JPS6383938A - 光磁気デイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光磁気ディスクへの重ね書きを可能にするために、透明
基板上に下地膜、記録層、保護膜と形成してなる光磁気
ディスクの保護膜上に基板面に対し垂直に磁化した高透
磁率の磁性層を設けた光磁気ディスク。

〔産業上の利用分野〕

本発明は高周波磁界を効率的に用いることにより重ね書
きを可能にした光磁気ディスクの構成に関する。

光磁気ディスクは光ディスクと共にレーザ光を用いて高
密度の情報記録を行うメモリであり、記録容量が大きく
、非接触で記録と再生を行うことができ、また塵埃の影
響を受けないなど優れた特徴をもっている。

すなわち、レーザ光はレンズによって直径が約１μｍの
小さなスポットに絞り込むことが可能であり、従って１
ビツトの情報記録に要する面積は１μｍ２程度で足りる
。

また、レンズで絞り込まれたレーザ光の焦点面までの距
離は１〜２１■とれるので、非接触化が可能であり、ま
た基板面では光ビームの径は約１１１となるので、たと
え基板面に数１０μｍ２の大きさの塵埃が存在していて
も記録・再生に殆ど影響を与えずに済ませることができ
る。

ここで、光ディスクは記録媒体として低融点金属を用い
、情報の記録と再生を穴（ピット）の有無により行う読
み出し専用メモリ（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ
）であるのに対し、光磁気ディスクは書き換え可能なメ
モリ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）として開発が
進められているもので、記録媒体は垂直磁化した磁性膜
からなり、レーザ照射された磁性膜の温度上昇による磁
化反転が情報の記録と消去に用いられ、磁性膜からの反
射光あるいは透過光の偏光面の回転が磁化方向により異
なるのを利用して再生が行われている。

本発明はか＼る光磁気ディスクの改良に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクは希土類−遷移金属系アモルファス合金
からなる垂直磁性膜を記録層とするものであって、これ
に君亥当する材料としてはテルビウム・鉄・コバルト（
Ｔｂ　Ｆｅ　Ｃｏ）、ガドリニウム・コバルト（Ｇｄ　
Ｃｏ）、テルビウム・鉄（Ｔｂ　Ｆｅ）、ガドリニウム
・テルビウム・鉄（Ｇｄ　Ｔｂ　Ｆｅ）などがある。

第６図は光磁気ディスクの構成を説明する断面図であっ
て、ポリメチルメタクリレート（略称ＰＭＭＡ）やポリ
カーボネート（略称ＰＣ）などの樹脂を加熱溶融し、予
め多数の案内溝を形成しであるスタンパと呼ばれる金型
を用いてモールド成形し、厚さが約１．２＊ｎのディス
ク状の基板１が作られている。

そして、この上に下地膜２．記録層３．保護膜４と層形
成して光ディスクが作られている。

ここで、下地膜２は基板１を通しての湿気の侵入や基板
の吸着ガス或いはモノマーなどの移行により記録層３の
酸化などによる劣化を防ぐもので、窒化珪素（ＳｉＪ＊
）、窒化アルミ　（ＡＩＮ）などの薄膜が使われている
。

また、保護膜４は記録Ｎ３への上方からの酸化を防ぐた
めに設けられているもので、上記のような誘電体薄膜や
金属薄膜が使用されている。

また、基板１としてフォトエツチングにより案内溝を形
成したガラスを用いる場合もあるが、この場合は透湿や
吸着ガスによる劣化が少ないので、下地膜２の形成は省
略することができる・光磁気ディスクはこのように透明
基板１の上に記録層３が耐酸化構造をとって形成されて
いる・そして、光磁気ディスクへの情報の記録は垂直に
磁場を加えている状態で、基板１を通してレンズで集光
したレーザ光を記録層３に照射し、被照射部の温度が上
昇してキュリー温度の近傍にまで達することにより保磁
力が減少し、外部磁場により垂直磁化膜の磁化の方向が
磁場の方向に反転するのを利用して行われている。

また、情報の消去は記録位置の磁化の方向と逆の方向に
磁場を加えなからレーザ光を照射して加熱し、元どおり
の方向に磁化を反転させることにより行われている。

然しなから、既に記録した情報を消去し、この位置に他
の情報を記録するには磁気ディスクのような重ね書き（
０νｅｒ−ｗｒｉｔｅ）は不可能であり、少な（とも情
報の消去に光磁気ディスクを一回転。

磁場の反転に一回転、また情報の記録に一回転させるこ
とが必要である。

このように磁気ディスクと違って重ね書きができない理
由は、磁気ヘッドを記録層に接近できないことが原因で
あって、情報の記録には信号に応じて垂直磁化膜の磁化
反転が可能な大きな高周波磁場の印加が必要であり、そ
のためにはコイルのインダクタンスが大き過ぎ、磁場の
高速反転ができないことによる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように光磁気ディスクにおいては重ね書きが
できず、従来の情報の消去に少なくとも一回転、磁場の
反転に一回転、新情報の記録に一回転を必要とし、高速
処理ができないことが問題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題は案内溝を備えた透明基板上に下地膜、記録
層、保護膜と順次層形成してなる光磁気ディスクにおい
て、この保護膜上に磁化方向が垂直で裔透磁率な磁性層
を設け、記録層に加わる外部磁場の磁力線分布の垂直成
分を高める手段を講じ、距離が離れていてもリングヘッ
ドのような高周波磁場で磁化反転が起こるようにするこ
とにより解決することができる。

〔作用〕

第１図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明を説明する原理図で
あって、透明な基板１の上に下地膜２．記録層３．保護
膜４と層形成されている光磁気ディスクの上に磁性層５
を設ける場合に同図（Ｂ）に示すように磁性層５が水平
磁化膜であると、たとえ高透磁率の材料からなっていて
ケミ磁石６からの磁力線７は多少拡がっており、そのた
めに記録層３を通る磁力線７にはかなりの水平成分を含
まれている。

一方、同図（Ａ）に示すように磁性層５を垂直磁化膜で
形成すると、磁力線７は拡がらなくなり、その−ために
記録層３には磁力線７が垂直に入り磁束密度が増加する
。

本発明はこのように垂直磁化膜からなる磁性層５を設け
、これにより電磁石の磁力線を集束することにより弱い
磁場の許でも、記録Ｎ３の磁化反転を可能とするもので
、そのためにリングヘッドのような高周波磁場の使用を
可能にしたものである。

ここで、本発明にかへる磁性層５は鉄（Ｆｅ）。

ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（ＣＯ）またはこの合金例
えばＦｅ　Ｃｏ、Ｆｅ　Ｎｉなどの高透磁率材料からな
り、成膜条件と膜厚をコントロールすることにより膜面
に対し垂直磁化させて構成する。

すなわち、蒸着速度或いはスパッタ速度などの成膜速度
を遅くし、また膜厚を比較的厚く形成することにより垂
直磁化膜が形成されることを利用する。

第２図と第３図はかかる磁性Ｎ５についての断面図であ
って、第２図は外部磁場が無い場合の垂直磁化膜よりな
る記録層３の磁区構造を示しており、図に示すように磁
区（Ｄｏｍａｉｎ　）　８の磁化は環流構造になり、外
部には磁極が生じていない。

然し、磁区の磁化方向を一定の方向（この例の場合は下
向き）に配向し得る大きさの外部磁場９を印加すると、
記録層３を構成する磁区８は第３図に示すように配向し
て上下面に分極が生じ、その内の磁区１０に着目すると
一点破線で示すようなループ状の磁束分布１１を生じて
おり、その結果、外部磁場９の磁束の水平成分と磁区１
０から発生する磁束の水平成分は相互に相殺し、一方、
垂直成分は図に示すように強め合う結果、第１図（Ａ）
に示すように記録層２に印加される磁場の垂直成分は増
加し、これによりリングヘッドのような高周波磁場の使
用を可能にするものである。

〔実施例〕

実施例１： ＰＭＭＡよりなる厚さ１．２＋ｎの基板１の上にスパッ
タ法を用い、下地膜２として５ｉＪ４を、記録層３とし
てＴｂ　Ｐｅ　Ｃｏを、保護膜４としてＳｉ３Ｎｍをそ
れぞれ１０００人の厚さに形成した。

次に、保護膜４の上にスパッタ法を用い、組成比が８０
　：　２０のＦｅ　Ｎｉ合金からなる磁性層５を１人／
Ｓの成膜速度で５０００人の厚さに形成して本発明に係
る光磁気ディスクを作った。

ここで、　このような条件で形成した磁性層５は第４図
に示すような磁化曲線を示し、垂直異方性をもつことを
現している。

次に、かかる光磁気ディスク１２を第５図に示すように
リングへラド１３　　と光学ヘッド１４と組み合わせた
複合ヘッドを用いて記録、再生、消去の実験を行った。

先ず、リングヘッド１３で０．２ＭＨｚの信号を与え、
４、抛−のレーザパワーで信号を記録し、０．８１のパ
ワーで再生したところＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ−１ｅｖ
ｅｌ／Ｎｏ１ｓｅ−Ｌｅｖｅｌ）　＝５０ｄＢの値を得
た。

次に０．５ＭＨｚの信号を与え、４．０ｍ−のレーザパ
ワーで信号を重ね書きし、０．８ｍＷのパワーで再生し
たところ０．５ＭＨｚの信号のＣ／Ｎは４９〜５０ｄＢ
の値を得ることができ、品質、ノイズレベルとも変化は
無かった。

実施例２： 基板１．下地膜２．記録層３．保護膜４とも実雄側１と
同様に形成した後、磁性層５をスパッタ法を用い、実施
例１と同様にＦｅ　Ｎ１（Ｆｅ、。Ｎｉｚ。）を成膜速
度１０人／Ｓで２０００人の膜厚に形成した。

この条件で形成した磁性膜は磁化曲線から面内磁化膜で
あることを確認した。

この光磁気ディスクを用い、実施例１と同様の試験を行
ったところ、０．５Ｍ）Ｉｚの再生信号中に０．２ＭＨ
ｚの消し残りの成分が約１０ｄＢ程度認められた。

〔発明の効果〕

本発明によれば従来の光磁気ディスクに垂直異方性を有
する高透磁率の磁性層を設けることにより情報の重ね書
きが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明する原理図、 第２図は外部磁場がない場合の磁区構造図、第３図は外
部磁場がある場合の磁区構造図、第４図は本実施例のＦ
ｅ　Ｎｉ磁性層の磁化曲線、第５図は本発明に係る記録
・再生・消去を説明する斜視図、 第６図は光磁気ディスクの構成を示す断面図、である。 図において、 １は基板、　　　　　　　　２は下地膜、３は記録層、
　　　　　　４は保護膜、５は磁性層、　　　　　　　
７は磁力線、９は外部磁場、　　　　　１１は磁束分布
、１３はリングヘッド、　　　　１４は光学ヘッド、で
ある。 革２回　　　　　＄３８ ｉ　　　ｊ　　　　１４＃：常へ・ンドネ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 案内溝を備えた透明基板上に下地膜、記録層、保護膜と
   順次層形成してなる光磁気ディスクにおいて、 該保護膜上に基板面に対し垂直に磁化した高透磁率の磁
   性層を設けたことを特徴とする光磁気ディスク。