JP2004259354A

JP2004259354A - 光磁気記録媒体及びその記録再生方法

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Publication number: JP2004259354A
Application number: JP2003047875A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Wada; 豊和田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】磁性層材料の選定の自由度を高めることができ、また、青色レーザ等の短波長レーザに対して、十分なカー回転角の変化量が得られる材料を用い得る光磁気記録媒体及びその記録再生方法を提供する
【解決手段】光透過性の基板１上に、希土類−遷移金属アモルファス合金より成る少なくとも再生層３、中間層４、記録層５が形成されて、光学的な回折限界を超えた高密度記録再生が可能な光磁気記録媒体であって、再生層３を、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に希土類金属磁化優勢膜（ＲＥリッチ）となる組成の材料より構成し、また中間層４を、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に遷移金属磁化優勢膜（ＴＭリッチ）となる組成の材料より構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的な回折限界を超えた高密度記録再生が可能な光磁気記録媒体及びその記録再生方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータの急速な性能向上に伴い、主に音楽用途、データのバックアップや受け渡し用途などに広く用いられてきた光磁気記録媒体も、より大容量化が求められている。光磁気記録媒体の大容量化は、記録マークの微小化により成し遂げられる。
記録マークの大きさはレーザ光のビームスポット径ωに依存し、このωが小さいほど記録マークを微小化させることができ、トラックピッチの狭小化をはかって高密度化を達成できる。
【０００３】
スポット径ωは、レーザ光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／ＮＡに比例することから、光磁気記録媒体の高密度化のためには、レーザ波長を短波長化し、開口数ＮＡを大きくする必要がある。
【０００４】
例えば、３．５インチの光磁気ディスク（ＭＯ）もこのようにして大容量化がはかられ、１９９１年に容量１２８ＭＢの製品が発売されて以来、１９９９年には、１．３ＧＢの容量を持つＧＩＧＡＭＯ（ソニー（株）、商品名）が発売されるに至った。このＧＩＧＡＭＯでは初めて光学的な回折限界を超える高密度記録再生、いわゆる磁気的超解像（ＭＳＲ）技術が採用された。
【０００５】
このＭＳＲは、再生時のレーザスポットの温度分布と再生磁界を利用して、記録マークの符号間干渉をマスクすることで、再生分解能の向上を図るものである。
例えば、一例としてＤ−ＲＡＤ（Ｄｏｕｂｌｅ−ｍａｓｋＲｅａｒＡｐｅｒｔｕｒｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式による再生方法を、図１２を参照して説明する（例えば特許文献１〜３参照。）。
【０００６】
図１２においては、光磁気記録媒体上の記録トラック１０に対する再生用のレーザビームのスポット１１の移動方向（矢印ｂで示す）と、これにより生じる温度分布、磁化の変化態様を模式的に示す。
この例では、記録膜２５として、再生層２１、中間層２２及び記録層２３よりなる多層磁性膜が形成された場合で、各層２１〜２３内には、磁化の向きをそれぞれ一対の矢印により模式的に示す。なお、各層ともに、希土類金属と遷移金属とを含むアモルファス合金（希土類―遷移金属アモルファス合金と記す）より成るフェリ磁性体であり、副格子磁化を有するものとされる。
【０００７】
図示の例では、記録層２３及び再生層２１が遷移金属優勢膜（いわゆるＴＭリッチ）、中間層２２が希土類金属優勢膜（いわゆるＲＥリッチ）より成り、中間層２２は室温で例えば面内磁化膜であり、レーザスポットが照射される高温領域１１Ｈにおいてそのキュリー温度を超え、磁化を消失する材料より構成されるものとする。ここで各層の磁化の向きは、幅広の矢印を飽和磁化の向き、細い実線矢印を遷移金属の副格子磁化の向きとして示す。また、外部磁界（再生磁界）を矢印Ｈｅｘｔで示す。
【０００８】
光磁気記録媒体を例えば回転させて、再生用のレーザ光を半径方向に移動させることにより、再生用光のレーザビームは矢印ｂで示すように記録トラック１０に沿って走査される。このとき、レーザ光スポット１１の移動によって、温度プロファイルを実線Ｔで示すように、記録膜２５に温度分布が生じるが、その最高温度領域は光磁気記録媒体とスポットとの相対的移動によってスポットの中心からずれ、スポット１１の進行方向に低温領域１１Ｌ、進行方向に向かって後方に高温領域１１Ｈ、これらの間の領域に中間温度領域１１Ｍが生じる。
【０００９】
このとき、光磁気記録媒体に再生磁界Ｈｅｘｔを印加すると、低温領域１１Ｌでは、中間層２２の飽和磁化Ｍｓが比較的大きく、記録層２３との間に作用する交換結合力よりも中間層２２の飽和磁化Ｍｓと再生磁界Ｈｅｘｔとの相互作用の方が大きい場合に、中間層２２の磁化方向が再生磁界Ｈｅｘｔと同方向に揃う。中間層２２と交換結合した再生層２１の磁化方向は、記録層の磁化の向きとして記録される記録マークと無関係に再生磁界Ｈｅｘｔと逆方向に揃い、これによりフロントマスクが形成される。
【００１０】
スポットの進行方向と反対側の高温領域１１Ｈでは、中間層２２がキュリー温度を超えて磁化が消失するようになされ、再生層２１と中間層２２との間に作用する交換結合力が切断され、再生層２１の磁化方向が再生磁界Ｈｅｘｔと同方向に揃うことによって、リアマスクが形成される。
一方中間温度領域１１Ｍでは、再生層２１、中間層２２及び記録層２３の間に中間層と再生磁界Ｈｅｘｔとの相互作用よりも大きな交換結合力が働いており、記録層２３の磁化方向が再生層２１に転写される。すなわち、スポット１１内の中間温度領域１１Ｍのみにおいて、記録層２３の記録マークの磁化が再生層２１に転写されることとなり、温度プロファイルＴにおける再生温度領域３０に入る記録マークのみの読み出しが可能となり、解像度はいわばこの中間温度領域１１Ｍのサイズに縮小化することができて、いわゆる超解像が実現される。
【００１１】
このＤ−ＲＡＤ方式は、例えば容量１．３ＧＢの９０ｍｍＭＯ（ＭａｇｎｅｔＯｐｔｉｃａｌ）に採用され（前述のＧＩＧＡＭＯ）、また２００１年には２．３ＧＢのＭＯ（ＧＩＧＡＭＯＩＩ；ソニー（株）商品名）が発売されている。
【００１２】
更に、光磁気記録媒体の大容量化を図るには、再生用レーザ光のスポット径を小径化するために、青色レーザによる高密度化が望まれている。
ところが、ＭＯの再生信号の大きさを表すカー回転角は、入射レーザ光の波長に依存し、従来のＧｄＦｅＣｏやＴｂＦｅＣｏといった材料系では、青色レーザの波長領域でカー回転角が急激に減少することが指摘されている。そのため、青色レーザの波長領域でカー回転角の増加を図る材料として、Ｎｄを磁性層に添加する例が報告されている（例えば特許文献４参照。）。
【００１３】
【特許文献１】
特許第３１０６５１４号公報
【特許文献２】
特開２００２−３０４７８７号公報
【特許文献３】
特許第３０４９４８２号公報
【特許文献４】
特公平６−９０９７６号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来のＤ−ＲＡＤ方式による光磁気記録媒体においては、前述したように室温から再生温度領域を超え、キュリー温度までの磁気特性、すなわち飽和磁化や保磁力などの大きさやその大小関係、キュリー温度などの細かい選定が必要であり、この関係を満足する組成材料は現在のところ、ＴｂＦｅＣｏ及びＧｄＦｅＣｏにほぼ限定されている。
そしてこれらの材料により飽和磁化、保磁力などの各磁気特性の温度変化を実現するために、その極性（希土類金属磁化と遷移金属磁化のどちらが優勢であるか）を、中間層は上述したようにＲＥリッチ、再生層はＴＭリッチとしている（例えば上記特許文献３参照。）。
【００１５】
一方、特にＴｂは埋蔵量が比較的少なく、将来コスト高を招く恐れがあり、その他の安価な材料、或いは将来コスト安が見込まれる比較的埋蔵量の多い他の磁性材料を用いる光磁気記録媒体の実現が望まれており、またこのような光磁気記録媒体を用いた安定した超解像再生が可能な記録再生方法の提案が望まれている。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みて、磁性層材料の選定の自由度を高めることができ、また、特に将来高密度化にともなって再生用光として利用が見込まれる青色レーザ等の短波長レーザに対して、十分なカー回転角の変化量が得られる材料を用い得る光磁気記録媒体及びその記録再生方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した問題を解決するために、本発明は、光透過性の基板上に、希土類−遷移金属アモルファス合金より成る少なくとも再生層、中間層、記録層が形成されて、光学的な回折限界を超えた高密度記録再生が可能な光磁気記録媒体であって、再生層を、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に希土類金属磁化優勢膜（ＲＥリッチ）となる組成の材料より構成し、また中間層を、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に遷移金属磁化優勢膜（ＴＭリッチ）となる組成の材料より構成する。
【００１８】
また本発明は、上述の光磁気記録媒体において、その再生層及び／又は中間層を、ＤｙＦｅＣｏ又はＨｏＦｅＣｏより構成する。
更に本発明は、上述の各光磁気記録媒体において、その再生層に、Ｎｄを添加する構成とする。
【００１９】
なお、本明細書において、再生層及び／又は中間層とは、再生層又は中間層のどちらかの場合、もしくは、再生層及び中間層の両方の層の場合のいずれかの場合であることを示す。
【００２０】
上述したように、本発明においては、従来のＤ−ＲＡＤ方式等の超解像再生が可能な光磁気記録媒体において、通常用いられている磁性層の極性を逆として再生層及び中間層を構成するものであり、このような構成による光磁気記録媒体を用いて記録再生を行うものである。
【００２１】
このように、再生層及び中間層の極性を逆にして構成することによって、後段の発明の実施の形態において詳細に説明するように、超解像再生を実現するために必要な磁気特性の温度変化を、従来一般的である材料以外においても構成することが可能となった。
従って、本発明によれば、上述したようなＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ以外の磁性層を用いて確実に超解像が可能な光磁気記録媒体を提供することができ、また、青色レーザ等の短波長光に対するカー回転角の変化量が大きい材料であるＮｄを用いても良好な磁気記録再生特性の得られる光磁気記録媒体及びその記録再生方法を実現できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の各例を、従来例を参考にして詳細に説明する。なお、以下の例においては、前述したＤ−ＲＡＤ方式による超解像再生が可能な光磁気記録媒体及びその記録再生方法に適用した場合を示すものであるが、本発明は、本発明構成を逸脱しない範囲において、その他の記録再生方法による光磁気記録媒体にも適用することは可能である。
【００２３】
図１は、本発明による光磁気記録媒体の一例の要部の略線的拡大断面図である。１はＰＣ（ポリカーボネート）等より成る光透過性の基板で、この上に、ＳｉＮ等より成る誘電体層２、ＲＥリッチの磁性層より成る再生層３、ＴＭリッチの磁性層より成る中間層４、ＴＭリッチ又はＲＥリッチの磁性層より成る記録層５及びＳｉＮ等より成る誘電体層６及びＡｌＣｒ等より成る反射層７が順次スパッタリング等によって積層形成された構成とする。各磁性層は、希土類金属−遷移金属アモルファス合金より構成される。
【００２４】
ここで、ＲＥリッチ又はＴＭリッチと呼ぶ場合、それぞれ室温からキュリー温度までの範囲で主にＲＥリッチ又はＴＭリッチであるとする。すなわち、希土類金属―遷移金属アモルファス合金は、その組成比を調整することによって、０〔Ｋ〕（絶対零度）からキュリー温度において磁化が消失する範囲において、ＲＥリッチからＴＭリッチ、またはＴＭリッチからＲＥリッチに変化する材料も作製し得る。しかしながら、本明細書においては、主に室温以上キュリー温度以下の温度範囲において希土類金属磁化優勢である組成の材料を、極性がＲＥリッチであるとし、遷移金属磁化優勢である組成の材料を極性がＴＭリッチであると称する。したがって、ＲＥリッチとした磁性層が室温付近、又はそれより低い温度領域においてＴＭリッチとなる場合においても、極性はＲＥリッチであるとするものである。
【００２５】
ここで、本発明構成による光磁気記録媒体の記録再生方法を説明するにあたり、その理解を容易にするために、従来のＤ−ＲＡＤ方式による光磁気記録媒体の一例について、前述のＤ−ＲＡＤ方式による記録再生態様の説明に加え、磁性層の飽和磁化などの磁気特性に着目してその温度依存性について詳細に説明する。従来構成の光磁気記録媒体の一例の略線的拡大断面構成を図２に示す。図２において、図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２６】
この場合、再生層２１の極性はＴＭリッチ、中間層２２の極性はＲＥリッチとして構成される。信号の記録再生に直接関わるのは磁性膜である再生層２１、中間層２２及び記録層２３の３層である。
【００２７】
これら３層の主な構成元素は、例えば前述の商品化されているＧＩＧＡＭＯ等の光磁気記録媒体においては、記録層２３がＴｂＦｅＣｏ、中間層２２がＧｄＦｅ、再生層２１がＧｄＦｅＣｏである。これらは希土類―遷移金属アモルファス合金磁性膜である。
【００２８】
このような構成の多層磁性膜を用いて、記録層に記録されたマークを再生層に転写させるにあたり、Ｄ―ＲＡＤ方式の光磁気記録媒体においては、前述したように、温度により変化する各層の磁気特性を利用して、レーザ光のスポットの一部をマスクした状態にすることでレーザスポットサイズより微細な記録マークの読み出しを可能としている。
【００２９】
すなわち上述したように、基板とレーザスポットとは高速で相対移動しているために、レーザスポット内において、温度分布と光の強度分布とにずれが生じる。その際、中間層２２はＲＥリッチで室温での飽和磁化Ｍｓが大きく、また再生層２１の室温での飽和磁化Ｍｓは小さく設定されるため、図３に模式的に磁化の向きを示すように、レーザ光Ｌの進行方向の低温領域１１Ｌにおいては、外部磁場Ｈｅｘｔによる中間層２２の磁化に働く力が再生層２１に働く力より支配的となり、記録層２３の記録マークがどちらに向いていても中間層２２の飽和磁化の向きは外部磁場Ｈｅｘｔに従って同じ向きとなる。なお、図３においても、図１２と同様に白抜きの矢印は飽和磁化の向き、実線矢印は遷移金属の副格子磁化の向きを示す。つまり、ＲＥリッチとされた中間層２２の遷移金属の副格子磁化の向きは外部磁場の向きとは逆向きとなる。
【００３０】
一方飽和磁化Ｍｓの小さい再生層２１は、中間層２２との交換結合が支配的となり、遷移金属の副格子磁化の向きが揃うため、ＴＭリッチとされた再生層２１の飽和磁化の向きは、外部磁場の磁化の向きとは逆向きに揃って、記録層２３の記録マークの向きとは無関係にいわば初期化方向を向くので記録マークは転写されない。これがフロントマスクとなる。
【００３１】
一方、中間層２２のキュリー温度Ｔｃは他の磁性層２１及び２３よりも低く設定される。したがって、レーザスポットＬ内の高温領域１１Ｈでは中間層２２の磁化がキュリー温度を超えて消失する。同時に再生層２１の飽和磁化Ｍｓは、温度上昇と共に大きくなるように設定することによって、中間層２２のキュリー温度以上とされたスポット内の高温領域１１Ｈにおいて、再生層２１の磁化の向きは外部磁場に沿う方向を向く。これがリアマスクとなる。
【００３２】
そしてこれら低温領域１１Ｌと高温領域１１Ｈとの間に存在する中間温度領域１１Ｍにおいて、再生層２１と中間層２２とが外部磁場Ｈｅｘｔから受けるエネルギーよりも磁性層間の交換結合力の方が優勢となり、記録マークの転写が起こるようになされる。
【００３３】
このようなＤ−ＲＡＤ方式の再生が行われる上述の条件をまとめると、各磁性層３〜５の飽和磁化Ｍｓは図４に示すような温度変化特性となることが要求される。図４において、ａ１、ｂ１及びｃ１はそれぞれ再生層、中間層及び記録層の飽和磁化Ｍｓの温度変化特性を示す。
【００３４】
図４においては、飽和磁化の大きさを、遷移金属磁化優勢の場合を＋、希土類金属磁化優勢の場合を−として示している。この図４からわかるように、先ず記録層の飽和磁化は、破線ｃ１で示すように、記録されたマークが外部磁場により消えないように低温領域で小さく、キュリー温度が十分高い必要がある。
また中間層の飽和磁化は、破線ｂ１で示すように、低温領域で外部磁場と相互作用するために、低温領域の飽和磁化が再生層のそれよりも大きく、中間温度領域では飽和磁化が小さくなるため垂直磁化となる。そして、リアマスクを形成するために再生層よりも低い温度でキュリー温度を迎える。
再生層は、実線ａ１で示すように低温領域で補償点近傍として飽和磁化が十分小さく、リアマスクが形成される温度領域まで温度上昇とともに飽和磁化が単調増加するようになされる。このとき、カー回転角は温度上昇と共に単調減少するため、キュリー温度は５００〔Ｋ〕以上であることが望ましい。
【００３５】
ここで、各層の飽和磁化の絶対値を図５に示す。この図５において、ａ２及びｂ２はそれぞれ再生層及び中間層の飽和磁化を示す。室温近辺の再生層と中間層の飽和磁化の差がフロントマスクを形成するエネルギーに相当し、中間層がキュリー温度以上となる時に再生層の飽和磁化が最大値付近であることで外部磁場との相互作用による磁化の向きが揃い、リアマスクを形成している。
【００３６】
本発明においては、このうち再生層と中間層の極性を逆にするものであるが、上述したような飽和磁化の温度特性を実現し、Ｄ−ＲＡＤ方式の再生を行うことが可能となった。以下これを説明する。
上述の図１に示す本発明構成の光磁気記録媒体において、再生層３にＤｙＦｅＣｏ、中間層４にＤｙＦｅＣｏＳｉを用いた場合の再生層、中間層の飽和磁化Ｍｓの温度変化特性を図６中ａ３及びｂ３として示す。
【００３７】
図６においては、飽和磁化の大きさを、遷移金属磁化優勢の場合を＋、希土類金属磁化優勢の場合を−として示している。また、この飽和磁化Ｍｓの絶対値を図７に示す。この図６及び図７に示すように、上述の従来構成とする場合の図４及び図５に示す温度依存特性と、低温領域から中間層４のキュリー温度以上であるリアマスク形成温度（高温領域）に亘って同様の特性となる。
【００３８】
すなわち、中間層の飽和磁化は、破線ｂ３で示すように、低温領域で外部磁場と相互作用するために、低温領域の飽和磁化が再生層のそれよりも大きく、中間温度領域では垂直磁化となる。そして、リアマスクを形成するために再生層よりも低い温度でキュリー温度を迎える。
再生層は、実線ａ３で示すように低温領域で補償点近傍として飽和磁化が十分小さく、リアマスクが形成される温度領域まで温度上昇とともに飽和磁化が単調増加するようになされる。このとき、カー回転角は温度上昇と共に単調減少するため、望ましくはキュリー温度を５００〔Ｋ〕以上とする。
【００３９】
このような構成とする場合、従来の光磁気記録媒体と同様にＤ−ＲＡＤ方式の超解像再生が可能となる。この読み出し態様を、磁化の向きを模式的に示す図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９において、図３と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４０】
図８においては、記録層をＴＭリッチとした場合の磁化態様を示す。レーザ光Ｌの進行方向である低温領域１１Ｌにおいては、レーザ光Ｌの進行方向の低温領域１１Ｌにおいては、外部磁場Ｈｅｘｔにより中間層４の磁化に働く力が再生層３の磁化に働く力よりも支配的となり、記録層５の記録マークがどちらに向いていても中間層４の飽和磁化の向きは外部磁場Ｈｅｘｔに従って同じ向きとなる。なお、ＴＭリッチとされた中間層４の遷移金属の副格子磁化の向きは外部磁場の向きとは同一の向きとなる。
一方、室温で飽和磁化Ｍｓの小さい再生層３は、中間層４との交換結合が支配的となり、遷移金属の副格子磁化の向きが揃うため、ＲＥリッチとされた再生層３の飽和磁化の向きは、外部磁場の磁化の向きとは逆向きに揃ったいわば初期化方向を向くので、図３に示す従来構成の光磁気記録媒体と同様に、記録層５の記録マークは転写されない。これがフロントマスクとなる。
【００４１】
一方、中間層４のキュリー温度Ｔｃは他の磁性層３及び５よりも低く設定される。したがって、レーザスポットＬ内の高温領域１１Ｈでは中間層４の磁化がキュリー温度を超えて消失する。同時に再生層３の飽和磁化Ｍｓは、温度上昇と共に大きくなるように設定され、中間層４のキュリー温度以上とされたスポット内の高温領域１１Ｈにおいて、再生層３の磁化の向きは外部磁場に沿う方向を向く。これがリアマスクとなる。
【００４２】
そしてこれら低温領域１１Ｌと高温領域１１Ｈとの間に存在する中間温度領域１１Ｍにおいて、再生層３と中間層４とが外部磁場Ｈｅｘｔから受けるエネルギーよりも磁性層間の交換結合力の方が優勢となり、記録マークの転写が起こるようになされる。
【００４３】
このように、記録層をＴＭリッチとする場合は、この記録層から転写される再生層の磁化の向きは、図８から明らかなように逆向きとなる。
従って、記録層に記録する記録マークの向きを従来構成による光磁気記録媒体とは予め逆向きとし、すなわち例えば前述のＧＩＧＡＭＯ等における従来の光磁気記録媒体における記録マークとは逆向きに、再生用光の入射方向と同一方向を記録の「１」とすることによって、再生層に転写される記録マークの磁化の向きは、従来の光磁気記録媒体と同一の向きとなる。したがって、この場合は従来の光磁気記録媒体を用いる光磁気記録再生装置と互換性を有する光磁気記録媒体を提供することができるという利点を有する。
【００４４】
一方、記録層の極性をＲＥリッチとする場合においても、同様に本発明構成の光磁気記録媒体において、Ｄ−ＲＡＤ方式の超解像再生を実現することができる。
すなわち、図９に示すように、スポットＬ内において、低温領域１１Ｌにおいては、外部磁場Ｈｅｘｔにより中間層４の磁化に働く力が再生層３の磁化に働く力よりも支配的となり、記録層５の記録マークがどちらに向いていても中間層４の飽和磁化の向きは外部磁場Ｈｅｘｔに従って同じ向きとなる。この場合においても、ＴＭリッチとされた中間層４の遷移金属の副格子磁化の向きは外部磁場の向きとは同一の向きとなる。
一方、飽和磁化Ｍｓの小さい再生層３は、中間層４との交換結合が支配的となり、遷移金属の副格子磁化の向きが揃うため、ＲＥリッチとされた再生層３の飽和磁化の向きは、外部磁場の磁化の向きとは逆向きに揃ったいわば初期化方向を向くので、記録層５の記録マークは転写されない。これがフロントマスクとなる。
【００４５】
一方、中間層４のキュリー温度以上となるレーザスポットＬ内の高温領域１１Ｈでは中間層４の磁化がキュリー温度を超えて消失する。同時に再生層３の飽和磁化Ｍｓは、温度上昇と共に大きくなるように設定され、中間層４のキュリー温度以上とされたスポット内の高温領域１１Ｈにおいて、再生層３の磁化の向きは外部磁場に沿う方向を向く。これがリアマスクとなる。
【００４６】
そしてこれら低温領域１１Ｌと高温領域１１Ｈとの間に存在する中間温度領域１１Ｍにおいて、再生層３と中間層４とが外部磁場Ｈｅｘｔから受けるエネルギーよりも磁性層間の交換結合力の方が優勢となり、記録マークの転写が起こるようになされる。
【００４７】
このような構成とすることによって、記録層５をＲＥリッチの材料とする場合においても、上述の図８において説明した例と同様に、Ｄ−ＲＡＤ方式の超解像再生が可能な光磁気記録媒体を提供することができる。
【００４８】
次に、前述の図６及び図７において示す材料以外の磁性材料の飽和磁化（絶対値）の温度依存性を調べた。この結果を図１０に示す。
図１０において、実線ａ５はＤｙＮｄＦｅＣｏ、破線ａ６はＨｏＦｅＣｏ、破線ａ７はＨｏＮｄＦｅＣｏをそれぞれ再生層とした場合、破線ｂ５はＨｏＦｅＣｏを中間層とした場合のそれぞれ飽和磁化の温度依存性を示す。
図１０から明らかなように、Ｎｄを加えたＤｙＮｄＦｅＣｏを用いて従来とは逆極性となるＴＭリッチの再生層としても飽和磁化の絶対値は、従来構成において用いられるＧｄＦｅＣｏの再生層の温度特性と同様とすることが可能であり、更に、ＨｏＦｅＣｏ、ＨｏＮｄＦｅＣｏでも同様に逆極性の再生層としても利用可能であることがわかる。
また、中間層として、ＤｙＦｅＣｏと同様にＨｏＦｅＣｏを従来とは逆極性となるＲＥリッチの磁性層を用いる場合においても、従来構成の中間層と同様の温度特性とすることができることがわかる。
【００４９】
なお、このようにＮｄを添加する場合は、前述の特許文献４に示されるように、青色レーザ等の比較的短波長のレーザ光に対するカー回転角の変化量の低下を回避することができ、高記録密度化にともなって、青色等の短波長レーザにより記録再生を行う光磁気記録媒体及びその記録方法に本発明を適用する場合に、有利となる。
【００５０】
更に、これらの材料に、非磁性元素のＳｉ、Ａｌ、Ｃｒのうちいずれか１つの材料を添加する場合、キュリー温度を適切に調整することができる。
図１１においては、Ｓｉ、Ａｌ及びＣｒをＤｙＦｅＣｏにそれぞれ添加量した場合のキュリー温度の変化を示す。図中実線ｄはＤｙＦｅＣｏＳｉ、実線ｅはＤｙＦｅＣｏＡｌ、ｆはＤｙＦｅＣｏＣｒの場合で、横軸はそれぞれＳｉ、Ａｌ及びＣｒの含有量ａｔ％（原子％）である。
【００５１】
この図１１からわかるように、Ｓｉ、Ａｌ及びＣｒはそれぞれ１ａｔ％あたり約４℃から６℃のキュリー温度の低下を生じさせることができ、再生層及び中間層の磁化特性に影響を与えることなくキュリー温度の調整を簡単に行うことができる。
【００５２】
なお、上述の各材料は、Ｄ−ＲＡＤ方式の再生を行うためには前述の条件を満たしていればよいため、再生層の材料と中間層の材料を適宜組み合わせて光磁気記録媒体を構成することができることはいうまでもない。
【００５３】
このように、本発明によれば、従来のＤ−ＲＡＤ方式の光磁気記録媒体における再生層と中間層とは、その極性を逆にして光磁気記録媒体を構成することによって、これを用いてＤ―ＲＡＤ方式と同様の超解像再生を可能とすると共に、光磁気記録媒体の記録膜材料としてこれまであまり用いられなかったＤｙ、Ｈｏを利用することが可能となり、材料の選択の自由度を高めることができる。
【００５４】
更に、Ｎｄを添加する場合においても、同様に従来のＤ−ＲＡＤ方式と同様の超解像再生を可能とする磁気特性を有する再生層及び中間層を構成することができ、これにより、従来に比して短波長の青色レーザによる記録再生を可能とし、更に高記録密度化、大容量化を図ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、従来とは異なる極性の再生層、中間層を有する光磁気記録媒体を用いて、Ｄ−ＲＡＤ方式の超解像再生を行うことができ、材料の選択の自由度を高めることができる。
【００５６】
特に、ＤｙＦｅＣｏ、ＨｏＦｅＣｏを再生層材料、又は中間層材料、もしくはその両方に用いることによって、確実に従来構成と同様の磁気特性を有する再生層、中間層を構成し、これにより確実にＤ−ＲＡＤ方式による超解像再生が可能な光磁気記録媒体を提供することができる。
【００５７】
また、非磁性材料として、Ａｌ、Ｓｉ又はＣｒを添加することによって、キュリー温度の調整を確実且つ簡単に行って、光磁気記録媒体を構成することができる。
【００５８】
更にまた、Ｎｄを再生層に添加することによって、青色レーザ等の比較的短波長の再生用光に対するカー回転角の変化量を保持することができ、再生用光の短波長化を可能とし、これにより記録密度の増大化、大容量化を図った光磁気記録媒体を提供することができる。
【００５９】
また、記録層をＴＭリッチとする場合においては、記録層に記録する情報の記録マークを従来とは逆向きにすることによって、再生層における記録マークの向きを従来の光磁気記録媒体と同一の向きとして、従来の光磁気記録媒体を用いる記録再生装置における記録再生を可能とし、互換性を有する光磁気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光磁気記録媒体の一例の要部の略線的拡大断面図である。
【図２】従来の光磁気記録媒体の要部の略線的拡大断面図である。
【図３】光磁気記録媒体の再生時の磁化態様の説明図である。
【図４】磁性層の飽和磁化の温度依存性を示す図である。
【図５】磁性層の飽和磁化の温度依存性を示す図である。
【図６】磁性層の飽和磁化の温度依存性を示す図である。
【図７】磁性層の飽和磁化の温度依存性を示す図である。
【図８】光磁気記録媒体の再生時の磁化態様の説明図である。
【図９】光磁気記録媒体の再生時の磁化態様の説明図である。
【図１０】磁性層の飽和磁化の温度依存性を示す図である。
【図１１】非磁性材料の含有量に対するキュリー温度の変化を示す図である。
【図１２】Ｄ−ＲＡＤ方式による超解像再生の説明図である。
【符号の説明】
１基板、２誘電体層、３再生層、４中間層、５記録層、６誘電体層、７反射層、１０記録トラック、１１スポット、１１Ｌ低温領域、１１Ｍ中間温度領域、１１Ｈ高温領域、１２記録マーク、２１再生層、２２中間層、２３記録層、２５記録膜、３０再生温度領域

Claims

光透過性の基板上に、希土類−遷移金属アモルファス合金より成る少なくとも再生層、中間層、記録層が形成されて、光学的な回折限界を超えた高密度記録再生が可能な光磁気記録媒体であって、
上記再生層が、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に希土類金属磁化優勢膜となる組成の材料より成り、
上記中間層が、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に遷移金属磁化優勢膜となる組成の材料より成ることを特徴とする光磁気記録媒体。
上記再生層及び／又は中間層が、ＤｙＦｅＣｏ又はＨｏＦｅＣｏより成ることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
上記再生層に、Ｎｄが添加されて成ることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
上記再生層に、Ｎｄが添加されて成ることを特徴とする請求項２に記載の光磁気記録媒体。
上記再生層及び／又は中間層に、Ｓｉ，Ａｌ又はＣｒの非磁性元素から１つ以上の元素が添加されて成ることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
上記再生層及び／又は中間層に、Ｓｉ，Ａｌ又はＣｒの非磁性元素から１つ以上の元素が添加されて成ることを特徴とする請求項２に記載の光磁気記録媒体。
上記再生層及び／又は中間層に、Ｎｄと、Ｓｉ，Ａｌ又はＣｒの非磁性元素から１つ以上の元素が添加されて成ることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
上記再生層及び／又は中間層に、Ｎｄと、Ｓｉ，Ａｌ又はＣｒの非磁性元素から１つ以上の元素が添加されて成ることを特徴とする請求項２に記載の光磁気記録媒体。
上記記録層が遷移金属磁化優勢膜であることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
光透過性の基板上に、希土類−遷移金属アモルファス合金より成る少なくとも再生層、中間層、記録層が形成されて、光学的な回折限界を超えた高密度記録再生が可能な光磁気記録媒体を用いる光磁気記録媒体の記録再生方法であって、
上記光磁気記録媒体は、上記再生層が、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に希土類金属磁化優勢膜となる組成の材料より成り、上記中間層が、室温以上キュリー温度以下の範囲で主に遷移金属磁化優勢膜となる組成の材料より成り、
上記光磁気記録媒体に再生用のレーザ光を照射した再生スポット内の中間温度領域において、上記記録層の磁化の向きを上記再生層に転写して記録マークの読み出しを行うことを特徴とする光磁気記録媒体の記録再生方法。
上記記録層が遷移金属磁化優勢膜であって、記録マークの磁化の向きを再生用光の入射方向と同一方向とすることを特徴とする請求項１０に記載の光磁気記録再生方法。