JPH08315436A

JPH08315436A - 光磁気記録媒体および該媒体を用いた情報記録再生方法

Info

Publication number: JPH08315436A
Application number: JP11453195A
Authority: JP
Inventors: Naoki Nishimura; 直樹西村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【構成】再生層と記録層が交換結合した状態では、全
体の磁化の向きが反平行で、中間層は反強磁性から強磁
性へと可逆的に転移する室温より高い温度を持つ磁気相
転移材料からなり、室温では再生層と記録層とが静磁的
に結合しこれらの同種の元素の副格子磁気モーメントが
逆方向に配向し、中間層層が強磁性へと転移する温度以
上では、交換結合により再生層と記録層の同種の元素の
副格子磁気モーメントが互いに平行に配向する光磁気記
録媒体を用いて記録再生を行う。【効果】磁気超解像が全磁性層を薄膜化した光磁気記
録媒体で実現でき、高速記録が可能な低材料コストの高
密度光磁気記録媒体および情報再生記録方法の提供が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学効果を利用し
てレーザー光により情報の記録再生を行う光磁気記録媒
体に関し、媒体の高密度化を可能とする光磁気再生方法
および光磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】書き換え可能な高密度記録方式として、
半導体レーザーの熱エネルギーを用いて、磁性薄膜に磁
区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を用いて、
この情報を読み出す光磁気記録媒体が注目されている。
また近年、この光磁気記録媒体の記録密度を高めて更に
大容量の記録媒体とする要求が高まっている。

【０００３】この光磁気記録媒体等の光ディスクの線記
録密度は、再生光学系のレーザー波長、対物レンズの開
口数に大きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザ
ー波長λと対物レンズの開口数ＮＡが決まるとビームウ
エストの径が決まるため、再生検出可能なマーク周期
は、λ／２ＮＡ程度が限界となってしまう。

【０００４】一方、トラック密度は、主としてクロスト
ークによって制限されている。このクロストークは、主
として媒体面上でのレーザービームの分布（プロファイ
ル）で決まり、前記マーク周期と同様にλ／２ＮＡの関
数で表される。

【０００５】したがって、従来の光ディスクで高密度化
を実現するためには、再生光学系のレーザー波長を短く
し、対物レンズの開ロ数ＮＡを大きくする必要がある。
しかしながら、レーザーの波長を短くするのは、素子の
効率低下や発熱などの問題で容易ではなく、また対物レ
ンズの開ロ数を大きくすると、レンズとディスクの距離
が近づき過ぎて衝突などの機械的問題が発生する。その
ため、記録媒体の構成や読み取り方法を工夫し、記録密
度を改善する技術が開発されている。

【０００６】たとえば特開平３−９３０５６号公報にお
いては、再生層と中間層と記録層からなる媒体を用いて
記録密度の向上を試みている。これは再生層、中間層お
よび記録層を設けた構成の媒体をある線速度で進行させ
ながら光スポットを照射し、その際に生じる媒体の温度
分布のうち、高温領域の再生層の磁化を外部磁界の方向
に一様とし、低温領域の再生層のみが記録層の磁区情報
が転写され再生できるようにして、再生時の符号間干渉
を減少させ、光の回折限界以下の周期の信号を再生可能
とし、記録密度の向上を試みている。

【０００７】また、たとえば特開平３−９３０５８号公
報においては、基本的には再生層と記録層からなる媒体
を用いて記録密度の向上を試みている。これは図３に示
すように、再生層１、補助層２、中間層３および記録層
４を設けた構成の媒体をある線速度で進行（進行方向
９）させながら（図３（ｂ））、その媒体に、情報再生
に先立って初期化磁界１２により再生層１の磁化の向き
を−方向に揃えて記録層４の磁区情報をマスクした後に
光スポットを照射し、その際に生じる媒体の温度分布
（図３（ｃ））の高温領域で、記録層４の磁区情報を再
生磁界１１の補助により再生層１に転写されるようにし
て再生スポットの実効的な大きさを小さくすることによ
り、光の回折限界以下の記録マークを再生可能とし、線
密度および記録密度の向上を図っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の特
開平３−９３０５６号公報および特開平３−９３０５８
号公報記載の光磁気記録媒体では、良好なＳ／Ｎ（Ｃ／
Ｎ）を得るために、記録層の磁区情報を十分マスクでき
る程度に再生層の膜厚を大きくする必要がある。具体的
には、特開平４−２５５９３８号公報に記載されている
通り、再生層の膜厚が１５ｎｍ以下では再生層の下の層
の影響が２５％以上出るため超解像再生が不可能とな
り、必要な信号を得るためには２０ｎｍ、実用的には３
０ｎｍ以上の膜厚の再生層が必要となる。このように前
記光磁気記録媒体では、記録層の磁区情報をマスクする
必要があるために、再生層ひいては全磁性層の膜厚を低
減することができない。

【０００９】近年、光磁気記録媒体の線速度を上げて記
録速度を高める要求が高まっているが、磁性層の膜厚が
大きい媒体は全体の熱容量が高いため、記録に大きな光
パワーを要する。半導体レーザー等の光パワーの出力に
は限度があるので、前記光磁気記録媒体はこの要求に応
えることが困難である。また、反射層を設けてエンハン
ス構造としてＣ／Ｎを上昇させることができない。

【００１０】さらに磁性材料は一般に材料コストの高い
希土類金属を用いることが多く、厚膜の磁性層を用いる
と媒体の材料費が高くなり、安価な光磁気記録媒体を提
供することが難しい。

【００１１】従って、前記のような光磁気記録媒体およ
び方法においては、磁気超解像による高密度化を高速記
録と同時に実現し、安価な光磁気記録媒体で提供するこ
とが困難である。

【００１２】また、前記の光磁気記録媒体および方法に
おいては、再生時に外部磁界を印加することが必要であ
り、磁気超解像による高密度化を安価な光磁気記録装置
で提供することが困難である。

【００１３】そこで本発明は上記問題に鑑み、磁気超解
像を全磁性層を薄膜化した光磁気記録媒体で実現し、高
速記録が可能で低材料コストの高密度光磁気記録媒体お
よびその媒体を用いた良好な情報記録再生方法を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、少なくとも
各々垂直磁化膜からなる第１磁性層、第２磁性層、第３
磁性層が、光の入射面より第１磁性層、第３磁性層、第
２磁性層の順に基板上に積層され、前記第１磁性層と前
記第２磁性層は交換結合した状態では、全体の磁化の向
きが反平行であり、前記３磁性層は反強磁性から強磁性
へと可逆的に転移する室温より高い温度（磁性転移温度
と称する）を持つ磁気相転移材料からなり、室温では前
記第１磁性層と前記第２磁性層とが静磁的に結合しこれ
らの同種の元素の副格子磁気モーメントが逆方向に配向
し、前記第３磁性層が強磁性へと転移する温度以上で
は、交換結合により前記第１磁性層と前記第２磁性層の
同種の元素の副格子磁気モーメントが互いに平行に配向
することを特徴とする光磁気記録媒体によって達成され
る。

【００１５】さらに本発明は、第２磁性層に情報が記録
された上記の光磁気記録媒体に光スポットを照射して、
該光スポット内の領域で第３磁性層が前記磁性転移温度
より低温である領域では該第３磁性層を反強磁性相と
し、第１磁性層と第２磁性層を静磁結合させて第１磁性
層と第２磁性層の副格子磁化の向きを相互に逆向きと
し、光スポット内の領域で第３磁性層が前記磁性転移温
度以上の温度である領域では第３磁性層を強磁性相と
し、第１磁性層と第２磁性層を交換結合させて、第２磁
性層の磁化情報を磁気光学効果により光学信号に変換し
て、該信号を記録信号として読み出す光磁気記録媒体の
情報記録再生方法を提供する。

【００１６】本発明の光磁気記録媒体は、少なくとも各
々垂直磁化膜からなる第１磁性層、第２磁性層および第
３磁性層が、光の入射面より第１磁性層、第３磁性層、
第２磁性層の順に基板上に積層され、第１磁性層と第２
磁性層は交換結合した状態では、全体の磁化の向きが反
平行であり、第３磁性層は反強磁性から強磁性へと可逆
的に転移する磁気相転移材料からなり、室温では第１磁
性層と第２磁性層とが静磁的に結合しこれらの同種の元
素の副格子磁気モーメントが逆方向に配向し、第３磁性
層が強磁性へと転移する温度以上では、交換結合により
第１磁性層と第２磁性層の同種の元素の副格子磁気モー
メントが互いに平行に配向するものである。

【００１７】このため、第１磁性層と第２磁性層は、第
３磁性層が反強磁性相である低温領域では、互いに静磁
的に結合しており、第１磁性層と第２磁性層のそれぞれ
の副格子磁気モーメントが互いに逆向きである。また、
第３磁性層が強磁性相である高温領域では、第３磁性層
を介して第１磁性層と第２磁性層は交換結合するため、
第１磁性層と第２磁性層のそれぞれの副格子磁気モーメ
ントが平行となる。そして、低温では、第１磁性層と第
２磁性層のそれぞれの副格子磁気モーメントが互いに逆
向きであり、これらの層のカー回転角（θｋ）が見かけ
上０となるようにしてある。このため、本発明の光磁気
記録媒体で再生を行う際には、光スポット内の一部の高
温領域においてのみ第２磁性層に記録された磁化情報が
検出され、光スポット内低温領域においては、レーザー
光が第１磁性層を透過した場合においても第２磁性層の
磁区情報が検出されることがない。従って、前記の特開
平３−９３０５８号公報記載の超解像方法における記録
層の磁区情報のマスキングの必要性はなくなり、再生層
ひいては磁性層全体の膜厚を小さくすることが可能とな
る。よって、本発明の光磁気記録媒体および再生方法で
は、高線速記録が実現でき記録速度が向上し、コストが
低減し、同時に反射膜構成の膜構造にすることもできる
ため、エンハンス効果によるＣ／Ｎ上昇も可能となる。

【００１８】また、本出願人は、特開平６−３１４４４
３において、少なくとも再生層と第１磁性層と第２磁性
層からなる光磁気記録媒体を提案しているが、その媒体
と比較しても、本発明の媒体では再生層と第１磁性層を
１つの層としたため、さらに層の数を減らすことができ
る。また、本発明の光磁気記録媒体および再生方法で
は、再生時に外部磁界を印加する必要がないため、磁気
超解像による高密度化を安価な光磁気記録装置で提供す
ることが可能である。

【００１９】

【作用】以下、図面を用いて本発明の光磁気記録媒体お
よびその媒体を用いた記録および再生の方法について詳
しく説明する。

【００２０】以下、第１磁性層を再生層、第２磁性層を
記録層、第３磁性層を中間層と称して取り扱う。

【００２１】本発明の光磁気記録媒体は、図１（ａ）に
示すように、少なくとも再生層、中間層、記録層を積層
してなるものである。またより特性を向上させるために
さらに反射層を設けると良い。さらに記録層と反射層の
間に誘電体からなる干渉層を設けても良い。この干渉層
を設けると、記録層から反射層に容易に熱が逃げないた
め、低パワーで記録できるエンハンス構造となるため、
Ｃ／Ｎが改善される等のメリットがある。

【００２２】再生層としては、例えば希土類−鉄族非晶
質合金、例えばＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂ
ＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＧｄＦｅＣｏ、Ｇｄ
Ｃｏなどが望ましい。

【００２３】中間層は再生層と記録層の間に位置し、室
温では反強磁性で、昇温すると再生層が垂直磁化膜に転
移する温度付近で反強磁性から強磁性へと転移し、室温
になると再び反強磁性体に戻るような可逆的に磁気相転
移する材料からなる。なお反強磁性から強磁性に転移す
る温度と、強磁性から反強磁性に転移する温度は一致し
なくとも良い。そして、光スポット内の低温領域で、中
間層は反強磁性で記録層から再生層への交換力を遮断
し、高温領域では中間層は強磁性となって、交換結合力
を媒介する働きを主に持つ。

【００２４】中間層の材料としては、例えば、ＦｅＲｈ
もしくはＭｎＳｂもしくはＭｎＣｒＳｂもしくはＨｆＴ
ａＦｅもしくはＭｎＰｔを主に含む磁性膜などが良い。
この中でＦｅＲｈは、室温以上の磁気相転移温度を持つ
磁性膜を容易に得ることができるので最も望ましい。ま
た磁気相転移温度を調節する等の目的で、ＦｅＲｈにＰ
ｄ、Ｐｔ、Ｉｒ等の添加元素を添加してもよい。中間層
の膜厚は、小さすぎると室温で記録層からの交換力を遮
断するのに不十分で、大きすぎると記録の際にレーザー
パワーが大きくなってしまう。そのため中間層の膜厚は
望ましくは１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、さらに好まし
くは４ｎｍ〜１０ｎｍ以下である。また、中間層が反強
磁性から強磁性へと転移する温度は、少なくとも再生時
の光スポット内の最高温度と室温との間にあることが必
要で、具体的には、８０℃〜２５０℃の範囲内、望まし
くは１２０℃〜２００℃の範囲内とする。

【００２５】また再生層、中間層および記録層は、上記
高温領域においては、光が透過してθｋがキャンセルで
きる程度に薄くする必要があり、少なくとも３０ｎｍ以
下、好ましくは２０ｎｍ以下、さらに好ましくは１５ｎ
ｍである。

【００２６】次に記録層は、垂直磁気異方性が大きく安
定に磁化状態が保持できるものが好適で、中でも、Ｔｂ
ＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏなどの希土
類−鉄族非晶質合金が最も望ましい。あるいは、ガーネ
ット；Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏなどの白金族−鉄族周期
構造膜；ＰｔＣｏ、ＰｄＣｏなどの白金族−鉄族合金な
どを用いても良い。

【００２７】偏光面の回転が再生層および記録層でキャ
ンセルされるためには、入射側に近い再生層は、偏光面
の回転に及ばす影響が大きいため、再生層および記録層
が同程度の複素屈折率を持つ場合には、記録層に比ベて
薄くすれば良い。

【００２８】尚、再生層と中間層と記録層には、Ｃｒ、
Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｎｂなどの耐食性改善のための元素
添加を行なっても良い。

【００２９】以下に本発明の記録再生プロセスを説明す
る。

【００３０】まず本発明の光磁気記録媒体の記録層にデ
ータ信号に応じて記録磁区を形成する。記録は一度消去
した後に、記録方向に磁界を印加しながらレーザーパワ
ーを変調して行う。もしくは、外部磁界を印加しながら
レーザーパワーを変調して旧データのうえに新データを
オーバーライト記録する。これらの光変調記録の場合、
光スポット内の所定領域のみが記録層のキュリー温度近
傍になるように記録媒体の線速度を考慮してレーザー光
の強度を決定すれば、光スポットの径以下の記録磁区が
形成でき、その結果、光の回折限界以下の周期の信号を
記録できる。または、記録層がキュリー温度以上になる
ようなパワーのレーザー光を照射しながら外部磁界を変
調してオーバーライト記録をする。この場合は変調速度
を線速度に応じて高速にすれば光スポットの径以下の記
録磁区が形成でき、その結果、光の回折限界以下の周期
の信号を記録できる。

【００３１】次に、本発明の光磁気記録媒体の再生方法
を述ベる。

【００３２】本媒体の中間層は磁気相転移材料からなっ
ており、室温を含む低温では反強磁性であり、高温では
強磁性に転移する。そしてこの転移温度は、再生時の光
スポット内の温度範囲内にあるように設定される。この
ため室温から磁気相転移温度までの温度では、中間層は
常に反強磁性体であるため、逆向きのスピンが同数存在
し、記録層からの交換結合力は中間層によって実効的に
遮断される。このため再生時の光スポット内の低温領域
では、再生層と記録層は静磁的に結合し、高温領域では
強磁性の場合には、中間層を介して交換結合をする。な
お、中間層は、転移温度に至るまでは、逆向きの副格子
磁化が同数存在し、全体の磁化が０であるので、この状
態を図２（ｂ）では、空白（斜線部）で示している。

【００３３】また、再生層と記録層はフェリ磁性で優勢
な副格子磁化の種類が異なる（一般にこれをアンチパラ
レルな構成と称する）。より具体的には、例えば再生層
および記録層に希土類（ＲＥ）−鉄族（ＴＭ）元素合金
を用いる場合、再生層が希土類元素副格子磁化優勢（Ｒ
Ｅリッチ）な磁性層で、記録層が室温で鉄族元素副格子
磁化優勢（ＴＭリッチ）である、もしくはこの逆の構成
とする。このうち、再生層および記録層に希土類（Ｒ
Ｅ）−鉄族（ＴＭ）元素合金を用いる場合、再生層が希
土類元素副格子磁化優勢（ＲＥリッチ）な磁性層で、記
録層が室温で鉄族元素副格子磁化優勢（ＴＭリッチ）で
ある構成とした場合の方が、低磁界に記録層に磁化情報
を記録できるので、より望ましい。なお、このアンチパ
ラレルの構成は少なくとも再生時の光スポット内の温度
範囲で達成されることが必要である。

【００３４】従って、本発明の光磁気記録媒体を再生す
ると、光スポット内の低温領域では、再生層と記録層は
静磁結合して全体の磁化が平行になって副格子磁化の向
きは互いに逆向きとなり、高温領域では、再生層と記録
層は交換結合して副格子磁化の向きが平行になる。

【００３５】この様子を図２（ｂ）に示した。図２
（ｂ）では白抜きの矢印が全体の磁化を、黒印の矢印が
副格子磁化の向きを示している。これは、例えば再生層
に希土類元素優勢であり、記録層に鉄族遷移金属優勢で
あるフェリ磁性の希土類−鉄族遷移金属合金を用いた場
合、白抜きの矢印が全体の磁化を、黒印の矢印が鉄族遷
移金属の副格子磁化を示す。

【００３６】ここで低温領域においては、再生層と記録
層はＴＭ副格子磁気モーメントが互いに逆向きに配向し
ているため、基板を透過した光は、まず再生層で偏光面
が回転し、次に記録層で逆向きに回転して光磁気記録装
置に戻る。このため再生層で偏光した偏光面の回転角
が、記録層で偏光した偏光面の回転角と等しくなるよう
にする。そうすると、カー回転角はこれらの層の影響を
受けないこととなる。すなわち、入射光が再生層を透過
しても、磁性層の磁化情報が検出されることはない。こ
のため、マスク温度Ｔｍ以下では、信号が検出されな
い。

【００３７】よって、光スポット内には図２（ａ）に示
した通り、記録マークが検出されるアパーチャー部分と
記録マークが検出されないマスク部分が生じることとな
る。即ち、実効的に光スポット径が小さくなったことと
なり、従来検出できなかった光スポットより十分小さい
記録マークが検出できるようになる。

【００３８】そして、本発明の媒体では、幅の狭い高温
領域がアパーチャー領域となるため、隣接のトラックの
情報をも孤立的にマスクすることが可能であるため、線
速度と同時にトラック密度をも高密度化できる。

【００３９】本発明の光磁気記録媒体は、再生層および
これと同じＴＭ副格子磁気モーメントを持つ層で記録層
の磁化情報をマスクする必要がなくなるので、これらの
層を再生信号が劣化しない程度まで薄くすることができ
る。よって磁性層の膜厚を従来よりも大幅に小さくする
ことが可能となる。

【００４０】なお、静磁結合は、大まかには、記録層の
飽和磁化に比例し、中間層の膜厚に反比例する。このた
め、確実に低温領域において再生層の磁化を磁化反転さ
せるためには、光スポット内の低温領域において、記録
層の飽和磁化を大きくし、また中間層の効果が発揮可能
な限界までその膜厚を低減するとよい。また、記録磁区
（記録マーク）半径が、記録層膜厚に対して大きい場合
には静磁界は弱くなり、記録磁区周辺でしか作用しなく
なるので、記録マーク半径は、膜厚に対して小さくする
ことが有効である。

【００４１】また、入射光が記録層を透過する場合に
は、この光を反射させ戻光量の低下を防ぎ、また入射光
を磁性層と反射層の間でエンハンスさせるために、記録
層の入射面とは反対側に反射層を設けても良い。また反
射層に加えて干渉効果を高めるために、ＳｉＮ、ＡｌＮ
_x、ＡｌＯ_x、ＴａＯ_x、ＳｉＯ_x等の誘電体などを干渉層
として設けても良い。この干渉層は、記録層でのθｋが
キャンセルでき、また所望の反射率が得られるような膜
厚とする必要がある。もしくは磁界変調オーバーライト
を行う際の磁区形状を改善するなどの目的で熱伝導性を
高めるために熱伝導層を設けても良い。これらの反射層
および熱伝導層はＡｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣ
ｒ、Ｃｕなどを用いればよい。また反射層は光を十分反
射できる程度に、また反射層と熱伝導層は光パワーが大
き過ぎない程度に薄くする必要がある。熱伝導と反射を
一つの層で行わせることも可能である。さらに、保護膜
として前記誘電体層や高分子樹脂からなる保護コートを
付与しても良い。

【００４２】

【実施例】以下に実施例をもって本発明をさらに詳細に
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はない。

【００４３】（実施例１）ＦｅＲｈの磁気特性を調ベる
ために、直流マグネトロンスパッタ装置を用いてガラス
基板上にＦｅＲｈを成膜した。ＦｅＲｈの組成は、Ｆｅ
およびＲｈの各ターゲットのパワーを制御して、原子比
でＦｅ：Ｒｈ＝４７：５３とした。また膜厚は１０００
Åとした。また、ＦｅＲｈ成膜後に保護膜としてＳｉＮ
を８００Å成膜した。

【００４４】このＦｅＲｈ試料について、振動試料型磁
力計を用いて外部磁界を印加しながら磁化を測定した。
測定の際には、試料をロータリーポンプで１×１０^-3Ｐ
ａまで減圧しながら、試料を加熱してその温度を室温か
ら５００℃まで上昇させた。このＦｅＲｈ試料は反強磁
性から強磁性に可逆的に磁気相転移をおこした。昇温時
には、約１３０℃で磁化が急激に発生し、降温時もほと
んど同じ転移温度であった。またＦｅＲｈにＩｒをＲｈ
に対して５〜１０％添加すると、転移温度が添加しない
場合の転移温度と比較して約１７０℃〜２８０℃上昇
し、Ｐｄを同じくＲｈに対して２〜６％添加すると転移
温度は添加しない場合の転移温度と比較して約５０℃〜
１５０℃低下した。またＦｅＲｈのＲｈ組成を４８〜６
２％の範囲で変えたところ、磁気転移温度はＲｈの増加
に伴って上昇した。ＦｅＲｈのＲｈ組成は５０〜６０％
の範囲が再生時において磁気相転移が生じるので適切で
ある。

【００４５】次に、このＦｅＲｈを中間層に用いて、本
発明の光磁気記録媒体を作成した。まず、直流マグネト
ロンスパッタリング装置に、Ｓｉ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｒｈの各ターゲットを取り付け、直径１３０ｍｍ
のプリグルーブ付きのガラス基板をターゲットからの距
離が１５０ｍｍになる位置に設置された基板ホルダーに
固定した後、１×１０^-5Ｐａ以下の高真空になるまでチ
ャンバー内をクライオポンプで真空排気した。真空排気
しながら、Ａｒガスを０．４Ｐａとなるまでチャンバー
内に導入した後、ＳｉＮ誘電体層を８０ｎｍ、ＧｄＦｅ
Ｃｏ再生層を１０ｎｍを成膜した。ついで、ＦｅＲｈ中
間層をＦｅＲｈを基板上に５ｎｍの厚さで成膜した。つ
いで、ＴｂＦｅＣｏ記録層を１５ｎｍ、ＳｉＮ干渉層を
３０ｎｍ、Ａｌ反射層を６０ｎｍ、各々順々に成膜して
図１（ｂ）の構成の本発明の光磁気記録媒体を得た。各
ＳｉＮ誘電体層成膜時には、Ａｒガスに加えてＮ₂ガス
を導入し、その混合比を調節しながら屈折率が２．２と
なるように反応性スパッタにより成膜した。

【００４６】ＧｄＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＲＥ
リッチで、補償温度がキュリー温度以上であって、キュ
リー温度は３００℃以上となるように設定した。ＦｅＲ
ｈ中間層の磁気相転移温度は約１６０℃であった。

【００４７】ＴｂＦｅＣｏ記録層の組成は、室温でＴＭ
リッチ、キュリー温度２５０℃となるように設定した。

【００４８】次に、この光磁気記録媒体を回転速度２６
００ｒｐｍで回転させて半径３７ｍｍの位置に、記録マ
ーク長が０．４０μｍとなるように１２．５ＭＨｚのＲ
Ｆ信号を、また記録マーク長が０．７８μｍとなるよう
に６．４ＭＨｚのＲＦ信号を書き込んだ。この時の媒体
の線速度は１０ｍ／ｓである。その後各々のマーク長で
のＣ／Ｎを測定した。光学ヘッドの対物レンズのＮＡは
０．５５、レーザー波長は７８０ｎｍとした。

【００４９】次に線速を５ｍ／ｓ（回転速度１３００ｒ
ｐｍ，半径３７ｍｍ），１５ｍ／ｓ（回転速度３６００
ｒｐｍ，半径４０ｍｍ）、２０ｍ／ｓ（回転速度３６０
０ｒｐｍ，半径５４ｍｍ）、２５ｍ／ｓ（回転速度３９
８０ｒｐｍ、半径６０ｍｍ）と段階的に変えて、マーク
長が０．７８μｍとなるようにそれぞれ３．２ＭＨｚ，
９．６ＭＨｚ、１２．８ＭＨｚの信号を記録し、Ｃ／Ｎ
が４８ｄＢとなる最小記録パワーＰwを求めた。再生パ
ワーは、各記録パワーにおいてＣ／Ｎ比が最大となる値
（２．０〜２．５ｍＷ）に設定した。

【００５０】次に、この光磁気記録媒体を用いて記録再
生特性を測定した。結果を表１に示した。

【００５１】（実施例２）実施例１と同様の成膜機、成
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上にＳｉＮ誘電
体層を８０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ再生層を１２ｎｍ、Ｆｅ
ＲｈＩｒ中間層を６ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏ記録層を１０ｎ
ｍ、ＳｉＮ干渉層を３０ｎｍ、Ａｌ反射層を６０ｎｍ、
各々順々に成膜して図１（ｂ）の構成の本発明の光磁気
記録媒体を得た。

【００５２】ＧｄＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＴＭ
リッチでキュリー温度は３００℃以上となるように設定
した。

【００５３】ＦｅＲｈ中間層の組成は、Ｆｅ４７（Ｒｈ
９５Ｉｒ５）５３で磁気相転移温度は約１５０℃であっ
た。ＴｂＦｅＣｏ記録層の組成は、室温でＲＥリッチ、
補償温度はキュリー温度以上、キュリー温度２５０℃と
なるように設定した。

【００５４】次に、この光磁気記録媒体を用いて実施例
１と同様に記録再生特性を測定した。結果を表１に示し
た。

【００５５】（実施例３）実施例１と同様の成膜機、成
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上にＳｉＮ誘電
体層を８０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ再生層を１０ｎｍ、Ｆｅ
Ｒｈ中間層を５ｎｍ、ＤｙＦｅＣｏ記録層を１２ｎｍ、
ＳｉＮ干渉層を３０ｎｍ、Ａｌ反射層を６０ｎｍ、各々
順々に成膜して、図１（ｂ）の構成の本発明の光磁気記
録媒体を得た。ＧｄＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＲ
Ｅリッチ、補償温度はキュリー温度以上、キュリー温度
３００℃以上となるように設定した。

【００５６】ＦｅＲｈ中間層の磁気相転移温度は約１４
０℃であった。

【００５７】ＤｙＦｅＣｏ記録層の組成は、室温でＴＭ
リッチでキュリー温度は２５０℃となるように設定し
た。

【００５８】次に、この光磁気記録媒体を用いて実施例
１と同様に記録再生特性を測定した。結果を表１に示し
た。

【００５９】（比較例１）実施例１と同様の成膜機、成
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上にＳｉＮ誘電
体層８０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏ記録層８０ｎｍ、ＳｉＮ保
護層７０ｎｍを各々順々に成膜して超解像ではない従来
の光磁気記録媒体を得た。各ＳｉＮ層の屈折率は２．１
とした。

【００６０】ＴｂＦｅＣｏ記録層の組成は、室温でＴＭ
リッチでキュリー温度は２５０℃となるように設定し
た。

【００６１】次に、この光磁気記録媒体を用いて実施例
１と同様に記録再生特性を測定した。結果を表１に示し
た。

【００６２】この従来の媒体では、超解像効果が得られ
なかった。

【００６３】（比較例２）実施例１と同様の成膜機、成
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上にＳｉＮ誘電
体層を８０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ再生層を３０ｎｍ、Ｔｂ
ＦｅＣｏ中間層を１０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏ記録層を４０
ｎｍ、ＳｉＮ保護層を７０ｎｍを各々順々に成膜して従
来の超解像光磁気記録媒体を得た。各ＳｉＮ層の屈折率
は２．１とした。

【００６４】ＧｄＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＴＭ
リッチでキュリー温度は３００℃以上となるように設定
した。ＴｂＦｅＣｏ中間層の組成は、室温でＴＭリッ
チ、キュリー温度１４０℃となるように設定した。

【００６５】ＴｂＦｅＣｏ記録層の組成は、室温でＴＭ
リッチ、キュリー温度２５０℃となるように設定した。

【００６６】次に、この光磁気記録媒体を用いて実施例
１と同様に記録再生特性を測定した。また、この比較例
２の場合のみ再生時に再生磁界を５００Ｏｅ印加し
た。結果を表１に示した。

【００６７】比較例１および２の結果を実施例１〜３の
結果と比較すると、本発明の光磁気記録媒体では磁性層
の膜厚が小さくても０．４μｍのマーク長でＣ／Ｎが４
５ｄＢ以上と超解像の記録再生が可能であって、かつ高
線速になっても記録に必要なレーザーパワーが比較例ほ
ど大きくならないことがわかる。また現行の光磁気記録
装置に用いられている半導体レーザーの媒体板面上での
最大出力は約１０ｍＷであるため、比較例の従来の光磁
気記録媒体では可能な線速度が最大１７ｍ／ｓである
が、本発明の実施例では２５ｍ／ｓ程度まで線速度を向
上させることができ、半導体レーザーの出力がさらに向
上した場合、本発明と従来例との記録感度の差はますま
す広がる傾向のあることが分かる。よって本発明の光磁
気記録媒体は従来例と比較して高速記録が達成できるこ
とが分かる。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体および記録再生
方法を用いれば、磁気超解像が全磁性層を薄膜化した光
磁気記録媒体で実現でき、高速記録が可能な低材料コス
トの高密度光磁気記録媒体および情報再生記録方法の提
供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の媒体の膜構成を示す模式図であり、
（ａ）は本発明の媒体の基本構成の図、（ｂ）は本発明
の媒体の１例の構成を示す図である。

【図２】本発明の光磁気再生方法を示す説明図であり、
（ａ）は光スポット内のアパーチャーとマスクを示す
図、（ｂ）は本発明の光磁気記録媒体の１例の膜構成お
よび再生時の磁化状態を示す図、（ｃ）は再生時の媒体
の温度分布を示した図である。

【図３】従来の超解像の光磁気再生方法を示す説明図で
あり、（ａ）は光スポット内のアパーチャーとマスクを
示した図、（ｂ）は従来の光磁気記録媒体の膜構成及び
再生時の磁化状態を示す図、（ｃ）は再生時の媒体の温
度分布を示した図である。

【符号の説明】

１再生層２補助層３中間層４記録層７光ビーム９媒体の移動方向１０光ビーム１１再生磁界の印加方向１２初期化磁界の印加方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも各々垂直磁化膜からなる第１
磁性層、第２磁性層、第３磁性層が、光の入射面より第
１磁性層、第３磁性層、第２磁性層の順に基板上に積層
され、前記第１磁性層と前記第２磁性層は交換結合した
状態では、全体の磁化の向きが反平行であり、前記３磁
性層は反強磁性から強磁性へと可逆的に転移する室温よ
り高い温度（磁性転移温度と称する）を持つ磁気相転移
材料からなり、室温では前記第１磁性層と前記第２磁性
層とが静磁的に結合しこれらの同種の元素の副格子磁気
モーメントが逆方向に配向し、前記第３磁性層が強磁性
へと転移する温度以上では、交換結合により前記第１磁
性層と前記第２磁性層の同種の元素の副格子磁気モーメ
ントが互いに平行に配向することを特徴とする光磁気記
録媒体。
【請求項２】第３磁性層の磁性転移温度が、第１磁性
層が垂直磁化膜に転移する温度付近の温度である請求項
１記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】第１磁性層と第２磁性層がフェリ磁性の
希土類−鉄族遷移金属合金からなり、それぞれ、室温で
希土類元素優勢の磁性層ならびに室温で鉄族遷移金属優
勢の磁性層であって、第３磁性層がＦｅＲｈを主成分と
する磁性層である請求項１または２記載の光磁気記録媒
体。
【請求項４】第２磁性層の光入射側と反対の面側に、
金属からなる反射層が設けられている請求項１ないし３
のいずれかに記載の光磁気記録媒体。
【請求項５】第２磁性層と反射層との間に、誘電体か
らなる干渉層が設けられている請求項４記載の光磁気記
録媒体。
【請求項６】第２磁性層に情報が記録された請求項１
ないし５のいずれかに記載の光磁気記録媒体に光スポッ
トを照射して、該光スポット内の領域で第３磁性層が前
記磁性転移温度より低温である領域では該第３磁性層を
反強磁性相とし、第１磁性層と第２磁性層を静磁結合さ
せて第１磁性層と第２磁性層の副格子磁化の向きを相互
に逆向きとし、光スポット内の領域で第３磁性層が前記
磁性転移温度以上の温度である領域では第３磁性層を強
磁性相とし、第１磁性層と第２磁性層を交換結合させ
て、第２磁性層の磁化情報を磁気光学効果により光学信
号に変換して、該信号を記録信号として読み出す光磁気
記録媒体の情報記録再生方法。