JPH076435A - 光磁気記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 初期化磁石を用いずに直接積層二層膜構成の
光磁気記録媒体に直接オーバーライト動作を行なうこと
ができる光磁気記録方法を提供する。 【構成】 記憶層３に直接に積層されていて面に垂直な
方向で特定な向きに着磁させてある補助層４を備えてい
る光磁気記録媒体の２値記録を、記録層のキュリー温度
と補助層のキュリー温度との双方の温度よりも低い温度
領域内に予め設定した高低２つの記録温度Ｔｈ＞Ｔｌで
行なう。光磁気記録媒体に補助層４の磁化によって記録
層３に与えられている磁界の向きとは逆向きの記録バイ
アス磁界Ｈｂを与えておく。記録層側から強度変調され
ている記録用光ビームを入射させ、記録層３と補助層４
とを前記した高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌに加熱し、
低い記録温度Ｔｌに加熱された後の冷却過程では、補助
層４の磁化の態様が磁気的交換相互作用により記録層３
に記録されるように、高い記録温度Ｔｈに加熱された後
の冷却過程においては、記録層への記録が記録バイアス
磁界Ｈｂによって行なわれるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁性材料における熱による磁気特性の変
化を利用して磁気記録媒体の磁性層に記録情報と対応し
た磁化の変化によって情報の記録を行なったり、前記し
た磁気記録媒体の磁性層に記録されていた記録情報と対
応した磁化の変化の状態をファラディ効果やカー効果な
どのような磁気に付随する光学効果を利用して読出すよ
うにした光磁気記録再生方式は、前記の磁性層として垂
直磁化膜を使用することにより高密度記録再生が可能な
ために、各種の光磁記記録媒体を使用した多くの方式が
提案されており、近年になって円盤状の光磁気記録媒体
を用いた光磁気ディスクメモリについて、書換えができ
る大容量ファイルとして盛んに研究開発が行われて、商
品化されている例も見られるに至っている。

【０００３】さて、従来から、光磁気ディスクにおいて
直接にオーバーライトを実現できるようにするための手
段としては、例えば（1)回転する光磁気ディスクを一定
の光強度の微小なスポットで照射するとともに、記録バ
イアス磁界強度を記録の対象にされている情報信号によ
って強度変調して光磁気ディスクにオーバーライトを行
なう。（2)例えば特開昭６２ー１７５９４８号公報、そ
の他の文献に開示されているように重希土類金属と遷移
金属との非晶質合金により高保磁力と低キュリー温度を
有していて記録再生のための記録層として機能する磁性
層と、重希土類金属と遷移金属との非晶質合金により低
保磁力と高キュリー温度を有していて書込みの補助を行
なう補助層としての機能を有する磁性層とを備えて構成
された二層型の光磁気ディスクを用いてオーバーライト
を行なう。（3)例えば、特開昭６３ー２６８１０３号公
報、特開平１ー２４１０５１号公報、その他の文献等に
開示されているように、前記した二層型の光磁気ディス
クにおける重希土類金属と遷移金属との非晶質合金によ
る記録層や補助層などの他に、少なくとも初期化層を備
えて構成させた三層型、あるいは四層型の光磁気ディス
クを用いてオーバーライトを行なう。等の各種の提案が
行なわれて来ていることは周知のとおりである。

【０００４】ところが、前記した（1)の既提案は記録の
対象にされている情報信号によって磁界を発生させるこ
とが必要とされるために、高密度記録に対しては高い周
波数で変化する高周波磁界を発生させなければならない
が、周知のように高周波で充分な強度の磁界を発生させ
ることは困難であるから、この（1)の光磁気オーバーラ
イト方式では情報の転送速度を大にすることは困難であ
り高密度記録再生を実現することが容易でないという点
が問題になる。前記した（1)の光磁気オーバーライト方
式における情報の転送速度を大にすることが困難である
という問題点は、(2),(3)に示した既提案の光磁気ディ
スクを使用すれば解消できる。しかし、前記した(2)の
二層型の光磁気ディスクは、補助層としての機能を有す
る磁性層の初期化のための外部磁界の印加手段と、記録
時に必要とされるバイアス磁界の印加手段との２つの外
部磁界が不可欠とされており、そのために装置が大型化
するという点が問題になる他、前記した(2)の二層型の
光磁気ディスク及び(3)の三層型の光磁気ディスクは、
記録層として機能する磁性層と書込みの補助を行なう補
助層として機能する磁性層、その他の磁性層として、そ
れぞれ必要な磁気特性を有するものとして構成させるこ
とが困難であるという点が問題になることが従来から指
摘されて来ている。

【０００５】すなわち、前記した(2)の二層型の光磁気
ディスクは、重希土類金属と遷移金属との非晶質合金に
より高保磁力Ｈc1と低キュリー温度Ｔc1を有していて記
録再生のための記録層として機能する磁性層と、重希土
類金属と遷移金属との非晶質合金により低保磁力Ｈc2と
高キュリー温度Ｔc2を有していて書込みの補助を行なう
補助層としての機能を有する磁性層とが、磁気的交換相
互作用を生じるように直接に積層されている構成とされ
ており、また、光磁気ディスクへの記録動作のために、
初期化のための磁界Ｈｉを発生する永久磁石と、情報の
記録時に用いられるバイアス磁界Ｈｂとを発生させる永
久磁石とを使用することが必要とされていて、前記した
二層型の光磁気ディスクの記録層の保磁力Ｈc1と、補助
層の保磁力Ｈc2と、初期化のための磁界強度Ｈｉと、バ
イアス磁界の磁界強度Ｈｂとの間には、Ｈc1＞Ｈｉ＞Ｈ
c2＞Ｈｂの関係を満足するようにされており、また前記
した二層型の光磁気ディスクの記録層のキュリー温度Ｔ
c1と、補助層のキュリー温度Ｔc2との間には、Ｔc2＞Ｔ
c1の関係を満足するものとされている。

【０００６】そして、結像レンズによって集光されたレ
ーザ光で加熱される二層型の光磁気ディスクの磁性層
は、記録層に対して情報「１」を記録する際にはレーザ光
の照射により、記録層のキュリー温度Ｔc1と、補助層の
キュリー温度Ｔc2とに対して、Ｔc2＞Ｔp1＞Ｔc1の関係
に在る温度Ｔp1に加熱され、また、記録層に対して情報
「０」を記録する際にはレーザ光の照射により、二層型
の光磁気ディスクの磁性層の温度が、補助層のキュリー
温度Ｔc2よりも高い温度Ｔpoにされる。前記した二層型
の光磁気ディスクにおけるオーバライトの動作は次のよ
うにして行なわれる。特定な方向に回転している二層型
の光磁気ディスクにおける記録層と、書込みの補助を行
なう補助層とが、初期化磁界を発生している永久磁石に
よって発生されている初期化磁界Ｈｉ中に入ると、室温
における保磁力と初期化磁界強度との関係が、既述のよ
うにＨc1＞Ｈｉ＞Ｈc2の関係にあるために、記録層の磁
化の状態は前記した初期化磁界によっても変化すること
はないが、書込みの補助を行なう補助層の磁化の方向
は、前記の初期化磁界Ｈｉによって初期化磁界Ｈｉの方
向に整列される。

【０００７】レーザ光強度を記録層のキュリー温度Ｔc1
よりは高く、補助層のキュリー温度Ｔc2よりは低いＴc2
＞Ｔp1＞Ｔc1の関係に在る温度Ｔp1となるように、前記
した記録層と補助層からなる磁性層を加熱すると、記録
層のキュリー温度Ｈc1以上に加熱された記録層は一たん
磁化を失なうが、補助層はそれのキュリー温度Ｔc2に達
しない温度までにしか加熱されないために、補助層の磁
化の状態は初期化磁界Ｈｉの方向に磁化された状態のま
まに保持されている。前記した補助層の磁化の状態は、
バイアス磁界発生用の永久磁石によって発生されたＨc2
＞Ｈｂの関係にあるバイアス磁界Ｈｂの印加によっても
変化しない。そして、光磁気ディスクの回転に伴ってレ
ーザ光が照射していた部分がレーザ光の照射位置からず
れて、記録層の温度がそれのキュリー温度Ｔc1以下に低
下すると、磁気的交換相互作用によって補助層の磁化が
記録層に記録されて、情報「１」を表わす上向きの磁化
が記録層に記録されることになる。

【０００８】次に記録層に情報「０」を記録する場合に
は、記録層のキュリー温度Ｔc1と、補助層のキュリー温
度Ｔc2との何れよりも高いＴpo＞Ｔc2＞Ｔc1の関係に在
る温度Ｔp2となるように、前記した記録層と補助層とか
らなる磁性層をレーザ光によって加熱する。それにより
記録層と補助層との双方が、それらのキュリー温度Ｈc
1，Ｈc2以上に加熱されるために、記録層と補助層との
双方が一たん磁化を失なうが、光磁気ディスクの回転に
伴ってレーザ光が照射していた部分がレーザ光の照射位
置からずれて、まず補助層の温度がそれのキュリー温度
Ｔc2以下に低下すると、補助層がバイアス磁界発生用の
永久磁石によって発生されたＨc2＞Ｈｂの関係にあるバ
イアス磁界Ｈｂ（初期化磁石による磁界Ｈｉとは反対方
向の磁界）の方向に磁化される。次いで記録層の温度が
それのキュリー温度Ｔc1以下に低下すると、磁気的交換
相互作用によって補助層の磁化が記録層に記録されて、
情報「０」を表わす上向きの磁化が記録層に記録される
ことになる。

【０００９】前記した二層型の光磁気ディスクに対する
記録動作に際しては、既述のように補助層の初期化のた
めの外部磁界の印加手段と、記録時に必要とされるバイ
アス磁界の印加手段との２つの外部磁界の使用が不可欠
とされているが、重希土類金属と遷移金属との非晶質合
金により高保磁力Ｈc1と低キュリー温度Ｔc1を有してい
て記録再生のための記録層として機能する磁性層と、重
希土類金属と遷移金属との非晶質合金により低保磁力Ｈ
c2と高キュリー温度Ｔc2を有していて書込みの補助を行
なう補助層としての機能を有する磁性層とを、磁気的交
換相互作用が生じるように直接に積層させてある構成に
してある二層型の光磁気ディスクにおいては、それの記
録動作に不可欠とされている前記した初期化磁石によっ
て発生させるべき初期化磁界の磁界強度としては、数キ
ロ・エルステッド以下にはならないことが実験結果とし
て明らかになって来たが、そのような初期化磁石は最も
強力な磁界を発生できる永久磁石材料を用いても、大き
な構成形態のものになるために、記録再生装置を小型化
できないということが問題になる他に、各磁性層の組成
変動が微小であっても、初期磁界強度が大巾に変化する
ために製造が困難であるという問題点があった。

【００１０】前記の点を解決できる光磁気ディスクとし
て、補助層の初期化のための永久磁石として機能する初
期化層を少なくとも付加したような構成の三層型、また
は四層型の光磁気ディスクが提案された。例えば、記録
再生のための記録層として機能する磁性層と、書込みの
補助を行なう補助層としての機能を有する磁性層と、前
記した記録層及び補助層と初期化層として機能する磁性
層との間の磁気的交換相互作用を接断制御するスイッチ
層として機能する磁性層とからなる四層型の光磁気記録
媒体においては、初期化層として他のどの磁性層よりも
高いキュリー温度を示す磁性層を使用し、記録層または
補助層における磁化の反転直後における冷却過程におい
て、初期化層からの磁気的交換相互作用または漏洩磁界
によって、補助層の磁化の方向を初期化層の磁化の方向
と一致させることができるようにしており、また、補助
層と初期化層との間に設けたスイッチ層として、他のど
の磁性層よりも低いキュリー温度を示す磁性層を用い
て、記録層と補助層がレーザ光の照射によって磁化が反
転する過程に、初期化層からの磁気的な影響が遮断され
るようにして、記録層と補助層との磁化反転過程と初期
化過程との干渉の防止により直接重ね書きのＣ／Ｎの向
上が期待されるようにしたもので、この光磁気ディスク
では、情報の記録時に用いられるバイアス磁界Ｈｂを発
生する永久磁石だけが必要で、初期化のための磁界Ｈｉ
を発生する永久磁石は不要とされる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記のように四層型の
光磁気ディスクでは、二層型の光磁気ディスクにおいて
必要としていたような初期化用の永久磁石が不要とされ
るために、二層型の光磁気ディスクに比べて有利であ
り、またスイッチ層を備えていない三層型の光磁気ディ
スクに比べても、重ね書き動作がより一層確実となる点
において優れていると考えられる。しかしながら、前記
の四層型の光磁気ディスクは、４つの層を構成する各磁
性層が、それぞれ異なる所定の保磁力Ｈｃと所定のキュ
リー温度とを示す磁性層となるように、組成、成分、膜
厚が定められた重希土類金属と遷移金属との非晶質合金
磁性層による４つの磁性層を積層して構成されているも
のであるから、各磁性層が積層された状態において各磁
性層が示す保磁力の保磁力Ｈｃの値は、各層間に働く磁
気的交換相互作用の存在により、前記した各磁性層が単
独に存在している場合にそれぞれの磁性層が示す保磁力
の値とは異なったものになる。

【００１２】そして、前記の各層間に働く磁気的交換相
互作用の存在によって各磁性層の保磁力の値に生じる変
化は、積層される各磁性層の組成、成分、膜厚や、成膜
過程に依存して変化するものであるために、四層型の光
磁気ディスククの全体として所望の特性を得ること自体
が困難であり、また、再現性に乏しいということが問題
になる。また、四層型の光磁気ディスクにおいては、ス
イッチ層自体の磁気的な影響や初期化層の磁気的な影響
が、補助層には及ぶようにしなければならないが、前記
のスイッチ層や初期化層からの磁気的な影響が、仮に記
録層にまで及んだ場合には重ね書きのＣ／Ｎが低下する
という問題が生じる。ところが、前記した４つの層は相
互に磁気的に強く結合して一体化している状態にあるか
ら、四層型の光磁気ディスクにおいて、スイッチ層自体
の磁気的な影響や初期化層の磁気的な影響が補助層には
及ぶが、記録層には及ばないようにする、というように
することは容易ではない。

【００１３】そこで、磁気的交換相互作用が生じるよう
に記録層と補助層とを直接積層させた構成形態の二層型
の光磁気ディスクで、初期化磁石を不要とするような直
接オーバーライト方法についての諸提案が、例えば特開
平１ー９８１４７号公報、特開平１ー２４５４４８号公
報、特開平１ー１２８２４６号公報、特開平３ー１３０
９４６号公報、特開平４ー１０３０５２号公報、特開平
４ー２３８１３２号公報などによって開示されたが、そ
の何れの提案によっても満足ができるような成果が得ら
れていない。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも、
記憶層として機能させる磁性層と、前記の記憶層に積層
されているとともに、面に垂直な方向で予め定められた
特定な向きに着磁されている磁性層よりなる補助層とを
備えている光磁気記録媒体に対して、前記した補助層の
磁化によって記録層に与えられている磁界の向きとは逆
向きの記録バイアス磁界を与えておき、また前記の記録
層のキュリー温度と補助層のキュリー温度との双方の温
度よりも低い温度領域内に前記の記憶層へ２値記録を行
なうために予め設定してある高低２つの記録温度の内の
一方の温度となるように選択的に前記した記録層と補助
層とを加熱させうるように、強度変調されている記録用
光ビームを記憶層側から入射させ、前記した記録層と補
助層とが前記した高低２つの記録温度の内で、一方の低
い記録温度に加熱された後の冷却過程においては、前記
した低い記録温度付近において高い残留磁束密度を示す
状態で記録磁界を生じさせている補助層の磁化の態様が
磁気的交換相互作用により記録層に記録され、前記した
記録層と補助層とが前記した高低２つの記録温度の内の
高い方の記録温度に加熱された後の冷却過程において
は、前記した高い記録温度付近において小さな残留磁束
密度を示す状態で記録磁界を生じさせている補助層の磁
化の磁気的交換相互作用による記録ではなく、前記した
高い記録温度付近において極めて小さな残留磁束密度の
状態にされている記録層への記録が記録バイアス磁界に
よって行なわれるようにした光磁気記録方法を提供す
る。

【００１５】

【作用】記憶層｛図１中の３｝として機能させる磁性層
と、前記の記憶層に直接に積層されているとともに、例
えば光磁気記録媒体の製作時に、面に垂直な方向で予め
定められた特定な向きに着磁させてある磁性層による補
助層｛図１中の４｝とを備えている光磁気記録媒体｛図
１中のＤ｝における前記の記録層のキュリー温度と補助
層のキュリー温度との双方の温度よりも低い温度領域内
に予め設定した高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌの内で、
低い方の記録温度Ｔｌに記録層と補助層とが加熱された
状態において、記録層を構成している磁性層は、それの
残留磁束密度の値が非常に小さな値を示す状態｛図３の
（ｂ）参照｝になっており、他方、補助層を構成してい
る磁性層は、それの残留磁束密度の値が飽和磁束密度の
値と等しいような大きな状態｛図３の（ａ）参照｝にな
っており、前記とは逆に記録層と補助層とが高い方の記
録温度Ｔｈに加熱された状態において、記録層を構成し
ている磁性層は、それの残留磁束密度の値が殆ど零であ
るような極めて小さな値を示す状態｛図３の（ｄ）参
照｝になっており、他方、補助層を構成している磁性層
は、それの残留磁束密度の値が飽和磁束密度の１／１０
以下程度の小さな値の状態｛図３の（ｃ）参照｝になっ
ている。

【００１６】前記の光磁気記録媒体に、前記した補助層
の磁化によって記録層に与えられている磁界の向きとは
逆向きの記録バイアス磁界Ｈｂ｛図１中のＨｂ｝を与え
ておいて、記録層側から強度変調されている記録用光ビ
ームを入射させて、前記した記録層と補助層とが前記し
た高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌに加熱させる。前記し
た記録層と補助層とが前記した低い記録温度Ｔｌに加熱
された後の冷却過程においては、前記した低い記録温度
Ｔｌ付近において飽和磁束密度に等しい大きな残留磁束
密度を示す状態で記録磁界を生じさせている補助層の磁
化の態様が磁気的交換相互作用により記録層に記録され
｛図４乃至図７の各図における（ａ），（ｂ）参照｝、
また、前記した記録層と補助層とが高い方の記録温度Ｔ
ｈに加熱された後の冷却過程においては、前記した高い
記録温度Ｔｈ付近において残留磁束密度の値が飽和磁束
密度の１／１０以下程度の小さな残留磁束密度を示す状
態で記録磁界を生じさせている補助層の磁化の磁気的交
換相互作用では記録層に対して記録が行なわれず、記録
層への記録は記録バイアス磁界Ｈｂによって行なわれる
｛図４乃至図７の各図における（ｃ），（ｄ）参照｝。

【００１７】本発明の光磁気記録方法で使用される光磁
気記録媒体における記憶層｛図１中の３｝として機能さ
せる磁性層と、前記の記憶層に直接に積層されていると
ともに、例えば光磁気記録媒体の製作時に、面に垂直な
方向で予め定められた特定な向き（図４乃至図７を参照
して行なわれている以下の説明では、図中で下向きとし
ている）に着磁させてある磁性層による補助層｛図１中
の４｝とは、既述のように記録層のキュリー温度と補助
層のキュリー温度との双方の温度よりも低い温度領域内
に予め設定した高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌに選択的
に加熱されることにより、記録層に「１」または「０」
の記録が行なわるのであるが、前記した記録層として用
いられる磁性層と、補助層として用いられる磁性層と
が、それぞれ重希土類金属（ＲＥ）と遷移金属（ＴＭ）
との非晶質合金で構成される場合には、記録層が重希土
類金属リッチ（ＲＥリッチ）の状態であったり遷移金属
リッチ（ＴＭリッチ）の状態であったり、補助層が重希
土類金属リッチ（ＲＥリッチ）の状態であったり、遷移
金属リッチ（ＴＭリッチ）の状態であったりするのに対
応した組合わせの仕方により、図４乃至図７に示されて
いるように全部で４種類の組合わせ態様が存在すること
になる。

【００１８】図４は光磁気記録媒体Ｄにおける記録層３
と補助層４との双方が遷移金属リッチ（ＴＭリッチ）の
状態の磁性層である場合における情報記録の説明図であ
り、また図５は光磁気記録媒体Ｄにおける補助層４が遷
移金属リッチ（ＴＭリッチ）の状態の磁性層であり、記
録層３が重希土類金属リッチ（ＲＥリッチ）の状態の磁
性層の場合における情報記録の説明図であり、さらに図
６は光磁気記録媒体Ｄにおける補助層４が重希土類金属
リッチ（ＲＥリッチ）の状態の磁性層であり、記録層３
が遷移金属リッチ（ＴＭリッチ…以下、遷移金属をＴＭ
のように記載することがある）の状態の磁性層の場合に
おける情報記録の説明図であり、さらにまた、図７は光
磁気記録媒体Ｄにおける記録層３と補助層４との双方が
重希土類金属リッチ（ＲＥリッチ…以下、重希土類金属
をＲＥのように記載することがある）の状態の磁性層で
ある場合における情報記録の説明図である。

【００１９】図４乃至図７において実線矢印は遷移金属
（ＴＭ）の原子磁気モーメント（スピン）を表わしてお
り、また、丸付実線矢印は重希土類金属（ＲＥ）の原子
磁気モーメント（スピン）を表わしている。図４乃至図
７における各（ａ）に示されている図は、光磁気記録媒
体Ｄにおける記録層３のキュリー温度と補助層４のキュ
リー温度との双方の温度よりも低い温度領域内に予め設
定した高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌの内で低い方の記
録温度Ｔｌに、記録層３と補助層４とがレーザ光の照射
によって加熱された後に冷却し初めた状態で、補助層４
の磁化の態様が磁気的交換相互作用により記録層３に記
録される状態を示している。次に、図４乃至図７におけ
る各（ｂ）に示されている図は、レーザ光の照射によっ
て記録層３と補助層４とが前記のように記録温度Ｔｌに
加熱された状態から冷却して室温に達した後における前
記の記録層３と補助層４との磁化の状態を示している。

【００２０】また、図４乃至図７における各（ｃ）に示
されている図は、光磁気記録媒体Ｄにおける記録層３の
キュリー温度と補助層４のキュリー温度との双方の温度
よりも低い温度領域内に予め設定した高低２つの記録温
度Ｔｈ，Ｔｌの内で高い方の記録温度Ｔｈに、記録層３
と補助層４とがレーザ光の照射によって加熱された後に
冷却し初めた状態で、記録バイアス磁界Ｈｂによって記
録層３へ生じた記録の状態を示している。次に、図４乃
至図７における各（ｄ）に示されている図は、レーザ光
の照射によって記録層３と補助層４とが前記のように記
録温度Ｔｈに加熱された状態から冷却して室温に達した
後における前記の記録層３と補助層４との磁化の状態を
示している。

【００２１】図４乃至図７の各図に示されている光磁気
記録媒体Ｄの補助層４は、光磁気記録媒体Ｄの製作時
に、たとえば面に垂直な方向で下向きに磁化されてい
る。そして、図４及び図５に例示されている光磁気記録
媒体Ｄのように、それの補助層４としてＴＭリッチの磁
性層が用いられている場合には、記録バイアス磁界Ｈｂ
の向きは面に垂直に上向きとされるのであり、また、図
６及び図７に例示されている光磁気記録媒体Ｄのよう
に、それの補助層４としてＲＥリッチの磁性層が用いら
れている場合には、記録バイアス磁界Ｈｂの向きは面に
垂直に下向きとされるのである。すなわち、記憶層３と
して機能させる磁性層に積層されていて、面に垂直な方
向で予め定められた特定な向きに着磁されている磁性層
よりなる補助層４を有する光磁気記録媒体Ｄに対して、
印加させておく記録バイアス磁界Ｈｂの向きは、前記し
た補助層４の磁化によって記録層３に与えられている磁
界の向きとは逆向きとなるようにされるのである。

【００２２】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の光磁気記
録方法の具体的な内容を詳細に説明する。図１は本発明
の光磁気記録方法の概略構成を示すブロック図であり、
図２は本発明の光磁気記録方法で使用される光磁気記録
媒体における記録層と補助層との角型の磁化履歴曲線の
温度による変化態様を例示している特性曲線図、図３は
本発明の光磁気記録方法によって光磁気記録媒体の記憶
層に２値記録が行なわれうることの記録原理を説明する
ための光磁気記録媒体における記録層と補助層との角型
の磁化履歴曲線の温度による変化態様をモデル化して示
した特性曲線図、図４乃至図７は本発明の光磁気記録方
法によって光磁気記録媒体の記憶層に２値記録が行なわ
れる状態を説明している図、図８は本発明の光磁気記録
方法によって情報が記録された光磁気記録媒体からの再
生信号のＣ／Ｎを示している図である。

【００２３】本発明の光磁気記録方法で使用される光磁
気記録装置の概略構成を示す図１のブロック図におい
て、Ｄは光磁気記録媒体であり、前記の光磁気記録媒体
Ｄは、例えばポリカーボネート樹脂製の基板１上に、必
要に応じて例えば、ＴａＯｘのような誘電体材料の薄膜
（厚さが例えば６５０オングストローム）によるカー効
果増大用の中間層２を設けた上に、重希土類金属と遷移
金属との非晶質合金による記録層(例えば、膜厚が１０
００オングストロームで、Ｔｂ26Ｆｅ64Ｃo10の組成の
磁性膜からなる記録層）３と、重希土類金属と遷移金属
との非晶質合金による補助層（例えば膜厚が１０００オ
ングストロームで、Ｔｂ27Ｆｅ43Ｃo30の組成の磁性膜
からなる補助層）４とを積層して構成したものである。

【００２４】すなわち、前記した光磁気記録媒体Ｄにお
ける記録層３と補助層４とは、例えば到達真空度を１掛
ける１０のマイナス５乗Ｔｏｒｒ台とした上で、アルゴ
ンガス圧が７かける１０のマイナス３乗Ｔｏｒｒである
ような真空雰囲気中で、多元独立スパッタリング法によ
り、Ｔｂ，Ｆｅ，Ｃｏ等の各ターゲットからのスパッタ
リング率を制御して、真空を破ることなくそれぞれ所定
の膜厚の磁性膜が積層して構成されるのであり、前記の
スパッタリング法による成膜の終了後に、ディスクの全
体を、例えば２０ＫＯｅの強度の磁界によって前記の記
録層３と補助層４を、面に垂直な方向における特定の向
き（既述のように図４乃至図７に示されている例では下
向き）に着磁させる。光磁気記録媒体Ｄに対する前記の
着磁動作は１度だけ行なわれるのであり、前記の着磁動
作が行なわれた後の補助層４は、初期化磁石として機能
する。

【００２５】光磁気記録媒体Ｄは図示されていない回転
駆動機構により、所定の回転数で駆動回転される。結像
レンズＬによって集光されたレーザ光は、光磁気記録媒
体Ｄにおける記録層３に２値記録を行なうことができる
ように強度変調されていて、前記の強度変調されている
レーザ光は、記録層３と補助層４等を構成している磁性
層の温度を、記録層３のキュリー温度と補助層４のキュ
リー温度との何れよりも低い温度領域内に設定された所
定の高低２つの温度Ｔｈ，Ｔｌに選択的に上昇させるこ
とができるようにされている。また、Ｍｂは情報の記録
時に用いられる記録バイアス磁界Ｈｂを発生する永久磁
石である。なお、図１中に示されている記録バイアス磁
界Ｈｂの向きは、補助層４としてＴＭリッチの磁性層を
備えている光磁気記録媒体Ｄ、例えば図４及び図５中に
例示されている光磁気記録媒体Ｄが使用される場合の記
録バイアス磁界Ｈｂであることを示している。補助層４
としてＲＥリッチの磁性層を備えている光磁気記録媒体
Ｄ、例えば図６及び図７中に例示されている光磁気記録
媒体Ｄが使用される場合の記録バイアス磁界Ｈｂとして
は、図１中に示されている記録バイアス磁界Ｈｂとは逆
向きの記録バイアス磁界Ｈｂが使用されることはいうま
でもない。

【００２６】ところで、前記した光磁気記録媒体Ｄで積
層構成されている記録層３と補助層４とにおける記録層
３が、前述のように膜厚が１０００オングストローム
で、Ｔｂ26Ｆｅ64Ｃo10の組成を有する重希土類金属と
遷移金属との非晶質合金の磁性膜であり、また、前記の
補助層４が前述のように膜厚が１０００オングストロー
ムで、Ｔｂ27Ｆｅ43Ｃo30の組成を有する重希土類金属
と遷移金属との非晶質合金の磁性膜である場合には、記
録層３の角型の磁化履歴曲線の温度による変化態様は図
２の（ａ）に示されているものになり、また、補助層４
の角型の磁化履歴曲線の温度による変化態様は図２の
（ｂ）に示されているものになる。なお、図２の（ａ）
に示されている記録層３の角型の磁化履歴曲線と、図２
の（ｂ）に示されている補助層４の角型の磁化履歴曲線
とは、前記した記録層３として用いられた前記した組成
の磁性膜と、前記した補助層４として用いられた前記し
た組成の磁性膜との温度を、それぞれ特定な種々の温度
に設定した状態として、±２０キロエルステッドの掃引
磁界の下で、前記の各磁性膜の特性をホール効果を利用
して測定したものである。

【００２７】図２の（ａ）に例示されている各異なる温
度における記録層３の角型の磁化履歴曲線の形状の変化
と、図２の（ｂ）に例示されている各異なる温度におけ
る補助層４の角型の磁化履歴曲線の形状の変化とをみる
と、記録層３を構成している磁性層の角型比(残留磁束
密度／飽和磁束密度)と、補助層４を構成している磁性
層の角型比とは、磁性層の温度が低い領域では角型比が
１となっているが、磁性層の温度が上昇するのにつれ
て、角型比が０に近付いて行く傾向を示している。そし
て、図２の（ａ）に例示されている記録層３の温度変化
による角型の磁化履歴曲線の形状の変化態様と、図２の
（ｂ）に例示されている補助層４の角型の磁化履歴曲線
の形状の変化態様とは、記録層３を構成している磁性層
の組成と、補助層４を構成している磁性層の組成との違
いによって、記録層３の方は温度が１７０度以上になる
と磁化履歴曲線の形状が角型でなくなるのに対し、補助
層４の方は温度が２２０度付近まで角型の磁化履歴曲線
になっている。

【００２８】そして、前記した光磁気記録媒体Ｄにおけ
る記録層３と補助層４とにおけるそれぞれの磁化履歴曲
線の温度変化に伴う磁化履歴曲線の形状の変化態様が、
前記した図２の（ａ），（ｂ）によって示されるような
場合には、記録層３のキュリー温度と補助層４のキュリ
ー温度との何れの温度よりも低い温度領域内に設定され
るべき既述した所定の高低２つの温度Ｔｈ，Ｔｌとして
は、前記の高い方の温度Ｔｈを摂氏２１０度〜摂氏２３
０度に選び、また前記の低い方の温度Ｔｌを摂氏１７０
度〜摂氏１９０度に選ぶと良い。光磁気記録媒体Ｄにお
ける記録層３に対して２値記録を行なうことができるよ
うに強度変調されているレーザ光が、結像レンズＬによ
って集光されて、記録層３と補助層４等を構成している
磁性層の温度が、所定の高低２つの温度Ｔｈ，Ｔｌとし
て設定された既述した高い方の温度Ｔｈ（摂氏２１０度
〜摂氏２３０度）と、低い方の温度Ｔｌ（摂氏１７０度
〜摂氏１９０度）に選択的に変化されるのに伴って、光
磁気記録媒体Ｄにおける記録層３には前記した温度Ｔ
ｈ，Ｔｌと対応して２値記録が行なわれるのである。

【００２９】すなわち、記録層３のキュリー温度と補助
層４のキュリー温度との双方の温度よりも低い温度領域
内に予め設定した高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌの内
で、低い方の記録温度Ｔｌ（摂氏１７０度〜摂氏１９０
度）に記録層３と補助層４とが加熱された状態において
は、記録層３を構成している磁性層は、図２の（ａ）に
示されているように、記録温度Ｔｌ（摂氏１７０度〜摂
氏１９０度）における残留磁束密度の値が非常に小さな
値を示す状態になっているのに対して、補助層４を構成
している磁性層は、記録温度Ｔｌ（摂氏１７０度〜摂氏
１９０度）におけるそれの残留磁束密度の値が図２の
（ｂ）に示されているように、飽和磁束密度の値と等し
いような大きな状態になっている。この状態において記
録層３には補助層４の磁化に基づくい磁界強度に比べて
非常に弱い記録バイアス磁界Ｈｂが印加されているとと
もに、前記した記録バイアス磁界Ｈｂとは逆向きの大き
な磁気的交換相互作用が補助層４から働いている。

【００３０】前記とは逆に、記録層３と補助層４とが高
い方の記録温度Ｔｈ（摂氏２１０度〜摂氏２３０度）に
加熱された状態においては、記録層３を構成している磁
性層は、図２の（ａ）に示されているように、記録温度
Ｔｈ（摂氏２１０度〜摂氏２３０度）におけるそれの残
留磁束密度の値が殆ど零であるような極めて小さな値を
示す状態になっており、また補助層４を構成している磁
性層は、記録温度Ｔｈ（摂氏２１０度〜摂氏２３０度）
におけるそれの残留磁束密度の値が図２の（ｂ）に示さ
れているように、それの残留磁束密度の値が飽和磁束密
度の１／１０以下程度の小さな値の状態になっている。
この状態において記録層３には記録バイアス磁界Ｈｂが
印加されているとともに、前記した記録バイアス磁界Ｈ
ｂとは逆向きで非常に小さな磁気的交換相互作用が補助
層４から働いている。

【００３１】それで、光磁気記録媒体Ｄにおける補助層
４の磁化によって記録層３に与えられている磁界の向き
とは逆向きの記録バイアス磁界Ｈｂを光磁気記録媒体Ｄ
に与えておいて、記録層３側から強度変調されている記
録用光ビームを入射させ、前記の記録層３と補助層４と
を前記した高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌの内で、低い
記録温度Ｔｌに加熱した後の冷却過程では、前記した低
い記録温度Ｔｌ付近において飽和磁束密度に等しい大き
な残留磁束密度を示す状態で記録磁界を生じさせている
補助層４の磁化の態様が磁気的交換相互作用により記録
層３に記録される。また、前記した記録層３と補助層４
とが高い方の記録温度Ｔｈに加熱された後の冷却過程に
おいては、前記した高い記録温度Ｔｈ付近において残留
磁束密度の値が飽和磁束密度の１／１０以下程度の小さ
な残留磁束密度を示す状態で記録磁界を生じさせている
補助層４の磁化の磁気的交換相互作用では記録層３に対
して記録が行なわれず、記録層３への記録が記録バイア
ス磁界Ｈｂによって行なわれる。このように本発明の光
磁気記録方法においては、初期磁界の印加手段を用いず
に直接オーバーライト動作を行なうことが可能であり、
また本発明の光磁気記録方法で使用される記録層３と補
助層４との直接積層二層膜構成の光磁気記録媒体Ｄで
は、室温における記録層３と補助層４との保磁力の大き
さの関係や、前記した記録層３と補助層４との双方のキ
ュリー温度の関係等は任意で良いために光磁気記録媒体
の製造が極めて容易である。

【００３２】図８は本発明の光磁気記録方法により情報
が記録された光磁気記録媒体Ｄからの再生信号のＣ／Ｎ
を示している図であり、この図８は既述した光磁気記録
媒体Ｄを毎分１８００回転させて、半径が３０ｍｍの位
置に、繰返し周波数が０.５ＭＨｚと１ＭＨｚの矩形波
信号を交互に記録した場合におけるＣ／Ｎを示している
｛図８の（ａ）は繰返し周波数が０.５ＭＨｚの矩形波
信号、図８の（ｂ）は繰返し周波数が１ＭＨｚの矩形波
信号｝なお、記録時に用いた記録バイアス磁界強度は１
３０エルステッド、記録層３と補助層４とを温度Ｔｈに
させる場合のレーザ光パワーは１０.５ｍｗ、記録層３
と補助層４とを温度Ｔｌにさせる場合のレーザ光パワー
は７.５ｍｗである。本発明の光磁気記録方法では、図
８に示されているように、Ｃ／Ｎが３５ｄＢで消残りの
全くない直接オーバーライトが可能であることが判か
る。Ｃ／Ｎが低下しない繰返し記録回数として１万回程
度までは確認できている。繰返し記録回数が数万回以上
になるとキャリアの低下と、ノイズの上昇とが若干認め
られた。

【００３３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の光磁気記録方法は、記憶層として機能
させる磁性層と、前記の記憶層に直接に積層されている
とともに、例えば光磁気記録媒体の製作時に、面に垂直
な方向で予め定められた特定な向きに着磁させてある磁
性層による補助層とを備えている光磁気記録媒体におけ
る前記の記録層のキュリー温度と補助層のキュリー温度
との双方の温度よりも低い温度領域内に予め設定した高
低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌの内で、低い方の記録温度
Ｔｌに記録層と補助層とが加熱された状態において、記
録層を構成している磁性層は、それの残留磁束密度の値
が非常に小さな値を示す状態になっているのに対して、
補助層を構成している磁性層は、それの残留磁束密度の
値が飽和磁束密度の値と等しいような大きな状態になっ
ているようにし、また前記とは逆に記録層と補助層とが
高い方の記録温度Ｔｈに加熱された状態において、記録
層を構成している磁性層は、それの残留磁束密度の値が
殆ど零であるような極めて小さな値を示す状態になって
いるのに対して、補助層を構成している磁性層は、それ
の残留磁束密度の値が飽和磁束密度の１／１０以下程度
の小さな値の状態になっているようにするとともに、前
記の光磁気記録媒体に、前記した補助層の磁化によって
記録層に与えられている磁界の向きとは逆向きの記録バ
イアス磁界Ｈｂを与えておいて、記録層側から強度変調
されている記録用光ビームを入射させ、前記の記録層と
補助層とを前記した高低２つの記録温度Ｔｈ，Ｔｌに加
熱し、前記した記録層と補助層とが前記した低い記録温
度Ｔｌに加熱された後の冷却過程においては、前記した
低い記録温度Ｔｌ付近において飽和磁束密度に等しい大
きな残留磁束密度を示す状態で記録磁界を生じさせてい
る補助層の磁化の態様が磁気的交換相互作用により記録
層に記録されるように、他方、前記した記録層と補助層
とが高い方の記録温度Ｔｈに加熱された後の冷却過程に
おいては、前記した高い記録温度Ｔｈ付近において残留
磁束密度の値が飽和磁束密度の１／１０以下程度の小さ
な残留磁束密度を示す状態で記録磁界を生じさせている
補助層の磁化の磁気的交換相互作用では記録層に対して
記録が行なわれず、記録層への記録が記録バイアス磁界
Ｈｂによって行なわれるようにしているから、この本発
明の光磁気記録方法によれば、初期磁界の印加手段を用
いずに直接オーバーライト動作を行なうことが可能であ
るから、オーバーライト機能を有しない通常の光磁気デ
ィスク装置との互換性が得られ、また、記録層と補助層
との直接積層二層膜構成の光磁気記録媒体を使用するの
で、既述した従来の三層膜構成、四層膜構成の光磁気記
録媒体を使用する場合に比べて、光磁気記録媒体の製造
が容易である他、また、従来、提案された初期化磁石を
使用しない二層膜構成の光磁気記録媒体によるオーバー
ライト方式の場合には、室温における記録層と補助層と
の保磁力が特定な関係にあることや、前記した記録層と
補助層との双方のキュリー温度が特定な関係にあること
等が必要とされていたが、本発明の光磁気記録方法で使
用される記録層と補助層との直接積層二層膜構成の光磁
気記録媒体では、室温における記録層と補助層との保磁
力の大きさ関係や、前記した記録層と補助層との双方の
キュリー温度の関係等は任意で良いために光磁気記録媒
体の製造が極めて容易であり、既述した従来の問題点は
本発明によってすべて良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録方法の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の光磁気記録方法で使用される光磁気記
録媒体における記録層と補助層との角型磁化履歴曲線の
温度による変化態様を例示している特性曲線図である。

【図３】本発明の光磁気記録方法によって光磁気記録媒
体の記憶層に２値記録が行なわれうることの記録原理を
説明するための光磁気記録媒体における記録層と補助層
との角型の磁化履歴曲線の温度による変化態様をモデル
化して示した特性曲線図である。

【図４】本発明の光磁気記録方法によって光磁気記録媒
体の記憶層に２値記録が行なわれる状態を説明している
図である。

【図５】本発明の光磁気記録方法によって光磁気記録媒
体の記憶層に２値記録が行なわれる状態を説明している
図である。

【図６】本発明の光磁気記録方法によって光磁気記録媒
体の記憶層に２値記録が行なわれる状態を説明している
図である。

【図７】本発明の光磁気記録方法によって光磁気記録媒
体の記憶層に２値記録が行なわれる状態を説明している
図である。

【図８】本発明の光磁気記録方法によって情報が記録さ
れた光磁気記録媒体からの再生信号のＣ／Ｎを示してい
る図である。

【符号の説明】

１…基板、２…カー効果増大用の中間層、３…記録層、
４…補助層、Ｄ…光磁気記録媒体、Ｌ…結像レンズ、Ｍ
ｂ…情報の記録時に用いられる記録バイアス磁界Ｈｂを
発生する永久磁石、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、記憶層として機能させる磁
   性層と、前記の記憶層に積層されているとともに、面に
   垂直な方向で予め定められた特定な向きに着磁されてい
   る磁性層よりなる補助層とを備えている光磁気記録媒体
   に対して、前記した補助層の磁化によって記録層に与え
   られている磁界の向きとは逆向きの記録バイアス磁界を
   与えておき、また前記の記録層のキュリー温度と補助層
   のキュリー温度との双方の温度よりも低い温度領域内に
   前記の記憶層へ２値記録を行なうために予め設定してあ
   る高低２つの記録温度の内の一方の温度となるように選
   択的に前記した記録層と補助層とを加熱させうるよう
   に、強度変調されている記録用光ビームを記憶層側から
   入射させ、前記した記録層と補助層とが前記した高低２
   つの記録温度の内で、一方の低い記録温度に加熱された
   後の冷却過程においては、前記した低い記録温度付近に
   おいて高い残留磁束密度を示す状態で記録磁界を生じさ
   せている補助層の磁化の態様が磁気的交換相互作用によ
   り記録層に記録され、前記した記録層と補助層とが前記
   した高低２つの記録温度の内の高い方の記録温度に加熱
   された後の冷却過程においては、前記した高い記録温度
   付近において小さな残留磁束密度を示す状態で記録磁界
   を生じさせている補助層の磁化の磁気的交換相互作用に
   よる記録ではなく、前記した高い記録温度付近において
   極めて小さな残留磁束密度の状態にされている記録層へ
   の記録が記録バイアス磁界によって行なわれるようにし
   た光磁気記録方法。