JP2778761B2 - Magneto-optical recording medium - Google Patents
Magneto-optical recording mediumInfo
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Description
本発明は光磁気記録媒体に係り、特に、２層の磁性層
を有する光磁気記録媒体に関する。The present invention relates to a magneto-optical recording medium, and more particularly to a magneto-optical recording medium having two magnetic layers.
従来の２層の磁性層を有する光磁気記録媒体は、例え
ば特開昭62−175948に記載されている。この記録媒体の
構造を第２図に示す。トラッキングのための案内溝を設
けたガラス等の透明基板１上に、膜厚約90nmの窒化珪素
等の第１誘電体層２、膜厚約100nmのTbFeCo等の第１磁
性層３、膜厚約150nmのTbDyFeCo等の第２磁性層４及び
膜厚約200nmの窒化珪素等の第２誘電体層５を順に積層
してある。 第１誘電体層２は透明基板１側から入射したレーザ光
をその内部で多重反射させ、第１磁性層３で生じる偏光
面の回転（カー回転）を増大させる働きがある。第１磁
性層３は光が透過しないように約100nmの膜厚としてあ
る。このため光は第２磁性層４には到達せず、第１磁性
層３の磁化状態のみを反映して偏光面の回転を受ける。
第２誘電体層５は第１磁性層３及び第２磁性層４を酸化
等の腐食から保護する働きがある。第２磁性層４は第１
磁性層と交換結合、すなわち交換相互作用による結合し
ており、次のいずれかの目的で用いられている。 第１の目的は、磁化反転、すなわち記録を助け、安定
な磁区を形成させるためである。このためには、第２磁
性層４としては、保磁力が大きく、キュリー温度の比較
的低い磁性膜を用いる。第１磁性層３と第２磁性層４は
強く交換結合しているため。第１磁性層３の磁化は常に
第２磁性層４の磁化の向きと揃っている。従って、第１
磁性層３として、キュリー点が高くカー回転角の大きな
材料を用いても、第２磁性層４に記録を行えば、第１磁
性層３の磁化の向きが第２磁性層４のそれと揃うので感
度が低下することがない。このため、高いC/N比（搬送
波対雑音比）が得られる。 第２の目的は、単一ビームオーバライトを可能とする
ためである。この場合、第１磁性層３のキュリー温度
（Tc1）は第２磁性層４のキュリー温度（Tc2）よりも低
く、また室温では、第２磁性層４の保磁力は第１磁性層
３の保磁力よりも小さくしてある。このため、第９図
（ａ）、（ｂ）に示すように、永久磁石等により初期化
磁界を印加するだけで、第１磁性層３の磁化の向き14b
に関係なく、第２磁性膜４のみの磁化の向き14aを１方
向に揃えることができる。なお、図において17は初期化
磁界の向きを表す。このような記録媒体に比較的小さな
強度のレーザ光を照射すると第１磁性層３の温度（Ｔ）
がキュリー点を越える（第９図（ｃ））。そのため、冷
却時に第１磁性層３の磁化の向き14bは第２磁性層４の
磁化の向き14aと揃う（第９図（ｅ））。また、比較的
強度の大きなレーザ光を照射すると第２磁性層４の温度
（Ｔ）がキュリー点を越える（第９図（ｄ））。そのた
め冷却時に、第２磁性層４の磁化の向き14aは永久磁石
などの手段により外部から印加した記録磁界の向き13と
揃い（第９図（ｆ））、さらに冷却が進むと第１磁性層
３の磁化の向き14bが第２磁性層４の磁化の向き14aと揃
う（第９図（ｇ））。従って、レーザ光の強度を変調す
れば、第２磁性層４の磁化の向きを自由に反転させるこ
とができ、単一ビームオーバライトが可能となる。な
お、この方法については、特開昭62−175948に詳述され
ている。A conventional magneto-optical recording medium having two magnetic layers is described in, for example, JP-A-62-175948. FIG. 2 shows the structure of this recording medium. A first dielectric layer 2 of silicon nitride or the like having a thickness of about 90 nm, a first magnetic layer 3 of TbFeCo or the like having a thickness of about 100 nm on a transparent substrate 1 of glass or the like provided with a guide groove for tracking. A second magnetic layer 4 of about 150 nm of TbDyFeCo or the like and a second dielectric layer 5 of about 200 nm of silicon nitride or the like are sequentially laminated. The first dielectric layer 2 has a function of causing the laser light incident from the transparent substrate 1 side to be multiply reflected therein, thereby increasing the rotation of the polarization plane (Kerr rotation) generated in the first magnetic layer 3. The first magnetic layer 3 has a thickness of about 100 nm so as not to transmit light. For this reason, the light does not reach the second magnetic layer 4, but undergoes rotation of the polarization plane reflecting only the magnetization state of the first magnetic layer 3.
The second dielectric layer 5 has a function of protecting the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 from corrosion such as oxidation. The second magnetic layer 4 is
It is exchange-coupled to the magnetic layer, that is, coupled by exchange interaction, and is used for any of the following purposes. The first purpose is to assist magnetization reversal, that is, recording, and to form stable magnetic domains. For this purpose, a magnetic film having a large coercive force and a relatively low Curie temperature is used as the second magnetic layer 4. Because the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 are strongly exchange-coupled. The magnetization of the first magnetic layer 3 is always aligned with the direction of the magnetization of the second magnetic layer 4. Therefore, the first
Even if a material having a high Curie point and a large Kerr rotation angle is used as the magnetic layer 3, if the recording is performed on the second magnetic layer 4, the direction of magnetization of the first magnetic layer 3 is aligned with that of the second magnetic layer 4. The sensitivity does not decrease. Therefore, a high C / N ratio (carrier to noise ratio) can be obtained. The second purpose is to enable single beam overwriting. In this case, the Curie temperature (Tc 1 ) of the first magnetic layer 3 is lower than the Curie temperature (Tc 2 ) of the second magnetic layer 4, and at room temperature, the coercive force of the second magnetic layer 4 is lower than that of the first magnetic layer 3. Is smaller than the coercive force. Therefore, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the magnetization direction 14b of the first magnetic layer 3 can be obtained only by applying an initialization magnetic field using a permanent magnet or the like.
Irrespective of this, the direction of magnetization 14a of only the second magnetic film 4 can be aligned in one direction. In the drawing, reference numeral 17 denotes the direction of the initialization magnetic field. When such a recording medium is irradiated with a laser beam having a relatively small intensity, the temperature (T) of the first magnetic layer 3 is increased.
Exceeds the Curie point (FIG. 9 (c)). Therefore, during cooling, the direction of magnetization 14b of the first magnetic layer 3 is aligned with the direction of magnetization 14a of the second magnetic layer 4 (FIG. 9 (e)). When a laser beam having a relatively high intensity is irradiated, the temperature (T) of the second magnetic layer 4 exceeds the Curie point (FIG. 9D). Therefore, at the time of cooling, the direction of magnetization 14a of the second magnetic layer 4 is aligned with the direction of the recording magnetic field 13 applied from the outside by means such as a permanent magnet (FIG. 9 (f)). The magnetization direction 14b of No. 3 is aligned with the magnetization direction 14a of the second magnetic layer 4 (FIG. 9 (g)). Therefore, by modulating the intensity of the laser beam, the direction of magnetization of the second magnetic layer 4 can be freely reversed, and single-beam overwriting can be performed. This method is described in detail in JP-A-62-175948.
上記従来技術は、第１磁性層３の膜厚が厚かったた
め、第１磁性層３及び第２磁性層４の熱容量が大きくな
り、記録を行うためには大きな強度のレーザ光が必要で
あった。 また、上記従来技術においては、第１磁性層３の膜厚
が厚かったため、レーザ光を照射したときの第１磁性層
３上での温度分布は、第10図に従来例として示すように
中心部分の温度が非常に高くなり、繰り返し書き換えや
オーバライトを行うと、第１磁性層３及び第２磁性層４
の磁気特性が劣化、記録再生特性が低下するという問題
があった。 また、上記従来技術においては、第１磁性層３の膜厚
が厚かったため、磁気光学効果としては第１磁性層３の
表面反射によるカー回転のみを利用しており、反射光の
偏光面の回転角が小さく、十分なC/N比を確保できない
という問題があった。 さらに、上記従来技術においては、第１磁性層３の膜
厚が厚かったため、磁界変調記録を行った際、反磁界の
影響で、記録に要する磁界が大きくなるという問題があ
った。 一方、第１磁性層３の膜厚を薄くすると、第２磁性層
４による反射光も読み出しに影響を与える。そのため、
第２磁性層４の磁化の方向によってレーザ光の偏光面の
回転角が異なる。上述の通り２層の磁性層を用いてオー
バライトを行った場合、オーバライトの直角と、再生時
で第２磁性層４の磁化の向きが異なる場合があり、２ビ
ームを用いてオーバライトの直後に確認の読み出しを行
うことが困難であった。従って、確認の読み出しを行う
には、ディスクが１回転して第２磁性層４の磁化が１方
向に揃えられるのを待つ必要があった。すなわち、確認
の読み出しを行うために新たに１回転、計２回転が必要
であり、データ処理速度が遅くなるという問題があっ
た。 本発明の目的は、小さな強度のレーザ光で書き換えや
オーバライトを行うことの可能な高感度光磁気記録媒体
を提供することにある。 また、本発明の目的は、多数回繰り返して、書き換え
やオーバライトを行っても、記録・再生特性の劣化する
ことのない高信頼性の光磁気記録媒体を提供することに
ある。 また、本発明の目的は、反射光の偏光面の回転角が大
きな高C/N比を有する光磁気記録媒体を提供することに
ある。 さらに、本発明の目的は、確認の読み出しをオーバラ
イトの直後に行うことのできる光磁気記録媒体を提供す
ることにある。 さらに、本発明の目的は、小さな記録磁界で、記録を
行うことの可能な磁界変調記録用光磁気記録媒体を提供
することにある。In the prior art, since the thickness of the first magnetic layer 3 is large, the heat capacities of the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 are large, and a laser beam of high intensity is required for performing recording. . Further, in the above prior art, since the thickness of the first magnetic layer 3 was large, the temperature distribution on the first magnetic layer 3 when irradiating the laser beam was centered as shown in FIG. When the temperature of the portion becomes extremely high and rewriting or overwriting is repeatedly performed, the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4
However, there is a problem that the magnetic characteristics are deteriorated and the recording / reproducing characteristics are deteriorated. Further, in the above prior art, since the thickness of the first magnetic layer 3 is large, only the Kerr rotation due to the surface reflection of the first magnetic layer 3 is used as the magneto-optical effect, and the rotation of the polarization plane of the reflected light is performed. There was a problem that the angle was small and a sufficient C / N ratio could not be secured. Further, in the above-mentioned conventional technique, there is a problem that the magnetic field required for recording becomes large due to the effect of the demagnetizing field when performing the magnetic field modulation recording because the thickness of the first magnetic layer 3 is large. On the other hand, when the thickness of the first magnetic layer 3 is reduced, the light reflected by the second magnetic layer 4 also affects reading. for that reason,
The rotation angle of the polarization plane of the laser beam differs depending on the direction of magnetization of the second magnetic layer 4. As described above, when overwriting is performed using two magnetic layers, the perpendicularity of the overwriting may be different from the magnetization direction of the second magnetic layer 4 during reproduction, and the overwriting may be performed using two beams. It was difficult to immediately read the confirmation. Therefore, in order to read the confirmation, it was necessary to wait for the disk to make one revolution and the magnetization of the second magnetic layer 4 to be aligned in one direction. That is, a new rotation, a total of two rotations, is required to read the confirmation, which causes a problem that the data processing speed is reduced. An object of the present invention is to provide a high-sensitivity magneto-optical recording medium that can be rewritten or overwritten with a laser beam having a small intensity. Another object of the present invention is to provide a highly reliable magneto-optical recording medium that does not deteriorate recording / reproducing characteristics even when rewriting or overwriting is repeatedly performed many times. Another object of the present invention is to provide a magneto-optical recording medium having a high C / N ratio in which the rotation angle of the plane of polarization of reflected light is large. It is a further object of the present invention to provide a magneto-optical recording medium capable of performing confirmation reading immediately after overwriting. It is a further object of the present invention to provide a magneto-optical recording medium for magnetic field modulation recording capable of performing recording with a small recording magnetic field.
上記目的を達成するために、本発明の光磁気記録媒体
は、基板と、基板上に積層された第１磁性層と、第１磁
性層上に積層された第２磁性層とを有し、第１磁性層記
第２磁性層と接する面と反対側の面からレーザ光を照射
し、その反射光が磁気光学効果を受けることを利用して
情報を再生するもので、第１磁性層の膜厚を第２磁性層
の磁化が上向きのときと下向きのときとの反射光の偏光
面の回転角の差が20％以下となるように設定したもので
ある。 また、上記目的を達成するために、本発明の光磁気記
録媒体は、基板と、基板上に積層された第２磁性層と、
第２磁性層上に積層された第１磁性層とを有し、第１磁
性層の第２磁性層と接する面と反対側の面からレーザ光
を照射し、その反射光が磁気光学効果を受けることを利
用して情報を再生するもので、第１磁性層の膜厚を第２
磁性層の磁化が上向きのときと下向きのときとの反射光
の偏光面の回転角の差が20％以下となるように設定した
ものである。 第１磁性層は、上記反射光が第１磁性層中で多重反射
する反射膜構造となるようにすることが好ましい。 これにより、第１磁性層表面での反射によるカー回転
に加えて、第１磁性層を透過する光のファラデー効果に
よる偏光面の回転が利用できるため、反射光の受ける磁
気光学効果が全体として大きくなり、信号出力あるいは
信号品質が向上する。 また、第１磁性層の膜厚を薄くしたことにより、反磁
界を小さくすることができ、高い記録磁界感度が得られ
る。これは、磁界変調記録に適している。 上記のように第１磁性層の膜厚を設定したことによ
り、オーバライトを行った直後に確認の読み出しを行っ
た場合と、再生の場合の出力が一致するため、記録媒体
（磁気ディスク）を１回転させただけで確認の読み出し
を行うことが可能になり、データ処理速度の高速化が図
られる。 また、第１磁性層の膜厚は、10nmから50nmの範囲とす
ることが好ましい。第１磁性層の膜厚が10nm未満のとき
は、情報の再生のために照射するレーザ光が第１磁性層
中をほとんど素通りしてしまうため、反射光の受ける磁
気光学効果が小さくなる問題がある。 一方、第１磁性層の膜厚が50nmより大きい場合は、レ
ーザ光は第１磁性層をほとんど透過しないため第１磁性
層中でのファラデー効果による偏光面の回転が得られな
い。さらに、第２磁性層の磁化状態によらず反射光の受
ける磁気光学効果が一定となる第１磁性層の膜厚は、第
２磁性層や第２誘電体層の膜厚により変化するが、10nm
乃至50nmの範囲にある。 また、本発明の光磁気記録媒体においては、第１磁性
層と第２磁性層が、互いに磁気的に交換結合しているこ
とが好ましい。これにより、オーバライトが可能になる
かあるいは記録再生特性が良好となる。この場合も、第
１磁性層の膜厚を薄くしているため記録感度は高い。 また、本発明の光磁気記録媒体においては、２層の磁
性層の両側にそれぞれ誘電体層を設けることが好まし
い。すなわち、基板上に、第１誘電体層、第１磁性層、
第２磁性層、第２誘電体層をこの順に、又は全く逆の順
に配置することが好ましい。 第１誘電体層はその内部でレーザ光を多数回反射させ
ることにより、第１磁性層との境界面での反射の際に生
じる磁気光学効果（カー回転）を見かけ上強める働きが
ある。第２誘電体層は、第１磁性層及び第２磁性層を酸
化等の腐食から保護する働きがある。 さらにまた、上記第２誘電体層の上に金属層を積層す
ることが好ましい。金属層としては、熱伝導率が高くか
つ反射率の高い金属を用いるのが良好である。熱伝導率
の高い金属を用いることにより、レーザ光を照射した際
の照射された中心部分の温度の上昇が抑制されるため、
多数回書き換え等を行っても、第１磁性層及び第２磁性
層が高温にさらされることがなく、磁気特性が劣化する
心配がない。 また、金属層を反射層として用いることにより、第１
磁性層及び第２磁性層を透過した光を、再び上記２つの
磁性層を通して反射させることができるため、第１磁性
層を透過する際の磁気光学効果（ファラデー回転）も有
効に利用することができる。 従って、本手段を用いることにより書き換え回数及び
信号の品質がさらに改善される。 さらにまた、上記第１磁性層と上記第２磁性層の膜厚
の合計を20nmから100nmの範囲とすることが好ましい第
２磁性層の膜厚が10nm未満の場合は、第２磁性層４は大
変酸化しやすく、また、膜厚が薄いと作業上膜厚を制御
するのが困難である。従って、第１磁性層と第２磁性層
の膜厚の合計は、20nm以上であることが必要である。 第１磁性層と第２磁性層の合計膜厚が100nmを越える
場合は、レーザ光の照射により発生し、第１誘電体層及
び第２誘電体層の中に拡散する熱よりも第１磁性層及び
第２磁性層の中を拡散していく熱の方が多くなる。その
ため、光スポットの周囲の部分の温度が上昇しにくくな
り、光スポットで識別できる限界、すなわち、光スポッ
トの直径の約半分の大きさの記録磁区を形成するとき、
光スポットの中心部分の温度が非常に高くなってしま
い、繰り返し書き換えを行った際に劣化が起こりやすく
なる。従って、第１磁性層と第２磁性層の膜厚の合計は
100nm以下であるのがよい。In order to achieve the above object, a magneto-optical recording medium of the present invention has a substrate, a first magnetic layer laminated on the substrate, and a second magnetic layer laminated on the first magnetic layer, The first magnetic layer irradiates a laser beam from the surface opposite to the surface in contact with the second magnetic layer, and reproduces information by utilizing the reflected light receiving the magneto-optical effect. The thickness is set so that the difference in the rotation angle of the plane of polarization of the reflected light between when the magnetization of the second magnetic layer is upward and downward is 20% or less. In order to achieve the above object, a magneto-optical recording medium according to the present invention includes a substrate, a second magnetic layer laminated on the substrate,
A first magnetic layer laminated on the second magnetic layer, and irradiating a laser beam from a surface of the first magnetic layer opposite to a surface in contact with the second magnetic layer, and the reflected light exerts a magneto-optical effect. The information is reproduced using the information received by the first magnetic layer.
The difference between the rotation angles of the polarization plane of the reflected light when the magnetization of the magnetic layer is upward and when the magnetization is downward is set to be 20% or less. It is preferable that the first magnetic layer has a reflecting film structure in which the reflected light is reflected multiple times in the first magnetic layer. Thereby, in addition to the Kerr rotation due to the reflection on the surface of the first magnetic layer, the rotation of the polarization plane due to the Faraday effect of the light transmitted through the first magnetic layer can be used, so that the magneto-optical effect received by the reflected light is large as a whole. The signal output or the signal quality is improved. Further, by reducing the thickness of the first magnetic layer, the demagnetizing field can be reduced, and high recording magnetic field sensitivity can be obtained. This is suitable for magnetic field modulation recording. By setting the thickness of the first magnetic layer as described above, the output in the case of reading for confirmation immediately after performing the overwriting and the output in the case of reproduction match, so that the recording medium (magnetic disk) is Confirmation reading can be performed only by one rotation, and the data processing speed can be increased. Further, the thickness of the first magnetic layer is preferably in the range of 10 nm to 50 nm. When the thickness of the first magnetic layer is less than 10 nm, the laser beam irradiated for reproducing information almost passes through the first magnetic layer, and the magneto-optical effect of the reflected light is reduced. is there. On the other hand, when the film thickness of the first magnetic layer is larger than 50 nm, the laser beam hardly transmits through the first magnetic layer, so that the rotation of the polarization plane due to the Faraday effect in the first magnetic layer cannot be obtained. Furthermore, the film thickness of the first magnetic layer at which the magneto-optical effect received by reflected light is constant regardless of the magnetization state of the second magnetic layer varies depending on the film thickness of the second magnetic layer and the second dielectric layer. 10nm
乃至 50 nm. Further, in the magneto-optical recording medium of the present invention, it is preferable that the first magnetic layer and the second magnetic layer are magnetically exchange-coupled with each other. Thereby, overwriting becomes possible or recording / reproducing characteristics are improved. Also in this case, the recording sensitivity is high because the thickness of the first magnetic layer is reduced. In the magneto-optical recording medium of the present invention, it is preferable to provide a dielectric layer on both sides of the two magnetic layers. That is, a first dielectric layer, a first magnetic layer,
It is preferable to arrange the second magnetic layer and the second dielectric layer in this order or in the completely opposite order. The first dielectric layer has a function of reflecting the laser light a number of times inside the first dielectric layer, thereby apparently enhancing the magneto-optical effect (Kerr rotation) generated at the time of reflection at the interface with the first magnetic layer. The second dielectric layer has a function of protecting the first magnetic layer and the second magnetic layer from corrosion such as oxidation. Furthermore, it is preferable that a metal layer is laminated on the second dielectric layer. It is preferable to use a metal having high thermal conductivity and high reflectivity as the metal layer. By using a metal with high thermal conductivity, the rise in the temperature of the irradiated central part when irradiating the laser light is suppressed,
Even if rewriting is performed many times, the first magnetic layer and the second magnetic layer are not exposed to a high temperature, and there is no fear that the magnetic characteristics are deteriorated. In addition, by using a metal layer as a reflection layer, the first
Since the light transmitted through the magnetic layer and the second magnetic layer can be reflected again through the two magnetic layers, the magneto-optical effect (Faraday rotation) when transmitting through the first magnetic layer can be effectively used. it can. Therefore, the number of rewrites and the quality of the signal are further improved by using this means. Furthermore, when the total thickness of the first magnetic layer and the second magnetic layer is preferably in the range of 20 nm to 100 nm, and the thickness of the second magnetic layer is less than 10 nm, the second magnetic layer 4 It is very easy to oxidize, and when the film thickness is small, it is difficult to control the film thickness due to work. Therefore, the total thickness of the first magnetic layer and the second magnetic layer needs to be 20 nm or more. When the total film thickness of the first magnetic layer and the second magnetic layer exceeds 100 nm, the first magnetic layer is generated by the irradiation of the laser beam, and the first magnetic layer has a higher magnetic flux than the heat diffused into the first and second dielectric layers. More heat is diffused in the layer and the second magnetic layer. Therefore, the temperature of the portion around the light spot is less likely to rise, and the limit that can be identified by the light spot, that is, when forming a recording magnetic domain having a size about half the diameter of the light spot,
The temperature of the central portion of the light spot becomes extremely high, and deterioration is likely to occur when rewriting is performed repeatedly. Therefore, the total thickness of the first magnetic layer and the second magnetic layer is
It is better to be 100 nm or less.
第１図に本発明の光磁気記録媒体の部分断面図を示
し、これを用いて本発明の作用を説明する。 （１）基板上に第１磁性層３と第２磁性層４を積層した
光磁気記録媒体において、第１磁性層３の膜厚を情報を
再生するレーザ光が透過する程度に薄い膜厚とすること
により、磁気光学効果を大きくすることができる。一般
に光が透過するほど磁性層の膜厚を薄くすると、反射率
が低下したり、磁気光学効果（カー回転角）が低下す
る。しかし、第１磁性層３の膜厚を薄くし、特に10nm乃
至50nmとすることにより、第１磁性層３中で光は多重反
射し、磁気光学効果はむしろ大きくなる。これは、第１
磁性層３を透過する光がファラデー回転することに起因
している。 また、第１磁性層３の膜厚を薄くすることにより、２
層の磁性層を合計膜厚を薄くすることができる。レーザ
光をこのような薄い２層の磁性層に照射すると、レーザ
光の照射により磁性層の単位体積当りに与えられる熱量
は、膜厚が厚い場合と較べて大きくなる。従って、磁性
層を同じ温度まで上昇させるために必要なレーザ光の強
度は小さくなる。すなわち、記録感度が向上する。従っ
て、本発明の光磁気記録媒体は、小さな強度のレーザ光
で書き換えやオーバライトを行うことが可能である。 また、２層の磁性層の膜厚が薄いため、磁性層内の磁
化による反磁界が小さくなり、小さな記録磁界でも安定
に記録を行うことができるようになる。 （２）第１図に示したように、第２誘電体層５の上に金
属膜６を設けた光磁気記録媒体においては、多数回繰り
返して、書き換えはオーバライトを行っても記録・再生
特性が劣化することがない。 第２図に示した従来例では、レーザ光の照射により発
生した熱は、膜面に垂直方向に第１誘電体層２及び第２
誘電体層５の中に拡散する熱よりも第１磁性層３及び第
２磁性層４の中を基板に並行方向に拡散していく熱の方
が多くなる。そのため、光スポットの周囲の部分の温度
が上昇しにくくなり、光スポットで識別できる限界、す
なわち、光スポットの直径の約半分の大きさの記録磁区
を形成するとき、光スポットの中心部分の温度が非常に
高くなってしまう。この状態を第10図に従来例として示
す。そのため繰り返し書き換えやオーバライトを行った
際に記録・再生特性の熱による劣化が起こりやすい。 一方、本発明では、金属膜６を設けることにより、第
１磁性層３及び第２磁性層４の中でレーザ光の照射によ
り発生した熱は、これら磁性層の膜面に垂直方向に移動
し、金属膜中に移動する。金属膜中では熱の拡散が速い
ため、磁性膜と較べて低く一様な温度分布になってい
る。熱の移動は温度の差が大きいほど速くなるため、磁
性膜中でレーザ光の照射により最も温度が高くなってい
る部分、すなわちレーザスポットの中心部からの熱の移
動が大きい。従って、中心部の温度が極端に高温になる
ことはない。この状態を第10図に本発明として示す。そ
のため多数回繰り返して、書き換えやオーバライトを行
っても記録・再生特性が劣化することがない。 （３）第１図に示したように、透明基板１上に、第１誘
電体層２、第１磁性層３、第２磁性層４、第２誘電体層
５及び金属層６を順に積層した構造とすることにより、
第１誘電体層２の中での光の多重反射によるカー回転角
の増大と、第１磁性層３及び第２磁性層４のなかでのフ
ァラデー効果、さらに、第２誘電体層５の中での多重反
射によるカー回転角の増大が足し合わされる。そのた
め、反射光の偏光面の回転角を大きくすることができ、
高C/N比（搬送波対雑音比）光磁気記録媒体を得ること
ができる。 ここで、第12図は第１磁性層３の膜厚を変えたときの
C/N比の変化を示した図で、特に第１磁性層の膜厚が10n
m乃至50nmのときに高いC/N比が得られていることが分か
る。 （４）第３図は、第１図に示した光磁気記録媒体の第１
磁性層３の膜厚を変えたときのカー回転角の変化を示し
たものである。ここで、２本の曲線は第２磁性層４の磁
化方向の上下に対応している。第１磁性層３の膜厚が10
nm未満のときには、光は第１磁性層３をほとんど素通り
し、第２磁性層４の磁化のみによって決まるカー回転角
を示す。逆に第１磁性層３の膜厚が50nmを越えると、第
１磁性層３を光はほとんど透過しないため、第２磁性層
４の磁化の方向によらずにカー回転角が決まっている。
また、この例では、第１磁性層３の膜厚が、20nmの時に
も第２磁性層４の磁化方向によらずにカー回転角が決ま
っている。これは、第１磁性層３の内部で光の多重干渉
の効果によるものである。このことを利用すると、上述
の確認の読み出しをオーバライトの直後に行うことの可
能な媒体を得ることができる。すなわち、オーバライト
の直後と再生時では、第２磁性層４の磁化の向きは異な
るが、カー回転角は異ならないためオーバライトの直後
に確認の読み出しを行うことが可能になる。 この例では、第１磁性層３の膜厚が20nmの時が最適な
膜厚となっているが、実際にはこの膜厚は、第２磁性層
４、第２誘電体層５及び金属層６の膜厚や材質により異
なる。 第11図は、第２磁性層４の磁化が上向きの時と下向き
のときのレーザ光の偏光面の回転角の差がほぼ一致する
ような第１磁性層３の膜厚の、第２誘電体層５の膜厚や
第２磁性層４の膜厚に対する依存性を示したものであ
る。第１磁性層３の膜厚は、第２磁性層４や第２誘電体
層５により種々に変化するが、その範囲は10乃至50nmと
なっている。 また、第６図は、第５図に示した光磁気記録媒体の第
１磁性層３の膜厚を変えたときのカー回転角の変化を例
示したものである。この場合は、第２磁性層４の磁化が
上向きの時と下向きのときのレーザ光の偏光面の回転角
の差がほぼ一致する膜厚は22nmである。 いずれにしても、レーザ光の偏光面の回転角が第２磁
性層４の磁化方向によらずにほぼ一定（20％以下の差）
であるような第１磁性層３の膜厚がオーバライトの直後
に確認の読み出しを行うには最適な膜厚である。 レーザ光の偏光面の回転角が第２磁性層４の磁化方向
によらずに完全に同一でなくとも、20％以下程度の差で
あればよいのは次の理由による。レーザ光の偏光面の回
転角の20％の差はC/N比の2dBの変化と等価である。記録
確認の読み出しと再生時の差が2dB以下であれば、記録
確認の読み出しの結果と実際の再生の結果との差はエラ
ーレートで（1/10）６の桁の値であり、実用上許容でき
る値である。従って、レーザ光の偏光面の回転角の差が
20％以下となるように第１磁性層３の膜厚を設定するこ
とが好ましい。 またさらに高密度、高性能な記録を行うためには、上
記の、第２磁性層の磁化が上向きのときと下向きのとき
のレーザ光の偏光面の回転角の差を５％以下となるよう
にすることが好ましい。これにより例えば、記録磁区の
長さの違いにより情報を記録する方式（ピットエッジ記
録方式）においても本発明の効果を得ることができる。
このピットエッジ記録方式では、情報の記録密度を従来
例の約1.5倍にできる利点がある。例えば２−７変調方
式でピットエッジ記録を行う場合、最密記録時のビット
長は光スポット径の約0.4倍となる。その際（1/10）６
以下のエラーレートで記録を行うために許されるジッタ
量（標準偏差）は、ビット長のさらに1/8である。これ
は、２−７変調の記録磁区の長さの単位がヒット長の1/
2であり、標準偏差の４倍のずれが起こる確率が約（1/1
0）６であることによる。従って、光スポット径の約1/2
0のジッタ量が許される。一方、レーザ光の偏光面の回
転角が５％変動すると、エッジの位置が光スポット径の
およそ５％すなわち1/20変動する。このことは、偏光面
の回転角の５％までの変化は無視できることを示してい
る。FIG. 1 is a partial sectional view of the magneto-optical recording medium of the present invention, and the operation of the present invention will be described with reference to FIG. (1) In a magneto-optical recording medium in which a first magnetic layer 3 and a second magnetic layer 4 are stacked on a substrate, the thickness of the first magnetic layer 3 should be small enough to transmit a laser beam for reproducing information. By doing so, the magneto-optical effect can be increased. In general, when the thickness of the magnetic layer is reduced as the light is transmitted, the reflectivity decreases and the magneto-optical effect (Kerr rotation angle) decreases. However, when the thickness of the first magnetic layer 3 is reduced, particularly, from 10 nm to 50 nm, light is multiple-reflected in the first magnetic layer 3, and the magneto-optical effect is rather increased. This is the first
This is because the light transmitted through the magnetic layer 3 undergoes Faraday rotation. In addition, by reducing the thickness of the first magnetic layer 3, 2
The total thickness of the magnetic layers can be reduced. When a laser beam is applied to such a thin two-layer magnetic layer, the amount of heat given per unit volume of the magnetic layer by the irradiation of the laser beam becomes larger than when the film thickness is large. Therefore, the intensity of the laser beam required to raise the magnetic layer to the same temperature is reduced. That is, the recording sensitivity is improved. Therefore, the magneto-optical recording medium of the present invention can be rewritten or overwritten with a laser beam having a small intensity. Further, since the two magnetic layers are thin, the demagnetizing field due to the magnetization in the magnetic layers is reduced, and stable recording can be performed even with a small recording magnetic field. (2) As shown in FIG. 1, in the magneto-optical recording medium in which the metal film 6 is provided on the second dielectric layer 5, recording / reproducing is repeated many times, and rewriting is performed even if overwriting is performed. The characteristics do not deteriorate. In the conventional example shown in FIG. 2, the heat generated by the irradiation of the laser beam is applied to the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 2 in a direction perpendicular to the film surface.
The heat diffusing in the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 in the direction parallel to the substrate is larger than the heat diffusing in the dielectric layer 5. Therefore, the temperature around the light spot hardly rises, and the limit of discrimination by the light spot, that is, the temperature of the central part of the light spot when forming a recording magnetic domain of about half the diameter of the light spot. Will be very high. This state is shown in FIG. 10 as a conventional example. Therefore, when rewriting or overwriting is repeatedly performed, the recording / reproducing characteristics are likely to deteriorate due to heat. On the other hand, in the present invention, by providing the metal film 6, the heat generated by the irradiation of the laser light in the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 moves in the direction perpendicular to the film surfaces of these magnetic layers. Move into the metal film. Since the heat diffuses quickly in the metal film, the temperature distribution is low and uniform compared to the magnetic film. Since the heat transfer increases as the temperature difference increases, the heat transfer from the portion of the magnetic film at which the temperature is the highest due to the laser beam irradiation, that is, from the center of the laser spot, is large. Therefore, the temperature at the center does not become extremely high. This state is shown in FIG. 10 as the present invention. Therefore, even if rewriting or overwriting is repeatedly performed many times, the recording / reproducing characteristics do not deteriorate. (3) As shown in FIG. 1, a first dielectric layer 2, a first magnetic layer 3, a second magnetic layer 4, a second dielectric layer 5, and a metal layer 6 are sequentially laminated on a transparent substrate 1. By adopting the structure
Increasing the Kerr rotation angle due to multiple reflection of light in the first dielectric layer 2, the Faraday effect in the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4, The increase in the Kerr rotation angle due to multiple reflections at. Therefore, the rotation angle of the polarization plane of the reflected light can be increased,
A high C / N ratio (carrier-to-noise ratio) magneto-optical recording medium can be obtained. Here, FIG. 12 shows the case where the thickness of the first magnetic layer 3 is changed.
FIG. 4 is a graph showing a change in C / N ratio, particularly when the film thickness of the first magnetic layer is 10 n
It can be seen that a high C / N ratio is obtained at m to 50 nm. (4) FIG. 3 shows the first example of the magneto-optical recording medium shown in FIG.
This shows a change in the Kerr rotation angle when the thickness of the magnetic layer 3 is changed. Here, the two curves correspond to the upper and lower directions of the magnetization of the second magnetic layer 4. The thickness of the first magnetic layer 3 is 10
When it is less than nm, the light almost passes through the first magnetic layer 3 and exhibits a Kerr rotation angle determined only by the magnetization of the second magnetic layer 4. Conversely, when the thickness of the first magnetic layer 3 exceeds 50 nm, light hardly passes through the first magnetic layer 3, and thus the Kerr rotation angle is determined regardless of the direction of magnetization of the second magnetic layer 4.
Further, in this example, even when the film thickness of the first magnetic layer 3 is 20 nm, the Kerr rotation angle is determined regardless of the magnetization direction of the second magnetic layer 4. This is due to the effect of multiple interference of light inside the first magnetic layer 3. By utilizing this, it is possible to obtain a medium in which the above-described confirmation reading can be performed immediately after overwriting. That is, although the magnetization direction of the second magnetic layer 4 is different immediately after overwriting and at the time of reproduction, the Kerr rotation angle is not different, so that confirmation reading can be performed immediately after overwriting. In this example, the optimum film thickness is obtained when the film thickness of the first magnetic layer 3 is 20 nm. However, in actuality, the film thickness is determined by the second magnetic layer 4, the second dielectric layer 5, and the metal layer. 6 depends on the film thickness and material. FIG. 11 shows the second dielectric layer having a film thickness of the first magnetic layer 3 such that the difference in the rotation angle of the polarization plane of the laser light when the magnetization of the second magnetic layer 4 is upward and downward is substantially the same. This shows dependence on the film thickness of the body layer 5 and the film thickness of the second magnetic layer 4. The thickness of the first magnetic layer 3 varies depending on the second magnetic layer 4 and the second dielectric layer 5, but the range is 10 to 50 nm. FIG. 6 illustrates a change in the Kerr rotation angle when the thickness of the first magnetic layer 3 of the magneto-optical recording medium shown in FIG. 5 is changed. In this case, the film thickness at which the difference in the rotation angle of the polarization plane of the laser light when the magnetization of the second magnetic layer 4 is upward and downward is substantially the same is 22 nm. In any case, the rotation angle of the polarization plane of the laser beam is almost constant irrespective of the magnetization direction of the second magnetic layer 4 (difference of 20% or less).
The film thickness of the first magnetic layer 3 is an optimum film thickness for performing confirmation reading immediately after overwriting. The reason why the rotation angle of the polarization plane of the laser light is not completely the same regardless of the magnetization direction of the second magnetic layer 4 and may be a difference of about 20% or less is as follows. A 20% difference in the rotation angle of the polarization plane of the laser light is equivalent to a 2 dB change in the C / N ratio. If the difference between the reading of the recording confirmation and the reproduction is 2 dB or less, the difference between the reading result of the recording confirmation and the actual reproduction result is an error rate (1/10) in the order of 6 digits. This is an acceptable value. Therefore, the difference between the rotation angles of the polarization plane of the laser light is
It is preferable to set the thickness of the first magnetic layer 3 so as to be 20% or less. Further, in order to perform higher-density and higher-performance recording, the difference between the rotation angle of the polarization plane of the laser beam when the magnetization of the second magnetic layer is upward and downward is 5% or less. Is preferable. Thus, for example, the effect of the present invention can be obtained even in a method of recording information by a difference in the length of a recording magnetic domain (pit edge recording method).
This pit edge recording method has an advantage that the information recording density can be increased to about 1.5 times that of the conventional example. For example, when pit edge recording is performed by the 2-7 modulation method, the bit length at the time of the densest recording is about 0.4 times the light spot diameter. At that time (1/10) 6
The jitter amount (standard deviation) allowed for recording at the following error rate is 1/8 of the bit length. This is because the unit of the length of the recording magnetic domain of the 2-7 modulation is 1 / the hit length.
2, and the probability that a shift of four times the standard deviation occurs is approximately (1/1
0) Because it is 6 . Therefore, about 1/2 of the light spot diameter
A jitter amount of 0 is allowed. On the other hand, when the rotation angle of the polarization plane of the laser light changes by 5%, the position of the edge changes by about 5% of the light spot diameter, that is, 1/20. This indicates that a change of up to 5% of the rotation angle of the polarization plane can be ignored.
以下に本発明の実施例を示しさらに詳細に説明する。 実施例１ 第１図は、本実施例により作製した光磁気記録媒体の
部分断面図である。まず、この記録媒体の作製方法を述
べる。トラッキング用の案内溝を設けた径5.25インチの
ガラスの透明基板１を高周波マグネトロンスパッタ装置
内に装填し、0.1mPa以下に真空排気した後、ArガスとN2
ガスの混合ガスを導入し、1.3Paのガス圧で、Siをター
ゲットとして反応性スパッタを行い、第１誘電体層２と
して、SiNxを70nmの膜圧に形成する。その後TbFeCo合金
ターゲットを用い、0.7PaのArガス圧でスパッタを行
い、第１磁性層３としてTbFeCo非晶質合金薄膜を20nm積
層する。次にTbDyFeCo合金ターゲットを同じく0.7PaのA
rガス圧でスパッタし、第２磁性層としてTbDyFeCo非晶
質合金薄膜を35nm積層する。このようにして積層された
第１磁性層３と第２磁性層４は、互いに磁気的に交換結
合している。次に再び0.1mPa以下に真空排気した後、Ar
ガスとN2ガスの混合ガスを導入し、1.3Paのガス圧で、S
iをターゲットとして反応性スパッタを行い、第２誘電
体層５としてSiNxを40nmに積層する。さらに、AlTi合金
ターゲットを用いて0.7PaのArガス圧でスパッタを行
い、金属層６としてAlTixを60nm積層する。 本実施例により作製した記録媒体は単一ビームオーバ
ライトを行うことが可能である。すなわち、第１磁性層
３のキュリー温度は第２磁性層４のキュリー温度よりも
低く、また室温では、第２磁性層４の保磁力は第１磁性
層３の保磁力よりも小さくしてある。このため、室温で
永久磁石等により初期化磁界を印加するだけで、第２磁
性膜４のみの磁化を１方向に揃えることができる。この
ような記録媒体に比較的小さな強度のレーザ光を照射す
ると第１磁性層３の温度がキュリー温度を越えるため、
第１磁性層３の磁化は第２磁性層４の磁化の向きと揃
う。また、比較的強度の大きなレーザ光を照射すると第
２磁性層４の温度がキュリー温度を越えるため、第２磁
性層４の磁化の向きは永久磁石等により外部から印加し
た磁界の向きと揃い、その冷却過程で第１磁性層３の磁
化が第２磁性層４の磁化の向きと揃う。従って、レーザ
光の強度を変調することにより、単一のビームでオーバ
ライトを行うことが可能である。 このようにして作製した光磁気記録媒体のカー回転角
は、第１磁性層３の膜厚のみを変えると第３図に示した
ように変化する。２本の曲線は第２磁性層４の磁化方向
の上下に対応している。第１磁性層３が10nm未満の場合
には、光は第１磁性層３をほとんど素通りし、第２磁性
層４の磁化のみによって決まるカー回転角を示す。逆に
第１磁性層３の膜厚が50nmを越えると、第１磁性層３を
光はほとんど透過しないため、第２磁性層４の磁化の方
向にやらずにカー回転角が決まっている。また、第１磁
性層３の膜厚が20nmの時にも第２磁性層４の磁化方向に
よらずにカー回転角が決まっている。これは、第１磁性
層３の内部での光の多重干渉の効果によるものである。 本実施例では、第１磁性層３の膜厚を20nmとしてい
る。そのため上述の確認の読み出しをオーバライトの直
後に行うことが可能となった。すなわち、オーバライト
の直後と再生時では、第２磁性層４の磁化の向きは異な
るが、カー回転角は異ならないためオーバライトの直後
に確認の読み出しを行うことができた。 以下これについて説明する。第４図のような構成の光
ヘッドを用いる。レンズ10により、記録用光スポット８
とリードアフタライト用光スポット９が、上述のように
して作製した記録媒体７の上に形成されている。２つの
光スポットの間隔は40μｍである。記録用光スポット８
によってオーバライトされた記録情報をリードアフタラ
イト用光スポットによって読み出し、確認を行う。この
方法では、オーバライトと確認の読み出し、すなわち記
録動作を１回転で全て行うことができるため、高速にデ
ータを処理することができた。本実施例においては、光
磁気記録媒体（光磁気ディスク）を毎分2400回転の回転
数で回すことにより、1.8MB/秒のデータ転送速度が得ら
れた。この時の記録のために必要なレーザ光のパワーは
10mW以下であった。また、確認の読み出しのエラーレー
トは（1/10）６以下の信頼性であった。 また、本実施例の記録媒体は高いC/N比が得られた。
さらにこの記録媒体を用いて、繰り返しオーバライトを
行った。第７図がその結果である。従来の記録媒体を用
いた場合、繰り返しオーバライト回数が104回を越える
とC/N比が低下していたが、本実施例の記録媒体を用い
た場合は、106回繰り返しオーバライトを行った後も、C
/N比の低下はみられなかった。 実施例２〜４ 実施例１における第１磁性層３及び第２磁性層４の膜
厚を表１に示したように変更した外は実施例１と同様に
して光磁気記録媒体を作製した。この記録媒体もオーバ
ライトの直後に確認の読み出しを行うことができ、記録
媒体を毎分2400回転の回転数で回すことにより、1.8MB/
秒のデータ転送速度が得られた。この時の記録のために
必要なレーザ光のパワーは10mW以下であり、確認の読み
出しのエラーレートは（1/10）６以下の信頼性であっ
た。また、実施例１の記録媒体と同様に高いC/N比が得
られ、106回繰り返しオーバライトを行った後も、C/N比
の低下はみられなかった。 実施例５ 第５図に示したように、まず、トラッキング用の案内
溝を設けた5.25インチのガラスの透明基板１を高周波マ
グネトロンスパッタ装置内に装填し、0.1mPa以下の高真
空まで真空排気した後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導
入し、1.3Paのガス圧でSiターゲットを用いて反応性ス
パッタを行い、第１誘電体層２として、SiNxを80nmの膜
厚で形成する。その後TbFeCo合金ターゲットを用い、0.
7PaのArガス圧でスパッタを行い、第１磁性層３としてT
bFeCo非晶質合金薄膜を22nm積層する。次に、TbDyFeCo
合金ターゲットを、同じく0.7PaのArガス圧でスパッタ
し、第２磁性層４としてTbDyFeCo非晶質合金薄膜を55nm
積層する。このようにして積層された第１磁性層３と第
２磁性層４は、互いに磁気的に交換結合している。次
に、再び0.1mPa以下に真空排気した後、ArガスとN2ガス
の混合ガスを導入し1.3Paのガス圧で、Siをターゲット
として反応性スパッタを行い、第２誘電体層５としてSi
Nxを100nm積層した。 本発明においても、実施例１と同様に記録媒体は単一
ビームオーバライトを行うことが可能であった。 このようにして作製した光磁気記録媒体７のカー回転
角は、第１磁性層３の膜厚のみを変えると第６図に示し
たように変化する。２本の曲線は第２磁性層４の磁化方
向の上下に対応している。第３図と同様に、第１磁性層
３が10nm未満の場合には、光は第１磁性層３をほとんど
素通りし、第２磁性層４の磁化のみによって決まるカー
回転角を示す。逆に第１磁性層３の膜厚が50nmを越える
と、第１磁性層３を光はほとんど透過しないため、第２
磁性層４の磁化の方向によらすにカー回転角が決まって
いる。また、第１磁性層３の膜厚が22nmの時にも第２磁
性層４の磁化方向によらずカー回転角が決まっている。
これは、第１磁性層３の内部での光の多重干渉の効果に
よるものである。 本実施例では、第１磁性層３の膜厚を22nmとしてい
る。そのため実施例１と同様に確認の読み出しをオーバ
ライトの直後に行うことができた。この方法では、オー
バライトと確認、即ち記録動作を１回転で全て行うこと
ができるため高速にデータを処理することができる。本
実施例においては、光磁気記録媒体（光磁気ディスク）
を毎分2400回転の回転数で回すことにより、1.8MB/秒の
データ転送速度が得られた。この時の記録のために必要
なレーザ光のパワーは10mW以下であり、確認の読み出し
のエラーレートは（1/10）６以下の信頼性であった。ま
た、本実施例の記録媒体は高いC/N比が得られた。 実施例６ 第１図のように、まず、トラッキング用の案内溝を設
けた5.25インチのガラスの透明基板１を高周波マグネト
ロンスパッタ装置内に装填し、0.1mPa以下に真空排気し
た後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導入し、1.3Paのガ
ス圧でSiをターゲットとして反応性スパッタを行い、第
１誘電体層２として、SiNxを70nmの膜厚に形成する。そ
の後GdTbFeCo合金ターゲットを用い、0.7PaのArガス圧
でスパッタを行い、第１磁性層３としてGdTbFeCo非晶質
合金薄膜を20nm積層する。次に、TbFeCo合金ターゲット
を同じく0.7PaのArガス圧でスパッタし、第２磁性層４
としてCbFeCo非晶質合金薄膜を35nm積層する。このよう
にして積層された第１磁性層３と第２磁性層４は、互い
に磁気的に交換結合している。次に、再び0.1mPa以下に
真空排気した後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導入し、
1.3Paのガス圧で、Siをターゲットとして反応性スパッ
タを行い、第２誘電体層５としてSiNxを40nm積層する。
さらにAlTi合金ターゲットを用いて0.7PaのArガス圧で
スパッタを行い、金属層６としてAlTixを60nm積層す
る。 本実施例では、第１磁性層３及び第２磁性層４を記録
を助け、安定な磁区を形成させるために用いている。こ
のために、第２磁性層４としては、保磁力が大きく、キ
ュリー温度の比較的低い磁性膜を用いる。第１磁性層３
と第２磁性層４は強く交換結合しているため、第１磁性
層３の磁化は常に第２磁性層４の磁化の向きと揃ってい
る。従って、第１磁性層３として、キュリー点が高くカ
ー回転の大きな材料を用いても、第２磁性層４に記録を
行えば良いので記録感度が低下することがない。このた
め、高いC/N比が得られる。 本実施例の記録媒体を用いて、磁界変調法により記録
を行ったところ、第８図に示したように、従来例と較べ
て、小さな記録磁界でも大きなC/N比が得られた。これ
らは、上述のように第１磁性層３と第２磁性層４を記録
磁区を安定に形成するために用いている効果であるとと
もに、磁性層全体の膜厚が薄くなって、反磁界の影響が
低下したことにもよる。これにより、磁界印加手段の構
成が容易になる。また、磁界変調速度を高速化すること
が可能になり、その結果光磁気記録媒体（光磁気ディス
ク）を毎分3600回転の回転数で回すことにより、2.4MB/
秒のデータ転送速度が得られた。この時の記録のために
必要なレーザ光のパワーは10mW以下であった。 なお、本実施例の記録媒体を用いて磁界変調記録を行
う場合においても、良好な特性を与える第１磁性層３及
び第２磁性層４の膜厚の範囲は上述の例のものと同様で
ある。 また、本実施例の記録媒体を用いて、実施例１と同様
に、106回繰返しオーバライトを行った後も、C/N比の低
下はみられなかった。 本発明の記録媒体の構成は以上の例に限られるもので
はない。例えば、次のような構成の記録媒体でもほぼ同
様な効果が得られる。 （１）透明基板１上に金属層６、第２誘電体層５、第２
磁性層４、第１磁性層３、第１誘電体層２の順に積層
し、第１誘電体層の側から光を入射する構成とする。こ
の場合、基板として金属のように不透明な材料を用いる
ことも可能で、さらに、基板の両側に記録層を積層する
ことも可能である。すなわち両面記録が可能となる。さ
らに、基板として、反射率の高いAlのような材料を用い
れば、金属層６が不要になる。第１誘電体層２の上に
は、透明な保護層を設けるのが望ましい。 （２）第１誘電体層２や第２誘電体層５として、例えば
SiOx、AlNx、SiAlON、ZnSx、ZrOx等を用いる。 （３）第１磁性層３や第２磁性層４として、Gd、Tb、N
d、Dy、Pr、Sm等の希土類とFe、Co、Ni、Cr等の遷移金
属との合金を用いる。耐食性を向上させるために、Nb、
Ti、Pt、Cr、Ta、Ni等を添加しても良い。 （４）金属層６として、Al、Au、Ag、Cu、Pt、Ti、Ta、
Cr、Ni、Mn等あるいはそれらの合金を用いる。Hereinafter, examples of the present invention will be shown and described in more detail. Example 1 FIG. 1 is a partial sectional view of a magneto-optical recording medium manufactured according to this example. First, a method for manufacturing this recording medium will be described. Loading a transparent substrate 1 of diameter 5.25 inches of glass provided with a guide groove for tracking in a high frequency magnetron sputtering apparatus, was evacuated below 0.1 mPa, Ar gas and N 2
A gas mixture of gases is introduced, and reactive sputtering is performed at a gas pressure of 1.3 Pa using Si as a target to form SiNx as a first dielectric layer 2 at a film pressure of 70 nm. Thereafter, sputtering is performed using a TbFeCo alloy target at an Ar gas pressure of 0.7 Pa, and a 20 nm thick TbFeCo amorphous alloy thin film is laminated as the first magnetic layer 3. Next, set the TbDyFeCo alloy target to 0.7 Pa
r Sputtering is performed at a gas pressure, and a 35 nm TbDyFeCo amorphous alloy thin film is laminated as a second magnetic layer. The first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 thus stacked are magnetically exchange-coupled to each other. Next, after evacuating again to 0.1 mPa or less, Ar
A gas mixture of gas and N 2 gas is introduced, and at a gas pressure of 1.3 Pa, S
Reactive sputtering is performed using i as a target, and SiNx is stacked to a thickness of 40 nm as the second dielectric layer 5. Further, sputtering is performed at an Ar gas pressure of 0.7 Pa using an AlTi alloy target, and AlTix is deposited as the metal layer 6 to a thickness of 60 nm. The recording medium manufactured according to this embodiment can perform single beam overwriting. That is, the Curie temperature of the first magnetic layer 3 is lower than the Curie temperature of the second magnetic layer 4, and at room temperature, the coercive force of the second magnetic layer 4 is smaller than the coercive force of the first magnetic layer 3. . Therefore, the magnetization of only the second magnetic film 4 can be made uniform in one direction only by applying an initialization magnetic field at room temperature using a permanent magnet or the like. Irradiating such a recording medium with a laser beam having a relatively small intensity causes the temperature of the first magnetic layer 3 to exceed the Curie temperature.
The magnetization of the first magnetic layer 3 is aligned with the direction of the magnetization of the second magnetic layer 4. In addition, when a laser beam of relatively high intensity is irradiated, the temperature of the second magnetic layer 4 exceeds the Curie temperature, so that the direction of magnetization of the second magnetic layer 4 is aligned with the direction of a magnetic field externally applied by a permanent magnet or the like. During the cooling process, the magnetization of the first magnetic layer 3 is aligned with the direction of the magnetization of the second magnetic layer 4. Therefore, it is possible to perform overwriting with a single beam by modulating the intensity of the laser beam. The Kerr rotation angle of the magneto-optical recording medium manufactured as described above changes as shown in FIG. 3 when only the thickness of the first magnetic layer 3 is changed. The two curves correspond to the upper and lower directions of the magnetization of the second magnetic layer 4. When the first magnetic layer 3 has a thickness of less than 10 nm, light almost passes through the first magnetic layer 3 and exhibits a Kerr rotation angle determined only by the magnetization of the second magnetic layer 4. Conversely, when the film thickness of the first magnetic layer 3 exceeds 50 nm, light hardly passes through the first magnetic layer 3, so that the Kerr rotation angle is determined without moving in the direction of magnetization of the second magnetic layer 4. Further, even when the thickness of the first magnetic layer 3 is 20 nm, the Kerr rotation angle is determined regardless of the magnetization direction of the second magnetic layer 4. This is due to the effect of multiple interference of light inside the first magnetic layer 3. In this embodiment, the thickness of the first magnetic layer 3 is set to 20 nm. Therefore, the above-mentioned confirmation reading can be performed immediately after overwriting. That is, although the magnetization direction of the second magnetic layer 4 is different between immediately after overwriting and during reproduction, the Kerr rotation angle is not different, so that confirmation reading can be performed immediately after overwriting. This will be described below. An optical head having a configuration as shown in FIG. 4 is used. Lens 10 allows recording light spot 8
And a light spot 9 for read-after-write are formed on the recording medium 7 manufactured as described above. The distance between the two light spots is 40 μm. Recording light spot 8
The recorded information overwritten by is read out and confirmed by a read-after-write light spot. In this method, the overwriting and the confirmation reading, that is, the recording operation can all be performed in one rotation, so that data could be processed at high speed. In this embodiment, a data transfer speed of 1.8 MB / sec was obtained by rotating the magneto-optical recording medium (magneto-optical disk) at a speed of 2400 revolutions per minute. The power of the laser beam required for recording at this time is
It was less than 10 mW. Further, the error rate of the reading for confirmation was a reliability of (1/10) 6 or less. In addition, the recording medium of this example had a high C / N ratio.
Further, overwriting was repeatedly performed using this recording medium. FIG. 7 shows the result. When using the conventional recording medium, although repeatedly overwriting number of times is more than 10 4 times the C / N ratio was reduced, when a recording medium of this embodiment, a 10 6 times repeated overwriting After going, C
No decrease in the / N ratio was observed. Examples 2 to 4 Magneto-optical recording media were produced in the same manner as in Example 1 except that the thicknesses of the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 in Example 1 were changed as shown in Table 1. This recording medium can also be read out for confirmation immediately after overwriting. By rotating the recording medium at 2400 rpm, 1.8 MB /
Seconds data transfer rate was obtained. At this time, the power of the laser beam required for recording was 10 mW or less, and the error rate of reading for confirmation was (1/10) 6 or less. Further, the recording medium as well as high C / N ratio is obtained in Example 1, even after 10 repeated 6 times overwriting, reduction of C / N ratio was observed. Example 5 As shown in FIG. 5, a 5.25 inch glass transparent substrate 1 provided with a guide groove for tracking was first loaded into a high-frequency magnetron sputtering apparatus, and evacuated to a high vacuum of 0.1 mPa or less. Thereafter, a mixed gas of Ar gas and N 2 gas is introduced, and reactive sputtering is performed using a Si target at a gas pressure of 1.3 Pa to form a first dielectric layer 2 of SiNx with a thickness of 80 nm. Then, using a TbFeCo alloy target, 0.
Sputtering was performed at an Ar gas pressure of 7 Pa, and T was used as the first magnetic layer 3.
22 nm of bFeCo amorphous alloy thin film is laminated. Next, TbDyFeCo
An alloy target is sputtered at the same Ar gas pressure of 0.7 Pa, and a TbDyFeCo amorphous alloy thin film of 55 nm is used as the second magnetic layer 4.
Laminate. The first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 thus stacked are magnetically exchange-coupled to each other. Next, after evacuating again to 0.1 mPa or less, a mixed gas of Ar gas and N 2 gas was introduced, and reactive sputtering was performed at a gas pressure of 1.3 Pa using Si as a target.
Nx was stacked at 100 nm. Also in the present invention, it was possible to perform single beam overwriting on the recording medium as in the first embodiment. The Kerr rotation angle of the magneto-optical recording medium 7 manufactured as described above changes as shown in FIG. 6 when only the thickness of the first magnetic layer 3 is changed. The two curves correspond to the upper and lower directions of the magnetization of the second magnetic layer 4. Similarly to FIG. 3, when the first magnetic layer 3 is less than 10 nm, light almost passes through the first magnetic layer 3 and exhibits a Kerr rotation angle determined only by the magnetization of the second magnetic layer 4. Conversely, when the thickness of the first magnetic layer 3 exceeds 50 nm, almost no light is transmitted through the first magnetic layer 3,
The Kerr rotation angle is determined depending on the direction of magnetization of the magnetic layer 4. Further, even when the thickness of the first magnetic layer 3 is 22 nm, the Kerr rotation angle is determined regardless of the magnetization direction of the second magnetic layer 4.
This is due to the effect of multiple interference of light inside the first magnetic layer 3. In this embodiment, the thickness of the first magnetic layer 3 is set to 22 nm. Therefore, as in the first embodiment, the reading for confirmation could be performed immediately after the overwriting. According to this method, overwriting and confirmation, that is, all recording operations can be performed in one rotation, so that data can be processed at high speed. In this embodiment, a magneto-optical recording medium (magneto-optical disk)
By turning at a speed of 2400 revolutions per minute, a data transfer rate of 1.8 MB / sec was obtained. At this time, the power of the laser beam required for recording was 10 mW or less, and the error rate of reading for confirmation was (1/10) 6 or less. In addition, the recording medium of this example had a high C / N ratio. Example 6 As shown in FIG. 1, a 5.25 inch glass transparent substrate 1 provided with a guide groove for tracking was first loaded into a high-frequency magnetron sputtering apparatus, and evacuated to 0.1 mPa or less. A mixed gas of N 2 gas is introduced, and reactive sputtering is performed at a gas pressure of 1.3 Pa using Si as a target to form SiNx to a thickness of 70 nm as the first dielectric layer 2. Then, using a GdTbFeCo alloy target, sputtering is performed at an Ar gas pressure of 0.7 Pa, and a 20 nm thick GdTbFeCo amorphous alloy thin film is laminated as the first magnetic layer 3. Next, the TbFeCo alloy target was sputtered at the same Ar gas pressure of 0.7 Pa, and the second magnetic layer 4 was sputtered.
A 35 nm CbFeCo amorphous alloy thin film is laminated. The first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 thus stacked are magnetically exchange-coupled to each other. Next, after evacuating again to 0.1 mPa or less, a mixed gas of Ar gas and N 2 gas was introduced,
At a gas pressure of 1.3 Pa, reactive sputtering is performed using Si as a target, and 40 nm of SiNx is stacked as the second dielectric layer 5.
Further, sputtering is performed at an Ar gas pressure of 0.7 Pa using an AlTi alloy target, and AlTix is deposited as the metal layer 6 to a thickness of 60 nm. In this embodiment, the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 are used for assisting recording and forming stable magnetic domains. For this purpose, a magnetic film having a large coercive force and a relatively low Curie temperature is used as the second magnetic layer 4. First magnetic layer 3
And the second magnetic layer 4 are strongly exchange-coupled, so that the magnetization of the first magnetic layer 3 is always aligned with the direction of the magnetization of the second magnetic layer 4. Therefore, even if a material having a high Curie point and a large Kerr rotation is used as the first magnetic layer 3, the recording may be performed on the second magnetic layer 4, so that the recording sensitivity does not decrease. Therefore, a high C / N ratio can be obtained. When recording was performed by the magnetic field modulation method using the recording medium of the present example, as shown in FIG. 8, a large C / N ratio was obtained even with a small recording magnetic field, as compared with the conventional example. These are the effects of using the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 to stably form the recording magnetic domain as described above, and also reduce the thickness of the entire magnetic layer and reduce the demagnetizing field. It also depends on the reduced impact. This facilitates the configuration of the magnetic field applying means. In addition, the magnetic field modulation speed can be increased, and as a result, the magneto-optical recording medium (magneto-optical disk) can be rotated at 3600 revolutions per minute to produce 2.4 MB / m.
Seconds data transfer rate was obtained. The power of the laser beam required for recording at this time was 10 mW or less. In the case where the magnetic field modulation recording is performed using the recording medium of the present embodiment, the range of the film thickness of the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 that gives good characteristics is the same as that of the above-described example. is there. Further, by using the recording medium of the present embodiment, similarly to Embodiment 1, even after 10 6 times repeated overwriting, a decrease in C / N ratio was observed. The configuration of the recording medium of the present invention is not limited to the above example. For example, a recording medium having the following configuration can provide substantially the same effect. (1) A metal layer 6, a second dielectric layer 5, a second
The magnetic layer 4, the first magnetic layer 3, and the first dielectric layer 2 are stacked in this order, and light is incident from the first dielectric layer side. In this case, an opaque material such as a metal can be used for the substrate, and further, a recording layer can be laminated on both sides of the substrate. That is, double-sided recording becomes possible. Further, if a material such as Al having a high reflectance is used for the substrate, the metal layer 6 becomes unnecessary. It is desirable to provide a transparent protective layer on the first dielectric layer 2. (2) As the first dielectric layer 2 or the second dielectric layer 5, for example,
SiOx, AlNx, SiAlON, ZnSx, ZrOx, etc. are used. (3) As the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4, Gd, Tb, N
An alloy of a rare earth such as d, Dy, Pr, and Sm and a transition metal such as Fe, Co, Ni, and Cr is used. To improve corrosion resistance, Nb,
Ti, Pt, Cr, Ta, Ni, etc. may be added. (4) As the metal layer 6, Al, Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ta,
Cr, Ni, Mn or the like or an alloy thereof is used.
本発明を用いることにより、小さな強度のレーザ光で
書き換えやオーバライトを行うことの可能な高感度光磁
気記録媒体を得ることができた。これは、磁性層全体の
膜厚が小さくなることにより、磁性層の単位体積当りに
レーザ光によって与えられる熱量が増加したことによ
る。 また、金属層を設けることにより、第７図に示したよ
うに、多数回繰り返して、書き換えあるいはオーバライ
トを行っても、記録・再生特性の劣化することのない高
信頼光磁気記録媒体を得ることができた。 また、反射光の偏光面の回転角が大きな高C/N比光磁
気記録媒体を得ることができた。例えば、第７図や第８
図及び第12図に示したように従来の例と較べ、全体にC/
N比が向上している。 さらに、本発明を用いることにより、確認の読み出し
をオーバライトの直後に行うことができた。そのため、
データ処理速度を大幅に向上させることができた。 さらにまた、本発明を用いることにより、第８図に示
したように記録磁区が小さくても大きなC/N比を得るこ
とができた。このため、小さな記録磁界で記録を行った
場合も確認の読み出しをオーバライトの直後に行うこと
のできた。By using the present invention, a high-sensitivity magneto-optical recording medium which can be rewritten or overwritten with a laser beam having a small intensity can be obtained. This is because the amount of heat given by the laser beam per unit volume of the magnetic layer increased as the thickness of the entire magnetic layer became smaller. Further, by providing the metal layer, as shown in FIG. 7, a highly reliable magneto-optical recording medium is obtained in which the recording / reproducing characteristics are not deteriorated even when rewriting or overwriting is repeatedly performed many times. I was able to. In addition, a high C / N ratio magneto-optical recording medium having a large rotation angle of the polarization plane of the reflected light was obtained. For example, FIG. 7 and FIG.
As shown in FIG. 12 and FIG. 12, the C / C
The N ratio has improved. Furthermore, by using the present invention, the confirmation reading could be performed immediately after overwriting. for that reason,
The data processing speed was greatly improved. Furthermore, by using the present invention, a large C / N ratio could be obtained even if the recording magnetic domain was small as shown in FIG. For this reason, even when recording was performed with a small recording magnetic field, confirmation reading could be performed immediately after overwriting.
第１図及び第５図は本発明の光磁気記録媒体の部分断面
図、第２図は従来の光磁気記録媒体の部分断面図、第３
図、第６図及び第11図は本発明の原理説明図、第４図は
２ビーム確認の読み出しの原理図、第７図、第８図及び
第12図は、本発明の効果を示す図、第９図はオーバライ
トの原理説明図、第10図は従来例と本発明の記録膜上で
の温度分布を示す図である。 １……透明基板、２……第１誘電体層 ３……第１磁性層、４……第２磁性層 ５……第２誘電体層、６……金属層 ７……記録膜、８……記録用光スポット ９……リードアフタライト用光スポット 10……レンズ、13……記録磁界の向き 14a、14b……磁化の向き 17……初期化磁界の向き。1 and 5 are partial sectional views of a magneto-optical recording medium of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view of a conventional magneto-optical recording medium, and FIG.
FIGS. 6, 6 and 11 are diagrams for explaining the principle of the present invention, FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of readout for two-beam confirmation, and FIGS. 7, 8, and 12 are diagrams showing the effects of the present invention. FIG. 9 is a view for explaining the principle of overwriting, and FIG. 10 is a view showing a temperature distribution on the recording film of the conventional example and the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate, 2 ... 1st dielectric layer 3 ... 1st magnetic layer, 4 ... 2nd magnetic layer 5 ... 2nd dielectric layer, 6 ... Metal layer 7 ... Recording film, 8 …… Light spot for recording 9 …… Light spot for read-after-write 10 …… Lens, 13… Direction of recording magnetic field 14a, 14b …… Direction of magnetization 17… Direction of initialization magnetic field.
フロントページの続き (72)発明者 寺尾 元康 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 太田 憲雄 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平１−178151（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−52144（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 11/10 506 AContinued on the front page (72) Inventor Motoyasu Terao 1-280 Higashi Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-1-178151 (JP, A) JP-A-3-52144 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G11B 11/10 506 A
Claims (8)
と、該第１磁性層上に積層された第２磁性層とを有し、
該第１磁性層の上記第２磁性層と接する面と反対側の面
からレーザ光を照射し、その反射光が磁気光学効果を受
けることを利用して情報を再生する光磁気記録媒体にお
いて、上記第１磁性層の膜厚は、上記第２磁性層の磁化
が上向きのときと下向きのときとの上記反射光の偏向面
の回転角の差が20％以下となるように設定されたことを
特徴とする光磁気記録媒体。A first magnetic layer laminated on the substrate, and a second magnetic layer laminated on the first magnetic layer;
A magneto-optical recording medium that irradiates a laser beam from a surface of the first magnetic layer opposite to a surface in contact with the second magnetic layer and reproduces information by utilizing reflected light of the magneto-optical effect, The thickness of the first magnetic layer is set so that the difference in rotation angle of the deflecting surface of the reflected light when the magnetization of the second magnetic layer is upward and downward is 20% or less. A magneto-optical recording medium characterized by the following.
と、該第２磁性層上に積層された第１磁性層とを有し、
該第１磁性層の上記第２磁性層と接する面と反対側の面
からレーザ光を照射し、その反射光が磁気光学効果を受
けることを利用して情報を再生する光磁気記録媒体にお
いて、上記第１磁性層の膜厚は、上記第２磁性層の磁化
が上向きのときと下向きのときとの上記反射光の偏向面
の回転角の差が20％以下となるように設定されたことを
特徴とする光磁気記録媒体。2. A semiconductor device comprising: a substrate; a second magnetic layer laminated on the substrate; and a first magnetic layer laminated on the second magnetic layer,
A magneto-optical recording medium that irradiates a laser beam from a surface of the first magnetic layer opposite to a surface in contact with the second magnetic layer and reproduces information by utilizing reflected light of the magneto-optical effect, The thickness of the first magnetic layer is set so that the difference in rotation angle of the deflecting surface of the reflected light when the magnetization of the second magnetic layer is upward and downward is 20% or less. A magneto-optical recording medium characterized by the following.
いて、上記第１磁性層は上記反射光が該第１磁性層中で
多重反射する反射膜構造となることを特徴とする光磁気
記録媒体。3. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the first magnetic layer has a reflection film structure in which the reflected light is reflected multiple times in the first magnetic layer. recoding media.
気記録媒体において、上記第２磁性層の磁化が上向きの
ときと下向きのときとの上記反射光の偏向面の回転角の
差が５％以下となるように、上記第１磁性層の膜厚を設
定したことを特徴とする光磁気記録媒体。4. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the rotation angle of the deflecting surface of the reflected light when the magnetization of the second magnetic layer is upward or downward is determined. A magneto-optical recording medium, wherein the thickness of the first magnetic layer is set so that the difference is 5% or less.
気記録媒体において、上記第１磁性層の膜厚は、10nmか
ら50nmの範囲にあることを特徴とする光磁気記録媒体。5. A magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein said first magnetic layer has a thickness in a range of 10 nm to 50 nm.
気記録媒体において、上記第１磁性層の第２磁性層と接
する面と逆の面に第１誘電体層が接するように配置し、
上記第２磁性層の第１磁性層と接する面と逆の面に第２
誘電体層が接するように配置したことを特徴とする光磁
気記録媒体。6. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the first dielectric layer is in contact with the surface of the first magnetic layer opposite to the surface in contact with the second magnetic layer. Place,
The second magnetic layer has a second surface opposite to the surface in contact with the first magnetic layer.
A magneto-optical recording medium, wherein the magneto-optical recording medium is arranged so as to be in contact with a dielectric layer.
上記第２誘電体層の第２磁性層と接する面と逆の面上に
金属層が接するように配置したことを特徴とする光磁気
記録媒体。7. The magneto-optical recording medium according to claim 6, wherein
A magneto-optical recording medium, wherein a metal layer is disposed on a surface of the second dielectric layer opposite to a surface in contact with the second magnetic layer.
気記録媒体において、上記第１磁性層と上記第２磁性層
の膜厚の合計は20nm以上100nm以下の範囲にあることを
特徴とする光磁気記録媒体。8. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein a total thickness of the first magnetic layer and the second magnetic layer is in a range from 20 nm to 100 nm. Characteristic magneto-optical recording medium.
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