JPH04229432A - 光磁気記録媒体 - Google Patents
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- G11B11/10586—Record 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学効果によって
情報ビット（磁区）の読み出しを行う光磁気記録媒体に
関するものであり、特に再生時に再生スポット中の温度
分布により部分的に情報ビットを消滅あるいは拡大する
光磁気記録媒体に関する。
情報ビット（磁区）の読み出しを行う光磁気記録媒体に
関するものであり、特に再生時に再生スポット中の温度
分布により部分的に情報ビットを消滅あるいは拡大する
光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】光磁気記録方式は、磁性薄膜を部分的に
キュリー温度または補償点温度を越えて昇温し、この部
分の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の
方向に磁化の向きを反転させることを基本原理とするも
のである。したがって光磁気記録媒体の構成としては、
例えばポリカーボネート等からなる透明基板の一主面に
、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し優れた磁気光学特
性を有する記録磁性層（例えば希土類−遷移金属合金非
晶質薄膜）や反射層、誘電体層を積層することにより記
録部を設け、透明基板側からレーザー光を照射して信号
の読み取りを行うようにしたものが知られている。
キュリー温度または補償点温度を越えて昇温し、この部
分の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の
方向に磁化の向きを反転させることを基本原理とするも
のである。したがって光磁気記録媒体の構成としては、
例えばポリカーボネート等からなる透明基板の一主面に
、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し優れた磁気光学特
性を有する記録磁性層（例えば希土類−遷移金属合金非
晶質薄膜）や反射層、誘電体層を積層することにより記
録部を設け、透明基板側からレーザー光を照射して信号
の読み取りを行うようにしたものが知られている。
【０００３】ところで、光磁気記録媒体に限らず、デジ
タル・オーディオ・ディスク（いわゆるコンパクトディ
スク）やビデオディスク等の光ディスクにおいても、線
記録密度は主として再生時のＳ／Ｎによって決められて
おり、また再生信号の信号量は記録されている信号のビ
ット列の周期と再生光学系のレーザー波長，対物レンズ
の開口数に大きく依存する。現状では、再生光学系のレ
ーザー波長λと対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．が決まると
、検出限界となるビット周期ｆが決まる。すなわち、ｆ
＝λ／２・Ｎ．Ａ．である。
タル・オーディオ・ディスク（いわゆるコンパクトディ
スク）やビデオディスク等の光ディスクにおいても、線
記録密度は主として再生時のＳ／Ｎによって決められて
おり、また再生信号の信号量は記録されている信号のビ
ット列の周期と再生光学系のレーザー波長，対物レンズ
の開口数に大きく依存する。現状では、再生光学系のレ
ーザー波長λと対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．が決まると
、検出限界となるビット周期ｆが決まる。すなわち、ｆ
＝λ／２・Ｎ．Ａ．である。
【０００４】したがって、光ディスクで高密度化を図る
ためには、再生光学系のレーザー波長λを短くし、対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．を大きくするというのが基本姿
勢である。しかしながら、現状の技術ではレーザー波長
λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．の改善にも限度があり
、一方では光磁気記録媒体の構成や読み取り方法を工夫
し、記録密度を改善する技術が開発されている。
ためには、再生光学系のレーザー波長λを短くし、対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．を大きくするというのが基本姿
勢である。しかしながら、現状の技術ではレーザー波長
λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．の改善にも限度があり
、一方では光磁気記録媒体の構成や読み取り方法を工夫
し、記録密度を改善する技術が開発されている。
【０００５】例えば、本願出願人は、先に特開平１−１
４３０４１号公報，特開平１−１４３０４２号公報等に
おいて、情報ビット（磁区）を再生時に部分的に拡大，
縮小若しくは消滅させることにより、再生分解能を向上
させる方式を提案している。この方式は、記録磁性層を
再生層，中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜と
し、再生時において再生光ビームで加熱された再生層の
磁区を温度の高い部分で拡大，縮小あるいは消去するこ
とにより、再生時の情報ビット間の干渉を減少させ、光
の回折限界以上の周期の信号を再生可能とするものであ
る。
４３０４１号公報，特開平１−１４３０４２号公報等に
おいて、情報ビット（磁区）を再生時に部分的に拡大，
縮小若しくは消滅させることにより、再生分解能を向上
させる方式を提案している。この方式は、記録磁性層を
再生層，中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜と
し、再生時において再生光ビームで加熱された再生層の
磁区を温度の高い部分で拡大，縮小あるいは消去するこ
とにより、再生時の情報ビット間の干渉を減少させ、光
の回折限界以上の周期の信号を再生可能とするものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、情報ビッ
トを再生時に部分的に拡大，縮小，消滅させる方法では
、レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決ま
る記録密度以上の高密度記録情報が再生可能となるが、
本発明者等がさらなる検討を加えた結果、単にキュリー
温度や保磁力を選定するだけでは、必ずしもＣ／Ｎの高
い再生を行うことができないことが判明した。そこで本
発明は、かかる状況に鑑みて提案されたものであって、
レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決まる
記録密度を越える高密度記録ビットであっても再生可能
で、しかも高いＣ／Ｎを得ることが可能な光磁気記録媒
体を提供することを目的とする。
トを再生時に部分的に拡大，縮小，消滅させる方法では
、レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決ま
る記録密度以上の高密度記録情報が再生可能となるが、
本発明者等がさらなる検討を加えた結果、単にキュリー
温度や保磁力を選定するだけでは、必ずしもＣ／Ｎの高
い再生を行うことができないことが判明した。そこで本
発明は、かかる状況に鑑みて提案されたものであって、
レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決まる
記録密度を越える高密度記録ビットであっても再生可能
で、しかも高いＣ／Ｎを得ることが可能な光磁気記録媒
体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の目
的を達成せんものと長期に亘り鋭意検討を重ねた。その
結果、先の記録方式においては、第１の磁性膜及び第３
の磁性膜に使用する磁性材料の種類並びに飽和磁化Ｍｓ
がＣ／Ｎに大きく影響することを見出すに至った。本発
明は、このような知見に基づいて完成されたものであっ
て、室温ＴＲＴで互いに磁気的に結合した第１の磁性膜
、第２の磁性膜及び第３の磁性膜を有し、上記第１の磁
性膜のキュリー温度をＴＣ１、第２の磁性膜のキュリー
温度をＴＣ２、第３の磁性膜のキュリー温度をＴＣ３と
したときに、６０℃≦ＴＣ２≦２００℃、且つＴＣ２＜
ＴＣ１、ＴＣ２＜ＴＣ３とされ、上記第１の磁性膜の保
磁力ＨＣ１は上記第２の磁性膜のキュリー温度ＴＣ２近
傍で十分小さく、上記第３の磁性膜の保磁力ＨＣ３は上
記室温ＴＲＴから上記第２の磁性膜のキュリー温度ＴＣ
２より高い所要の温度ＴＰＢまでの温度範囲で所要の磁
場よりも十分大きくなされるとともに、上記第１の磁性
膜がＧｄＦｅＣｏを主体とし、遷移金属副格子優勢の場
合に飽和磁化Ｍｓが２００ｅｍｕ／ｃｃ以下、希土類副
格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００ｅｍｕ／ｃｃ以
下とされ、上記第３の磁性膜がＴｂＦｅＣｏを主体とし
、遷移金属副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが３００ｅ
ｍｕ／ｃｃ以下、希土類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍ
ｓが１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とされたことを特徴とする
ものである。
的を達成せんものと長期に亘り鋭意検討を重ねた。その
結果、先の記録方式においては、第１の磁性膜及び第３
の磁性膜に使用する磁性材料の種類並びに飽和磁化Ｍｓ
がＣ／Ｎに大きく影響することを見出すに至った。本発
明は、このような知見に基づいて完成されたものであっ
て、室温ＴＲＴで互いに磁気的に結合した第１の磁性膜
、第２の磁性膜及び第３の磁性膜を有し、上記第１の磁
性膜のキュリー温度をＴＣ１、第２の磁性膜のキュリー
温度をＴＣ２、第３の磁性膜のキュリー温度をＴＣ３と
したときに、６０℃≦ＴＣ２≦２００℃、且つＴＣ２＜
ＴＣ１、ＴＣ２＜ＴＣ３とされ、上記第１の磁性膜の保
磁力ＨＣ１は上記第２の磁性膜のキュリー温度ＴＣ２近
傍で十分小さく、上記第３の磁性膜の保磁力ＨＣ３は上
記室温ＴＲＴから上記第２の磁性膜のキュリー温度ＴＣ
２より高い所要の温度ＴＰＢまでの温度範囲で所要の磁
場よりも十分大きくなされるとともに、上記第１の磁性
膜がＧｄＦｅＣｏを主体とし、遷移金属副格子優勢の場
合に飽和磁化Ｍｓが２００ｅｍｕ／ｃｃ以下、希土類副
格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００ｅｍｕ／ｃｃ以
下とされ、上記第３の磁性膜がＴｂＦｅＣｏを主体とし
、遷移金属副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが３００ｅ
ｍｕ／ｃｃ以下、希土類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍ
ｓが１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とされたことを特徴とする
ものである。
【０００８】
【作用】本発明の光磁気記録媒体において、記録すなわ
ち情報磁区の形成は、通常の光磁気記録媒体と同様、光
変調方式あるいは磁界変調方式により行われる。一方、
再生時には、再生層である第１の磁性膜にレーザー光を
照射することにより、当該第１の磁性膜の磁化信号が磁
気光学効果（磁気カー効果，ファラデー効果）によって
光学的信号に変換されて読みだされる。このとき、レー
ザービーム径内の温度分布によって再生層である第１の
磁性膜と中間層である第２の磁性膜の磁気的結合が部分
的に切断され、外部磁界を印加することで前記磁気的結
合が切断された部分の磁区が変形（外部磁界の向きによ
って拡大，縮小あるいは反転）される。その結果、レー
ザービーム径内の磁区パターンが一部マスクされたかた
ちで読みだされ、レーザービーム径以下のピッチで形成
された信号であっても再生される。
ち情報磁区の形成は、通常の光磁気記録媒体と同様、光
変調方式あるいは磁界変調方式により行われる。一方、
再生時には、再生層である第１の磁性膜にレーザー光を
照射することにより、当該第１の磁性膜の磁化信号が磁
気光学効果（磁気カー効果，ファラデー効果）によって
光学的信号に変換されて読みだされる。このとき、レー
ザービーム径内の温度分布によって再生層である第１の
磁性膜と中間層である第２の磁性膜の磁気的結合が部分
的に切断され、外部磁界を印加することで前記磁気的結
合が切断された部分の磁区が変形（外部磁界の向きによ
って拡大，縮小あるいは反転）される。その結果、レー
ザービーム径内の磁区パターンが一部マスクされたかた
ちで読みだされ、レーザービーム径以下のピッチで形成
された信号であっても再生される。
【０００９】ここで、第１の磁性膜をＧｄＦｅＣｏを主
体とする磁性膜とし、遷移金属副格子優勢である場合の
飽和磁化Ｍｓを２００ｅｍｕ／ｃｃ以下、希土類副格子
優勢である場合の飽和磁化Ｍｓを２００ｅｍｕ／ｃｃ以
下とするとともに、第３の磁性膜をＴｂＦｅＣｏを主体
とする磁性膜とし、遷移金属副格子優勢である場合の飽
和磁化Ｍｓを３００ｅｍｕ／ｃｃ以下、希土類副格子優
勢である場合の飽和磁化Ｍｓを１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下
とすることにより、高いＣ／Ｎが確保される。
体とする磁性膜とし、遷移金属副格子優勢である場合の
飽和磁化Ｍｓを２００ｅｍｕ／ｃｃ以下、希土類副格子
優勢である場合の飽和磁化Ｍｓを２００ｅｍｕ／ｃｃ以
下とするとともに、第３の磁性膜をＴｂＦｅＣｏを主体
とする磁性膜とし、遷移金属副格子優勢である場合の飽
和磁化Ｍｓを３００ｅｍｕ／ｃｃ以下、希土類副格子優
勢である場合の飽和磁化Ｍｓを１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下
とすることにより、高いＣ／Ｎが確保される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本実
施例の光磁気記録媒体の基本構成、並びに再生原理につ
いて述べる。本実施例の光磁気記録媒体は、図１に示す
ように、透明基板１上に再生層である第１の磁性膜１１
、中間層である第２の磁性膜１２及び記録保持層である
第３の磁性膜１３が積層形成され、光磁気記録層１０と
されてなるものである。上記各磁性膜１１，１２，１３
は、いずれも希土類−遷移金属非晶質合金よりなるもの
で、本例では、第１の磁性膜１１がＧｄＦｅＣｏを主体
とする希土類−遷移金属非晶質合金、第３の磁性膜１３
がＴｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合
金によりそれぞれ形成されている。
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本実
施例の光磁気記録媒体の基本構成、並びに再生原理につ
いて述べる。本実施例の光磁気記録媒体は、図１に示す
ように、透明基板１上に再生層である第１の磁性膜１１
、中間層である第２の磁性膜１２及び記録保持層である
第３の磁性膜１３が積層形成され、光磁気記録層１０と
されてなるものである。上記各磁性膜１１，１２，１３
は、いずれも希土類−遷移金属非晶質合金よりなるもの
で、本例では、第１の磁性膜１１がＧｄＦｅＣｏを主体
とする希土類−遷移金属非晶質合金、第３の磁性膜１３
がＴｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合
金によりそれぞれ形成されている。
【００１１】そして、これら各磁性膜１１，１２，１３
のキュリー温度や保磁力は、次のように設定されている
。先ず、キュリー温度であるが、第１の磁性膜１１のキ
ュリー温度をＴＣ１、第２の磁性膜１２のキュリー温度
をＴＣ２、第３の磁性膜１３のキュリー温度をＴＣ３と
したときに、６０℃≦ＴＣ２≦２００℃、且つＴＣ２＜
ＴＣ１、ＴＣ２＜ＴＣ３となされている。一方、上記第
１の磁性膜１１の保磁力ＨＣ１は、上記第２の磁性膜１
２のキュリー温度ＴＣ２近傍で十分小さく、また上記第
３の磁性膜１３の保磁力ＨＣ３は、上記室温ＴＲＴから
上記第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴＣ２より高い所
要の温度ＴＰＢまでの温度範囲で所要の磁場よりも十分
大きくなされている。なお、本例では、この光磁気記録
層１０の表面が保護膜２０によって覆われているが、こ
の保護膜２０は場合によっては無くともよい。また、透
明基板１と光磁気記録層１０との間には、カー回転角の
エンハンスメント等のために透明誘電体層が設けられて
いてもよい。
のキュリー温度や保磁力は、次のように設定されている
。先ず、キュリー温度であるが、第１の磁性膜１１のキ
ュリー温度をＴＣ１、第２の磁性膜１２のキュリー温度
をＴＣ２、第３の磁性膜１３のキュリー温度をＴＣ３と
したときに、６０℃≦ＴＣ２≦２００℃、且つＴＣ２＜
ＴＣ１、ＴＣ２＜ＴＣ３となされている。一方、上記第
１の磁性膜１１の保磁力ＨＣ１は、上記第２の磁性膜１
２のキュリー温度ＴＣ２近傍で十分小さく、また上記第
３の磁性膜１３の保磁力ＨＣ３は、上記室温ＴＲＴから
上記第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴＣ２より高い所
要の温度ＴＰＢまでの温度範囲で所要の磁場よりも十分
大きくなされている。なお、本例では、この光磁気記録
層１０の表面が保護膜２０によって覆われているが、こ
の保護膜２０は場合によっては無くともよい。また、透
明基板１と光磁気記録層１０との間には、カー回転角の
エンハンスメント等のために透明誘電体層が設けられて
いてもよい。
【００１２】このような構成を有する光磁気記録媒体に
おいて、再生に際しては、第１の磁性膜１１の記録磁区
パターンを変形させ、記録ビットの見掛け上の空間周波
数を低くすることで高密度記録に対処する。再生の原理
は、特開平１−１４３０４１号公報あるいは特開平１−
１４３０４２号公報に記載される通りであるが、以下に
その基本原理を簡単に説明する。いま、図２及び図３に
示すように、第１の磁性膜１１，第２の磁性膜１２及び
第３の磁性膜１３に所定の磁気信号が記録され、磁区パ
ターンＰ２ が形成されているとする。なお、図３にお
いては、磁化の向きが上向きの領域を黒く塗り潰して表
示している。ここで、レーザービームＬＢによって信号
を読みだそうとする場合、当該レーザービームＬＢのビ
ーム径が記録ビット（磁区パターン）のピッチよりも大
きいと、ビーム径内に複数の記録ビットが存在すること
になり、通常の再生では個々に読み取ることは不可能で
ある。しかしながら、本実施例の光磁気記録媒体におい
ては、光磁気記録層１０が第１の磁性膜１１，第２の磁
性膜１２及び第３の磁性膜１３からなる多層構造とされ
、各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度や保磁力が
所定の値に設定されていることから、第１の磁性膜１１
の磁区パターンを変形させることができ、ビーム径が記
録ビットのピッチよりも大きくても個々の記録ビットを
読み取ることが可能となる。
おいて、再生に際しては、第１の磁性膜１１の記録磁区
パターンを変形させ、記録ビットの見掛け上の空間周波
数を低くすることで高密度記録に対処する。再生の原理
は、特開平１−１４３０４１号公報あるいは特開平１−
１４３０４２号公報に記載される通りであるが、以下に
その基本原理を簡単に説明する。いま、図２及び図３に
示すように、第１の磁性膜１１，第２の磁性膜１２及び
第３の磁性膜１３に所定の磁気信号が記録され、磁区パ
ターンＰ２ が形成されているとする。なお、図３にお
いては、磁化の向きが上向きの領域を黒く塗り潰して表
示している。ここで、レーザービームＬＢによって信号
を読みだそうとする場合、当該レーザービームＬＢのビ
ーム径が記録ビット（磁区パターン）のピッチよりも大
きいと、ビーム径内に複数の記録ビットが存在すること
になり、通常の再生では個々に読み取ることは不可能で
ある。しかしながら、本実施例の光磁気記録媒体におい
ては、光磁気記録層１０が第１の磁性膜１１，第２の磁
性膜１２及び第３の磁性膜１３からなる多層構造とされ
、各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度や保磁力が
所定の値に設定されていることから、第１の磁性膜１１
の磁区パターンを変形させることができ、ビーム径が記
録ビットのピッチよりも大きくても個々の記録ビットを
読み取ることが可能となる。
【００１３】すなわち、先ず、前述のような多層膜から
構成される光磁気記録層１０にレーザービームＬＢを照
射すると、ビーム径内で温度分布が生じ、図４に示すよ
うに媒体走行方向（図中矢印Ｘ方向）で見てレーザービ
ームの前方部分（図中斜線領域）の温度が高くなる。こ
のとき、前記斜線領域の温度ＴＨ が第２の磁性膜１２
のキュリー温度ＴＣ２以上であれば、当該第２の磁性膜
１２の磁化が消失し、第１の磁性膜１１と第３の磁性膜
１３の磁気的結合（交換結合）は遮断されることになる
。この状態で、第１の磁性膜１１の保磁力ＨＣ１より大
きな外部磁界ＨＰＢを印加すると、図５に示すように、
前記斜線領域の第１の磁性膜１１の磁化の向きは反転さ
れ、前記外部磁界ＨＰＢの向き（ここでは下向き）に揃
えられる。 一方、前記斜線領域以外の部分，すなわち温度が低い領
域では、第１の磁性膜１１と第３の磁性膜１３の磁気的
な結合が維持されており、第３の磁性膜１３に記録され
た磁区パターンが第１の磁性膜１１においてもそのまま
保たれている。したがって、ビーム径内の斜線領域は、
あたかもマスクされたようになり、この部分に記録され
た磁区パターンは見掛け上消失し、ビーム径内には単一
の磁区パターンのみが存在する状態となる。すなわち、
再生時の再生光から見た記録ビットの空間周波数は、光
学伝達関数の絶対値が大きくなって再生分解能が向上す
る。
構成される光磁気記録層１０にレーザービームＬＢを照
射すると、ビーム径内で温度分布が生じ、図４に示すよ
うに媒体走行方向（図中矢印Ｘ方向）で見てレーザービ
ームの前方部分（図中斜線領域）の温度が高くなる。こ
のとき、前記斜線領域の温度ＴＨ が第２の磁性膜１２
のキュリー温度ＴＣ２以上であれば、当該第２の磁性膜
１２の磁化が消失し、第１の磁性膜１１と第３の磁性膜
１３の磁気的結合（交換結合）は遮断されることになる
。この状態で、第１の磁性膜１１の保磁力ＨＣ１より大
きな外部磁界ＨＰＢを印加すると、図５に示すように、
前記斜線領域の第１の磁性膜１１の磁化の向きは反転さ
れ、前記外部磁界ＨＰＢの向き（ここでは下向き）に揃
えられる。 一方、前記斜線領域以外の部分，すなわち温度が低い領
域では、第１の磁性膜１１と第３の磁性膜１３の磁気的
な結合が維持されており、第３の磁性膜１３に記録され
た磁区パターンが第１の磁性膜１１においてもそのまま
保たれている。したがって、ビーム径内の斜線領域は、
あたかもマスクされたようになり、この部分に記録され
た磁区パターンは見掛け上消失し、ビーム径内には単一
の磁区パターンのみが存在する状態となる。すなわち、
再生時の再生光から見た記録ビットの空間周波数は、光
学伝達関数の絶対値が大きくなって再生分解能が向上す
る。
【００１４】ここで、第３の磁性膜１３の保磁力ＨＣ３
を前記外部磁界ＨＰＢの強さよりも大としておけば、前
述の外部磁界ＨＰＢの印加によって第３の磁性膜１３の
磁化（磁区パターン）が変化することはない。また、冷
却時に温度Ｔ＝ＴＣ２となったところで再び交換力が働
き、以下の条件が満足される場合に第３の磁性膜１３の
磁化パターンが第２の磁性膜１２と第１の磁性膜１１に
転写され、再生前と同じ状態に戻る。すなわち、Ｔ≦Ｔ
Ｃ２−ΔＴで２Ｍｓ１ ＨＣ１ｈ１ ＋２Ｍｓ１ ＨＰ
Ｂｈ１ ＜σＷ ・・・（１）２Ｍｓ３ ＨＣ
３ｈ３ ＋２Ｍｓ３ ＨＰＢｈ３ ＞σＷ ・
・・（２）ただし、第２の磁性膜１２の膜厚は、第１の
磁性膜１１と第３の磁性膜１３の間に生じる界面磁壁幅
に比べて無視できるものとし、Ｍｓ１ は第１の磁性膜
１１の飽和磁化、ｈ１ は第１の磁性膜１１の膜厚、Ｍ
ｓ３ は第３の磁性膜１３の飽和磁化、ｈ３ は第３の
磁性膜１３の膜厚、σＷ は界面磁壁エネルギー（単位
：ｅｒｇ／ｃｍ２ ）である。上式は、第１の磁性膜１
１及び第３の磁性膜１３が同一の副格子磁化が優勢な場
合の条件例である。
を前記外部磁界ＨＰＢの強さよりも大としておけば、前
述の外部磁界ＨＰＢの印加によって第３の磁性膜１３の
磁化（磁区パターン）が変化することはない。また、冷
却時に温度Ｔ＝ＴＣ２となったところで再び交換力が働
き、以下の条件が満足される場合に第３の磁性膜１３の
磁化パターンが第２の磁性膜１２と第１の磁性膜１１に
転写され、再生前と同じ状態に戻る。すなわち、Ｔ≦Ｔ
Ｃ２−ΔＴで２Ｍｓ１ ＨＣ１ｈ１ ＋２Ｍｓ１ ＨＰ
Ｂｈ１ ＜σＷ ・・・（１）２Ｍｓ３ ＨＣ
３ｈ３ ＋２Ｍｓ３ ＨＰＢｈ３ ＞σＷ ・
・・（２）ただし、第２の磁性膜１２の膜厚は、第１の
磁性膜１１と第３の磁性膜１３の間に生じる界面磁壁幅
に比べて無視できるものとし、Ｍｓ１ は第１の磁性膜
１１の飽和磁化、ｈ１ は第１の磁性膜１１の膜厚、Ｍ
ｓ３ は第３の磁性膜１３の飽和磁化、ｈ３ は第３の
磁性膜１３の膜厚、σＷ は界面磁壁エネルギー（単位
：ｅｒｇ／ｃｍ２ ）である。上式は、第１の磁性膜１
１及び第３の磁性膜１３が同一の副格子磁化が優勢な場
合の条件例である。
【００１５】以上、第１の磁性膜１１及び第３の磁性膜
１３が同一の副格子磁化が優勢な場合を例にして、外部
磁界によって第１の磁性膜１１の記録磁区を反転させな
がら再生する読み出し方法について説明したが、第１の
磁性膜１１及び第３の磁性膜１３において優勢な副格子
磁化が互いに異なる場合にも、前記各層が遷移金属副格
子磁化優勢膜であるか希土類副格子磁化優勢膜であるか
によって、再生時に与える外部磁界ＨＰＢの向きを選定
することで、磁区パターンを反転，縮小あるいは拡大す
ることができ、同様に見掛け上の空間周波数を抑え、再
生分解能を向上することができる。
１３が同一の副格子磁化が優勢な場合を例にして、外部
磁界によって第１の磁性膜１１の記録磁区を反転させな
がら再生する読み出し方法について説明したが、第１の
磁性膜１１及び第３の磁性膜１３において優勢な副格子
磁化が互いに異なる場合にも、前記各層が遷移金属副格
子磁化優勢膜であるか希土類副格子磁化優勢膜であるか
によって、再生時に与える外部磁界ＨＰＢの向きを選定
することで、磁区パターンを反転，縮小あるいは拡大す
ることができ、同様に見掛け上の空間周波数を抑え、再
生分解能を向上することができる。
【００１６】上述のような再生を行う光磁気記録媒体に
おいては、各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度、
保磁力が先の条件を満たすことが必要であるが、さらに
高いＣ／Ｎでの再生を行うためには、次の条件をも満た
すことが必要である。先ず、第１の磁性膜１１は、Ｇｄ
ＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合金膜と
し、室温での飽和磁化Ｍｓ１ が遷移金属副格子磁化優
勢（以下、ＴＭリッチと称する。）の場合に２００ｅｍ
ｕ／ｃｃ以下、希土類副格子磁化優勢（以下、ＲＥリッ
チと称する。）の場合に２００ｅｍｕ／ｃｃ以下とする
。なお、この第１の磁性膜１１には、信頼性を良くする
目的でＣｒ等を、短波長への対応を目的としてＮｄ等を
必要に応じて添加してもよい。第２の磁性膜１２のキュ
リー温度ＴＣ２は、６０℃〜２００℃とする。第３の磁
性膜１３は、ＴｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金
属非晶質合金膜とし、室温での飽和磁化Ｍｓ３ がＴＭ
リッチの場合に３００ｅｍｕ／ｃｃ以下、ＲＥリッチの
場合に１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とする。この第３の磁性
膜１３にも必要に応じて添加元素が加えられていてもよ
い。
おいては、各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度、
保磁力が先の条件を満たすことが必要であるが、さらに
高いＣ／Ｎでの再生を行うためには、次の条件をも満た
すことが必要である。先ず、第１の磁性膜１１は、Ｇｄ
ＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合金膜と
し、室温での飽和磁化Ｍｓ１ が遷移金属副格子磁化優
勢（以下、ＴＭリッチと称する。）の場合に２００ｅｍ
ｕ／ｃｃ以下、希土類副格子磁化優勢（以下、ＲＥリッ
チと称する。）の場合に２００ｅｍｕ／ｃｃ以下とする
。なお、この第１の磁性膜１１には、信頼性を良くする
目的でＣｒ等を、短波長への対応を目的としてＮｄ等を
必要に応じて添加してもよい。第２の磁性膜１２のキュ
リー温度ＴＣ２は、６０℃〜２００℃とする。第３の磁
性膜１３は、ＴｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金
属非晶質合金膜とし、室温での飽和磁化Ｍｓ３ がＴＭ
リッチの場合に３００ｅｍｕ／ｃｃ以下、ＲＥリッチの
場合に１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とする。この第３の磁性
膜１３にも必要に応じて添加元素が加えられていてもよ
い。
【００１７】ここで、第１の磁性膜１１及び第３の磁性
膜１３の飽和磁化の最適範囲をＴＭリッチの場合とＲＥ
リッチの場合に分けたのは、次のような理由による。Ｇ
ｄＦｅＣｏやＴｂＦｅＣｏは、フェリ磁性体と呼ばれる
もので、Ｔｂ，Ｇｄ等の希土類の副格子磁化と、ＦｅＣ
ｏ（遷移金属）の副格子磁化は、常に逆向きである。そ
して、その副格子の持つ磁化の差し引きが自発磁化（＝
飽和磁化Ｍｓ）である。つまり、飽和磁化Ｍｓは、同じ
値でもＴｂ，Ｇｄ等の希土類元素（ＲＥ）の磁化が優位
な場合と、ＦｅＣｏ等の遷移金属（ＴＭ）の磁化が優位
な場合がある。ここでは、前者をＲＥリッチ、後者をＴ
Ｍリッチとする。図６は、これを図示したもので、図中
黒く塗り潰した矢印がＴＭのＭｓを、白抜きの矢印がＲ
ＥのＭｓをそれぞれ表す。遷移金属に希土類元素を添加
していくと、希土類元素の添加量の増加に伴ってＴＭの
Ｍｓが小さくなり、ＲＥのＭｓが大きくなる。そして、
ある添加量でＴＭのＭｓとＲＥのＭｓが同じになって、
自発磁化（飽和磁化Ｍｓ）が零になる。この点を境とし
て、ＴＭのＭｓがＲＥのＭｓより大きい領域（図中左側
の領域）がＴＭリッチ、ＲＥのＭｓがＴＭのＭｓより大
きい領域（図中右側の領域）がＲＥリッチである。
膜１３の飽和磁化の最適範囲をＴＭリッチの場合とＲＥ
リッチの場合に分けたのは、次のような理由による。Ｇ
ｄＦｅＣｏやＴｂＦｅＣｏは、フェリ磁性体と呼ばれる
もので、Ｔｂ，Ｇｄ等の希土類の副格子磁化と、ＦｅＣ
ｏ（遷移金属）の副格子磁化は、常に逆向きである。そ
して、その副格子の持つ磁化の差し引きが自発磁化（＝
飽和磁化Ｍｓ）である。つまり、飽和磁化Ｍｓは、同じ
値でもＴｂ，Ｇｄ等の希土類元素（ＲＥ）の磁化が優位
な場合と、ＦｅＣｏ等の遷移金属（ＴＭ）の磁化が優位
な場合がある。ここでは、前者をＲＥリッチ、後者をＴ
Ｍリッチとする。図６は、これを図示したもので、図中
黒く塗り潰した矢印がＴＭのＭｓを、白抜きの矢印がＲ
ＥのＭｓをそれぞれ表す。遷移金属に希土類元素を添加
していくと、希土類元素の添加量の増加に伴ってＴＭの
Ｍｓが小さくなり、ＲＥのＭｓが大きくなる。そして、
ある添加量でＴＭのＭｓとＲＥのＭｓが同じになって、
自発磁化（飽和磁化Ｍｓ）が零になる。この点を境とし
て、ＴＭのＭｓがＲＥのＭｓより大きい領域（図中左側
の領域）がＴＭリッチ、ＲＥのＭｓがＴＭのＭｓより大
きい領域（図中右側の領域）がＲＥリッチである。
【００１８】本発明の光磁気記録媒体においては、特に
第３の磁性膜１３の飽和磁化Ｍｓ３ が重要で、ＴＭリ
ッチの場合に３００ｅｍｕ／ｃｃ以下とし、ＲＥリッチ
の場合に１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とする必要がある。こ
れは、ＴＭリッチで飽和磁化Ｍｓ３ が３００ｅｍｕ／
ｃｃを越えると、再生温度において飽和磁化Ｍｓ３ が
大きく保磁力ＨＣ１が小さいため、外部磁界ＨＰＢによ
って記録保持層である第３の磁性膜１３の磁化が反転し
てしまうことによる。また、ＲＥリッチでＭｓ３ が１
６０ｅｍｕ／ｃｃを越えると、記録温度においてＲＥリ
ッチの部分とＴＭリッチの部分が混在することになり、
再生時の磁化の向きはばらばらになってしまう。ただし
、前記飽和磁化Ｍｓ３ の規定は室温での値であり、Ｔ
ＭリッチであるかＲＥリッチであるかは、室温の状態で
定義される。これは、ＲＥとＴＭの磁化の温度特性（＝
温度変化）はそれぞれ異なり、ある組成においては温度
によってＲＥとＴＭの優位性が変化する場合があるから
である。例えば、図７はＴＭの磁化が常に優位である場
合の各副格子磁化（図中実線で示す。）と自発磁化（図
中破線で示す。）を示し、図８は低温ではＲＥ優位，高
温でＴＭが優位である場合の各副格子磁化と自発磁化を
、図９はＲＥの副格子磁化が常に優位である場合の各副
格子磁化と自発磁化を示す。
第３の磁性膜１３の飽和磁化Ｍｓ３ が重要で、ＴＭリ
ッチの場合に３００ｅｍｕ／ｃｃ以下とし、ＲＥリッチ
の場合に１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とする必要がある。こ
れは、ＴＭリッチで飽和磁化Ｍｓ３ が３００ｅｍｕ／
ｃｃを越えると、再生温度において飽和磁化Ｍｓ３ が
大きく保磁力ＨＣ１が小さいため、外部磁界ＨＰＢによ
って記録保持層である第３の磁性膜１３の磁化が反転し
てしまうことによる。また、ＲＥリッチでＭｓ３ が１
６０ｅｍｕ／ｃｃを越えると、記録温度においてＲＥリ
ッチの部分とＴＭリッチの部分が混在することになり、
再生時の磁化の向きはばらばらになってしまう。ただし
、前記飽和磁化Ｍｓ３ の規定は室温での値であり、Ｔ
ＭリッチであるかＲＥリッチであるかは、室温の状態で
定義される。これは、ＲＥとＴＭの磁化の温度特性（＝
温度変化）はそれぞれ異なり、ある組成においては温度
によってＲＥとＴＭの優位性が変化する場合があるから
である。例えば、図７はＴＭの磁化が常に優位である場
合の各副格子磁化（図中実線で示す。）と自発磁化（図
中破線で示す。）を示し、図８は低温ではＲＥ優位，高
温でＴＭが優位である場合の各副格子磁化と自発磁化を
、図９はＲＥの副格子磁化が常に優位である場合の各副
格子磁化と自発磁化を示す。
【００１９】次に、実際に第１の磁性膜１１や第３の磁
性膜１３の自発磁化を変更して光磁気記録媒体を作成し
、Ｃ／Ｎを測定した。測定条件（再生条件）は次の通り
である。 対物レンズの開口数Ｎ．Ａ． ・・・ ０．５
３再生レーザー光の波長 ・・・
７８０ｎｍ再生パワー
・・・ ３．０ｍＷランド幅
・・・ １．０
μｍグルーブ幅
・・・ ０．６μｍ線速
・・・ ８ｍ／秒
性膜１３の自発磁化を変更して光磁気記録媒体を作成し
、Ｃ／Ｎを測定した。測定条件（再生条件）は次の通り
である。 対物レンズの開口数Ｎ．Ａ． ・・・ ０．５
３再生レーザー光の波長 ・・・
７８０ｎｍ再生パワー
・・・ ３．０ｍＷランド幅
・・・ １．０
μｍグルーブ幅
・・・ ０．６μｍ線速
・・・ ８ｍ／秒
【
００２０】図１０は、再生層である第１の磁性膜１１の
自発磁化に対するＣ／Ｎの変化を示すものである。ただ
し、この図１０では、自発磁化をＧｄの磁化（Ｍｓ−Ｇ
ｄ）として表記しているので、プラス側がＲＥリッチ、
マイナス側がＴＭリッチである。この図１０より明らか
なように、第１の磁性膜１１の磁化にも最適範囲があり
、ＴＭリッチ２００ｅｍｕ／ｃｃ〜ＲＥリッチ２００ｅ
ｍｕ／ｃｃでＣ／Ｎが高い。一方、図１１は、記録保持
層である第３の磁性膜１３の自発磁化に対するＣ／Ｎの
変化を示すものである。図１１においても、自発磁化を
Ｔｂの磁化（Ｍｓ−Ｔｂ）として表記しているので、プ
ラス側がＲＥリッチ、マイナス側がＴＭリッチである。 第３の磁性膜１３に関して言えば、ＴＭリッチで３００
ｅｍｕ／ｃｃを越える領域（図中−３００ｅｍｕ／ｃｃ
未満の領域），あるいはＲＥリッチで１６０ｅｍｕ／ｃ
ｃを越える領域（図中＋１６０ｅｍｕ／ｃｃを越える領
域）で、Ｃ／Ｎが急激に低下している。
００２０】図１０は、再生層である第１の磁性膜１１の
自発磁化に対するＣ／Ｎの変化を示すものである。ただ
し、この図１０では、自発磁化をＧｄの磁化（Ｍｓ−Ｇ
ｄ）として表記しているので、プラス側がＲＥリッチ、
マイナス側がＴＭリッチである。この図１０より明らか
なように、第１の磁性膜１１の磁化にも最適範囲があり
、ＴＭリッチ２００ｅｍｕ／ｃｃ〜ＲＥリッチ２００ｅ
ｍｕ／ｃｃでＣ／Ｎが高い。一方、図１１は、記録保持
層である第３の磁性膜１３の自発磁化に対するＣ／Ｎの
変化を示すものである。図１１においても、自発磁化を
Ｔｂの磁化（Ｍｓ−Ｔｂ）として表記しているので、プ
ラス側がＲＥリッチ、マイナス側がＴＭリッチである。 第３の磁性膜１３に関して言えば、ＴＭリッチで３００
ｅｍｕ／ｃｃを越える領域（図中−３００ｅｍｕ／ｃｃ
未満の領域），あるいはＲＥリッチで１６０ｅｍｕ／ｃ
ｃを越える領域（図中＋１６０ｅｍｕ／ｃｃを越える領
域）で、Ｃ／Ｎが急激に低下している。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光磁気記録媒体においては、記録磁性層を再生層，
中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜とするとと
もに、各層のキュリー温度や保磁力が所定の条件を満た
すように設定されているので、再生時に情報ビット（磁
区）を部分的に拡大，縮小若しくは消滅させることがで
き、光の回折限界以上の周期の信号を再生することが可
能である。また、再生層である第１の磁性膜や記録保持
層である第３の磁性膜の自発磁化が所定の範囲とされて
いるので、Ｃ／Ｎの高い再生が可能である。
明の光磁気記録媒体においては、記録磁性層を再生層，
中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜とするとと
もに、各層のキュリー温度や保磁力が所定の条件を満た
すように設定されているので、再生時に情報ビット（磁
区）を部分的に拡大，縮小若しくは消滅させることがで
き、光の回折限界以上の周期の信号を再生することが可
能である。また、再生層である第１の磁性膜や記録保持
層である第３の磁性膜の自発磁化が所定の範囲とされて
いるので、Ｃ／Ｎの高い再生が可能である。
【図１】光磁気記録媒体の構成例を示す要部拡大断面図
である。
である。
【図２】光磁気記録層の初期磁化状態を示す模式図であ
る。
る。
【図３】初期磁化状態における第１の磁性膜の磁区パタ
ーンを示す模式図である。
ーンを示す模式図である。
【図４】再生時のレーザー照射によるビームスポット径
内の温度プロファイルを示す特性図である。
内の温度プロファイルを示す特性図である。
【図５】再生時の光磁気記録層の磁化状態を示す模式図
である。
である。
【図６】自発磁化を説明する特性図である。
【図７】ＴＭの磁化が常に優位である場合の各副格子磁
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
【図８】低温でＲＥ優位，高温でＴＭ優位である場合の
各副格子磁化と自発磁化の温度変化を示す特性図である
。
各副格子磁化と自発磁化の温度変化を示す特性図である
。
【図９】ＲＥの磁化が常に優位である場合の各副格子磁
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
【図１０】第１の磁性膜の自発磁化とＣ／Ｎの関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図１１】第３の磁性膜の自発磁化とＣ／Ｎの関係を示
す特性図である。
す特性図である。
１１・・・第１の磁性膜
１２・・・第２の磁性膜
１３・・・第３の磁性膜
Claims (1)
- 【請求項１】 室温ＴＲＴで互いに磁気的に結合した
第１の磁性膜、第２の磁性膜及び第３の磁性膜を有し、
上記第１の磁性膜のキュリー温度をＴＣ１、第２の磁性
膜のキュリー温度をＴＣ２、第３の磁性膜のキュリー温
度をＴＣ３としたときに、６０℃≦ＴＣ２≦２００℃、
且つＴＣ２＜ＴＣ１、ＴＣ２＜ＴＣ３とされ、上記第１
の磁性膜の保磁力ＨＣ１は上記第２の磁性膜のキュリー
温度ＴＣ２近傍で十分小さく、上記第３の磁性膜の保磁
力ＨＣ３は上記室温ＴＲＴから上記第２の磁性膜のキュ
リー温度ＴＣ２より高い所要の温度ＴＰＢまでの温度範
囲で所要の磁場よりも十分大きくなされるとともに、上
記第１の磁性膜がＧｄＦｅＣｏを主体とし、遷移金属副
格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００ｅｍｕ／ｃｃ以
下、希土類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００ｅ
ｍｕ／ｃｃ以下とされ、上記第３の磁性膜がＴｂＦｅＣ
ｏを主体とし、遷移金属副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍ
ｓが３００ｅｍｕ／ｃｃ以下、希土類副格子優勢の場合
に飽和磁化Ｍｓが１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とされたこと
を特徴とする光磁気記録媒体。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415025A JP2910250B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 光磁気記録媒体 |
| KR1019910020404A KR100221825B1 (ko) | 1990-12-27 | 1991-11-16 | 광자기기록매체 |
| AT91122027T ATE142363T1 (de) | 1990-12-27 | 1991-12-20 | Magneto-optisches aufzeichnungsmedium |
| DE69121864T DE69121864T2 (de) | 1990-12-27 | 1991-12-20 | Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium |
| EP91122027A EP0492553B1 (en) | 1990-12-27 | 1991-12-20 | Magneto-optical recording medium |
| CA002058202A CA2058202C (en) | 1990-12-27 | 1991-12-20 | Magneto-optical recording medium and method for reproducing signal using an external magnetic field from such a medium |
| US07/815,332 US5218581A (en) | 1990-12-27 | 1991-12-27 | Magneto-optical recording medium and method for reproducing signal using an external magnetic field from such a medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415025A JP2910250B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 光磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229432A true JPH04229432A (ja) | 1992-08-18 |
| JP2910250B2 JP2910250B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=18523436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2415025A Expired - Lifetime JP2910250B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5218581A (ja) |
| EP (1) | EP0492553B1 (ja) |
| JP (1) | JP2910250B2 (ja) |
| KR (1) | KR100221825B1 (ja) |
| AT (1) | ATE142363T1 (ja) |
| CA (1) | CA2058202C (ja) |
| DE (1) | DE69121864T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5790513A (en) * | 1995-04-14 | 1998-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Magneto-optical recording medium capable of super resolution reproduction and information reproduction method using the same |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2733127B2 (ja) * | 1990-08-07 | 1998-03-30 | シャープ株式会社 | 光磁気記録装置 |
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