JP2000285537A

JP2000285537A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2000285537A
Application number: JP11086819A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tanase; 健司棚瀬; Morio Nakatani; 守雄中谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】記録密度が高くなっても記録層の各磁区を正
確に再生層に転写し、その転写した磁区を正確に検出で
きる光磁気記録媒体を提供する。【解決手段】光磁気記録媒体１０は、透光性基板１
と、下地層２と、再生層３と、記録層４、保護層５とを
備える。再生層３は室温で面内磁化膜であり所定の温度
以上で垂直磁化膜となる第１の磁性層と、所定の温度以
上で所定の領域は磁化が消滅し、所定の領域以外の領域
は面内磁化を保持する第２の磁性層とから成る。従っ
て、第２の磁性層の磁化が消滅する領域の長さを記録層
４の最短ドメイン長とほぼ同等の長さにすることにより
記録層４の各磁区を独立に第２の磁性層の磁化が消滅し
た領域のみを介して第１の磁性層へ転写でき、第１の磁
性層に転写された磁区の回りは第２の磁性層の面内磁化
と交換結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号を記録および
／または再生する光磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録媒体は、書き換え可能で、記
憶容量が大きく、且つ、信頼性の高い記録媒体として注
目されており、コンピュータメモリ等として実用化され
始めている。また、最近では、記録容量が６．０Ｇｂｙ
ｔｅｓの光磁気記録媒体がＡＳ−ＭＯ（Ａｄｖａｎｃｅ
ｄＳｔｏｒａｇｅＭａｇｎｅｔｏＯｐｔｉｃａｌ
Ｄｉｓｋ）規格として進められ、実用化されようとして
いる。かかる高密度な光磁気記録媒体からの信号の再生
は、レーザ光を照射することにより、光磁気記録媒体の
記録層の磁区を再生層へ転写すると共に、その転写した
磁区だけを検出できるように再生層に検出窓を形成し、
その形成した検出窓から転写した磁区を検出するＭＳＲ
（ＭａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙＩｎｄｕｃｅｄＳｕｐ
ｅｒＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）法により行われている。

【０００３】また、光磁気記録媒体からの信号再生にお
いて交番磁界を印加し、レーザ光と交番磁界とにより記
録層の磁区を再生層へ拡大転写して信号を再生する磁区
拡大再生技術も開発されており、この技術を用いること
により１４Ｇｂｙｔｅｓの信号を記録および／または再
生することができる光磁気記録媒体も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、記録密度が高
密度になるに伴い、レーザ光を照射して記録層の磁区を
再生層へ転写する際に、再生層に転写された磁区の水平
面内の境界において磁化方向が急峻に変化せず、転写さ
れた磁区が正確に検出されないという問題がある。ま
た、記録密度の高密度化に伴い、再生層に転写される磁
区はレーザ光のスポット径内に複数存在し得る大きさに
なっている。従って、信号再生を正確に行うことができ
ないという問題が生じた。これらの問題は、ＭＳＲ法に
より信号再生を行う光磁気記録媒体および磁区拡大再生
により信号再生を行う光磁気記録媒体において生じてい
る。

【０００５】そこで、本発明は、かかる問題を解決し、
記録密度が高くなっても記録層の各磁区を正確に再生層
に転写し、その転写した磁区を正確に検出できる光磁気
記録媒体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１に係る発明は、記録層と、再生層とを含む光磁気記録
媒体において、再生層は、室温で面内磁化膜であり、第
１の温度以上で垂直磁化膜となる第１の磁性層と、第２
の温度以上で所定の領域の磁化が消滅し、所定の領域以
外の領域は面内磁化を保持する第２の磁性層とから成
り、第２の磁性層は、記録層側に設けられる光磁気記録
媒体である。

【０００７】請求項１に記載された光磁気記録媒体にお
いては、レーザ光が照射されると、再生層の第２の磁性
層において所定の領域の磁化が消滅し、所定の領域以外
の領域は面内磁化を保持する。また、再生層の第２の磁
性層の磁化が消滅した領域に接する第１の磁性層の領域
は面内磁化膜から垂直磁化膜に変化する。そうすると、
第１の磁性層のうち、垂直磁化膜に変化した領域以外の
領域は第２の磁性層の面内磁化を保持する領域と交換結
合し、面内磁化を保持する。その結果、記録層の磁区は
第２の磁性層の磁化が消滅した領域を介して静磁結合に
より第１の磁性層に転写され、その転写された磁区の膜
面に水平な方向の端では、急峻に垂直磁化から面内磁化
に変化する。

【０００８】従って、請求項１に記載された発明によれ
ば、記録層の磁区を正確に再生層の第１の磁性層に転写
でき、その転写された磁区を正確に検出できる。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載された光磁気記録媒体において、第２の磁性層の所
定の領域の長さは、記録層の最短ドメイン長とほぼ等し
い光磁気記録媒体である。

【００１０】請求項２に記載された光磁気記録媒体にお
いては、記録層の最短ドメイン長にほぼ等しい長さの磁
区が再生層の第２の磁性層の磁化が消滅した領域を介し
て静磁結合により第１の磁性層に転写される。

【００１１】従って、請求項２に記載された発明によれ
ば、記録層の各磁区を独立に第１の磁性層へ転写でき、
正確な信号再生が可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
つつ説明する。図１を参照して、本願発明に係る光磁気
記録媒体の断面構造について説明する。光磁気記録媒体
１０は、透光性基板１と、下地層２と、再生層３と、記
録層４と、保護層５とを備える。そして、再生層３は、
室温で面内磁化膜であり、所定の温度以上で垂直磁化膜
となる第１の磁性層３１と、室温で面内磁化膜であり、
所定の温度以上で磁化が消滅し、所定の温度以下で面内
磁化を保持する第２の磁性層３２とを備え、第２の磁性
層３２は記録層４側に設けられる。

【００１３】透光性基板１は、ガラス、ポリカーボネー
ト等から成り、下地層２は、ＳｉＮから成り、再生層３
の第１の磁性層３１は、ＧｄＦｅＣｏから成り、第２の
磁性層３２は、ＧｄＦｅ若しくはＧｄＦｅＡｌから成
り、記録層４は、ＴｄＦｅＣｏから成り、保護層５は、
ＳｉＮから成る。

【００１４】また、下地層２の膜厚は、３００〜１５０
０Åであり、再生層３の第１の磁性層３１の膜厚は、２
００〜６００Åであり、第２の磁性層３２の膜厚は、５
０〜３００Åであり、記録層４の膜厚は、２００〜２０
００Åであり、保護層５の膜厚は８００Å程度である。

【００１５】下地層２は、透光性基板１上にＧｄＦｅＣ
ｏ等の磁性層を直接形成すると、ＧｄＦｅＣｏ等の磁性
層の品質が低下し、記録特性や再生特性が低下するのを
防止するために形成される。

【００１６】再生層３の第１の磁性層３１を構成するＧ
ｄＦｅＣｏは、５０℃以上に昇温されると面内磁化膜か
ら垂直磁化膜となり、第２の磁性層３２を構成するＧｄ
Ｆｅ若しくはＧｄＦｅＡｌは、信号の再生温度である１
５０℃より低い１４０℃程度で磁化が消滅し、１４０℃
以下で面内磁化を保持する。この場合、第１の磁性層３
１は、第２の磁性層３２に接しているので、第１の磁性
層３１を構成するＧｄＦｅＣｏは、第２の磁性層３２を
構成するＧｄＦｅもしくはＧｄＦｅＡｌと交換結合する
ことにより１４０℃まで面内磁化を保持する。

【００１７】また、記録層６を構成するＴｂＦｅＣｏ
は、垂直磁化膜である。

【００１８】下地層２、および保護層５を構成するＳｉ
Ｎ、再生層３の第１の磁性層３１を構成するＧｄＦｅＣ
ｏ、第２の磁性層３２を構成するＧｄＦｅ若しくはＧｄ
ＦｅＡｌ、および記録層４を構成するＴｄＦｅＣｏは、
スパッタリング法により形成される。また、下地層２、
および保護層５を構成するＳｉＮ、再生層３の第１の磁
性層３１を構成するＧｄＦｅＣｏ、および記録層４を構
成するＴｂＦｅＣｏは、周知の条件で形成することがで
きる。

【００１９】図２を参照して、再生層３の第２の磁性層
３２に用いるＧｄＦｅの形成条件について説明する。タ
ーゲットは、ＧｄＦｅであり、スパッタガスとしてのＡ
ｒガス流量は、４０〜８０ｓｃｃｍの範囲であり、典型
的には６０ｓｃｃｍである。また、反応圧力は、３〜１
０ｍＴｏｒｒの範囲であり、典型的には７ｍＴｏｒｒで
ある。また、ＤＣパワーは、０．５〜３．０Ｗ／ｃｍ²
の範囲であり、典型的には１．４Ｗ／ｃｍ²である。ま
た、基板温度は、２０〜８０℃の範囲であり、典型的に
は６０℃である。

【００２０】図３は、再生層３ｍの第２の磁性層３２に
用いるＧｄＦｅＡｌの形成条件である。ＧｄＦｅＡｌを
形成する場合には、ＧｄＦｅターゲット上にＡｌチップ
を載せ、それをスパッタリングすることにより形成す
る。その場合のＡｒガス流量は、４０〜８０ｓｃｃｍの
範囲であり、典型的には６０ｓｃｃｍである。また、反
応圧力は、３〜１０ｍＴｏｒｒの範囲であり、典型的に
は７ｍＴｏｒｒである。また、ＤＣパワーは、０．５〜
３．０Ｗ／ｃｍ²の範囲であり、典型的には１．４Ｗ／
ｃｍ²である。また、基板温度は、２０〜８０℃の範囲
であり、典型的には６０℃である。

【００２１】なお、図２、３に示した形成条件で第２の
磁性層３２を形成する際には、透光性基板１は、３３ｒ
ｐｍで回転されている。

【００２２】図４を参照して、本願発明に係る光磁気記
録媒体１０の再生層３を構成する第１の磁性層３１と第
２の磁性層３２の磁性特性について説明する。縦軸は磁
化、横軸は温度である。第１の磁性層３１は、室温で面
内磁化膜であり、温度が室温以上に上昇して５０℃程度
になると垂直磁化膜となる。そして、更に温度が上昇し
て３５０℃程度になるとキュリー温度Ｔｃ１に達し、磁
化が消滅する。一方、第２の磁性層３２は、室温で面内
磁化膜であり、温度上昇と共に磁化が弱くなり、１４０
℃程度になるとキュリー温度Ｔｃ２に達し、磁化が消滅
する。光磁気記録媒体１０においては、第１の磁性層３
１は、面内磁化膜である第２の磁性層３２と交換結合し
ているため１４０℃まで面内磁化膜として存在する。

【００２３】一般に、光磁気記録媒体にレーザ光を照射
し、信号を再生する際の温度は１５０℃程度である。従
って、光磁気記録媒体１０にレーザ光を照射し、信号を
再生する際には第２の磁性層３２のうち１４０℃以上の
領域は磁化が消滅し、１４０℃以上の領域以外の領域
は、面内方向の磁化を有する。

【００２４】図５を参照して、レーザ光は、一般にガウ
ス分布で表される強度分布を有し、この強度分布を有す
るレーザ光が光磁気記録媒体１０に照射されると、所定
の値Ｗを有する領域が１４０℃以上に昇温される。即
ち、所定の値Ｗを有する領域は、磁化が消滅し、それ以
外の領域は面内磁化を有する。そして、本願発明では、
所定の値Ｗが記録層４の最短ドメイン長とほぼ一致す
る。

【００２５】記録容量が６Ｇｂｙｔｅｓの場合、最短ド
メイン長は、０．２３５μｍであり、その場合、レーザ
光が照射された場合に１４０℃以上に昇温される領域が
０．２３５μｍとなるようにＧｄＦｅ中のＧｄの含有
量、もしくはＧｄＦｅＡｌ中のＧｄの含有量を制御す
る。同様に、記録容量が１４Ｇｂｙｔｅｓの場合には、
最短ドメイン長は、０．１μｍであり、レーザ光が照射
された場合に１４０℃以上に昇温される領域が０．１μ
ｍとなるようにＧｄＦｅ中のＧｄの含有量、もしくはＧ
ｄＦｅＡｌ中のＧｄの含有量を制御する。

【００２６】例えば、１４０℃以上に昇温される領域を
０．２３５μｍとするためには、ＧｄＦｅ中のＧｄの含
有量を２０ａｔ．％、ＧｄＦｅＡｌ中のＧｄの含有量を
１５ａｔ．％とする。また、１４０℃以上に昇温される
領域を０．１μｍとするためには、ＧｄＦｅ中のＧｄの
含有量を２０ａｔ．％、ＧｄＦｅＡｌ中のＧｄの含有量
を１５ａｔ．％とする。

【００２７】一般に、室温で面内磁化膜であり、再生温
度より低い１４０℃程度でキュリー温度に達する磁性材
料とするには、ＧｄＦｅ中のＧｄの含有量を１７〜２２
ａｔ．％の範囲、ＧｄＦｅＡｌ中のＧｄの含有量を１３
〜１８ａｔ．％の範囲とすれば良い。

【００２８】従って、本願発明においては、レーザ光が
光磁気記録媒体１０に照射された場合、再生層３の第２
の磁性層３２のうち磁化が消滅する領域を記録層４の最
短ドメイン長とほぼ同等にすることにより記録層４の各
磁区を独立に再生層３の第１の磁性層３１に転写するこ
とを第１の特徴とする。

【００２９】図６を参照して、光磁気記録媒体１０から
の信号の再生方法について説明する。信号が記録された
状態では、記録層４は、信号に基づいた垂直磁化を有
し、再生層３の第１の磁性層３１と第２の磁性層３２は
共に面内磁化を有する（図６の（ａ）参照）。

【００３０】この状態で再生層３側からレーザ光ＬＢが
照射され、１３０℃程度に昇温されると、記録層４のう
ち、ある磁区５０に隣接する第２の磁性層３２の領域３
２０では磁化が消滅し始め、領域３２０以外の領域は面
内磁化を保持する（図６の（ｂ）参照）。そして、光磁
気記録媒体１０の温度が更に上昇し、１４０℃以上にな
ると、記録層４の磁区５０からの漏洩磁界が強くなると
共に、再生層３の第２の磁性層３２との交換結合が切
れ、再生層３の第１の磁性層３１のうち１４０℃以上の
温度領域は面内磁化膜から垂直磁化膜になり、記録層４
の磁区５０は、再生層３の第２の磁性層３２の磁化が消
滅した領域３２０を介して静磁結合により再生層３の第
１の磁性層３１へ転写され、第１の磁性層３１に磁区３
１０が現れる（図６の（ｃ）参照）。記録層４の磁区５
０の両隣に存在する磁区は、隣接する第２の磁性層３２
の領域は面内磁化３２１、３２２を保持するため、漏洩
磁界が第１の磁性層３１に及ばず、第１の磁性層３１へ
転写されない。

【００３１】また、再生層３の第１の磁性層３１は、単
体の場合には室温で図７（ａ）に示すように膜面に水平
な方向から膜面に垂直な方向に回転した磁化３３３を有
する。一方、６０℃程度になると図７（ｂ）に示すよう
に垂直磁化３３４を有する。従って、再生層３を第１の
磁性層３１のみから構成した場合には、記録層４の磁区
が再生層３に転写された場合、その転写された磁区の端
では磁化が膜面に垂直方向から膜面に水平方向に急峻に
変化しない。従って、本願発明では再生層３を第１の磁
性層３１と第２の磁性層３２とから構成し、第２の磁性
層３２の磁化が消滅した領域３２０の両隣に面内磁化３
２１、３２２を保持する領域を存在させることにより第
１の磁性層３１の磁区３１０の両隣の領域は第２の磁性
層３２の面内磁化３２１、３２２と交換結合した面内磁
化３１１、３１２を保持する。その結果、転写された磁
区３１０の端では膜面に垂直な方向から膜面に水平な方
向に磁化が急峻に変化し、転写された磁区３１０が明確
になる（図６の（ｃ）参照）。従って、本願発明におい
ては、再生層３を室温で面内磁化膜であり、所定の温度
以上で垂直磁化膜となる第１の磁性層３１と、第１の磁
性層３１の面内磁化の方向を膜面に水平な方向に向かせ
る第２の磁性層３２とから構成することを第２の特徴と
する。

【００３２】よって、記録層４の磁区５０だけが第２の
磁性層３２の磁化が消滅した領域３２０を介して第１の
磁性層３１に転写される。

【００３３】照射されたレーザ光ＬＢは、第１の磁性層
３１に転写された磁区３０によりその偏光面を回転され
て反射し、その反射光を検出することにより磁区３０が
検出される。

【００３４】磁区３０の検出が終了した後、レーザ光Ｌ
Ｂが移動し、磁区３１０、領域３２０、磁区５０の温度
が下がると最初の状態に戻る（図６の（ａ）参照）。

【００３５】上記説明した図６の（ａ）〜（ｃ）の過程
を経て光磁気記録媒体１０から信号が再生される。

【００３６】この場合、光磁気記録媒体１０に照射され
るレーザ光ＬＢの強度は、１．０〜３．０ｍＷの範囲で
あり、この範囲の強度を有するレーザ光ＬＢを照射する
ことにより第２の磁性層３２の磁化が消滅する領域３２
０の長さを記録層４の最短ドメイン長とほぼ同等にでき
る。

【００３７】光磁気記録媒体の断面構造としては、図１
に示す光磁気記録媒体１０に限らず、再生層３と記録層
４との間にＳｉＮ等から成る非磁性層を挿入した構造の
ものでも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る光磁気記録媒体の断面構造図で
ある。

【図２】図１に示す光磁気記録媒体の第２の磁性層の形
成条件である。

【図３】図１に示す光磁気記録媒体の第２の磁性層の他
の形成条件である。

【図４】図１に示す光磁気記録媒体の第１の磁性層と第
２の磁性層の磁気特性である。

【図５】レーザ光の強度分布と第２の磁性層のうち１４
０℃以上に昇温度される領域との関係を説明する図であ
る。

【図６】図１に光磁気記録媒体の再生方法を説明する図
である。

【図７】図１に示す光磁気記録媒体の再生層を構成する
第１の磁性層の磁気特性を説明する図である。

【符号の説明】

１・・・透光性基板２・・・下地層３・・・再生層４・・・記録層５・・・保護層１０・・・光磁気記録媒体３１・・・第１の磁性層３２・・・第２の磁性層５０、３１０・・・磁区３２０・・・磁化が消滅した領域３１１、３１２、３２１、３２２、３３４・・・磁化

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録層と、再生層とを含む光磁気記録媒
体において、前記再生層は、室温で面内磁化膜であり、第１の温度以
上で垂直磁化膜となる第１の磁性層と、第２の温度以上で所定の領域の磁化が消滅し、前記所定
の領域以外の領域は面内磁化を保持する第２の磁性層と
から成り、前記第２の磁性層は、前記記録層側に設けられる光磁気
記録媒体。
【請求項２】前記所定の領域の長さは、前記記録層の
最短ドメイン長とほぼ等しい請求項１記載の光磁気記録
媒体。