JPH0417140A - 光磁気記録再生方法並びにそれに使用する光磁気記録再生装置及び記録媒体 - Google Patents

光磁気記録再生方法並びにそれに使用する光磁気記録再生装置及び記録媒体

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JPH0417140A
JPH0417140A JP12103190A JP12103190A JPH0417140A JP H0417140 A JPH0417140 A JP H0417140A JP 12103190 A JP12103190 A JP 12103190A JP 12103190 A JP12103190 A JP 12103190A JP H0417140 A JPH0417140 A JP H0417140A
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JP
Japan
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magneto
magnetic layer
light
optical recording
recording medium
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Pending
Application number
JP12103190A
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English (en)
Inventor
Jiichi Miyamoto
治一 宮本
Toshio Niihara
敏夫 新原
Motoyasu Terao
元康 寺尾
Norio Ota
憲雄 太田
Takeshi Toda
剛 戸田
Yasushi Suketa
裕史 助田
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Hitachi Ltd
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、光磁気記録再生方法並びそれに使用する光磁
気記録再生装置及び記録媒体、更に詳しく言えば、磁性
薄膜に光ビームを照射して薄膜の磁化方向を変えること
によって情報を記録し、情報を記録した薄膜に光ビーム
を照射して、光と磁気の相互作用であるカー効果等を利
用して情報を再生する、特に記録の際に、古い情報の上
に新しい情報を記録すること(オーバライト)が可能な
光磁気記録再生方法及び装置に関する。 [従来の技術] オーバライトが可能な光磁気記録再生技術として、第2
図に示すような交換結合光磁気2層膜をもつ光磁気記録
媒体を使用するものが知られている(例えば公開特許公
報、昭62−175948号。或は文献「固体物理、第
23巻、NO67(1988)、第494頁から第50
0頁)。光磁気記録媒体は第2図(a)図に示すように
、透明基板1上に、窒化珪素等の誘電体層2、TbFe
Co等の光ビームが当る第1磁性層(メモリM)3、T
 b D y F e Co等の第2磁性層(補助層)
4、窒化珪素等の保護層5が順に積層しである。 第1磁性層及び第2磁性層は交換結合光磁気2層膜を構
成し、第1磁性層3のキュリー温度(Tc1)は第2磁
性層4のキュリー温度(Tc2)よりも低く、また室温
では、第2磁性層4の保磁力は第1磁性層3の保磁力よ
りも小さくしである。 第1磁性層3は光が透過しない膜厚としである。 このため光は第2磁性層4には到達せず、第1磁性層3
の磁化状態のみを反映して偏光面の回転を受ける。保護
M5は第1磁性層3及び第2磁性層4を酸化等の腐食か
ら保護する働きがある。第2磁性層4は第1磁性N3と
磁気的に交換結合しており、次のようにしてオーバライ
トを行う。 (b)図に示すように、記録時、先ず永久磁石などによ
り初期化磁界HINI を印加することにより、保磁力
の小さい第2磁性層4のみの磁化を初期化磁界Hr+u
方向に揃える(bl,b2)。その際、第1磁性層3の
磁化は保持力が初期化磁界HINIより大きいので変化
しない。このような初期化の後で、磁界HINI と逆
方向の弱いバイアス磁界HBRをかけながら、レーザ光
を照射すると。 レーザ光の強度が比較的小さいときは第1磁性層3の温
度がキュリー点Tcmを越えるため(b3)、その後冷
却時に第1磁性層3の磁化は第2磁性層4の磁化の向き
と揃う(b4)。また、レーザ光の強度が比較的大きな
時は、第2磁性層4の温度もそのキュリー温度TC2を
越えるため(b5)、その後の冷却時に、第2磁性層4
の磁化の向きはバイアス磁界HBRの向きと揃い(b6
)、さらに冷却が進むと第1磁性層3の磁化が第2磁性
層4の磁化の向きと揃う(bl)。 従って、(C)図に示すようにレーザ光の強度を記録す
べき2値の情報に従って強度変調することによって、2
値の情報を第2磁性層4の磁化の向きとして記録する。 上述のように、情報が記録された記録媒体に消去するこ
と無しに直接新しい情報を書き込む、即ちオーバライト
を行なうことができる。 上記光磁気記録媒体にオーバライトされた情報を再生す
るためには、記録された情報を破壊しないため、(c)
図の再生光レベルPRとして示すように、記録時に用い
た強度の小さな光(低レベルPL)よりもさらに強度の
小さな光を上記光磁気記録媒体に照射し、その反射光が
磁気光学効果を受けて偏光状態が変化することを利用す
る。この際、記録情報は第1磁性層3上にあるため、こ
の再生のための光も第1磁性層3の側から照射する。誘
電体層2は基板1側から入射したレーザ光をその内部で
多重反射させ、第1磁性M3で生じる偏光面の回転(カ
ー回転)を増大させる働きがある。 [発明が解決しようとする課題] 上述の如く、従来のオーバライトを行う光磁気記録再生
においては、再生時に、第1磁性層3上の再生光によっ
て上記光磁気記録媒体の温度が上昇するため、記録され
ていた情報が消去される危険性を少なくするため、再生
光の強度を低くするか、或は、磁性層の記録感度を下げ
て、情報の消去される温度を高くしている。しかし、再
生光の強度を低くすると信号強度が小さくなるため、十
分なC/N比が得られない。また、記録感度を下げると
、大きな強度のレーザ光が必要となるが、このような大
きな強度のレーザ光を発生するレーザ光源を得るのは容
易でなく、また記録再生装置として望ましくない。 また、従来の技術では、強度の小さなレーザ光、強度の
大きなレーザ光、再生光の3つの光を照射したときに記
録媒体の上昇する温度がそれぞれ決まった範囲で、かつ
、それらの温度範囲が互いに重ならないようにする必要
があったため、結果的に大きな強度のレーザ光を照射し
たときの記録媒体の温度が高くなり、かつ、この記録媒
体を使用できる環境温度の範囲が非常に狭くなっていた
。 このため記録時に記録媒体が極端な高温にさらされ、多
数回繰り返してオーバライトを行うと記録媒体の特性が
劣化し、信号振幅が小さくなったり、オーバライトがで
きなくなったりする問題点があった・ また、第1磁性層3に再生光を照射して記録情報の再生
を行う際、第1磁性層3の膜厚が薄いと、−様に磁化さ
れた第2磁性層4まで光が到達してしまい、磁気光学効
果が小さくなるため、信号出力が低下してしまうという
問題があった。 さらに、2つのレーザ光を同一のレンズを用いて照射し
て、記録された情報をその直後に読みだし確認を行う、
いわゆるダイレクトリードアフタライト方式を採用する
場合は、記録直後のダイレクトリードアフタライト時の
第1磁性層3及び第2磁性層4の磁化の状態と、通常の
再生の際の磁化の状態が異なるため、リードアフタライ
トの信頼性が得られない問題点があった。これは、通常
の再生の前には、第2磁性M4の磁化の方向が一様に揃
えられているのに対し、リードアフタライトの際には、
第2磁性層4は第1磁性層3との交換結合によって揃え
られる向きに磁化されていることによる。 本発明の主な目的は、上記問題点を解決し、再生光によ
って記録された情報が消去される危険がなく、かつ、高
感度なオーバライト可能な光磁気記録再生方法および光
磁気記録装置を提供することにある。 本発明の他の目的は、多数回繰り返してオーバライトを
行っても記録媒体の特性が劣化することのなく信頼性の
高いオーバライト可能な光磁気記録再生方法及び光磁気
記録装置を提供することにある。 本発明の更に他の目的は信号品質が良好で高いC/N比
の得られる、オーバライト可能な光磁気記録再生方法及
び光磁気記録装置を提供することにある。 さらに、本発明の目的は、高い信頼性でダイレクトリー
ドアフタライトを行うことの可能なオーバライト可能な
光磁気記録再生方法及び光磁気記録装置を提供すること
にある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では次の手段を用い
た。 基板上に少なくとも第1磁性層3と第2磁性層4を積層
してなる光磁気記録媒体を用い、上記光磁気記録媒体に
対し第1の強度の記録光を照射したときと上記第1の強
度の記録光より弱い第2の強度の記録光を照射したとき
とで記録される磁化情報が異なることを利用してオーバ
ライトを行う光磁気記録再生方法において、記録された
情報を再生する際に記録時のバイアス磁界とは方向ある
いは強度の異なるバイアス磁界を上記光磁気記録媒体に
印加するようにした。即ち、記録された情報の再生前あ
るいは再生中に、第1磁性層の磁化情報を第2磁性層に
転写する手段又はステップを設けた。 」二連のようにして、再生前又は再生時に所定のバイア
ス磁界を加えることによって、光磁気記録媒体に記録さ
れた情報を再生するために照射する再生光の強度を、上
記の小さな強度の記録光と同程度か或はそれよりも大き
なものとした。 一つの好ましい実施形態として、上記第1磁性層と上記
第2磁性層のうち上記再生光を照射する側の磁性層の膜
厚を上記再生光が透過する膜厚とした。このような磁性
層の膜厚としては、およそ40nm以下である。特に、
磁気光学効果が2つの磁性層の間で強めあう効果は、1
5nm〜30nmの膜厚の範囲で顕著である。 また他の好ましい実施形態として、上記第1磁性層と上
記第2磁性層に対し上記再生光を照射する側とは反対の
側に、上記第1磁性層及び上記第2磁性層と比較して熱
伝導度の高い熱拡散層17を設けた。これにより、記録
光や再生光の照射により第1磁性層及び第2磁性層の中
で発生した熱は熱伝導度の高い熱拡散層の側に拡散して
いくため、光磁気記録媒体の温度が極端に上昇すること
が避けられ、多数回繰り返してオーバライトを行っても
光磁気記録媒体の特性が劣化することばない。さらに、
光磁気記録媒体の熱に対する応答が速くなるため、記録
磁区の形状が安定化し信号品質が向上する。 上記光磁気記録再生方法を更に有効とするため、光磁気
記録媒体に情報を記録するときに行う記録情報の確認(
リードアフタライト)を、情報を記録した後上記第2磁
性層の磁化の向きを一方向に揃える前に上記記録情報の
確認を行うこととした。 上記記録情報の確認のための光を照射を行う手段として
上記記録光を集光するレンズと同一のレンズを通してす
ることとした。これにより、記録した情報をその直後に
確認することが可能になるため、さらなる時間の短縮が
図られる。 また、上記再生光を、上記記録情報の確認のための光と
同一にした。この場合上記再生光及び、記録情報の確認
のための光を記録光とは別のレンズを通して照射するこ
とにした。 更に上記再生光及び上記記録情報の確認のための光(リ
ードアフタライト光)の波長を情報を記録するために用
いる光の波長よりも短くした。 本発明の他の実施形態として、記録情報の再生の前に、
情報の記録時とは強度或は方向の異なるバイアス磁界を
印加しながら、情報の記録のための光を照射して、第2
磁性層4の磁化の向きを第1磁性層3と交換結合する向
きに揃えることとした。この場合、第1磁性層3の磁化
の向きは変化させない。 本発明による記録媒体の一つの形態としてとして、室温
で磁界を印加しないときには第2磁性層4の磁化の向き
が常に第1磁性層3の磁化と交換結合する向きに揃って
いる様に記録媒体を構成した。 [作用] 本発明によるオーバライト可能な光磁気記録再生方法及
び装置は、再生用バイアス磁界等のオーバライトされた
記録媒体の第1磁性層の磁化を第2磁性層に転写する手
段によって、再生時に、記録媒体の第1磁性層及び第2
磁性層は同一方向に磁化されてい状態で、再生用の光ビ
ーム(以下再生光と称す)が照射される。 この状態は第1磁性層と第2磁性層の磁化の向きが既に
交換結合する向きに揃っているため、安定で、再生光の
レベルPRが記録時の低レベルPLと同じ強度の光を照
射しても変化しないため。従来のものに比較して再生光
の強度を大きくしても記録情報は破壊されない。そのた
め、記録光の強度設定の余裕度が広がる。 また、この時、第1磁性層の磁化と第2磁性層の磁化の
向きは揃っているため、両方の層の生じる磁気光学効果
(カー効果)は足し合わされて、その結果、信号出力が
増大する。 さらに、1磁性層と第2磁性層の磁化の向きが揃ってい
るため、いずれの層の側から再生光を照射しても良い。 従って、再生光を照射する側の層をキュリー温度の高い
層にしておくことが可能である。一般に、キュリー温度
の高い層はど磁気光学効果が大きいため、大きな信号出
力が得られる。 即ち、第3図に示したようにC/N比はキュリー温度が
高いほど向上がみられる。 さらにまた、2つの磁性層の磁化の向きが揃っているた
め、磁性層を光が通過する程薄くしても、その透過光の
受ける磁気光学効果は足し合わされ、信号出力は低下し
ない。第4図は、第1磁性層3の膜厚を変化させたとき
のカー回転角を示したものである。ここで、実線は第1
磁性層と第2磁性層の磁化が交換結合する向きに揃って
いるときのカー回転角を、破線は第1磁性層と第2磁性
層の磁化が交換結合する向きと反対向きのときのカー回
転角を表している。即ち、2層の磁化の向きが揃ってい
るときのカー回転角は第1Mの膜厚を薄くしても減少し
ない。 この場合、2層の総膜厚が薄いため、再生光を照射する
のとは反対側に熱伝導率の高い熱拡散層を設けることに
より、上記磁性層2層が極端な高温にさらされないよう
にすることができ、多数回繰り返してオーバライトを行
っても光磁気記録媒体の特性が劣化する心配がなくなる
。この効果は第5図に示したように磁性層の膜厚が薄い
場合にのみ現れる効果である。この時、熱拡散層を反射
層として用いるとC/N比がさらに向上する。 さらに、記録直後に記録情報の確認を行うり−ドアフタ
ライト方式を実施する場合、以下の理由によって確認に
要する時間が短縮し、その確認の信頼性が向上する。 光磁気記録媒体に情報を記録した後、第2磁性層の磁化
の向きを一方向に揃える前に、記録情報の確認を行うこ
とにより、記録の後、記録の確認(リードアフタライト
)までに要する時間が短縮されるとともに、情報の確認
のために記録媒体に照射される光によって、記録情報が
破壊される心配が無くなる。また、この際、第1磁性層
の磁化は第2磁性層の磁化と交換結合する方向を向いて
いるため、上記2つの層の磁気光学効果が足し合わされ
て、確認(リードアフタライト)時の信号出力が向上す
る。さらに、この時の記録媒体の磁化の状態は、再生時
の磁化の状態と一致するため記録確認の信頼性が向上す
る。 記録情報の確認のための光を記録光を集光するレンズと
同一のレンズを通して照射するすれば、記録した情報を
その直後に確認することが可能になるため、さらなる時
間の短縮が図られる。 再生光を、上記記録情報の確認のための光と同一にすれ
ば、再生時と記録確認時の条件が同じになるため、記録
確認の信頼性が向上する。 再生光及び記録情報の確認のための光の波長を情報を記
録するために用いる光の波長よりも短くすれば、小さな
磁区を記録したときでも情報を確実に読みだすことがで
きるようになるため高密度な記録を実現できる。その際
、再生先及びリードアフタライト光の強度はそれほど強
いものを必要としない。 再生光及び記録情報の確認のための光を記録光とは別の
レンズを通して照射するれば、記録光と再生光の位置で
強度或は方向の異なるバイアス磁界を照射することが容
易になる。この場合磁界の強度や、向きを反転させる必
要がないため、上記バイアス磁界の発生手段として、固
定した永久磁石等を用いることが可能になる。 [実施例] 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。 (実施例1) 第1図は本発明による光磁気記録再生装置の1実施例の
構成を示す。円板状の記録媒体6は回転駆動手段9によ
って回転駆動される。初期化磁界印加手段11は情報の
記録時に、記録媒体6の第2磁性層(補助層)を初期化
磁界HINT同一方向に磁化するためのもので、好まし
くは永久磁石が一般的である。初期化磁界印加手段11
は再生時には除いてよい。バイアス磁界印加手段12は
記録時に記録用のバイアス磁界HBRを、再生時に再生
用のバイアス磁界I(0を印加する電磁石で、バイアス
電源10から所定の電流が印加される。レーザ光源7は
記録媒体6の情報を記録すべき位置、又は再生すべき位
置に記録すべき情報の内容に応じたレベルの光ビーム1
4を発生する。光ビーム14のレベルはレーザ駆動回路
29によって、記録すべき情報の2値信号にっよって強
度変調される。光ビーム14はレンズ13によって集光
され、記録媒体6の所定の位置に照射される。走査制御
手段8はトラッキング制御を行うための手段でし−ザ光
源7、バイアス磁界印加手段12を円板状の記録媒体6
の半径方向に移動させる。情報再生回路28は、再生時
に再生光である光ビーム14の記録媒体6上での反射光
の偏光状態の変化を検出し電気信号に変換し記録された
情報を読みだす。 なお、第1図の実施例は記録及び再生の両方を行う例を
示したが、再生のみを行う再生装置とする場合は、第1
図の中で記録のみに必要な部分を除けばよい。第6図は
本発明による記録媒体の1実施例の部分断面図を示す。 層構成は第2図と同じであるが第1磁性層の厚さが薄い
点において異なる。透明基板1を高周波マグネトロンス
パッタ装置内に装填し、0 、1 m−P a以下に真
空排気した後、ArとN2の混合ガスを導入し1.3P
aのガス圧で、Siをターゲットとして反応性スパッタ
を行い、誘電体層2として、SiNxを70nm積層す
る。その後、T b F e C,o合金ターゲットを
用い、0.7PaのArガス圧でスパッタを行い、第1
磁性層3としてTb2□Fe74C05非晶質合金薄膜
を 40nm積層する。次にTbDyFeCo合金ター
ゲットを同じ<0.7PaのArガス圧でスパッタし、
第2磁性層4としてTb□。Dy□6Fe66Co、l
非晶質合金薄膜を1100n積層する。このようにして
積層された第1磁性層3と第2磁性層4は、互いに磁気
的に交換結合している。次に再び0.1mPa以下に真
空排気した後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導入し
、1.3Paのガス圧で、Siをターゲットとして反応
性スパッタを行い、保護層5としてSiNxを1100
n積層した。 本実施例においては、第1磁性層3は遷移金属リッチで
あり、キュリー温度(Tc、)は230℃である。、第
2磁性層4は遷移金属リッチで、キュリー温度(Tc2
)は250℃である。また室温では、第2磁性層4の保
磁力(3kOe)は、第1磁性層3の保磁力(10kO
e)よりも小さくしである。交換結合力もさほど大きく
ない。第7図(b))は上記記録媒体の実施例の温度と
保持力の関係を表す特性図を示す。また、本実施例で用
いている第1磁性層3及び第2磁性層4は希土類遷移金
属非晶質合金膜であるため、各層の磁化の向きは互いに
逆向きに結合した希土類のモーメントと遷移金属のモー
メントのどちらが多いかによって、その向きが変わる。 そのため、希土類のモーメントが多いものを希土類リッ
チ、遷移金属が多いものを遷移金属リッチと呼んで区別
している。一般に希土類リッチのものは高温では遷移金
属リッチに変わるものが多い。 第1図の光磁気記録再生装置及び第6図の層構成の記録
媒体をを用い、記録再生する方法について説明する。記
録については従来と同様である。 初期化磁界印加手段11により初期化磁界(H!Nりを
室温で印加するだけで第2磁性層4のみの磁化を一方向
に揃える。この時第1磁性層3は保磁力Hcmが大きい
ため、以前に記録された磁化状態(情報)がそのまま保
存されており、上向き磁化の部分と下向き磁化の部分が
ある。 記録直後は、大きな強度のレーザ光(Po )を照射し
たときには、第1磁性N3及び第2磁性層4の磁化が記
録時のバイアス磁界HBの向きに揃い磁化の方向は上向
きになる。一方小さな強度のレーザ光(PL)を照射し
たときには、第1磁性層3の磁化が第2磁性層4と交換
結合することによって下向きに揃えられる。 記録媒体6は回転しているため、 初期化磁界HTNI
によって初期化される。即ち、第2磁性層4の磁化の向
きが初期化磁界HINIの方向に揃えられている。 再生時においては、バイアス磁界H8を印加しながら、
再生光14を照射する。この時、再生時のバイアス磁界
H8は記録時のバイアス磁界HBRよりも強度の大きな
ものを印加する。すると第2磁性層4の磁化の一部が、
第1磁性層3との交換結合力と再生時のバイアス磁界H
oの両者の影響を受けて、反転する。この時、第1磁性
層3の磁化が下を向いている部分では、第2磁性層と交
換結合する向きに既に揃っているため、安定で、反転は
起こらず、第1′m性層3の磁化が上を向いている部分
の第2磁性層4の磁化のみが反転する。 従って、結果として、第1磁性層3の磁化状態が第2磁
性層4に転写されることになる。この状態は第1磁性層
3と第2磁性層4の磁化の向きが既に交換結合する向き
に揃っているため、安定で、小さな強度の記録光(PH
)と同じ強度の光を照射しても変化しないため。再生光
の強度を大きくしても記録情報は破壊されない。 第8図は本実施例の記録媒体において、大きな強度の記
録光(PH)による記録、小さな強度の記録光(PL 
)による第2磁性層4の磁化の第1磁性層3への転写及
び再生光による第1磁性層3の磁化の第2磁性層4への
転写の実現されるバイアス磁界と照射するレーザ光の強
度の関係を示したものである。 バイアス磁界の強い時に照射するレーザ光を強くしてい
くと、第1磁性層3の磁化の第2磁性層4への転写24
が起こり、比較的弱いバイアス磁界の時に照射するレー
ザ光を強くしていくと、まず、第2磁性層4の磁化の第
1磁性層3への転写23が起こることがわかる。また、
バイアス磁界がいずれであっても、十分に大きな強度の
記録光(Po)を照射すると、記録が行われることを示
している。このうち、第2磁性層4の磁化の第1磁性層
3への転写23と記録は、第1磁性層3に記録された情
報が破壊、または消去されることを示している。一方、
第1磁性層3の磁化の第2磁性M4への転写24が一旦
起こると、第2磁性層4の磁化の第1磁性層3への転写
23は、再び初期化されるまで起こらない。従って、再
生光強度(PR)を強くしていっても記録情報の破壊が
起こらないことになる。 即ち、第9図に示すようにように、再生光の強度(PR
)を記録時の小さな強度の記録光(P+、)よりも強く
できる。ここで、第9図中実線は、予め記録してあった
状態から、記録時のバイアス磁界HBRを印加しながら
、連続的に照射するレーザ光の出力を増大していったと
きのC/Nの変化を示しているeC/N比がOになる点
は、初期の記録信号が完全に消去される点、すなわち、
第1磁性層3の磁化が一様に磁化された第2磁性層4に
揃うレーザ光の強度を示しているため、小さな強度の記
録光(PL)は、これよりも大きければ良いことがわか
る。一方図中の破線は、再生時のバイアス磁界H。を印
加しながら、照射するレーザ光の出力を増大していった
ときのC/Nの変化を表しており、再生光強度を大きく
していったときの情報の破壊される様子を示している。 第9図に示すとおり再生時のバイアス磁界H。を印加し
ておくと記録情報の破壊が起こるレーザ光強度が著しく
増大することがわかる。ここで、図中1点鎖線は、大き
な強度のレーザ光による記録特性を示したものである。 以上のように、本実施例の方法を用いれば、再生光の強
度を強くできるため,第10図の1点鎖線で示すように
、従来(実線)と比べて、C/N比が向上することがわ
かる。 本実施例の光磁気記録媒体を用いて記録再生特性を調べ
た。本記録媒体6を360Orpmの回転数で回転させ
て、半径60mmの位置で記録マーク長5μmの記録を
行ったところ、 C/N比62dBを得た。この時の再
生光、小さな強度の記録光(PL) 、大きな強度の記
録光(PH)のレーザ光出力は、それぞれ、3.5mW
、3mW、9mWであった。 (実施例2) 透明ガラス基板1を高周波マグネトロンスパッタ装置内
に装填し、0.1mPa以下の高真空まで真空排気した
後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導入し、1.3P
aのガス圧でSjツタ−ットを用いて反応性スパッタを
行い、誘電体M2として、S i N xを80nm積
層する。その後TbFeCO合金ターゲットを用い、 
0.7PaのArガス圧でスパッタを行い、第1磁性層
3としてTb2□Fe72Co6非晶質合金薄膜を30
nm積層する。次に、TbDyFeCo合金ターゲット
を、同じ<0.7PaのArガス圧でスパッタし、  
第2磁性層4としてT bxsD Vx7F e5t。 CO□1非晶質合金薄膜を60nm積層する。このよう
にして積層された第1磁性層3と第2磁性層4は、互い
に磁気的に交換結合している。次に、再び0.1mPa
以下に真空排気した後、ArガスとN2ガスの混合ガス
を導入し1,3Paのガス圧で、Siをターゲットとし
て反応性スパッタを行い、保護層5としてSiNxを1
100n積層した。 本実施例においては、第1磁性層3のキュリー温度(T
c工)は220℃であり、第2磁性層4のキュリー温度
(Te3)は250°Cである。また室温では、第2磁
性層4の保磁力(3kOe)は、第1磁性層3の保磁力
(12kOe)よりも小さくしである。その磁気特性は
第7図(a)に示したように、第1磁性層3を遷移金属
リッチ、第2磁性層を希土類リッチ組成とした。21i
1間の交換結合力はさほど大きくないため、室温では、
第1磁性層3及び第2磁性層4の磁化は独立に反転する
。 この膜についても実施例1と同様にオーバライトを行う
ことができた。また、再生時に記録時とは逆向きのバイ
アス磁界H8(約5000e)と再生光を記録媒体6に
照射することによって、第1磁性層3の磁化を第2磁性
層4に転写することができた。 第11図は、本実施例の記録媒体において、大きな強度
の記録光(PH)による記録、小さな強度の記録光(P
L)による第2磁性層4の磁化の第1磁性M3への転写
及び再生光による第1磁性層3の磁化の第2磁性層4へ
の転写の実現されるバイアス磁界H8と照射するレーザ
光のパワーの関係を示したものである。これより、記録
時とは反対方向のバイアス磁界を印加しながら照射する
レーザ光を強くしていくと、第1磁性層3の磁化の第2
磁性層4への転写24が起こる。一方、記録時と同じ方
向にバイアス磁界を印加しながら照射するレーザ光を強
くしていくと、まず、第2磁性層4の磁化の第1磁性層
3への転写23が起こることがわかる。また、その時十
分に大きな強度の記録光(PI()22を照射すると、
記録が行われることを示している。このうち、第2磁性
層4の磁化の第1磁性層3への転写23と記録は、第1
磁性層3に記録された情報が破壊、または消去されるこ
とを示している。一方、第1磁性層3の磁化の第2磁性
層4への転写24が一旦起こると、第2磁性層4の磁化
の第1磁性層3への転写23は、再び初期化されるまで
起こらない。従って、再生光強度(PR)を強くしてい
っても記録情報の破壊が起こらないことになる。 以上の様に本実施例の方式においては、記録時とは逆の
方向にバイアス磁界を印加しながら、再生光を照射して
、第1磁性層3の磁化を第2磁性層4に転写することが
できる。これにより再生光の強度を大きくできるため、
C/N比が向上する。 また、第1磁性層3の膜厚を薄くし、全体の記録膜厚を
薄くしたため、記録感度は半径5インチ、回転速度36
00rpmの最外周で8mWと大きく向上している。 (実施例3) 第12図は、本発明による記録媒体の他の実施例の積層
構造を示したものである。実施例2と同様に、半径5.
25インチ透明ガラス基板1を高周波マグネトロンスパ
ッタ装置内に装填し、0.1mPa以下に真空排気した
後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導入し、1.3P
aのガス圧で、Siをターゲットとして反応性スパッタ
を行い、第1誘電体層15として、SiNxを70nm
積層する。その後TbFeCo合金ターゲットを用い、
0.7PaのArガス圧でスパッタを行い第1磁性層3
として、T bz□F e、oCo、非晶質合金薄膜を
12nm積層する。次にTbDyFeCo合金ターゲッ
トを同じ<0.7PaのArガス圧でスパッタして、第
2磁性層4としてT b2oD y、□F e、、CO
to非晶質合金薄膜を25nm積層する。このようにし
て積層された第1磁性層3と第2磁性層4は、互いに磁
気的に交換結合している。次に再びQ、1mPa以下に
真空排気した後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導入
し、1.3Paのガス圧で、Siをターゲットとして反
応性スパッタを行い、第2誘電体[16としてSiNx
を20nm積層する。さらに、AlTi合金ターゲット
を用いて、 0.7PaのArガス圧でスパッタを行い
熱拡散層17としてAI Ti xを60nm積層した
。 この熱拡散層17は、熱拡散層として記録膜が極端な高
温にさらされるのを防ぎ、書き換え回数を向上させる働
きと、反射層としてカー回転角を光学的な干渉効果によ
り増大させる働きをあわせ持つ。 本実施例においては、第1磁性層3のキュリー温度(T
c1)は220℃であり、第2磁性層4のキュリー温度
(Te3)は270℃である。また室温では、第2磁性
層4の保磁力(4kOe)は、第1磁性層3の保磁力(
12kOe)よりも小さくしである。第7図(a)のよ
うに第1磁性N3は遷移金属リッチ組成、第2磁性J!
4は希土類リッチ組成である。 本実施例においても、オーバライトが可能であることは
前記2つの実施例と同様である。本実施例では、記録マ
ーク長5μmでC/N比64dBと実施例1よりもさら
に良好なC/N比が得られている。これは、再生時に第
1磁性層3の磁化を第2磁性層4に転写するため、両層
のカー回転角が足し合わされ、さらに、両層を透過する
光のファラデー効果も足し合わされるため、実効的なカ
ー回転角が上昇するためである。 さらに、本実施例においては、第13図に示すように繰
返しオーバライトを行っても記録再生特性(C/N)が
劣化することがない、これは、熱拡散層17があるため
に、第14図に示したように、第1磁性層3及び第2磁
性層4上での温度の分布が滑らかになり、極端な高温に
さらされることが無くなるためである。 この効果は、第5図に示したように磁性層の膜厚が薄い
ときに顕著であるが、本発明の、第1磁性層3の磁化を
第2磁性層4に転写する方法においては、磁性層の膜厚
を十分に(光が透過するほど)薄くしてもC/N比が低
下しないため、非常に効果が高い。 (実施例4) 第15図は本発明によるの光磁気記録媒体の他の実施例
の積層構造を示したものである。まず、半径5.25イ
ンチ透明ガラス基板1を高周波マグネトロンスパッタ装
置内に装填し、 Q、1mPa以下の高真空まで真空排気した後、Arガ
スとN2ガスの混合ガスを導入し、1゜3Paのガス圧
でSiターゲットを用いて反応性スパッタを行い、誘電
体層2として、 SiNxを80nm積層する。その後
、TbDyFeC。 合金ターゲットを、同じ<0.7PaのArガス圧でス
パッタし、第2磁性層4としてTb、GDy1□Fe5
6Co11非晶質合金薄膜を60nm積層する。次にT
 b F e Co合金ターゲットを用い、0゜7Pa
のArガス圧でスパッタを行い、第1磁性層3として 
Tb2□Fe7□Co6非晶質合金薄膜を30nm積層
する。このようにして積層された第1磁性層3と第2磁
性層4は、互いに磁気的に交換結合している。次に0.
1mPa以下に真空排気した後、ArガスとN2ガスの
混合ガスを導入し1.3Paのガス圧で、Siをターゲ
ットとして反応性スパッタを行い、保護層5としてSi
Nxを1100n積層した。 本発明における2つの磁性層3.4の磁気特性等は上記
実施例2と同様である。従って、実施例2と同様にオー
バライトが可能で、再生時に第1磁性層3の磁化を第2
磁性層4に転写することができる。 本実施例の記録媒体6の構成では、第2磁性層4の側(
基板側)から再生光を照射する。しかし、再生時には第
1磁性層3に記録されてあった情報は第2磁性層4に転
写されているため。正確に、記録情報を再生することが
できる。この場合、第2磁性層4のキュリー温度(Tc
x)は第1磁性層3よりも高いため、カー回転角が大き
い。特に、記録媒体の温度が上昇しても大きなカー回転
角を保つため、大きな強度の再生光を照射したときでも
カー回転角が低下せず大きなC/N比が得られる。この
結果を、第10図の破線で示した。第3図に示したよう
に、他のものに比べ再生光の強度が大きな領域で、特に
大きなC/N比を持つ。 本実施例では第2磁性層4の側から再生光を照射してい
るが、第16図のように第1磁性層3のキュリー温度を
高くして、第1磁性層3の側から再生光を照射しても同
様の効果が得られる。 (実施例5) 上記実施例2に記載した光磁気記録媒体6を用い、さら
に、第17図に示すように記録光20とり−ドアフタラ
イト光21(記録光20を照射後初期化磁界HINIが
加えられない状態で読みだしを行うための光ビーム)を
、同一のレンズ13を用いて照射する。この場合、光磁
気記録装置は第1図の実施例と同様の構成である。 即
ち記録光20及びリードアフタライト光21の照射され
ている領域には、電磁石等のバイアス磁界印加手段12
によって、記録時のバイアス磁界HBR及び再生時のバ
イアス磁界H8が印加できるようになっている。 記録時には、記録時のバイアス磁界HBRを印加ながら
、記録光20の強度を記録情報に応じて変調して記録を
行う。その際、記録光20によって記録された情報は、
リードアフタライト光21によって即座に読みだされ、
記録情報の確認を行う。 このような記録直後のリードアフタライト時には、前述
したように第1磁性層3と第2磁性層4の磁化が互いに
交換結合する向きに揃っているため、安定であり、大き
な強度のリードアフタライト光21を照射しても記録さ
れた情報が破壊されることはない。 再生時には、記録時とは反対向きの、再生時のバイアス
磁界H0を印加しながら、リードアフタライト光21を
照射し、再生を行う。即ち、リードアフタライト光21
を再生光として用いる。記録光20を再生光として用い
ても良いがリードアフタライト時と同じ条件で再生を行
った方がり−ドアフタライトの信頼性が向上する。 さらに、再生時には弱い強度の記録光20を同時に照射
する。これにより、リードアフタライト光21によって
記録情報が再生される以前に、第1磁性層3の磁化が第
2磁性層4に転写されることになる。このため、リード
アフタライト光21による転写に比べて、磁化の反転に
よる雑音の発生や、転写の不完全性に起因した雑音の発
生を抑制でき非常に有利である。 本実施例においては、記録及び転写のために用いられる
光と、再生及びリードアフタライトのために用いられる
光が完全に分離しているため、記録光20とリードアフ
タライト光21の波長を異なるものとすることができる
。即ち、大きな強度の必要な記録光20を大出力半導体
レーザを用いて発生させ、高い分解能を必要とするリー
ドアフタライト光21(再生光)を短波長のものとする
。 本実施例では、記録光20として、波長830nmの5
0mW半導体レーザを用い、リードアフタライト光(再
生光)21として、波長530nmのハイブリッドSH
G半導体レーザを用いた。 その結果従来と比べて高周波数での記録再生特性が第1
8図に示すように大幅に向上した。 (実施例6) 第19図は、本発明による光磁気記録再生装置の他の実
施例の要部構成を示したものである。記録媒体6は円板
状の基板1上に上記実施例3と同様の構成の第1及び第
2磁性層からなる記録層18を積層している。上記記録
媒体6は回転に伴い、初期化磁界印加手段11、バイア
ス磁界印加手段12、転写磁界印加手段27の下を順に
通過する様に構成されている。 まず、記録媒体6は初期化磁界印加手段11のもとて初
期化磁界HINIを印加され、記録層18中の第2磁性
層4の磁化が一方向に揃えられる。 その後、バイアス磁界印加手段12のもとて記録時のバ
イアス磁界HBRを印加されながら、情報に応じてその
強度を変調された記録光20によって情報が記録される
。前述の様に、情報が記録された状態では第1磁性層3
と第2磁性層4の磁化の向きは互いに交換結合する向き
に揃っているため安定である。従って、記録媒体が移動
して、転写磁界印加手段27によって発生される、転写
磁界HTの下を通過してもその磁化状態は変化しない。 従って、転写磁界HTはリードアフタライト光21によ
るリードアフタライトに影響を与えない。 次に情報を再生する際には、初期化磁界HINIによっ
て、第2磁性層4の磁化の方向を予め、揃えられている
。 その後、記録時のバイアス磁界I(BRを印加され
るが、再生のときには、記録光の強度は十分に小さくし
であるため、記録された情報は破壊されない。その後、
転写磁界HTによって情報の転写が行われる。即ち、第
2磁性層4と第1磁性M3の磁化が交換結合する向きに
揃っていない部分では、第2磁性M4の磁化は反転しや
すくなっており、適当な大きさの転写磁界HTにより磁
化反転させることができる。一方、両層の磁化が揃って
いる部分では第2磁性層4の磁化は反転しにくくなって
いるため、反転は起こらない。 このようにして、転写された状態は、記録直後の磁化の
状態と全く同じになっているため、り一ドアフタライト
光21によって、記録情報が正確に再生される。また、
再生信号はり−ドアフタライト時と全く同一である。 本実施例においては、初期化磁界印加手段11、バイア
ス磁界印加手段12、 転写磁界印加手段27は、とも
に永久磁石で構成され、磁界強度はそれぞれ4kOe、
0.5kOe、1kOeである。 本実施例においても
、実施例6と同様に、リードアフタライト光21の波長
を530nm、記録光20の波長を780nmとして、
再生時の分解能を向上しているため、第19図の様に周
波数の高いときの記録再生特性が向上している。 本実施例では記録光20を集光するためのレンズ13と
リードアフタライト光21を集光するレンズ13を別の
ものとしたため、異なる波長に対する光学系を全く分離
でき、構成が容易になる。 また、磁界の反転を全く必要としないため、装置の小型
化も図られる。 繰返し記録回数や、C7N比が向上することは実施例3
と同様である。 本実施例の構成において、転写磁界HTの大きさを零と
することも、記録媒体6の磁気特性を調整することによ
り可能である。この場合は、初期化磁界印加手段11と
バイアス磁界印加手段12を共用し、記録光の位置と初
期化の位置でその強度が異なるようにする。さらに、転
写磁界印加手段27を必要としないため、さらに装置構
成が単純化される。 【発明の効果) 本発明の光磁気記録再生では、大きな強度の再生光を照
射しても記録情報が破壊される心配がなく、高感度なオ
ーバライト可能光磁気記録再生方法及び装置が実現され
る。また多数回繰り返してオーバライトを行っても記録
媒体の特性が劣化する恐れのないオーバライト可能な光
磁気記録媒体を提供することができる。さらに、感度を
低下させることなく大きなカー回転角を得ることのでき
るオーバライト可能な高C/N光磁気記録媒体を得るこ
とができる。さらに、高い信頼性で、り一ドアフタライ
トを行うことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光磁気記録再生の1実施例の構成
図、第2図は従来の光磁気記録再生を説明するための図
、第3図、第5図、第9図、第10図、第13図、第1
4図及び第18図はいずれも本発明の実施例の効果を説
明するための特性図、第4図は磁性層の膜厚とカー回転
角の関係を示す図、第6図、第12図及び第15図は本
発明による光磁気記録媒体の実施例の部分断面構造図、
第7図及び第16図は本発明によるの光磁気記録媒体の
実施例における第1磁性層及び第2磁性層の磁気特性を
表す図、第8図は及び第11図はバイアス磁界とレーザ
強度との関係における光磁気記録媒体の磁性体の変化を
説明する図、第17図及び第19図はいずれも本発明に
よる光磁気記録再生装置の実施例の要部構成図である。 符号の説明 1・・・透明基板、2・・・誘電体層、3・第1磁性層
、4・・・第2磁性層、5・・・保護層、6・・記録媒
体、7・・・レーザ光源、8・・・走査制御手段、9・
・・回転即動手段、10・・・バイアス電源、11・・
・初期化磁界印加手段、12・・・電磁石、13・・レ
ンズ、14・・・光ビーム、15・・・第1誘電体層、
16・・・第2誘電体層、17・・・熱拡散層、18・
・・記録層、2o・・・記録光、21・・リードアフタ
ライト光、22・・・PHの最小値、23・・・第2磁
性層の磁化の第1磁性層への転写、24・・・第1磁性
層の磁化の第2磁性層への転写、25 ・第1磁性層の
保磁力、26・・・第2磁性層の保磁力、 ・・情報再生回路、 転写磁界印加手段、 ・レーザ駆動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板上に少なくとも第1磁性層と第2磁性層を積層
    してなる光磁気記録媒体を用い、上記光磁気記録媒体に
    対し第1の強度の記録光を照射したときと上記第1の強
    度より小さな第2の強度の記録光を照射したときとで記
    録される磁化情報が異なることを利用してオーバライト
    を行う光磁気記録再生方法において、 記録された情報を再生する際に記録時のバイアス磁界と
    は方向あるいは強度の異なるバイアス磁界を印加するこ
    とを特徴とする光磁気記録再生方法。 2、基板上に少なくとも第1磁性層と第2磁性層を積層
    してなる光磁気記録媒体を用い、上記光磁気記録媒体に
    対し第1の強度の記録光を照射したときと上記第1の強
    度より小さな第2の強度の記録光を照射したときとで記
    録される磁化情報が異なることを利用してオーバライト
    を行う光磁気記録再生方法において、 記録された情報の再生前あるいは再生中に、第1磁性層
    の磁化情報を第2磁性層に転写するステップを有するこ
    とを特徴とする光磁気記録再生方法。 3、請求項第1又は第2に記載の光磁気記録再生方法に
    おいて、上記第2磁性層の磁化方向を情報の記録に先立
    ち予め一方向に揃える前処理を行うことを特徴とする光
    磁気記録再生方法。 4、請求項第1、第2又は第3記載の光磁気記録再生方
    法において、上記の光磁気記録媒体に記録された情報を
    再生するために照射する再生光の強度を上記第2の強度
    の記録光の強度と同程度以上とすることを特徴とする光
    磁気記録再生方法。 5、請求項第3ないし第5記載のいずれかの光磁気記録
    再生方法において、上記光磁気記録媒体に情報を記録し
    た後、上記第2磁性層の磁化の向きを一方向に揃える前
    に、上記記録情報の確認のための読みだしを行うことを
    特徴とする光磁気記録再生方法。 6、請求項第1ないし第5記載のいずれかの光磁気記録
    再生方法に使用される光磁気記録媒体であって、上記第
    1磁性層と上記第2磁性層のうち上記再生光を照射する
    側の層が、そのキュリー温度が他方の層のキュリー温度
    よりも高い磁性層で構成されたことを特徴とする光磁気
    記録媒体。 7、積層された第1磁性層と第2磁性層をもつ光磁気記
    録媒体において、上記第1磁性層と第2磁性層のうち再
    生光を照射する側の磁性層の膜厚を上記再生光が透過す
    る膜厚としたことを特徴とする光磁気記録媒体。 8、請求項第6又は第7記載において、上記再生光を照
    射する磁性層側とは反対の側に、上記第1磁性層及び上
    記第2磁性層の熱伝導度より高い熱伝導度をもつ熱拡散
    層を設けたことを特徴とする光磁気記録媒体。 9、請求項第1ないし第8記載の光磁気記録媒体に情報
    を記録する方法であって、上記光磁気記録媒体に情報に
    応じて変調された記録光を照射した直後に、記録情報の
    確認のための光を照射することを特徴とする光磁気記録
    方法。 10、基板上に少なくとも第1磁性層と第2磁性層を積
    層してなる光磁気記録媒体を用い、上記光磁気記録媒体
    に対し第1の強度の記録光を照射したときと上記第1の
    強度より小さな第2の強度の記録光を照射したときとで
    記録される磁化情報が異なることを利用するオーバライ
    ト可能な光磁気記録媒体の記録情報を再生する装置であ
    って、 上記第1磁性層と第2磁性層の少なくとも一方に再生光
    を照射するための光源と、上記光磁気記録媒体に上記再
    生光が照射されている部分又はその近傍にバイアス磁界
    を掛ける磁界印加手段と、上記再生光が上記第1磁性層
    と第2磁性層の少なくとも一方で反射された上記再生光
    から記録情報を検出する信号処理手段とをもつことを特
    徴とする光磁気記録再生装置。 11、請求項第10記載において、上記再生光の強度が
    上記第2の強度の記録光の強度以上であることを光磁気
    記録再生装置。 12、基板上に少なくとも第1磁性層と第2磁性層を積
    層してなる光磁気記録媒体を用い、上記光磁気記録媒体
    に対し第1の強度の記録光を照射したときと上記第1の
    強度より小さな第2の強度の記録光を照射したときとで
    記録される磁化情報が異なることを利用するオーバライ
    ト可能な光磁気記録部と、上記光磁気記録媒体の記録情
    報を再生する再生部とを有し、 上記光磁気記録部が、記録直後の記録情報を確認するた
    めの光ビームを上記光磁気記録媒体に照射する手段をも
    ち、上記再生部が上記第1磁性層と第2磁性層の少なく
    とも一方に再生光を照射するための光源と、上記光磁気
    記録媒体に上記再生光が照射されている部分又はその近
    傍にバイアス磁界を掛ける磁界印加手段と、上記再生光
    が上記第1磁性層と第2磁性層の少なくとも一方で反射
    された上記再生光から記録情報を検出する信号処理手段
    とをもつことを特徴とする光磁気記録再生装置。 13、請求項第12記載において、上記記録直後の記録
    情報を確認するための光ビームを上記光磁気記録媒体に
    照射する手段が上記記録光を照射するためのレンズを介
    して行うように構成されたことを特徴とする光磁気記録
    再生装置。 14、請求項第12記載において、上記記録直後の記録
    情報を確認するための光ビームを上記光磁気記録媒体に
    照射する手段が上記記録光を照射するためのレンズと別
    のレンズを介して行うように構成されたことを特徴とす
    る光磁気記録再生装置。 15、請求項第12、第13又は第14記載において、
    上記再生光及び上記記録情報の確認のための光ビームの
    波長を情報を記録するために用いる光の波長よりも短く
    したことを特徴とする光磁気記録再生装置。 16、第1磁性層と第2磁性層とが積層された層をもつ
    光磁気記録媒体であって、第2磁性層の磁化の向きが室
    温で磁界を印加しないときには上記第1磁性層の磁化と
    交換結合する向きに磁化することを特徴とするオーバラ
    イト可能な光磁気記録媒体。
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