JPH06187683A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH06187683A
JPH06187683A JP43A JP35578792A JPH06187683A JP H06187683 A JPH06187683 A JP H06187683A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 35578792 A JP35578792 A JP 35578792A JP H06187683 A JPH06187683 A JP H06187683A
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JP
Japan
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layer
magneto
recording medium
optical recording
magnetic
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JP43A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Tokita
才明 鴇田
Motoharu Tanaka
元治 田中
Atsuyuki Watada
篤行 和多田
Koji Deguchi
浩司 出口
Yoshiko Kurosawa
美子 黒沢
Masayoshi Takahashi
正悦 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 組成制御が容易でかつ安価な材料を使用した
交換結合3層膜の構成、特に中間層の構成に着目した光
磁気記録媒体を提供する。 【構成】 本発明の光磁気記録媒体は交換結合3層膜の
真中の磁性層を遷移金属又はその合金で構成したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光変調方式によるオーバ
ーライト(重ね書き)を可能とした光磁気記録媒体に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、書き換え可能な光記録媒体とし
て、磁気光学効果を利用した光磁気記録媒体が精力的に
研究開発され、既に実用化されるに至っている。この光
磁気記録媒体は大容量高密度記録、非接触記録再生、ア
クセスの容易さ等の利点に加え、書き換えが可能という
点で文書情報ファイル、ビデオ・静止画ファイル、コン
ピュータ用メモリ等への利用が期待されている。光磁気
記録媒体を磁気ディスクと同等もしくはそれ以上の性能
を持った記録媒体とするためには、いくつかの技術的課
題があり、その中の主要なものの1つにオーバーライト
技術がある。現在提案されているオーバーライト技術
は、記録の方法により磁界変調方式と光変調方式(マル
チビーム方式、2層膜方式等)に大別される。
【0003】磁界変調方式は記録情報に応じて印加磁界
の極性を反転させて記録を行なう方式である。この方式
では、磁界の反転を高速で行なわなくてはならないた
め、浮上タイプの磁気ヘッドを用いる等の処置を施す必
要があり、光磁気記録媒体を構成する最表面層(保護
層)に十分な強度と潤滑性をもたせるように特に配慮
し、設計しなければならない。また、構造上、媒体の両
面に記録層を配置することができず、両面記録可能な光
変調記録媒体に比べて記憶容量が半減する。
【0004】一方、光変調方式は記録情報に応じて照射
レーザビームをオン・オフあるいは強度変調させて記録
を行なう方式である。また、2層膜方式は光磁気記録媒
体の記録層を2層膜とし、オーバーライトを達成しよう
とするもので、例えば特開昭62−175948号公報
等に開示されている。この公報に記載されている方式
は、例えばTbFeからなるメモリ層とTbFeCoか
らなる補助層との2層膜の記録層を備えた光磁気記録媒
体を用い、初期化を行なった後、外部磁界の印加とパワ
ーの異なるレーザビームの照射によりオーバーライトを
実現しようとするものである。すなわち、この方式で
は、記録に先立ち予め初期化用磁界により補助層の磁化
を一方向に揃え、高出力レーザビーム(P1)を照射し
て光磁気記録媒体の温度TをT>Tc2(Tc2は補助層
のキュリー温度)なる温度まで昇温させ、記録用磁界
(初期化用磁界と反対方向)を印加して補助層の磁化を
反転させ、光磁気記録媒体が冷却される際にその磁化を
メモリ層に転写させることにより記録を行ない、また、
低出力レーザビーム(P2)を照射して光磁気記録媒体
の温度をTc1<T<Tc2(Tc1はメモリ層のキュリ
ー温度)なる温度まで昇温させ、補助層の磁化方向をメ
モリ層に転写させることにより消去を行なうというもの
である。そのため、この方式では、初期化用磁石が必要
になる、Tc1、Tc2付近の温度を記録、消去に用いる
ので記録感度が悪くなるなどの問題があった。
【0005】また、反磁界を利用してオーバーライトを
行う方式も提案されている(Han-Ping D. Sheih and Ma
rk H. Kryder;Appl. Phys. Lett. 49(1986)473, Han-Pi
ng D. Shieh and Mark H. Kryder;IEEE Trans. Magh. V
ol.MAG-23(1987)171, M. D.Schultz, H-P D. Shieh, an
d M. H. Kryder;J. Appl. Phys. 63(1988)3844)。とこ
ろが、この方式では、以前に記録されていたビットと同
じ場所にレーザパルスを照射する必要があるためレーザ
パルス照射位置の制御が困難であり、またビットポジシ
ョン記録しかできない等の問題がある。
【0006】最近では、こうした諸々の問題を配慮した
うえで、これらの方式及び積層された磁性層の優れた点
に着目して、光変調オーバーライトに適した光磁気記録
媒体に記録層(メモリ層)、中間層、補助層の3層の磁
性層を積層して構成した、いわゆる交換結合3層膜が提
案され、現在ではそれが主流をなしている。そして、こ
の交換結合層膜における各層はそれぞれ希土類(RE)
−遷移金属(TM)系のアモルファス膜が用いられるこ
とが多く、各層ごとにキュリー温度、保磁力、飽和磁
化、界面磁壁エネルギーが適当な値を持つように構成元
素、組成、膜厚等が決定されるのが普通である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
交換結合3層膜又は光磁気記録媒体を実際に製膜又は作
製するうえにおいては、交換結合3層膜の各層の構成元
素はより少ない方が組成制御の点から好ましく、またで
きるだけ安価な材料を選ぶべきであるが、現状では上記
の通り構成元素の数も多く、さらに高価な希土類金属を
多用している。更にまた後述するように、磁気特性の温
度変化の点からも改善が求められている。
【0008】本発明の目的は、かかる不都合な点を解消
し、交換結合3層膜の構成元素(特に真中に位置する層
の構成元素)の組成制御が容易な光磁気記録媒体を提供
するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体
は、前記交換結合3層膜の真中に位置する層(以降「中
間層」と称する)を1種類の遷移金属により、遷移
金属どうしの合金により、特にFeにより、又はF
eCo合金(Fe含有量40atm%以上)により構成
することを特徴としている。ここで、前記又はにお
いては遷移金属が中間層以外の2つの磁性層のいずれか
或いはそれら2つの磁性層に含まれる元素であってもか
まわない。
【0010】以下に本発明をさらに詳細に説明するが、
それに先だってまずはじめに中間層の役割について簡単
に述べる。中間層は記録層と補助層の間に働く界面磁性
エネルギーの大きさを制御するために設けられたもので
あって、室温時には初期化磁界により補助層が容易に初
期化されるように、また、Lプロセス(初期化磁界によ
り揃えられた補助層の磁化の方向に記録層の磁化を揃え
るプロセス)が行われる温度では記録層の磁化が補助層
の磁化方向に確実に揃うように設定される。
【0011】そのために、中間層に必要な条件として
は、室温においては界面磁壁エネルギー(σw)をでき
るだけ小さく抑え高温時には逆にある程度大きな値とな
る磁気特性の温度依存性を持つことであるが、界面磁壁
エネルギー自体は温度に対し単調に減少するので、結局
はその減少の度合いを記録層の保磁力の温度変化と比較
してなるべく小さく抑え、室温時と高温時とで界面磁壁
エネルギーの差があまりないようにするのが有効なもの
となる。
【0012】本発明の光磁気記録媒体は透明基板上に記
録層、中間層、補助層を順次形成させた磁性膜から構成
されたものでもよいが、望ましくは、透明基板と記録層
との間に下地層及び/又は補助層上にそれぞれ保護層を
形成させる。更に、保護層上にAlなどの反射層を設け
てもよい。
【0013】本発明の光磁気記録媒体の透明基板にはガ
ラス、プラスチック、セラミックなどが用いられる。下
地層(膜厚100〜5000Å)にはSiO2、Si
O、Si34などが用いられる。記録層(膜厚100〜
5000Å)にはTb−Fe,Gd−Fe,Gd−Tb
−Fe,Tb−Dy−Fe,Gd−Dy−Fe,Tb−
Fe−Co,Gd−Fe−Co,Dy−Fe−Co,T
b−Dy−Fe−Co,Gd−Tb−Fe−Co,Gd
−Dy−Fe−Coなどの希土類−遷移金属系アモルフ
ァス膜、Co−Pt,Co−Crなどの多結晶膜などが
用いられる。
【0014】中間層については先に触れよたように、そ
の構成はRE−TM系アモルファス膜が多かったのであ
るが、これらの膜は構成元素の数が多く高価な希土類金
属を用いているという欠点があり、さらに磁気特性の点
からいえばキュリー温度(Tc)が記録層、補助層と比
較してもそれほど大きな値に設定できないので、界面磁
壁エネルギーの温度変化と記録層の保磁力の温度変化に
歴然とした差をつけるのが難しく、誤動作の原因の1つ
になっている。そこで、本発明ではこれらの不都合を解
消するために、中間層として希土類を含まない遷移金属
の単体(特にFeが好ましい)あるいは合金が用いられ
る。中間層の厚さは1〜15nm好ましくは5〜10n
mである。
【0015】補助層(膜厚100〜5000Å)にはT
b−Fe,Gd−Fe,Dy−Fe,Gd−Tb−F
e,Tb−Dy−Fe,Gd−Dy−Fe,Tb−Fe
−Co,Gd−Fe−Co,Dy−Fe−Co,Tb−
Dy−Fe−Co,Gd−Tb−Fe−Co,Gd−D
y−Fe−Coなどの希土類−遷移金属系アモルファス
膜、Co−Pt,Co−Crなどの多結晶膜などが用い
られる。保護層(膜厚100〜5000Å)にはSiO
2,SiO,Si24などが用いられる。
【0016】これら各層はスパッタ法、蒸着法、イオン
プレーティング法などによって形成することができる。
【0017】
【実施例】次に実施例を示すが、本発明はこれらに限定
されるものではない。
【0018】実施例1 遷移金属のうちでFeを中間層として用いた場合、Fe
のTcが769℃であることから、界面磁壁エネルギー
の温度変化は記録層の保磁力の温度変化に比べてはるか
に減少の度合いが少なく高温時においても大きな界面磁
壁エネルギーを保持している。図1は飽和磁化の温度変
化をTbFeCoの場合とFeの場合とについて示した
ものである。また室温時においては構成元素にREを含
まないために交換力が弱く界面磁壁エネルギーの値が小
さく抑えられる。
【0019】実施例2 スライドガラス基板およびガラスディスク上に下地層、
記録層、中間層、補助層、保護層をこの順番にスパッタ
リング装置により形成し交換結合3層膜を有した光磁気
記録媒体を作製した。ガラスディスクは直径90mmで
トラックピッチ約1.6μmのものを用いた。下地層及
び保護層にはSiN(約50nm厚)、記録層にはTb
FeCo膜(約50nm厚)、補助層にはGdTbFe
Co膜(約150nm厚)でそれぞれ形成し、中間層は
Feで表1に示した膜厚に設定した。OW(光変調オー
バーライト)実験は、ディスク回転数1800rp
m.、初期化磁界3.5kOe、記録時外部磁界500
Oe、P1は12.5mW、P2は7mW、OW前信号周
波数3.3MHz、OW時信号周波数3.7MHzにて
行ない、C/N45dB以上で消去比30dB以上をO
W可の条件とした。
【0020】
【表1】 注1)σw(界面磁壁エネルギー)のその測定方法は、
各試料毎に振動試料型磁力計(VSM)にてヒステリシ
スループ(メジャーループ、マイナーループ)を測定し
て、マイナーループから補助層の保磁力を得、これとメ
ジャーループから界面磁壁エネルギー/(膜厚・飽和磁
化)の値を得て、この試料にさかのぼり作製した補助層
単層のデータより得られる補助層の膜厚、飽和磁化の値
から算出した。 注2)〇は可、×は不可、である。
【0021】表1から分かるとおり、中間層の膜厚が1
5nm以上になると界面磁壁エネルギー値は極めて小さ
くなってしまう。また、1nmの場合にOWができない
のは、界面磁壁エネルギーが大きすぎて初期化後すぐに
記録層が補助層の磁化方向に磁化を揃えてしまうためで
あると思われる。
【0022】実施例3 Feの代りに図2に示す特性をもつFeCo合金を用い
て中間層(厚さは約5nmとした)を形成した以外は実
施例2と同様にしてOW実験を行った。その結果、Fe
が40atm%以下では良好なOW特性が得られず、F
eの含有量は40atm%以上あるのが好ましいことが
わかった。また、Feの代りにFeCoを用いれば図1
に示すような磁気特性の変化をもたせることが可能とな
った。これらのことから中間層は遷移金属単体好ましく
はFe、あるいは遷移金属同士の合金好ましくはFeC
o合金でFeが40atm%以上が適しているといえ
る。また、中間層膜厚は15nm以下に設定するのがよ
いことがわかった。
【0023】
【発明の効果】請求項1及び4の発明によれば良好な光
磁気記録媒体が得られる。請求項2、5及び6の発明に
よれば、より良好な光磁気記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 Fe及びTbFeCoの、温度に対する飽和
磁化の関係を表わしたグラフである。
【図2】 FeCo合金の、Co重量比に対する飽和磁
化の関係を表わしたグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 出口 浩司 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 黒沢 美子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 正悦 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性層を3層に積層した磁性膜を有する
    光磁気記録媒体において、該磁性膜の真中に位置する層
    が1種類の遷移金属よりなることを特徴とする光磁気記
    録媒体。
  2. 【請求項2】 磁性層を3層に積層した磁性膜を有する
    光磁気記録媒体において、該磁性膜の真中に位置する層
    が遷移金属同士の合金よりなることを特徴とする光磁気
    記録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に示す遷移金属が、前記
    真中に位置する磁性層以外の2つの磁性層のいずれか或
    いはそれら2つの磁性層に含まれる元素である光磁気記
    録媒体。
  4. 【請求項4】 磁性層を3層に積層した磁性膜を有する
    光磁気記録媒体において、該磁性膜真中に位置する層が
    Feよりなることを特徴とする光磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 磁性膜を3層に積層した磁性膜を有する
    光磁気記録媒体において、該磁性膜の真中に位置する層
    がFeCo合金よりなりかつそのFe含有量が40at
    m%以上であることを特徴とする光磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5に示す光磁気記録媒体にお
    いて、前記真中に位置する磁性層の膜厚が1〜15nm
    の範囲である光磁気記録媒体。
JP43A 1992-12-18 1992-12-18 光磁気記録媒体 Pending JPH06187683A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6752952B2 (en) 1999-02-12 2004-06-22 General Electric Company Embossing methods
US7179551B2 (en) 1999-02-12 2007-02-20 General Electric Company Poly(arylene ether) data storage media

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6752952B2 (en) 1999-02-12 2004-06-22 General Electric Company Embossing methods
US7087290B2 (en) 1999-02-12 2006-08-08 General Electric Data storage media utilizing a substrate including a plastic resin layer, and method thereof
US7179551B2 (en) 1999-02-12 2007-02-20 General Electric Company Poly(arylene ether) data storage media

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