JP2505602B2 - Magneto-optical record carrier and method of manufacturing magneto-optical record carrier - Google Patents

Magneto-optical record carrier and method of manufacturing magneto-optical record carrier

Info

Publication number
JP2505602B2
JP2505602B2 JP1509020A JP50902089A JP2505602B2 JP 2505602 B2 JP2505602 B2 JP 2505602B2 JP 1509020 A JP1509020 A JP 1509020A JP 50902089 A JP50902089 A JP 50902089A JP 2505602 B2 JP2505602 B2 JP 2505602B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic layer
layer
magnetic
temperature
magneto
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1509020A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
和彦 堤
達也 深見
元久 田口
義幸 中木
隆志 徳永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1509020A priority Critical patent/JP2505602B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2505602B2 publication Critical patent/JP2505602B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は旧情報の上に新情報をダイレクトに書き込
める光変調オーバーライト機能を有する光磁気記録担体
および、この光磁気記録担体を生産する生産方法に関す
るものである。
The present invention relates to a magneto-optical record carrier having an optical modulation overwrite function capable of directly writing new information on old information, and production for producing this magneto-optical record carrier. It is about the method.

光磁気記録担体は、特殊な場合を除いてフェリー磁性
の遷移金属(TM)−希土類金属(RE)合金磁性薄膜で構
成されている。まず、このフェリー磁性のTM−RE合金磁
性薄膜の性質について簡単に述べておく。TM−RE合金磁
性薄膜においては、TMスピン由来の磁化(TM副格子磁
化)とREスピン由来の磁化(RE副格子磁化)がある。そ
してTM副格子磁化同士は平行になるように結合し、RE副
格子磁化同士もやはり平行になるように結合する。一
方、TM副格子磁化とRE副格子磁化は反平行になるように
結合する。したがって1つのTM−RE合金磁性薄膜の中で
は、ある方向を向いたTM副格子磁化とそれと反平行のRE
副格子磁化が共存する。層全体の磁化の大きさは、TM副
格子磁化とRE副格子磁化の差で与えられ、その方向はTM
副格子磁化がRE副格子磁化よりも大きいときにはTM副格
子磁化と同じ方向になり、その層は“TMリッチ”である
と呼ばれる。一方、RE副格子磁化の方が大きいときに
は、層全体の磁化の方向はRE副格子磁化と同じ方向にな
り、その層は“REリッチ”であると呼ばれる。特にTM副
格子磁化とRE副格子磁化が同じ大きさを持つとき、すな
わち層全体の磁化の大きさがゼロになるとき、その層の
組成を“補償組成と呼ぶ。一般に、TM副格子磁化もRE副
格子磁化も温度とともに減少するが、減少の度合はRE副
格子磁化の方が大きいので層全体としては、温度ととも
にREリッチからTMリッチへと移行する。REリッチからTM
リッチへ移り変わる温度、すなわち補償組成になる温度
を補償温度と呼ぶ。また層が多層に積み重なっている時
には、層間に交換結合力と呼ぶ力が作用する。この力
は、隣り合うTM副格子磁化を平行にするように働く。さ
らに再生時には、磁気光学的カー効果により反射光の偏
光角度の回転を利用するが、この回転方向は、層全体の
磁化の方向ではなく、TM副格子磁化の方向により決定さ
れる。したがって2値的情報は読みだし層のTM副格子磁
化が上方向から下方向かにより決まる。ただし、以下に
おいては、説明の都合上、強いパワーで生じる記録を2
値的情報の“1"、弱いパワーで生じる記録を2値的情報
の“0"とする。
The magneto-optical record carrier is composed of a ferrimagnetic transition metal (TM) -rare earth metal (RE) alloy magnetic thin film except in special cases. First, the properties of this TM-RE alloy magnetic thin film of ferry magnetism will be briefly described. The TM-RE alloy magnetic thin film has magnetization derived from TM spin (TM sublattice magnetization) and magnetization derived from RE spin (RE sublattice magnetization). The TM sublattice magnetizations are coupled so as to be parallel to each other, and the RE sublattice magnetizations are also coupled to be parallel to each other. On the other hand, the TM sublattice magnetization and the RE sublattice magnetization are coupled antiparallel to each other. Therefore, in one TM-RE alloy magnetic thin film, the TM sublattice magnetization oriented in one direction and the RE antiparallel to it
Sublattice magnetization coexists. The magnitude of the magnetization of the entire layer is given by the difference between the TM sublattice magnetization and the RE sublattice magnetization, and its direction is TM
When the sublattice magnetization is greater than the RE sublattice magnetization, it is in the same direction as the TM sublattice magnetization and the layer is said to be "TM rich". On the other hand, when the RE sublattice magnetization is larger, the magnetization direction of the entire layer is the same as the RE sublattice magnetization, and the layer is called "RE rich". Especially when the TM sub-lattice magnetization and the RE sub-lattice magnetization have the same magnitude, that is, when the magnitude of the magnetization of the entire layer becomes zero, the composition of that layer is called the “compensation composition. The RE sublattice magnetization also decreases with temperature, but the degree of decrease is greater in the RE sublattice magnetization, so the layer as a whole transitions from RE rich to TM rich with temperature.
The temperature at which the composition changes to rich, that is, the temperature at which the composition becomes the compensation, is called the compensation temperature. When the layers are stacked in layers, a force called exchange coupling force acts between the layers. This force acts to make adjacent TM sublattice magnetizations parallel. Furthermore, during reproduction, the rotation of the polarization angle of the reflected light is used due to the magneto-optical Kerr effect, but this rotation direction is determined by the TM sublattice magnetization direction, not the magnetization direction of the entire layer. Therefore, the binary information depends on whether the TM sublattice magnetization of the read layer is from top to bottom. However, in the following, for the sake of explanation, the recording that occurs with strong power will be described as 2
The value information is "1", and the recording generated with weak power is the value information "0".

〔従来の技術〕[Conventional technology]

次に具体的な従来技術について説明する。 Next, a specific conventional technique will be described.

第90図(a)、(b)および(c)は、各々例えば刊
行物(第34回応用物理学関係連合講演会予稿集、1987年
春季、28P-ZL−3)に示された従来の光記録再生装置の
要部構成斜視図、記録担体の光記録再生状態を示す要部
断面図および、記録担体の領域における記録用のレーザ
パワー変化を示す特性図である。図において、(1)は
光磁気記録担体、(2)はガラス又はプラスチックから
なる基板、(3)は第1磁性層、(4)は第2磁性層で
あり、記録担体(1)は、基板(2)、第1磁性層
(3)および第2磁性層(4)で構成さており、さらに
第1磁性層(3)と第2磁性層(4)の間には交換結合
力が働らいており、この交換結合力は両磁性層(5)、
(4)のそれぞれのTM副格子磁化方向を等しくするよう
に働らく。(5)はレーザービームを情報担体(1)へ
照射する対物レンズ、(6)は対物レンズ(5)により
収束せられた集光スポット、(7)は第1磁性層(3)
に記録された情報のうち、第1磁性層(3)のTM副格子
磁化方向が第90図(b)中、上向きの部分をこの場合二
値化データの“0"としてその領域を示している。各磁性
層の矢印はTM副格子磁化の方向を示す。(9)は第2磁
性層(4)のTM副格子を初期磁化するための5000e程
度の磁界を発生する初期化磁石、(8)は情報担体
(1)をはさんで、対物レンズ(5)と対向する位置に
設けられた200〜6000eの磁界を発生するバイアス磁
石である。又、第90図(c)におけるR1は、情報1を
記録するためのレーザパワー、R0は、情報0を記録す
るためのレーザパワー縦軸はレーザパワーを横軸は領域
を示し、第90図(a)において、一点鎖線に対して左は
新データ(DM)を右は旧データ(DO)を示す。
FIGS. 90 (a), (b) and (c) are conventional examples shown in, for example, a publication (Proceedings of the 34th Joint Lecture on Applied Physics, Spring 1987, 28P-ZL-3). FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a main part of an optical recording / reproducing apparatus, a cross-sectional view of a main part showing an optical recording / reproducing state of a record carrier, and a characteristic diagram showing a laser power change for recording in a region of the record carrier. In the figure, (1) is a magneto-optical record carrier, (2) is a substrate made of glass or plastic, (3) is a first magnetic layer, (4) is a second magnetic layer, and the record carrier (1) is It is composed of a substrate (2), a first magnetic layer (3) and a second magnetic layer (4), and an exchange coupling force acts between the first magnetic layer (3) and the second magnetic layer (4). This exchange coupling force is due to both magnetic layers (5),
It works to make the TM sublattice magnetization directions of (4) equal. (5) is an objective lens that irradiates the information carrier (1) with a laser beam, (6) is a focused spot converged by the objective lens (5), and (7) is the first magnetic layer (3)
In the information recorded in FIG. 90, the TM sublattice magnetization direction of the first magnetic layer (3) is shown in FIG. 90 (b), and the upward portion is indicated as "0" in the binarized data. There is. The arrow in each magnetic layer indicates the direction of TM sublattice magnetization. (9) is an initializing magnet for generating a magnetic field of about 5000e for initial magnetization of the TM sublattice of the second magnetic layer (4), (8) is an information lens (1) sandwiched between the objective lens (5) ) Is a bias magnet which is provided at a position facing the magnetic field of 200 to 6000e. Further, in FIG. 90 (c), R 1 is the laser power for recording the information 1, R 0 is the laser power for recording the information 0, the vertical axis represents the laser power, and the horizontal axis represents the area. In FIG. 90 (a), the left side shows the new data (DM) and the right side shows the old data (DO) with respect to the alternate long and short dash line.

次に動作について説明する。記録担体(1)は図示し
ていない保持駆動機構により、第90図(a)および
(b)中の矢印a方向に回転駆動されている。第1磁性
層(3)は例えばTb21Fe79から鳴る一般的な光磁気ディ
スクを用いられる情報担体の記録層と同様な性質のもの
で、ここでも記録層および読み出し層として作用する。
第2磁性層(4)は例えばGd24Tb3Fe73から成る補助層
と呼ばれるもので、オーバーライト性能、すなわち旧デ
ータ上に新データをリアルタイムで重ね書きする性能を
発揮すべく設けられている。ここで、第1磁性層(3)
と第2磁性層(4)の特性は、そのキュリー温度をそれ
ぞれTc1、Tc2、室温付近における保磁力をそれぞれH
c1、Hc2、室温における交換結合力をそれぞれHw1、Hw2
とすると、次の関係が成り立つ。
Next, the operation will be described. The record carrier (1) is rotationally driven in the direction of arrow a in FIGS. 90 (a) and 90 (b) by a holding drive mechanism (not shown). The first magnetic layer (3) has the same properties as the recording layer of an information carrier using a general magneto-optical disk which sounds, for example, from Tb 21 Fe 79 , and also acts as a recording layer and a reading layer here.
The second magnetic layer (4) is called an auxiliary layer made of, for example, Gd 24 Tb 3 Fe 73 , and is provided to exhibit overwrite performance, that is, performance of overwriting old data with new data in real time. . Here, the first magnetic layer (3)
The characteristics of the second magnetic layer (4) and the Curie temperature are Tc 1 and Tc 2 , and the coercive force near room temperature is H, respectively.
c 1 , Hc 2 , and the exchange coupling forces at room temperature are Hw 1 and Hw 2 respectively.
Then, the following relation holds.

Tc1<Tc2 Hc1−Hw1>Hc2+Hw2 ここで、まず記録層すなわち第1磁性層(3)に記録
された情報を再生する場合について説明する。第90図
(b)に示すように第1磁性層(3)は、その膜厚方向
に2値コードすなわち“0"、“1"に対応した方向に図に
おいて上向きまたは下向きに磁化されている。再生時に
は、この第1磁性層(3)に集光スポット(6)を照射
し、集光スポット(6)の照射部の第1磁性層(3)の
磁化方向を、従来より良く知られて光力−効果により光
学的情報に交換することによって情報担体(1)から情
報を検知している。この時、記録担体(1)に照射する
レーザー強度は、第91図のレーザービームパワーによる
スポット内での磁性膜温度変化を示す特性図に示す強度
Aに相当する強度であり、この強度では集光スポット
(6)照射部の第1磁性層(3)および第2磁性層
(4)の最高上昇温度は、第1磁性層(3)および第2
磁性層(4)のキュリー温度Tc1、Tc2には到達しない。
したがって、集光スポット照射により磁化方向すなわち
記録情報が消されることはない。
Tc 1 <Tc 2 Hc 1 −Hw 1 > Hc 2 + Hw 2 Here, first, a case of reproducing information recorded in the recording layer, that is, the first magnetic layer (3) will be described. As shown in FIG. 90 (b), the first magnetic layer (3) is magnetized upward or downward in the film thickness direction in the direction corresponding to the binary code, that is, "0" or "1". . At the time of reproduction, the focused spot (6) is irradiated onto the first magnetic layer (3), and the magnetization direction of the first magnetic layer (3) at the irradiation portion of the focused spot (6) is well known than before. The information is detected from the information carrier (1) by exchanging optical information by the light power-effect. At this time, the laser intensity applied to the record carrier (1) is the intensity corresponding to the intensity A shown in the characteristic diagram in FIG. 91 showing the temperature change of the magnetic film in the spot due to the laser beam power. The maximum rising temperatures of the first magnetic layer (3) and the second magnetic layer (4) in the irradiated portion of the light spot (6) are the same as those of the first magnetic layer (3) and the second magnetic layer (4).
The Curie temperatures Tc 1 and Tc 2 of the magnetic layer (4) are not reached.
Therefore, the irradiation of the focused spot does not erase the magnetization direction, that is, the recorded information.

次にオーバーライトの動作について説明する。第90図
における初期化磁石(9)は、図中に示す矢印bの方向
(上向き)に第2層のTM副格子磁化を向ける向きで、大
きさHiniなる磁場を発生する。この磁場Hiniは、第1磁
性層(3)および第2磁性層(4)の保持力、および交
換結合力に対して、 Hc1−Hw1>Hini>Hc2+Hw2 なる関係を有している。その結果、第90図(b)に示す
ように情報担体(1)が矢印a方向に回転した時、初期
化磁石(9)部を通過した第2磁性層(4)のTM副格子
磁化方向は、第1磁性層(3)のTM副格子磁化方向にか
かわらず、全て上向きに磁化される。この時、第1磁性
層(3)のTM副格子磁化方向は、初期化磁石の磁場もし
くは、第2磁性層(4)から働らく交換結合力によって
は、室温近くでは影響を受けず、そのままの状態を保持
する。
Next, the overwrite operation will be described. The initialization magnet (9) in FIG. 90 generates a magnetic field of Hini in the direction of directing the TM sublattice magnetization of the second layer in the direction of arrow b (upward) shown in the figure. This magnetic field Hini has a relationship of Hc 1 −Hw 1 >Hini> Hc 2 + Hw 2 with respect to the coercive force and exchange coupling force of the first magnetic layer (3) and the second magnetic layer (4). There is. As a result, as shown in FIG. 90 (b), when the information carrier (1) rotates in the direction of arrow a, the TM sublattice magnetization direction of the second magnetic layer (4) passing through the initialization magnet (9) part. Are all magnetized upward regardless of the TM sublattice magnetization direction of the first magnetic layer (3). At this time, the TM sublattice magnetization direction of the first magnetic layer (3) is not affected near room temperature by the magnetic field of the initializing magnet or the exchange coupling force acting from the second magnetic layer (4), and remains as it is. Hold the state of.

情報“0"を記録する時、すなわち第1磁性層(3)の
TM副格子磁化方向を上向きとする時のレーザービーム強
度は、第91図における強度Bに相当する。この時、集光
スポット(6)内の部分は温度上昇して、第1磁性層
(3)のキュリー温度Tc1を越えるが、第2磁性層
(4)のキュリー温度Tc2には達しない。その結果、第
1磁性層(3)の磁化は消失するが、第2磁性層(4)
のTM副格子磁化方向は初期化磁石(8)により磁化され
た上向きのままである。そして、ディスクが回転して集
光スポット(6)に照射されなくなり、第1磁性層
(3)の温度がそのキュリー温度Tc1より下降する段階
で、第2磁性層(4)のTM副格子磁化方向が交換結合力
により第1磁性層(3)に転写され、第1磁性層(3)
のTM副格子磁化方向は上向き、すなわち情報“0"に相当
する向きとなる。
When information "0" is recorded, that is, in the first magnetic layer (3)
The laser beam intensity when the TM sublattice magnetization direction is upward corresponds to the intensity B in FIG. At this time, the temperature inside the focused spot (6) rises and exceeds the Curie temperature Tc 1 of the first magnetic layer (3), but does not reach the Curie temperature Tc 2 of the second magnetic layer (4). . As a result, the magnetization of the first magnetic layer (3) disappears, but the second magnetic layer (4) disappears.
The TM sub-lattice magnetization direction of remains in the upward direction magnetized by the initialization magnet (8). Then, when the disk rotates and the focused spot (6) is not irradiated and the temperature of the first magnetic layer (3) falls below its Curie temperature Tc 1 , the TM sublattice of the second magnetic layer (4) is reached. The magnetization direction is transferred to the first magnetic layer (3) by the exchange coupling force, and the first magnetic layer (3)
The TM sublattice magnetization direction of is the upward direction, that is, the direction corresponding to the information “0”.

情報“1"を記録する時、すなわち第1磁性層(3)の
TM副格子磁化方向を下向きとする時のレーザービーム強
度は、第91図における強度Cに相当する。この時、集光
スポット(6)内の部分は温度上昇して、第1磁性層
(3)のキュリー温度Tc1だけでなく、第2磁性層
(4)のキュリー温度Tc2も越える。その結果、第1磁
性層(3)、第2磁性層(4)共に集光スポット(6)
内の磁化は消失する。そして、ディスクが回転して集光
スポット(6)に照射されなくなり、第2磁性層(4)
の温度がそのキュリー温度Tc2よりも下降する段階で、
バイアス磁石(8)により第90図中の矢印Cの方向(下
向き)に第2磁性層のTM副格子磁化を向けるように印加
された弱い磁場により、第2磁性層(4)のTM副格子磁
化方向は下向きになる。さらに、第1磁性層(3)の温
度がそのキュリー温度Tc1より下降する段階で、第2磁
性層(4)のTM副格子磁化方向が交換結合力により第1
磁性層(3)に転写され、第1磁性層(3)の磁化方向
は下向き、すなわち情報“1"に相当する向きとなる。
When recording information "1", that is, in the first magnetic layer (3)
The laser beam intensity when the TM sublattice magnetization direction is downward corresponds to the intensity C in FIG. At this time, the temperature inside the focused spot (6) rises and exceeds not only the Curie temperature Tc 1 of the first magnetic layer (3) but also the Curie temperature Tc 2 of the second magnetic layer (4). As a result, both the first magnetic layer (3) and the second magnetic layer (4) have a focused spot (6).
The magnetization inside disappears. Then, the disk rotates and the focused spot (6) is not irradiated, and the second magnetic layer (4)
At the stage where the temperature of drops below its Curie temperature Tc 2 ,
The weak magnetic field applied by the bias magnet (8) so as to direct the TM sublattice magnetization of the second magnetic layer in the direction of arrow C (downward) in FIG. 90 causes the TM sublattice of the second magnetic layer (4). The magnetization direction is downward. Furthermore, at the stage where the temperature of the first magnetic layer (3) falls below its Curie temperature Tc 1 , the TM sublattice magnetization direction of the second magnetic layer (4) becomes the first due to the exchange coupling force.
After being transferred to the magnetic layer (3), the magnetization direction of the first magnetic layer (3) is downward, that is, the direction corresponding to the information "1".

以上の様な動作により、オーバーライト時には、レー
ザービーム強度を情報の2値コード“0"、“1"に応じ
て、第91図における強度Bと強度Cとに強度変調するこ
とにより、旧データ上にリアルタイムで重ね書きが可能
である。従来の光磁気記録担体は以上のように構成され
ているので、大きな磁場を有する初期化磁石を用いなけ
ればならず、光ディスク録再装置全体の構成が複雑にな
り、同装置が大型化することなどの課題があった。
By the above operation, at the time of overwriting, the intensity of the laser beam is modulated into the intensity B and the intensity C in FIG. 91 according to the binary code “0” and “1” of the information, and the old data is obtained. Overwriting is possible in real time on top. Since the conventional magneto-optical record carrier is configured as described above, it is necessary to use an initialization magnet having a large magnetic field, which complicates the entire structure of the optical disk recording / reproducing apparatus and increases the size of the apparatus. There was such a problem.

さらに第92図、第93図は、特開昭63-268103号公報に
実施例として記載されているレーザー強度の強弱のみで
オーバーライトを行なう方法に関する光磁気記録担体の
断面図および磁化過程の説明図である。図において、
(100)は第1磁性層、(200)は第2磁性層、(300)
は第3磁性層、(400)は第4磁性層、(500)は光透過
性基板、(600)は誘電体膜、(700)は保護膜、(90
0)は界面磁壁、(101)は光磁気記録担体、Hexはバイ
アス磁界印加方向を表わす矢印である。
Further, FIGS. 92 and 93 are cross-sectional views of a magneto-optical record carrier and a description of a magnetization process relating to a method of performing overwriting only by the intensity of a laser described in JP-A-63-268103. It is a figure. In the figure,
(100) is the first magnetic layer, (200) is the second magnetic layer, (300)
Is a third magnetic layer, (400) is a fourth magnetic layer, (500) is a light transmissive substrate, (600) is a dielectric film, (700) is a protective film, (90)
0) is an interface magnetic wall, (101) is a magneto-optical record carrier, and Hex is an arrow indicating the bias magnetic field application direction.

この従来の記録担体は、前に示した2層の磁性層によ
るオーバーライト方式の問題点(大きな初期化磁界が必
要)を改善することを目的とし、磁性層が4層化されて
いる。第1磁性層(100)、第2磁性層(200)は、前に
示した2層の磁性層によるオーバーライト方式の第1磁
性層(3)、第2磁性層(4)とほぼ同様の構成と機能
を有している。第4磁性層(400)は第2磁性層(200)
の上に作製され、さにその上に第90図の初期化磁石
(9)の相当する第3磁性層(300)がある。第93図か
らわかるように、第3磁性層は記録過程においてそのTM
副格子磁化が反転することはない。また各層のキュリー
温度は次のようにして選定してある。
This conventional record carrier has four magnetic layers for the purpose of improving the above-mentioned problem of the overwrite method using two magnetic layers (requiring a large initializing magnetic field). The first magnetic layer (100) and the second magnetic layer (200) are almost the same as the first magnetic layer (3) and the second magnetic layer (4) of the overwrite type by the two magnetic layers described above. It has a structure and functions. The fourth magnetic layer (400) is the second magnetic layer (200)
On top of which there is a corresponding third magnetic layer (300) of the resetting magnet (9) of FIG. 90. As can be seen from FIG. 93, the third magnetic layer has its TM
The sub-lattice magnetization does not reverse. The Curie temperature of each layer is selected as follows.

Tc1<Tc2 Tc4<Tc2、Tc3 Tc4<Tc1 この実施例においては、次表のようにキュリー温度、
材料等が選択されている。
Tc 1 <Tc 2 Tc 4 <Tc 2 , Tc 3 Tc 4 <Tc 1 In this example, the Curie temperature as shown in the following table,
Materials etc. are selected.

次に動作について説明する。再生動作は、前に示した
2層の磁性層によるオーバーライト方式の再生動作と全
く同様であるので省略し、第93図を用いてオーバーライ
ト記録動作について説明する。
Next, the operation will be described. Since the reproducing operation is completely the same as the reproducing operation of the overwrite method using the two magnetic layers described above, the description thereof is omitted, and the overwrite recording operation will be described with reference to FIG.

第93図において各層内に示された矢印は、各層のTM副
格子磁化の方向を表わしている。室温(TR)において
は、各磁性層の磁化状態は、状態Aあるいは状態Cにあ
る。第91図に示したパワーBのレーザーパワーを記録担
体(101)に照射すると、記録担体(101)の平均的な温
度はT1まで上昇する。この時、第1磁性層(100)の磁
化が消失する(状態E)。次に温度が下降する過程で第
1磁性層(100)のTM副格子磁化は、交換結合力により
第2磁性層(200)のTM副格子磁化方向に揃い、上向き
となる。室温まで温度が下がると状態Aになり“0"の記
録が行なわれる。
The arrow shown in each layer in FIG. 93 indicates the direction of the TM sublattice magnetization of each layer. At room temperature (T R ), the magnetization state of each magnetic layer is in state A or state C. When the record carrier (101) is irradiated with the laser power of power B shown in FIG. 91, the average temperature of the record carrier (101) rises to T1. At this time, the magnetization of the first magnetic layer (100) disappears (state E). Then, in the process of lowering the temperature, the TM sublattice magnetization of the first magnetic layer (100) is aligned with the TM sublattice magnetization direction of the second magnetic layer (200) by the exchange coupling force and becomes upward. When the temperature drops to room temperature, the state A is entered and "0" is recorded.

第91図に示したパワーCのレーザーパワーを記録担体
(101)に照射すると、記録担体(101)の平均的な温度
はT2まで上昇する。この時、第1磁性層(100)の磁化
が消失し、第2磁性層(200)のTM副格子磁化方向はバ
イアス磁界Hexにより下向きに反転させられる(状態
F)。この時、第3磁性層(300)からの交換力は第2
磁性層のTM副格子磁化を上向きにするように働くが、
(記録担体温度がキュリー温度Tc3を越えているので)
磁性体として機能いない第4磁性層(400)が介在して
いるためにこの交換力は極めて弱められ、その結果小さ
なバイアス磁界Hexでも第2磁性層(200)のTM副格子磁
化を下向きに出来る。温度がT1近傍以下になると、第1
磁性層(100)のTM副格子磁化は、交換結合力により第
2磁性層(200)のTM副格子磁化方向に揃い、下向きと
なる(状態G)。さらに温度が下降すると、第4磁性層
(400)が磁性体としての機能を取り戻すため、第3磁
性層からの交換結合力が第2磁性層(200)に働き、第
2磁性層(200)のTM副格子磁化方向は上向きとなり、
状態Cになる。このように、“1"の記録が行なわれる。
When the record carrier (101) is irradiated with the laser power of the power C shown in FIG. 91, the average temperature of the record carrier (101) rises to T2. At this time, the magnetization of the first magnetic layer (100) disappears, and the TM sublattice magnetization direction of the second magnetic layer (200) is inverted downward by the bias magnetic field Hex (state F). At this time, the exchange force from the third magnetic layer (300) is the second.
It works to make the TM sublattice magnetization of the magnetic layer upward,
(Because the record carrier temperature exceeds the Curie temperature Tc 3 )
This exchange force is extremely weakened by the presence of the fourth magnetic layer (400) that does not function as a magnetic substance, and as a result, the TM sublattice magnetization of the second magnetic layer (200) can be made downward even with a small bias magnetic field Hex. . When the temperature falls below T1, the first
The TM sublattice magnetization of the magnetic layer (100) is aligned in the TM sublattice magnetization direction of the second magnetic layer (200) due to the exchange coupling force, and faces downward (state G). When the temperature further lowers, the fourth magnetic layer (400) regains its function as a magnetic body, so that the exchange coupling force from the third magnetic layer acts on the second magnetic layer (200) and the second magnetic layer (200). The TM sublattice magnetization direction of is
State C is reached. In this way, "1" is recorded.

本発明の発明者は、初期化磁石のいらないオーバーラ
イト可能な3層の磁性層を備えた光磁気記録担体を先ず
開発し、これをベースとして本発明の4層の磁性層を備
えた光磁気記録担体の発明に至ったのである。そこで本
発明の理解を容易にするため、発明の前段階として3層
の光磁気記録担体を説明する。
The inventor of the present invention first developed a magneto-optical record carrier having three overwritable magnetic layers which does not require an initializing magnet, and based on this, a magneto-optical record carrier having four magnetic layers of the present invention was used as a base. The invention of the record carrier was reached. Therefore, in order to facilitate understanding of the present invention, a three-layer magneto-optical record carrier will be described as a pre-stage of the present invention.

この3層の光磁気記録担体は、第90図の初期化磁石
(9)に相当するものとして第3磁性層を備えたこと、
この第3磁性層のキュリー温度は第1磁性層や第2磁性
層のキュリー温度よりも高く設定されているので記録動
作中に第3磁性層の磁化方向が反転せず、従って、多数
回の繰り返し記録に対する信頼性が高いこと、等をその
特徴としている。
This three-layer magneto-optical record carrier was provided with a third magnetic layer corresponding to the initialization magnet (9) in FIG. 90,
Since the Curie temperature of the third magnetic layer is set higher than the Curie temperatures of the first magnetic layer and the second magnetic layer, the magnetization direction of the third magnetic layer does not reverse during the recording operation, and therefore, the Curie temperature of many times It is characterized by high reliability against repeated recording.

第94図は、初期化磁石のいらないオーバーライト可能
な光磁気記録媒体として3層の膜構成およびオーバーラ
イト記録を説明するものである。
FIG. 94 illustrates a three-layer film structure and overwrite recording as an overwritable magneto-optical recording medium that does not require an initializing magnet.

第94図において、第90図と同じ符号を付したものは第
90図と同様である。(24)は第1磁性層、(25)は第2
磁性層、(26)は第3磁性層である。第1磁性層(2
4)、第2磁性層(25)、および第3磁性層(26)はい
ずれもここでは遷移金属−希土類合金であり、さらにい
ずれの層もTMリッチである。第1磁性層(24)および第
2磁性層(25)は交換結合力で結びついており、この交
換結合力は両層のTM副格子磁化の方向を等しくするよう
に働らく。第2磁性層(25)および第3磁性層(26)も
同様に交換結合力で結びついている。
In FIG. 94, the components with the same symbols as in FIG.
It is similar to Figure 90. (24) is the first magnetic layer, (25) is the second magnetic layer
The magnetic layer, (26) is the third magnetic layer. First magnetic layer (2
4), the second magnetic layer (25), and the third magnetic layer (26) are all transition metal-rare earth alloys, and all layers are TM rich. The first magnetic layer (24) and the second magnetic layer (25) are connected by an exchange coupling force, and this exchange coupling force works so as to make the TM sublattice magnetization directions of both layers equal. The second magnetic layer (25) and the third magnetic layer (26) are also bound together by the exchange coupling force.

また、第3磁性層(26)の磁化はあらかじめ電磁石等
により、図において上向きに初期化されている。
The magnetization of the third magnetic layer (26) has been initialized beforehand by an electromagnet or the like so as to face upward in the figure.

第1磁性層(24)は情報“0"および“1"を表わす副格
子磁化(ここではTM副格子磁化)を保持するための記録
層である。第2磁性層(25)と第3磁性層(26)はオー
バーライト性能を発揮すべく設けられている。特に第2
磁性層(25)は補助層と呼ばれ、この第2磁性層(25)
の副格子磁化方向が第1磁性層(24)に転写される(す
なわち、第1磁性層(24)の副格子磁化方向が、第2磁
性層の副格子磁化方向に揃う)ことを利用して、第1磁
性層(24)が所望の磁化方向を向くことを可能にしてい
る。また第3磁性層(26)は初期化層である。この第3
磁性層(26)の副格子磁化方向が第2磁性層(25)に転
写されることを利用して、室温における第2磁性層(2
6)の副格子磁化方向を一定方向にそろえることを可能
にしている。
The first magnetic layer (24) is a recording layer for holding sublattice magnetization (here, TM sublattice magnetization) representing information "0" and "1". The second magnetic layer (25) and the third magnetic layer (26) are provided to exert overwrite performance. Especially the second
The magnetic layer (25) is called an auxiliary layer, and this second magnetic layer (25)
The sublattice magnetization direction of is transferred to the first magnetic layer (24) (that is, the sublattice magnetization direction of the first magnetic layer (24) is aligned with the sublattice magnetization direction of the second magnetic layer). Thus, the first magnetic layer (24) can be oriented in a desired magnetization direction. The third magnetic layer (26) is an initialization layer. This third
By utilizing the fact that the sub-lattice magnetization direction of the magnetic layer (26) is transferred to the second magnetic layer (25), the second magnetic layer (2
It is possible to align the sublattice magnetization direction of 6) in a fixed direction.

次に第1磁性層(24)、第2磁性層(25)、第3磁性
層(26)の具体的な特性について説明する。
Next, specific characteristics of the first magnetic layer (24), the second magnetic layer (25), and the third magnetic layer (26) will be described.

各層のキュリー温度をそれぞれTc1、Tc2、Tc3とする
と、 Tc1<Tc2<Tc3 である。第3磁性層のキュリー温度Tc3は他の磁性層の
キュリー温度よりも高いので記録動作中もその磁化方向
は安定しており反転しない。また3層ともここではTMリ
ッチであることから室温において以下の条件を満たすこ
とが必要である。
When the Curie temperatures of the respective layers are Tc 1 , Tc 2 and Tc 3 , respectively, Tc 1 <Tc 2 <Tc 3 . Since the Curie temperature Tc 3 of the third magnetic layer is higher than the Curie temperatures of the other magnetic layers, the magnetization direction is stable and does not reverse during the recording operation. Since all three layers are TM rich here, it is necessary to satisfy the following conditions at room temperature.

室温においては、第1磁性層および第3磁性層の保磁
力は、隣接する層から受ける交換力よりも大きいので、
磁化は反転しない。これを式で表現すると次のとおりで
ある。
At room temperature, the coercive force of the first magnetic layer and the third magnetic layer is larger than the exchange force received from the adjacent layers,
The magnetization does not reverse. This can be expressed by the following formula.

Hc1−Hw1(2)>0 …(1) Hc3−Hb−Hw3(2)>0 …(3) 室温からTc1までの間に以下の条件を満たす温度が存
在し、この温度において第2磁性層の保磁力よりも第3
磁性層が第2磁性層に及ぼす交換結合力の方が大きくな
り、第2磁性層の磁化方向は第3磁性層の磁化方向に揃
えられて初期化される。
Hc 1 −Hw 1 (2)> 0… (1) Hc 3 −Hb−Hw 3 (2)> 0… (3) There is a temperature that satisfies the following conditions from room temperature to Tc 1 , and this temperature In the third
The exchange coupling force exerted on the second magnetic layer by the magnetic layer becomes larger, and the magnetization direction of the second magnetic layer is aligned with the magnetization direction of the third magnetic layer and initialized.

Hc2+Hw2(1)−Hw2(3)<0 …(2) ここでHci(j):第i磁性層の保磁力 Hwi(j):第j層と第i層間に働く交換結合力により
第i層の反転磁界のシフト量 Hb:バイアス磁石(18)により記録時に印加された磁界 この3層膜の光磁気記録媒体では、第3磁性層が第2
磁性層に及ぼす交換結合力Hw2(3)は非常に大きいの
で、オーバーライト記録中に第2磁性層をキュリー温度
以上に昇温させて磁化を消失させてバイアス磁石の磁界
Hbによって新たに記録する情報の方向に磁化を与えると
き、Hw2(3)に打ち勝つよう大きな磁界Hbが必要にな
るという問題点があった。
Hc 2 + Hw 2 (1) −Hw 2 (3) <0 (2) where Hc i (j): coercive force of i-th magnetic layer Hw i (j): exchange acting between j-th layer and i-th layer Shift amount of reversal magnetic field of the i-th layer due to coupling force Hb: magnetic field applied at the time of recording by the bias magnet (18) In this magneto-optical recording medium of three-layer film, the third magnetic layer is the second magnetic layer.
Since the exchange coupling force Hw 2 (3) exerted on the magnetic layer is very large, the magnetic field of the bias magnet is erased by raising the temperature of the second magnetic layer to the Curie temperature or more during overwriting to erase the magnetization.
There is a problem that a large magnetic field Hb is required to overcome Hw 2 (3) when magnetization is given in the direction of newly recorded information by Hb.

この問題を解決するためには、第3磁性層から第2磁
性層への交換結合力が室温から或る温度までは及ぶよう
にするが或る温度以上に昇温すると交換結合力を弱める
交換結合力制御層を第2磁性層と第3磁性層との間に設
ければ良い。本発明の4層磁性膜の光磁気記録媒体はこ
のような考えに立脚するものである。
In order to solve this problem, the exchange coupling force from the third magnetic layer to the second magnetic layer is made to reach from room temperature to a certain temperature, but when the temperature is raised above a certain temperature, the exchange coupling force is weakened. The coupling force control layer may be provided between the second magnetic layer and the third magnetic layer. The four-layer magnetic film magneto-optical recording medium of the present invention is based on such an idea.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

以上のように、3層の磁性層を備えた光磁気記録担体
では、大きな磁場を有する初期化磁石は必要となった
が、第2磁性層に情報を記録するために大きなバイアス
磁石が必要であった。
As described above, the magneto-optical record carrier having the three magnetic layers requires the initializing magnet having a large magnetic field, but needs the large bias magnet to record information in the second magnetic layer. there were.

特開昭63-268103号の方式によれば、大きな磁場を有
する初期化磁石が不要となり装置の小型化が可能とな
る。しかし、この従来の光磁気記録担体を用いた場合、
繰り返し記録に対する充分な信頼性を持ったオーバーラ
イト方式の実現は不可能である。この方式では、最初の
数回はうまくオーバーライト記録できることがあるが、
繰り返し担体に記録するうちに部分的にオーバーライト
が不可能になる。これは第3磁性層(300)のキュリー
温度Tc3が低いため、第3磁性層(300)のTM副格子磁化
が記録時の温度上昇により、部分的に反転してしまうか
らである。さらに繰り返し記録を続けるとオーバーライ
トが不可能な部分は次第に増加し、最終的には担体全体
におよぶ。一般に計算機の外部記憶装置として用いる場
合には、100万回以上の繰り返し記録が要求されている
が、この従来のオーバーライト方式ではこの要求を満足
することは全く不可能である。
According to the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-268103, an initializing magnet having a large magnetic field is unnecessary, and the device can be downsized. However, when using this conventional magneto-optical record carrier,
It is impossible to realize an overwrite method with sufficient reliability for repeated recording. With this method, overwrite recording may be successful the first few times,
Overwriting becomes partially impossible during repeated recording on the carrier. This is because the Curie temperature Tc 3 of the third magnetic layer (300) is low, and the TM sublattice magnetization of the third magnetic layer (300) is partially reversed due to the temperature increase during recording. When recording is further repeated, the area where overwriting is impossible gradually increases, and eventually the entire carrier is covered. Generally, when it is used as an external storage device of a computer, repetitive recording of 1,000,000 times or more is required, but it is completely impossible to satisfy this requirement with the conventional overwrite method.

本発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、初期化磁石を必要とせずに容易にオーバーライ
ト可能で且つ繰り返し記録に対する充分な信頼性を持っ
た光磁気記録担体を得ることを目的とするものである。
さらにはこのような光磁気記録担体の製造方法を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a magneto-optical record carrier that can be easily overwritten without the need for an initializing magnet and has sufficient reliability for repetitive recording. The purpose is.
A further object is to obtain a method for manufacturing such a magneto-optical record carrier.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

請求項1の発明は、垂直磁気異方性を有する第1磁性
層、この第1磁性層に設けられ上記第1磁性層と交換力
で結合された第2磁性層、この第2磁性層に設けられ上
記第2磁性層と交換力で結合された第3磁性層、この第
3磁性層に設けられ上記第3磁性層と交換力で結合され
た第4磁性層を備え、 Tc4>Tc2>Tc2、Tc4>Tc2>Tc3,Tc4>300℃ ただし、Tc1:第1磁性層のキュリー温度 Tc2:第2磁性層のキュリー温度 Tc3:第3磁性層のキュリー温度 Tc4:第4磁性層のキュリー温度 を満たし、かつ室温にて Hc1>Hw1(2)、Hc4>Hw4(3) を満たし、かつ室温からTc1とTc3のうちの低い温度まで
の間で、 Hc2<Hw2(3)−Hw2(1) ただし、Hc1:第1磁性層の保磁力 Hc2:第2磁性層の保磁力 Hc4:第4磁性層の保磁力 Hwi(j):第j磁性層と第i磁性層間に働く
交換結合力による第i磁性層の反転磁界のシフト量 を満足する温度が存在することを特徴とする光磁気記録
担体である。
According to a first aspect of the present invention, a first magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, a second magnetic layer provided on the first magnetic layer and coupled to the first magnetic layer by exchange force, and a second magnetic layer are provided. A third magnetic layer provided and coupled to the second magnetic layer by exchange force, and a fourth magnetic layer provided on the third magnetic layer and coupled to the third magnetic layer by exchange force, Tc 4 > Tc 2 > Tc 2 , Tc 4 > Tc 2 > Tc 3 , Tc 4 > 300 ° C. However, Tc 1 : Curie temperature of the first magnetic layer Tc 2 : Curie temperature of the second magnetic layer Tc 3 : Curie of the third magnetic layer Temperature Tc 4 : The Curie temperature of the fourth magnetic layer is satisfied, Hc 1 > Hw 1 (2) and Hc 4 > Hw 4 (3) are satisfied at room temperature, and the lower of room temperature Tc 1 and Tc 3 Up to the temperature, Hc 2 <Hw 2 (3) −Hw 2 (1) where Hc 1 : Coercive force of the first magnetic layer Hc 2 : Coercive force of the second magnetic layer Hc 4 : The fourth magnetic layer coercivity Hw i (j) A magneto-optical record carrier, wherein the temperature that satisfies the shift amount of the switching field of the i-magnetic layer by exchange coupling force acting on the j-th magnetic layer and the i-magnetic interlayer is present.

請求項2の発明は、請求項1において、室温からTc1とT
c3のうち低い温度までの間で、Hc3<Hw3(4)−Hw
2(2)、を満足する温度が存在する光磁気記録担体で
ある。ただし、Hc3は第3磁性層の保磁力である。
The invention of claim 2 is the same as that of claim 1, except that Tc 1 and T
Hc 3 <Hw 3 (4) -Hw during the lower temperature of c 3
2 A magneto-optical record carrier having a temperature satisfying (2). However, Hc 3 is the coercive force of the third magnetic layer.

請求項3の発明は、請求項1において、磁性層間の界面
に交換力を制御するための界面制御層を備えた光磁気記
録担体である。
A third aspect of the present invention is the magneto-optical record carrier according to the first aspect, which is provided with an interface control layer for controlling the exchange force at the interface between the magnetic layers.

〔作用〕[Action]

この発明の光磁気記録担体の第4磁性層は、第90図の
初期化磁石に相当するものであり、オーバーライト後の
第2磁性層の磁化方向を交換力によって第4磁性層の磁
化方向と同一方向に揃えることによって、第2磁性層の
磁化方向を初期化し、次のオーバーライト記録に備える
よう機能する。
The fourth magnetic layer of the magneto-optical record carrier of the present invention corresponds to the initializing magnet of FIG. 90, and the magnetization direction of the second magnetic layer after overwriting is changed by the exchange force. By aligning with the same direction as the above, the magnetization direction of the second magnetic layer is initialized, and functions to prepare for the next overwrite recording.

また、第4磁性層のキュリー温度Tc4は、他の磁性層
のキュリー温度よりも高く、300℃より高いので、オー
バーライト記録の昇温過程で磁化方向が反転することは
無い。従って第92、93図の従来技術に比し、多数回繰り
返してオーバーライト記録する場合の信頼性が格段に向
上する。
Further, since the Curie temperature Tc 4 of the fourth magnetic layer is higher than the Curie temperatures of the other magnetic layers and higher than 300 ° C., the magnetization direction does not reverse during the temperature rising process of overwrite recording. Therefore, as compared with the prior art shown in FIGS. 92 and 93, the reliability when overwrite recording is repeated many times is significantly improved.

第1磁性層は、情報“0"および“1"を表わす副格子磁
化(実施例ではTM副格子磁化)を保持するための記録層
である。第2磁性層と第4磁性層はオーバーライト記録
を行うために設けられている。第2磁性層は補助層と呼
ばれ、この第2磁性層の副格子磁化方向が第1磁性層に
転写されることを利用して、第1磁性層の磁化方向を所
望の方向に向けて情報“0"または“1"を記録する。情報
“1"または“0"は、第2磁性層をキュリー温度以上に昇
温させて磁化を消失させた後に外部磁界により所望の方
向に第2磁性層を磁化することにより第2磁性層に与え
られる。このとき、第4磁性層(3層の光磁気記録担体
の第3磁性層に相当)からの強い交換結合力は第3磁性
層によって弱められているので、第2磁性層を記録すべ
き情報の向きに磁化する外部磁界は小さなもので済む。
その後第2磁性層に与えられた情報は、上述のように第
1磁性層に転写される。次のオーバーライト記録に備え
るため、第2磁性層に一時的に記録された情報は消され
る。これは第2磁性層の初期化と呼ばれ、ある温度以下
となると第3磁性層は第4磁性層の交換結合力を弱める
能力を失うので、交換結合力によって第2磁性体層の磁
化方向が第4磁性層の磁化方向と同一方向に揃えられる
ことにより実現される。第4磁性層は初期化磁石のよう
に働く初期化層であり、そのキュリー温度は他の磁性層
のキュリー温度よりも高く、300℃まで保磁力を有する
ので、多数回繰り返し記録を続けてもその副格子磁化方
向が反転することはない。
The first magnetic layer is a recording layer for holding sub-lattice magnetization (TM sub-lattice magnetization in the embodiment) representing information "0" and "1". The second magnetic layer and the fourth magnetic layer are provided for overwriting recording. The second magnetic layer is called an auxiliary layer, and the fact that the sublattice magnetization direction of the second magnetic layer is transferred to the first magnetic layer is used to direct the magnetization direction of the first magnetic layer to a desired direction. Record information “0” or “1”. The information "1" or "0" means that the second magnetic layer is magnetized in a desired direction by an external magnetic field after the second magnetic layer is heated to the Curie temperature or higher to eliminate the magnetization, and thus the second magnetic layer is formed. Given. At this time, since the strong exchange coupling force from the fourth magnetic layer (corresponding to the third magnetic layer of the three-layer magneto-optical record carrier) is weakened by the third magnetic layer, the information to be recorded in the second magnetic layer. The external magnetic field magnetized in the direction of is small.
The information provided to the second magnetic layer is then transferred to the first magnetic layer as described above. To prepare for the next overwrite recording, the information temporarily recorded in the second magnetic layer is erased. This is called initialization of the second magnetic layer, and when the temperature is lower than a certain temperature, the third magnetic layer loses its ability to weaken the exchange coupling force of the fourth magnetic layer. Are realized by being aligned in the same direction as the magnetization direction of the fourth magnetic layer. The fourth magnetic layer is an initializing layer that functions like an initializing magnet, and its Curie temperature is higher than the Curie temperatures of other magnetic layers and has a coercive force up to 300 ° C, so even if recording is repeated many times. The sublattice magnetization direction is never reversed.

この発明の4層の光磁気記録担体は、3層の光磁気記
録担体をベースにしているので、3層の光磁気記録担体
の基本的関係式(1)〜(3)と類似の関係はこの発明
の光磁気記録担体でも成立している。
Since the four-layer magneto-optical record carrier of the present invention is based on the three-layer magneto-optical record carrier, the relations similar to the basic relational expressions (1) to (3) of the three-layer magneto-optical record carrier are the same. The magneto-optical record carrier of the present invention is also valid.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1. 初期化磁石が不要で高い信頼性を有するオーバーライ
ト可能な光磁気記録担体を以下に詳細に説明する。第1
図(a)、(b)及び(c)は、各々本発明の光磁気記
録担体を備えた光磁気記録装置の要部構成斜視図、本発
明の光記録再生状態を示す部分断面図、及び本発明の一
実施例の光磁気記録担体における記録用の例えばレーザ
ーのビームパワー変化を示す特性図である。図におい
て、(30)は本発明の一実施例の光磁気記録担体、(2
0)は光磁気記録担体(30)に照射され、情報を記録再
生するレーザービーム、(18)は上記レーザービーウ
(20)が対物レンズ(5)により集光されることにより
光磁気記録担体(30)上にできる光スポット(16)付近
に印加される磁界が一定方向である磁界発生装置であ
る。第2図はこの発明の一実施例の光磁気記録担体の要
部断面図である。
Example 1. A highly reliable overwritable magneto-optical record carrier that does not require an initialization magnet will be described in detail below. First
(A), (b) and (c) are perspective views of the essential parts of a magneto-optical recording apparatus equipped with the magneto-optical recording carrier of the present invention, a partial sectional view showing the optical recording / reproducing state of the present invention, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change in beam power of a recording laser, for example, on the magneto-optical record carrier of one embodiment of the present invention. In the figure, (30) is a magneto-optical record carrier of one embodiment of the present invention, and (2)
0) is a laser beam for irradiating the magneto-optical record carrier (30) to record / reproduce information, and (18) is a magneto-optical record carrier by converging the laser beam (20) by the objective lens (5). A magnetic field generator in which a magnetic field applied in the vicinity of a light spot (16) formed on (30) is in a constant direction. FIG. 2 is a sectional view of the essential parts of a magneto-optical record carrier according to an embodiment of the present invention.

(27)、(28)、(29)は各々第2磁性層、第3磁性
層、第4磁性層である。記録担体(30)はガラス基板上
にスパッター法等で例えば、 第1磁性層:Dy23Fe68Co9 500Å〔補償組成(室温)〕 第2磁性層:Tb25Fe60Co15700Å〔REリッチ〕 第3磁性層:Tb16Fe84 200Å〔TMリッチ〕 第4磁性層:Tb30Co70 700Å〔REリッチ〕 のフェリ磁性体で形成され、隣接する磁性層は交換力で
結合している。第4磁性層(29)は、キュリー温度が高
く、室温から300℃程度まで700e以上の保磁力を有
し、第4磁性層(29)はレーザービーム(20)の照射に
よる温度上昇に対し動作範囲で磁化反転を起こさない。
また第2磁性層は室温以上で補償温度を有する。外部磁
石(18)は200〜400eの磁界を発生している。記録媒
体(30)を第4磁性層(29)の磁化反転磁界以上の磁界
に曝らすなどで第4磁性層(29)のTM副格子化磁化を最
初に一度だけ例えば下向きに一様に磁化させておく。こ
の時外部磁石(18)による磁界は上向きに発生させる。
各磁性層中の矢印はTM副格子磁化の方向を示す。第1磁
性層(24)の磁化方向(7)が上向きは情報“1"を、下
向きは情報“0"を示す。
(27), (28) and (29) are a second magnetic layer, a third magnetic layer and a fourth magnetic layer, respectively. The record carrier (30) is formed on a glass substrate by a sputtering method or the like. For example, the first magnetic layer: Dy 23 Fe 68 Co 9 500 Å [compensation composition (room temperature)] the second magnetic layer: Tb 25 Fe 60 Co 15 700 Å [RE rich ] Third magnetic layer: Tb 16 Fe 84 200Å [TM rich] Fourth magnetic layer: Tb 30 Co 70 700Å [RE rich] Ferrimagnetic material, and adjacent magnetic layers are coupled by exchange force. The fourth magnetic layer (29) has a high Curie temperature and has a coercive force of 700 e or more from room temperature to about 300 ° C., and the fourth magnetic layer (29) operates in response to temperature rise due to irradiation of the laser beam (20). Does not cause magnetization reversal in the range.
The second magnetic layer has a compensation temperature at room temperature or higher. The external magnet (18) generates a magnetic field of 200 to 400e. The TM sublattice magnetization of the fourth magnetic layer (29) is first once uniformly, for example, downward by exposing the recording medium (30) to a magnetic field higher than the magnetization reversal magnetic field of the fourth magnetic layer (29). Keep it magnetized. At this time, the magnetic field generated by the external magnet (18) is generated upward.
The arrow in each magnetic layer indicates the direction of TM sublattice magnetization. When the magnetization direction (7) of the first magnetic layer (24) is upward, it indicates information "1", and when it is downward, it indicates information "0".

各層の温度特性及び各層間の磁気特性は以下の通りで
ある。
The temperature characteristics of each layer and the magnetic characteristics of each layer are as follows.

Tc4>Tc2>Tc1>Tc3(室温) …(4) ただし、Tc1:第1磁性層のキュリー温度 Tc2:第2磁性層のキュリー温度 Tc3:第3磁性層のキュリー温度 Tc4:第4磁性層のキュリー温度 である。Tc 4 > Tc 2 > Tc 1 > Tc 3 (room temperature) (4) where Tc 1 : Curie temperature of the first magnetic layer Tc 2 : Curie temperature of the second magnetic layer Tc 3 : Curie temperature of the third magnetic layer Tc 4 : Curie temperature of the fourth magnetic layer.

第4磁性層のキュリー温度Tc4は他の磁性層のキュリ
ー温度より高く、300℃まで保磁力を有しているのでオ
ーバーライト記録中の昇温によって磁化が反転すること
は無い。
The Curie temperature Tc 4 of the fourth magnetic layer is higher than the Curie temperatures of the other magnetic layers and has a coercive force up to 300 ° C. Therefore, the magnetization does not reverse due to the temperature rise during overwrite recording.

Hc1>Hw2(2)+Hb(室温) …(5) ただし、Hc1:第1磁性層の保磁力 Hw1(2):第2磁性層が第1磁性層に及ぼす
交換力 Hb:外部磁石の磁力 である。
Hc 1 > Hw 2 (2) + Hb (room temperature) (5) where Hc 1 : Coercive force of the first magnetic layer Hw 1 (2): Exchange force exerted by the second magnetic layer on the first magnetic layer Hb: External It is the magnetic force of a magnet.

この式は、室温での第1磁性層の副格子磁化方向安定
化条件で、3層膜の式(1)と同様の式である。
This equation is the same as the equation (1) of the three-layer film under the condition of stabilizing the sub-lattice magnetization direction of the first magnetic layer at room temperature.

第1磁性層の保磁力Hc1は、第2磁性層からの交換力H
w1(2)と外部磁界Hbよりも強いので、第1磁性層の磁
化方向は室温では安定していて反転しない。
The coercive force Hc 1 of the first magnetic layer is the exchange force H from the second magnetic layer.
Since it is stronger than w 1 (2) and the external magnetic field Hb, the magnetization direction of the first magnetic layer is stable and does not reverse at room temperature.

Hw1(2)−Hb>Hc1(参照温度:室温までTc1までの
或る温度) この式は参照温度における第2磁性層から第1磁性層
への副格子磁化方向の転写条件である。
Hw 1 (2) −Hb> Hc 1 (reference temperature: a certain temperature from room temperature to Tc 1 ) This expression is the transfer condition of the sublattice magnetization direction from the second magnetic layer to the first magnetic layer at the reference temperature. .

光照射により、第1磁性層がキュリー温度Tc1以上に
昇温した後に冷却する過程で第1磁性層には再び磁化が
現われるが、その方向は、第1磁性層の保磁力Hc1より
も第2磁性層からの交換結合力Hw1(2)の方が大きい
ので、第2磁性層の磁化方向に揃えられる。これによ
り、オーバーライト記録動作中に外部から第2磁性層に
一時的に記録された情報は第1磁性層に転写される。
When the first magnetic layer is heated to a Curie temperature Tc 1 or higher by light irradiation and then cooled, the magnetization reappears in the first magnetic layer, but the direction thereof is larger than the coercive force Hc 1 of the first magnetic layer. Since the exchange coupling force Hw 1 (2) from the second magnetic layer is larger, it is aligned with the magnetization direction of the second magnetic layer. As a result, the information temporarily recorded on the second magnetic layer from the outside during the overwrite recording operation is transferred to the first magnetic layer.

Hc2>Hw2(1)−Hw2(3)−Hb(室温) …(7) ただし、Hc2:第2磁性層の保磁力 Hw2(1):第1磁性層が第2磁性層に及ぼす
交換結合力 Hw2(3):第3磁性層及び第4磁性層が第2
磁性層に及ぼす交換結合力の総和 この式は、室温における第2磁性層の副格子磁化安定
化条件である。
Hc 2 > Hw 2 (1) -Hw 2 (3) -Hb (room temperature) (7) However, Hc 2 : Coercive force of the second magnetic layer Hw 2 (1): The first magnetic layer is the second magnetic layer Exchange coupling force Hw 2 (3): the third magnetic layer and the fourth magnetic layer are second
Sum of Exchange Coupling Force on Magnetic Layer This equation is a condition for stabilizing the sublattice magnetization of the second magnetic layer at room temperature.

第2磁性層の保磁力は、隣接する層からの交換結合力
よりも大であるので、室温では第2磁性層の磁化方向は
安定しており反転しない。
Since the coercive force of the second magnetic layer is larger than the exchange coupling force from the adjacent layer, the magnetization direction of the second magnetic layer is stable and does not reverse at room temperature.

Hw2(3)−Hw2(1)−Hb>Hc2(室温からTc1とTc3
のうち低い方までのある温度) …(8) この式は、初期化温度における第2磁性層の副格子方
向の初期化条件であり、3層膜の式(2)と類似した式
である。
Hw 2 (3) -Hw 2 (1) -Hb> Hc 2 (from room temperature to Tc 1 and Tc 3
(8) This formula is an initialization condition in the sublattice direction of the second magnetic layer at the initialization temperature, and is similar to the formula (2) of the three-layer film. .

外部からオーバーライト記録すべき情報として第2磁
性層に与えられた情報は、第1磁性層に転写された後は
次のオーバーライト記録に備えるため消されて初期化さ
れる。第2磁性層の保磁力Hc2よりも隣接する層からの
交換結合力Hw2(3)−Hw2(1)の方が大きくなるの
で、第2磁性層の磁化方向は、初期化層である第4磁性
層の磁化方向に揃えられる。
The information given to the second magnetic layer as information to be overwritten from the outside is erased and initialized in preparation for the next overwriting after being transferred to the first magnetic layer. Since the exchange coupling force Hw 2 (3) −Hw 2 (1) from the adjacent layer is larger than the coercive force Hc 2 of the second magnetic layer, the magnetization direction of the second magnetic layer is It is aligned with the magnetization direction of a certain fourth magnetic layer.

Hw3(4)−Hw3(2)−Hb>Hc3(室温からTc1とTc3
のうち低い方までのある温度) ただし、Hw3(4):第4磁性層が第3磁性層に及ぼす
交換結合力 Hw3(2):第1磁性層および第2磁性層が第
3磁性層に及ぼす交換結合力の総和 Hc3:第3磁性層の保磁力 この式は、初期化温度における第3層の副格子磁化方
向の初期化条件である。
Hw 3 (4) -Hw 3 (2) -Hb> Hc 3 (from room temperature to Tc 1 and Tc 3
There temperature) to lower of However, Hw 3 (4): exchange coupling force fourth magnetic layer on the third magnetic layer Hw 3 (2): the first magnetic layer and the second magnetic layer 3 magnetic Sum of exchange coupling forces exerted on the layer Hc 3 : Coercive force of the third magnetic layer This equation is an initialization condition for the sublattice magnetization direction of the third layer at the initialization temperature.

初期化温度において、第3磁性層の保磁力Hc3よりも
隣接する層からの交換結合力Hw3(4)−Hw3(2)が大
となるので、第3磁性層の磁化方向は第4磁性層の磁化
方向に揃えられる。
At the initialization temperature, the coercive force Hc 3 of the third magnetic layer is larger than the exchange coupling force Hw 3 (4) −Hw 3 (2) from the adjacent layer. 4 Aligned with the magnetization direction of the magnetic layer.

Hc4>Hw4(3)(すべての動作温度領域) …(10) ただし、Hc4:第4磁性層の保磁力 Hw4(3):第1磁性層、第2磁性層および第
3磁性層が第4磁性層に及ぼす交換結合力 この式は、全動作温度領域における第4磁性層の副格
子磁化方向の安定化条件で、3層膜の式(3)と同様の
式である。第4磁性層の保磁力Hc4は、隣接する第3磁
性層から受ける第1〜第3磁性層による交換結合力の総
和Hw4(3)よりも大であるので、第4磁性層の磁化方
向は安定しており反転しない。
Hc 4 > Hw 4 (3) (All operating temperature range) (10) where Hc 4 is the coercive force of the fourth magnetic layer Hw 4 (3) is the first magnetic layer, the second magnetic layer and the third magnetic layer Exchange coupling force exerted by the layer on the fourth magnetic layer This equation is the same as the equation (3) for the three-layer film under the stabilizing condition of the sublattice magnetization direction of the fourth magnetic layer in the entire operating temperature region. The coercive force Hc 4 of the fourth magnetic layer is larger than the sum Hw 4 (3) of the exchange coupling forces of the first to third magnetic layers received from the adjacent third magnetic layer. The direction is stable and does not reverse.

これらの条件式において、外部磁界Hbに関する項は他
の項に比べて小さく無視してもよいが正確を期すために
記した。さらに、この外部磁界Hbに関する項は各温度に
おいて各層がTMリッチであるかREリッチであるかにより
符号が変わる。したがって以下に記る別の実施例におい
ては、上記の場合と符号が異なるが、この点は発明の本
質ではない。
In these conditional expressions, the term relating to the external magnetic field Hb is smaller than the other terms and may be neglected, but is shown for accuracy. Further, the sign of the term regarding the external magnetic field Hb changes depending on whether each layer is TM-rich or RE-rich at each temperature. Therefore, in another embodiment described below, the reference numeral is different from the above case, but this point is not the essence of the invention.

第2図(a)は、情報“0"を記録した初期状態を示
す。第2図(b)は情報“1"を記録した初期状態を示
す。
FIG. 2A shows an initial state in which information "0" is recorded. FIG. 2B shows an initial state in which information "1" is recorded.

オーバーライト記録は、上記に述べたレーザー強度を
2値的に変調することにより可能になる。強い方のレー
ザー強度R1によりなされる記録を「HIGH記録」と呼
び、一方、弱い方のレーザー強度R0による記録を「LOW
記録」と呼ぶ。
Overwrite recording is possible by binary-modulating the laser intensity described above. The recording made by the stronger laser intensity R 1 is called “HIGH recording”, while the recording made by the weaker laser intensity R 0 is “LOW”.
Record ”.

TMの副格子磁化の向き及び大きさを点線のベクトル
で表わし、REの副格子磁化のそれを実験のベクトル↑で
表わし、合金全体の磁化の向き及び大きさを二重実線の
ベクトルで表す。このときベクトルはベクトルと
ベクトル↑のとの和として表わされる。
The direction and magnitude of the sublattice magnetization of TM is represented by a dotted line vector, that of RE sublattice magnetization is represented by an experimental vector ↑, and the direction and magnitude of magnetization of the entire alloy is represented by a double solid line vector. At this time, the vector is represented as the sum of the vector and the vector ↑.

次に動作について説明するが、情報の記録に関するの
はTM副格子の磁化方向であるので、各磁性層の磁化方向
はTM副格子にのみ着目すれば良い。
Next, the operation will be described. However, since the magnetization direction of the TM sublattice is related to the recording of information, the magnetization direction of each magnetic layer should be focused only on the TM sublattice.

〔LOW記録〕再生時よりレーザー出力を上げ集光スポッ
ト(6)内の部分が参照温度を越え第2磁性層(27)の
TM副格子磁化反転温度(温度の上昇により保持力が外部
磁界よりも小さくなり外部磁界方向に磁化が反転する温
度)に達しないときは、第2磁性層(27)のTM及びREの
副格子磁化方向は変化せず参照温度で式(6)の関係が
成立し、第2磁性層(27)のTM副格子磁化方向が第1磁
性層(24)に転写され、第1磁性層(24)のTM副格子の
磁化方向は第3図に示すように下向きになる。参照温
度では第1磁性層はTMリッチである。このとき第3磁性
層(28)、第4磁性層(29)は動作に対する寄与は特に
なく、第3磁性層(28)のTM副格子磁化が消失しても式
(9)の関係により第4磁性層のTM副格子磁化(29)と
の交換力で一定方向に再び同方向に磁化される。この後
集光スポットをはずれるので室温付近まで冷却し、第1
磁性層(24)は補償組成にもどる。
[LOW recording] The laser output was increased from the time of reproduction and the part inside the condensing spot (6) exceeded the reference temperature and the second magnetic layer (27)
TM sub-lattice magnetization reversal temperature (the coercive force becomes smaller than the external magnetic field due to temperature rise and the magnetization is reversed in the external magnetic field direction) When it does not reach, the sub-lattice of TM and RE of the second magnetic layer (27) The magnetization direction does not change and the relationship of the formula (6) is established at the reference temperature, the TM sublattice magnetization direction of the second magnetic layer (27) is transferred to the first magnetic layer (24), and the first magnetic layer (24 The magnetization direction of the TM sublattice of) is downward as shown in FIG. At the reference temperature, the first magnetic layer is TM rich. At this time, the third magnetic layer (28) and the fourth magnetic layer (29) have no particular contribution to the operation, and even if the TM sublattice magnetization of the third magnetic layer (28) disappears, the third magnetic layer (28) and the fourth magnetic layer (29) become It is magnetized again in a fixed direction by the exchange force with the TM sublattice magnetization (29) of the four magnetic layers. After this, the focused spot is removed, so cool down to around room temperature and
The magnetic layer (24) returns to the compensation composition.

〔HIGH記録〕第2磁性層(27)の磁化反転温度を越え第
4磁性層(29)の磁化反転温度に達しないとき、第1、
第3磁性層の磁化は消失するが式(10)の関係により第
4磁性層(29)のTM副格子磁化方向は変化しない。また
第2磁性層の補償温度を超えているので第2磁性層はTM
リッチとなる(第3図)。第2磁性層(27)の磁化反
転温度で、第1、3磁性層の交換力を受けず外部磁石
(18)による磁界により第2磁性層(27)の磁化方向は
上向きとなり(第3図)、さらに式(6)の関係によ
り第2磁性層(27)の磁化方向が第1磁性層(24)に転
写され第1磁性層の磁化方向は上向きになる(第3図
)。第1磁性層(24)と第2磁性層(27)、第2磁性
層(27)と第3磁性層(28)、第3磁性層(28)と第4
磁性層(29)との交換力の順に大きくしておくことによ
り、この際に第3磁性層(28)は、そのキュリー温度以
下で、式(9)の関係により第3磁性層(28)のTM副格
子磁化は第4磁性層(29)のTM副格子のものと揃い、
(第3図)さらに温度が下がり交換力が大きくなって
きたときに式(8)により第2磁性層(27)のTM副格子
磁化は交換力により第3磁性層(28)のTM副格子磁化を
介して第4磁性層(29)のTM副格子磁化と揃い初期状態
に戻る。(第3図) 以上のような動作によりレーザー光強度のみを変調す
ることにより、光変調ダイレクトオーバーライトが可能
である。1.6μm間隔の溝付き基板にエンハンス誘電層
を設けさらに上記磁性層を設けた光磁気記録媒体におい
て、線速11m/sec、ピット長0.76μm、印加磁界2000
e、レーザーパワーをピークパワー18mW、ボトムパワー
を7mWに光変調してC/比45dB、消去比40dB以上の特性が
得られる。
[HIGH recording] When the magnetization reversal temperature of the second magnetic layer (27) is exceeded and the magnetization reversal temperature of the fourth magnetic layer (29) is not reached, the first,
The magnetization of the third magnetic layer disappears, but the TM sublattice magnetization direction of the fourth magnetic layer (29) does not change due to the relationship of the expression (10). Since the compensation temperature of the second magnetic layer is exceeded, the second magnetic layer is TM
It becomes rich (Fig. 3). At the magnetization reversal temperature of the second magnetic layer (27), the magnetization direction of the second magnetic layer (27) becomes upward due to the magnetic field generated by the external magnet (18) without receiving the exchange force of the first and third magnetic layers (see FIG. 3). ), Further, the magnetization direction of the second magnetic layer (27) is transferred to the first magnetic layer (24) by the relation of the expression (6), and the magnetization direction of the first magnetic layer becomes upward (FIG. 3). First magnetic layer (24) and second magnetic layer (27), second magnetic layer (27) and third magnetic layer (28), third magnetic layer (28) and fourth
By increasing the exchange force with the magnetic layer (29) in this order, the third magnetic layer (28) at this time is below the Curie temperature and the third magnetic layer (28) has a relationship of the formula (9). The TM sublattice magnetization of is aligned with that of the TM sublattice of the fourth magnetic layer (29),
(Fig. 3) When the temperature further decreases and the exchange force increases, the TM sublattice magnetization of the second magnetic layer (27) is changed by the equation (8) to the TM sublattice of the third magnetic layer (28) by the exchange force. The magnetization returns to the initial state in alignment with the TM sublattice magnetization of the fourth magnetic layer (29). (FIG. 3) Light modulation direct overwrite is possible by modulating only the laser light intensity by the above operation. In a magneto-optical recording medium in which an enhanced dielectric layer is provided on a grooved substrate at 1.6 μm intervals and the magnetic layer is provided, a linear velocity of 11 m / sec, a pit length of 0.76 μm, and an applied magnetic field of 2000
e, the peak power of 18 mW and the bottom power of 7 mW are optically modulated to obtain C / ratio of 45 dB and erase ratio of 40 dB or more.

実施例2. 磁性層をスパッター法でガラス基板に上記実施例と同
様に表2の記録媒体を形成した。いずれの記録媒体とも
記録条件を最適化することによりほぼ完全な光変調ダイ
レクトオーバーライトが可能である。
Example 2 The recording medium of Table 2 was formed on the glass substrate by sputtering the magnetic layer in the same manner as in the above example. By optimizing the recording conditions for any of the recording media, almost perfect light modulation direct overwrite is possible.

さらに、第4図〜第84図に遷移金属と希土類金属の合
金の組成を各々の層で異ならした全ての場合についての
パターンを記載している。これらの図において各記号の
定義は以下の通りである。
Further, FIGS. 4 to 84 show patterns for all cases in which the composition of the alloy of transition metal and rare earth metal is different in each layer. The definition of each symbol in these figures is as follows.

TM:遷移金属リッチで室温とキュリー温度との間に補償
温度を有しない遷移金属−希土類金属合金 RE:希土類金属リッチで室温とキュリー温度との間に補
償温度を有する遷移−希土類金属合金 re:希土類金属リッチで室温とキュリー温度との間に補
償温度を有しない遷移金属−希土類金属合金 t:膜厚〔Å〕 Ms:飽和磁気モーメント〔emu.cc-1〕 Hc:保磁力〔e〕 Tc:キュリー温度〔℃〕 Sw(≡σw):界面磁壁エネルギー〔erg.cm-2〕 Hwi:i層が受ける交換力の総和 Hwi(j):j層がi層に及ぼす交換力(≡σwij/2|Msi|t
i)) ここでi及びjは基板側から ↑:TM副格子磁化方向 :TM副格子磁化とRE副格子磁化の総和の磁化 Tstor:保管温度領域内のすべての温度。(ex.−10℃〜6
0℃) Tread:最低使用温度から再生時に媒体が達する温度のす
べての温度。
TM: transition metal rich transition metal-rare earth metal alloy having no compensation temperature between room temperature and Curie temperature RE: rare earth metal rich transition metal having compensation temperature between room temperature and Curie temperature-rare earth metal alloy re: Rare earth metal rich transition metal-rare earth metal alloy without compensation temperature between room temperature and Curie temperature t: film thickness [Å] Ms: saturation magnetic moment [emu.cc -1 ] Hc: coercive force [e] Tc : Curie temperature [° C] Sw (≡ σw): Interface domain wall energy [erg.cm -2 ] Hw i : Sum of exchange forces received by the i layer Hw i (j): Exchange force exerted by the j layer on the i layer (≡ σwij / 2 | Msi | t
i)) where i and j are from the substrate side. ↑: TM sublattice magnetization direction: Magnetization of the sum of TM sublattice magnetization and RE sublattice magnetization Tstor: All temperatures in the storage temperature range. (Ex.-10 ° C ~ 6
0 ° C) Tread: All temperatures that the medium reaches from the minimum operating temperature during playback.

L:再生時温度より高くTc1以下で第1磁性層の磁化が
幅2磁性層の磁化方向により転写が起こるある温度。
TL : a temperature at which the magnetization of the first magnetic layer is higher than the temperature during reproduction and is Tc 1 or less and the transfer occurs depending on the magnetization direction of the width 2 magnetic layer.

Tini:室温おり高くTc1、Tc3の低い方より低い温度領域
であって、初期化動作が生じ、第2磁性層または第3磁
性層の磁化が反転する或る温度。
Tini: A temperature range that is higher than room temperature and lower than the lower one of Tc 1 and Tc 3 , and is a certain temperature at which the initialization operation occurs and the magnetization of the second magnetic layer or the third magnetic layer is reversed.

Tall:動作温度内のすべての温度。(0℃〜) Tuse:駆動装置動作温度。(0℃〜50℃) 又、各図中、(a1)は情報“0"を記録した状態(a2)
は情報“1"を記録した状態を示す。(a2)の中で は磁壁を示している。
Tall: All temperatures within operating temperature. (0 ° C-) Tuse: Operating temperature of the driving device. (0 ° C to 50 ° C) Also, in each figure, (a1) is the state where information "0" is recorded (a2).
Indicates a state in which information "1" is recorded. In (a2) Indicates a domain wall.

いづれのパターンにおいても第4磁性層のキュリー温
度Tc4は300℃よりも高い。
The Curie temperature Tc 4 of the fourth magnetic layer is higher than 300 ° C. in any pattern.

本発明において磁性層間の交換力を適切に制御するこ
とが肝要となる。このため各磁性層間に界面制御層を介
在させてもよい。
In the present invention, it is important to properly control the exchange force between the magnetic layers. Therefore, an interface control layer may be interposed between the magnetic layers.

4層磁性層媒体において、ガラス基板上にスパッター
法で 第1磁性層 Dy23Fe68Co9 500Å 界面制御層 SiNx 10Å 第2磁性層 Gd13Dy12Fe60Co151200Å 第3磁性層 Tb16Fe84 200Å 第4磁性層 Tb30Co70 700Å のフェリ磁性体及び誘電体を形成した。このときも界面
制御層を介したものを含めて隣接する磁性層は交換力で
互いに結合している。この媒体において線速11m/secバ
イアス磁界200eレーザパワーをピークパワー18mW、
ボトムパワーを7mWに光変調してC/N比45dBの良好なオー
バーライト特性を示した。
In a four-layer magnetic layer medium, the first magnetic layer Dy 23 Fe 68 Co 9 500Å interface control layer SiNx 10 Å second magnetic layer Gd 13 Dy 12 Fe 60 Co 15 1200 Å third magnetic layer Tb 16 Fe on a glass substrate by sputtering. 84 200Å 4th magnetic layer Tb 30 Co 70 700Å ferrimagnetic material and dielectric were formed. Also at this time, the adjacent magnetic layers including those via the interface control layer are coupled to each other by the exchange force. In this medium, a linear velocity of 11 m / sec, a bias magnetic field of 200 e, a laser power of a peak power of 18 mW,
The bottom power was light-modulated to 7 mW and the C / N ratio was 45 dB, which showed good overwrite characteristics.

界面制御層には上記のものを含め以下に示すものを用
いてもよい。
As the interface control layer, the following ones including the above may be used.

1.通常磁性層の形成に用いるスパッタガス圧の5倍以上
に圧力にて形成する。
1. Usually, the pressure is set to 5 times or more the pressure of the sputtering gas used for forming the magnetic layer.

2.窒化物(SiN、AlN等や酸化物(SiOx等)の誘電体を用
いる。
2. Use a dielectric such as nitride (SiN, AlN, etc.) or oxide (SiOx, etc.).

3.通常の磁性層の形成にはArのみの中性スパッタ法で行
われるが、このとき反応性ガス(酸素、窒素)を混入し
反応スパッタ法で形成する。
3. Normally, the magnetic layer is formed by a neutral sputtering method using only Ar. At this time, a reactive gas (oxygen, nitrogen) is mixed in and the reactive layer is formed.

4.希土類(RE)−遷移金属(TM)合金膜を用いる場合、
RE組成を30at%以上にする。この場合、スパッタガス圧
は通常の値でもよい。
4. When using a rare earth (RE) -transition metal (TM) alloy film,
Increase the RE composition to 30 at% or more. In this case, the sputtering gas pressure may be a normal value.

5.非磁性金属(Al、Cu等)を用いる。5. Use non-magnetic metal (Al, Cu, etc.).

6.磁化容易軸が面内方向の磁性膜を用いる。6. Use a magnetic film whose easy axis is in the in-plane direction.

以上のような方法により界面制御層を形成することが
できるが、交換結合力を制御することが可能であればこ
こに示した方法でもよい。
The interface control layer can be formed by the above method, but the method shown here may be used as long as the exchange coupling force can be controlled.

以上のように、本発明の4層媒体において、本質的動
作に寄与しない界面制御層を介在させてもよく、磁性層
のいずれも界面にあってもよい。
As described above, in the four-layer medium of the present invention, an interface control layer that does not contribute to the essential operation may be interposed, and any of the magnetic layers may be at the interface.

以上のように初期化磁石がなくてもオーバーライト可
能な光磁気記録担体について述べてきたが、次にこのよ
うな記録担体の製造方法について4層膜を例に挙げて説
明する。第85図に示すように、直径130mmφのポリカー
ボネート基板(2)に誘電体膜(34)としてSiNx膜をス
パッタ装置で成膜した後順次同様にスパッタリングで第
1層(35)、第2層(36)、第3層(37)、第4層(3
8)を成膜し最後に保護膜(39)を成膜する。
The magneto-optical record carrier that can be overwritten without the initializing magnet has been described above. Next, a method for manufacturing such a record carrier will be described by taking a four-layer film as an example. As shown in FIG. 85, a SiNx film was formed as a dielectric film (34) on a polycarbonate substrate (2) having a diameter of 130 mmφ by a sputtering apparatus, and then the first layer (35) and the second layer ( 36), 3rd layer (37), 4th layer (3
8) is formed, and finally a protective film (39) is formed.

この場合、スパッタ成膜した後のものは初期化層であ
る第4層(38)の磁区はランダムになっている。
In this case, the magnetic domains of the fourth layer (38), which is an initialization layer after the sputtering film formation, are random.

そこで第4層(38)の磁化方向と一方向にそろえるこ
とが必要である。まず第1の方法として第86図(a)、
(b)に示す方法が考えられる。図中(41)は初期磁界
印加手段、(42)は接着層である。
Therefore, it is necessary to align with the magnetization direction of the fourth layer (38) in one direction. First, as the first method, FIG. 86 (a),
The method shown in (b) can be considered. In the figure, (41) is an initial magnetic field applying means, and (42) is an adhesive layer.

まず貼り合わせる前に第4層(38)の室温での保磁力
Hc4の磁界Heを印加して第4層(38)の磁化方向をそろ
える。そしてその後エポキシ系接着剤やホットメルト剤
等で接着層を形成し貼り合わせる。
First, before bonding, the coercive force of the fourth layer (38) at room temperature
A magnetic field He of Hc 4 is applied to align the magnetization direction of the fourth layer (38). Then, after that, an adhesive layer is formed with an epoxy adhesive, a hot melt agent, or the like, and they are bonded together.

第2の方法としては、貼り合わせる各々の第4層の保
持力Hc4(A)、Hc4(B)(A、Bは貼り合わせる2枚
の成膜基板)に|He(A)|>|Hc4(A)|>|He(B)
|>|Hc4(B)|(He(A)、He(B)は初期磁界印加
手段の印加磁界)の特性を持たせる。
As a second method, the coercive force Hc 4 (A) and Hc 4 (B) of each of the fourth layers to be bonded to each other are | He (A) |> to Hc 4 (B) (A and B are two film-forming substrates to be bonded). | Hc 4 (A) |> | He (B)
|> | Hc 4 (B) | (He (A) and He (B) are the magnetic fields applied by the initial magnetic field applying means).

そしてそのような2枚の基板を貼り合わせた後に第87
図(a)に示すようにまずA面としたディスクのHc
4(A)を超える磁界He(A)を磁界印加手段(43)で
印加しA面の初期化層の磁化をそろえる。次に第87図
(b)に示すようにHc4(B)をこえかつHc4(A)をこ
えないHe(A)とは逆方向の磁界He(B)を印加し、B
面の初期化層の磁化をそろえる。まこの方法は第88図
(a)、(b)に示すようにディスクを途中でひっくり
返しても同様に初期化できる。また第88図(a)で初期
化した貼合せディスクを第89図に示す。このように基板
(40A)、(40B)の第4層が一方向に初期化された貼り
合わせディスクを、装置側でA面、B面を検知した上で
バイアス磁界の向きをかえると共に信号処理回路で記録
ビットの向きが変わっていることを判断した上で最終的
な再生信号処理を行ってもよい。
And after bonding such two substrates,
As shown in Figure (a), first, the Hc
A magnetic field He (A) exceeding 4 (A) is applied by the magnetic field applying means (43) to align the magnetization of the A-plane initialization layer. Next, as shown in FIG. 87 (b), a magnetic field He (B) in the opposite direction to He (A) that exceeds Hc 4 (B) and does not exceed Hc 4 (A) is applied, and B
Align the magnetization of the surface initialization layer. This method can be similarly initialized even if the disc is turned over halfway as shown in FIGS. 88 (a) and 88 (b). Also, FIG. 89 shows the laminated disk initialized in FIG. 88 (a). In this way, the bonded disk, in which the fourth layer of the substrates (40A) and (40B) is initialized in one direction, detects the A-side and B-side on the device side, changes the direction of the bias magnetic field, and performs signal processing. The final reproduction signal processing may be performed after the circuit determines that the direction of the recorded bit has changed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明の光磁気記録担体は、磁性層を4層に積層し
て構成され、且つ、第4磁性層が初期化磁石として働く
ので初期化磁石を必要とせずにオーバーライトが可能に
なる効果を奏する。
The magneto-optical record carrier of the present invention is constructed by laminating four magnetic layers, and since the fourth magnetic layer functions as an initializing magnet, overwriting is possible without the need for an initializing magnet. Play.

第4磁性層のキュリー温度は第1磁性層ないし第3磁
性層のキュリー温度よりも高く、第4磁性層は室温から
300℃まで保磁力を有しているので、オーバーライト記
録を多数回繰り返してもその磁化方向が反転せず、多数
回記録の信頼性が格段に向上する効果がある。
The Curie temperature of the fourth magnetic layer is higher than the Curie temperature of the first magnetic layer to the third magnetic layer, and the Curie temperature of the fourth magnetic layer is from room temperature.
Since it has a coercive force up to 300 ° C, the magnetization direction is not reversed even when overwriting is repeated many times, and the reliability of many times recording is significantly improved.

図面の簡単な説明 第1図(a)は本発明の光磁気記録担体を備えた光磁気
記録装置の要部構成斜視図、(b)は本発明の光磁気記
録担体の光記録再生状態を示す部分断面図、(c)は光
磁気記録担体の領域における記録用のレーザビームパワ
ー変化を示す特性図、第2図は本発明の4層膜光磁気記
録担体の具体的構成図、第3図は本発明の4層膜光磁気
記録担体の記録状態における各層の状態図、第4図から
第84図は本発明の4層膜光磁気記録担体の各層の組成を
異ならした場合の条件を説明する説明図、第85図はこの
発明の4層膜光磁気記録担体の初期化する前の具体的構
成図、第86図(a)は初期化の為の方法を示す説明図、
(b)は初期化したものを貼り合せた場合の構成図、第
87図は初期化の為の別の方法を示す構成図、第88図は初
期化の為のもう1つ別の方法を示す説明図、第89図は第
88図で初期化した光磁気ディスク担体の具体的構成図、
第90図(a)は従来の光記録再生装置の要部構成斜視
図、(b)は光磁気記録担体の光記録再生状態を示す要
部断面図、第90図(c)、および第91図は、記録用のレ
ーザーパワーの変化を示す特性図、第92図は従来の光磁
気記録担体の断面図、第93図は第92図の光磁気記録担体
の記録状態における各層の磁化状態を示す図、第94図は
この発明の前段階の3層の光磁気記録担体を示す図であ
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (a) is a perspective view showing the configuration of the main part of a magneto-optical recording device equipped with the magneto-optical recording carrier of the present invention, and FIG. FIG. 3C is a partial sectional view showing a characteristic diagram showing a laser beam power change for recording in the region of the magneto-optical record carrier, FIG. 2 is a concrete constitutional diagram of the four-layered magneto-optical record carrier of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a state diagram of each layer in the recording state of the four-layer film magneto-optical record carrier of the present invention, and FIGS. 4 to 84 show conditions when the composition of each layer of the four-layer film magneto-optical record carrier of the present invention is different. FIG. 85 is an explanatory diagram showing the specific structure of the four-layered magneto-optical recording medium carrier of the present invention before initialization, and FIG. 86 (a) is an explanatory diagram showing a method for initialization.
(B) is a block diagram when the initialized products are pasted together,
Fig. 87 is a block diagram showing another method for initialization, Fig. 88 is an explanatory diagram showing another method for initialization, and Fig. 89 is shown in Fig. 89.
Specific configuration diagram of the magneto-optical disk carrier initialized in FIG. 88,
FIG. 90 (a) is a perspective view showing the structure of the main part of a conventional optical recording / reproducing apparatus, and FIG. 90 (b) is a cross-sectional view of the main part showing the optical recording / reproducing state of a magneto-optical record carrier. FIG. 92 is a characteristic diagram showing a change in recording laser power, FIG. 92 is a sectional view of a conventional magneto-optical record carrier, and FIG. 93 is a magnetization state of each layer in the recording state of the magneto-optical record carrier of FIG. FIG. 94 is a diagram showing a three-layer magneto-optical record carrier in the preceding stage of the present invention.

符号の説明 2……基板、18……外部磁界、24……第1磁性層、27…
…第2磁性層、28……第3磁性層、29……第4磁性層、
30……記録媒体
Explanation of symbols 2 ... Substrate, 18 ... External magnetic field, 24 ... First magnetic layer, 27 ...
... second magnetic layer, 28 ... third magnetic layer, 29 ... fourth magnetic layer,
30 ... Recording medium

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平1 −175591 (32)優先日 平1(1989)7月10日 (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 中木 義幸 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機株式会社 産業システム研究所 内 (72)発明者 徳永 隆志 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機株式会社 産業システム研究所 内 (56)参考文献 特開 平1−224958(JP,A)Continuation of front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 1-175591 (32) Priority Day 1 (1989) July 10 (33) Country of priority claim Japan (JP) (72) Inventor Yoshiyuki Nakagi 8-1, Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City, Hyogo Mitsubishi Electric Corporation, Industrial Systems Laboratory (72) Inventor Takashi Tokunaga 8-1-1, Tsukaguchi Honmachi, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Mitsubishi Electric Corporation Industrial Systems Laboratory (( 56) References JP-A 1-224958 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】垂直磁気異方性を有する第1磁性層、この
第1磁性層に設けられ上記第1磁性層と交換力で結合さ
れた第2磁性層、この第2磁性層に設けられ上記第2磁
性層と交換力で結合された第3磁性層、この第3磁性層
に設けられ上記第3磁性層と交換力で結合された第4磁
性層を備え、 Tc4>Tc2>Tc1、Tc4>Tc2>Tc3,Tc4>300℃ ただし、Tc1:第1磁性層のキュリー温度 Tc2:第2磁性層のキュリー温度 Tc3:第3磁性層のキュリー温度 Tc4:第4磁性層のキュリー温度 を満たし、かつ室温にて Hc1>Hw1(2)、Hc4>Hw4(3) を満たし、かつ室温からTc1とTc3のうちの低い温度まで
の間で、 Hc2<Hw2(3)−Hw2(1) ただし、Hc1:第1磁性層の保磁力 Hc2:第2磁性層の保磁力 Hc4:第4磁性層の保磁力 Hwi(j):第j磁性層と第i磁性層間に働く
交換結合力による第i磁性層の反転磁界のシフト量 を満足する温度が存在することを特徴とする光磁気記録
担体。
1. A first magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, a second magnetic layer provided on the first magnetic layer and coupled to the first magnetic layer by exchange force, and provided on the second magnetic layer. A third magnetic layer coupled to the second magnetic layer by exchange force, and a fourth magnetic layer provided on the third magnetic layer and coupled to the third magnetic layer by exchange force, Tc 4 > Tc 2 > Tc 1 , Tc 4 > Tc 2 > Tc 3 , Tc 4 > 300 ° C. However, Tc 1 : Curie temperature of the first magnetic layer Tc 2 : Curie temperature of the second magnetic layer Tc 3 : Curie temperature of the third magnetic layer Tc 4 : The Curie temperature of the fourth magnetic layer is satisfied, and Hc 1 > Hw 1 (2) and Hc 4 > Hw 4 (3) are satisfied at room temperature, and from room temperature to the lower temperature of Tc 1 and Tc 3. Hc 2 <Hw 2 (3) −Hw 2 (1) where Hc 1 : Coercive force of the first magnetic layer Hc 2 : Coercive force of the second magnetic layer Hc 4 : Coercive force of the fourth magnetic layer Hw i (j): j-th Sexual layer and the magneto-optical recording carrier, characterized in that the temperature that satisfies the shift amount of the switching field of the i-magnetic layer by exchange coupling force acting on the i-th magnetic layer is present.
【請求項2】室温からTc1とTc3のうち低い温度までの間
で Hc3<Hw3(4)−Hw3(2) ただし、Hc3:第3磁性層の保磁力 を満足する温度が存在することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の光磁気記録担体。
2. From room temperature to the lower temperature of Tc 1 and Tc 3 , Hc 3 <Hw 3 (4) −Hw 3 (2) where Hc 3 is the temperature at which the coercive force of the third magnetic layer is satisfied. The magneto-optical record carrier according to claim 1, characterized in that
【請求項3】磁性層間の界面に交換力を制御するための
界面制御層を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の光磁気記録担体。
3. The magneto-optical record carrier according to claim 1, further comprising an interface control layer for controlling the exchange force at the interface between the magnetic layers.
JP1509020A 1988-08-24 1989-08-23 Magneto-optical record carrier and method of manufacturing magneto-optical record carrier Expired - Lifetime JP2505602B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1509020A JP2505602B2 (en) 1988-08-24 1989-08-23 Magneto-optical record carrier and method of manufacturing magneto-optical record carrier

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21020588 1988-08-24
JP11924489 1989-05-12
JP15491889 1989-06-15
JP1-175591 1989-07-10
JP17559189 1989-07-10
JP63-210205 1989-07-10
JP1-119244 1989-07-10
JP1-154918 1989-07-10
JP1509020A JP2505602B2 (en) 1988-08-24 1989-08-23 Magneto-optical record carrier and method of manufacturing magneto-optical record carrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2505602B2 true JP2505602B2 (en) 1996-06-12

Family

ID=27526832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1509020A Expired - Lifetime JP2505602B2 (en) 1988-08-24 1989-08-23 Magneto-optical record carrier and method of manufacturing magneto-optical record carrier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2505602B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63268103A (en) * 1987-04-24 1988-11-04 Sony Corp Thermomagnetic recording method
JPH01241051A (en) * 1988-03-19 1989-09-26 Fujitsu Ltd Magneto-optical recording medium

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63268103A (en) * 1987-04-24 1988-11-04 Sony Corp Thermomagnetic recording method
JPH01241051A (en) * 1988-03-19 1989-09-26 Fujitsu Ltd Magneto-optical recording medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3277245B2 (en) Magneto-optical recording medium and reproducing method thereof
US5343449A (en) Over-write capable magnetooptical recording medium having reading layer
JP2916071B2 (en) Magneto-optical recording device
JP2703587B2 (en) Magneto-optical recording medium and recording method
JPH04355239A (en) Magneto-optical recording method and magneto-optical recording medium
JP3192281B2 (en) Recording method for magneto-optical recording medium
JP2505602B2 (en) Magneto-optical record carrier and method of manufacturing magneto-optical record carrier
JPH05298757A (en) Magneto-optical recording medium
JPH0896430A (en) Magneto-optical recording medium and reproducing method
JP3249713B2 (en) Magneto-optical recording medium and recording method thereof
JP3359804B2 (en) Magneto-optical recording medium and magneto-optical recording method using the same
JP3168679B2 (en) Magneto-optical recording / reproducing method
JP3192302B2 (en) Magneto-optical recording medium and recording method thereof
JP3570922B2 (en) Magneto-optical recording medium
JP2505602C (en)
JPH09120595A (en) Magneto-optical recording medium
JP3272539B2 (en) Magneto-optical recording medium
JP3343617B2 (en) Magneto-optical recording method and magneto-optical recording medium
JP3490138B2 (en) Magneto-optical recording medium
JPH07320320A (en) Magneto-optical recording medium, recording and reproducing method of magneto-optically recorded information
KR930010474B1 (en) Manufacturing method of optical magnetic materials
JP2881240B2 (en) Information recording method for magneto-optical information carrier
JP3770389B2 (en) Magneto-optical recording medium
JPH11126384A (en) Magneto-optical record medium and its recording and reproducing method
JP2002329352A (en) Magneto-optical recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080402

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100402

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100402

Year of fee payment: 14