JPH07105082B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
光磁気記録媒体Info
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- JPH07105082B2 JPH07105082B2 JP60267779A JP26777985A JPH07105082B2 JP H07105082 B2 JPH07105082 B2 JP H07105082B2 JP 60267779 A JP60267779 A JP 60267779A JP 26777985 A JP26777985 A JP 26777985A JP H07105082 B2 JPH07105082 B2 JP H07105082B2
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- magneto
- recording
- magnetization
- magnetic
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/66—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
- G11B5/672—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers having different compositions in a plurality of magnetic layers, e.g. layer compositions having differing elemental components or differing proportions of elements
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- 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
- 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
- G11B11/10502—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 characterised by the transducing operation to be executed
- G11B11/10504—Recording
- G11B11/10508—Recording by modulating only the magnetic field at the transducer
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- 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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- G11B11/10517—Overwriting or erasing
- G11B11/10519—Direct overwriting, i.e. performing erasing and recording using the same transducing means
- G11B11/10521—Direct overwriting, i.e. performing erasing and recording using the same transducing means using a single light spot
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- 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
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- 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
- G11B11/10589—Details
- G11B11/10591—Details for improving write-in properties, e.g. Curie-point temperature
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気記録媒体、特に希土類金属−遷移金属
系垂直磁化膜を有する光磁気記録媒体に関する。
系垂直磁化膜を有する光磁気記録媒体に関する。
本発明は、希土類金属−遷移金属系垂直磁化膜を有して
成る光磁気記録媒体において、互いに交換結合し、互い
に組成を異にする第１及び第２の磁性層によって垂直磁
化膜を構成することによって浮遊磁界HSFの低減化をは
かり、特に先に書き込まれた情報を重ね書きによって新
しい情報に書き換えるいわゆるオーバーライト（Over w
rite）を可能にした光磁気記録媒体を構成する。
成る光磁気記録媒体において、互いに交換結合し、互い
に組成を異にする第１及び第２の磁性層によって垂直磁
化膜を構成することによって浮遊磁界HSFの低減化をは
かり、特に先に書き込まれた情報を重ね書きによって新
しい情報に書き換えるいわゆるオーバーライト（Over w
rite）を可能にした光磁気記録媒体を構成する。
従来の光磁気記録媒体を構成する希土類金属−遷移金属
系垂直磁化膜は、通常単一組成の磁性層によって構成さ
れている。
系垂直磁化膜は、通常単一組成の磁性層によって構成さ
れている。
第12図は、従来構造の光磁気記録媒体、例えば光磁気デ
ィスクの要部の断面構造を示すもので、この例では、夫
々一方の面に記録トラック位置検出用の溝が形成された
対の透明基板（１）が用意され、これら各溝が構成され
た面に、希土類金属−遷移金属系垂直磁化膜（２）が被
着形成されてこれら垂直磁化膜（２）を内側にして両基
板（１）を、接着剤（３）によって接合するという構造
が採られる。（４）は各垂直磁化膜（２）と基板（１）
との間、及び磁化膜（２）の表面に被着形成した保護膜
である。
ィスクの要部の断面構造を示すもので、この例では、夫
々一方の面に記録トラック位置検出用の溝が形成された
対の透明基板（１）が用意され、これら各溝が構成され
た面に、希土類金属−遷移金属系垂直磁化膜（２）が被
着形成されてこれら垂直磁化膜（２）を内側にして両基
板（１）を、接着剤（３）によって接合するという構造
が採られる。（４）は各垂直磁化膜（２）と基板（１）
との間、及び磁化膜（２）の表面に被着形成した保護膜
である。
この垂直磁化膜（２）は、第13図に模式図に示すよう
に、その膜厚方向、すなわち垂直方向に、希土類金属の
スピンSREと遷移金属のスピンSTMの作用によって、垂直
磁化Msが得られているものである。
に、その膜厚方向、すなわち垂直方向に、希土類金属の
スピンSREと遷移金属のスピンSTMの作用によって、垂直
磁化Msが得られているものである。
この垂直磁化膜（２）に対する記録は、キュリー点記
録、或いは補償点記録による熱磁気記録によって行う。
キュリー点記録による場合は、第12図に示すように、そ
の記録部に磁界発生手段（５）によって外部磁界を与
え、この状態でレーザー光（６）を、集光レンズ系
（７）を介してその記録を行おうとする一方の磁化膜
（２）に、この磁化膜（２）を有する側の基板（１）の
背面より、この磁化膜（２）にフォーカシングするよう
に照射して此処における温度をキュリー点以上に加熱す
ることで磁化を消失させ、その後に磁化膜（２）が冷却
する過程で発生してくる磁化の向きを外部磁界によって
この外部磁界と同じ向きに向けてやることによってその
記録を行う。つまり、消去，ないしは未記録状態では第
14図に示すように磁化の向きが各部一様の状態にあり、
記録状態では第15図に示すように、その記録部（2W）で
は、その磁化の向きが、他部とは逆向きとなるようにす
るものである。
録、或いは補償点記録による熱磁気記録によって行う。
キュリー点記録による場合は、第12図に示すように、そ
の記録部に磁界発生手段（５）によって外部磁界を与
え、この状態でレーザー光（６）を、集光レンズ系
（７）を介してその記録を行おうとする一方の磁化膜
（２）に、この磁化膜（２）を有する側の基板（１）の
背面より、この磁化膜（２）にフォーカシングするよう
に照射して此処における温度をキュリー点以上に加熱す
ることで磁化を消失させ、その後に磁化膜（２）が冷却
する過程で発生してくる磁化の向きを外部磁界によって
この外部磁界と同じ向きに向けてやることによってその
記録を行う。つまり、消去，ないしは未記録状態では第
14図に示すように磁化の向きが各部一様の状態にあり、
記録状態では第15図に示すように、その記録部（2W）で
は、その磁化の向きが、他部とは逆向きとなるようにす
るものである。
垂直磁化膜による記録は、高密度記録化に適するもので
あり、上述したキュリー点記録、或いは補償点記録によ
る熱磁気記録は、一般に、磁気テープや、磁気ディスク
等における、いわゆる磁気記録に比し、記録，消去時に
必要な外部磁界は極めて小さくて良いという利点がある
とされている。
あり、上述したキュリー点記録、或いは補償点記録によ
る熱磁気記録は、一般に、磁気テープや、磁気ディスク
等における、いわゆる磁気記録に比し、記録，消去時に
必要な外部磁界は極めて小さくて良いという利点がある
とされている。
しかしながら、上述の熱磁気記録において、レーザー光
照射によってキュリー点に達した領域、或いは補償点記
録では保磁力HCが減少して記録（磁化反転）の可能な温
度（以下この温度を記録温度という）に達した領域に
は、その周囲の磁化による浮遊磁界HSFが与えられるこ
とによって、特に消去時には、この浮遊磁界が、消去の
ための外部磁界を打ち消す方向に作用するので、消去に
は大きな外部磁界を必要とする。特に、キュリー点記録
による場合は、第16図に、その垂直磁化膜（２）にレー
ザ光（６）を照射した状態を示すように、レーザ光
（６）の照射によってキュリー点に加熱された部分ａで
は全くその磁化が消失することから、この部分ａにその
周囲の磁化Msによって与えられる浮遊磁界HSFは、上述
した補償点記録の場合におけるように部分ａにおいてそ
の磁化が減少するものの未だこの部分ａに浮遊磁界を打
ち消す方向の磁化が多少存在する場合に比し、格段にそ
の浮遊磁界HSFは大となる。したがって、特にキュリー
点記録において、この部分ａに外部磁界を与えて記録或
いは消去を行うとき、この浮遊磁界HSFの記録或いは消
去のための外部磁界に与える影響は顕著となる。すなわ
ち、記録に当っては、その記録部には前述したように周
囲とは逆向きの磁化をなすことから、記録時の外部磁界
Hexwは、浮遊磁界HSFと同方向であり、消去時の外部磁
界Hexeはこれとは逆方向にあることから、記録時及び消
去時の各有効磁界Heffw及びHeffeは夫々下記の式（１）
及び（２）に示すようになり、特にキュリー点記録によ
る場合、前述したようにその浮遊磁界が大きいことから
消去時に所要の有効磁界を得るには大きな外部磁界Hexe
が必要となる。
照射によってキュリー点に達した領域、或いは補償点記
録では保磁力HCが減少して記録（磁化反転）の可能な温
度（以下この温度を記録温度という）に達した領域に
は、その周囲の磁化による浮遊磁界HSFが与えられるこ
とによって、特に消去時には、この浮遊磁界が、消去の
ための外部磁界を打ち消す方向に作用するので、消去に
は大きな外部磁界を必要とする。特に、キュリー点記録
による場合は、第16図に、その垂直磁化膜（２）にレー
ザ光（６）を照射した状態を示すように、レーザ光
（６）の照射によってキュリー点に加熱された部分ａで
は全くその磁化が消失することから、この部分ａにその
周囲の磁化Msによって与えられる浮遊磁界HSFは、上述
した補償点記録の場合におけるように部分ａにおいてそ
の磁化が減少するものの未だこの部分ａに浮遊磁界を打
ち消す方向の磁化が多少存在する場合に比し、格段にそ
の浮遊磁界HSFは大となる。したがって、特にキュリー
点記録において、この部分ａに外部磁界を与えて記録或
いは消去を行うとき、この浮遊磁界HSFの記録或いは消
去のための外部磁界に与える影響は顕著となる。すなわ
ち、記録に当っては、その記録部には前述したように周
囲とは逆向きの磁化をなすことから、記録時の外部磁界
Hexwは、浮遊磁界HSFと同方向であり、消去時の外部磁
界Hexeはこれとは逆方向にあることから、記録時及び消
去時の各有効磁界Heffw及びHeffeは夫々下記の式（１）
及び（２）に示すようになり、特にキュリー点記録によ
る場合、前述したようにその浮遊磁界が大きいことから
消去時に所要の有効磁界を得るには大きな外部磁界Hexe
が必要となる。
Heffw＝HSF＋Hexw ……（１） Heffe＝−HSF＋Hexe ……（２） 理想的な場合を考え、仮にHexwがなくても充分な反転磁
区が得られるとすれば、記録時の有効磁界HeffwはHSFの
みで行われていることになるが、その場合でも、消去に
は、少くとも浮遊磁界HSFを超える外部磁界Hexeを必要
とし、更に充分な反転を行わしめる外部磁界Hexeとして
は、HSFの２倍程度を要する。実際には、記録時の反転
磁区を飽和させるには数百Oe〜数百kOe程度必要であ
り、消去時の外部磁界Hexeはこの程度の磁界が必要とな
る。
区が得られるとすれば、記録時の有効磁界HeffwはHSFの
みで行われていることになるが、その場合でも、消去に
は、少くとも浮遊磁界HSFを超える外部磁界Hexeを必要
とし、更に充分な反転を行わしめる外部磁界Hexeとして
は、HSFの２倍程度を要する。実際には、記録時の反転
磁区を飽和させるには数百Oe〜数百kOe程度必要であ
り、消去時の外部磁界Hexeはこの程度の磁界が必要とな
る。
この消去時の外部磁界Hexeを小さくするためには、浮遊
磁界HSFをできるだけ小さくすることであり、この浮遊
磁界HSFを小さくするには、磁化膜（２）の飽和磁化Ms
を小さくする補償点組成の近傍の組成とすることによっ
て或る程度小さくすることができるが、この場合、保磁
力Hcが増加して着磁が困難となる。また保磁力Hcの増加
により作製された例えば光磁気ディスクの検査が面倒に
なる。何故なら一般にこの種のディスク検査は、VSM
（バイブレーティング・サンプル・マグネトメータ）に
よって測定するが、この測定装置で発生可能な磁界は15
kOe程度であるので、他の特別の測定装置を用いるか、
温度を上昇させてHcを減少させた状態で測定するかの工
夫を要し、その作業が煩雑となる。また、保磁力Hcを上
げずに、飽和磁化Msのみを低下させるような磁化膜
（２）を作製したとしても記録状態が不安定であり、ま
た高密度記録ができなくなるなどの問題点を招来する。
磁界HSFをできるだけ小さくすることであり、この浮遊
磁界HSFを小さくするには、磁化膜（２）の飽和磁化Ms
を小さくする補償点組成の近傍の組成とすることによっ
て或る程度小さくすることができるが、この場合、保磁
力Hcが増加して着磁が困難となる。また保磁力Hcの増加
により作製された例えば光磁気ディスクの検査が面倒に
なる。何故なら一般にこの種のディスク検査は、VSM
（バイブレーティング・サンプル・マグネトメータ）に
よって測定するが、この測定装置で発生可能な磁界は15
kOe程度であるので、他の特別の測定装置を用いるか、
温度を上昇させてHcを減少させた状態で測定するかの工
夫を要し、その作業が煩雑となる。また、保磁力Hcを上
げずに、飽和磁化Msのみを低下させるような磁化膜
（２）を作製したとしても記録状態が不安定であり、ま
た高密度記録ができなくなるなどの問題点を招来する。
一方、光磁気記録は、その光磁気記録媒体に対し、光磁
気記録，再生及び消去を行うにその光学磁気ヘッド、す
なわちレーザー光の照射手段，光学レンズ系，磁界印加
手段などを具備する光磁気ヘッド部は、光磁気記録媒体
に対接させることなくこれと所要の間隔を保持して走査
させる非接触型構成を採るという利点を有するものの、
これを実現するためには、磁界発生手段は、媒体の磁化
膜から、実質的に可成り、離間することになる。例えば
第12図に示すように、磁界発生手段（５）の、媒体との
間隔ｄを1mmとすると、レーザー光（６）の照射によっ
て記録，再生，消去を行う目的とする磁化膜（２）との
間隔Ｄは、基板（１）の厚さ、接着剤（３）の厚さ等か
ら、例えば2.5mm程度にも及ぶことになり、前述したよ
うに目的とする磁化膜（２）に数百Oe〜数KOeの磁界を
与えるには、可成り強力な磁界発生手段（５）を必要と
し、このような協力な磁界発生手段（５）を設計するこ
とは、技術的に大きな困難を伴う。例えば、この磁界発
生手段（５）を、電磁石によって構成する場合、消費電
力や、発熱の問題が生じる。また、永久磁石による場合
は、記録，再生及び消去の切換サイクル、すなわち磁界
反転速度を速めることに無理がある。そして、弱い印加
磁界での記録では、C/Nが低く、また弱い印加磁界での
消去では、前の記録が充分に消去できず、これの上に再
記録、すなわちオーバーライティングを行うと情報のエ
ラーが増大するという問題が生じる。
気記録，再生及び消去を行うにその光学磁気ヘッド、す
なわちレーザー光の照射手段，光学レンズ系，磁界印加
手段などを具備する光磁気ヘッド部は、光磁気記録媒体
に対接させることなくこれと所要の間隔を保持して走査
させる非接触型構成を採るという利点を有するものの、
これを実現するためには、磁界発生手段は、媒体の磁化
膜から、実質的に可成り、離間することになる。例えば
第12図に示すように、磁界発生手段（５）の、媒体との
間隔ｄを1mmとすると、レーザー光（６）の照射によっ
て記録，再生，消去を行う目的とする磁化膜（２）との
間隔Ｄは、基板（１）の厚さ、接着剤（３）の厚さ等か
ら、例えば2.5mm程度にも及ぶことになり、前述したよ
うに目的とする磁化膜（２）に数百Oe〜数KOeの磁界を
与えるには、可成り強力な磁界発生手段（５）を必要と
し、このような協力な磁界発生手段（５）を設計するこ
とは、技術的に大きな困難を伴う。例えば、この磁界発
生手段（５）を、電磁石によって構成する場合、消費電
力や、発熱の問題が生じる。また、永久磁石による場合
は、記録，再生及び消去の切換サイクル、すなわち磁界
反転速度を速めることに無理がある。そして、弱い印加
磁界での記録では、C/Nが低く、また弱い印加磁界での
消去では、前の記録が充分に消去できず、これの上に再
記録、すなわちオーバーライティングを行うと情報のエ
ラーが増大するという問題が生じる。
また、光磁気記録において、オーバーライトを実現する
には、磁界変調法を採ることが有効であると考えられ
る。この磁界変調法は、レーザー光を直流的に照射した
ままで、印加する磁界を変調するものであり、レーザー
照射によってキュリー点、或いは記録温度に達した磁区
が冷却していくとき、どの方向の磁界が与えられている
かで信号の書き込みを行うものである。これに比し、レ
ーザー変調法では、外部印加磁界を磁化させるべき方法
に固定し、レーザー光を変調照射して、レーザー光を照
射した部分の磁区を反転させて情報の記録を行うもので
ある。しかしながら、このレーザー変調法では、新しい
情報を再記録するには、一度その部分を消去した後、情
報の書き込みを行わねばならないことから、アクセス時
間やデータ転送レートを悪化させる。また、記録と消去
を独立のレーザー光で行えば擬似的オーバーライトも可
能であるが、装置や制御が複雑化するほか、コスト的に
も高くなってしまう。そしてもちろんこの場合は本当の
オーバーライトではない。したがって、磁界変調法の適
用が、オーバーライトの実現において好ましいものであ
るが、この磁界変調法を実施する上で、MHzオーダーの
高い信号周波数をもって強い磁界を発生させることは殆
んど不可能なことである。
には、磁界変調法を採ることが有効であると考えられ
る。この磁界変調法は、レーザー光を直流的に照射した
ままで、印加する磁界を変調するものであり、レーザー
照射によってキュリー点、或いは記録温度に達した磁区
が冷却していくとき、どの方向の磁界が与えられている
かで信号の書き込みを行うものである。これに比し、レ
ーザー変調法では、外部印加磁界を磁化させるべき方法
に固定し、レーザー光を変調照射して、レーザー光を照
射した部分の磁区を反転させて情報の記録を行うもので
ある。しかしながら、このレーザー変調法では、新しい
情報を再記録するには、一度その部分を消去した後、情
報の書き込みを行わねばならないことから、アクセス時
間やデータ転送レートを悪化させる。また、記録と消去
を独立のレーザー光で行えば擬似的オーバーライトも可
能であるが、装置や制御が複雑化するほか、コスト的に
も高くなってしまう。そしてもちろんこの場合は本当の
オーバーライトではない。したがって、磁界変調法の適
用が、オーバーライトの実現において好ましいものであ
るが、この磁界変調法を実施する上で、MHzオーダーの
高い信号周波数をもって強い磁界を発生させることは殆
んど不可能なことである。
因みに、特開昭60-55538号公開公報には、２層の磁性層
による磁気光学記録媒体の開示があるが、これは後述す
る本発明の目的のオーバーライトを可能にするものでは
ない。
による磁気光学記録媒体の開示があるが、これは後述す
る本発明の目的のオーバーライトを可能にするものでは
ない。
上述したように、光磁気記録特にキュリー点記録におい
ての大きな浮遊磁界の存在は、種々の問題をもたらし、
オーバーライトの実現を阻止している。しかしながら、
特に、音楽など連続した情報の再記録では、オーバーラ
イトが実現されない場合、再記録するのと同程度の消去
時間を必要とすることになるので、このオーバーライト
の実現の可否が光磁気記録の普及の隘路となっている。
ての大きな浮遊磁界の存在は、種々の問題をもたらし、
オーバーライトの実現を阻止している。しかしながら、
特に、音楽など連続した情報の再記録では、オーバーラ
イトが実現されない場合、再記録するのと同程度の消去
時間を必要とすることになるので、このオーバーライト
の実現の可否が光磁気記録の普及の隘路となっている。
本発明は、特にキュリー点記録による光磁気記録媒体の
磁化膜における上述した浮遊磁界の発生の抑制ないしは
解消をはかって上述した諸問題の解決をなし、オーバー
ライトの可能な光磁気記録媒体を構成する。
磁化膜における上述した浮遊磁界の発生の抑制ないしは
解消をはかって上述した諸問題の解決をなし、オーバー
ライトの可能な光磁気記録媒体を構成する。
本発明は、垂直磁化膜を有するキュリー点記録による光
磁気記録媒体において、その垂直磁化膜が、互いに交換
結合され記録消去時に自発磁化が互いに逆向きに配向さ
れる少なくとも第１および第２の希土類−遷移金属系磁
性層が積層されてなり、垂直外部磁界を与えない状態で
は垂直残留磁化が零ないしは殆んど零となり、かつ該垂
直磁化膜からの洩れ磁界が全くないしは殆んど発生しな
い構成とする。
磁気記録媒体において、その垂直磁化膜が、互いに交換
結合され記録消去時に自発磁化が互いに逆向きに配向さ
れる少なくとも第１および第２の希土類−遷移金属系磁
性層が積層されてなり、垂直外部磁界を与えない状態で
は垂直残留磁化が零ないしは殆んど零となり、かつ該垂
直磁化膜からの洩れ磁界が全くないしは殆んど発生しな
い構成とする。
すなわち、本発明による光磁気記録媒体は、第１図に示
すように、互いに交換結合させられ、記録消去時に各自
発磁化M1及びM2が互いに逆向きに配向される少くとも第
１及び第２の希土類−遷移金属系磁性層（21）及び（2
2）が積層された垂直磁化膜（20）を構成する。
すように、互いに交換結合させられ、記録消去時に各自
発磁化M1及びM2が互いに逆向きに配向される少くとも第
１及び第２の希土類−遷移金属系磁性層（21）及び（2
2）が積層された垂直磁化膜（20）を構成する。
これら、第１及び第２の磁性層（21）及び（22）は、T
b,Gd,Dy,Eu・・・等の希土類金属と、Fe,Co,Ni・・・等
の遷移金属との各一種以上の合金によって構成するが、
例えば、第１の磁性層（21）については、希土類−遷移
金属系において、その補償点組成より遷移金属を多量に
し、第２の磁性層（22）については同様の補償点組成よ
り希土類金属を多量にすることによって、各磁性層（2
1）及び（22）における希土類金属原子と、遷移金属原
子の各スピンが夫々第２図に矢印SRE及びSTMで示すよう
に、第１の磁性層（21）においては、遷移金属原子のス
ピンSTMが支配的に作用して第１図に示す磁化M1を発生
し、第２の磁性層（22）においては、希土類金属原子の
スピンSREが支配的に作用して逆向きの磁化M2を生じる
ようにする。このとき、第１図で示す磁化分布について
は、各磁性層（21）及び（22）の磁化が全体として互い
に打ち消し合うように、前述したようにその向きが逆向
きとなるようにするが、スピンについてみれば、第２図
に示すように各層（21）及び（22）に関する同一スピン
SRE同士，STM同士が揃うように平行に配列されることが
必要であり、このような構造は、各磁性層（21）及び
（22）の保磁力より各磁性層（21）及び（22）間の交換
結合が大きい場合に達成することができる。具体的には
ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
ックス（Japanese Journal of Applied Physics）Vol.2
0 No.11 November 1981 PP.2089-2095で理論的に示され
ている。このようにして両磁性層（21）及び（22）の各
自発磁化M1及びM2の相互作用によって、磁化膜（20）か
らの洩れ磁界が全く或いは殆んど発生しないようにし、
したがって浮遊磁界が全く或いは殆んど発生しないよう
にする。すなわち、磁化膜（20）についてのVSMで測定
した磁界Ｈ−磁化Ｍ曲線が、例えば第３図に示すように
なり、残留磁化が零ないしは殆んど零となり、外部磁界
が与えられない状態では、この磁化膜（20）から上述し
たように洩れ磁界、したがって、浮遊磁界が生じないよ
うにする。すなわち、この磁化膜（20）の動作温度（つ
まり、一般には室温）からキュリー点記録の場合はキュ
リー点までの温度範囲、補償点記録の場合は記録温度ま
での温度範囲において、一方の磁性層、例えば第２の磁
性層（22）のカー回転角に基く磁界Ｈ−光検出強度Ｉ、
つまりカーヒステリシスループが第４図に示すような同
一方向の磁界で反転する異常カーループを示し、他方の
例えば第１の磁性層（21）においては第５図に示すよう
な正常のカーループを示す構成とし、これら磁性層（2
1）及び（22）の相互作用によって第３図で示した残留
磁化のない、或いは殆んどない磁化曲線を有する磁化膜
（20）を構成する。
b,Gd,Dy,Eu・・・等の希土類金属と、Fe,Co,Ni・・・等
の遷移金属との各一種以上の合金によって構成するが、
例えば、第１の磁性層（21）については、希土類−遷移
金属系において、その補償点組成より遷移金属を多量に
し、第２の磁性層（22）については同様の補償点組成よ
り希土類金属を多量にすることによって、各磁性層（2
1）及び（22）における希土類金属原子と、遷移金属原
子の各スピンが夫々第２図に矢印SRE及びSTMで示すよう
に、第１の磁性層（21）においては、遷移金属原子のス
ピンSTMが支配的に作用して第１図に示す磁化M1を発生
し、第２の磁性層（22）においては、希土類金属原子の
スピンSREが支配的に作用して逆向きの磁化M2を生じる
ようにする。このとき、第１図で示す磁化分布について
は、各磁性層（21）及び（22）の磁化が全体として互い
に打ち消し合うように、前述したようにその向きが逆向
きとなるようにするが、スピンについてみれば、第２図
に示すように各層（21）及び（22）に関する同一スピン
SRE同士，STM同士が揃うように平行に配列されることが
必要であり、このような構造は、各磁性層（21）及び
（22）の保磁力より各磁性層（21）及び（22）間の交換
結合が大きい場合に達成することができる。具体的には
ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
ックス（Japanese Journal of Applied Physics）Vol.2
0 No.11 November 1981 PP.2089-2095で理論的に示され
ている。このようにして両磁性層（21）及び（22）の各
自発磁化M1及びM2の相互作用によって、磁化膜（20）か
らの洩れ磁界が全く或いは殆んど発生しないようにし、
したがって浮遊磁界が全く或いは殆んど発生しないよう
にする。すなわち、磁化膜（20）についてのVSMで測定
した磁界Ｈ−磁化Ｍ曲線が、例えば第３図に示すように
なり、残留磁化が零ないしは殆んど零となり、外部磁界
が与えられない状態では、この磁化膜（20）から上述し
たように洩れ磁界、したがって、浮遊磁界が生じないよ
うにする。すなわち、この磁化膜（20）の動作温度（つ
まり、一般には室温）からキュリー点記録の場合はキュ
リー点までの温度範囲、補償点記録の場合は記録温度ま
での温度範囲において、一方の磁性層、例えば第２の磁
性層（22）のカー回転角に基く磁界Ｈ−光検出強度Ｉ、
つまりカーヒステリシスループが第４図に示すような同
一方向の磁界で反転する異常カーループを示し、他方の
例えば第１の磁性層（21）においては第５図に示すよう
な正常のカーループを示す構成とし、これら磁性層（2
1）及び（22）の相互作用によって第３図で示した残留
磁化のない、或いは殆んどない磁化曲線を有する磁化膜
（20）を構成する。
このような磁化膜（20）の構成は、コヒーレント・ロー
テーション・モデルで解析され、上述した各磁性層（2
1）及び（22）の組成の選定と共に、飽和磁化、保磁力H
c,異方性定数Ku,温度特性，厚さ等から決定することが
できる。
テーション・モデルで解析され、上述した各磁性層（2
1）及び（22）の組成の選定と共に、飽和磁化、保磁力H
c,異方性定数Ku,温度特性，厚さ等から決定することが
できる。
そして、この磁化膜（20）に対する情報の記録は、第６
図に示すように記録部（23）にレーザー光（６）を集光
して、此処における温度をキュリー点或いは記録温度ま
で上昇させると共に磁化膜（20）の膜厚方向の外部磁界
Hexを与えて、冷却過程でこの外部磁界Hexによって、例
えば第１の磁性層（21）の磁化M1を反転させ、これに追
従してこれと交換結合状態にある第２の磁性層（22）の
磁化M2を反転させ記録状態を形成する。第７図はこのと
きの各層（21）及び（22）の各希土類金属と遷移金属の
各原子のスピンSRE及びSTMの配列状態を示す。
図に示すように記録部（23）にレーザー光（６）を集光
して、此処における温度をキュリー点或いは記録温度ま
で上昇させると共に磁化膜（20）の膜厚方向の外部磁界
Hexを与えて、冷却過程でこの外部磁界Hexによって、例
えば第１の磁性層（21）の磁化M1を反転させ、これに追
従してこれと交換結合状態にある第２の磁性層（22）の
磁化M2を反転させ記録状態を形成する。第７図はこのと
きの各層（21）及び（22）の各希土類金属と遷移金属の
各原子のスピンSRE及びSTMの配列状態を示す。
上述したように本発明においては、第１及び第２の磁性
層（21）及び（22）の自発磁化を逆向きとしたものであ
り、これによって、浮遊磁界HSFを零ないしは殆んど零
とすることができるので、前記（２）式から明らかなよ
うに、消去時における外部印加磁界Hexeによる有効磁界
Heffeを大とすることができ、これによって消去時の印
加磁界Hexeは小にとどめることができる。
層（21）及び（22）の自発磁化を逆向きとしたものであ
り、これによって、浮遊磁界HSFを零ないしは殆んど零
とすることができるので、前記（２）式から明らかなよ
うに、消去時における外部印加磁界Hexeによる有効磁界
Heffeを大とすることができ、これによって消去時の印
加磁界Hexeは小にとどめることができる。
本発明による光磁気記録媒体の一実施例を第８図を参照
して説明する。この場合、一方の面に、トラック位置検
出用の溝による凹凸が形成された透明基板（33）、例え
ばガラス基板を用意し、その凹凸面に、例えばSiOx,Si3
N4,ZnS等より成る保護膜（24）を、例えばスパッタ法・
蒸着法等によって被着形成し、これの上に、夫々スパッ
タ法によって夫々Tb-FeCo非晶質薄膜より成る第１及び
第２の磁性層（21）及び（22）を被着して垂直磁化膜
（20）を形成する。第１の磁性層（21）は、Tb-FeCo系
において、その補償点組成よりFeの量が多いTb19(Fe95C
o5)81とし、第２の磁性層（22）は同様の補償点組成よ
りTbの量が多いTb25(Fe95Co5)75とした。これら第１及
び第２の磁性層（22）は、スパッタリング装置のTb及び
FeCoの各ターゲットに関するスパッタ電流の制御によっ
てその組成を変えて連続的に順次積層することができ、
このようにすることによって両層（21）及び（22）間に
両者の交換結合を阻害する程度の厚さの酸化物層等の非
磁性層が介存されないようにする。
して説明する。この場合、一方の面に、トラック位置検
出用の溝による凹凸が形成された透明基板（33）、例え
ばガラス基板を用意し、その凹凸面に、例えばSiOx,Si3
N4,ZnS等より成る保護膜（24）を、例えばスパッタ法・
蒸着法等によって被着形成し、これの上に、夫々スパッ
タ法によって夫々Tb-FeCo非晶質薄膜より成る第１及び
第２の磁性層（21）及び（22）を被着して垂直磁化膜
（20）を形成する。第１の磁性層（21）は、Tb-FeCo系
において、その補償点組成よりFeの量が多いTb19(Fe95C
o5)81とし、第２の磁性層（22）は同様の補償点組成よ
りTbの量が多いTb25(Fe95Co5)75とした。これら第１及
び第２の磁性層（22）は、スパッタリング装置のTb及び
FeCoの各ターゲットに関するスパッタ電流の制御によっ
てその組成を変えて連続的に順次積層することができ、
このようにすることによって両層（21）及び（22）間に
両者の交換結合を阻害する程度の厚さの酸化物層等の非
磁性層が介存されないようにする。
そして、これら第１及び第２の磁性層（21）及び（22）
より成る磁化膜（20）上に例えばSiOX，Si3N4,ZnS等よ
り成る保護膜（25）をスパッタ法或いは蒸着法によって
被着形成する。このようにして光磁気記録媒体を構成す
る。或いは、このようにして磁化膜（20）を形成した基
板（33）は、例えば２組用意し、これらを第９図に示す
ように接着剤層（26）を介して接合合体する。この光磁
気記録媒体の磁化膜（20）に対する記録、或いはオーバ
ーライトは、先に説明した例えば磁界変調法によって行
う。
より成る磁化膜（20）上に例えばSiOX，Si3N4,ZnS等よ
り成る保護膜（25）をスパッタ法或いは蒸着法によって
被着形成する。このようにして光磁気記録媒体を構成す
る。或いは、このようにして磁化膜（20）を形成した基
板（33）は、例えば２組用意し、これらを第９図に示す
ように接着剤層（26）を介して接合合体する。この光磁
気記録媒体の磁化膜（20）に対する記録、或いはオーバ
ーライトは、先に説明した例えば磁界変調法によって行
う。
第10図は、磁化膜に対するオーバーライトパワー（消去
パワー）PEとC/Nとの関係（オーバーライトによる消去
特性）の測定結果を示す。この場合、書込んである信号
は、光磁気ヘッドと媒体との相対的移行速度を、4.71m/
secとし、印加磁界の周波数を、500kHzとして記録した
ものであり、その信号上に相対移行速度6.3m/secで500k
Hzをオーバーライトした。また、第11図は500kHzの変調
外部印加磁界M.Hexと再生出力との関係の測定結果を示
し、媒体操向速度は、4.24m/secとし、オーバーライト
パワーPEを4.5mW（直流的）とした。第10図及び第11図
中、曲線（10A）及び（11A）は、夫々第１の磁性層（2
1）を厚さ700ÅのTb19(Fe95Co5)81によって構成し、第
２の磁性層（22）を厚さ500ÅのTb25(Fe95Co5)75によっ
て構成した本発明による光磁気記録媒体の磁化膜に対す
る各測定結果を示し、曲線（10B）及び（11B）は従来の
Tb22(Fe95Co5)78の単層磁性層による磁化膜とした場合
の各測定結果を示す。曲線（10A）及び（10B）を比較し
て明らかなように、これら光磁気媒体に対するオーバー
ライトパワー（元の信号をオーバーライトで完全に消去
するのに必要なレーザーパワー）PEA及びPEBは、夫々4.
50mW及び5.00mWであってそのオーバーライトパワーの減
少がはかれることがわかる。更に第11図中曲線（11A）
によれば、変調磁界M.Hexが±17Oe程度で、最高出力レ
ベルよりわずか3dB程度低い大きな出力レベルに達する
記録ができることがわかる。すなわち、本発明によれ
ば、数十Oe程度での磁界変調法でオーバーライトが可能
となることがわかる。
パワー）PEとC/Nとの関係（オーバーライトによる消去
特性）の測定結果を示す。この場合、書込んである信号
は、光磁気ヘッドと媒体との相対的移行速度を、4.71m/
secとし、印加磁界の周波数を、500kHzとして記録した
ものであり、その信号上に相対移行速度6.3m/secで500k
Hzをオーバーライトした。また、第11図は500kHzの変調
外部印加磁界M.Hexと再生出力との関係の測定結果を示
し、媒体操向速度は、4.24m/secとし、オーバーライト
パワーPEを4.5mW（直流的）とした。第10図及び第11図
中、曲線（10A）及び（11A）は、夫々第１の磁性層（2
1）を厚さ700ÅのTb19(Fe95Co5)81によって構成し、第
２の磁性層（22）を厚さ500ÅのTb25(Fe95Co5)75によっ
て構成した本発明による光磁気記録媒体の磁化膜に対す
る各測定結果を示し、曲線（10B）及び（11B）は従来の
Tb22(Fe95Co5)78の単層磁性層による磁化膜とした場合
の各測定結果を示す。曲線（10A）及び（10B）を比較し
て明らかなように、これら光磁気媒体に対するオーバー
ライトパワー（元の信号をオーバーライトで完全に消去
するのに必要なレーザーパワー）PEA及びPEBは、夫々4.
50mW及び5.00mWであってそのオーバーライトパワーの減
少がはかれることがわかる。更に第11図中曲線（11A）
によれば、変調磁界M.Hexが±17Oe程度で、最高出力レ
ベルよりわずか3dB程度低い大きな出力レベルに達する
記録ができることがわかる。すなわち、本発明によれ
ば、数十Oe程度での磁界変調法でオーバーライトが可能
となることがわかる。
尚、上述した例では、第１及び第２の磁性層（21）及び
（22）が直接的に積層されるようにした場合であるが、
両磁性層（21）及び（22）間に両者の交換結合を殆んど
阻害することのない程度に非磁性膜が介存されるように
することもできる。
（22）が直接的に積層されるようにした場合であるが、
両磁性層（21）及び（22）間に両者の交換結合を殆んど
阻害することのない程度に非磁性膜が介存されるように
することもできる。
また、第１及び第２の磁性層（21）及び（22）は、その
組成比が夫々区別されて両者の境界においてその組成が
階段的に変化するようにした場合であるが、これに限ら
れず、両者の組成が連続的に変化する構成とすることも
できる。
組成比が夫々区別されて両者の境界においてその組成が
階段的に変化するようにした場合であるが、これに限ら
れず、両者の組成が連続的に変化する構成とすることも
できる。
また第１及び第２の磁性層（21）及び（22）と同様の組
み合わせによるすなわち垂直磁化膜が全体として第３図
で説明したように、垂直外部磁界を与えない状態では垂
直残留磁化が零ないしは殆んど零となり、かつ該垂直磁
化膜からの洩れ磁界が全くないしは殆んど発生しない構
成とする多層構造とすることができる。
み合わせによるすなわち垂直磁化膜が全体として第３図
で説明したように、垂直外部磁界を与えない状態では垂
直残留磁化が零ないしは殆んど零となり、かつ該垂直磁
化膜からの洩れ磁界が全くないしは殆んど発生しない構
成とする多層構造とすることができる。
本発明による光磁気記録媒体は、上述したように、第１
及び第２の磁性層（21）及び（22）の互いに交換結合に
よって浮遊磁界の発生をなくすようにしたことによって
オーバーライトパワー及び一般の場合の消去パワーの低
減化、外部磁界の応答性の増大化によって、弱い磁界、
例えば数十Oeないしはそれ以下でのオーバーライトが可
能となったことによって、磁界変調方式によるオーバー
ライトが可能となる。すなわち±100Oe以下の磁界であ
ればMHzオーダーの電磁石は実現できるものであり、ま
た数10Oe（たとえば10Oe以下）であればさらに高い周波
数も可能であり、磁界の低減化は、高データ転送レート
とアクセスタイムの短縮を実現することにもつながる。
また、第１及び第２の磁性層（21）及び（22）の変換結
合による反磁界を互いに打消す構成とされていることに
よって前述した浮遊磁界の発生をなくすが、見掛け上の
保磁力は増大し、また、飽和磁化Msは大で、磁気光学効
果は大きいので、安定に且つ高C/Nで高密度記録の可能
な光磁気記録媒体が構成される。
及び第２の磁性層（21）及び（22）の互いに交換結合に
よって浮遊磁界の発生をなくすようにしたことによって
オーバーライトパワー及び一般の場合の消去パワーの低
減化、外部磁界の応答性の増大化によって、弱い磁界、
例えば数十Oeないしはそれ以下でのオーバーライトが可
能となったことによって、磁界変調方式によるオーバー
ライトが可能となる。すなわち±100Oe以下の磁界であ
ればMHzオーダーの電磁石は実現できるものであり、ま
た数10Oe（たとえば10Oe以下）であればさらに高い周波
数も可能であり、磁界の低減化は、高データ転送レート
とアクセスタイムの短縮を実現することにもつながる。
また、第１及び第２の磁性層（21）及び（22）の変換結
合による反磁界を互いに打消す構成とされていることに
よって前述した浮遊磁界の発生をなくすが、見掛け上の
保磁力は増大し、また、飽和磁化Msは大で、磁気光学効
果は大きいので、安定に且つ高C/Nで高密度記録の可能
な光磁気記録媒体が構成される。
上述したように、本発明によれば安定に高密度記録が可
能で、しかも磁界変調方式による簡易なオーバーライト
が可能な光磁気記録媒体を提供することができるので、
その利益は極めて大きい。
能で、しかも磁界変調方式による簡易なオーバーライト
が可能な光磁気記録媒体を提供することができるので、
その利益は極めて大きい。
第１図は本発明による光磁気記録媒体の垂直磁化膜の自
発磁化を模式的に示す図、第２図は第１図の磁化状態を
形成するスピンの配列を模式的に示す図、第３図は本発
明による光磁気記録媒体の垂直磁化膜の磁化曲線図、第
４図及び第５図はカーループ図、第６図は垂直磁化膜の
記録状態の磁化を模式的に示す図、第７図はそのスピン
配列を模式図に示す図、第８図及び第９図は夫々本発明
による光磁気記録媒体の各例の断面図、第10図は消去パ
ワーに対するC/N測定曲線図、第11図は変調外部磁界と
これによる記録の出力レベル測定曲線図、第12図は従来
の光磁気記録媒体の断面構造図、第13図はその磁化状態
の説明図、第14図は消去状態における磁化状態を示す
図、第15図は記録状態における磁化状態を示す図、第16
図は浮遊磁界発生の説明図である。 （20）は垂直磁化膜、（21）及び（22）は第１及び第２
の磁性層である。
発磁化を模式的に示す図、第２図は第１図の磁化状態を
形成するスピンの配列を模式的に示す図、第３図は本発
明による光磁気記録媒体の垂直磁化膜の磁化曲線図、第
４図及び第５図はカーループ図、第６図は垂直磁化膜の
記録状態の磁化を模式的に示す図、第７図はそのスピン
配列を模式図に示す図、第８図及び第９図は夫々本発明
による光磁気記録媒体の各例の断面図、第10図は消去パ
ワーに対するC/N測定曲線図、第11図は変調外部磁界と
これによる記録の出力レベル測定曲線図、第12図は従来
の光磁気記録媒体の断面構造図、第13図はその磁化状態
の説明図、第14図は消去状態における磁化状態を示す
図、第15図は記録状態における磁化状態を示す図、第16
図は浮遊磁界発生の説明図である。 （20）は垂直磁化膜、（21）及び（22）は第１及び第２
の磁性層である。
Claims (1)
- 【請求項１】垂直磁化膜を有するキュリー点記録による
光磁気記録媒体において、 少なくとも第１および第２の互いに交換結合された希土
類−遷移金属系磁性層が積層された垂直磁化膜を有し、 該第１および第２の希土類−遷移金属系磁性層は、その
自発磁化が互いに逆向きに選定されるとともに、外部磁
界が与えられない状態で、上記第１および第２の希土類
−遷移金属系磁性層の自発磁化が全体として互いにほぼ
打ち消し合う大きさに選定されたことを特徴とする光磁
気記録媒体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60267779A JPH07105082B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 光磁気記録媒体 |
| DE8686309125T DE3680478D1 (de) | 1985-11-28 | 1986-11-21 | Magnetooptisches aufzeichnungsmedium. |
| EP86309125A EP0225141B1 (en) | 1985-11-28 | 1986-11-21 | Magneto-optical recording media |
| CA000523928A CA1314768C (en) | 1985-11-28 | 1986-11-27 | Magneto-optical recording medium |
| SG84894A SG84894G (en) | 1985-11-28 | 1994-06-28 | Magneto-optical recording media. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60267779A JPH07105082B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 光磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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