JPH07161086A - 光記録の記録、再生方法、及び記録媒体の構造 - Google Patents
光記録の記録、再生方法、及び記録媒体の構造Info
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- JPH07161086A JPH07161086A JP30625093A JP30625093A JPH07161086A JP H07161086 A JPH07161086 A JP H07161086A JP 30625093 A JP30625093 A JP 30625093A JP 30625093 A JP30625093 A JP 30625093A JP H07161086 A JPH07161086 A JP H07161086A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】追記型光ディスクにおける超高密度光記録実現
のために必要であるクロストーク低減に有効な光記録の
記録、再生方法及び記録媒体を提供することにある。 【構成】本発明は、少なくとも情報を記録するための記
録層4と記録層4をマスクする再生層3とからなる記録
媒体を用い、記録層4の垂直磁化を面内磁化として記録
を行ない、再生光により記録層4から再生層3に転写し
た磁区の垂直磁気異方性の違いを検出するという記録、
再生方法を用いる。 【効果】光スポット径より小さい再生ピットを得ること
ができ、クロストーク低減が大幅にはかれるので、ピッ
トピッチ及びトラックピッチを詰めることによる高密度
化、さらには、マーク長記録などと組み合わせることに
より記録密度の向上を図ることができる。
のために必要であるクロストーク低減に有効な光記録の
記録、再生方法及び記録媒体を提供することにある。 【構成】本発明は、少なくとも情報を記録するための記
録層4と記録層4をマスクする再生層3とからなる記録
媒体を用い、記録層4の垂直磁化を面内磁化として記録
を行ない、再生光により記録層4から再生層3に転写し
た磁区の垂直磁気異方性の違いを検出するという記録、
再生方法を用いる。 【効果】光スポット径より小さい再生ピットを得ること
ができ、クロストーク低減が大幅にはかれるので、ピッ
トピッチ及びトラックピッチを詰めることによる高密度
化、さらには、マーク長記録などと組み合わせることに
より記録密度の向上を図ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくともレーザー光
を用いて記録または再生を行なう光記録に係り、特に、
超高密度光記録に有効な光記録の記録、再生方法及び記
録媒体に関する。
を用いて記録または再生を行なう光記録に係り、特に、
超高密度光記録に有効な光記録の記録、再生方法及び記
録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にともな
い、高密度でしかも大容量なメモリーへのニーズが高ま
っている。これに応えるファイルメモリーとして光記録
が注目されている。光記録は、第1世代及び第2世代の
追記形光記録、第1世代及び第2世代の書換型の光磁気
記録が相次いで製品化された。そして、さらに最近で
は、光記録に対しては、高密度記録へのニーズは高まる
一方である。高密度光記録を実現するために、ピットピ
ッチをつめる、トラックピッチをつめる等の物理的手法
やマーク長記録方式を用いる、高密度記録に適した変調
方式を用いる等の記録方式に関する工夫が提案されてい
る。これらの高密度光記録実現に関する公知な例として
特開昭60−25032号や特開昭61−216126
号をあげることができる。
い、高密度でしかも大容量なメモリーへのニーズが高ま
っている。これに応えるファイルメモリーとして光記録
が注目されている。光記録は、第1世代及び第2世代の
追記形光記録、第1世代及び第2世代の書換型の光磁気
記録が相次いで製品化された。そして、さらに最近で
は、光記録に対しては、高密度記録へのニーズは高まる
一方である。高密度光記録を実現するために、ピットピ
ッチをつめる、トラックピッチをつめる等の物理的手法
やマーク長記録方式を用いる、高密度記録に適した変調
方式を用いる等の記録方式に関する工夫が提案されてい
る。これらの高密度光記録実現に関する公知な例として
特開昭60−25032号や特開昭61−216126
号をあげることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のカルコ
ゲナイド等を記録材料に用いた追記型光ディスクにおい
ては、ピットピッチ及びトラックピッチをつめたりする
ことによって生じるクロストークに対する対策が必ずし
も十分になされていなかったので、クロストークにより
再生信号出力が低下したり、エラーを生じる場合があ
り、高密度記録実現の障害となっていた。
ゲナイド等を記録材料に用いた追記型光ディスクにおい
ては、ピットピッチ及びトラックピッチをつめたりする
ことによって生じるクロストークに対する対策が必ずし
も十分になされていなかったので、クロストークにより
再生信号出力が低下したり、エラーを生じる場合があ
り、高密度記録実現の障害となっていた。
【0004】そこで、本発明の目的は、追記型光ディス
クにおける超高密度記録が可能な光記録実現のために必
要なクロストーク低減に有効な手法を提供することによ
り、超高密度記録に好適な光記録の記録、再生方法及び
記録媒体を提供することにある。
クにおける超高密度記録が可能な光記録実現のために必
要なクロストーク低減に有効な手法を提供することによ
り、超高密度記録に好適な光記録の記録、再生方法及び
記録媒体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、磁気特性の異なる少なくとも2つの磁性層よりな
り、室温において、それぞれの磁性層の垂直磁気異方性
および保磁力が異なり、望ましくは垂直磁気異方性有す
る第1の磁性層(以下記録層)が、記録層よりレーザー
光の入射する側の面に近い位置に配置された第2の磁性
層(以下再生層)よりも大きな垂直磁気異方性エネルギ
ーを有し、さらに、記録層よりも再生層の方が保磁力が
大きく、かつ、再生のためのレーザー光を照射された時
に、記録層よりも再生層の方が保磁力が小さくなる記録
媒体を用い、上記記録媒体の記録層の非晶質の構造緩和
或いは結晶化に起因する垂直磁化膜から面内磁化膜への
変化である垂直磁気異方性エネルギーの変化を用いて記
録を行ない、上記記録媒体の再生層に再生レーザー光を
照射することにより再生層の温度を上昇させ、上記記録
層から、記録されている情報を磁気転写することによっ
て磁区を形成させ、同時に再生レーザー光で磁気光学特
性を検出するという記録、再生方法を用いればよい。
には、磁気特性の異なる少なくとも2つの磁性層よりな
り、室温において、それぞれの磁性層の垂直磁気異方性
および保磁力が異なり、望ましくは垂直磁気異方性有す
る第1の磁性層(以下記録層)が、記録層よりレーザー
光の入射する側の面に近い位置に配置された第2の磁性
層(以下再生層)よりも大きな垂直磁気異方性エネルギ
ーを有し、さらに、記録層よりも再生層の方が保磁力が
大きく、かつ、再生のためのレーザー光を照射された時
に、記録層よりも再生層の方が保磁力が小さくなる記録
媒体を用い、上記記録媒体の記録層の非晶質の構造緩和
或いは結晶化に起因する垂直磁化膜から面内磁化膜への
変化である垂直磁気異方性エネルギーの変化を用いて記
録を行ない、上記記録媒体の再生層に再生レーザー光を
照射することにより再生層の温度を上昇させ、上記記録
層から、記録されている情報を磁気転写することによっ
て磁区を形成させ、同時に再生レーザー光で磁気光学特
性を検出するという記録、再生方法を用いればよい。
【0006】ここで上記記録媒体の記録層に用いる材料
としては、Tb,Dy,Gd,Hoの内より選ばれる少なくとも1
種類の元素とFe及びCoからなる元素を主体とする非晶質
合金を用いる。また、再生層に用いる材料として、Gd,N
d,Sm,Prの内より選ばれる少なくとも1種類の元素とFe
及びCoからなる元素を主体とする非晶質合金を用いる。
ここで記録層と再生層とは磁気的に結合している必要が
あるため、再生層の膜厚は記録層からの磁気的相互作用
が及ぶ50nm以下とし、さらに好ましくは、その膜厚が10
〜30nmであるようにする。
としては、Tb,Dy,Gd,Hoの内より選ばれる少なくとも1
種類の元素とFe及びCoからなる元素を主体とする非晶質
合金を用いる。また、再生層に用いる材料として、Gd,N
d,Sm,Prの内より選ばれる少なくとも1種類の元素とFe
及びCoからなる元素を主体とする非晶質合金を用いる。
ここで記録層と再生層とは磁気的に結合している必要が
あるため、再生層の膜厚は記録層からの磁気的相互作用
が及ぶ50nm以下とし、さらに好ましくは、その膜厚が10
〜30nmであるようにする。
【0007】また、記録層または再生層の組成や膜厚等
のばらつきに依存する磁気転写特性や磁気光学特性の変
動を抑え、再生のためのレーザー光を照射したときの再
生層の保磁力が記録層の保磁力よりも小さくなる領域の
大きさを安定させるために、記録層と再生層との間に両
層間の磁気的結合を制御する制御層を設けても良い。
のばらつきに依存する磁気転写特性や磁気光学特性の変
動を抑え、再生のためのレーザー光を照射したときの再
生層の保磁力が記録層の保磁力よりも小さくなる領域の
大きさを安定させるために、記録層と再生層との間に両
層間の磁気的結合を制御する制御層を設けても良い。
【0008】制御層に用いる材料としては、Gd,Dy,Tb,H
oの内から選ばれる少なくとも1種類の元素とFe及びCo
からなる非晶質合金、またはPt,Pd,Rhの内から選ばれる
少なくとも1種類の元素とFe,Co,Niの内から選ばれる少
なくとも1種類の元素とからなる非晶質合金、もしくは
交互積層多層膜を用いる。
oの内から選ばれる少なくとも1種類の元素とFe及びCo
からなる非晶質合金、またはPt,Pd,Rhの内から選ばれる
少なくとも1種類の元素とFe,Co,Niの内から選ばれる少
なくとも1種類の元素とからなる非晶質合金、もしくは
交互積層多層膜を用いる。
【0009】以上のような記録、再生方法および記録媒
体を用いることによって、追記型光ディスクにおける超
高密度記録を実現することができる。
体を用いることによって、追記型光ディスクにおける超
高密度記録を実現することができる。
【0010】
【作用】上記に示した組成および構造からなる記録媒体
は、従来は書換型である光磁気ディスクとして用いられ
ていたが(例えば特開昭59−159510号)、本発
明においては、上記記録媒体の記録層に光磁気記録時よ
りも大きなレーザーパワーを照射し、約350度以上に
加熱して非晶質を構造緩和或いは結晶化させることによ
って垂直磁化を面内磁化に変化させて不可逆記録を行な
うという記録方法を採用している(本願の発明者らによ
る特願平3−54630号に記載されている)。
は、従来は書換型である光磁気ディスクとして用いられ
ていたが(例えば特開昭59−159510号)、本発
明においては、上記記録媒体の記録層に光磁気記録時よ
りも大きなレーザーパワーを照射し、約350度以上に
加熱して非晶質を構造緩和或いは結晶化させることによ
って垂直磁化を面内磁化に変化させて不可逆記録を行な
うという記録方法を採用している(本願の発明者らによ
る特願平3−54630号に記載されている)。
【0011】また、本発明による再生方法は以下のとお
りである。再生光のレーザーパワーは記録媒体の構造お
よび回転数等で変化するが、再生層の温度が80℃から15
0℃の間になるように設定する。再生光が照射され、再
生層の温度が80℃から150℃の間に達した時に、再生層
の保磁力が記録層の保磁力より小さくなり、記録層に記
録されていたの磁区情報が再生層に磁気転写され、同時
に磁気光学効果を検出することにより記録した情報を再
生できる。ここで、再生層の温度が150℃以上であると
記録層に記録された信号が劣化し、また80℃以下である
と再生層の保磁力の大きさが記録層よりも大きいので磁
気転写が起こらない。したがって、再生レーザーパワー
を調節すれば、再生のためのレーザー光を照射したとき
の再生層の保磁力が記録層の保磁力より小さくなる領域
の大きさ、つまり再生磁区の大きさが、再生時の光スポ
ット径より小さくなる。これは、再生層に転写される磁
区の大きさは再生層の温度分布に依存しているからであ
る。通常の光磁気記録においては光スポット全体が再生
時には有効な面積であるが、この磁気転写を用いた場合
は、再生光照射により再生層の保磁力が記録層の保磁力
よりも小さくなった部分のみが再生に有効な面積になる
ので、スポット径を小さく絞った場合と同等の効果が得
られる。一般にスポット径を絞るには、光の波長を短く
する、対物レンズの開口比を大きくする等の手法を用い
る必要があるが、本発明による記録、再生方法では再生
レーザーパワーの調節のみでスポット径よりも小さなピ
ットを得ることができる。
りである。再生光のレーザーパワーは記録媒体の構造お
よび回転数等で変化するが、再生層の温度が80℃から15
0℃の間になるように設定する。再生光が照射され、再
生層の温度が80℃から150℃の間に達した時に、再生層
の保磁力が記録層の保磁力より小さくなり、記録層に記
録されていたの磁区情報が再生層に磁気転写され、同時
に磁気光学効果を検出することにより記録した情報を再
生できる。ここで、再生層の温度が150℃以上であると
記録層に記録された信号が劣化し、また80℃以下である
と再生層の保磁力の大きさが記録層よりも大きいので磁
気転写が起こらない。したがって、再生レーザーパワー
を調節すれば、再生のためのレーザー光を照射したとき
の再生層の保磁力が記録層の保磁力より小さくなる領域
の大きさ、つまり再生磁区の大きさが、再生時の光スポ
ット径より小さくなる。これは、再生層に転写される磁
区の大きさは再生層の温度分布に依存しているからであ
る。通常の光磁気記録においては光スポット全体が再生
時には有効な面積であるが、この磁気転写を用いた場合
は、再生光照射により再生層の保磁力が記録層の保磁力
よりも小さくなった部分のみが再生に有効な面積になる
ので、スポット径を小さく絞った場合と同等の効果が得
られる。一般にスポット径を絞るには、光の波長を短く
する、対物レンズの開口比を大きくする等の手法を用い
る必要があるが、本発明による記録、再生方法では再生
レーザーパワーの調節のみでスポット径よりも小さなピ
ットを得ることができる。
【0012】さらに、本再生方法において、再生レーザ
光の通った直後に初期化磁石からの磁界が通るようにす
れば、再生層に転写された磁区が即座に初期化され、再
生光が隣のトラックに達したときには既に消去されてい
るため、クロストークが全く無くなる。ここで、記録層
に形成された磁区は不可逆であるため、初期化磁石によ
って初期化されない。
光の通った直後に初期化磁石からの磁界が通るようにす
れば、再生層に転写された磁区が即座に初期化され、再
生光が隣のトラックに達したときには既に消去されてい
るため、クロストークが全く無くなる。ここで、記録層
に形成された磁区は不可逆であるため、初期化磁石によ
って初期化されない。
【0013】以上のように、本発明による記録、再生方
法及び記録媒体を用いることにより、再生レーザー光の
スポット径よりも小さなピットを得ることができ、また
クロストークが大幅に低減できるので超高密度光記録を
実現することができる。
法及び記録媒体を用いることにより、再生レーザー光の
スポット径よりも小さなピットを得ることができ、また
クロストークが大幅に低減できるので超高密度光記録を
実現することができる。
【0014】
【実施例】本発明を図面を用いてさらに詳細に説明す
る。
る。
【0015】(実施例1)図1に本実施例において作製
した記録媒体の断面構造を示す。凹凸の案内溝を有する
5.25″サイズのディスク基板上1に窒化シリコン膜2を
75nmの膜厚でスパッタリング法により形成した。次に、
2層からなる磁性膜を形成した。ここで、記録層4をマ
スクする役割を果たす再生層3が重要で、記録層4に磁
気的結合力を及ぼすためには、再生層3の膜厚が50nm以
下であることが必要であり、さらに有効なのは再生層3
の膜厚が10〜30nmである。まず、再生層3としては、Nd
30Fe60Co10膜を20nmの膜厚でスパッタリング法により形
成した。そして、真空を破ることなく記録層4として、
Tb27Fe65Co8膜を 100nmの膜厚でスパッタリング法によ
り形成した。そして、再び、窒化シリコン膜5を150nm
の膜厚でスパッタリング法により形成した。また、形成
したそれぞれの磁性膜の磁気特性は、Gd30Fe60Co10膜
(再生層3)では、保磁力Hcが約100 Oe、キュリー温度
Tcは約300℃以上であった。また、Tb27Fe65Co8膜(記録
層4)では保磁力が約10kOe (室温では測定できなかっ
た。)、キュリー温度は約200℃であった。ここで、再生
パワーは1.5mWであり、これを上記記録媒体へ照射した
場合の再生層3の温度は、80℃から90℃であると計算機
シミュレーションから推定した。この時、再生層3は交
換結合力により、垂直磁化膜となっており、記録層4の
磁化状態を十分に転写できる。
した記録媒体の断面構造を示す。凹凸の案内溝を有する
5.25″サイズのディスク基板上1に窒化シリコン膜2を
75nmの膜厚でスパッタリング法により形成した。次に、
2層からなる磁性膜を形成した。ここで、記録層4をマ
スクする役割を果たす再生層3が重要で、記録層4に磁
気的結合力を及ぼすためには、再生層3の膜厚が50nm以
下であることが必要であり、さらに有効なのは再生層3
の膜厚が10〜30nmである。まず、再生層3としては、Nd
30Fe60Co10膜を20nmの膜厚でスパッタリング法により形
成した。そして、真空を破ることなく記録層4として、
Tb27Fe65Co8膜を 100nmの膜厚でスパッタリング法によ
り形成した。そして、再び、窒化シリコン膜5を150nm
の膜厚でスパッタリング法により形成した。また、形成
したそれぞれの磁性膜の磁気特性は、Gd30Fe60Co10膜
(再生層3)では、保磁力Hcが約100 Oe、キュリー温度
Tcは約300℃以上であった。また、Tb27Fe65Co8膜(記録
層4)では保磁力が約10kOe (室温では測定できなかっ
た。)、キュリー温度は約200℃であった。ここで、再生
パワーは1.5mWであり、これを上記記録媒体へ照射した
場合の再生層3の温度は、80℃から90℃であると計算機
シミュレーションから推定した。この時、再生層3は交
換結合力により、垂直磁化膜となっており、記録層4の
磁化状態を十分に転写できる。
【0016】このように作製したディスクを3000rpmに
て回転し、(1,7)変調方式によりマーク長記録方式を用
いて記録した。その時の記録パワーは5.25″サイズのデ
ィスクの最外周位置で10.5mW とした。
て回転し、(1,7)変調方式によりマーク長記録方式を用
いて記録した。その時の記録パワーは5.25″サイズのデ
ィスクの最外周位置で10.5mW とした。
【0017】図2にこの時の記録状態を示す。記録層4
における記録部分の垂直磁気異方性は消失し、面内磁化
膜となっている。それ以外の部分は垂直磁気異方性を有
しているので、この磁気光学特性の違いを検出すること
により再生できる。また、垂直磁化から面内磁化への変
化は不可逆であるため、このディスクは追記型のディス
クとなる。ところで、情報の記録は、ピットピッチ:0.
3μm、トラックピッチ:0.9μm で行なった。ここで、記
録層4に情報を記録し、再生レーザー光を照射し、再生
層3を温度上昇させることにより記録層4の磁化状態が
転写され再生できる。再生層は室温では面内磁化膜であ
り、再生時(温度)では交換結合作用により垂直磁化膜
となる。この材料としては上述のNd30Fe60Co10の他にNd
FeCo,PrFeCo等の希土類-鉄族合金や、PtCo合金等を用い
ることができる。
における記録部分の垂直磁気異方性は消失し、面内磁化
膜となっている。それ以外の部分は垂直磁気異方性を有
しているので、この磁気光学特性の違いを検出すること
により再生できる。また、垂直磁化から面内磁化への変
化は不可逆であるため、このディスクは追記型のディス
クとなる。ところで、情報の記録は、ピットピッチ:0.
3μm、トラックピッチ:0.9μm で行なった。ここで、記
録層4に情報を記録し、再生レーザー光を照射し、再生
層3を温度上昇させることにより記録層4の磁化状態が
転写され再生できる。再生層は室温では面内磁化膜であ
り、再生時(温度)では交換結合作用により垂直磁化膜
となる。この材料としては上述のNd30Fe60Co10の他にNd
FeCo,PrFeCo等の希土類-鉄族合金や、PtCo合金等を用い
ることができる。
【0018】図3に再生の様子を示す。このように、磁
気転写により得られる再生層3上の磁区のサイズは、も
との記録層4に記録されている磁区サイズよりも小さく
なるように、磁性膜の磁気特性及びレーザースポットの
温度分布を制御することが必要である。このようなメカ
ニズムで再生できるので、再生ピットの大きさは記録層
4に形成されている磁区形状に依存せず、光スポット径
よりも小さくなりクロストークが大幅に低減できる。こ
こで、S/Nを測定したところ、24dBであった。使用した
レーザー光の波長は記録及び再生ともに680nmの半導体
レーザーである。さらに再生光にパルス長:60ns、ギャ
ップ長:20nsのマルチパルスを用いて再生したところ、
ディスクの半径方向の温度分布が通常の連続光に比べて
急唆になり、周囲の磁区形状がシャープになるのでノイ
ズレベルが低下し、S/Nを測定すると25dBと向上した。
ちなみに再生層3が存在しない場合は、クロストークが
大きく、S/Nは19dB以下と著しく低かった。さらに、記
録時にもマルチパルスを用いると、形成される磁区形状
が良好になり、再生時の使用環境温度の変動や装置の各
種変動により磁気転写が大きくなってもノイズが小さく
なっている。さらに、ジッタを測定すると、マルチパル
スを用いて記録、再生を行なった場合が±1ns以下であ
った。これに対して、記録或いは再生のいずれかにマル
チパルスを用いない場合は、ジッタが±2ns以下とやや
上昇した。また、マルチパルスを記録、再生のいずれに
も用いないと、ジッタが±4ns以下と大きく上昇した。
このように、2層からなる磁性膜を用いることにより、
クロストークを大きく低減でき、高密度光記録が実現で
きた。マルチパルスに関連する技術は特開平3-22223号
等に記載されている。
気転写により得られる再生層3上の磁区のサイズは、も
との記録層4に記録されている磁区サイズよりも小さく
なるように、磁性膜の磁気特性及びレーザースポットの
温度分布を制御することが必要である。このようなメカ
ニズムで再生できるので、再生ピットの大きさは記録層
4に形成されている磁区形状に依存せず、光スポット径
よりも小さくなりクロストークが大幅に低減できる。こ
こで、S/Nを測定したところ、24dBであった。使用した
レーザー光の波長は記録及び再生ともに680nmの半導体
レーザーである。さらに再生光にパルス長:60ns、ギャ
ップ長:20nsのマルチパルスを用いて再生したところ、
ディスクの半径方向の温度分布が通常の連続光に比べて
急唆になり、周囲の磁区形状がシャープになるのでノイ
ズレベルが低下し、S/Nを測定すると25dBと向上した。
ちなみに再生層3が存在しない場合は、クロストークが
大きく、S/Nは19dB以下と著しく低かった。さらに、記
録時にもマルチパルスを用いると、形成される磁区形状
が良好になり、再生時の使用環境温度の変動や装置の各
種変動により磁気転写が大きくなってもノイズが小さく
なっている。さらに、ジッタを測定すると、マルチパル
スを用いて記録、再生を行なった場合が±1ns以下であ
った。これに対して、記録或いは再生のいずれかにマル
チパルスを用いない場合は、ジッタが±2ns以下とやや
上昇した。また、マルチパルスを記録、再生のいずれに
も用いないと、ジッタが±4ns以下と大きく上昇した。
このように、2層からなる磁性膜を用いることにより、
クロストークを大きく低減でき、高密度光記録が実現で
きた。マルチパルスに関連する技術は特開平3-22223号
等に記載されている。
【0019】ところで、RAM部とROM部とを共存さ
せることにより、さらに、光ディスクの使い勝手が向上
する。先の例では、垂直磁気異方性の変化を用いて記録
するのは追記型としての記録方法であるが、これ以外に
記録層3が構造緩和もしくは結晶化しない程度にレーザ
ーパワーを低くし(例えば、3000rpmの時、外周部分で7.
5mW、内周部分で6.5mWとすれば良い)、かつ、外部印加
磁界(例えば、電磁石を用いる)とを組合せれば記録/消
去が可能である通常の光磁気記録を行なうことができ、
書換型光ディスクとしても用いることができる。例え
ば、OSのような再生のみのような情報をROM部分に
入れておき、書換えが必要なユーザーデータのなどは、
RAM部分を用いれば使い勝手が向上する。
せることにより、さらに、光ディスクの使い勝手が向上
する。先の例では、垂直磁気異方性の変化を用いて記録
するのは追記型としての記録方法であるが、これ以外に
記録層3が構造緩和もしくは結晶化しない程度にレーザ
ーパワーを低くし(例えば、3000rpmの時、外周部分で7.
5mW、内周部分で6.5mWとすれば良い)、かつ、外部印加
磁界(例えば、電磁石を用いる)とを組合せれば記録/消
去が可能である通常の光磁気記録を行なうことができ、
書換型光ディスクとしても用いることができる。例え
ば、OSのような再生のみのような情報をROM部分に
入れておき、書換えが必要なユーザーデータのなどは、
RAM部分を用いれば使い勝手が向上する。
【0020】(実施例2)図4に本実施例において作製
した記録媒体の断面構造を示す。この例は、磁区形状制
御層6を有する場合である。記録媒体は、凹凸の案内溝
を有する5.25″サイズのディスク基板1上に窒化シリコ
ン膜2を75nmの膜厚でスパッタリング法により形成し
た。次に、3層からなる磁性膜を形成した。ここで重要
なのは、制御層6の磁気特性と膜厚である。また、記録
層4をマスクする役割を果たす再生層3が重要で、記録
層4に磁気的結合力を及ぼすためには、再生層3の膜厚
が50nm以下であることが必要であり、さらに有効なのは
再生層3の膜厚が10〜30nmである。まず、1層目の再生
層3としては、Gd30Fe60Co10膜を20nmの膜厚でスパッタ
リング法により形成した。そして、真空を破ることなく
2層目の制御層6として、Dy25Fe63Co12膜を7nmの膜厚
でスパッタリング法により形成した。さらにつづいて、
記録層4としてTb27Fe65Co8膜を100nmの膜厚でスパッタ
リング法により形成した。そして、再び、窒化シリコン
膜5を150nmの膜厚でスパッタリング法により形成し
た。ここで、形成した磁性膜の磁気特性は、Gd30Fe60Co
10膜(再生層3)では、保磁力がHc=100 Oe 、キュリー
温度は300℃以上であった。また、Tb27Fe65Co8膜(記録
層4)では保磁力が10kOe (室温では測定できなかっ
た。)、キュリー温度は200℃であった。ここで、再生パ
ワーは1.5mWであり、これを再生層3へ照射した場合の
再生層3の温度は、80℃から90℃であると計算機シミュ
レーションから推定した。再生層3の保磁力は2〜3 kOe
であり、記録層4の磁化状態を十分に転写できる。
した記録媒体の断面構造を示す。この例は、磁区形状制
御層6を有する場合である。記録媒体は、凹凸の案内溝
を有する5.25″サイズのディスク基板1上に窒化シリコ
ン膜2を75nmの膜厚でスパッタリング法により形成し
た。次に、3層からなる磁性膜を形成した。ここで重要
なのは、制御層6の磁気特性と膜厚である。また、記録
層4をマスクする役割を果たす再生層3が重要で、記録
層4に磁気的結合力を及ぼすためには、再生層3の膜厚
が50nm以下であることが必要であり、さらに有効なのは
再生層3の膜厚が10〜30nmである。まず、1層目の再生
層3としては、Gd30Fe60Co10膜を20nmの膜厚でスパッタ
リング法により形成した。そして、真空を破ることなく
2層目の制御層6として、Dy25Fe63Co12膜を7nmの膜厚
でスパッタリング法により形成した。さらにつづいて、
記録層4としてTb27Fe65Co8膜を100nmの膜厚でスパッタ
リング法により形成した。そして、再び、窒化シリコン
膜5を150nmの膜厚でスパッタリング法により形成し
た。ここで、形成した磁性膜の磁気特性は、Gd30Fe60Co
10膜(再生層3)では、保磁力がHc=100 Oe 、キュリー
温度は300℃以上であった。また、Tb27Fe65Co8膜(記録
層4)では保磁力が10kOe (室温では測定できなかっ
た。)、キュリー温度は200℃であった。ここで、再生パ
ワーは1.5mWであり、これを再生層3へ照射した場合の
再生層3の温度は、80℃から90℃であると計算機シミュ
レーションから推定した。再生層3の保磁力は2〜3 kOe
であり、記録層4の磁化状態を十分に転写できる。
【0021】このように作製したディスクを3000rpmに
て回転し、(1,7)変調方式によりマーク長記録方式を用
いて記録した。その時の記録パワーは5.25″サイズのデ
ィスクの最外周位置で11mWとした。ここで、情報の記録
は、ピットピッチ:0.3μm、トラックピッチ:0.9μm で
行なった。記録方式をピットポジション記録方式からマ
ーク長記録方式にすることで、記憶容量は1.33倍にな
る。ここで、記録層4に情報を記録し、再生レーザー光
を照射し、再生層3の部分を温度上昇させることによ
り、記録層4の磁化状態が転写され再生できる。このよ
うなメカニズムで再生できるので、再生ピットの大きさ
は記録層4に形成されている磁区形状に依存せず、光ス
ポット径よりも小さく、クロストークなどが生じない。
ここで用いた光の波長は記録及び再生ともに780nmの半
導体レーザーである。そして、さらに再生光をパルス
長:60ns、ギャップ長:20nsのマルチパルスを用いて再生
したところ、ディスクの半径方向の温度分布が通常の連
続光に比べて急唆になり、周囲の磁区形状がシャープに
なるのでノイズレベルが低下し、S/Nを測定すると24dB
と向上した。ちなみに再生層3が存在しない場合、S/N
は16dB以下と著しく低下した。さらに、記録時にもマル
チパルスを用いると、形成される磁区形状が良好とな
り、再生時の使用環境温度の変動や装置の各種変動によ
り磁気転写が大きくなっても、ノイズが小さくなってい
る。さらに、ジッタを測定すると、マルチパルスを用い
て記録、再生を行なった場合が±1ns以下であった。こ
れに対して、記録或いは再生のいずれかにマルチパルス
を用いない場合は、ジッタが±2ns以下とやや上昇し
た。また、マルチパルスを記録、再生のいずれにも用い
ないと、ジッタが±4ns以下と大きく上昇した。ここ
で、上記制御層6にDyFeCo以外に、PtCo合金或いはPt/C
o交互積層多層膜、GdTbFeCo合金等を用いても良い。こ
の制御層6は再生層3と記録層5の間の交換結合力を制
御できるため、再生光に対するパワーマージンが拡が
り、ディスク媒体の多少の組成むら等にも対応し、制御
層が無い場合よりも広い再生レーザーパワー範囲で安定
した再生特性を示す。このように、3層からなる磁性膜
を用いることにより、クロストークを大きく低減でき、
高密度光記録が実現できた。
て回転し、(1,7)変調方式によりマーク長記録方式を用
いて記録した。その時の記録パワーは5.25″サイズのデ
ィスクの最外周位置で11mWとした。ここで、情報の記録
は、ピットピッチ:0.3μm、トラックピッチ:0.9μm で
行なった。記録方式をピットポジション記録方式からマ
ーク長記録方式にすることで、記憶容量は1.33倍にな
る。ここで、記録層4に情報を記録し、再生レーザー光
を照射し、再生層3の部分を温度上昇させることによ
り、記録層4の磁化状態が転写され再生できる。このよ
うなメカニズムで再生できるので、再生ピットの大きさ
は記録層4に形成されている磁区形状に依存せず、光ス
ポット径よりも小さく、クロストークなどが生じない。
ここで用いた光の波長は記録及び再生ともに780nmの半
導体レーザーである。そして、さらに再生光をパルス
長:60ns、ギャップ長:20nsのマルチパルスを用いて再生
したところ、ディスクの半径方向の温度分布が通常の連
続光に比べて急唆になり、周囲の磁区形状がシャープに
なるのでノイズレベルが低下し、S/Nを測定すると24dB
と向上した。ちなみに再生層3が存在しない場合、S/N
は16dB以下と著しく低下した。さらに、記録時にもマル
チパルスを用いると、形成される磁区形状が良好とな
り、再生時の使用環境温度の変動や装置の各種変動によ
り磁気転写が大きくなっても、ノイズが小さくなってい
る。さらに、ジッタを測定すると、マルチパルスを用い
て記録、再生を行なった場合が±1ns以下であった。こ
れに対して、記録或いは再生のいずれかにマルチパルス
を用いない場合は、ジッタが±2ns以下とやや上昇し
た。また、マルチパルスを記録、再生のいずれにも用い
ないと、ジッタが±4ns以下と大きく上昇した。ここ
で、上記制御層6にDyFeCo以外に、PtCo合金或いはPt/C
o交互積層多層膜、GdTbFeCo合金等を用いても良い。こ
の制御層6は再生層3と記録層5の間の交換結合力を制
御できるため、再生光に対するパワーマージンが拡が
り、ディスク媒体の多少の組成むら等にも対応し、制御
層が無い場合よりも広い再生レーザーパワー範囲で安定
した再生特性を示す。このように、3層からなる磁性膜
を用いることにより、クロストークを大きく低減でき、
高密度光記録が実現できた。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、クロストークの低減が
大幅にはかれるので、ビットピッチ及びトラックピッチ
をつめることによる高密度化、さらには、マーク長記録
などと組み合わせることにより記録密度の向上を図るこ
とができ、超高密度記録に好適な光記録の記録、再生方
法及び記録媒体を提供することが出来る。
大幅にはかれるので、ビットピッチ及びトラックピッチ
をつめることによる高密度化、さらには、マーク長記録
などと組み合わせることにより記録密度の向上を図るこ
とができ、超高密度記録に好適な光記録の記録、再生方
法及び記録媒体を提供することが出来る。
【図1】記録媒体の構造を示す断面図。
【図2】記録方式を示す模式断面図。
【図3】再生方式を示す模式断面図。
【図4】記録媒体の構造を示す断面図。
1…凹凸の案内溝を有するディスク基板、2…窒化シリ
コン層、3…磁性膜(再生層)、4…磁性膜(記録
層)、5…窒化シリコン層、6…磁性膜(制御層)。
コン層、3…磁性膜(再生層)、4…磁性膜(記録
層)、5…窒化シリコン層、6…磁性膜(制御層)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 釘屋 文雄 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (21)
- 【請求項1】少なくともレーザー光を用いて記録或いは
再生を行なう光記録において、磁気特性の異なる少なく
とも2つの磁性層よりなる記録媒体を用い、情報の記録
は垂直磁気異方性を有する第1の磁性層に行ない、記録
した情報の再生は再生レーザー光を照射することにより
上記第1の磁性層よりレーザー光の入射する側の面に近
い位置に配置された第2の磁性層の温度を上昇させ、上
記第1の磁性層から、記録されている情報を磁気転写す
ることによって上記第2の磁性層に磁区を形成させ、同
時に再生レーザー光で磁気光学特性を検出することによ
って行なうことを特徴とする光記録の記録、再生方法。 - 【請求項2】請求項1記載の記録方法であって、情報の
記録は第1の磁性層を垂直磁化膜から面内磁化膜へ変化
させて行なうことを特徴とする光記録の記録方法。 - 【請求項3】請求項2記載の記録方法であって、第1の
磁性層の垂直磁化を面内磁化に変化させるために、絞り
こんだレーザー光を用いたことを特徴とする光記録の記
録方法。 - 【請求項4】請求項1〜3のうちいずれかに記載の記録
方法であって、情報を記録するのに微小パルスより構成
されるマルチパルスを用いて行なったことを特徴とする
光記録の記録方法。 - 【請求項5】請求項1〜4のうちいずれかに記載の記録
方法であって、非晶質の構造緩和或いは結晶化を生じさ
せることにより情報の記録を行なっていることを特徴と
する光記録の記録方法。 - 【請求項6】請求項1〜5のうちいずれかに記載の記録
方法であって、情報を記録するのにマーク長記録方式を
用いたことを特徴とする光記録の記録方法。 - 【請求項7】請求項1〜6のうちいずれかに記載の記録
方法であって、用いる記録媒体が追記(ROM)部分と
書換(RAM)部分を共存している場合、RAM部分へ
記録する場合よりROM部分へ記録する場合のレーザー
パワーを高く設定したことを特徴とする光記録の記録方
法。 - 【請求項8】請求項1記載の再生方法であって、記録し
た情報を再生するのに微小パルスより構成されるマルチ
パルスを用いて行なったことを特徴とする光記録の再生
方法。 - 【請求項9】磁気特性の異なる少なくとも2つの磁性層
よりなる記録媒体として、室温において、第1の磁性層
が、第1の磁性層よりレーザー光の入射する側の面に近
い位置に配置された第2の磁性層よりも大きな垂直磁気
異方性エネルギーを有し、さらに、保磁力が第1の磁性
層よりも第2の磁性層の方が大きく、かつ、再生のため
のレーザー光を照射したときに、第2の磁性層の保磁力
が、第1の磁性層よりも小さくなることを特徴とする記
録媒体。 - 【請求項10】請求項9記載の記録媒体であって、再生
のためのレーザー光を照射したとき、第2の磁性層の保
磁力が、第1の磁性層の保磁力よりも小さくなる領域の
大きさが、再生光のスポット径より小さいことを特徴と
する光記録の記録媒体。 - 【請求項11】請求項9〜10記載の記録媒体であっ
て、第1の磁性層に用いる材料として、Tb,Dy,Gd,Hoの
うちより選ばれる少なくとも1種類の元素とFe及びCoか
らなる元素を主体とする非晶質合金を用いることを特徴
とする光記録の記録媒体。 - 【請求項12】請求項9〜11のうちいずれかに記載の
記録媒体であって、第2の磁性層に用いる材料として、
Gd,Nd,Sm,Prのうちより選ばれる少なくとも1種類の元
素とFe及びCoからなる元素を主体とする非晶質合金を用
いることを特徴とする光記録の記録媒体。 - 【請求項13】請求項9〜12のうちいずれかに記載の
記録媒体であって、第1の磁性層と第2の磁性層間の磁
気的結合を制御し、第1の磁性層または第2の磁性層の
組成や膜厚等のばらつきに依存する磁気転写特性や磁気
光学特性の変動を抑えるための制御層を、第1の磁性層
と第2の磁性層との間に設けたことを特徴とする光記録
の記録媒体。 - 【請求項14】請求項13記載の記録媒体であって、制
御層に用いる材料として、Gd,Dy,Tb,Hoのうちより選ば
れる少なくとも1種類の元素と、Fe及びCoからなる非晶
質合金を用いることを特徴とする光記録の記録媒体。 - 【請求項15】請求項13記載の記録媒体であって、制
御層に用いる材料として、Pt,Pd,Rhのうちより選ばれる
少なくとも1種類の元素と、Fe,Co,Niのうちより選ばれ
る少なくとも1種類の元素とからなる非晶質合金膜を用
いることを特徴とする光記録の記録媒体。 - 【請求項16】請求項13記載の記録媒体であって、制
御層に用いる材料として、Pt,Pd,Rhのうちより選ばれる
少なくとも1種類の元素とFe,Co,Niのうちより選ばれる
少なくとも1種類の元素とからなる交互積層多層膜を用
いることを特徴とする光記録の記録媒体。 - 【請求項17】請求項9〜16のうちいずれかに記載の
記録媒体であって、第1の磁性層と、第2の磁性層とが
磁気的に結合していることを特徴とする光記録の記録媒
体。 - 【請求項18】請求項9〜17のうちいずれかに記載の
記録媒体であって、第2の磁性層の膜厚が、第1の磁性
層からの磁気的相互作用が及ぶ膜厚とし、その膜厚が50
nm以下であることを特徴とする光記録の記録媒体。 - 【請求項19】請求項9〜17のうちいずれかに記載の
記録媒体であって、第2の磁性層の膜厚が、第1の磁性
層からの磁気的相互作用が及ぶ膜厚とし、その膜厚が10
〜30nmであることを特徴とする光記録の記録媒体。 - 【請求項20】請求項9〜19のうちいずれかに記載の
記録媒体であってユーザーが情報を1回だけ記録できる
追記(ROM)型記録媒体であることを特徴とする記録
媒体。 - 【請求項21】請求項9〜19のうちいずれかに記載の
記録媒体であって、請求項20記載のユーザーが情報を
1回だけ記録できるROM部分と、複数回の情報の記録
と消去の繰り返しが可能であるRAM部分が共存してい
ることを特徴とする光記録の記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30625093A JPH07161086A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 光記録の記録、再生方法、及び記録媒体の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30625093A JPH07161086A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 光記録の記録、再生方法、及び記録媒体の構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161086A true JPH07161086A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17954812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30625093A Pending JPH07161086A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 光記録の記録、再生方法、及び記録媒体の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07161086A (ja) |
-
1993
- 1993-12-07 JP JP30625093A patent/JPH07161086A/ja active Pending
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