JP2006221703A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 情報再生時に磁壁移動が生ずる再生層において情報再生時に大きな磁壁駆動力を得るのに適した光磁気記録媒体を提供すること。
【解決手段】 本発明の光磁気記録媒体Ｘ１は、記録機能を担う記録層１１と、磁壁移動を伴う再生機能を担う再生層１３と、記録層１１および再生層１３の間に介在してこれらの交換結合状態を変化させるための中間層１２とを備える。再生層１３は、中間層１２と接する垂直磁化膜１３ａと、垂直磁化膜１３ｂと、当該垂直磁化膜１３ａ，１３ｂの間に介在してこれらを反強磁性結合させるための反強磁性結合膜１３ｃとからなる積層構造を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報再生時に磁壁移動ないし磁区拡大を生ずる再生層を有する光磁気記録媒体に関する。

光学的に情報が読み取られる光メディアの一形態として、光磁気記録媒体が知られている。光磁気記録媒体は、熱磁気的に記録され且つ磁気光学効果を利用して再生される書き換え可能な記録媒体である。また、光磁気記録媒体は、垂直磁化膜からなる記録層を有し、当該記録層において、磁化方向の変化として所定の信号が記録される。この記録信号は、所定の光学系で読み取られて再生信号として出力される。

光磁気記録媒体の技術の分野では、読取り用の光学系における分解能の限界を超えて高密度に記録された信号を実用的に再生するための、磁壁移動ないし磁区拡大を伴う再生方式が開発されている。例えば、ＤＷＤＤ(domain wall displacement detection)や、ＭＡＭＭＯＳ(magnetic amplifying magneto-optical system）である。これらのような再生方式が採用される磁区拡大系の光磁気記録媒体については、例えば下記の特許文献１や特許文献２に記載されている。

特開平６−２９０４９６号公報 特開２００１−５６９７７号公報

図９は、従来の磁区拡大系光磁気記録媒体の一例である光磁気ディスクＸ２の積層構成を表す。光磁気ディスクＸ２は、基板Ｓ２と、記録磁性部３０と、プリグルーブ層４１と、熱伝導層４２と、誘電体層４３と、保護膜４４とからなる積層構造を有し、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。

記録磁性部３０は、記録層３１と、中間層３２と、再生層３３とからなる積層構造を有する。これら三層は、各々、希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる垂直磁化膜である。記録層３１は相対的に大きな磁壁抗磁力を呈し、再生層３３は相対的に小さな磁壁抗磁力を呈し、中間層３２は他の二層より低いキュリー温度を有し、これら三層は、中間層３２のキュリー温度より低い温度条件下において隣接二層間に交換相互作用が働くように積層されている。

プリグルーブ層４１は、樹脂材料よりなり、その記録磁性部３０の側の面には、プリグルーブなどの凹凸形状（図示せず）が形成されている。熱伝導層４２は、レーザ照射時に記録磁性部３０などにて発生する熱を効率よく基板Ｓ２の側へ伝えるための部位であり、高熱伝導材料よりなる。誘電体層４３は、記録磁性部３０の酸化防止等を目的として設けられる部位である。保護膜４４は、記録磁性部３０を特に塵埃から保護するための部位であり、光透過性の樹脂材料よりなる。

光磁気ディスクＸ２への情報記録においては、光磁気ディスクＸ２を回転させた状態で、記録用のレーザを保護膜４４の側から記録磁性部３０に向けて照射することにより記録層３１を局所的に順次昇温させつつ、当該昇温箇所に所定の磁界を印加する。このようにして、記録磁性部３０内の記録層３１には、ディスク周方向に沿って所定の信号が記録される。具体的には、記録層３１には、ディスク周方向に延びる情報トラックに沿って連続して交互に磁化が反転し且つ記録信号に応じた所定の長さを各々が有する複数の磁区が形成される。中間層３２のキュリー温度より低い温度条件の下では、記録層３１と中間層３２とは交換結合し且つ中間層３２と再生層３３とは交換結合し、再生層３３および中間層３２には、記録層３１内の磁化方向に対応して磁化された磁区と、磁区間の磁壁とが形成される。

図１０は、光磁気ディスクＸ２の再生方法を表す。図の簡潔化の観点より、図１０では、光磁気ディスクＸ２について、記録層３１、中間層３２、および再生層３３以外を省略する。光磁気ディスクＸ２の情報再生においては、光磁気ディスクＸ２を回転させた状態で、再生用のレーザＬを情報トラックに沿って保護膜４４ないし再生層３３の側から記録磁性部３０に向けて照射する。光磁気ディスクＸ２に対する照射領域の相対移動方向を矢印Ａで表す。レーザＬの照射により、記録磁性部３０内は局所的に昇温し、記録磁性部３０内には、例えば図１０のグラフに示すように、ディスク周方向に温度勾配が生ずる。そして、中間層３２には、そのキュリー温度Ｔｃ以上に昇温して自発磁化が消失した領域Ｒ２（斜線ハッチングを付して表す）が生ずる。

このような照射領域における、中間層３２のキュリー温度Ｔｃの等温線を、記録層３１の所定の磁区３１ａに対応する再生層３３の磁区３３ａの磁壁３３ａ’が照射領域移動に伴って低温領域から高温領域へと通過する瞬間に、当該磁壁３３ａ’は再生層３３内をより高温側へと移動する。照射領域移動方向Ａにおける前方から後方に向けて再生層３３内をこのように磁壁３３ａ’が移動すると、当該磁壁移動領域の磁化は反転する。この磁化反転を、再生層３３の表面にて反射した光の偏光面の変化として所定の光学系で検出することにより、磁壁移動が検知される。情報トラックに沿って再生用のレーザＬを照射して磁壁移動を順次検知することにより、光磁気ディスクＸ２の記録信号が読み取られることとなる。

光磁気ディスクＸ２の上述のような情報再生時に再生層３３内にて良好な磁壁移動を生じさせるうえでは、情報再生時に再生層３３内の磁壁に作用する磁壁駆動力が大きい方が好ましい。例えば、磁壁駆動力が大きいほど、再生信号における再生ジッタが低減される。この磁壁駆動力は、中間層３２のキュリー温度Ｔｃ付近での再生層３３の飽和磁化Ｍｓに反比例するため、情報再生時に再生層３３内にて良好な磁壁移動を生じさせるうえでは、中間層３２のキュリー温度Ｔｃ付近での再生層３３の飽和磁化Ｍｓは小さい方が好ましい。従来の光磁気ディスクＸ２においては、再生層３３（希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる）の組成が調整されることにより、中間層３２のキュリー温度Ｔｃに対する再生層３３の補償温度が調節され、中間層３２のキュリー温度Ｔｃ付近での再生層３３の飽和磁化Ｍｓが所定の程度に小さく設定される。

しかしながら、再生層３３の組成調整のみによっては、中間層３２のキュリー温度Ｔｃ付近での再生層３３の飽和磁化Ｍｓを充分に小さく設定できない場合がある。再生層３３に求められる他の特性の観点から、再生層３３に許容される組成範囲には制限があるので、組成調整により再生層３３の飽和磁化Ｍｓを制御するという従来の手法によると、当該飽和磁化Ｍｓを充分に小さく設定できない場合があり、その結果、情報再生時に再生層３３内にて大きな磁壁駆動力が得られない場合がある。

本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、情報再生時に磁壁移動が生ずる再生層において情報再生時に大きな磁壁駆動力を得るのに適した光磁気記録媒体を提供することを、目的とする。

本発明により提供される光磁気記録媒体は、記録機能を担う記録層と、磁壁移動を伴う再生機能を担う再生層と、記録層および再生層の間に介在して当該記録層および再生層の交換結合状態を変化させるための中間層とを備える。再生層は、中間層と接する第１垂直磁化膜と、第２垂直磁化膜と、当該第１および第２垂直磁化膜の間に介在して当該第１および第２垂直磁化膜を反強磁性結合させるための反強磁性結合膜とからなる積層構造を有する。第１および第２垂直磁化膜は、例えば、希土類元素および遷移金属を含むアモルファス合金よりなる。この場合、当該第１および第２垂直磁化膜は、本光磁気記録媒体の情報再生時に再生層において磁壁移動が生ずる温度範囲では共に希土類磁化優勢または遷移金属磁化優勢である組成を有する。

このような構成の光磁気記録媒体においては、情報再生時に再生層の第１および第２垂直磁化膜にて磁壁移動が生ずる温度範囲での、第１垂直磁化膜の磁化方向と、第１垂直磁化膜とは反強磁性結合膜を介して反強磁性結合する第２垂直磁化膜の磁化方向とを、反対に設定することができる。このように設定する場合、情報再生時における再生層の正味の飽和磁化をＭｓ₀とし、第１および第２垂直磁化膜の飽和磁化をＭｓ₁，Ｍｓ₂とし、第１および第２垂直磁化膜の厚さをｄ₁，ｄ₂とすると、Ｍｓ₀は下記式（１）で表すことができる。

式（１）から理解できるように、本光磁気記録媒体では、｜Ｍｓ₁ｄ₁−Ｍｓ₂ｄ₂｜の値を小さく設定することにより、再生層の飽和磁化Ｍｓ₀を小さく設定することができる。これとともに、本光磁気記録媒体では、再生層において磁壁移動の生ずる第１および第２垂直磁化膜について、必ずしも小さな飽和磁化Ｍｓ₁，Ｍｓ₂が求められないので、比較的に高い自由度で第１および第２垂直磁化膜の組成を決定することができる。例えば、情報再生時に再生用レーザが照射されて磁化方向が直接的に読み取られる第２垂直磁化膜については、情報再生時に大きなカー回転角θｋが得られるような組成を、たとえその組成での飽和磁化Ｍｓ₂が大きくとも、採用することができる。たとえ第２垂直磁化膜の飽和磁化Ｍｓ₂が大きくとも、｜Ｍｓ₁ｄ₁−Ｍｓ₂ｄ₂｜の値を小さく設定することにより、再生層の飽和磁化Ｍｓ₀を小さく設定することができるからである。

以上のように、本光磁気記録媒体においては、上述の従来の光磁気ディスクＸ２におけるよりも、再生層組成については高い自由度で、再生層の正味の飽和磁化を小さく設定することができる。このような光磁気記録媒体は、再生層の飽和磁化を充分に小さく設定して情報再生時に大きな磁壁駆動力を得るのに好適である。磁壁駆動力が大きいほど、再生信号における再生ジッタは低減される。

好ましくは、反強磁性結合膜は、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒからなる群より選択される金属、または当該金属を含む合金よりなる。このような構成は、第１および第２垂直磁化膜を反強磁性結合させるうえで好適である。

好ましくは、第２垂直磁化膜は第１垂直磁化膜より厚い。第２垂直磁化膜の厚さは、情報再生時のカー回転角θｋを確保するうえでは１０ｎｍ以上であるのが好ましく、第２垂直磁化膜内の磁壁幅の不当な拡大を回避するうえでは３０ｎｍ以下であるのが好ましい。

第１垂直磁化膜の飽和磁化をＭｓ₁とし、第２垂直磁化膜の飽和磁化をＭｓ₂とすると、第２垂直磁化膜が第１垂直磁化膜より厚い場合には、再生層の第１および第２垂直磁化膜において磁壁移動が生ずる温度範囲ではＭｓ₁≧Ｍｓ₂が成立するのが好ましい。このような構成は、再生層の飽和磁化Ｍｓ₀を小さく設定するうえで好適である。

図１は、本発明に係る光磁気ディスクＸ１の部分断面図である。光磁気ディスクＸ１は、基板Ｓ１と、記録磁性部１０と、熱伝導層２１と、誘電体層２２と、保護膜２３とを備え、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。また、光磁気ディスクＸ１は、熱伝導層２１から保護膜２３までの構造を基板Ｓ１の片側のみ又は両側に有する。

基板Ｓ１は、光磁気ディスクＸ１の剛性を確保するための部位であり、渦巻き状または同心円状のプリグルーブＧが表面に形成されている。このプリグルーブＧを基に、光磁気ディスクＸ１におけるランドグルーブ形状が形成されている。また、基板Ｓ１は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、エポキシ樹脂、またはポリオレフィン樹脂よりなる。

記録磁性部１０は、記録層１１、中間層１２、および再生層１３よりなる積層構造を有し、再生層１３内での磁壁移動ないし磁区拡大を伴う磁区拡大系再生方式（例えばＤＷＤＤやＭＡＭＭＯＳなど）に基づいて再生可能に構成されている。

記録層１１は、光磁気ディスクＸ１において記録機能を担う部位であって、希土類元素と遷移金属とを含むアモルファス合金よりなり、且つ、垂直磁気異方性を有して垂直方向に磁化された垂直磁化膜である。垂直方向とは、層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向をいう。このような記録層１１は、例えば、所定の組成比のＴｂＦｅＣоやＴｂＤｙＦｅＣоなどよりなる。また、記録層１１の厚さは例えば４０〜１００ｎｍである。

中間層１２は、記録層１１および再生層１３の交換結合状態を変化させるための部位であって、昇温によりそのキュリー温度にて垂直磁化状態から自発磁化消失状態に転移（状態変化）し且つ降温によりキュリー温度にて自発磁化消失状態から垂直磁化状態に転移する希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる。本実施形態では、中間層１２のキュリー温度は例えば１００〜１５０℃であり、従って、室温において中間層１２は垂直磁化膜である。このような中間層１２は、例えば、所定の組成比のＴｂＦｅやＴｂＦｅＣоなどよりなる。また、中間層１２の厚さは例えば１０〜３０ｎｍである。

再生層１３は、磁壁移動ないし磁区拡大を伴う再生機能を担う部位であり、垂直磁化膜１３ａ，１３ｂおよびこれらの間の反強磁性結合膜１３ｃよりなる。

垂直磁化膜１３ａ，１３ｂは、希土類元素と遷移金属とを含むアモルファス合金よりなり、中間層１２のキュリー温度以上における情報再生時の温度範囲においては少なくとも、共に希土類磁化優勢または遷移金属磁化優勢である組成を有する。垂直磁化膜１３ａ，１３ｂは、室温から情報再生温度にわたって共に希土類磁化優勢である組成を有してもよいし、室温から情報再生温度にわたって共に遷移金属磁化優勢である組成を有してもよい。このような垂直磁化膜１３ａ，１３ｂは、具体的には、所定の組成比のＧｅＦｅＣｏやＧｄＦｅなどよりなる。垂直磁化膜１３ａの厚さは例えば５〜１５ｎｍであり、垂直磁化膜１３ｂの厚さは垂直磁化膜１３ａの厚さより大きい限りにおいて例えば１０〜３０ｎｍである。厚さが１０ｎｍ未満であると、垂直磁化膜１３ｂにおいて情報再生時のカー回転角θｋを確保するのが困難となる傾向がある。厚さが３０ｎｍを超えると、垂直磁化膜１３ｂ内の磁壁幅が不当に大きくなる傾向がある。また、垂直磁化膜１３ａの飽和磁化をＭｓ₁とし、垂直磁化膜１３ｂの飽和磁化をＭｓ₂とすると、少なくとも情報再生時の温度範囲（両垂直磁化膜１３ａ，１３ｂにて磁壁移動が生ずる温度範囲）ではＭｓ₁≧Ｍｓ₂が成立するように、各垂直磁化膜１３ａ，１３ｂは設定されている。

再生層１３の反強磁性結合膜１３ｃは、垂直磁化膜１３ａ，１３ｂを反強磁性結合させるためのものであり、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒからなる群より選択される金属、または当該金属を含む合金よりなる。反強磁性結合膜１３ｃの厚さは例えば０.３〜１.０ｎｍである。このような再生層１３の補償温度は、中間層１２のキュリー温度より高く、例えば２６０〜３２０℃である。

熱伝導層２１は、光磁気ディスクＸ１に対して記録用または再生用のレーザが照射されるときに記録磁性部１０などにて発生する熱を効率よく基板Ｓ１へ伝えるための部位であり、例えば、Ａｇ、Ａｇ合金（ＡｇＰｄＣｕＳｉ，ＡｇＰｄＣｕなど）、Ａｌ合金（ＡｌＳｉ，ＡｌＴｉ，ＡｌＣｒなど）、Ａｕ、またはＰｔなどの、高熱伝導材料よりなる。熱伝導層２１の厚さは、例えば１０〜５０ｎｍである。

誘電体層２２は、記録磁性部１０の保護（酸化防止等）や、記録磁性部１０ないし再生層１３の性能指数（反射率）の実質的向上（エンハンス効果を得ること）を目的として設けられる部位であり、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂、ＹＳｉＯ₂、ＺｎＳｉＯ₂、ＡｌＯ、またはＡｌＮよりなる。誘電体層２２の厚さは、例えば３０〜１００ｎｍである。

保護膜２３は、記録磁性部１０を特に塵埃などから保護すべく記録磁性部１０を覆い、光磁気ディスクＸ１の記録用レーザおよび再生用レーザに対して充分な透過性を有する透明樹脂よりなる。保護膜２３を構成するための透明樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂やウレタン樹脂が挙げられる。

このような構成を有する光磁気ディスクＸ１の製造においては、まず、例えばスパッタリング法により、基板Ｓ１上に、熱伝導層２１、記録層１１、中間層１２、垂直磁化膜１３ａ、反強磁性結合膜１３ｃ、垂直磁化膜１３ｂ、および誘電体層２２を順次形成する。その後、例えばスピンコーティング法により、誘電体層２２上に保護膜２３を形成する。

光磁気ディスクＸ１への情報記録においては、光磁気ディスクＸ１を所定の回転速度で回転させた状態で、記録用のレーザを保護膜２３の側から記録磁性部１０に向けて照射することにより記録層１１を局所的に順次昇温させつつ、当該昇温箇所に所定の磁界を印加する。このようにして、例えば図２に示すように、記録磁性部１０内の記録層１１には、ディスク周方向Ｂに沿って所定の信号が記録される。具体的には、記録層１１には、ディスク周方向Ｂに延びる情報トラック（信号の記録および再生を担うトラック）に沿って連続して交互に磁化が反転し且つ記録信号に応じた所定の長さを各々が有する複数の磁区と、磁区間の境界をなす磁壁とが形成される（図２においては、各磁区について、遷移金属副格子磁化と希土類副格子磁化を合成した正味の磁化の方向を上矢印または下矢印で表し、磁壁を太線で表す。他の層についても同様とする）。中間層１２のキュリー温度より低い温度条件の下では、記録層１１と中間層１２は交換結合し、中間層１２と再生層１３の垂直磁化膜１３ａとは交換結合し、且つ、垂直磁化膜１３ａと垂直磁化膜１３ｂは反強磁性結合膜１３ｃを介して反強磁性結合する。そして、中間層１２には、記録層１１の各磁区の磁化方向に対応して各々が磁化された複数の磁区と磁区間の磁壁とが形成され、垂直磁化膜１３ａには、記録層１１の各磁区の磁化方向に対応して各々が磁化された複数の磁区と磁区間の磁壁とが形成され、垂直磁化膜１３ｂには、記録層１１の各磁区の磁化方向に対応して各々が磁化された複数の磁区と磁区間の磁壁とが形成される。図２には、記録磁性部１０内の磁化方向の一例として、記録層１１、中間層１２、および垂直磁化膜１３ａ，１３ｂが室温にて全て同じ磁化優勢（希土類磁化優勢または遷移金属磁化優勢）を示す場合の、各層の磁化方向を表す。

図３は、光磁気ディスクＸ１からの情報再生方法を表す。図の簡潔化の観点より、図３では、光磁気ディスクＸ１について、記録層１１、中間層１２、および再生層１３以外を省略する。光磁気ディスクＸ１の情報再生においては、光磁気ディスクＸ１を回転させた状態で、再生用のレーザＬを情報トラックに沿って再生層１３の側から記録磁性部１０に対して照射する。レーザＬによる照射領域の光磁気ディスクＸ１に対する相対移動方向を矢印Ａで表す。レーザＬの照射により、記録磁性部１０内は局所的に昇温し、当該記録磁性部１０内には、図３のグラフに示すように、ディスク周方向に温度勾配が生ずる。そして、中間層１２には、そのキュリー温度Ｔｃ以上に昇温して自発磁化が消失した領域Ｒ１（斜線ハッチングを付して表す）が生ずる。照射領域における、中間層１２のキュリー温度Ｔｃの等温線を、記録層１１の所定の磁区Ｄ１に対応する垂直磁化膜１３ａ，１３ｂの磁区Ｄ２，Ｄ３の磁壁Ｗ２，Ｗ３が照射領域移動に伴って低温領域から高温領域へと通過する瞬間に、当該磁壁Ｗ２，Ｗ３は垂直磁化膜１３ａ，１３ｂ内をより高温側へと移動する。照射領域移動方向Ａにおける前方から後方に向けて再生層１３内でこのような磁壁移動が生ずると、再生層１３内における当該磁壁移動領域の磁化は反転する。この磁化反転を、再生層１３ないし垂直磁化膜１３ｂの表面にて反射した光の偏光面の変化として所定の光学系で検出することにより、磁壁移動が検知される。情報トラックに沿って再生用のレーザＬを照射して磁壁移動を順次検知することにより、光磁気ディスクＸ１の記録信号が読み取られることとなる。

光磁気ディスクＸ１においては、上述のような情報再生時に再生層１３の両垂直磁化膜１３ａ，１３ｂにて磁壁移動が生ずる温度範囲において、各垂直磁化膜１３ａ，１３ｂの磁化方向が反対となるように、設定されている。そのため、情報再生時における再生層１３の正味の飽和磁化をＭｓ₀とし、垂直磁化膜１３ａ，１３ｂの飽和磁化を各々Ｍｓ₁，Ｍｓ₂とし、垂直磁化膜１３ａ，１３ｂの厚さを各々ｄ₁，ｄ₂とすると、Ｍｓ₀は上記の式（１）で表される。式（１）から理解できるように、光磁気ディスクＸ１では、｜Ｍｓ₁ｄ₁−Ｍｓ₂ｄ₂｜の値を小さく設定することにより、再生層１３の正味の飽和磁化Ｍｓ₀を小さく設定することができる。これとともに、光磁気ディスクＸ１では、再生層１３において磁壁移動の生ずる各垂直磁化膜１３ａ，１３ｂについて、必ずしも小さな飽和磁化Ｍｓ₁，Ｍｓ₂が求められないので、比較的に高い自由度で各垂直磁化膜１３ａ，１３ｂの組成を決定することができる。例えば、情報再生時に再生用のレーザＬが照射されて磁化方向が直接的に読み取られる垂直磁化膜１３ｂについては、情報再生時に大きなカー回転角θｋが得られるような組成を、たとえその組成での飽和磁化Ｍｓ₂が大きくとも、採用することができる。たとえ垂直磁化膜１３ｂの飽和磁化Ｍｓ₂が大きくとも、｜Ｍｓ₁ｄ₁−Ｍｓ₂ｄ₂｜の値を小さく設定することにより、再生層１３の飽和磁化Ｍｓ₀を小さく設定することができるからである。

以上のように、光磁気ディスクＸ１においては、再生層１３の垂直磁化膜１３ａ，１３ｂの組成については比較的に高い自由度で、再生層１３の正味の飽和磁化Ｍｓ₀を小さく設定することができる。このような光磁気ディスクＸ１は、再生層１３の飽和磁化Ｍｓ₀を充分に小さく設定して情報再生時に大きな磁壁駆動力を得るのに好適である。磁壁駆動力が大きいほど、再生信号における再生ジッタは低減される。

〈光磁気ディスクの作製〉
図４に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本実施例の光磁気ディスクを作製した。

本実施例の光磁気ディスクの作製においては、まず、表面にランドグルーブ形状を有するポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ，厚さ１.２ｍｍ，トラックピッチ２７５ｎｍ，グルーブ深さ５０ｎｍ）の上にスパッタリング法によりＡｌＳｉを成膜することによって、厚さ３０ｎｍの熱伝導層を形成した。本スパッタリングでは、スパッタリングガスとしてＡｒガスを使用し（反応性スパッタリングを除く以下のスパッタリングにおいても同様）、スパッタガス圧力を０.５Ｐａとし、スパッタ電力を４００Ｗ（Ａｌターゲット）および２００Ｗ（Ｓｉターゲット）とした。

次に、スパッタリング法により熱伝導層上にＴｂＦｅＣｏを成膜することによって、厚さ５０ｎｍの記録層を形成した。具体的には、ＴｂターゲットおよびＦｅＣｏターゲットを用いて行うコスパッタリングにより、熱伝導層上にＴｂ₂₂Ｆｅ₅₉Ｃｏ₁₉を成膜した。本スパッタリングでは、スパッタガス圧力を１.５Ｐａとし、スパッタ電力を８０Ｗ（Ｔｂターゲット）および３００Ｗ（ＦｅＣｏターゲット）とした。

次に、スパッタリング法により記録層上にＴｂＦｅを成膜することによって、厚さ１０ｎｍの中間層を形成した。具体的には、ＴｂターゲットおよびＦｅターゲットを用いて行うコスパッタリングにより、記録層上にＴｂ₂₂Ｆｅ₇₈を成膜した。本スパッタリングでは、スパッタガス圧力を２.５Ｐａとし、スパッタ電力を８０Ｗ（Ｔｂターゲット）および３００Ｗ（Ｆｅターゲット）とした。本中間層のキュリー温度Ｔｃは１５０℃であった。

次に、中間層上に再生層を形成した。再生層の形成においては、まず、スパッタリング法により中間層上にＧｄＦｅＣｏを成膜することによって、厚さ７ｎｍの第１垂直磁化膜を形成した。具体的には、ＧｄターゲットおよびＦｅＣｏターゲットを用いて行うコスパッタリングにより、中間層上にＧｄ₂₈Ｆｅ₅₉Ｃｏ₁₃を成膜した。本スパッタリングでは、スパッタガス圧力を０.３Ｐａとし、スパッタ電力を８５Ｗ（Ｇｄターゲット）および２５０Ｗ（ＦｅＣｏターゲット）とした。

再生層の形成においては、次に、スパッタリング法により第１垂直磁化膜上にＲｕを成膜することによって、厚さ０.３ｎｍの反強磁性結合膜を形成した。本スパッタリングでは、Ｒｕターゲットを用い、スパッタガス圧力を０.５Ｐａとし、スパッタ電力を５００Ｗとした。

再生層の形成においては、次に、スパッタリング法により反強磁性結合膜上にＧｄＦｅＣｏを成膜することによって、厚さ２０ｎｍの第２垂直磁化膜を形成した。具体的には、ＧｄターゲットおよびＦｅＣｏターゲットを用いて行うコスパッタリングにより、反強磁性結合膜上にＧｄ₂₈Ｆｅ₅₉Ｃｏ₁₃を成膜した。本スパッタリングでは、スパッタガス圧力を０.３Ｐａとし、スパッタ電力を８５Ｗ（Ｇｄターゲット）および２５０Ｗ（ＦｅＣｏターゲット）とした。このようにして、再生層を形成した。本実施例における再生層について、正味の飽和磁化（上記式（１）における飽和磁化Ｍｓ₀）の温度依存性を図６のグラフに表す。図６のグラフでは、横軸にて温度を表し、縦軸にて飽和磁化を表し、本実施例における再生層について測定された飽和磁化の温度依存性を実線６１で表す。

本実施例の光磁気ディスクの作製においては、次に、スパッタリング法により再生層上にＳｉＮを成膜することによって、厚さ７０ｎｍの誘電体層（エンハンス層）を形成した。具体的には、Ｓｉターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガスおよびＮ₂ガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、基板上にＳｉＮを成膜した。本スパッタリングでは、ＡｒガスおよびＮ₂ガスの流量比を２：１とし、スパッタガス圧力を０.３Ｐａとし、スパッタ電力を５００Ｗとした。

次に、誘電体層上に厚さ１５μｍの保護膜を形成した。具体的には、まず、スピンコート法により、紫外線硬化性の透明樹脂を誘電体層上に塗布した。次に、紫外線照射により、当該樹脂膜を硬化させた。以上のようにして、本実施例の光磁気ディスクを作製した。

〈再生ジッタの記録マーク長依存性〉
本実施例の光磁気ディスクについて、再生ジッタの記録マーク長依存性を調べた。具体的には、まず、本実施例の光磁気ディスクの情報トラックに対し、所定の長さの記録マークを繰り返し記録した。この情報記録は、所定の装置を使用してレーザパルス磁界変調記録方式により行った。この装置のレーザ集光用対物レンズの開口数ＮＡは０.８５であり、レーザ波長は４０５ｎｍである。また、当該情報記録では、線速を４.０ｍ/ｓとし、記録用レーザパワーを１１ｍＷ（ｄｕｔｙ３０％）とし、記録磁界を２５０Ｏｅとした。

次に、上述のようにして記録された信号を再生し、再生信号における再生ジッタを測定した。再生信号の再生ジッタとは、順次検知される各磁壁移動の開始から終了まで時間のばらつきであり、再生ジッタが小さいほど、再生時に磁壁が適切に移動していることを意味する。光磁気ディスクの情報再生は、上述の情報記録と同一の装置を使用して行い、再生用レーザパワーを２.０ｍＷとし、線速を４.０ｍ/ｓとした。

このような情報記録およびその後の情報再生を、情報記録時の記録マーク長を変化させて９０ｎｍ、１００ｎｍ、および１５０ｎｍの記録マーク長ごとに行った。これらの結果を、図７のグラフに表す。図７のグラフでは、情報記録された記録マーク長を横軸にて表し、再生ジッタを縦軸にて表し、本実施例における再生ジッタ測定に係るプロットを実線７１で結ぶ。

〈ｂＥＲの記録マーク長依存性〉
本実施例の光磁気ディスクについて、再生信号におけるビットエラーレート（ｂＥＲ）の記録マーク長依存性を調べた。具体的には、まず、光磁気ディスクにおける情報トラックに対し、所定の最短記録マーク長が設定されたランダムな信号を記録した。この情報記録は、所定の装置を使用してレーザパルス磁界変調記録方式により行った。この装置のレーザ集光用対物レンズの開口数ＮＡは０.８５であり、レーザ波長は４０５ｎｍである。また、線速を４.０ｍ/ｓとし、記録用レーザのパワーを１１ｍＷ（ｄｕｔｙ３０％）とし、記録磁界を２５０Ｏｅとした。

次に、上述のようにして記録された信号を再生し、記録時の変調信号と再生時の復調信号とを比較することにより、記録変調信号に対する再生復調信号の誤り率をビットエラーレート（ｂＥＲ）として算出した。この再生処理は、上述の記録処理と同一の装置を使用して行い、再生用レーザパワーを２ｍＷとし、レーザ走査の線速度を４.０ｍ/ｓとした。

このような情報記録およびその後の情報再生を、記録処理におけるランダムパターン記録信号の最短記録マーク長を変化させて８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ、および１５０ｎｍの最短記録マーク長ごとに行った。これらの結果を、図８のグラフに表す。図８のグラフでは、ランダムパターン記録における最短記録マーク長を横軸にて表し、ｂＥＲを縦軸にて表し、本実施例におけるｂＥＲ測定に係るプロットを実線８１で結ぶ。

比較例

図５に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本比較例の光磁気ディスクを作製した。本比較例の光磁気ディスクは、第１および第２垂直磁化膜ならびにこれらの間の反強磁性結合膜からなる再生層に代えて、単一の垂直磁化膜よりなる再生層を有する点において、上述の実施例の光磁気ディスクと異なる。このような本比較例の光磁気ディスクは、再生層以外は実施例１と同様にして作製した。

本比較例における再生層形成工程では、具体的には、ＧｄターゲットおよびＦｅＣｏターゲットを用いて行うコスパッタリングにより、中間層（Ｔｂ₂₂Ｆｅ₇₈）上に厚さ２０ｎｍのＧｄ₂₈Ｆｅ₅₉Ｃｏ₁₃を成膜した。本スパッタリングでは、スパッタガス圧力を０.３Ｐａとし、スパッタ電力を８５Ｗ（Ｇｄターゲット）および２５０Ｗ（ＦｅＣｏターゲット）とした。本比較例における再生層について、飽和磁化の温度依存性を図６のグラフに表す。図６のグラフでは、本比較例における再生層の飽和磁化の温度依存性を実線６２で表す。

本比較例の光磁気ディスクについて、実施例１と同様にして、再生ジッタの記録マーク長依存性、および、ｂＥＲの記録マーク長依存性を調べた。これらの結果を、図７および図８のグラフに表す。図７のグラフでは、本比較例における再生ジッタ測定に係るプロットを実線７２で結ぶ。図８のグラフでは、本比較例におけるｂＥＲ測定に係るプロットを実線８２で結ぶ。

評価

図７のグラフから判るように、本発明に係る実施例の光磁気ディスクにおいては、比較例の光磁気ディスクの再生層よりも、再生ジッタを低減することができた。また、図８のグラフから判るように、本発明に係る実施例の光磁気ディスクにおいては、比較例の光磁気ディスクの再生層よりも、ｂＥＲを低減することができた。このように、比較例の光磁気ディスクよりも実施例の光磁気ディスクにおいて良好な再生信号が得られたのは、比較例の光磁気ディスクの再生時と比較して、実施例の光磁気ディスクの再生時には、再生層内において大きな磁壁駆動力が生じたためであると考えられる。また、実施例の光磁気ディスクにおいてより大きな磁壁駆動力が得られたのは、図６のグラフに表れているように、比較例の光磁気ディスクの再生層よりも、実施例の光磁気ディスクの再生層の方が、中間層のキュリー温度（１５０℃）付近の飽和磁化を小さく設定することができたためであると考えられる。上述のように、磁区拡大系光磁気記録媒体の技術分野においては、情報再生時に再生層内に生じる磁壁駆動力は、中間層のキュリー温度付近での再生層の飽和磁化に反比例することが知られている。

本発明に係る光磁気ディスクの部分断面図である。 図１に示す記録磁性部における磁化方向を模式的に表す。 本発明に係る光磁気ディスクの再生方法を表す。 実施例の光磁気ディスクの積層構成を表す。 比較例の光磁気ディスクの積層構成を表す。 実施例および比較例の光磁気ディスクの再生層について、飽和磁化の温度依存性を表す。 実施例および比較例の光磁気ディスクについて、再生ジッタの記録マーク長依存性を表す。 実施例および比較例の光磁気ディスクについて、ｂＥＲの記録マーク長依存性を表す。 従来の光磁気ディスクの一例の積層構成である。 図９に示す光磁気ディスクの再生方法を表す。

符号の説明

Ｘ１，Ｘ２ 光磁気ディスク
Ｓ１，Ｓ２ 基板
Ｇ プリグルーブ
１０，３０ 記録磁性部
１１，３１ 記録層
１２，３２ 中間層
１３，３３ 再生層
１３ａ，１３ｂ 垂直磁化膜
１３ｃ 反強磁性結合膜
２１，４２ 熱伝導層
２２，４３ 誘電体層
２３，４４ 保護膜

Claims (5)

1. 記録機能を担う記録層と、
   磁壁移動を伴う再生機能を担う再生層と、
   前記記録層および前記再生層の間に介在して当該記録層および再生層の交換結合状態を変化させるための中間層と、を備え、
   前記再生層は、前記中間層と接する第１垂直磁化膜と、第２垂直磁化膜と、当該第１および第２垂直磁化膜の間に介在して当該第１および第２垂直磁化膜を反強磁性結合させるための反強磁性結合膜とからなる積層構造を有する、光磁気記録媒体。
2. 前記第１垂直磁化膜および前記第２垂直磁化膜は、希土類元素および遷移金属を含むアモルファス合金よりなり、情報再生時に前記再生層において磁壁移動が生ずる温度範囲では共に希土類磁化優勢または遷移金属磁化優勢である、請求項１に記載の光磁気記録媒体。
3. 前記反強磁性結合膜は、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒからなる群より選択される金属、または当該金属を含む合金よりなる、請求項１または２に記載の光磁気記録媒体。
4. 前記第２垂直磁化膜は前記第１垂直磁化膜より厚い、請求項１から３のいずれか一つに記載の光磁気記録媒体。
5. 前記第１垂直磁化膜の飽和磁化をＭｓ₁とし、前記第２垂直磁化膜の飽和磁化をＭｓ₂とすると、前記再生層において磁壁移動が生ずる温度範囲ではＭｓ₁≧Ｍｓ₂が成立する、請求項４に記載の光磁気記録媒体。

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