JPH0386952A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH0386952A
JPH0386952A JP2173809A JP17380990A JPH0386952A JP H0386952 A JPH0386952 A JP H0386952A JP 2173809 A JP2173809 A JP 2173809A JP 17380990 A JP17380990 A JP 17380990A JP H0386952 A JPH0386952 A JP H0386952A
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    • Y10S428/90—Magnetic feature

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〕 本発明は光磁気ディスク等の光磁気記録媒体、特に、そ
れぞれ希土類遷移金属合金薄膜からなる第１ＦＷ（読み
出し層）と第２層（書き込み層）との二層構造の垂直磁
化膜を備えた光磁気記録媒体に関するものである。
［従来の技術］ 飛＋ｖｓ）−′ｙｓｎ金圀とのｊｂ晶質合金薄膜を用い
た光磁気記録媒体は、その読み出し特性が充分ではなく
、従来、種々の改善策が検討されている。
その−例として、低いキュリー点と大きな保磁力とを有
する書き込み層と、この書き込み層に比してより高いキ
ュリー点とより小さな保磁力とを有する読み出し層とか
らなる二層構造の交換結合垂直磁化膜を主体とするキュ
リー点書き込み威光磁気記録媒体が提案されている（特
開昭５７−７８６５２号公報参照：　“■アモルファス
多層膜”ｐｐ２９４−３０５．光メモリー光磁気メモリ
ー総合技術集戒（株）サイエンスフォーラム発行ｔ９８
３年ｌＯ月３１日）。
上記のような従来の交換結合二層膜では、書き込み層に
ＴｂＦｅ、Ｄｙｋｅ、ＴｂＰｅＣｏ、ＤｙＦｅｃｏが使
用され、読み出し層にＧｄＦｅ１ＧｄＦｅＣｏｓ　Ｔｂ
ＦｅＣｏ等が用いられている。
なお、光磁気記録媒体におけるキャリアレベルとノイズ
レベルとの比であるＣ／Ｎ比を向上させて読み出し特性
を改善するためには、キャリアレベルの増加とノイズレ
ベルの低減が必要である。その内、キャリアレベルを増
加させるためには、読み出し層におけろカー回転角を大
きくすれば良く、一方、ノイズレベルを低減させるため
には、二層間の交換結合力を増加させろことが重要であ
ると言われている。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のキャリアレベルを向上させるためには
、読み出し層にカー回転角の大きな媒体を使用する必要
があるが、カー回転角の大きな媒体は一般にその飽和磁
化も大きくなる。ところが、飽和磁化が大きくなると、
記録時において読み出し層の記録特性が支配的になり、
書き込みノイズが発生しやすくなる。その場合は、キャ
リアレベルは増加するものの、ノイズレベルも増加し、
結局Ｃ／Ｎ比は向上しないことになる。
そこで、本発明は、飽和磁化の増加をできる限り抑えな
がらカー回転角の大きな読み出し層媒体を開発するとと
もに、書き込み層及び読み出し層の各層における希土類
と遷移金属との各副格子磁化を制御することにより、書
き込みノイズの発生を抑制し、光磁気記録媒体としての
Ｃ／Ｎ比を向上させることを目的としている。
［発明に至る研究過程］ 二層膜媒体には、第２図（ａ）（ｂ）に示すように、読
み出し層ＲＬと書き込み層ＷＬとの各磁化Ｍｓ、・Ｍｓ
ｔが互いに平行になるもの（以下、Ｐタイプと呼ぶ）と
、第３図（ａ）（ｂ）に示すように、読み出し層ＲＬと
書き込み層ＷＬとの各磁化Ｍ　ｓ　、・Ｍｓｔが互いに
逆向きになるもの（以下、Ａタイプと呼ぶ）とがある。
上記Ｐタイプの二層膜媒体では、第２図（ａ）及び（ｂ
）に示すように、読み出し層ＲＬ及び書き込み層ＷＬの
各層において、ともに希土類ＲＥの副格子磁化Ｍｓ□が
優勢となる（以下、希土類ＲＥの副格子磁化ＭＳＲＩ！
が優勢な状態をＲＥリッチと呼ぶ）か、又はともに遷移
金属ＴＭの副格子磁化Ｍ　！３７Ｍが優勢となる（以下
、遷移金属ＴＭの副格子磁化Ｍ　Ｓ　ＴＭが優勢な状態
をＴＭリッチと呼ぶ）かのいずれかの状態となる。
一方、上記Ａタイプの二層膜媒体では、第３図（ａ）及
び（ｂ）に示すように、読み出し層ＲＬ及び書き込み層
ＷＬの二層において、一方の層ではＲＥリッチとなり、
他方の層ではＴＭリッチとなるものである。以下、簡略
化のため、Ｐタイプについては読み出し層ＲＬ及び書き
込み層ＷＬ共にＴＭリッチ状態と想定し、Ａタイプにつ
いては読み出し層ＲＬがＴＭリッチで書き込み層ＷＬが
ＲＥリッチと想定して説明する。
上記のＰタイプの二層膜媒体に記録を行う場合は、予め
第４図（ａ）に示すように、読み出し層ＲＬ及び書き込
み層ＷＬの各磁化Ｍ　ｓ　＋・Ｍ　ｓ　２の向きを一方
向に揃えた媒体に対し、第４図（ｂ）のように、ハツチ
ングで示す記録部はをレーザ光にて加熱しながら図中下
向きの外部補助磁場ＨｅＸを印加すると、書き込み層Ｗ
Ｌ及び読み出し層ＲＬの磁化Ｍｓ１Ｍｓｌが図中下向き
に反転する。
その後、降温過程を経て第４図（ｃ）のように、書き込
み層ＷＬ及び読み出し層ＲＬに下向きの磁化Ｍ　ｓ　１
Ｍ　ｓ　＋が現れる。
一方、Ａタイプの二層膜媒体に記録を行う場合は、第５
図（ａ）の如く、予め読み出し層ＲＬの磁化Ｍ　ｓ　、
と書き込み層ＷＬの磁化Ｍ　ｓ　、とをそれぞれ一方向
に、かつ、読み出し層ＲＬと書き込み層ＷＬで互いに逆
向きになるように揃えた媒体に対し、第５図（ｂ）のよ
うに、ハツチングで示す部位をレーザ光にて加熱しなが
ら図中下向きの外部補助磁場Ｈｅｘを印加すると、書き
込み層ＷＬの磁化Ｍｓ１は下向きに反転するが、読み出
し層ＲＬの磁化Ｍｓ＋は下向きのままである。その後、
レーザ光の照射を終了して降温過程となると、第５図（
ｃ）に示すように、読み出し＃ＲＬの磁化Ｍｓ＋は二層
間の交換結合により図中上向きに反転し、読み出し層Ｒ
Ｌにおけるハツチングの部位に情報が記録される。
ところで、光磁気記録媒体において優れた記録特性を得
るためには、読み出し層ＲＬに書き込まれるビットの形
状が規則的なきれいな形状となる必要がある。そのため
には、上記のＰタイプの二層膜媒体の場合は、読み出し
ＦｉＲＬにビットが記録される際に、読み出し層ＲＬの
ビットが、書き込み層ＷＬにおけるキュリー点付近の温
度に達している部位（レーザ光照射部泣）以外の範囲に
二層間の交換力により広がらないようにする必要がある
。
一方、Ａタイプの二層膜媒体の場合は、書き込み層ＷＬ
に規則的なきれいなビットを形成し、これを読み出し／
！ＲＬに転写する必要がある。
そして、Ｐ及びＡの各タイプに要求される必要条件は、
理論計算から、記録時及び降温時の各過程において、第
１表のようになる。
第１表 第１表（続き） 第１表より二層膜媒体を開発する目安として、読み出し
層ＲＬの磁化Ｍｓ１は小さく、書き込み層ＷＬの磁化Ｍ
ｓ２は大きくし、更に、Ｍｓ＋とＭＳ、との関係は、Ｈ
，、Ｈ，、ｈ、１ｈ、を含めて、Ｍ　Ｓ　ｔ　Ｘ　Ｈ２
Ｘ　ｈ　ｔ　＞　Ｍ　Ｓ　＋　Ｘ　Ｈ＋　Ｘ　ｈ　＋と
する必要がある。但し、 Ｈ３・・・その時の温度における読み出し層ＲＬの保磁
力 Ｈ７・・・その時の温度における書き込み層ＷＬの保磁
力 り、・・・読み出し層ＲＬの膜厚 り、・・書き込み層ＷＬの臆匣 δＷ・・・その時の温度における界面滋壁工・ネルギＨ
ｅｘ・・・外部補助磁場（書き込み層ＷＬの磁化の向き
に対し逆方向に印加する） である。
ところで、書き込み層ＷＬの膜厚ｈ２は両層の界面から
の交換力が作用しうる厚さ以内とする必要があり、又、
書き込み層ＷＬの磁化Ｍ　ｓ　ｚを過度に大きくすると
、たとえキュリー点記録であっても、浮遊磁界又は反磁
界が大きくなり、記録されるビット形状に乱れが生じる
。
一方、読み出し層ＲＬとしては、カー回転角θｋが大き
く、飽和磁化Ｍｓ及び保磁力Ｈｃが小さなものが要求さ
れる。それに対し、現在用いられている読み出し層媒体
の中でＧｄＦｅＣｏはカー回転角θｋがかなり大きく、
約０．４６°（測定波長は７８０ｎｍ）であり、この時
の飽和磁化Ｍｓ及び保磁力Ｈｅは、それぞれ約５０　ｅ
ｍｕ／ｃｍ’、０．５ＫＯｅとなっている。そのため、
更に、Ｃ／Ｎ比を向上させるためには、このＧｄＦａＣ
ｏよりカ−回転角θにの大きい媒体をＭｓ、Ｈｅを制御
しながら開発する必要がある。
今回、本発明者は、希土類遷移金属四元系光磁気記録媒
体の中から上記の条件にふされしい媒体を探索し、特に
ＧｄＤｙＦｅＣｏが読み出し層媒体として優れているこ
とを見い出した。
より具体的には、下記の式 ％式％ いて、カー回転角θｋが０．４８°以上となり、特にＸ
＝２０ａｔｍＳ前２０ａｔ 以下となるＴＭリッチの組成比とすると、飽和磁化Ｍｓ
を２　５　０　ｅｍｕ／ａｍ３以下に制御しながらカー
回転角θｋを０．５４°とすることができた。このカー
回転角θには従来のＧｄＦｅＣｏと比較して１７．４％
増加している。
ところで、飽和磁化Ｍｓの値２　５　０　ｅｍｕ／ａｍ
’は比較的低く抑えることができたものの、従来の読み
出し層媒体と比較するとかなり大きくなっている。その
ため、第１表の条件を満たして、規則正しいきれいなビ
ットを形成するためには、書き込み層ＷＬの飽和磁化Ｍ
ｓも相対的に大きくする必要があることが分かる。
又、書き込み層媒体には大きな保磁力Ｈｃが要求される
とともに、記録感度の向上のため低いキュリー温度Ｔｃ
が要求される。そのため、従来、１００−１５０℃のキ
ュリー温度Ｔｃを有する媒体が主として使用されてきた
。しかし本発明者の今回の研究により、１９０℃前後迄
のキュリー温度Ｔｃであれば、実用上記録感度等に問題
がないことが判明した。そのため、書き込み層の探索に
従来より幅が広がった。
そして、上記の条件の下で探索を行った結果、ＴｂＦｅ
Ｃｏが書き込み層として優れていることが判明した。特
に、組成比を示す下記の式において、 Ｔ　ｂ　ｘ　（　Ｆ　ｅ　Ｈａｏ−ｖ　Ｃ　ｏ　ｙ）　
Ｉｏｏ−ｘＸを１　５　〜３　０　ａｔｏｍｓ，　Ｙを
６　〜Ｉ　２　ａｔｏＪとすることにより、キュリー温
度Ｔｃを１５５〜１９５℃に抑制しながら、飽和磁化Ｍ
ｓ及び保磁力Ｈｅをともに増加させることができた。
なお、後述する記録過程との関係から読み出し層媒体の
飽和磁化Ｍｓが大きい場合、下記のＴｂＦｅＣｏは、特
に、Ｘ　＝　２　５　ａｔｏｍ％以上の痛憤組成近傍の
ＲＥリッチの組成比とし、かつ、記録時にレーザ光の照
射による温度上昇の過程で優勢磁化がＲＥからＴＭに逆
転しない組成比とする必要がある。なお、キュリー温度
の調整のため、上記のＴｂＦｅＣｏにおけるＴｂの一部
（約５〜２０％）を６８％　Ｄｙ　１Ｈｏ、Ｎｄ等池の
希土類元素で置換しても、ＲＥリッチの組成比とすれば
、充分に書き込み層媒体として使用できる。
次に、書き込みノイズを抑制するために、上記したＰ及
びＡのいずれのタイプの二層膜媒体が適切であるかを検
討する。
読み出し層ＲＬ及び書き込み層ＷＬの磁化ＭＳ１％ＭＳ
２の向きの平行なＰタイプの二層膜媒体においては、第
４図（ｂ）に示すように、記録時、読み出し層ＲＬのレ
ーザ光照射部に外部補助磁場及び浮遊磁場により形成さ
れるビットは、両層の間の交換力が作用するため、キュ
リー点付近の温度に達している書き込み層ＷＬ部分（レ
ーザ光照射部）の外側には拡がらないが、キュリー温度
付近の領域内では自由な形を取り得る。このため、読み
出し層ＲＬに形成されろビットは読み出し層ＲＬの飽和
磁化Ｍｓか大きいと、書き込み層ＷＬのキュリー温度付
近の領域内で静磁エネルギーを小さくするよう、外周が
乱れたり、多磁区化するものである。そして、このよう
に不規則に形成されたビットは、降温過程において、書
き込み層ＷＬに形成されるビットをも不規則な形状の乱
れたものとする。従って、本発明の如く、飽和磁化Ｍｓ
の大きい媒体を使用する場合、Ｐタイプの二層膜媒体は
適切ではない。
次に、読み出し層ＲＬと書き込み層ＷＬとの磁化Ｍｓ．
、Ｍ　ｓ　、が互いに逆向きのＡタイプの二層膜媒体を
使用する場合、第５図（ｂ）に示すように、記録時に、
書き込み層ＷＬにビットを形成する際、読み出し層ＲＬ
ｃ）＠化ＭＳｌは外部補助磁場Ｈｅｘと同一方向を向い
ているため、レーザ光の照射が行われている期間に、読
み出し層ＲＬにビットが形成されることはない。そして
、読み出し層ＲＬにビットが形成されるには、降温時、
キュリー点記録により書き込み、ｌ！ＩＷＬに規則正し
く形成されたきれいなビットが交換力により読み出し層
ＲＬに転写される以外にない。転写を起こすには、第１
表のＡタイプの条件を満たす必要がある。
以上のように、二Ｆ！膜構造における書き込みノイズの
低減には、従来から指摘されている二層間の交換結合力
の向上も要求されるが、それのみでは不充分であり、特
に、本発明においては、読み出し層ＲＬにカー回転角θ
にの向上の目的で大きな飽和磁化を有する媒体を使用す
るので、二層膜構造としてはＡタイプのものを採用する
のが好ましい。
［発明の構成］ 上述の如くの研究結果に基づき、本発明に係る光磁気記
録媒体は、希土類遷移金属非晶質合金薄膜からなる第１
層（読み出し層）と、第１層とは異なる組成の希土類！
移金属非晶質合金薄膜からなり、上記第１層に比してよ
り低いキュリー点とより大きな保磁力とを有する第２層
（書き込み層）との二層構造の垂直磁化膜を有し、上記
第２層にキュリー点記録したビットを交換結合力により
第１層に転写するようにした光磁気記録媒体において、
上記第１層が室温で遷移金属の副格子磁化が優勢なＧｄ
ＤｙＦｅＣｏ膜にて形成され、上記第２ＦＭが室温で希
土類の副格子磁化が優勢なＴｂＦｅｃｏを主組成とする
ＴｂＦｅＣｏ系膜にて形成され、かつ、第１層と第２層
との優勢磁化の向きが互いに逆向きになるように設定さ
れていることを特徴とするものである。
なお、本発明を具体化するに当り、上記第１層のＧｄＤ
ｙＰｅＣｏ膜は下記式 ％式％ 設定されており、上記第２層がＴｂＦｅＣｏ又はＴｂＦ
ｅＣｏ中のＴｂの一部がＧ、ｄＳＤｙｑ　Ｎｄ。
Ｈｏ等のＴｂ以外の希土類元素で置換されたもので形成
されるとともに第２層のキュリー点が１５５℃以上に設
定されており、かつ、第２層が記録のための昇温時に希
土類の副格子が優勢磁化であり続けるように組成を定め
られていることが望ましい。
［作　用］ 上記の構成において、記録時には、予め一方向に垂直磁
化された第２層（書き込み層）と、交換結合力により第
２層（書き込み層）とは逆方向に磁化の向きを揃えた第
１層（読み出し層）とからなる上記二層膜媒体に、半導
体レーザ等から出射されるレーザ光が照射されると同時
に、第２層（書き込み層）の磁化の向きとは逆向きの外
部補助磁場が印加される。第２層（書き込み層）におけ
る上記レーザ光の照射部位は加熱されてキュリー温度近
傍の温度となり、保磁力が低下される。
その結果、第２層（書き込み層）のレーザ光照射部位に
は外部補助磁場及び浮遊磁場により周囲の部位とは逆向
きに磁化されたビットが形成される。その後、レーザ光
の照射が終了した降温過程において、第２５層（書き込
み層）に記録されたビットは交換結合力により、第１層
（読み出し層）に転写される。なお、再生は、第１層（
読み出し層）に記録されたビットをレーザ光で読み出す
ことにより行われる。
その場合、本発明では、第１層（読み出し層）として、
室温で遷移金属の副格子磁化が優勢なＧｄＤｙＰｅｃｏ
膜を採用したので、第１層（読み出し層）のカー回転角
を大きくすることができるとともに、カー回転角の増加
に伴う飽和磁化及び保磁力の増加を抑制することができ
る。
又、第２層（書き込み層）として、室温（１０〜５０℃
、通常２５℃）で希土類の副格子磁化が優勢なＴｂＦｅ
Ｃｏを主組成とするＴｂＦｅＣ。
系膜を採用したので、第２層に必要な大きな保磁力と比
較的低いキュリー温度とを得ることができる。又、第１
層（読み出し層）の飽和磁化の増加に対応して第２層（
書き込み層）の飽和磁化も増加させることができる。
そして、第１４と第２層との優勢磁化の向きが互いに逆
向きになるように設定されているので、記録に際して、
第２層（書き込み層）に規則正しいきれいなビットが記
録された後、降温過程で第２層のビットが交換力により
第１層（読み出し層）に規則正しい形状となるように転
写され、書き込みノイズの低減を図ることができる。
（工ｔｒ余酌 ［実施例］ 本発明の一実施例を第１図乃至第９図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
第１図に示すように、光磁気記録媒体としての光磁気デ
ィスクは、ガラス製のディスク基板ｌ上に、カー回転角
θｋをエンハンスするための第１のＳｉ０層２と、第１
層としての読み出し層３と、第２層としての書き込み層
４と、保護層としての第２のＳｉ０層５とが積層されて
構成されている。
第１のＳｉ０層２の膜厚は例えば８２ｎｍ、読み出し層
３の膜厚は例えば４０〜５０ｎｍ、書き込み／ｌ１４の
膜厚は例えば１０１００ｎ第２のＳｉ０層５の膜厚は例
えば５５ｎｍ程度に設定される。
なお、読み出し層３及び書き込み層４の戊辰には二源の
電子ビーム加熱真空蒸着装置を使用し、−方向から遷移
金属（ＴＭ）を、他方向から希土類（ＲＥ）を同時に蒸
着した。なお、各層２〜５は同一真空層内で真空を破る
ことなくディスク基板１上に積層した。又、上記の光磁
気ディスクの作成に際して、ディスク基板１としては、
米国コーニング社製の直径１３０ｍｍのガラスディスク
基板を使用した。なお、ディスク基板ｌとしては、ガラ
ス以外にポリカーボネイト、ＰＭＭＡ（アクリル）、エ
ポキシ樹脂等の樹脂基板を使用しても良い。又、Ｓｉ０
層の代わりに、ＡＩＮ、ＳＥＮ。
Ｓｉｎ、等の誘電体を使用しても良い。
以下、第２表に読み出し層３としてのＧｄＤｙＦｅＣｏ
層の組成比を種々に変更して保磁力Ｈｅ。
カー回転角θｋ及び飽和磁化Ｍｓを測定した結果を示す
。なお、この読み出し層３の開発に際しては、基板とし
て米国コーニング社製のマイクロシート（０２１１）を
使用し、基板上に読み出し層３と保護ＦＪ５のみをそれ
ぞれｌ　００　ｎｍ、５５ｎｍの膜厚で形成して保磁力
Ｈｅ等の測定を行った。
カー回転角は基板側より波長７８０　ｎｍで測定した。
同表中、試料Ｎｏ、　　Ｉ　、　２．４〜８．　　ｌ　
Ｉ及び１２は本発明の組成範囲に含まれ、残りの試料ｌ
ｆｏ、３．９及びＩＯ及び１３〜１５は本発明の組成範
囲を逸脱している。同表から明らかなように、下記の式 ％式％ 〜３０　ａｔｍ％、Ｚ＝　１６〜２４ａｔＪとなる本発
明の組成範囲においては、カー回転角θには、測定に使
用するレーザ光の波長λ＝７８０ｎｍにおいて、基板面
側から測定して０．４８°以上得られている。特に、試
料Ｎ０１８は飽和磁化Ｍｓを２５０ｅｍｕ／ｃｍ”以下
１こ抑制しながら、大きなカー回転角θにと比較的小さ
な保磁力Ｈｃが得られており、読み出し層３としてふさ
れしい。
なお、今回の実験によりＧｄＴｂＦｅＣｏらＧｄＤｙＦ
ｅＣｏと同様の組成域で０．５０°以上のカー回転角θ
ｋを持つことが判明したが、ＧｄＴｂＦｅＣｏの場合、
ＧｄｐｙＦｅＣｏと同一の保磁力Ｈｃにおける飽和磁化
ＭｓがＧｄＤＹＦｅＣｏよりかなり大きくなるため、前
掲の第１表に示した記録過程条件を満足することが難し
いものである。第６図中に曲線■により（ＧｄｓａＤｙ
＋ｏ）！１．４　（Ｆｅｓ＋、ｓ　Ｃ０ＩＩ１．５）　
ｔｓ、ａの温度と飽和磁化との関係を示し、曲線■によ
り（ＧｄｓｏＴｂ＋。）、。。
（Ｆｅ□、　Ｃｏ。５）　７９．７の温度と飽和磁化と
の関係を示す。なお、これら２種類の媒体の室温におけ
る保磁力Ｈｅは等しい。
又、カー回転角θにのみに着目すれば、ＧｄＤｙＰｅｃ
ｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏのいずれの媒体でも、その遷移金
属同士の組成比がＦｅ　：　Ｃｏ＝６０〜８０：４０〜
２０となり、希土類同士の組成比がほぼ５０二５０とな
り、かつ、ＴＭリッチの組成比で保磁力Ｈｃが約２ＫＯ
ｅ以下の範囲でカー回転角θｋを０．５５°以上とする
ことができる。しかしながら、そのような組成域におい
ては、飽和磁化Ｍｓが３００　ｅｍｕ／ｃｍ３以上と極
めて大きくなるので、第１表の記録過程条件を満たすこ
とができない。
次に、今回の実験により、書き込み層４としてのＴｂＦ
ｅＣｏの組成比と保磁力Ｈｃ、カー回転角θｋ及び飽和
磁化Ｍｓとの関係を測定した。なお、この場合も、基板
として米国コーニング社製のマイクロシート（０２１１
）を使用し、基板上に書き込み層４と保護層５のみを成
膜して測定を行った。
第７図に、Ｔｂｘ　（Ｆｅｅｓ、ｓ　Ｃｏｅ、ｔ）　ｔ
ｏｏ＝ｘにおけるＴｂの含有量Ｘを変化させた場合の特
性の変化を、第８図に、Ｔｂｘ　（Ｆｅｓｅ５Ｃｏｔｏ
、ｓ）　ｔｏｏ−ＸにおけるＴｂの含有ＩＸを変化させ
た場合の特性の変化を示す。
又、他の組成の一例として、（Ｇｄｓ。Ｔｂ５ｏ）　ｘ
Ｆｅ＋ｏａ−ｘにおけるＸを変化させた際の保磁力Ｈｅ
。
カー回転角θｋ及び飽和磁化Ｍｓの変化を第９図に示す
。
第７図〜第９図において、同一の保磁力Ｈｃにおける飽
和磁化Ｍｓを比較すると、ＴｂＦｅＣ。
の方がＧｄＴｂＦｅより飽和磁化Ｍｓが大きくなってい
る。又、ＴｂＦｅＣｏにおいては、ｃｏ量が多いほど、
飽和磁化Ｍｓが大きくなっている。又、第７図〜第９図
に特性を示す各媒体のキュリー温度Ｔｃは、第９図の（
Ｇｄｓｏ　Ｔｂ５ｏ）ｘ　Ｆｅ＋ｏｏ−ｘが１５０〜１
７５℃、第７図のＴｂｘ（Ｆｅｅ３．ｓ　Ｃ０１１，り
１００−Ｘが１５５〜１６０℃、第８図のＴｂｘ　（Ｆ
ｅｓｓ、ｓＣｏ＋ｏ、ｓ）１゜。−エが１７５〜１８５
℃であった。前述の如く、実用記録感度からキュリー温
度Ｔｃは１９０℃前後でも差し支えのないことが判明し
ているので、書き込み層４としてはＴｂｘ（Ｆｅｅ＋＋
、ｓ　ＣＯ＋ｏ、ｓ）＋ｏｏ−ｘが優れている。なお、
高い記録感度が要求される場合は、上記のＴｂＦｅＣｏ
を基体として、Ｔｂの一部をＤＹで置換しても良い。又
、逆の場合は、Ｔｂの一部をＧｄで置換しても良い。
以下、第３表に二層膜媒体における、読み出し層３及び
書き込み層４の組成及び膜厚を変化させた際の各層の飽
和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈｓ及び書き込みノイズの測定結果
を示す。ここで、各二層膜媒体は第１図に示す構造を有
している。
読み出し層（ＲＬ）３は第１のＳｉ０層２上に４０〜５
０ｎｍの膜厚で成膜したが、このようにディスク化にお
いては、第２表の測定（マイクロシート上にｌ　ＯＯｎ
ｍの膜厚で成膜）の場合に比して読み出し層（ＲＬ）３
を薄くしたので、第１表に示した読み出し層としての条
件を一層満足するようになった。なお、二層膜全体の膜
厚は１５〜３００　ｎｍとし、かつ、書き込み層４の膜
厚を読み出し層３の膜厚以上とするのが好ましい。
記録再生評価条件は、ディスク回転数ｔｓｏ。
ｒｐｍ、記録径１１０ｎｍφ、記録周波数Ｉ　ＭＨｚ。
記録デユーティ５０％、再生レーザパワー１．５ｍＷで
あり、記録レーザパワーＰｗ及び外部浦助磁場Ｈｅｘは
、各試料において書き込みノイズが最小になるように設
定した。
第３表中試料Ｎｏ、　　１〜４は読み出しｆｆＪ（ＲＬ
）３及び書き込み層（ＷＬ）４とらＴＭリッチとなるＰ
タイプ（第２図（ａ）（ｂ）及び第４図（ａ）〜（ｃ）
参照）のディスクであり、その書き込みノイズは第１表
に示すＰタイプにおける記録過程条件を充分に満たす程
に小さくなっている。特に、試料Ｎｏ、　４においては
、書き込みノイズの発生がほぼＯｄＢに抑えられている
。又、試料Ｎｏ、　　ｌと試料Ｎｏ、　２を比較すれば
、書き込み層（ＷＬ）４として、ＧｄＴｂＰｅよりＴｂ
ＦｅＣｏの方が優れていることか理解できる。
第３表中の試料Ｎｏ、　　５は、読み出し層（ＲＬ）３
に試料Ｎｏ、　４と同−組成のＧｄＤｙＦｅＣｏを使用
し２、書き込み層（Ｗ　Ｌ　）　４としてのＴｂＦｅＣ
。
をＴＭリッチの組成比からＲＥリッチの組成比に変更し
たものである。試料Ｎｏ、　　５は第１表に示したＡタ
イプ（第３図（ａ）（ｂ）及び第５図（ａ）〜（ｃ）参
照）の記録過程条件を満たしているものであり、書き込
みノイズは試料Ｎ０８４と同様にほぼＯｄＢである。
試料Ｎｏ、　　１〜５における読み出し層（ＲＬ）３と
書き込み層（ＷＬ）４間の交換結合力の目安となる界面
′＠壁エネルギーδＷは、それぞれ試料Ｎｏ、　　１＝
　２　、　Ｏｅｒｇ／ｃｍ’、試料！ｌｏ、　　２　＝
　２　、５　ｅｒｇ／ａｍ’、試料Ｎｏ、　３　＝　１
　、８　ｅｒｇ／ｃｍ’、試料Ｎｏ、　４　＝　２　、
５　ｅｒｇ／ｃｍ２、試料Ｎｏ、　　５　＝　１　、４
　ｅｒｇ／ｃ＋＋＋”である。従って、界面磁壁エネル
ギーδＷの大きさのみでは、書き込みノイズの大小につ
いての議論はできないことが理解できる。
以上より、読み出し層（ＲＬ　）　３−＝　（Ｇｄｓｏ
ＤＹ＋ｏ）（Ｆｅ＋＋＋、ｓ　ＣＯ＋＋＋、ｓ）　／書
き込み層（ＷＬ）４＝Ｔｂ（Ｆｅａｅ、ａ　Ｃｏａ、ｔ
）の系（試料Ｎｏ、２〜５）においては、第１表の記録
過程条件を充分満たせばＡタイプ又はＰタイプのいずれ
の構成でも書き込みノイズを充分に抑制できることが分
かる。しかしながら、上記した読み出し層（ＲＬ）３−
（Ｇｄ９０Ｄｙ、０）（Ｆｅ＋ｚ、　　Ｃｏ＋ｅ、ｇ）
　／書き込み層（ＷＬ）４＝Ｔｂ（Ｆｅｓ３．ｓ　　Ｃ
ｏｓ、ｔ）の系では、読み出し層（ＲＬ）３の飽和磁化
Ｍｓが比較的小さくなり、従って、読み出し層（ＲＬ）
３のカー回転角θｋを充分に大きくすることができない
という不満が残る。
次に、試料Ｎｏ、　６〜８では、読み出し層（ＲＬ）３
の飽和磁化Ｍｓを大きくして、充分なカー回転角θｋを
得るために、読み出し層（ＲＬ）３として、（Ｇｄａｏ
ＤＹｚｏ）　（Ｆｅｅ＋、ｓ　Ｃｏ＋ａ、ｓ）の組成を
採用している。一方、書き込み層（ＷＬ）４としてはＴ
ｂ　（Ｆｅａｅ、ｓ　Ｃｏ＋ｏ、ｓ）を使用し、試料Ｎ
０１６では常時ＴＭリッチとなる組成比を、試料Ｎ０１
７では常温でＴＭリッチ、記録（高温）時にＲＥリッチ
となる組成比を、試料Ｎ０１８では常時ＲＥリッチとな
る組成比を採用した。
試料Ｎｏ、６〜８はいずれも第１表の記録過程条件を充
分に満足しているが、試料Ｎｏ、　６・７の構成では比
較的大きな書き込みノイズが発生する。
一方、試料Ｎｏ、　８では書き込みノイズはほぼＯｄＢ
であり、かつ、読み出し層（ＲＬ）３の飽和磁化Ｍｓが
比較的大きいので、大きなカー回転角を得ることができ
る。従って、第３表に表示した各試料の中では、試料Ｎ
０１８が最も優れた組成となっている。但し、読み出し
層（ＲＬ）３及び書き込み層（ＷＬ）４の組成は試料Ｎ
ｏ、　８のものに限定される訳ではなく、前述した本発
明の組成範囲内であれば良い。
以上のように、読み出し層（ＲＬ）３の飽和磁化Ｍｓを
ある程度大きくしてカー回転角θｋを確保する場合、読
み出し層（ＲＬ）３が室温でＴＭリッチであれば、書き
込み層（ＷＬ）４は室温でＲＥリッチとし、かつ、記録
時の昇温過程においてＲＥリッチからＴＭリッチに逆転
しない組成とする必要のあることが判明した。
（以下余白） 軍２男 ＧｄｎｖＦｓＣＱの組成比とＨｅ、θに、Ｍｓとの関係
不記刊１ｍｌ なお、参考までに（ＧｄｓｏＤＹｚｏ）　ｘ　（Ｆｅｅ
ｌ、５　Ｃ。
１５）　＋０Ｏ−Ｘの組成におけるＭｓ、Ｈｃ及びθに
のＸについての依存性を第１Ｏ図に示した。ここでθｋ
が大きなＸ＝２０〜２１の組成は、第３表試料Ｎｏ、６
．７及び８（読み出し層）に対応するものである。
また、試料ＮＯ３６及び８についての記録再生特性の補
助磁場依存性を各々第１１図及び第１２図に示す。ここ
で記録再生特性の評価条件は、光ディスクの回転数１８
００ｒｐｍ、記録径１１０ｍｍφ、記録周波数３ＭＨｚ
、記録デユーティ５０％、再生レーザーパワー１．５ｍ
Ｗであった。図において記録レーザーパワーＰｗは、再
生二次高調波レベルが極小値をとる大きさであり、Ｃ／
Ｎ及びノイズレベル（Ｎ）、キャリアレベル（Ｃ）はこ
の極小値における値を意味する。この結果から明らかな
ように、試料Ｎｏ、　　８は、高いＣ／Ｎを有し、かつ
記録レーザーパワーＰｗの補助磁場依存性もなく、光磁
気ディスクとして優れていることが判る。
［発明の効果コ 本発明に係る光磁気記録媒体は、希土類遷移金属非晶質
合金薄膜からなる第１層（読み出し層）と、第１層とは
異なる組成の希土類遷移金属非晶質合金Ｗｉ膜からなり
、上記第１層に比してより低いキュリー点とより大きな
保磁力とを有する第２層（書き込み層）との二層構造の
垂直磁化膜を有し、上記第２層にキュリー点記録したビ
ットを交換結合力により第１層に転写するようにした光
磁気記録媒体において、上記第１層が室温で遷移金属の
副格子磁化が優勢なＧｄＤｙＦｅＣｏ膜にて形成され、
上記第２層が室温で希土類の副格子磁化が優勢なＴｂＦ
ｅＣｏを主組成とするＴｂＦｅＣｏ系膜にて形成され、
かつ、第１層と第２ＷＩとの優勢磁化の向きが互いに逆
向きになるように設定されている構成である。
なお、本発明を具体化するに当り、上記第ｔＳのＧｄＤ
ｙＦｅＣｏ膜は下記式 ％式％ ＝　１８〜３０ａｔｍ９、Ｚ＝　１７〜２４ａｔｍ％の
範囲に設定されており、上記第２層がＴｂＦｅＣｏ又は
ＴｂＦｅＣｏ中のＴｂの一部がＧｄ、Ｄｙ、Ｎｄ１Ｈｏ
等のＴｂ以外の希土類元素で置換されてもので形成され
るとともに第２層のキュリー点が１５５℃以上に設定さ
れており、かつ、第２層が記録のための昇温時に希土類
の副格子が優勢磁化であり統けるように組成を定められ
ていることが望ましい。
上記の構成によれば、第１層（読み出し層）として、室
温で遷移金属の副格子磁化が優勢なＧｄＤｙＦｅＣｏ膜
を採用したので、第１層（読み出し層）のカー回転角を
大きくするとともに、それに伴う飽和磁化及び保磁力の
増加を抑制することができる。
また、第２層（書き込み層）として、室温で希土類の副
格子磁化が優勢なＴｂＦｅＣｏを主組成とするＴｂＦｅ
Ｃｏ系膜を採用したので、第２１に必要な大きな保磁力
と比較的低いキュリー温度とを得ることができる。又、
第１ｉｔ（読み出し層）の飽和磁化の増加に対応させて
第２．雪（書き込み層）の飽和磁化を増加させることが
できる。
そして、第１層と第２層との優勢磁化の向きか互いに逆
向きになるように設定されているので、記録に際して、
第２層（書き込み層）に規則正しいきれいなビットが記
録された後、降温過程で第２層のビットが交換力により
第１層（読み出し層）に規則正しい形状となるように転
写され、書き込みノイズの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第１２図は本発明の一実施例についてのもの
である。 第１図は光磁気ディスクの概略縦断面図である。 第２図（ａ）（ｂ）はＰタイプの二層膜における副格子
磁化の配列を示す説明図である。 第３図（ａ）（ｂ）はＡタイプの二層膜における副格子
磁化の配列を示す説明図である。 第４図（ａ）〜（ｃ）はＰタイプの二層膜への情報の記
録過程を示す説明図である。 第５図（ａ）〜（ｃ）はＡタイプの二層膜への情報の記
録過程を示す説明図である。 第６図はＧｄＤｙＦｅＣｏ及びＧｄＴｂＦｅＣｏにおけ
る温度と飽和磁化との関係を示すグラフである。 第７図及び第８図はそれぞれＴｂＦｅＣｏにおけるＴｂ
の含有量と飽和磁化、カー回転角及び保磁力との関係を
示すグラフである。 第９図はＧｄＴｂＦｅにおける希土類の含有量と飽和磁
化、カー回転角及び保磁力との関係を示すグラフである
。 第ｉｏ図は（ＧｄｓｏＤＹｔｏ）　ｘ　（Ｆｅｓ＋、ｓ
　Ｃｏ＋ｓ、５）１（１０−Ｘの組成におけるＭｓ、Ｈ
ｃ及びθにのＸ依存性を示すグラフである。 第１１図及び第１２図は、各々、記録再生特性の補助磁
場依存性を示すグラフである。 ３は読み出し層、４は書き込み層である。 第 図 第 ＠（ａ） ＋ゴ 図（ｂ） 第 ４ 図（ａ） 箒 図（ｂ） 第 図（ｃ） 第 図（ａ） 第 図（ｂ） 第 図（Ｃ） ２１′ ｉ 図 温度（０Ｃ） 第 １１ 図 Ｈｅｘ　（Ｏｅ） 湾１２ 閃 Ｈｅｘ（Ｑｅ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、希土類遷移金属非晶質合金薄膜からなる第１層と、
    第１層とは異なる組成の希土類遷移金属非晶質合金薄膜
    からなり、上記第１層に比してより低いキュリー点とよ
    り大きな保磁力とを有する第２層との二層構造の垂直磁
    化膜を有し、上記第２層にキュリー点記録したビットを
    交換結合力により第１層に転写するようにした光磁気記
    録媒体において、 上記第１層が室温で遷移金属の副格子磁化が優勢なＧｄ
    ＤｙＦｅＣｏ膜にて形成され、上記第２層が室温で希土
    類の副格子磁化が優勢なＴｂＦｅＣｏを主組成とするＴ
    ｂＦｅＣｏ系膜にて形成され、かつ、第１層と第２層と
    の優勢磁化の向きが互いに逆向きとなるように設定され
    ていることを特徴とする光磁気記録媒体。 ２、上記第１層のＧｄＤｙＦｅＣｏ膜が下記式（Ｇｄ＿
    １＿０＿０＿−＿ＸＤｙ＿Ｘ）＿Ｚ（Ｆｅ＿１＿０＿０
    ＿−＿ＹＣｏ＿Ｙ）＿１＿０＿０＿−＿Ｚ中のＸ、Ｙ、
    ＺがそれぞれＸ＝５〜２５ａｔｍ％、Ｙ＝１８〜３０ａ
    ｔｍ％、Ｚ＝１６〜２４ａｔｍ％の範囲に設定されてお
    り、上記第２層がＴｂＦｅＣｏ又はＴｂＦｅＣｏ中のＴ
    ｂの一部がＧｄ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｈｏ等のＴｂ以外の希土
    類元素で置換されたもので形成されるとともに第２層の
    キュリー点が１５５℃以上に設定されており、かつ、第
    ２層が記録のための昇温時に希土類の副格子が優勢磁化
    であり続けるように組成を定められていることを特徴と
    する請求項第１項に記載の光磁気記録媒体。
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