JP2005050400A - 光磁気記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】高密度光磁気記録媒体において、極微小マークの記録磁界感度を向上させた場合においても、記録マーク長にパターン依存性を生じることなく、良好なランダム信号のジッタ特性が得られる媒体の提供を目的とする。
【解決手段】少なくとも再生層と記録層と記録補助層を有し、使用する光学系の回折限界以下のマークを記録・再生する光磁気記録媒体において、記録補助層上に、Ｃｏ元素を主成分とする磁性膜から成る面内磁化誘導層を設ける構成。
【選択図】 図１
【解決手段】少なくとも再生層と記録層と記録補助層を有し、使用する光学系の回折限界以下のマークを記録・再生する光磁気記録媒体において、記録補助層上に、Ｃｏ元素を主成分とする磁性膜から成る面内磁化誘導層を設ける構成。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高面記録密度を有する光磁気記録媒体に関するためのものであり、特に高い記録磁界感度を有する光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書き換え可能な記録媒体として、各種の磁性記録媒体が実用化されている。特に、半導体レーザの熱エネルギーを用いて磁性薄膜に磁区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を用いてこの情報を読み出す光磁気記録媒体は、高密度記録が可能な大容量可換媒体として期待されている。近年、動画像のデジタル化の動きとあいまって、これらの磁性記録媒体の記録密度を高めて、さらに大容量の記録媒体とする要求が高まっている。
【０００３】
一般に、光記録媒体の線記録密度は、再生光学系のレーザ波長および対物レンズの開口数ＮＡに大きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザ波長λと対物レンズの開口数ＮＡが決まると、ビームウェストの径が決まるため、信号再生可能な記録ピットの空間周波数は２ＮＡ／λ程度が限界となってしまう。したがって、従来の光ディスクで高密度化を実現するためには、再生光学系のレーザ波長を短くするか、対物レンズの開口数を大きくする必要がある。しかしながら、レーザ波長を短くするのは素子の効率、発熱等の問題で容易ではなく、また、対物レンズの開口数を大きくすると、焦点深度が浅くなるなどのために、機械的精度に対する要求が厳しくなるという問題が生じる。このため、レーザ波長や対物レンズの開口数を変えずに、記録媒体の構成や再生方法を工夫して記録密度を改善する、いわゆる超解像技術が種々開発されている。
【０００４】
例えば、特開平３−９３０５８号、特開平６−１２４５００号においては、磁気的に結合される再生層と記録保持層を有する多層膜の記録保持層に信号記録を行うとともに、再生層の磁化の向きを揃えた後（特開平６−１２４５００号の磁化方向は面内）、レーザ光を照射して加熱し、再生層の昇温領域に記録保持層に記録された信号を転写しながら読み取る信号再生方法が提案されている。この方法によれば、再生用のレーザのスポット径に比べて、レーザにより加熱されて転写温度に達し、信号が検出される領域（アパーチャ）はより小さくできるため、再生時の符号間干渉を減少させ、光学的な検出限界λ／２ＮＡ以下のピット周期の信号が再生可能となる。この再生方法はＭＳＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ−ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅａｄｏｕｔ ｍｅｔｈｏｄ）再生方式と呼ばれている。
【０００５】
しかしながら、このＭＳＲ再生方式は、再生用のレーザのスポット径に対して有効に使用される信号検出領域が小さくなるため、再生信号振幅が大幅に低下し、十分な再生出力が得られない欠点を有している。このため、有効信号検出領域をスポット径に対してあまり小さくすることはできず、結局は光学系の回折限界で決まる記録密度に対して、大幅な高密度化を達成することはできない。
【０００６】
そこで、特開平６−２９０４９６号では、記録マークの境界部に存在する磁壁を温度勾配によって高温側に移動させ、この磁壁移動を検出することにより、再生信号振幅を低下させることなく、光学系の分解能を超えた記録密度の信号を再生することが可能な光磁気記録媒体およびその再生方法が提案されている。この再生方法は、ＤＷＤＤ（Ｄｏｍａｉｎ Ｗａｌｌ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）再生方式と呼ばれている。
【０００７】
このＤＷＤＤ再生方式は、図７に示すように、磁壁抗磁力の小さな第１の磁性層７０１と、キュリー温度の低い第２の磁性層７０２と、磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層７０３からなる。文献Ｊ． Ｍａｇｎ． Ｓｏｃ． Ｊｐｎ． ２２、ｓｕｐｐｌ． Ｎｏ． Ｓ２、 ｐｐ． ４７−５０ （１９９８） にあるように、第１の磁性層７０１は再生時に磁壁移動が起こる移動層（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ、もしくは再生層）として機能し、第２の磁性層７０２は磁壁移動の開始位置を制御する遮断層（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｌａｙｅｒ）として機能し、第３の磁性層７０３は情報を保持する記録層（ｍｅｍｏｒｙ ｌａｙｅｒ） として機能する。これら磁性膜面上に図７（ｂ）に示すような温度分布を形成すると、図７（ｃ）に示すような磁壁エネルギー密度の分布が形成され、磁壁をエネルギーの低い高温側へ移動させようとする磁壁駆動力が発生する。
【０００８】
遮断層のキュリー温度より低温の領域では、各磁性層はお互いに交換結合しているため、前述の磁壁駆動力が作用しても、メモリー層の大きな磁壁抗磁力に妨げられて磁壁移動は起こらない。ところが、遮断層のキュリー温度近傍の温度Ｔｓになる位置では交換結合力が弱まるため、磁壁抗磁力の小さな移動層中の磁壁だけが単独で高温側に磁壁移動する。この磁壁移動は、媒体を温度分布に対して相対的に移動させると、磁壁の空間的間隔に対応した時間間隔で発生することになる。したがって、磁壁移動の発生を検出することで、光学系の分解能とは無関係に信号を再生することが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＤＷＤＤ再生方式に用いられる媒体においては、記録マーク長を微小化していくと記録磁界感度が悪化してくると言った問題があった。これは、再生時の磁壁移動がスムースに行なわれるよう、浮遊磁界による影響を低減する目的で、なるべく磁化が小さくなるように設計構成されているためである。また、より小さな記録マークを安定に記録保存できるよう、情報を保持する記録層には磁気異方性の大きな磁性膜を用いており、記録を行う際、磁化の方向を印加磁界方向に反転させるに要するエネルギーも大きなものとなっているのも一因である。
【００１０】
一方、高密度化に適した磁界変調記録においては、磁気ヘッドの発生できる磁界強度はせいぜい２００〜３００Ｏｅ程度である。また、省電力高速の観点も考慮すると、２００Ｏｅ以下が好ましい。
【００１１】
そこで、上記課題に対する解決手段として、従来より磁気異方性の小さな磁性膜を媒体に付与する手法が広く用いられている。
【００１２】
しかし、記録温度領域即ち高温領域において記録を補助するための磁気異方性の小さな磁性膜（以後、記録補助層と称する）の磁化を稼ごうとすると、必然的に低温領域における磁化も増えてしまうため、反磁界や浮遊磁界による影響が無視出来なくなり、記録マーク長にパターン依存性によるＤｕｔｙズレが発生してしまいランダム信号のジッタ特性が悪化してしまうと言った問題が生じてきた。
またこの問題は、高密度化に向けてＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ記録を採用した場合、更に深刻な問題となってくる。
【００１３】
なぜなら上述したＤＷＤＤ再生方式に用いられる媒体においては、再生時の磁壁移動がスムースに行われるよう、記録トラックの両側部において磁性層の膜厚方向の交換相互作用による結合を切断もしくは低減することにより、記録マークの前方境界部の磁壁と後方境界部の磁壁とを分離独立して形成することが必要であるため、従来、記録膜の成膜後に記録トラックの両側（案内溝）を高出力のレーザービームでアニールするなどしてトラック側部の磁性膜を変質もしくは消失させる処理を行ない、この処理部に跨るように記録マークを形成することにより前後の磁壁を分離させるようにしていた。
【００１４】
しかし、高密度化に向けてＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ記録の採用、並びにトラックピッチが狭くなってくると、記録トラック両側部の記録膜に対するアニール処理は非常に困難となり安定性に欠けるものとなってしまう。
【００１５】
そこで、Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ基板においては、特開平９−１６１３２１に開示されているように溝深さを深くする構成をとることで、ある程度の分断的な成膜を可能とし、アニールを施す必要性を無くしている。
【００１６】
しかし、この方法では図８に示すようにＧｒｏｏｖｅ部への膜の付着量が少なくなってしまうため、Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ部に同等な特性、とりわけ記録磁界感度の両立が困難になるといった別の問題が生じていた。
【００１７】
このように、ＤＷＤＤ再生方式に用いられる媒体においては、極微小マークの記録磁界感度とランダム信号のジッタ特性とは、相反する性質のものであり両立が非常に困難であった。
【００１８】
よって本発明の目的は、従来の光磁気記録媒体が有していた上記の問題を解決し、ＤＷＤＤ再生方式に適した、高磁界感度でランダム信号のジッタ特性に優れる高密度な光磁気記録媒体を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は鋭意検討の結果、Ｃｏ元素を主成分とする磁性膜を記録補助層に付与することで２層間に働く交換相互作用により、本来垂直磁化膜である記録補助層の磁化が膜面内方向に配向することを見出し本発明に至った。
【００２０】
即ち本発明は、少なくとも再生層と記録層と記録補助層を有し、使用する光学系の回折限界以下のマークを記録・再生する光磁気記録媒体において、
前記記録補助層上にＣｏ元素を主成分とする磁性膜から成る面内磁化誘導層が設けられたことを特徴とする光磁気記録媒体によって達成される。
【００２１】
更には、前記再生層は再生ビームスポット内の記録情報検出領域内では、前記記録層に比べ相対的に磁壁抗磁力が小さく、磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、前記再生層と前記記録層の間に、室温において交換結合して順次積層され、かつ、前記再生層および前記記録層よりもキュリー温度の低い磁性層からなる遮断層をさらに有する。
【００２２】
また、前記記録補助層は、夫々キュリー温度の異なる２層から構成されることを特徴とする。
【００２３】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、前記膜面内磁化誘導層に接する側に設けられた前記記録補助層のキュリー温度が、前記記録層に接する側に設けられた前記記録補助層および前記記録層よりもキュリー温度の低い磁性層から成ることを特徴とする。
【００２４】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、前記膜面内磁化誘導層に接する側に設けられた前記記録補助層のキュリー温度が、２４０℃以上、前記記録層のキュリー温度より４０℃以下の温度範囲にあることを特徴とする。
【００２５】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、前記膜面内磁化誘導層に接する側に設けられた前記記録補助層の膜厚が、５ｎｍ以上、２０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００２６】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、各層間は急峻明瞭である必要は無く、膜厚方向に組成勾配を設けることによって構成されても良い。
【００２７】
また、前記膜面内磁化誘導層は、その厚みが３ｎｍ以上、１５ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１を参照すると、本発明の一実施形態の光磁気記録媒体は、基板１０１上に、第１の誘電体層１０２と、再生層１０３と、制御層１０４と、遮断層１０５と、記録層１０６と、２層構成から成る記録補助層１０７、１０８（以後、第一記録補助層および第二記録補助層と称する）と、膜面内磁化誘導層１０９と、第２の誘電体層１１０が順次積層されている。
【００３０】
基板１０１としては、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、アクリル、ガラス等を用いることができる。第１の誘電体層１０２や第２の誘電体層１１０としては、例えば、ＳｉＮ、ＡｉＮ、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ、ＴａＯ等の材料が使用できる。また、磁壁の移動を光学的に検出するのでなければ、必ずしも透光性材料である必要はない。
【００３１】
再生層１０３と遮断層１０５と記録層１０６は、ＤＷＤＤ再生に不可欠な３層である。再生層１０３は再生特性向上の観点から、膜厚方向に組成勾配を設ける構成や、多層化した構成を用いたりしてもよい。制御層１０４は、再生ビームスポット内の後方端部での余計な磁壁移動（ゴースト信号）を抑制するものであり、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ系からなる磁性層等を用いることができる。
第一記録補助層１０７は、記録時の変調磁界に対する感度を高める調整を行うものであり、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ系からなる磁性膜を用いることができる。膜面内磁化誘導層１０９は、前記第一記録補助層１０７を交換相互作用により膜面内方向に配向させるためのものでありＣｏ元素を主成分とする磁性膜を用いることが出来る。また、第二記録補助層１０８は、前記第一記録補助層１０７と前記膜面内磁化誘導層１０９との間の交換相互作用の効きを調整制御するためのものであり、前記第一記録補助層と同じ材料ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ系からなる磁性膜を用いることができる。
【００３２】
この構成にはさらに、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＳｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ等からなる金属層を付加して、熱的な特性を調整してもよい。また、高分子樹脂からなる保護コートを付与してもよい。あるいは、成膜後の基板を貼り合わせてもよい。また、磁性層以外の層は必須のものではなく、磁性層の積層順序を逆にしてもよい。さらに、各磁性層の界面は必ずしも明瞭急峻である必要はなく、膜厚方向に徐々に特性の変化している構成であってもよい。
【００３３】
これら各層は、例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリング、または連続蒸着等によって被着形成できる。特に各磁性層は、真空を破ることなく連続成膜されることで、お互いに交換結合をしている。
【００３４】
磁性層１０３〜１０８は、磁気記録媒体や光磁気記録媒体に一般的に用いられている材料の他、磁気バブル材料や反強磁性材料等、種々の磁性材料によって構成することが考えられる。例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ等の希土類金属元素の１種類あるいは２種類以上が１０〜４０ａｔ．％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族元素の１種類あるいは２種類以上が９０〜６０ａｔ．％とで構成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成し得る。また、耐食性向上等のために、これらの合金にＣｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の元素を少量添加してもよい。また、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏ等の白金族−鉄族周期構造膜や、白金族−鉄族合金膜、Ｃｏ−Ｎｉ−ＯやＦｅ−Ｒｈ系合金等の反強磁性材料、磁性ガーネット等の材料も使用可能である。
【００３５】
飽和磁化は、重希土類−鉄族非晶質合金の場合、希土類元素と鉄族元素との組成比により制御することが可能である。補償組成にすれば、室温での飽和磁化を０ｅｍｕ／ｃｃにできる。
【００３６】
キュリー温度もまた、組成比により制御することが可能である。飽和磁化と独立に制御するためには、鉄族元素として、Ｆｅの一部をＣｏで置き換えた材料を用い、置換量を制御する方法がより好ましく利用できる。すなわち、Ｆｅ元素１ａｔ．％をＣｏで置換することにより、６℃程度のキュリー温度上昇が見込めるので、この関係を用いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量を調整する。Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ等の非磁性元素を微量添加することにより、逆にキュリー温度を低下させることも可能である。また、二種類以上の希土類元素を用いてそれらの組成比を調整することでもキュリー温度を制御できる。
【００３７】
磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度は、主として材料元素の選択によって制御するが、下引きされる第１の誘電体層の状態や、スパッタガス圧等の成膜条件によっても調整可能である。ＴｂやＤｙ系の材料は異方性が大きく磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度が大きく、Ｇｄ系材料は小さい。不純物の添加等によってこれらの物性値を制御することもできる。
【００３８】
膜厚は、成膜速度と成膜時間で制御できる。
【００３９】
本発明の光磁気記録媒体へのデータ信号の記録は、熱磁気記録によって、記録層の磁化配向状態をデータ信号に対応させることによって行う。実際には、媒体を移動させながら、記録層のキュリー温度以上に加熱した後の冷却過程で、磁界の変調に対応した上向き磁化領域と下向き磁化領域とのパターンを、記録補助層から転写することで行う。
【００４０】
（実施例１）
直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉ、およびＧｄ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒの各ターゲットを取り付け、トラックピッチ０．５４μｍ、溝深さ１８０ｎｍのＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ基板を基板ホルダーに固定した後、２×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。その後、真空排気したままＡｒガスをチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、ターゲットをスパッタして各層を成膜した。ＳｉＮ層成膜時には、Ａｒガスに加えてＮ２ガスを導入することで、直流反応性スパッタを行ない成膜する。
【００４１】
まず初めに、ＡｒガスとＮ２ガスをチャンバー内に流しコンダクタンス調整により圧力を所望の値とし、第１の誘電体層としてＳｉＮ層を３５ｎｍ成膜した。磁性膜は、その成膜時にＮ２ガスが混入していると窒化などを起こし磁気特性に影響を与えるため、誘電体層とは別のチャンバーにて成膜を行う。第１の誘電体層成膜後に、別のチャンバーに基板を搬送しＡｒガスを導入し、コンダクタンス調整により所望の圧力とし、再生層として組成比の異なるＧｄＦｅＣｏＣｒ層を３層各々膜厚１２ｎｍ成膜した。次いで、順次Ａｒガス流量を再調整し所望の圧力とし、制御層としてＴｂＦｅＣｏＣｒを膜厚１４ｎｍ、遮断層としてＴｂＦｅＣｒ層を膜厚１０ｎｍ、記録層としてＴｂＦｅＣｏＣｒ層を膜厚５０ｎｍ形成した。
【００４２】
その後、第一記録補助層および第二記録補助層として組成比の異なるＧｄＦｅＣｏＣｒ層を膜厚１７ｎｍと５ｎｍ、膜面内磁化誘導層としてＣｏＣｒ層を膜厚３ｎｍ、Ａｒガスを用いて成膜した。
【００４３】
最後に、第２の誘電体層としてＳｉＮ層を５０ｎｍ、第１の誘電体層形成時と同様直流反応性スパッタにより成膜した。
【００４４】
各磁性層は、Ｇｄ、Ｔｂ、ＦｅＣｒ、ＣｏＣｒの各ターゲットに投入するパワーの比によって組成比を制御した。組成比は、各磁性層とも補償組成近傍の組成になるように調整した。厳密には、再生温度となる遮断層のキュリー温度近傍の温度で希土類元素と鉄族元素とが補償されるように、室温で若干希土類元素優勢になるように調整した。具体的には、３層構成から成る再生層のキュリー温度は基板側から夫々２９０℃、２４０℃、２１０℃程度となるように調整し、制御層のキュリー温度は１８０℃程度、遮断層のキュリー温度は１６０℃程度、記録層のキュリー温度は３３０℃程度、第一記録補助層のキュリー温度は３８０℃程度、第二記録補助層のキュリー温度は２７０℃程度の温度となるように調整した。
【００４５】
こうして作製した試料の動特性評価を、従来から一般的に使用されている磁界変調記録用の磁気ヘッドの搭載されているレーザ波長６５０ｎｍ、対物レンズのＮ．Ａ．０．６０磁気ディスク評価装置を用いて評価した。
【００４６】
記録は、レーザをパルス照射しながら外部印加磁界を変調することにより、記録層のキュリー温度以上に加熱した後の冷却過程で、磁界の変調に対応した上向き磁化領域と下向き磁化領域とのパターンを、記録補助層から転写することで行った。
【００４７】
最適な記録パワーの選択は、（１−７）変調における線記録密度０．０８μｍ／ｂｉｔの最短記録マーク長０．１０７μｍ（２Ｔ）を用い、線速１．５ｍ／ｓｅｃの条件下においてレーザパワーを約５〜８ｍＷの範囲で可変し選択した。再生も同様にレーザパワーを約１〜３ｍＷまで可変し、最適値を選択した。その結果、本実施例におけるＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ夫々における最適値は、記録パワーが６．２／５．８ｍＷ、再生パワーが１．７／１．４ｍＷであった。そこで、これらの最適条件を用い、線記録密度０．０８μｍ／ｂｉｔのランダム信号、２Ｔトーン、および８Ｔトーン信号におけるジッタ特性の印加磁界強度依存性の定を行った。
【００４８】
その結果、図２および図３に示すように本実施例サンプルにおいては、Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ共に良好なジッタ特性を有し、磁界感度においても約２００Ｏｅの低磁界でジッタ値１５％を達成している。
【００４９】
一方、本実施例の第一記録補助層、第二記録補助層、膜面内磁化誘導層の３層構成における磁化の温度依存性の測定は、ガラス基板を用いた別サンプルにて行った。成膜条件は、先の動特性評価用サンプルと同じ条件で行ない、磁性層３層の両側にはＳｉ膜を膜厚１０ｎｍ設け、さらにその両側をＳｉＮ保護膜３０ｎｍで挟み込む構成とした。その後、振動試料型磁力計ＶＳＭにて約５００Ｏｅの磁界を印加した状態で膜面垂直方向の飽和磁化Ｍｓの温度依存性を測定した。図中、正の記号が希土類副格子磁化優勢であり、負の記号が遷移金属副格子磁化優勢である。
【００５０】
その結果図４に示すように、室温から第二記録補助層のキュリー温度である約２７０℃近傍の温度領域まで膜面内磁化誘導層により３層トータルの磁化が膜面内方向に配向しているため、垂直成分の磁化が観測されていないことが分かる。
また、第二記録補助層のキュリー温度近傍より高温領域では、第一記録補助層と膜面内磁化誘導層との交換結合が遮断されるため、再び第一記録補助層の磁化が膜面垂直方向に配向していることも見て取れる。
【００５１】
（比較例１）
前記第二記録補助層と前記膜面内磁化誘導層を形成しない以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。また、動特性の評価も実施例１と同様に行った、その結果を図５、および図６に示す。これより、Ｇｒｏｏｖｅにおいてはトーン信号におけるジッタ特性および磁界感度は良好なものの、パターン依存性によるＤｕｔｙズレの発生によりランダム信号におけるジッタ特性が悪化してしることが分かる。また、ＬａｎｄにおいてはＧｒｏｏｖｅに比較して膜付着量が多いことにより記録補助層の磁化の影響がより大きく、トーン信号におけるジッタ特性においてもロングマーク（８Ｔ）では磁界感度が悪化してしまっており、ランダム信号におけるジッタ特性の悪化がより一層顕著に現れている。
【００５２】
（実施例２）
前記第二記録補助層のキュリー温度を種々変更した以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。その結果、前記第二記録補助層のキュリー温度が、２４０℃から前記記録層のキュリー温度より４０℃以下（本実施例では２９０℃）の温度範囲を逸脱すると良好なジッタ特性、或いは、磁界感度が得られないことが分かった。
【００５３】
（実施例３）
前記第二記録補助層の膜厚を種々変更した以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。その結果、前記第二記録補助層の膜厚が、５ｎｍから２０ｎｍの範囲を逸脱すると良好なジッタ特性、或いは、磁界感度が得られないことが分かった。
【００５４】
（実施例４）
前記膜面内磁化誘導層の膜厚を種々変更した以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。その結果、前記膜面内磁化誘導層の膜厚が３から１５ｎｍの範囲を逸脱すると良好なジッタ特性、或いは、磁界感度が得られないことが分かった。
【００５５】
以上、本実施例および比較例においては、深溝Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ基板を用いたアニールレスＤＷＤＤ媒体に関して述べてきたが、記録トラックの両側部を局所アニール処理することにより、両側部の磁性を劣化させることで、側部に磁壁エネルギーが蓄積しないようにしたＤＷＤＤ媒体においても本発明は同様に適用可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ｃｏ元素を主成分とする磁性膜と、ＲＥ−ＴＭ合金磁性膜とを交換結合させることにより、本来膜面に対して垂直方向に配向しているＲＥ−ＴＭ合金磁性膜の磁化を膜面内に配向させることが可能になることに着目し、これを光磁気記録媒体の磁界感度向上のためのメカニズムに利用することにより、微小記録マークにおける高い記録磁界感度と、ランダム信号におけるジッタ特性とが両立した高密度な光磁気記録媒体の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一実施形態の光磁気記録媒体の構成図である。
【図２】実施例１の光磁気記録媒体におけるＬａｎｄの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図３】実施例１の光磁気記録媒体におけるＧｒｏｏｖｅの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図４】実施例１の光磁気記録媒体における記録補助層から膜面内磁化誘導層までの磁性層３層構成のトータル磁化の温度依存性を示すグラフである。
【図５】比較例１の光磁気記録媒体におけるＬａｎｄの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図６】比較例１の光磁気記録媒体におけるＧｒｏｏｖｅの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図７】ＤＷＤＤ再生方式を模式的に示した図である。
【図８】Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ深溝基板への膜付着形状を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１０１ 基板
１０２ 第１の誘電体層
１０３ 再生層
１０４ 制御層
１０５ 遮断層
１０６ 記録層
１０７ 第一記録補助層
１０８ 第二記録補助層
１０９ 膜面内磁化誘導層
１１０ 第２の誘電体層
７０１ 第１の磁性層（移動（再生）層）
７０２ 第２の磁性層（遮断層）
７０３ 第３の磁性層（記録層）
【発明の属する技術分野】
本発明は、高面記録密度を有する光磁気記録媒体に関するためのものであり、特に高い記録磁界感度を有する光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書き換え可能な記録媒体として、各種の磁性記録媒体が実用化されている。特に、半導体レーザの熱エネルギーを用いて磁性薄膜に磁区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を用いてこの情報を読み出す光磁気記録媒体は、高密度記録が可能な大容量可換媒体として期待されている。近年、動画像のデジタル化の動きとあいまって、これらの磁性記録媒体の記録密度を高めて、さらに大容量の記録媒体とする要求が高まっている。
【０００３】
一般に、光記録媒体の線記録密度は、再生光学系のレーザ波長および対物レンズの開口数ＮＡに大きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザ波長λと対物レンズの開口数ＮＡが決まると、ビームウェストの径が決まるため、信号再生可能な記録ピットの空間周波数は２ＮＡ／λ程度が限界となってしまう。したがって、従来の光ディスクで高密度化を実現するためには、再生光学系のレーザ波長を短くするか、対物レンズの開口数を大きくする必要がある。しかしながら、レーザ波長を短くするのは素子の効率、発熱等の問題で容易ではなく、また、対物レンズの開口数を大きくすると、焦点深度が浅くなるなどのために、機械的精度に対する要求が厳しくなるという問題が生じる。このため、レーザ波長や対物レンズの開口数を変えずに、記録媒体の構成や再生方法を工夫して記録密度を改善する、いわゆる超解像技術が種々開発されている。
【０００４】
例えば、特開平３−９３０５８号、特開平６−１２４５００号においては、磁気的に結合される再生層と記録保持層を有する多層膜の記録保持層に信号記録を行うとともに、再生層の磁化の向きを揃えた後（特開平６−１２４５００号の磁化方向は面内）、レーザ光を照射して加熱し、再生層の昇温領域に記録保持層に記録された信号を転写しながら読み取る信号再生方法が提案されている。この方法によれば、再生用のレーザのスポット径に比べて、レーザにより加熱されて転写温度に達し、信号が検出される領域（アパーチャ）はより小さくできるため、再生時の符号間干渉を減少させ、光学的な検出限界λ／２ＮＡ以下のピット周期の信号が再生可能となる。この再生方法はＭＳＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ−ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅａｄｏｕｔ ｍｅｔｈｏｄ）再生方式と呼ばれている。
【０００５】
しかしながら、このＭＳＲ再生方式は、再生用のレーザのスポット径に対して有効に使用される信号検出領域が小さくなるため、再生信号振幅が大幅に低下し、十分な再生出力が得られない欠点を有している。このため、有効信号検出領域をスポット径に対してあまり小さくすることはできず、結局は光学系の回折限界で決まる記録密度に対して、大幅な高密度化を達成することはできない。
【０００６】
そこで、特開平６−２９０４９６号では、記録マークの境界部に存在する磁壁を温度勾配によって高温側に移動させ、この磁壁移動を検出することにより、再生信号振幅を低下させることなく、光学系の分解能を超えた記録密度の信号を再生することが可能な光磁気記録媒体およびその再生方法が提案されている。この再生方法は、ＤＷＤＤ（Ｄｏｍａｉｎ Ｗａｌｌ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）再生方式と呼ばれている。
【０００７】
このＤＷＤＤ再生方式は、図７に示すように、磁壁抗磁力の小さな第１の磁性層７０１と、キュリー温度の低い第２の磁性層７０２と、磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層７０３からなる。文献Ｊ． Ｍａｇｎ． Ｓｏｃ． Ｊｐｎ． ２２、ｓｕｐｐｌ． Ｎｏ． Ｓ２、 ｐｐ． ４７−５０ （１９９８） にあるように、第１の磁性層７０１は再生時に磁壁移動が起こる移動層（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ、もしくは再生層）として機能し、第２の磁性層７０２は磁壁移動の開始位置を制御する遮断層（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｌａｙｅｒ）として機能し、第３の磁性層７０３は情報を保持する記録層（ｍｅｍｏｒｙ ｌａｙｅｒ） として機能する。これら磁性膜面上に図７（ｂ）に示すような温度分布を形成すると、図７（ｃ）に示すような磁壁エネルギー密度の分布が形成され、磁壁をエネルギーの低い高温側へ移動させようとする磁壁駆動力が発生する。
【０００８】
遮断層のキュリー温度より低温の領域では、各磁性層はお互いに交換結合しているため、前述の磁壁駆動力が作用しても、メモリー層の大きな磁壁抗磁力に妨げられて磁壁移動は起こらない。ところが、遮断層のキュリー温度近傍の温度Ｔｓになる位置では交換結合力が弱まるため、磁壁抗磁力の小さな移動層中の磁壁だけが単独で高温側に磁壁移動する。この磁壁移動は、媒体を温度分布に対して相対的に移動させると、磁壁の空間的間隔に対応した時間間隔で発生することになる。したがって、磁壁移動の発生を検出することで、光学系の分解能とは無関係に信号を再生することが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＤＷＤＤ再生方式に用いられる媒体においては、記録マーク長を微小化していくと記録磁界感度が悪化してくると言った問題があった。これは、再生時の磁壁移動がスムースに行なわれるよう、浮遊磁界による影響を低減する目的で、なるべく磁化が小さくなるように設計構成されているためである。また、より小さな記録マークを安定に記録保存できるよう、情報を保持する記録層には磁気異方性の大きな磁性膜を用いており、記録を行う際、磁化の方向を印加磁界方向に反転させるに要するエネルギーも大きなものとなっているのも一因である。
【００１０】
一方、高密度化に適した磁界変調記録においては、磁気ヘッドの発生できる磁界強度はせいぜい２００〜３００Ｏｅ程度である。また、省電力高速の観点も考慮すると、２００Ｏｅ以下が好ましい。
【００１１】
そこで、上記課題に対する解決手段として、従来より磁気異方性の小さな磁性膜を媒体に付与する手法が広く用いられている。
【００１２】
しかし、記録温度領域即ち高温領域において記録を補助するための磁気異方性の小さな磁性膜（以後、記録補助層と称する）の磁化を稼ごうとすると、必然的に低温領域における磁化も増えてしまうため、反磁界や浮遊磁界による影響が無視出来なくなり、記録マーク長にパターン依存性によるＤｕｔｙズレが発生してしまいランダム信号のジッタ特性が悪化してしまうと言った問題が生じてきた。
またこの問題は、高密度化に向けてＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ記録を採用した場合、更に深刻な問題となってくる。
【００１３】
なぜなら上述したＤＷＤＤ再生方式に用いられる媒体においては、再生時の磁壁移動がスムースに行われるよう、記録トラックの両側部において磁性層の膜厚方向の交換相互作用による結合を切断もしくは低減することにより、記録マークの前方境界部の磁壁と後方境界部の磁壁とを分離独立して形成することが必要であるため、従来、記録膜の成膜後に記録トラックの両側（案内溝）を高出力のレーザービームでアニールするなどしてトラック側部の磁性膜を変質もしくは消失させる処理を行ない、この処理部に跨るように記録マークを形成することにより前後の磁壁を分離させるようにしていた。
【００１４】
しかし、高密度化に向けてＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ記録の採用、並びにトラックピッチが狭くなってくると、記録トラック両側部の記録膜に対するアニール処理は非常に困難となり安定性に欠けるものとなってしまう。
【００１５】
そこで、Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ基板においては、特開平９−１６１３２１に開示されているように溝深さを深くする構成をとることで、ある程度の分断的な成膜を可能とし、アニールを施す必要性を無くしている。
【００１６】
しかし、この方法では図８に示すようにＧｒｏｏｖｅ部への膜の付着量が少なくなってしまうため、Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ部に同等な特性、とりわけ記録磁界感度の両立が困難になるといった別の問題が生じていた。
【００１７】
このように、ＤＷＤＤ再生方式に用いられる媒体においては、極微小マークの記録磁界感度とランダム信号のジッタ特性とは、相反する性質のものであり両立が非常に困難であった。
【００１８】
よって本発明の目的は、従来の光磁気記録媒体が有していた上記の問題を解決し、ＤＷＤＤ再生方式に適した、高磁界感度でランダム信号のジッタ特性に優れる高密度な光磁気記録媒体を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は鋭意検討の結果、Ｃｏ元素を主成分とする磁性膜を記録補助層に付与することで２層間に働く交換相互作用により、本来垂直磁化膜である記録補助層の磁化が膜面内方向に配向することを見出し本発明に至った。
【００２０】
即ち本発明は、少なくとも再生層と記録層と記録補助層を有し、使用する光学系の回折限界以下のマークを記録・再生する光磁気記録媒体において、
前記記録補助層上にＣｏ元素を主成分とする磁性膜から成る面内磁化誘導層が設けられたことを特徴とする光磁気記録媒体によって達成される。
【００２１】
更には、前記再生層は再生ビームスポット内の記録情報検出領域内では、前記記録層に比べ相対的に磁壁抗磁力が小さく、磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、前記再生層と前記記録層の間に、室温において交換結合して順次積層され、かつ、前記再生層および前記記録層よりもキュリー温度の低い磁性層からなる遮断層をさらに有する。
【００２２】
また、前記記録補助層は、夫々キュリー温度の異なる２層から構成されることを特徴とする。
【００２３】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、前記膜面内磁化誘導層に接する側に設けられた前記記録補助層のキュリー温度が、前記記録層に接する側に設けられた前記記録補助層および前記記録層よりもキュリー温度の低い磁性層から成ることを特徴とする。
【００２４】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、前記膜面内磁化誘導層に接する側に設けられた前記記録補助層のキュリー温度が、２４０℃以上、前記記録層のキュリー温度より４０℃以下の温度範囲にあることを特徴とする。
【００２５】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、前記膜面内磁化誘導層に接する側に設けられた前記記録補助層の膜厚が、５ｎｍ以上、２０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００２６】
また、前記記録補助層を２層構成とした場合、各層間は急峻明瞭である必要は無く、膜厚方向に組成勾配を設けることによって構成されても良い。
【００２７】
また、前記膜面内磁化誘導層は、その厚みが３ｎｍ以上、１５ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１を参照すると、本発明の一実施形態の光磁気記録媒体は、基板１０１上に、第１の誘電体層１０２と、再生層１０３と、制御層１０４と、遮断層１０５と、記録層１０６と、２層構成から成る記録補助層１０７、１０８（以後、第一記録補助層および第二記録補助層と称する）と、膜面内磁化誘導層１０９と、第２の誘電体層１１０が順次積層されている。
【００３０】
基板１０１としては、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、アクリル、ガラス等を用いることができる。第１の誘電体層１０２や第２の誘電体層１１０としては、例えば、ＳｉＮ、ＡｉＮ、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ、ＴａＯ等の材料が使用できる。また、磁壁の移動を光学的に検出するのでなければ、必ずしも透光性材料である必要はない。
【００３１】
再生層１０３と遮断層１０５と記録層１０６は、ＤＷＤＤ再生に不可欠な３層である。再生層１０３は再生特性向上の観点から、膜厚方向に組成勾配を設ける構成や、多層化した構成を用いたりしてもよい。制御層１０４は、再生ビームスポット内の後方端部での余計な磁壁移動（ゴースト信号）を抑制するものであり、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ系からなる磁性層等を用いることができる。
第一記録補助層１０７は、記録時の変調磁界に対する感度を高める調整を行うものであり、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ系からなる磁性膜を用いることができる。膜面内磁化誘導層１０９は、前記第一記録補助層１０７を交換相互作用により膜面内方向に配向させるためのものでありＣｏ元素を主成分とする磁性膜を用いることが出来る。また、第二記録補助層１０８は、前記第一記録補助層１０７と前記膜面内磁化誘導層１０９との間の交換相互作用の効きを調整制御するためのものであり、前記第一記録補助層と同じ材料ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ系からなる磁性膜を用いることができる。
【００３２】
この構成にはさらに、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＳｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ等からなる金属層を付加して、熱的な特性を調整してもよい。また、高分子樹脂からなる保護コートを付与してもよい。あるいは、成膜後の基板を貼り合わせてもよい。また、磁性層以外の層は必須のものではなく、磁性層の積層順序を逆にしてもよい。さらに、各磁性層の界面は必ずしも明瞭急峻である必要はなく、膜厚方向に徐々に特性の変化している構成であってもよい。
【００３３】
これら各層は、例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリング、または連続蒸着等によって被着形成できる。特に各磁性層は、真空を破ることなく連続成膜されることで、お互いに交換結合をしている。
【００３４】
磁性層１０３〜１０８は、磁気記録媒体や光磁気記録媒体に一般的に用いられている材料の他、磁気バブル材料や反強磁性材料等、種々の磁性材料によって構成することが考えられる。例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ等の希土類金属元素の１種類あるいは２種類以上が１０〜４０ａｔ．％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族元素の１種類あるいは２種類以上が９０〜６０ａｔ．％とで構成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成し得る。また、耐食性向上等のために、これらの合金にＣｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の元素を少量添加してもよい。また、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏ等の白金族−鉄族周期構造膜や、白金族−鉄族合金膜、Ｃｏ−Ｎｉ−ＯやＦｅ−Ｒｈ系合金等の反強磁性材料、磁性ガーネット等の材料も使用可能である。
【００３５】
飽和磁化は、重希土類−鉄族非晶質合金の場合、希土類元素と鉄族元素との組成比により制御することが可能である。補償組成にすれば、室温での飽和磁化を０ｅｍｕ／ｃｃにできる。
【００３６】
キュリー温度もまた、組成比により制御することが可能である。飽和磁化と独立に制御するためには、鉄族元素として、Ｆｅの一部をＣｏで置き換えた材料を用い、置換量を制御する方法がより好ましく利用できる。すなわち、Ｆｅ元素１ａｔ．％をＣｏで置換することにより、６℃程度のキュリー温度上昇が見込めるので、この関係を用いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量を調整する。Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ等の非磁性元素を微量添加することにより、逆にキュリー温度を低下させることも可能である。また、二種類以上の希土類元素を用いてそれらの組成比を調整することでもキュリー温度を制御できる。
【００３７】
磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度は、主として材料元素の選択によって制御するが、下引きされる第１の誘電体層の状態や、スパッタガス圧等の成膜条件によっても調整可能である。ＴｂやＤｙ系の材料は異方性が大きく磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度が大きく、Ｇｄ系材料は小さい。不純物の添加等によってこれらの物性値を制御することもできる。
【００３８】
膜厚は、成膜速度と成膜時間で制御できる。
【００３９】
本発明の光磁気記録媒体へのデータ信号の記録は、熱磁気記録によって、記録層の磁化配向状態をデータ信号に対応させることによって行う。実際には、媒体を移動させながら、記録層のキュリー温度以上に加熱した後の冷却過程で、磁界の変調に対応した上向き磁化領域と下向き磁化領域とのパターンを、記録補助層から転写することで行う。
【００４０】
（実施例１）
直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉ、およびＧｄ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒの各ターゲットを取り付け、トラックピッチ０．５４μｍ、溝深さ１８０ｎｍのＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ基板を基板ホルダーに固定した後、２×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。その後、真空排気したままＡｒガスをチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、ターゲットをスパッタして各層を成膜した。ＳｉＮ層成膜時には、Ａｒガスに加えてＮ２ガスを導入することで、直流反応性スパッタを行ない成膜する。
【００４１】
まず初めに、ＡｒガスとＮ２ガスをチャンバー内に流しコンダクタンス調整により圧力を所望の値とし、第１の誘電体層としてＳｉＮ層を３５ｎｍ成膜した。磁性膜は、その成膜時にＮ２ガスが混入していると窒化などを起こし磁気特性に影響を与えるため、誘電体層とは別のチャンバーにて成膜を行う。第１の誘電体層成膜後に、別のチャンバーに基板を搬送しＡｒガスを導入し、コンダクタンス調整により所望の圧力とし、再生層として組成比の異なるＧｄＦｅＣｏＣｒ層を３層各々膜厚１２ｎｍ成膜した。次いで、順次Ａｒガス流量を再調整し所望の圧力とし、制御層としてＴｂＦｅＣｏＣｒを膜厚１４ｎｍ、遮断層としてＴｂＦｅＣｒ層を膜厚１０ｎｍ、記録層としてＴｂＦｅＣｏＣｒ層を膜厚５０ｎｍ形成した。
【００４２】
その後、第一記録補助層および第二記録補助層として組成比の異なるＧｄＦｅＣｏＣｒ層を膜厚１７ｎｍと５ｎｍ、膜面内磁化誘導層としてＣｏＣｒ層を膜厚３ｎｍ、Ａｒガスを用いて成膜した。
【００４３】
最後に、第２の誘電体層としてＳｉＮ層を５０ｎｍ、第１の誘電体層形成時と同様直流反応性スパッタにより成膜した。
【００４４】
各磁性層は、Ｇｄ、Ｔｂ、ＦｅＣｒ、ＣｏＣｒの各ターゲットに投入するパワーの比によって組成比を制御した。組成比は、各磁性層とも補償組成近傍の組成になるように調整した。厳密には、再生温度となる遮断層のキュリー温度近傍の温度で希土類元素と鉄族元素とが補償されるように、室温で若干希土類元素優勢になるように調整した。具体的には、３層構成から成る再生層のキュリー温度は基板側から夫々２９０℃、２４０℃、２１０℃程度となるように調整し、制御層のキュリー温度は１８０℃程度、遮断層のキュリー温度は１６０℃程度、記録層のキュリー温度は３３０℃程度、第一記録補助層のキュリー温度は３８０℃程度、第二記録補助層のキュリー温度は２７０℃程度の温度となるように調整した。
【００４５】
こうして作製した試料の動特性評価を、従来から一般的に使用されている磁界変調記録用の磁気ヘッドの搭載されているレーザ波長６５０ｎｍ、対物レンズのＮ．Ａ．０．６０磁気ディスク評価装置を用いて評価した。
【００４６】
記録は、レーザをパルス照射しながら外部印加磁界を変調することにより、記録層のキュリー温度以上に加熱した後の冷却過程で、磁界の変調に対応した上向き磁化領域と下向き磁化領域とのパターンを、記録補助層から転写することで行った。
【００４７】
最適な記録パワーの選択は、（１−７）変調における線記録密度０．０８μｍ／ｂｉｔの最短記録マーク長０．１０７μｍ（２Ｔ）を用い、線速１．５ｍ／ｓｅｃの条件下においてレーザパワーを約５〜８ｍＷの範囲で可変し選択した。再生も同様にレーザパワーを約１〜３ｍＷまで可変し、最適値を選択した。その結果、本実施例におけるＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ夫々における最適値は、記録パワーが６．２／５．８ｍＷ、再生パワーが１．７／１．４ｍＷであった。そこで、これらの最適条件を用い、線記録密度０．０８μｍ／ｂｉｔのランダム信号、２Ｔトーン、および８Ｔトーン信号におけるジッタ特性の印加磁界強度依存性の定を行った。
【００４８】
その結果、図２および図３に示すように本実施例サンプルにおいては、Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ共に良好なジッタ特性を有し、磁界感度においても約２００Ｏｅの低磁界でジッタ値１５％を達成している。
【００４９】
一方、本実施例の第一記録補助層、第二記録補助層、膜面内磁化誘導層の３層構成における磁化の温度依存性の測定は、ガラス基板を用いた別サンプルにて行った。成膜条件は、先の動特性評価用サンプルと同じ条件で行ない、磁性層３層の両側にはＳｉ膜を膜厚１０ｎｍ設け、さらにその両側をＳｉＮ保護膜３０ｎｍで挟み込む構成とした。その後、振動試料型磁力計ＶＳＭにて約５００Ｏｅの磁界を印加した状態で膜面垂直方向の飽和磁化Ｍｓの温度依存性を測定した。図中、正の記号が希土類副格子磁化優勢であり、負の記号が遷移金属副格子磁化優勢である。
【００５０】
その結果図４に示すように、室温から第二記録補助層のキュリー温度である約２７０℃近傍の温度領域まで膜面内磁化誘導層により３層トータルの磁化が膜面内方向に配向しているため、垂直成分の磁化が観測されていないことが分かる。
また、第二記録補助層のキュリー温度近傍より高温領域では、第一記録補助層と膜面内磁化誘導層との交換結合が遮断されるため、再び第一記録補助層の磁化が膜面垂直方向に配向していることも見て取れる。
【００５１】
（比較例１）
前記第二記録補助層と前記膜面内磁化誘導層を形成しない以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。また、動特性の評価も実施例１と同様に行った、その結果を図５、および図６に示す。これより、Ｇｒｏｏｖｅにおいてはトーン信号におけるジッタ特性および磁界感度は良好なものの、パターン依存性によるＤｕｔｙズレの発生によりランダム信号におけるジッタ特性が悪化してしることが分かる。また、ＬａｎｄにおいてはＧｒｏｏｖｅに比較して膜付着量が多いことにより記録補助層の磁化の影響がより大きく、トーン信号におけるジッタ特性においてもロングマーク（８Ｔ）では磁界感度が悪化してしまっており、ランダム信号におけるジッタ特性の悪化がより一層顕著に現れている。
【００５２】
（実施例２）
前記第二記録補助層のキュリー温度を種々変更した以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。その結果、前記第二記録補助層のキュリー温度が、２４０℃から前記記録層のキュリー温度より４０℃以下（本実施例では２９０℃）の温度範囲を逸脱すると良好なジッタ特性、或いは、磁界感度が得られないことが分かった。
【００５３】
（実施例３）
前記第二記録補助層の膜厚を種々変更した以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。その結果、前記第二記録補助層の膜厚が、５ｎｍから２０ｎｍの範囲を逸脱すると良好なジッタ特性、或いは、磁界感度が得られないことが分かった。
【００５４】
（実施例４）
前記膜面内磁化誘導層の膜厚を種々変更した以外は実施例１と同様に試料の作製をおこなった。その結果、前記膜面内磁化誘導層の膜厚が３から１５ｎｍの範囲を逸脱すると良好なジッタ特性、或いは、磁界感度が得られないことが分かった。
【００５５】
以上、本実施例および比較例においては、深溝Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ基板を用いたアニールレスＤＷＤＤ媒体に関して述べてきたが、記録トラックの両側部を局所アニール処理することにより、両側部の磁性を劣化させることで、側部に磁壁エネルギーが蓄積しないようにしたＤＷＤＤ媒体においても本発明は同様に適用可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ｃｏ元素を主成分とする磁性膜と、ＲＥ−ＴＭ合金磁性膜とを交換結合させることにより、本来膜面に対して垂直方向に配向しているＲＥ−ＴＭ合金磁性膜の磁化を膜面内に配向させることが可能になることに着目し、これを光磁気記録媒体の磁界感度向上のためのメカニズムに利用することにより、微小記録マークにおける高い記録磁界感度と、ランダム信号におけるジッタ特性とが両立した高密度な光磁気記録媒体の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一実施形態の光磁気記録媒体の構成図である。
【図２】実施例１の光磁気記録媒体におけるＬａｎｄの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図３】実施例１の光磁気記録媒体におけるＧｒｏｏｖｅの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図４】実施例１の光磁気記録媒体における記録補助層から膜面内磁化誘導層までの磁性層３層構成のトータル磁化の温度依存性を示すグラフである。
【図５】比較例１の光磁気記録媒体におけるＬａｎｄの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図６】比較例１の光磁気記録媒体におけるＧｒｏｏｖｅの記録磁界感度測定結果を示すグラフである。
【図７】ＤＷＤＤ再生方式を模式的に示した図である。
【図８】Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ深溝基板への膜付着形状を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１０１ 基板
１０２ 第１の誘電体層
１０３ 再生層
１０４ 制御層
１０５ 遮断層
１０６ 記録層
１０７ 第一記録補助層
１０８ 第二記録補助層
１０９ 膜面内磁化誘導層
１１０ 第２の誘電体層
７０１ 第１の磁性層（移動（再生）層）
７０２ 第２の磁性層（遮断層）
７０３ 第３の磁性層（記録層）
Claims (1)
- 少なくとも再生層と記録層と記録補助層を有し、使用する光学系の回折限界以下のマークを記録・再生する光磁気記録媒体において、
前記記録補助層上に、Ｃｏ元素を主成分とする磁性膜から成る面内磁化誘導層が設けられたことを特徴とする光磁気記録媒体。
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