JPH0535497B2 - - Google Patents
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- JPH0535497B2 JPH0535497B2 JP62070273A JP7027387A JPH0535497B2 JP H0535497 B2 JPH0535497 B2 JP H0535497B2 JP 62070273 A JP62070273 A JP 62070273A JP 7027387 A JP7027387 A JP 7027387A JP H0535497 B2 JPH0535497 B2 JP H0535497B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気力ー効果を利用して読出しする
ことのできるキユリー点書込みタイプの光磁気記
録媒体、及びそれをを使用した、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
ける方法、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ながら
記録する方法などが提案されている。 〔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し、従来の装
置構成に簡易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な重ね書き（オーバー
ライト）を可能とした、光磁気記録方法を提供す
ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的達成可能な本発明は、 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保磁力H2を有する第２磁性層
とからなる交換結合している二層構造の垂直磁化
膜を基板上に有しており、次の条件(A)と(B)、すな
わち、 (A) 第２磁性層の飽和磁化をMs2、その膜厚を
h2、二つの磁性層間の磁壁エネルギーをσwと
すると H1＞H2＞σw／2Ms2h2 （室温において） (B) 第１磁性層の補償温度をT1COMP、第２磁性層
の補償温度をT2COMPとすると、 T1COMP＜室温＜T2COMP＜T1＜T2 を満たす光磁気記録媒体と、これを使用した、後
に代表的態様が示される光磁気記録方法である。 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は各々本発明の光磁気記録媒体の
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１上に、第１の磁性層２と第２の磁性層
３が積層されたものである。第１磁性層２はキユ
リー点T1と保磁力H1を有し、第２磁性層３は、
キユリー点T2と保磁力H2を有する。ここで、T1
＜T2であり、H1＞H2である。（H1，H2は常温で
の値である。） ただし、通常は、第１磁性層２のT1は70〜400
℃、H1は、３〜10KOe、第２磁性層３のT2は
150〜400℃、H2は0.5〜2KOe程度の範囲内から
選択するとよい。 本発明の光磁気記録媒体においては、第１磁性
層２が主に再生に関与する。即ち、第１磁性層２
が呈する磁気光学効果が主に再生に利用され、第
２磁性層３は記録に重要な役割りを果たす。 一方、従来の光磁気記録方法においては、交換
結合二層膜では、逆に、低いキユリー点と高い保
磁力H1とを有する磁性層は主に記録に関与し、
高いキユリー点と低い保磁力H2とを有する磁性
層が主に再生に関与した。かかる従来の交換結合
二層膜では、後者の磁性層の飽和磁化Msと、膜
厚ｈと、二層間の磁壁エネルギーσwの間に、次
の様な関係があるのが望ましかつた。 H1＞σw／2Msh＞H2 しかし、本発明に使用する記録媒体の交換結合
二層膜では、第２磁性層３の飽和磁化Ms2と膜厚
h2と、二層間の磁壁エネルギーσwの間に、次の
関係が必要である。 H1＞H2＞σw／2Ms2h2 この理由については後に詳述するが、簡単に言
えば、記録によつて最終的に完成されるビツトの
磁化状態（第２図ｆに示す）を安定にするためで
ある。したがつて、両磁性層２，３は上記の関係
式を満たすように各層の実効的バイアス磁界、膜
厚、保磁力、飽和磁化の大きさ、磁壁エネルギー
などを設定すればよい。 また、本発明の光磁気記録媒体は、第１磁性層
の補償温度T1COMP、第２磁性層の補償温度
T2COMP、T1、T2の間に T1COMP＜室温＜T2COMP＜T1＜T2の関係がある。
この際、T2COMPは通常50〜180℃程度の範囲内と
するとよい。（このような関係に設定した理由に
ついても後に述べる） なお、両磁性層２，３は記録時の実効的バイア
ス磁界の大きさ、あるいは二値の記録ビツトの安
定性などを考えると、交換結合をしていることが
望ましい。 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ものが利用できるが、
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
非晶質磁性合金が好ましい。 第１図ｂにおいて、４，５は両磁性層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、２から
６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図を用いて記録の過程を示
すが、記録前、両磁性層２と３の磁化の安定な向
きは平行（同じ向き）でも反平行（逆方向）でも
良い。第２図では磁化の安定な向きが平行な場合
について説明する。 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
いるとする。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
両磁性層２と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２磁性層３は一様な方向に磁化され、
一方、第１磁性層２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、記録信号発生器３２
からの信号に従つて、２種類（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うち、
どちらかを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２磁
性層３の補償温度付近（T2COMPに近い温度で第１
磁性層２の磁化の向きを均一に第２磁性層の磁化
の向きに対して安定な方向に配列可能な温度）ま
で昇温するだけのパワーであり、第２種のレーダ
ーパワーは該デイスクを第２磁性層のキユリー点
温度付近（T2に近い温度で第２磁性層３の磁化
の向きを均一に反転可能な温度）まで昇温可能な
パワーである。即ち、両磁性層２，３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T2COMP付近、第２種のレ
ーザーパワーはT2付近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２
は、第２磁性層の補償温度付近まで昇温するが第
２磁性層３はこの温度でビツトが安定に存在する
大きな保磁力を有しているので記録時のバイアス
磁界を適正に設定しておくことにより、第２図ｂ
のいづれからも第２図ｃの様な記憶ビツトが形成
される（第１種の予備記録）。 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。即ち、第１種の予備記録では、第
２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２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を用いた予備記録
では第２磁性層３の磁化反転を補助する向き（す
なわち、第１種の予備記録を妨げる向き）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
に必要最小限の大きさに設定しておくことが好ま
しく、これを考慮した設定が前でいう適正な設定
である。 このビツトＣを形成する第１種の予備記録につ
いて、磁性層の最適化には次のことが必要にな
る。 第１磁性層の飽和磁化の大きさをMs1、膜厚を
h1とすると（前述したように、第２磁性層３の飽
和磁化はMs2、膜厚はh2、二磁性層間の磁壁エネ
ルギーはσw）、 第１、第２磁性層に働く交換力の大きさ（順に
H1eff、H2eff）はそれぞれ H1eff＝σw／2Ms1h2 H2eff＝σw／2Ms2h2と表わせる。 第２図において、第１種の予備記録の前の状態
ｂのうち、第１、第２磁性層の磁化が平行の状態
では、それぞれの磁性層の状態が交換力によつて
安定化され、第１磁性層の磁化を反転させるため
にはH1′＋H1eff′（H1′とH1eff′は、ある温度ｔに
おける第１磁性層の保磁力と第１磁性層に働く交
換力を示す。両者ともに温度ｔの関数になる。）
の磁界が必要であり、第２磁性層の磁化を反転さ
せるためにはH2′＋H2eff′（H2′とH2eff′は、ある
温度ｔにおける第２磁性層の保磁力と第２磁性層
に働く交換力を示す。両者ともに温度ｔの関数に
なる。）の磁界が必要である。このため多少のバ
イアス磁界が、どちらの方向にかかつていても安
定に予備記録によりビツトＣが形成される。 ところが、第２図における状態ｂのうち、第
１、第２磁性層の磁化が反平行の状態では、それ
ぞれの磁性層は、交換力によつてその磁化が反転
するようにしむけられている。これに起因して次
の(イ)、(ロ)のようなことになる。 (イ) 第１種の予備記録時に、磁性層の温度が
T2COMP付近まで上昇したとき、もしも H1′−H1eff′＝H1′−σw／2Ms1h1＜０ となれば、第１磁性層の磁化が反転し、第２磁
性層の磁化に対して安定な向きに配列し、第１
種の予備記録が完了する。ところが、 (ロ) もし第１磁性層の磁化が反転する前に H2′−H2eff′＝H2′−σw／2Ms2h2＜０ となれば、第２磁性層の磁化が第１磁性層の磁
化に対して安定な向きに配列し、第１磁性層の
磁化を反転させる必要のある第１種の予備記録
は不能になつてしまう。 よつて、できるだけH2′、ひいてはH2が大きい
ことが好ましいが、第２磁性層は磁界発生部３４
で一様な方向に磁化する必要があるので、室温に
おいてせいぜい2KOe程度までしか大きくできな
い。 そこで、第２磁性層は室温以上に補償温度
T2COMPをもち、このT2COMPの温度付近で第２磁性
層の保磁力H2′が充分大きくなつたときに第１磁
性層の磁化が反転するように、つまり H1′−H1eff′＝H1′−σw／2Ms1h1 が負になるようにH1、σw、Ms1、h1の条件を調
整すればよい。なお、H1eff′＝σw／2Ms1h1は、
第１磁性層のキユリー点T1以上ではゼロなので、
第１種の記録を行なう温度T2COMPは第１磁性層の
キユリー点T1よりも低いことが望ましい。 一方、第１種の記録の条件はH1′−H1eff′＜０
であり、H1′は温度上昇したときにすみやかに減
少した方が良い。そこで、第１磁性層の補償温度
T1COMPは、室温以下であることが望ましい。 一方、第２種のレーザーパワーにより、第２磁
性層３のキユリー点温度近くまで昇温させる（第
２種の予備記録）と、上述のように設定されたバ
イアス磁界により第２磁性層３の磁化の向きが反
応する。続いて、室温まで冷却される過程におい
て第１磁性層２の磁化も第２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のいづれからも第２図ｄのような記
録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の磁界の大きさは前述したように磁
性層２と３の磁化反転磁界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（最終的な記録状態）。一方、記録ビツ
トｄは第２磁性層３が磁化反転を起こしてｐの状
態になる（もう一つの最終的な記録状態）。 ｆの記録ビツトの状態が安定に存在する為に
は、第２磁性層３の飽和磁化の大きさをMs、膜
厚をｈ、磁性層２，３間の磁壁エネルギーをσw
とすると、前述したように次の様な関係があれば
良い。 σw／2Ms2h2＜H2＜H1 σw／2Ms2h2は第２磁性層に働く交換力の強さ
を示す。つまり、σw／2Ms2h2の大きさの磁界で
第２磁性層３の磁化の向きを、第１磁性層２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）向けようとする。そこで第２磁性層３がこ
の磁界に抗して磁化が反転しないためには第２磁
性層３の保磁力をH2としてH2＞σw／2Ms2h2で
あればよい。 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２と第２磁性層３
の磁化の向きが同じときに安定な例を示したが、
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。第５図に、この場合の記
録過程の磁化状態を第２図に対応させて示してお
く。 〔実施例〕 実施例 １ ３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100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで
ZnSを保護層として1000Å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100Å／min、スパツタ圧５×10-3TorrでTbFe
合金をスパツタし、膜厚300Å、T1＝約130℃、
補償温度は室温以下、H1＝約10KOeのTb18Fe82
の第１磁性層を形成した。 次にアルゴン中でスパツタ圧５×10-3Torrで
かTbFeCo合金をスパツタし、膜厚500Å、T2＝
約210℃、H2＝約1KOe、補償温度100℃の
Tb27Fe51Co9Cu13の第２磁性層を形成した。 次にアルゴン中で第１のターゲツトよりスパツ
タ速度100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで、
ZnSを保護層として3000Åの厚さに設けた。 次に膜形成を終えた上記の基板を、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光磁気デイスクのサンプル
を作成した。 このサンプルを記録再生装置にセツトし、
2.5KOeの磁界発生部を、線速度〜８ｍ／secで通
過させつつ、約1μｍに集光した830nｍ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。バイアス磁界は第２磁
性層を反転させる方向に100Oeであつた。その後
1.5ｍＷ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。 次に、上記と同様の実験を、全面記録された後
のサンプルについて行なつた。この結果前に記録
された信号成分は検出されず、オーバーライトが
可能であることが確認された。 実施例 ２ 第１磁性層の組成をTb18Fe72Co10とした以外
は、実施例１と同様にして、光磁気デイスクのサ
ンプルを作製した。Tb18Fe72Co10層はキユリー
温度が約220℃、補償温度が室温以下、保磁力は
約10KOeであつた。 比較例 １ 第２磁性層の組成をTb15Fe77Co8とした以外
は、実施例１と同様にして、光磁気デイスクのサ
ンプルを作製した。Tb15Fe77Co8層はキユリー温
度が約210℃、補償温度が室温以下、保磁力は約
1KOeであつた。 次に実施例１、２、比較例１の各サンプルを実
施例１の方法に従つて、記録のレーザーパワーを
変化させながら、記録再生の実験を行なつた。第
１種と第２種の記録のしきい値（Ｃ／Ｎ値が飽和
する値）とそのときのＣ／Ｎ値を表１に示す。 表１の結果から実施例１、２では比較例１に比
べて、第１種の記録感度が高く、Ｃ／Ｎ値も大き
い。これは第２磁性層の補償温度が室温以上にあ
り、記録中に第２磁性層の保磁力H2が増加して、
第２磁性層が磁界に対して安定になり、第１磁性
層の磁化の反転が低い温度から安定に起こること
を示している。 また、実施例１と２を比べると、実施例２は第
１磁性層のキユリー温度T1を高くしたため、記
録感度はやや低下しているが、再生のＣ／Ｎ値が
大きくなつていることがわかる。
ことのできるキユリー点書込みタイプの光磁気記
録媒体、及びそれをを使用した、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
ける方法、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ながら
記録する方法などが提案されている。 〔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し、従来の装
置構成に簡易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な重ね書き（オーバー
ライト）を可能とした、光磁気記録方法を提供す
ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的達成可能な本発明は、 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保磁力H2を有する第２磁性層
とからなる交換結合している二層構造の垂直磁化
膜を基板上に有しており、次の条件(A)と(B)、すな
わち、 (A) 第２磁性層の飽和磁化をMs2、その膜厚を
h2、二つの磁性層間の磁壁エネルギーをσwと
すると H1＞H2＞σw／2Ms2h2 （室温において） (B) 第１磁性層の補償温度をT1COMP、第２磁性層
の補償温度をT2COMPとすると、 T1COMP＜室温＜T2COMP＜T1＜T2 を満たす光磁気記録媒体と、これを使用した、後
に代表的態様が示される光磁気記録方法である。 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は各々本発明の光磁気記録媒体の
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１上に、第１の磁性層２と第２の磁性層
３が積層されたものである。第１磁性層２はキユ
リー点T1と保磁力H1を有し、第２磁性層３は、
キユリー点T2と保磁力H2を有する。ここで、T1
＜T2であり、H1＞H2である。（H1，H2は常温で
の値である。） ただし、通常は、第１磁性層２のT1は70〜400
℃、H1は、３〜10KOe、第２磁性層３のT2は
150〜400℃、H2は0.5〜2KOe程度の範囲内から
選択するとよい。 本発明の光磁気記録媒体においては、第１磁性
層２が主に再生に関与する。即ち、第１磁性層２
が呈する磁気光学効果が主に再生に利用され、第
２磁性層３は記録に重要な役割りを果たす。 一方、従来の光磁気記録方法においては、交換
結合二層膜では、逆に、低いキユリー点と高い保
磁力H1とを有する磁性層は主に記録に関与し、
高いキユリー点と低い保磁力H2とを有する磁性
層が主に再生に関与した。かかる従来の交換結合
二層膜では、後者の磁性層の飽和磁化Msと、膜
厚ｈと、二層間の磁壁エネルギーσwの間に、次
の様な関係があるのが望ましかつた。 H1＞σw／2Msh＞H2 しかし、本発明に使用する記録媒体の交換結合
二層膜では、第２磁性層３の飽和磁化Ms2と膜厚
h2と、二層間の磁壁エネルギーσwの間に、次の
関係が必要である。 H1＞H2＞σw／2Ms2h2 この理由については後に詳述するが、簡単に言
えば、記録によつて最終的に完成されるビツトの
磁化状態（第２図ｆに示す）を安定にするためで
ある。したがつて、両磁性層２，３は上記の関係
式を満たすように各層の実効的バイアス磁界、膜
厚、保磁力、飽和磁化の大きさ、磁壁エネルギー
などを設定すればよい。 また、本発明の光磁気記録媒体は、第１磁性層
の補償温度T1COMP、第２磁性層の補償温度
T2COMP、T1、T2の間に T1COMP＜室温＜T2COMP＜T1＜T2の関係がある。
この際、T2COMPは通常50〜180℃程度の範囲内と
するとよい。（このような関係に設定した理由に
ついても後に述べる） なお、両磁性層２，３は記録時の実効的バイア
ス磁界の大きさ、あるいは二値の記録ビツトの安
定性などを考えると、交換結合をしていることが
望ましい。 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ものが利用できるが、
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
非晶質磁性合金が好ましい。 第１図ｂにおいて、４，５は両磁性層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、２から
６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図を用いて記録の過程を示
すが、記録前、両磁性層２と３の磁化の安定な向
きは平行（同じ向き）でも反平行（逆方向）でも
良い。第２図では磁化の安定な向きが平行な場合
について説明する。 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
いるとする。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
両磁性層２と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２磁性層３は一様な方向に磁化され、
一方、第１磁性層２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、記録信号発生器３２
からの信号に従つて、２種類（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うち、
どちらかを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２磁
性層３の補償温度付近（T2COMPに近い温度で第１
磁性層２の磁化の向きを均一に第２磁性層の磁化
の向きに対して安定な方向に配列可能な温度）ま
で昇温するだけのパワーであり、第２種のレーダ
ーパワーは該デイスクを第２磁性層のキユリー点
温度付近（T2に近い温度で第２磁性層３の磁化
の向きを均一に反転可能な温度）まで昇温可能な
パワーである。即ち、両磁性層２，３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T2COMP付近、第２種のレ
ーザーパワーはT2付近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２
は、第２磁性層の補償温度付近まで昇温するが第
２磁性層３はこの温度でビツトが安定に存在する
大きな保磁力を有しているので記録時のバイアス
磁界を適正に設定しておくことにより、第２図ｂ
のいづれからも第２図ｃの様な記憶ビツトが形成
される（第１種の予備記録）。 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。即ち、第１種の予備記録では、第
２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２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を用いた予備記録
では第２磁性層３の磁化反転を補助する向き（す
なわち、第１種の予備記録を妨げる向き）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
に必要最小限の大きさに設定しておくことが好ま
しく、これを考慮した設定が前でいう適正な設定
である。 このビツトＣを形成する第１種の予備記録につ
いて、磁性層の最適化には次のことが必要にな
る。 第１磁性層の飽和磁化の大きさをMs1、膜厚を
h1とすると（前述したように、第２磁性層３の飽
和磁化はMs2、膜厚はh2、二磁性層間の磁壁エネ
ルギーはσw）、 第１、第２磁性層に働く交換力の大きさ（順に
H1eff、H2eff）はそれぞれ H1eff＝σw／2Ms1h2 H2eff＝σw／2Ms2h2と表わせる。 第２図において、第１種の予備記録の前の状態
ｂのうち、第１、第２磁性層の磁化が平行の状態
では、それぞれの磁性層の状態が交換力によつて
安定化され、第１磁性層の磁化を反転させるため
にはH1′＋H1eff′（H1′とH1eff′は、ある温度ｔに
おける第１磁性層の保磁力と第１磁性層に働く交
換力を示す。両者ともに温度ｔの関数になる。）
の磁界が必要であり、第２磁性層の磁化を反転さ
せるためにはH2′＋H2eff′（H2′とH2eff′は、ある
温度ｔにおける第２磁性層の保磁力と第２磁性層
に働く交換力を示す。両者ともに温度ｔの関数に
なる。）の磁界が必要である。このため多少のバ
イアス磁界が、どちらの方向にかかつていても安
定に予備記録によりビツトＣが形成される。 ところが、第２図における状態ｂのうち、第
１、第２磁性層の磁化が反平行の状態では、それ
ぞれの磁性層は、交換力によつてその磁化が反転
するようにしむけられている。これに起因して次
の(イ)、(ロ)のようなことになる。 (イ) 第１種の予備記録時に、磁性層の温度が
T2COMP付近まで上昇したとき、もしも H1′−H1eff′＝H1′−σw／2Ms1h1＜０ となれば、第１磁性層の磁化が反転し、第２磁
性層の磁化に対して安定な向きに配列し、第１
種の予備記録が完了する。ところが、 (ロ) もし第１磁性層の磁化が反転する前に H2′−H2eff′＝H2′−σw／2Ms2h2＜０ となれば、第２磁性層の磁化が第１磁性層の磁
化に対して安定な向きに配列し、第１磁性層の
磁化を反転させる必要のある第１種の予備記録
は不能になつてしまう。 よつて、できるだけH2′、ひいてはH2が大きい
ことが好ましいが、第２磁性層は磁界発生部３４
で一様な方向に磁化する必要があるので、室温に
おいてせいぜい2KOe程度までしか大きくできな
い。 そこで、第２磁性層は室温以上に補償温度
T2COMPをもち、このT2COMPの温度付近で第２磁性
層の保磁力H2′が充分大きくなつたときに第１磁
性層の磁化が反転するように、つまり H1′−H1eff′＝H1′−σw／2Ms1h1 が負になるようにH1、σw、Ms1、h1の条件を調
整すればよい。なお、H1eff′＝σw／2Ms1h1は、
第１磁性層のキユリー点T1以上ではゼロなので、
第１種の記録を行なう温度T2COMPは第１磁性層の
キユリー点T1よりも低いことが望ましい。 一方、第１種の記録の条件はH1′−H1eff′＜０
であり、H1′は温度上昇したときにすみやかに減
少した方が良い。そこで、第１磁性層の補償温度
T1COMPは、室温以下であることが望ましい。 一方、第２種のレーザーパワーにより、第２磁
性層３のキユリー点温度近くまで昇温させる（第
２種の予備記録）と、上述のように設定されたバ
イアス磁界により第２磁性層３の磁化の向きが反
応する。続いて、室温まで冷却される過程におい
て第１磁性層２の磁化も第２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のいづれからも第２図ｄのような記
録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の磁界の大きさは前述したように磁
性層２と３の磁化反転磁界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（最終的な記録状態）。一方、記録ビツ
トｄは第２磁性層３が磁化反転を起こしてｐの状
態になる（もう一つの最終的な記録状態）。 ｆの記録ビツトの状態が安定に存在する為に
は、第２磁性層３の飽和磁化の大きさをMs、膜
厚をｈ、磁性層２，３間の磁壁エネルギーをσw
とすると、前述したように次の様な関係があれば
良い。 σw／2Ms2h2＜H2＜H1 σw／2Ms2h2は第２磁性層に働く交換力の強さ
を示す。つまり、σw／2Ms2h2の大きさの磁界で
第２磁性層３の磁化の向きを、第１磁性層２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）向けようとする。そこで第２磁性層３がこ
の磁界に抗して磁化が反転しないためには第２磁
性層３の保磁力をH2としてH2＞σw／2Ms2h2で
あればよい。 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２と第２磁性層３
の磁化の向きが同じときに安定な例を示したが、
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。第５図に、この場合の記
録過程の磁化状態を第２図に対応させて示してお
く。 〔実施例〕 実施例 １ ３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100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで
ZnSを保護層として1000Å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100Å／min、スパツタ圧５×10-3TorrでTbFe
合金をスパツタし、膜厚300Å、T1＝約130℃、
補償温度は室温以下、H1＝約10KOeのTb18Fe82
の第１磁性層を形成した。 次にアルゴン中でスパツタ圧５×10-3Torrで
かTbFeCo合金をスパツタし、膜厚500Å、T2＝
約210℃、H2＝約1KOe、補償温度100℃の
Tb27Fe51Co9Cu13の第２磁性層を形成した。 次にアルゴン中で第１のターゲツトよりスパツ
タ速度100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで、
ZnSを保護層として3000Åの厚さに設けた。 次に膜形成を終えた上記の基板を、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光磁気デイスクのサンプル
を作成した。 このサンプルを記録再生装置にセツトし、
2.5KOeの磁界発生部を、線速度〜８ｍ／secで通
過させつつ、約1μｍに集光した830nｍ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。バイアス磁界は第２磁
性層を反転させる方向に100Oeであつた。その後
1.5ｍＷ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。 次に、上記と同様の実験を、全面記録された後
のサンプルについて行なつた。この結果前に記録
された信号成分は検出されず、オーバーライトが
可能であることが確認された。 実施例 ２ 第１磁性層の組成をTb18Fe72Co10とした以外
は、実施例１と同様にして、光磁気デイスクのサ
ンプルを作製した。Tb18Fe72Co10層はキユリー
温度が約220℃、補償温度が室温以下、保磁力は
約10KOeであつた。 比較例 １ 第２磁性層の組成をTb15Fe77Co8とした以外
は、実施例１と同様にして、光磁気デイスクのサ
ンプルを作製した。Tb15Fe77Co8層はキユリー温
度が約210℃、補償温度が室温以下、保磁力は約
1KOeであつた。 次に実施例１、２、比較例１の各サンプルを実
施例１の方法に従つて、記録のレーザーパワーを
変化させながら、記録再生の実験を行なつた。第
１種と第２種の記録のしきい値（Ｃ／Ｎ値が飽和
する値）とそのときのＣ／Ｎ値を表１に示す。 表１の結果から実施例１、２では比較例１に比
べて、第１種の記録感度が高く、Ｃ／Ｎ値も大き
い。これは第２磁性層の補償温度が室温以上にあ
り、記録中に第２磁性層の保磁力H2が増加して、
第２磁性層が磁界に対して安定になり、第１磁性
層の磁化の反転が低い温度から安定に起こること
を示している。 また、実施例１と２を比べると、実施例２は第
１磁性層のキユリー温度T1を高くしたため、記
録感度はやや低下しているが、再生のＣ／Ｎ値が
大きくなつていることがわかる。
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と高い保磁力H1を有する第１の磁
性層及びキユリー点T2と相対的に低い保磁力H2
と室温よりも高く、キユリー点よりも低い補償温
度T2COMPを有する第２の磁性層からなる二層構造
の磁性層を有するものを用い、記録時に、記録ヘ
ツドと別位置に磁界発生部を設け、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）特性が得られた。
キユリー点T1と高い保磁力H1を有する第１の磁
性層及びキユリー点T2と相対的に低い保磁力H2
と室温よりも高く、キユリー点よりも低い補償温
度T2COMPを有する第２の磁性層からなる二層構造
の磁性層を有するものを用い、記録時に、記録ヘ
ツドと別位置に磁界発生部を設け、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）特性が得られた。
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２，３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
は両磁性層２と３の保磁力と温度との関係を示す
概略図である。第５図は本発明の他の実施例にお
ける磁性層の磁化状態を示す図である。 １：プリグルーブ付の透光性基板、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、３３：記録信号再生器、３４：
磁界発生部、３５：光磁気デイスク。
体の一例構成を示す図、第２図は、本発明の記録
法を実施中の、磁性層２，３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
は両磁性層２と３の保磁力と温度との関係を示す
概略図である。第５図は本発明の他の実施例にお
ける磁性層の磁化状態を示す図である。 １：プリグルーブ付の透光性基板、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、３３：記録信号再生器、３４：
磁界発生部、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
性層とからなる交換結合している二層構造の垂直
磁化膜を基板上に有しており、次の条件を満たす
ことを特徴とする光磁気記録媒体。 (A) 第２磁性層の飽和磁化をMs2、その膜厚を
h2、二つの磁性層間の磁壁エネルギーをσwと
すると H1＞H2＞σw／2Ms2h2 （室温において） (B) 第１磁性層の補償温度をT1COMP、第２磁性層
の補償温度をT2COMPとすると、 T1COMP＜室温＜T2COMP＜T1＜T2 ２ 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
性層とからなる交換結合している二層構造の垂直
磁化膜を基板上に有してなり、次の条件、 (A) 第２磁性層の飽和磁化をMs2、その膜厚を
h2、二つの磁性層間の磁壁エネルギーをσwと
すると H1＞H2＞σw／2Ms2h2 （室温において） (B) 第１磁性層の補償温度をT1COMP、第２磁性層
の補償温度をT2COMPとすると、 T1COMP＜室温＜T2COMP＜T1＜T2 満たす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H2の第２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
印加すると同時に弱い強度の第１レーザーパ
ワーを照射することにより、第２磁性層の磁
化の向きを変えないまま第１磁性層の磁化の
向きを第２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１レーザーパワーより強い
強度の第２レーザーパワーを照射することに
より、第２磁性層の磁化の向きを反転させて
同時に第１磁性層を第２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磁性層とも磁
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磁性層につ
いては磁化の向きをそのまま変化させないと
する、二値の記録。
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62070273A JPS63237236A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 光磁気記録媒体 |
| CA 541367 CA1340058C (en) | 1986-07-08 | 1987-07-06 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with tow or more magnetic layers and recording method utilizing the same |
| AU75306/87A AU593364C (en) | 1986-07-08 | 1987-07-07 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with two or more magnetic layers and recording method utilizing the same |
| AT87306038T ATE172047T1 (de) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | Magnetoptisches aufzeichnungsmedium mit der möglichkeit des überschreibens mit zwei oder mehr magnetschichten und dieses medium verwendende aufzeichnungsmethode |
| EP87306038A EP0258978B1 (en) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with two or more magnetic layers and recording method utilizing the same |
| DE3752222T DE3752222T2 (de) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | Magnetoptisches Aufzeichnungsmedium mit der Möglichkeit des Überschreibens mit zwei oder mehr Magnetschichten und dieses Medium verwendende Aufzeichnungsmethode |
| EP98200007A EP0838815B1 (en) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | Apparatus and system for recording on a magnetooptical recording medium |
| KR1019870007322A KR960003420B1 (ko) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | 2층이상의 자성막을 가지고 중복기록이 가능한 광자기 기록매체 및 그의 매체를 사용한 기록방법 |
| AT98200007T ATE216528T1 (de) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | Gerät und system zur aufzeichnung auf einem magnetooptischen aufzeichnungsmedium |
| EP98200006A EP0838814B1 (en) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with two or more magnetic layers and recording method utilizing the same |
| US07/475,941 US5132945A (en) | 1986-07-08 | 1990-01-30 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with two or more magnetic layers and recording method utilizing the same |
| US08/296,163 US5525378A (en) | 1986-07-08 | 1994-08-26 | Method for producing a magnetooptical recording medium |
| US08/312,930 US5481410A (en) | 1986-07-08 | 1994-09-30 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with two or more magnetic layers and recording method utilizing the same |
| US08/613,431 US5783300A (en) | 1986-06-18 | 1996-02-29 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with two or more magnetic layers and recording method utilizing the same |
| US09/080,215 US6028824A (en) | 1986-07-08 | 1998-05-18 | Magnetooptical recording medium allowing overwriting with two or more magnetic layers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62070273A JPS63237236A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 光磁気記録媒体 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6117383A Division JP2555272B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 光磁気記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237236A JPS63237236A (ja) | 1988-10-03 |
| JPH0535497B2 true JPH0535497B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=13426747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62070273A Granted JPS63237236A (ja) | 1986-06-18 | 1987-03-26 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63237236A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2521908B2 (ja) * | 1985-06-11 | 1996-08-07 | 株式会社ニコン | オ―バ―ライト可能な光磁気記録方法、それに使用される光磁気記録装置及び光磁気記録媒体、並びに変調方法、変調装置及び光磁気記録媒体 |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP62070273A patent/JPS63237236A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63237236A (ja) | 1988-10-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |