JP2763419B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
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- Y10S428/90—Magnetic feature
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録装置に適応
される光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気カード等
の光磁気記録媒体に関するものである。
される光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気カード等
の光磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光磁気ディスクを含め、光メモリ素子の
記録密度は、記録・再生に使用される光ビームの記録媒
体上における大きさに依存する。最近、光ビームの大き
さより小さい記録ビットを再生する方法（後述する）が
提案されている。
記録密度は、記録・再生に使用される光ビームの記録媒
体上における大きさに依存する。最近、光ビームの大き
さより小さい記録ビットを再生する方法（後述する）が
提案されている。
【０００３】通常、光記録では、光ビームは集光レンズ
により回折限界まで絞り込まれているため、その光強度
分布がガウス分布となり、記録媒体上の温度分布もほぼ
ガウス分布になる。このため、ある温度以上の温度を有
する範囲は、光ビームより小さくなっている。そこであ
る温度以上の領域のみを再生に関与させることができれ
ば、記録密度は著しく向上することになる。
により回折限界まで絞り込まれているため、その光強度
分布がガウス分布となり、記録媒体上の温度分布もほぼ
ガウス分布になる。このため、ある温度以上の温度を有
する範囲は、光ビームより小さくなっている。そこであ
る温度以上の領域のみを再生に関与させることができれ
ば、記録密度は著しく向上することになる。
【０００４】ここで、図６を参照しながら、上述の光ビ
ームの大きさより小さい記録ビットを再生できる光磁気
ディスクを以下に説明する。
ームの大きさより小さい記録ビットを再生できる光磁気
ディスクを以下に説明する。
【０００５】この光磁気ディスクは、基板５の一方の面
上に、主として読み出し層６と記録層７とを備えた構成
を有している。記録層７は、室温で高い保磁力を有して
いる。また読み出し層６は室温での保磁力は小さく、再
生ビームにより温度が上昇すると記録層７の影響を受け
て、磁化の向きが記録層７の向きと一致する。即ち、読
み出し層６及び記録層７の２層間の交換結合力によっ
て、記録層７の磁化が読み出し層６に転写されるように
なっている。
上に、主として読み出し層６と記録層７とを備えた構成
を有している。記録層７は、室温で高い保磁力を有して
いる。また読み出し層６は室温での保磁力は小さく、再
生ビームにより温度が上昇すると記録層７の影響を受け
て、磁化の向きが記録層７の向きと一致する。即ち、読
み出し層６及び記録層７の２層間の交換結合力によっ
て、記録層７の磁化が読み出し層６に転写されるように
なっている。
【０００６】上記光磁気ディスクへの記録は、通常の光
熱磁気記録方法で行なわれる。そして、記録されたビッ
トを再生するには、あらかじめ補助磁界発生装置１０に
よって印加される補助磁界により、読み出し層６の磁化
の向きを所定の方向（図中、上向き）に揃えておく（初
期化）。次に、集光レンズ８を介して記録媒体へ再生光
ビーム９を照射し、局部的に温度上昇させ、記録層７の
磁化情報を読み出し層６に転写する。こうすると、再生
ビーム９のスポットの中心部において、温度が上昇した
部位のみの情報が得られるため、光ビーム９のスポット
径より小さな記録ビットでも読み出せるのである。
熱磁気記録方法で行なわれる。そして、記録されたビッ
トを再生するには、あらかじめ補助磁界発生装置１０に
よって印加される補助磁界により、読み出し層６の磁化
の向きを所定の方向（図中、上向き）に揃えておく（初
期化）。次に、集光レンズ８を介して記録媒体へ再生光
ビーム９を照射し、局部的に温度上昇させ、記録層７の
磁化情報を読み出し層６に転写する。こうすると、再生
ビーム９のスポットの中心部において、温度が上昇した
部位のみの情報が得られるため、光ビーム９のスポット
径より小さな記録ビットでも読み出せるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成の光磁気ディスクでは、再生動作に先立って、
補助磁界発生装置１０により補助磁界を記録媒体に印加
しなければならない。
来の構成の光磁気ディスクでは、再生動作に先立って、
補助磁界発生装置１０により補助磁界を記録媒体に印加
しなければならない。
【０００８】また、再生時に記録層７から読み出し層６
に磁化情報が転写されたビットは、再生が終了しその部
位の温度が下がっても磁化情報が転写されたまま残って
しまう。このため、次のビットを再生するために光ビー
ム９の照射位置が移動しても、前のビットはまだ光ビー
ム９のスポットの中に存在し、これが雑音の原因とな
り、記録密度を向上させる際の制限事項となるという問
題点を有している。
に磁化情報が転写されたビットは、再生が終了しその部
位の温度が下がっても磁化情報が転写されたまま残って
しまう。このため、次のビットを再生するために光ビー
ム９の照射位置が移動しても、前のビットはまだ光ビー
ム９のスポットの中に存在し、これが雑音の原因とな
り、記録密度を向上させる際の制限事項となるという問
題点を有している。
【０００９】更に、読み出し層６と記録層７の少なくと
も２種類の磁性層が必要であり、製造工程が複雑になる
という問題点をも有している。
も２種類の磁性層が必要であり、製造工程が複雑になる
という問題点をも有している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体
は、上記の課題を解決するために、情報が光磁気記録さ
れる磁性層を有し、該磁性層が、室温で垂直磁化方向の
成分を有すると共に面内磁化を示す一方、光ビームの照
射により所定温度以上温度が上昇すると、垂直磁化を示
すことを特徴としている。
は、上記の課題を解決するために、情報が光磁気記録さ
れる磁性層を有し、該磁性層が、室温で垂直磁化方向の
成分を有すると共に面内磁化を示す一方、光ビームの照
射により所定温度以上温度が上昇すると、垂直磁化を示
すことを特徴としている。
【００１１】
【作用】上記の構成により、再生時に、情報が記録され
た磁性層に光ビームが照射されると、照射された部位の
温度分布はガウス分布になるので、光ビームの径より小
さい領域のみの温度が上昇する。
た磁性層に光ビームが照射されると、照射された部位の
温度分布はガウス分布になるので、光ビームの径より小
さい領域のみの温度が上昇する。
【００１２】この温度上昇に伴って、所定温度以上温度
が上昇した部位は、面内磁化から垂直磁化に移行する。
この時、面内磁化を示す際に有していた垂直磁化方向の
成分に従う方向の垂直磁化を示す。
が上昇した部位は、面内磁化から垂直磁化に移行する。
この時、面内磁化を示す際に有していた垂直磁化方向の
成分に従う方向の垂直磁化を示す。
【００１３】温度上昇部位が面内磁化から垂直磁化に移
行すると、温度上昇部位のみが磁気光学効果を示すよう
になり、該部位からの反射光に基づいて磁性層に記録さ
れた情報が再生される。
行すると、温度上昇部位のみが磁気光学効果を示すよう
になり、該部位からの反射光に基づいて磁性層に記録さ
れた情報が再生される。
【００１４】そして、光ビームが移動して磁性層におけ
る次の情報が記録されたビットを再生する時は、先の再
生部位の温度は低下し、垂直磁化から面内磁化に移行す
る。
る次の情報が記録されたビットを再生する時は、先の再
生部位の温度は低下し、垂直磁化から面内磁化に移行す
る。
【００１５】これに伴って、この温度の低下した部位は
磁気光学効果を殆ど示さなくなり、磁性層に記録された
情報は読み出されなくなる。これにより、雑音の原因で
ある隣接ビットからの信号が混入することがなくなる。
磁気光学効果を殆ど示さなくなり、磁性層に記録された
情報は読み出されなくなる。これにより、雑音の原因で
ある隣接ビットからの信号が混入することがなくなる。
【００１６】以上のように、１層の磁性層により、所定
温度以上の温度を有する領域のみを再生に関与させるの
で、光ビームの径より小さい記録ビットの再生が行な
え、記録密度は著しく向上する。
温度以上の温度を有する領域のみを再生に関与させるの
で、光ビームの径より小さい記録ビットの再生が行な
え、記録密度は著しく向上する。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例について図１ないし図５に基
づいて説明すれば、以下の通りである。
づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１８】本実施例に係る光磁気記録媒体としての光
磁気ディスクは、図１に示すように、基板１、透明誘電
体膜２ａ、磁性層３、透明誘電体膜２ｂがこの順に積層
された構成からなっている。
磁気ディスクは、図１に示すように、基板１、透明誘電
体膜２ａ、磁性層３、透明誘電体膜２ｂがこの順に積層
された構成からなっている。
【００１９】図２に、磁性層３に用いる希土類遷移金属
合金の磁気状態図を示す。この合金は希土類金属と遷移
金属の磁気モーメントが釣り合う補償組成（Ｔcomp）の
近辺（Ａで示される範囲）では垂直磁化を示し、キュリ
ー温度以下のそれ以外の領域では面内磁化を示す。また
希土類金属と遷移金属の磁気モーメントは温度特性が異
なり、高温では遷移金属の磁気モーメントが希土類金属
に比べて強くなる。このため室温の補償組成より希土類
金属の量を多くした組成（例えば、図中点線で示す組
成）の合金を用いる。この組成の合金は、室温では垂直
磁化を示さず、面内磁化を示す。そして温度が上昇する
と、遷移金属のモーメントが相対的に強くなって希土類
金属の磁気モーメントと釣り合うようになり、垂直磁化
を示すようになる。
合金の磁気状態図を示す。この合金は希土類金属と遷移
金属の磁気モーメントが釣り合う補償組成（Ｔcomp）の
近辺（Ａで示される範囲）では垂直磁化を示し、キュリ
ー温度以下のそれ以外の領域では面内磁化を示す。また
希土類金属と遷移金属の磁気モーメントは温度特性が異
なり、高温では遷移金属の磁気モーメントが希土類金属
に比べて強くなる。このため室温の補償組成より希土類
金属の量を多くした組成（例えば、図中点線で示す組
成）の合金を用いる。この組成の合金は、室温では垂直
磁化を示さず、面内磁化を示す。そして温度が上昇する
と、遷移金属のモーメントが相対的に強くなって希土類
金属の磁気モーメントと釣り合うようになり、垂直磁化
を示すようになる。
【００２０】また、この希土類遷移金属は、室温では完
全に面内磁化方向を示さず、僅かではあるが垂直方向の
磁化成分を有している。従って、温度上昇によって垂直
磁化方向を示す時に、面内磁化を示していた時に有して
いた垂直方向の磁化成分に従う垂直磁化方向を示すよう
になる。
全に面内磁化方向を示さず、僅かではあるが垂直方向の
磁化成分を有している。従って、温度上昇によって垂直
磁化方向を示す時に、面内磁化を示していた時に有して
いた垂直方向の磁化成分に従う垂直磁化方向を示すよう
になる。
【００２１】上記構成の光磁気ディスクに対し再生を行
なう際には、基板１の側から再生光ビーム（図示せず）
が磁性層３に照射される。この時、磁性層３における読
み出される記録ビットはほぼ面内磁化を示しており、垂
直磁化方向の成分は僅かであるため再生光ビームに対す
る光磁気効果は小さい。
なう際には、基板１の側から再生光ビーム（図示せず）
が磁性層３に照射される。この時、磁性層３における読
み出される記録ビットはほぼ面内磁化を示しており、垂
直磁化方向の成分は僅かであるため再生光ビームに対す
る光磁気効果は小さい。
【００２２】そして、再生光ビームの照射により、光ス
ポットの中心部における記録ビットは温度が上昇し面内
磁化から垂直磁化に移行する。この時、前述のように、
垂直磁化の向きは面内磁化を示していた時に有していた
垂直磁化方向の成分に従う方向を示す。これに伴い、再
生光ビームの反射光は大きな磁気光学カー効果を示し、
これにより磁性層３に記録された情報が再生される。
ポットの中心部における記録ビットは温度が上昇し面内
磁化から垂直磁化に移行する。この時、前述のように、
垂直磁化の向きは面内磁化を示していた時に有していた
垂直磁化方向の成分に従う方向を示す。これに伴い、再
生光ビームの反射光は大きな磁気光学カー効果を示し、
これにより磁性層３に記録された情報が再生される。
【００２３】図３および図４に、温度Ｔ1 までと温度Ｔ
1 から温度Ｔ2 における、磁性層３に印加される外部印
加磁界Ｈexと磁気カー回転角θK との関係（ヒステリシ
ス特性）を示す。これらからわかるように、温度Ｔ1 か
ら温度Ｔ2 においては、立ち上がりの急峻なヒステリシ
ス特性を示すため、磁気光学カー効果を利用して情報の
再生ができる。
1 から温度Ｔ2 における、磁性層３に印加される外部印
加磁界Ｈexと磁気カー回転角θK との関係（ヒステリシ
ス特性）を示す。これらからわかるように、温度Ｔ1 か
ら温度Ｔ2 においては、立ち上がりの急峻なヒステリシ
ス特性を示すため、磁気光学カー効果を利用して情報の
再生ができる。
【００２４】尚、上記再生光ビームのディスク上の光ス
ポットにおいて、中心部以外の部位では温度が十分上昇
しないため面内磁化から垂直磁化に移行せず、磁気光学
カー効果を殆ど示さない。また、再生光ビームの照射部
位が移動し次の記録ビットを再生する際には、先の記録
ビットは光スポットの中心部から離れ温度が下がるた
め、垂直磁化から面内磁化に移行し磁気光学カー効果を
殆ど示さなくなる。つまり、再生される記録ビットに対
し、雑音の原因となる隣接ビットからの信号の混入が少
なくなる。
ポットにおいて、中心部以外の部位では温度が十分上昇
しないため面内磁化から垂直磁化に移行せず、磁気光学
カー効果を殆ど示さない。また、再生光ビームの照射部
位が移動し次の記録ビットを再生する際には、先の記録
ビットは光スポットの中心部から離れ温度が下がるた
め、垂直磁化から面内磁化に移行し磁気光学カー効果を
殆ど示さなくなる。つまり、再生される記録ビットに対
し、雑音の原因となる隣接ビットからの信号の混入が少
なくなる。
【００２５】上記磁性層３に用いられる希土類遷移金属
として、具体的には、例えば、ＧｄＦｅＣｏが使用でき
る。この合金のキュリー温度は３００℃以上であるの
で、再生光ビームの強度を高くすることができる。本実
施例では、磁性層３としてＧｄ0.23Ｆｅ0.64Ｃｏ0.13を
用いており、そのキュリー温度は３００℃である。ま
た、磁性層３の膜厚は１００ｎｍに設定されている。
として、具体的には、例えば、ＧｄＦｅＣｏが使用でき
る。この合金のキュリー温度は３００℃以上であるの
で、再生光ビームの強度を高くすることができる。本実
施例では、磁性層３としてＧｄ0.23Ｆｅ0.64Ｃｏ0.13を
用いており、そのキュリー温度は３００℃である。ま
た、磁性層３の膜厚は１００ｎｍに設定されている。
【００２６】更に上記の希土類遷移金属以外に、ＧｄＴ
ｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏまたはＤｙＦｅＣｏ等が使用でき
る。ＧｄＴｂＦｅを使用した場合は、保磁力が大きくと
れるため、ビットの安定性が良くなる。又、ＴｂＦｅＣ
ｏを使用した場合は、保磁力が更に大きくとれるため、
ビットの安定性が良くなる。さらに、ＤｙＦｅＣｏを使
用した場合は、保磁力が更に大きくとれると共にＤｙが
Ｔｂに比べ安価で入手が容易であるという利点がある。
ｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏまたはＤｙＦｅＣｏ等が使用でき
る。ＧｄＴｂＦｅを使用した場合は、保磁力が大きくと
れるため、ビットの安定性が良くなる。又、ＴｂＦｅＣ
ｏを使用した場合は、保磁力が更に大きくとれるため、
ビットの安定性が良くなる。さらに、ＤｙＦｅＣｏを使
用した場合は、保磁力が更に大きくとれると共にＤｙが
Ｔｂに比べ安価で入手が容易であるという利点がある。
【００２７】ここで、上記実施例の構成に加えて、反射
膜が設けられた例について、図５を参照しながら以下に
説明する。なお、上記の実施例と同様の機能を有する部
材には同じ番号を付与し、その説明を省略する。
膜が設けられた例について、図５を参照しながら以下に
説明する。なお、上記の実施例と同様の機能を有する部
材には同じ番号を付与し、その説明を省略する。
【００２８】本実施例に係る光磁気記録媒体としての光
磁気ディスクは、図５に示すように、基板１、透明誘電
体膜２ａ、磁性層３、透明誘電体膜２ｂ、反射膜４がこ
の順に積層された構成を有している。つまり、記録層で
ある磁性層３が１層であるので、この磁性層３の膜厚を
３０ｎｍ以下（本実施例においては２０ｎｍ）とし、従
来用いられている反射膜を有する４層構造としたもので
ある。
磁気ディスクは、図５に示すように、基板１、透明誘電
体膜２ａ、磁性層３、透明誘電体膜２ｂ、反射膜４がこ
の順に積層された構成を有している。つまり、記録層で
ある磁性層３が１層であるので、この磁性層３の膜厚を
３０ｎｍ以下（本実施例においては２０ｎｍ）とし、従
来用いられている反射膜を有する４層構造としたもので
ある。
【００２９】上記の構成によれば、情報の再生時には、
基板１の側から再生光ビーム（図示せず）が、磁性層３
に照射される。この時、入射された再生光ビームのう
ち、磁性層３及び透明誘電体膜２ｂを透過した光ビーム
は、反射膜４で反射されるようになっている。
基板１の側から再生光ビーム（図示せず）が、磁性層３
に照射される。この時、入射された再生光ビームのう
ち、磁性層３及び透明誘電体膜２ｂを透過した光ビーム
は、反射膜４で反射されるようになっている。
【００３０】そして、上記実施例と同様に、光ビームが
照射され温度が上昇した部位の記録ビットは面内磁化か
ら垂直磁化に移行し、磁気光学効果を示す該部位からの
反射光に基づいて磁性層３に記録された情報が再生され
る。
照射され温度が上昇した部位の記録ビットは面内磁化か
ら垂直磁化に移行し、磁気光学効果を示す該部位からの
反射光に基づいて磁性層３に記録された情報が再生され
る。
【００３１】なお、本実施例の場合は、上記実施例の構
成に伴う効果に加えて、反射膜５により、磁気光学効果
が高められ磁気カー回転角が大きくとれるので、再生信
号強度を大きくとることができる。この結果、高精度に
情報の再生が行なえ、再生信号の品質が向上する。
成に伴う効果に加えて、反射膜５により、磁気光学効果
が高められ磁気カー回転角が大きくとれるので、再生信
号強度を大きくとることができる。この結果、高精度に
情報の再生が行なえ、再生信号の品質が向上する。
【００３２】
【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体は、以上のよう
に、情報が光磁気記録される磁性層を有し、該磁性層
が、室温で垂直磁化方向の成分を有すると共に面内磁化
を示す一方、光ビームの照射により所定温度以上温度が
上昇すると、垂直磁化を示す構成である。
に、情報が光磁気記録される磁性層を有し、該磁性層
が、室温で垂直磁化方向の成分を有すると共に面内磁化
を示す一方、光ビームの照射により所定温度以上温度が
上昇すると、垂直磁化を示す構成である。
【００３３】それゆえ、記録密度は光ビームの大きさで
はなく温度分布によって決定することができるため、光
ビームの径より小さい記録ビットの再生が行なえ、記録
密度を著しく向上させることができるという効果を奏す
る。また、磁性層１層のみでよいため、従来用いられて
いる反射膜を備えた構成とすることができ再生信号の品
質の向上が図れるとともに、磁性層の厚みを小さくする
ことができるので、材料コストの抑制も図ることができ
るという効果も奏する。
はなく温度分布によって決定することができるため、光
ビームの径より小さい記録ビットの再生が行なえ、記録
密度を著しく向上させることができるという効果を奏す
る。また、磁性層１層のみでよいため、従来用いられて
いる反射膜を備えた構成とすることができ再生信号の品
質の向上が図れるとともに、磁性層の厚みを小さくする
ことができるので、材料コストの抑制も図ることができ
るという効果も奏する。
【図１】本発明の光磁気記録媒体の構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明の磁性層に用いられる希土類遷移金属の
磁気状態図である。
磁気状態図である。
【図３】本発明の磁性層に印加される外部印加磁界と磁
気カー回転角との関係を示す説明図である。
気カー回転角との関係を示す説明図である。
【図４】温度Ｔ1 から温度Ｔ2 において、本発明の磁性
層に印加される外部印加磁界と磁気カー回転角との関係
を示す説明図である。
層に印加される外部印加磁界と磁気カー回転角との関係
を示す説明図である。
【図５】本発明の光磁気記録媒体の他の構成を示す説明
図である。
図である。
【図６】従来の光磁気ディスクに対する再生動作を示す
説明図である。
説明図である。
３ 磁性層 ４ 反射膜
フロントページの続き (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−95745（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−86950（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−93056（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−217744（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−130945（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 11/10 506
Claims (1)
- 【請求項１】情報が光磁気記録される磁性層を有する光
磁気記録媒体であって、 上記磁性層が、室温で垂直磁化方向の成分を有すると共
に面内磁化を示す一方、光ビームの照射により所定温度
以上温度が上昇すると、垂直磁化を示すことを特徴とす
る光磁気記録媒体。
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