JPH0817080A - Magneto-optical recording / reproducing method and magneto-optical recording medium used therefor - Google Patents

Magneto-optical recording / reproducing method and magneto-optical recording medium used therefor

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JPH0817080A
JPH0817080A JP9260595A JP9260595A JPH0817080A JP H0817080 A JPH0817080 A JP H0817080A JP 9260595 A JP9260595 A JP 9260595A JP 9260595 A JP9260595 A JP 9260595A JP H0817080 A JPH0817080 A JP H0817080A
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JP
Japan
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magneto
optical recording
recording medium
less
recording layer
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Application number
JP9260595A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Komatsu
昌生 小松
Asahito Tanaka
麻人 田中
Chika Ueda
千賀 上田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH0817080A publication Critical patent/JPH0817080A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 線記録密度が高く、短波長レーザーを用いた
光磁気記録、多値記録に適用でき、また、媒体形成が容
易な光磁気ディスクの記録再生方式およびこの方式にも
ちいるを光磁気ディスクを提供することにある。 【構成】 本発明の方式および媒体は、消去後と熱消磁
後のノイズレベルの差ΔNが6dB以下である媒体を用
い、かつ、0.2μm以下のマーク長さを有するマーク
列の記録再生を行う方式。基板上に直接または下地層を
介して光磁気記録層を形成してなり、光磁気記録層に接
する基板または下地層の中心線平均表面粗さRaが0.
3nm以上から3nm以下の範囲であり、かつ、該光磁
気記録層が3nm以上から50nm以下の膜厚を有し、
特定の組成を有する媒体。膜厚50〜300nmのTb
Fe系またはTbFeCo系薄膜からなる光磁気記録層
を有する媒体であって、室温に於ける磁化Ms、室温に
おける保磁力Hc、キュリー温度Tcが特定の範囲にあ
ることを特徴とする媒体。
(57) [Abstract] [Purpose] A recording / reproducing method for a magneto-optical disk which has a high linear recording density and can be applied to magneto-optical recording and multi-valued recording using a short wavelength laser, and a medium can be easily formed. The purpose is to provide a magneto-optical disk. According to the method and medium of the present invention, a medium having a noise level difference ΔN of 6 dB or less after erasure and after thermal demagnetization is used, and recording / reproduction of a mark row having a mark length of 0.2 μm or less is performed. Method to do. A magneto-optical recording layer is formed on a substrate directly or via an under layer, and the center line average surface roughness Ra of the substrate or the under layer in contact with the magneto-optical recording layer is 0.
A range of 3 nm or more and 3 nm or less, and the magneto-optical recording layer has a film thickness of 3 nm or more and 50 nm or less,
A medium having a specific composition. Tb with a film thickness of 50 to 300 nm
A medium having a magneto-optical recording layer made of an Fe-based or TbFeCo-based thin film, characterized in that the magnetization Ms at room temperature, the coercive force Hc at room temperature, and the Curie temperature Tc are in specific ranges.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録再生方法およ
び光磁気記録媒体に係わり、特に高密度記録に好適な光
磁気記録再生方法および光磁気記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical recording / reproducing method and a magneto-optical recording medium, and more particularly to a magneto-optical recording / reproducing method and a magneto-optical recording medium suitable for high density recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】光磁気記録媒体(以下記録媒体あるいは
媒体と略すことがある)は通常光ビームと外部磁界とに
よって記録・再生が行われる。記録は光ビームによる熱
と外部磁界により行われる。すなわち光ビームにより媒
体の温度が局所的に上昇されることによって媒体の保磁
力(以下Hcと記すことがある)が減少し、外部磁界に
より磁化の方向が記録される。
2. Description of the Related Art A magneto-optical recording medium (hereinafter sometimes abbreviated as a recording medium or a medium) is normally recorded / reproduced by a light beam and an external magnetic field. Recording is performed by heat from a light beam and an external magnetic field. That is, the coercive force (hereinafter sometimes referred to as Hc) of the medium is reduced by locally raising the temperature of the medium by the light beam, and the magnetization direction is recorded by the external magnetic field.

【0003】再生は光磁気記録層を透過あるいは反射し
た光ビームの偏光の変化(磁気光学効果)を検出するこ
とによる。光強度または磁界強度等の変調により、情報
は磁化方向が変化したマーク列として媒体に記憶され
る。光磁気記録媒体に記録される最短マーク長さは、通
常再生光ビームのスポット径により限定される。
The reproduction is performed by detecting a change in polarization (magneto-optical effect) of the light beam transmitted or reflected by the magneto-optical recording layer. The information is stored in the medium as a mark string whose magnetization direction is changed by the modulation of the light intensity or the magnetic field intensity. The shortest mark length recorded on the magneto-optical recording medium is usually limited by the spot diameter of the reproducing light beam.

【0004】光磁気ディスクに通常に用いられている8
25nmの波長の場合、スポット径が1.4μm程度な
ので最短マーク長さは0.8μm程度となっている。光
磁気記録媒体の記憶容量は、現在通常に用いられている
直径90mmサイズの光磁気ディスクの場合でも128
メガバイト程度と大きなものであるが、動画情報等の記
憶媒体としてさらに高容量化が望まれている。高容量化
のためにはマーク長さを短くして短いエリアに多数のマ
ークを書き込むことが必要となる。
8 commonly used in magneto-optical disks
In the case of a wavelength of 25 nm, the spot diameter is about 1.4 μm, so the shortest mark length is about 0.8 μm. The storage capacity of the magneto-optical recording medium is 128 even in the case of a magneto-optical disk having a diameter of 90 mm which is normally used at present.
Although it is as large as about megabytes, higher capacity is desired as a storage medium for moving image information and the like. To increase the capacity, it is necessary to shorten the mark length and write a large number of marks in a short area.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、光磁気
記録媒体の高密度記録、高容量化の検討を磁界変調法に
より行った。磁界変調法は光ビームスポットサイズ(通
常1.4μm程度)以下のマークを記録する手段として
優れている(例えば第13回日本応用磁気学会学術講演
概要集、p198)と言われている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention conducted a study on high density recording and high capacity of a magneto-optical recording medium by a magnetic field modulation method. The magnetic field modulation method is said to be excellent as a means for recording a mark having a light beam spot size (usually about 1.4 μm) or less (for example, 13th Annual Meeting of the Applied Magnetics Society of Japan, p198).

【0006】検討した結果、マーク長さが0.2μm以
下となると記録再生が困難であることが判明した。この
値は一般に言われている光磁気記録媒体の最小磁区寸法
より比較的大きい値である(例えばD.RUGAR,e
t.al.,IEEE Trans. Magn.,M
AG−23,1987)。
As a result of examination, it was found that recording / reproduction was difficult when the mark length was 0.2 μm or less. This value is relatively larger than the generally known minimum magnetic domain size of the magneto-optical recording medium (for example, D. RUGAR, e.
t. al. , IEEE Trans. Magn. , M
AG-23, 1987).

【0007】これは、半導体レーザーの短波長化、超解
像技術(例えば、O plus E,No154 19
92年9月 P81〜83)、多値記録(例えば、特開
平2ー33750)の応用、パーシャルレスポンスの応
用等が可能となり0.2μm以下のマークを記録する場
合、適した記録媒体が存在しないと言う重大な問題とな
る。本発明はこのような点に鑑みて創案されたもので、
高密度記録に好適な光磁気記録再生方法およびそれに用
いる光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
This is because the wavelength of the semiconductor laser is shortened and the super-resolution technology (for example, O plus E, No154 19) is used.
September 1992 P81-83), multi-valued recording (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-33750), partial response, etc. are possible, and there is no suitable recording medium when recording marks of 0.2 μm or less. That is a serious problem. The present invention was devised in view of these points,
An object of the present invention is to provide a magneto-optical recording / reproducing method suitable for high-density recording and a magneto-optical recording medium used therefor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明の要旨は、光磁気記録媒体
に0.2μm以下のマーク長さを有するマーク列の記録
再生を行う方法であって、光ビームにより無磁界中にお
いて熱消磁したときのノイズレベルと、同じく外部磁界
を用いて一方向に磁化させたときのノイズレベル差ΔN
が6dB以下である光磁気記録媒体を用いることを特徴
とする光磁気記録再生方法に関する。
The present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the gist of the present invention is a method for recording / reproducing a mark train having a mark length of 0.2 μm or less on a magneto-optical recording medium, which has a noise level when thermally demagnetized by a light beam in a non-magnetic field. , Similarly, noise level difference ΔN when magnetized in one direction using an external magnetic field
Relates to a magneto-optical recording / reproducing method characterized by using a magneto-optical recording medium having a value of 6 dB or less.

【0009】本発明者らは、様々な光磁気記録媒体の記
録可能な最小マーク長さWminを様々な光磁気ディス
クを作成し記録再生を行うことにより測定した。マーク
の記録は磁界変調法によって行い、磁界を特定の単一周
波数で変調することにより、任意マーク長さを記録し
た。磁界変化速度の影響を小さくするためにディスク回
転数はできるだけ小さくした。
The present inventors measured the minimum recordable mark length Wmin of various magneto-optical recording media by making various magneto-optical disks and performing recording / reproducing. Mark recording was performed by a magnetic field modulation method, and an arbitrary mark length was recorded by modulating a magnetic field at a specific single frequency. The disk rotation speed was made as small as possible in order to reduce the influence of the magnetic field change speed.

【0010】マークの評価は記録マーク長さが光ビーム
スポットより小さい場合もあり、通常のCNR測定では
不可能な場合もある。そこで本発明者らは、特殊な評価
方法、すなわち再生信号の特定の周波数成分のノイズの
変化の測定による評価法を考案した。ビームスポットよ
り十分に小さな長さの単一のマークが正しく記録されて
いる場合、ビームスポット内のマークの磁気光学効果の
総和は常に一定となり、ノイズ成分は小さくなる。
In some cases, the evaluation of the mark may have a recording mark length smaller than the light beam spot, and it may not be possible by the usual CNR measurement. Therefore, the present inventors have devised a special evaluation method, that is, an evaluation method by measuring the change in noise of a specific frequency component of the reproduction signal. When a single mark having a length sufficiently smaller than the beam spot is correctly recorded, the total magneto-optical effect of the marks in the beam spot is always constant, and the noise component is small.

【0011】マークが正しく記録できない場合、言い替
えれば、記録されるべきマーク長さWが光磁気記録層の
記録可能な最小マーク長さWminより小さい場合は、
正しい記録が不可能となり、レーザースポット内のマー
クの磁気光学効果の総和は一定でなくなる。そのため、
ノイズ成分は大きくなる。この評価方法は磁気ディスク
等で通常に行われるACイレーズ法を応用したものであ
る。
When the mark cannot be recorded correctly, in other words, when the mark length W to be recorded is smaller than the minimum recordable mark length Wmin of the magneto-optical recording layer,
Correct recording is impossible, and the total magneto-optical effect of the marks in the laser spot is not constant. for that reason,
The noise component becomes large. This evaluation method is an application of the AC erase method that is usually performed on magnetic disks and the like.

【0012】この評価の結果、多くの光磁気記録媒体に
おいて0.2μm以下の記録は困難であった。この値は
一般に言われている値よりかなり大きな値である。いま
まで言われていた値は室温で磁化が記録された場合であ
り、高温下で記録を行う光磁気記録本来の特性を反映し
ていないことが考えられる。そこで本発明者らは、特定
の媒体を用いることによってこの問題を克服できないか
と考えた。
As a result of this evaluation, it was difficult to record to 0.2 μm or less in many magneto-optical recording media. This value is considerably larger than what is generally said. The values so far described are for the case where the magnetization was recorded at room temperature, and it is considered that it does not reflect the original characteristics of the magneto-optical recording that records at high temperature. Therefore, the present inventors wondered whether this problem could be overcome by using a specific medium.

【0013】特定の媒体とは、光ビームによる熱により
無磁界中で熱消磁された状態の磁区幅Wdemが、記録
されるべき最小マーク長さWより十分に小さな媒体のこ
とである。磁性体の内部は、多くの磁区に分かれてお
り、磁区の内部では磁化は一定となっている(例えば、
近角著、「強磁性体の物理」、(株)裳華房)。
The specific medium is a medium in which the magnetic domain width Wdem in a state of being thermally demagnetized in the absence of a magnetic field by the heat of the light beam is sufficiently smaller than the minimum mark length W to be recorded. The inside of the magnetic body is divided into many magnetic domains, and the magnetization is constant inside the magnetic domain (for example,
Chikaku, "Physics of Ferromagnetic Materials", Sokabo Co., Ltd.).

【0014】光磁気記録層は基板面に垂直に磁化容易軸
を持つ垂直磁化膜が用いられるので、消磁状態は磁化ゼ
ロの状態であるが、細かく見れば、上向き、下向きの磁
区が分かれた状態となっている。消磁状態の磁区は磁気
力顕微鏡MFM等による観察できが、その形状は様々で
あり、ストライプ状、バブル状、迷路状、またこれらの
混合状等となっている。
Since the magneto-optical recording layer uses a perpendicularly magnetized film having an easy axis of magnetization perpendicular to the substrate surface, the demagnetization state is a state where the magnetization is zero, but in a detailed view, a state in which upward and downward magnetic domains are separated. Has become. The magnetic domains in the demagnetized state can be observed by a magnetic force microscope MFM or the like, but their shapes are various, and they are stripe-shaped, bubble-shaped, labyrinth-shaped, or a mixture thereof.

【0015】Wdemの定義はストライプ状、バブル
状、迷路状では可能となるが、複雑な形状では困難とな
る。磁区のパターンを画像処理により、例えば(周囲
長)2/(面積)の値により間接的に測定できるが、処
理条件により値が変わり信頼性に乏しい。このように、
Wdemの測定は困難であるため、本発明者らは簡便な
測定でWdemに相当する物理量を評価する方法を考案
した。
The definition of Wdem is possible for stripes, bubbles, and mazes, but difficult for complicated shapes. The magnetic domain pattern can be indirectly measured by image processing, for example, by the value of (perimeter) 2 / (area), but the value changes depending on the processing conditions and the reliability is poor. in this way,
Since the measurement of Wdem is difficult, the present inventors have devised a method for evaluating a physical quantity corresponding to Wdem by a simple measurement.

【0016】先ず熱消磁された媒体を光磁気記録再生装
置により再生し、スペクトルアナライザにより特定の周
波数のノイズレベルを測定し、さらに、媒体の磁化を一
方向に揃え、同一の測定条件で測定したノイズレベルを
測定することによって、測定機、媒体の反射率変動に依
らないノイズ差ΔNを得る。再生条件等はISO/IE
C10090に準拠する。
First, the thermally demagnetized medium was reproduced by a magneto-optical recording / reproducing apparatus, the noise level at a specific frequency was measured by a spectrum analyzer, and the magnetization of the medium was aligned in one direction, and the measurement was performed under the same measurement conditions. By measuring the noise level, the noise difference ΔN that does not depend on the fluctuation of the reflectance of the measuring machine and the medium is obtained. Playback conditions are ISO / IE
Complies with C10090.

【0017】スペクトルアナライザの分解能帯域幅は3
0kHzとする。測定周波数は媒体移動速度(ディスク
回転数)が5.65m/秒、光波長825nm、レンズ
開口数0.53の場合は5MHzとする。線速度v m
/秒、波長λ μm、レンズ開口数NAの場合周波数
f MHzは(4)式となる。
The resolution bandwidth of the spectrum analyzer is 3
It is set to 0 kHz. The measurement frequency is 5 MHz when the medium moving speed (disk rotation speed) is 5.65 m / sec, the light wavelength is 825 nm, and the lens numerical aperture is 0.53. Linear velocity v m
/ Sec, wavelength λ μm, lens numerical aperture NA frequency
f MHz is given by equation (4).

【0018】[0018]

【数4】f=0.57vλ/NA (4)(4) f = 0.57vλ / NA (4)

【0019】熱消磁されている媒体の磁化は、全体とし
て見ればゼロであるが、局所的にみればゼロでなく、磁
区に分割されている。Wdemがビームスポット径に比
べ十分に細かい場合、ビームスポット内の磁気光学効果
の総和もほぼゼロとなる。
The magnetization of the medium which has been thermally demagnetized is zero as a whole, but is not zero locally and is divided into magnetic domains. When Wdem is sufficiently smaller than the beam spot diameter, the total sum of magneto-optical effects in the beam spot becomes almost zero.

【0020】従ってビームスポットが移動しても、磁気
光学効果の総和の変化はほとんど無く、ノイズはほとん
ど観測されない。Wdemが大きい場合、すなわち、ビ
ームスポット径に比べ無視できない場合、ビーム内の磁
気光学効果の総和はゼロではなく、ビームスポットが移
動すれば、磁気光学効果の総和は磁区に応じて不連続に
変化する。
Therefore, even if the beam spot moves, there is almost no change in the sum of magneto-optical effects, and noise is hardly observed. When Wdem is large, that is, when the beam spot diameter cannot be ignored, the total magneto-optical effect in the beam is not zero, and when the beam spot moves, the total magneto-optical effect changes discontinuously according to the magnetic domain. To do.

【0021】従って、ノイズが大きくなり、ΔNにより
Wdemが評価できる。無磁界中で熱消磁した後の状態
を評価する理由は、媒体を安定状態とするためである。
光磁気記録媒体は、スパッタリング等により形成される
場合が多いが、形成直後は非平衡状態で不安定な磁区幅
となっている場合が多いため、磁区幅の測定には熱消磁
を必要とする。
Therefore, the noise becomes large, and Wdem can be evaluated by ΔN. The reason for evaluating the state after thermal demagnetization in a magnetic field is to stabilize the medium.
Magneto-optical recording media are often formed by sputtering, etc., but since they often have unstable magnetic domain widths in a non-equilibrium state immediately after formation, thermal demagnetization is required to measure the magnetic domain width. .

【0022】熱消磁は光磁気記録再生装置を用いる。照
射ビームパワー等の熱消磁の条件はISO/IEC10
090で規定されるイレーズ条件に準拠する。ただし、
印可磁界はゼロとする。光磁気記録再生装置を用いるこ
とは熱消磁を容易に実施できるという他、媒体自身の洩
れ磁界等の影響を省いた条件で熱消磁できるという利点
がある。
A magneto-optical recording / reproducing apparatus is used for thermal demagnetization. Conditions for thermal demagnetization such as irradiation beam power are ISO / IEC10
The erase conditions specified in 090 are complied with. However,
The applied magnetic field is zero. The use of the magneto-optical recording / reproducing apparatus has an advantage that the thermal demagnetization can be easily performed and the magnetic demagnetization can be performed under the condition that the influence of the leakage magnetic field of the medium itself is omitted.

【0023】最小記録磁区幅Wminはこのノイズレベ
ル差(ΔN)と相関があり、0.2μm以下の記録はΔ
Nが6dB以上では困難である。また、ΔNが6dB以
下の領域ではWminはΔNとほぼ比例関係となる。す
なわち、0.2μm以下の記録はΔNが小さい程好まし
く、3dB以下であることが望ましい。
The minimum recording magnetic domain width Wmin correlates with this noise level difference (ΔN).
It is difficult when N is 6 dB or more. In the region where ΔN is 6 dB or less, Wmin has a substantially proportional relationship with ΔN. That is, it is preferable that the recording amount of 0.2 μm or less is as small as ΔN, and is preferably 3 dB or less.

【0024】本発明の光磁気記録方式に用いる光磁気記
録媒体は、ΔNが6dBより小さな媒体であって、磁区
幅Wdemが0.2μmの、記録されるべき最小マーク
長W以下の媒体であり、記録可能な最小マーク長さWm
inがW以下の媒体である。以下に、これらの媒体につ
いて説明するが、先ずこれらの媒体に共通する一般事項
について説明し、次に個々について説明する。
The magneto-optical recording medium used in the magneto-optical recording method of the present invention is a medium having a ΔN smaller than 6 dB, a magnetic domain width Wdem of 0.2 μm and a minimum mark length W to be recorded or less. , Recordable minimum mark length Wm
The medium in is W or less. These media will be described below. First, general items common to these media will be described, and then each of them will be described.

【0025】本発明において、基板としては通常トラッ
キングサーボのために凹凸を設けたポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等の樹脂基板、
ガラス等のセラミック基板、アルミニウム合金等の金属
基板、または、これらの積層基板等を用いることができ
る。基板の厚みは0.5〜1.5mmが一般的である。
In the present invention, the substrate is usually a resin substrate such as a polycarbonate resin, an acrylic resin or a polyolefin resin provided with irregularities for tracking servo,
A ceramic substrate such as glass, a metal substrate such as an aluminum alloy, or a laminated substrate of these can be used. The substrate generally has a thickness of 0.5 to 1.5 mm.

【0026】これらの基板の上に光磁気記録層が設けら
れる。光磁気記録層としては垂直磁気異方性を有する磁
性薄膜が用いられる。例えば、DyFeCo、TbFe
Co、GdFeCo、NdFeCo等の希土類ー遷移金
属の磁性合金膜、Pt/Co等の貴金属等/遷移金属等
の磁性人工格子膜、ガーネット等の磁性酸化物膜、およ
びこれらの磁性薄膜の積層膜などがが用いられる。
A magneto-optical recording layer is provided on these substrates. A magnetic thin film having perpendicular magnetic anisotropy is used as the magneto-optical recording layer. For example, DyFeCo, TbFe
Magnetic alloy films of rare earth-transition metals such as Co, GdFeCo, NdFeCo, magnetic artificial lattice films of noble metals / transition metals such as Pt / Co, magnetic oxide films such as garnet, and laminated films of these magnetic thin films Is used.

【0027】光磁気記録層は通常スパッタリングまたは
蒸着等で成膜され、膜厚は3nm〜50nm程度とする
のが望ましい。基板と光磁気記録層の間に下地層が設け
られることもある。下地層としては通常は、SiO2
Al23、Ta25、Si34等の、窒化物、およびこ
れらの混合物、Al−Ta−O等の複合化合物等からな
るものが好適に用いられる。
The magneto-optical recording layer is usually formed by sputtering or vapor deposition, and the film thickness is preferably about 3 nm to 50 nm. An underlayer may be provided between the substrate and the magneto-optical recording layer. The underlayer is usually SiO 2 ,
Such as Al 2 O 3, Ta 2 O 5, Si 3 N 4, nitrides, and mixtures thereof, it is preferably used comprising a composite compound such as Al-Ta-O.

【0028】下地膜は通常、酸素または水分の透過防止
効果、光学的干渉効果、断熱効果等を目的として設けら
れる。通常光は基板を通して入射されるが、基板とは反
対の方向から入射される場合もある。この場合、下地膜
(基板と記録層との間の膜)としては、光の反射を目的
としたAl、Au、Agまたはこれらの合金、あるいは
これらを用いたAlTa等の合金等の金属膜等を用いる
場合もある。
The base film is usually provided for the purpose of preventing the permeation of oxygen or moisture, the optical interference effect, the heat insulating effect and the like. Normally, light is incident through the substrate, but it may be incident from the opposite direction to the substrate. In this case, the base film (the film between the substrate and the recording layer) is a metal film such as Al, Au, Ag or an alloy thereof for the purpose of reflecting light, or an alloy such as an alloy of AlTa using these. May be used.

【0029】膜厚は2nm〜200nm程度とするのが
望ましい。基板側から光を入射する場合、記録層の上に
更に反射率、記録感度、信号強度等を調整する目的で反
射層を設けるのが良い。反射層としてはAl、Au、A
gまたはこれらの合金、あるいはこれらを用いたAlT
a等の合金等の金属膜等を用いる。
The film thickness is preferably about 2 nm to 200 nm. When light is incident from the substrate side, it is preferable to further provide a reflective layer on the recording layer for the purpose of adjusting reflectance, recording sensitivity, signal intensity and the like. Al, Au, A as the reflective layer
g or alloys thereof, or AlT using these
A metal film such as an alloy such as a is used.

【0030】これらの反射層は光の反射の以外に光磁気
記録媒体の記録感度、耐繰り返し再生安定性等を向上さ
せる目的のためにも用いられる。特性の向上のため、基
板、下地層、光磁気記録層、反射層の各層の間に他の層
を設ける場合がある。特に光磁気記録層と反射層の間に
断熱層を設けることがよく行われる。
These reflective layers are used for the purpose of improving the recording sensitivity of the magneto-optical recording medium, the stability against repeated reproduction, etc., in addition to the reflection of light. Other layers may be provided between the substrate, the underlayer, the magneto-optical recording layer, and the reflective layer in order to improve the characteristics. In particular, it is often practiced to provide a heat insulating layer between the magneto-optical recording layer and the reflective layer.

【0031】本発明に用いる光磁気記録媒体は、好まし
くは次の媒体に実現される。すなわち、基板上に直接ま
たは下地層を介して光磁気記録層を形成した光磁気記録
媒体であって、光磁気記録層に接する基板または下地層
の中心線平均表面粗さRaが0.3nm以上から3nm
以下の範囲であり、かつ、該光磁気記録層が3nm以上
から50nm以下の膜厚を有し、下記式(1)に示す組
成(原子%)を有することを特徴とする請求項1記載の
記録再生方法に用いる光磁気記録媒体である。
The magneto-optical recording medium used in the present invention is preferably realized by the following medium. That is, in a magneto-optical recording medium in which a magneto-optical recording layer is formed directly on a substrate or via an under layer, the center line average surface roughness Ra of the substrate or the under layer in contact with the magneto-optical recording layer is 0.3 nm or more. From 3 nm
2. The following range, the magneto-optical recording layer has a film thickness of 3 nm or more and 50 nm or less, and has a composition (atomic%) shown in the following formula (1). It is a magneto-optical recording medium used in a recording / reproducing method.

【0032】[0032]

【数5】TbxFeyCozにおいて、 (1) 10≦x≦25 55≦y≦90 0≦z≦20In TbxFeyCoz, (1) 10 ≦ x ≦ 25 55 ≦ y ≦ 90 0 ≦ z ≦ 20

【0033】また、このものは特に好ましくは、基板上
に下地層を介して光磁気記録層が形成され、該下地層が
基板温度100℃以下で、0.4Pa以上1.0Pa以
下の圧力でスパッタリングされたTaの酸化物からなる
光磁気記録媒体であり、また、基板上に下地層を介して
光磁気記録層が形成され、該下地層がTa酸化物および
単体の密度が9g/cm3以下の物質の酸化物からなる
光磁気記録媒体である。
Further, it is particularly preferable that a magneto-optical recording layer is formed on a substrate via an underlayer, and the underlayer has a substrate temperature of 100 ° C. or less and a pressure of 0.4 Pa or more and 1.0 Pa or less. A magneto-optical recording medium made of a sputtered Ta oxide, wherein a magneto-optical recording layer is formed on a substrate via an underlayer, and the underlayer has a Ta oxide density of 9 g / cm 3 or a simple substance. The magneto-optical recording medium is made of an oxide of the following substances.

【0034】好ましくはRaが0.5nm以上2.5n
m以下、膜厚は10nm以上30nm以下、Tb含有量
が15%以上20%以下、Co含有量が15%以下が望
ましい。光磁気記録層はスパッタリングで容易に垂直磁
化膜となり、現在通常に用いられるTbFeCo系薄膜
が実用上好ましい。
Ra is preferably 0.5 nm or more and 2.5 n
m or less, the film thickness is 10 nm or more and 30 nm or less, the Tb content is 15% or more and 20% or less, and the Co content is 15% or less. The magneto-optical recording layer can be easily formed into a perpendicularly magnetized film by sputtering, and a TbFeCo-based thin film that is normally used at present is preferable in practice.

【0035】Tb含有量が10%より少ないと、TbF
eCo自身の磁化の影響で印可磁界ゼロにおける垂直方
向の残留磁化が極端に減少する。Tb含有量が多くなる
とΔNは大きくなる。Co組成は20%より多いと磁
化、キュリー温度の増加で、磁界感度、光ビーム感度が
極端に低下する。
When the Tb content is less than 10%, TbF
The remanent magnetization in the perpendicular direction at the zero applied magnetic field is extremely reduced due to the effect of the magnetization of eCo itself. ΔN increases as the Tb content increases. If the Co composition is more than 20%, the magnetization and the Curie temperature increase, and the magnetic field sensitivity and the light beam sensitivity are extremely lowered.

【0036】基板または下地層のRaは大きいほどΔN
は小さくなるが、3nmより大きくなった場合は反射率
変動が大きくなる。TbFeCo系薄膜の組成は誘導結
合プラズマ発光分析装置(ICP)等の化学分析、蛍光
X線等によって決定されるが微量の不純物、例えばA
r、酸素、窒素等のガス、あるいは経時変化を防ぐため
に意図的に添加された元素は、媒体の磁気特性を大きく
変えない限りに於いて含まれて良い。
The larger the Ra of the substrate or the underlayer, the more ΔN
However, when it is larger than 3 nm, the reflectance fluctuation becomes large. The composition of the TbFeCo-based thin film is determined by chemical analysis using an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP), fluorescent X-rays, etc.
A gas such as r, oxygen, or nitrogen, or an element intentionally added to prevent a change over time may be included as long as the magnetic characteristics of the medium are not significantly changed.

【0037】Raの定義はJIS0601に準拠する。
測定は原子間力顕微鏡AFMで測定し、カットオフ値1
μmとする。基板のRaを制御する方法としては、例え
ばアルミ基板、ガラス基板の場合、化学エッチング、ス
パッタリング等によるによるエッチング、またはテープ
研磨等がある。
The definition of Ra complies with JIS0601.
The measurement is made with an atomic force microscope AFM, and the cutoff value is 1
μm. As a method of controlling Ra of the substrate, for example, in the case of an aluminum substrate or a glass substrate, there are chemical etching, etching by sputtering or the like, or tape polishing.

【0038】また、プラスチック基板の場合はスタンパ
ー製造の条件(例えば、レジストの種類、現像条件、メ
ッキ条件等)によりRaを変える等方法によって、成形
後の基板のRaを変化させることができる。樹脂にアル
ミナ粉等のフィラーを添加することによってもRaは変
化させることができる。
In the case of a plastic substrate, Ra of the molded substrate can be changed by a method of changing Ra according to the stamper manufacturing conditions (for example, resist type, developing condition, plating condition, etc.). Ra can also be changed by adding a filler such as alumina powder to the resin.

【0039】スパッタリング等のエッチングを施すこと
によっても樹脂基板のRaは変化させることができる。
実用上好ましいRaの制御方法としては、基板上に特定
の下地層を施すことによる。すなわち、特定の物質ある
いは特定の作成条件で作成された下地層を設けることに
よって所望のRaを得ることができる。
Ra of the resin substrate can also be changed by performing etching such as sputtering.
As a practically preferable method of controlling Ra, a specific underlayer is provided on the substrate. That is, a desired Ra can be obtained by providing an underlayer made of a specific substance or a specific preparation condition.

【0040】先に記述したとおり下地層として光学的干
渉効果、断熱効果、光磁気記録層の酸化防止効果等を通
常目的とするが、Taの酸化物は上記条件を満たし、下
地層の材料として好適である。Taの酸化物は成膜条件
によりRaを所望の値に容易に制御できる。すなわち、
下地層が基板温度100℃以下で、0.4Pa以上1.
0Pa以下の圧力でスパッタリングされたTaの酸化物
は好ましい下地層を提供する。
As described above, the underlying layer usually has optical interference effect, heat insulating effect, anti-oxidation effect on the magneto-optical recording layer, etc., but the oxide of Ta satisfies the above conditions and is used as the material of the underlying layer. It is suitable. Ra of the oxide of Ta can be easily controlled to a desired value depending on the film forming conditions. That is,
The underlayer has a substrate temperature of 100 ° C. or lower and 0.4 Pa or higher.
Oxide of Ta sputtered at pressures below 0 Pa provides a desirable underlayer.

【0041】下地層をスパッタリングにより形成する際
の基板温度は、100℃より高い場合はプラスチック基
板の使用が難しくなる他、Raも値が異なる場合もある
ので、好ましくは、80℃以下が望ましい。スパッタリ
ング圧力を0.4Pa以上でRaが0.3nm以上のの
ものが容易に得られるが、1.0Paより大きなスパッ
タリング圧力では空隙の多い薄膜となり、経時安定性に
問題を生じる。
When the substrate temperature for forming the underlayer by sputtering is higher than 100 ° C., it becomes difficult to use the plastic substrate, and Ra may have different values. Therefore, the temperature is preferably 80 ° C. or lower. A film having Ra of 0.3 nm or more at a sputtering pressure of 0.4 Pa or more can be easily obtained, but a sputtering pressure of more than 1.0 Pa results in a thin film with many voids, which causes a problem with stability over time.

【0042】従ってスパッタリング圧力は0.4Pa以
上から1.0Pa以下が、特に好ましくは0.5Pa以
上0.8Pa以下が望ましい。Taの酸化物に添加物を
加えることによってもRaを変化させることができる。
すなわち、下地層がTa酸化物と単体の密度が9g/c
3以下の物質の酸化物を組み合わせて用いるのも好ま
しい。
Therefore, the sputtering pressure is preferably 0.4 Pa or more and 1.0 Pa or less, particularly preferably 0.5 Pa or more and 0.8 Pa or less. Ra can also be changed by adding an additive to the oxide of Ta.
That is, the underlayer has a density of Ta oxide and simple substance of 9 g / c.
It is also preferable to use a combination of oxides of substances of m 3 or less.

【0043】併用する酸化物としてはAl、Si、Z
r、Y、Mg、Ti、Ce、Li、Fe、Co等の酸化
物が挙げられる。下地層はこれらとTaとの合金ターゲ
ットによる反応スパッタリング、あるいはこれらの酸化
物の混合からなる焼結体をスパッタリングする等により
得ることができる。
As oxides used in combination, Al, Si, Z
Examples thereof include oxides of r, Y, Mg, Ti, Ce, Li, Fe, Co and the like. The underlayer can be obtained by reactive sputtering with an alloy target of these and Ta, or by sputtering a sintered body composed of a mixture of these oxides.

【0044】添加物は、スパッタリングガス粒子の衝突
によりターゲット粒子が飛散されるスパッタリングの特
性から、Taの密度16.6g/cm3の1/2程度の
元素の酸化物が望ましい。特に密度2.7g/cm3
Alの酸化物の添加はRaの制御が容易となる他、光磁
気記録層の酸化防止効果が向上するので実用上特に望ま
しい。
From the characteristics of sputtering in which target particles are scattered by collision of sputtering gas particles, the additive is preferably an oxide of an element having a Ta density of about 16.6 g / cm 3 of about 1/2. In particular, the addition of an Al oxide having a density of 2.7 g / cm 3 is particularly preferable for practical use because Ra is easily controlled and the effect of preventing oxidation of the magneto-optical recording layer is improved.

【0045】また、本発明に用いる光磁気記録媒体は、
特定の元素が添加されたTbFeCo系薄膜において、
ある物性値を満たす限り得ることができる。すなわち、
この媒体は、基板上に直接または下地層を介して光磁気
記録層が形成した光磁気記録媒体であって、光磁気記録
層がB、N、O、Al、Si、Ti、Cr、Ge、P
r、Nd、Sm、GdおよびDyから選ばれる一つ以上
の元素を含む膜厚3〜50nmのTbFeCo系薄膜か
らなり、かつ、室温に於ける磁化Ms、室温における保
磁力Hc、キュリー温度Tcが下記式(2)および下記
式(3)を満たすことを特徴とする請求項1記載の記録
再生方法に用いる光磁気記録媒体である。
The magneto-optical recording medium used in the present invention is
In a TbFeCo-based thin film to which a specific element is added,
It can be obtained as long as it satisfies a certain physical property value. That is,
This medium is a magneto-optical recording medium in which a magneto-optical recording layer is formed on a substrate directly or via an underlayer, and the magneto-optical recording layer is B, N, O, Al, Si, Ti, Cr, Ge, P
It is composed of a TbFeCo-based thin film having a film thickness of 3 to 50 nm containing one or more elements selected from r, Nd, Sm, Gd and Dy, and has a magnetization Ms at room temperature, a coercive force Hc at room temperature, and a Curie temperature Tc. The magneto-optical recording medium used in the recording / reproducing method according to claim 1, which satisfies the following expressions (2) and (3).

【0046】[0046]

【数6】 1.0×106≦Ms×Hc≦2.0×106 erg/cm3 (2) 100≦ Tc≦300 ℃ (3) [Equation 6] 1.0 × 10 6 ≦ Ms × Hc ≦ 2.0 × 10 6 erg / cm 3 (2) 100 ≦ Tc ≦ 300 ° C. (3)

【0047】TbFeCoへの特定の元素添加により、
ΔNは減少する。この原理は定かでないが、添加元素な
る不純物がTbFeCo系薄膜の磁壁移動の障害となる
ために、細かい磁区の存在が可能となり、さらにWde
m、ΔNの減少させるものと考えられる。
By adding a specific element to TbFeCo,
ΔN decreases. Although this principle is not clear, impurities as an additive element hinder the domain wall movement of the TbFeCo-based thin film, so that fine magnetic domains can exist, and Wde
It is considered that m and ΔN are decreased.

【0048】添加元素としてはB、N、O、Al、S
i、Ti、Cr、Ge、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy
が有効である。光磁気磁気記録層の耐酸化防止の観点か
らAl、Ti、Crが、スパッタリングガスに微量含ま
せることによる作成という実用上の観点からN、Oが特
に好ましい。
B, N, O, Al and S are added elements.
i, Ti, Cr, Ge, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy
Is valid. From the standpoint of preventing oxidation of the magneto-optical recording layer, Al, Ti, and Cr are particularly preferable from the practical point of view of producing by including a trace amount of Al, Ti, and Cr in the sputtering gas.

【0049】添加元素による磁区の微細化により、上記
式(2)、上記式(3)を満たす比較的広い組成でΔN
は6dB以下となることが確認される。さらに、本発明
に用いる光磁気記録媒体は、特定の膜厚を有するTbF
e系またはTbFeCo系薄膜において、ある物性値を
満たす限り得ることが出来る。すなわち、この媒体は、
基板上に直接または下地層を介して光磁気記録層を形成
した光磁気記録媒体であって、光磁気記録層が膜厚50
〜300nmのTbFe系またはTbFeCo系薄膜か
らなり、かつ、室温に於ける磁化Ms、室温に於ける保
磁力Hc、キュリー温度Tcが下記式(4)および下記
式(5)を満たすことを特徴とする
By making the magnetic domains finer by the additional element, ΔN can be obtained in a relatively wide composition satisfying the above formulas (2) and (3).
Is confirmed to be 6 dB or less. Further, the magneto-optical recording medium used in the present invention is TbF having a specific film thickness.
It can be obtained as long as a certain physical property value is satisfied in the e-based or TbFeCo-based thin film. That is, this medium
A magneto-optical recording medium in which a magneto-optical recording layer is formed directly on a substrate or via an underlayer, wherein the magneto-optical recording layer has a film thickness of 50.
.About.300 nm of a TbFe-based or TbFeCo-based thin film, and the magnetization Ms at room temperature, the coercive force Hc at room temperature, and the Curie temperature Tc satisfy the following formulas (4) and (5). Do

【数7】 0.5×106≦Ms×Hc≦2.0×106 erg/cm3 (4) 100≦Tc≦300 ℃ (5)(7) 0.5 × 10 6 ≦ Ms × Hc ≦ 2.0 × 10 6 erg / cm 3 (4) 100 ≦ Tc ≦ 300 ° C. (5)

【0050】さらに、本発明に用いる光磁気記録媒体
は、特定の膜厚を有するTbFe系またはTbFeCo
系薄膜において、ある物性値を満たす限り得ることがで
きる。すなわち、この媒体は、基板上に直接または下地
層を介して光磁気記録層を形成した光磁気記録媒体であ
って、光磁気記録層が膜厚50〜300nmのTbFe
系またはTbFeCo系薄膜からなり、かつ、室温に於
ける磁化Ms、室温における保磁力Hc、キュリー温度
Tcが下記式(4)および下記式(5)を満たすことを
特徴とする さらに、本発明に用いる光磁気記録媒体
は、特定の膜厚を有するTbFe系またはTbFeCo
系薄膜において、ある物性値を満たす限り得ることがで
きる。
Further, the magneto-optical recording medium used in the present invention is a TbFe system or TbFeCo having a specific film thickness.
It can be obtained as long as a certain physical property value is satisfied in the system thin film. That is, this medium is a magneto-optical recording medium in which a magneto-optical recording layer is formed directly on a substrate or via an underlayer, and the magneto-optical recording layer has a film thickness of 50 to 300 nm of TbFe.
And a TbFeCo-based thin film, and is characterized in that the magnetization Ms at room temperature, the coercive force Hc at room temperature, and the Curie temperature Tc satisfy the following formulas (4) and (5). The magneto-optical recording medium used is TbFe-based or TbFeCo having a specific film thickness.
It can be obtained as long as a certain physical property value is satisfied in the system thin film.

【0051】すなわち、この媒体は、基板上に直接また
は下地層を介して光磁気記録層を形成した光磁気記録媒
体であって、光磁気記録層が膜厚50〜300nmのT
bFe系またはTbFeCo系薄膜からなり、かつ、室
温に於ける磁化Ms、室温における保磁力Hc、キュリ
ー温度Tcが下記式(4)および下記式(5)を満たす
ことを特徴とする請求項1記載の記録再生方法に用いる
光磁気記録媒体である。
That is, this medium is a magneto-optical recording medium in which a magneto-optical recording layer is formed directly on a substrate or via an underlayer, and the magneto-optical recording layer has a thickness of 50 to 300 nm.
2. A bFe-based or TbFeCo-based thin film, wherein the magnetization Ms at room temperature, the coercive force Hc at room temperature, and the Curie temperature Tc satisfy the following formulas (4) and (5). This is a magneto-optical recording medium used in the recording / reproducing method.

【0052】[0052]

【数8】 0.5×106 ≦Ms×Hc≦2.0×106 erg/cm3 (4) 100≦ Tc ≦ 300 ℃ (5) [Formula 8] 0.5 × 10 6 ≦ Ms × Hc ≦ 2.0 × 10 6 erg / cm 3 (4) 100 ≦ Tc ≦ 300 ° C. (5)

【0053】記録層に蓄えられる磁気的なエネルギーと
しては静磁エネルギーの他、主に磁壁エネルギーがあ
る。一般に磁区サイズおよび形状は、主にこの2つに代
表される磁気的なエネルギーと、記録層の保磁力とのバ
ランスによって決まるものとされている。解析的な取り
扱いは、実際の磁区形状が複雑な上に光磁気記録の場合
は温度変化も考慮する必要があるため非常に困難となる
が、一般的な傾向としては、磁区が細分化されれば静磁
エネルギーは減少し、磁壁エネルギーは増加するものと
されている。
The magnetic energy stored in the recording layer mainly includes domain wall energy in addition to magnetostatic energy. Generally, the magnetic domain size and shape are determined mainly by the balance between the magnetic energy represented by these two and the coercive force of the recording layer. Analytical handling is extremely difficult because the actual magnetic domain shape is complicated and temperature changes must be taken into consideration in the case of magneto-optical recording, but the general tendency is that magnetic domains are subdivided. For example, magnetostatic energy is said to decrease and domain wall energy to increase.

【0054】50〜300nmの膜厚(好ましくは50
nmより厚い膜厚)でΔNが6dB以下となる理由は定
かではないが、磁区が細分化され、ノイズが低減するも
のと考えられる。磁区が細分化される方が、記録層に蓄
えられる磁気的なエネルギーが低減し、安定な状態とな
るものと考えられる。光磁気記録層が膜厚50〜300
nmのTbFe系またはTbFeCo系薄膜の場合、上
記式(4)、上記式(5)が比較的広い範囲であっても
ΔNは6dB以下となることが確認された。膜厚は、あ
まり大きくなると記録感度が低下するため200nm以
下がより望ましい。膜厚が50nmより小さい場合は磁
区の細分化が困難となるため、請求項2〜5に記載の条
件が必要となるものと考えられる。
A film thickness of 50 to 300 nm (preferably 50)
Although it is not clear why ΔN is 6 dB or less at a film thickness larger than nm, it is considered that the magnetic domains are subdivided and noise is reduced. It is considered that when the magnetic domains are subdivided, the magnetic energy stored in the recording layer is reduced and a stable state is achieved. The magneto-optical recording layer has a film thickness of 50 to 300.
It was confirmed that in the case of a TbFe-based or TbFeCo-based thin film having a thickness of nm, ΔN is 6 dB or less even if the above formulas (4) and (5) are in a relatively wide range. If the film thickness is too large, the recording sensitivity will decrease, so it is more preferable that the film thickness be 200 nm or less. When the film thickness is less than 50 nm, it becomes difficult to subdivide the magnetic domains, and it is considered that the conditions described in claims 2 to 5 are necessary.

【0055】[0055]

【実施例】以下に実施例をもって本発明を詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に
限定されるものでない。 実施例1 ポリカーボネート樹脂基板上に、Taの酸化物からなる
下地層をTaをターゲットとしてArと酸素の反応スパ
ッタリング法により0.7Paの圧力で90nm形成し
た。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. Example 1 An underlayer made of Ta oxide was formed on a polycarbonate resin substrate by a reactive sputtering method of Ar and oxygen with Ta as a target at a pressure of 0.7 Pa to a thickness of 90 nm.

【0056】ヒートラベルで測定した基板温度は35〜
40℃であった。またガラス基板に形成された下地層と
同じものを、米国デジタルインスツルメンタル社製Na
noscopeIIIによりカットオフ値1μmでRa測
定したところ1.0nmとなった。この上にTb22Fe
70Co8(原子%)からなる光磁気記録層を20nm、
窒化シリコンからなる断熱層を30nm、Al97Ta3
からなる反射層を50nm、この順に形成し、さらに紫
外線硬化性樹脂の硬化物からなる保護膜を4μm形成し
た直径90mmの光磁気ディスクを作成した。
The substrate temperature measured by the heat label is 35-35.
It was 40 ° C. Also, the same as the underlayer formed on the glass substrate is the same as Na manufactured by US Digital Instrumental Corporation.
Ra measured by noscope III at a cutoff value of 1 μm was 1.0 nm. On top of this, Tb 22 Fe
The magneto-optical recording layer made of 70 Co 8 (atomic%) is 20 nm,
A heat insulating layer made of silicon nitride has a thickness of 30 nm and is made of Al 97 Ta 3
And a protective layer made of a cured product of an ultraviolet curable resin was formed in a thickness of 4 μm to form a magneto-optical disk having a diameter of 90 mm.

【0057】この光磁気ディスクを波長825nmのレ
ーザー、および磁気ヘッドを用いた光磁気記録再生装置
を用い、熱消磁をディスク回転速度5.65m/秒、レ
ーザーパワー9mWで行い、ΔNを測定した結果0.2
dBであった。このディスクを同じ光磁気記録再生装置
で磁界120エルステッド、レーザーパワー4mW、デ
ィスク回転速度1m/秒でWminの測定をした結果、
0.06μmであり、0.2μm以下のマークの記録が
可能であることを確認した。
This magneto-optical disk was subjected to thermal demagnetization at a disk rotation speed of 5.65 m / sec and laser power of 9 mW using a magneto-optical recording / reproducing apparatus using a laser having a wavelength of 825 nm and a magnetic head, and ΔN was measured. 0.2
It was dB. This disc was measured with the same magneto-optical recording / reproducing apparatus for a magnetic field of 120 Oersted, a laser power of 4 mW, and a disc rotation speed of 1 m / sec to measure Wmin.
It was 0.06 μm, and it was confirmed that a mark of 0.2 μm or less could be recorded.

【0058】実施例2 下地層をAl80Ta20をターゲットとしてArと酸素に
よる反応性スパッタリング法により厚さ90nmに形成
した以外は実施例1と同じにして直径90mmの光磁気
ディスクを作成した。この光磁気ディスクにつき実施例
1と同様にΔN、Wmin、Raを測定した結果、それ
ぞれ1.3dB、0.10μm、1.4nmであり、
0.2μm以下のマークの記録が可能であることを確認
した。
Example 2 A magneto-optical disk having a diameter of 90 mm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the underlayer was formed to have a thickness of 90 nm by a reactive sputtering method using Ar 80 Ta 20 as a target and Ar and oxygen. ΔN, Wmin, and Ra of this magneto-optical disk were measured in the same manner as in Example 1, and the results were 1.3 dB, 0.10 μm, and 1.4 nm, respectively.
It was confirmed that recording of marks of 0.2 μm or less was possible.

【0059】実施例3 Taの酸化物からなる下地層を0.59Paの圧力で厚
さ90nmに形成し、この上にTb18Fe74Co8から
なる光磁気記録層を厚さ20nmに形成した以外は実施
例1と同様にして直径90mmの光磁気ディスクを作成
した。この光磁気ディスクにつき実施例1と同様にΔ
N、Wmin、Raを測定した結果、それぞれ2.3d
B、0.10μm、0.8nmであり、0.2μm以下
のマークの記録が可能であることを確認した。また、米
国デジタルインスツルメンタル社製Nanoscope
IIIの磁気力顕微鏡モードにより、磁区像の観察をした
結果0.1μmの磁区が確認された。
Example 3 An underlayer made of Ta oxide was formed to a thickness of 90 nm at a pressure of 0.59 Pa, and a magneto-optical recording layer made of Tb 18 Fe 74 Co 8 was formed to a thickness of 20 nm thereon. A magneto-optical disk having a diameter of 90 mm was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above. For this magneto-optical disk, Δ as in Example 1.
As a result of measuring N, Wmin, and Ra, each is 2.3d.
B, 0.10 μm, 0.8 nm, and it was confirmed that recording of marks of 0.2 μm or less was possible. Also, Nanoscope made by US Digital Instrument
As a result of observing the magnetic domain image by the magnetic force microscope mode of III, a magnetic domain of 0.1 μm was confirmed.

【0060】実施例4 酸素濃度0.05体積%のアルゴン・酸素混合ガスで作
成されたTb21Fe69Co82からなる光磁気記録層を
厚さ22nmに形成した以外は実施例3と同条件で直径
90mmの光磁気ディスクを作成した。この光磁気ディ
スクのΔN、Wmin、室温におけるMsHc積および
Tcを測定をした結果、それぞれ4.1dB、0.12
μm、1.6×106erg/cm3180℃であった。
Example 4 Example 3 was repeated except that a magneto-optical recording layer made of Tb 21 Fe 69 Co 8 O 2 made of an argon / oxygen mixed gas having an oxygen concentration of 0.05% by volume was formed to a thickness of 22 nm. A magneto-optical disk having a diameter of 90 mm was created under the same conditions. As a result of measuring ΔN, Wmin, MsHc product and Tc at room temperature of this magneto-optical disk, they were 4.1 dB and 0.12, respectively.
μm, 1.6 × 10 6 erg / cm 3 180 ° C.

【0061】実施例5 ポリカーボネート樹脂基板上に、Taの酸化物からなる
下地層をTaをターゲットとしてArと酸素の反応スパ
ッタリング法により60nm形成した。この上にTb18
Fe74Co8 からなる光磁気記録層を163nm、窒化
シリコンからなる断熱層を30nm、Al97Ta3から
なる反射層を50nmをこの順に形成し、さらに紫外線
硬化性樹脂の硬化物からなる保護膜を4μm形成した直
径90mmの光磁気ディスクを作成した。
Example 5 An underlayer made of Ta oxide was formed on a polycarbonate resin substrate to a thickness of 60 nm by a reactive sputtering method of Ar and oxygen with Ta as a target. On this Tb 18
A magneto-optical recording layer made of Fe 74 Co 8 having a thickness of 163 nm, a heat insulating layer made of silicon nitride having a thickness of 30 nm, and a reflective layer made of Al 97 Ta 3 having a thickness of 50 nm were formed in this order, and a protective film made of a cured product of an ultraviolet curable resin was formed. A magneto-optical disk having a diameter of 90 mm and having a thickness of 4 μm was prepared.

【0062】この光磁気ディスクを波長825nmのレ
ーザー、および磁気ヘッドを用いた光磁気記録再生装置
を用い、熱消磁をディスク回転速度5.65m/秒、レ
ーザーパワー9mWで行い、ΔNを測定した結果3.0
dBであった。このディスクを同じ光磁気記録再生装置
で磁界150エルステッド、レーザーパワー4.5m
W、ディスク回転速度2m/秒でWminの測定をした
結果、0.12μmであり、0.2μm以下のマークの
記録が可能であることを確認した。さらに、NanoscopeI
IIにより磁区像を観察した結果、0.15μmマーク長
さの記録磁区列像が明瞭に観察された。この光磁気ディ
スクの記録層の室温におけるMsHc積およびTcは、
それぞれ、1.0×106erg/cm3、 220℃であった。
This magneto-optical disk was subjected to thermal demagnetization at a disk rotation speed of 5.65 m / sec and laser power of 9 mW using a magneto-optical recording / reproducing apparatus using a laser having a wavelength of 825 nm and a magnetic head, and ΔN was measured. 3.0
It was dB. This disc was recorded by the same magneto-optical recording / reproducing apparatus with a magnetic field of 150 oersted and a laser power of 4.5 m.
As a result of measuring Wmin at W and a disk rotation speed of 2 m / sec, it was confirmed that a mark of 0.12 μm, which is 0.2 μm or less, can be recorded. Furthermore, NanoscopeI
As a result of observing the magnetic domain image by II, a recorded magnetic domain array image having a mark length of 0.15 μm was clearly observed. The MsHc product and Tc of the recording layer of this magneto-optical disk at room temperature are
The values were 1.0 × 10 6 erg / cm 3 and 220 ° C., respectively.

【0063】比較例1 Taの酸化物からなる下地層を0.32Paの圧力でス
パッタリングにより厚さ90nmに形成したこと以外は
実施例1と同様にして直径90mmの光磁気ディスクを
作成した。この光磁気ディスクにつき実施例1と同様に
ΔN、Wmin、Raを測定した結果、それぞれ8.1
dB、0.26μm、0.2nmであり、0.2μm以
下のマークの記録が困難であった。
Comparative Example 1 A magneto-optical disk having a diameter of 90 mm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the underlayer made of Ta oxide was formed by sputtering at a pressure of 0.32 Pa to a thickness of 90 nm. As a result of measuring ΔN, Wmin, and Ra of this magneto-optical disk in the same manner as in Example 1, the results were 8.1.
dB, 0.26 μm, 0.2 nm, and it was difficult to record a mark of 0.2 μm or less.

【0064】比較例2 光磁気記録層としてTb24Fe53Co23を厚さ20nm
形成した以外は比較例1と同様にして直径90mmの光
磁気ディスクを作成した。この光磁気ディスクにつき実
施例1と同様にΔN、Wminを測定した結果、それぞ
れ14.2dB、0.38μmであり、0.2μm以下
のマークの記録が困難であった。
Comparative Example 2 Tb 24 Fe 53 Co 23 as a magneto-optical recording layer having a thickness of 20 nm
A magneto-optical disk having a diameter of 90 mm was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the magneto-optical disk was formed. As a result of measuring ΔN and Wmin of this magneto-optical disk in the same manner as in Example 1, it was 14.2 dB and 0.38 μm, respectively, and it was difficult to record marks of 0.2 μm or less.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明による光磁気記録方式および媒体
は、消去後と熱消磁後のノイズレベルの差ΔNが6dB
以下である媒体を用い、かつ、0.2μm以下のマーク
長さを有するマーク列の記録再生を行う方式、およびそ
れ用いる媒体である。これは、線記録密度が格段に向上
する他、短波長レーザーを用いた光磁気記録、多値記録
に適用できる。また、媒体形成が容易となり、高密度記
録が実用的となる。
In the magneto-optical recording system and medium according to the present invention, the difference ΔN in noise level after erasing and after thermal demagnetization is 6 dB.
A method of recording / reproducing a mark row having a mark length of 0.2 μm or less using the following medium, and a medium used therefor. The linear recording density is remarkably improved, and it can be applied to magneto-optical recording using a short wavelength laser and multilevel recording. Further, the medium formation becomes easy, and high density recording becomes practical.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光磁気記録媒体に0.2μm以下のマー
ク長さを有するマーク列の記録再生を行う方法であっ
て、光ビームにより無磁界中において熱消磁したときの
ノイズレベルと、同じく外部磁界を用いて一方向に磁化
させたときのノイズレベル差ΔNが6dB以下である光
磁気記録媒体を用いることを特徴とする光磁気記録再生
方法。
1. A method for recording / reproducing a mark train having a mark length of 0.2 μm or less on a magneto-optical recording medium, the noise level when thermally demagnetized by a light beam in a non-magnetic field, and the same external level. A magneto-optical recording / reproducing method characterized by using a magneto-optical recording medium having a noise level difference ΔN of 6 dB or less when magnetized in one direction using a magnetic field.
【請求項2】 基板上に直接または下地層を介して光磁
気記録層を形成した光磁気記録媒体であって、光磁気記
録層に接する基板または下地層の中心線平均表面粗さR
aが0.3nm以上から3nm以下の範囲であり、か
つ、該光磁気記録層が3nm以上から50nm以下の膜
厚を有し、下記式(1)に示す組成(原子%)を有する
ことを特徴とする請求項1記載の記録再生方法に用いる
光磁気記録媒体。 【数1】TbxFeyCozにおいて、 (1) 10≦x≦25 55≦y≦90 0≦z≦20
2. A magneto-optical recording medium in which a magneto-optical recording layer is formed on a substrate directly or via an under layer, the center line average surface roughness R of the substrate or the under layer being in contact with the magneto-optical recording layer.
a is in the range of 0.3 nm or more and 3 nm or less, the magneto-optical recording layer has a film thickness of 3 nm or more and 50 nm or less, and has the composition (atomic%) shown in the following formula (1). A magneto-optical recording medium used in the recording / reproducing method according to claim 1. In TbxFeyCoz, (1) 10 ≦ x ≦ 25 55 ≦ y ≦ 90 0 ≦ z ≦ 20
【請求項3】 基板上に下地層を介して光磁気記録層が
形成され、該下地層が基板温度100℃以下で、0.4
Pa以上1.0Pa以下の圧力でスパッタリングされた
Taの酸化物からなることを特徴とする請求項2記載の
光磁気記録媒体。
3. A magneto-optical recording layer is formed on a substrate via an underlayer, and the underlayer has a substrate temperature of 100.degree.
The magneto-optical recording medium according to claim 2, which is made of an oxide of Ta sputtered at a pressure of Pa or more and 1.0 Pa or less.
【請求項4】 基板上に下地層を介して光磁気記録層が
形成され、該下地層がTa酸化物と単体の密度が9g/
cm3以下の物質の酸化物からなることを特徴とする請
求項2記載の光磁気記録媒体。
4. A magneto-optical recording layer is formed on a substrate via an underlayer, and the underlayer has a density of Ta oxide and simple substance of 9 g /
The magneto-optical recording medium according to claim 2, wherein the magneto-optical recording medium is made of an oxide of a substance having a cm3 or less.
【請求項5】 基板上に直接または下地層を介して光磁
気記録層を形成した光磁気記録媒体であって、光磁気記
録層がB、N、O、Al、Si、Ti、Cr、Ge、P
r、Nd、Sm、GdおよびDyから選ばれる一つ以上
の元素を含む膜厚3〜50nmのTbFe系またはTb
FeCo系薄膜からなり、かつ、室温における磁化M
s、室温における保磁力Hc、キュリー温度Tcが下記
式(2)および(3)を満たすことを特徴とする請求項
1記載の記録再生方法に用いる光磁気記録媒体。 【数2】 1.0×106≦Ms×Hc≦2.0×106 erg/cm3 (2) 100≦Tc≦300 ℃ (3)
5. A magneto-optical recording medium having a magneto-optical recording layer formed on a substrate directly or via an underlayer, wherein the magneto-optical recording layer is B, N, O, Al, Si, Ti, Cr, Ge. , P
TbFe system or Tb having a film thickness of 3 to 50 nm containing one or more elements selected from r, Nd, Sm, Gd and Dy
Magnetization M consisting of FeCo thin film and at room temperature
The magneto-optical recording medium used in the recording / reproducing method according to claim 1, wherein s, coercive force Hc at room temperature, and Curie temperature Tc satisfy the following equations (2) and (3). [Formula 2] 1.0 × 10 6 ≦ Ms × Hc ≦ 2.0 × 10 6 erg / cm 3 (2) 100 ≦ Tc ≦ 300 ° C. (3)
【請求項6】 基板上に直接または下地層を介して光磁
気記録層を形成した光磁気記録媒体であって、光磁気記
録層が50〜300nmのTbFe系またはTbFeC
o系薄膜からなり、かつ、室温における磁化Ms、室温
における保磁力Hc、キュリー温度Tcが下記式(4)
および下記式(5)を満たすことを特徴とする請求項1
記載の記録再生方法に用いる光磁気記録媒体。 【数3】 0.5×106≦Ms×Hc≦2.0×106 erg/cm3 (4) 100≦Tc≦300 ℃ (5)
6. A magneto-optical recording medium in which a magneto-optical recording layer is formed on a substrate directly or via an underlayer, wherein the magneto-optical recording layer is TbFe-based or TbFeC having a thickness of 50 to 300 nm.
It is composed of an o-based thin film and has a magnetization Ms at room temperature, a coercive force Hc at room temperature, and a Curie temperature Tc represented by the following formula (4).
And the following formula (5) is satisfied:
A magneto-optical recording medium used in the recording and reproducing method described. [Expression 3] 0.5 × 10 6 ≦ Ms × Hc ≦ 2.0 × 10 6 erg / cm 3 (4) 100 ≦ Tc ≦ 300 ° C. (5)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1096486A3 (en) * 1999-10-29 2002-06-12 Sony Corporation Magneto-optical recording medium
WO2003090222A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Fujitsu Limited Optical recording medium, magnetooptic recording medium, information recording/reproducing device, information recording/reproducing method and magnetic recording device

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