JPH09180276A - 光磁気記録媒体およびその再生方法 - Google Patents

光磁気記録媒体およびその再生方法

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JPH09180276A
JPH09180276A JP7336698A JP33669895A JPH09180276A JP H09180276 A JPH09180276 A JP H09180276A JP 7336698 A JP7336698 A JP 7336698A JP 33669895 A JP33669895 A JP 33669895A JP H09180276 A JPH09180276 A JP H09180276A
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順司 広兼
Junichiro Nakayama
純一郎 中山
Junsaku Nakajima
淳策 中嶋
Akira Takahashi
明 高橋
Kenji Ota
賢司 太田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 面内磁化状態にある部分の記録磁区情報がマ
スクされ、集光された光ビームのビーム径内に隣接する
記録ビットが入る場合においても、高い信号品質で個々
の記録ビットを分離して再生することを可能とする。 【解決方法】 基板１上に、第１の透明誘電体層２、室
温において面内磁化状態であり温度上昇にともない垂直
磁化状態となる再生層３、第２の透明誘電体層４、垂直
磁化膜からなる記録層５、保護層６が順次形成された光
磁気記録媒体において、再生層３の膜厚を５〜３０ｎ
ｍ、第２の透明誘電体層４の膜厚を６〜４０ｎｍ、記録
層５の膜厚を２０〜８０ｎｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気記録再生装
置に適用される光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気
カード等の光磁気記録媒体、及びその再生方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、書き換え可能な光記録媒体と
して、光磁気記録媒体が実用化されている。このような
光磁気記録媒体では、光磁気記録媒体上に集光された半
導体レーザから出射される光ビームのビーム径に対し
て、記録用磁区である記録ビット径及び記録ビット間隔
が小さくなってくると、再生特性が劣化してくるという
欠点が生じている。
【０００３】このような欠点は、目的とする記録ビット
上に集光された光ビームのビーム径内に隣接する記録ビ
ットが入るために、個々の記録ビットを分離して再生す
ることができなくなることが原因である。
【０００４】上記の欠点を解消するために、特開平６−
１５０４１８号公報において、室温において面内磁化状
態であり温度上昇と共に垂直磁化状態となる再生層と、
記録層との間に非磁性中間層を設け、再生層と記録層と
が静磁結合した構造の光磁気記録媒体が提案されてい
る。
【０００５】これにより、面内磁化状態にある部分の記
録磁区情報がマスクされ、集光された光ビームのビーム
径内に隣接する記録ビットが入る場合においても、個々
の記録ビットを分離して再生することが可能となること
が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平６−１５０４１８号公報では、さらに小さい記録
ビット径及び記録ビット間隔で記録再生を行った場合、
再生層に存在する磁化から発生する漏洩磁界が記録層へ
達し、記録・消去に大きな磁界が必要であることが確認
された。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的は、小さい記録ビッ
ト径及び小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合
においても再生可能な光磁気記録媒体を得ると共に、小
さな磁界でも記録消去可能な光磁気記録媒体を得ること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の請求項１記載の光磁気記録媒体は、基板上
に、第１の透明誘電体層と、室温において面内磁化状態
であり温度上昇にともない垂直磁化状態となる再生層
と、第２の透明誘電体層と、垂直磁化膜からなる記録層
と、保護層とが順次積層された光磁気記録媒体におい
て、再生層の膜厚が５〜３０ｎｍであり、第２の誘電体
層の膜厚が６〜４０ｎｍであり、記録層の膜厚が２０〜
８０ｎｍであることを特徴としている。
【０００９】上記構成によれば、再生層の膜厚が３０ｎ
ｍ以下と薄いため、再生層から発生する漏洩磁界は小さ
く、さらに再生層と記録層が６ｎｍ以上の厚さの第２の
透明誘電体層により隔てられているため、再生層から発
生する漏洩磁界が記録層の記録磁界特性に与える影響が
極めて小さくなり、小さな磁界でも記録消去可能な光磁
気記録媒体を得ることが可能となる。
【００１０】請求項２記載の光磁気記録媒体は、請求項
１記載の光磁気記録媒体において、記録層の補償温度Ｔ
wcompが５０℃以下であるか、または記録層において、
室温からキュリー温度Ｔwcまで、常に遷移金属副格子モ
ーメントが希土類金属副格子モーメントよりも大きいこ
とを特徴としている。
【００１１】上記構成によれば、請求項１記載の光磁気
記録媒体において、記録層から発生する漏洩磁界の大き
さの温度依存性が再生特性に対して最適化されるため、
小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で
記録再生を行った場合においても、十分な信号品質を得
ることが可能となる。
【００１２】請求項３記載の光磁気記録媒体は、請求項
１、２記載の光磁気記録媒体において、再生層の補償温
度Ｔrcompが１８０℃以上であるか、または再生層にお
いて、キュリー温度Ｔrcまで常に希土類金属副格子モー
メントが遷移金属副格子モーメントより大きいことを特
徴とする。
【００１３】上記構成によれば、請求項１、２記載の光
磁気記録媒体において、記録を行う際に再生層から発生
する漏洩磁界が小さくなるため、小さな消去磁界で消去
可能な光磁気記録媒体を得ることが可能となる。
【００１４】請求項４記載の光磁気記録媒体の再生方法
は、請求項１、２、３記載の光磁気記録媒体において、
再生を行う際のレーザ光強度を、再生層における磁区の
消滅（コラプス）に伴う再生信号の急峻な変化が発生す
るレーザ光強度よりも低い強度に設定することを特徴と
している。
【００１５】上記方法によれば、再生信号波形を従来と
同様に記録磁区に対応した正弦状の波形とすることがで
きるため、高密度記録が可能なマークエッジ記録再生を
行うことが可能となる。
【００１６】請求項５記載の光磁気記録媒体は、請求項
１記載の光磁気記録媒体に対して、記録層に接し、記録
層のキュリー温度よりも高いキュリー温度を有する記録
補助層が形成されており、記録層と記録補助層とのトー
タル膜厚が２０ｎｍ以上であることを特徴としている。
【００１７】上記構成によれば、請求項１記載の光磁気
記録媒体に対して、記録層よりも磁界に対して感度の高
い記録補助層を用いることにより、小さな消去磁界で消
去可能な光磁気記録媒体を得ることが可能となる。
【００１８】請求項６記載の光磁気記録媒体は、請求項
５記載の光磁気記録媒体において、記録補助の補償温度
が５０℃以下であるか、または記録補助層において、室
温からそのキュリー温度まで、常に遷移金属副格子モー
メントが希土類金属副格子モーメントよりも大きいこと
を特徴としている。
【００１９】上記構成によれば、請求項５記載の光磁気
記録媒体において、記録補助層の磁気特性が最適化され
るため、実用可能な記録磁界で記録可能な光磁気記録媒
体を得ることが可能となる。
【００２０】請求項７記載の光磁気記録媒体は、請求項
５、６記載の光磁気記録媒体において、記録補助層が第
２の透明誘電体層と記録層との間に形成されていること
を特徴としている。
【００２１】上記構成によれば、請求項５記載の光磁気
記録媒体において、記録補助層の磁気特性が最適化され
るため、実用可能な記録磁界で記録可能な光磁気記録媒
体を得ることが可能となるとともに、再生層を透過した
レーザ光が記録層より大きなカー回転角を有する記録補
助層で反射されることにより、より大きな再生信号を得
ることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕本発明の実施の形態について図１に基
づいて説明すれば以下の通りである。本実施の形態で
は、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場
合について説明する。
【００２３】本実施の形態に係る光磁気ディスクは図１
に示すように、基板１、第１の透明誘電体層２、再生層
３、第２の透明誘電体層４、記録層５、保護層６、オー
バーコート層７がこの順に積層されたディスク本体８を
有している。
【００２４】このような光磁気ディスクでは、その記録
方式としてキュリー温度記録方式が用いられており、半
導体レーザから出射される光ビーム９が対物レンズ１０
により再生層３に絞り込まれ、極カー効果として知られ
ている光磁気効果によって情報が記録再生されるように
なっている。上記極カー効果とは、入射表面に垂直な磁
化の向きにより、反射光の偏光面の回転の向きが逆方向
になる現象である。
【００２５】基板１は、例えばポリカーボネート等の透
明な基材からなり、ディスク状に形成される。再生層３
は、希土類遷移金属合金からなる磁性膜からなり、その
磁気特性は室温において面内磁化状態であり、温度上昇
にともない垂直磁化状態となるように組成調整され、そ
の膜厚は５〜３０ｎｍの範囲に設定されている。第２の
透明誘電体層４は、ＡｌＮ、ＳｉＮ等の誘電体からな
り、その膜厚が６〜４０ｎｍに設定されている。記録層
５は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からな
り、その膜厚が２０〜８０ｎｍの範囲に設定されてい
る。
【００２６】本実施の形態においては、再生層３と記録
層５とが静磁結合しており、再生層３の磁化方向は、記
録層５の磁化から発生する漏洩磁界と同じ方向、すなわ
ち、記録層５の磁化と同じ方向を向こうとする。しか
し、再生層の面内磁化状態にある部分、すなわち温度上
昇していない部分は極カー効果を示さず、再生層の垂直
磁化状態にある部分、すなわち再生のためのレーザ光照
射により温度上昇した部分のみの情報を再生することが
可能となり、光ビームスポットよりも小さなピッチで記
録された記録磁区を再生することが可能となる。
【００２７】第１の透明誘電体層２の膜厚は、入射する
レーザ光に対して良好な干渉効果が実現し媒体のカー回
転角が増大すべく設定される必要があり、再生層の波長
をλ、透明誘電体層の屈折率をｎとした場合、第１の透
明誘電体層２の膜厚は（λ／４ｎ）程度に設定される。
例えば、レーザ光の波長を６８０ｎｍとした場合、第１
の透明誘電体層２の膜厚を４０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に
設定すれば良い。
【００２８】〈実施例１〉 （１）光磁気ディスクの形成方法 上記構成の光磁気ディスクの形成方法について説明す
る。
【００２９】まず、Ａｌターゲットと、ＧｄＦｅＣｏ合
金ターゲットと、ＴｂＤｙＦｅＣｏターゲットとをそれ
ぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブ及びプリピ
ットを有しディスク状に形成されたポリカーボネート製
の基板１を基板ホルダーに配置する。スパッタ装置内を
１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンと窒
素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給し
て、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、基板１にＡｌ
Ｎからなる第１の透明誘電体層２を膜厚８０ｎｍで形成
した。
【００３０】次に、再度スパッタ装置内を１×１０-6Ｔ
ｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、Ｇ
ｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４
×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記第１の透明誘電体層２上に
Ｇｄ0.31(Ｆｅ0.78Ｃｏ0.22)0.69からなる再生層３を膜
厚２０ｎｍで形成した。その再生層３は、室温において
面内磁化状態であり、１２０℃の温度で垂直磁化状態と
なる特性を有し、その補償温度が３００℃、そのキュリ
ー温度が３６０℃であった。
【００３１】次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入
し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０
-3Ｔｏｒｒの条件で、再生層３上にＡｌＮからなる第２
の透明誘電体層４を膜厚２０ｎｍで形成した。
【００３２】次に、再度スパッタ装置内を１×１０-6Ｔ
ｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、Ｔ
ｂＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス
圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記第２の透明誘電体層４
上に(Ｔｂ0.75Ｄｙ0.25)0.30(Ｆｅ0.72Ｃｏ0.28)0.70か
らなる記録層５を膜厚４０ｎｍで形成した。その記録層
５は２５℃に補償温度を有し、キュリー温度は２７５℃
であった。
【００３３】次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入
し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０
-3Ｔｏｒｒの条件で、記録層５上にＡｌＮからなる保護
層６を形成した。
【００３４】ここで保護層６の膜厚は、記録層５を酸化
等の腐食から保護することが可能であればよく、５ｎｍ
以上であることが望ましい。本実施例の形態において
は、保護層６の膜厚を２０ｎｍとした。
【００３５】次に、上記保護層６上に、紫外線硬化樹脂
または熱硬化樹脂をスピンコートにより塗布し、紫外線
を照射するか加熱するかによってオーバーコート層７を
形成した。
【００３６】（２）記録再生特性 上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用い
た光ピックアップで測定したＣＮＲ（信号対雑音比）の
マーク長依存性を図２に示す。
【００３７】比較のため、現在市販されている光磁気デ
ィスクのＣＮＲのマーク長依存性も併せて同図に記載す
る。なお現在市販されている光磁気ディスクの媒体構成
は、図３に示すように（基板９１／第１の誘電体層９２
／記録層９３／第２の誘電体層９４／反射層９５／オー
バーコート層９６）となっている。
【００３８】本発明に関するＣＮＲの測定は、波長６８
０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップで行って
おり、市販光磁気ディスクにマーク長０．３μｍ、マー
クピッチ０．６μｍにて普通に記録された記録磁区列の
場合、複数の記録磁区が光ビームスポットの中に入り、
個々の記録磁区を分離して再生することができなくな
る。そのため市販光磁気ディスクにおいて、マーク長
０．３μｍでのＣＮＲはゼロとなっている。
【００３９】これに対して本発明の光ディスクは、レー
ザ照射に伴い温度上昇し、再生層３が垂直磁化状態とな
った部分のみを再生することが可能であるため、マーク
長０．３μｍの場合においても４１ｄＢのＣＮＲが得ら
れている。
【００４０】本来、本発明のように再生層３と記録層５
とが静磁結合した構成の光磁気記録媒体においては、再
生層３と記録層５の間に形成される非磁性中間層（ここ
では第２の透明誘電体層４）は、特開昭６−１５０４１
８号公報に記載されているように５ｎｍと薄く形成され
ている。記録層から発生する漏洩磁界は、記録層から離
れるにつれて小さくなるため、再生層が記録層から発生
する漏洩磁界と十分静磁結合すべく、再生層と記録層と
の間隔を小さく、すなわち非磁性中間層を薄く形成する
ものである。しかし、本実施例図２に示すように、第２
の透明誘電体層４（非磁性中間層）を２０ｎｍと厚くし
た場合においても、良好な超解像再生特性を得ることが
できた。
【００４１】次に表１は、実施例１における再生層３と
記録層５の膜厚を変えて、マーク長０．４５μｍでのＣ
ＮＲを測定した結果を示すものである。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１において、再生層膜厚０ｎｍは、再生
層３を形成せずに第２の干渉膜を第１の干渉膜に連続し
て形成したことを意味しており、再生層３が存在しない
場合の記録再生特性を表している。再生層３の膜厚を３
ｎｍとした場合、再生層３が存在しない場合よりＣＮＲ
が低くなっており、再生特性の改善が確認されなかっ
た。これは、再生層３が薄くなり過ぎたため、室温にお
いて面内磁化状態であり、温度上昇とともに垂直磁化状
態となるべき再生層３の磁気特性が良好に実現されなか
ったことによる。良好なＣＮＲを得るためには、再生層
３の膜厚が５ｎｍ以上必要である。また、再生層３の膜
厚が３５ｎｍ以上になると消去磁界が急激に上昇し、４
０ｋＡ／ｍ以上の消去磁界が必要となり、消去磁界発生
装置の大型化・消費電力の増大が必要となる。現在の光
磁気ディスクドライブにおいて、現実的な消去磁界を実
現するためには、再生層膜厚を３０ｎｍ以下とする必要
がある。
【００４４】次に、再生層３の膜厚を２０ｎｍとし、記
録層５の膜厚を１０ｎｍとした場合、まったく再生信号
が得られなかった。再生層３の磁化方向は、記録層５か
ら発生する漏洩磁界により決定されるため、記録層５の
膜厚が薄くなり記録層５から発生する漏洩磁界が小さく
なった場合、記録情報の再生を行うことができなくな
る。表１から分かるように本発明の構成においては、記
録層５の膜厚を２０ｎｍ以上とする必要がある。また、
再生特性（ＣＮＲ）のみから判断すると、記録層５の膜
厚の上限は存在しないが、記録層５が厚くなり過ぎると
大きな消去磁界が必要となる。３１ｋＡ／ｍより大きな
消去磁界を発生させるためには、大型の磁界発生装置が
必要となり、光磁気記録再生装置の大型化を招くことに
なる。実用的な消去磁界（３１ｋＡ／ｍ以下）を実現す
るためには、記録層５の膜厚を８０ｎｍ以下とする必要
がある。
【００４５】次に表２は、実施例１における第２の透明
誘電体層４の膜厚を変えて、マーク長０．４５μｍでの
ＣＮＲ・消去磁界を測定した結果を示すものである。
【００４６】
【表２】
【００４７】表２からわかるように、第２の誘電体層４
の膜厚が５ｎｍ以下になると消去磁界が急激に大きくな
る。これは、第２の誘電体層４の膜厚が薄くなり、再生
層３と記録層５とが近づくにつれて、再生層３から発生
する漏洩磁界が記録層５に及ぼす影響が大きくなり、消
去磁界が増大するものである。第２の誘電体層４の膜厚
が８ｎｍ以上においては、再生層から発生する漏洩磁界
は、全く記録特性に影響を及ぼさず、消去磁界は記録層
５の記録特性のみより決定されることとなり、２０ｋＡ
／ｍと一定の値を示す。
【００４８】消去磁界の増大は、光磁気ディスクドライ
ブにおける磁界発生装置の大型化、消費電力の増大を招
くことになる。現在の光磁気ディスクドライブにおい
て、現実的な消去磁界の大きさは３１ｋＡ／ｍ以下であ
り、第２の透明誘電体層４の膜厚としては６ｎｍ以上必
要であることがわかる。
【００４９】また、再生時においては、記録層５から発
生する漏洩磁界により再生層３の磁化方向が決定される
ため、第２の透明誘電体層４の膜厚が５０ｎｍと厚くな
ると、記録層５から発生する漏洩磁界が十分に再生層３
へと届かなくなり、ＣＮＲの劣化が発生することにな
る。良好な信号品質、すなわち高いＣＮＲを得るために
は、第２の誘電体層４の膜厚を４０ｎｍ以下とする必要
がある。
【００５０】〈実施例２〉次に、実施例１の構成におい
て、記録層５の組成のみを変えて本発明の光磁気ディス
クを作成し、その記録再生特性を測定した。各ディスク
の記録層５の組成、補償温度及びキュリー温度を表３に
示し、記録層５の保磁力Ｈｃと磁化Ｍの温度依存性を図
４、図５に示す。
【００５１】
【表３】
【００５２】上記ディスクＡ２〜Ｄ２について、実施例
１同様、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピッ
クアップで、マーク長０．４５μｍでの最適再生条件に
おけるＣＮＲを測定した。結果を表４に示す。
【００５３】
【表４】
【００５４】ディスクＡ２〜Ｄ２の再生特性を比較する
と、ディスクＡ２〜Ｃ２は良好なＣＮＲが得られている
のに対して、ディスクＤ２においては２０ｄＢのＣＮＲ
しか得られなかった。これは、各ディスクの磁気特性
（図４、図５）から理解される結果である。本発明の光
磁気記録媒体における再生層３の磁化方向は、記録層５
から発生する漏洩磁界により決定されるため、記録層５
から発生する漏洩磁界が小さくなった場合、記録情報の
再生を行うことができなくなる。記録層５から発生する
漏洩磁界は、記録層５の磁化の大きさに比例するもので
あり、再生層３の磁化方向が面内から垂直に移行する温
度、すなわち１００℃〜１５０℃の温度において、記録
層５は十分大きな磁化を有し、十分大きな漏洩磁界を発
生させる必要がある。図５から分かるように、ディスク
Ａ２〜Ｃ２の場合、記録層５の補償温度は再生層３の磁
化方向が面内から垂直に移行する温度（１００℃〜１５
０℃）から離れており、記録層５は十分大きな磁化を有
し、十分大きな漏洩磁界を発生させることが可能であ
る。しかしディスクＤ２の場合、記録層５の補償温度は
再生層３の磁化方向が面内から垂直に移行する温度（１
００℃〜１５０℃）に近接しており、磁化が小さく、再
生に必要な漏洩磁界を発生させることができなくなって
しまう。このような理由から、記録層５の磁気特性とし
ては補償温度が５０℃以下である（ディスクＢ２，Ｃ
２）か、または記録層５が室温からそのキュリー温度Ｔ
wcまで、常に遷移金属副格子モーメントが希土類金属副
格子モーメントより大きい（ディスクＡ２）ことが必要
である。
【００５５】〈実施例３〉次に、実施例１の構成におい
て、再生層３の組成のみを変えて本発明の光磁気ディス
クを作成し、その記録再生特性を測定した。各ディスク
の再生層３の組成、補償温度及びキュリー温度を表５に
示し、再生層３の保磁力Ｈｃと磁化Ｍの温度依存性を図
６、図７に示す。
【００５６】
【表５】
【００５７】上記ディスクＡ３〜Ｅ３について、実施例
１同様に波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピッ
クアップで、マーク長０．４５μｍでの最適再生条件に
おけるＣＮＲを測定した。結果を表６に示す。
【００５８】
【表６】
【００５９】ディスクＡ３〜Ｅ３の再生特性を比較する
と、ディスクＡ３〜Ｄ３は良好なＣＮＲが得られている
のに対して、ディスクＥ３においては３０ｄＢのＣＮＲ
しか得られなかった。これは、各ディスクの磁気特性
（図６、図７）から理解される結果である。本発明の光
磁気記録媒体における再生層３の磁化方向は、記録層５
から発生する漏洩磁界により決定されるため、再生層３
の磁化が小さくなると記録層５から発生する漏洩磁界と
の静磁結合が弱くなり、記録情報の再生を行うことがで
きなくなる。再生層３の磁化方向が面内から垂直に移行
する温度、すなわち１００℃〜１５０℃の温度におい
て、再生層３は十分大きな磁化を有し、記録層５から発
生する漏洩磁界と十分に静磁結合する必要がある。図７
から分かるように、ディスクＡ３〜Ｄ３の場合、再生層
３の補償温度は再生層３の磁化方向が面内から垂直に移
行する温度（１００℃〜１５０℃）から離れており、再
生層３は十分大きな磁化を有し、記録層５から発生する
漏洩磁界と十分に静磁結合することが可能である。しか
しディスクＥの場合、再生層３の補償温度は再生層３の
磁化方向が面内から垂直に移行する温度（１００℃〜１
５０℃）に近接しており、再生層３の磁化が小さく、十
分な静磁結合を実現することができなくなってしまう。
【００６０】さらに、記録層５のキュリー温度（２７５
℃）において、ディスクＥ３の場合、ディスクＡ３〜Ｄ
３に比べて大きな磁化を有することになり、再生層から
発生する漏洩磁界が記録消去特性に影響を与えることと
なり、表５に示すように大きな消去磁界が必要となる。
【００６１】以上のような理由から、再生層３の磁気特
性としては室温で面内磁化状態であり温度上昇に伴い垂
直磁化状態になるとともに、補償温度が１８０℃以上で
ある（ディスクＢ３〜Ｄ３）か、またはそのキュリー温
度Ｔrcまで、常に希土類金属副格子モーメントが遷移金
属副格子モーメントより大きい（ディスクＡ３）ことが
必要である。
【００６２】〈実施例４〉次に、実施例３におけるディ
スクＣ３の構成、すなわち再生層３として補償温度２５
０℃、キュリー温度３８０℃であるＧｄ0.31(Ｆｅ0.72
Ｃｏ0.28)0.69を使用し、記録層として補償温度２５
℃、キュリー温度２７５℃である(Ｔｂ0.75Ｄｙ0.25)
0.30(Ｆｅ0.72Ｃｏ0.28)0.70を使用したディスクにおけ
る、キャリアレベル及びノイズレベルの再生パワー依存
性を図８に示す。
【００６３】本発明に係る光磁気記録媒体の再生層は、
室温で面内磁化状態であり、温度上昇に伴い垂直磁化状
態となるため、再生信号出力（キャリアレベル）は再生
レーザパワー０．６ｍＷから１．８ｍＷへと大きくな
り、再生層３の温度が上昇するにつれて徐々に大きくな
る。再生レーザパワー１．８ｍＷ以上において、再生に
必要な範囲の再生層は全て垂直磁化状態となり、キャリ
アレベルは飽和する。ところが図８から分かるように、
２．８ｍＷ以上の再生レーザパワーにおいてさらにキャ
リアレベルの上昇が確認される。ただし、この範囲の再
生レーザパワーにおいては、ノイズレベルの上昇が観測
され、実質的にＣＮＲが低下するという問題を有してい
る。
【００６４】図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ再生レー
ザパワー２．５ｍＷ、３．２ｍＷにおける再生波形を示
している。（ａ）の場合、記録された磁区に対応して再
生信号波形がサイン波形状に変化しており、適切なスラ
イスレベルを設定することにより記録磁区の長さを記録
情報として再生することが可能である。これに対して
（ｂ）の場合、急峻な再生信号の立ち下がりが不規則に
観測される。これは、再生層３の温度がその補償温度に
近づき再生層３の磁化が小さくなることにより記録層５
との静磁結合が弱くなったため、静磁結合により記録層
５から再生層３に転写されていた磁区が瞬間的に消滅
（コラプス）することに起因している。この場合、コラ
プスに伴う再生信号強度の大きな変化が存在するためキ
ャリアレベルが上昇するが、コラプスが不規則に起こる
ためノイズレベルも同時に上昇しＣＮＲが劣化すること
になる。さらに、本来の記録磁区の長さがａ１、ａ２、
ａ３に対して、コラプスが発生することにより異なる長
さの記録磁区ｂ１、ｂ３を検出することとなり、記録磁
区の長さを記録情報として再生することが困難となる。
以上の理由から、本発明に係る光磁気記録媒体を再生す
る際、レーザ光強度を再生層における磁区の消滅（コラ
プス）に伴う再生信号の急峻な変化が発生するレーザ光
強度よりも低い強度に設定する必要がある。
【００６５】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について図１０、図１１に基づいて説明すれば以下の通
りである。本実施の形態では、光磁気記録媒体として光
磁気ディスクを適用した場合について説明する。
【００６６】本実施の形態に係る光磁気ディスクは、図
１０に示すように、基板１、第１の透明誘電体層２、再
生層３、第２の透明誘電体層４、記録補助層１１、記録
層５、保護層６、オーバーコート層７が、この順にて積
層されたディスク本体８を有しているか、または図１１
に示すように、基板１、第１の透明誘電体層２、再生層
３、第２の透明誘電体層４、記録層５、記録補助層１
１、保護層６、オーバーコート層７が、この順にて積層
されたディスク本体８を有している。
【００６７】本実施の形態における記録再生動作につい
ては、実施の形態１と同様である。実施の形態２におい
ては、記録層５に接して、記録層５のキュリー温度より
も高いキュリー温度を有する記録補助層１１を形成し、
記録動作の改善を行うことを可能としている。
【００６８】さらに図１０に示すように、第２の透明誘
電体層４と記録層５の間に記録補助層１１を設けること
により、再生層３を透過したレーザ光が記録層５より高
いキュリー温度を有する記録補助層１１、すなわち記録
層５よりも大きなカー回転角を有する記録補助層１１に
よって反射されることにより、図１１に示すように記録
層５を反射膜とした場合よりもより大きな再生信号を得
ることが可能となる。
【００６９】〈実施例５〉 （１）光磁気ディスクの形成方法 上記構成の光磁気ディスクの形成方法について説明す
る。本実施の形態の光磁気ディスクの形成方法は、記録
補助層１１を付加して設ける以外、実施の形態１におい
て記載と同じ方法である。
【００７０】図１０に示す光磁気記録媒体は、第１の透
明誘電体層２、再生層３、第２の透明誘電体層４を形成
した後、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空
排気し、次いでアルゴンガスを導入し、記録補助層１１
用のＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガ
ス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記第２の透明誘電体層
４上にＧｄ0.24(Ｆｅ0.83Ｃｏ0.17)0.76からなる記録補
助層１１を膜厚２０ｎｍで形成し、記録層５、保護層
６、オーバーコート層７を形成することにより作製され
る。上記記録補助層１１は２５℃以下に補償温度を有
し、そのキュリー温度が２９０℃であった。本実施例に
おいては、図１０記載の光磁気ディスクをディスクＡ５
として記述する。
【００７１】次に、図１１に示す光磁気記録媒体は、第
１の透明誘電体層２、再生層３、第２の透明誘電体層
４、記録層５を形成した後、スパッタ装置内を１×１０
-6Ｔｏｒｒまで真空排気し、次いでアルゴンガスを導入
し、記録補助層１１用のＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに
電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記
第２の透明誘電体層４上にＧｄ0.24(Ｆｅ0.83Ｃｏ0.17)
0.76からなる記録補助層１１を膜厚２０ｎｍで形成し、
保護層６、オーバーコート層７を形成することにより作
製される。上記記録補助層１１は、図１０の構成におけ
る記録補助層同様、２５℃以下に補償温度を有し、その
キュリー温度が２９０℃であった。本実施例において
は、図１１記載の光磁気ディスクをディスクＢ５として
記述する。
【００７２】（２）記録再生特性 上記ディスクＡ５，Ｂ５を、波長６８０ｎｍの半導体レ
ーザを用いた光ピックアップでマーク長０．４５μｍで
の最適再生条件において測定されたＣＮＲと、記録磁区
を消去するのに必要な磁界（消去磁界）を表７に示す。
比較のため、実施の形態１のディスクＢ２の特性を併せ
て同表に記載する。
【００７３】
【表７】
【００７４】表７から、実施の形態１記載のディスクＢ
２の場合２０．０ｋＡ／ｍの消去磁界が必要であったの
に対して、実施の形態２記載のディスクＡ５及びディス
クＢ５の場合、７．５ｋＡ／ｍの消去磁界で消去可能で
あることが確認された。この結果は、記録層５のキュリ
ー温度（２７５℃）よりも記録補助層１１のキュリー温
度（２９０℃）が高く、記録層５（ＴｂＤｙＦｅＣｏ）
よりも磁化反転が容易な記録補助層１１（ＧｄＦｅＣ
ｏ）が消去動作を主導することにより消去磁界の低減が
実現したことを意味している。
【００７５】さらに、ディスクＡ５とディスクＢ５とを
比較すると、ディスクＡ５において、より高いＣＮＲが
得られていることがわかる。ディスクＢ５の場合、再生
層３を透過したレーザ光は記録層５と再生層３の間で多
重反射するため、その再生特性はディスクＢ２と同じ特
性となる。これに対してディスクＡ５の場合、再生層３
を透過したレーザ光は記録補助層１１と再生層３の間で
多重反射し、記録層５より高いキュリー温度を有する記
録補助層１１、すなわち記録層５よりも大きなカー回転
角を有する記録補助層１１を多重反射膜とすることによ
り、ディスクＢ２、ディスクＢ５よりも高いＣＮＲを得
られたものである。
【００７６】次に表８は、ディスクＡ５における再生層
３、記録補助層１１、記録層４の膜厚を変えて、マーク
長０．４５μｍでのＣＮＲを測定した結果を示すもので
ある。
【００７７】
【表８】
【００７８】表８において、再生層膜厚０ｎｍは再生層
３を形成せずに第２の干渉膜を第１の干渉膜に連続して
形成したことを意味しており、再生層３が存在しない場
合の記録再生特性を表している。再生層３の膜厚を３ｎ
ｍとした場合、再生層３が存在しない場合よりＣＮＲが
低くなっており、再生特性の改善が確認されなかった。
これは再生層３が薄くなり過ぎたために、室温において
面内磁化状態であり、温度上昇とともに垂直磁化状態と
なるべき再生層３の磁気特性が良好に実現されなかった
ことによる。ＣＮＲを改善するためには、再生層３の膜
厚が５ｎｍ以上必要である。また、再生層３の膜厚が３
５ｎｍ以上になると消去磁界が急激に上昇し３６．５ｋ
Ａ／ｍ以上の消去磁界が必要となり、消去磁界発生装置
の大型化・消費電力の増大が必要となる。現在の光磁気
ディスクドライブにおいて、現実的な消去磁界を実現す
るためには再生層膜厚を３０ｎｍ以下とする必要があ
る。
【００７９】次に再生層３の膜厚を２０ｎｍとし、記録
補助層１１の膜厚を５ｎｍ、記録層５の膜厚を５ｎｍと
した場合、まったく再生信号が得られなかった。再生層
３の磁化方向は、記録補助層１１と記録層５から発生す
る漏洩磁界により決定されるため、記録補助層１１と記
録層５のトータル膜厚が薄くなり、発生する漏洩磁界が
小さくなった場合、記録情報の再生を行うことができな
くなる。表８から分かるように、本発明の構成において
は記録補助層１１の膜厚を１０ｎｍ、記録層５の膜厚を
１０ｎｍ、すなわち記録補助層１１と記録層５のトータ
ル膜厚を２０ｎｍ以上とする必要がある。また実施の形
態１においては、消去磁界の増大から記録補助層１１と
記録層５のトータル膜厚を８０ｎｍ以下としたが、実施
の形態２においては記録補助層１１が記録動作を主導し
ているため、記録補助層１１と記録層５のトータル膜厚
の上限は存在しない。しかし、記録補助層１１と記録層
５のトータル膜厚が厚くなり過ぎた場合、記録を行う際
に大きなレーザ光強度が必要となるため、トータル膜厚
を２００ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００８０】次に表９は、ディスクＡ５の構成において
第２の透明誘電体層４の膜厚を変えて、マーク長０．４
５μｍでのＣＮＲ・消去磁界を測定した結果を示すもの
である。
【００８１】
【表９】
【００８２】表９からわかるように、第２の誘電体層４
の膜厚が５ｎｍ以下になると消去磁界が急激に大きくな
る。これは、第２の誘電体層４の膜厚が薄くなり、再生
層３と記録層５及び記録補助層１１とが近づくにつれて
再生層３から発生する漏洩磁界が記録層５と記録補助層
１１に及ぼす影響が大きくなり、消去磁界が増大するも
のである。第２の誘電体層４の膜厚が８ｎｍ以上におい
ては、再生層から発生する漏洩磁界は全く記録特性に影
響を及ぼさず、消去磁界は記録層５の記録特性のみより
決定されることとなり、７．５ｋＡ／ｍと一定の値を示
す。
【００８３】消去磁界の増大は、光磁気ディスクドライ
ブにおける磁界発生装置の大型化、消費電力の増大を招
くことになる。現在の光磁気ディスクドライブにおい
て、現実的な消去磁界の大きさは３１ｋＡ／ｍ以下であ
り、第２の透明誘電体層４の膜厚としては６ｎｍ以上必
要であることがわかる。
【００８４】また再生時においては、記録層５及び記録
補助層１１から発生する漏洩磁界により再生層３の磁化
方向が決定されるため、第２の透明誘電体層４の膜厚が
５０ｎｍと厚くなると記録層５及び記録補助層１１から
発生する漏洩磁界が十分に再生層３へと届かなくなり、
ＣＮＲの劣化が発生することになる。
【００８５】良好な信号品質、すなわち高いＣＮＲを得
るためには、第２の誘電体層４の膜厚を４０ｎｍ以下と
する必要がある。
【００８６】〈実施例６〉次に、実施例５のディスクＡ
５の構成において、記録補助層１１の組成のみを変えて
本発明の光磁気ディスクを作成し、その記録再生特性を
測定した。各ディスクの記録補助層１１の組成、補償温
度及びキュリー温度を表１０に示す。
【００８７】
【表１０】
【００８８】上記ディスクＡ６〜Ｅ６を、実施例５同様
に波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアッ
プで、マーク長０．４５μｍでの最適再生条件における
ＣＮＲを測定した結果、及び記録磁区を消去するのに必
要な磁界（消去磁界）、記録磁区を形成するのに必要な
磁界（記録磁界）を表１１に示す。
【００８９】
【表１１】
【００９０】ディスクＡ６〜Ｅ６の再生特性を比較する
と、ディスクＡ６からディスクＥ６へとＣＮＲが低くな
っていることがわかる。これは、記録補助層１１の補償
温度が上昇し徐々に漏洩磁界が小さくなるため、徐々に
ＣＮＲが低下するものである。しかし、記録補助層１１
に隣接して記録層５が存在し、十分な大きさの漏洩磁界
を発生させているため、ＣＮＲの低下は小さいものに抑
さえられている。
【００９１】次に消去磁界は、記録補助層１１の補償温
度が高くなるにつれて小さくなり、記録補助層１１の補
償温度は高いほど望ましいことになる。しかし、記録磁
界は記録補助層の補償温度の上昇とともに大きくなり、
ディスクＥ６の場合４５ｋＡ／ｍもの記録磁界が必要で
あり、非実用的であることがわかる。
【００９２】以上の理由から、記録補助層１１はその補
償温度が５０℃以下（ディスクＣ６、ディスクＤ６）で
あるか、又は室温からそのキュリー温度まで、常に遷移
金属副格子モーメントが希土類金属副格子モーメントよ
り大きいこと（ディスクＡ６、ディスクＢ６）が必要で
ある。
【００９３】なお、本実施の形態１及び実施の形態２に
おいて、透明誘電体層、再生層、記録層、記録補助層と
して、それぞれＡｌＮ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣ
ｏ、ＧｄＦｅＣｏについて説明したが、これに限られる
ものではない。
【００９４】透明誘電体層としては、他にＳｉＮ、Ｓｉ
ＡｌＮ、ＴａＯ2 等の屈折率の高い透明膜を使用するこ
とが可能である。
【００９５】再生層としては、室温で面内磁化状態であ
り、温度上昇とともに垂直磁化状態となればよく、希土
類金属としてＧｄを主成分としたＧｄＤｙＦｅＣｏ、Ｇ
ｄＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の磁性膜を使用するこ
とが可能である。
【００９６】記録層としては、希土類金属としてＤｙ又
はＴｂを主成分としたＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、Ｇ
ｄＴｂＦｅＣｏ等の磁性膜を使用することが可能であ
る。
【００９７】記録補助層としては、希土類金属としてＧ
ｄを主成分としたＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ、Ｇ
ｄＴｂＦｅＣｏ等の磁性膜を使用することが可能であ
る。
【００９８】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
光磁気記録媒体は、基板上に、第１の透明誘電体層、室
温において面内磁化状態であり温度上昇にともない垂直
磁化状態となる再生層、第２の透明誘電体層、垂直磁化
膜からなる記録層、保護層が順次形成された光磁気記録
媒体において、再生層の膜厚を５〜３０ｎｍとし、第２
の透明誘電体層の膜厚を６〜４０ｎｍとし、記録層の膜
厚を２０〜８０ｎｍとした構成である。
【００９９】これにより、小さい記録ビット径及び小さ
い記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても十
分な信号品質を得ることが可能となるとともに、小さな
消去磁界での消去が可能となるという効果を奏する。
【０１００】請求項２記載の光磁気記録媒体は、請求項
１記載の光磁気記録媒体において、記録層の補償温度Ｔ
wcompが５０℃以下であるか、又は記録層が、室温から
そのキュリー温度Ｔwcまで常に遷移金属副格子モーメン
トが希土類金属副格子モーメントよりも大きい構成であ
る。
【０１０１】これにより、請求項１記載の光磁気記録媒
体において、記録層から発生する漏洩磁界の大きさの温
度依存性が再生特性に対して最適化され、小さい記録ビ
ット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行
った場合においても、十分な信号品質を得ることが可能
となるという効果を奏する。
【０１０２】請求項３記載の光磁気記録媒体は、請求項
１、２記載の光磁気記録媒体において、再生層の補償温
度Ｔrcompが１８０℃以上であるか、又は再生層がその
キュリー温度Ｔrcまで常に希土類金属副格子モーメント
が遷移金属副格子モーメントより大きい構成である。
【０１０３】これにより、請求項１、２記載の光磁気記
録媒体において記録を行う際に再生層から発生する漏洩
磁界が小さくなり、小さな消去磁界で消去可能な光磁気
記録媒体を得ることが可能となるという効果を奏する。
【０１０４】請求項４記載の光磁気記録媒体の再生方法
は、請求項１、２、３記載の光磁気記録媒体において、
再生を行う際のレーザ光強度を再生層における磁区の消
滅（コラプス）に伴う再生信号の急峻な変化が発生する
レーザ光強度よりも低い強度に設定する構成である。こ
れにより、再生信号波形を従来同様、記録磁区に対応し
た正弦状の波形とすることができ、高密度記録が可能な
マークエッジ記録再生を行うことが可能となるという効
果を奏する。
【０１０５】請求項５記載の光磁気記録媒体は、請求項
１記載の光磁気記録媒体に対して、記録層に接して、記
録層のキュリー温度よりも高いキュリー温度を有する記
録補助層が形成されており、記録層と記録補助層とのト
ータル膜厚が２０ｎｍ以上である構成である。
【０１０６】これにより、請求項１記載の光磁気記録媒
体に対して、記録層よりも磁界に対して感度の高い記録
補助層を用いることにより、小さな消去磁界で消去可能
な光磁気記録媒体を得ることが可能となるという効果を
奏する。
【０１０７】請求項６記載の光磁気記録媒体は、請求項
５記載の光磁気記録媒体において、記録補助の補償温度
が５０℃以下であるか、又は記録補助層が、室温からそ
のキュリー温度まで、常に遷移金属副格子モーメントが
希土類金属副格子モーメントより大きい構成である。
【０１０８】これにより、請求項５記載の光磁気記録媒
体において、記録補助層の磁気特性が最適化され、実用
可能な記録磁界で記録可能な光磁気記録媒体を得ること
が可能となるという効果を奏する。
【０１０９】請求項７記載の光磁気記録媒体は、請求項
５、６記載の光磁気記録媒体において、記録補助層が第
２の透明誘電体層と記録層との間に形成されている構成
である。
【０１１０】これにより、請求項５記載の光磁気記録媒
体において、記録補助層の磁気特性が最適化され、実用
可能な記録磁界で記録可能な光磁気記録媒体を得ること
が可能となるとともに、再生層を透過したレーザ光が記
録層より大きなカー回転角を有する記録補助層で反射さ
れることにより、より大きな再生信号を得ることが可能
となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光磁気ディスクの記録媒体の膜構
成を示す図である。
【図２】図１の光磁気ディスクと従来の光磁気ディスク
の再生特性の比較図である。
【図３】従来の光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示
す図である。
【図４】本発明に係る光磁気ディスクの記録層の磁気特
性を示す図である。
【図５】本発明に係る光磁気ディスクの記録層の磁気特
性を示す図である。
【図６】本発明に係る光磁気ディスクの再生層の磁気特
性を示す図である。
【図７】本発明に係る光磁気ディスクの再生層の磁気特
性を示す図である。
【図８】図１の光磁気ディスクの再生特性を示す図であ
る。
【図９】図１の光磁気ディスクの再生信号の説明図であ
る。
【図１０】本発明に係る光磁気ディスクの記録媒体の膜
構成を示す図である。
【図１１】本発明に係る光磁気ディスクの記録媒体の膜
構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 第１の透明誘電体層 ３ 再生層 ４ 第２の透明誘電体層 ５ 記録層 ６ 保護層 ７ オーバーコート層 ８ ディスク本体 ９ 光ビーム １０ 対物レンズ １１ 記録補助層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 太田 賢司 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 (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に、第１の透明誘電体層と、室温
    で面内磁化状態であり温度上昇にともない垂直磁化状態
    となる再生層と、第２の透明誘電体層と、垂直磁化膜か
    らなる記録層と、保護層とが順次積層された光磁気記録
    媒体において、 再生層の膜厚が５〜３０ｎｍであり、第２の透明誘電体
    層の膜厚が６〜４０ｎｍであり、記録層の膜厚が２０〜
    ８０ｎｍであることを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光磁気記録媒体におい
    て、 記録層の補償温度Ｔwcompが５０℃以下であるか、また
    は記録層において、室温からキュリー温度Ｔwcまで、常
    に遷移金属副格子モーメントが希土類金属副格子モーメ
    ントよりも大きいことを特徴とする光磁気記録媒体。
  3. 【請求項３】 請求項１、２記載の光磁気記録媒体にお
    いて、 再生層の補償温度Ｔrcompが１８０℃以上であるか、ま
    たは再生層において、キュリー温度Ｔrcまで常に希土類
    金属副格子モーメントが遷移金属副格子モーメントより
    も大きいことを特徴とする光磁気記録媒体。
  4. 【請求項４】 請求項１、２、３記載の光磁気記録媒体
    において、 再生を行う際のレーザ光強度を、再生層における磁区の
    消滅（コラプス）に伴う再生信号の急峻な変化が発生す
    るレーザ光強度よりも低い強度に設定することを特徴と
    する光磁気記録媒体の再生方法。
  5. 【請求項５】 基板上に、第１の透明誘電体層と、室温
    で面内磁化状態であり温度上昇にともない垂直磁化状態
    となる再生層と、第２の透明誘電体層と、垂直磁化膜か
    らなる記録層と、記録層のキュリー温度よりも高いキュ
    リー温度を有する記録補助層と、保護層とが順次積層さ
    れた光磁気記録媒体において、 再生層の膜厚が５〜３０ｎｍであり、第２の透明誘電体
    層の膜厚が６〜４０ｎｍであり、記録層と記録補助層の
    トータル膜厚が２０ｎｍ以上であることを特徴とする光
    磁気記録媒体。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の光磁気記録媒体におい
    て、 記録補助層の補償温度Ｔicompが５０℃以下であるか、
    または記録補助層において、キュリー温度Ｔic以上で常
    に遷移金属副格子モーメントが希土類金属副格子モーメ
    ントよりも大きいことを特徴とする光磁気記録媒体。
  7. 【請求項７】 請求項５、６記載の光磁気記録媒体にお
    いて、 第２の透明誘電体層と記録層との間に、記録補助層が形
    成されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
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