JP2570270B2 - ツービームによる光磁気記録方法及び装置 - Google Patents

ツービームによる光磁気記録方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、2本のビームを使ったオーバーライトに極
似する光磁気記録方法及び記録装置に関する。オーバー
ライトとは、前に記録された情報を消去することなしに
次の新たな情報が記録されることを言う。新たな情報を
再生した場合、前に記録された情報は当然に再生されて
はならない。
〔従来の技術〕
最近、高密度、大容量、高いアクセス速度、並びに高
い記録及び再生速度を含めた種々の要求を満足する光学
的記録再生方法、それに使用される記録装置、再生装置
及び記録媒体を開発しようとする努力が成されている。
広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁気記録再生
方法は、情報を使用した後、消去することができ、新た
な情報を記録することができるというユニークな利点の
ために、最も大きな魅力に満ちている。
この光磁気記録再生方法で使用される記録媒体は、記
録再生層として1層又は多層の垂直磁化膜(perpendicu
lar magnetic layer or layers)を有する。この磁化膜
は、例えばアモルファスのGdFeやGdCo、GdFeCo、TbFe、
TbCo、TbFeCoなどからなる。記録層は一般に同心円状又
はらせん状のトラックを成しており、このトラックの上
に情報が記録される。ここで、本明細書では、膜面に対
し「上向き(upward)」又は「下向き(downward)」の
何れか一方を、「A向き」、他方を「逆A向き」と定義
する。記録すべき情報は、予め2値化されており、この
情報が「A向き」の磁化を有するビット(B1)と、「逆
A向き」の磁化を有するビット(B0)の2つの信号で記
録される。これらのビットB1,B0は、デジタル信号の1,0
の何れか一方と他方にそれぞれ相当する。しかし、一般
には記録されるトラックの磁化は、記録前に強力な外部
磁場を印加することによって「逆A向き」に揃えられ
る。この処理は初期化(initialize)と呼ばれる。その
上でトラックに「A向き」の磁化を有するビット(B1
を形成する。情報は、このビット(B1)の有無及び/又
はビット長によって記録される。
ビット形成の原理: ビットの形成に於いては、レーザーの特徴即ち空間的
時間的に素晴らしい凝集性(coherence)が有利に使用
され、レーザー光の波長によって決定される回折限界と
ほとんど同じ位に小さいスポットにビームが絞り込まれ
る。絞り込まれた光はトラック表面に照射され、記録再
生層に直径が1μm以下のビットを形成することにより
情報が記録される。光学的記録においては、理論的に約
108ビット/cm2までの記録密度を達成することができ
る。何故ならば、レーザビームはその波長とほとんど同
じ位に小さい直径を有するスポットにまで凝縮(concen
trate)することが出来るからである。
第2図に示すように、光磁気記録においては、レーザ
ービーム(L)を記録層(10)の上に絞りこみ、それを
加熱する。その間、初期化された向きとは反対の向きの
記録磁界(Hb)を加熱された部分に外部から印加する。
そうすると局部的に加熱された部分の保磁力Hc(coerci
vity)は減少し記録磁界(Hb)より小さくなる。その結
果、その部分の磁化は、記録磁界(Hb)の向きに並ぶ。
こうして逆に磁化されたビットが形成される。
フェロ磁性材料とフェリ磁性材料では、磁化及びHcの
温度依存性が異なる。フェロ磁性材料はキュリー点付近
で減少するHcを有し、この現象に基づいて記録が実行さ
れる。従って、Tc書込み(キュリー点書込み)と引用さ
れる。
他方、フェリ磁性材料はキュリー点より低い補償温度
(compensation temperature)を有しており、そこでは
磁化(M)はゼロになる。逆にこの温度付近でHcが非常
に大きくなり、その温度から外れるとHcが急激に低下す
る。この低下したHcは、比較的弱い記録磁界(Hb)によ
って打ち負かされる。つまり、記録が可能になる。この
記録プロセスはTcomp.書込み(補償点書込み)と呼ばれ
る。
もっとも、キュリー点又はその近辺、及び補償温度の
近辺にこだわる必要はない。要するに、室温より高い所
定の温度に於いて、低下したHcを有する磁性材料に対
し、その低下したHcを打ち負かせる記録磁界(Hb)を印
加すれば、記録は可能である。
再生の原理: 第3図は、光磁気効果に基づく情報再生の原理を示
す。光は、光路に垂直な平面上で全ての方向に通常は発
散している電磁場ベクトルを有する電磁波である。光が
直線偏光(Lp)に変換され、そして記録層(10)に照射
されたとき、光はその表面で反射されるか又は記録層
(10)を透過する。このとき、偏光面は磁化(M)の向
きに従って回転する。この回転する現象は、磁気カー
(kerr)効果又は磁気ファラデー(Faraday)効果と呼
ばれる。
例えば、もし反射光の偏光面が「A向き」磁化に対し
てθk度回転するとすると、「逆A向き」磁化に対して
は−θk度回転する。従って、光アナライザー(偏光
子)の軸を−θk度傾けた面に垂直にセットしておく
と、「逆A向き」に磁化されたビット(B0)から反射さ
れた光はアナライザーを透過することができない。それ
に対して「A向き」に磁化されたビット(B1)から反射
された光は、(sin2θk)2を乗じた分がアナライザー
を透過し、ディテクター(光電変換手段)に捕獲され
る。その結果、「A向き」に磁化されたビット(B1)は
「逆A向き」に磁化されたビット(B0)よりも明るく見
え、ディテクターに於いて強い電気信号を発生させる。
このディテクターからの電気信号は、記録された情報に
従って変調されるので、情報が再生されるのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、記録ずみの媒体を再使用するには、(i)
媒体を再び初期化装置で初期化するか、又は(ii)記録
装置に記録ヘッドと同様な消去ヘッドを併設するか、又
は(iii)予め、前段処理として記録装置又は消去装置
を用いて記録ずみ情報を消去する必要がある。
従って、(ii)の場合を除き、光磁気記録方式では、
これまで、記録ずみ情報の有無にかかわらず新たな情報
をその場で記録できるオーバーライトは、不可能とされ
ていた。また、(ii)の場合は、記録ヘッド、消去ヘッ
ドのそれぞれに対応して磁界の向きが異なる磁界印加手
段が必要で、しかし相互の干渉を避けるために両ヘッド
を近接させることは不可能であり、一つのヘッドにまと
めることはできない。そのため各々のヘッドに駆動(ア
クセス)装置が必要であり、いきおい装置が高価になら
ざるを得なかった。
もっとも、もし記録磁界(Hb)の向きを必要に応じて
「A向き」と「逆A向き」との間に自由に変えることが
できれば、オーバーライトが可能になる。しかしなが
ら、記録磁界(Hb)の向きを、高速度で変えることは不
可能である。例えば、記録磁界(Hb)印加手段が永久磁
石である場合には、磁石の向きを機械的に反転させる必
要がある。しかし、磁石の向きを高速で反転させること
は、無理である。記録磁界(Hb)印加手段が電磁石であ
る場合にも、大容量の電流の向きをそのように高速で変
えることは不可能である。
従って、本発明の目的は、記録磁界Hbの向きを変調す
ることなしに、また記録磁界Hbをオンon−オフoff変調
することなしに、単にレーザービーム強度を記録すべき
2値化情報に従い変調するだけでオーバーライトできる
方法に極似した光磁気記録方法及び装置を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、第1に、光磁気記録媒体に対して、情報を
上向き磁化を有するビットと下向き磁化を有するビット
で記録する光磁気記録方法に於いて、 その方法が、 (a)前記媒体として、垂直磁気異方性を有する第1層
を記録層とし垂直磁気異方性を有する第2層を記録補助
層とする多層光磁気記録媒体であって、少なくともこれ
から記録しようとする部分において、第2層の磁化の向
きが層平面に対して上向き又は下向きの何れか一方に揃
えられた媒体を用意すること; (b)前記媒体を移動させること; (c)先行する低レベルの消去用レーザービームを媒体
に照射することにより、第2層からの作用を利用して第
1層の磁化の向きを上向き又は下向きの何れか一方に揃
えること; (d)後行する高レベルの書込み用レーザービームを、
ビーム強度を記録すべき2値化情報に従い高レベルと低
レベルより低い基底レベルとの間でパルス変調しなが
ら、媒体に照射すること; (e)前記書込み用レーザービームの照射領域に記録磁
界を印加すること; からなり、前記消去用レーザービームを照射した時、第
1層の磁化の向きが上向き又は下向きの何れか一方に揃
えられたならば、前記書込み用レーザービームの強度が
高レベルの時に、第1層に他方の磁化の向きを有するビ
ットが形成されることを特徴とする方法を提供する。
この場合、(a)工程における媒体は、一般に、記録
前に初期補助磁界を印加することによって、第2層の磁
化の向きが層平面に対して上向き又は下向きの何れか一
方に揃えられる。
本発明は、第2に、光磁気記録装置に於いて、この装
置が (a)多層光磁気記録媒体を移動させる手段; (b)先行する低レベルの消去用レーザービーム用光
源; (c)後行する書込み用レーザービーム用光源; (d)記録すべき2値化情報に従い書込み用レーザービ
ームの強度を、(1)上向き磁化を有するビットと下向
き磁化を有するビットのいずれか一方のビットを形成さ
せるのに適当な温度THを媒体に与える高レベルと、
(2)前記低レベルより低い基底レベルと間で、パルス
状に変調する手段; (e)初期補助磁界印加手段と兼用されることもあり得
る記録磁界印加手段; からなることを特徴とする装置を提供する。
この装置に、前記消去用レーザービームの照射位置よ
り先行する位置に、初期補助磁界印加手段を配置するこ
とが好ましい。
厳密に言えば、本発明では先行ビームで消去をし、後
行ビームで記録するのでオーバーライトとは言えない
が、消去と記録との時間差は、極く僅か(例えば5×10
-8秒)であるのでオーバーライト可能と称しても許され
よう。
〔作用〕
本発明の方法では、ビームを消去用と書込み用の2つ
使用する。書込み用レーザービームは、記録すべき情報
に従いパルス状に変調される。しかし、このこと自身
は、従来の光磁気記録でも行われており、記録すべき2
値化情報に従いビーム強度をパルス状に変調する手段は
既知の手段である。例えば、THE BELL SYSTEM TECHNICA
L JOURNAL,Vol.62(1983),1923-1936に詳しく記載され
ている。それに対して、消去用は原則として変調しな
い。
本発明に於いて特徴的なことの1つは、(1)情報に
従いパルス変調される書込み用レーザービームの「高レ
ベル」時の強度と、(2)原則として変調されない消去
用レーザービームの「低レベル」の強度である。
即ち、予め初期補助磁界Hini.により第1層の磁化の
向きはそのままに第2層の磁化の向きのみを「A向き」
に揃えておき、その後、低強度の先行する消去用レーザ
ービームを照射し、記録磁界(Hb)の存在にもかかわら
ず第2層の磁化を利用して第1層の磁化の向きを「A向
き」〔又は「逆A向き」〕に揃え、次に情報に従い変調
された後行する書込み用レーザービームのビーム強度が
高レベルの時に、いったん記録磁界(Hb)により第2層
の「A向き」磁化を「逆A向き」に反転(reverse)さ
せ、この第2層の「逆A向き」磁化によって第1層に
「逆A向き」磁化〔又は「A向き」磁化〕を有するビッ
トを形成する。その結果として、書込み用レーザービー
ムのビーム強度が高レベル以外(つまり基底レベル)の
時には、第1層に「A向き」磁化〔又は「逆A向き」磁
化〕を有すビットが残される。
このように磁界印加手段が1つでも磁化の向きが異な
る2つのビットがその場で形成できるので、オーバーラ
イトが可能であり、しかも2つのレーザービームを使用
しても両者は近接していてもよく、従って1つのヘッド
にまとめることができる。
なお、本明細書では、○○○〔又は△△△〕という表
現は、先に〔 〕の外の○○○を読んだときには、以下
○○○〔又は△△△〕のときにも、〔 〕の外の○○
○を読むことにする。それに対して先に○○○を読まず
に〔 〕内の△△△の方を選択して読んだときには、以
下の○○○〔又は△△△〕のときにも○○○を読まずに
〔 〕内の△△△を読むものとする。
すでに知られているように、記録をしない時にも、例
えば媒体における所定の記録場所をアクセスするために
レーザービームを非常な低レベルで点灯することがあ
る。また、レーザービームを再生に兼用するときには、
「非常な低レベル」の強度でレーザービームを点灯さ
せることがある。本発明においても、書込み用又は消去
用レーザービームの強度をこの「非常な低レベル」に
することもある。しかし、第1層の磁化を揃えるときの
消去用レーザービームの「低レベル」は、この「非常な
低レベル」よりも高い。従って、例えば、本発明にお
けるレーザービームの出力波形は、次の通りになる。
本発明は、また光磁気記録装置に於いて、その装置
が、 (a)多層光磁気記録媒体を移動させる手段; (b)初期補助磁界印加手段; (c)先行する低レベルの消去用レーザービーム; (d)後行する高レベルの書込み用レーザービーム; (e)記録すべき2値化情報に従い書込み用レーザービ
ーム強度を、(1)上向き磁化を有するビットと下向き
磁化を有するビットの何れか一方のビットを形成させる
のに適当な温度THを媒体に与える高レベルと、(2)前
記低レベルより低い基底レベルとに、パルス状に変調す
る手段; (f)前記初期補助磁界印加手段と兼用されることもあ
り得る記録磁界印加手段; からなるオーバーライト可能な装置を提供する。
なお、本発明に使用される変調手段は、ビーム強度の
高レベルと基底レベルが与えられれば、従来の変調手段
を一部修正するだけで入手することができる。当業者に
とって、そのような修正は、ビーム強度の高レベルと基
底レベルが与えられれば、容易であろう。
更に、本発明は、垂直磁気異方性を有する第1層を記
録層とし、垂直磁気異方性を有する第2層を記録補助層
とするオーバーライト可能な多層光磁気記録媒体を提供
する。
本発明は、第1実施態様と第2実施態様とに大別され
る。いずれの実施態様においても、記録媒体は、多層構
造を有し、この構造は次のように分けられる。
第1層は、室温で保磁力が高く磁化反転温度が低い記
録層である。第2層は第1層に比べ相対的に室温で保磁
力が低く磁化反転温度が高い記録補助層である。いずれ
も垂直磁化膜からなる。なお、第1層と第2層ともに、
それ自体多層膜から構成されていてもよい。場合により
第1層と第2層との間に中間層が存在していてもよい。
更に第1層と第2層との間に明確な境界がなく、一方か
ら徐々に他方に変わってもよい。場合によっては、第1
層に接して第1層よりもθkの大きい第3層(転写層)
を設け、第1層に記録された情報を第3層に転写させ、
その上で第3層に直線偏光を照射してその反射光から情
報を磁気光学的に再生してもよい。
第1実施態様では、第1層の保磁力をHC1、第2層の
それをHC2、第1層のキュリー点をTC1、第2層のそれを
TC2、室温をTR、低レベルのレーザービームを照射した
時の記録媒体の温度をTL、高レベルのレーザービームを
照射した時のそれをTH、第1層が受ける結合磁界を
HD1、第2層が受ける結合磁界をHD2とした場合、記録媒
体は、下記の式1を満足し、そして室温で式2〜5を満
足するものである。
TR<TC1TL<TC2TH …………式1 HC1>HC2+|HD1HD2| …………式2 HC1>HD1 …………式3 HC2>HD2 …………式4 HC2+HD2<|Hini.|<HC1±HD1 …………式5 上記式中、符号「」は、等しいか又はほぼ等しいこ
とを表す。また上記式中、複合 ±, については、上段が後述するA(antiparallel)タイプ
の媒体の場合であり、下段は後述するP(parallel)タ
イプの媒体の場合である。なお、フェロ磁性体及び静磁
結合した媒体はPタイプに属する。
つまり、保磁力と温度との関係をグラフで表すと、次
の如くなる。細線は第1層のそれを、太線は第2層のそ
れを表す。
従って、この記録媒体に室温で初期補助磁界(Hin
i.)を印加すると、式5によれば、第1層(記録層)の
磁化の向きは反転せずに第2層(記録補助層)の磁化の
みが反転する。そこで、記録前に媒体に初期補助磁界
(Hini.)を印加すると、第2層のみを「A向き」−こ
こでは「A向き」を便宜的に本明細書紙面において上向
きの矢で示し、「逆A向き」を下向きの矢で示す−
に磁化させることができる。そして、Hini.がゼロにな
っても、式4により、第2層の磁化は再反転せずにそ
のまま保持される。
初期補助磁界(Hini.)により第2層のみが、予め
「A向き」に磁化されている状態を概念的に表すと、
次のようになる。
ここで、第1層における磁化の向きは、それまでに
記録されていた情報を表わす。以下の説明においては、
向きに関係がないので、以下Xで示す。そして、上記の
表を簡単のために、次のように表す。
−消去の原理− さて、書込み用レーザービームに先行する消去用レー
ザービームを媒体に照射する。このビームは、強度が低
レベルである。このレーザービームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。TLはキュリー点TC1付近なので第1
層の磁化は全く又はほぼ消失してしまうが、キュリー点
TC2よりは低温であるので第2層の磁化は消失しない。
この状態が2Lである。
ここでは、記録磁界(Hb)は、不要であるが、今、消
去用ビームは、書込み用ビームに近接させて設けてある
ので、不本意ながら存在している。また高速度(短時
間)でHbをON,OFFすることは不可能であるので、不本意
ながら記録磁界(Hb)も存在している。
しかし、HC2はまだ大きいままなので、Hbによって第
2層の磁化が反転することはない。媒体は移動している
ので、照射された部分は、レーザービームから直ぐに遠
ざかり、空気で冷却される。冷却が進むと、再び第1層
の磁化が現れる。現れる磁化の向きは、磁気的結合力の
ために第2層の磁気の向きの影響を受ける。その結果、
媒体によって(Pタイプの場合)又は(Aタイプの
場合)の磁化が出現する。この磁化は室温でも変わらな
い。
こうして低レベルのレーザービームを照射すると、第
1層の磁化は常に「A向き」又は「逆A向き」になる。
つまり、前の情報が消去されたことになる。そこで、こ
の先行する低レベルのレーザービームを消去用と呼ぶ。
−書込み(記録)の原理− それに対し、後行するレーザービームを書込み用と呼
ぶ。この書込み用レーザービームは、2値化情報に従い
パルス変調される。このレーザービームを媒体に照射す
ると、このビームが高レベルにある時、媒体温度はTH
上昇する。すると、THはキュリー点TC1より高温度なの
で第1層の磁化は消失してしまう。更にTHはキュリー点
TC2付近なので第2層の磁化も全く又はほぼ消失する。
ここで、媒体の種類に応じて「A向き」又は「逆A向
き」の記録磁界(Hb)を印加する。記録磁界(Hb)は、
媒体自身からの浮遊磁界でもよい。説明を簡単にするた
めに「逆A向き」の記録磁界(Hb)を印加したとする。
媒体は移動しているので、照射された部分は、レーザー
ビームから直ぐに遠ざかり、空気で冷却される。Hbの存
在下で、媒体の温度が低下すると、第2層の磁化は、Hb
に従い、反転されて「逆A向き」の磁化となる(状態
2H)。
そして、さらに放冷が進み、媒体温度がTC1より少し
下がると、再び第1層の磁化が現れる。その場合、磁気
的結合(交換結合ないし静磁結合)力のために、第1層
の磁化の向きは、第2層の磁化の向きの影響を受ける。
その結果、媒体に応じて(Pタイプの媒体の場合)又
は(Aタイプの媒体の場合)が生じる。
そして、書込み用レーザービームが高レベルより低い
基底レベルにあるときには、媒体温度がTHまで上昇しな
いようにする。場合によっては、基底レベルは消去用レ
ーザービームのレベル(低レベルのこと)であってもよ
い。
こうして、書込み用レーザービームを変調するだけで
「逆A向き」〔又は「A向き」〕の磁化を有するビ
ット(B0)〔又は(B1)〕が形成され、そして、このビ
ットとビットとの間は、「A向き」〔又は「逆A向
き」〕の磁化を有するので、これをビット(B1)〔又
は(B0)〕と見ることができ、第1層に記録が成される
ことになる。
尚、ビームの媒体時に磁性薄膜照射面に於ける大きさ
(スポット径と呼ばれる)は、先行ビームが大きく、後
行ビームがそれより小さいことが好ましい。何故なら
ば、先行ビームが前の記録ビットを消去する訳で、スポ
ット周辺部の消し残しがないようにするためである。
なお、記録媒体は一般にディスク状であり、記録時、
媒体は回転される。そのため、記録装置にHini.印加手
段が装着されている場合、記録された部分(ビット)
は、1回転する間に再びHini.の作用を受け、その結
果、第2層の磁化は元の「A向き」に揃えられる。
しかし、室温では、第2層の磁化の影響が第1層に及
ぶことはなく、そのため記録された情報は保持される。
そこで、第1層に直線偏光を照射すれば、その反射光に
は情報が含まれているので、従来の光磁気記録媒体と同
様に情報が再生される。
この場合、第1層よりも第2の方がθkが大きいとき
があり、そのときにはC/N比が小さくなってしまう。そ
こで、再生時に予めHini.とは反対向きの再生磁界HR
印加して再び記録直後の状態に戻すことをしてもよ
い。。Pタイプでは、 の状態にあるビット及びAタイプでは の状態にあるビットは、両層の間に磁壁がある不安定な
状態であり、適当な強度の磁界HRを選択すれば、そのよ
うなビットだけを反転させて元の安定な状態(記録直後
でHini.の作用を受ける前の状態)に戻すことが可能で
ある。
こうすれば、第1層の情報は再び第2層に転写される
ので、第2層に直線偏光を照射してその反射光を再生す
れば高いC/N比が得られる。
第1層(記録層)及び第2層(記録補助層)を構成す
る垂直磁化膜は、補償温度を有せずキュリー点を有す
るフェロ磁性体及びフェリ磁性体、並びに補償温度、
キュリー点の双方を有するフェリ磁性体の非晶質或いは
結晶質からなる群から選択される。
以上の説明は、キュリー点を利用した第1実施態様の
説明である。それに対して第2実施態様は室温より高い
所定の温度に於いて低下したHcをを利用するものであ
る。第2実施態様は、第1実施態様に於けるTC1の代わ
りに第1層が第2層に磁気結合される温度TS1を使用
し、TC2の代わりに第2層がHbで反転する温度TS2を使用
すれば、第1実施態様と同様に説明される。
第2実施態様では、第1層の保磁力をHC1、第2層の
それをHC2、第1層が第2層に磁気的に結合される温度
をTS1とし、第2層の磁化がHbで反転する温度をTS2、室
温をTR、低レベルのレーザービームを照射した時の媒体
の温度をTL、高レベルのレーザービームを照射した時の
それをTH、第1層が受ける結合磁界をHD1、第2層が受
ける結合磁界をHD2とした場合、記録媒体は、下記式6
を満足し、かつ室温で式7〜10を満足するものである。
TR<TS1TL<TS2TH …………式6 HC1>HD1 …………式8 HC2>HD2 …………式9 HC2+HD2<|Hini.|<HC1±HD1 …………式10 上記式中、複合 については、上段が後述するA(antiparallel)タイプ
の媒体の場合であり、下段は後述するP(parallel)タ
イプの媒体の場合である。
第1、第2実施態様ともに、第1層、第2層の双方が
遷移金属(例えばFe,Co)−重希土類金属(例えばGd,T
b,Dyその他)合金組成から選択された非晶質フェリ磁性
体である記録媒体が好ましい。
両層とも、遷移金属(transition metal)−重希土類
金属(heavyrare earth metal)合金組成から選択され
た場合には、各合金としての外部に現れる磁化の向き及
び大きさは、合金内部の遷移金属原子(以下、TMと略
す)のスピン(spin)の向き及び大きさと重希土類金属
原子(以下、REと略す)のスピンの向き及び大きさとの
関係で決まる。例えばTMのスピンの向き及び大きさを点
線のベクトルで表わし、REのスピンのそれを実線のベ
クトル↑で表し、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↑との和として表わされる。ただ
し、合金の中ではTMスピンとREスピンとの相互作用のた
めにベクトルとベクトル↑とは、向きが必ず逆になっ
ている。従って、と↑との和或いは↓ととの和は、
両者の強度が等しいとき、合金のベクトルはゼロ(つま
り、外部に現れる磁化の大きさはゼロ)になる。このゼ
ロになるときの合金組成は補償組成(compensation com
position)と呼ばれる。それ以外の組成のときには、合
金は両スピンの強度差に等しい強度を有し、いずれか大
きい方のベクトルの向きに等しい向きを有するベクトル
(又は)を有する。このベクトルの磁化が外部に現
れる。例えば となる。
ある合金組成のTMスピンとREスピンの各ベクトルの強
度が、どちらか一方が大きいとき、その合金組成は、強
度の大きい方のスピン名をとって○○リッチ例えばREリ
ッチであると呼ばれる。
第1層と第2層の両方について、TMリッチな組成とRE
リッチな組成とに分けられる。従って、縦軸座標に第1
層の組成を横軸座標に第2層の組成をとると、本発明の
媒体全体としては、種類を次の4象限に分類することが
できる。先に述べたPタイプはI象限とIII象限に属す
るものであり、AタイプはII象限とIV象限に属するもの
である。
〔縦横座標の交点は、両層の補償組成を表す。〕 一方、温度変化に対する保磁力の変化を見ると、キュ
リー点(保磁力ゼロの温度)に達する前に保磁力が一旦
無限大に増加してまた降下すると言う特性を持つ合金組
成がある。この無限大のときに相当する温度は補償温度
(Tcomp.)と呼ばれる。補償温度は、TMリッチの合金組
成においては、室温からキュリー点の間には存在しな
い。室温より下にある補償温度は、光磁気記録において
は無意味であるので、この明細書で補償温度とは室温か
らキュリー点の間に存在するものを言うことにする。
第1層と第2層の補償温度の有無について分類する
と、媒体は4つのタイプに分類される。第1象限の媒体
は、4つ全部のタイプが含まれる。4つのタイプについ
て、「保磁力と温度との関係を表すグラフ」を書くと、
次の通りになる。なお、細線は第1層のそれであり、太
線は第2層のそれである。
ここで、第1層と第2層の両方についてREリッチかTM
リッチかで分け、かつ補償温度を持つか持たないかで分
けると、記録媒体は次の9クラスに分類される。
ここで第1表に示したクラス1の記録媒体(Pタイプ
・I象限・タイプ1)に属する特定の媒体No.1を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.1は、次式11: TR<Tcomp.1<TC1TLTcomp.2<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。なお、細線は第1層のグラフを示し、太線は第2
層のグラフを示す。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式12である。こ
の媒体No.1は式12を満足する。式12: ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント (saturation magnetization) MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1:第1層の膜厚 t2:第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー (interface wall energy) このとき、Hini.の条件式は、式15で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式13〜14で示され
る。この媒体No.1は式13〜14を満足する。
室温で式12〜14の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式15の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは記録磁
界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは第1層のキュリー
点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失する(状
態2L)。
この状態2Lに於いてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。つ
まり、REスピン同士(↑)、TMスピン同士()を揃え
る力が働く。その結果、第1層には、 即ちの磁化が記録磁界 Hbに打ち勝って出現する(状態3L)。この状態の温度は
Tcomp.1以上なのでTMスピンの方が大きい。
媒体温度が更にTcomp.1以下に冷えると第1層のREス
ピンとTMスピンとの大小関係が逆転する その結果、第1層の磁化はとなる(状態4L)。
この状態4Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「A向き」となり記録が消去される。
−記録− 消去用ビームの照射の後、書込み用ビームを情報に従
い照射する。高レベルの書込み用ビームが照射されて媒
体温度がTLに上昇すると、TLは第1層のキュリー点TC1
にほぼ等しいので、第1層の磁化は消去する(状態
2H)。
さらに照射を続けると、媒体の温度は更に上昇する。媒
体の温度が第2層のTcomp.2より少し高い温度になった
とき、RE、TMの各スピンの方向は変わらないが、強度の
大小関係が逆転する そのため、第2層の磁化が反転し、「逆A向き」の磁
化になる(状態3H)。
しかし、この温度ではHC2がまだ大きいので、 によって第2層の磁化が反転されることはない。さらに
温度が上昇し、THになると、第2層の温度はほぼキュリ
ー点TC2となり、第2層の磁化も消失する(状態4H)。
この状態4Hにおいてレーザービームのスポット領域から
外れると、媒体の温度は低下を始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層に磁化が生じる。この場
合、 の磁化が生じる(状態5H)。しかし、温度はまだTC1
り高いので第1層には磁化は現れない。
そして、媒体の温度が更に下がり、Tcomp.2以下にな
ると、RE、TMの各スピンの方向は変わらないが、強度の
大小関係が逆転する その結果、合金全体の磁化は反転し、から「逆A向
き」になる(状態6H)。
この状態6Hでは媒体の温度はTC1より高いので第1層
の磁化はまだ消失したままである。また、その温度での
HC2は大きいので第2層の磁化は、 で反転することはない。
そして、更に温度が低下してTC1より少し下がると、
第1層に磁化が出現する。そのとき第2層からの交換結
合力がREスピン同士(↓)、TMスピン同士()を揃え
るように働く。そして、第1層の温度はTcomp.1以上な
のでTMスピンの方が大きく、そのため第1層には つまりの磁化が出現する。この状態が状態7Hである。
媒体の温度がこの状態7Hのときの温度から更に低下し
て、Tcomp.1以下になると、第1層のREスピンとTMスピ
ンの強度の大小関係の逆転が起こる その結果、の磁化が出現する。(状態8H)。
そして、やがて媒体の温度は状態8Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は によって反転されることなく、状態8Hが保持される。こ
うして、「逆A向き」のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じてパ
ルス変調すると、「逆A向き」のビットの有無又はビッ
ト長として記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス2の記録媒体(Pタイプ・
I象限・タイプ2)に属する特定の媒体No.2を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.2は、次式16: TR<TC1TLTcomp.2<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層の磁化のみが反転する条件は、式17であ
る。この媒体No.2は式17を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式20で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式18〜19で示され
る。この媒体No.2は式18〜19を満足する。
室温で式17〜19の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式20の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは記録磁
界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは第1層のキュリー
点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失する(状
態2L)。
この状態2Lに於いてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。つ
まり、REスピン同士(↑)、TMスピン同士()を揃え
る力が働く。その結果、第1層には 即ちの磁化が出現する(状態3L)。
この状態3Lは媒体温度が更に低下しても変化がない。
この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層の磁
化は「A向き」となり記録が消去される。
−記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消去する。この状態が2Hである。
さらに照射を続けると、媒体の温度は更に上昇する。媒
体の温度が第2層のTcomp.2より少し高い温度になった
とき、RE、TMの各スピンの方向は変わらないが、強度の
大小関係が逆転する そのため、合金全体の磁化が反転し、「逆A向き」の
磁化になる(状態3H)。
しかし、この温度ではHC2がまだ大きいので、 によって第2層の磁化が反転されることはない。さらに
温度が上昇し、THになると、第2層の温度はほぼキュリ
ー点TC2となり、第2層の磁化は消失する(状態4H)。
この状態4Hにおいてレーザービームのスポット領域から
外れると、媒体の温度は低下を始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層に磁化が生じる。この場合 の磁化が生じる。しかし、温度はまだTC1より高いので
第1層には磁化は現れない。この状態が状態5Hである。
そして、媒体の温度が更に下がり、Tcomp.2以下にな
ると、RE、TMの各スピンの方向は変わらないが、強度の
大小関係が逆転する その結果、合金全体の磁化は反転してから「逆A向
き」になる(状態6H)。
この状態6Hでは媒体の温度はTC1より高いので第1層
の磁化はまだ消失したままである。また、その温度での
HC2は大きいので第2層の磁化が で反転することはない。
そして、更に温度が低下してTC1より少し下がると、
第1層に磁化が出現する。そのとき第2層からき交換結
合力がREスピン同士(↓)、TMスピン同士()を揃え
るように働く。そのため第1層には つまりの磁化が出現する。この状態が状態7Hである。
そして、やがて媒体の温度は状態7Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は にって反転されることなく、状態7Hが保持される。こう
して、「逆A向き」のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じてパ
ルス変調すると、「逆A向き」のビットの有無又はビッ
ト長として記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス3の記録媒体(Pタイプ・
I象限・タイプ3)に属する特定の媒体No.3を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.3は、次式21: TR<Tcomp.1<TC1TL<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式22である。こ
の媒体No.3は式22を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式25で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式23〜24で示され
る。この媒体No.3は式23〜24を満足する。
室温で式22〜24の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式25の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは、記録
磁界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは第1層のキュリー
点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失する。し
かし、この温度ではまだ第2層のHC2は大きいので、第
2層の磁化は によって反転されることはない(状態2L)。
この状態2Lにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。つ
まりREスピン同士(↑)、TMスピン同士()を揃える
力が働く。その結果、第1層には、 即ちの磁化が出現する。この場合、温度はTcomp.1
上なのでTMスピンの方が大きくなる(状態3L)。
媒体温度が更にTcomp.1以下に冷えると第1層のREスピ
ンとTMスピンとの大小関係が逆転する その結果、第1層の磁化は に打ち勝ってとなる(状態4L)。
この状態4Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「A向き」となり記録が消去される。
−記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消失する。この状態が状態2Hである。
さらにビームの照射が続き、媒体の温度がTHとなると、
THは第2層のTC2にほぼ等しいので、第2層の磁化も消
失する(状態3H)。
この状態3Hにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層に磁化が生じる。この場
合、 の磁化が生じる。しかし、温度はまだTC1より高いので
第1層には磁化は現れない。この状態が状態4Hである。
更に、媒体温度が低下してTC1より少し下がると、第
1層にも磁化が出現する。この場合、第2層の磁化が交
換結合力により第1層に及ぶ。その結果、REスピン同士
(↓)、TMスピン同士()を揃える力が働く。この場
合、媒体温度はまだTcomp.1以上にあるので、TMスピン
の方がREスピンより大きくなる その結果、第2層にはの磁化が出現する(状態5H)。
この状態5Hの温度から、媒体温度が更に低下してT
comp.1以下になると、第1層のTMスピンとREスピンの強
度の大小関係が逆転する そのため、第1層の磁化が反転し、「逆A向き」の磁
化になる(状態6H)。
そして、やがて媒体の温度は状態6Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は、安定に保持される。こうして、「逆A向
き」のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じてパ
ルス変調すると、「逆A向き」のビットの有無又はビッ
ト長として記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス4の記録媒体(Pタイプ・
I象限・タイプ4)に属する特定の媒体No.4を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.4は、次式26: TR<TC1TL<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式27である。こ
の媒体No.4は式27を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式30で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式28〜29で示され
る。この媒体No.4は式28〜29を満足する。
室温で式27〜29の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式30の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは記録磁
界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは第1層のキュリー
点TC1を越えているので、第1層の磁化は消失する。こ
の状態では、HC2はまだ十分に大きいので、第2層の磁
化は で反転することはない。この状態が状態2Lである。
この状態2Lにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。つ
まり交換結合力はREスピン同士(↑)、TMスピン同士
()を揃えるように働く。その結果、第1層には、 即ちの磁化が に打ち勝って出現する。この状態が状態3Lである。
この状態3Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「A向き」となり記録が消去される。
−記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消去する(状態2H)。
ビームの照射が続いて、媒体温度が更に上昇しTHにな
ると、第2層の温度THはキュリー点TC2にほぼ等しいの
で、第2層の磁化も消失する。これが状態3Hである。
この状態3Hにおいてレーザービームのスポット領域から
外れると、媒体の温度は低下を始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層の磁化が出現する。この場
合、 の磁化が出現する。しかし、温度はTC1より高いので第
1層には磁化が現れない。この状態が状態4Hである。
そして、媒体温度が更に下がり、TC1より少し下がる
と、第1層に磁化が出現する。そのとき第2層からの交
換結合力がREスピン同士(↓)、TMスピン同士()を
揃えるように働く。そのため第1層には つまりの磁化が出現する。この状態が状態5Hである。
そして、やがて媒体の温度は状態5Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は安定に保持される。こうして「逆A向き」
のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じてパ
ルス変調すると、「逆A向き」のビットの有無又はビ
ット長として記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス5の記録媒体(Aタイプ・
II象限・タイプ3)に属する特定の媒体No.5を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.5は次式31: TR<Tcomp.1<TC1TL<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式32である。こ
の媒体No.5は式32を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式35で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式33〜34で示され
る。この媒体No.5は式33〜34を満足する。
室温で式32〜34の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式35の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは、記録
磁界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは第1層のキュリー
点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失する。し
かし、この温度ではまだ第2層のHC2は大きいので、第
2層の磁化は によって反転されることはない(状態2L)。
この状態2Lでビームの照射が終了すると、媒体温度は
降下し始める。媒体温度がTC1より少し下がると、第2
層のRE,TMスピン 影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。つま
りREスピン同士(↓)、TMスピン同士()を揃える力
が働く。その結果、第1層には、 即ちの磁化が に打ち勝って出現する。この場合、温度はTcomp.1以上
なのでTMスピンの方が大きくなる(状態3L)。
媒体温度が更にTcomp.1以下に冷えると第1層のREス
ピンとTMスピンとの大小関係が逆転する その結果、第1層の磁化はとなる(状態4L)。
この状態4Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。その結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「逆A向き」となり記録が消去される −記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消去する。この状態が状態2Hである。
さらにビームの照射が続くと、媒体の温度がTHとなる
と、THはTC2にほぼ等しいので、第2層の磁化も消失す
る(状態3H)。
この状態3Hにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層の磁化が出現する。この場
合、 の磁化が出現する。しかし、温度はTC1より高いので第
1層には磁化が現れない。この状態が状態4Hである。
更に、媒体温度が低下してTC1より少し下がると、第
1層にも磁化が出現する。この場合、第2層の磁化が交
換結合力により第1層に及ぶ。その結果、REスピン同士
(↑)、TMスピン同士()を揃える力が働く。この場
合、媒体温度はまだTcomp.1以上にあるので、TMスピン
の方がREスピンより大きくなる その結果、第2層にはの磁化が出現する(状態5H)。
この状態5Hの温度から、媒体温度が更に低下してT
comp.1以下になると、第1層のTMスピンとREスピンの強
度の大小関係が逆転する そのため、第1層の磁化が反転し、「A向き」の磁化
になる(状態6H)。
そして、やがて媒体の温度は状態6Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は安定に保持される。こうして、「A向き」
のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に従い変調
すると、「A向き」のビットの有無又はビット長とし
て記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス6の記録媒体(Aタイプ・
II象限・タイプ4)に属する特定の媒体No.6を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.6は、次式36: TR<TC1TL<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式37である。こ
の媒体No.6は式37を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式40で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式38〜39で示され
る。この媒体No.6は式38〜39を満足する。
室温で式37〜39の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式40の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは記録磁
界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは記録再生第1層の
キュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失
する。この状態では、HC2はまだ十分に大きいので、第
2層の磁化は で反転することはない。この状態が状態2Lである。
この状態2Lにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。交
換結合力はREスピン同士(↓)、TMスピン同士()を
揃えるように働く。その結果、第1層には、 即ちの磁化が出現する。この状態が状態3Lである。
この状態3Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「逆A向き」となり記録が消去される。
−記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消去する。この状態が状態2Hである。
ビームの照射が続いて、媒体温度が更に上昇しTHにな
ると、第2層の温度THはTC2にほぼ等しいので、第2層
の磁化も消失する。これが状態3Hである。
この状態3Hにおいてレーザービームのスポット領域から
外れると、媒体の温度は低下し始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層の磁化が出現する。この場
合、 の磁化が出現する。しかし、温度はTC1より高いので第
1層には磁化が現れない。この状態が状態4Hである。
そして、媒体温度が更に下がり、TC1より少し下がる
と、第1層に磁化が出現する。そのとき第2層からの交
換結合力がREスピン同士(↑)、TMスピン同士()を
揃えるように働く。そのため第1層には に打ち勝って出現する。この状態が状態5Hである。
そして、やがて媒体の温度は状態5Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は安定に保持される。こうして「A向き」
のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じて変
調すると、「A向き」のビットの有無又はビット長と
して記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス7の記録媒体(Pタイプ・
III象限・タイプ4)に属する特定の媒体No.7を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.7は次式41: TR<TC1TL<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式42である。こ
の媒体No.7は式42を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式45で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式43〜44で示され
る。この媒体No.7は式43〜44を満足する。
室温で式42〜44の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式45の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは記録磁
界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは第1層のキュリー
点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失する。こ
の状態では、HC2はまだ十分に大きいので、第2層の磁
化は で反転することはない。この状態が状態2Lである。
この状態2Lにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。つ
まり交換結合力はREスピン同士(↓)、TMスピン同士
()を揃えるように働く。その結果、第1層には、 即ちの磁化が に打ち勝って出現する。この状態が状態3Lである。
この状態3Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「A向き」となり記録が消失される。
−記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消失する(状態2H)。
ビームの照射が続いて、媒体温度が更に上昇しTHにな
ると、第2層の温度THはキュリー点TC2にほぼ等しいの
で、第2層の磁化も消失する。これが状態3Hである。
この状態3Hにおいてレーザービームのスポット領域から
外れると、媒体の温度は低下を始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層の磁化が出現する。この場
合、 の磁化が出現する。しかし、温度はまだTC1より高いの
で第1層には磁化は現れない。この状態が状態4Hであ
る。
そして、媒体温度が更に下がり、TC1より少し下がる
と、第1層に磁化が出現する。そのとき第2層 からの交換結合力がREスピン同士(↑)、TMスピン同士
()を揃えるように働く。そのため第1層には つまりの磁化が出現する。この状態が状態5Hである。
そして、やがて媒体の温度は状態5Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は安定に保持される。こうして、「逆A向
き」のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じてパ
ルス変調すると、「逆A向き」のビットの有無又はビ
ット長として記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス8の記録媒体(Aタイプ・
IV象限・タイプ2)に属する特定の媒体No.8を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.8は、次式46: TR<TC1TLTcomp.2<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式47である。こ
の媒体No.8は室温で式47を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式50で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式48〜49で示され
る。この媒体No.8は式48〜49を満足する。
室温で式47〜49の条件を満足する記録媒体の記録補助
第2層の磁化は、記録の直前までに式50の条件を満足す
るHini.により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは、記録
磁界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、第1層のキュリー点T
C1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失する。しか
し、この温度ではまだ第2層のHC2は大きいので、第2
層の磁化は によって反転されることはない(状態2L)。
この状態2Lにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。つ
まりREスピン同士(↑)、TMスピン同士()を揃える
力が働く。その結果、第1層には、 に打ち勝って出現する。この状態が状態3Lである。
この状態3Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「逆A向き」となり記録が消去される。
−記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消失する。(状態2H)。
さらにビームの照射が続き、媒体温度がTcomp.2より少
し高くなると、REスピン(↑)及びTMスピン()の向
きは変わらずに、強度の大小関係が逆転する その結果、第2層の磁化は反転して「逆A向き」とな
る。この状態が状態3Hである。
しかし、この温度ではHC2がまだ大きいので、第2層
の磁化は で反転されることはない。更にビームの照射が続き、そ
のため媒体温度が更に上昇してTHになったとする。する
と、THはTC2にほぼ等しいので、第2層の磁化も消失す
る(状態4H)。
この状態4Hにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC2
より少し下がると、第2層に磁化が生じる。この場合、 の磁化が出現する。しかし、温度はまだTC1より高いの
で、第1層には磁化が現れない。この状態が状態5Hであ
る。
さらに媒体温度が低下してTcomp.2より少し下がる
と、REスピン(↓)及びTMスピン()の向きは変わら
ずに、強度の大小関係が逆転する その結果、第2層の磁化は反転して「逆A向き」とな
る。この状態では、HC2は既に相当大きくなっているの
で第2層の磁化は により反転されることはない。そして、温度はまだTC1
より高いので第1層の磁化はまだ現れない。この状態が
状態6Hである。
更に、媒体温度が低下してTC1より少し下がると、第
1層にも磁化が出現する。この場合、第2層の磁化 が交換結合力により第1層に及ぶ。その結果、REスピン
同士(↓)、TMスピン同士()を揃える力が働く。そ
の結果、第1層には の磁化が出現する。(状態7H)。
そして、やがて媒体の温度は状態7Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は安定に保持される。こうして、「A向き」
のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じてパ
ルス変調すると、「A向き」のビットの有無又はビッ
ト長として記録が残されることになる。
次に第1表に示したクラス9の記録媒体(Aタイプ・
IV象限・タイプ4)に属する特定の媒体No.9を例にと
り、本発明の方法の原理について詳細に説明する。
この媒体No.9は、次式51: TR<TC1TL<TC2TH の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如く
なる。
室温TRで第1層の磁化が初期補助磁界Hini.により反
転せずに第2層のみが反転する条件は、式52である。こ
の媒体No.9は式52を満足する。
ただし、HC1:第1層の保磁力 HC2:第2層の保磁力 MS1:第1層の飽和磁気モーメント MS2:第2層の飽和磁気モーメント t1 :第1層の膜厚 t2 :第2層の膜厚 σW:界面磁壁エネルギー このとき、Hini.の条件式は、式55で示される。Hini.
が無くなると、反転した第2層の磁化は交換結合力によ
り第1層の磁化の影響を受ける。それでも第2層の磁化
が再度反転せずに保持される条件は、式53〜54で示され
る。この媒体No.9は式53〜54を満足する。
室温で式52〜54の条件を満足する記録媒体の第2層の
磁化は、記録の直前までに式55の条件を満足するHini.
により例えば「A向き」 に揃えられる。このとき、第1層は記録状態のままで残
る(状態1)。
この状態1は記録直前まで保持される。ここでは記録磁
界(Hb)は の向きに印加される。
−消去− 先行する低レベルの消去用ビームを照射して媒体温度
をTLに上昇させる。そうすると、TLは第1層のキュリー
点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁化は消失する。こ
の状態では、HC2はまだ十分に大きいので、第2層の磁
化は で反転することはない。この状態が状態2Lである。
この状態2Lにおいてレーザービームのスポット領域か
ら外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTC1
より少し下がると、第2層のRE,TMスピン の影響が交換結合力により第1層の各スピンに及ぶ。交
換結合力はREスピン同士(↑)、TMスピン同士()を
揃えるように働く。その結果、第1層には、 即ちの磁化が出現する。この状態が状態3Lである。
この状態3Lは媒体温度が室温まで下がっても保持され
る。この結果、前に記録されたビットに関係なく第1層
の磁化は「逆A向き」となり記録が消去される。
−記録− 次に後行する高レベルの書込み用ビームを情報に従い
照射する。この結果、媒体温度がTLに上昇すると、TL
第1層のキュリー点TC1にほぼ等しいので、第1層の磁
化は消失する(状態2H)。
ビームの照射が続いて、媒体温度が更に上昇しTHにな
ると、媒体特に第2層の温度THはTC2にほぼ等しいの
で、第2層の磁化も消失する。これが状態3Hである。
この状態3Hにおいてレーザービームのスポット領域から
外れると、媒体の温度は低下し始める。媒体の温度がT
C2より少し下がると、第2層に磁化が出現する。この場
合、 の磁化が出現する。しかし、この温度はまだTC1より高
いので第1層には磁化は現れない。この状態が状態4H
ある。
そして、媒体温度が更に下がり、TC1より少し下がる
と、第1層に磁化が出現する。そのとき第2層 からの交換結合力がREスピン同士(↓)、TMスピン同士
()を揃えるように働く。そのため第1層には つまりの磁化が に打ち勝って出現する。この状態が状態5Hである。
そして、やがて媒体の温度は状態5Hのときの温度から
室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きいので第
1層の磁化は安定に保持される。こうして、「A向き」
のビット形成が完了する。
この結果、後行する書込み用ビームを情報に応じてパ
ルス変調すると、「A向き」のビットの有無又はビッ
ト長として記録が残されることになる。
以上のとおり、本発明によれば、2つのビームが与え
る温度TH,TLを情報に従い巧妙にコントロールすること
によりオーバーライトが可能となる。通常、記録層、記
録補助層を構成する磁性薄膜がディスク状に形成された
媒体を使用し、そこにらせん状又は同心円状のトラック
を形成又は設定する。従って、半径方向に切断すると複
数のトラックが平行に並んでいることになり、この場
合、隣合うトラックが接近しており、かつ連続している
と、消去又は記録しているトラックから隣接のトラック
に熱が伝導する。(磁性薄膜は熱伝導率が高い)ので、
隣接トラックの情報を消去又は書換えてしまう恐れがあ
る。従って、トラックが隣接する場合には、トラック間
に断熱のための溝を設けて磁性薄膜を断絶することが好
ましい。その場合、トラックの幅よりも消去用ビームの
スポット径をやや大きくする方が好ましい。そうすれ
ば、消し残りの心配がなくなるからである。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1……媒体No.1のうちの1つ) 2元の電子ビーム加熱真空蒸着装置を用い、下記第2
表に示す蒸発源を2個所に置く。
厚さ1.2mm、直径200mmのディスク状ガラス基板を該装
置のチャンバー内にセットする。該装置のチャンバー内
を一旦1×10-6Torr.以下の真空度に排気する。その
後、真空度を1〜2×10-6Torr.に保持しながら、蒸着
速度約3Å/秒で、蒸着を行なう。これにより基板上
に、厚さ1000ÅのGd14Dy12Fe74(注:添字の数字は、原
子%)の第1層(記録層)を形成する。続いて、真空状
態を保持したまま蒸発源を取り替える。そして、また蒸
着を行ない、第1層の上に厚さ2000ÅのGd24Tb3Fe73
第2層(記録補助層)を形成する。第1及び第2層とも
に垂直磁化膜である。
こうして、クラス1(Pタイプ・第I象限・タイプ
1)属する2層光磁気記録媒体No.1が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第2表に示す。
この媒体は、TL=170℃、TH=230℃(実施例13参照)
とすれば、 式11: TR<Tcomp.1<TC1TLTcomp.2<TC2TH 及び式12: を満足している。また、式15に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を600 Oeとすれば、式1
5を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHini.
によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式13: 及び式14: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=600 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=600 Oeの記録磁界を「A向き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
尚、HbとHini.の大きさ及び向きが等しいので、この場
合、それぞれの印加手段を1つに兼用した記録装置を使
用することができる。
(実施例2……媒体No.2のうちの1つ) 実施例1と同様に、基板上に厚さ500ÅのTb27Fe73
第1層(記録層)及びその上に厚さ2000ÅのGd24Tb3Fe
73の第2層(記録補助層)を形成する。これにより、ク
ラス2(Pタイプ・第I象限・タイプ2)に属する媒体
No.2が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第3表に示す。
この媒体は、TL=150℃、TH=230℃(実施例14参照)
とすれば、 式16: TR<TC1TLTcomp.2<TC2TH 及び式17: を満足している。また、式20に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を600 Oeとすれば、式2
0を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHini.
によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式18: 及び式19: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=600 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=600 Oeの記録磁界を「A向き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
尚、HbとHini.の大きさ及び向きが等しいので、この場
合、それぞれの印加手段を1つに兼用した記録装置を使
用することができる。
(実施例3……媒体No.3のうちの1つ) 実施例1と同様に、基板上に厚さ500ÅのGd23Tb3Fe74
の第1層(記録層)及びその上に厚さ1000ÅのTb28Fe65
Co7の第2層(記録補助層)を形成する。これにより、
クラス3(Pタイプ・第I象限・タイプ3)に属する媒
体No.3が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第4表に示す。
この媒体は、TL=170℃、TH=220℃(実施例15参照)
とすれば、 式21: TR<Tcomp.1<TC1TL<TC2TH 及び式22: を満足している。また、式25に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を4000 Oeとすれば、式
25を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHin
i.によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式23: 及び式24: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=4000Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=300 Oeの記録磁界を「逆A向
き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
(実施例4……媒体No.4のうちの1つ) 実施例1と同様に、基板上に厚さ1000ÅのTb13Dy13Fe
74の第1層(記録層)を形成し、その上に厚さ1000Åの
Gd14Dy14Fe72の第2層(記録補助層)を形成する。これ
により、クラス4(Pタイプ・第I象限・タイプ4)に
属する媒体No.4が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第5表に示す。
この媒体は、TL=120℃、TH=160℃(実施例16参照)
とすれば、 式26: TR<TC1TL<TC2TH 及び式27: を満足している。また、式30に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を4000 Oeとすれば、式
30を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHin
i.によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式28: 及び式29: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=4000 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=300 Oeの記録磁界を「逆A向
き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
(実施例5……媒体No.5のうちの1つ) 実施例1と同様に、基板上に厚さ500ÅのGd13Dy13Fe
74の第1層(記録層)及びその上に厚さ600ÅのTb18Fe
74Co8の第2層(記録補助層)を形成する。これによ
り、クラス5(Aタイプ・第II象限・タイプ3)に属す
る媒体No.5が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第6表に示す。
この媒体は、TL=165℃、TH=210℃(実施例17参照)
とすれば、 式31: TR<Tcomp.1<TC1TL<TC2TH 及び式32: を満足している。また、式35に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を4000 Oeとすれば、式
35を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHin
i.によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式33: 及び式34: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=4000 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=300 Oeの記録磁界を「逆A向
き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
(実施例6……媒体No.6のうちの1つ) 3元のRFマグネトロン・スパッタリング装置を用い、
下記第7表に示すターゲット:Tb,Fe,FeCo合金の3個を
置く。ターゲットは最初にTbとFeの2個(2元)を使用
し、次にTbとFeCo合金の2個(2元)を使用する。厚さ
1.2mm、直径200mmのディスク状ガラス基板を該装置のチ
ャンバー内にセットする。
該装置のチャンバー内を一旦7×10-7Torr.以下の真
空度に排気した後、Arガスを5×10-3Torr.導入する。
そして、堆積(deposition)速度約2Å/秒で、スパッ
タリングを行なう。これにより基板上に、厚さ500ÅのT
b27Fe73の第1層(記録層)を形成する。続いて、真空
状態を保持したまま、ターゲットを変える。そして、ま
たスパッタリングを行ない、第1層の上に厚さ1000Åの
Tb18Fe74Co8の第2層(記録補助層)を形成する。第1
及び第2層ともに垂直磁化膜である。
こうして、クラス6(Aタイプ・第II象限・タイプ
4)に属する2層光磁気記録媒体No.6が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第7表に示す。
この媒体は、TL=155℃、TH=220℃(実施例18参照)
とすれば、 式36: TR<TC1TL<TC2TH 及び式37: を満足している。また、式40に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を4000 Oeとすれば、式
40を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHin
i.によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式38: 及び式39: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=4000 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=300 Oeの記録磁界を「逆A向
き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
(実施例7……媒体No.7のうちの1つ) 実施例6と同様に、基板上に厚さ1000ÅのTb21Fe79
第1層(記録層)及びその上に厚さ1000ÅのTb18Fe74Co
8の第2層(記録補助層)を形成する。これにより、ク
ラス7(Pタイプ・第III象限・タイプ4)に属する媒
体No.7が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第8表に示す。
この媒体は、TL=155℃、TH=220℃(実施例19参照)
とすれば、 式41: TR<TC1TL<TC2TH 及び式42: を満足している。また、式45に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を4000 Oeとすれば、式
45を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHin
i.によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式43: 及び式44: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=4000 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=300 Oeの記録磁界を「逆A向
き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
(実施例8……媒体No.8のうちの1つ) 実施例6と同様に、基板上に厚さ500ÅのTb21Fe79
第1層(記録層)及びその上に厚さ2000ÅのGd24Tb3Fe
73の第2層(記録補助層)を形成する。これにより、ク
ラス8(Aタイプ・第IV象限・タイプ2)に属する媒体
No.8が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第9表に示す。
この媒体は、TL=155℃、TH=230℃(実施例20参照)
とすれば、 式46: TR<TC1TLTcomp.2<TC2TH 及び式47: を満足している。また、式50に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を800 Oeとすれば、式5
0を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHini.
によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式48: 及び式49: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=800 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=800 Oeの記録磁界を「A向き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
尚、HbとHini.の大きさ及び向きが等しいので、この場
合、それぞれの印加手段を1つに兼用した記録装置を使
用することができる。
(実施例9……媒体No.9のうちの1つ) 実施例1と同様に、基板上に厚さ1000ÅのGd4Tb19Fe
77の第1層(記録層)及びその上に厚さ500ÅのTb29Fe
61Co10の第2層(記録補助層)を形成する。これによ
り、クラス9(Aタイプ・第IV象限・タイプ4)に属す
る媒体No.9が製造された。
この媒体の製造条件及び特性を下記第10表に示す。
この媒体は、TL=170℃、TH=220℃(実施例21参照)
とすれば、 式51: TR<TC1TL<TC2TH 及び式52: を満足している。また、式55に於いて、 であるので、初期補助磁界Hini.を4000 Oeとすれば、式
55を満足する。そうすれば、第1層の磁化は室温でHin
i.によって反転されずに、第2層の磁化のみが反転され
る。
更に、式53: 及び式54: を満足しているので、Hini.が取り去られても、第1
層、第2層の磁化はそれぞれ保持される。
従って、Hini.=4000 Oeの初期補助磁界を例えば「A
向き」↑に印加し、Hb=300 Oeの記録磁界を「逆A向
き」 に印加することによりオーバーライトが可能になる。
(実施例10……光磁気記録装置) この装置は記録専用であり、その全体構成を第1図
(概念図)に示す。
この装置は、基本的には、 (a)記録媒体20を移動させる手段の一例としての回転
手段21; (b)初期補助磁界Hini.印加手段22; (c)先行する低レベルの消去用レーザービーム光源23
L; (d)後行する高レベルの書込み用レーザービーム光源
23H; (e)記録すべき2値化情報に従い、書込み用レーザー
ビーム強度を、(1)上向き磁化を有するビットと下向
き磁化を有するビットの何れか一方のビットを形成させ
るのに適当な温度THを媒体に与える高レベルと、(2)
「他方のビットを形成するのに適当な温度TLを媒体に与
える前記低レベル」より低い基底レベルとにパルス状に
変調する手段24; (f)記録磁界Hb印加手段25; (g)消去用ビームを前記低レベルに設定する制御手段
26; からなる。
消去用ビームの媒体照射面に於けるスポット径は、1.
3μで、書込み用ビームのそれは1.3μであり、両者はス
ポットの中心間で3μ離れている。消去用ビームは、変
調されることなく記録時に連続して点灯される。
記録磁界Hb印加手段25は、電磁石又は好ましくは永久
磁石が一般的である。場合によっては、記録磁界Hbは記
録媒体の記録トラック以外の部分からの浮遊磁界を利用
してもよく、その場合には、印加手段25は、記録媒体20
の垂直磁化膜(第1及び第2層)のうち浮遊磁界を発生
する領域を指す。
ここでは、印加手段25として、Hb=300 Oeで磁界の向
きが「逆A向き」↓の永久磁石を使用する。この永久磁
石25は、ディスク状媒体20の半径方向の長さに相当する
長さを有する棒状のものを固定して設置する。永久磁石
25は、光源23L,23Hを含む記録ヘッド(ピックアップ)
と共に移動させることはしないので、ピックアップが軽
くなり、高速アクセスが可能になる。
また、初期補助磁界Hini.印加手段22としては、電磁
石又は好ましくは永久磁石が使用される。ここではHin
i.=4000 Oe、磁界の向きが「A向き」↑の永久磁石を
使用する。この永久磁石22は、ディスク状媒体の半径方
向の長さに相当する長さを有する棒状のものを固定して
設置する。
なお、本記録装置は、再生系の装置を付加して記録再
生兼用装置に修正してもよい。その場合、先行ビームを
トラッキングやフォーカシングに使用し、後行ビームを
再生に使用してもよいし、また逆でもよいし、或いはど
らちか一方だけを両方の目的に使用してもよい。
更に両ビームを再生に使用し、情報を含む再生光をそ
れぞれ光電変換手段で電気信号に変換した後、先行ビー
ムから再生された電気信号を遅延回路を通してタイミン
グを一致させた上で後行ビームから再生された電気信号
と足し合わせれば、再生信号強度は倍になるのでC/N比
が向上する。
(実施例11……光磁気記録装置) この装置は記録専用であり、その全体構成を第4図
(概念図)に示す。
この装置は、基本的には、 (a)記録媒体20を移動させる手段の一例としての回転
手段21; (c)先行する低レベルの消去用レーザービーム光源23
L; (d)後行する高強度レベルの書込み用レーザービーム
光源23H; (e)記録すべき2値化情報に従い、書込み用レーザー
ビーム強度を、(1)上向き磁化を有するビットと下向
き磁化を有するビットの何れか一方のビットを形成させ
るのに適当な温度THを媒体に与える高レベルと、(2)
「他方のビットを形成するのに適当な温度TLを媒体に与
える前記低レベル」より低い基底レベルとにパルス状に
変調する手段24; (b,f)初期補助磁界Hini.印加手段22と兼用された記録
磁界Hb印加手段25; (g)消去用ビームを前記低レベルに設定する制御手段
26; からなる。
消去用ビームの媒体照射面に於けるスポット径は、1.
5μで、書込み用ビームのそれは1.3μであり、両者はス
ポットの中心間で3μ離れている。消去用ビームは、変
調されることなく記録時に連続して点灯される。
記録磁界Hbの向きと初期補助磁界Hini.の向きとが一
致するときには、記録磁界Hb印加手段25と初期補助磁界
Hini.印加手段22とを兼用させることができる場合があ
る。これは次のような場合である。仮に磁界を集中した
い記録個所(ビームの当たっているスポット領域)に記
録磁界Hb印加手段25を設置しても、磁界を一点に集中す
ることは不可能である。つまり、記録個所の周囲には必
ず漏れ磁界が印加されてしまう。従って、この漏れ磁界
を利用すれば、記録の前に初期補助磁界Hini.磁界を印
加することが可能となる。そこで、本実施例の装置では
手段22と25を兼用させた。
兼用された手段22&25は、一般に電磁石又は好ましく
は永久磁石である。ここでは、Hb=Hini.600 Oeで磁界
の向きが「A向き」↑の永久磁石を使用する。この永久
磁石22&25は、ディスク状記録媒体20の半径方向の長さ
に相当する長さを有する棒状のものである。この磁石22
&25は、本記録装置に固定して設置し、光源23を含むピ
ックアップと共に移動させることはしないことにする。
その方がピックアップが軽くなり、高速アクセスが可能
になる。
(実施例12……光磁気記録装置) この装置は記録専用であり、その全体構成を第4図
(概念図)に示す。
この装置は、基本的には実施例11のそれと同一であ
り、ただ初期補助磁界Hini.印加手段22と兼用された記
録磁界Hb印加手段25の磁場強度が異なる。
兼用された手段22&25として、ここでは、Hb=Hini.8
00 Oeで磁界の向きが「A向き」↑の永久磁石を使用す
る。この永久磁石22&25は、ディスク状記録媒体20の半
径方向の長さに相当する長さを有する棒状のものであ
る。この磁石22&25は、本記録装置に固定して設置し、
光源23を含むピックアップと共に移動させることはしな
いことにする。
(実施例13……光磁気記録) 実施例11の記録装置(第4図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例1の記録媒体(No.1)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:8.8mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:9.3mW(on disk)、基底
レベル時;0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
1MHzの信号とした。従って、書込み用ビームを周波数1M
Hzで変調させながら媒体20に照射した。これにより、1M
Hzの信号が記録されたはずである。別の光磁気再生装置
で再生すると、C/N比は51dBであり、記録されているこ
とが確かめられた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数5MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同時に
再生すると、C/N比=48dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、1MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベルのビー
ム照射時:TH=230℃、低レベルのビーム照射時:TL=1
70℃に達する。
(実施例14……光磁気記録) 実施例11の記録装置(第4図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例2の記録媒体(No.2)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:7.6mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:9.3mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
1MHzの信号とした。従って、ビームを周波数1MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、1MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は52dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数5MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=49dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、1MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=230℃、低レベル時:TL=150℃に達する。
(実施例15……光磁気記録) 実施例10の記録装置(第1図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例3の記録媒体(No.3)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:6.6mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:8.9mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
5MHzの信号とした。従って、ビームを周波数5MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、5MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は51dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数2MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=54dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、5MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=220℃、低レベル時:TL=170℃に達する。
(実施例16……光磁気記録) 実施例10の記録装置(第1図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例4の記録媒体(No.4)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:4.3mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:6.1mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
5MHzの信号とした。従って、ビームを周波数5MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、5MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は47dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数2MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=50dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、5MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=160℃、低レベル時:TL=120℃に達する。
(実施例17……光磁気記録) 実施例10の記録装置(第1図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例5の記録媒体(No.5)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:6.4mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:8.4mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
5MHzの信号とした。従って、ビームを周波数5MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、5MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は48dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数4MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=49dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、5MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=210℃、低レベル時:TL=165℃に達する。
(実施例18……光磁気記録) 実施例10の記録装置(第1図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例6の記録媒体(No.6)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:5.9mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:8.1mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
5MHzの信号とした。従って、ビームを周波数5MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、5MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は49dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数3MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=51dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、5MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=220℃、低レベル時:TL=155℃に達する。
(実施例19……光磁気記録) 実施例10の記録装置(第1図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例7の記録媒体(No.7)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:5.9mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:8.9mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
5MHzの信号とした。従って、ビームを周波数5MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、5MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は49dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数2MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=52dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、5MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=220℃、低レベル時:TL=155℃に達する。
(実施例20……光磁気記録) 実施例12の記録装置(第4図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例8の記録媒体(No.8)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:7.8mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:9.3mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
1MHzの信号とした。従って、ビームを周波数1MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、1MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は52dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数2MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=51dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、1MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=230℃、低レベル時:TL=155℃に達する。
(実施例21……光磁気記録) 実施例10の記録装置(第3図参照)を使用して光磁気
記録を実施する。
まず、回転手段21で実施例9の記録媒体(No.9)20を
8.5m/秒の一定線速度で移動させる。その媒体20に対
し、2つのビームを照射する。先行する消去用ビーム
は、手段26により低レベル:6.6mW(on disk)の出力が
でるように調整されており、後行する書込み用ビーム
は、手段24により高レベル時:8.9mW(on disk)、基底
レベル時:0.5mW(on disk)に調整されている。
書込み用ビームは、入力する情報に従い手段24でパル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
5MHzの信号とした。従って、ビームを周波数5MHzで変調
させながら媒体20に照射した。これにより、5MHzの信号
が記録されたはずである。別の光磁気再生装置で再生す
ると、C/N比は51dBであり、記録されていることが確か
められた。
次に媒体20の既に記録した領域に、今度は周波数6MHz
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、C/N比=49dBで新たな情報が再生された。
エラー発生率は、10-5〜10-6であった。このとき、5MHz
の信号(前の情報)は全く現れなかった。
この結果、オーバーライトが可能であることが判っ
た。
なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時:TH
=220℃、低レベル時:TL=170℃に達する。
〔発明の効果〕
以上のとおり、本発明によれば、光磁気記録におい
て、記録磁界HbをON,OFFすることなく、又はHbの向きを
変えることなく、オーバーライトが初めて可能になっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例10にかかる光磁気記録装置の
全体構成を示す概念図である。 第2図は、光磁気記録方式の記録原理を説明する概念図
である。 第3図は、光磁気記録方式の再生原理を説明する概念図
である。 第4図は、本発明の実施例11及び12にかかる光磁気記録
装置の全体構成を示す概念図である。 〔主要部分の符号の説明〕 L……レーザービーム Lp……直線偏光 B1……「A向き」磁化を有するビット B0……「逆A向き」磁化を有するビット S……基板 1……記録層 2……記録補助層 10……記録層 20……光磁気記録媒体 21……記録媒体を移動させる手段又はその一例としての
回転手段 22……初期補助磁界Hini.印加手段 23L……消去用レーザービーム光源 23H……書込み用レーザービーム光源 24……記録すべき2値化情報に従い、書込み用ビーム強
度を、(1)「A向き」磁化を有するビット又は「逆A
向き」磁化を有するビットの何れか一方を形成するのに
適当な温度TLを媒体に与える高レベルと、(2)「他方
のビットを形成するのに適当な温度TLを媒体に与える低
レベル」よりも低い基底レベルとに、パルス状に変調す
る手段 25……記録磁界Hb印加手段 26……消去用ビームを前記低レベルに設定する制御手段

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光磁気記録媒体に対して、情報を上向き磁
    化を有するビットと下向き磁化を有するビットで記録す
    るツービームによる光磁気記録方法に於いて、 その方法が、 (a)前記媒体として、垂直磁気異方性を有する第1層
    を記録層とし垂直磁気異方性を有する第2層を記録補助
    層とする多層光磁気記録媒体であって、少なくともこれ
    から記録しようとする部分において、第2層の磁化の向
    きが層平面に対して上向き又は下向きの何れか一方に揃
    えられた媒体を用意すること; (b)前記媒体を移動させること; (c)先行する低レベルの消去用レーザービームを媒体
    に照射することにより、第2層からの作用を利用して第
    1層の磁化の向きを上向き又は下向きの何れか一方に揃
    えること; (d)後行する高レベルの書込み用レーザービームを、
    ビーム強度を記録すべき2値化情報に従い高レベルと低
    レベルより低い基底レベルとの間でパルス変調しなが
    ら、媒体に照射すること; (e)前記書込み用レーザービームの照射領域に記録磁
    界を印加すること; からなり、前記消去用レーザービームを照射した時、第
    1層の磁化の向きが上向き又は下向きの何れか一方に揃
    えられたならば、前記書込み用レーザービームの強度が
    高レベルの時に、第1層に他方の磁化の向きを有するビ
    ットが形成されることを特徴とするツービームによる光
    磁気記録方法。
  2. 【請求項2】前記(a)工程における媒体が、記録前に
    初期補助磁界を印加することによって、第2層の磁化の
    向きが層平明に対して上向き又は下向きの何れか一方に
    揃えられた媒体であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のツービームによる光磁気記録方法。
  3. 【請求項3】ツービームによる光磁気記録装置に於い
    て、この装置が (a)多層光磁気記録媒体を移動させる手段; (b)先行する低レベルの消去用レーザービーム用光
    源; (c)後行する書込み用レーザービーム用光源; (d)記録すべき2値化情報に従い書込み用レーザービ
    ームの強度を、(1)上向き磁化を有するビットと下向
    き磁化を有するビットの何れか一方のビットを形成させ
    るのに適当な温度THを媒体に与える高レベルと、(2)
    前記低レベルより低い基底レベルとの間で、パルス状に
    変調する手段; (e)初期補助磁界印加手段と兼用されることもあり得
    る記録磁界印加手段; からなることを特徴とするツービームによる光磁気記録
    装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第3項記載のツービームに
    よる光磁気記録装置において、前記消去用レーザービー
    ムの照射位置より先行する位置に、初期補助磁界印加手
    段を配置したことを特徴とするツービームによる光磁気
    記録装置。
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