JPH0522302B2 - - Google Patents
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- JPH0522302B2 JPH0522302B2 JP7172187A JP7172187A JPH0522302B2 JP H0522302 B2 JPH0522302 B2 JP H0522302B2 JP 7172187 A JP7172187 A JP 7172187A JP 7172187 A JP7172187 A JP 7172187A JP H0522302 B2 JPH0522302 B2 JP H0522302B2
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
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- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気カー効果を利用して読出しがで
きるキユリー点書込みタイプの新規な光磁気記録
媒体、及びこれを使用した重ね書き可能な光磁気
記録方法に関する。 〔従来の技術〕 消去可能な光デイスクメモリとして光磁気デイ
スクが知られている。光磁気デイスクは、従来の
磁気ヘツドを使つた磁気記録媒体と比べて高密度
記録、非接触での記録再生などが可能であるとい
う長所がある反面、記録前に一度記録部分を消去
しなければならない（一方向に着磁しなければな
らない）という欠点があつた。この欠点を補う為
に、記録再生用ヘツドと消去用ヘツドを別々に設
ける方式、あるいは、レーザーの連続ビームを照
射しながら、同時に印加する磁場を変調しつつ記
録する方式などか提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの方法は、装置が大がかりとな
り、コスト高になる欠点あるいは高速の変調が出
来ないなどの欠点を有する。 本発明は上述従来例の欠点を除去するためにな
されたものであり、新規な光磁気記録媒体と、こ
れを利用することによつて、従来の装置構成に簡
単な構造の磁界発生手段を付設するだけで、磁気
記録媒体と同様に重ね書き（オーバーライト）を
可能とした、光磁気記録方法とを提供することを
目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的は以下の本発明によつて達成でき
る。即ち、キユリー点T1と保磁力H1を有する第
１磁性層と、キユリー点T2と保磁力H2を有する
第２磁性層と、キユリー点T3と保磁力H3を有す
る第３磁性層とからなる三層構造の垂直磁化膜を
少なくとも基板上に有して成る光磁気記録媒体で
あつて、 (A) 各磁性層が希土類と遷移金属の合金であるこ
と、 (B) H1＞H3＞H2 T3＞T1＞T2、 (C) 第２磁性層を介して現れる第１磁性層と第３
磁性層の見かけの磁壁エネルギーをσw13、第
１磁性層，第３磁性層の膜厚を順にh1，h3，と
すると、 σw13／2Ms1h1＜H1且つ σw13／2Ms3h3＜H3 を満たしている光磁気記録媒体と、これを使用し
た、後に代表的態様が示される記録方法である。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図ａ，ｂは各々本発明に用いる光磁気記録
媒体の一実施例を示す模式断面図である。第１図
ａの光磁気記録媒体は、プリグルーブが設けられ
た透光性の基板Ｂ上に、第１の磁性層１と第２の
磁性層２と第３の磁性層３とが積層されたもので
ある。第１磁性層１のキユリー点をT1、その保
磁力をH1、第３磁性層３のキユリー点をT3、そ
の保磁力をH3とすると、 H1＞H3 T3＞T1を満たす。 （保磁力は室温におけるものである） ただし、通常は第１磁性層１のT1は70〜200
℃、H1は２〜10KOe、第３磁性層３のT3は100
〜400℃、H3は0.1〜4KOe程度の範囲内に設定す
るとよい。第２磁性層のキユリー点T2、保磁力
H2の詳細については後に詳述する。 本発明の光磁気記録媒体の第１磁性層１と第３
磁性層３とは第２磁性層を介して比較的弱く結合
している。 本発明の光磁気記録媒体では、第２磁性層を介
して現れる第１磁性層１と第３磁性層３の間の見
かけの磁壁エネルギーをσw13、第１磁性層１の
膜厚をh1，第３磁性層３の膜厚をh3、これらの層
の飽和磁化の大きさ順にMs1，Ms3とすると、２
つの磁性層１，３は次の式を満たすように結合し
ている。 σw13／2Ms1h1＜H1 σw13／2Ms3h3＜H3 このような結合が必要な理由の、詳細について
も後述するが、簡単に言えば記録によつて最終的
に形成されるビツトの磁化（第２図ｆに示す状
態）を安定にするためである。よつて、２つの磁
性層１，３は、上記の関係式を満たすようにその
膜厚、保磁力、飽和磁化の大きさ、磁壁エネルギ
ーなどが設定されればよい。 各磁性層の材料には、垂直磁気異方性を示し且
つ磁気光学効果を呈する、GdCo，GdFe，
TbFe，DyFe，GdTbFe，TbDyFe，GdFeCo，
TbFeCo，GdTbCo，GdTbFeCo等の希土類元素
と遷移金属元素との非晶質磁性合金が使用でき
る。 本発明の光磁気記録媒体の他の例である第１図
ｂにおいて、４，５は３つの磁性層１，２，３の
耐久性を向上させるためのあるいは光磁気効果を
向上させるための保護膜である。 ６は、貼り合わせ用基板７を貼り合わすための
接着層である。貼り合わせ用基板７にも、１から
５までの層を積層し、これを接着すれば表裏で記
録・再生が可能となる。 以下、第２図〜第４図を用いて本発明の記録の
過程を示す。 第３図の３５は、上述したような構成を有する
光磁気デイスクである。例えば、この磁性層のあ
る一部の磁化状態が初め第２図ａのようになつて
いる。即ち、第２図では、記録前、第１、第３磁
性層の磁化の向きが平行（同じ向き）なときに安
定である場合について説明する。 光磁気デイスク３５はスピンドルモータにより
回転して、磁界発生部３４を通過する。このと
き、磁界発生部３４の磁界の大きさを第１磁性層
１と第３磁性層３の保磁力の間の値に設定すると
（磁界の向きは本実施例では上向き）、第２図ｂに
示す様に第３磁性層３は一様な方向に磁化され、
一方、第１磁性層１の磁化は初めのままである。 次に光磁気デイスク３５が回転して記録・再生
ヘツド３１を通過するときに、２種（第１種と第
２種）のレーザーパワー値を持つレーザービーム
を、記録信号発生器３２からの信号に従つて、そ
のどちらかのパワーでもつて、デイスク面に照射
する。第１種のレーザーパワーは該デイスクを第
１磁性層１のキユリー点付近まで昇温するだけの
パワーであり、第２種のレーザーパワーは該デイ
スクを第３磁性層３のキユリー点付近まで昇温可
能なパワーである。即ち、両磁性層１，３の保磁
力と温度との関係の概略を示した第４図におい
て、第１種のレーザーパワーはT1付近（T1に近
い温度で、第１磁性層の磁化の向きを均一に第３
磁性層の向きに対して安定な方向に配列可能な温
度）、第２種のレーザーパワーはT3付近（T3に近
い温度で、第３磁性層の磁化の向きを均一に反転
可能な温度）までデイスクの温度を上昇できる。 第１種のレーザーパワーにより第１磁性層１と
第３磁性層３とは、第１磁性層１のキユリー点付
近まで昇温するが、第３磁性層３はこの温度でビ
ツトが安定に存在する保磁力を有しているのでバ
イアス磁界を適正に設定しておくことにより、第
２図ｂに示すどちらの磁化状態からも、第２図ｃ
の様な記録ビツトが形成される（第１種の予備記
録）。 ここで、バイアス磁界を適正に設定するとは、
次のような意味である。 第１種の予備記録では第３磁性層３の磁化の向
きに対して安定な向きに（ここでは同じ方向に）
第１磁性層１の磁化が配列する力（交換力）を受
けるので、本来はバイアス磁界は必要でない。し
かし、バイアス磁界は後述する第２種のレーザー
パワーの予備記録では第３磁性層３の磁化反転を
補助する向きに設定される。そして、このバイア
ス磁界は、第１種，第２種どちらのレーザーパワ
ーの予備記録でも、大きさ、方向を同じ状態に設
定しておくことが便宜上好ましい。かかる観点か
らバイアス磁界の設定は次記に示す原理による第
２種のレーザーパワーの予備記録に必要な最小限
の大きさに設定しておくことが好ましく、この点
を考慮したのが前でいう適正に設定するという意
味である。 一方、第２種のレーザーパワーにより、第３磁
性層３のキユリー点近くまでデイスクを昇温させ
る（第２種の予備記録）と、上記のバイアス磁界
により第３磁性層３の磁化の向きが反転する。続
いて第１磁性層１の磁化も第３磁性層３に対して
安定な向きに（ここでは同じ方向に）配列する。
即ち、第２図ｂのどちらの磁化状態からも第２図
ｄのような予備記録のビツトが形成される。 このように、バイアス磁界と、信号に応じて変
わる第１種及び第２種のレーザーパワーとによつ
て、光磁気デイスクの各箇所は第２図ｃかｄの状
態に予備記録されることになる。 次に光磁気デイスク３５を回転させ、記録ビツ
トｃ，ｄが磁界発生部３４を再び通過すると、磁
界発生部３４は前述したように第１磁性層１と第
３磁性層３の間に設定されているので、記録ビツ
トｃは、変化が起こらずにｅの状態である。一
方、記録ビツトｄは第３磁性層３が磁化反転を起
こしてｆの状態になる。 ｆの記録ビツトの状態が安定に存在する為に
は、前記したように σw13／2Ms1h1＜H1 σw13／2Ms3h3＜H3 となつていることが必要である。 ここで、σw13／2Ms1h1は第１磁性層に働く交
換力の強さを示す。つまりσw13／2Ms1h1の大き
さの磁界で第１磁性層の磁化の向きを、第３磁性
層の磁化の向きに対して安定な方向へ（この場合
は同じ方向に）向けようとする。そこで第１磁性
層の磁化がこの磁界に抗して反転しないために
は、第１磁性層の保磁力H1が、この交換力より
大きければよい。つまりσw13／2Ms1h1＜H1であ
ればよい。 同様にして、第３磁性層には界面磁壁より
σw13／2Ms3h3の大きさで、第１磁性層の磁化に
対して安定な向きに配列させる交換力が働くの
で、ｆの記録ビツトが安定なためにはσw13／
2Ms3h3＜H3であればよい。 かかる条件（第１，第３磁性層共、働いている
交換力よりも保磁力の方が大きい）を満たすよう
にするには、すなわち、第１，第３磁性層に働く
交換力が小さくなるようにするためには、前記し
たように両層の膜厚、飽和磁化を調整するば良い
が、記録感度あるいは保磁力には適正値があるの
で、任意には設定できない。そこで、本発明では
第２磁性層を、例えば、10〜150Åのごく小さい
厚さで設けることにより、第１磁性層１と第３磁
性層３の界面で働く交換相互作用を抑制し、第２
磁性層を介して現れる見かけ上のσw13の大きさ
を小さくすることを可能とした。 第２磁性層の保磁力については、第１種の予備
記録時に、第２図ｂにおいて、第２磁性層の磁化
が均一に、同じ方向に配列していることが望まし
い。 そこで、デイスクが回転して磁界発生部３４を
通過したときに、第２磁性層の磁化も、第３磁性
層の磁化と同様に、磁界に対して安定な方向に磁
化が配列することが望ましい。 また、第２磁性層は第１磁性層か第３磁性層ど
ちらかの磁化の向きに対して常に安定な方向に配
列していることが望ましいので、保磁力H2は小
さい方が好ましい。 そこで、保磁力の関係はH1＞H3＞H2とすれば
良い。 第２磁性層に用いられる材料は第１，第２磁性
層と同じ希土類元素−遷移金属元素の合金である
が、キユリー温度が第１磁性層よりも低いことが
必要である。これは次のような理由による。 第１磁性層と第３磁性層の界面に働く交換力
（それぞれの原子の磁気モーメントを一定方向へ
配列させる力）の大きさは、それぞれの界面に配
位する原子の種類、数、そしてそれぞれの原子間
の交換定数（相互作用の大きさを示す）、そして、
それぞれの層のキユリー温度などで決められる。 キユリー温度が関与するというのは、例えば、
キユリー温度以上では熱運動により磁気モーメン
トの配列が無くなるので、交換力が働かなくなる
からである。そこで、第１，第３磁性層間に設け
た第２磁性層のキユリー温度が低い（室温に近
い）ときは、室温においても、熱運動により磁気
モーメントの配列が起こりにくいので、第１磁性
層と第３磁性層の間に働く交換力を減少させるこ
とができる。実際にはキユリー温度が室温以下の
第２磁性層を第１，第３磁性層で挟んだ構成で
は、第１，第３両磁性層からの交換力により、室
温においても第２磁性層の磁気モーメントの配列
が生じることも実験で確認した。 本発明の記録方法では、記録ビツトの状態ｅと
ｆは、記録時のレーザーのパワーで制御され、記
録前の状態には依存しないので、重ね書き（オー
バーライト）が可能である。記録ビツトｅとｆ
は、再生用のレーザービームを照射し、再生光を
記録信号再生器３３で処理することにより、再生
できる。 第２図の説明では第１磁性層１・第２磁性層２
と第３磁性層３との磁化の向きが平行なときに安
定な例を示したが、これらの磁化の向きが反平行
のときに安定な磁性層についても同様に考えられ
る。 〔実施例〕 実施例 １ ４元のターゲツト源を備えたスパツタ装置内
に、プリグルーブ、プリフオーマツト信号の刻ま
れたポリカーボネート製のデイスク状基板を、タ
ーゲツトとの間の距離10cmの間隔にセツトし、回
転させた。 アルゴン中で、第１のターゲツトより、スパツ
タ速度70Å／min、スパツタ圧８×10-3Torrで
Si3N4を保護層として650Åの厚さに設けた。次
にアルゴン中で、第２のターゲツトよりスパツタ
速度50Å／min、スパツタ圧２×10-3Torrで
TbFeCo合金をスパツタし、膜厚300Å、キユリ
ー点T1＝約160℃のTb17Fe80Co3の第１磁性層を
形成した。この第１磁性層自身のH1は約12KOe
であり、副格子磁化は遷移金属の方が大きかつ
た。 上記操作を複数回実施し、できた各々に第４の
ターゲツトよりDyFe合金を２×10-3Torrのアル
ゴン圧で、スパツタし、キユリー点T2約60℃、
H2500（Oe）のDy17Fe83の第２磁性層を設けた。
その膜厚はゼロ（このときは第２磁性層は設けて
ない）から70Åまで10Åずつ変化させた。第２磁
性層自身の副格子磁化は遷移金属元素の方が大き
かつた。 次に、各々に、アルゴン中で、第３のターゲツ
トより、スパツタ速度50Å／min、スパツタ圧２
×10-3TorrでかTbFeCoCu合金をスパツタし、
膜厚250Å、T3＝約190℃、Tb23Fe51Co11Cu15の
第３磁性層を形成した。この第３磁性層自身の
H3は1.1KOeであり、副格子磁化は希土類元素の
方が大きかつた。 次に、各々に第１のターゲツトよりSi3N4を先
程と同じ条件でスパツタし、保護層として1200Å
の厚さのSi3N4層を設けた。 次に膜形成を終えた各々の基板を、ホツトメル
ト接着剤を用いて、ポリカーボネートの貼り合わ
せ用基板と貼り合わせ複数の光磁気デイスクのサ
ンプルを作製した。 作成した各サンプルについて、ビツトの安定性
（特にｆの状態での）を調べた。これは外部磁界
を印加しながら磁性層の磁化の反転の起こる磁界
をVSM（試料振動型磁化測定器）により測定し
た。 本実施例においては第３磁性層の磁化の方がよ
り小さな外部磁界で反転が開始するので、測定で
きたのは第３磁性層に働く交換力σw13／2Ms2h2
である。 次に光磁気デイスクのサンプルを記録再生装置
にセツトし、2KOeの磁界発生部を、線速度約
9m／secで通過させつつ、約1μに集光した830mm
の波長のレーザービームを50％のデユーテイで
2MHzで変調させながら、4mWと8mWの２値の
レーザーパワーで記録を行なつた。記録ヘツド部
でのバイアス磁界は120Oeであつた。 その後1mWのレーザービームを照射して再生
を行なつたところ、２値の信号の再生ができた。
この実験を、全面記録された後のサンプルについ
て行ない、前に記録された信号成分が検出されな
いかを、つまり、オーバーライトが可能であつた
か否かをチエツクした。以上の結果を表１にまと
めて示す。
きるキユリー点書込みタイプの新規な光磁気記録
媒体、及びこれを使用した重ね書き可能な光磁気
記録方法に関する。 〔従来の技術〕 消去可能な光デイスクメモリとして光磁気デイ
スクが知られている。光磁気デイスクは、従来の
磁気ヘツドを使つた磁気記録媒体と比べて高密度
記録、非接触での記録再生などが可能であるとい
う長所がある反面、記録前に一度記録部分を消去
しなければならない（一方向に着磁しなければな
らない）という欠点があつた。この欠点を補う為
に、記録再生用ヘツドと消去用ヘツドを別々に設
ける方式、あるいは、レーザーの連続ビームを照
射しながら、同時に印加する磁場を変調しつつ記
録する方式などか提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの方法は、装置が大がかりとな
り、コスト高になる欠点あるいは高速の変調が出
来ないなどの欠点を有する。 本発明は上述従来例の欠点を除去するためにな
されたものであり、新規な光磁気記録媒体と、こ
れを利用することによつて、従来の装置構成に簡
単な構造の磁界発生手段を付設するだけで、磁気
記録媒体と同様に重ね書き（オーバーライト）を
可能とした、光磁気記録方法とを提供することを
目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的は以下の本発明によつて達成でき
る。即ち、キユリー点T1と保磁力H1を有する第
１磁性層と、キユリー点T2と保磁力H2を有する
第２磁性層と、キユリー点T3と保磁力H3を有す
る第３磁性層とからなる三層構造の垂直磁化膜を
少なくとも基板上に有して成る光磁気記録媒体で
あつて、 (A) 各磁性層が希土類と遷移金属の合金であるこ
と、 (B) H1＞H3＞H2 T3＞T1＞T2、 (C) 第２磁性層を介して現れる第１磁性層と第３
磁性層の見かけの磁壁エネルギーをσw13、第
１磁性層，第３磁性層の膜厚を順にh1，h3，と
すると、 σw13／2Ms1h1＜H1且つ σw13／2Ms3h3＜H3 を満たしている光磁気記録媒体と、これを使用し
た、後に代表的態様が示される記録方法である。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図ａ，ｂは各々本発明に用いる光磁気記録
媒体の一実施例を示す模式断面図である。第１図
ａの光磁気記録媒体は、プリグルーブが設けられ
た透光性の基板Ｂ上に、第１の磁性層１と第２の
磁性層２と第３の磁性層３とが積層されたもので
ある。第１磁性層１のキユリー点をT1、その保
磁力をH1、第３磁性層３のキユリー点をT3、そ
の保磁力をH3とすると、 H1＞H3 T3＞T1を満たす。 （保磁力は室温におけるものである） ただし、通常は第１磁性層１のT1は70〜200
℃、H1は２〜10KOe、第３磁性層３のT3は100
〜400℃、H3は0.1〜4KOe程度の範囲内に設定す
るとよい。第２磁性層のキユリー点T2、保磁力
H2の詳細については後に詳述する。 本発明の光磁気記録媒体の第１磁性層１と第３
磁性層３とは第２磁性層を介して比較的弱く結合
している。 本発明の光磁気記録媒体では、第２磁性層を介
して現れる第１磁性層１と第３磁性層３の間の見
かけの磁壁エネルギーをσw13、第１磁性層１の
膜厚をh1，第３磁性層３の膜厚をh3、これらの層
の飽和磁化の大きさ順にMs1，Ms3とすると、２
つの磁性層１，３は次の式を満たすように結合し
ている。 σw13／2Ms1h1＜H1 σw13／2Ms3h3＜H3 このような結合が必要な理由の、詳細について
も後述するが、簡単に言えば記録によつて最終的
に形成されるビツトの磁化（第２図ｆに示す状
態）を安定にするためである。よつて、２つの磁
性層１，３は、上記の関係式を満たすようにその
膜厚、保磁力、飽和磁化の大きさ、磁壁エネルギ
ーなどが設定されればよい。 各磁性層の材料には、垂直磁気異方性を示し且
つ磁気光学効果を呈する、GdCo，GdFe，
TbFe，DyFe，GdTbFe，TbDyFe，GdFeCo，
TbFeCo，GdTbCo，GdTbFeCo等の希土類元素
と遷移金属元素との非晶質磁性合金が使用でき
る。 本発明の光磁気記録媒体の他の例である第１図
ｂにおいて、４，５は３つの磁性層１，２，３の
耐久性を向上させるためのあるいは光磁気効果を
向上させるための保護膜である。 ６は、貼り合わせ用基板７を貼り合わすための
接着層である。貼り合わせ用基板７にも、１から
５までの層を積層し、これを接着すれば表裏で記
録・再生が可能となる。 以下、第２図〜第４図を用いて本発明の記録の
過程を示す。 第３図の３５は、上述したような構成を有する
光磁気デイスクである。例えば、この磁性層のあ
る一部の磁化状態が初め第２図ａのようになつて
いる。即ち、第２図では、記録前、第１、第３磁
性層の磁化の向きが平行（同じ向き）なときに安
定である場合について説明する。 光磁気デイスク３５はスピンドルモータにより
回転して、磁界発生部３４を通過する。このと
き、磁界発生部３４の磁界の大きさを第１磁性層
１と第３磁性層３の保磁力の間の値に設定すると
（磁界の向きは本実施例では上向き）、第２図ｂに
示す様に第３磁性層３は一様な方向に磁化され、
一方、第１磁性層１の磁化は初めのままである。 次に光磁気デイスク３５が回転して記録・再生
ヘツド３１を通過するときに、２種（第１種と第
２種）のレーザーパワー値を持つレーザービーム
を、記録信号発生器３２からの信号に従つて、そ
のどちらかのパワーでもつて、デイスク面に照射
する。第１種のレーザーパワーは該デイスクを第
１磁性層１のキユリー点付近まで昇温するだけの
パワーであり、第２種のレーザーパワーは該デイ
スクを第３磁性層３のキユリー点付近まで昇温可
能なパワーである。即ち、両磁性層１，３の保磁
力と温度との関係の概略を示した第４図におい
て、第１種のレーザーパワーはT1付近（T1に近
い温度で、第１磁性層の磁化の向きを均一に第３
磁性層の向きに対して安定な方向に配列可能な温
度）、第２種のレーザーパワーはT3付近（T3に近
い温度で、第３磁性層の磁化の向きを均一に反転
可能な温度）までデイスクの温度を上昇できる。 第１種のレーザーパワーにより第１磁性層１と
第３磁性層３とは、第１磁性層１のキユリー点付
近まで昇温するが、第３磁性層３はこの温度でビ
ツトが安定に存在する保磁力を有しているのでバ
イアス磁界を適正に設定しておくことにより、第
２図ｂに示すどちらの磁化状態からも、第２図ｃ
の様な記録ビツトが形成される（第１種の予備記
録）。 ここで、バイアス磁界を適正に設定するとは、
次のような意味である。 第１種の予備記録では第３磁性層３の磁化の向
きに対して安定な向きに（ここでは同じ方向に）
第１磁性層１の磁化が配列する力（交換力）を受
けるので、本来はバイアス磁界は必要でない。し
かし、バイアス磁界は後述する第２種のレーザー
パワーの予備記録では第３磁性層３の磁化反転を
補助する向きに設定される。そして、このバイア
ス磁界は、第１種，第２種どちらのレーザーパワ
ーの予備記録でも、大きさ、方向を同じ状態に設
定しておくことが便宜上好ましい。かかる観点か
らバイアス磁界の設定は次記に示す原理による第
２種のレーザーパワーの予備記録に必要な最小限
の大きさに設定しておくことが好ましく、この点
を考慮したのが前でいう適正に設定するという意
味である。 一方、第２種のレーザーパワーにより、第３磁
性層３のキユリー点近くまでデイスクを昇温させ
る（第２種の予備記録）と、上記のバイアス磁界
により第３磁性層３の磁化の向きが反転する。続
いて第１磁性層１の磁化も第３磁性層３に対して
安定な向きに（ここでは同じ方向に）配列する。
即ち、第２図ｂのどちらの磁化状態からも第２図
ｄのような予備記録のビツトが形成される。 このように、バイアス磁界と、信号に応じて変
わる第１種及び第２種のレーザーパワーとによつ
て、光磁気デイスクの各箇所は第２図ｃかｄの状
態に予備記録されることになる。 次に光磁気デイスク３５を回転させ、記録ビツ
トｃ，ｄが磁界発生部３４を再び通過すると、磁
界発生部３４は前述したように第１磁性層１と第
３磁性層３の間に設定されているので、記録ビツ
トｃは、変化が起こらずにｅの状態である。一
方、記録ビツトｄは第３磁性層３が磁化反転を起
こしてｆの状態になる。 ｆの記録ビツトの状態が安定に存在する為に
は、前記したように σw13／2Ms1h1＜H1 σw13／2Ms3h3＜H3 となつていることが必要である。 ここで、σw13／2Ms1h1は第１磁性層に働く交
換力の強さを示す。つまりσw13／2Ms1h1の大き
さの磁界で第１磁性層の磁化の向きを、第３磁性
層の磁化の向きに対して安定な方向へ（この場合
は同じ方向に）向けようとする。そこで第１磁性
層の磁化がこの磁界に抗して反転しないために
は、第１磁性層の保磁力H1が、この交換力より
大きければよい。つまりσw13／2Ms1h1＜H1であ
ればよい。 同様にして、第３磁性層には界面磁壁より
σw13／2Ms3h3の大きさで、第１磁性層の磁化に
対して安定な向きに配列させる交換力が働くの
で、ｆの記録ビツトが安定なためにはσw13／
2Ms3h3＜H3であればよい。 かかる条件（第１，第３磁性層共、働いている
交換力よりも保磁力の方が大きい）を満たすよう
にするには、すなわち、第１，第３磁性層に働く
交換力が小さくなるようにするためには、前記し
たように両層の膜厚、飽和磁化を調整するば良い
が、記録感度あるいは保磁力には適正値があるの
で、任意には設定できない。そこで、本発明では
第２磁性層を、例えば、10〜150Åのごく小さい
厚さで設けることにより、第１磁性層１と第３磁
性層３の界面で働く交換相互作用を抑制し、第２
磁性層を介して現れる見かけ上のσw13の大きさ
を小さくすることを可能とした。 第２磁性層の保磁力については、第１種の予備
記録時に、第２図ｂにおいて、第２磁性層の磁化
が均一に、同じ方向に配列していることが望まし
い。 そこで、デイスクが回転して磁界発生部３４を
通過したときに、第２磁性層の磁化も、第３磁性
層の磁化と同様に、磁界に対して安定な方向に磁
化が配列することが望ましい。 また、第２磁性層は第１磁性層か第３磁性層ど
ちらかの磁化の向きに対して常に安定な方向に配
列していることが望ましいので、保磁力H2は小
さい方が好ましい。 そこで、保磁力の関係はH1＞H3＞H2とすれば
良い。 第２磁性層に用いられる材料は第１，第２磁性
層と同じ希土類元素−遷移金属元素の合金である
が、キユリー温度が第１磁性層よりも低いことが
必要である。これは次のような理由による。 第１磁性層と第３磁性層の界面に働く交換力
（それぞれの原子の磁気モーメントを一定方向へ
配列させる力）の大きさは、それぞれの界面に配
位する原子の種類、数、そしてそれぞれの原子間
の交換定数（相互作用の大きさを示す）、そして、
それぞれの層のキユリー温度などで決められる。 キユリー温度が関与するというのは、例えば、
キユリー温度以上では熱運動により磁気モーメン
トの配列が無くなるので、交換力が働かなくなる
からである。そこで、第１，第３磁性層間に設け
た第２磁性層のキユリー温度が低い（室温に近
い）ときは、室温においても、熱運動により磁気
モーメントの配列が起こりにくいので、第１磁性
層と第３磁性層の間に働く交換力を減少させるこ
とができる。実際にはキユリー温度が室温以下の
第２磁性層を第１，第３磁性層で挟んだ構成で
は、第１，第３両磁性層からの交換力により、室
温においても第２磁性層の磁気モーメントの配列
が生じることも実験で確認した。 本発明の記録方法では、記録ビツトの状態ｅと
ｆは、記録時のレーザーのパワーで制御され、記
録前の状態には依存しないので、重ね書き（オー
バーライト）が可能である。記録ビツトｅとｆ
は、再生用のレーザービームを照射し、再生光を
記録信号再生器３３で処理することにより、再生
できる。 第２図の説明では第１磁性層１・第２磁性層２
と第３磁性層３との磁化の向きが平行なときに安
定な例を示したが、これらの磁化の向きが反平行
のときに安定な磁性層についても同様に考えられ
る。 〔実施例〕 実施例 １ ４元のターゲツト源を備えたスパツタ装置内
に、プリグルーブ、プリフオーマツト信号の刻ま
れたポリカーボネート製のデイスク状基板を、タ
ーゲツトとの間の距離10cmの間隔にセツトし、回
転させた。 アルゴン中で、第１のターゲツトより、スパツ
タ速度70Å／min、スパツタ圧８×10-3Torrで
Si3N4を保護層として650Åの厚さに設けた。次
にアルゴン中で、第２のターゲツトよりスパツタ
速度50Å／min、スパツタ圧２×10-3Torrで
TbFeCo合金をスパツタし、膜厚300Å、キユリ
ー点T1＝約160℃のTb17Fe80Co3の第１磁性層を
形成した。この第１磁性層自身のH1は約12KOe
であり、副格子磁化は遷移金属の方が大きかつ
た。 上記操作を複数回実施し、できた各々に第４の
ターゲツトよりDyFe合金を２×10-3Torrのアル
ゴン圧で、スパツタし、キユリー点T2約60℃、
H2500（Oe）のDy17Fe83の第２磁性層を設けた。
その膜厚はゼロ（このときは第２磁性層は設けて
ない）から70Åまで10Åずつ変化させた。第２磁
性層自身の副格子磁化は遷移金属元素の方が大き
かつた。 次に、各々に、アルゴン中で、第３のターゲツ
トより、スパツタ速度50Å／min、スパツタ圧２
×10-3TorrでかTbFeCoCu合金をスパツタし、
膜厚250Å、T3＝約190℃、Tb23Fe51Co11Cu15の
第３磁性層を形成した。この第３磁性層自身の
H3は1.1KOeであり、副格子磁化は希土類元素の
方が大きかつた。 次に、各々に第１のターゲツトよりSi3N4を先
程と同じ条件でスパツタし、保護層として1200Å
の厚さのSi3N4層を設けた。 次に膜形成を終えた各々の基板を、ホツトメル
ト接着剤を用いて、ポリカーボネートの貼り合わ
せ用基板と貼り合わせ複数の光磁気デイスクのサ
ンプルを作製した。 作成した各サンプルについて、ビツトの安定性
（特にｆの状態での）を調べた。これは外部磁界
を印加しながら磁性層の磁化の反転の起こる磁界
をVSM（試料振動型磁化測定器）により測定し
た。 本実施例においては第３磁性層の磁化の方がよ
り小さな外部磁界で反転が開始するので、測定で
きたのは第３磁性層に働く交換力σw13／2Ms2h2
である。 次に光磁気デイスクのサンプルを記録再生装置
にセツトし、2KOeの磁界発生部を、線速度約
9m／secで通過させつつ、約1μに集光した830mm
の波長のレーザービームを50％のデユーテイで
2MHzで変調させながら、4mWと8mWの２値の
レーザーパワーで記録を行なつた。記録ヘツド部
でのバイアス磁界は120Oeであつた。 その後1mWのレーザービームを照射して再生
を行なつたところ、２値の信号の再生ができた。
この実験を、全面記録された後のサンプルについ
て行ない、前に記録された信号成分が検出されな
いかを、つまり、オーバーライトが可能であつた
か否かをチエツクした。以上の結果を表１にまと
めて示す。
【表】
表１でオーバーライトの可否の判断で２値の信
号記録が可能なものに○印、そうでないものに×
印、不完全なものに△印を付けた。記録が不充分
だつたのは、第１種のビツトを行なつたビツト
で、表１の第３磁性層に働く交換力の測定値とを
対応させることができる。すなわち、サンプル１
−１と１−２とは交換力の大きさが第３磁性層の
保磁力H3に比して小さくない値で、ｆの記録ビ
ツトが安定に存在しないためである。 サンプル１−８は第２磁性層、第１磁性層共に
働く交換力が小さすぎて、第１種の記録が完全に
行なえず、第１磁性層の磁化を反転させることが
できないためと考えられる。 実施例 ２ 第４のターゲツトを用いて第２磁性層２の材料
と膜厚を変化させたほかは、実施例１と同じ構
成、同じ材料を用いて光磁気デイスクのサンプル
を作成した。 用いた第２磁性層の材料は、キユリー温度が80
℃であるDy12Tb6Fe82、キユリー温度が30℃であ
るDyFeCrキユリー温度が５℃であるDy17Fe78
Cr5、それぞれ用いて、膜厚を変化させて設けた。 作成したそれぞれのサンプルについて、実施例
１と同様な評価を行なつた。結果を表２に示す。
号記録が可能なものに○印、そうでないものに×
印、不完全なものに△印を付けた。記録が不充分
だつたのは、第１種のビツトを行なつたビツト
で、表１の第３磁性層に働く交換力の測定値とを
対応させることができる。すなわち、サンプル１
−１と１−２とは交換力の大きさが第３磁性層の
保磁力H3に比して小さくない値で、ｆの記録ビ
ツトが安定に存在しないためである。 サンプル１−８は第２磁性層、第１磁性層共に
働く交換力が小さすぎて、第１種の記録が完全に
行なえず、第１磁性層の磁化を反転させることが
できないためと考えられる。 実施例 ２ 第４のターゲツトを用いて第２磁性層２の材料
と膜厚を変化させたほかは、実施例１と同じ構
成、同じ材料を用いて光磁気デイスクのサンプル
を作成した。 用いた第２磁性層の材料は、キユリー温度が80
℃であるDy12Tb6Fe82、キユリー温度が30℃であ
るDyFeCrキユリー温度が５℃であるDy17Fe78
Cr5、それぞれ用いて、膜厚を変化させて設けた。 作成したそれぞれのサンプルについて、実施例
１と同様な評価を行なつた。結果を表２に示す。
【表】
【表】
表１，２の結果から、第１磁性層のキユリー温
度より低い温度をもつ第２磁性層を第１磁性層と
第３磁性層の間に適正膜厚で設けることにより第
３磁性層に働く交換力を減少させることができる
ことが明らかである。 キユリー温度を、例えば、室温あるいは室温以
下の第２磁性層を用いると、第２磁性層の膜厚が
50〜150Å程度の厚さで、記録ビツトが安定にな
るので、記録層の厚さ（第１，第２，第３磁性層
の膜厚の和）を小さな値に設定できるため、記録
感度が低下することがない。 比較例 １ 第４のターゲツトを用いて、第２磁性層の構成
位置に次の材料を、膜厚を変化させて設けたほか
は、実施例１，２と同じ構成、同じ材料を用いて
光磁気デイスクのサンプルを作製した。 用いた材料は非磁性層であるSiとキユリー温度
が第１磁性層のT1より大きい170℃であり、保磁
力が第３磁性層よりも小さい500（Oe）である
Tb15Fe82Co3の２種を用いて膜厚を変化させて設
けた。 作製したサンプルそれぞれについて、実施例１
と同様の評価を行なつた。結果を表３に示す。
度より低い温度をもつ第２磁性層を第１磁性層と
第３磁性層の間に適正膜厚で設けることにより第
３磁性層に働く交換力を減少させることができる
ことが明らかである。 キユリー温度を、例えば、室温あるいは室温以
下の第２磁性層を用いると、第２磁性層の膜厚が
50〜150Å程度の厚さで、記録ビツトが安定にな
るので、記録層の厚さ（第１，第２，第３磁性層
の膜厚の和）を小さな値に設定できるため、記録
感度が低下することがない。 比較例 １ 第４のターゲツトを用いて、第２磁性層の構成
位置に次の材料を、膜厚を変化させて設けたほか
は、実施例１，２と同じ構成、同じ材料を用いて
光磁気デイスクのサンプルを作製した。 用いた材料は非磁性層であるSiとキユリー温度
が第１磁性層のT1より大きい170℃であり、保磁
力が第３磁性層よりも小さい500（Oe）である
Tb15Fe82Co3の２種を用いて膜厚を変化させて設
けた。 作製したサンプルそれぞれについて、実施例１
と同様の評価を行なつた。結果を表３に示す。
以上詳細に説明したように光磁気媒体として、
キユリー点T1と保磁力H1を有する第１磁性層と、
キユリー点T2と保磁力H2を有する第２磁性層と、
キユリー点T3と保磁力H3を有する第３磁性層と
からなる三層の磁性層を有し。且つ他の所定の要
件を満たす媒体を用い、記録時に、記録ヘツドと
別位置に磁界発生手段を設け、２値レーザーパワ
ーで記録することにより、良好な重ね書き（オー
バーライト）が可能になつた。
キユリー点T1と保磁力H1を有する第１磁性層と、
キユリー点T2と保磁力H2を有する第２磁性層と、
キユリー点T3と保磁力H3を有する第３磁性層と
からなる三層の磁性層を有し。且つ他の所定の要
件を満たす媒体を用い、記録時に、記録ヘツドと
別位置に磁界発生手段を設け、２値レーザーパワ
ーで記録することにより、良好な重ね書き（オー
バーライト）が可能になつた。
第１図ａ，ｂは各々本発明で使用する光磁気媒
体の一例の構成を示す図、第２図は、本発明の記
録法を実施中の、磁性層１，３の磁化の向きを示
す図、第３図は、記録・再生装置の概念図、第４
図は第１磁性層１と第３磁性層３の保磁力と温度
との関係を示す概略図である。 Ｂ……プリグルーブ付の透光性基板、１，２，
３……磁性層、４，５……保護層、６……接着
層、７……貼り合わせ用基板、３１……記録・再
生用ヘツド、３２……記録信号発生器、３５……
光磁気デイスク。
体の一例の構成を示す図、第２図は、本発明の記
録法を実施中の、磁性層１，３の磁化の向きを示
す図、第３図は、記録・再生装置の概念図、第４
図は第１磁性層１と第３磁性層３の保磁力と温度
との関係を示す概略図である。 Ｂ……プリグルーブ付の透光性基板、１，２，
３……磁性層、４，５……保護層、６……接着
層、７……貼り合わせ用基板、３１……記録・再
生用ヘツド、３２……記録信号発生器、３５……
光磁気デイスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ キユリー点T1と保磁力H1を有する第１磁性
層と、キユリー点T2と保磁力H2を有する第２磁
性層と、キユリー点T3と保磁力H3を有する第３
磁性層とからなる三層構造の垂直磁化膜を少なく
とも基板上に有して成る光磁気記録媒体であつ
て、次の条件を満たしていることを特徴とする光
磁気記録媒体。 (A) 各磁性層が希土類元素と遷移金属の合金であ
ること、 (B) H1＞H3＞H2 T3＞T1＞T2、 (C) 第２磁性層を介して現れる第１磁性層と第３
磁性層の見かけの磁壁エネルギーをσw13、第
１磁性層，第３磁性層の膜厚を順にh1，h3、と
すると、 σw13／2Ms1h1＜H1且つ σw13／2Ms3h3＜H3 ２ 第２磁性層のキユリー温度が室温以下であ
り、第２磁性層の膜厚が10〜150Åである特許請
求の範囲第１項記載の光磁気記録媒体。 ３ キユリー点T1と保磁力H1を有する第１磁性
層と、キユリー点T2と保磁力H2を有する第２磁
性層と、キユリー点T3と保磁力H3を有する第３
磁性層とからなる三層構造の垂直磁化膜を少なく
とも基板上に有して成る光磁気記録媒体であつ
て、次の条件(A)〜(B)、すなわち、 (A) 各磁性層が希土類と遷移金属の合金であるこ
と、 (B) H1＞H3＞H2 T3＞T1＞T2、 (C) 第２磁性層を介して現れる第１磁性層と第３
磁性層の見かけの磁壁エネルギーをσw13、第
１磁性層，第３磁性層の膜厚を順にh1，h3とす
ると、 σw13／2Ms1h1＜H1且つ σw13／2Ms3h3＜H3 を満たしている光磁気記録媒体を使用して、次の
二値の記録を行なうことを特徴とする記録方法。 (a) 該媒体に対して、記録用ヘツドと異なる場所
で、保磁力H3の第３磁性層を一方向に磁化さ
せるのに充分で保磁力H1の第１磁性層の磁化
の向きを反転させることのない大きさの磁界Ｂ
を加え、 (b) 次に、記録ヘツドにより、バイアス磁界を印
加すると同時に第１磁性層のキユリー点T1付
近まで該媒体が昇温するだけのレーザーパワー
を照射することにより、第３磁性層の磁化の向
きを変えないまま第１磁性層と第２磁性層の磁
化の向きを第３磁性層に対して安定な向きにそ
ろえる第１種の予備記録か、バイアス磁界を印
加すると同時に第３磁性層のキユリー点T3付
近まで該媒体が昇温するだけのレーザーパワー
を照射することにより、第３磁性層の磁化の向
きを反転させて、同時に第１，第２磁性層を共
に第３磁性層に対して安定な向きに磁化する第
２種の予備記録かを、信号に応じて実施し、 (c) 次に、該媒体を運動させて、予備記録された
ビツトを前記磁界Ｂを通過させることにより、
第１種の予備記録により形成されたビツトにつ
いては、第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層
それぞれの磁化の向きをそのまま変化させず、 第２種の予備記録により形成されたビツトにつ
いては、第２，３磁性層の磁化の向きを前記磁界
Ｂと同方向に反転させ、第１磁性層の磁化の向き
はそのまま変化させないとする、二値の記録。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172187A JPS63239636A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光磁気記録媒体及び光磁気記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172187A JPS63239636A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光磁気記録媒体及び光磁気記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239636A JPS63239636A (ja) | 1988-10-05 |
| JPH0522302B2 true JPH0522302B2 (ja) | 1993-03-29 |
Family
ID=13468669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7172187A Granted JPS63239636A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光磁気記録媒体及び光磁気記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63239636A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2630976B2 (ja) * | 1988-03-19 | 1997-07-16 | 富士通株式会社 | 光磁気記録媒体 |
| JPH056590A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Toshiba Corp | 光磁気記録装置 |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP7172187A patent/JPS63239636A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63239636A (ja) | 1988-10-05 |
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