CN1286102C - 光磁记录介质及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种光磁记录介质，在该光磁记录介质的光盘的基板上包括至少具有再现层(13)、中间层(14)以及记录层(15)的记录膜(10)，其中记录膜(10)是磁耦合的且在垂直于膜表面的方向具有磁各向异性的磁性膜，在记录层(15)形成的记录磁畴被转写到再现层(13)，且记录信息通过再现层(13)中的磁畴壁移动而被再现，而且记录层(15)含有沿大致垂直方向取向的柱状结构。由此，为了信息记录再现的光点的衍射极限以下的信号可能以光速再现，能够大幅度提高记录密度以及传送速度，即使在高密度记录的场合也能够提供可能形成稳定的记录磁畴的光磁记录介质。

Description

光磁记录介质及其制造方法
技术领域
本发明涉及利用激光照射引起的温度升高进行信息的记录和消除、并利用光磁学效应进行记录信号的读出的光磁记录介质及其制造方法。
背景技术
从前，作为对信息记录介质照射光束并检测其反射光能够进行信息再现的光存储器，曾经提出由相位凹坑(phase pit)记录信息的ROM(只读存储器)型的存储器、由光束照射对记录膜开孔而记录信息的一次记录型的光存储器、由光束照射使记录膜的结晶相变化而进行记录的相变型光存储器、以及通过光束的照射与磁场的施加使记录层的磁化方向而变化而进行记录的光磁存储器等各种各样的光存储器。
对于这些光存储器，信号的再现分辨率几乎由再现光的波长λ和物镜的数值孔径(N.A.)来决定，检测极限的凹坑周期大致为λ/(2·N.A.)。但是，使再现光的波长缩短或使物镜的数值孔径增大并非容易，因此在记录介质与再现方法上多动脑筋，试图提高信息的记录密度。尤其提出为了用光磁记录介质提高信息的记录密度的各种各样的尝试。例如，特开平6-290496号公报公开了：通过使临近再现用光束的磁畴壁依次地移动并检测该磁畴壁的移动而超越上述的波长和物镜的数值孔径所决定的检测极限使再现分辨率提高的技术。采用该技术，在临近再现用光束时作为磁畴壁移动的第1磁性层的再现层在各信息轨道(或称为磁道；track)之间被磁力分离，能够得到特别良好的再现信号。
但是，使在记录层上以高密度记录的微小的记录磁畴转写(transfer)于再现层、由再现层的磁畴壁移动等进行记录信息的再现时，要求记录层的微小磁畴保持稳定、并通过磁力耦合使再现层非常稳定地转写。尤其根据记录膜的组成以及制造方法，记录层的垂直磁各向异性较小，因此具有难以稳定地形成微小的记录磁畴这一问题。又，为了使记录层的记录磁畴转写到再现层，利用记录层的垂直磁各向异性的稳定的磁力耦合是必要的，转写性依存于记录层的磁特性而变化，在转写不稳定的场合，存在转写噪音以及伴随磁畴壁移动的噪音增大、再现信号品质下降的问题。
又，为了稳定地进行磁畴壁移动，或者通过对信息轨道之间进行激光退火(anneal)而作磁力分离，或者运用具有岸/沟构成的光盘基板遮断(或称为切断、隔离；isolate)信息轨道间的方法等，但是依赖于激光退火条件或光盘基板的轨道/沟的沟形状，存在从记录层向再现层的转写特性发生变化以及来自光盘基板的沟噪音的影响较大的问题。尤其沟深度较深或沟宽度较小时，在沟记录的场合，存在记录层与再现层的交换耦合力等磁耦合较低的问题。
发明内容
本发明是为了解决从前这样的技术问题而提出的，其一个目的是提供用于信息的记录再现的光点的衍射极限以下的信号可能高速地再现(或称为重现、重放、再生；reproduction)、能够大幅度地提高记录密度和传送速度以及在高密度记录的场合可能形成稳定的记录磁畴的光磁记录介质及其制造方法。
本发明的另一目的是提供另一种光磁记录介质及其制造方法，该光磁记录介质即使在标记长度(mark length)为0.3μm或以下的高密度记录的场合，根据采用磁畴壁移动检测(DWDD)方式的再现方法可以得到优异的信号特性，和即使在进行光盘基板的沟记录的场合，也具有优异转写性且对于反复记录再现是稳定的。
为了达成上述的目的，本发明的光磁记录介质包含在光盘的基板上至少具有再现层、中间层以及记录层的记录膜，其中上述记录膜是磁耦合的且在垂直于膜表面的方向具有磁各向异性的磁性膜，在上述记录层形成的记录磁畴被转写到上述再现层，且记录信息通过上述再现层中的磁畴壁移动而被再现，其中上述记录层含有沿大致垂直方向取向的柱状结构。
其次，在本发明的光磁记录介质的制造方法中所述的光磁记录介质包含在光盘的基板上至少具有再现层、中间层以及记录层的记录膜，其中上述记录膜是磁耦合的且在垂直于膜表面的方向具有磁各向异性的磁性膜，在上述记录层形成的记录磁畴被转写到上述再现层，记录信息通过上述再现层中的磁畴壁移动而被再现，所述的方法包括：在真空室内配置由光磁记录介质材料构成的靶并在与上述靶对向的位置配置上述光盘基板，使用具有在固定或自转的上述光盘基板上形成上述记录膜的组成的靶在非氧化性气氛通过磁控管溅射而形成沿大致垂直方向取向的柱状结构的记录膜。
附图说明
图1是本发明的实施形态1的光磁记录介质的剖面图。
图2A是表示本发明的实施形态1的光磁记录介质的记录膜的磁化方向的剖面图；图2B是表示同样的再现动作中对于光磁记录介质的位置的介质内部的温度分布的特性图；图2C是表示同样的再现层的磁畴壁能量密度的特性图；图2D是表示同样的使再现层的磁畴壁移动的力的特性图。
图3是表示本发明的实施形态1的载波电平相对于光磁记录介质的标记(轨迹；mark)长度的依存性的特性图。
图4是本发明的实施形态2的光磁记录介质剖面图。
图5是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质的斜视图。
图6是本发明的实施形态2的光磁记录介质的制造装置的概要构成图。
图7A是本发明的实施形态2的光磁记录介质的记录层经SEM观察的剖面图(倍率：10万倍)、图7B是图7A的实例说明图。
图8A是本发明的实施形态2的光磁记录介质的再现层经SEM观察的剖面图(倍率：10万倍)、图8B是图8A的实例说明图。
图9是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质的不稳定性(也称为抖动、跳动；jitter)对标记长度的依存性的特性图。
图10A是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质在0.1μm的标记长度的场合的再现波形的图、图10B是同样的0.15μm的标记长度的场合的再现波形的图、图10C是同样的0.2μm的标记长度的场合的再现波形的图。
图11是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质的标记长度在0.1μm、0.15μm的场合，不稳定性对再现功率的依存性的特性图。
图12是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质的柱状结构的宽度对Ar气压力的特性图。
图13是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质的柱状结构的宽度对制膜时的堆积速度的特性图。
图14是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质的柱状结构的宽度不同的场合载波电平相对于标记长度的特性图。
图15是表示本发明的实施形态2的光磁记录介质的不稳定性对记录膜的膜厚的依存性的特性图。
图16是本发明的实施形态3的光磁记录介质的剖面图。
图17是本发明的实施形态3的光磁记录介质的柱状结构的宽度对Ho的含量的依存性的特性图。
具体实施方式
对于本发明，上述记录层具有沿与膜表面大致垂直的方向取向的柱状(以下称“柱状”)的结构。在上述中，“大致垂直”是在垂直±20°的范围内、优选是在垂直±10°的范围内。
在本发明中，上述记录层具有多孔的结构。
此时，优选的是，上述记录层其磁性薄膜的密度为2.0g/cm3至5.0g/cm3，上述记录层的Ar原子的含量高于0.5mol％。
在上述的场合，优选的是，上述记录层的柱状的柱状结构单位的宽度为2nm至40nm，且上述记录层的膜厚为40nm至300nm较为理想。
在上述记录层的记录轨道区与相邻的轨道的边界部分，上述记录膜的柱状结构的方向与膜表面的垂直方向倾斜也可以。倾斜角在10°～45°的范围较为理想。
还优选的是，至少在上述中间层或控制层具有柱状的柱状结构，柱状的结构单位的宽度为2nm至40nm、厚度为5nm至80nm。
进一步优选的是，上述记录层、上述中间层、上述控制层的至少其中之一由稀土金属和过渡金属的合金薄膜形成、上述稀土金属至少含有Tb、Gd、Dy、Ho。
再者，上述再现层为原子数量级的无规则的微细的非晶态构成较为理想，且上述再现层是没有2nm或以上的结构单位的微细的构成较为理想。
又，在本发明的光磁记录介质中，上述再现层与上述记录层相比，磁畴壁矫顽力小一些较为理想。又，在上述的场合，优选的是上述再现层是多层结构，此时居里温度或补偿组成温度不同的构成较为理想。
又优选的是，在本发明的光磁记录介质中，通过沟部分之间形成的岸或沟间的倾斜部分，至少上述再现层或上述记录层的磁化被遮断并且只从上述光盘基板的沟部分将在上述记录层形成的记录磁畴转写到上述再现层，由上述再现层中的磁畴壁移动来再现记录信息。
又，在上述的场合，优选的是，沟部分的宽度为0.2μm至0.8μm、沟部分的深度在λ/20n至λ/3n的范围、且沟部分之间形状形成矩形或反V字型并高度为20nm至80nm的范围的岸。
又，上述再现层、中间层以及记录层的各层之间的耦合，是从交换耦合以及静磁耦合选择的至少一个耦合较为理想。对于本发明，各层之间的耦合以交换耦合最为理想，但是在任意的位置含有静磁耦合也可以。
在本发明的光磁记录介质的制造方法，优选的是，在具有柱状结构构成的记录层的制造时，上述真空室内压力在1Pa至6Pa的范围并导入Ar气、Kr气或Ne气。
再者，在上述的场合，优选的是，记录层在制造时的堆积速度为0.5nm/秒至10nm/秒。
当使用本发明的光磁记录介质时，能够提供包括再现阶段在内的光磁记录介质的再现方法，其中再现时，使激光光点对于上述光磁记录介质作相对移动的同时从上述再现层侧照射、用来自上述介质的反射光进行跟踪控制的同时在上述介质上相对于激光光点的移动方向形成具有梯度的温度分布，在上述再现层形成具有如下的温度分布：其比在使在上述再现层形成的磁畴壁向温度高的方向移动的磁畴壁所产生的力比上述记录层通过上述中间层产生的耦合力大的温度区域具有更高的温度区域；于上述再现层形成来自在上述光点的内部上述记录层的信息的转写磁畴，并由上述再现层中的磁畴壁移动而扩大形成，作为上述光点的反射光的偏光面的变化而进行检测。
对于本发明的光磁记录介质的再现方法，优选的是，于上述再现阶段，在上述再现层的深度方向阶段性地转写的上述记录磁畴的尺寸通过磁畴壁移动而扩大并检测上述信息。
又，当使用本发明的光磁记录介质时，能够提供一种光磁记录介质的再现装置，其具有在再现时使用来自上述光磁记录介质的反射光的跟踪控制手段、以及使激光光点相对于上述光磁记录介质相对移动的同时在上述激光光点的移动方向形成带有梯度的温度分布的加热手段，其中所述装置包括：在上述光点的内部将来自上述记录层的信息转写形成于上述再现层，将来自上述再现层中的磁畴壁移动而扩大形成的转写磁畴的上述信息信号作为上述光点的反射光的偏向面的变化而进行检测的手段。
以下，根据实施形态进一步详细说明本发明。
(实施形态1)
以下，就其实施形态，参照附图进一步详细说明本发明。图1是本发明的实施形态1的光磁记录介质(以下称“光磁盘”)的结构的剖面图。即，该光磁盘由聚碳酸酯构成的透明的光盘基板11、用于记录膜的保护与调整介质的光学特性的电介质层12、用于通过磁畴壁的移动检测层叠的记录膜的信息的再现层13、用于控制再现层与记录层之间的交换耦合的中间层(以下也称“中间遮断层”)14、以及保持信息的记录层15等构成。另外，16是用于记录膜的保护的电介质层、17是罩面涂层。2a、2b是沟(groove)，3a、3b是岸(或称为陆、平面；land)。由再现层13、中间层14以及记录层15构成记录膜10。
图1所示的本发明的实施形态1的光磁记录介质，通过使临近再现用光束的磁畴壁依次移动并检测该磁畴壁的移动，超过由再现光的波长与物镜的数值孔径所决定的检测极限可能超解象再现的磁畴壁移动检测(DWDD)方式能够适用于光磁记录介质。
又，上述构成的叠层的记录膜，是利用磁畴壁的移动、扩大再现信号的振幅的方法DWDD方式的一例，例如，正象特开平6-290496号公报中记载的那样，以具有大的界面饱和矫顽力的磁性层作为记录层、以具有小的界面饱和矫顽力的磁性层作为再现层、以具有较低的居里温度的磁性膜作为用于切换的中间层使用，使用DWDD方式可能的磁性膜即可。因此，该膜的构成没有限制。
对于上述的DWDD方式的再现原理，参照图2A～D进行说明。图2A是表示正在旋转的磁盘的记录膜的剖面的图，光盘基板(图中未示出)在电介质层的上面，由再现层13、中间层14、以及记录层15等3层构成记录膜10，又形成电介质层，还形成图中未示出的紫外线固化树脂的保护涂敷层。
作为再现层13，使用磁畴壁矫顽力较小的磁性膜材料，中间层14使用居里温度低的磁性膜，记录层15使用即使小磁畴直径仍能够保持记录磁畴的磁性膜。在此，从前的光磁记录介质，其再现层通过形成防护频带(guard band)等形成包括不封闭磁畴壁的磁畴结构。
如图2A所示那样，信息信号作为被热磁记录在记录层15的记录磁畴而被形成。没被激光光点照射的室温下的记录层15、中间层14、再现层13分别进行较强的交换耦合，因此记录层的记录磁畴能够直接地被转写形成于再现层。这里显示的是记录层15和中间层14以及再现层13直接相互交换耦合的构成，但也可以插入调整上述各层之间交换耦合的层或再插入非磁性的薄膜层，以致于成为静磁耦合的构成。
图2B表示对应图2A的剖面图的位置x与记录膜的温度T的关系。如该图所示那样，在记录信号再现时磁盘旋转，沿着轨道照射来自激光的再现射束点。此时，记录膜显示图2B所示的温度分布，中间层存在居里温度Tc或以上的温度区域Ts，再现层与记录层的交换耦合被遮断(隔断)。
而且，在照射再现光束时，如图2C中对磁畴壁能量密度σ的依存性所示那样，在对应图2A的位置的磁盘旋转方向的x方向存在磁畴壁能量密度σ的梯度，因此如图2D所示那样，使磁畴壁驱动的力F对位置x的各层的磁畴壁起作用。
如图2D所示那样，作用于该记录膜的力F起着使磁畴壁向磁畴壁能量密度σ低的方向移动的作用。再现层其磁畴壁矫顽力低、磁畴壁的移动度大，因此在具有不封闭的磁畴壁的场合的再现层单独地在该力F的作用下磁畴壁容易移动。因此，再现层的磁畴壁如箭头所示那样，瞬间向温度更高、磁畴壁能量密度低的区域移动。而且，在磁畴壁通过再现射束点(beam spot)内时，在光点的很宽的范围，光点内的再现层的磁化都在相同方向。该结果与记录磁畴的大小无关，再现信号振幅始终是一定的最大振幅。
但是，在采用从前的DWDD方式时，形成含有不封闭的磁畴壁的磁畴结构，为了使遮断轨道之间的交换耦合的再现层的磁畴壁移动，即使是微小的磁畴也要求稳定的记录，由于记录磁畴形状和对再现层的转写而存在再现信号波动的问题。
其次，就本发明的实施形态1的光磁盘1的构成和制造方法进行详细说明。如图1所示那样，在光盘基板11上形成由包括上述磁性膜在内的多层层叠而成的记录膜。光盘基板11，在沟2a、2b的两侧形成岸3a、3b，从岸区的上部到矩形沟的沟部深度h为50nm。又，本实施形态的光磁盘1的轨道间距为0.8μm，沟宽度为0.6μm。
如图1所示那样，在形成沟的聚碳酸酯构成的透明的光盘基板11上，首先在磁控管溅射装置设置ZiSSiO2靶，将光盘基板固定在基板托架后，直到6×10-6Pa或以下的高真空为止，用低温泵对真空室内进行真空排气。在真空排气的状态下向真空室内导入Ar气，直到0.5Pa为止，在使基板旋转的同时，作为电介质层由高频溅射制成膜厚80nm。
接着，在电介质层12，同样在真空排气的状态下直到0.5Pa为止，向真空室内导入Ar气，在使基板旋转的同时，使用Gd、Fe、Co、Al的各自的靶由DC磁控管溅射法形成厚度30nm的GdFeCoAl构成的再现层13。其次，直到1.8Pa为止将Ar气导入真空室内，使用Tb、Dy、Ho、Fe、Co、Al各自的靶形成厚度15nm的TbDyFeCoAl的中间遮断层14，还以同样的靶的构成将Ar气导入真空室内直到2.0Pa为止，由DC磁控管溅射法依次形成膜厚60nm的TbHoFeCo的记录层15。在此，各层的膜组成，通过调整各自的靶的投入功率比能够符合所要求的膜组成。
又，向真空室内导入Ar气直到0.6Pa为止，在使基板旋转的同时由高频溅射法形成膜厚100nm的由ZiSSiO2构成的第2电介质层16。
然后，还在电介质层16上滴下由环氧丙烯酸酯系树脂构成的罩面涂层17后，由旋涂法涂敷成6μm膜厚(固化后的厚度)，经照射紫外线灯使其固化而形成。
GdFeCoAl构成的再现层13的补偿组成温度为150℃、居里温度为270℃；TbDyFeCoAl构成的中间遮断层14的居里温度为150℃，在居里温度以下始终是稀土金属组成占优势。又，设定各靶的投入功率以调整组成而制膜，使得TbHoFeCo的记录层15的补偿组成温度为80℃、居里温度为290℃。
通过控制成膜时的制膜速度以及光盘基板的转数，GdFeCoAl的再现层13能够形成0.8nm或以下的结构单位的微小非晶态膜结构，中间遮断层14和记录层15能够分别形成具有10nm和15nm的结构单位宽度的柱状结构的磁性薄膜。具体地，通过GdFeCoAl的再现层13以100rpm作自公转的同时作旋转并以15nm/秒的制膜速率、TbDyFeCoAl的中间遮断层14以40rpm作自公转的旋转的同时以5nm/秒的制膜速率、TbHoFeCo的记录层15以40rpm作自公转的旋转的同时以8nm/秒的制膜速率分别制膜，得到上述膜结构。这样，通过至少将记录层作成柱状构成，即使在反复重写的场合，稳定的信号的高密度记录再现也将成为可能。
上述构成的光磁盘1的光盘基板11具有矩形的岸和沟的形状，但只要是采用以与上述相同的方式转写在再现层的记录磁畴的磁畴壁容易移动的构成时，通过上述的DWDD方式进行再现是可能的，即使记录了信息的沟之间由岸部分进行磁性遮断，和深的岸被形成和记录轨道之间的区域被退火处理时也是如此。
又，在本实施形态，轨道间距在1.0μm或以下，于记录信息的沟之间具有0.2μm至0.8μm的范围的宽度的构成形成岸、记录信息的最短标记长度是记录0.3μm或以下的记录标记长度时效果更大。
又，本实施形态的光磁记录介质的记录层，不只限于上述的构成，是形成具有2nm至40nm、优选5nm至20nm的宽度的结构单位的柱状的记录层的构成，是形成记录层的膜厚在40nm或以上、优选是60nm至200nm的构成时，可以得到同等的特性。
图3表示本实施形态的光磁记录介质的载波电平对标记长度的依存性。如图3所示那样，在本实施形态，记录膜的膜结构具有柱状的形状、微小磁畴的稳定性好，因此即使是0.1μm的标记长度的记录磁畴，仍可稳定地转写在再现层13，磁畴壁移动是可能的，所以信号振幅扩大。
在本实施形态，通过由岸部分离沟之间的记录膜的磁化，再现层成为在含有不闭合的磁畴壁的沟记录信息的构成，反之，是记录在岸部分的构成或者是记录在岸/沟两方的构成也能够得到同等的特性。如上所述，根据本实施形态的构成，采用DWDD方式，即使是在高密度再现记录的场合，仍然能够得到稳定的再现信号特性。
又，在记录于本实施形态的沟的场合，沟的宽度和深度影响DWDD方式的记录再现特性，与本发明的岸部分的高度的关系，只要是在轨道间距为0.4μm至1.0μm、沟宽度为0.2μm至0.8μm、沟深度为20nm至200nm的范围的光磁记录介质时，能够得到同等的效果。
又，记录信息的沟部分之间的岸部分的高度在较小的λ/20n～λ/3n的场合，光盘基板的形成容易，来自沟的噪音可能减低。
如上所述，对于本发明，通过使用记录信息可能重写的具有柱状构成的记录膜的构成，稳定地形成0.3μm或以下的微小磁畴，由此能够确保磁畴壁的移动度，根据DWDD方式的转写磁畴的移动使再现信号的扩大成为可能。又，在记录再现轨道的信息的记录再现能够稳定地进行，因此能够防止记录再现时来自相邻轨道的交叉写入(cross writting)和串扰(crosstalk)。
(实施形态2)
其次，基于附图具体说明本发明的实施形态2。图4是表示本发明的实施形态2的光磁盘21的结构的剖面图。在图4中，31是由聚碳酸酯构成的光盘基板，并设于宽度方向的轨道形成沟形状，其边界由反V字型的岸部分23a、23b将记录信息的各轨道之间分离开来。22a、22b是沟。
又，图5是表示本发明的格式方式的构成一例的剖面斜视图。在本实施形态中是图5所示的格式方式，可能重写的沟部分82、伺服用的摆动凹坑(wobble pit)74、75以及单纹凹坑(address pit)76形成的凹坑区81在轨道上交互地排列。因此，通过该格式构成由试样伺服方式等进行跟踪伺服的同时检测地址，是在可能重写的区域可能记录再现信息的构成。在图5中，71：基板、72：沟、73：岸、77：第1电介质层、78：记录膜、79：第2电介质层、80：退火区。
而且，此时，激光波长为λ时由于具有λ/20n～λ/3n范围或20nm至180nm的范围的预置凹坑以及沟部分的一定深度的构成，地址凹坑等预置凹坑可能检测，并且由沟记录能够实现轨道之间的磁性被遮断的DWDD方式的记录再现。
如图4所示那样，本实施形态的光磁盘21由聚碳酸酯构成的透明的光盘基板31、用于记录膜的保护和调整介质的光学特性的电介质层32构成，层叠的记录膜由用于根据磁畴壁的移动检测信息的再现层33、为了减低双重图象(重象)信号的控制层34、用于控制再现层和记录保持层之间的交换耦合的中间层(中间遮断层)35、以及保持信息的记录层36等4层构成，并且形成用于保护记录膜的第2电介质层37以及在其上面的罩面涂层38。
实施形态2的光磁记录介质，根据该构成，与实施形态1一样使临近再现用光束的磁畴壁依次移动、通过检测该磁畴壁的移动，超越再现光的波长与物镜的数值孔径所决定的检测极限能够适用于可能超解象再现的光磁记录介质。
在本实施形态的光磁盘21的光盘基板31上，于记录信息的沟22的边界形成岸23，沟部分22的深度h从岸23的上面具有40nm，由于岸部分的作用，其沟部分22与相邻的轨道在磁性上是独立的。又，本实施形态的光磁盘21的轨道间距为0.6μm、沟宽度为0.45μm。
对于图4所示那样的构成的光磁盘21，正如图6的光磁记录介质的制膜装置的剖面构成图所示那样，在与真空室100内的记录膜用的合金靶105相对向的位置所配置的基板架106保持的光盘基板31上，一边使基板架旋转一边形成薄膜，制作光磁盘21。在制膜结束时，与基板架一起由真空搬送机构112移动到别的真空室，进一步形成材料或组成不同的记录膜。又，在靶的里面由配有磁铁的阴极103构成，阴极由直流电源109供电，由磁控管溅射法形成记录膜以及电介质膜。
首先，如图4所示那样，在沟形成的聚碳酸酯构成的透明光盘基板31上，于直流磁控管溅射装置上设置掺杂B的Si靶，将光盘基板固定在基板架上以后使真空室内以直到8×10-6Pa或以下的高真空为止由涡轮分子泵进行真空排气。在真空排气状态下直到成为0.3Pa为止向真空室(chamber)内导入Ar气和N2气，一边使基板旋转一边由反应性溅设法形成膜厚40nm的SiN电介质层32。
接着，在电介质层32上，由GdFeCoCr构成的再现层33同样在真空排气状态下直到0.6Pa为止向真空室内导入Ar气，一边使基板旋转一边使用Gd25Fe60Co11Cr4、Gd24Fe58Co10Cr8、Gd23Fe55Co9Cr13(组成为mol％)的组成构成的合金靶依次形成10nm的薄膜。
其次，TbFeCoCr的控制层34、TbDyFeCr的中间遮断层35、以及TbFeCoCr的记录层36是由DC磁控管溅设法依次形成厚度10nm、15nm以及100nm的膜而形成。又，直到0.3Pa为止向真空室内导入Ar气和N2气，一边使基板旋转一边由反应性溅射法形成膜厚为70nm的由SiN构成的第2电介质层37。然后，在第2电介质层37上采用旋涂法涂敷环氧丙烯酸酯构成的罩面涂层38，照射紫外线使其固化而形成。
本实施形态的再现层33由组成不同的3层磁性膜构成。再现层，其GdFeCoCr的再现层33由包括补偿组成温度在160℃且居里温度在230℃的层、补偿组成温度在140℃且居里温度在200℃的层、以及补偿组成温度在120℃且居里温度在170℃的层的三层组成的再现层构成。又，TbFeCoCr的控制层34的居里温度为160℃、在居里温度以下始终是过渡金属的组成占优势。TbDyFeCr的中间遮断层35的居里温度为145℃、在居里温度以下始终是过渡金属的组成占优势。又，TbFeCoCr的记录层36，通过调整组成，使得补偿组成温度在100℃、居里温度在260℃。
通过控制制膜时的Ar气压力、制膜速度、以及保持在基板架上的光盘基板的转数，可能使磁性薄膜的结构发生变化。具体地，由GdFeCoCr构成的3层结构的再现层33，通过基板转数300rpm、制膜Ar气压力0.6Pa、以及15nm/秒的制膜速度使其堆积叠层能够形成1.0nm或以下的微细的且没有柱状的结构单位的非晶态膜的结构。又，膜厚10nm的TbFeCoCr的控制层34、膜厚为15nm的TbDyFeCr的中间遮断层，都是通过使基板转数100rpm、制膜时的Ar气压力3.0Pa、制膜速度5nm/秒而能够形成具有10nm的结构单位宽度的柱状的柱状结构的磁性薄膜。又，TbFeCoCr的记录层，通过使基板转数80rpm、制膜时的Ar气压力4.5Pa、制膜速度10nm/秒而能够形成具有20nm的结构单位宽度的柱状的柱状结构的厚度100nm的磁性薄膜。
以高分辨率进行SEM观察记录层和再现层的断面的剖面图示于图7A。此时SEM观察的样品是在轨道间距0.8μm、沟宽度0.45μm的聚碳酸酯的光盘基板上形成100nm膜厚的磁性薄膜的构成。
如图7A的SEM(扫描电子显微镜)10万倍的剖面图所示那样，图7A的TbFeCo的记录层36可以观察到磁性薄膜在膜表面的垂直方向是柱状形状的结构。图7B是图7A的实例说明图。36为记录层。
与此相对，如图8A的SEM(扫描电子显微镜)10万倍的剖面图所示那样可知，GdFeCoCr的再现层几乎观察不到结构单位，而是形成微细结构的非晶态薄膜。图8B是图8A的实例说明图。33是再现层。
又，在邻接的沟之间的倾斜部分，TbFeCo的记录层的柱状的结构单位显示与膜表面的垂直方向倾斜的方向的结构单位，由于该倾斜的结构单位，信息轨道的沟之间在磁性上被遮断。该结果正如本实施形态那样，通过将沟部分用于DWDD方式的记录再现时的重写区，邻接的沟之间至少记录膜的一部分在磁性上被遮断，通过从记录层36转写到再现层33的磁畴进行稳定的磁畴壁移动，即使在标记长度较小的场合，信号振幅的扩大信号的再现也是可能的。
又，具有图7A以及图7B的本实施形态的光磁记录介质的剖面图所示那样的柱状结构，记录层是形成具有2nm至40nm宽度的沟单位的记录层的构成，记录层的膜厚在40nm或以上，优选在形成60nm至200nm的构成时，形成柱状结构容易，可以得到同等的高密度的记录再现特性。又，通过将记录层构成柱状的柱状结构，在反复重写的场合，稳定信号的记录再现成为可能。在此，记录层36给出使用TbFeCoCr的实例，为了提高耐蚀性，除了Cr外，添加10mol％或以下的Ti、Pt、Al等也可以。
又，上述构成的光磁记录介质21是具有岸和沟的形状且由信息记录的沟之间的倾斜部进行磁性遮断的构成，即使是形成深的岸或退火处理记录轨道之间的方法，转写到再现层的记录磁畴的磁畴壁移动同样容易，根据上述的DWDD方式的再现是可能的。
又，在本实施形态，在具有轨道间距为1.0μm或以下、沟宽度在0.2μm至0.8μm的范围的构成形成岸部分，是记录最短的标记长度在0.3μm或以下的信息信号的构成时，效果更大。
图9表示本实施形态的光磁记录介质在记录信号的场合再现信号的不稳定性对标记长度的依存性。如图9所示那样，在本实施形态即使在标记长度小的场合，也能稳定地形成记录磁畴，即使是0.1μm的标记长度的记录磁畴，也能够转写在再现层33，磁畴壁移动而再现，因此信息振幅通过扩大再现可以得到13％或以下的不稳定性。
又，如图10A所示0.1μm的标记长度的再现波形、图10B所示0.15μm的标记长度的再现波形、以及图10C所示0.2μm的标记长度的再现波形那样可以看出，再现信号的振幅量在标记长度0.1μm时基本上饱和，由于记录层的稳定的转写以及再现层的磁畴壁移动，根据DWDD动作，能够实现再现信号优异的光磁记录介质。
又，图11表示标记长度在0.1μm、0.15μm的场合的不稳定性对再现功率的依存性。在此，信号的记录是光脉冲磁场调制记录，线速度为2.4m/s。在这种场合，如图11所示那样可知，再现功率在3.5mW时不稳定性最小，即使再现功率在±20％的范围变化的场合，再现不稳定性也几乎不变，能够得到充分的再现信号特性。
其次，以下的研讨与本实施形态一样，使用轨道间距在0.6μm、沟宽度在0.45μm的、岸对沟的高度40nm、沟表面粗燥度在1.5nm或以下的光盘基板进行研讨。
首先，图12表示制膜时柱状的宽度对Ar气压力的依存性。如图12所示那样，随着Ar气压力的增高，柱状的宽度具有加大的倾向，在1.8Pa或以上的压力可能形成具有5nm或以上的结构单位的宽度的柱状结构。又，在使用Ke、Ne、Xe的场合，在1Pa或以上的压力能够得到同等的效果。又，通过设定直到6Pa为止的压力，柱状的宽度缓慢增大，在5.8Pa能够实现40nm的柱状的宽度。
考虑制膜时的Ar流量与真空排气速度，更理想是为2.5Pa至4.5Pa时具有同等的效果。又，此时在真空泵能力的范围内Ar气流量尽量大一些为宜，至少导入20sccm或以上较为理想。
此时记录膜的密度降低，Ar气压力在3.0Pa制膜的场合，相当于0.5Pa的场合的一半。此时，在记录膜的结构单位之间混入Ar原子，能够容易地形成柱状结构。
图13是表示柱状结构宽度对制膜时的磁性膜的堆积速度的依存性的特性图。如图13所示那样，堆积制膜速度在20nm/秒或以上的较高的场合，记录膜的结构是微细的非晶态，而不是柱状的柱状结构，但是通过减小堆积制膜速度，柱状的宽度增大。而且，在15nm/秒或以下的制膜速度时能够形成柱状的柱状结构。
但是，在制膜速度不足1nm/秒时，制膜时的时间增长，记录膜的磁特性在稀土金属减少的方向变差、来自沟的再现信号量急剧减少，因此在2nm/秒至15nm/秒的制膜速度、更优选在4nm/秒至10nm/秒的制膜速度可能形成柱状的结构。在此，制造磁性膜的堆积制膜速度通过投入功率的调整、膜厚-膜分布补正板等的配置能够设定。
又，图14是表示使记录层的柱状宽度变化的场合的对标记长度的依存性中最短标记长度的极限。在此是使用轨道间距0.6μm、沟宽度0.45μm、岸对沟的高度40nm的光盘基板其柱状的结构单位的宽度分别为1nm、5nm、10nm、18nm的场合的特性图。又，此时的记录信号评估，在记录层记录各自的标记长度的孤立波，作为再现时的信号水平的变化进行测定。
如图14所示那样可知，因为是孤立波，因此标记长度变小时其信号量减少，但是能够检测光学极限以下的记录磁畴，通过使记录层的柱状的宽度控制在5nm或以上，在0.1μm或以下的标记长度内都能够稳定地形成记录磁畴。又，使记录层的柱状宽度在2nm的场合，能够确认直到0.1μm的标记长度的记录。
记录层的极限的最短的标记长度，与垂直磁各向异性有依存关系，如本实施形态那样，通过形成柱状的结构、使磁化与矫顽力之积(Ms·Hc积)的能量在1.2×106erg/cm3或以上、使垂直磁各向异性常数Ku在5×105erg/cm3或以上、优选是使Ku在1×106erg/cm3或以上，直到0.1μm或以下的标记长度可能记录再现。
又，对于上述的柱状结构，具有多孔膜结构，是具有5nm或以上的柱状结构单位的宽度的构成时，成为在记录膜中的Ar原子的含量在0.8mol％或以上的构成，是记录膜中的Ar原子的含量在0.5mol％至4.0mol％的构成时可以得到同等的效果。此时，Ar的含量能够由EPMA(电子探针显微分析)或RBS(罗瑟福·反向散射法)等检测。
上述的柱状的多孔膜结构，记录层的致密度比再现层的小、象再现层那样的致密的膜结构时，对于7g/cm3或以上、尤其是具有5nm至40nm的结构单位的柱状结构时，在室温下作为具有2.0g/cm3至5.0g/cm3的密度的薄膜可以形成。
因此可以知道，为了使DWDD方式的光磁记录介质的信号特性提高，记录层的柱状宽度为2nm至40nm、更优选是5nm至20nm时，即使记录0.1μm或以下的较短的标记的场合也能够得到充分稳定的膜表面垂直磁各向异性，可能进行同等的高密度记录再现。
图15表示0.1μm、0.15μm的再现信号的不稳定性对记录层的膜厚的特性图。如图15所示那样可知，信号再现时的不稳定性在120nm至180nm的膜厚的范围是最小的。业已知道，膜厚的最佳值因记录层的组成以及磁特性而不同，对于具有柱状的结构的记录层，通过将膜作得较厚一些，柱状结构容易形成，通过设定40nm至300nm的记录膜的膜厚更理想是设定80nm至200nm的膜厚，具有柱状的柱状结构、并以直到较短的标记能稳定地形成记录磁畴，转写再现层。结果知道，以直到0.1μm或以下的标记能够稳定地形成记录磁畴。
如上所述，对于本发明，具有使用DWDD的可能再现的磁性膜、对记录信息可能重写的轨道区与邻接的轨道的边界部分作磁性遮断、记录层备置柱状结构的构成，更具体地通过备置记录层的柱状宽度为2nm至40nm、更优选5nm至20nm的构成，能够确保磁畴壁的移动度，即使标记长度在0.2μm或以下的场合，利用DWDD方式通过磁畴的移动能够使再现信号的扩大成为可能。
如上所述，根据本实施形态的构成，利用DWDD方式，即使在高密度记录再现的场合也能得到稳定的再现信号特性。
(实施形态3)
其次，基于附图具体说明本发明的实施形态3。图16是本发明的实施形态3的光磁盘41的结构的剖面图。在图16中，51是由乙烯四环癸烯共聚物(一般名称称为环状烯烃共聚物或非晶态聚烯烃(以下简称“聚烯烃”))构成的光盘基板，在宽度方向并设的轨道形成沟形状42，其边界由反V字型的岸部分43将记录信息的轨道之间分隔开来。
与本发明的实施形态1一样，本实施形态的光磁盘41由下列部分组成：聚烯烃构成的透明的光盘基板51、用于记录膜的保护和调整介质的光学特性的电介质层52、以膜构成形成的层叠记录膜(包括有用于根据磁畴壁的移动检测的信息的再现层53、用于减低双重图象信号的控制层54、用于控制再现层与记录保持层之间的交换耦合的中间层(中间遮断层)55、以及保持信息的记录层56等)，在其上面依次形成用于保护记录膜的第2电介质层57以及罩面涂层58。
图16所示的本发明的实施形态3的光磁记录介质，与实施形态1的光磁记录介质一样，通过使临近再现用光束的磁畴壁依次移动并检测该磁畴壁的移动，超越由再现光的波长与物镜的数值孔径所决定的检测极限，从而能够适用于可能超解象再现的光磁记录介质。
本实施形态的光磁盘41，是在这样的光盘基板51上制作包括磁性层的多层叠层膜而形成。在沟42a和42b之间形成岸43a和43b，从岸43a和43b的上表面的沟42a和42b的深度h是60nm，具有反V字型的岸形状。由于该岸部分的作用，沟42a和42b在磁性上相互独立。又，本实施形态的光磁盘41的轨道间距为0.5μm，沟宽度为0.4μm。
图16所示那样的构成的光磁记录介质41，由实施形态2同样的制造装置，通过在靶对向的位置静止配置的光盘基板51上形成薄膜而制作。
首先，在光盘基板51上用反应性溅射法制膜形成厚度80nm的SiN的电介质层52。又通过使用合金靶的DC磁控管溅射法在电介质层52的上表面形成磁性膜。首先，由GdFeCoCr构成的再现层53使用Gd26Fe59Co11Cr4、Gd25Fe57Co10Cr8、Gd24Fe54Co9Cr13、Gd23Fe51Co8Cr18(组成为mol％)的组成构成的4种合金靶依次制成10nm的膜而形成。其次，通过使用合金靶DC的磁控管溅射法，依次制膜形成厚度5nm的TbHoFeCo的控制层54、厚度10nm的TbHoFeAl的中间遮断层55、以及厚度120nm的TbHoFeCo的记录层56。又，根据反应性溅射法制膜形成厚度80nm的由SiN构成的第2电介质层57。然后，在电介质层57上，通过旋转涂层法涂敷、并经过紫外线照射使其固化形成聚氨酯树脂构成的罩面涂层58。
在此，GdFeCoCr构成的再现层53由包括补偿组成温度在190℃且居里温度在270℃的层、补偿组成温度在155℃且居里温度在220℃的层、补偿组成温度在110℃且居里温度在170℃的层、以及补偿组成温度在80℃且居里温度在130℃的层共4层组成的再现层构成。此时制膜时的Ar气压力为0.8Pa、制膜速度为13nm/秒。
又，在TbHoFeCo的控制层54中，相对于Tb含有Ho 20mol％，居里温度在160℃，在居里温度以下过渡金属的组成始终占优势，通过在Ar气压力2Pa、以及4nm/秒的制膜速度制膜，能够形成具有柱形状的宽度8nm的结构的磁性膜。TbHoFeAl的中间遮断层55，也是相对于Tb含有Ho 20mol％，居里温度在145℃，在居里温度以下过渡金属的组成始终占优势，通过在Ar气压力2Pa、以及5nm/秒的制膜速度制膜，能够形成具有柱形状的宽度6nm的结构的磁性膜。
又，在TbHoFeCo的记录层56中，相对于Tb含有Ho 30mol％，是补偿组成温度在30℃、居里温度在310℃的调整组成的磁性膜。此时制膜时的Ar气压力为3.5Pa、制膜速度为6nm/秒，能够形成柱状宽度具有12nm的结构的磁性膜。
在此，如图16所示那样，包括上述的磁性层在内的多层叠层膜是在光盘基板51上形成。光盘基板51，在沟部分42的边界处形成岸部分为反V字型的形状，沟部分42的深度h从岸部分43的上表面具有60nm。由于该岸部分43的作用，沟部分42相互磁性独立。又，本实施形态的光磁盘41的轨道间距为0.5μm、沟宽度为0.4μm。
上述构成的光盘基板，在基板材料使用聚烯烃的构成时，在轨道间距以及岸宽度较小的场合，根据注射成形法形成沟42以及岸43是可能的。而且，由聚烯烃构成的光盘基板转写性优异，因此岸对于沟的高度在80nm或以下时，可能形成更窄宽度的岸部分43的遮断区和沟42，用于基板形成的生产节拍时间(tact time)也可能缩短。
又，将光磁记录介质的岸部分的倾斜角度作得大一些、或者使倾斜区的表面粗糙度变化，利用由聚烯烃构成的光盘基板的优异的转写性也能够成形，并能够可靠地切断记录再现区的沟部分42邻接的轨道之间的边界的耦合。
又，本实施形态的光磁记录介质41，使用静止对向型的溅射方式，与一边使光盘基板等转动一边制膜的场合相比，根据靶组成的分布能够得到记录膜组成的均匀性，使磁性膜在垂直方向堆积长大，因此在形成柱状的膜结构的场合，其效果更大。
图17表示柱状宽度与记录层的稀土金属中的Ho量的依存性。在此，是使用轨道间距在0.5μm、沟宽度在0.4μm的聚烯烃的光盘基板的场合的特性图。如图17所示那样，在Ho的添加量增加时柱形状的宽度有增大的倾向。并且，相对于Tb量添加5mol％的Ho，能够确认形成的柱状的形状，在10mol％～40mol％的Ho添加量的范围，能够使柱状的宽度发生变化。在此，制膜时Ar气压力为3.5Pa、制膜速度为6nm/秒、膜厚设定在100nm。
如以上叙述那样，根据本实施形态的光磁记录介质，具有使用DWDD的再现可能的磁性膜，根据静止对向的靶构成能够缩短制造时的生产节拍时间，并且通过形成柱状结构的记录膜，能够实现高密度记录时信号特性优异的光磁记录介质。另外，通过岸或激光退火等而具有磁遮断的区域的构成，因此在根据重写信息信号进行重写时重写功率余量也能够扩大。
如上所述，对于本实施形态的光磁记录介质，只要是至少是记录层具有柱状的柱形状的膜结构的构成，更具体地说，是形成具有2nm至40nm、更优选5nm至20nm宽的结构单位的柱状的记录层的构成，形成记录层的膜厚在50nm或以上、更优选是60nm至200nm的构成时，就使得记录磁畴的稳定性好，在标记长度短的场合也能得到优异的再现信号。
其次，就本发明的实施形态的光磁记录介质的记录再现方法以及记录再现装置加以说明。作为本发明的实施形态的光磁记录介质的记录再现方法以及记录再现装置，其记录再现装置是使用比通常更高功率可能记录再现上述那样说明的本实施形态的光磁记录介质的构成的光磁记录再现装置，其记录再现方法是在上述光磁记录介质的上述记录层形成的记录磁畴被转写到上述再现层、根据上述再现层中的磁畴壁移动进行记录信息的再现信号的检测的再现方法。
在这些光磁记录介质的记录再现方法中，存在如下的一种光磁记录介质的记录再现方法：由激光进行信息的记录、再现、消除，其中在再现时使激光光点对于上述光磁记录介质作相对移动的同时，从上述再现层侧照射，利用上述光磁记录介质的反射光进行跟踪控制的同时在上述光磁记录介质上对激光光点的移动方向形成具有温度梯度的温度分布，通过此时的温度分布在上述再现层形成具有如下的温度分布：其比在使在上述再现层形成的磁畴壁向温度高的方向移动的磁畴壁所产生的力比上述记录层通过上述中间层产生的耦合力大的温度区域具有更高的温度区域，在上述光点的内部于再现层形成来自记录区的信息的转写磁畴，由再现层的磁畴壁的移动将扩大形成的信息作为上述光点的反射光的偏向面的变化进行检测。
又，如本发明的上述实施形态说明的那样，该光磁记录介质的再现方法，是在上述再现层的深度方向阶段地转写的上述记录磁畴的大小由磁畴壁的移动而扩大并检测上述信息的光磁记录介质的再现方法。另外，通过上述光磁记录介质的上述中间层产生的耦合力是磁性耦合力、交换耦合力、静止耦合力的任何一种耦合力的构成并通过上述记录层与上述再现层的磁耦合力信号可能转写的温度范围内才能转写且将转写的磁畴扩大而检测信号的光磁记录介质的再现方法。
如上所述，对于本发明，通过具有使用上述的DWDD的可能再现的磁性膜、记录信息可能重写的轨道区与邻接的轨道的边界部分的区域具有被磁遮断的构成，能够确保上述光磁记录介质的磁畴壁的移动度，记录层的柱状结构单位通过比再现层的大的构成，能够使记录层的记录磁畴稳定化，能够确保再现层的转写磁畴的信号再现时的磁畴壁移动度，能够实现可能稳定地检测再现信号的光磁记录介质的记录再现方法。
又，在上述的各实施形态的光磁记录介质，对于使用聚碳酸酯或聚烯烃被应用于光盘基板的构成进行了叙述，是使用玻璃基板直接加工或由光聚合物形成导向槽或预置凹坑的构成、使用环氧树脂或其它塑料材料的光盘基板也可以。
又，对于本实施形态的光盘基板，就具有用于光点的跟踪导向的螺旋状或环形的导向槽或者预置凹坑的构成的光磁记录介质进行了叙述，使用在光盘基板上设置具有地址信息的蛇行螺旋状的导向槽或用于样品伺服方式等的蛇行跟踪导向的预置凹坑的构成的光盘基板也可以。
又，本实施形态的光盘基板的轨道间距在0.5μm至0.8μm、沟宽度在0.4μm至0.6μm、上述构成的信息记录轨道的沟之间通过矩形或反V字型的岸或沟将记录轨道之间遮断，轨道间距在0.1μm或以下、由信息记录的岸或沟之间具有0.2μm至0.8μm的宽度的沟或岸的构成即可。又，通过进一步减小轨道间距或进一步对记录轨道之间进行退火处理，则更高密度的光磁记录介质是可能的。
又，通过使岸或岸与沟之间的倾斜面的表面粗糙度Ra(L)为≥1.5nm的较大数值、使记录信息的沟内形成Ra(G)≤1.5nm的平滑表面的构成，由邻接的沟之间或岸与倾斜面的边界的记录轨道之间的磁遮断，对根据DWDD动作的磁畴壁移动特性能够实现较大的效果，又，通过对信息记录轨道之间进行退火处理也能够实现优异的根据DWDD方式的光磁记录介质。
又，上述形态的光磁记录介质就作为第1以及第2电介质层使用SiN膜以及ZnSSiO2膜的构成作了叙述，使用ZnS膜或其它硫族化物的膜、TaO2等氧化物的膜、AlN等氮化物的膜或者它们的混合物的薄膜也可以。又，电介质层的膜厚只要是在20nm至300nm的范围、通过提高效果以使得信号量增大即可。
又，作为构成上述的实施形态的光磁记录介质的各层的磁性膜，分别作为再现层使用GdFeCoAl、GdFeCoCr膜、作为控制层和中间遮断层使用TbDyFeCo、TbDyFeCr、TbFeCoCr、TbHoFeCo、TbHoFeAl膜、作为记录层使用TbHoFeCo、TbFeCo、TbFeCoCr膜叠层构成的记录膜所构成的光磁记录介质作了叙述，使用TbFe、TbHoFe、TbCo、GdCo、GdTbFe、GdTbFeCo、GdTbHoFeCo、DyFeCo、GdFeCoSi等稀土-过渡金属系铁氧体磁性非晶态合金或MnBi、MnBiAl或PtMnSn等Mn系磁性膜的多晶材料的光磁材料，或者使用石榴石、PtCo、PdCo等铂族-过渡金属合金、Pt/Co、Pd/Co等金、铂族-过渡金属周期结构合金膜等也可以，或者包括这些构成并由材料或组成不同的多层记录层构成的记录膜即可。又，为了改善耐蚀性进行Cr、Al、Ti、Pt、Nb等元素的添加也可以。
又，相对于Tb添加5mol％Ho或以上、更优选的是作为形成柱状宽度的手段添加20mol％至30mol％的Ho的构成进行了叙述，在其它的膜中添加诱发结构的材料，只要是对柱形状能增大结构单位的构成，便能够得到同等的效果。
又，在本实施形态，作为再现层、控制层、中间遮断层、记录层等叠层的记录膜的膜构成，对于30nm至40nm的膜厚的再现层、5nm至15nm的膜厚的控制层或者中间遮断层、以及60nm至120nm的薄膜的记录层进行了叙述。但是并不限定上述的膜厚，为了满足本发明的特性在记录层与再现层之间得到充分的磁耦合力、膜厚在5nm至200nm的范围即可，更优选是例如通过设定再现层在10nm至100nm、控制层在5nm至50nm、中间遮断层在5nm至50nm、以及记录层在30nm至200nm可以得到同等的效果。
再者，使用记录辅助层、转写控制层等或使用使其它的记录再现特性改善的磁性膜的构成也可以。又，作为中间遮断层，设置使膜厚方向的组成或磁畴壁能量密度变化的多层构成的磁性膜也可以。
又，为了检测记录信号，如果使用短波长、高N.A.的记录信号的光学磁头或者GMR磁头等可检测微小的磁畴的方法，即使具有上述柱状的结构单位的记录层单层的构成或者不使用基于磁性超解象与磁畴壁移动而使磁畴扩大的多层膜构成，也可以得到同等的效果。
又，在本实施形态，对于在基板上介以电介质层依次叠层再现层、中间层以及记录层并通过磁盘基板进行记录再现的构成已经叙述，在基板上使用记录层、中间层、以及再现层成反方向依次叠层的膜构成、从光磁盘的膜表面侧再现信号的方法也可以。此时，使用GMR磁头等磁头、利用接近场光的光学磁头、以及高NA的光学磁头的方法，或者使这些方法与记录时和再现时相配合的方法，也可以得到同等以上的效果。
又，构成本发明的光磁记录介质的各层的磁性层，分别使用例如金属材料的靶或混合必要的材料的合金靶通过磁控管溅射法在制膜时的Ar气压力例如设定在0.3Pa至0.6Pa形成膜时可能制作。又，根据在使用制造工艺中制膜时的Ar气、Kr气、Xe气或Ne气的场合的气体压力或偏压、阴极等的磁场或溅射气体的种类等的制膜条件以及根据有关使用装置的要因所形成的磁性膜随Gd等稀土金属组成发生变化的场合，也可能制造。例如，在使GdFeCo的Gd组成比在24％至27％的范围变化的场合，能够使用使制膜时的Ar气压力从1.2Pa变化到0.4Pa的成膜的方法等。
又，根据多元溅射方式的周期的叠层方式的成膜方法，例如用自公转或静止对向型的溅射方式等通过控制各种制膜装置条件能够制造。在这种场合，如果是使记录层的柱状的结构单位变大、使矫顽力Hc以及垂直磁各向异性Ku增大的构成，将记录信号可靠地转写到再现层并于再现时使磁畴壁平滑移动，能够稳定地进行基于磁畴扩大的再现。
又，对于记录层上的电介质层上直接形成罩面涂层的构成已经叙述，在记录层上直接地或加上电介质层后再配置热吸收层的构成也可以。又，作为热吸收层的材料是含有AlTi、Al、Cu、Ag、Au的至少一种的材料，只要是比记录膜的热传导率大的材料即可。
又，对于由环氧丙烯酸酯系树脂或聚氨酯树脂形成的罩面涂层(保护层)的构成已经作了叙述，使用其它的紫外线固化性树脂、热固化性树脂、含有润滑剂的树脂材料或热溶性粘合剂等与其它基材相粘贴的构成也是可能的。
又，对于使用DWDD方式的光磁记录介质及其再现方式进行了叙述，除此以外即使是磁畴壁移动类型的磁畴扩大再现方式、根据收缩动作的再现磁畴的扩大再现方式或再现磁场交替型的再现方式等，得到高信号品质化、高记录密度化而使用记录再现方式，如果是在记录层形成柱状结构的构成，即使在0.1μm或以下，也可能进行微小磁畴稳定性优异的、再现层的转写再现时高密度而稳定的记录再现，可以得到同等或同等以上的效果。
如上述那样，根据本发明，通过利用记录膜的温度梯度的磁畴壁移动型扩大再现方式使记录密度以及传送速度大幅度提高的光磁记录介质，通过进行记录信息重写的记录层具备膜表面的垂直方向的柱状的柱结构，即使在高密度记录的场合，也可能使记录磁畴稳定化并根据DEDD方式的转写磁畴的稳定的移动可能使再现信号扩大。
又，通过使记录层的柱状结构的结构单位的宽度在2nm至40nm、膜厚在40nm或以上，能够实现记录信息的反复记录再现特性优异的光磁记录介质。
并且，根据本发明，即使是使用合金靶的静止对向型的制膜方式，通过形成具有柱状结构的记录层，在记录标记长度较小的场合也能够实现品质较高的基于DWDD方式的光磁记录介质。
这样，根据本发明，不受光学衍射极限的制约，在光磁记录介质上记录的高密度的信息信号再现时的分辨率可能提高。
而且，可以提供高密度且信号特性较高的光磁记录介质，由此数据传送速率的提高是可能的，通过使记录磁畴和向再现层转写的特性稳定化，基于DWDD方式的转写磁畴的再现信号特性的稳定性高、而且信号振幅的增大也是可能的。又，减少重叠信号的再现也是可能的，因此各种余量扩大，能够使光磁记录介质的制造成本以及记录再现装置的成本降低。

Claims (32)

1.一种光磁记录介质，其含有在光盘基板上至少具有再现层、中间层以及记录层的记录膜，其中所述记录膜是磁耦合的且膜表面的垂直方向具有磁各向异性的磁性膜，在所述记录层形成的记录磁畴被转写到所述再现层，且记录信息通过所述再现层中的磁畴壁移动而被再现，所述光磁记录介质的特征在于：
所述记录层具有包含沿大致垂直于膜面的方向取向的结构单位宽度为2nm至40nm的柱状结构的结构；
所述再现层具有包含结构单位宽度比所述记录层更小的柱状结构的结构。
2.一种光磁记录介质，其含有在光盘基板上至少具有再现层、中间层以及记录层的记录膜，其中所述记录膜是磁耦合的且膜表面的垂直方向具有磁各向异性的磁性膜，在所述记录层形成的记录磁畴被转写到所述再现层，且记录信息通过所述再现层中的磁畴壁移动而被再现，所述光磁记录介质的特征在于：
所述记录层具有包含沿大致垂直于膜面的方向取向的结构单位宽度为2nm至40nm的柱状结构的结构；
所述再现层具有非晶态结构。
3.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述记录层比所述再现层的磁性薄膜的密度小。
4.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述记录层与所述再现层含有Ar原子。
5.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述记录层的Ar原子含量比所述再现层的Ar原子含量多。
6.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述记录层含有多孔结构。
7.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述记录层的磁性薄膜的密度为2.0g/cm3至5.0g/cm3。
8.根据权利要求4所述的光磁记录介质，其中所述记录层的Ar原子的含量超过0.5mol％。
9.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述记录层的膜厚为40nm至300nm。
10.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中在所述记录层的记录轨道区的邻接轨道的边界部分，所述记录膜的柱状结构的方向相对于膜表面的垂直方向是倾斜的。
11.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中至少所述中间层含有柱状结构。
12.根据权利要求11所述的光磁记录介质，其中所述中间层的柱状结构的宽度为2nm至40nm、并且厚度为5nm至80nm。
13.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其至少还包含抑制所述再现层中的磁畴壁移动的控制层，其中所述控制层含有柱状结构。
14.根据权利要求13所述的光磁记录介质，其中所述控制层的柱状结构的宽度为2nm至40nm、并且厚度为5nm至80nm。
15.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述记录层、所述中间层以及所述控制层之中的至少之一由稀土金属和过渡金属的合金膜形成。
16.根据权利要求15所述的光磁记录介质，其中所述稀土金属至少含有Tb、Gd、Dy以及Ho。
17.根据权利要求2所述的光磁记录介质，其中所述再现层是原子级的无规则的微细非晶态。
18.根据权利要求2所述的光磁记录介质，其中所述再现层是不足2nm厚的非晶态结构。
19.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述再现层比所述记录层的磁畴壁矫顽力小。
20.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述再现层是多层结构。
21.根据权利要求20所述的光磁记录介质，其中所述再现层由居里温度或补偿组成温度不同的多层结构形成。
22.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，通过所述光盘基板的沟部分之间形成的岸部分或沟的倾斜部分，至少所述再现层或所述记录层的磁化被遮断，并且所述记录层形成的记录磁畴从所述光盘基板的沟部分转写到所述再现层，记录信息通过所述再现层中的磁畴壁移动而被再现。
23.根据权利要求22所述的光磁记录介质，其中所述沟部分的宽度为0.2μm至0.8μm，所述沟部分的深度为λ/20n至λ/3n的范围。
24.根据权利要求22所述的光磁记录介质，其中所述沟部分之间的形状是矩形或反V字型，形成高度为20nm至80nm的范围的岸面。
25.根据权利要求1或2所述的光磁记录介质，其中所述再现层、中间层以及记录层的各层之间的耦合是从交换耦合以及静磁耦合中选择的至少一种耦合。
26.一种光磁记录介质的制造方法，该光磁记录介质含有在光盘基板上至少具有再现层、中间层以及记录层的记录膜，其中所述记录膜是磁耦合的且膜表面的垂直方向具有磁各向异性的磁性膜，在所述记录层形成的记录磁畴被转写到所述再现层，且记录信息通过所述再现层中的磁畴壁移动而被再现，所述方法包括：
在真空室内配置由光磁记录介质材料构成的靶并在与所述靶对向的位置配置所述光盘基板；
使用具有在固定或自转的所述光盘基板上形成所述记录膜的组成的靶，在非氧化性气氛中进行磁控管溅射，由此形成沿大致垂直于膜面的方向取向的柱状结构的记录膜，其中所述记录层的柱状结构的结构单位宽度为2nm至40nm，所述再现层的柱状结构的结构单位宽度小于所述记录层的柱状结构的结构单位宽度。
27.一种光磁记录介质的制造方法，该光磁记录介质含有在光盘基板上至少具有再现层、中间层以及记录层的记录膜，其中所述记录膜是磁耦合的且膜表面的垂直方向具有磁各向异性的磁性膜，在所述记录层形成的记录磁畴被转写到所述再现层，且记录信息通过所述再现层中的磁畴壁移动而被再现，所述方法包括：
在真空室内配置由光磁记录介质材料构成的靶并在与所述靶对向的位置配置所述光盘基板；
使用具有在固定或自转的所述光盘基板上形成所述记录膜的组成的靶，在非氧化性气氛中进行磁控管溅射，由此形成所述记录膜，其中所述记录层具有包含沿大致垂直于膜面的方向取向的柱状结构的结构，其柱状结构的结构单位宽度为2nm至40nm；所述再现层具有非晶态结构。
28.根据权利要求26或27所述的光磁记录介质的制造方法，其中所述靶是合金化的材料。
29.根据权利要求26或27所述的光磁记录介质的制造方法，其中所述靶是多个，且由磁控管溅射以单原子单位进行叠层。
30.根据权利要求26或27所述的光磁记录介质的制造方法，其中在具有柱状结构的记录层的制膜时所述真空室内的压力为1Pa至6Pa的范围。
31.根据权利要求26或27所述的光磁记录介质的制造方法，其中在所述记录层的制膜时往真空室内导入至少从Ar气、Kr气以及Ne气之中选择的至少一种气体。
32.根据权利要求26或27所述的光磁记录介质的制造方法，其中所述记录层的制膜时的堆积速度为0.5nm/秒至15nm/秒。
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