ハルスト記録パル
ス間にパルス幅２０　ｎ　ｓ　ｅ　ｃｌ　　パルス高さ
９．　５ｍＷ、　　５０Ｍ・Ｈｚの消去パルスがくるよ
うに変調したレーザー光を全面に照射し３．７ＭＨｚの
信号のダイレクトオーバーライトを行ったところ、同じ
く良好な情報の書換えが可能であった。

比較のため第１図において第二磁性層４がないことを除
いて、上記本発明の例と同様な構成、材料の光磁気記録
媒体を作製し、そのダイレクトオーバーライト特性を評
価した。その結果、媒体回転数が１８０Ｏｒｐｍの場合
には良好なダイレクトオーバーライトが行われたが、媒
体回転数を３６’ＯＯｒ　ｐ　ｍとしたところ、消去動
作がうまく行われずダイレクトオーバーライトは実現で
きなかった。

実施例２： 本発明の例として、第一図に於て第一磁性層３を膜厚２
０ｎｍのＴｂ２１Ｆｅ７６Ｃｏ３　　（ａｔ％）膜、第
二磁性層４を膜厚２０ｎｍのＴｂ２２Ｆｅ６０Ｃｏ１ｇ
（ａｔ％）膜としたことを除いて、本発明の実施例１と
同じ構造の光磁気記録媒体を作成した。なお、第一磁性
層、第二磁性層はいずれも室温に於いてはＦｅＣｏ優勢
の磁気特性を示し、牛エリー温度は各々１２５℃と２５
０℃であった。

この光磁気記録媒体を用いての光変調法によるダイレク
トオーバーライトを試みた。まずこの光磁気記録媒体に
２０ｋＯｅの磁界を印加し、第一ならびに第二の磁性層
の全面の磁化の向きを一方向に揃えて全面消去の状態に
した。次に媒体回転数３６００ｒｐｍ、　　バイアス磁
界２５００ｅの条件下でパルス高さ７．５ｍＷ、　　パ
ルス幅１３１ｎｓｅｃ、３．７ＭＨｚで変調したレーザ
ー光を半径６０ｍｍの位置に基板ｌ側から照射して信号
の記録を行った。この状態で１ｍＷ連続出射レーザー光
を用いて情報の再生を行ったところ、デユーティ比５０
％の３．７ＭＨｚの再生信号出力が得られ、その搬送波
対雑音比（ＣＮＲ）は５６．３ｄＢで良好な記録が行わ
れたことが判る。

引き続いて、この３．７ＭＨｚの信号が記録された媒体
に同じく媒体回転数３６００ｒｐｍ、バイアス磁界２５
００ｅの条件下で、パルス幅１０Ｏｒｉ　ｓ　ｅ　ｃ、
　パルス高さ７．５ｍＷ、５ＭＨｚの記録パルスと記録
パルス間にパルスＩＭＡ　２０　ｎ　ｓ　ｅＣ，パルス
高さ９ｍＷ、５０ＭＨｚの消去パルスがくるように変調
したレーザー光を半径６０ｍｍの位置に基板１側から照
射した。この記録媒体を再生したところ、再生信号から
は３．７ＭＨｚの信号成分は検出されず、デユーティ比
５０％の５ＭＨｚの再生信号成分のみが得らた。またそ
のＣＮＲは５３．７ｄＢであった。さらに、この媒体に
パルス幅１３１　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　　パルス高さ７．
５ｍＷ、３．７ＭＨｚの記録パルスと記録パルス間にパ
ルス幅２０　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　　パルス高さ９ｍＷ、
５０ＭＨｚの消去パルスがくるように変調したレーザー
光を全面に照射し３．７ＭＨｚの信号のダイレクトオー
バーライトを行ったところ、同じく良好な情報の書換え
が可能であった。

実施例３二 本発明の例として、第一図に於て第一磁性層３を膜厚２
０ｎｍのＴｂ２４Ｆｅ７ＧＣｏ６　　（ａ　ｔ％）膜、
第二磁性層４を膜厚２０ｎｍのＴｂ２２Ｆｅ６０Ｃｏｌ
ｅ（ａｔ％）膜としたことを除いて、本発明の実施例１
と同じ構造の光磁気記録媒体を作成した。なお、室温に
於て第一磁性層は希土類優勢の、第二磁性層はＦｅＣｏ
優勢の磁気特性を示し、＋１リ一温度は各々１３０℃と
２５０℃であった。

この光磁気記録媒体を用いての光変調法によるダイレク
トオーバーライトを試みた。まずこの光磁気記録媒体に
２０ｋＯｅの磁界を印加し、第一ならびに第二の磁性層
の全面の磁化の向きを一方向に揃えた後、逆向きの磁界
１２ｋＯｅを印加し室温に於て両磁性層間に界面磁壁が
ない状態を作った。即ち記録媒体の全面消去を行なった
。次に媒体回転数３６０　Ｏｒ　ｐ　ｍ、　バイアス磁
界２５００ｅの条件下でパルス高さ８ｍＷ、　パルス幅
１３１ｎｓｅｃ、３．７ＭＨｚで変調したレーザー光を
半径６０ｍｍの位置に基板ｌ側から照射して信号の記録
を行った。この状態で１ｍＷ連続出射レーザー光を用い
て情報の再生を行ったところ、デユーティ比５０％の３
．７ＭＨｚの再生信号出力が得られ、その搬送波対雑音
比（ＣＮＲ）は５７゜ＯｄＢで良好な記録が行われたこ
とが判る。

引き続いて、この３．７ＭＨｚの信号が記録された媒体
に同じ（媒体回転数３６０Ｏｒｐｍ、　　バイアス磁界
２５００ｅの条件下で、パルス幅１００　ｎ　ｓ　ｅ　
ｃ、　　パルス高さ８ｍＷ、５ＭＨｚの記録パルスと記
録パルス間にパルス幅２０　ｎ　ｓ　ｅ　ｃｓパルス高
さ９．５ｍＷ、５０ＭＨｚの消去パルスがくるように変
調したレーザー光を半径６０ｍｍの位置に基板ｌ側から
照射した。この記録媒体を再生したところ、再生信号か
らは３．７ＭＨｚの信号成分は検出されず、デユーティ
比５０％の５ＭＨｚの再生信号成分のみが得らた。また
そのＣＮＲは５４．５ｄＢであった。さらに、この媒体
にパルス幅１３１　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　パルス高さ８ｍ
Ｗ。

３．７ＭＨｚの記＆ｉ　／＜ルスと記録パルス間にパル
ス幅２０　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　　パルス高さ９．　５ｍ
Ｗ、　　５０ＭＨｚの消去パルスがくるように変調した
レーザー光を全面に照射し３．７ＭＨｚの信号のダイレ
クトオーバーライトを行ったところ、同じく良好な情報
の書換えが可能であった。

実施例４： 本発明の例として、第一図に於て第一磁性層３を膜厚２
０ｎｍのＴｂ２１Ｆｅ７６Ｃｏ３　　（ａ　ｔ％）膜、
第二磁性層４を膜厚２０ｎｍのＴｂ２６Ｆｅ５４Ｃｏｃ
ｏ（ａｔ％）膜としたことを除いて、本発明の実施例１
と同じ構造の光磁気記録媒体を作成した。なお、室温に
於て第一磁性層はＦｅＣｏ優勢の、第二磁性層は希土類
優勢の磁気特性を示し、キュリー温度は各々１２５℃と
２５０℃であった。

この光磁気記録媒体を用いての光変調法によるダイレク
トオーバーライトを試みた。まずこの光磁気記録媒体に
２０ｋＯｅの磁界を印加し、第一ならびに第二の磁性層
の全面の磁化の向きを一方向に揃えた後、逆向きの磁界
１２ｋＯｅを印加し室温に於て両磁性層間に界面磁壁が
ない状態を作った。即ち記録媒体の全面消去を行なった
。次に媒体回転数３６０　Ｏｒ　ｐ　ｍ、　バイアス磁
界２０００ｅの条件下でパルス高さ７．５ｍＷ、　　パ
ルス幅１３１ｎｓｅｃ、３．７ＭＨｚで変調したレーザ
ー光を半径６０ｍｍの位置に基板１側から照射して信号
の記録を行った。この状態で１ｍＷ連続出射レーザー光
を用いて情報の再生を行ったところ、デー−ティ比５０
％の３．７ＭＨｚの再生信号出力が得られ、その搬送波
対雑音比（ＣＮＲ）は５７．５ｄＢで良好な記録が行わ
れたことが判る。

引き続いて、この３．７ＭＨｚの信号が記録された媒体
に同じく媒体回転数３６０Ｏｒｐｍ、バイアス磁界２０
００ｅの条件下で、パルス幅１００　ｎ　ｓ　ｅ　ｃｓ
　　パルス高さ７．５ｍＷ、５ＭＨｚの記録ハルスト記
録パルス間にパルス幅２０　ｎ　ｓ　ｅｃｌ　　パルス
高さ９ｍＷ、５０ＭＨｚの消去パルスが（るように変調
したレーザー光を半径６０ｍｍの位置に基板１側から照
射した。この記録媒体を再生したところ、再生信号から
は３．７ＭＨｚの信号成分は検出されず、デユーティ比
５０％の５ＭＨｚの再生信号成分のみが得らた。またそ
のＣＮＲは５４．２ｄＢであった。さらに、この媒体に
パルス幅１３１　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　　パルス高さ７，
５ｍＷ、３．７ＭＨｚの記録パルスと記録パルス間にパ
ルス幅２０　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　　パルス高さ９ｍＷ、
５０ＭＨｚの消去パルスが（るように変調したレーザー
光を全面に照射し３．７ＭＨｚの信号のダイレクトオー
バーライトを行ったところ、同じく良好な情報の書換え
が可能であった。

［発明の効果コ 以上に述べたように本発明によれば、媒体回転数が大き
い場合にも光変調によるダイレクトオーバーライトが可
能な光磁気記録媒体を提供することができる。なお上述
の効果は実施例に示された範囲の構成、材料、条件にお
いてのみ現れるものではなく、例えば記録層、保護層、
反射層、下引き層の組成ならびに膜厚が異なっても、あ
るいは貼合わせ構造をとるかとらないか等本発明実施例
に記載されていないものに関しても同様な効果が得られ
ることは言うまでもない。

第１図は本発明にかかる光磁気記録媒体の構成を表す図
。

１・・・基板 ２・・・下引き層 ３・・・第一磁性層 ４・・・第二磁性層 ５・・・保護層 ６・・・反射層 ７・・・接着層 ８・・・ポリカーボネイト基板 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　鈴木喜三部（他１名）

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報の記録時と消去時にバイアス磁界の方向なら
   びに大きさを変えることなくレーザーパルスの変調のみ
   によるダイレクトオーバーライトが可能な光磁気記録媒
   体において、少なくとも希土類−遷移金属合金から成る
   第一の磁性層と該磁性層に隣接する希土類−遷移金属合
   金から成る第二の磁性層を具備することを特徴とする光
   磁気記録媒体。
2. （２）前記第一の磁性層に情報を記録したとき、該第一
   の磁性層の記録部と前記第二の磁性層の界面に磁壁が存
   在し、且つ該第一の磁性層の非記録部と該第二の磁性層
   の界面に磁壁が存在しないことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の光磁気記録媒体。