JPH046642A - 光磁気ディスク - 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］ 本発明は垂直磁化膜上にレーザー光を用いて情報を記録
・再生・消去を行なう光磁気ディスクに関する。

［従来の技術］ 従来より光磁気記録媒体の磁気カー回転角を増加させる
試みは数多くなされてきた。特に情報記録特性の優れて
いる希土類元素−遷移金属アモルファス合金膜を用いた
光磁気ディスクは、その磁気カー回転角が小さく、かつ
情報再生感度が悪いため、光磁気記録媒体膜の表面上に
透明な無機誘電体薄膜を形成し、この透明な無機誘電体
薄膜層でのエンハンス効果によりその見かけの磁気力回
転角を約２倍近く増大させ、情報再生感度を向上させる
努力がなされてきたことはよく知られた事実である。

しかしながら、従来のエンハンス効果による磁気カー回
転角の増大には光磁気媒体からの反射率の低下を伴い、
磁気カー回転角の増大にも拘らず、結果として記録感度
の向上はあまり得られなかった。

そこでこの反射率の低、下を改善する方法として、光磁
気記録媒体膜の裏面に反射膜を形成した多層膜構造の光
磁気ディスクの検討がなされてきた。しかしながら、こ
の反射膜を用いた多層膜構造の光磁気ディスクは、カー
回転角増大と反射率の向上により情報再生感度の向上に
はある程度効果を得ることが出来るが、反面光磁気記録
膜から戻ってくる情報再生光のノイズが大きいという欠
点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、光磁気ディスクの光磁気記録膜における光線
の各層での界面における反射・透過及び薄膜内での光線
の吸収と多重干渉における光学的原理をふまえて、光磁
気効果を最大限に利用しカー回転角の増大、反射率の増
加かつ光磁気記録膜からの情報再生光に含まれるノイズ
の低減を図り、併せて光磁気ディスクの情報の記録感度
を向上させることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、透明基板上に無機誘電体薄膜よりなる第１層
、光磁気記録媒体薄膜よりなる第２層、無機誘電体断熱
兼保護薄膜よりなる第３層を少なくとも有する光磁気デ
ィスクにおいて。

ｉａ）　　第１層の無機誘電体薄膜は、屈折率をｎ　＋
　）膜厚をｄ　１．光磁気ディスクの記録再生に用いら
れる半導体レーザー光線波長をえとするとき、膜厚ｄ、
が ｄ、＝　［え／（４−ｎ、）］　±ｌＯ％の範囲内 ｆｂ）　　第２層の光磁気記録媒体薄膜ｄ２が５０Å〜
２００人 （ｃｌ　　第３層の無機誘電体薄膜は、屈折率をｎ　ａ
　、膜厚をｄ３とするとき、膜厚ｄ３が。

ｄ、＝［３，え／（８・ｒｒ、）　　±１０％の範囲内 の条件を満たすことを特徴とする光磁気ディスクである
。

透明基板は主としてガラス、ポリカーボネートの如く公
知のもので良い。

第１層の膜圧ｄ１は、無機誘電体薄膜の屈折率をｎ　ｌ
　）光磁気ディスクの記録再生に用いられる半導体レー
ザー光線波長を丸とすると、ｄ、＝　［λ／　（４・ｎ
　＋　）　］±ｌＯ％の範囲内の膜厚にする。第１層が
この条件を満たすときは、光学薄膜の多重反射干渉によ
る反射防止効果を引き起こし、第１層と第２層の界面で
起こるレーザー光線の反射率を抑えかつ第２層の光磁気
記録媒体へ侵入するレーザー光線強度を太き（すること
ができ、第１層と第２層の界面で発生する反射光による
ノイズを減少することができる。

第１層の無機誘電体としては限定するわけではないが、
公知であるＳｉＮｘ、５ｉＡＩ２ＯＮ。

ＳｉＡ、９Ｎ、ＴｊＯ，ＣｒＯなどが使用できる。

第２層はＳｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、ＤｙＨｏ、Ｅｒ等の
希土類元素及びＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の遷移金属−アモル
ファス合金、またはＭｎＢ１．Ｃｕ等からなる光磁気記
録媒体薄膜では、この媒体自身が光線の吸収係数を持っ
ている。

したがって、第２層と第３層の界面からのレザー光線の
反射光を大きくするには、光磁気記録媒体薄膜の膜厚を
薄くする必要がある。

しかし、本発明の光磁気ディスクの磁気カー回転角の向
上には、従来の光磁気記録膜構造のエンハンス効果によ
る見かけの磁気カー回転角の向上させている方法とは異
なり、第２層の光磁気記録媒体薄膜中をレーザー光線が
第２層と第３層の界面まで透過させ、第２層と第３層の
界面での反射光を再び第２層の光磁気記録媒体薄膜中を
透過させて、実質的な光磁気記録媒体中を通過する距離
を増加することにより向上を図っている（反射光のファ
ラデー効果）。

したがって、光磁気記録媒体薄膜の膜厚ｄが、ある程度
必要である。

第４図と第５図は、第３図のような膜構造を持つ光磁気
ディスクの光磁気記録媒体薄膜の膜厚による光磁気記録
膜の光線透過率と磁気カー回転角の変化を示したもので
ある。

第４図と第５図から、光磁気記録媒体薄膜の膜厚ｄ２が
５０Å〜２００人の時、光磁気記録媒体薄膜中を透過す
る光線の強度が大きく、かつ磁気カー回転角も大きいこ
とが確かめられ、光磁気記録媒体の好適な膜厚であるこ
とがわかる６第３層の膜厚ｄ、は、第２層を透過してく
るレーザー−光線を第２層と第３層の界面において起こ
る光線の反射を向上させるために設定される。

この条件として、第３層の無機誘電体膜肋の屈折率をｎ
８、情報の記録・再生・消去に用いられる半導体レーザ
ー波長なλとすると、膜厚が、ｄ、＝［３，え／（８−
ｎ、）］　±１０％を満たすようにするとき、反射率が
向上する。

本発明は、光磁気ディスクの記録膜構成から発生する情
報再生光の中に含まれるノイズをできるかぎり減少させ
、磁気カー回転角を向上させながら且つ情報再生光の信
号強度の向上を図ったことで、上記の記録感度の小さい
という光磁気ディスクの問題点を解決した。

第３層の無機誘電体は断熱性、保護性を持てばよく、第
１層と同−物質又は異なる物質でも前記の条件を満たせ
ば充分使用できる。

［作　用］ 通常の光磁気ディスクにおいては、第１層の無機誘電体
膜での多重干渉を用いて光磁気現象のカー回転角という
θｋを増加させて、Ｃ／Ｎを上げている。

しかし、本発明は ■　第２層の光磁気記録媒体での吸収は少ないが、第１
層を通過して磁性層中に侵入するレーザー光の増加だけ
を利用する。

■　光磁気記録媒体層を超薄膜化したことにより、この
膜内を通過するレーザー光の距離が短いため裏面での反
射光が利用できる。

■　光磁気記録媒体の膜厚が薄いため、第２層の誘電体
層まで光が侵入し、ここでの多重反射を利用して光磁気
記録媒体層界面での信号光を増幅させている。

ことからなり、従来の光磁気ディスクとは原理を異にす
るものである。

すなわち、第２層の光磁気記録媒体層を超薄膜化したこ
とにより、裏面の反射光を利用できるようになった。こ
れは上記３層のそれぞれの条件を満たすことによりこれ
らの性能が得られる。

１実施例］ 本発明による光磁気ディスクを図面を用いて説明する。

第１図は従来より公知の光磁気ディスク装置の光学系の
構成図であり、１は半導体レーザー発生装置、２はコリ
メーターレンズ、３はプリズム、４はハーフミラ−１５
はフォーカスレンズ、６は光磁気記録媒体膜、７はスポ
ットレンズ、８は検光子、９はフォトダイオード、１０
は情報記録消去用磁界発生コイルである。

まず、情報記録時あるいは情報消去時には半導体レーザ
ーｌから出たレーザー光はコリメーターレンズ２、プリ
ズム３、ハーフミラ−４を透過し、フォーカスレンズ５
により光磁気記録媒体膜６上に約ＩＬ１ｍの径で集光さ
れ、光磁気記録媒体膜６の集光部の温度をキュリー温度
以上に上昇させると共に、その集光部の磁化の向きと逆
向きの磁界を情報記録消去用磁界発生コイル１ｏにより
印加して情報の記録あるいは消去を行なう。

また情報の再生時には、半導体レーザーｌがら出た情報
記録時あるいは情報消去時のものより低出力のレーザー
光は、コリメーターレンズ２、プリズム３、ハーフミラ
−４を透過してフォーカスレンズ５により光磁気記録媒
体膜６上に約１ｕｍの径で集光された後、磁気カー効果
のため偏光面を磁気カー回転分だけ回転させて反射され
た後。

再びハーフミラ−４で反射されスポットレンズ７、検光
子８を透過しフォトダイオード９で検出される。

第２図は本発明による光磁気ディスクのｌ実施例の構成
図であり、ＩＪはポリカーボネート基板、１２は膜厚９
００人、屈折率ｎ＝２３の５ｉＡＩＯＮ膜、１３は膜厚
ｉｏｏ人（７）ＴｂＦｅＣｏ１１ｉ、１４は膜厚ｌ３５
５人、屈折率ｎ＝２３のＳ　ｉ　Ａ　ｌ　ＯＮ膜である
。

第１図で示した光磁気ディスク装置のフォーカスレンズ
５から入射したレーザー光は第２図中の矢印で示されて
いるようにポリカーボネート基板１１を透過した後、そ
の１部はＴｂＦｅＣｏ膜１３の表面で反射され、第１図
で示された光磁気ディスク装置のフォーカスレンズ５に
戻る。残りの大部分は、ＴｂＦｅＣｏ膜１２中を透過し
５ｉＡＩＯＮＩｌｉ１４との界面において反射した後、
そのまま直接第１図で示した光磁気ディスク装電のフォ
ーカスレンズ５に戻る。

このようにして構成された光磁気ディスクの磁気カー回
転角を、半導体レーザー（波長λ＝８３０ｎｍ）を用い
て測定したところ０．８４度あり、ＴｂＦｅＣｏ１１ｉ
単層の場合の磁気カー回転角０．３０に比べ約２．８倍
の大きさとなった。

また、光磁気ディスクからの情報再生光の記録膜による
反射率はＲ＝４５％以上であり、ＴｂＦｅＣｏ膜単層の
場合の反射率Ｒ＝３０％に比べ約１．５倍になる。更に
、情報の再生光の中に含まれるノイズを減少させている
。

以上の実施例においては光磁気記録媒体としてＴｂＦｅ
Ｃｏ膜、無機誘電体膜を屈折率ｎ＝２３の５ｉＡＩＯＮ
膜を用いて本発明による光磁気ディスクを作成した場合
の情報を述べたが、本発明による光磁気ディスクはＴｂ
ＦｅＣｏ膜以外の光磁気記録媒体であるＧｄＴｂＦｅ膜
、ＭｎＢ１Ｃｕ膜、ＴｂＤｙＦｅ膜、ＤｙＣｏ膜など使
用した場合また５ｉＡＩＯＮ膜以外の無機誘電体膜であ
るＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜、ＴｉＯ膜など使用した場合も類
似の効果を有することがわかった。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明による光磁気ディスクは、透明
基板上に無機誘電体薄膜なる第１層、光磁気記録媒体よ
りなる第２層、無機誘電体断熱兼保護薄膜よりなる第３
層を構成し、第１層の無機誘電体薄膜の屈折率をｎ　＋
　を膜厚をｄ　ｒ　、光磁気ディスクの記録再生に用い
られる半導体レーザー光線波長をえとするとき、膜厚ｄ
１が ｄ　１　＝　［λ／（４−ｎ、）］　　±１０％の範囲
内になるように無機誘電体薄膜の膜厚を制御し、第２層
の光磁気記録媒体薄膜ｄ２が５０Å〜２００人、第３層
の無機誘電体薄膜の屈折率をｎ　！　）膜厚をｄ　ｓ　
、情報の記録・再生・消去に用いられる半導体レーザー
光線波長をλとするとき、膜厚ｄ、が、 ｄａ＝［３，え／　〔８・ｎ−）　　±ｌＯ％の範囲内
になるように無機誘電体薄膜の膜厚を制御することによ
って、磁気カー回転角を従来の光磁気ディスクに比べ増
加させ、かつ光磁気ディスクからの情報再生光の反射率
を増加させながらその中に含まれるノイズを低減化させ
た結果、従来の光磁気ディスクに比べ情報再生のＣ／Ｎ
を大きく向上させることが出来るという効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来より公知の光磁気ディスク装置における光
学系の構成図、第２図は本発明による光磁気ディスクの
１実施例の構成図である。 第３図は光磁気記録媒体膜の膜厚による光線透過率の変
化を測定するために作成した膜構造である。 第４図は第３図の記録膜構成によける光線波長ん＝８３
０ｎｍでの光磁気記録媒体の膜厚による光線透過率を示
す。 第５図は本発明の光磁気ディスクの記録膜構造における
光磁気記録媒体の膜厚によるカー回転角の変化を示した
グラフである。 第６図は本発明の光磁気ディスクの膜構造において第１
層を膜厚９００人の５ｉＡＩＯＮ膜、第２層を膜厚１０
０人のＴｂＦｅＣｏ膜とし、第３層の５ｉＡＩＯＮの膜
厚による情報再生光の反射率の変化を示したグラフであ
る。 ｌ・・・半導体レーザー ２−・・コリメーターレンズ ３・・−プリズム ４・・・ハーフミラ− ５・・−フォーカスレンズ ６・・−光磁気記録媒体膜 ７・・・スポットレンズ ８・・−検光子 ９−・・フォトダイオード １０・・・情報２訂消去用磁界発生コイル１１・・−ポ
リカーボネート基板 １２・・−膜厚９００人の５ｉＡＩＯＮ３ｉｉｉ１３・
・−膜厚１００人のＴｂＦｅＣｏ１１ｉ１４・・・膜厚
１３５５人の５ｉＡ１ＯＮ膜１５・・・ガラス基板 １６・・・膜厚９００人の５ｉＡ１ＯＮ膜１７・・−膜
厚５０人−１０００人の’ｒｂｐｅＣｏ膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に無機誘電体薄膜よりなる第１層、光
   磁気記録媒体薄膜よりなる第２層、無機誘電体断熱兼保
   護薄膜よりなる第３層を少なくとも有する光磁気ディス
   クにおいて、 （ａ）第１層の無機誘電体薄膜は、屈折率をｎ＿１、膜
   厚をｄ＿１、光磁気ディスクの記録再生に用いられる半
   導体レーザー光線波長をλとするとき、膜厚ｄ＿１が ｄ＿１＝［λ／（４・ｎ＿１）］±１０％の範囲内 （ｂ）第２層の光磁気記録媒体薄膜ｄ＿２が５０Å〜２
   ００Å （ｃ）第３層の無機誘電体薄膜は、屈折率をｎ＿３、膜
   厚をｄ＿３とするとき、膜厚ｄ＿３が、 ｄ＿３＝［３．λ／（８・ｎ＿３）］±１０％の範囲内 の条件を満たすことを特徴とする光磁気ディスク。