JPH03216831A - 光磁気記録媒体 - Google Patents
光磁気記録媒体Info
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- JPH03216831A JPH03216831A JP1223890A JP1223890A JPH03216831A JP H03216831 A JPH03216831 A JP H03216831A JP 1223890 A JP1223890 A JP 1223890A JP 1223890 A JP1223890 A JP 1223890A JP H03216831 A JPH03216831 A JP H03216831A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は記録装置等に用いられる光磁気記録媒体に関す
る。
る。
【従来の技術】
光磁気記録は,情報の記録・再生・消去が可能な光記録
である.これらの機能につけ加えて、近年,オーバライ
トができるようにした新しい光磁気記録方式が提案され
ている。オーバライトが可能な光磁気記録方式は、磁界
変調方式と光強度変調方式とに大きく2つに分けられる
。両者の方式を比較した場合、高速変調・高速記録が可
能である点や、2枚の光磁気記録媒体を貼り合わせた構
造を取ることができる点等から、後者の方式の方が有利
である。 光強度変調方式を実現するためには、特開昭62−17
5948に記載されているような光磁気記録媒体を用い
る。すなわち、記録媒体に用いる磁性層としては、磁気
的な結合をもたせた交換結合二層膜を用いる。 第2図から第5図は、従来より知られている交換結合二
層膜を用いた光強度変調方式の説明図である。記録に用
いる磁性膜は補助層と記録層の二層膜からなる。第2図
に示すように、室温Trにおいては記録層の保磁力8は
、補助層の保磁力9よりも大きく、また補助層のキュリ
ー温度T,は記録層のキュリー温度T0よりも高いよう
に構成する.記録に当たってはまず第3図に示すように
初期化磁石17により補助層15の磁化18を初期化磁
界13の方向にそろえる。ここで初期化磁界13の大き
さは、第2図に示すように室温における補助層15の保
磁力9よりも大きく、しかも記録層4の保磁力8よりも
小さく設定してあるため、初期化磁界13が印加されて
も記録層4の磁化19の向きは変わらない。 情報を記録する際には、第2図に示す一定強度のバイア
ス磁界14のもとでレーザ光の強度を、第6図に示すよ
うに、高いレーザパワーレベル(以後P}lと記す)2
3と低いレーザパワーレベル(以後PLと記す)24と
の間で変調させる。第4図(a)あるいは第5図(a)
に示すようにレーザ光20は絞り込みレンズ21により
絞り込まれ、磁性膜上に照射される。レーザ光強度がP
I4のときは、第4図(a)に示すようにレーザ光20
により照射される領域の温度は、補助層15のキュリー
温度T,近くになるため、記録層4の磁化は消滅し、補
助層15の磁化は永久磁石22によって印加されるバイ
アス磁界14の方向に向く。レーザ光の照射が終了し磁
性膜が冷却する際には、第4図(b)に示すように、記
録層4の磁化もバイアス磁界14の方向に発生する。 一方レーザ光強度がPしのときは、第5図(a)に示す
ように、、レーザ光20により照射される領域の温度は
、記録層4のキュリー温度TIl近くになる。このため
、補助層15の保磁力9は、第2図に示すように,バイ
アス磁界14よりも大きいから磁化の反転は起こらない
。レーザ光の照射が終了し磁性膜が冷却する際には、記
録層4の磁化は補助層15の磁化とバイアス磁界14よ
りも大きな交換結合力を有しているため、記録層4の磁
化もバイアス磁界14とは逆方向に向く。
である.これらの機能につけ加えて、近年,オーバライ
トができるようにした新しい光磁気記録方式が提案され
ている。オーバライトが可能な光磁気記録方式は、磁界
変調方式と光強度変調方式とに大きく2つに分けられる
。両者の方式を比較した場合、高速変調・高速記録が可
能である点や、2枚の光磁気記録媒体を貼り合わせた構
造を取ることができる点等から、後者の方式の方が有利
である。 光強度変調方式を実現するためには、特開昭62−17
5948に記載されているような光磁気記録媒体を用い
る。すなわち、記録媒体に用いる磁性層としては、磁気
的な結合をもたせた交換結合二層膜を用いる。 第2図から第5図は、従来より知られている交換結合二
層膜を用いた光強度変調方式の説明図である。記録に用
いる磁性膜は補助層と記録層の二層膜からなる。第2図
に示すように、室温Trにおいては記録層の保磁力8は
、補助層の保磁力9よりも大きく、また補助層のキュリ
ー温度T,は記録層のキュリー温度T0よりも高いよう
に構成する.記録に当たってはまず第3図に示すように
初期化磁石17により補助層15の磁化18を初期化磁
界13の方向にそろえる。ここで初期化磁界13の大き
さは、第2図に示すように室温における補助層15の保
磁力9よりも大きく、しかも記録層4の保磁力8よりも
小さく設定してあるため、初期化磁界13が印加されて
も記録層4の磁化19の向きは変わらない。 情報を記録する際には、第2図に示す一定強度のバイア
ス磁界14のもとでレーザ光の強度を、第6図に示すよ
うに、高いレーザパワーレベル(以後P}lと記す)2
3と低いレーザパワーレベル(以後PLと記す)24と
の間で変調させる。第4図(a)あるいは第5図(a)
に示すようにレーザ光20は絞り込みレンズ21により
絞り込まれ、磁性膜上に照射される。レーザ光強度がP
I4のときは、第4図(a)に示すようにレーザ光20
により照射される領域の温度は、補助層15のキュリー
温度T,近くになるため、記録層4の磁化は消滅し、補
助層15の磁化は永久磁石22によって印加されるバイ
アス磁界14の方向に向く。レーザ光の照射が終了し磁
性膜が冷却する際には、第4図(b)に示すように、記
録層4の磁化もバイアス磁界14の方向に発生する。 一方レーザ光強度がPしのときは、第5図(a)に示す
ように、、レーザ光20により照射される領域の温度は
、記録層4のキュリー温度TIl近くになる。このため
、補助層15の保磁力9は、第2図に示すように,バイ
アス磁界14よりも大きいから磁化の反転は起こらない
。レーザ光の照射が終了し磁性膜が冷却する際には、記
録層4の磁化は補助層15の磁化とバイアス磁界14よ
りも大きな交換結合力を有しているため、記録層4の磁
化もバイアス磁界14とは逆方向に向く。
【発明が解決しようとする課題]
しかしながら上記従来技術では、PL照射時に交換結合
力を利用して記録層4の磁化を補助層15の磁化にそろ
えるために、補助層15の膜厚は記録層4の膜厚よりも
厚い必要があり、およそ1000人?2000人の厚さ
が必要であった.従って記録層4と合わせた膜厚は15
00人〜3000人 にもなってしまうため、PL.
PHのパワーが著しく大きいという問題があった。 本発明の目的は、交換結合二層膜を有し、記録感度を向
上させた光磁気記録媒体を提供することにある.本発明
の他の目的は、記録感度を向上させた、オーバライト可
能な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】 上記目的は、(1)基板と、該基板上に設けられた磁性
層とを少なくとも有する光磁気記録媒体において,該磁
性層は記録層、第1補助層、第2補助層からなり、該記
録層、第1補助層、第2補助層のキュリー温度をそれぞ
れT■、T2、T,としたとき、 Tエ〈T2、 T4≧T, の関係を満足することを特徴とする光磁気記録媒体、(
2)上記第1補助層、第2補助層のキュリー温度T2、
T)は T x > T s の関係を満足することを特徴とする上記1記載の光磁気
記録媒体、(3)上記記録層、第1補助層、第2補助層
のキュリー温度T1、T2、T,はそれぞれ 100℃≦Tユ≦250℃、 150℃≦T2≦350℃、 100℃≦T,≦300℃、 の範囲にあることを特徴とする上記1又は2記載の光磁
気記録媒体、(4)上記第1補助層と第2補助層とは室
温において一体となって磁化反転し、そのときの第1補
助層と第2補助層の保磁力は、記録層の保磁力よりも小
さいことを特徴とする上記1、2又は3記載の光磁気記
録媒体、(5)上記第2補助層は,その組成が膜厚方向
に連続的に変化することを特徴とする上記4記載の光磁
気記録媒体、(6)上記第2補助層は、組成の異なる複
数の層からなることを特徴とする上記4記載の光磁気記
録媒体、(7)上記第2補助層の保磁力を上記第1補助
層の保磁力より小さくしたことを?徴とする上記4記載
の光磁気記録媒体、(8)基板と、該基板上に少なくと
も磁性層を有する光磁気記録媒体において、該磁性層は
記録層、第1補助層、第2補助層からなり,該記録層、
第1補助層のキュリー温度をそれぞれT■、T2とした
とき、 Tよ<T, の関係を満足し、該第1補助層、第2補助層のキュリー
温度はは実質的に同一であり、該キュリー温度近くの温
度における該第2補助層の保磁力が該第1補助層の保磁
力より小さいことを特徴とする光磁気記録媒体、(9)
上記第1補助層と第2補助層とは室温において一体とな
って磁化反転し、そのときの第1補助層と第2補助層の
保磁力は、記録層の保磁力よりも小さいことを特徴とす
る上記8記載の光磁気記録媒体により達成される。 本発明は、磁性層を三層とし、例えば第7図に示すよう
に基板に近い側から記録層4、第1補助層5、第2補助
層6とする。さらに各層のキュリー温度を上記の関係を
満足するよう構成する。 ?録層のキュリー温度T■は、力一回転角をある程度大
きくするために、100℃以上250℃以下であること
が望ましい。第1補助層のキュリー温度T2は、記録層
のキュリー温度T.よりも高く設定しなければならない
ため、150℃以上350℃以下が望ましい。第2補助
層のキュリー温度T,は第1補助層のキュリー温度T2
よりも低くなければならないため、100℃以上300
℃以下が望ましい。さらにそれぞれのキュリー温度が1
50℃≦T1≦210℃、200℃≦T2≦300℃、
150℃≦T,≦250℃の範囲であることがより好ま
しい。 記録層の厚みは、100〜800人の範囲であることが
好ましく、第1補助層の厚みは,400〜1500人の
範囲であることが好ましく、さらに第2補助層の厚みは
、100〜1000人の範囲であることが好ましい。 さらに、記録層と第1補助層及び第1補助層と第2補助
層は各々磁気的な結合力が作用しており、しかも第8図
の磁化一磁界曲線に示すように、室温において第1、第
2補助層は一体となって磁化反転し、そのときの保磁力
25は,記録層の保磁カ26よりも小さくすることが好
ましい。 磁性層には、Rを希土類元素,TをFe. Co、Ni
から選ばれる1種以上の元素、Mを遷移金属としたとき
、一般式が (RXTI−x)x−YMY. 0.1≦X≦0.4、 O≦Y≦0.2で表わされる
材料を用いることが好ましい。例えばTb−Fe, T
b−Fe−Co. Tb−Dy−Fe−Co. Gd−
Tb−Fe及びこれらに少量のCu. W. T1、
V. Cr. Sn. Pb、MO、Nb. Pt.
Pd. Rh等の少なくとも一種を添加したものが用い
られる。記録層は情報の記録・再生を担う層であるため
、力一回転角が大きくなるように材料組成を決定するの
が好ましい。このためには、例えばTb−Fe−Co、
Gd−Tb−Fe. Tb−Dy−FeCo等の組成が
好ましい。また第1補助層は初期化磁界により磁化の向
きが容易に反転しなければならないため、室温において
比較的小さな保磁力を持つように材料組成を決定するの
が好ましい。このためには、例えばTb−Dy−Fe−
Co、Gd−Dy−Fe−Co、Gd−Tb−Fe及び
これらに少量の31、pb等を添加した材料を用いる。 第2補助層はTb−Fe−Co. Gd−Tb−Fe
. Gd−Fe−Co. Tb−Dy−Fe−Co.
Gd−Dy−Fe−Co等の組成が用いられる。第2補
助層を構成する元素は、第1補助層を構成する元素と同
じであることが好ましい。例えば第1補助層にTb−D
y−Fe−Coを用いたならば、第2補助層には第1補
助層よりもキュリー温度の低いTb−Dy−Fe−Co
を用いる。ただし、構成する元素が異なっても、第1補
助層と第2補助層が室温において一体となって磁化反転
するような特性を得ることができる。例えば第1補助層
をTb−Feとし、第2補助層をDy−Feとすること
も可能である。 また第2補助層はその組成が連続的に変わるようにして
構成してもよい。さらには第2補助層を更にいくつかの
積層膜から構成してもよい。いづれの場合にも、第2補
助層のキュリー温度は、第1補助層のキュリー温度と実
質的に同じが又はそれよりも低いことが必要である。 基板としては、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチル
メタクリレート等が用いられる。また、三層の磁性層の
片面又は両面に誘電体層を設けることが好ましい。誘電
体層としては窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化シ
リコン、酸化アルミニウム等が用いられる。
力を利用して記録層4の磁化を補助層15の磁化にそろ
えるために、補助層15の膜厚は記録層4の膜厚よりも
厚い必要があり、およそ1000人?2000人の厚さ
が必要であった.従って記録層4と合わせた膜厚は15
00人〜3000人 にもなってしまうため、PL.
PHのパワーが著しく大きいという問題があった。 本発明の目的は、交換結合二層膜を有し、記録感度を向
上させた光磁気記録媒体を提供することにある.本発明
の他の目的は、記録感度を向上させた、オーバライト可
能な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】 上記目的は、(1)基板と、該基板上に設けられた磁性
層とを少なくとも有する光磁気記録媒体において,該磁
性層は記録層、第1補助層、第2補助層からなり、該記
録層、第1補助層、第2補助層のキュリー温度をそれぞ
れT■、T2、T,としたとき、 Tエ〈T2、 T4≧T, の関係を満足することを特徴とする光磁気記録媒体、(
2)上記第1補助層、第2補助層のキュリー温度T2、
T)は T x > T s の関係を満足することを特徴とする上記1記載の光磁気
記録媒体、(3)上記記録層、第1補助層、第2補助層
のキュリー温度T1、T2、T,はそれぞれ 100℃≦Tユ≦250℃、 150℃≦T2≦350℃、 100℃≦T,≦300℃、 の範囲にあることを特徴とする上記1又は2記載の光磁
気記録媒体、(4)上記第1補助層と第2補助層とは室
温において一体となって磁化反転し、そのときの第1補
助層と第2補助層の保磁力は、記録層の保磁力よりも小
さいことを特徴とする上記1、2又は3記載の光磁気記
録媒体、(5)上記第2補助層は,その組成が膜厚方向
に連続的に変化することを特徴とする上記4記載の光磁
気記録媒体、(6)上記第2補助層は、組成の異なる複
数の層からなることを特徴とする上記4記載の光磁気記
録媒体、(7)上記第2補助層の保磁力を上記第1補助
層の保磁力より小さくしたことを?徴とする上記4記載
の光磁気記録媒体、(8)基板と、該基板上に少なくと
も磁性層を有する光磁気記録媒体において、該磁性層は
記録層、第1補助層、第2補助層からなり,該記録層、
第1補助層のキュリー温度をそれぞれT■、T2とした
とき、 Tよ<T, の関係を満足し、該第1補助層、第2補助層のキュリー
温度はは実質的に同一であり、該キュリー温度近くの温
度における該第2補助層の保磁力が該第1補助層の保磁
力より小さいことを特徴とする光磁気記録媒体、(9)
上記第1補助層と第2補助層とは室温において一体とな
って磁化反転し、そのときの第1補助層と第2補助層の
保磁力は、記録層の保磁力よりも小さいことを特徴とす
る上記8記載の光磁気記録媒体により達成される。 本発明は、磁性層を三層とし、例えば第7図に示すよう
に基板に近い側から記録層4、第1補助層5、第2補助
層6とする。さらに各層のキュリー温度を上記の関係を
満足するよう構成する。 ?録層のキュリー温度T■は、力一回転角をある程度大
きくするために、100℃以上250℃以下であること
が望ましい。第1補助層のキュリー温度T2は、記録層
のキュリー温度T.よりも高く設定しなければならない
ため、150℃以上350℃以下が望ましい。第2補助
層のキュリー温度T,は第1補助層のキュリー温度T2
よりも低くなければならないため、100℃以上300
℃以下が望ましい。さらにそれぞれのキュリー温度が1
50℃≦T1≦210℃、200℃≦T2≦300℃、
150℃≦T,≦250℃の範囲であることがより好ま
しい。 記録層の厚みは、100〜800人の範囲であることが
好ましく、第1補助層の厚みは,400〜1500人の
範囲であることが好ましく、さらに第2補助層の厚みは
、100〜1000人の範囲であることが好ましい。 さらに、記録層と第1補助層及び第1補助層と第2補助
層は各々磁気的な結合力が作用しており、しかも第8図
の磁化一磁界曲線に示すように、室温において第1、第
2補助層は一体となって磁化反転し、そのときの保磁力
25は,記録層の保磁カ26よりも小さくすることが好
ましい。 磁性層には、Rを希土類元素,TをFe. Co、Ni
から選ばれる1種以上の元素、Mを遷移金属としたとき
、一般式が (RXTI−x)x−YMY. 0.1≦X≦0.4、 O≦Y≦0.2で表わされる
材料を用いることが好ましい。例えばTb−Fe, T
b−Fe−Co. Tb−Dy−Fe−Co. Gd−
Tb−Fe及びこれらに少量のCu. W. T1、
V. Cr. Sn. Pb、MO、Nb. Pt.
Pd. Rh等の少なくとも一種を添加したものが用い
られる。記録層は情報の記録・再生を担う層であるため
、力一回転角が大きくなるように材料組成を決定するの
が好ましい。このためには、例えばTb−Fe−Co、
Gd−Tb−Fe. Tb−Dy−FeCo等の組成が
好ましい。また第1補助層は初期化磁界により磁化の向
きが容易に反転しなければならないため、室温において
比較的小さな保磁力を持つように材料組成を決定するの
が好ましい。このためには、例えばTb−Dy−Fe−
Co、Gd−Dy−Fe−Co、Gd−Tb−Fe及び
これらに少量の31、pb等を添加した材料を用いる。 第2補助層はTb−Fe−Co. Gd−Tb−Fe
. Gd−Fe−Co. Tb−Dy−Fe−Co.
Gd−Dy−Fe−Co等の組成が用いられる。第2補
助層を構成する元素は、第1補助層を構成する元素と同
じであることが好ましい。例えば第1補助層にTb−D
y−Fe−Coを用いたならば、第2補助層には第1補
助層よりもキュリー温度の低いTb−Dy−Fe−Co
を用いる。ただし、構成する元素が異なっても、第1補
助層と第2補助層が室温において一体となって磁化反転
するような特性を得ることができる。例えば第1補助層
をTb−Feとし、第2補助層をDy−Feとすること
も可能である。 また第2補助層はその組成が連続的に変わるようにして
構成してもよい。さらには第2補助層を更にいくつかの
積層膜から構成してもよい。いづれの場合にも、第2補
助層のキュリー温度は、第1補助層のキュリー温度と実
質的に同じが又はそれよりも低いことが必要である。 基板としては、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチル
メタクリレート等が用いられる。また、三層の磁性層の
片面又は両面に誘電体層を設けることが好ましい。誘電
体層としては窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化シ
リコン、酸化アルミニウム等が用いられる。
【作用1
レーザ光が記録層側から入射すると、第9図に示すよう
に磁性層が加熱され、記録層側では温度が高く、第2補
助層側では温度が低いような温度分布27が生じる。P
Hレベルのレーザ光が照射された際にはこの温度分布は
、記録層の部分では該磁性層のキュリー温度T1よりも
高く、第1補助層の部分では該磁性層のキュリー温度T
2よりも高く,さらに、第2補助層の部分では該磁性層
のキュリー温度T3よりも高くなるように形づくられる
。従って第2補助層の温度の絶対値がそれほど高くなく
とも、第11図(a)に示すように、記録層4、第1補
助層5、第2補助層6のそれぞれの磁化19、29、3
0がいずれも消滅し、レーザ光の照射が終了し各層が冷
却する際に、第11図(b)に?すようにそれぞれの磁
化がバイアス磁界14の方向を向き、その初期状態から
反転する。Tよ、T2,T3の上下関係は第9図に示さ
れた場合(T3<T,<T2)だけでな< T1<T
.<72であっても同様な作用が得られるのはもちろん
である。 以上はPH照射時の記録についての説明であるが、磁性
層の初期化及びPL照射時の記録(正確には消去)動作
も従来と原理的に同じである。すなわち、第10図に示
すように記録にあたっては事前に初期化磁石17により
、第1、第2補助層5、6の磁化29、30を、初期化
磁界l3の方向にそろえる。ここで初期化磁界13の大
きさは、第8図に示すように、室温における第1、第2
補助層の保磁力25よりも大きく、しかも記録層の保磁
力26よりも小さく設定しておく。そのため、第10図
に示すように、初期化磁界13が印加されても記録層の
磁化19の向きは変わらない。 レーザ光強度がPLのときは第12図(a)に示すよう
に、レーザ光20により照射され゛る領域の温度は.記
録層のキュリー温度T■近くになる。このとき、第1、
第2補助層の保磁力は、従来の光磁気記録媒体における
補助層の保磁力9と同様に、バイアス磁界14よりも大
きく設定してあるため磁化の反転は起こらない。レーザ
光の照射が終了し磁性膜が冷却する際には、記録層の磁
化l9は第1補助層の磁化29と、バイアス磁界14よ
りも大きな交換結合力を有しているため、第12図(b
)に示すように、記録層4の磁化19もバイアス磁界1
4とは逆方向に向く。 なお交換結合力の大きさは各磁性層の飽和磁化、膜厚を
MS,、h1、Ms2、h2.Ms.,、h3とし記録
層、第1補助層界面及び第1、第2補助層界面の磁壁エ
ネルギーをσ冒い σ−とじたとき、磁界Hexcとし
て 記録層に働く交換結合力・・・・・・ Hexc, = a w. / 2 M s. h.、
第1補助層に働く交換結合力・・・・・Hexc2,
= a w1/ 2 Mszhz (記録層に対して)
Hexc23=: a W, / 2 Mszhz (
第2補助層に対して)第2補助層に働く交換結合力・・
・・・・Hexc,= a w./ 2 M S,h
lのように表わされる。従って、交換結合力の大きさを
制御するためには、磁壁エネルギーσWや記録層、第1
、第2補助層のMsやhを制御すればよい。磁壁エネル
ギーを制御するためには、例えば、(1)各層形成後に
窒素ガスを含んだアルゴンガス雰囲気中に一定時間保持
し、磁壁エネルギーを減少させる、(2)各層表面をス
パッタエッチし,磁壁エネルギーを増加させる等の手法
が用いられる。また飽和磁化の制御のためには、V.
Cr. Mn、Cu. Sn. Sb等の微量元素を添
加する等の手法が用いられる。 第1補助層と第2補助層とが同一のキュリー温度を持つ
材料から構成されている場合であっても、キュリー温度
近くの保磁力が、第1補助層よりも第2補助層の方が小
さくなるように構成しておけば上述したのと同様な作用
を得ることができる。 【実施例] 以下、本発明の実施例を第1図により説明する。 実施例1 円板上のガラス基板1上には、1.6μmのピッチでグ
ループが形成された紫外線硬化樹脂層2が、厚さ30μ
mだけ設けられている。この上にスパッタリングにより
以下の膜を製膜した。まず窒化シリコン膜3を850人
だけ積層した。スパッタリングに際してはシリコンをタ
ーケゲットとしアルゴンと窒素との混合ガスをスパツタ
ガスとし1×10−2Torrの圧力で行なった。窒素
ガスの混合比を変えることにより、窒化シリコンの屈折
率を制御することが可能である。ここでは屈折率が2.
0となるように、窒素ガス混合比を10%とした。次に
記録層としてキュリー温度Tエが170℃のTb2,F
e,2Co,膜を400人、第1補助層5としてT2が
250℃のTbxtDyxcFesoCOit膜を10
00人,第2補助層6としてT,が200℃のTElx
sDyzoFessCOto膜を500人、それぞれ積
層した。ターゲットとしてはFeの板の上にTb. D
y. Co等のチップを配置した複合ターゲットを用い
た。もちろん合金ターゲットを用いてもよい。最後に磁
性層4、5、6が酸化・腐食されるのを防ぐために、窒
化シリコン膜7を1000人だけ形成した。 こうして完成した光磁気記録媒体25にレーザ光を照射
して記録を行なったところ、表1に示すような特性が得
られた。比較例として、記録層の上に補助層としてTc
が250℃のTt)xtDytiFesocOxt膜を
1500人の厚さだけ設けた光磁気記録媒体を示した。 両光磁気記録媒体とも磁性層の厚さは1900人である
が、線速11m/seeでIMHzの信号(duty5
0%)を記録するのに要する最小記録パワー及び13n
+Wのレーザ光で記録した際の信号再生時の搬送波対雑
音比C/Nは、本発明の光磁気記録媒体において各々8
mW.55dBであった。これに対し比較例における光
磁気記録媒体では各々10mW、50d Bにとどまっ
た。本光磁気記録媒体においては記録パワーにして2I
oWもの高感度化が図られており、このため同一記録パ
ワー(13n+W)で記録したときには、より大きな記
録磁区(マーク)が形成されるため、C/Nも良くなっ
ている。 (以下余白) 表 1 実施例2〜6 記録層、第1、第2補助層の材料を表2に示すような材
料を用いて、他は実施例lと同様にして光磁気記録媒体
を作成した。例えば実施例2では記録層としてTb,
, FeGICo,膜(T, = 200℃、h1=
500人)を、第1補助層としてGd24FeG.co
.膜(T2=300℃、h , :500人)を、第2
補助層としてGd,。 rbl2Fe7.co.膜(ち=170℃、h3=50
0人)を用いている。この実施例2では、記録層,第1
補助層ともにキュリー温度が高く設定してあるため、周
囲環境温度の変動に対しても安定なオーバライト特性を
得ることができる。また実施例3では、記録層?カー回
転角の大きなGdエ。丁b, Fe,■を用いているた
め、再生性能の向上が図れる。実施例4では、記録層に
Nbが添加されているため、磁性層の高耐食化を図るこ
とができる。Nbに変えてCrを用いることもできる。 他の媒体構成例として。例えば第1補助層と第2補助層
とを、連続的に組成が変化するひとつの磁性層で構成し
てもよい。実施例5では記録層にTb1,Fe,。Co
,Cr,膜(T, = 190℃、h, = 300人
)を用いその上に、記録層に近い側ではTbzJeG4
co1■(T2= 220℃)、遠い側ではTb2 z
D)’z Fe6s Cot o (Tz =200
℃)の組成となるように、第1,第2補助層中に組成勾
配を設けてある。第1、第2補助層の合計の厚みは11
00人である。更に実施例6では,記録層にTbxoD
YsFe7@Co6膜(T. = 210℃、h. =
200人)を、第1補助層にTbzJeiaCO1e
Cu*膜(T2= 260℃、h2=soo人)を形成
したのち,第2補助層をTbエ,Fe, , Co,
,膜(T, = 250℃、l13=300人)とTb
1.FesaCoi,膜(T4= 230℃. h.=
300人)の二層で構成したものである5実施例5にお
いては、Dy濃度が、基板から大気側に向かって除々に
増加しており、CO濃度は逆に減少するようにした。こ
のように組成勾配を設けることにより、初期化磁界が低
減する効果が見られた。また実施例6においては、記録
に必要なレーザパワーが更に小さくなる効果が見られた
。 (以下余白) 表2 ?施例7 第1補助層より保磁力が小さい第2補助層を積層するこ
とにより,初期化磁界の大きさを低減した例を示す。記
録層にTb,,Fe,4Co,膜(T1= 190℃、
h■= 400人、単層での保磁力He =15KOe
).第1補助層にTbxsDY17Fes7COz*膜
(T, = 290℃、h, = 400人、単層での
Ha=4KOe)、第2補助層にTI)zoD!/tt
Fe43Co2。膜(T, = 250℃、h, =
600人、単層でのHe= 2KOe)を用いて積層膜
を構成したところ、第1、第2補助層のHcはI KO
eとなっていた。記録層上に第1補助層を1000人だ
け積層したときの第1補助層の保磁力は3 KOeであ
ったので、初期化磁界を大幅に低減させることができた
。 【発明の効果】 本発明によれば、磁性層を三層設け、記録層、第1補助
層、第2補助層とし、各層のキュリー温度をT1、T2
、T3としたとき、T1< T,、T2≧T,の関係を
満足するように構成したため、従来よりも低い強度のレ
ーザパワーで記録や消去を行なうことができる。このた
め、従来、線速20m/ Secにおける記録が、半導
体レーザの最大出力の関係から限度であったが、本発明
により、44m/seeでの記録が可能となった.この
線速は直径約9.5インチの光磁気記録媒体を360O
rpmで回転したときの最外周付近での線速である。こ
のような大口径光磁気記録媒体が実現されることにより
、動画像等の高速多量の情報を本発明になる光磁気記録
媒体に記憶させることができた。 また本発明によれば,記録層と第1補助層との間及び第
1補助層と第2補助層との間に各々磁気的な結合力が作
用しており,しかも室温において第1、第2補助層は一
体となって磁化反転し、そのときの反転磁界(保磁力)
を記録層の保磁力よりも小さくすることにより、光強度
変調によるオーバライトを可能とした。 また第1補助層の保磁力より小さく,飽和磁化が逆に大
きいような第2補助層を用いたときには、第1、第2補
助層の保磁力は各々の磁性層が単層状態にあるときの保
磁力よりも小さくなるため、初期化磁界を小さくできる
という効果がある。 第1補助層と第2補助層とが実質的に同一のキュリー温
度を持つ材料から構成されている場合であっても、キュ
リー温度近くの保磁力が,第1補助層よりも第2補助層
の方が小さくなるように構成しておけば,記録感度向上
という前述した効果を得ることができる。ただし、充分
な感度向上を図るためには、第1補助層のキュリー温度
T2と第2補助層のキュリー温度T,との温度差が3℃
以上より好ましくは5℃以上あることが望ましい。
に磁性層が加熱され、記録層側では温度が高く、第2補
助層側では温度が低いような温度分布27が生じる。P
Hレベルのレーザ光が照射された際にはこの温度分布は
、記録層の部分では該磁性層のキュリー温度T1よりも
高く、第1補助層の部分では該磁性層のキュリー温度T
2よりも高く,さらに、第2補助層の部分では該磁性層
のキュリー温度T3よりも高くなるように形づくられる
。従って第2補助層の温度の絶対値がそれほど高くなく
とも、第11図(a)に示すように、記録層4、第1補
助層5、第2補助層6のそれぞれの磁化19、29、3
0がいずれも消滅し、レーザ光の照射が終了し各層が冷
却する際に、第11図(b)に?すようにそれぞれの磁
化がバイアス磁界14の方向を向き、その初期状態から
反転する。Tよ、T2,T3の上下関係は第9図に示さ
れた場合(T3<T,<T2)だけでな< T1<T
.<72であっても同様な作用が得られるのはもちろん
である。 以上はPH照射時の記録についての説明であるが、磁性
層の初期化及びPL照射時の記録(正確には消去)動作
も従来と原理的に同じである。すなわち、第10図に示
すように記録にあたっては事前に初期化磁石17により
、第1、第2補助層5、6の磁化29、30を、初期化
磁界l3の方向にそろえる。ここで初期化磁界13の大
きさは、第8図に示すように、室温における第1、第2
補助層の保磁力25よりも大きく、しかも記録層の保磁
力26よりも小さく設定しておく。そのため、第10図
に示すように、初期化磁界13が印加されても記録層の
磁化19の向きは変わらない。 レーザ光強度がPLのときは第12図(a)に示すよう
に、レーザ光20により照射され゛る領域の温度は.記
録層のキュリー温度T■近くになる。このとき、第1、
第2補助層の保磁力は、従来の光磁気記録媒体における
補助層の保磁力9と同様に、バイアス磁界14よりも大
きく設定してあるため磁化の反転は起こらない。レーザ
光の照射が終了し磁性膜が冷却する際には、記録層の磁
化l9は第1補助層の磁化29と、バイアス磁界14よ
りも大きな交換結合力を有しているため、第12図(b
)に示すように、記録層4の磁化19もバイアス磁界1
4とは逆方向に向く。 なお交換結合力の大きさは各磁性層の飽和磁化、膜厚を
MS,、h1、Ms2、h2.Ms.,、h3とし記録
層、第1補助層界面及び第1、第2補助層界面の磁壁エ
ネルギーをσ冒い σ−とじたとき、磁界Hexcとし
て 記録層に働く交換結合力・・・・・・ Hexc, = a w. / 2 M s. h.、
第1補助層に働く交換結合力・・・・・Hexc2,
= a w1/ 2 Mszhz (記録層に対して)
Hexc23=: a W, / 2 Mszhz (
第2補助層に対して)第2補助層に働く交換結合力・・
・・・・Hexc,= a w./ 2 M S,h
lのように表わされる。従って、交換結合力の大きさを
制御するためには、磁壁エネルギーσWや記録層、第1
、第2補助層のMsやhを制御すればよい。磁壁エネル
ギーを制御するためには、例えば、(1)各層形成後に
窒素ガスを含んだアルゴンガス雰囲気中に一定時間保持
し、磁壁エネルギーを減少させる、(2)各層表面をス
パッタエッチし,磁壁エネルギーを増加させる等の手法
が用いられる。また飽和磁化の制御のためには、V.
Cr. Mn、Cu. Sn. Sb等の微量元素を添
加する等の手法が用いられる。 第1補助層と第2補助層とが同一のキュリー温度を持つ
材料から構成されている場合であっても、キュリー温度
近くの保磁力が、第1補助層よりも第2補助層の方が小
さくなるように構成しておけば上述したのと同様な作用
を得ることができる。 【実施例] 以下、本発明の実施例を第1図により説明する。 実施例1 円板上のガラス基板1上には、1.6μmのピッチでグ
ループが形成された紫外線硬化樹脂層2が、厚さ30μ
mだけ設けられている。この上にスパッタリングにより
以下の膜を製膜した。まず窒化シリコン膜3を850人
だけ積層した。スパッタリングに際してはシリコンをタ
ーケゲットとしアルゴンと窒素との混合ガスをスパツタ
ガスとし1×10−2Torrの圧力で行なった。窒素
ガスの混合比を変えることにより、窒化シリコンの屈折
率を制御することが可能である。ここでは屈折率が2.
0となるように、窒素ガス混合比を10%とした。次に
記録層としてキュリー温度Tエが170℃のTb2,F
e,2Co,膜を400人、第1補助層5としてT2が
250℃のTbxtDyxcFesoCOit膜を10
00人,第2補助層6としてT,が200℃のTElx
sDyzoFessCOto膜を500人、それぞれ積
層した。ターゲットとしてはFeの板の上にTb. D
y. Co等のチップを配置した複合ターゲットを用い
た。もちろん合金ターゲットを用いてもよい。最後に磁
性層4、5、6が酸化・腐食されるのを防ぐために、窒
化シリコン膜7を1000人だけ形成した。 こうして完成した光磁気記録媒体25にレーザ光を照射
して記録を行なったところ、表1に示すような特性が得
られた。比較例として、記録層の上に補助層としてTc
が250℃のTt)xtDytiFesocOxt膜を
1500人の厚さだけ設けた光磁気記録媒体を示した。 両光磁気記録媒体とも磁性層の厚さは1900人である
が、線速11m/seeでIMHzの信号(duty5
0%)を記録するのに要する最小記録パワー及び13n
+Wのレーザ光で記録した際の信号再生時の搬送波対雑
音比C/Nは、本発明の光磁気記録媒体において各々8
mW.55dBであった。これに対し比較例における光
磁気記録媒体では各々10mW、50d Bにとどまっ
た。本光磁気記録媒体においては記録パワーにして2I
oWもの高感度化が図られており、このため同一記録パ
ワー(13n+W)で記録したときには、より大きな記
録磁区(マーク)が形成されるため、C/Nも良くなっ
ている。 (以下余白) 表 1 実施例2〜6 記録層、第1、第2補助層の材料を表2に示すような材
料を用いて、他は実施例lと同様にして光磁気記録媒体
を作成した。例えば実施例2では記録層としてTb,
, FeGICo,膜(T, = 200℃、h1=
500人)を、第1補助層としてGd24FeG.co
.膜(T2=300℃、h , :500人)を、第2
補助層としてGd,。 rbl2Fe7.co.膜(ち=170℃、h3=50
0人)を用いている。この実施例2では、記録層,第1
補助層ともにキュリー温度が高く設定してあるため、周
囲環境温度の変動に対しても安定なオーバライト特性を
得ることができる。また実施例3では、記録層?カー回
転角の大きなGdエ。丁b, Fe,■を用いているた
め、再生性能の向上が図れる。実施例4では、記録層に
Nbが添加されているため、磁性層の高耐食化を図るこ
とができる。Nbに変えてCrを用いることもできる。 他の媒体構成例として。例えば第1補助層と第2補助層
とを、連続的に組成が変化するひとつの磁性層で構成し
てもよい。実施例5では記録層にTb1,Fe,。Co
,Cr,膜(T, = 190℃、h, = 300人
)を用いその上に、記録層に近い側ではTbzJeG4
co1■(T2= 220℃)、遠い側ではTb2 z
D)’z Fe6s Cot o (Tz =200
℃)の組成となるように、第1,第2補助層中に組成勾
配を設けてある。第1、第2補助層の合計の厚みは11
00人である。更に実施例6では,記録層にTbxoD
YsFe7@Co6膜(T. = 210℃、h. =
200人)を、第1補助層にTbzJeiaCO1e
Cu*膜(T2= 260℃、h2=soo人)を形成
したのち,第2補助層をTbエ,Fe, , Co,
,膜(T, = 250℃、l13=300人)とTb
1.FesaCoi,膜(T4= 230℃. h.=
300人)の二層で構成したものである5実施例5にお
いては、Dy濃度が、基板から大気側に向かって除々に
増加しており、CO濃度は逆に減少するようにした。こ
のように組成勾配を設けることにより、初期化磁界が低
減する効果が見られた。また実施例6においては、記録
に必要なレーザパワーが更に小さくなる効果が見られた
。 (以下余白) 表2 ?施例7 第1補助層より保磁力が小さい第2補助層を積層するこ
とにより,初期化磁界の大きさを低減した例を示す。記
録層にTb,,Fe,4Co,膜(T1= 190℃、
h■= 400人、単層での保磁力He =15KOe
).第1補助層にTbxsDY17Fes7COz*膜
(T, = 290℃、h, = 400人、単層での
Ha=4KOe)、第2補助層にTI)zoD!/tt
Fe43Co2。膜(T, = 250℃、h, =
600人、単層でのHe= 2KOe)を用いて積層膜
を構成したところ、第1、第2補助層のHcはI KO
eとなっていた。記録層上に第1補助層を1000人だ
け積層したときの第1補助層の保磁力は3 KOeであ
ったので、初期化磁界を大幅に低減させることができた
。 【発明の効果】 本発明によれば、磁性層を三層設け、記録層、第1補助
層、第2補助層とし、各層のキュリー温度をT1、T2
、T3としたとき、T1< T,、T2≧T,の関係を
満足するように構成したため、従来よりも低い強度のレ
ーザパワーで記録や消去を行なうことができる。このた
め、従来、線速20m/ Secにおける記録が、半導
体レーザの最大出力の関係から限度であったが、本発明
により、44m/seeでの記録が可能となった.この
線速は直径約9.5インチの光磁気記録媒体を360O
rpmで回転したときの最外周付近での線速である。こ
のような大口径光磁気記録媒体が実現されることにより
、動画像等の高速多量の情報を本発明になる光磁気記録
媒体に記憶させることができた。 また本発明によれば,記録層と第1補助層との間及び第
1補助層と第2補助層との間に各々磁気的な結合力が作
用しており,しかも室温において第1、第2補助層は一
体となって磁化反転し、そのときの反転磁界(保磁力)
を記録層の保磁力よりも小さくすることにより、光強度
変調によるオーバライトを可能とした。 また第1補助層の保磁力より小さく,飽和磁化が逆に大
きいような第2補助層を用いたときには、第1、第2補
助層の保磁力は各々の磁性層が単層状態にあるときの保
磁力よりも小さくなるため、初期化磁界を小さくできる
という効果がある。 第1補助層と第2補助層とが実質的に同一のキュリー温
度を持つ材料から構成されている場合であっても、キュ
リー温度近くの保磁力が,第1補助層よりも第2補助層
の方が小さくなるように構成しておけば,記録感度向上
という前述した効果を得ることができる。ただし、充分
な感度向上を図るためには、第1補助層のキュリー温度
T2と第2補助層のキュリー温度T,との温度差が3℃
以上より好ましくは5℃以上あることが望ましい。
第1図は、本発明の一実施例の光磁気記録媒体の断面構
造模式図、第2図、第3図、第4図、第5図は、従来の
光強度変調記録の原理を説明する模式図、第6図は、レ
ーザバワーの時間的変化を説明するための図、第7図は
、本発明の光磁気記録媒体の原理を説明するための模式
図、第8図、第9図は、その特性を示す図、第lO図,
第11図、第12図は本発明の光磁気記録媒体を用いた
光強度変調記録の原理を説明する模式図である。 1・・基板 2・・・紫外線硬化樹脂層4・
・・記録層 6・・・第2補助層 9・・・補助層の保磁力 T1丁,・・・キュリー温度 13・・・初期化磁界 15・・・補助層 18、19、29、30・・・磁化 20・・・レーザ光 21・・・絞り込みレンズ
23・・・高いレーザパヮーレベル 24・・・低いレーザパヮーレベル 25・・・第1、第2補助層の保磁力 26・・・記録層の保磁力 27・・・温度分布 5・・・第1補助層 8・・・記録層の保磁力 Tr・・・室温 l4・・・バイアス磁界 17・・・初期化磁石
造模式図、第2図、第3図、第4図、第5図は、従来の
光強度変調記録の原理を説明する模式図、第6図は、レ
ーザバワーの時間的変化を説明するための図、第7図は
、本発明の光磁気記録媒体の原理を説明するための模式
図、第8図、第9図は、その特性を示す図、第lO図,
第11図、第12図は本発明の光磁気記録媒体を用いた
光強度変調記録の原理を説明する模式図である。 1・・基板 2・・・紫外線硬化樹脂層4・
・・記録層 6・・・第2補助層 9・・・補助層の保磁力 T1丁,・・・キュリー温度 13・・・初期化磁界 15・・・補助層 18、19、29、30・・・磁化 20・・・レーザ光 21・・・絞り込みレンズ
23・・・高いレーザパヮーレベル 24・・・低いレーザパヮーレベル 25・・・第1、第2補助層の保磁力 26・・・記録層の保磁力 27・・・温度分布 5・・・第1補助層 8・・・記録層の保磁力 Tr・・・室温 l4・・・バイアス磁界 17・・・初期化磁石
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基板と、該基板上に設けられた磁性層とを少なくと
も有する光磁気記録媒体において、該磁性層は記録層、
第1補助層、第2補助層からなり、該記録層、第1補助
層、第2補助層のキュリー温度をそれぞれT_1、T_
2、T_3としたとき、T_1<T_2、T_2≧T_
3 の関係を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。 2、上記第1補助層、第2補助層のキュリー温度T_2
、T_3は T_2>T_3 の関係を満足することを特徴とする請求項1記載の光磁
気記録媒体。 3、上記記録層、第1補助層、第2補助層のキュリー温
度T_1、T_2、T_3はそれぞれ100℃≦T_1
≦250℃、 150℃≦T_2≦350℃、 100℃≦T_3≦300℃、 の範囲にあることを特徴とする請求項1又は2記載の光
磁気記録媒体。 4、上記第1補助層と第2補助層とは室温において一体
となって磁化反転し、そのときの第1補助層と第2補助
層の保磁力は、記録層の保磁力よりも小さいことを特徴
とする請求項1、2又は3記載の光磁気記録媒体。 5、上記第2補助層は、その組成が膜厚方向に連続的に
変化することを特徴とする請求項4記載の光磁気記録媒
体。 6、上記第2補助層は、組成の異なる複数の層からなる
ことを特徴とする請求項4記載の光磁気記録媒体。 7、上記第2補助層の保磁力を上記第1補助層の保磁力
より小さくしたことを特徴とする請求項4記載の光磁気
記録媒体。 8、基板と、該基板上に少なくとも磁性層を有する光磁
気記録媒体において、該磁性層は記録層、第1補助層、
第2補助層からなり、該記録層、第1補助層のキュリー
温度をそれぞれT_1、T_2としたとき、 T_1<T_2 の関係を満足し、該第1補助層、第2補助層のキュリー
温度はは実質的に同一であり、該キュリー温度近くの温
度における該第2補助層の保磁力が該第1補助層の保磁
力より小さいことを特徴とする光磁気記録媒体。 9、上記第1補助層と第2補助層とは室温において一体
となって磁化反転し、そのときの第1補助層と第2補助
層の保磁力は、記録層の保磁力よりも小さいことを特徴
とする請求項8記載の光磁気記録媒体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223890A JPH03216831A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 光磁気記録媒体 |
| US07/607,870 US6200673B1 (en) | 1989-11-13 | 1990-11-01 | Magneto-optical recording medium |
| DE69032931T DE69032931T2 (de) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Magneto-optischer Aufzeichnungsträger |
| EP90121683A EP0428128B1 (en) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Magneto-optical recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223890A JPH03216831A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 光磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216831A true JPH03216831A (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=11799791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1223890A Pending JPH03216831A (ja) | 1989-11-13 | 1990-01-22 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03216831A (ja) |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP1223890A patent/JPH03216831A/ja active Pending
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