JPH07282479A - 光磁気記録媒体、光磁気記録方法及び記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザー出力や環境温度の変動等にともなう
記録磁区形状や記録磁区サイズの変動を抑制し、超高密
度記録を可能とする。 【構成】 垂直磁気異方性を有する磁性膜１３内に磁化
容易軸が面内方向を向いた同心円状又は螺旋状のガイド
トラック１６を設け、ガイドトラック１６に挟まれた垂
直磁化領域１７を記録トラックとして用いる。 【効果】 ガイドトラックにより記録磁区の成長が抑制
でき、安定した記録ができる。また、トラックピッチを
詰めることができるので記録密度を向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用いて記
録、再生、消去を行なう光磁気記録に係り、特に、超高
密度記録が可能な光磁気記録媒体、光磁気記録再生方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展により、高
密度でしかも大容量なファイルメモリーへのニーズが高
まっている。光記録は、これに応えるメモリーとして注
目されており、最近では、これまでのコンパクトディス
クや追記型光ディスクに加えて、書換え可能な光磁気デ
ィスクが実用化されている。

【０００３】この光磁気記録においても、さらに高密度
記録を実現するために、記録媒体及び記録再生装置の両
面から検討が進められている。その１つに磁気超解像法
がある。この技術では、磁気的に結合した磁気特性の異
なる２種類の磁性膜、すなわち記録層と再生層を含む記
録膜を用いる。情報は、光が入射するのと反対側にある
磁性膜（記録層）に記録されている。そして、常温で
は、光が入射する側にある磁性膜（再生層）には記録層
の磁化状態は転写されない。これに対して、再生光を照
射すると再生光が照射された部分の磁性膜の温度が上昇
するために、磁気特性の温度変化により記録層の磁化状
態が転写される。それにより、記録してある情報が再生
できる。ここで、再生光が照射されていない部分は磁気
転写されていないので、情報は再生されない。

【０００４】磁気超解像法によるとトラック方向とディ
スクの半径方向に対する信号クロストークを大きく抑制
できるので、分解能の増大を図ることができる。磁気超
解像法は、例えば特開昭平１−２５１３５６号公報に記
載されている。また、従来の光磁気記録媒体は、図４に
断面を略示するようなトラック案内溝４１を有する。こ
の案内溝は、例えば原盤から形成したスタンパを用いて
レプリカプロセスによってガラス基板上に紫外線硬化樹
脂を用いて形成したり、Ｎｉスタンパを用いて射出成形
法によりプラスチック基板に転写されるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、磁気超解像法
を含め従来の光磁気記録では、記録再生用レーザーの出
力変動、使用環境温度の変動、あるいは回転駆動される
光磁気記録媒体が完全に平坦でないためディスクが回転
面に対して垂直方向に振れることに原因する記録位置で
の上下振れ等により、記録時に大きな記録磁区が形成さ
れたり、再生時に情報記録層から転写される磁区のサイ
ズが大きくなる等の不都合があり、記録方式にピットポ
ジション方式を用いた高密度記録では位置ズレを生じ、
記録方式にマーク長方式を用いた高密度記録ではジッタ
やエッジシフトを生じ、エラーの原因となる場合があっ
た。

【０００６】また、前記案内溝は、現在のレプリカ技術
では、図４に示すように、溝部（グルーブ部）４１の幅
は０．２５μｍ程度、平坦部（ランド部）４２の幅は
０．４μｍ程度が限度である。この案内溝の製作限界が
光磁気記録媒体の高トラック密度化を妨げる一つの要因
ともなっていた。

【０００７】本発明の第１の目的は、レーザー出力や使
用環境温度の変動等にともなう記録磁区形状や記録磁区
サイズの変動を抑制し、超高密度記録が可能な光磁気記
録媒体、光磁気記録方法及び光磁気記録再生装置を提供
することにある。本発明の第２の目的は、光磁気記録媒
体から機械的に形成される案内溝を廃して高トラック密
度化を実現することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、垂直磁気異
方性を有する磁性膜を備え、磁性膜内に垂直磁気異方性
エネルギーが相対的に小さな領域が同心円状又は螺旋状
に分布している光磁気記録媒体を用いることにより達成
される。前記垂直磁気異方性が相対的に小さな領域の磁
化容易軸は面内方向であり、この領域を記録磁区が形成
されないガイドトラックとして使用し、記録磁区は垂直
磁気異方性エネルギーが相対的に小さな領域間に挟まれ
た垂直磁気異方性エネルギーが相対的に大きな領域に形
成するのが好適である。もちろん、従来の凹凸の案内溝
を有する基板を用いたディスクの凹部もしくは凸部のい
ずれかの位置にこのような垂直磁気異方性エネルギーの
分布を形成しても良いことはいうまでもない。

【０００９】レーザー出力の変動や環境温度の変動によ
り、形成される記録磁区のサイズが異なるのは、磁区の
成長が異なるためであるが、本発明の磁気記録媒体のよ
うに磁化容易軸が面内方向を向いたガイドトラックを形
成すると、ガイドトラックで磁区の成長がピン止めさ
れ、常に、同じ磁区幅の記録ドメインが形成される。垂
直磁気異方性エネルギーが相対的に小さな領域の幅は
０．０５〜０．２５μとするのが好適であり、垂直磁気
異方性エネルギーが相対的に小さな領域間に挟まれた垂
直磁気異方性エネルギーが相対的に大きな領域の幅は
０．１〜０．５μとするのが好適である。磁化容易磁区
が面内方向を向いた領域が面内磁化膜として磁気的に安
定に存在するためには０．０５μｍ以上の幅が必要であ
り、０．０５μｍ以上の幅があれば、垂直磁化膜部分に
形成される磁区の成長を抑制する効果も十分発揮され
る。

【００１０】前記垂直磁気異方性を有する磁性膜に対し
て光入射側に磁気超解像再生用の第２の磁性膜を更に備
えることにより、超解像法を併用することができる。垂
直磁気異方性を有する磁性膜及び超解像再生用磁性膜
は、従来知られているものをそのまま用いることができ
る。垂直磁気異方性を有する磁性膜としては、例えば希
土類元素を２０〜３５ａｔ％、Ｃｏを５〜２０ａｔ％含
有するＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｈｏ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ，Ｔｂ−Ｄｙ（Ｈｏ）−Ｆｅ−Ｃｏ等を用いる
ことができ、垂直磁化膜として安定に存在するために
は、垂直磁気異方性エネルギーＫｕ≧３×１０⁴ Ｊ／ｍ
³ とするのが好適であり、また、形成される磁区が安定
に存在するためには保磁力Ｈｃ＞１０ｋＯｅ（希土類元
素の副格子磁化優勢側）、キュリー温度Ｔｃ＝２００±
２０℃の範囲、補償温度Ｔcomp＝８０±２０℃の範囲と
するのが好適である。垂直磁気異方性を有する磁性膜の
磁気特性がこの様な範囲内にあれば、磁区形状は照射光
スポットの温度分布によりほぼ決まるので、磁区形状の
制御に有効である。

【００１１】磁気超解像再生用の磁性膜としては、例え
ば希土類元素を２３〜３０ａｔ％、Ｃｏを５〜１５％含
有するＧｄ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｎｄ（又はＰｒ，Ｓｍ）−Ｆ
ｅ−Ｃｏ等を用いることができる。この磁性膜は、通常
は面内磁化膜となり、レーザー光照射により記録層の磁
化が転写されることになる。その場合、磁気記録層の磁
化を良好に転写できる必要があり、そのために、キュリ
ー温度Ｔｃ＞２５０℃、保磁力Ｈｃ≦０．５ｋＯｅ（希
土類元素の副格子磁化優勢側）とするのが好適である。

【００１２】垂直磁気異方性を有する磁性膜と磁気超解
像再生用の磁性膜の間には、交換結合制御用の第３の磁
性膜を更に備えることもできる。この交換結合制御用の
第３の磁性膜は、超解像再生時に超解像再生層への記録
磁区の転写が良好に行われるように交換結合力を制御す
るためのもので、垂直磁気異方性を有する磁性膜と磁気
超解像再生用磁性膜の中間垂直磁気異方性エネルギーを
有し、キュリー温度Ｔｃ＝１００±５０℃の範囲、保磁
力Ｈｃ＜０．５ｋＯｅ（希土類元素の副格子磁化優勢
側）とするのが好適である。この磁性膜としては、例え
ば希土類元素を２３〜３０ａｔ％、Ｃｏを５〜１５％含
有するＧｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｇｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ，Ｇｄ−Ｈｏ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ，
Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ，Ｈｏ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ，Ｇｄ−
Ｔｂ−Ｄｙ（Ｈｏ）−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｔｂ−Ｄｙ（Ｈｏ）
−Ｆｅ−Ｃｏ等を用いることができる。

【００１３】前記磁性膜内に垂直磁気異方性エネルギー
が小さな領域が同心円状又は螺旋状に分布している磁性
膜は、垂直磁気異方性を有する磁性膜に同心円状又は螺
旋状にレーザー光を照射して例えば３５０℃以上に加熱
し、前記垂直磁気異方性を有する磁性膜の磁気特性に熱
変化を起こすことにより作製することができる。本発明
の光磁気記録媒体を用いる光磁気記録は、垂直磁気異方
性エネルギーが相対的に小さな領域間に挟まれた垂直磁
気異方性エネルギーが相対的に大きな領域に記録磁区を
形成するようにして記録を行うのが好ましい。垂直磁気
異方性エネルギーが相対的に小さな領域と大きな領域は
両領域の磁気光学効果の相違、すなわち反射又は透過レ
ーザー光の偏光の相違により検出することができる。

【００１４】記録磁区は磁化の向きを反転させることに
より形成してもよいし、磁化容易軸の向きを磁性膜表面
に対して垂直方向から平行方向に変化させることにより
形成してもよい。磁化容易磁区の向きを磁性膜表面に対
して垂直方向から平行方向に変化させる記録は、磁化容
易軸の磁極の向きにより記録を行う場合より、高出力の
レーザーを用いて磁性膜を例えば３５０℃以上に加熱
し、磁性膜の構造緩和を用いて記録すればよい。この場
合の記録磁区の検出は、磁化容易軸が基板に対して垂直
な方向を向いた部分と平行な方向を向いた部分の磁気光
学特性の違いを用いて行なえばよい。具体的には、反射
レーザー光の偏光方向がカー効果、或いは／及びファラ
デー効果により右向きに回転するか左向きに回転する
か、あるいは回転しないかを検出することにより記録磁
区を検出することができる。ただし、この場合の記録は
書き換え可能な記録ではなく、追記型の記録となる。ま
た、記録方式はピットポジション方式でもマーク長記録
方式でもよい。

【００１５】

【作用】垂直磁気異方性を有する磁性膜内に垂直磁気異
方性エネルギーが相対的に小さな領域、特に磁化容易軸
が面内方向を向いている領域を同心円状又は螺旋状に形
成し、その領域をガイドトラックとして使用することに
より、ガイドトラックによって磁区の成長が抑制、すな
わちピン止めされるので、環境温度やレーザー出力等の
記録条件が変動してもトラック幅方向のサイズが常に同
一である記録磁区を形成することができる。

【００１６】したがって、光磁気記録装置の使用環境条
件の変動や光磁気記録装置の設定条件の変動による記録
条件の変動が生じても、隣接トラックへの磁区のはみ出
しがない。これは、垂直磁気異方性エネルギーの違いに
より磁区の成長が止められるので、常に同一幅の記録磁
区が形成される。そのため、記録した情報を再生する場
合の信号クロストークの低減を図ることができる。換言
すると、トラック幅やガイドトラックの幅を狭くしても
トラック間の熱的干渉が発生することがないため、ディ
スクの半径方向の記録密度を高めることができる。ま
た、レーザー出力が多少大きくなっても記録磁区のサイ
ズが大きくなることがないため、従来適当な大きさの記
録磁区を形成するに必要なレーザー出力を見つけるため
に行っていた試し書きを省略することもできる。

【００１７】さらに、磁気超解像法を併用するとディス
クの半径方向だけでなく、トラック方向の記録密度を上
げることもできる。すなわち、本発明を用いることによ
り形成する磁区幅を制御できるので、磁気超解像法の欠
点を補うことができ、超高密度記録が実現できるととも
に、装置の簡素化を図ることができる。また、このガイ
ドトラックは記録トラックとの磁気光学特性の違いを利
用して容易に検出することができるので、情報を記録再
生するための位置決め手段として利用することができ
る。

【００１８】従来の、例えば凹凸の案内溝を用いるガイ
ドトラックは、フォトレジスト塗布、露光、現像等の工
程を経て形成されたスタンパをもとにレプリカ工程や射
出整形工程を経てディスク基板が作製される。一方、本
発明のガイドトラックは、垂直磁気異方性を有する磁性
膜に同心円状又は螺旋状にレーザー光を照射して例えば
３５０℃以上に加熱するだけで、フォトレジストの塗布
や現像といった工程を必要とすることなく極めて簡便に
形成することができる。

【００１９】また、凹凸の案内溝は、その凹凸の深さ、
幅、形状等の製作誤差がトラッキング誤差に結びつくの
であるが、どうしても±０．０８〜０．１５μｍ程度の
製作誤差が生じてしまい、これがトラック幅方向の記録
密度を上げることができない一因でもあった。本発明の
垂直磁気異方性の相違を利用するガイドトラックを用い
るとガイドトラック幅０．２〜０．３μｍ、記録トラッ
ク幅０．４μｍ程度のものを高精度に製作することがで
き、しかも上述のように隣接する記録トラック間のクロ
ストークがないので、従来１Ｇｂ／ｉｎ² 程度であった
記録密度を１．３Ｇｂ／ｉｎ² 程度以上に高めることが
できる。また、ガイドトラックの形成等微細加工を行う
ためには、レーザー光の波長を短くすることがさらに有
効である。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。 〔実施例１〕図２に断面構造を略示する光磁気記録媒体
を作製した。この光磁気記録媒体は、プラスチック基板
１１上に多重反射用のＳｉＮ_x 膜１２を７５ｎｍ、垂直
磁気異方性を有する磁性膜１３としてＴｂ₂₆Ｆｅ₆₇Ｃｏ
₇ を３０ｎｍ、保護膜１４としてのＳｉＮ_x 膜を２０ｎ
ｍ、その上に光反射膜としてのＡｌ合金膜１５を５０ｎ
ｍ積層したものである。ＳｉＮ_X 層はアルゴンと窒素の
混合ガス中でスパッタリングにより成膜し、その他の層
はアルゴンガス中でスパッタリングして成膜した。垂直
磁気異方性を有するＴｂ₂₆Ｆｅ₆₇Ｃｏ₇ からなる磁性膜
１３の保磁力Ｈｃは１０ｋＯｅ、キュリー温度Ｔｃは２
１０℃、補償温度Ｔcompは８０℃であった。なお、Ｓｉ
Ｎ_x 膜１２，１４はターゲットとしてＳｉ₃Ｎ₄ を用い
て成膜した。

【００２１】この光磁気記録媒体に波長３５０ｎｍのレ
ーザー光をスポット径０．４μｍ以下となるように収束
して照射し光スポット中心部分を３５０℃以上に加熱し
て、図１に断面を略示するように、磁性膜１３中に幅
０．２μｍの面内磁化領域、すなわちガイドトラック１
６を螺旋状に形成した。記録領域となる隣接面内磁化領
域間の垂直磁化領域１７の幅は０．５μｍとした。

【００２２】この光磁気記録媒体に、図５のブロック図
に要部を示す光磁気記録再生装置によって情報の記録再
生を行った。光磁気記録再生装置は、情報を記録するた
めの光磁気記録媒体１０と、記録再生を実現するための
光ヘッド５０と、光ヘッド５０から得られた再生信号を
情報に変換する処理系、記録媒体１０を回転駆動する手
段、及び記録媒体１０に対して光りヘッド５０を相対的
に移動させる駆動手段から構成される。光ヘッド５０は
レーザー光源５１、コリメータレンズ５２、偏光ビーム
スプリッタ５３、四分の一波長板５４、対物レンズ５
５、検光子５６、集光レンズ５７、光検出器５８等を備
える。

【００２３】情報の記録時は入力データビット列（情
報）が、符号器６１に入力され、符号器６１から出力さ
れる記録符号列が記録波形生成器６２に導かれ、記録波
形生成器６２によって得られる記録波形によってレーザ
ー駆動器６３が駆動され、記録符号列に応じた光強度が
レーザー光源５１から出力される。レーザー光はコリメ
ータレンズ５２で平行光線にされ、偏光ビームスプリッ
タ５３、四分の一波長板５４を通って対物レンズ５５に
より記録媒体１０上に絞り込まれる。

【００２４】情報の再生時は、記録媒体１０から反射さ
れた光が対物レンズ５５、四分の一波長板５４を通り、
偏光ビームスプリッタ５３で反射された後、検光子５６
を通り、レンズ５７で集光されて光検出器５８に導か
れ、電気信号に変換される。その信号は再生アンプ６４
に入力され、波形等化器６５、波形整形器６６でパルス
信号に変換される。そのパルス信号は、弁別器６７とＰ
ＬＬ６８に導かれる。ＰＬＬ６８から出力される同期信
号（パルス信号の基本周期に同期した信号）は、弁別器
６７に入力される。弁別器６７は、パルス信号と同期信
号から検出符号列を生成し、復号器６９によってデータ
ビット列（情報）を出力する。

【００２５】また、図示していないが、ガイドトラック
を検出して光ヘッド５０を記録トラックに追従させるサ
ーボ駆動機構を備える。図５に示す光磁気記録再生装置
に本実施例による光磁気記録媒体を装填し、波長６８０
ｎｍ、標準出力４．５ｍＷのレーザー光源を用いて記録
再生を行った。外部印加磁界強度は４００Ｏｅとした。
標準出力と標準出力の１．１倍の出力の２種類のレーザ
ー出力で情報記録を行ったところ、図３に示すような磁
区が形成された。図３（ａ）は標準出力で記録した磁区
１８を表し、図３（ｂ）は標準出力の１．１倍のレーザ
ー出力で記録した磁区１９を表す。このように、オーバ
ーパワーで記録しても、得られた磁区のトラック幅方向
寸法は同じになった。

【００２６】情報再生は２階微分方式を用い、ピットポ
ジション方式で記録した情報を再生したところ、記録レ
ーザーの出力を標準出力とした場合も標準出力の１．１
倍とした場合も全く同様に再生することができた。一
方、従来の案内溝方式でレーザー出力を１．１倍として
記録したところ、磁区が記録トラックの幅を超えて成長
し、隣接する記録トラックへ影響を及ぼし、ノイズやエ
ラーの原因となった。

【００２７】また、本実施例の記録媒体によると、記録
レーザーがオーバーパワーでも常に同一幅の記録磁区が
得られるので、原波形スライス方式により再生する場合
に特に有利である。これは、本実施例の記録媒体による
と、面内磁化部分により磁区の成長が抑制されるので記
録条件変動によらず常に同じ幅の磁区が得られるため、
原波形７１が図６（ａ）のように対称形となり、安定な
再生信号波形７２が得られるからである。これに対し
て、従来の記録媒体による原波形７３は形成される記録
磁区が涙型をしているため図６（ｂ）のように非対称と
なり、スライスの際にエッジ位置がずれて再生信号波形
７４が不安定になる可能性があり、特にマーク長記録の
場合にはエッジ位置がずれると直ちに誤信号の原因とな
る。本実施例の光磁気記録媒体を用いると、従来１Ｇｂ
／ｉｎ² が限度であった記録密度を１．５Ｇｂ／ｉｎ²
程度まで引き上げることができる。

【００２８】〔実施例２〕図７に断面構造を略示する光
磁気記録媒体を作製した。本実施例の光磁気記録媒体
は、磁気超解像再生用の磁性膜を備える。プラスチック
製基板８１上に、多重反射膜８２として厚さ７５ｎｍの
ＳｉＮ_x膜を形成し、その上に磁気超解像再生用の磁性
膜８３として厚さ２０ｎｍのＮｄ ₂₆Ｆｅ₆₄Ｃｏ₁₀を、記
録層８４として厚さ８０ｎｍのＴｂＦｅＣｏを、保護膜
８５として厚さ２００ｎｍのＳｉＮ_x 膜を形成した。Ｓ
ｉＮ_X 層はアルゴンと窒素の混合ガス中でスパッタリン
グにより成膜し、その他の層はアルゴンガス中でスパッ
タリングにより成膜した。垂直磁気異方性を有する磁性
膜８４であるＴｂＦｅＣｏの保磁力Ｈｃは１０ｋＯｅ、
キュリー温度Ｔｃは２１０℃、補償温度Ｔcompは８０℃
であり、超解像再生膜８３の保磁力Ｈｃは０．３ｋＯ
ｅ、キュリー温度Ｔｃは３００℃であった。ＳｉＮ_x 膜
８２，８５の成膜にはＳｉ₃Ｎ₄ をターゲットとして用
いた。

【００２９】この光磁気記録媒体の磁性膜８４中に実施
例１と同様の方法によって、幅０．２ｎｍの面内磁化領
域、すなわちガイドトラック８６を螺旋状に形成した。
ガイドトラック８６，８６間の垂直磁化領域、すなわち
記録トラック８７の幅は０．５μｍとした。

【００３０】図５に示す光磁気記録再生装置に本実施例
による光磁気記録媒体を装填し、波長５３５ｎｍ、標準
出力５．５ｍＷのレーザー光源を用い、外部印加磁界強
度を４００Ｏｅとして記録を行った。標準出力と標準出
力の１．１倍の出力の２種類のレーザー出力とし、
（１，７）ＲＬＬ変調方式で情報記録を行ったところ、
いずれの場合にもエラーを発生することなく記録再生を
行うことができた。本実施例の光磁気記録媒体とマーク
長記録方式とを併用すると、２．５Ｇｂ／ｉｎ² 程度ま
で記録密度を向上することができた。

【００３１】〔実施例３〕図８に、断面構造を模式的に
示す磁気記録媒体を作成した。直径５．２５インチのガ
ラスもしくはプラスチック製の円板状の基板９１上に、
まず、多重反射膜９２として窒化シリコンを７５ｎｍの
膜厚に形成した。次に、３層よりなる記録膜を形成し
た。まず、磁気超解像再生膜９３として、Ｇｄ₂₈Ｆｅ₆₂
Ｃｏ₁₀を２０ｎｍの膜厚に形成した。次に、交換結合制
御層９４として、Ｇｄ₁₃Ｔｂ₁₃Ｆｅ₆₆Ｃｏ₈ を１２ｎｍ
の膜厚に形成し、次に記録層９５としてＴｂ₂₆Ｆｅ₆₆Ｃ
ｏ₈ を５０ｎｍの膜厚に形成した。さらに、保護膜９６
として窒化シリコンを１５０ｎｍの膜厚に形成した。窒
化シリコン膜はアルゴンと窒素の混合ガス中でスパッタ
法により成膜し、その他の膜はアルゴンガス中でスパッ
タ法により成膜し、途中真空を破ることなく連続して積
層した。

【００３２】このようにして作製した光磁気記録媒体の
表面を保護膜９７としての紫外線硬化型樹脂によりコー
トした。そして、２枚の基板を、記録媒体を有する面同
志が向き合うようにして、接着剤により張り合わせた。
各磁性膜の磁気特性は、まず磁気超解像再生層９３が、
キュリー温度：Ｔｃ＞３００℃、保磁力：Ｈｃ＝０．１
ｋＯｅ（希土類元素リッチ）である。交換結合制御層９
４は、キュリー温度：Ｔｃ＝１２０℃、保磁力：Ｈｃ＜
０．１ｋＯｅ（希土類元素リッチ）である。また、記録
層９５は、キュリー温度：Ｔｃ＝２２０℃、保磁力：Ｈ
ｃ＞１０ｋＯｅ（希土類元素リッチ）である。

【００３３】この光磁気ディスクに、前記実施例２と同
様にして螺旋状にガイドトラックを形成した。ガイドト
ラック９８の幅は０．２ｎｍとし、記録トラック９９の
幅は０．５μｍとした。図５に示す光磁気記録再生装置
に本実施例による光磁気記録媒体を装填し、光源として
波長５３５ｎｍ、標準出力６．５ｍＷのレーザー光源を
用い、図９（ａ）に波形を示すマルチパルスによって記
録を行った。情報読み出し用に照射されるリードレベル
１０１は１．５ｍＷ、補助光レベル１０２は３．２ｍ
Ｗ、第１パルスは１０３は５．９ｍＷ、第２パルス１０
４、第３パルス１０５・・・は６．５ｍＷである。各パ
ルスのパルス幅は、装置から出力されるライトクロック
のパルス幅Ｔｗの半分とする。また、パルス１０３，１
０４，１０５等からなる１つの記録パルスの終了後には
熱遮断パルスが挿入される。光磁気ディスクの回転数は
３０００ｒｐｍ、記録位置はディスクの半径３０ｍｍに
位置する記録トラックとし、外部印加磁界は５００Ｏｅ
とした。

【００３４】変調方式は（８，９）ＲＬＬ変調方式と
し、標準出力と標準出力の１．１倍の出力の２種類のレ
ーザー出力で情報記録を行った。この記録媒体を再生し
たところ、いずれの場合にもエラーを発生することなく
再生を行うことができた。さらにマーク長記録方式を併
用すると、３Ｇｂ／ｉｎ² 程度まで記録密度を向上する
ことができる。記録パルスの形状は、図９（ｂ）に示す
ようにすべてのパルス１０３〜１０５の波高を同一とし
てもよい。

【００３５】〔実施例４〕前記実施例３に記載した０．
２ｎｍの螺旋状ガイドトラックと、幅０．５μｍの記録
トラックを有する光磁気ディスクを図５に示す光磁気記
録再生装置に装填し、波長５３０ｎｍのレーザー光源を
用い、ディスクの最内周（ｒ＝３０ｍｍ付近）、中周
（ｒ＝４５ｍｍ付近）及び最外周（ｒ＝６０ｍｍ付近）
に、レーザー出力を最内周に対しては６ｍＷ、中周に対
しては８ｍＷ、最外周に対しては１０ｍＷとし、それぞ
れ最短パターンと最長パターンの繰返しのパターンを基
準情報として記録した。変調方式として（１，７）ＲＬ
Ｌ方式を用い、ディスクのどの位置でも記録密度が等し
くなるゾーンＣＡＶ方式によって情報記録を行った。デ
ィスクの回転数は３０００ｒｐｍであり、記録密度は３
Ｇｂ／ｉｎ² とした。

【００３６】レーザー出力を０．８ｍＷとして再生を行
ったところ、再生信号振幅は、最内周位置で、最短パタ
ーンが３８０ｍＶであり、また、最長パターンが９５０
ｍＶであった。また、長さが最短パターンが０．４５μ
ｍ、最長パターンが２．３μｍである。また、ドメイン
間隔はそれぞれドメイン長と同一にした。そして、同一
の記録パターンを用いて記録のレーザーパワーを１０％
高くして記録した場合と比較した。その結果、いずれの
記録条件で記録した場合も、エッジシフトは、±１ｎｓ
以下で、記録条件による差が見られなかった。

【００３７】〔実施例５〕図７に断面構造を略示する前
記実施例２の光磁気記録媒体を用い、磁化容易軸を基板
に対して垂直方向から平行方向に変化させる方法によっ
て記録磁区を形成した。図５に示す光磁気記録再生装置
に前記光磁気記録媒体を装填し、波長５３５ｎｍ、標準
出力５．５ｍＷのレーザー光源を用い、記録磁区の形成
はレーザー出力を７．７ｍＷ（標準出力の１．４倍）と
した。外部磁界は印加しなかった。

【００３８】本実施例による記録方法は、非晶質磁性記
録膜の構造緩和による磁気特性の変化を利用するもの
で、レーザー出力を変調するだけで記録磁区の形成が可
能となる。磁性膜内の磁化状態を図１０に模式的に示
す。図１０（ａ）は、面内方向に磁化した２本のガイド
トラック１１２，１１３で挟まれた１本の記録トラック
１１４の模式的平面図であり、垂直磁化層１１６の中に
面内方向に磁化した記録磁区１１７が形成されている状
態を示す。図１０（ｂ）は、図１０（ｂ）に示した記録
トラック１１４の垂直断面を模式的に表したものであ
る。

【００３９】本実施例の記録方式にマーク長記録方式を
併用すると、２．５Ｇｂ／ｉｎ² 程度まで記録密度を向
上することができた。なお、本実施例のように磁化容易
軸を基板に対して垂直方向から平行方向へ変化させる記
録方法によると、追記型の光磁気記録媒体となる。

【００４０】前述の説明では、磁化の向きを反転させる
ことにより記録磁区を形成する記録方法と磁化容易軸の
向きを磁性膜表面に対して平行に変化させることにより
記録磁区を形成する記録方法とを別個に説明したが、こ
れら２種類の記録方法を併用しても良いことは言うまで
もない。また、各実施例で用いた記録層等の磁性材料は
あくまで例示にすぎず、他の磁性材料を用いても本発明
の作用効果を得ることができる。さらに、浮上磁気ヘッ
ドを用いて磁界変調記録方式を併用しても良いことが言
うまでもない。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、トラックピッチを従来
の案内溝方式よりつめることができるので、記録密度を
向上させることができる。さらに、垂直磁気異方性エネ
ルギーの変化する部分を設けることにより、記録磁区の
成長を抑制することができるので、記録条件の変動にと
もなって記録磁区のサイズが変動することによるエッジ
シフトやジッタを生じることがなく、安定した記録がで
きる。これにより、超高密度記録が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガイドトラックが形成された記録膜の磁化状態
を示す図

【図２】本発明による光磁気記録媒体の一実施例の断面
模式図。

【図３】ガイドトラックの作用を説明する図。

【図４】従来の光磁気記録媒体の断面模式図。

【図５】光磁気記録再生装置の要部ブロック図。

【図６】再生信号波形の説明図。

【図７】本発明による光磁気記録媒体の他の実施例の断
面模式図。

【図８】本発明による光磁気記録媒体の他の実施例の断
面模式図。

【図９】マルチパルス波形の説明図。

【図１０】磁化容易軸の向きを変化させる方法によって
記録磁区が形成された磁性膜内の磁化状態示す模式図。

【符号の説明】

１０…光磁気記録媒体、１１…基板、１２…多重反射
膜、１３…垂直磁気異方性磁性膜、１４…保護膜、１５
…光反射膜、１６…ガイドトラック、１７…垂直磁化領
域、１８，１９…磁区、４１…溝部、４２…平坦部、５
０…光ヘッド、５１…レーザー光源、５２…コリメータ
レンズ、５３…偏光ビームスプリッタ、５４…四分の一
波長板、５５…対物レンズ、５６…検光子、５７…レン
ズ、５８…光検出器、６５…波形等化器、６６…波形整
形器、６７…弁別器、６８…ＰＬＬ、６９…復号器、７
１，７３…原波形、７２，７４…再生信号波形、８１…
基板、８２…多重反射膜、８３…磁気超解像再生膜、８
４…記録層、８５…保護膜、８６…ガイドトラック、８
７…記録トラック、９１…基板、９２…多重反射膜、９
３…磁気超解像再生膜、９４…交換結合制御層、９５…
記録層、９６…保護層、９７…保護層、９８…ガイドト
ラック、９９…記録トラック、１０１…レードレベル、
１０２…補助光レベル、１０３，１０４，１０５…パル
ス、１１２，１１３…ガイドトラック、１１４…記録ト
ラック、１１６…垂直磁化層、１１７…記録磁区

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直磁気異方性を有する磁性膜を備え、
   該磁性膜内に垂直磁気異方性エネルギーが相対的に小さ
   な領域が同心円状又は螺旋状に分布していることを特徴
   とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記垂直磁気異方性エネルギーが相対的
   に小さな領域の磁化容易軸は面内方向を向いていること
   を特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 前記垂直磁気異方性エネルギーが相対的
   に小さな領域は記録磁区が形成されないガイドトラック
   として用いられ、前記垂直磁気異方性エネルギーが相対
   的に小さな領域間に挟まれた垂直磁気異方性エネルギー
   が相対的に大きな領域に記録磁区が形成されることを特
   徴とする請求項１又は２記載の光磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 前記垂直磁気異方性エネルギーが相対的
   に小さな領域の幅は０．０５〜０．２５μであり、該垂
   直磁気異方性エネルギーが相対的に小さな領域間に挟ま
   れた垂直磁気異方性エネルギーが相対的に大きな領域の
   幅は０．１〜０．５μであることを特徴とする請求項
   １，２又は３記載の光磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記磁性膜に対して光入射側に磁気超解
   像再生用の第２の磁性膜を更に備えることを特徴とする
   請求項１〜４記載の光磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 前記垂直磁気異方性を有する磁性膜は、
   保磁力Ｈｃ＞１０ｋＯｅ、キュリー温度Ｔｃ＝２００±
   ２０℃の範囲、補償温度Ｔcomp＝８０±２０℃の範囲、
   垂直磁気異方性エネルギーＫｕ≧３×１０⁴ Ｊ／ｍ³ で
   あり、前記磁気超解像再生用の第２の磁性膜は、キュリ
   ー温度Ｔｃ＞２５０℃、保磁力Ｈｃ≦０．５ｋＯｅであ
   ることを特徴とする請求項５記載の光磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 垂直磁気異方性エネルギーが相対的に小
   さな領域が同心円状又は螺旋状に分布している磁性膜と
   磁気超解像再生用の第２の磁性膜の間に交換結合制御用
   の第３の磁性膜を更に備えることを特徴とする請求項５
   又は６記載の光磁気記録媒体。
8. 【請求項８】 前記交換結合制御用の第３の磁性膜は、
   キュリー温度Ｔｃが１００±５０℃の範囲、保磁力Ｈｃ
   ＜０．５ｋＯｅであることを特徴とする請求項７記載の
   光磁気記録媒体。
9. 【請求項９】 同心円状又は螺旋状にレーザー光を照射
   して前記垂直磁気異方性を有する磁性膜の磁気特性に熱
   変化を起こすことにより前記垂直磁気異方性が相対的に
   小さな領域を作製することを特徴とする請求項１〜８の
   いずれか１項記載の光磁気記録媒体の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜８のいずれか１項に記載さ
    れた光磁気記録媒体を用い、垂直磁気異方性エネルギー
    が相対的に小さな領域間に挟まれた垂直磁気異方性エネ
    ルギーが相対的に大きな領域に記録磁区を形成すること
    を特徴とする光磁気記録方法。
11. 【請求項１１】 磁性膜を含む光磁気記録媒体に外部磁
    界を印加すると共にレーザー光を照射して記録磁区を形
    成する光磁気記録法方において、 磁化容易軸が膜表面に対して垂直方向に向いた第１の領
    域と平行方向に向いた第２の領域とが交互に同心円状又
    は螺旋状に配置された磁性膜を用い、前記第１の領域と
    第２の領域を照射されたレーザー光の偏光面の回転方向
    の変化により識別し、前記第１の領域に記録磁区を形成
    することを特徴とする光磁気記録方法。
12. 【請求項１２】 前記記録磁区は磁化の向きを反転させ
    ることにより形成することを特徴とする請求項１１記載
    の光磁気記録方法。
13. 【請求項１３】 前記記録磁区は磁化容易軸の向きを磁
    性膜表面に対して平行に変化させることにより形成する
    ことを特徴とする請求項１１記載の光磁気記録方法。
14. 【請求項１４】 請求項１〜８のいずれか１項に記載さ
    れた光磁気記録媒体と、光磁気記録媒体駆動手段と、外
    部磁界印加手段と、光源と、光検出器と、前記光源と光
    検出器の間の光路中に配置された偏光手段及び偏光面の
    回転を検出する手段と、信号処理手段とを含むことを特
    徴とする光磁気記録再生装置。