JP2001222843A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JP2001222843A JP2000034376A JP2000034376A JP2001222843A JP 2001222843 A JP2001222843 A JP 2001222843A JP 2000034376 A JP2000034376 A JP 2000034376A JP 2000034376 A JP2000034376 A JP 2000034376A JP 2001222843 A JP2001222843 A JP 2001222843A
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magnetization
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Yoshihisa Chiba
良久 千葉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＡＤ方式の磁気超解像により情報の記録再
生が行われる光磁気録媒体において、空間分解能の低下
を招くことなく、記録層からの漏れ磁界を大きくして記
録マークの転写力を高めることを可能にする。 【解決手段】 情報を記録保持する記録層６を、飽和磁
化の向きと副格子磁化の向きとが平行である記録材料よ
りなる第１の層６ａと、室温においては飽和磁化の向き
と副格子磁化の向きとが反平行であり、読み出し温度近
傍においては飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平
行となる記録材料よりなる第２の層６ｂとを有する複数
層構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気記録により
情報の書き込みや読み出しが行われる光磁気記録媒体に
関し、詳しくは、磁気超解像技術により記録密度の高密
度化が図られた光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報の書き換えが可能な記録媒体とし
て、光磁気記録により情報の書き込みや読み出しが行わ
れる光磁気記録媒体が実用化されている。
【０００３】この光磁気記録媒体においては、近年、磁
気超解像（ＭＳＲ：Magnetically induced Super Resol
ution）と呼ばれる技術により、情報の記録再生に使用
する光ビームのスポット径よりも小さな記録マークから
情報を読み出す方式が提案され、記録密度の高密度化を
実現する手法として注目されている。
【０００４】この磁気超解像は、情報の記録再生に使用
する光ビームのスポット内に温度分布が生じることを利
用して、このスポット内の低温領域或いは高温領域をマ
スクすることで、光ビームのスポット径よりも小さな記
録マークから情報を読み出すことを可能にしたものであ
る。
【０００５】このような磁気超解像の一例として、中央
開口検出（ＣＡＤ：Center Aperture Detection）方式
と呼ばれる方式が、特開平５−８１７１７号公報にて開
示されている。
【０００６】このＣＡＤ方式では、室温においては面内
磁気異方性が優位な面内磁化状態であり、温度上昇に伴
い垂直磁気異方性が優位な垂直磁化状態となる読み出し
層と、情報を記録保持する記録層とを備え、読み出し層
と記録層とが交換結合しないように読み出し層と記録層
との間に非磁性膜が挟み込まれてなる光磁気記録媒体を
用いる。そして、この光磁気記録媒体の記録層に、記録
再生に使用するレーザ光のスポット径よりも小さな記録
マークで情報を記録しておく。
【０００７】再生時に、読み出し層に光ビームを照射す
ると、読み出し層はこのレーザ光により加熱され、温度
が上昇することになる。このとき、光ビームは集光レン
ズにより回折限界まで絞り込まれているため、その光強
度分布はガウス分布になり、読み出し層における温度分
布もガウス分布になる。そして、読み出し層の光ビーム
が照射された部分の中央部分のみが磁気補償温度付近に
まで昇温され、この部分が垂直磁化状態となる。
【０００８】読み出し層の垂直磁化状態となった部分に
は、記録層からの漏れ磁界が印加され、記録層に記録さ
れた記録マークが転写される。ここで、読み出し層の垂
直磁化状態となる部分は、光ビームのスポットの中央部
分のみであり、それ以外の部分は面内磁化状態のままで
ある。したがって、それ以外の部分は、記録層の磁化を
マスクすることになる。この結果、光ビームのスポット
径よりも小さい記録マークから情報を読み出すことが可
能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＣ
ＡＤ方式は、比較的単純な膜構成で磁気超解像が実現で
き、また、再生時に初期化のための外部磁界を印加する
必要がないといった利点を有し、非常に優れた技術であ
る。
【００１０】しかしながら、このＣＡＤ方式では、記録
層からの漏れ磁界を利用して読み出し層に記録マークを
転写するようにしているため、交換結合を利用して記録
マークの転写を行う他の方式に比べて、転写の力が弱い
という問題がある。
【００１１】また、このＣＡＤ方式では、記録マークの
マーク長によって転写力が異なり、マーク長の長い記録
マークの転写力が、マーク長の短い記録マークの転写力
に比べて弱くなる。光磁気記録媒体の記録マーク長は、
一般に、２Ｔ〜３Ｔ（Ｔはチャンネルクロックの一周
期）とされており、最短マークと最長マークとでは、そ
のマーク長に４倍の開きがある。このため、マーク長の
比較的短い記録マークについては転写が行われても、マ
ーク長の比較的長い記録マークの転写が適切に行われず
に、読み取りミスを冒してしまう場合がある。
【００１２】記録マークの転写力を高めるためには、希
土類・遷移金属（Ｒ−ＴＭ）合金膜よりなる記録層の組
成を変更してＴＭ−ｒｉｃｈにする、或いは、記録層の
厚さを厚する等により、記録層の飽和磁化（Ｍｓ）を高
めることが有効である。すなわち、読み出し層が面内磁
化状態から垂直磁化状態に変わる温度（読み出し温度）
において、記録層の飽和磁化（Ｍｓ）が高められていれ
ば、記録層からの漏れ磁界を大きくして、記録マークの
転写力を高めることができる。
【００１３】しかしながら、単純に記録層の飽和磁化
（Ｍｓ）を高めるようにすると、読み出し温度よりも低
い温度範囲での記録層の飽和磁化（Ｍｓ）も高められる
ことになる。その結果、読み出し温度が低温側にまで拡
がって、読み出しエリアが拡大し、空間分解能の低下を
招いてしまう。
【００１４】本発明は、以上のような実情に鑑みて創案
されたものであって、空間分解能の低下を招くことな
く、記録層からの漏れ磁界を大きくして記録マークの転
写力を高めることができる光磁気記録媒体を提供するこ
とを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、情報を記録保持する
記録層を互いに組成の異なる複数の層より構成すること
によって、記録層の飽和磁化を、読み出し温度近傍にお
いては単層で構成される記録層の飽和磁化よりも高く、
それよりも低い温度範囲においては単層で構成される記
録層の飽和磁化よりも低くすることができることを見出
した。このような記録層を用いて光磁気記録媒体を構成
すれば、空間分解能の低下を招くことなく、記録マーク
の転写力を高めることが可能となる。
【００１６】本発明に係る光磁気記録媒体は、以上のよ
うな知見に基づいて創案されたものであって、室温にお
いては面内磁気異方性が優位な面内磁化状態であり、温
度上昇に伴い垂直磁気異方性が優位な垂直磁化状態とな
る読み出し層と、情報を記録保持する記録層とを備え、
上記読み出し層と記録層とが交換結合しないように上記
読み出し層と記録層との間に非磁性膜が挟み込まれてな
る光磁気記録媒体において、上記記録層が、互いに組成
の異なる第１の層と第２の層とを有し、上記第１の層
は、飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平行である
記録材料よりなり、上記第２の層は、室温においては飽
和磁化の向きと副格子磁化の向きとが反平行であり、上
記読み出し層が面内磁化状態から垂直磁化状態へと変化
する読み出し温度近傍においては飽和磁化の向きと副格
子磁化の向きとが平行となる記録材料よりなることを特
徴とするものである。
【００１７】この光磁気記録媒体では、記録層が、飽和
磁化の向きと副格子磁化の向きとが平行である記録材
料、例えば、ＴｂＦｅＣｏ系合金のアモルファス薄膜等
よりなる第１の層と、室温においては飽和磁化の向きと
副格子磁化の向きとが反平行であり、読み出し温度近傍
においては飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平行
となる記録材料、例えば、ＧｄＦｅＣｏ系合金のアモル
ファス薄膜等よりなる第２の層とを有する複数層構造と
なっているので、記録層の飽和磁化が、読み出し温度近
傍においては単層で構成される記録層の飽和磁化よりも
高く、それよりも低い温度範囲においては単層で構成さ
れる記録層の飽和磁化よりも低くなる。
【００１８】記録層の飽和磁化が、読み出し温度近傍に
おいて高くなることによって、記録層からの漏れ磁界を
大きくして、記録マークの転写力を高めることができ
る。また、記録層の飽和磁化が、読み出し温度近傍より
も低い温度範囲においては低くなることによって、読み
出し温度が低温側にシフトして読み出しエリアが拡大す
ることが抑制され、空間分解能の低下が抑制される。
【００１９】なお、本発明に係る光磁気記録媒体におい
ては、記録層の第１の層を構成する記録材料のキュリー
温度をＴｃ１とし、記録層の第２の層を構成する記録材
料のキュリー温度をＴｃ２としたときに、Ｔｃ１＜Ｔｃ
２の関係がなりたつように、第２の層を構成する記録材
料として、第１の層を構成する記録材料よりもキュリー
温度が高い材料を用いることが望ましい。このように、
記録層の第２の層を構成する記録材料として、第１の層
を構成する記録材料よりもキュリー温度が高い材料を用
いるようにすれば、第１の層のキュリー温度の近傍にお
いても、記録層全体として比較的大きな飽和磁化を持た
せて、記録層から漏れ磁界を発生させることができ、第
１の層のキュリー温度の近傍に読み出しエリアの中心が
ある場合でも、記録マークの転写を適切に行うことがで
きる。
【００２０】また、本発明に係る光磁気記録媒体におい
ては、読み出し層と記録層との間に、読み出し温度にお
ける読み出し層の状態変化を急峻にするためのＧｄＦｅ
系合金等よりなる読み出し補助層が設けられていること
が望ましい。このように、読み出し層と記録層との間に
読み出し補助層を設けて、読み出し温度における読み出
し層の状態変化が急峻になるようにすれば、更なる高密
度化を実現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、説明を分
かり易くするために、本発明を適用した光磁気記録媒体
を、従来の光磁気記録媒体と対比しながら説明する。
【００２２】本発明を適用した光磁気記録媒体は、いわ
ゆる中央開口検出（ＣＡＤ：CenterAperture Detectio
n）方式の磁気超解像により、光ビームのスポット径よ
りも小さい記録マークから情報を読み出すことが可能と
されたものであり、図１に示すように、基板１上に、透
明誘電体層２と、読み出し層３と、読み出し補助層４
と、非磁性層５と、記録層６と、透明誘電体層７と、熱
拡散層８とがこの順に積層された構造となっている。そ
して、本発明を適用した光磁気記録媒体では、記録層６
が、飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平行である
記録材料よりなる第１の層６ａと、室温においては飽和
磁化の向きと副格子磁化の向きとが反平行であり、読み
出し層３が面内磁化状態から垂直磁化状態へと変化する
読み出し温度近傍においては、飽和磁化の向きと副格子
磁化の向きとが平行となる記録材料よりなる第２の層６
ｂとを有する複数層構造となっている点に特徴を有して
いる。
【００２３】すなわち、従来の光磁気記録媒体において
は、記録層が単層の記録材料より構成されていたのに対
して、本発明を適用した光磁気記録媒体では、記録層６
が互いに組成の異なる第１の層６ａと第２の層６ｂとを
有している。本発明を適用した光磁気記録媒体におい
て、記録層６以外の部分は、従来の光磁気記録媒体と同
様である。なお、ここで説明する光磁気記録媒体の構成
は、一例を例示したものであり、必要とする特性等に応
じて適宜変更可能であることは勿論である。
【００２４】図１に示す光磁気記録媒体において、基板
１は、例えばポリカーボネート等の記録再生に用いる光
に対して十分な透過率を有する材料が、例えば射出成形
等によって成形されてなるものである。この基板１に
は、必要に応じて、トラッキング制御を容易に行えるよ
うにするためのグルーブと呼ばれる案内溝や、アドレス
情報等を示すピットが、予め形成される。
【００２５】透明誘電体層２は、例えば高周波スパッタ
リング等によって、基板１上に形成されたＳｉＮ膜等よ
りなる。
【００２６】読み出し層３は、例えば直流スパッタリン
グ等によって、透明誘電体層２上に形成されたＧｄＦｅ
Ｃｏ系合金膜等の希土類・遷移金属（Ｒ−ＴＭ）合金膜
よりなる。この読み出し層３は、室温の補償組成より希
土類金属の含有量が多いＲＥ−ｒｉｃｈの希土類・遷移
金属合金膜であり、室温においては面内磁気異方性が優
位な面内磁化状態であり、温度上昇に伴い垂直磁気異方
性が優位な垂直磁化状態となる。すなわち、この読み出
し層３は、室温においては高い飽和磁化のために形状磁
気異方性が大きく、磁化方向が面内に倒れている面内磁
化状態であるが、温度上昇に伴って飽和磁化が小さくな
り、磁気補償温度（Ｔcomp）付近の温度になると、形状
磁気異方性が小さくなって、垂直磁気異方性が優位な垂
直磁化状態になる。
【００２７】読み出し補助層４は、例えば直流スパッタ
リング等によって、読み出し層３上に形成されたＧｄＦ
ｅ系合金膜等よりなる。この読み出し補助層４は、読み
出し層３が面内磁化状態から垂直磁化状態へと変化する
温度（読み出し温度）において、読み出し層３の状態変
化を急峻にするために設けられるものである。光磁気記
録媒体では、このような読み出し補助層４を設けて、読
み出し温度における読み出し層３の状態変化を急峻にな
るようにすることで、更なる高密度化を実現することが
可能となる。
【００２８】非磁性層５は、読み出し層３及び読み出し
補助層４と、当該非磁性層５上に形成される記録層６と
が交換結合しないように設けられるものであり、例えば
高周波スパッタリング等によって、読み出し補助層４上
に形成されたＳｉＮ膜等の非磁性膜よりなる。
【００２９】記録層６は、情報を記録保持する層であ
り、本発明を適用した光磁気記録媒体においては、この
記録層６が、飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平
行である記録材料よりなる第１の層６ａと、室温におい
ては飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが反平行であ
り、読み出し層３が面内磁化状態から垂直磁化状態へと
変化する読み出し温度近傍においては、飽和磁化の向き
と副格子磁化の向きとが平行となる記録材料よりなる第
２の層６ｂとを有する複数層構造となっている。
【００３０】第１の層６ａを構成する記録材料として
は、ＴｂＦｅＣｏ系合金の室温以下に補償温度を持つ組
成が好適である。このような記録材料で記録層６の第１
の層６ａを構成すれば、記録ノイズを低くすることが可
能となる。なお、従来の光磁気記録媒体においては、記
録層が、このＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなるもの
が一般的である。
【００３１】また、第２の層６ｂを構成する記録材料と
しては、第１の層６ａと交換結合して、第１の層６ａの
副格子磁化の方向に当該第２の層６ｂの副格子磁化の方
向が揃うように、磁気異方性の比較的弱いＧｄＦｅＣｏ
系合金が好適である。
【００３２】なお、記録層６の第２の層６ｂを構成する
記録材料としては、そのキュリー温度Ｔｃ２が第１の層
６ａを構成する記録材料のキュリー温度Ｔｃ１よりも高
い材料を用いることが望ましい。このように、記録層６
の第２の層６ｂを構成する記録材料として、第１の層６
ａを構成する記録材料よりもキュリー温度が高い材料を
用いるようにすれば、第１の層６ａのキュリー温度Ｔｃ
１の近傍においても、記録層６全体としては比較的大き
な飽和磁化を持つことになる。したがって、第１の層６
ａのキュリー温度Ｔｃ１の近傍においても、記録層６か
ら漏れ磁界を発生させることができ、記録マークの転写
を適切に行うことができる。
【００３３】これら第１の層６ａと第２の層６ｂは、例
えば直流スパッタリング等によって、非磁性層５上に順
次成膜される。具体的には、例えば、先ず、非磁性層５
上に、ＧｄＦｅＣｏ系合金アモルファス薄膜よりなる第
２の層６ｂが形成され、次に、この第２の層６ｂ上に、
ＴｂＦｅＣｏ系合金のアモルファス薄膜よりなる第１の
層６ａが形成される。なお、これら第１の層６ａと第２
の層６ｂとの成膜順序は逆でも良く、非磁性層５上にＴ
ｂＦｅＣｏ系合金のアモルファス薄膜よりなる第１の層
６ａを形成した後に、この第１の層６ａ上に、ＧｄＦｅ
Ｃｏ系合金アモルファス薄膜よりなる第２の層６ｂを形
成するようにしてもよい。
【００３４】透明誘電体層７は、例えば高周波スパッタ
リング等によって、記録層６上に形成されたＳｉＮ膜等
よりなる。
【００３５】熱拡散層８は、冷却時における読み出し層
３と記録層６との温度変化に明確な差を付与するために
設けられるものであり、例えば直流スパッタリング等に
よって、透明誘電体層７上に形成されたＡｌ合金膜等よ
りなる。
【００３６】以上のように構成される本発明を適用した
光磁気記録媒体では、記録層６が、飽和磁化の向きと副
格子磁化の向きとが平行である記録材料よりなる第１の
層６ａと、室温においては飽和磁化の向きと副格子磁化
の向きとが反平行であり、読み出し温度近傍においては
飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平行となる記録
材料よりなる第２の層６ｂとを有する複数層構造となっ
ているので、従来の光磁気記録媒体と比較して、記録層
６の飽和磁化が、読み出し温度近傍においては高く、そ
れよりも低い温度範囲においては低くなる。その結果、
本発明を適用した光磁気記録媒体では、空間分解能の低
下を招くことなく、記録マークの転写力の向上が図られ
ている。
【００３７】以下、この点について更に詳しく説明す
る。
【００３８】読み出し層３の飽和磁化（Ｍｓ）と温度と
の関係を図２に示す。読み出し層３は、室温においては
飽和磁化が高く、面内磁気異方性が優位な面内磁化状態
となっている。そして、温度が上昇して磁気補償温度
（Ｔcomp）に近づいていくと次第に飽和磁化が低くなっ
て、所定の温度（例えば４５０Ｋ）で垂直磁気異方性が
優位な垂直磁化状態へと変化する。この読み出し層３が
面内磁化状態から垂直磁化状態へと変化する温度を読み
出し温度（Ｔｒ）という。読み出し層３の飽和磁化は、
温度が磁気補償温度を超えると再び高くなるが、キュリ
ー温度（Ｔｃｒ）を超えると再びゼロになる。
【００３９】再生時には、このような読み出し層３に対
して再生用の光ビームが照射される。再生用の光ビーム
は、スポット中心の温度が上記読み出し温度を超えるよ
うなパワーで読み出し層３に照射される。そして、読み
出し層３は、この再生用光ビームの照射によって、再生
用光ビームが照射された箇所の温度が上昇することにな
る。この再生用光ビームは、集光レンズにより回折限界
まで絞り込まれた状態で読み出し層３に照射されるた
め、その光強度分布が図３に示すようなガウス分布とな
る。このため、読み出し層３の読み出し温度を超えるま
で温度が上昇した領域Ｒ１は、再生用光ビームのスポッ
トが形成された領域Ｒ２よりも狭い領域となる。
【００４０】読み出し層３の読み出し温度を超えて垂直
磁化状態となった部分には、記録層６からの漏れ磁界が
印加され、記録層６に記録された記録マークが転写され
ることになる。ここで、読み出し層３の読み出し温度を
超えるまで温度が上昇した領域Ｒ１は、上述したよう
に、再生用光ビームのスポットが形成された領域Ｒ２よ
りも狭い領域であるので、再生用光ビームのスポット径
よりも小さい記録マークから情報を読み出すことが可能
となり、記録密度の高密度化が実現されることになる。
【００４１】ところで、読み出し層３の垂直磁化状態と
なった部分に記録層６に記録された記録マークを適切に
転写するためには、記録層６が読み出し温度において十
分な飽和磁化を持ち、記録マークの転写に必要な漏れ磁
界を発生させることが必要である。
【００４２】ここで、従来の光磁気記録媒体の記録層、
すなわち、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる記録層
の飽和磁化（Ｍｓ）と温度との関係を図４に示す。Ｔｂ
ＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる記録層は、図４に示す
ように、読み出し温度（Ｔｒ）においても飽和磁化をあ
る程度高く維持できるような組成とされているが、読み
出し温度における飽和磁化が必ずしも充分であるとはい
えず、記録マークの転写が適切に行われない場合もあっ
た。特に、ＣＡＤ方式の磁気超解像では、記録マークの
マーク長によって転写力が異なり、マーク長の長い記録
マークの転写力が、マーク長の短い記録マークの転写力
に比べて弱くなる傾向にある。このため、マーク長の比
較的短い記録マークについては転写が行われても、マー
ク長の比較的長い記録マークの転写が適切に行われず
に、読み取りミスを冒してしまう場合があった。
【００４３】読み出し温度における記録層の飽和磁化を
高める手法としては、記録層の組成を変更し、希土類金
属の含有量を減らしてＴＭ−ｒｉｃｈにする、或いは、
記録層の厚さを厚くすることが考えられる。
【００４４】ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる記録
層において、希土類金属であるＴｂの含有量を変えた場
合の飽和磁化の変化の様子を図５に示す。ここで、記録
層の組成はＴｂxＦｅ(85-x)Ｃｏ15であり、ｘを２３、
２１、１９と変化させている。また、記録層の厚さ
（ｄ）は４０ｎｍで一定とした。なお、図５において、
縦軸は記録層の飽和磁化（Ｍｓ）と記録層の厚さ（ｄ）
との積を示し、横軸は絶対温度（ケルビン度）を示して
いる。ここで、読み出し温度は、４５０（Ｋ）付近であ
る。
【００４５】この図５から、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層
膜よりなる記録層では、Ｔｂの含有量を減らしてＴＭ−
ｒｉｃｈにすることで、読み出し温度における飽和磁化
が高められることが分かる。
【００４６】また、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりな
る記録層において、その厚さを変えた場合の飽和磁化の
変化の様子を図６に示す。ここで、記録層の組成はＴｂ
19Ｆｅ66Ｃｏ15であり、その厚さ（ｄ）を４０ｎｍ、５
０ｎｍ、６０ｎｍと変化させている。なお、図６におい
て、縦軸は記録層の飽和磁化（Ｍｓ）と記録層の厚さ
（ｄ）との積を示し、横軸は絶対温度（ケルビン度）を
示している。ここで、読み出し温度は、４５０（Ｋ）付
近である。
【００４７】この図６から、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層
膜よりなる記録層では、その厚さ（ｄ）を厚くすること
によっても、読み出し温度における飽和磁化が高められ
ることが分かる。
【００４８】しかしながら、以上のように、記録層をＴ
Ｍ−ｒｉｃｈにする、或いは、記録層の厚さを厚くする
ことで、読み出し温度における記録層の飽和磁化を高め
るようにした場合には、図５及び図６からも分かるよう
に、読み出し温度よりも低い温度範囲での記録層の飽和
磁化（Ｍｓ）も高められることになる。その結果、読み
出し温度が低温側にまで拡がって、読み出しエリアが拡
大し、空間分解能の低下を招いてしまうことになる。
【００４９】そこで、本発明を適用した光磁気記録媒体
においては、記録層６を、飽和磁化の向きと副格子磁化
の向きとが平行である記録材料よりなる第１の層６ａ
と、室温においては飽和磁化の向きと副格子磁化の向き
とが反平行であり、読み出し温度近傍においては飽和磁
化の向きと副格子磁化の向きとが平行となる記録材料よ
りなる第２の層６ｂとを有する複数層構造とすること
で、図７に示すように、記録層６の飽和磁化（Ｍｓ）が
読み出し温度においては高く、それよりも低い温度にお
いては低くなるようにした。これにより、本発明を適用
した光磁気記録媒体においては、空間分解能の低下を招
くことなく、記録マークの転写力の向上が図られること
になる。なお、図７中波線で示すグラフは、従来の光磁
気記録媒体の記録層、すなわち、ＴｂＦｅＣｏ系合金の
単層膜よりなる記録層の飽和磁化を示している。
【００５０】ここで、記録層６の第１の層６ａは、ＴＭ
−ｒｉｃｈの希土類・遷移金属（Ｒ−ＴＭ）合金、具体
的には、例えば、ＴｂＦｅＣｏ系合金で希土類金属であ
るＴｂの含有量を減らしたＴｂ19Ｆｅ66Ｃｏ15のアモル
ファス薄膜よりなる。このＴｂ19Ｆｅ66Ｃｏ15は、飽和
磁化の向きと副格子磁化Ｆｅの向きとが平行となる組成
である。ここで、副格子磁化とは副格子内でスピンが平
行に揃うことにより生じる磁化をいう。但し、アモルフ
ァスの場合、原子が格子を組んでいないので、副ネット
ワーク磁化と呼ぶ方が正確であるが、本明細書において
は、簡単のためにアモルファスの場合も副格子磁化と呼
ぶこととする。
【００５１】また、記録層６の第２の層６ｂは、ＲＥ−
ｒｉｃｈの希土類・遷移金属合金、具体的には、例え
ば、ＧｄＦｅＣｏ系合金で希土類金属であるＧｄの含有
量を多くしたＧｄ24Ｆｅ61Ｃｏ15のアモルファス薄膜
や、Ｇｄ26Ｆｅ59Ｃｏ15のアモルファス薄膜等よりな
る。このＧｄ24Ｆｅ61Ｃｏ15やＧｄ26Ｆｅ59Ｃｏ15は、
室温においては飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが
反平行であり、読み出し温度近傍においては飽和磁化の
向きと副格子磁化の向きとが平行となる組成である。
【００５２】ＧｄＦｅＣｏ系合金のアモルファス薄膜に
おいて、希土類金属であるＧｄの含有量を変えた場合の
飽和磁化の変化の様子を図８に示す。ここで、ＧｄＦｅ
Ｃｏ系合金の組成はＧｄxＦｅ(85-x)Ｃｏ15であり、ｘ
を２２、２４、２６と変化させている。また、ＧｄＦｅ
Ｃｏ系合金アモルファス薄膜の膜厚（ｄ）は２０ｎｍで
一定とした。なお、図８において、縦軸はＧｄＦｅＣｏ
系合金アモルファス薄膜の飽和磁化（Ｍｓ）とＧｄＦｅ
Ｃｏ系合金アモルファス薄膜の膜厚（ｄ）との積を示
し、横軸は絶対温度（ケルビン度）を示している。
【００５３】この図８から、ＧｄＦｅＣｏ系合金のアモ
ルファス薄膜においては、Ｇｄの含有量を多くしてＲＥ
−ｒｉｃｈにすることで、室温においては飽和磁化の向
きと副格子磁化の向きとが反平行であり、読み出し温度
近傍においては飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが
平行となることが分かる。なお、室温は２９５（Ｋ）付
近であり、読み出し温度は４５０（Ｋ）付近である。
【００５４】以上のような第１の層６ａと第２の層６ｂ
とを有する複数層構造の記録層６は、その飽和磁化が、
従来の光磁気記録媒体におけるＴｂＦｅＣｏ系合金の単
層膜よりなる記録層と比較して、読み出し温度近傍にお
いては高く、それよりも低い温度範囲においては低くな
る。
【００５５】以上のような第１の層６ａと第２の層６ｂ
とを有する複数層構造の記録層６の飽和磁化の変化の様
子を、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる記録層の飽
和磁化の変化の様子と合わせて図９に示す。
【００５６】ここで、記録層６の第１の層６ａはＴｂ19
Ｆｅ66Ｃｏ15のアモルファス薄膜よりなり、第２の層６
ｂはＧｄ24Ｆｅ61Ｃｏ15のアモルファス薄膜、或いは、
Ｇｄ26Ｆｅ59Ｃｏ15のアモルファス薄膜よりなる。ま
た、記録層６の第１の層６ａの厚さは４０ｎｍ、第２の
層の厚さ６ｂは２０ｎｍであり、記録層６全体の厚さは
６０ｎｍとなっている。また、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単
層膜よりなる記録層の組成はＴｂ19Ｆｅ66Ｃｏ15であ
り、その厚みは４０ｎｍである。なお、図９において、
縦軸はこれら記録層の飽和磁化（Ｍｓ）とその膜厚
（ｄ）との積を示し、横軸は絶対温度（ケルビン度）を
示している。
【００５７】この図９から分かるように、ＴＭ−ｒｉｃ
ｈの希土類・遷移金属合金よりなる第１の層６ａと、Ｒ
Ｅ−ｒｉｃｈの希土類・遷移金属合金よりなる第２の層
６ｂとを有する複数層構造の記録層６は、その飽和磁化
が、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる記録層と比較
して、読み出し温度近傍においては高く、それよりも低
い温度範囲である室温近傍においては低くなっている。
なお、室温は２９５（Ｋ）付近であり、読み出し温度は
４５０（Ｋ）付近である。
【００５８】以上詳細に説明したように、本発明を適用
した光磁気記録媒体は、記録層６の飽和磁化が、読み出
し温度近傍においては高く、それよりも低い温度範囲に
おいては低くなるので、空間分解能の低下を招くことな
く、記録マークの転写力が向上することになる。
【００５９】
【実施例】本発明の効果を確認すべく、実際に、本発明
を適用した光磁気記録媒体（実施例１，実施例２）を作
製して、その記録再生特性を評価した。また、比較対照
として、記録層がＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる
光磁気記録媒体（比較例）を作製し、その記録再生特性
を合わせて評価した。
【００６０】光磁気記録媒体の作製 先ず、ポリカーボネートを射出成形して、厚さ１．２ｍ
ｍのディスク状の基板１を作製した。この基板１を射出
成形する際には、グルーブに対応した凹凸パターンを有
するスタンパを用いて、基板１にグルーブがスパイラル
状に形成されるようにした。そして、この基板１上に、
高周波スパッタリングによって、膜厚が９０ｎｍのＳｉ
Ｎ膜を形成し、透明誘電体層２とした。
【００６１】次に、直流スパッタリングによって、透明
誘電体層２上に膜厚が２０ｎｍのＧｄ31Ｆｅ54Ｃｏ15の
アモルファス薄膜を形成し、読み出し層３とした。更
に、この読み出し層３上に、直流スパッタリングによっ
て、膜厚が１０ｎｍのＧｄ11Ｆｅ89のアモルファス薄膜
を形成し、読み出し補助層４とした。
【００６２】次に、高周波スパッタリングによって、読
み出し補助層４上に膜厚が５ｎｍのＳｉＮ膜を形成し、
非磁性層５とした。
【００６３】そして、非磁性層６上に、直流スパッタリ
ングによって、記録層６を形成した。ここで、比較例の
光磁気記録媒体では、非磁性層６上に膜厚が４０ｎｍの
Ｔｂ19Ｆｅ66Ｃｏ15アモルファス薄膜を形成し、これを
記録層とした。また、実施例１の光磁気記録媒体では、
非磁性層６上に膜厚が２０ｎｍのＧｄ24Ｆｅ61Ｃｏ15ア
モルファス薄膜を形成してこれを第２の層６ｂとし、更
に、第２の層６上に膜厚が４０ｎｍのＴｂ19Ｆｅ66Ｃｏ
15アモルファス薄膜を形成してこれを第１の層６ａとし
た。そして、これら第１の層６ａ及び第２の層６ｂの積
層膜を記録層６とした。また、実施例２の光磁気記録媒
体では、非磁性層６上に膜厚が２０ｎｍのＧｄ26Ｆｅ59
Ｃｏ15のアモルファス薄膜を形成してこれを第２の層６
ｂとし、更に、第２の層６上に膜厚が４０ｎｍのＴｂ19
Ｆｅ66Ｃｏ15アモルファス薄膜を形成してこれを第１の
層６ａとした。そして、これら第１の層６ａ及び第２の
層６ｂの積層膜を記録層６とした。
【００６４】次に、高周波スパッタリングによって、記
録層６上に膜厚が２５ｎｍのＳｉＮ膜を形成し、透明誘
電体層７とした。そして、最後に、直流スパッタリング
によって、透明誘電体層７上に膜厚が４０ｎｍのＡｌ合
金膜を形成し、熱拡散層８とした。
【００６５】以上の工程を経て、実施例１、実施例２、
比較例の各光磁気記録媒体を完成させた。これらの光磁
気記録媒体は、トラックピッチが０．６５μｍであり、
グルーブが形成された部分と、隣接するグルーブ間のラ
ンドの部分との双方に情報が書き込まれるランドグルー
ブ記録に対応した記録媒体である。
【００６６】記録再生特性の評価 以上のようにして作製された各光磁気記録媒体を線速度
が９．５ｍ／ｓとなるように回転操作して、−２４ｋＡ
／ｍの記録磁界を印加しながら、ランドの部分に、最短
マーク長が０．４μｍの（１−７）変調のランダム信号
を記録した。そして、これら光磁気記録媒体を同様の線
速度で回転操作して、＋８ｋＡ／ｍの再生磁界を印加し
ながら、記録された信号を再生し、記録時及び再生時に
おけるバイトエラーレート（ＢＥＲ）を測定した。
【００６７】ここで、記録時及び再生時におけるバイト
エラーレートは、記録用光ビームのパワーや再生用光ビ
ームのパワーに依存する。そこで、記録用光ビームのパ
ワーや再生用光ビームのパワーに対するバイトエラーレ
ートの分布を調べたところ、図１０乃至図１２に示すよ
うな結果が得られた。図１０は、実施例１の光磁気記録
媒体におけるバイトエラーレートと記録用及び再生用光
ビームのパワーとの関係を示しており、図１１は、実施
例２の光磁気記録媒体におけるバイトエラーレートと記
録用及び再生用光ビームのパワーとの関係を示してお
り、図１２は、比較例の光磁気記録媒体におけるバイト
エラーレートと記録用及び再生用光ビームのパワーとの
関係を示している。なお、図１０乃至図１２において、
縦軸は再生用光ビームのパワー（Ｐｒ）を示し、横軸は
記録用光ビームのパワー（Ｐｗ）を示している。
【００６８】これら図１０乃至図１２から明らかなよう
に、実施例１の光磁気記録媒体及び実施例２の光磁気記
録媒体においては、比較例の光磁気記録媒体に比べて、
バイトエラーレートの非常に低い記録再生条件、すなわ
ち、読み取りミスを冒すことなく情報を適切に読み取る
ことができる記録再生条件（記録用及び再生用光ビーム
のパワー）の領域が大幅に増加している。このことか
ら、実施例１の光磁気記録媒体及び実施例２の光磁気記
録媒体においては、記録マークの転写力が向上している
ことが分かる。
【００６９】また、各光磁気記録媒体を線速度が９．５
ｍ／ｓとなるように回転操作して、−２４ｋＡ／ｍの記
録磁界を印加しながら、最適なパワーの記録用光ビーム
を照射して最短マーク長の記録マークを連続で記録し、
これら光磁気記録媒体を同様の線速度で回転操作して、
＋８ｋＡ／ｍの再生磁界を印加しながら、最適なパワー
の再生用光ビームを照射してこの記録マークを読み出し
た場合のＣ／Ｎを測定したところ、比較例の光磁気記録
媒体におけるＣ／Ｎは４６．５ｄＢであったのに対し、
実施例１の光磁気記録媒体におけるＣ／Ｎは４６．８ｄ
Ｂであり、実施例２の光磁気記録媒体におけるＣ／Ｎは
４７．３ｄＢであった。このことから、実施例１の光磁
気記録媒体及び実施例２の光磁気記録媒体においては、
比較例の光磁気記録媒体と比較して、最高周波数での信
号振幅を減少させない、すなわち、空間分解能の低下を
招かないことが分かる。
【００７０】以上の結果から、本発明を適用した実施例
１の光磁気記録媒体及び実施例２の光磁気録媒体では、
空間分解能の低下を招くことなく、記録マークの転写力
の向上が図られることが分かった。
【００７１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光磁気記録媒体においては、情報を記録保持する記録
層が、飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平行であ
る記録材料よりなる第１の層と、室温においては飽和磁
化の向きと副格子磁化の向きとが反平行であり、読み出
し温度近傍においては飽和磁化の向きと副格子磁化の向
きとが平行となる記録材料よりなる第２の層とを有する
複数層構造となっているので、記録層の飽和磁化が、読
み出し温度近傍においては単層で構成される記録層の飽
和磁化よりも高く、それよりも低い温度範囲においては
単層で構成される記録層の飽和磁化よりも低くなる。し
たがって、この光磁気記録媒体は、空間分解能の低下を
招くことなく、記録マークの転写力の向上を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光磁気記録媒体の構成を示す
断面図である。
【図２】読み出し層の飽和磁化と温度との関係を示す図
である。
【図３】再生用光ビームの温度分布を示す図である。
【図４】従来の光磁気記録媒体の記録層の飽和磁化と温
度との関係を示す図である。
【図５】ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる記録層に
おいて、希土類金属であるＴｂの含有量を変えた場合の
飽和磁化の変化の様子を示す図である。
【図６】ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よりなる記録層に
おいて、厚さを変えた場合の飽和磁化の変化の様子を示
す図である。
【図７】本発明を適用した光磁気記録媒体の記録層の飽
和磁化と温度との関係を、従来の光磁気記録媒体の記録
層と合わせて示す図である。
【図８】ＧｄＦｅＣｏ系合金のアモルファス薄膜におい
て、希土類金属であるＧｄの含有量を変えた場合の飽和
磁化の変化の様子を示す図である。
【図９】本発明を適用した光磁気記録媒体の記録層の飽
和磁化の変化の様子を、ＴｂＦｅＣｏ系合金の単層膜よ
りなる記録層の飽和磁化の変化の様子と合わせて示す図
である。
【図１０】実施例１の光磁気記録媒体におけるバイトエ
ラーレートと記録用及び再生用光ビームのパワーとの関
係を示す図である。
【図１１】実施例２の光磁気記録媒体におけるバイトエ
ラーレートと記録用及び再生用光ビームのパワーとの関
係を示す図である。
【図１２】比較例の光磁気記録媒体におけるバイトエラ
ーレートと記録用及び再生用光ビームのパワーとの関係
を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板、 ２ 透明誘電体膜、 ３ 読み出し層、
４ 読み出し補助層、５ 非磁性層、 ６ 記録層、
６ａ 第１の層、 ６ｂ 第２の層、 ７透明誘電体
層、 ８ 熱拡散層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 室温においては面内磁気異方性が優位な
    面内磁化状態であり、温度上昇に伴い垂直磁気異方性が
    優位な垂直磁化状態となる読み出し層と、情報を記録保
    持する記録層とを備え、上記読み出し層と記録層とが交
    換結合しないように上記読み出し層と記録層との間に非
    磁性膜が挟み込まれてなる光磁気記録媒体において、 上記記録層が、互いに組成の異なる第１の層と第２の層
    とを有し、上記第１の層は、飽和磁化の向きと副格子磁
    化の向きとが平行である記録材料よりなり、上記第２の
    層は、室温においては飽和磁化の向きと副格子磁化の向
    きとが反平行であり、上記読み出し層が面内磁化状態か
    ら垂直磁化状態へと変化する読み出し温度近傍において
    は、飽和磁化の向きと副格子磁化の向きとが平行となる
    記録材料よりなることを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】 上記第１の層を構成する記録材料のキュ
    リー温度をＴｃ１とし、上記第２の層を構成する記録材
    料のキュリー温度をＴｃ２としたときに、Ｔｃ１＜Ｔｃ
    ２の関係がなりたつことを特徴とする請求項１記載の光
    磁気記録媒体。
  3. 【請求項３】 上記第１の層がＴｂＦｅＣｏ系合金のア
    モルファス薄膜よりなり、上記第２の層がＧｄＦｅＣｏ
    系合金のアモルファス薄膜よりなることを特徴とする請
    求項１記載の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項４】 上記読み出し層と上記記録層との間に、
    上記読み出し温度における上記読み出し層の状態変化を
    急峻にするための読み出し補助層が設けられていること
    を特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
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