JPH09167388A - 光磁気記録媒体、該媒体を用いた情報記録再生装置及び情報記録再生方法 - Google Patents
光磁気記録媒体、該媒体を用いた情報記録再生装置及び情報記録再生方法Info
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- JPH09167388A JPH09167388A JP8268693A JP26869396A JPH09167388A JP H09167388 A JPH09167388 A JP H09167388A JP 8268693 A JP8268693 A JP 8268693A JP 26869396 A JP26869396 A JP 26869396A JP H09167388 A JPH09167388 A JP H09167388A
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- G11B11/10504—Recording
- G11B11/10506—Recording by modulating only the light beam of the transducer
Abstract
(57)【要約】
【課題】 再生信号品質や記録感度を低下させることな
く、記録バイアス磁界を低減もしくは不要とした、オー
バーライト可能な光磁気記録媒体を提供し、また、これ
により記録再生装置の小型化・簡略化・低コスト化を可
能とする。 【解決手段】 希土類−遷移金属磁性薄膜からなる磁性
層が互いに交換結合して積層された磁性積層膜を備えた
光変調オーバーライト可能な光磁気記録媒体において、
磁性積層膜が、メモリ層、書き込み層、スイッチング
層、初期化層、及び、書き込み層よりも大きな飽和磁化
を有するバイアス層からなり、初期化層とバイアス層と
は互いに接するように積層され、且つ、バイアス層のキ
ュリー温度が書き込み層のキュリー温度と略同等以下で
あることを特徴とする光磁気記録媒体及びそれを用いた
情報記録再生装置及び情報記録再生方法。
く、記録バイアス磁界を低減もしくは不要とした、オー
バーライト可能な光磁気記録媒体を提供し、また、これ
により記録再生装置の小型化・簡略化・低コスト化を可
能とする。 【解決手段】 希土類−遷移金属磁性薄膜からなる磁性
層が互いに交換結合して積層された磁性積層膜を備えた
光変調オーバーライト可能な光磁気記録媒体において、
磁性積層膜が、メモリ層、書き込み層、スイッチング
層、初期化層、及び、書き込み層よりも大きな飽和磁化
を有するバイアス層からなり、初期化層とバイアス層と
は互いに接するように積層され、且つ、バイアス層のキ
ュリー温度が書き込み層のキュリー温度と略同等以下で
あることを特徴とする光磁気記録媒体及びそれを用いた
情報記録再生装置及び情報記録再生方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームの変調に
よりオーバーライトが可能な光磁気記録媒体、該媒体を
用いた情報記録再生装置及び情報再生方法に関する。
よりオーバーライトが可能な光磁気記録媒体、該媒体を
用いた情報記録再生装置及び情報再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光磁気記録媒体へのオーバーライ
トを行うための技術として、交換結合積層膜を用いた光
変調方式や磁界変調方式が知られている。光変調方式
は、磁界変調方式に比べて、光速変調が可能である点や
両面媒体が使用可能である点等において有利である。こ
のような光変調方式は、特開昭６２−１７５９４８号、
特開昭６３−５２３５４号、特開昭６３−１５３７５２
号公報等に開示されている。
トを行うための技術として、交換結合積層膜を用いた光
変調方式や磁界変調方式が知られている。光変調方式
は、磁界変調方式に比べて、光速変調が可能である点や
両面媒体が使用可能である点等において有利である。こ
のような光変調方式は、特開昭６２−１７５９４８号、
特開昭６３−５２３５４号、特開昭６３−１５３７５２
号公報等に開示されている。
【０００３】この交換結合積層膜を用いた光変調方式に
よるオーバーライトの基本プロセスを次に説明する。
よるオーバーライトの基本プロセスを次に説明する。
【０００４】従来の交換結合積層膜は、基本的に第１磁
性層（メモリ層）と第２磁性層（書き込み層）から構成
されている。第１磁性層は室温での情報ビットの保持力
が高くキュリー温度が低い材料、第２磁性層は逆に室温
での情報ビットの保持力が低くキュリー温度が高い材料
からなっている。これらの二層は接触界面で交換結合し
ており、レーザー照射による昇降温過程で第２磁性層に
記録された情報ビット（磁区）が第１磁性層に転写され
る。このレーザー照射は、記録しようとする情報に応じ
て、第２磁性層への記録を行う高温レベルと、第１磁性
層への転写を行う低温レベルとのそれぞれの温度状態を
形成可能な２種類のレーザーパワーで変調する。レーザ
ー照射後は、媒体温度が室温に戻るとともに所要の初期
化磁界が印加されて第２磁性層が初期化される。第１磁
性層に転写された情報ビットは、第１磁性層が室温での
情報ビットの保持力が大きいため、初期化磁界で消去さ
れることなく保持される。その結果、記録前の第１磁性
層の状態に関わらず、常に、第２磁性層に新しく記録さ
れた情報が第１磁性層に記録かつ保持されることとな
り、オーバーライトが達成される。
性層（メモリ層）と第２磁性層（書き込み層）から構成
されている。第１磁性層は室温での情報ビットの保持力
が高くキュリー温度が低い材料、第２磁性層は逆に室温
での情報ビットの保持力が低くキュリー温度が高い材料
からなっている。これらの二層は接触界面で交換結合し
ており、レーザー照射による昇降温過程で第２磁性層に
記録された情報ビット（磁区）が第１磁性層に転写され
る。このレーザー照射は、記録しようとする情報に応じ
て、第２磁性層への記録を行う高温レベルと、第１磁性
層への転写を行う低温レベルとのそれぞれの温度状態を
形成可能な２種類のレーザーパワーで変調する。レーザ
ー照射後は、媒体温度が室温に戻るとともに所要の初期
化磁界が印加されて第２磁性層が初期化される。第１磁
性層に転写された情報ビットは、第１磁性層が室温での
情報ビットの保持力が大きいため、初期化磁界で消去さ
れることなく保持される。その結果、記録前の第１磁性
層の状態に関わらず、常に、第２磁性層に新しく記録さ
れた情報が第１磁性層に記録かつ保持されることとな
り、オーバーライトが達成される。
【０００５】しかしながら上記の方法では、初期化磁界
を印加する手段を必要とするため、記録装置が大型化・
複雑化するという欠点がある。
を印加する手段を必要とするため、記録装置が大型化・
複雑化するという欠点がある。
【０００６】そこで、この問題を解決するための方法
が、特開昭６３−２６８１０３号、ＷＯ９０／０２４０
０号、特開平３−２１９４４９号公報等で提案されてい
る。この改良された方法では、前記の交換結合積層膜の
第２磁性層上に、第１磁性層のキュリー温度よりも低く
室温よりも高いキュリー温度を有する第３磁性層（スイ
ッチング層）と、第２磁性層よりも高いキュリー温度を
有する第４磁性層（初期化層）とを付加・積層した構造
の光磁気記録媒体を用いる。
が、特開昭６３−２６８１０３号、ＷＯ９０／０２４０
０号、特開平３−２１９４４９号公報等で提案されてい
る。この改良された方法では、前記の交換結合積層膜の
第２磁性層上に、第１磁性層のキュリー温度よりも低く
室温よりも高いキュリー温度を有する第３磁性層（スイ
ッチング層）と、第２磁性層よりも高いキュリー温度を
有する第４磁性層（初期化層）とを付加・積層した構造
の光磁気記録媒体を用いる。
【０００７】この改良方法では、第４磁性層はあらかじ
め初期化された状態にしておく。そしてレーザーの照射
後、光磁気記録媒体の温度が室温に戻る過程で、第３磁
性層のキュリー温度以下になると、第２磁性層と第４磁
性層との間に交換結合力が作用して第２磁性層が初期化
される。この他は、前述のプロセスと同様にしてオーバ
ーライトが達成される。
め初期化された状態にしておく。そしてレーザーの照射
後、光磁気記録媒体の温度が室温に戻る過程で、第３磁
性層のキュリー温度以下になると、第２磁性層と第４磁
性層との間に交換結合力が作用して第２磁性層が初期化
される。この他は、前述のプロセスと同様にしてオーバ
ーライトが達成される。
【０００８】しかしこの方法においても、第２磁性層へ
の記録を行うための記録バイアス磁界の印加手段は必要
であり、記録装置の一層の小型化・簡略化・低コスト化
に対する障害になっている。
の記録を行うための記録バイアス磁界の印加手段は必要
であり、記録装置の一層の小型化・簡略化・低コスト化
に対する障害になっている。
【０００９】そこで、この記録バイアス磁界を低減もし
くは不要とするための方法が、特開平１−２４１０５１
号、特開平３−１５６７５１号、特開平４−１９２１３
８号公報等に提案されている。特開平１−２４１０５１
号公報では第２磁性層（書き込み層）の反磁界を利用し
て無バイアスで記録する方法が、特開平３−１５６７５
１号公報では第４磁性層（初期化層）の漏洩磁界を利用
して無バイアスで記録する方法が、特開平４−１９２１
３８号公報では第４磁性層上に交換結合していない第５
磁性層を設け、この第５磁性層からの漏洩磁界を利用し
て無バイアスで記録する方法がそれぞれ提案されてい
る。
くは不要とするための方法が、特開平１−２４１０５１
号、特開平３−１５６７５１号、特開平４−１９２１３
８号公報等に提案されている。特開平１−２４１０５１
号公報では第２磁性層（書き込み層）の反磁界を利用し
て無バイアスで記録する方法が、特開平３−１５６７５
１号公報では第４磁性層（初期化層）の漏洩磁界を利用
して無バイアスで記録する方法が、特開平４−１９２１
３８号公報では第４磁性層上に交換結合していない第５
磁性層を設け、この第５磁性層からの漏洩磁界を利用し
て無バイアスで記録する方法がそれぞれ提案されてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光磁気
記録において、上記の記録バイアス磁界を低減もしくは
不要とするための方法には以下のような問題があった。
記録において、上記の記録バイアス磁界を低減もしくは
不要とするための方法には以下のような問題があった。
【００１１】特開平１−２４１０５１号公報等に記載
の、第２磁性層（書き込み層）の反磁界を利用して無バ
イアスで記録する方法は、書き込み層の反転に充分な大
きさの反磁界を得るために、書き込み層の組成を補償組
成から大きくずらし、飽和磁化が非常に大きくなるよう
な組成にする必要がある。書き込み層としてこのような
組成の材料を選択すると、形成される磁区の形状が乱れ
たり、多磁区化してしまったりして、良好な記録再生特
性が得られないという問題があった。
の、第２磁性層（書き込み層）の反磁界を利用して無バ
イアスで記録する方法は、書き込み層の反転に充分な大
きさの反磁界を得るために、書き込み層の組成を補償組
成から大きくずらし、飽和磁化が非常に大きくなるよう
な組成にする必要がある。書き込み層としてこのような
組成の材料を選択すると、形成される磁区の形状が乱れ
たり、多磁区化してしまったりして、良好な記録再生特
性が得られないという問題があった。
【００１２】特開平４−１９２１３８号公報等に記載
の、バイアス層として第５磁性層を設け、この層からの
漏洩磁界を利用して無バイアスで記録する方法では、記
録時のレーザー照射で第５磁性層に磁区が形成されてし
まうと、オーバーライトを繰り返すうちに第５磁性層に
ランダムな磁区が形成されてしまい、バイアス層として
の機能を果たさなくなってしまう。このため、第５磁性
層のキュリー温度を第２磁性層（書き込み層）のキュリ
ー温度よりも高くして、記録時のレーザー照射で第５磁
性層が磁化反転してしまわないようにしている。しか
し、記録時、第５磁性層にはレーザー照射部にも磁性が
残存し、この場合、レーザー照射部の磁化の向きとその
周辺部の磁化の向きが同一方向であると、周辺部からの
浮遊磁界とレーザー照射部からの浮遊磁界とが打ち消し
合い、大きな漏洩磁界が発生しない（図１参照）。そこ
で、レーザー照射部の磁化の向きとその周辺部の磁化の
向きとが逆方向になるように、第５磁性層の補償温度
を、書き込み層のキュリー温度近傍の温度になるように
設計している。これにより、記録時にレーザー照射部の
中心部の温度は第５磁性層の補償温度以上になり、周辺
部と逆向きの磁化が発生し、周辺部からの浮遊磁界とレ
ーザー照射部からの浮遊磁界とが強め合うように作用す
るようになる。
の、バイアス層として第５磁性層を設け、この層からの
漏洩磁界を利用して無バイアスで記録する方法では、記
録時のレーザー照射で第５磁性層に磁区が形成されてし
まうと、オーバーライトを繰り返すうちに第５磁性層に
ランダムな磁区が形成されてしまい、バイアス層として
の機能を果たさなくなってしまう。このため、第５磁性
層のキュリー温度を第２磁性層（書き込み層）のキュリ
ー温度よりも高くして、記録時のレーザー照射で第５磁
性層が磁化反転してしまわないようにしている。しか
し、記録時、第５磁性層にはレーザー照射部にも磁性が
残存し、この場合、レーザー照射部の磁化の向きとその
周辺部の磁化の向きが同一方向であると、周辺部からの
浮遊磁界とレーザー照射部からの浮遊磁界とが打ち消し
合い、大きな漏洩磁界が発生しない（図１参照）。そこ
で、レーザー照射部の磁化の向きとその周辺部の磁化の
向きとが逆方向になるように、第５磁性層の補償温度
を、書き込み層のキュリー温度近傍の温度になるように
設計している。これにより、記録時にレーザー照射部の
中心部の温度は第５磁性層の補償温度以上になり、周辺
部と逆向きの磁化が発生し、周辺部からの浮遊磁界とレ
ーザー照射部からの浮遊磁界とが強め合うように作用す
るようになる。
【００１３】しかし、第５磁性層の補償温度を上述のよ
うに設計するためには、第５磁性層の室温における飽和
磁化をあまり大きくすることはできない。なぜならば、
材料として用いる希土類−遷移金属磁性薄膜は、希土類
元素の組成比を補償組成より増大させるに伴って、補償
温度が室温より上昇していき、同時に室温における飽和
磁化が増大していくが、飽和磁化がある程度以上の大き
さになると、補償温度がキュリー温度を超えてしまって
存在しなくなるからである。したがって、周辺部からも
レーザー照射部からもあまり大きな浮遊磁界を発生でき
ず、結局、効果的に大きな漏洩磁界を発生させることは
できなかった（図２参照）。
うに設計するためには、第５磁性層の室温における飽和
磁化をあまり大きくすることはできない。なぜならば、
材料として用いる希土類−遷移金属磁性薄膜は、希土類
元素の組成比を補償組成より増大させるに伴って、補償
温度が室温より上昇していき、同時に室温における飽和
磁化が増大していくが、飽和磁化がある程度以上の大き
さになると、補償温度がキュリー温度を超えてしまって
存在しなくなるからである。したがって、周辺部からも
レーザー照射部からもあまり大きな浮遊磁界を発生でき
ず、結局、効果的に大きな漏洩磁界を発生させることは
できなかった（図２参照）。
【００１４】特開平３−１５６７５１号公報等に記載
の、第４磁性層（初期化層）の漏洩磁界を利用して無バ
イアスで記録する方法についても、第４磁性層のキュリ
ー温度が第２磁性層（書き込み層）のキュリー温度より
も高いため、上述のように効果的に大きな漏洩磁界を発
生させることはできない。このため、初期化層の膜厚を
８０ｎｍ以上に厚くすることで漏洩磁界を増大させた実
施例が示されているが、この場合には記録感度が低下し
てしまうという問題があった。
の、第４磁性層（初期化層）の漏洩磁界を利用して無バ
イアスで記録する方法についても、第４磁性層のキュリ
ー温度が第２磁性層（書き込み層）のキュリー温度より
も高いため、上述のように効果的に大きな漏洩磁界を発
生させることはできない。このため、初期化層の膜厚を
８０ｎｍ以上に厚くすることで漏洩磁界を増大させた実
施例が示されているが、この場合には記録感度が低下し
てしまうという問題があった。
【００１５】そこで、本発明の目的は、再生信号品質や
記録感度を低下させることなく、記録バイアス磁界を低
減もしくは不要とした、オーバーライト可能な光磁気記
録媒体を提供し、また、これにより記録再生装置の小型
化・簡略化・低コスト化を可能とすることである。
記録感度を低下させることなく、記録バイアス磁界を低
減もしくは不要とした、オーバーライト可能な光磁気記
録媒体を提供し、また、これにより記録再生装置の小型
化・簡略化・低コスト化を可能とすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を完
成した。即ち本発明は以下により構成される。
を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を完
成した。即ち本発明は以下により構成される。
【００１７】光変調オーバーライト可能な光磁気記録
媒体において、以下を含む；情報ビットを蓄積するメモ
リ層；前記メモリ層より高いキュリー温度Ｔ２を有し、
前記情報ビットの書き込みが可能な書き込み層；前記書
き込み層のキュリー温度Ｔ２より低く、室温より高いキ
ュリー温度Ｔ３を有するスイッチング層；前記書き込み
層より高いキュリー温度Ｔ４を有すると共に磁化が一方
向に配向している初期化層；前記初期化層と隣接して配
置され、前記書き込み層より大きな飽和磁化と前記書き
込み層のキュリー温度Ｔ４と略同等以下のキュリー温度
Ｔ５を有するバイアス層；そこで前記各層は希土類−遷
移金属元素から構成されている。
媒体において、以下を含む；情報ビットを蓄積するメモ
リ層；前記メモリ層より高いキュリー温度Ｔ２を有し、
前記情報ビットの書き込みが可能な書き込み層；前記書
き込み層のキュリー温度Ｔ２より低く、室温より高いキ
ュリー温度Ｔ３を有するスイッチング層；前記書き込み
層より高いキュリー温度Ｔ４を有すると共に磁化が一方
向に配向している初期化層；前記初期化層と隣接して配
置され、前記書き込み層より大きな飽和磁化と前記書き
込み層のキュリー温度Ｔ４と略同等以下のキュリー温度
Ｔ５を有するバイアス層；そこで前記各層は希土類−遷
移金属元素から構成されている。
【００１８】前記バイアス層の室温における飽和磁化
の大きさが３５０ｅｍｕ／ｃｃ以上である記載の光磁
気記録媒体。
の大きさが３５０ｅｍｕ／ｃｃ以上である記載の光磁
気記録媒体。
【００１９】前記バイアス層のキュリー温度Ｔ５が
（Ｔ２−９０）〜（Ｔ２＋５）℃の範囲である記載の
光磁気記録媒体。
（Ｔ２−９０）〜（Ｔ２＋５）℃の範囲である記載の
光磁気記録媒体。
【００２０】前記バイアス層が、前記初期化層と前記
スイッチング層間に配置されている記載の光磁気記録
媒体。
スイッチング層間に配置されている記載の光磁気記録
媒体。
【００２１】前記バイアス層が、前記初期化層の前記
スイッチング層が隣接する側と逆サイドに隣接して配置
されている記載の光磁気記録媒体。
スイッチング層が隣接する側と逆サイドに隣接して配置
されている記載の光磁気記録媒体。
【００２２】 乃至記載の光記録媒体を使用する
情報記録再生装置。
情報記録再生装置。
【００２３】 乃至記載の光記録媒体を使用する
情報記録再生方法。詳しくは後述の実施例にて説明す
る。
情報記録再生方法。詳しくは後述の実施例にて説明す
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００２５】初めに、本発明の光磁気記録媒体の構成に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２６】図３は、本発明の光磁気記録媒体の構成の
一例を示す略断面図である。ポリカーボネートやガラス
等からなる透明基板（１）上に、誘電体層（２ａ）を介
して、磁性積層膜（３）を形成し、最後に保護膜として
再び誘電体層（２ｂ）を形成する。
一例を示す略断面図である。ポリカーボネートやガラス
等からなる透明基板（１）上に、誘電体層（２ａ）を介
して、磁性積層膜（３）を形成し、最後に保護膜として
再び誘電体層（２ｂ）を形成する。
【００２７】図４は、本発明の光磁気記録媒体の磁性積
層膜（３）の構成の一例を示す略断面図である。基板に
近い側から情報ビットの保存が可能な第１磁性層（メモ
リ層）（２１）、前述した高温レベルによる記録時に、
情報ビットの書き込みが可能な第２磁性層（書き込み
層）（２２）、第２磁性層−第４磁性層間の交換結合を
ＯＮ−ＯＦＦする第３磁性層（スイッチング層）（２
３）、一方向に配向した磁化を備え、前記第２磁性層を
初期化するための第４磁性層（初期化層）（２４）、前
記高温レベル記録時に第２磁性層にバイアス磁界を印加
する第５磁性層（バイアス層）（２５）が順次積層され
た構成をとっている。
層膜（３）の構成の一例を示す略断面図である。基板に
近い側から情報ビットの保存が可能な第１磁性層（メモ
リ層）（２１）、前述した高温レベルによる記録時に、
情報ビットの書き込みが可能な第２磁性層（書き込み
層）（２２）、第２磁性層−第４磁性層間の交換結合を
ＯＮ−ＯＦＦする第３磁性層（スイッチング層）（２
３）、一方向に配向した磁化を備え、前記第２磁性層を
初期化するための第４磁性層（初期化層）（２４）、前
記高温レベル記録時に第２磁性層にバイアス磁界を印加
する第５磁性層（バイアス層）（２５）が順次積層され
た構成をとっている。
【００２８】第５磁性層と第４磁性層とは互いに接する
ように積層されていればよく、図４において第４磁性層
と第５磁性層の積層順が逆であっても良い。
ように積層されていればよく、図４において第４磁性層
と第５磁性層の積層順が逆であっても良い。
【００２９】また、第１磁性層は室温において以下の条
件 ２Ｍｓ1ｈｃ1ｈ1＞δｗ12 （Ｍｓ1：第１磁性層の飽和磁化、ｈｃ1：第１磁性層の
保磁力、ｈ1：第１磁性層の膜厚、δｗ12：第１、２磁
性層間の界面磁壁エネルギー）を満足し、第１磁性層の
キュリー温度近傍で ２Ｍｓ1ｈｃ1ｈ1＜δｗ12 を満足する。
件 ２Ｍｓ1ｈｃ1ｈ1＞δｗ12 （Ｍｓ1：第１磁性層の飽和磁化、ｈｃ1：第１磁性層の
保磁力、ｈ1：第１磁性層の膜厚、δｗ12：第１、２磁
性層間の界面磁壁エネルギー）を満足し、第１磁性層の
キュリー温度近傍で ２Ｍｓ1ｈｃ1ｈ1＜δｗ12 を満足する。
【００３０】また、第２磁性層は室温以上、第３磁性層
のキュリー温度以下の適当な温度で以下の条件を満足す
る。 ２Ｍｓ2ｈｃ2ｈ2＜δｗ24−δｗ12 （Ｍｓ2：第２磁性層の飽和磁化、ｈｃ2：第２磁性層の
保磁力、ｈ2：第２磁性層の膜厚、δｗ24：第２、４磁
性層間の界面磁壁エネルギー、δｗ12：第１、２磁性層
間の界面磁壁エネルギー）。
のキュリー温度以下の適当な温度で以下の条件を満足す
る。 ２Ｍｓ2ｈｃ2ｈ2＜δｗ24−δｗ12 （Ｍｓ2：第２磁性層の飽和磁化、ｈｃ2：第２磁性層の
保磁力、ｈ2：第２磁性層の膜厚、δｗ24：第２、４磁
性層間の界面磁壁エネルギー、δｗ12：第１、２磁性層
間の界面磁壁エネルギー）。
【００３１】また、第４磁性層は室温から第２磁性層の
キュリー温度に至るまで以下の条件を満足する。 ２Ｍｓ4ｈｃ4ｈ4＞δｗ24 （Ｍｓ4：第４磁性層の飽和磁化、ｈｃ4：第４磁性層の
保磁力、ｈ4：第４磁性層の膜厚、δｗ24：第２、４磁
性層間の界面磁壁エネルギー）。
キュリー温度に至るまで以下の条件を満足する。 ２Ｍｓ4ｈｃ4ｈ4＞δｗ24 （Ｍｓ4：第４磁性層の飽和磁化、ｈｃ4：第４磁性層の
保磁力、ｈ4：第４磁性層の膜厚、δｗ24：第２、４磁
性層間の界面磁壁エネルギー）。
【００３２】また、第５磁性層は第５磁性層のキュリー
温度近傍で以下の条件を満足する。 ２Ｍｓ5ｈｃ5ｈ5＜δｗ45 （Ｍｓ5：第５磁性層の飽和磁化、ｈｃ5：第５磁性層の
保磁力、ｈ5：第５磁性層の膜厚、δｗ45：第４、５磁
性層間の界面磁壁エネルギー）。
温度近傍で以下の条件を満足する。 ２Ｍｓ5ｈｃ5ｈ5＜δｗ45 （Ｍｓ5：第５磁性層の飽和磁化、ｈｃ5：第５磁性層の
保磁力、ｈ5：第５磁性層の膜厚、δｗ45：第４、５磁
性層間の界面磁壁エネルギー）。
【００３３】なお、第１、２、３、４磁性層間に設定さ
れる他の細かな条件は、従来技術の欄に記した特開昭６
３−２６８１０３号公報、ＷＯ９０／０２４００号公
報、特開平３−２１９４４９号公報に開示された媒体と
同様であり、またその点は本発明の本質とは関係がない
ので説明を省略する。
れる他の細かな条件は、従来技術の欄に記した特開昭６
３−２６８１０３号公報、ＷＯ９０／０２４００号公
報、特開平３−２１９４４９号公報に開示された媒体と
同様であり、またその点は本発明の本質とは関係がない
ので説明を省略する。
【００３４】また、上記の５つの層の他、界面磁壁エネ
ルギーを制御するための中間層（後述）などその他の調
整層を設けても良い。但し、第５磁性層と第４磁性層と
は互いに接するように積層する必要があるため、これら
の間に設けることは好ましくない。
ルギーを制御するための中間層（後述）などその他の調
整層を設けても良い。但し、第５磁性層と第４磁性層と
は互いに接するように積層する必要があるため、これら
の間に設けることは好ましくない。
【００３５】本発明の光磁気記録媒体の第１〜第４磁性
層のキュリー温度は、それぞれＴ1〜Ｔ4とすると、室温
＜Ｔ3＜Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ4の関係にあることが必要である。
層のキュリー温度は、それぞれＴ1〜Ｔ4とすると、室温
＜Ｔ3＜Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ4の関係にあることが必要である。
【００３６】第５磁性層のキュリー温度（Ｔ5）につい
ては、Ｔ2と略同等以下であることが必要であり、好ま
しくは（Ｔ2−９０）〜（Ｔ2＋５）℃の範囲である。よ
り好ましくは（Ｔ2−４０）〜Ｔ2℃、さらに好ましくは
（Ｔ2−２０）〜Ｔ2℃の範囲である。
ては、Ｔ2と略同等以下であることが必要であり、好ま
しくは（Ｔ2−９０）〜（Ｔ2＋５）℃の範囲である。よ
り好ましくは（Ｔ2−４０）〜Ｔ2℃、さらに好ましくは
（Ｔ2−２０）〜Ｔ2℃の範囲である。
【００３７】また、第５磁性層の飽和磁化の大きさは、
第２磁性層の飽和磁化より大きいことが必要である。好
ましくは、室温において３５０emu／cc以上であり、よ
り好ましくは４５０emu／cc以上、さらに好ましくは６
００emu／cc以上である。
第２磁性層の飽和磁化より大きいことが必要である。好
ましくは、室温において３５０emu／cc以上であり、よ
り好ましくは４５０emu／cc以上、さらに好ましくは６
００emu／cc以上である。
【００３８】本発明の光磁気記録媒体を構成する層は、
例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリ
ング、あるいは連続蒸着等によって被着形成する。特
に、磁性積層膜（３）の各磁性層は、真空を破ることな
く連続成膜することで、互いに交換結合させることがで
きる。
例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリ
ング、あるいは連続蒸着等によって被着形成する。特
に、磁性積層膜（３）の各磁性層は、真空を破ることな
く連続成膜することで、互いに交換結合させることがで
きる。
【００３９】誘電体層（２ａ）としては、例えばＳｉ3
Ｎ4、ＡｌＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ2等の
透明誘電材料が使用可能である。
Ｎ4、ＡｌＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ2等の
透明誘電材料が使用可能である。
【００４０】磁性積層膜（３）を構成する各磁性層は、
希土類−遷移金属磁性薄膜から形成する。この希土類−
遷移金属磁性薄膜としては、例えばＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ等の希土類金属元素の一種又は
二種類以上の５〜５０at％（原子％）と、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ等の鉄族元素の一種又は二種以上の９５〜５０at％
との希土類−鉄族非晶質合金を用いることができる。ま
た、耐食性向上等のために、これにＣｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、
Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の元素を少量添加して
もよい。
希土類−遷移金属磁性薄膜から形成する。この希土類−
遷移金属磁性薄膜としては、例えばＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ等の希土類金属元素の一種又は
二種類以上の５〜５０at％（原子％）と、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ等の鉄族元素の一種又は二種以上の９５〜５０at％
との希土類−鉄族非晶質合金を用いることができる。ま
た、耐食性向上等のために、これにＣｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、
Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の元素を少量添加して
もよい。
【００４１】磁性積層膜（３）を構成する各磁性層の飽
和磁化は、希土類元素と遷移金属元素との組成比により
制御することが可能である。
和磁化は、希土類元素と遷移金属元素との組成比により
制御することが可能である。
【００４２】磁性積層膜（３）を構成する各磁性層の保
磁力は、飽和磁化の調整によって制御できるが、本質的
には材料元素の選択により垂直磁気異方性を調整して行
う。一般に、Ｔｂ・Ｄｙ系等の材料は垂直磁気異方性が
大きく保磁力も大きいのに対し、Ｇｄ系等の材料は異方
性が小さく保磁力も小さい。また、垂直磁気異方性を低
下させるために、非磁性元素を添加してもよい。
磁力は、飽和磁化の調整によって制御できるが、本質的
には材料元素の選択により垂直磁気異方性を調整して行
う。一般に、Ｔｂ・Ｄｙ系等の材料は垂直磁気異方性が
大きく保磁力も大きいのに対し、Ｇｄ系等の材料は異方
性が小さく保磁力も小さい。また、垂直磁気異方性を低
下させるために、非磁性元素を添加してもよい。
【００４３】磁性積層膜（３）を構成する各磁性層のキ
ュリー温度の制御方法については、希土類元素と遷移金
属元素との組成比により制御することも可能であるが、
飽和磁化と独立に制御するためには、例えば、鉄族元素
としてＦｅの一部をＣｏで置き換えた材料を用い、置換
量を制御する方法がより好ましく利用できる。すなわ
ち、Ｆｅの１at％をＣｏで置換することにより、６℃程
度のキュリー温度の上昇が見込めるので、この関係を用
いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量を調
整する。また、Ｃｒ、Ｔｉ等の非磁性元素を微量添加す
ることにより、逆にキュリー温度を低下させることも可
能である。あるいはまた、二種類以上の希土類元素を用
いてそれらの組成比を調整することでもキュリー温度を
制御できる。
ュリー温度の制御方法については、希土類元素と遷移金
属元素との組成比により制御することも可能であるが、
飽和磁化と独立に制御するためには、例えば、鉄族元素
としてＦｅの一部をＣｏで置き換えた材料を用い、置換
量を制御する方法がより好ましく利用できる。すなわ
ち、Ｆｅの１at％をＣｏで置換することにより、６℃程
度のキュリー温度の上昇が見込めるので、この関係を用
いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量を調
整する。また、Ｃｒ、Ｔｉ等の非磁性元素を微量添加す
ることにより、逆にキュリー温度を低下させることも可
能である。あるいはまた、二種類以上の希土類元素を用
いてそれらの組成比を調整することでもキュリー温度を
制御できる。
【００４４】磁性積層膜（３）の界面磁壁エネルギーの
制御方法としては、各磁性層界面での成膜時の放置時間
を調整したり活性ガスを照射したりして界面を変質させ
る方法や、非磁性もしくは磁性の中間層を界面に挿入す
る方法等がある。特に、相対的に垂直磁気異方性の小さ
な磁性中間層を挿入する方法は、製造安定性等の点で優
れている。
制御方法としては、各磁性層界面での成膜時の放置時間
を調整したり活性ガスを照射したりして界面を変質させ
る方法や、非磁性もしくは磁性の中間層を界面に挿入す
る方法等がある。特に、相対的に垂直磁気異方性の小さ
な磁性中間層を挿入する方法は、製造安定性等の点で優
れている。
【００４５】各層の膜厚は、成膜時間を調整することに
より制御できる。
より制御できる。
【００４６】本発明の光磁気記録媒体は、上記の構成に
限定されるものではない。例えば、再生信号品質を更に
向上させるために、再生層として高キュリー温度の磁性
層を第１磁性層（メモリ層）上に付加・積層してもよ
い。さらに別の機能を有する層を付加・積層したり、あ
るいは各層を複数の層で構成してもよい。磁性層の両側
を誘電体層で保護してもよいし、熱的な機能を調整する
ために、直接あるいは熱的緩衝層を介して金属層を付加
してもよい。また、保護膜を必要に応じて設けることが
できる。本発明の光磁気記録媒体は、前記の基本的な構
成を有する限りにおいて、このような応用例を全て包含
するものである。
限定されるものではない。例えば、再生信号品質を更に
向上させるために、再生層として高キュリー温度の磁性
層を第１磁性層（メモリ層）上に付加・積層してもよ
い。さらに別の機能を有する層を付加・積層したり、あ
るいは各層を複数の層で構成してもよい。磁性層の両側
を誘電体層で保護してもよいし、熱的な機能を調整する
ために、直接あるいは熱的緩衝層を介して金属層を付加
してもよい。また、保護膜を必要に応じて設けることが
できる。本発明の光磁気記録媒体は、前記の基本的な構
成を有する限りにおいて、このような応用例を全て包含
するものである。
【００４７】本発明の光磁気記録媒体の記録再生に用い
る光磁気記録再生装置は、前述の異なる二種類のレーザ
ーパワーを情報に応じて切り替え照射するためのレーザ
ー駆動回路を設ける他は、従来の光磁気記録再生装置と
同様の装置が使用できる。また、無バイアスで記録可能
な本発明の光磁気記録媒体の記録再生に用いる光磁気記
録再生装置では、従来の装置において記録バイアス磁界
発生手段は省略できる。
る光磁気記録再生装置は、前述の異なる二種類のレーザ
ーパワーを情報に応じて切り替え照射するためのレーザ
ー駆動回路を設ける他は、従来の光磁気記録再生装置と
同様の装置が使用できる。また、無バイアスで記録可能
な本発明の光磁気記録媒体の記録再生に用いる光磁気記
録再生装置では、従来の装置において記録バイアス磁界
発生手段は省略できる。
【００４８】次に、本発明の光磁気記録媒体において、
バイアス層として機能させる第５磁性層の作用効果につ
いて説明する。
バイアス層として機能させる第５磁性層の作用効果につ
いて説明する。
【００４９】本発明によれば、高温レベル記録時、第５
磁性層のレーザー照射部には磁性が残存しないため、周
辺部からの浮遊磁界を打ち消されることなく効率的に漏
洩磁界が発生する（図５参照）。
磁性層のレーザー照射部には磁性が残存しないため、周
辺部からの浮遊磁界を打ち消されることなく効率的に漏
洩磁界が発生する（図５参照）。
【００５０】また、第５磁性層は、第３磁性層のキュリ
ー温度以上の温度では書き込み層である第２磁性層と交
換結合していないので、形成される磁区の形状を乱した
り多磁区化させたりすることなく飽和磁化を大きくする
ことができ、周辺部から大きな浮遊磁界を発生させるこ
とができる（図５参照）。
ー温度以上の温度では書き込み層である第２磁性層と交
換結合していないので、形成される磁区の形状を乱した
り多磁区化させたりすることなく飽和磁化を大きくする
ことができ、周辺部から大きな浮遊磁界を発生させるこ
とができる（図５参照）。
【００５１】さらに、第５磁性層は、第２磁性層よりも
高いキュリー温度を有する第４磁性層（初期化層）と交
換結合しているため、記録時のレーザー照射でこの層に
磁区が形成されてしまうことはない。
高いキュリー温度を有する第４磁性層（初期化層）と交
換結合しているため、記録時のレーザー照射でこの層に
磁区が形成されてしまうことはない。
【００５２】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定するものではない。
が、本発明はこれらに限定するものではない。
【００５３】実施例１ 直流マグネトロンスパッタリング装置に、Ｄｙ、Ｔｂ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、及びＢドープしたＳｉの各ターゲッ
トを取り付け、トラッキング用の案内溝の形成されたデ
ィスク状ポリカーボネイト基板を基板ホルダーに固定
し、次いで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。
Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、及びＢドープしたＳｉの各ターゲッ
トを取り付け、トラッキング用の案内溝の形成されたデ
ィスク状ポリカーボネイト基板を基板ホルダーに固定
し、次いで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。
【００５４】真空排気したままＡｒガスを０．３Ｐａと
なるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させなが
ら、ＳｉＮ層を８０ｎｍに成膜した。引き続き、第１磁
性層としてＴｂＦｅＣｏ層を２０ｎｍ、第２磁性層とし
てＤｙＦｅＣｏ層を２０ｎｍ、第３磁性層としてＴｂＦ
ｅ層を５ｎｍ、第４磁性層としてＴｂＣｏ層を２０ｎ
ｍ、第５磁性層としてＴｂＦｅＣｏ層を２０ｎｍに順次
成膜した。最後に、Ａｌ層を５０ｎｍ成膜した。
なるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させなが
ら、ＳｉＮ層を８０ｎｍに成膜した。引き続き、第１磁
性層としてＴｂＦｅＣｏ層を２０ｎｍ、第２磁性層とし
てＤｙＦｅＣｏ層を２０ｎｍ、第３磁性層としてＴｂＦ
ｅ層を５ｎｍ、第４磁性層としてＴｂＣｏ層を２０ｎ
ｍ、第５磁性層としてＴｂＦｅＣｏ層を２０ｎｍに順次
成膜した。最後に、Ａｌ層を５０ｎｍ成膜した。
【００５５】第５磁性層は、室温での飽和磁化が６００
emu／cc程度になるような組成比に、また第５磁性層以
外の各磁性層は、補償組成近傍の組成比（室温での飽和
磁化が０emu／cc）になるように、希土類元素と鉄族元
素との組成比を調整した。
emu／cc程度になるような組成比に、また第５磁性層以
外の各磁性層は、補償組成近傍の組成比（室温での飽和
磁化が０emu／cc）になるように、希土類元素と鉄族元
素との組成比を調整した。
【００５６】第１磁性層、第２磁性層および第５磁性層
は、それぞれキュリー温度が１４５℃、２５０℃及び２
４０℃となるように各層のＣｏ添加量を調整した。第３
磁性層のキュリー温度は１２５℃であり、第４磁性層の
キュリー温度は３００℃以上であった。
は、それぞれキュリー温度が１４５℃、２５０℃及び２
４０℃となるように各層のＣｏ添加量を調整した。第３
磁性層のキュリー温度は１２５℃であり、第４磁性層の
キュリー温度は３００℃以上であった。
【００５７】ＳｉＮ層の成膜時にはＡｒガスに加えてＮ
2ガスを導入し、直流反応性スパッタにより成膜した。
2ガスを導入し、直流反応性スパッタにより成膜した。
【００５８】各磁性層の成膜は、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃ
ｏの各ターゲットの直流パワーを印加して行い、パワー
配分を調整することによって組成を制御した。
ｏの各ターゲットの直流パワーを印加して行い、パワー
配分を調整することによって組成を制御した。
【００５９】また、第１磁性層の成膜後は３０分ほど真
空チャンバー内で保持し、その後第２磁性層を成膜し
た。第２磁性層以降の各磁性層の成膜は順次連続して行
った。これにより、第１磁性層と第２磁性層との界面は
適度に汚染され、界面磁壁エネルギー密度が１erg／ｃ
ｍ2程度に抑制された。
空チャンバー内で保持し、その後第２磁性層を成膜し
た。第２磁性層以降の各磁性層の成膜は順次連続して行
った。これにより、第１磁性層と第２磁性層との界面は
適度に汚染され、界面磁壁エネルギー密度が１erg／ｃ
ｍ2程度に抑制された。
【００６０】以上のようにして得られた光磁気記録媒体
を、レーザー波長７８０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．５５
の光学ヘッドを持つドライブ装置にセットし、６０Ｈｚ
の一定周期で回転させ、半径２４ｍｍの位置で測定を行
った。測定に入る前に、予めディスク全周を高出力のレ
ーザーで消去して第４磁性層（初期化層）を消去方向に
着磁した。
を、レーザー波長７８０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．５５
の光学ヘッドを持つドライブ装置にセットし、６０Ｈｚ
の一定周期で回転させ、半径２４ｍｍの位置で測定を行
った。測定に入る前に、予めディスク全周を高出力のレ
ーザーで消去して第４磁性層（初期化層）を消去方向に
着磁した。
【００６１】まず最初に、記録感度を測定するために、
記録バイアス磁界３００［Ｏｅ］印加の下で、１ＭＨｚ
の信号をＤｕｔｙ５０％で記録したときに記録の始まる
パワーを検出し、ベティスタルパワーＰＬとして投入可
能な最大パワーＰＨthを調べた。この結果、ＰＨthは
５．０ｍＷであった。次に、ＰＬをＰＨthの０．８倍の
４．０ｍＷに設定した上で、パルス幅を５７nsecに固定
して５．８ＭＨｚの信号を記録し、ＣＮ比が飽和するパ
ルスパワーＰＨを測定した。（図１３参照）この結果、
ＰＨは８．５ｍＷであった。
記録バイアス磁界３００［Ｏｅ］印加の下で、１ＭＨｚ
の信号をＤｕｔｙ５０％で記録したときに記録の始まる
パワーを検出し、ベティスタルパワーＰＬとして投入可
能な最大パワーＰＨthを調べた。この結果、ＰＨthは
５．０ｍＷであった。次に、ＰＬをＰＨthの０．８倍の
４．０ｍＷに設定した上で、パルス幅を５７nsecに固定
して５．８ＭＨｚの信号を記録し、ＣＮ比が飽和するパ
ルスパワーＰＨを測定した。（図１３参照）この結果、
ＰＨは８．５ｍＷであった。
【００６２】以上の結果を踏まえて、パルスパワーＰＨ
を８．５ｍＷ、ベディスタルパワーＰＬを４．０ｍＷと
して、初めに２．２ＭＨｚの信号を初期記録し、この上
に５．８ＭＨｚの信号を記録バイアス磁界を変えてオー
バーライトした（記録プロセスの詳細については後述す
る）。このときのＣＮ比の記録バイアス磁界依存性を図
６に示す。
を８．５ｍＷ、ベディスタルパワーＰＬを４．０ｍＷと
して、初めに２．２ＭＨｚの信号を初期記録し、この上
に５．８ＭＨｚの信号を記録バイアス磁界を変えてオー
バーライトした（記録プロセスの詳細については後述す
る）。このときのＣＮ比の記録バイアス磁界依存性を図
６に示す。
【００６３】比較例１ 第５磁性層を設けなかった以外は、実施例１と同様にし
て光磁気記録媒体を作製した。この記録媒体を実施例１
と同様にして測定した結果を図６に示す。
て光磁気記録媒体を作製した。この記録媒体を実施例１
と同様にして測定した結果を図６に示す。
【００６４】オーバーライト特性に関しては、実施例１
及び比較例１とも、初期信号スペクトルは全く観測され
ず、良好な特性が得られた。しかし、比較例１において
は、デジタル記録に必要とされるＣＮ比４７ｄＢを得る
のに１６０［Ｏｅ］の記録バイアス磁界が必要なのに対
して、実施例１においては２０［Ｏｅ］の記録バイアス
磁界で十分である（図６参照）。
及び比較例１とも、初期信号スペクトルは全く観測され
ず、良好な特性が得られた。しかし、比較例１において
は、デジタル記録に必要とされるＣＮ比４７ｄＢを得る
のに１６０［Ｏｅ］の記録バイアス磁界が必要なのに対
して、実施例１においては２０［Ｏｅ］の記録バイアス
磁界で十分である（図６参照）。
【００６５】この結果から、第５磁性層がバイアス層と
して機能して記録時に１４０［Ｏｅ］相当の漏洩磁界が
発生し、外部から印加する必要のある記録バイアス磁界
が低減されたことがわかる。
して機能して記録時に１４０［Ｏｅ］相当の漏洩磁界が
発生し、外部から印加する必要のある記録バイアス磁界
が低減されたことがわかる。
【００６６】比較例２、３、４ 第５磁性層を設けず、第２磁性層の組成比を鉄族元素優
勢側にシフトさせ、第２磁性層の室温における飽和磁化
をそれぞれ１５０（比較例２）、２５０（比較例３）、
３５０（比較例４）emu／ccとして書き込み層自体の反
磁界を増大させた以外は、実施例１と同様にして光磁気
記録媒体を作製した。この記録媒体を実施例１と同様に
して測定した結果を図７に示す。
勢側にシフトさせ、第２磁性層の室温における飽和磁化
をそれぞれ１５０（比較例２）、２５０（比較例３）、
３５０（比較例４）emu／ccとして書き込み層自体の反
磁界を増大させた以外は、実施例１と同様にして光磁気
記録媒体を作製した。この記録媒体を実施例１と同様に
して測定した結果を図７に示す。
【００６７】図７に示すように、書き込み層自体の反磁
界を増大させても低磁界側の特性は大きく改善されず、
それどころか高磁界側の特性が顕著に劣化し、ピークの
ＣＮ比が低下してしまう。
界を増大させても低磁界側の特性は大きく改善されず、
それどころか高磁界側の特性が顕著に劣化し、ピークの
ＣＮ比が低下してしまう。
【００６８】比較例５ 第５磁性層を設けず、第４磁性層の組成比を鉄族元素優
勢側にシフトさせ、第４磁性層の室温における飽和磁化
を２００emu／ccとし、膜厚を８０ｎｍとして、初期化
層自体をバイアス層とした以外は、実施例１と同様にし
て光磁気記録媒体を作製した。
勢側にシフトさせ、第４磁性層の室温における飽和磁化
を２００emu／ccとし、膜厚を８０ｎｍとして、初期化
層自体をバイアス層とした以外は、実施例１と同様にし
て光磁気記録媒体を作製した。
【００６９】この光磁気記録媒体の記録感度を実施例１
と同様の方法で測定した。その結果、ＰＨthは６．８ｍ
Ｗであり、ＰＬをＰＨthの０．８倍の５．５ｍＷに設定
した上で、５．８ＭＨｚの信号を記録したときＣＮ比が
飽和するパルスパワーＰＨは１２．３ｍＷであった。
と同様の方法で測定した。その結果、ＰＨthは６．８ｍ
Ｗであり、ＰＬをＰＨthの０．８倍の５．５ｍＷに設定
した上で、５．８ＭＨｚの信号を記録したときＣＮ比が
飽和するパルスパワーＰＨは１２．３ｍＷであった。
【００７０】実施例２ 第１磁性層と第２磁性層との間に、両層間の界面磁壁エ
ネルギーを制御するための調整層として、Ｇｄ系材料か
らなる磁性層を新たに挿入した。バイアス層として機能
させる第５磁性層は、第３磁性層と第４磁性層との間に
配置した。また、磁性積層膜の各磁性層の構成を表１の
ようにした。以上のようにした以外は実施例１と同様に
して光磁気記録媒体を作製した。
ネルギーを制御するための調整層として、Ｇｄ系材料か
らなる磁性層を新たに挿入した。バイアス層として機能
させる第５磁性層は、第３磁性層と第４磁性層との間に
配置した。また、磁性積層膜の各磁性層の構成を表１の
ようにした。以上のようにした以外は実施例１と同様に
して光磁気記録媒体を作製した。
【００７１】
【表１】 本実施例の光磁気記録媒体の飽和磁化は、室温における
値であり、表１中の符号の「−」は室温で鉄族元素副格
子磁化優勢、「＋」は希土類元素副格子磁化優勢、を意
味する。
値であり、表１中の符号の「−」は室温で鉄族元素副格
子磁化優勢、「＋」は希土類元素副格子磁化優勢、を意
味する。
【００７２】本実施例の光磁気記録媒体は、第５磁性層
（バイアス層）において、Ｔｂ組成比（ｘ）を９〜１７
at％の範囲で、Ｃｏ添加量比（ｙ）を５〜１６at％の範
囲で変化させることにより、キュリー温度（Ｔ）を２２
０℃に固定して飽和磁化（Ｍ）を鉄族元素副格子磁化優
勢２００〜７００emu／ccの範囲で変化させた１０種類
の光磁気記録媒体と、飽和磁化（Ｍ）を鉄族元素副格子
磁化優勢５５５emu／ccに固定してキュリー温度（Ｔ）
を１４０℃〜２６０℃の範囲で変化させた１１種類の光
磁気記録媒体とをそれぞれ作製した。なお、第２磁性層
（書き込み層）のキュリー温度は２５０℃である。
（バイアス層）において、Ｔｂ組成比（ｘ）を９〜１７
at％の範囲で、Ｃｏ添加量比（ｙ）を５〜１６at％の範
囲で変化させることにより、キュリー温度（Ｔ）を２２
０℃に固定して飽和磁化（Ｍ）を鉄族元素副格子磁化優
勢２００〜７００emu／ccの範囲で変化させた１０種類
の光磁気記録媒体と、飽和磁化（Ｍ）を鉄族元素副格子
磁化優勢５５５emu／ccに固定してキュリー温度（Ｔ）
を１４０℃〜２６０℃の範囲で変化させた１１種類の光
磁気記録媒体とをそれぞれ作製した。なお、第２磁性層
（書き込み層）のキュリー温度は２５０℃である。
【００７３】各光磁気記録媒体について、ＣＮ比の記録
バイアス磁界依存性を実施例１と同様にして測定し、Ｃ
Ｎ比４７ｄＢを得るのに要する最小の記録バイアス磁界
（Ｈｂmin）を調べた。このＨｂminの、第５磁性層の飽
和磁化に対する依存性を図８に、キュリー温度に対する
依存性を図９に示す。
バイアス磁界依存性を実施例１と同様にして測定し、Ｃ
Ｎ比４７ｄＢを得るのに要する最小の記録バイアス磁界
（Ｈｂmin）を調べた。このＨｂminの、第５磁性層の飽
和磁化に対する依存性を図８に、キュリー温度に対する
依存性を図９に示す。
【００７４】図８において、第５磁性層の飽和磁化の増
大に伴って記録バイアス磁界（Ｈｂmin）が低減し、３
５０emu／cc以上で顕著な低減効果が得られている。
大に伴って記録バイアス磁界（Ｈｂmin）が低減し、３
５０emu／cc以上で顕著な低減効果が得られている。
【００７５】また、図９においては、バイアス層のキュ
リー温度が１６０℃〜２５５℃の範囲で十分な記録バイ
アス磁界（Ｈｂmin）の低減効果が得られている。これ
は、第２磁性層（書き込み層）のキュリー温度（Ｔ2）
との相対関係で示すと、（Ｔ2−９０）〜（Ｔ2＋５）℃
の範囲ということになる。第２磁性層のキュリー温度を
変化させた他の実施例で同様の依存性を測定した結果に
おいても、概略このような相対関係が成り立っていた。
リー温度が１６０℃〜２５５℃の範囲で十分な記録バイ
アス磁界（Ｈｂmin）の低減効果が得られている。これ
は、第２磁性層（書き込み層）のキュリー温度（Ｔ2）
との相対関係で示すと、（Ｔ2−９０）〜（Ｔ2＋５）℃
の範囲ということになる。第２磁性層のキュリー温度を
変化させた他の実施例で同様の依存性を測定した結果に
おいても、概略このような相対関係が成り立っていた。
【００７６】これは、第５磁性層のキュリー温度
（Ｔ5）が第２磁性層のキュリー温度（Ｔ2）よりも低す
ぎると、漏洩磁界強度の膜面方向のピーク位置が磁区形
成の行われる位置（膜面方向温度プロファイルのＴ2等
温線の位置）よりも外側にシフトし、高すぎると内側に
シフトしてしまうためと考えられる。更に高すぎると、
第５磁性層のレーザー照射部に磁化が残存して漏洩磁界
が効率的に発生しなくなり、急激に必要外部記録バイア
ス磁界が増大するものと考えられる。
（Ｔ5）が第２磁性層のキュリー温度（Ｔ2）よりも低す
ぎると、漏洩磁界強度の膜面方向のピーク位置が磁区形
成の行われる位置（膜面方向温度プロファイルのＴ2等
温線の位置）よりも外側にシフトし、高すぎると内側に
シフトしてしまうためと考えられる。更に高すぎると、
第５磁性層のレーザー照射部に磁化が残存して漏洩磁界
が効率的に発生しなくなり、急激に必要外部記録バイア
ス磁界が増大するものと考えられる。
【００７７】また、適性範囲の中心が第２磁性層のキュ
リー温度（Ｔ2）よりも低めにあるのは、上述の漏洩磁
界強度のピーク位置と磁区形成の行われる位置との関
係、並びに膜厚方向の温度勾配が起因しているものと考
えられる。
リー温度（Ｔ2）よりも低めにあるのは、上述の漏洩磁
界強度のピーク位置と磁区形成の行われる位置との関
係、並びに膜厚方向の温度勾配が起因しているものと考
えられる。
【００７８】比較例５ 第５磁性層を設けなかった以外は実施例２と同様にして
光磁気記録媒体を作製し、これを同様にして測定した結
果、最小の記録バイアス磁界（Ｈｂmin）は、１７０
［Ｏｅ］であった。
光磁気記録媒体を作製し、これを同様にして測定した結
果、最小の記録バイアス磁界（Ｈｂmin）は、１７０
［Ｏｅ］であった。
【００７９】実施例３ 磁性積層膜の構成を表２のようにした以外は、実施例１
と同様にして光磁気記録媒体を作製した。
と同様にして光磁気記録媒体を作製した。
【００８０】この光磁気記録媒体のＣＮ比の記録バイア
ス磁界依存性を前記と同様にして測定した結果を図１０
に示す。
ス磁界依存性を前記と同様にして測定した結果を図１０
に示す。
【００８１】図１０に示すように、無バイアス記録でＣ
Ｎ比５２ｄＢを達成しており、−１００〜＋４５０［Ｏ
ｅ］の広い磁界範囲で４７ｄＢ以上のＣＮ比が得られて
いる。
Ｎ比５２ｄＢを達成しており、−１００〜＋４５０［Ｏ
ｅ］の広い磁界範囲で４７ｄＢ以上のＣＮ比が得られて
いる。
【００８２】
【表２】 実施例４ 次に、前述の実施例１、２および３で示される本発明の
媒体を用いた光学的情報記録再生方法および装置につい
て説明する。
媒体を用いた光学的情報記録再生方法および装置につい
て説明する。
【００８３】図１１は、本発明の光学的情報記録再生装
置の概略的な構成を示している。図１１において、１２
０は本発明の光磁気記録媒体、１２１は前記媒体を回転
させるスピンドルモータ、１２２は光センサ１２２ａ、
レーザ光線１２２ｂなどの光学系を搭載する光学ヘッ
ド、１２３は前記レーザ光源を駆動するレーザ駆動回
路、１２４は記録データを所定の変調方式で変調すると
ともに、前記レーザ駆動回路にその変調された記録デー
タを出力する変調回路、１２５は前記光センサの出力か
ら再生データを生成する再生回路である。
置の概略的な構成を示している。図１１において、１２
０は本発明の光磁気記録媒体、１２１は前記媒体を回転
させるスピンドルモータ、１２２は光センサ１２２ａ、
レーザ光線１２２ｂなどの光学系を搭載する光学ヘッ
ド、１２３は前記レーザ光源を駆動するレーザ駆動回
路、１２４は記録データを所定の変調方式で変調すると
ともに、前記レーザ駆動回路にその変調された記録デー
タを出力する変調回路、１２５は前記光センサの出力か
ら再生データを生成する再生回路である。
【００８４】次に本発明の媒体を用いた情報の記録、再
生プロセスについて説明する。まず、記録プロセスにつ
いて図１１および図１２を用いて説明する。
生プロセスについて説明する。まず、記録プロセスにつ
いて図１１および図１２を用いて説明する。
【００８５】変調回路１２４で変調された記録データ
は、レーザ駆動回路１２３で出力される。レーザ駆動回
路１２３ではその変調された記録データに基づいてレー
ザ光源１２３ｂを駆動し、レーザ光線１２２ｂから出射
されるレーザ光の強度を前述したパワーＰＨ、ＰＬに変
調する。例えば”１”の場合はＰＨ、”０”の場合はＰ
Ｌとする。
は、レーザ駆動回路１２３で出力される。レーザ駆動回
路１２３ではその変調された記録データに基づいてレー
ザ光源１２３ｂを駆動し、レーザ光線１２２ｂから出射
されるレーザ光の強度を前述したパワーＰＨ、ＰＬに変
調する。例えば”１”の場合はＰＨ、”０”の場合はＰ
Ｌとする。
【００８６】媒体上にパワーＰＨのレーザ光が照射され
た場合は、図１２に示されるように、情報を蓄積する第
１磁性層の記録前の磁化状態に関わらず最終的には状態
Ｂとなる。そして、パワーＰＬのレーザ光を照射した場
合には、第１磁性層の記録前の磁化状態に関わらず最終
的に状態Ａとなる。
た場合は、図１２に示されるように、情報を蓄積する第
１磁性層の記録前の磁化状態に関わらず最終的には状態
Ｂとなる。そして、パワーＰＬのレーザ光を照射した場
合には、第１磁性層の記録前の磁化状態に関わらず最終
的に状態Ａとなる。
【００８７】更に具体的的に説明する。ここでは記録前
の第１の磁性層の磁化状態を状態Ａとして説明するが、
Ｂ状態であっても同様である。室温（ＲＴ）においてす
べての磁性層の磁化方向が初期化層である第４磁性層の
磁化方向に倣っている状態（状態Ａ）にパワーＰＨのレ
ーザ光を照射した場合、レーザ光の照射部位は状態Ｃを
経過して状態Ｄになる。この状態Ｄでは、第５磁性層の
キュリー温度Ｔ５近傍であるため第１磁性層、第３磁性
層、第５磁性層の磁化が消出している。そして、第２磁
性層の磁化は他の磁性層と交換結合が切断されているた
め、第５磁性層の浮遊磁界によって容易に磁化反転を起
こす。
の第１の磁性層の磁化状態を状態Ａとして説明するが、
Ｂ状態であっても同様である。室温（ＲＴ）においてす
べての磁性層の磁化方向が初期化層である第４磁性層の
磁化方向に倣っている状態（状態Ａ）にパワーＰＨのレ
ーザ光を照射した場合、レーザ光の照射部位は状態Ｃを
経過して状態Ｄになる。この状態Ｄでは、第５磁性層の
キュリー温度Ｔ５近傍であるため第１磁性層、第３磁性
層、第５磁性層の磁化が消出している。そして、第２磁
性層の磁化は他の磁性層と交換結合が切断されているた
め、第５磁性層の浮遊磁界によって容易に磁化反転を起
こす。
【００８８】レーザ光照射後レーザ光照射部位は冷却さ
れ、第１磁性層のキュリー温度Ｔ１以下になると第１磁
性層の磁化が発現する。この発現磁化は交換結合力によ
り第２磁性層の磁化方向に対して安定な方向に倣う。更
に、冷却が進むと第３磁性層の磁化が発現するが、この
第３磁性層の磁化は保磁力の大きな第４磁性層から交換
結合の影響により第４磁性層の磁化の方向に対して安定
な方向に配向する。室温に戻った状態では第２磁性層の
磁化は第３磁化層を介した第４磁性層からの交換結合の
影響により第４磁性層の磁化に対して安定な方向に配向
するが、第１磁性層は保磁力を十分に回復してるため第
２磁化層からの交換結合の影響を受けても第２磁性層の
磁化に対して安定な方向に配向しない。その結果、最終
的に状態Ｂとなる。
れ、第１磁性層のキュリー温度Ｔ１以下になると第１磁
性層の磁化が発現する。この発現磁化は交換結合力によ
り第２磁性層の磁化方向に対して安定な方向に倣う。更
に、冷却が進むと第３磁性層の磁化が発現するが、この
第３磁性層の磁化は保磁力の大きな第４磁性層から交換
結合の影響により第４磁性層の磁化の方向に対して安定
な方向に配向する。室温に戻った状態では第２磁性層の
磁化は第３磁化層を介した第４磁性層からの交換結合の
影響により第４磁性層の磁化に対して安定な方向に配向
するが、第１磁性層は保磁力を十分に回復してるため第
２磁化層からの交換結合の影響を受けても第２磁性層の
磁化に対して安定な方向に配向しない。その結果、最終
的に状態Ｂとなる。
【００８９】次に、状態ＡにパワーＰＬのレーザ光を照
射した場合、レーザ光の照射部位は状態Ｃになる。この
状態Ｃでは、第３磁性層のキュリー温度に達しているた
め、第３磁性層の磁化が消失する。また、第１磁性層の
磁化は保磁力が低下しているため第２磁性層からの交換
結合の影響を受け第２磁性層の磁化に対して安定な方向
に倣う。レーザ光照射後レーザ光照射部位は冷却され、
最終的に状態Ａとなる。
射した場合、レーザ光の照射部位は状態Ｃになる。この
状態Ｃでは、第３磁性層のキュリー温度に達しているた
め、第３磁性層の磁化が消失する。また、第１磁性層の
磁化は保磁力が低下しているため第２磁性層からの交換
結合の影響を受け第２磁性層の磁化に対して安定な方向
に倣う。レーザ光照射後レーザ光照射部位は冷却され、
最終的に状態Ａとなる。
【００９０】以上のようにして、記録データに応じて状
態ＡとＢとを媒体上に形成することにより２値の記録が
行われる。
態ＡとＢとを媒体上に形成することにより２値の記録が
行われる。
【００９１】次に、上記のように記録された記録データ
の再生プロセスについて説明する。媒体上の記録データ
を消失することがない十分に低いパワーのレーザ光を媒
体上に照射する。そして、媒体からの反射光を光センサ
１１２ａで受光する。受光センサ上では媒体上の磁化の
方向に応じて受光量が変化する（カー効果の影響）の
で、その受光量の変化に基づいて再生回路１２５で再生
データの生成を行う。以上のようにして、記録データの
再生が行われる。
の再生プロセスについて説明する。媒体上の記録データ
を消失することがない十分に低いパワーのレーザ光を媒
体上に照射する。そして、媒体からの反射光を光センサ
１１２ａで受光する。受光センサ上では媒体上の磁化の
方向に応じて受光量が変化する（カー効果の影響）の
で、その受光量の変化に基づいて再生回路１２５で再生
データの生成を行う。以上のようにして、記録データの
再生が行われる。
【００９２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、光変調によるオーバーライトが可能な光磁気記
録媒体において、効果的に大きな漏洩磁界を発生させる
ことが可能な磁性層を付加することによって、再生信号
品質や記録感度を低下させることなく、記録バイアス磁
界を低減もしくは不要とすることが可能となり、記録再
生装置を小型化・簡略化・低コスト化できる。
よれば、光変調によるオーバーライトが可能な光磁気記
録媒体において、効果的に大きな漏洩磁界を発生させる
ことが可能な磁性層を付加することによって、再生信号
品質や記録感度を低下させることなく、記録バイアス磁
界を低減もしくは不要とすることが可能となり、記録再
生装置を小型化・簡略化・低コスト化できる。
【図１】従来の光磁気記録媒体の第５磁性層の記録レー
ザー照射部周辺において発生する浮遊磁界の様子を模式
的に示した図である。
ザー照射部周辺において発生する浮遊磁界の様子を模式
的に示した図である。
【図２】従来の光磁気記録媒体の第５磁性層の記録レー
ザー照射部周辺において発生する浮遊磁界の様子を模式
的に示した図である。
ザー照射部周辺において発生する浮遊磁界の様子を模式
的に示した図である。
【図３】本発明の光磁気記録媒体の構成の一例を示す略
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の光磁気記録媒体の磁性積層膜の構成の
一例を示す略断面図である。
一例を示す略断面図である。
【図５】従来の光磁気記録媒体の第５磁性層の記録レー
ザー照射部周辺において発生する浮遊磁界の様子を模式
的に示した図である。
ザー照射部周辺において発生する浮遊磁界の様子を模式
的に示した図である。
【図６】本発明（実施例１）及び比較例１の光磁気記録
媒体のＣＮ比の記録バイアス磁界依存性を示した図であ
る。
媒体のＣＮ比の記録バイアス磁界依存性を示した図であ
る。
【図７】比較例１〜４の光磁気記録媒体のＣＮ比の記録
バイアス磁界依存性を示した図である。
バイアス磁界依存性を示した図である。
【図８】本発明の光磁気記録媒体において、ＣＮ比４７
ｄＢを得るのに要する最小の記録バイアス磁界（Ｈｂmi
n）の、バイアス層の室温における飽和磁化に対する依
存性を示した図である。
ｄＢを得るのに要する最小の記録バイアス磁界（Ｈｂmi
n）の、バイアス層の室温における飽和磁化に対する依
存性を示した図である。
【図９】本発明の光磁気記録媒体において、ＣＮ比４７
ｄＢを得るのに要する最小の記録バイアス磁界（Ｈｂmi
n）の、バイアス層のキュリー温度に対する依存性を示
した図である。
ｄＢを得るのに要する最小の記録バイアス磁界（Ｈｂmi
n）の、バイアス層のキュリー温度に対する依存性を示
した図である。
【図１０】本発明の光磁気記録媒体のＣＮ比の記録バイ
アス磁界依存性を示した図である。
アス磁界依存性を示した図である。
【図１１】本発明の記録再生装置を示す図である。
【図１２】本発明の記録プロセスを示す図である。
【図１３】ＰＨとＰＬの関係を示す図である。
１ 透明基板 ２ａ、２ｂ 誘電体層 ３ 磁性積層膜 ２１ 第１磁性層（メモリ層） ２２ 第２磁性層（書き込み層） ２３ 第３磁性層（スイッチング層） ２４ 第４磁性層（初期化層） ２５ 第５磁性層（バイアス層） １２０ 本発明の光磁気記録媒体 １２１ 記録媒体を回転させるスピンドルモータ １２２ａ 光センサ １２２ｂ レーザ光線 １２２ 光学ヘッド １２３ レーザ光源を駆動するレーザ駆動回路 １２４ 変調回路 １２５ 再生回路
Claims (7)
- 【請求項１】 光変調オーバーライト可能な光磁気記録
媒体において、以下を含む；情報ビットを蓄積するメモ
リ層；前記メモリ層より高いキュリー温度Ｔ２を有し、
前記情報ビットの書き込みが可能な書き込み層；前記書
き込み層のキュリー温度Ｔ２より低く、室温より高いキ
ュリー温度Ｔ３を有するスイッチング層；前記書き込み
層より高いキュリー温度Ｔ４を有すると共に磁化が一方
向に配向している初期化層；前記初期化層と隣接して配
置され、前記書き込み層より大きな飽和磁化と前記書き
込み層のキュリー温度Ｔ４と略同等以下のキュリー温度
Ｔ５を有するバイアス層；そこで前記各層は希土類−遷
移金属元素から構成されている。 - 【請求項２】 前記バイアス層の室温における飽和磁化
の大きさが３５０ｅｍｕ／ｃｃ以上である請求項１記載
の光磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記バイアス層のキュリー温度Ｔ５が
（Ｔ２ー９０）〜（Ｔ２＋５）℃の範囲である請求項１
記載の光磁気記録媒体。 - 【請求項４】 前記バイアス層が、前記初期化層と前記
スイッチング層間に配置されている請求項１記載の光磁
気記録媒体。 - 【請求項５】 前記バイアス層が、前記初期化層の前記
スイッチング層が隣接する側と逆サイドに隣接して配置
されている請求項１記載の光磁気記録媒体。 - 【請求項６】 請求項１乃至５記載の光記録媒体を使用
する情報記録再生装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至５記載の光記録媒体を使用
する情報記録再生方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8268693A JPH09167388A (ja) | 1995-10-11 | 1996-10-09 | 光磁気記録媒体、該媒体を用いた情報記録再生装置及び情報記録再生方法 |
| EP96307371A EP0768656B1 (en) | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Magnetooptical recording medium and recording method and apparatus using the medium |
| US08/728,849 US5949743A (en) | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Magnetooptical recording medium having a bias layer related by Curie temperature to a writing layer, which is capable of being overwritten by light modulation |
| DE1996631317 DE69631317T2 (de) | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und -verfahren sowie Gerät damit |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26303995 | 1995-10-11 | ||
| JP7-263039 | 1995-10-11 | ||
| JP8268693A JPH09167388A (ja) | 1995-10-11 | 1996-10-09 | 光磁気記録媒体、該媒体を用いた情報記録再生装置及び情報記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167388A true JPH09167388A (ja) | 1997-06-24 |
| JPH09167388A5 JPH09167388A5 (ja) | 2004-10-14 |
Family
ID=26545832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8268693A Pending JPH09167388A (ja) | 1995-10-11 | 1996-10-09 | 光磁気記録媒体、該媒体を用いた情報記録再生装置及び情報記録再生方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5949743A (ja) |
| EP (1) | EP0768656B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09167388A (ja) |
| DE (1) | DE69631317T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10275369A (ja) | 1997-01-31 | 1998-10-13 | Canon Inc | 情報記録媒体の製造方法および該方法による情報記録媒体 |
| US7145847B2 (en) * | 2002-08-28 | 2006-12-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Annealed optical information recording medium and optical information recording/reproducing apparatus for the same |
| JP2005025889A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Canon Inc | 光学的記録媒体への情報記録方法 |
| JP2005174518A (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Canon Inc | 磁性記録媒体及びその製造方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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