JPH08171745A

JPH08171745A - 光磁気記録媒体および光磁気記録情報の記録再生方法

Info

Publication number: JPH08171745A
Application number: JP31381094A
Authority: JP
Inventors: Junsaku Nakajima; 淳策中嶋; Junji Hirokane; 順司広兼; Junichiro Nakayama; 純一郎中山; Michinobu Saegusa; 理伸三枝; Akira Takahashi; 明高橋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【構成】光磁気記録媒体は、再生層３および記録層４
が積層された磁気二重層を有している。記録層４の垂直
磁気異方性エネルギーをＫｕとし、記録層４の磁区を囲
む磁壁に働く力をＦ（磁壁を拡張させる方向で正の値，
磁壁を収縮させる方向で負の値）とする。この光磁気記
録媒体は、室温ｔ_nおよびｔ_n＜ｔ_a＜ｔ_b＜ｔ_cなる
関係にある所定温度ｔ_a，ｔ_b，ｔ_cに対し、室温ｔ_n
では｜Ｆ｜＜４Ｋｕを満たし、光ビームの照射により、
所定温度ｔ_bに上昇したときには｜Ｆ｜＞４ＫｕかつＦ
＜０を満たし、さらに所定温度ｔ_cに上昇したときには
｜Ｆ｜＞４ＫｕかつＦ＞０を満たす。再生層３は、所定
温度ｔ_aより低い温度では面内方向に磁化が向き、所定
温度ｔ_a以上の温度では垂直方向に磁化が向く。【効果】再生層３を付加することにより、記録層４単
層だけでは不可能であった初期化磁界の印加が必要ない
光変調オーバーライトを実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク、光磁
気テープ、光磁気カード等の光磁気記録再生装置用の光
磁気記録媒体および光磁気記録情報の記録再生方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクは、書き換えが可能な光
ディスクとして研究開発が進められており、その一部は
既にコンピュータ用の外部メモリとして実用化されてい
る。特に、垂直磁化膜を用いる光磁気ディスクでは、光
を利用して磁化の方向を反転させることにより記録再生
を行なうため、面内磁化膜を用いたフロッピーディスク
あるいはハードディスクに比べて大記録容量を確保する
ことができる。

【０００３】ところで、現在市販されている光磁気ディ
スクで情報を書き換える際には、既に書き込まれている
情報を一旦消去してから、新たに書き込まれる情報に応
じて光ビームの強度を変調し記録を行なうか、あるい
は、既に書き込まれている情報の上に、光ビームの強度
を一定として、新たに書き込まれた情報に応じて印加磁
界の強度を変調して情報の重ね書きを行なう方法が取ら
れている。

【０００４】上記の書き換え方法以外には、光ビームの
強度を変調して重ね書きを行なう、いわゆる光変調オー
バーライト（オーバーライト：消去過程が不要な書き換
え）もある。光変調オーバーライトは、より短時間での
情報の書き換えを行なう点で有利であるが、現在市販さ
れている光磁気ディスクでは未だに実現されておらず、
次の特殊な方法によってのみ実現される。（ａ）何らかの方法で媒体を初期化してから記録する。（ｂ）外部磁場発生装置に改良を加える。（ｃ）記録媒体に改良を加える。

【０００５】（ａ）の方法では、媒体初期化装置、ある
いは、光ヘッドが２個必要になるので、コスト高を招
く。また、１個の光ヘッドで書き換えを行なおうとする
と、消去してから記録することになるので時間がかか
る。（ｂ）の方法では磁気記録の場合と同じように磁気
ヘッドクラッシュの問題が起こる。これに対し（ｃ）の
方法は、次に述べる各文献ないしに開示されている
ように、オーバーライトを実現する方法として最も有力
である。 Jap. Jour. Appl. Phys. Vol.28(1989)Supplement 28
-3,pp.367-370 Jour. Appl. Phys. Vol.67,No.9,1 MAY 1990,pp.4415
-4416 Appl. Phys. Lett.49(8),25 August 1986,pp.473-474 Jap. Jour. Appl. Phys. Vol.28(1989)Supplement 28
-3,pp.371-374 文献には、記録層を交換結合２層膜にして初期化磁界
を用いれば、光変調オーバーライトが可能な記録媒体を
実現できるということが記載されている。また、文献
には、交換結合４層膜の記録層を採用することにより、
初期化磁界を用いずに光変調オーバーライトを可能にす
る記録媒体について記載されている。また、文献に
は、単層の磁性層を用いて初期化磁界を不要とすること
により光変調オーバーライトを可能にする記録媒体につ
いて記載されている。さらに、文献には、２層の磁性
層を用い、初期化磁石を省いた構成の光磁気ディスクが
提案されている。

【０００６】また、光磁気ディスクは、前述のように、
垂直磁化膜を用いて光により記録再生を行なうため、面
内磁化膜を用いた記録媒体に比べて大記録容量を実現で
きるが、光磁気ディスクの記録密度は、ディスク上に集
束される光ビームの径の大きさによって制約を受ける。
つまり、光ビーム径に比べて記録ビット径および記録ビ
ットの間隔が小さくなってくると、光ビーム径の中に複
数のビットが入ることになる。このため、各記録ビット
を分離して再生することができなくなる。

【０００７】このような不都合に対しては、文献Mag
n.Soc.Jpn.Vol.17,Supplement No.S1(1993),pp.201-204
や文献Jap.Jour.Appl.Phys. Vol.31(1992)pp.568-57
5には、磁気２重層、磁気３重層および磁気４重層を用
いることにより、ビーム径の制限を受けずに分解能を向
上させて、記録密度を飛躍的に向上する手段が提案され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各方法では、オーバーライト機能を付与する際、それぞ
れ以下のような問題点がある。

【０００９】文献の方法では、初期化磁界を発生する
ための初期化磁石が必要となり、記録再生装置の大型化
を招くことになる。また、文献の方法では、記録層が
４層もの磁性層で構成されているので、記録媒体の製造
方法の困難化および記録媒体のコストアップを招く。ま
た、文献の方法では、初期化磁石が不要であり、しか
も記録媒体が磁性層を１層だけ備える構成であるので上
記のような問題点はないが、オーバーライトの際に前の
情報の多くが完全に消去されずに残り、残った情報が再
生時に読み出されるため、信頼性に欠ける。また、文献
の方法ではオーバーライトの際に大きな印加磁界を必
要とするため、記録再生装置の大型化および消費電力の
増大を招く。

【００１０】さらに、上記のオーバーライト方法と前述
の文献およびの光磁気ディスクの記録密度向上方法
を組み合わせることも考えられるが、これは、磁性層の
積層数を増大させることになり、記録媒体の製造が困難
になる。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、初期化磁石が必要なく、
少ない磁性層により製造が容易で、小さな印加磁界で光
変調オーバーライトを可能にし、かつ、大きな記録密度
を確保することができるという特質を備えた光磁気記録
媒体を提供し、併せてその光磁気記録媒体を用いて光磁
気記録情報の好適な記録再生方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
光磁気記録媒体は、それぞれ垂直磁気異方性と補償温度
とを有する磁性層からなる記録層と再生層とを積層して
なる磁気二重層が設けられ、上記再生層側から光ビーム
が照射されることにより、上記記録層に記録されている
情報が再生される光磁気記録媒体において、上記の課題
を解決するために、以下の手段を講じていることを特徴
としている。

【００１３】上記光磁気記録媒体は、上記記録層の垂直
磁気異方性エネルギーをＫｕとし、上記記録層の磁区を
囲む磁壁に働き、その磁壁を拡張させる方向に働くとき
に正の値となり、かつその磁壁を収縮させる方向に働く
ときに負の値となる力の総和をＦとして、室温ｔ_nおよ
びｔ_n＜ｔ_a＜ｔ_b＜ｔ_cなる関係にある所定温度
ｔ_a，ｔ_b，ｔ_cに対し、室温ｔ_nでは｜Ｆ｜＜４Ｋｕ
を満たし、光ビームの照射により、所定温度ｔ_bに上昇
したときには｜Ｆ｜＞４ＫｕかつＦ＜０を満たし、さら
に所定温度ｔ_cに上昇したときには｜Ｆ｜＞４Ｋｕかつ
Ｆ＞０を満たす一方、上記再生層が、所定温度ｔ_aより
低い温度では面内方向に磁化方向をもち、所定温度ｔ_a
以上の温度では垂直方向に磁化方向をもつものである。

【００１４】本発明の請求項２に係る光磁気記録媒体
は、上記の請求項１に係る光磁気記録媒体であって、上
記記録層および再生層のそれぞれの補償温度の差が３０
℃以内に設定されていることを特徴としている。

【００１５】本発明の請求項３に係る光磁気記録媒体
は、上記の請求項１または２に係る光磁気記録媒体であ
って、上記記録層および再生層のそれぞれの補償温度と
それぞれのキュリー温度との差が１００℃から２００℃
までの範囲に設定されていることを特徴としている。

【００１６】本発明の請求項４に係る光磁気記録媒体
は、上記の請求項１に係る光磁気記録媒体であって、上
記再生層の組成がGd_x(Fe_0.55Co_0.45)_1-xで表され、ｘ
が０．２０≦ｘ≦０．２３に設定されていることを特徴
としている。

【００１７】本発明の請求項５に係る光磁気記録情報の
記録再生方法は、請求項１、２、３または４に係る上記
光磁気記録媒体にレーザービームの出力を３レベルに制
御して記録再生を行ない、最も高いレベル以外の２つの
レベルのうちの１つを読み出しに用い、重ね書きが行な
われる際にレーザービームの出力を他の２つのレベルで
情報に応じて変調することを特徴としている。

【００１８】本発明の請求項６に係る光磁気記録情報の
記録再生方法は、上記の請求項５に係る光磁気記録情報
の記録再生方法であって、再生時のレーザーパワーを
２．０ｍＷ以上に設定することを特徴としている。

【００１９】本発明の請求項７に係る光磁気記録情報の
記録再生方法は、上記の請求項５に係る光磁気記録情報
の記録再生方法であって、再生時のレーザーパワーを最
も大きな信号対雑音比が得られるように調整することを
特徴としている。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の光磁気記録媒体では、記録層
に形成された磁区の温度が室温ｔ_nの場合、｜Ｆ｜＜４
Ｋｕとなるので磁壁は移動しない。ところが、ある強度
レベルＢの光ビームが照射されて上記磁区の温度が所定
温度ｔ_bに達すると、｜Ｆ｜＞４Ｋｕとなるので、記録
層の磁区を囲む磁壁が移動可能な状態となる。このと
き、Ｆ＜０であるので、磁壁は磁区を収縮させる方向に
移動する。したがって、磁区は消滅し、記録層の磁壁移
動部位の磁化が一定の方向（初期化状態の方向）を向
く。

【００２１】また、別のレベルＣの光ビームが照射され
て上記記録層の温度が所定温度ｔ_cに達すると、｜Ｆ｜
＞４Ｋｕとなるので、上記の場合と同様に磁壁が移動可
能な状態となる。このとき、Ｆ＞０であるので、磁壁は
磁区を拡張させる方向に移動する。したがって、磁区が
大きくなり、記録層の磁壁移動部位の磁化が印加される
外部磁界にしたがった方向に向く。

【００２２】それゆえ、最初に上記光磁気記録媒体の磁
化の向きを一定の方向（初期化状態の方向）に向けて初
期化しておき、記録時には、初期化状態の方向と逆向き
の外部磁界を加え、上記ＢおよびＣのレベルの光ビーム
を照射することにより、記録層の温度を２段階に制御
し、記録層の磁化をそれぞれ外部磁界と同方向または逆
方向に向かせることができる。

【００２３】したがって、請求項１に係る光磁気記録媒
体によれば、初期化磁石を用いず、またオーバーライト
時に印加する外部磁界が小さくてすむので、記録再生の
ための装置を小型化することができる。しかも、再生層
の室温領域での磁化方向が面内方向にあり、かつ強度レ
ベルＡの光ビームが照射されて所定温度ｔ_a以上となる
領域で、再生層の磁化方向が垂直方向となるように設定
されていることにより、光ビームが照射されたスポット
径内において所定温度ｔ_a以上に上昇した部位の再生層
では、記録層の磁化にしたがって垂直方向を向くので、
データ読み出しが可能になる。また、上記スポット径内
でも上記部位以外の領域およびスポット径外の領域で
は、再生層の面内磁化のため記録層のデータがマスクさ
れる。したがって、光ビームのスポット径よりも小さい
領域からデータの読み出しが可能となり、再生時の分解
能が向上する。この結果、記録密度を従来よりも向上さ
せることができる。

【００２４】さらに、磁性層の数が少なくてすむので、
本光磁気記録媒体の製造が容易であり、その製造コスト
の低下を図ることができる。また、外部磁界が小さくて
すむので、記録再生装置の構成を簡素化するとともに、
消費電力を低減することができる。

【００２５】請求項２に記載の光磁気記録媒体では、記
録層および再生層のそれぞれの補償温度の差が３０℃以
内の範囲に設定されていることにより、十分な消去比を
確保することができ、オーバーライトを良好に行なうこ
とができる。これに対し、上記の温度差が３０℃以内の
範囲外では消去比が悪化し、その差が大きくなるほどオ
ーバーライトが困難になる。

【００２６】請求項３に記載の光磁気記録媒体では、記
録層および再生層のそれぞれの補償温度とそれぞれのキ
ュリー温度との差が１００℃から２００℃までの範囲に
設定されていることにより、十分な消去比を確保するこ
とができ、オーバーライトを良好に行なうことができ
る。これに対し、上記の温度差が１００℃から２００℃
までの範囲外では消去比が悪化し、オーバーライトが困
難になる。

【００２７】請求項４に記載の光磁気記録媒体では、再
生層の組成がGd_x(Fe_0.55Co_0.45)_1- _xにおいてｘが０．
２０≦ｘ≦０．２３に設定されることにより、比較的良
好な消去比とＣ／Ｎとが得られる。

【００２８】請求項５に記載の光磁気記録情報の記録再
生方法では、重ね書きに際して、最も高いレベルおよび
それ以外の１つのレベルの出力のレーザービームを用い
ることにより、すでに記録されたビットを完全に消去す
ることができる。それゆえ、重ね書きを良好に行なうこ
とができる。なお、再生時のレーザービームの出力は、
２番目に高いレベルまたは一番低いレベルであっても、
重ね書きを良好に行なえることに変わりはない。

【００２９】請求項６に記載の光磁気記録情報の記録再
生方法では、再生時のレーザーパワーを２．０ｍＷ以上
に設定することにより、良好な信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）
を得ることができる。

【００３０】請求項７に記載の光磁気記録情報の記録再
生方法では、再生時のレーザーパワーを最も大きな信号
対雑音比が得られるように調整するので、きわめて高品
位の再生信号を得ることができる。

【００３１】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の第１の実施例について図１ないし
図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００３２】本実施例に係る光磁気ディスク（光磁気記
録媒体）は、図１に示すように、基板１、透明誘電体層
２、再生層３、記録層４、保護層５およびオーバーコー
ト層６がこの順に積層された構成となっている。

【００３３】基板１は、直径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、
厚さ１．２ｍｍの円盤状のガラス基板であり、図示しな
いが、片側の表面に、凹凸形状をなす光ビーム案内用の
ガイドトラックが、１．６μｍのピッチで形成されてい
る。このガイドトラックは、グルーブ（凹部）の幅が
０．４μｍであり、ランド（凸部）の幅が１．２μｍに
なっている。

【００３４】この基板１において上記のガイドトラック
が形成された面には、透明誘電体層２としてのＡｌＮが
厚さ８０ｎｍで形成されている。この透明誘電体層２上
には、再生層３としての希土類遷移金属合金薄膜である
GdFeCoが厚さ５０ｎｍで形成されている。GdFeCoは、Gd
_0.21(Fe_0.55Co_0.45)_0.79という組成であり、室温では希
土類金属副格子の磁化が遷移金属副格子よりも優勢で、
補償温度が１００℃、キュリー温度が約２６０℃であ
る。さらに、この再生層３上には、記録層４としての希
土類遷移金属合金薄膜であるTbFeCo膜が、厚さ１００ｎ
ｍで形成されている。TbFeCoは、Tb_0.25(Fe_0.83Co_0.17)
_0.75という組成であり、補償温度が１００℃、キュリー
温度が約２５０℃である。

【００３５】記録層４上には、保護層５としてのＡｌＮ
が厚さ２０ｎｍで形成されている。この保護層５上に
は、オーバーコート層６としてのポリウレタンアクリレ
ート系の紫外線硬化型樹脂が厚さ５μｍで形成されてい
る。

【００３６】フェリ磁性体としての再生層３に使用され
ている希土類遷移金属合金（GdFeCo）単層（厚さ５０ｎ
ｍ）の保磁力（Ｈｃ）の温度依存性は、図２に示すよう
になり、室温で希土類金属副格子の磁化よりも大きく、
補償温度が１００℃付近であり、キュリー温度は２６０
℃である。また、図３の（ａ）ないし（ｃ）に、それぞ
れ図２の特性における代表的な温度Ｔ₁〜Ｔ₃でのカー
ヒステリシスループを示す。このGdFeCo膜は、垂直磁気
異方性が比較的小さいため、室温では面内方向に磁化方
向をもっており、磁化が小さくなる高温では垂直方向に
磁化が向く。また、室温からキュリー温度に至る領域で
のＨｃの値は比較的小さなものとなっている。

【００３７】なお、このようなデータを得るために作製
した試料は、図４に示すように、ガラス基板１０上に、
磁性層１１としてのGdFeCo膜とＡｌＮ誘電体膜１２とが
それぞれ５０ｎｍずつ積層されたものである。測定は、
この試料に対し、ガラス基板１０側から６３３ｎｍの波
長の光を照射して行なった。

【００３８】一方、フェリ磁性体としての記録層４に使
用されている希土類遷移金属合金（TbFeCo）単層（厚さ
１００ｎｍ）の保磁力（Ｈｃ）の温度依存性は、図５に
示すようになる。ここで使用した単層のTbFeCo膜は、垂
直磁気異方性が比較的大きいため、室温からキュリー温
度に至る温度領域で垂直方向に磁化が向いている。

【００３９】なお、このようなデータを得るために作製
した試料は、図４に示すように、ガラス基板１０上に、
磁性層１１の厚みを１００ｎｍに変更した以外は、再生
層３の保磁力の温度依存性の測定に供された前記の試料
と同じ構成である。また、測定も、同様な光を照射して
行なった。

【００４０】本実施例に係る光磁気ディスクは、上記の
ような特性を有する２つの磁性層すなわち再生層３およ
び記録層４を重ねた磁気二重層を備えている。

【００４１】ここで、上記のように構成される光磁気デ
ィスクを実際に作製し、図１に示すように、この光磁気
ディスクに対し、レーザー光の強度を変調して記録を行
なうとともに記録信号の再生を行なった。

【００４２】図１に示すように、実験に使用した光ピッ
クアップ（図示せず）から出射される光ビーム７の波長
は７８０ｎｍ、対物レンズ８の開口数（N.A.) は０．５
５である。

【００４３】まず、上記の光磁気ディスクの半径２６．
５ｍｍにあるランド部に、回転数１８００ｒｐｍ（線速
度５ｍ／ｓｅｃ）で、１．００μｍの長さの単一周波数
記録ビットを形成して記録を行なった。記録は、まず、
記録層４の磁化の方向を一方向に揃えて（初期化状態）
から、外部磁界発生装置９により外部磁界の方向を光磁
気ディスクを初期化した方向と逆方向に固定しておき、
１．００μｍの長さに相当する記録周波数（この場合
は、約２．５ＭＨｚ）でレーザーを変調することで行な
った。記録レーザーパワーは８ｍＷおよび１ｍＷの２値
で変調し、再生レーザーパワーは１ｍＷであった。

【００４４】記録時に印加した磁界と再生された信号品
質（Ｃ／Ｎ）との関係は、図５に示すようになり、２０
０（Ｏｅ）で飽和記録が行なわれていることが分かる。
また、このときの再生信号のパワースペクトラムは、図
７に示すようになり、信号強度がほぼ２．５ｋＨｚで極
大値（−１０ｄＢ）となる。

【００４５】次に、ディスク１周にわたって予め１．０
０μｍの長さの単一周波数記録ビットが同時に形成され
たトラックに、記録時に印加した方向と同じ方向に２０
０（Ｏｅ）の磁界を印加しておき、５ｍＷのレーザーパ
ワーをディスク１周にわたって直流照射した。直流照射
を行う前の再生信号のパワースペクトラムは図７で示し
たものである。直流照射を行った後の再生信号のパワー
スペクトラムは図８で示すようになり、ほぼ完全に消去
が行われた。

【００４６】続いて、このようにほぼ完全に消去された
トラックの上に前述の記録時に印加した方向と同じ方向
に２００（Ｏｅ）の磁界を印加しておき、レーザーパワ
ーを８ｍＷおよび１ｍＷの２値で変調し、ディスク１周
にわたって再び１．００μｍの長さの単一周波数記録ビ
ットを形成して記録を行なった。この結果、再生信号の
パワースペクトラムは、図７で示すようになった。これ
は、２００（Ｏｅ）の磁界を印加した状態で、８ｍＷの
レーザーパワーを照射したときに、磁界に沿った方向に
記録層４の磁化が向き、５ｍＷのレーザーパワーを照射
したときに、それと反対方向（初期化状態の方向）に磁
化が向くことを意味している。よって、２００（Ｏｅ）
の磁界を印加し、レーザーパワーを８ｍＷおよび５ｍＷ
の２値で変調すれば光変調オーバーライトが可能になる
と期待できる。

【００４７】そこで、ディスク１周にわたって予め１．
００μｍの長さの単一周波数記録ビットが形成されたト
ラックに記録時に印加した方向と同じ方向に２００（Ｏ
ｅ）の磁界を印加しておき、レーザーパワーを７ｍＷお
よび４ｍＷで変調して０．６５μｍの長さの単一周波数
記録ビットを重ね書きした。この結果、重ね書きした後
の再生信号のパワースペクトラムは図９に示すようにな
った。この図から、１．００μｍの長さの単一周波数記
録ビットがほぼ完全に消去され、０．６５μｍの長さの
単一周波数記録ビットに書き換えられていることが分か
る。

【００４８】続いて、この０．６５μｍのビットの上に
レーザーパワーを７ｍＷおよび４ｍＷで変調して１．０
０μｍ長さの単一周波数記録ビットを重ね書きした。こ
の結果、重ね書きした後の再生信号のパワースペクトラ
ムは図１０に示すようになり、０．６５μｍの長さの単
一周波数記録ビットがほぼ完全に消去され、１．００μ
ｍの長さの単一周波数記録ビットに書き換えられている
ことが分かる。

【００４９】上記の結果から、この光磁気ディスクでは
レーザーパワーを変調することで重ね書きが可能である
ことが分かる。このような結果が得られる理由について
以下に説明する。

【００５０】図１１に示すような円柱型の磁区では、そ
の磁壁に働く力Ｆは、Ｆ＝−σｗ／ｒ−∂σｗ／∂ｒ＋２Ｍ_sＨ_d＋２Ｍ_sＨ_ex …（１）にて表される。ここで、 σｗ：磁壁エネルギーｒ：磁区半径Ｍ_s ：磁壁部分の飽和磁化Ｈ_d ：磁壁部分に働く反磁界Ｈ_ex ：外部磁界である。

【００５１】｜Ｆ｜の値が４Ｋｕよりも大きいと磁壁の
移動が起こる。ここでＫｕは磁壁部分の垂直磁気異方性
エネルギーである。Ｆの値が負の場合は、磁壁は磁区を
収縮させる方向に移動し、Ｆの値が正の場合は、磁壁は
磁区を拡大させる方向に移動する。

【００５２】記録層４では、室温でＫｕが大きいため、
｜Ｆ｜≪４Ｋｕが成り立ち、磁壁は移動しない。しかし
ながら温度が高くなると、４Ｋｕの値が比較的小さくな
るため磁壁が移動する条件が成り立つ場合があり得る。
一方、再生層３は、Ｋｕが比較的小さいため、４Ｋｕが
小さな値となっており、｜Ｆ｜＞４Ｋｕの条件が満たさ
れて磁壁が移動するようになる。

【００５３】このことから、図１２に示すように、再生
層１３と記録層１４とが積層された磁気二重層を有する
円柱形の磁区が形成されている場合、室温で移動しやす
い再生層１３の磁壁１３ａを、移動しにくい記録層１４
の磁壁１４ａが両層界面に働く交換力を介して固定して
いる状態と言える。

【００５４】光磁気記録媒体を比較的小さなレーザーパ
ワーで記録層１４と再生層１３の補償温度付近まで昇温
すると、補償温度近辺ではＭ_sが０に近づくから、
（１）式における第３および第４項すなわち２Ｍ_sＨ_d
および２Ｍ_sＨ_exが０に近づくこととなりＦの値は負と
なる。したがって、このとき、記録層１４と再生層１３
の磁壁１３ａ・１４ａには収縮力が働くことになる。

【００５５】一方、この温度付近では記録層１４のＫｕ
の値が小さくなるため記録層１４の磁壁１４ａが移動す
る条件に近づくこととなる。再生層１３では、本来、Ｋ
ｕの値が小さいために磁壁が移動しやすく、磁区が収縮
しやすい条件となっている。

【００５６】そこで、この温度では、記録層１４自身の
収縮力と界面とに働く交換力を介して、記録層１４の磁
壁１４ａに働く再生層１３の収縮力の和が、記録層１４
の異方性エネルギーに比べて大きくなり、記録層１４の
磁区を収縮させることになる。つまり、記録層１４単層
では磁区収縮が起こる条件となっていなくても、再生層
１３の磁区収縮が加わることで、記録層１４の磁区収縮
が起こる。これが、上記の実験で５ｍＷのレーザーパワ
ーで初期化が行われた理由である。

【００５７】比較的大きなレーザーパワーで光磁気記録
媒体を再生層３の補償温度付近を越えて昇温すると、再
生層１３や記録層１４ではＭ_sが大きくなってくる。す
なわち、（１）式で第３および第４項が大きくなってＦ
の値は正となる。したがって、このとき、再生層１３の
磁壁には拡張力が働くことになり、外部磁界に沿ってビ
ットが形成されることとなる。このようにして、上記の
実験で８ｍＷのレーザーパワーにより記録が行われる。

【００５８】レーザーパワーを７ｍＷおよび４ｍＷで変
調して記録を行なうと、光磁気記録媒体は、７ｍＷが照
射されたとき、磁化が外部磁界に沿って反転ビットが形
成される温度まで昇温され、４ｍＷが照射されたとき、
書き込まれたビットが収縮して消滅する温度まで昇温さ
れることとなる。したがって、光変調オーバーライトが
可能となる。

【００５９】ここで、図１３に示すように、再生層３を
除いて磁性層を記録層４だけとした本実施例の比較例に
ついて、十分なオーバーライトを行えない事を確かめた
実験について説明する。

【００６０】上記の光磁気ディスクにおいて、記録層４
に用いられたのは本実施例で用いたTbFeCo膜と同じ磁気
特性および膜厚のTbFeCo膜である。他の層も本実施例と
同じ膜厚とした。

【００６１】ディスク１周にわたって予め１．００μｍ
の長さの単一周波数記録ビットが形成されたトラック
に、記録時に印加した方向と同じ方向に２００（Ｏｅ）
の磁界を印加しておき、レーザーパワーを７ｍＷおよび
４ｍＷで変調して０．６５μｍの長さの単一周波数記録
ビットを重ね書きした。

【００６２】重ね書きを行なう前の再生信号のパワース
ペクトラムは図１４に示すようになり、図７の結果とほ
ぼ同様になる。また、重ね書きを行なった後の再生信号
のパワースペクトラムは図１５で示すようになり、図９
のパワースペクトラムと比較すると、記録層４だけでは
十分なオーバーライトはできないことが分かる。

【００６３】それゆえ、記録層４と再生層３とを重ねる
ことにより、十分なオーバーライトが可能になる。

【００６４】〔実施例２〕本発明の第２の実施例につい
て図１および図１６に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、本実施例における構成要
素で、前記の第１の実施例における構成要素と同一の機
能を有するものについては、同一の符号を付記してその
説明を省略する。

【００６５】本実施例の光磁気ディスク（光磁気記録媒
体）は、第１の実施例の光磁気ディスクとほぼ同じ構成
となっている。この光磁気ディスクを用いて、以下に述
べるように、再生層３の補償温度と記録層４の補償温度
との差がオーバーライト特性に与える影響を調べる実験
を行った。

【００６６】まず、第１の実施例と同様に、図１に示す
光磁気ディスクを多数作製した。この光磁気ディスクに
おいては、記録層４としての希土類遷移金属合金薄膜
（TbFeCo）が厚さ１００ｎｍで形成され、再生層３とし
ての希土類遷移金属合金薄膜（GdFeCo）が厚さ５０ｎｍ
で形成されている。

【００６７】TbFeCo層として、組成を調整して補償温度
を８０℃から２００℃まで種々変化させたものを用い、
GdFeCo層として、組成を調整して補償温度を８０℃から
２２０℃まで種々変化させたものを用いた。また、再生
層３および記録層４の補償温度とキュリー温度との差は
１００℃から２００℃の範囲に収まるように調整されて
いる。

【００６８】予め１．００μｍの長さの単一周波数記録
ビットが記録されたトラックに、記録時に印加した方向
と同じ方向に２００（Ｏｅ）の磁界を印加しておき、レ
ーザーパワーを７ｍＷおよび４ｍＷで変調して０．６５
μｍの長さの単一周波数記録ビットを重ね書きした。そ
の後の１．００μｍ長のビット信号のキャリアレベルか
ら、重ね書きする前の１．００μｍ長ビット信号のキャ
リアレベルを差し引いた値を消去比と定義する。する
と、この消去比と各磁性層の補償温度の差との関係は、
図１６に示すようになる。この図において、消去比が小
さい方がより完全なオーバーライトが行なわれているこ
とを表す。

【００６９】ＩＳＯ１００８９規格において、クロスト
ーク量は、−２６ｄＢ以下であるように定められてい
る。消去比もクロストークと同様に読み出すべき信号に
対して他の信号が混入してくる割合を表すものであるか
ら、クロストークと同じく−２６ｄＢ以下の消去比が得
られれば、十分なオーバーライトが可能であると言え
る。

【００７０】同図から、再生層の補償温度と記録層の補
償温度との差が−３０℃から＋３０℃の範囲では−２６
ｄＢ以下の消去比でオーバーライトが行なわれるが、こ
の差が大きくなるほどオーバーライトが困難になること
が分かる。したがって、十分なオーバーライトを行うに
は、各層の補償温度の差を３０℃以内にする必要があ
る。

【００７１】このように補償温度の差を設定することに
より、前に記録した情報の消し残りがより少ないオーバ
ーライトを行うことが可能となる。

【００７２】〔実施例３〕本発明の第３の実施例につい
て図１および図１７に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、本実施例における構成要
素で、前記の第１の実施例における構成要素と同一の機
能を有するものについては、同一の符号を付記してその
説明を省略する。

【００７３】本実施例の光磁気ディスク（光磁気記録媒
体）は、実施例１の光磁気ディスクとほぼ同じ構成とな
っている。この光磁気ディスクを用いて、以下に述べる
ように、再生層３の補償温度と記録層４の補償温度とを
一定にし、キュリー温度を変えた実験を行った。

【００７４】まず、第１の実施例と同様に、図１に示す
光磁気ディスクを多数作製した。この光磁気ディスクに
おいては、記録層４としての希土類遷移金属合金薄膜
（TbFeCo）が厚さ１００ｎｍで形成され、再生層３とし
ての希土類遷移金属合金薄膜（GdFeCo）が厚さ５０ｎｍ
で形成されている。また、TbFeCo層およびGdFeCo層とし
て、組成を調整することにより、補償温度を１００℃で
一定とし、キュリー温度を１５０℃から３５０℃まで種
々変化させたものを用いた。そして、このように、記録
層４および再生層３のキュリー温度が一致するような組
み合わせを選んで積層し、オーバーライト特性を調べ
た。

【００７５】ディスク１周にわたって予め１．００μｍ
の長さの単一周波数記録ビットが形成されたトラック
に、記録時に印加した方向と同じ方向に２００（Ｏｅ）
の磁界を印加しておき、レーザーパワーを７ｍＷおよび
４ｍＷで変調して０．６５μｍの長さの単一周波数記録
ビットを重ね書きした。

【００７６】上記の結果に基づいた消去比とキュリー温
度との関係を図１７に示す。この図から、キュリー温度
が２００℃から３００℃の範囲で消去比−２６ｄＢ以下
となっており、この範囲を外れると消去比が悪化するこ
とが分かる。したがって、十分なオーバーライトを行な
うには、記録層４および再生層３の補償温度とキュリー
温度との差は１００℃から２００℃の範囲とする必要が
ある。

【００７７】このように補償温度の差を設定することに
より、前に記録した情報の消し残りがより少ないオーバ
ーライトを行なうことが可能となる。

【００７８】〔実施例４〕本発明の第４の実施例につい
て図１、図１８ないし図２１に基づいて説明すれば、以
下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施例におけ
る構成要素で、前記の第１の実施例における構成要素と
同一の機能を有するものについては、同一の符号を付記
してその説明を省略する。

【００７９】本実施例の光磁気ディスク（光磁気記録媒
体）は、実施例１の光磁気ディスクとほぼ同じ構成とな
っている。以下に、この光磁気ディスクを用いて記録密
度が向上することを確認した実験について説明する。

【００８０】図１に示すように、再生動作時、光ビーム
７が基板１の側から集光レンズ８を介して再生層３に照
射される。再生光ビーム７が照射された再生層３の部位
は、その中心部近傍の温度が最も上昇し、周辺の部位の
温度よりも高くなる。これは、再生光ビーム７が、集光
レンズ８により回析限界まで絞り込まれているため、そ
の光強度分布がガウス分布になり、光磁気ディスク上の
照射部位の温度分布もほぼガウス分布になるからであ
る。

【００８１】上記の中心近傍の温度が上昇すると、その
領域の磁化は、面内磁化から垂直磁化に移行する（図３
参照）。この時、再生層３および記録層４の２層間の交
換結合力により、記録層４の磁化の向きが再生層３に転
写される。一方、光ビーム７の中心近傍に対応した領域
以外の周辺部位では温度が室温付近にあるため、面内磁
化の状態（図３参照）が保持される。この結果、膜面に
垂直方向から照射された光ビーム７に対しては、周辺部
位は極カー効果を示さない。

【００８２】このようにして、温度上昇部位が面内磁化
から垂直磁化に移行すると、光ビーム７の中心近傍のみ
が局所的なカー効果（極カー効果）を示すようになり、
その部位からの反射光に基づいて記録層４に記録された
情報が再生される。

【００８３】そして、光磁気ディスクの回転により光ビ
ーム７が移動して、次の記録ビットが再生されるとき
は、前の再生部位は温度が下がって垂直磁化から面内磁
化に移行する。これに伴い、その温度が低下した部位は
極カー効果を示さなくなる。したがって、その温度の低
下した部位からは情報が再生されなくなり、雑音の原因
である隣接ビットからの信号混入がなくなる。

【００８４】以上のように、本実施例の光磁気ディスク
を用いると、光ビーム７の径よりも小さい記録ビットの
再生を確実に行うことが可能になる。しかも、隣接する
記録ビットの影響を受けないため、記録密度を著しく高
めることが可能になる。

【００８５】また、本実施例の光磁気ディスクは、再生
用の外部磁界を必要としない。それゆえ、本実施例の光
磁気ディスクを記録媒体として用いる光磁気再生装置の
小型化を図ることができる。

【００８６】ここで、上記の光磁気ディスクを用いて行
なった動作確認結果について説明する。

【００８７】上記の再生層３と記録層４との組み合わせ
により、再生層３の磁化の方向は、室温でほぼ面内にあ
り、高温では面内方向から垂直方向に移行する。実際に
極カー回転角θ_Kのヒステリシス特性を変えて測定した
結果は、図１８および図１９に示すようになる。

【００８８】図１８は、室温（２５℃）でのヒステリシ
スを示している。この図から、外部磁界（Ｈ_ex）が０の
ときの極カー回転角θ_Kがほとんど０になることが分か
る。これは、磁化の方向が膜面に垂直な方向にはほとん
ど存在せず、面内方向に存在していることを示してい
る。図１９は、８０℃でのヒステリシスを示している。

【００８９】この図から、外部磁界が０のときでも０．
５deg 程度の極カー回転角が認められ、垂直磁化に移行
していることが分かる。

【００９０】以上が磁化方向の静的な確認を行なった結
果である。次に、光ピックアップを用いて動的な測定を
行なった結果を説明する。なお、測定に使用した光ピッ
クアップの半導体レーザーの波長は７８０ｎｍ、対物レ
ンズの開口数（N.A.) は０．５５である。

【００９１】まず、上記の光磁気ディスクの半径２６．
５ｍｍにあるランド部に、回転数１８００ｒｐｍ（線速
度５ｍ／ｓｅｃ）で、０．７６５μｍの長さの単一周波
数記録ビットを形成して記録を行なった。記録は、ま
ず、記録層４の磁化の方向を一方向に揃えて（消去状
態）から、記録用外部磁界の方向を光磁気ディスクを消
去した方向と逆方向に固定しておき、０．７６５μｍの
長さに相当する記録周波数（この場合は、約３．３ＭＨ
ｚ）でレーザーを変調することで行なった。記録レーザ
ーパワーは８ｍＷ程度であった。

【００９２】この記録ビット列を再生レーザーパワーを
変えて再生し、再生信号波形の振幅を調べた。測定は、
０．５ｍＷから３ｍＷまでの範囲の再生レーザーパワー
について行なった。その結果を図２０に示すが、この図
において、縦軸に表された再生信号振幅は、再生レーザ
ーパワーが０．５ｍＷの時の振幅で規格化されている。
また、図中Ａにて示す曲線が本実施例の光磁気ディスク
についての測定結果であり、図中Ｂにて示す曲線が比較
のために作製した従来の光磁気ディスクの測定結果であ
る。

【００９３】従来の光磁気ディスクは、図１の光磁気デ
ィスクで用いた基板１と同じ基板上に、ＡｌＮ（厚さ８
０ｎｍ）、DyFeCo（２０ｎｍ）、ＡｌＮ（２５ｎｍ）お
よびＡｌＮｉ（３０ｎｍ）をこの順に積層し、ＡｌＮｉ
上に上記と同じオーバーコート層を設けた構成になって
いる。すなわち、この光磁気ディスクは、希土類遷移金
属合金であるDyFeCo磁性層が１層だけ設けられ、その両
面側が透明誘電体層であるＡｌＮで挟持され、さらに、
反射膜であるＡｌＮｉが設られた構造になっている。こ
の構造は、反射膜構造と呼ばれ、既に市販されている
３．５インチサイズ単板仕様の代表的な光磁気ディスク
に採用されている。また、周知のように、従来の光磁気
ディスクにおけるDyFeCo磁性層は、室温から高温まで垂
直磁化となる。

【００９４】図２０において、図中の破線（直線）は、
０点と０．５ｍＷの振幅規格値を結んだ線を延長したも
のであり、次式で表される光磁気信号の再生における信
号振幅と再生レーザーパワーとの関係を表す直線であ
る。Ｗ∝Ｐ×θ_K ここで、Ｗ：再生信号振幅Ｐ：媒体反射光量 θ_K：極カー回転角である。上式で、媒体反射光量は再生レーザーパワーに
比例して増加するものであるから、再生レーザーパワー
で置き換えることができる。

【００９５】従来の光磁気ディスクの特性曲線Ｂが、こ
の破線より下に位置しているのは次の理由による。すな
わち、再生レーザーパワーを高めると媒体反射光量はそ
れにつれて増加するが、一方で光磁気ディスクの温度が
上昇する。磁性体の磁化は、一般には、温度が上昇する
につれて減少しキュリー温度で０になる性質を持ってい
る。したがって、従来の光磁気ディスクにおいては、温
度が上昇するにつれて極カー回転角が小さくなるため、
破線には重ならずその下側に位置する。

【００９６】一方、本実施例の光磁気ディスクの特性曲
線Ａは、再生レーザーパワーが高まるにつれて、急激に
信号振幅が増大し、２〜２．２５ｍＷ程度で振幅が最大
になっている。また、３ｍＷでの値以外は、全て破線よ
り上側に位置し、再生レーザーパワーの増加分以上の振
幅が増大していることが分かる。この結果は、温度が低
いときには極カー回転角がほとんど認められず、温度上
昇に伴って急激に面内磁化から垂直磁化に移行するとい
う、本実施例の再生層３の特性を反映しており、その移
行動作を裏付けるものである。

【００９７】次に、記録ビットをより小さくしていった
場合の再生信号の品質を調べた結果について説明する。
より小さな記録ビットの再生が可能になるということ
は、記録密度の向上を意味する。

【００９８】図２１は、記録ビット長さに対する再生信
号品質（Ｃ／Ｎ）を測定した結果を示すグラフである。
光磁気ディスクの線速度を先の実験と同じく５ｍ／ｓｅ
ｃに設定しておき、記録周波数を変化させて記録を行な
ってＣ／Ｎを測定した。光ピックアップは前述の実験と
同様のものを用いて、同様な記録を行なった。図中Ａに
て示す曲線が、本実施例の再生レーザーパワーを２．２
５ｍＷとしたときの光磁気ディスクの測定結果である。
一方、図中Ｂにて示す曲線が、再生レーザーパワーを１
ｍＷとしたときの従来の光磁気ディスクの測定結果であ
る。

【００９９】記録ビット長さが０．６μｍ以下になる
と、従来の光磁気ディスクの特性曲線Ｂは急激にＣ／Ｎ
が低下する。これは、ビット長さが小さくなるにつれて
光ビームの照射径の中に存在するビットの数（面積）が
増え、個々のビットを識別できなくなるからである。

【０１００】光ピックアップの光学的分解能を表す一つ
の指標としてカットオフ空間周波数が挙げられるが、こ
れは、光源であるレーザーの波長と対物レンズの開口数
とにより定まる。本実験に用いた光ピックアップの各々
の値（波長７８０ｎｍ、開口数０．５５）を用いて、カ
ットオフ周波数を求め、これを記録ビット長さに換算す
ると、７８０ｎｍ／（２×０．５５）／２＝０．３３５μｍになる。換言すれば、本実験に用いた光ピックアップの
光学的分解能の限界は、ビット長さで０．３５５μｍで
ある。上記の従来の光磁気ディスクの測定結果はこのこ
とを反映して、０．３５μｍでのＣ／Ｎがほぼ０になっ
ている。

【０１０１】一方、本実施例の光磁気ディスクの特性曲
線Ａによれば、ビット長さが短くなるにつれてＣ／Ｎが
低下するものの、光学的分解能である０．３５５μｍよ
りも短いビットにおいても３０ｄＢに近いＣ／Ｎが得ら
れることが分かる。

【０１０２】以上の結果から、本実施例の光磁気ディス
クを用いることで、光学的回析限界より小さなビットの
再生が可能であることが確認された。したがって、本実
施例の光磁気ディスクによれば、従来の光磁気ディスク
に比べて記録密度を大きく向上させることができる。

【０１０３】〔実施例５〕本発明の第５の実施例につい
て図２２ないし図２６に基づいて説明すれば、以下の通
りである。なお、説明の便宜上、本実施例における構成
要素で、前記の第１の実施例における構成要素と同一の
機能を有するものについては、同一の符号を付記してそ
の説明を省略する。

【０１０４】まず、本実施例に係る光磁気ディスクとし
て図２２に示すような試料を作製した。この試料は、再
生層３および記録層４がＡｌＮ膜からなる透明誘電体層
２と同じくＡｌＮ膜からなる保護層５に挟まれてガラス
製の基板１上に作製されたものである。再生層３は、Gd
_x(Fe_0.55Co_0.45)_1-xという組成であり、記録層４は、
Tb_0.25(Fe_0.83Co_0.17)_0.75という組成である。

【０１０５】ここで、上記の試料における基板１側から
みたカーループを、再生層３の組成においてｘの値を変
化させて観察した結果、図２３に模式的に示すようなカ
ーループが得られた。この図において、カー回転角をθ
_K、磁場が０のときのカー回転角をθ_K ^rと定義する
と、θ_K ^r／θ_Kが再生層３の磁化の方向の目安とな
る。θ_K ^r／θ_K＝１のとき、再生層３の磁化は完全に
垂直方向を向き、θ_K ^r／θ_K＝０のとき、再生層３の
磁化は完全に面内方向を向いていることを表している。

【０１０６】また、図２４および図２５に、ｘとθ_K ^r
／θ_Kとの関係を表した曲線を示す。図２４は室温で得
られた結果であり、図２５は１００℃で得られた結果で
ある。本実施例に係る光磁気ディスクにおいては、記録
密度を向上させるために、再生層３は、室温で内面方向
に磁化をもち、１００℃付近で垂直方向に磁化をもつ必
要がある。したがって、上記の実験結果から、０．２０
≦ｘ≦０．２３の範囲内のｘに基づいて再生層３の組成
を調整する必要がある。

【０１０７】ｘの値と前述の消去比および０．５μｍの
ビット長でのＣ／Ｎとの関係を表１に示す。この表１か
ら、上記の範囲で調整される再生層３の組成では、比較
的良好な消去比とＣ／Ｎとが得られることが分かる。な
お、Ｃ／Ｎは、ｘのみならず再生パワーに依存するもの
であるが、表１では、Ｃ／Ｎが最大となるときの再生パ
ワーで測定を行なった結果を記載している。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】Ｃ／Ｎがこのように変化する理由は前述の
通りであるが、消去比がこのように変化するのは以下の
理由による。

【０１１０】再生層３単層で測定したｘとキュリー温度
および補償温度との関係を図２６に示すが、この図にお
いて、キュリー温度および補償温度はGdの組成の変化に
伴って変化する。前記の実施例２において説明したよう
に、再生層３と記録層４との各補償温度の差は消去比に
大きく関与する。ｘ＝０．２１付近では、補償温度が１
００℃付近にあり、記録層４の補償温度と同程度である
ために、良好な消去比が得られる。しかしながら、ｘが
上記の範囲以外となる再生層３の組成では、オーバーラ
イト機能が劣ることになり、消去比が劣化する。

【０１１１】このように、再生層３の組成は、その補償
温度やキュリー温度、また磁化方向の温度依存性に大き
く依存するため、厳密に制御する必要がある。ここで行
なった実験では、表１から明らかなように、ｘの範囲を
０．２０≦ｘ≦０．２３としている。ただし、稀土類遷
移金属合金は、含まれる元素の比率を変えれば、キュリ
ー温度、補償温度、磁化方向の温度依存性等が容易に変
化する材料であるので、上記組成におけるFe／Co（Feと
Coとの比）と異なるFe／Coの系では、適当なｘの範囲も
また当然変化することになり、ｘは上記の範囲に限定さ
れるものではない。また、上記の組成に他の元素が添加
された場合も同様である。

【０１１２】〔実施例６〕本発明の第６の実施例につい
て図１および図２７に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、本実施例における構成要
素で、前記の第１の実施例における構成要素と同一の機
能を有するものについては、同一の符号を付記してその
説明を省略する。

【０１１３】本実施例では、図１に示す光磁気ディスク
を用いており、再生層３を形成するGdFeCo膜は、Gd_0.21
(Fe_0.55Co_0.45)_0.79という組成であり、記録層４を形成
するTbFeCo膜は、Tb_0.25(Fe_0.83Co_0.17)_0.75という組成
である。この光磁気ディスクに０．５μｍ長のビットを
記録再生し、再生時のレーザーパワーを変化させたとき
のＣ／Ｎの変化を図２７に示す。この図によれば、レー
ザーパワーを調整することで、大きなＣ／Ｎが得られる
ことが分かる。

【０１１４】再生層３および記録層４の組成、膜厚、合
金の種類等は、以上に述べた第１ないし第６の実施例に
に挙げた例に限定されるものではない。本発明の主旨に
沿えば、再生層３および記録層４の磁気特性が前述の条
件を満たしていればよい。

【０１１５】例えば、希土類遷移金属合金は、希土類と
遷移金属との比率を変えれば、キュリー温度や補償温度
が変化する材料であるので、GdFeCoとTbFeCoとの比率を
変えれば、これに伴ってキュリー温度や補償温度も変化
する。また、膜厚を変えた場合にも同様の変化は起こ
る。記録層４に用いたTbFeCoに替えて、例えば、DyFeC
o、GdTbFe、GdTbFeCo、NdTbFeCo、NdDyFeCo等を用いる
ことも可能である。また、再生層３に用いたGdFeCoに替
えて、例えば、GdDyFeCo、NdGdFeCo、GdCo等を使用する
ことが可能である。

【０１１６】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
光磁気記録媒体は、記録層の垂直磁気異方性エネルギー
をＫｕとし、上記記録層の磁区を囲む磁壁に働き、その
磁壁を拡張させる方向に働くときに正の値となり、かつ
その磁壁を収縮させる方向に働くときに負の値となる力
の総和をＦとして、室温ｔ_nおよびｔ_n＜ｔ_a＜ｔ_b＜
ｔ_cなる関係にある所定温度ｔ_a，ｔ_b，ｔ_cに対し、
室温ｔ_nでは｜Ｆ｜＜４Ｋｕを満たし、光ビームの照射
により、所定温度ｔ_bに上昇したときには｜Ｆ｜＞４Ｋ
ｕかつＦ＜０を満たし、さらに所定温度ｔ_cに上昇した
ときには｜Ｆ｜＞４ＫｕかつＦ＞０を満たす一方、再生
層が、所定温度ｔ_aより低い温度では面内方向に磁化方
向をもち、所定温度ｔ_a以上の温度では垂直方向に磁化
方向をもつ構成である。

【０１１７】これにより、温度が低レベルの光ビームで
所定温度ｔ_bまで上昇するとき、記録層の磁気異方性エ
ネルギー（Ｋｕ）が小さくなり、Ｆ＜０となることによ
り、記録層の磁区収縮が起こる。また、温度が高レベル
の光ビームでさらに所定温度ｔ_cまで上昇するとき、Ｆ
＞０となることにより、記録層の磁区拡大が起こる。こ
のように、記録層および再生層からなる磁気二重層を有
することにより、高・低レベルの光ビームを照射して、
初期化磁界を印加することなく光変調オーバーライトを
行なうことができる。

【０１１８】このため、初期化磁界の発生装置を大きく
する必要がなくなり、上記光磁気記録媒体を用いた記録
再生装置の小型化および低消費電力化を図ることができ
る。また、磁性層の数が少なくなるので、光磁気記録媒
体の製造が容易になり、その製造コストの低減を図るこ
とができる。さらに、オーバーライトした際に前の情報
の消し残りを少なくすることができる。

【０１１９】しかも、光ビームが照射されたスポット径
内で所定温度ｔ_aに上昇した部位の再生層の磁化が、記
録層の磁化にしたがって垂直方向に向くので、データ読
み出しが可能になる一方、所定温度ｔ_a以上に上昇しな
かった他の部位（スポット径内および径外の領域）は面
内磁化のため記録層のデータがマスクされる。したがっ
て、光ビームのスポット径より小さい領域からのデータ
読み出しが可能になり、再生時の分解能が向上する。

【０１２０】したがって、上記請求項１に記載の光磁気
記録媒体を採用すれば、記録再生装置の低コスト化およ
び情報記録の信頼性および記録密度を向上させることが
できるという効果を奏する。

【０１２１】本発明の請求項２に係る光磁気記録媒体
は、上記請求項１に係る光磁気記録媒体であって、上記
記録層および再生層のそれぞれの補償温度の差が３０℃
以内に設定されている構成であるので、十分な消去比を
確保することができ、良好なオーバーライトを行なうこ
とができる。それゆえ、再生分解能を高めることがで
き、より情報記録の信頼性を向上させることができると
いう効果を奏する。

【０１２２】本発明の請求項３に係る光磁気記録媒体
は、上記請求項１または２に係る光磁気記録媒体であっ
て、上記記録層および再生層のそれぞれの補償温度とそ
れぞれのキュリー温度との差が１００℃から２００℃ま
での範囲に設定されている構成であるので、十分な消去
比を確保することができ、良好なオーバーライトを行な
うことができる。それゆえ、再生分解能を高めることが
でき、より情報記録の信頼性を向上させることができる
という効果を奏する。

【０１２３】本発明の請求項４に係る光磁気記録媒体
は、上記請求項１に係る光磁気記録媒体であって、上記
再生層の組成がGd_x(Fe_0.55Co_0.45)_1-xで表され、ｘが
０．２０≦ｘ≦０．２３に設定されている構成であるの
で、比較的良好な消去比とＣ／Ｎとが得られ高品位の再
生信号を得ることができるという効果を奏する。

【０１２４】本発明の請求項５に係る光磁気記録情報の
記録再生方法は、請求項１、２、３または４に係る上記
光磁気記録媒体にレーザービームの出力を３レベルに制
御して記録再生を行ない、最も高いレベル以外の２つの
レベルのうちの１つを読み出しに用い、重ね書きが行な
われる際にレーザービームの出力を他の２つのレベルで
情報に応じて変調するので、重ね書きに際して、すでに
記録されたビットを完全に消去することができる。それ
ゆえ、重ね書きを良好に行なうことができるという効果
を奏する。

【０１２５】本発明の請求項６に係る光磁気記録情報の
記録再生方法は、請求項５に係る光磁気記録情報の記録
再生方法において、再生時のレーザーパワーを２．０ｍ
Ｗ以上に設定するので、良好な信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）
を得ることができ、高品位の再生信号を得ることができ
るという効果を奏する。

【０１２６】本発明の請求項７に係る光磁気記録情報の
記録再生方法は、請求項５に係る光磁気記録情報の記録
再生方法において、再生時のレーザーパワーを最も大き
な信号対雑音比が得られるように調整するので、きわめ
て高品位の再生信号を得ることができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１ないし第４および第６の実施例に
係る光磁気記録媒体の構成を示す説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例で用いた再生層単層の保
磁力の温度依存性を示すグラフである。

【図３】図２のグラフにおける代表的な温度でのカーヒ
ステリシスループを示すグラフである。

【図４】実施例１で用いた磁性膜の単層での磁気特性を
測定するために作製した光磁気記録媒体の試料の構成を
示す説明図である。

【図５】本発明の第１の実施例で用いた記録層単層の保
磁力の温度依存性を示すグラフである。

【図６】記録時に印加した磁界と再生信号の品質（Ｃ／
Ｎ）の関係を示すグラフである。

【図７】磁気二重層を用いた光磁気ディスクに初期化後
に記録された１．００μｍ長のビットを再生した際に得
られた再生信号のパワースペクトラムを示すグラフであ
る。

【図８】磁気二重層を用いた光磁気ディスクにおいて
１．００μｍ長のビットが記録されたトラック上に５ｍ
Ｗのレーザーパワーのレーザー光を直流照射して得られ
た再生信号のパワースペクトラムを示すグラフである。

【図９】磁気二重層を用いた光磁気ディスクにおいて
１．００μｍ長のビットが記録されたトラック上に０．
６５μｍ長のビットをオーバーライトした後に得られた
再生信号のパワースペクトラムを示すグラフである。

【図１０】磁気二重層を用いた光磁気ディスクにおいて
０．６５μｍ長のビットが記録されたトラック上に１．
００μｍ長のビットをオーバーライトした後に得られた
再生信号のパワースペクトラムを示すグラフである。

【図１１】円柱形のビット（磁区）を模式的に示す説明
図である。

【図１２】磁気二重層に円柱形のビット（磁区）が記録
されている様子を模式的に示す説明図である。

【図１３】本発明の第１の実施例の比較例に係る光磁気
ディスクの構成を示す説明図である。

【図１４】図１３の光磁気ディスクに初期化後に１．０
０μｍ長のビットを記録して再生した際に得られた再生
信号のパワースペクトラムを示すグラフである。

【図１５】図１３の光磁気ディスクにおいて１．００μ
ｍ長のビットが記録されたトラック上に０．６５μｍ長
のビットをオーバーライトした後に得られた再生信号の
パワースペクトラムを示すグラフである。

【図１６】本発明の第２の実施例に係る光磁気ディスク
における記録層の補償温度と再生層の補償温度との差と
消去比との関係を示すグラフである。

【図１７】本発明の第３の実施例に係る光磁気ディスク
における記録層および再生層の補償温度を一定にしたと
きの記録層および再生層のキュリー温度と消去比との関
係を示すグラフである。

【図１８】本発明の第４の実施例に係る光磁気ディスク
における再生層に印加される室温での外部磁界と極カー
回転角との関係を示すグラフである。

【図１９】上記第４の実施例に係る光磁気ディスクにお
ける再生層に印加される高温での外部磁界と極カー回転
角との関係を示すグラフである。

【図２０】上記第４の実施例に係る光磁気ディスクにお
ける再生レーザーパワーに対する再生信号振幅を示すグ
ラフである。

【図２１】上記第４の実施例に係る光磁気ディスクにお
ける記録ビット長さに対する再生信号の品質（Ｃ／Ｎ）
との関係を示すグラフである。

【図２２】本発明の第５の実施例に係る光磁気ディスク
の試料の構成を示す説明図である。

【図２３】図２２の試料における再生層の組成を変化さ
せて観測したカーヒステリシスループを示すグラフであ
る。

【図２４】室温におけるｘ（図２２の試料の再生層の組
成を決定するパラメータ）とθ_K ^r／θ_K（θ_K：カー
回転角，θ_K ^r：磁場が０のときのカー回転角）との関
係を示すグラフである。

【図２５】１００℃におけるｘとθ_K ^r／θ_Kとの関係
を示すグラフである。

【図２６】再生層単層で測定したｘとキュリー温度およ
び補償温度との関係を示すグラフである。

【図２７】本発明の第６の実施例に係る光磁気ディスク
に０．５μｍ長のビットを記録再生した場合の再生時の
レーザーパワーの変化に伴うＣ／Ｎの変化を示すグラフ
である。

【符号の説明】

３再生層４記録層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三枝理伸大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者高橋明大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ垂直磁気異方性と補償温度とを有
する磁性層からなる記録層と再生層とを積層してなる磁
気二重層が設けられ、上記再生層側から光ビームが照射
されることにより、上記記録層に記録されている情報が
再生される光磁気記録媒体において、上記記録層の垂直磁気異方性エネルギーをＫｕとし、上
記記録層の磁区を囲む磁壁に働き、その磁壁を拡張させ
る方向に働くときに正の値となり、かつその磁壁を収縮
させる方向に働くときに負の値となる力の総和をＦとし
て、室温ｔ_nおよびｔ_n＜ｔ_a＜ｔ_b＜ｔ_cなる関係に
ある所定温度ｔ_a，ｔ_b，ｔ_cに対し、室温ｔ_nでは｜
Ｆ｜＜４Ｋｕを満たし、光ビームの照射により、所定温
度ｔ_bに上昇したときには｜Ｆ｜＞４ＫｕかつＦ＜０を
満たし、さらに所定温度ｔ_cに上昇したときには｜Ｆ｜
＞４ＫｕかつＦ＞０を満たす一方、上記再生層が、所定
温度ｔ_aより低い温度では面内方向に磁化方向をもち、
所定温度ｔ_a以上の温度では垂直方向に磁化方向をもつ
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】上記記録層および再生層のそれぞれの補償
温度の差が３０℃以内に設定されていることを特徴とす
る請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】上記記録層および再生層のそれぞれの補償
温度とそれぞれのキュリー温度との差が１００℃から２
００℃までの範囲に設定されていることを特徴とする請
求項１または２に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】上記再生層の組成がGd_x(Fe_0.55Co_0.45)
_1-xで表され、ｘが０．２０≦ｘ≦０．２３に設定され
ていることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒
体。
【請求項５】請求項１、２、３または４に記載の上記光
磁気記録媒体にレーザービームの出力を３レベルに制御
して記録再生を行ない、最も高いレベル以外の２つのレ
ベルのうちの１つを読み出しに用い、重ね書きが行なわ
れる際にレーザービームの出力を他の２つのレベルで情
報に応じて変調することを特徴とする光磁気記録情報の
記録再生方法。
【請求項６】再生時のレーザーパワーを２．０ｍＷ以上
に設定することを特徴とする請求項５に記載の光磁気記
録情報の記録再生方法。
【請求項７】再生時のレーザーパワーを最も大きな信号
対雑音比が得られるように調整することを特徴とする請
求項５に記載の光磁気記録情報の記録再生方法。