JP2001229589A - 光磁気記録媒体及び光磁気記録装置 - Google Patents

光磁気記録媒体及び光磁気記録装置

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JP2001229589A JP2000038448A JP2000038448A JP2001229589A JP 2001229589 A JP2001229589 A JP 2001229589A JP 2000038448 A JP2000038448 A JP 2000038448A JP 2000038448 A JP2000038448 A JP 2000038448A JP 2001229589 A JP2001229589 A JP 2001229589A
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light beam
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    • G11B2005/0021Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、記録トラック周辺の構造と材料を
検討し、信号再生時に磁壁が均一に、一斉に移動するよ
うな光磁気記録媒体を提案することを課題とする。ま
た、磁壁を均一に一斉に移動するような光磁気記録媒体
の熱磁気記録方法を提案することを課題とする。 【解決手段】 本発明では基板上に、一層以上の垂直磁
気異方性物質からなる層を含んだ磁性層を、少なくとも
有する記録トラックを収束光ビームで走査することで加
熱すると同時に、該加熱点に磁界を印加することで、該
記録トラックに磁壁で区別されるバンド状の磁区の列を
形成して情報信号を記録する光磁気記録媒体において、
該磁壁が該収束光ビーム進行方向前方が凸の湾曲した円
弧状の形状を有する光磁気記録媒体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は垂直磁気異方性物質
で構成された記録トラックを加熱手段によって走査する
と共に、記録トラックの加熱領域に磁界を印加すること
によって情報信号の記録を行う熱磁気記録方法及び、そ
れに用いられる光磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より磁気記録媒体に記録された情報
信号を再生する様々な方式が知られている。特に本願出
願人が特開平6―290496号公報に提案した磁壁移
動再生方式は、光磁気記録媒体の記録トラックに情報信
号が磁壁によって形成されており、この磁壁に駆動力を
作用させて高速で移動させ、その移動を検出することに
より情報信号の再生を行うことを特徴としており、非常
に高い記録密度で記載された情報信号を高分解能で再生
することを可能とするものである。以下光磁気記録媒体
への情報信号の記録方法、および磁壁移動再生方式によ
る情報信号の再生方法について説明する。
【0003】図10は光磁気記録媒体21の構成を示す
部分拡大図であり、(a)は縦断面図、(b)は平面図で
ある。ここで光磁気記録媒体21は、ポリカーボネート
等の透明な樹脂材料からなり帯状でグルーブGとランドL
が交互に並列形成された基板22、基板22上に形成さ
れ垂直磁気異方性物質からなる磁性層23、および紫外
線硬化樹脂からなる保護コート24から構成される。ラ
ンドL上に形成された磁性層23は、情報信号が記録さ
れる帯状の記録トラックRTを構成する。磁性層23は垂
直磁気異方性物質、例えばTb, Gd, Dy等の希土類とFe,C
o等の遷移金属からなる3層、すなわち磁壁移動層23
a、スイッチング層23b、および磁気記録層23cを積
層した構成とされる。ここで磁壁移動層23aは磁気記
録層23cよりも磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大き
い垂直磁気異方性膜であり、スイッチング層23bは磁
壁移動層23aおよび磁気記録層23cよりもキュリー温
度が低い垂直磁気異方性物質の膜であり、磁気記録層2
3cは垂直磁気異方性膜である。
【0004】また高パワーのレーザ光を局部的に照射し
て加熱する等の方法で、グルーブGの底面や側面上の磁
性層23の磁気特性は低下(例えば垂直磁気異方性を劣
化)させてある。これにより記録トラックRTとその両側
面の磁気特性を低下させた領域との磁気的結合は弱めら
れている。
【0005】次に記録装置によって上記の光磁気録媒体
21に情報信号を熱磁気記録する方法について説明す
る。記録装置は光ヘッド、磁気ヘッドおよび光磁気録媒
体21の駆動手段を備える。図8は情報信号の記録方法
を示した光磁気記録媒体21の部分拡大図であり、
(a)は横断面図、(b)は下面方向から見た平面図であ
る。情報信号を記録する際には光ヘッドは基板22を通
して記録トラックRTに加熱手段である高パワーの記録用
光ビーム27を収束して照射する。同時に駆動手段は光
磁気記録媒体21を駆動し、これにより記録用光ビーム
27は矢印Aで示す方向に記録トラックRTを走査する。
記録用光ビーム27の照射によって磁性層23の温度は
上昇し、記録用光ビーム27の照射領域の周辺には、図
中に等温線で示したような温度分布が形成される。ここ
で28は磁気記録層3cのキュリー温度にほぼ等しい温
度Tcの等温線である。
【0006】光ヘッドによる記録用光ビーム27の照射
と同時に、磁気ヘッドは記録用光ビーム27の照射領域
に情報信号に対応して方向が上下に変化する垂直磁界を
印加する。磁気記録層23cは等温線28の前部を通過
するとその温度がキュリー温度Tc以上となって磁化が消
失し、等温線28の後部を通過すると温度がTc以下とな
り、そのときに印加される磁界と同一方向の磁化を生じ
る。さらに等温線28の後部から遠ざかるにしたがって
温度は低下して保磁力が増大し、上記の磁化は固定され
る。このようにして記録トラックRTには、図8において
上下方向の矢印で示すように、印加される磁界の方向に
対応した上方向および下方向の磁化を有する磁化領域が
交互に配列して形成され、磁化領域と前後の磁化領域と
の境界部には、情報信号マークである磁壁W1, W2,
...., W6が形成される。これらの磁壁は等温線28の
後部に沿って形成されるので、その形状は記録用光ビー
ムの走査の方向(矢印A)とは逆の方向に凸状であるよ
うに湾曲した円弧状となる。また磁壁移動層23a、ス
イッチング層23b、磁気記録層23cは互いに交換結合
しているので、磁化および磁壁W1, W2, ...., W6は磁壁
移動層23aおよびスイッチング層23bにも転写形成さ
れる。
【0007】上記のような熱磁気記録方法は磁界変調記
録方式と呼ばれ、記録用光ビームの収束径よりも短い間
隔で磁壁を形成することができるので、高密度で情報信
号を記録するのに適している。次に再生装置によって上
記の光磁気記録媒体21から情報信号を再生する方法に
ついて説明する。再生装置は光ヘッドおよび光磁気記録
媒体21の駆動手段を備える。図9は磁壁移動再生方式
による情報信号の再生方法を示した光磁気記録媒体21
の部分拡大図であり、(a)は横断面図、(b)は下面方
向から見た平面図である。情報信号を再生する際には光
ヘッドは基板22を通して記録トラックRTに低パワーの
再生用光ビーム29を収束して照射する。同時に駆動手
段は光磁気記録媒体21を駆動し、これにより再生用光
ビーム29は記録トラックRTを矢印Aで示す方向に走査
する。再生用光ビーム29の照射によって磁性層23の
温度は上昇し、再生用光ビーム29の照射領域の周辺に
は、図中に等温線で示したような温度分布が形成され
る。ここで30はスイッチング層23bのキュリー温度
にほぼ等しい温度Tsの等温線であり、Xpは温度のピーク
位置を示す。後述するように記録トラックRTの磁壁移動
層23aにおいては、温度がTs以上である領域、すなわ
ち等温線30で囲まれた領域においてのみ磁壁が移動可
能であり、それ以外の領域においては磁壁の移動は不可
能である。
【0008】ここで再生用光ビーム29の照射領域から
十分に離れた位置においては、磁性層23の温度は低
く、この位置において磁壁移動層23a、スイッチング
層23b、磁気記録層23cは互いに交換結合しており、
磁気記録層23cに形成された磁化および磁壁は、スイ
ッチング層23b、磁壁移動層23aにも転写形成されて
いる。また温度分布はほぼ一様であるため、磁壁移動層
23aに転写された磁壁を移動させる駆動力は作用せ
ず、したがって磁壁は固定されている。しかし再生用光
ビーム29の照射領域に近づくにつれて磁性層23の温
度が上昇し、等温線30の前部を通過するとスイッチン
グ層23bの温度がTs以上となって磁化が消失する。こ
のため等温線30で囲まれた温度がTsよりも高い領域に
おいては磁壁移動層23a、スイッチング層23b、磁気
記録層23cの交換結合が切断され、また磁壁移動層2
3aは記録トラックRTの両側面の領域との磁気的な結合
が弱められているので、磁壁は拘束されることなく移動
が可能となる。しかも周囲の温度に勾配があるため、磁
壁にはより温度が高く、すなわちエネルギーの低い方向
への駆動力が作用する。このため等温線30の前部を通
過した磁壁(図9においてはW1)は、磁壁移動層23a
において矢印Bで示すように温度がピークである位置Xp
に向かって高速で移動する。なお図において移動前の磁
壁W1を破線で示す。この磁壁の移動に伴って一方向(図
示した例においては下方向)の磁化を有する磁化領域Me
xが伸長しながら形成される。なお磁気記録層23cは磁
壁移動度の小さい材料で構成されているから、磁気記録
層23cにおいては磁壁は移動しない。
【0009】このように磁壁W1, W2, ....., W6は次々
と等温線30の前部を通過する度に位置Xpに向かって移
動し、またその度に上方向および下方向の磁化を有する
伸長した磁化領域Mexが交互に形成される。この磁化領
域Mexからの再生用光ビーム29の反射光の偏光面は、
磁気光学効果(カー効果)のため、磁化領域Mexの磁化
の方向に応じて回転する。このような偏光面の回転を光
ヘッドによって検出する。この検出信号には磁壁の移動
に対応した信号の変化が含まれているので、情報信号マ
ークである磁壁を記録するべき情報信号に対応する位置
に形成しておけば、信号の変化のタイミングから情報信
号を再生することができるのである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以下上記の従来の磁界
変調記録方式および磁壁移動再生方式の組み合わせによ
る情報信号の記録再生における問題点について説明す
る。
【0011】図9により説明したように、磁壁移動再生
方式によれば磁壁は等温線30の前部を通過すると交換
結合による拘束がなくなって移動が可能となり、さらに
温度の勾配によって駆動力が作用することにより移動を
開始する。ところで図8に示したように、磁界変調記録
方式によれば磁壁は等温線28の後部に沿って形成され
るので、その形状は記録用光ビーム27の走査の方向
(矢印A)とは逆の方向に凸形状であるように湾曲した
円弧状となる。すなわち通常は記録用光ビームの走査方
向と再生用光ビームの走査の方向は同一であるから、形
成された磁壁の湾曲の方向は、図9に示した再生時の等
温線30の前部の湾曲の方向とは逆である。したがって
図9より理解されるように、情報再生時には磁壁はその
中央部分から徐々に等温線30の前部を通過し、最後に
両端部分が通過するのである。このため磁壁の全体が同
時に移動可能とはならず、また駆動力も全体に均一には
作用しないので、磁壁の移動開始時間が変動しやすい。
その結果検出信号のジッターが増大し、正確な情報信号
の再生ができなくなっていた。
【0012】また磁壁の形成間隔を短くした場合には、
磁壁の両端がまだ等温線30の前部を通過しないうち
に、後続の磁壁の中央部分が等温線30の前部を通過す
る。その結果連続する磁壁の移動に対応した信号の変化
を分離して検出することができなくなり、検出分解能が
低下していた。
【0013】以上より本発明は、記録トラック周辺の構
造と材料を検討し、信号再生時に磁壁が均一に、一斉に
移動するような光磁気記録媒体を提案することを目的と
する。また、磁壁を均一に一斉に移動するような光磁気
記録媒体の熱磁気記録方法を提案することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明では、基板上に、
一層以上の垂直磁気異方性物質からなる層を含んだ磁性
層を、少なくとも有する記録トラックを収束光ビームで
走査することで加熱すると同時に、該加熱点に磁界を印
加することで、該記録トラックに磁壁で区別されるバン
ド状の磁区の列を形成して情報信号を記録する光磁気記
録媒体において、該磁壁が該収束光ビーム進行方向前方
が凸の湾曲した円弧状の形状又は該収束光ビームの進行
方向に垂直に略直線状の形状である光磁気記媒体を提供
する。
【0015】本発明は磁気記録媒体上に形成され磁性材
料で構成された記録トラックを、加熱手段(例えば記録
用光ビーム)によって走査すると共に、記録トラックの
加熱領域に磁界を印加することによって記録トラックの
磁壁の列を形成した情報信号の記録を行う熱磁気記録方
法において、記録トラックを帯状に形成し、その延在方
向よりも両側面からの放熱が抑制される構造としたこと
によって、磁壁を加熱手段の走査の方向に垂直なほぼ直
線状又は、走査の方向に対して凸形状、すなわち従来技
術とは逆方向に湾曲した円弧状に形成することを特徴と
する。これにより磁壁の湾曲は、再生時に再生用光ビー
ムの照射によって磁気記録媒体に形成される等温線の前
部の湾曲の方向に一致し、従来技術における問題点を解
決することができる。
【0016】また、基板上に、一層以上の垂直磁気異方
性物質からなる層を含んだ熱伝導率K1の磁性層を、少
なくとも有する記録トラックを備え、該記録トラックを
収束光ビームで走査することで加熱すると同時に、該加
熱点に磁界を印加することで、該記録トラックに磁壁で
区別されるバンド状の磁区の列を形成して情報信号が記
録される光磁気記録媒体において、該記録トラックが複
数本互いに平行に存在し、それぞれの記録トラックが磁
気的及び空間的に分離されており、少なくとも該記録ト
ラック両側面を被覆する物質の熱伝導率K2がK2/K1≦
0.05であることを特徴とする光磁気記録媒体を提供
する。
【0017】従来法では、記録トラック間を磁気的に分
離するために光磁気記録媒体全面に成膜された磁性層に
記録再生用よりも強度が強い光ビームを照射し、磁性層
の組成及び構造を変化し、磁性を弱めることで磁気的な
分離を行なっていた。
【0018】しかし、従来法では、記録トラックの磁性
層と殆ど同じ熱伝導率を有する層が記録トラック間に残
留するために、記録トラックに情報を記録するための収
束光ビームを走査した際に、磁化が固定される領域(収
束光ビームの進行方向の後方)における温度分布が収束
光ビームの進行方向に対して凹型になってしまった。
【0019】本発明のように、各記録トラックを離間し
て配置し、さらに周囲(特に放熱が激しい記録トラック
側面部)を記録トラックの熱伝導率よりも小さい材料で
覆うことにより、記録トラックの側面部からの放熱を抑
えることが可能となり、さらに、記録トラックの両側面
からの放熱が抑制されるので、最も高温になる記録トラ
ック中央部から側面部に移動してきた熱が蓄熱され、記
録トラック上で図1(b)に示したような温度分布が得ら
れる。これにより磁化が固定される領域における温度分
布を収束光ビームの進行方向に対して垂直な方向に略直
線状としたり、さらには凸型とすることが可能となる。
【0020】本発明により記録時の磁壁の湾曲の方向
は、再生時に再生用光ビームの照射によって磁気記録媒
体に形成される等温線の前部の湾曲の方向に近づき、従
来技術における問題点であるジッターを低減することが
可能となる。
【0021】具体的には、記録トラックの両側面からの
熱の伝導拡散を抑制するためには、少なくとも、記録ト
ラックの両側面を十分に熱伝導率の低い樹脂製の保護コ
ート又は基板で被覆することが望ましい。この時、保護
コート又は基板の熱伝導率K2は、K2/K1≦0.05で
あることが望ましい。さらに、K2/K1≦0.03であれ
ばより一層好ましい。
【0022】本発明者らの検討によると保護コート又は
基板の熱伝導率K2は磁性層の熱伝導率の5%以下であ
れば、磁壁は収束光ビームの進行方向に対して垂直に略
直線状に形成され、その結果、信号再生において良好な
ジッター特性、を実現することが可能となる。また、熱
伝導率K2が磁性層の熱伝導率の3%以下であれば、磁
壁は収束光ビームの進行方向前方が凸型に形成され、再
生におけるジッター特性がより一層向上する。
【0023】情報記録時に、記録トラック上の温度分布
を収束光ビームの進行方向に垂直な方向に略直線状とし
たり、凸型とするためには、記録トラックの側面からの
放熱を抑えることが重要である。そのため、保護コート
層又は基板は、記録トラックの両側面を確実に被覆して
いることが望ましい。
【0024】また、保護コートは、記録トラックを構成
する磁性層を物理的刺激及び汚染より保護するものであ
るので記録トラック両側面に加えて、その他の表面を覆
っていても構わない。保護コート層の材料としては、ア
クリル系の紫外線硬化樹脂が好適である。
【0025】また、前記記録トラックの表面 及び/又
は 裏面がK1よりも大きな熱伝導率K4の熱伝導層で
被覆されていてもよい。
【0026】このとき、熱伝導層が成膜される面は表面
及び/又は 裏面に限られ、両側面には、磁性層の熱伝
導率より小さい熱伝導率を持つ物質が接触していなけれ
ばならない。記録トラックをこのような構造とすること
で、より一層記録トラック表面及び/又は裏面内での熱
拡散を速やかに行なうことができ、収束光ビーム照射に
より生じた温度分布を素早く解消し、本発明に必要な光
ビームの進行方向に凸型又は該光ビームの進行方向に垂
直に略直線状の温度分布を得ることができる。
【0027】熱伝導層は、記録トラックの表面又は裏面
のどちらか一方のみでも良いが、熱拡散を素早く行なう
ためには、両面(表面と裏面)に成膜することが望まし
い。
【0028】この熱伝導層としては、金属材料、例えば
Al、Au、Ag等の金属が好適である。また、この熱
伝導膜の膜厚は、磁性層上の膜(保護コート、誘電体
層)の光透過率と、熱伝導層の熱拡散性を考慮して決定
することが望ましい。
【0029】熱拡散性から言えば、熱伝導層の膜厚は1
0〜100nmが好適であり、100nm以下であれば光ビ
ーム照射時に磁性層の昇温を妨げることがなく、10nm
以上であれば、実用上許容できる範囲で素早く熱を拡散
することが可能である。
【0030】この範囲内でさらに、上述の光透過率を勘
案して熱拡散層の膜厚を決定することが望ましい。
【0031】また、本発明の他の構成としては、基板上
に、一層以上の垂直磁気異方性物質からなる層を含んだ
熱伝導率K1の磁性層を、少なくとも有する記録トラッ
クを備え、該記録トラックを収束光ビームで走査するこ
とで加熱すると同時に、該加熱点に磁界を印加すること
で、該記録トラックに磁壁で区別されるバンド状の磁区
の列を形成して情報信号が記録される光磁気記録媒体に
おいて、該記録トラックが複数本互いに平行に存在し、
それぞれの記録トラックが磁気的及び空間的に分離され
ており、(1)少なくとも該記録トラック両側面を覆う
物質が熱伝導率K3の非磁性の無機材料からなる誘電体
層であり、(2)K3<K1であり、(3)該記録トラ
ックの幅をWtとし、該記録トラックの側面における誘
電体層の張り出しをWdとした時、Wd/Wt≦0.2
5かつWd≧10nmであり、(4)両側面を該誘電体層に被
覆された記録トラック及び該誘電体層からなる構造が熱
伝導率K2’の物質により被覆されており、(5)該K
2’がK2’/K1≦0.05である、ことを特徴とす
る光磁気記録媒体であっても良い。
【0032】本発明のもう一つの構成としては、上述の
ように磁性層と磁性層の側面を被覆する誘電体層と、そ
の誘電体層と磁性層が全て保護コートまたは基板により
被覆されるものが挙げられる(図7、11参照)。
【0033】特にこのような誘電体層はスパッタリング
法により緻密に形成することができるので、前述のよう
に紫外線硬化樹脂材料から成る保護コートで直接記録ト
ラックの両側面を被覆するよりも高い保護効果を得るこ
とができ、光磁気記録媒体の耐久性を向上することがで
きる。
【0034】誘電体層付きの磁性層を覆うように光磁気
記録媒体の全面を被覆する保護コートの熱伝導率K2’
は上述のようにK2’/K1≦0.05の関係を満たす
ことが望ましい。より望ましくは、K2’/K1≦0.0
3、である。
【0035】この構成では、記録トラック側面は、張り
出しがWd/Wt≦0.25かつWd≧10nmに制限されて
いる誘電体層によって覆われている。
【0036】ここで、記録トラックの側面における誘電
体層の張り出しWdとは、図11に示すように、磁性層3
の厚さの中心である高さ(直線Cで示す。)において磁
性層3の側面を覆う誘電体層の厚さである。
【0037】Wd/Wt≦0.25かつWd≧10nmとする
ことで磁性層の腐食を十分に防止し、かつ、記録トラッ
クの側面からの放熱を抑えることができる。
【0038】誘電体層の熱伝導率K3はK1未満である
ことが望ましい。誘電体層は前述した保護コートと同様
に記録トラックの両側面を被覆するにも係わらず、熱伝
導率に関する制限が緩やかになっている。これは、誘電
体層については記録トラックを構成する磁性層を物理的
刺激及び汚染より保護する性能及び光学的な特性を優先
させたためである。しかし誘電体層に構造的な制約を加
えれば上記保護の効果と記録トラックの両側面からの熱
の伝導拡散の抑制の効果を両立させることができる。具
体的には、誘電体層は記録トラックの側面での張り出し
のサイズWdに制限が加えられており、これにより、余計
な放熱を抑えるようになっている。さらに、誘電体層で
側面を被覆された記録トラックは厳しく熱伝導率が抑制
された保護コート又は基板により表面が被覆されてい
る。
【0039】これが誘電体層の熱伝導率K3にかせられる
条件が保護コート又は基板よりも緩やかな理由である。
誘電体層の熱伝導率の条件が緩いといっても、記録トラ
ックの側面からの放熱を抑えることが本発明の重要な課
題であるので、誘電体層としては、選択可能な材料の中
からできるだけ熱伝導率が小さいものを選択することが
望ましい。
【0040】また、前記誘電体層が、前記記録トラック
及び前記記録トラックの表面 及び/又は 裏面を被覆す
る熱伝導層とからなる構造を被覆し、さらに該記録トラ
ック間の間隙とを連続して被覆していてもよい。
【0041】このように誘電体層で記録トラックを完全
に覆うことで、磁性層の腐食を抑えることができ、光磁
気記録媒体の耐用時間を長くすることが可能となる(図
7)。
【0042】また、誘電体層は再生記録用の収束光ビー
ムの透過を妨げる材料および膜厚であってはならない。
具体的には、ZnS、SiO2、SiN等が望ましい。また膜厚
は、磁性層上の膜(保護コート、誘電体層)の光透過率
を勘案して決定することが望ましい。上述のように磁性
層上の膜を通して収束光ビームを照射した時の光の透過
率が70%以上となるように全体を調整して誘電体層の
膜厚を決定することが望ましい。
【0043】さらに、前記磁性層と磁性層の側面を被覆
する誘電体層と、その誘電体層と磁性層が全て保護コー
ト又は基板により被覆された構造を有する光磁気記録媒
体において、前記記録トラックの表面 及び/または 裏
面がK1よりも大きな熱伝導率K4の熱伝導層で被覆さ
れている構造であっても良い。
【0044】また、前記磁性層と磁性層の側面を被覆す
る誘電体層と、その誘電体層と磁性層が全て保護コート
により被覆された構造を有する光磁気記録媒体におい
て、前記誘電体層が、前記記録トラックの全表面(両側
面、表面及び裏面)と記録トラック間の間隙とを連続し
て被覆していることを特徴とする光磁気記録媒体を提供
する。
【0045】上記の磁性層と熱伝導層と誘電体層と保護
コートを有する光磁気記録媒体の諸元を図7の構造の光
磁気記録媒体を例にとって示す。
【0046】磁性膜3を構成する物質の熱伝導率K1:12
J・m-1・s-1・K-1 保護コート4を構成する紫外線硬化
樹脂及び基板2を構成するポリカーボネートの熱伝導率
(K2’):0.2J・m-1・s-1・K-1 誘電体層6の構成材
料SiNの熱伝導率(K3):1.5J・m-1・s-1・K-1 熱伝導層5の構成材料AlTiの熱伝導率K4:80J・m-1・s
-1・K-1 誘電体層の張り出し(記録トラックRTの両側面において
誘電体層6が記録トラックRTを覆う厚さ)Wd:0.05
μm、 記録トラックRTの幅Wt:0.5μm また、本発明は、該磁壁は該収束光ビームの進行方向に
垂直な方向に略直線状に形成されることを特徴とする前
記光磁気記録媒体を提供する。
【0047】また、本発明は、該磁壁は該収束光ビーム
の進行方向前方が凸に湾曲した円弧状に形成されること
を特徴とする光磁気記録媒体を提供する。
【0048】情報記録の際に、磁壁をこのような形状と
することで、信号再生時のジッターを低減することがで
き、光磁気記録媒体の記録密度を上げることが可能とな
った。
【0049】また、本発明は、前記光磁気記録媒体に設
けられた記録トラックを収束光ビームで走査することで
加熱すると同時に、該加熱点に磁界を印加することで、
磁壁を該収束光ビームの進行方向に垂直な方向に略直線
状に形成することによって情報信号を記録する光磁気記
録装置を提供する。
【0050】また、本発明は、前記光磁気記録媒体に設
けられた記録トラックを収束光ビームで走査することで
加熱すると同時に、該加熱点に磁界を印加することで、
磁壁を該収束光ビームの進行方向前方が凸の湾曲した円
弧状に形成することによって情報信号を記録する光磁気
記録装置を提供する。
【0051】本発明は、光磁気記録媒体に熱磁気記録を
行なう際に、収束光ビームの進行方向前方が凸型となる
磁壁もしくは収束光ビームの進行方向に垂直な方向に略
直線状の磁壁により記録を行なう熱磁気記録装置を提供
する。
【0052】また、記前記記録トラックが前記収束光ビ
ームの照射領域長Dを走査速度vで通過するために要す
る時間をt(=D/v)としたとき、 1×10-4 ≧ t×K1 ≧ 4×10-6(J・m-1
K-1) を満たすことが望ましい。
【0053】ここで、照射領域長Dとは、収束光ビーム
のエネルギー密度が最高点の1/e 2までに減少する領
域の収束光ビームの走査方向における長さである。
【0054】情報トラックに記録を行なう際には、記録
用収束光ビーム進行方向の後方における記録トラックの
温度分布が磁壁の形状に大きな影響を与える。この際、
後方の記録トラックの温度分布が、収記録用束光ビーム
の進行方向に垂直な方向に直線状又は凸型でなければな
らない。
【0055】記録用収束光ビームの後方においてこのよ
うな温度分布を得るためには、記録用収束光ビームの進
行方向後方において熱拡散が記録トラックの温度を決定
する必要がある。この状態を得るには、収束光ビームの
走査速度を小さくしてやれば良い。
【0056】逆に、情報トラックの再生を行なう場合に
は、再生用収束光ビームの進行方向前方の温度分布が大
きく影響する。この部分における温度分布が凸型である
必要がある。このような温度分布を得るためには、再生
用収束光ビームの進行方向前方で、再生用収束光ビーム
エネルギー分布が記録トラックの温度を決定する必要が
ある。このような状態を得るには、収束光ビームの走査
速度を大きくすれば良い。そのため、情報の記録と再生
を同一走査速度で行なうためには、記録トラックの構成
材料の熱伝導率K1に応じて、走査速度vを調整する必要
がある。
【0057】この収束光ビームの走査速度vは、記録ト
ラックの熱伝導率K1との関係で決定されるが、特にt
×K1(=D×K1/v)を4×10-6J・m-1・K-1以上
で1×10-4J・m-1・K-1以下とすることが望ましい。
さらに以下の値であればより望ましい。
【0058】5×10-5 ≧ t×K1 ≧ 8×10
-6(J・m-1・K-1) ここで、tは、収束光ビームがその照射領域長Dを走査
速度vで移動するのに要する時間である。
【0059】もしt×K1が前記上限値以下であれば、情
報再生時に収束光ビームの前方の記録トラックの温度分
布が収束光ビームのエネルギー密度により決定されるた
め、温度分布を収束光ビームの進行方向前方に凸とする
ことが出来る。また、t×K1が前記下限値以上であれ
ば、情報記録時に収束光ビームの後方の記録トラックの
温度分布は熱拡散により決定されるので、温度分布を収
束光ビームの進行方向に垂直な方向に略直線状又は前方
に凸とすることが可能となる。
【0060】例えば上記の熱伝導率K1、記録用光ビーム
の照射領域長D、記録用光ビームの走査速度(光磁気記
録媒体の線速度)v、記録用光ビームの照射領域を通過
する時間tの望ましい値の一例は次の通りである。
【0061】磁性膜を構成する物質の熱伝導率K1:12J
・m-1・s-1・K-1 記録用光ビームの照射領域長D:0.
8μm 記録用光ビームの走査速度v:1m/s 記録用光ビームの照射領域を通過する時間t:0.8μs なお、以上の説明において、熱伝導率はすべて温度30
0Kにおける値であるとする。
【0062】
【発明の実施の形態】以下本発明による熱磁気記録方法
を用いて磁気録媒体に情報信号を記録する方法について
説明する。
【0063】図5は本発明の請求項2に対応する磁気記
録媒体の構成の一例を示す部分拡大図であり、(a)は
縦断面図、(b)は平面図である。ここで光磁気記録媒
体1はポリカーボネート等の透明な樹脂材料からなり、
射出形成等で作成される。
【0064】基板2には、帯状で同じ幅を有するグルー
ブGとランドLが交互に並列して存在し、基板2上には垂
直磁気異方性物質からなる磁性層3、および紫外線硬化
樹脂からなる保護コート4が存在する。
【0065】グルーブGおよびランドLに形成された磁性
層3は、共に情報信号が記録される帯状の記録トラック
RTを構成する。磁性層3は垂直磁気異方性物質、例え
ば、Tb, Gd, Dy等の希土類とFe, Co等の遷移金属からな
る3層、すなわち磁壁移動層3a、スイッチング層3b、
および磁気記録層3cを積層した構成とされる。
【0066】ここで磁壁移動層3aは磁気記録層3cより
も磁壁磁力が小さく磁壁移動度が大きい垂直磁気異方性
膜であり、スイッチング層3bは磁壁移動層3aおよび磁
気記録層3cよりもキュリー温度が低い垂直磁気異方性
物質の膜であり、磁気記録層3cは垂直磁気異方性膜で
ある。
【0067】これら3層の磁性層は異方性のスパッタリ
ング法で成膜されており、磁性層はグルーブGの側壁に
は形成されず、グルーブGの底面とランドLの上面にの
み形成される。
【0068】このようにして磁性層が存在しないグルー
ブGの側壁により、記録トラックRTとその両隣の記録ト
ラックRTは空間的にも磁気的にも分離している。
【0069】さらに記録トラックRTの両側面を被覆する
基板2および保護コート4の構成材料は、磁性層3を構
成する物質よりもその熱伝導率が小さい。
【0070】上述のように保護コート4および基板2の
熱伝導率は垂直磁気異方性物質の熱伝導率の5%以下で
あることが望ましい。さらに3%以下であればなお一層
好ましい。このように記録トラックRTの両側面には、そ
の熱伝導率が磁性層3を構成する物質の熱伝導率以上で
ある部材は連結されず、記録トラックRTの両側面をその
熱伝導率が磁性層3を構成する物質の熱伝導率よりも小
さい材料のみで構成したことにより、記録トラックRTは
その延在方向よりも、記録トラックRTの両側面からの熱
の流出が抑制される構造とされる。
【0071】なお、保護コート4としては、紫外線硬化
樹脂、粘着シート等が用いられる。また図6も本発明の
請求項1に対応する光磁気記録媒体の構成を示す部分拡
大図であり、(a)は縦断面図、(b)は平面図である。
【0072】ここで光磁気記録媒体1はポリカーボネー
ト等の透明な樹脂材料からなる基板2、基板2上に形成
され垂直磁気異方性物質からなる磁性層3、および紫外
線硬化樹脂からなる保護コート4から構成される。磁性
層3は帯状に並列形成され、それぞれが記録トラックRT
を構成する。磁性層3は上記の例と同様に垂直磁気異方
性物質からなる3層、すなわち磁壁移動層3a、スイッ
チング層3b、および磁気記録層3cを積層した構成とさ
れる。ここで隣接する記録トラックRTは基板全面に成膜
された磁性層の所定の位置をドライエッチングにより除
去することで形成されている。これにより記録トラック
RTはその両側面の領域とは空間的にも磁気的にも分離し
ている。
【0073】さらに記録トラックRTの両側面を被覆する
保護コート4の構成材料は、磁性層を構成する物質、す
なわち磁性層3を構成する垂直磁気異方性物質よりもそ
の熱伝導率が小さい。このように記録トラックRTの両側
面には、その熱伝導率が磁性層3を構成する物質の熱伝
導率以上である部材は連結されず、記録トラックRTの両
側面をその熱伝導率が磁性膜3の熱伝導率よりも小さい
材料のみで構成したことにより、記録トラックRTはその
延在方向よりも、記録トラックRTの両側面からの熱の流
出が抑制される構造とされる。
【0074】本実施形態においては、記録トラックRT
の両側面は保護コート4のみで被覆されるので、必ずし
も基板2の熱伝導率を小さくする必要はない。
【0075】また図7は本発明の請求項5に対応する光
磁気記録媒体を示す部分拡大図であり、(a)は縦断面
図、(b)は平面図である。
【0076】ここで光磁気記録媒体1はポリカーボネー
ト等の透明な樹脂を材料とし、帯状で同一の幅のグルー
ブGとランドLが交互に並列に形成されている。
【0077】基板2上には磁性層3が存在し記録トラッ
クとなっている。磁性層3の表面は熱伝導率が磁性層3
よりも大きなAl, Au, Agまたはそれを含む合金等からな
る熱伝導層5により被覆されており、記録トラック表面
での熱拡散を速やかにしている。
【0078】この磁性層3の裏面及び両側面はSiN, Si3
N4, SiO2, ZnS等の非磁性の無機材料からなる誘電体層
6により被覆されている。この誘電体層6は記録トラッ
ク間の間隙をも被覆している。さらに、誘電体層6は保
護コート4により全面が被覆されている。
【0079】本例では、記録トラックRTは、ランドL
とグルーブGのどちらにも形成されている。磁性層3は
上記の例と同様に垂直磁気異方性物質からなる3層構成
とされる。ここで磁性層3を異方性のスパッタリング法
により成膜することで、グルーブGの側壁には形成され
ず、グルーブGの底面とランドLの上面にのみ形成され
る。これにより記録トラックRTは隣接する記録トラック
と磁気的にも空間的にも分離している。
【0080】また誘電体層6は記録トラックRTを構成す
る磁性層3の腐食を防止するために記録トラックRTの周
囲に形成され、磁性層3の形成の前後に等方性のスパッ
タリング法で成膜することにより記録トラックRTの全面
(両側面、表面及び裏面)を被覆している。誘電体層6
の構成材料は、磁性層を構成する物質よりも熱伝導率が
小さいことが望ましいが、磁性層3を保護する性能及び
光学特性を優先するため、必ずしも保護コート4または
基板2ほど小さい必要はない。その代わりに誘電体層の
張り出し(記録トラックRTの両側面において誘電体層6
が記録トラックRTを覆う厚さ)Wdは、記録トラックRTの
幅Wtに比較して十分に小さくすることが望ましい。この
厚さWdは上述のようにWd/Wtが0.25以下が望ましい
値である。
【0081】また、磁性層3を十分に保護するためには
Wd≧10nmとするのが望ましい。
【0082】次に図5、図6または図7に示した光磁気
記録媒体1に情報信号を熱磁気記録する光磁気記録装置
について説明する。記録装置は光ヘッド、磁気ヘッドお
よび光磁気記録媒体1の駆動手段を備える。図1は情報
信号の記録方法を示した光磁気記録媒体1の部分拡大図
であり、(a)は横断面図、(b)は下面方向より見た平
面図である。情報信号を記録する際には光ヘッドは基板
2を通して記録トラックRTに高パワーの記録用光ビーム
7を収束して照射する。同時に駆動手段は光磁気記録媒
体1を駆動し、これにより記録用光ビーム7は矢印Aで
示す方向に記録トラックRTを走査する。記録用光ビーム
7の照射によって磁性層3の温度は上昇し、記録用光ビ
ーム7の照射領域の周辺には、図中に等温線で示したよ
うな温度分布が形成される。ここで8は磁気記録層3c
のキュリー温度にほぼ等しい温度Tcの等温線である。
【0083】ここで特に記録用光ビーム7の照射領域の
後方、すなわちすでに記録用光ビーム7が通過した領域
においては、主に記録用光ビーム7が照射されている間
に蓄積した熱の伝導拡散が温度分布を決定する主因とな
る。本発明では記録トラックRTは、その両側面からの放
熱が抑制された構造であるので、記録用光ビーム7の後
方においては記録トラックRTの中心よりも両側面に近く
なるほど滞留する熱量が大きくなる。その結果等温線8
の後部は図1に示すように記録用光ビーム7の走査の方
向(矢印A)に垂直な方向に略直線状又は記録用光ビー
ム7の走査の方向(矢印A)前方に凸形状であるように
湾曲した円弧状となる。
【0084】一方、従来技術では、記録トラックの間の
間隙には、磁性を弱められた磁性層が残留しているの
で、収束光ビームにより供給された熱は記録トラックRT
の両側面からも放熱されるため、等温線28は記録用光
ビーム27の後方に延びたほぼ楕円形となるのである
(図8)。
【0085】このようにして光ヘッドにより記録用光ビ
ーム7を照射すると同時に、磁気ヘッドは記録用光ビー
ム7の照射領域に情報信号に対応して方向が上下に変化
する垂直磁界を印加する。磁気記録層3cは等温線8の
前部を通過するとその温度がキュリー温度Tc以上となっ
て磁化が消失し、等温線8の後部を通過すると温度がTc
以下となり、そのときに印加される磁界と同一方向の磁
化を生じる。さらに等温線8の後部から遠ざかるにした
がって温度は低下して保持力が増大し、上記の磁化は固
定される。このようにして記録トラックRTには、図1に
おいて上下方向の矢印で示すように、印加される磁界の
方向に対応した上方向および下方向の磁化を有する磁化
領域が交互に配列して形成され、磁化領域と前後の磁化
領域との境界部には、情報信号マークである磁壁W1, W
2, ......,W6が形成される。これらの磁壁は等温線8の
後部に沿って形成されるので、その形状は記録用光ビー
ムの走査の方向(矢印A)に垂直な方向に略直線状また
は、走査の方向と同一方向に凸形状であるように湾曲し
た円弧状となる。また磁壁移動層3a、スイッチング層
3b、磁気記録層3cは互いに交換結合しているので、磁
化および磁壁W1, W2, ......, W6は磁壁移動層3aおよ
びスイッチング層3bにも転写形成される。
【0086】次に再生装置によってこのようにして情報
信号が記録された光磁気記録媒体1から磁壁移動再生方
式によって情報信号を再生する方法について説明する。
再生装置は光ヘッドおよび光磁気記録媒体1の駆動手段
を備える。図2は磁壁移動再生方式による情報信号の再
生方法を示した光磁気記録媒体1の部分拡大図であり、
(a)は横断面図、(b)は下面方向から見た平面図であ
る。情報信号を再生する際には光ヘッドは基板2を通し
て記録トラックRTに低パワーの再生用光ビーム9を収束
して照射する。同時に駆動手段は光磁気記録媒体1を駆
動し、これにより再生用光ビーム9は記録トラックRTを
矢印Aで示す方向に走査する。再生用光ビーム9の照射
によって磁性層3の温度は上昇し、再生用光ビーム9の
照射領域の周辺には、図中に等温線で示したような温度
分布が形成される。ここで10はスイッチング層3bの
キュリー温度にほぼ等しい温度Tsの等温線であり、Xpは
温度のピーク位置を示す。後述するように記録トラック
RTの磁壁移動層3aにおいては、温度がTs以上である領
域、すなわち等温線10で囲まれた領域においてのみ磁
壁が移動可能であり、それ以外の領域においては磁壁の
移動は不可能である。
【0087】ここで再生用ビーム9の照射領域の前部に
おいては温度上昇を開始してからの経過時間がまだ短い
ので、熱の伝導拡散の温度分布への影響は小さく、主に
再生用光ビーム9のエネルギー分布が温度分布に影響を
与える主因となる。したがってたとえ記録トラックRT
が、その両側面からの放熱が抑制された構造とされてい
ても、等温線10は図2に示すように再生用光ビーム9
の走査の方向(矢印A)と同一方向に凸形状である湾曲
した円弧状となる。すなわち等温線10の前部の湾曲の
方向は、図9の30に示した従来技術と同一である。な
お図2に示した例においては再生用光ビーム9の照射領
域の後方、すなわちすでに再生用光ビームの照射領域を
通過した領域においては、記録の際と同様に主に再生用
光ビームが照射れれている間に蓄積した熱の伝導拡散が
温度分布に影響を与えるので、等温線10の後部の再生
用ビームの走査方向(矢印A)と同一方向(すなわち従
来技術とは逆方向)に凸形状であるように湾曲した円弧
状となるが、これは再生の性能にはほとんど影響はしな
い。
【0088】ここで再生用ビーム9の照射領域から十分
に離れた位置においては、磁性層3の温度は低く、この
位置において磁壁移動層3a、スイッチング層3b、磁気
記録層3cは互いに交換結合しており、磁気記録層3cに
形成された磁化および磁壁は、スイッチング層3b、磁
壁移動層3aにも転写形成されている。また温度分布は
ほぼ一様であるため、磁壁移動層3aに転写された磁壁
を移動させる駆動力は作用せず、したがって磁壁は固定
されている。しかし再生用光ビーム9の照射領域に近づ
くにつれて磁性層3の温度が上昇し、等温線10の前部
を通過するとスイッチング層3bの温度がTs以上となっ
て磁化が消失する。このため等温線10で囲まれた温度
がTsよりも高い領域においては磁壁移動層3a、スイッ
チング層3b、磁気記録層3cの交換結合が切断され、ま
た磁壁移動層3aは記録トラックRTの両側面の領域とも
磁気的に結合していないので、磁壁移動層3aにおいて
磁壁は拘束されることなく移動が可能となる。しかも周
囲の温度に勾配があるため、磁壁にはより温度が高くエ
ネルギーの低い方向への駆動力が作用する。この等温線
10の前部を通過した磁壁(図2においてはW1)は、磁
壁移動層3aにおいて矢印Bで示すように温度がピークで
ある位置Xpに向かって高速で移動する。なお図において
移動前の磁壁W1を破線で示す。この磁壁の移動に伴って
一方向(図示した例においては下方向)の磁化を有する
磁化領域Mexが伸長しながら形成される。なお磁気記録
層3cは磁壁移動度の小さい材料で構成されているか
ら、磁気記録層3cにおいては磁壁は移動しない。
【0089】このように磁壁W1, W2, ......, W6は次々
と等温線10の前部を通過する度に位置Xpに向かって移
動し、またその度に上方向および下方向の磁化を有する
伸長した磁化領域Mexが交互に形成される。この磁化領
域Mexからの再生用光ビーム9の反射光の偏光面は、磁
気光学効果(カー効果)のため、磁化領域Mexの磁化の
方向に応じて回転する。このような偏光面の回転を光ヘ
ッドによって検出する。この検出信号には磁壁の移動に
対応した信号の変化が含まれているので、情報信号マー
クである磁壁を記録すべき情報信号に対応する位置に形
成しておけば、信号の変化のタイミングから情報信号を
再生することができるのである。
【0090】ここで記録用光ビームおよび再生用光ビー
ムが記録トラックを走査する方向は通常同一であるの
で、図1および図2に示したように、形成される磁壁の
形状は少なくとも記録用光ビーム7の走査の方向(矢印
A)と逆方向に凸形状とはならず、直線状となるか又
は、再生用光ビーム9が形成する等温線10の前部の湾
曲の方向に一致する。このため磁壁は全体がほぼ同時に
再生用光ビーム9の形成する等温線10の前部を通過
し、また全体にほぼ均等に駆動力が作用するので、磁壁
が移動を開始する時点の変動は小さい。その結果検出信
号のジッターが減少し、より正確な情報信号の再生がで
きるのである。
【0091】また磁壁の形成間隔を短くした場合であっ
ても、磁壁の全体がまだ等温線10の前部を通過しない
うちに、後続の磁壁の一部分が等温線10の前部を通過
することがない。その結果検出分解能が向上するのであ
る。
【0092】
【実施例】(実施例1)図5に対応した最も簡単な構成
の光磁気記録媒体の製作を行なった。
【0093】光磁気記録媒体用の基板としては、ポリカ
ーボネート製の厚さ1.2mmのディスクを用いた。尚、
基板材料の熱伝導率K2は0.2J・m-1・s-1・K-1であ
る。
【0094】まず、射出形成法により、このディスク
に、ランドLとグルーブGを形成した。ランドLの幅
(斜面部分を含まない)は0.6μmであり、グルーブ
Gの幅(斜面部分を含まない)は0.6μmである。ま
たグルーブGの深さは0.18μmである。さらに、グ
ルーブGの側壁斜面部分は、ディスクの上空から見た時
に幅0.11μmである。
【0095】次に、このディスクのランドLとグルーブ
Gを形成したドーナツ状の領域に磁性層3を形成する。
磁性層3は垂直磁気異方性を有する磁壁移動層3a、ス
イッチング層3b、磁気記録層3cからなり、一度も大
気に解放することなく、連続した異方性のスパッタリン
グ成膜により形成される。これらの磁性層はぐルーブG
の側壁には形成されず、ランドLの上面とグルーブGの
底面にのみ形成され各々は記録トラックRTを形成す
る。
【0096】磁壁移動層3aは組成がGdFeCoであり、膜
厚は30nmである。スイッチング層3bは組成がTbFeであ
り、膜厚は10nmである。磁気記録層3cは組成がTbFeCo
であり、膜厚は80nmである。
【0097】別の実験により評価したこの磁性層3全体
としての熱伝導率K1は12J・m-1・s-1・K-1であり、
K2/K1<0.05を満足している。
【0098】最後に、磁性層を機械的な衝撃及び腐食よ
り保護するための保護コート4を記録トラックの側面を
少なくとも被覆するように成膜する。保護コートとして
は、アクリル系の紫外線硬化樹脂を用いた。その熱伝導
率K2は基板に略等しく0.2J・m-1・s-1・K-1であ
る。
【0099】この光磁気記録媒体の再生特性試験を行な
ったところ、ジッターが後述する比較例より約15%低
減し、その分記録密度を高めることが可能となった。
【0100】(実施例2)本実施例は、図6に対応した
ものである。図6に示したように、本実施例の光磁気記
録媒体基板2は、表面が平坦であることが特徴である。
【0101】次に、この基板の記録トラックを形成すべ
き箇所にドーナツ状に、実施例1と同様の磁性膜3を等
方性のスパッタリング法により成膜した。
【0102】続いて、フォトリソグラフィー法とドライ
エッチングにより、記録トラックRT間の磁性膜3を除
去し、記録トラックRTを帯状に作成した。
【0103】この時、記録トラックの幅Wtは0.6μm
であり、記録トラック間の間隙の幅は0.25μmであ
る。
【0104】最後に実施例1と同様にして、保護コート
4を光磁気記録媒体表面に塗布し本発明の光磁気記録媒
体を得た。
【0105】この光磁気記録媒体の再生特性試験を行な
ったところ、実施例1と同等のジッター改善効果を確認
できた。
【0106】(実施例3)本実施例は図7に対応したも
のである。
【0107】光磁気記録媒体の基板2としては、実施例
1と同じものを用い射出形成によってランドLとグルー
ブGを形成した。
【0108】この時、ランドLの幅(斜面部分を含まな
い)は0.6μmであり、グルーブGの幅(斜面部分を
含まない)は0.6μmである。またグルーブGの深さ
は0.18μmである。さらに、グルーブGの側壁斜面
部分は、ディスクの上空から見た時に幅0.11μmで
ある。
【0109】引き続いて、基板2のグルーブ側壁を含む
全面にSiNの誘電体層を厚さ80nmで等方性スパッタリ
ング法により成膜した。
【0110】続いて、実施例1と同様の構成で磁性層3
を異方性のスパッタリング法によりランドLの上面とグ
ルーブGの底面に成膜した。
【0111】続いて、やはり記録トラックと記録トラッ
ク間の間隙が形成される所定の領域の全面に後の工程で
記録トラック上の熱伝導膜となるべき、AlTi膜5を厚さ
40nmで異方性のスパッタリング法で成膜した。尚、
熱伝導膜の熱伝導率は80J・m-1・s-1・K-1でであり、
磁性膜の6.7倍である。最後に再び基板の全面にSiN
の誘電体膜を厚さ40nm、で等方性スパッタリング法によ
り成膜し、磁性層3からなる記録トラックRTの上面及
び側面を全て保護した。尚、誘電体層の熱伝導率K3は
1.5J・m-1・s-1・K-1であり、磁性層よりも小さい値
である。
【0112】最後に、実施例1同様に、保護コート4を
塗布することで、本実施例の光磁気記録媒体を得た。
【0113】本実施例の光磁気記録媒体は、記録トラッ
ク幅Wtが0.6μmであり、誘電体層の張り出しWdが
0.08μmであり、Wd/Wt<0.25の条件を満たし
ている。
【0114】この光磁気記録媒体の再生特性試験を行な
ったところ、後述する比較例に比べて、ジッターが約1
7%低減し、その分記録密度を高めることができること
を確認した。さらに、温度50℃、湿度80%の環境下
に1000時間放置後もこの特性に変化はなく、十分な
耐久性を有することが確認された。
【0115】(比較例1)図10に示した従来法の光磁
気記録媒体を作製した。
【0116】光磁気記録媒体用の基板としては、実施例
1と同じ物を用いた。
【0117】まず、射出形成法により、このディスク
に、ランドLとグルーブGを形成した。ランドLの幅
(斜面部分を含まない)は0.6μmであり、グルーブ
Gの幅(斜面部分を含まない)は0.2μmである。ま
たランドLとグルーブGの高さの差は0.08μmであ
る。さらに、ランドLとグルーブGの間の斜面部分は、
ディスクの上空から見た時に幅0.15μmである。
【0118】次に、実施例1と同様にして、このディス
クのランドLとグルーブGを形成したドーナツ状の領域
に磁性層3を形成する。
【0119】磁性層3の成膜終了後、グルーブGに沿っ
て、記録再生用収束光ビームの強度よりも高いエネルギ
ーを有する熱処理用の光ビームを走査した。これにより
グルーブG中の磁性膜3の組成と構造が変化するため
に、グルーブG中の磁性層3の磁性が減少するために、
記録トラック間を磁気的に分離することが可能となる。
【0120】最後に、実施例1と同様の保護コート4を
記録トラックの側面を被覆するように成膜した。
【0121】(実施例4)上記の実施例は、本発明であ
る熱磁気記録方法を用いて情報信号を記録した光磁気記
録媒体を磁壁移動再生方式によって再生する場合を例に
とって説明したが、本発明の適用はこれに限らない。以
下本発明である熱磁気記録方法を用いて情報信号を記録
した光磁気記録媒体を超解像再生方式によって再生する
場合の例について説明する。なお磁性層3を構成する垂
直磁気異方性物質、および再生原理の詳細は、例えば本
願出願人の出願である特開平7―334877に記載さ
れているので、ここでは概略の説明にとどめ、本発明で
ある熱磁気記録方式との組み合わせによって得られる効
果を中心に説明する。
【0122】本実施例においても、磁気録媒体である光
磁気記録媒体1の構成は図5と同一であり、光磁気記録
媒体1はポリカーボネート等の透明な樹脂材料からなり
帯状でほぼ同一の幅のグルーブGとランドLが交互に並列
形成された基板2、基板2上に形成され垂直磁気異方性
物質からなる磁性層3、および紫外線硬化樹脂からなる
保護コート4から構成される。グルーブGの底面上に形
成された磁性層3、およびランドL上に形成された磁性
層3は、共に情報信号が記録される帯状の記録トラック
RTを構成する。グルーブGの側壁には磁性層3は形成さ
れていない。
【0123】また図6に示したように、光磁気記録媒体
1はポリカーボネート等の透明な樹脂材料からなる基板
2、基板2上に形成され垂直磁気異方性物質からなる磁
性層3、および紫外線硬化樹脂からなる保護コート4か
ら構成される。磁性層3は帯状に並列形成され、それぞ
れが情報信号が記録される記録トラックRTを構成する。
隣接する記録トラックRTは間隔をあけて形成される。
【0124】または図7に示したように、光磁気記録媒
体1はポリカーボネート等の透明な樹脂材料からなり帯
状でほぼ同一の幅のグルーブGとランドLが交互に並列形
成された基板2、基板2上に形成され垂直磁気異方性物
質からなる磁性層3、磁性層3上に形成されAl, Au, Ag
またはそれを含む合金等からなる熱伝導層5、SiN, Si3
N4, SiO2, ZnS等の非磁性の無機材料からなる誘電体層
6、および紫外線硬化樹脂からなる保護コート4から構
成される。グルーブGの底面上に形成された磁性層3、
およびランドL上に形成された磁性層3は、共に情報信
号が記録される帯状の記録トラックRTを構成する。グル
ーブGの側壁には磁性層3は形成されていない。また熱
伝導層5は、記録トラックRTを構成する磁性層3の上面
にのみ形成され、少なくとも記録トラックRTの両側面に
は形成されない。誘電体層6は記録トラックRTの周囲に
形成され、記録トラックRTの両側面は密着する誘電体層
6で覆われる。
【0125】このように本実施例においても第1の実施
例と同様に記録トラックRTとその両隣の記録とラックRT
は磁性層3で連結されていない。これにより記録トラッ
クRTはその両側面の領域とは磁気的に結合しない。
【0126】また記録トラックRTの両側面には、その熱
伝導率が磁性膜3を構成する物質の熱伝導率以上である
部材は連結されず、記録トラックRTの両側面はその熱伝
導率が磁性膜3を構成する物質の熱伝導率よりも小さい
材料で構成される。これにより記録トラックRTはその延
在方向よりも、記録トラックRTの両側面からの放熱が抑
制される構造とされる。
【0127】なお本実施例においては磁性層3は垂直磁
気異方性物質、例えばTb, Gd, Dy等の希土類とFe, Co等
の遷移金属からなる3層、すなわち再生層3d、中間層
3e、および磁気記録層3fを積層した構成とされる。こ
こで再生層3dおよび中間層3eは室温では面内磁化膜で
あり、高温では垂直磁気異方性膜となる。また中間層3
eのキュリー温度は室温よりも高く他の2層よりも低
い。また磁気記録層3fは垂直磁気異方性膜である。
【0128】次に記録装置によって図5、図6または図
7に示した光磁気記録媒体1に情報信号を記録する方法
について説明する。記録装置は光ヘッド、磁気ヘッドお
よび光磁気記録媒体1の駆動手段を備える。図3は情報
信号の記録方法を示した光磁気記録媒体1の部分拡大図
であり、(a)は横断面図、(b)は下面方向より見た平
面図である。情報信号を記録する際には光ヘッドは基板
2を通して記録トラックRTに加熱手段である高パワーの
記録用光ビーム7を収束して照射する。同時に駆動手段
は光磁気記録媒体1を駆動し、これにより記録用光ビー
ム7は矢印Aで示す方向に記録トラックRTを走査する。
記録用光ビーム7の照射によって磁性層3の温度は上昇
し、記録用光ビーム7の照射領域の周辺には、図中に等
温線で示したような温度分布が形成される。ここで8は
磁気記録層3cのキュリー温度にほぼ等しい温度Tcの等
温線である。
【0129】ここで特に記録用光ビーム7の照射領域の
後方、すなわちすでに記録用光ビーム7の照射領域を通
過した領域においては、主に記録用光ビーム7の照射領
域を通過する間に蓄積した熱の伝導拡散が温度分布に影
響を与える。本発明においては記録トラックRTは、その
両側面からの放熱が抑制された構造とされているので、
記録用光ビーム7の後方においては記録トラックRTの中
心よりも両縁に近くなるほど滞留する熱量が大きくな
る。その結果等温線8の後部は図3に示すように記録用
光ビーム7の走査の方向(矢印A)と同一方向に凸形状
であるように湾曲した円弧状となる。一方従来技術にお
いては記録トラックRTの両側面へも熱が伝導拡散するの
で、図8に示したように等温線28は記録用光ビーム2
7の後方に延びたほぼ楕円形となるのである。すなわち
本発明においては記録用光ビームの照射領域の後方に形
成される等温線の湾曲の方向は、従来技術とは逆になる
のである。
【0130】このようにして光ヘッドにより記録用光ビ
ーム7を照射すると同時に、磁気ヘッドは記録用光ビー
ム7の照射領域に情報信号に対応して方向が上下に変化
する垂直磁界を印加する。磁気記録層3fは等温線8の
前部を通過するとその温度がキュリー温度Tc以上となっ
て磁化が消失し、等温線8の後部を通過すると温度がTc
以下となり、そのときに印加される磁界と同一方向の磁
化を生じる。さらに等温線8の後部から遠ざかるにした
がって温度は低下して保持力が増大し、上記の磁化は固
定される。このようにして記録トラックRTには、図1に
おいて上下方向の矢印で示すように、印加される磁界の
方向に対応した上方向および下方向の磁化を有する磁化
領域が交互に配列して形成され、磁化領域と前後の磁化
領域との境界部には、情報信号マークである磁壁W1, W
2, ......,W6が形成される。これらの磁壁は等温線8の
後部に沿って形成されるので、その形状は記録用光ビー
ムの走査の方向(矢印A)と同一方向に凸形状であるよ
うに湾曲した円弧状となる。また室温近傍の温度におい
ては再生層3d、中間層3e、磁気記録層3fは互いに交
換結合せず、磁気記録層3fのみが垂直磁気異方性膜で
あるので、形成された磁壁W1, W2, ......, W6は磁壁移
動層3fにのみ保持される。
【0131】次に再生装置によってこのようにして情報
信号が記録された光磁気記録媒体1から超解像再生方式
によって情報信号を再生する方法について説明する。再
生装置は光ヘッドおよび光磁気記録媒体1の駆動手段を
備える。図4は超解像再生方式による情報信号の再生方
法を示した光磁気記録媒体1の部分拡大図であり、
(a)は横断面図、(b)は下面方向から見た平面図であ
る。情報信号を再生する際には光ヘッドは基板2を通し
て記録トラックRTに低パワーの再生用光ビーム9を収束
して照射する。同時に駆動手段は光磁気記録媒体1を駆
動し、これにより再生用光ビーム9は記録トラックRTを
矢印Aで示す方向に走査する。再生用光ビーム9の照射
によって磁性層3の温度は上昇し、再生用光ビーム9の
照射領域の周辺には、図中に等温線で示したような温度
分布が形成される。ここで11は中間層3eおよび再生
層3d画面内磁化膜から垂直磁気異方性膜に変化する温
度Texの等温線であり、また12は中間層3eのキュリー
温度にほぼ等しい温度Tciの等温線である。温度がTex以
下では中間層3eおよび再生層3dは共に面内磁化膜であ
り、磁気記録層3fとは交換結合しない。温度がTexより
も高くTciよりも低い温度範囲では、中間層3eおよび再
生層3dは垂直磁気異方性膜となり、磁気記録層3fと互
いに交換結合する。さらに温度がTci以上では中間層3e
が磁化を消失するので、再生層3dは交換結合しない。
すなわち温度Texに対応する等温線11と温度Tciに対応
する等温線12との間に領域(アパーチャAp)において
のみ再生層3d、中間層3e、および磁気記録層3fは
交換結合し、磁気記録層3fの磁化および磁壁は再生層
3dに転写されるのである。
【0132】ここで再生用光ビーム9の照射領域の前部
においては温度上昇を開始してからの経過時間がまだ短
いので、熱の伝導拡散の温度分布への影響は小さく、主
に再生用光ビーム9のエネルギー分布が温度分布に影響
を与える。したがってたとえ記録トラックRTが、その両
側面からの放熱が抑制された構造とされていても、等温
線11および12は図4に示すように再生用光ビーム9
の走査の方向(矢印A)と同一方向に凸型状であるよう
に湾曲した円弧状となる。すなわち等温線11および1
2の前部の湾曲の方向は、図9の30に示した従来技術
と同一である。なお図4に示した例においては再生用光
ビーム9の照射領域の後方、即ちすでに再生用光ビーム
の照射領域を通過した領域においては、記録の際と同様
に主に再生用光ビームの照射領域を通過する間に蓄積し
た熱の伝導拡散が温度分布に影響を与えるので、等温線
11および12の後部も再生用光ビームの走査の方向
(矢印A)と同一方向(即ち従来技術とは逆方向)に凸
型状であるように湾曲した円弧状となるが、これは再生
の性能にほとんど影響しない。
【0133】ここでは再生用光ビーム9の照射領域から
十分に離れた位置においては、磁性層3の温度は低く、
この位置において再生層3d、中間層3e、磁気記録層3
fは互いに交換結合しないので、磁気記録層3fに形成
された磁壁は再生層3dにh転写されない。しかし再生
用光ビーム9の照射領域に近づくにつれて磁性層3の温
度が上昇し、等温線11の前部を通過してアパーチャA
p内にはいると、再生層3d、中間層3e、磁気記録層
3fは互いに交換結合し、これより磁気記録層3fの磁
壁(図4においてはW1)は後続の磁化領域Mdとともに再
生層3dに転写される。さらに等温線12の前部を通過
してアパーチャApの外に出ると、中間層3eの磁化が消
失して再生層3d、中間層3e、磁気記録層3fの交換
結合は切断されるので、磁気記録層3fに形成された磁
化および磁壁は3dには転写されない。
【0134】このように磁気記録層3fに形成された磁
壁W1, W2, ......, W6が次々と等温線11を通過してア
パーチャAp内に入る度に、磁壁と後続する上方向および
下方向の磁化を有する磁化領域Mdが交互に再生層3dに
転写される。磁化領域Mdからの再生用光ビームの反射光
の偏光面は、磁気光学効果(カー効果)のため、磁化領
域Mdの磁化の方向に応じて回転する。このような偏光面
の回転を光ヘッドによって検出する。情報信号マークで
ある磁壁を記録すべき情報信号に対応する位置に形成し
ておけば、信号の変化のタイミングから情報信号を再生
することができる。
【0135】ここで記録用光ビーム7および再生用光ビ
ームが記録トラックRTを走査する方向は通常同一である
ので、図3および図4に示したように、形成される磁壁
の形状は記録用光ビーム7の走査の方向(矢印A)と同
一方向に凸形状であるように湾曲した円弧状であり、再
生用光ビーム9が形成する等温線11および12の前部
の湾曲の方向と同一である。このため磁壁は全体がほぼ
同時に再生用光ビーム9の形成するアパーチャAp内には
いり、後続の磁化領域Mdと共に再生層3dに転写され
る。したがってそれに対応した検出信号の変化は磁壁と
等温線の湾曲の方向が逆である場合に比較して急峻であ
り、その結果検出信号のジッターが減少し、より正確な
情報信号の再生ができるのである。また磁壁の形成間隔
を短くした場合であっても、磁壁がまだ完全にアパーチ
ャApにははいらないうちに、後続の磁壁の一部分がアパ
ーチャApにはいることもない。その結果検出分解能が向
上するのである。
【0136】
【発明の効果】以上説明したように、本発明である光磁
気記録媒体を用いれば、磁気記録媒体の記録トラックに
形成される磁壁の形状は、加熱手段(記録用光ビーム)
の走査の方向に垂直な方向に略直線状又は、走査方向と
同一方向に凸形状であるように湾曲した円弧状となり、
再生用光ビームが形成する等温線の前部の湾曲の方向に
一致する。
【0137】したがって本発明である光磁気記録媒体を
磁壁移動再生方式によって再生すれば、磁壁は全体がほ
ぼ同時に再生用光ビームの形成する等温線の前部を通過
し、また全体にほぼ均等に駆動力が作用するので、磁壁
が移動を開始する時点の変動小さい。その結果検出信号
のジッターが減少し、より正確な情報信号の再生ができ
るのである。また磁壁の形成間隔を短くした場合であっ
ても、磁壁の全体がまだ等温線の前部を通過しないうち
に、後続の磁壁の一部分が等温線の前部を通過すること
がない。その結果検出分解能が向上するのである。
【0138】また本発明である光気記録媒体を超解像再
生方式によって再生すれば、磁壁は全体がほぼ同時に再
生用光ビームの形成するアパーチャ内にはいり、後続の
磁化領域Mdとともに再生層に転写される。したがってそ
れに対応した検出信号の変化は急峻になり、その結果検
出信号のジッターが減少し、より正確な情報信号の再生
ができるのである。また磁壁の形成間隔を短くした場合
であっても、磁壁がまだ完全にはアパーチャ内にはいら
ないうちに、後続の磁壁の一部分がアパーチャ内にはい
ることもない。その結果検出分解能が向上するのであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明である熱磁気記録方法を用いた情報信号
の記録方法を示す図
【図2】本発明である熱磁気記録方法で情報信号を記録
した磁気記録媒体から磁壁移動再生方式によって情報信
号を再生する方法を示す図
【図3】本発明である熱磁気記録方法を用いた情報信号
の他の記録方法を示す図
【図4】本発明である熱磁気記録方法で情報信号を記録
した磁気記録媒体から超解像再生方式によって情報信号
を再生する方法を示す図
【図5】本発明である熱磁気記録方法に使用される磁気
記録媒体の構成の一例を示す図
【図6】本発明である熱磁気記録方法に使用される磁気
記録媒体の構成の他の例を示す図
【図7】本発明である熱磁気記録方法に使用される磁気
記録媒体の構成の他の例を示す図
【図8】従来の情報信号の記録方法を示す図
【図9】従来の記録方法で情報信号を記録した磁気記録
媒体から磁壁移動再生方式によって情報信号を再生する
方法を示す図
【図10】従来の磁気記録媒体の構成を示す図
【図11】本発明である熱磁気記録方法に使用される図
7の構成の拡大図
【符号の説明】
1 光磁気記録媒体 2 基板 3 磁性層 3a 磁壁移動層 3b スイッチング層 3c 磁気記録層 3d 再生層 3e 中間層 3f 磁気記録層 4 保護コート 5 熱伝導層 6 誘電体層 7 記録用光ビーム 8 等温線(記録Tc) 9 再生用光ビーム 10 (温度Tsの)等温線 11 (温度Texの)等温線 12 (温度Tciの)等温線 21 光磁気記録媒体 22 基板 23a 磁壁移動層 23b スイッチング層 23c 磁気記録層 24 保護コート 27 記録用光ビーム 28 磁気記録層のキュリー温度にほぼ等しい温度Tc
の等温線 29 再生用光ビーム 30 スイッチング層のキュリー温度にほぼ等しい温
度Tsの等温線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 11/105 521 G11B 11/105 521E 521F 531 531G 531L 531V

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、一層以上の垂直磁気異方性物
    質からなる層を含んだ磁性層を、少なくとも有する記録
    トラックを備え、該記録トラックを収束光ビームで走査
    することで加熱すると同時に、該加熱点に磁界を印加す
    ることで、該記録トラックに磁壁で区別されるバンド状
    の磁区の列を形成して情報信号が記録される光磁気記録
    媒体において、該磁壁が該収束光ビーム進行方向前方が
    凸の湾曲した円弧状の形状又は該収束光ビームの進行方
    向に垂直に略直線状の形状である光磁気記媒体。
  2. 【請求項2】 基板上に、一層以上の垂直磁気異方性物
    質からなる層を含んだ熱伝導率K1の磁性層を、少なく
    とも有する記録トラックを備え、該記録トラックを収束
    光ビームで走査することで加熱すると同時に、該加熱点
    に磁界を印加することで、該記録トラックに磁壁で区別
    されるバンド状の磁区の列を形成して情報信号が記録さ
    れる光磁気記録媒体において、該記録トラックが複数本
    互いに平行に存在し、それぞれの記録トラックが磁気的
    及び空間的に分離されており、少なくとも該記録トラッ
    ク両側面を被覆する物質の熱伝導率K2がK2/K1≦0.
    05であることを特徴とする光磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記記録トラックの表面 及び/又は 裏
    面がK1よりも大きな熱伝導率K4の熱伝導層で被覆さ
    れていることを特徴とする請求項2記載の光磁気記録媒
    体。
  4. 【請求項4】 基板上に、一層以上の垂直磁気異方性物
    質からなる層を含んだ熱伝導率K1の磁性層を、少なく
    とも有する記録トラックを備え、該記録トラックを収束
    光ビームで走査することで加熱すると同時に、該加熱点
    に磁界を印加することで、該記録トラックに磁壁で区別
    されるバンド状の磁区の列を形成して情報信号が記録さ
    れる光磁気記録媒体において、該記録トラックが複数本
    互いに平行に存在し、それぞれの記録トラックが磁気的
    及び空間的に分離されており、(1)少なくとも該記録
    トラック両側面を覆う物質が熱伝導率K3の非磁性の無
    機材料からなる誘電体層であり、(2)K3<K1であ
    り、(3)該記録トラックの幅をWtとし、該記録トラ
    ックの側面における誘電体層の張り出しをWdとした
    時、Wd/Wt≦0.25かつWd≧10nmであり、(4)
    該記録トラック及び該記録トラック両側面を被覆してい
    る該誘電体層からなる構造が熱伝導率K2’の保護コー
    ト又は基板により被覆されており、(5)該K2’がK
    2’/K1≦0.05である、ことを特徴とする光磁気
    記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記誘電体層が前記記録トラックの表
    面、裏面及び、該記録トラック間の間隙を連続して被覆
    している請求項4記載の光磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 前記記録トラックの表面 及び/又は 裏
    面がK1よりも大きな熱伝導率K4の熱伝導層で被覆さ
    れていることを特徴とする請求項4記載の光磁気記録媒
    体。
  7. 【請求項7】 前記誘電体層が、前記記録トラック及び
    前記記録トラックの表面 及び/又は 裏面を被覆する熱
    伝導層とからなる構造を被覆し、さらに該記録トラック
    間の間隙とを連続して被覆している請求項6記載の光磁
    気記録媒体。
  8. 【請求項8】 該磁壁は光磁気記録媒体表面内で、該収
    束光ビームの進行方向に垂直な方向に略直線状に形成さ
    れることを特徴とする請求項2〜7のいずれか一項に記
    載の光磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】 該磁壁は該収束光ビームの進行方向前方
    が凸に湾曲した円弧状に形成されることを特徴とする請
    求項2〜7のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体。
  10. 【請求項10】 請求項2〜7のいずれか一項に記載の
    光磁気記録媒体に設けられた記録トラックを収束光ビー
    ムで走査することで加熱すると同時に、該加熱点に磁界
    を印加することで、磁壁を該収束光ビームの進行方向に
    垂直な方向に略直線状に形成することによって情報信号
    を記録する光磁気記録装置。
  11. 【請求項11】 請求項2〜7のいずれか一項に記載の
    光磁気記録媒体に設けられた記録トラックを収束光ビー
    ムで走査することで加熱すると同時に、該加熱点に磁界
    を印加することで、磁壁を該収束光ビームの進行方向前
    方が凸の湾曲した円弧状に形成することによって情報信
    号を記録する光磁気記録装置。
  12. 【請求項12】 前記記録トラックが前記収束光ビーム
    の照射領域長Dを走査速度vで通過するために要する時
    間をt(=D/v)としたとき、 1×10-4 ≧ t×K1 ≧ 4×10-6(J・m-1
    K-1) を満たすことを特徴とする請求項10又は11記載の光
    磁気記録装置。
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