JPH0746444B2 - 光磁気メモリ用媒体及び該媒体を使用した記録方法 - Google Patents
光磁気メモリ用媒体及び該媒体を使用した記録方法Info
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- JPH0746444B2 JPH0746444B2 JP2573586A JP2573586A JPH0746444B2 JP H0746444 B2 JPH0746444 B2 JP H0746444B2 JP 2573586 A JP2573586 A JP 2573586A JP 2573586 A JP2573586 A JP 2573586A JP H0746444 B2 JPH0746444 B2 JP H0746444B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光磁気メモリ用媒体、及びこの媒体を使用して
情報を記録する方法に関する。
情報を記録する方法に関する。
光磁気メモリは、一種の磁気記録であるので、記録情報
の書き換えが可能であるという長所を有する反面、誤操
作による若しくは予想のつかない外部磁界の印加によっ
て消去すべきでない情報までもが消滅してしまう欠点が
ある。一方、ドロー（DRAW）タイプの光メモリは外部磁
界に対しては安定であり、上述のような情報の消滅は起
きないが、記録情報の書き換えができない。
の書き換えが可能であるという長所を有する反面、誤操
作による若しくは予想のつかない外部磁界の印加によっ
て消去すべきでない情報までもが消滅してしまう欠点が
ある。一方、ドロー（DRAW）タイプの光メモリは外部磁
界に対しては安定であり、上述のような情報の消滅は起
きないが、記録情報の書き換えができない。
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、一旦書き
込んだ情報が書き換え可能であって、しかも一方で、書
き込んだ情報が外部磁界に対して安定で通常起こりうる
不測の事態によって消滅しないようにすることのできる
光磁気記録メモリ用媒体及びこの媒体を使用した記録方
法を提供することにある。
込んだ情報が書き換え可能であって、しかも一方で、書
き込んだ情報が外部磁界に対して安定で通常起こりうる
不測の事態によって消滅しないようにすることのできる
光磁気記録メモリ用媒体及びこの媒体を使用した記録方
法を提供することにある。
上記目的は以下の本発明によって達成できる。即ち、本
発明は、光の入射側に配置された透明な反強磁性体より
成る反強磁性層と、該反強磁性体のネール温度よりも高
いキュリー温度を有する低保磁力の強磁性体より成る強
磁性層とを少なくとも含む二層以上の多層膜を有して成
る光磁気メモリ用媒体であって、該反強磁性層の磁気モ
ーメントと該強磁性層の磁気モーメントとが、該両層の
界面において交換相互作用によって、平行または反平行
であると共に該反強磁性体の膜厚はカー効果をエンハン
スする膜厚に調整されていることを特徴とする光磁気メ
モリ用媒体である。もう１つの本発明は、光の入射側に
配置された透明な反強磁性体より成る反強磁性層と、該
反強磁性体のネール温度よりも高いキュリー温度を有す
る低保磁力の強磁性体より成る強磁性層とを少なくとも
含む二層以上の多層膜を有して成り、該反強磁性層の磁
気モーメントと該強磁性層の磁気モーメントとが、該両
層の界面において交換相互作用によって平行または反平
行であると共に該反強磁性体の膜厚はカー効果をエンハ
ンスする膜厚に調整されていることを特徴とする光磁気
メモリ用媒体に対して、レーザー光を該反強磁性体側か
ら局所的に照射し該反強磁性層をネール温度以上の温度
Ｔに加熱すると同時に、該温度Ｔで該強磁性層自身の保
磁力より大きな外部磁界を印加して記録を行うことを特
徴とする光磁気記録方法である。
発明は、光の入射側に配置された透明な反強磁性体より
成る反強磁性層と、該反強磁性体のネール温度よりも高
いキュリー温度を有する低保磁力の強磁性体より成る強
磁性層とを少なくとも含む二層以上の多層膜を有して成
る光磁気メモリ用媒体であって、該反強磁性層の磁気モ
ーメントと該強磁性層の磁気モーメントとが、該両層の
界面において交換相互作用によって、平行または反平行
であると共に該反強磁性体の膜厚はカー効果をエンハン
スする膜厚に調整されていることを特徴とする光磁気メ
モリ用媒体である。もう１つの本発明は、光の入射側に
配置された透明な反強磁性体より成る反強磁性層と、該
反強磁性体のネール温度よりも高いキュリー温度を有す
る低保磁力の強磁性体より成る強磁性層とを少なくとも
含む二層以上の多層膜を有して成り、該反強磁性層の磁
気モーメントと該強磁性層の磁気モーメントとが、該両
層の界面において交換相互作用によって平行または反平
行であると共に該反強磁性体の膜厚はカー効果をエンハ
ンスする膜厚に調整されていることを特徴とする光磁気
メモリ用媒体に対して、レーザー光を該反強磁性体側か
ら局所的に照射し該反強磁性層をネール温度以上の温度
Ｔに加熱すると同時に、該温度Ｔで該強磁性層自身の保
磁力より大きな外部磁界を印加して記録を行うことを特
徴とする光磁気記録方法である。
本発明を以下に詳細に説明する。本発明の光磁気メモリ
用媒体は、図１（ａ）に示すように、強磁性層１と反強
磁性層２とからなる交換結合二層膜を基本構造とする。
なお、この二層膜を支持する基板、例えばガラス、プラ
スチックは省略してある。
用媒体は、図１（ａ）に示すように、強磁性層１と反強
磁性層２とからなる交換結合二層膜を基本構造とする。
なお、この二層膜を支持する基板、例えばガラス、プラ
スチックは省略してある。
強磁性層１は強磁性体（本発明においてはフェリ磁性体
も含む）より成り、該強磁性体は低保磁力を有し、且つ
反強磁性層２を構成する反強磁性のネール温度よりも高
い（好ましくは50℃以上高い）キュリー温度を有する。
ここで「低保磁力」とは、反強磁性体のネール温度以上
の条件下で通常のコイルあるいは磁石が発生する磁界
（大きくても１〜2kOe,一般的には数100Oe程度）で磁化
反転する程度の保磁力という意味である。
も含む）より成り、該強磁性体は低保磁力を有し、且つ
反強磁性層２を構成する反強磁性のネール温度よりも高
い（好ましくは50℃以上高い）キュリー温度を有する。
ここで「低保磁力」とは、反強磁性体のネール温度以上
の条件下で通常のコイルあるいは磁石が発生する磁界
（大きくても１〜2kOe,一般的には数100Oe程度）で磁化
反転する程度の保磁力という意味である。
反強磁性層２を構成する反強磁性体は、図１（ａ）に示
すように、磁気モーメントが互いに反平行に配列してい
て、マクロ的には正味の磁化は存在しない。そして、こ
の二層膜では量子学的な交換相互作用により、強磁性層
１の磁気モーメントと反強磁性層２の磁気モーメントと
は、界面において平行または反平行になっている（図で
は平行）。なお、平行になるか反平行になるかは原子の
種類あるいは原子間距離によって変わる。
すように、磁気モーメントが互いに反平行に配列してい
て、マクロ的には正味の磁化は存在しない。そして、こ
の二層膜では量子学的な交換相互作用により、強磁性層
１の磁気モーメントと反強磁性層２の磁気モーメントと
は、界面において平行または反平行になっている（図で
は平行）。なお、平行になるか反平行になるかは原子の
種類あるいは原子間距離によって変わる。
上記のような光磁気メモリー用媒体を使用する本発明の
記録方式の原理は以下のとおりである。まずはじめに、
図１（ｂ）に示すように、媒体に矢印方向の磁界Ｈを印
加し、次に反強磁性層側からレーザー光をレンズ３によ
って集光し膜にあて媒体の一部の温度を反強磁性体のネ
ール温度以上の温度Ｔに上昇させる。温度Ｔは必ずしも
上限はないが、不必要に高くなくてもよく、強磁性体の
キュリー温度以下でよい。
記録方式の原理は以下のとおりである。まずはじめに、
図１（ｂ）に示すように、媒体に矢印方向の磁界Ｈを印
加し、次に反強磁性層側からレーザー光をレンズ３によ
って集光し膜にあて媒体の一部の温度を反強磁性体のネ
ール温度以上の温度Ｔに上昇させる。温度Ｔは必ずしも
上限はないが、不必要に高くなくてもよく、強磁性体の
キュリー温度以下でよい。
光磁気メモリ用媒体が温度Ｔに達すると、反強磁性体に
磁気的な配列がなくなり、強磁性層１は本来の保磁力の
小さい状態になり、磁界Ｈにより強磁性層１に反転磁区
４が生じる。このときの磁界Ｈの大きさは温度Ｔにおい
て強磁性体が磁化反転するための磁界以上、即ち、温度
Ｔでの強磁性体自身の保磁力以上が、必要である。
磁気的な配列がなくなり、強磁性層１は本来の保磁力の
小さい状態になり、磁界Ｈにより強磁性層１に反転磁区
４が生じる。このときの磁界Ｈの大きさは温度Ｔにおい
て強磁性体が磁化反転するための磁界以上、即ち、温度
Ｔでの強磁性体自身の保磁力以上が、必要である。
次いで温度を下げて反強磁性体のネール温度以下にする
と、反強磁性体は再び磁気的に配列するが、このとき、
強磁性層１のスピンと反強磁性層２のスピンには交換相
互作用が働く（図では平行）。この相互作用によって、
図１（ｃ）の示すように反強磁性層２には記録情報に対
応した磁気モーメントの配列５ができ、強磁性層１には
交換力によって実行的にσw/2Ms hだけの磁界が反強磁
性層２から印加される。この磁界によって、本来保持力
の小さな強磁性層１は（強磁性層１の本来の保持力を無
視すると）見かけ上保持力がσw/2Ms hに増加し、記録
情報を安定に保持することができる。ここで、σｗは二
層の界面にできる一種の磁壁のエネルギー密度、Msは強
磁性層の飽和磁化、ｈは強磁性層の膜厚である。
と、反強磁性体は再び磁気的に配列するが、このとき、
強磁性層１のスピンと反強磁性層２のスピンには交換相
互作用が働く（図では平行）。この相互作用によって、
図１（ｃ）の示すように反強磁性層２には記録情報に対
応した磁気モーメントの配列５ができ、強磁性層１には
交換力によって実行的にσw/2Ms hだけの磁界が反強磁
性層２から印加される。この磁界によって、本来保持力
の小さな強磁性層１は（強磁性層１の本来の保持力を無
視すると）見かけ上保持力がσw/2Ms hに増加し、記録
情報を安定に保持することができる。ここで、σｗは二
層の界面にできる一種の磁壁のエネルギー密度、Msは強
磁性層の飽和磁化、ｈは強磁性層の膜厚である。
強磁性層１の見かけの保磁力が向上するためばかりでな
く、反強磁性層２が本来記録を受け持っているので、記
録情報は、外部磁界に対して非常に安定となる。すなわ
ち、図２（ａ）のように、外部磁界Ｈによって強磁性層
１の記録情報が損なわれても、反強磁性層２の磁気モー
メントの配列は保たれたままなので、磁界をとりさる
と、その記録情報はほぼ可逆的にもとの状態に戻る（図
２（ｂ））。なお、反強磁性層２に一旦記録された配列
をそのネール温度以下で消去するためには、分子磁界程
度の非常に大きな磁界が必要であり、これは通常得られ
る磁界よりもはるかに大きい。
く、反強磁性層２が本来記録を受け持っているので、記
録情報は、外部磁界に対して非常に安定となる。すなわ
ち、図２（ａ）のように、外部磁界Ｈによって強磁性層
１の記録情報が損なわれても、反強磁性層２の磁気モー
メントの配列は保たれたままなので、磁界をとりさる
と、その記録情報はほぼ可逆的にもとの状態に戻る（図
２（ｂ））。なお、反強磁性層２に一旦記録された配列
をそのネール温度以下で消去するためには、分子磁界程
度の非常に大きな磁界が必要であり、これは通常得られ
る磁界よりもはるかに大きい。
記録手段としては、半導体レーザー、あるいはHe−Neレ
ーザーなどが用いられる。一方、情報の読み出しには、
強磁性層が読み出し層としての機能を有し、同じレーザ
ーを用いて、パワーを下げて記録媒体に照射し、カー効
果を利用して強磁性層から読み出す。あるいは、従来の
磁気ヘッドを用いてもよい。
ーザーなどが用いられる。一方、情報の読み出しには、
強磁性層が読み出し層としての機能を有し、同じレーザ
ーを用いて、パワーを下げて記録媒体に照射し、カー効
果を利用して強磁性層から読み出す。あるいは、従来の
磁気ヘッドを用いてもよい。
本発明においては反強磁性体が透明であり、光の入射側
に反強磁性層を配置してカー効果を利用して読み出しを
行なうものであり、しかも、反強磁性体の膜厚をカー効
果をエンハンスする膜厚に調整してあるので、読み出し
特性が改善できる。
に反強磁性層を配置してカー効果を利用して読み出しを
行なうものであり、しかも、反強磁性体の膜厚をカー効
果をエンハンスする膜厚に調整してあるので、読み出し
特性が改善できる。
上記記録方式に使用できる本発明の光磁気メモリ用媒体
の他の態様として、強磁性層を反強磁性層ではさんだ構
成がある。この構成では交換力によって強磁性層に印加
される実効的な磁界は、σw/2Ms hからσw/Ms hと２倍
の大きさになるので、さらに磁気特性が改善される。
の他の態様として、強磁性層を反強磁性層ではさんだ構
成がある。この構成では交換力によって強磁性層に印加
される実効的な磁界は、σw/2Ms hからσw/Ms hと２倍
の大きさになるので、さらに磁気特性が改善される。
σｗの値が小さく、Msの値が大きくてσw/2Ms hの値が
あまり大きくならないような場合には、非常に薄い強磁
性体と非常に薄い反強磁性体を何層にも重ねて、強磁性
層の全体の膜厚を厚くすることにより、磁気特性の向上
を図ることができる。
あまり大きくならないような場合には、非常に薄い強磁
性体と非常に薄い反強磁性体を何層にも重ねて、強磁性
層の全体の膜厚を厚くすることにより、磁気特性の向上
を図ることができる。
強磁性層も反強磁性層もどちらもその磁気モーメントが
膜面に対して垂直に向く性質があれば、垂直磁気記録を
行なうことができる。また、反強磁性層の磁気モーメン
トが膜面に対して垂直であって、強磁性層が面内磁化膜
の場合であっても、σw/2Ms hの値が強磁性層の実効的
異方性磁界より大きくなるように調節すれば、強磁性層
の磁化を外部磁界が０でも膜面に対して垂直方向に向け
ることができる。
膜面に対して垂直に向く性質があれば、垂直磁気記録を
行なうことができる。また、反強磁性層の磁気モーメン
トが膜面に対して垂直であって、強磁性層が面内磁化膜
の場合であっても、σw/2Ms hの値が強磁性層の実効的
異方性磁界より大きくなるように調節すれば、強磁性層
の磁化を外部磁界が０でも膜面に対して垂直方向に向け
ることができる。
本発明の光磁気メモリ用媒体に使用できる強磁性体とし
ては、例えば通常よく知られているFe,Co,Niあるいはこ
れらの合金がある。これらのキュリー温度はそれぞれ10
40K,1390K,630Kである。また、本発明の光磁気メモリ用
媒体に使用できる反強磁性体としては、例えばCr2O3,Mn
O,FeS,CoO,NiOがある。これらのネールはそれぞれ307K,
122K,593K,293K,520Kであり、このなかではNiOがいちば
ん適している。
ては、例えば通常よく知られているFe,Co,Niあるいはこ
れらの合金がある。これらのキュリー温度はそれぞれ10
40K,1390K,630Kである。また、本発明の光磁気メモリ用
媒体に使用できる反強磁性体としては、例えばCr2O3,Mn
O,FeS,CoO,NiOがある。これらのネールはそれぞれ307K,
122K,593K,293K,520Kであり、このなかではNiOがいちば
ん適している。
本発明の光磁気メモリ用媒体は、通常の蒸着装置あるい
はスパッタ装置を用いて作製される。交換結合は、二層
間の界面を通じて働くので、二層の界面には特に注意を
要する。界面に不要な酸素、窒素、水分などが吸着しな
ように、記録媒体の作製においては二層を真空を破るこ
となく続けて作製することが望ましい。
はスパッタ装置を用いて作製される。交換結合は、二層
間の界面を通じて働くので、二層の界面には特に注意を
要する。界面に不要な酸素、窒素、水分などが吸着しな
ように、記録媒体の作製においては二層を真空を破るこ
となく続けて作製することが望ましい。
記録に先だって媒体の酸化状態を一方向に揃えるために
は、記録と同じ原理で磁界を印加しながらレーザー光で
媒体を全面にわたって走査するか、媒体全体を反強磁性
体のネール温度まで加熱したのち、磁界を印加しながら
媒体を冷却すればよい。
は、記録と同じ原理で磁界を印加しながらレーザー光で
媒体を全面にわたって走査するか、媒体全体を反強磁性
体のネール温度まで加熱したのち、磁界を印加しながら
媒体を冷却すればよい。
なお、本発明を応用すれば、外部磁界に対して非常に安
定な磁気テープ、磁気カードなどを作製することができ
る。
定な磁気テープ、磁気カードなどを作製することができ
る。
強磁性体としてNi（厚さ：約250Å、キュリー点:630
k）、反強磁性体としてNiO（厚さ:500Å、ネール温度:5
20k）をガラス基板上にスパッタ装置を用いて、真空を
破ることなく順次成膜し、本発明に係る光磁気メモリ用
媒体を作製した。記録を行なう前に、該媒体をNiOのネ
ール温度以上まで加熱したのち、磁界を印加しながら冷
却しNi層の磁化状態を一方向へ揃えておいた。
k）、反強磁性体としてNiO（厚さ:500Å、ネール温度:5
20k）をガラス基板上にスパッタ装置を用いて、真空を
破ることなく順次成膜し、本発明に係る光磁気メモリ用
媒体を作製した。記録を行なう前に、該媒体をNiOのネ
ール温度以上まで加熱したのち、磁界を印加しながら冷
却しNi層の磁化状態を一方向へ揃えておいた。
500 Oeの磁界を印加しながら、反強磁性層側からレー
ザー光（波長:780nm）による加熱により記録を行なっ
た。カー効果により、記録部分と未記録部分でNiのヒス
テリシスループのシフトの量が異なっていることを確認
し、実際に記録が行なわれていることが確められ、更に
は、カー効果のエンハンス効果により読み出し特性の改
善も確められた。Niの該両部分の磁化状態の違いは、20
kOeの外部磁界を印加したのちにも観察され、外部磁界
に対して非常に安定であることが分かった。
ザー光（波長:780nm）による加熱により記録を行なっ
た。カー効果により、記録部分と未記録部分でNiのヒス
テリシスループのシフトの量が異なっていることを確認
し、実際に記録が行なわれていることが確められ、更に
は、カー効果のエンハンス効果により読み出し特性の改
善も確められた。Niの該両部分の磁化状態の違いは、20
kOeの外部磁界を印加したのちにも観察され、外部磁界
に対して非常に安定であることが分かった。
以上説明したように、反強磁性体の記録層と、強磁性体
の読み出し層とからなる交換結合二層膜を基本構造とす
る光磁気メモリ用媒体を用いた記録方式では、書き込ま
れた記録が外部磁界に対して非常に安定で、不測の事態
によって消滅してしまうようなことが実質的にない上
に、必要に応じて透明な反強磁性層を光の入射側に配置
しカー効果をエンハンスする膜厚に調整してあるので、
読み出し特性が改善されており、実用上非常に有益であ
る。
の読み出し層とからなる交換結合二層膜を基本構造とす
る光磁気メモリ用媒体を用いた記録方式では、書き込ま
れた記録が外部磁界に対して非常に安定で、不測の事態
によって消滅してしまうようなことが実質的にない上
に、必要に応じて透明な反強磁性層を光の入射側に配置
しカー効果をエンハンスする膜厚に調整してあるので、
読み出し特性が改善されており、実用上非常に有益であ
る。
図１（ａ）〜（ｃ）は、強磁性層と反強磁性層からなる
光磁メモリ用媒体と、記録過程を示したものであり、図
２（ａ），（ｂ）は、この媒体の外部磁界に対する記録
磁区の安定性を示したものである。 １は強磁性層、２は反強磁性層、３は集光レンズ、４は
強磁性層に書き込まれた磁区、５は記録情報に対応した
磁気モーメントの配列。
光磁メモリ用媒体と、記録過程を示したものであり、図
２（ａ），（ｂ）は、この媒体の外部磁界に対する記録
磁区の安定性を示したものである。 １は強磁性層、２は反強磁性層、３は集光レンズ、４は
強磁性層に書き込まれた磁区、５は記録情報に対応した
磁気モーメントの配列。
Claims (2)
- 【請求項１】光の入射側に配置された透明な反強磁性体
より成る反強磁性層と、該反強磁性体のネール温度より
も高いキュリー温度を有する低保磁力の強磁性体より成
る強磁性層とを少なくとも含む二層以上の多層膜を有し
て成る光磁気メモリ用媒体であって、該反強磁性層の磁
気モーメントと該強磁性層の磁気モーメントとが、該両
層の界面において交換相互作用によって、平行または反
平行であると共に該反強磁性体の膜厚はカー効果をエン
ハンスする膜厚に調整されていることを特徴とする光磁
気メモリ用媒体。 - 【請求項２】光の入射側に配置された透明な反強磁性体
より成る反強磁性層と、該反強磁性体のネール温度より
も高いキュリー温度を有する低保磁力の強磁性体より成
る強磁性層とを少なくとも含む二層以上の多層膜を有し
て成り、該反強磁性層の磁気モーメントと該強磁性層の
磁気モーメントとが、該両層の界面において交換相互作
用によって平行または反平行であると共に該反強磁性体
の膜厚はカー効果をエンハンスする膜厚に調整されてい
ることを特徴とする光磁気メモリ用媒体に対して、レー
ザー光を該反強磁性体側から局所的に照射し該反強磁性
層をネール温度以上の温度Ｔに加熱すると同時に、該温
度Ｔで該強磁性層自身の保磁力より大きな外部磁界を印
加して記録を行うことを特徴とする光磁気記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2573586A JPH0746444B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 光磁気メモリ用媒体及び該媒体を使用した記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2573586A JPH0746444B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 光磁気メモリ用媒体及び該媒体を使用した記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62184644A JPS62184644A (ja) | 1987-08-13 |
| JPH0746444B2 true JPH0746444B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=12174072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2573586A Expired - Fee Related JPH0746444B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 光磁気メモリ用媒体及び該媒体を使用した記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746444B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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| JP2004531845A (ja) * | 2001-04-12 | 2004-10-14 | ライプニッツ−インスティトゥート フュア フェストケルパー− ウント ヴェルクシュトフフォルシュング ドレスデン エー ファオ | 反強磁性層系およびこの形式の反強磁性層系への磁気的なデータ記憶のための方法 |
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| WO2014102728A1 (en) | 2012-12-26 | 2014-07-03 | Kalyoncu Yemliha Bilal | A three dimensional opto-magnetic data storage system and method |
Family Cites Families (1)
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-
1986
- 1986-02-10 JP JP2573586A patent/JPH0746444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62184644A (ja) | 1987-08-13 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |