JP2809991B2 - 光磁気記録媒体及び該媒体に記録された情報の再生方法 - Google Patents

光磁気記録媒体及び該媒体に記録された情報の再生方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(目次) 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は高密度光磁気記録媒体に
関する。光磁気ディスクは高密度記録媒体として知られ
ているが、情報量の増大に伴いさらなる高密度化が要望
されている。高密度化は記録マークの間隔を詰めること
によって実現できるが、その記録、再生は、媒体上の光
ビームの大きさ(ビームスポット)によって制限され
る。
【0003】ビームスポット内に一つの記録マークしか
存在しないように設定した場合、記録マークがあるかな
いかによって“1”,“0”に対応する出力波形が再生
信号として観測できる。
【0004】しかし、記録マークの間隔を詰めてビーム
スポット内に複数個存在するようにすると、媒体上のビ
ームスポットが移動しても再生出力に変化が生じないた
め、出力波形は直線となって記録マークの有り無しを識
別できなくなる。
【0005】このようなビームスポット以下の周期を持
つ小さな記録マークを再生するためには、ビームスポッ
トを小さく絞れば良いが、ビームスポットの大きさは光
源の波長λと対物レンズの開口数NAとで制約され、十
分に小さく絞ることはできない。
【0006】
【従来の技術】最近、現行の光学系をそのまま利用して
ビームスポット以下の記録マークを再生する磁気誘導超
解像技術を利用した再生方法が提案されている。これ
は、ビームスポット内の一つのマークを再生していると
き他のマークをマスクすることで再生分解能を上げた再
生方法である。
【0007】このため超解像ディスク媒体には、マーク
を記録するための記録層以外に信号再生時に一つのマー
クのみが再生されるように他のマークを隠しておくため
のマスク層又は再生層が最低必要となる。
【0008】再生層に垂直磁化膜を用いた光磁気記録媒
体が特開平3−88156号で提案されている。しか
し、この公開公報に記載された従来技術では、再生層を
初期化するために数キロエルステッド程度の初期化磁界
が必要であるため、装置を小型化できないという問題が
ある。
【0009】一方、再生層に室温で面内に磁化容易方向
を有し所定温度以上では膜面に対して垂直の磁化容易方
向を有する磁性膜を用いた光磁気記録媒体が特開平5−
81717号及び特開平5−342670号で提案され
ている。
【0010】この従来技術の再生原理を図31を参照し
て簡単に説明する。図31(C)に示すように、光磁気
ディスク2は透明基板4上に磁性再生層6及び磁性記録
層8を積層して構成されている。
【0011】磁性再生層6は室温では面内に磁化容易方
向を有しているが、再生パワーが照射されて所定温度以
上になると磁化容易方向が垂直に変化する。磁性記録層
8は垂直磁化膜である。符号10は光ビームを示してい
る。
【0012】光ビームの強度分布は図31(A)に示す
ようにガウス分布をしているため、ディスクが静止して
いる場合にはディスク上の温度分布も中心部分が周辺部
分よりも高温となっている。
【0013】しかし実際には、ディスク2が矢印R方向
に回転しているため、ディスク上の温度分布は図31
(B)に示すようにビームスポット内のディスク移動方
向前方側が高温となっている。
【0014】このように温度分布が生じているため、ビ
ームスポット内の温度が低い領域では磁性再生層6の磁
化容易方向が面内を向いているので、反射光のカー回転
角は殆ど零となる。高温領域では、磁性再生層6の磁化
容易方向は面内から垂直へと変化する。
【0015】このとき磁性再生層6の垂直磁化は、磁性
記録層8の磁化と交換力によって結合し磁性記録層8の
磁化方向に揃うため、磁性記録層8に記録した磁化を磁
性再生層6に転写することができる。この転写領域の広
さは、再生レーザビームパワーによって変えることがで
きる。
【0016】このように磁性再生層のマスクの大きさを
一つの記録マークだけを再生できるように制御すること
によって、ビームスポットの面積を実質的に縮小したの
と同じ効果を得ることができ、解像度が向上し高密度化
を実現できる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ディ
スク2に照射されるレーザビーム10の強度分布はガウ
ス分布をしており、ディスク2は矢印R方向に回転して
いるため、磁性再生層6上には低温領域10aと高温領
域10bが生じ、高温領域10bはレーザビーム10に
対してディスク回転方向の前方側にシフトする。
【0018】しかし、特開平5−81717号に開示さ
れた従来技術では、図32に示すようにビームスポット
内の低温領域10aの磁性再生層6の面内磁化が磁性記
録層8の垂直磁化と結合して、面内磁化から傾き垂直成
分を生じる。
【0019】このためマスクの効果が低減し、記録層に
記録された再生すべきマークに隣接するマークを完全に
マスクすることができないため、低温領域でも記録層の
磁化が再生層に転写されることとなり、干渉のため個々
のマークを識別できずに再生出力が低下するという問題
がある。
【0020】上述した特開平5−342670号には、
磁性再生層と磁性記録層との間に磁性中間層を介在させ
た光磁気記録媒体が開示されている。この磁性中間層
は、記録層と再生層の間の交換結合力が強すぎる場合に
は、レーザビームが照射されていない箇所でも再生層の
磁化が垂直磁化となって再生層のマスク効果がなくなる
恐れがあるので、これを防止するために設けたものであ
る。
【0021】この公開公報に記載された磁性中間層は、
その組成から判断すると再生レーザビームで昇温される
温度以下にキュリー点を有している。よって、この公開
公報中には磁性中間層の作用については詳細な記述はな
いが、以下のように考えられる。
【0022】即ち、磁性中間層がキュリー温度以上に熱
せられてその磁化が消失し、ビームスポット内の低温領
域においては再生層に安定した面内マスクを形成し、高
温領域においては静磁結合により記録層の磁化が再生層
に転写されるため、高温領域において媒体に記録された
情報を読み出すことができる。
【0023】しかし、静磁結合力による磁化の転写は交
換結合力による転写よりも弱いため、この公開公報に記
載された磁性中間層を設けた媒体では、ビームスポット
内の高温領域における磁化の転写特性が十分でないとい
う問題がある。記録層と再生層との間の静磁結合力は、
磁性中間層により吸収されるため、磁化の転写特性がさ
らに阻害される。
【0024】よって本発明の目的は、再生すべきマーク
に隣接するマークを完全にマスクして再生出力の向上を
図ることのできる光磁気記録媒体を提供することであ
る。本発明の他の目的は、再生すべきトラックに隣接す
るトラックとのクロストークを防止して再生出力の向上
を実現できる光磁気記録媒体を提供することである。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成によ
ると、透明基板と、該透明基板上に積層された、室温で
は面内に磁化容易方向を有し所定温度以上では膜面に対
して垂直の磁化容易方向を有する磁性再生層と、該磁性
再生層上に積層された非磁性中間層と、該非磁性中間層
上に積層された膜面に対して垂直の磁化容易方向を有す
る磁性記録層とを具備し、前記非磁性中間層は前記所定
温度以上で前記磁性記録層と前記磁性再生層の間の静磁
結合を許容するのに十分な薄さである光磁気記録媒体が
提供される。
【0026】好ましくは、非磁性中間層は1nm以上、
10nm以下の厚さを有している。非磁性中間層はA
l,Si,Ti及びこれらの酸化物、窒化物からなる群
から選択される物質から構成される。
【0027】本発明の第2の構成によると、透明基板
と、該透明基板上に積層された、室温では面内に磁化容
易方向を有し所定温度以上では膜面に対して垂直の磁化
容易方向を有する磁性再生層と、該磁性再生層上に積層
された面内に磁化容易方向を有する磁性中間層と、該磁
性中間層上に積層された膜面に対して垂直の磁化容易方
向を有する磁性記録層とを具備した光磁気記録媒体が提
供される。
【0028】好ましくは、磁性中間層は、RX FeY
1-x-Y (R=Nd,Sm) 0<X<0.5 0≦Y<0.5 で表される軽希土類−遷移金属非晶質合金膜から構成さ
れる。
【0029】本発明の第3の構成によると、透明基板
と、該透明基板上に積層された面内に磁化容易方向を有
し、透過率が60%以上の磁性開口部分制御層と、該磁
性開口部分制御層上に積層された、室温では面内に磁化
容易方向を有し所定温度以上では膜面に対して垂直の磁
化容易方向を有する磁性再生層と、該磁性再生層上に積
層された膜面に対して垂直の磁化容易方向を有する磁性
記録層とを具備した光磁気記録媒体が提供される。
【0030】磁性開口部分制御層、磁性再生層及び磁性
記録層のキュリー温度をそれぞれTc1,Tc2,Tc
3とし、室温をTroom、再生パワー照射時の磁性再生層
の温度をTreadとすると、Tc2>Tc3>Tc1>T
room、且つ開口部分においてTread>Tc1である。
【0031】本発明の第4の構成によると、透明基板
と、該透明基板上に積層された膜面に対して垂直の磁化
容易方向を有する磁性再生補助層と、該磁性再生補助層
上に積層された室温で面内に磁化容易方向を有する磁性
再生層と、該磁性再生層上に積層された膜面に対して垂
直の磁化容易方向を有する磁性記録層とを具備し、前記
磁性再生補助層、磁性再生層及び磁性記録層のキュリー
温度をそれぞれTc1,Tc2,Tc3とするとき、T
c3<Tc1及びTc3<Tc2の関係を満たし、前記
磁性再生補助層及び磁性記録層の保磁力をそれぞれHc
1,Hc3とするとき、Hc3>Hc1の関係を満たす
光磁気記録媒体が提供される。
【0032】本発明の他の側面によると、透明基板と、
該透明基板上に積層された室温では面内に磁化容易方向
を有し、所定温度以上では膜面に対して垂直の磁化容易
方向を有する磁性再生層と、該磁性再生層上に積層され
た非磁性中間層と、該非磁性中間層上に積層された膜面
に対して垂直の磁化容易方向を有する磁性記録層とを具
備し、前記非磁性中間層は前記所定温度以上で前記磁性
記録層と前記磁性再生層の間の静磁結合を許容するのに
十分な薄さである光磁気記録媒体に記録された情報の再
生方法であって、前記再生層の保磁力をHc、前記再生
層と前記記録層との間の静磁結合力をHsとするとき、
Hrの強さのバイアス磁界を印加しながら前記記録媒体
にレーザビームを照射して、前記記録層のキュリー温度
以下に前記記録媒体を加熱し、ビームスポット内に前記
再生層の磁化が面内方向を向く低温領域と、Hr≦Hs
+Hcの関係を満たし、前記記録層の磁化が静磁結合に
よって前記再生層に転写される中間温度領域と、Hr>
Hs+Hcの関係を満たし、前記再生層の磁化がバイア
ス磁界方向に揃えられる高温領域とからなる温度分布を
形成することを特徴とする光磁気記録媒体に記録された
情報の再生方法が提供される。
【0033】好ましくは、前記磁性再生層及び磁性記録
層は希土類−遷移金属非晶質合金膜から構成される。記
録層として、希土類リッチの希土類−遷移金属非晶質合
金膜を採用した場合には、ビームスポット内に再生層の
磁化がバイアス磁界方向に揃えられる低温領域と、前記
記録層の磁化が静磁結合によって前記再生層に転写され
る中間温度領域と、前記再生層の磁化がバイアス磁界方
向に揃えられる高温領域とからなる温度分布が形成され
る。
【0034】本発明の更に他の側面によると、透明基板
と、該透明基板上に積層された室温では面内に磁化容易
方向を有し、所定温度以上では膜面に対して垂直の磁化
容易方向を有する磁性再生層と、該磁性再生層上に積層
された非磁性中間層と、該非磁性中間層上に積層された
膜面に対して垂直の磁化容易方向を有する磁性記録層と
を具備し、前記非磁性中間層は前記所定温度以上で前記
磁性記録層と前記磁性再生層の間の静磁結合を許容する
のに十分な薄さである光磁気記録媒体に記録された情報
の再生方法であって、前記再生層の保磁力をHc、前記
再生層と前記記録層との間の静磁結合力をHsとすると
き、前記記録媒体にレーザビームを照射して、前記記録
層のキュリー温度以下に前記記録媒体を加熱し、ビーム
スポット内に前記再生層の磁化が面内方向を向く低温領
域と、前記記録層の磁化が静磁結合によって前記再生層
に転写される中間温度領域と、前記再生層に転写された
磁化が高温になることによって自然に消滅して再生層の
磁化が消去方向の磁化方向と同一方向に揃えられる高温
領域とからなる温度分布を形成することを特徴とする光
磁気記録媒体に記録された情報の再生方法が提供され
る。
【0035】
【作用】第1の構成によると、磁性記録層と磁性再生層
との間に非磁性中間層を設けたために、両磁性層の間の
交換結合力が完全に遮断される。
【0036】非磁性中間層の厚さを十分に薄くすること
により、再生パワーを照射して磁性再生層の温度を所定
温度以上に上昇させると、磁性記録層の磁化が静磁相互
作用により磁性再生層に転写され、磁性記録層に記録さ
れた情報を再生することができる。
【0037】非磁性中間層により磁性記録層と磁性再生
層との間の交換相互作用を遮断したことにより、ビーム
スポット内の低温領域における交換相互作用に起因する
磁性再生層の磁化の面内方向からの傾きを防止すること
ができるため、再生出力を向上することができる。
【0038】第2の構成によると、磁性記録層と磁性再
生層との間に常に面内に磁化容易方向を有する磁性中間
層を介在したため、再生パワーを照射したときのビーム
スポット内の低温領域においては磁性中間層の面内磁化
が安定であるので、磁性記録層の垂直磁化に起因する磁
性中間層の磁化の傾きは発生しない。
【0039】ビームスポット内の高温領域においては、
磁性再生層の磁化容易方向は垂直となる。このとき磁性
中間層の磁化は、記録層、再生層両層の垂直磁化のため
垂直方向が磁化容易方向となり、磁性記録層の磁化との
交換結合作用で記録層の磁化方向に揃う。さらに再生層
の磁化は磁性中間層の磁化と交換結合して中間層の磁化
方向に揃うため、結局記録層の磁化方向が再生層に転写
される。
【0040】第3の構成によると、透過率が60%以上
の磁性開口部分制御層を設けたために、再生ビームスポ
ット内の低温領域では磁性開口部分制御層のキュリー温
度以下のため、制御層内には面内磁化が残っている。
【0041】その結果、磁性再生層の磁化が交換結合力
によって制御層の磁化にならって面内磁化になるため、
低温領域では制御層がマスクの役割を果たして、磁性再
生層のマークを再生することはできない。
【0042】一方、再生ビームスポット内の高温領域で
は、磁性開口部分制御層がキュリー温度以上に加熱さ
れ、制御層の磁化が消失するため、再生層の磁化は制御
層との結合が切れて完全に垂直磁化となり、磁性再生層
のマークを制御層を通して再生することができる。
【0043】第4の構成によると、ビームスポット内の
低温領域においては、再生層の磁化は面内方向を向いて
いるので、再生補助層の磁化はバイアス磁界方向に揃え
られ、垂直方向のマスクが形成される。
【0044】ビームスポット内の高温領域では、再生層
の磁化は記録層の磁化と交換結合し、さらに再生層と再
生補助層の磁化が交換結合するので、記録層の磁化方向
が再生補助層に転写されることになり、記録層の情報を
読み出すことができる。
【0045】従って、磁気光学的出力を差動検出した場
合、ビームスポット内において温度の低い領域はマスク
として働き、光磁気信号を読み出すことはなく、ビーム
スポット内の高温領域だけの光磁気信号が読み出され
る。よって、再生レーザ波長の回折限界以下の大きさの
マークを正確に読み出すことができる。
【0046】
【実施例】図1を参照して、本発明第1実施態様の記録
媒体の構成を説明する。12は光磁気記録媒体であり、
通常はディスク形状をしている。ガラス等の透明基板1
4上に例えばスパッタリングによりSiN等からなる誘
電体層16が積層されている。誘電体層16はその上に
積層される磁性層の酸化及び腐食を防止する。
【0047】透明基板14としては、ポリカーボネー
ト、ポリメチルメタクリレート、アモルファスポリオレ
フィン等の樹脂が採用可能である。また、誘電体層16
としては、AlN等の金属窒化物、SiO2 ,Al2
3 等の金属酸化物及びZnS等の金属硫化物が採用可能
である。
【0048】誘電体層16上にはGdFeCo等の希土
類−遷移金属非晶質合金膜から形成された磁性再生層1
8が積層されている。磁性再生層18は、室温では面内
に磁化容易方向を有し、再生ビームパワーで昇温される
所定温度以上では膜面に対して垂直の磁化容易方向を有
している。
【0049】磁性再生層18上にはSiN等から形成さ
れた非磁性中間層20が積層されている。非磁性中間層
20としてはAlN等の金属窒化物、SiO2 ,Al2
3等の金属酸化物及びZnS等の金属硫化物が採用可
能である。
【0050】非磁性中間層20上にはTbFeCo等の
希土類−遷移金属非晶質合金膜から形成された磁性記録
層22が積層されている。磁性記録層22は膜面に対し
て垂直の磁化容易方向を有している。
【0051】磁性再生層18と磁性記録層22との間に
非磁性中間層20が介装されているため、磁性再生層1
8と磁性記録層22との間の交換結合作用は完全に遮断
される。
【0052】非磁性中間層20は、磁性再生層18が所
定温度以上に昇温されたとき、磁性記録層22と磁性再
生層18との間の静磁結合を許容するのに十分な薄さで
ある必要がある。具体的には、後で詳細に説明するよう
に、1nm以上、10nm以下の厚さであるのが望まし
い。
【0053】誘電体層16には最適膜厚が存在する。こ
れを以下に求めてみる。媒体反射率Rが最小の場合にカ
ー回転角が最大となり、カーエンハンスメントが増幅さ
れる。干渉条件の式は以下で与えられる。
【0054】2nd=λ(2m+1)/2… ここで、n=屈折率、λ=レーザ波長、d=誘電体層膜
厚、m=次数である。式にn=2.15、λ=780n
m、m=0を代入すると、d=780/(4×2.1
5)=90.7≒90が得られる。
【0055】従って、誘電体層16の最適膜厚は90n
mである。磁性記録層22上には保護膜24が積層され
て光磁気記録媒体12が完成する。この保護膜は、空気
中からの水や酸素或いはハロゲン元素のような物質の侵
入を防止し、磁性記録層22を保護する目的で設けられ
る。
【0056】保護膜24は、SiN,AlN等の金属窒
化物、SiO2 ,Al2 3 等の金属酸化物及びZnS
等の金属硫化物から形成される。図2を参照して、第1
実施態様の光磁気記録媒体に記録された情報の再生方法
について説明する。磁性再生層及び磁性記録層の磁化方
向が矢印で示されており、記録媒体12は矢印R方向に
回転している。
【0057】磁性再生層18の磁化方向が面内方向から
垂直方向へ転移する温度をTs とすると、再生ビーム2
6が照射されたとき媒体の温度TがT<Ts である低温
領域28aでは、磁性再生層18と磁性記録層22の間
に非磁性中間層20が介在しているため、両磁性層1
8,22の間の交換結合作用が完全に遮断され、磁性再
生層18は磁性記録層22の垂直磁化の影響を受けずに
完全に面内磁化を示している。
【0058】媒体温度TがTs <Tとなる高温領域28
bでは、磁性再生層18は垂直磁化となる。このときの
磁化方向は、磁性記録層22の垂直磁化からの浮遊磁場
で静磁結合し、磁性記録層22の磁化方向に揃う。従っ
て、磁性記録層22の磁化が磁性再生層18に転写さ
れ、この領域のみを読み出すことにより再生出力を向上
できる。
【0059】図示したように、磁性再生層の磁化が垂直
磁化となる高温領域は、ビームスポット外にも存在する
が、ビームスポット外の磁化領域は再生されないため、
高温領域28b内のうちビームスポット内の垂直磁化領
域のみを読み出すことが可能となる。
【0060】本実施例では、低温領域での磁性再生層1
8が安定な面内磁化であるため、完全にマスクとして働
き、再生時に隣接マークが干渉せず高い再生出力を得る
ことができる。上述したように、非磁性中間層20は、
Al,Si,Ti等の金属、或いはこれらの酸化物、窒
化物等から形成される。
【0061】非磁性中間層20は、所定温度以上で磁性
記録層22と磁性再生層18との間の静磁結合を許容す
るのに十分な薄さである必要がある。以下、非磁性中間
層20の好ましい厚さの範囲について説明する。
【0062】図3を参照すると、非磁性中間層20の厚
さを変えたときのキャリア対ノイズ比、即ちC/Nのマ
ーク長依存性が示されている。このグラフから明らかな
ように、非磁性中間層20の厚さを1nm以上、10n
m以下にしたときC/Nが顕著に向上している。
【0063】非磁性中間層20の厚さが10nmより厚
くなった場合、例えば15nmの場合には、磁性再生層
18と磁性記録層22とが十分に静磁結合できないた
め、厚さが10nmより厚い非磁性中間層20は望まし
くない。
【0064】また、非磁性中間層20の厚さが1nmよ
り薄い場合には、再生層18と記録層22との間の交換
結合力を遮断できないため、望ましくない。よって、非
磁性中間層20の望ましい膜厚は、1nm以上、10n
m以下である。
【0065】図4を参照して、本発明第2実施態様の光
磁気記録媒体の構成について説明する。本実施態様の説
明において、図1に示した第1実施態様と同一構成部分
については同一符号を付し、重複を避けるためその説明
を省略する。
【0066】本実施態様は磁性再生層18と磁性記録層
22との間に磁性中間層30を介装した点が、上述した
第1実施態様と相違する。他の各層の構成は上述した第
1実施態様と同様である。
【0067】磁性中間層30は面内に磁化容易方向を有
する磁性層であり、大きな飽和磁化Ms を有している。
よって、室温からキュリー温度にわたり面内磁化方向が
安定である。
【0068】磁性中間層30は、RX FeY Co1-X-Y
(R=Nd,Sm) 0<X<0.5 0≦Y<0.5 で表される軽希土類−遷移金属非晶質合金膜から形成さ
れる。
【0069】図5を参照して、第2実施態様の光磁気記
録媒体に記録された情報の再生方法について説明する。
光磁気記録媒体12′は矢印R方向に移動している。再
生レーザビーム26が照射されて媒体上に形成されたレ
ーザスポットの低温領域28aでは、媒体の温度TがT
<Ts であるため、磁性再生層18は面内磁化を示す。
【0070】この低温領域28aでは、磁性中間層30
は飽和磁化Ms が大きいため、磁性中間層30の面内磁
化方向が安定である。よって、磁性記録層22の垂直磁
化による磁性中間層30の磁化の傾きは発生しない。そ
の結果、低温領域28aにおける磁性再生層18の面内
磁化方向も安定である。
【0071】媒体の温度TがTs <Tとなる高温領域2
8bでは、磁性再生層18の磁化容易方向は垂直とな
る。このとき磁性中間層30の磁化は、記録層22及び
再生層18の垂直磁化のため垂直方向が磁化容易方向と
なり、記録層22の磁化との交換結合により記録層22
の磁化方向に揃う。
【0072】さらに再生層18は、この磁性中間層30
の磁化と交換結合し磁性中間層30の磁化方向に揃うた
め、結局記録層22の磁化が再生層18に転写され、再
生レーザビーム26の照射によりこの再生層18に転写
された磁化を読み出すことができる。
【0073】また、磁性再生層18の膜厚を磁性中間層
30にレーザビームが到達する程度に薄くすれば、Nd
等の軽希土類−遷移金属非晶質合金膜からなる磁性中間
層30のカー回転角は再生層18のカー回転角よりも大
きいため、再生光に大きなカー回転角を得られることと
なり、高い再生出力を得ることができる。
【0074】本実施態様の磁性中間層30は特開平5−
342670号に記載された磁性中間層と以下の点で相
違する。即ち、特開平5−342670号に記載された
磁性中間層では、再生レーザビームで昇温される温度で
は、磁性中間層の磁化が消失するが、本実施態様の磁性
中間層30ではキュリー温度が十分高いため、再生レー
ザビームで昇温される温度では磁性中間層30の磁化は
消失しない。
【0075】よって、記録層22の磁化は交換結合によ
り磁性中間層30に転写され、さらに磁性中間層30の
磁化が交換結合により再生層18に転写されるため、本
実施態様では磁化の転写特性が非常に良好である。
【0076】次に図6を参照して、本発明第3実施態様
の光磁気記録媒体の構成について説明する。本実施態様
の説明において、図1に示した第1実施態様と同一構成
部分については同一符号を付し、重複を避けるためその
説明を省略する。
【0077】本実施態様では、誘電体層16上に例えば
DCマグネトロンスパッタリングにより磁性開口部分制
御層32を積層する。そして、この制御層32上に磁性
再生層18を積層する。
【0078】磁性開口部分制御層32は室温から該制御
層32のキュリー温度まで、常に面内に磁化容易方向を
有している。また、制御層32の透過率は60%以上で
あることが必要であり、好ましくは透過率が75%以上
である。制御層32の膜厚は1nm〜10nmの範囲
内、好ましくは1nm〜5nmの範囲内である。
【0079】磁性開口部分制御層32、磁性再生層18
及び磁性記録層22のキュリー温度をそれぞれTc1,
Tc2,Tc3とし、室温をTroom、再生パワー照射時
の媒体表面温度をTreadとすると、Tc2>Tc3>T
c1>Troom且つ開口部分においてTread>Tc1であ
ることが必要である。
【0080】例えば、磁性開口部分制御層32のキュリ
ー温度は約90℃、磁性再生層18のキュリー温度は約
300℃、磁性記録層22のキュリー温度は約200℃
である。
【0081】図7を参照すると、磁性再生層18と磁性
記録層22の保磁力の温度特性が示されている。曲線3
4が磁性記録層22の温度特性を示しており、曲線36
が磁性再生層18の温度特性をそれぞれ示している。
【0082】曲線36の点Pは、磁性再生層18の磁化
方向が面内から垂直に転移する転移点である。制御層3
2は面内磁化膜であり、約90℃のキュリー温度を有し
ており、その保磁力は室温から約90℃までの磁性再生
層18の保磁力と類似している。
【0083】図8及び図9を参照して、本発明第3実施
態様の光磁気記録媒体の再生方法について説明する。図
中矢印が各磁性層18,22及び32の磁化方向を示し
ている。また、媒体12″は矢印R方向に移動してい
る。
【0084】図9において、40は再生中のトラックを
示しており、40a,40bは隣接トラックを示してい
る。再生レーザビーム26が媒体12″に照射されて形
成されたビームスポット28内の高温領域28bでは、
媒体の温度が制御層32のキュリー温度以上となるた
め、制御層32の磁化が消失してこの部分に開口が形成
される。
【0085】高温領域28bでは、磁性再生層18の磁
化方向が面内から垂直方向に転移するため、磁性記録層
22の磁化が再生層18に転写される。よって、再生レ
ーザビーム26を照射することにより、再生層18に転
写されたマークを制御層32の開口を通して読み出すこ
とができる。
【0086】ビームスポット28内の低温領域28aで
は、再生層18の面内磁化は制御層32がない場合、記
録層22との交換結合によりある程度垂直方向に傾く。
しかし、制御層がある場合、低温領域28aの温度は制
御層32のキュリー温度以下であるので、制御層32に
面内磁化が残っているため、再生層18は制御層32と
の交換結合で面内磁化となり、再生層18の磁化の垂直
成分はほとんどなくなる。わずかばかりの磁化の垂直成
分も制御層32がマスクとなって読み出すことはできな
い。
【0087】このように、制御層32の磁化の有無を利
用することにより、微小マークを再生することが可能と
なる。また、図9に示すように同一トラック内の隣りの
マークや隣りのトラック40a,40bに記録されたマ
ークが再生されることはなく、クロストークを抑制する
ことが可能となる。
【0088】次に図10を参照して、本発明第4実施態
様の光磁気記録媒体の構成について説明する。本実施態
様の説明において、図1に示した第1実施態様と同一構
成部分については同一符号を付し、重複を避けるためそ
の説明を省略する。
【0089】本実施態様では、誘電体層16上に例えば
DCマグネトロンスパッタリングにより磁性再生補助層
42を積層する。そして、この再生補助層42上に磁性
再生層18を積層する。
【0090】磁性再生補助層42は膜面と垂直の磁化容
易方向を有している。再生補助層42、再生層18及び
記録層22のキュリー温度をそれぞれTc1,Tc2及
びTc3とすると、 Tc1>Tc3及びTc2>Tc3 の関係を満足する。また、再生補助層42、再生層18
及び記録層22の室温における保磁力をそれぞれHc
1,Hc2及びHc3とすると、 Hc3>Hc1及びHc3>Hc2 の関係を満足する。
【0091】再生補助層42、再生層18及び記録層2
2は、希土類−遷移金属非晶質合金膜から構成されるこ
とが好ましい。また組成としては、再生補助層42及び
再生層18はGdFeCo合金又はGdFe合金が好ま
しく、記録層22はTbFeCo又はDyFeCo合金
からなることが好ましい。
【0092】好ましくは、再生補助層42は25nm〜
60nmの膜厚及び室温において600エルステッド以
下の保磁力を有している。更に、再生補助層42の組成
はGd,Fe及びCoからなり、Gdの含有量が20a
t%〜27at%の間に設定されているのが望ましい。
【0093】金属に対する光の浸入深さは約25nmと
いわれている。従って、それ以下の膜厚では再生層18
の磁化方向も再生することになり、ノイズを生じる可能
性がある。よって、再生補助層42の膜厚は25nm以
上にするべきである。
【0094】一方、媒体感度をよくするためには厚すぎ
ることは好ましくない。そこで、再生補助層42の膜厚
と媒体感度及び光磁気信号出力の関係を調べたところ、
十分な光磁気信号出力を得るためには再生補助層42の
膜厚は60nm以下が好ましいことが判明した。
【0095】再生補助層42は、室温における保磁力が
記録のためのバイアス磁界より小さくなくてはならない
ので、600エルステッド以下の保磁力を有することが
好ましい。また、再生補助層42は大きなカー回転角を
示す材料から形成されることが要求される。このために
は、キュリー温度も高いことが好ましい。
【0096】そこで、再生補助層42の組成について検
討したところ、上述したようにGdFeCoが好ましい
ことが判明した。特に室温における保磁力を小さくする
ためには、Gdの含有量が20at%〜27at%で垂
直磁化を示す材料が好適であることが判明した。
【0097】好ましくは、再生層18は1nm〜40n
mの膜厚を有しており、その組成はGd,Fe及びCo
からなり、Gdの含有量が29at%〜40at%の間
であるのが望ましい。
【0098】再生層18は、再生補助層42と記録層2
2の交換結合力を制御する層である。室温において再生
補助層42と記録層22の交換結合力を遮断しなければ
ならないので、再生層18の膜厚は厚いほうがよい。
【0099】しかし、再生パワーで昇温された場合、記
録層22の磁化方向は再生層18に転写されなければな
らないので、再生層18の膜厚は薄いほうがよい。即
ち、室温では厚い方が好ましく、昇温された場合には薄
い方が好ましい。この相反する要求を満たすための実験
を行ったところ、再生層18の膜厚が1nm〜40nm
の間で高い光磁気信号出力を得られることが判明した。
【0100】上述したように、再生層18の組成はGd
FeCoが好ましい。特に室温において面内磁化を示
し、昇温時に記録層22と交換結合する磁気特性を示す
とともに、磁性膜全体(三層膜)を薄膜化するために
は、飽和磁化の値が大きいことが要求される。この要求
を満たす組成を調べるために実験を行ったところ、再生
層18のGdの含有量は29at%〜40at%の間が
好ましいことが判明した。
【0101】好ましくは、記録層22は60nm以下の
膜厚を有しており、250°C以下のキュリー温度を有
している。記録層22は情報を記録する層であることか
ら、上述したように磁気異方性の大きなTbFeCo又
はDyFeCoが好ましい。
【0102】記録層22の最適膜厚について検討したと
ころ、昇温時に記録層22と再生層18が交換結合し、
高い光磁気信号出力を得るためには、記録層22の膜厚
を60nm以下にすることが好ましいことが判明した。
更に、高感度な光記録媒体を実現するためには、記録層
22のキュリー温度を250°C以下にすることが好ま
しい。
【0103】次に図11を参照して、第4実施態様の記
録媒体に記録された情報の消去方法つにいて説明する。
記録媒体12aにレーザビームを照射することによって
記録層22のキュリー温度付近まで媒体を昇温し、バイ
アス磁界を下向きに印加することにより情報を消去す
る。
【0104】図11に情報を消去した後の各磁性層の磁
化方向を矢印で示す。ここで、再生層18の矢印は右方
向を向いているが、これは再生層18の磁化方向が面内
方向に向いていることを意味しており、面内方向の特定
方向に限定されるものではない。
【0105】図12を参照すると、第4実施態様の記録
媒体12aに情報を記録した後の状態が示されている。
情報の記録時には、バイアス磁界を上向きにして、記録
層22のキュリー温度付近まで昇温する。これにより、
記録層22の磁化方向は上向きとなる。
【0106】このとき、再生層18及び再生補助層42
の磁化方向も記録層22の磁化方向と同一方向(上向
き)に向く。温度が下がると再生層18の飽和磁化の値
が大きくなるので、再生層18の磁化は面内方向を向
く。従って、記録パワーが照射された領域では、記録層
22及び再生補助層42の磁化は上方向を向く。
【0107】記録データがない領域(即ち再生パワーに
相当するパワーが照射された領域)では、再生層18が
記録層22と交換結合する温度以上に昇温されるが、冷
却過程で再生層18の磁化は面内方向を向き、再生補助
層42の磁化は上向きとなる。
【0108】次に図13を参照して、第4実施態様の光
磁気記録媒体に記録された情報の再生方法について説明
する。光磁気記録媒体12aは矢印R方向に移動してい
る。本実施態様における情報の再生には、記録時と同一
方向のバイアス磁界、即ち上向きのバイアス磁界Hbを
印加しながら再生を行う。再生レーザビーム26が照射
されると媒体上にビームスポットが形成され、それに伴
い温度分布が形成される。
【0109】ビームスポット内の低温領域28aでは、
記録層22と再生層18が交換結合する温度以下なの
で、再生層18の磁化は面内方向を向き、再生補助層4
2の磁化は上向きである。
【0110】ビームスポット内の高温領域28bでは、
記録層22と再生層18が交換結合し、さらに再生層1
8と再生補助層42が交換結合するので、再生補助層4
2には記録層22の磁化方向が転写される。
【0111】よって、ビームスポット内の高温領域28
bで記録層22に記録された情報が再生される。ビーム
スポットから外れて温度が下がると、再生層18の磁化
は面内方向を向き、記録層22の磁化は記録されていた
状態を保つ。
【0112】このように、再生レーザパワーを調整する
とビームスポット内に低温領域28aと高温領域28b
が形成され、高温領域28bだけが開口部となり、低温
領域28aには磁化が上向きのマスク、即ちアップスピ
ンマスクが形成される。よって、高温領域28bだけで
光磁気信号を取り出すことができ、超解像再生が可能に
なる。
【0113】図14を参照すると、本発明第5実施態様
の光磁気記録媒体12bの構成が示されている。本実施
態様の説明において、図10に示した第4実施態様と同
一構成部分については同一符号を付し、重複を避けるた
めその説明を省略する。
【0114】上述した第4実施態様の光磁気記録媒体1
2aでは、再生補助層42と再生層18は室温において
強く交換結合する傾向にあり、バイアス磁界で磁性再生
補助層42の磁化方向を反転させることが難しい場合が
ある。
【0115】そこで本実施態様では、再生補助層42と
再生層18の交換結合力を弱めるために、再生補助層4
2と再生層18の間に非磁性体又は常磁性体の中間層4
3を挿入した。
【0116】中間層43を挿入することによって、再生
補助層42と再生層18は磁気的に弱い結合となり、バ
イアス磁界で再生補助層42の磁化方向を容易に反転さ
せることが可能となる。
【0117】中間層43はSi,Al,Ti,Cu或い
はこれらの窒化物から構成される。中間層43の膜厚
は、0.5nm〜20nmの間が好ましい。本実施態様
の他の構成は図10に示した第4実施態様と同様であ
る。
【0118】上述した第5実施態様によると、再生補助
層42と再生層18の間に非磁性体又は常磁性体の中間
層43を挿入することによって、高性能な光磁気記録媒
体を提供した。
【0119】しかし、各磁性層42,18,22の組成
が異なっているために、3種類の磁性膜用のスパッタタ
ーゲットと、1種類の中間層用のスパッタターゲットの
合計4種類のターゲットを必要とした。
【0120】そこで、第5実施態様の変形例として、再
生補助層42と再生層18を同一組成の磁性膜から構成
することもできる。例えば、GdFeCo非晶質合金膜
は膜厚が厚い場合は磁性膜に作用する反磁界が小さいた
めに垂直磁化膜となるが、膜厚が薄くなると反磁界が大
きくなるために室温において面内磁化膜となる。
【0121】上述した第1実施態様の光磁気記録媒体1
2では、記録層22の磁化を再生層18に転写する場
合、再生パワーが上がるにつれて面内磁化マスク領域が
狭まり転写領域が広がって、隣接マークの干渉が起こり
再生出力が低下するという問題が発生する。
【0122】再生層18と記録層22の磁気特性を所定
の関係に規定し、さらに再生時のバイアス磁界の大きさ
を調整することにより、この問題を解決した光磁気記録
媒体12に記録された情報の再生方法について以下に説
明する。
【0123】図15は記録層22の磁化Mの温度依存性
を示している。磁化容易方向が面内から垂直に転移した
ときの再生層18の磁化方向は記録層22の磁化からの
漏洩磁場による静磁結合力Hsで決まる。
【0124】静磁結合力によって再生層18の磁化を記
録層22の磁化方向に揃えるために最低必要な記録層2
2の磁化の大きさをM1 とすると、記録層22の磁化が
1以下となる温度領域では再生層18の磁化方向は記
録層22の磁化の向きに揃わなくなる。
【0125】従って、再生層18の保磁力をHc、記録
層22と再生層18との間の静磁結合力をHsとする
と、この温度のときに再生用のバイアス磁界Hrを印加
すると、Hr>Hc+Hsのとき再生層18の磁化は再
生用のバイアス磁界方向に揃い、磁化が垂直方向のマス
クを形成する。このようにビームスポット内に磁化が垂
直方向のマスク(アップスピンマスク)を形成すること
により、上述した問題を解決できる。
【0126】以下、図16乃至図20を参照して、本実
施態様の再生方法について詳細に説明する。上述したよ
うに、第1実施態様の光磁気記録媒体12の再生層18
及び記録層22は好ましくは希土類−遷移金属非晶質合
金膜から形成される。
【0127】図16に記録層22として遷移金属リッチ
の希土類−遷移金属非晶質合金膜を採用した場合の、記
録層22と再生層18の磁化の温度依存性を示す。また
図17に、再生時の媒体の磁化状態とビームスポット内
の温度分布を示す。
【0128】図16に示すように、再生層18が面内磁
化から垂直磁化になる温度Tt を記録層22の補償温度
compとキュリー温度Tc との間に設定する。記録層2
2の磁化がM1 以下となる温度は、補償温度近傍(T1
〜T2 )とキュリー温度近傍(T3 〜Tc )である。
【0129】図17(A)において、媒体は矢印R方向
に回転している。また、図17(B)において、符号2
8はビームスポットを示し、符号29は媒体上に記録さ
れた記録マークを示している。
【0130】図17(B)に示すように、ビームスポッ
ト28内の低温領域Aでは、再生層18はまだ面内磁化
であるため、記録層22の磁化をマスクした状態となっ
ている。ビームスポット28内の中間温度領域Bでは、
Hr≦Hc+Hsの条件を満たし、記録層22の磁化が
静磁結合により再生層18に転写される。
【0131】ビームスポット28内の高温領域Cでは、
Hr>Hc+Hsの条件が満たされるため、再生層18
の磁化はバイアス磁界Hrの方向を向き、アップスピン
マスクが形成される。
【0132】このように再生パワーの上昇に伴って面内
磁化マスク領域Aは縮小するが、同時に再生用バイアス
磁界方向に揃えられたアップスピンマスク領域Cが生じ
るため、記録マーク転写領域Bは実質的にほとんど変化
しないため、再生出力が低下することはない。
【0133】図18に記録層22として希土類リッチの
希土類−遷移金属非晶質合金膜を採用した場合の、記録
層22と再生層18の磁化の温度依存性を示す。また図
19(A)に再生時の媒体の磁化状態を示し、図19
(B)にビームスポット内の温度分布のために生じた4
つの磁化領域を示す。
【0134】記録層22の磁化がM1 以下となる温度
は、記録層22の補償温度近傍(T1〜T2 )とキュリ
ー温度近傍(T3 〜TC )である。本実施態様では、記
録層22としてREリッチの希土類−遷移金属非晶質合
金膜を使用したことにより、記録層22の補償温度T
compをキュリー温度Tc 近くに上げることができる。
【0135】これにより、再生層18が面内から垂直磁
化へ転移する温度Tt を記録層22の補償温度近くに設
定することができ、ビームスポット28内に再生層18
の磁化が再生用バイアス磁界方向に揃えられたアップス
ピンマスクを2つ形成することができる(図19(B)
の領域BとD)。
【0136】即ち、温度Tt 以下ではビームスポット2
8内に面内磁化マスク領域Aが形成され、温度がTt
2 の範囲とT3 〜Tc の範囲ではHr>Hc+Hsの
条件が満たされ、再生層18の磁化が再生用のバイアス
磁界方向に揃ったアップスピンマスク領域B及びDが形
成される。
【0137】温度がT2 〜T3 までの中間温度領域で
は、Hr≦Hc+Hsの条件が満たされ、記録層22の
磁化が静磁結合により再生層18に転写される記録マー
ク転写領域Cが形成される。
【0138】このように再生パワーの上昇に伴って面内
磁化マスク領域Aは非常に小さくなるが、同時に再生用
バイアス磁界方向に揃えられた2つのアップスピンマス
ク領域B及びDを生じるため、記録マーク転写領域Cは
実質的にほとんど変化せず、再生出力が低下することは
ない。
【0139】再生層18の保磁力Hcが非常に小さい場
合には、光ヘッドに設けられた対物レンズアクチュエー
タに使用されている永久磁石から漏洩した磁場を再生用
のバイアス磁界として利用することができる。これを図
20を参照して説明する。
【0140】対物レンズアクチュエータ44はヨークベ
ース46上に設けられた2個のヨーク48,50と、各
ヨークに設けられた2個の永久磁石52,54を有して
いる。対物レンズアクチュエータ44はさらに、対物レ
ンズ56のフォーカシングを行う図示しないフォーカシ
ングコイルと、トラッキングを行う図示しないトラッキ
ングコイルとを含んでいる。
【0141】光磁気ディスク12aと永久磁石52,5
4とは非常に近くに配置されているため、永久磁石5
2,54から漏洩した磁力線58が光磁気ディスク12
aにも影響を及ぼす。よって、再生層18の保磁力Hc
が非常に小さい場合には、永久磁石52,54から漏洩
した磁場を再生用のバイアス磁界として利用することが
できる。
【0142】実施例1 ガラス基板14上にSiN誘電体層16、GdFeCo
再生層18、SiN中間層20、TbFeCo記録層2
2及びSiN保護層24をRFスパッタリングにより順
次形成した。
【0143】スパッタリングによる各層の形成は、到達
真空度5×10-5Pa以下の真空槽内で、SiN層1
6,20,24を作製する場合は、Arガス圧0.2P
a、投入電力0.8kWで行い、磁性層18,22を作
製する場合は、Arガス圧0.5Pa、投入電力1.0
kWで行った。
【0144】磁性再生層18の組成はGd29Fe55Co
16であり、磁性記録層22の組成はTb20Fe72Co8
である。また各層16,18,20,22,24の膜厚
は、それぞれ90nm,40nm,5nm,40nm,
45nmである。
【0145】磁性再生層18のキュリー温度は330
℃、補償温度は210℃であり、磁性記録層22のキュ
リー温度は220℃、補償温度は室温である。GdFe
Co再生層18単層のときは、約150℃で磁化容易方
向が面内から垂直へと変化した。基板14上に中間層を
除いた4層膜を積層した従来構成では、約90℃で再生
層18の磁化容易方向が面内から垂直へと変化した。
【0146】しかし、基板14上に非磁性中間層20を
含む5層膜を積層した本実施例では、再生層18の磁化
容易方向が約120℃で面内から垂直へと変化した。こ
れは記録層22と再生層18の交換結合力が弱まったこ
とを示している。
【0147】図21に中間層のない4層膜を有する従来
の媒体と本実施例のC/Nのマーク長依存性を示す。測
定条件は、線速3m/s、再生パワー1.2mW、記録
パワー2.3〜2.5mWである。
【0148】中間層がない4層膜を有する従来の媒体で
は、長いマーク長でもC/N値が低い値を示すのに対
し、非磁性中間層20を積層した本実施例の媒体ではC
/N値が大幅に改善されたことを確認できた。
【0149】実施例2 ガラス基板14上にSiN誘電体層16、GdFeCo
再生層18、Al中間層20、TbFeCo記録層22
及びSiN保護層24をスパッタリングにより順次形成
した。
【0150】各層の作製は到達真空度5×10-5Pa以
下の真空槽内で行い、中間層20以外は実施例1と同一
条件で行った。Al中間層20はArガス圧0.2P
a、投入電力DC1.0kWのDCスパッタリングによ
り形成した。
【0151】再生層18及び記録層22の組成は実施例
1と同一である。また各層16,18,20,22及び
24の膜厚は、それぞれ90nm,25nm,3nm,
40nm,45nmである。
【0152】図22に中間層を有しない従来構成の媒体
と非磁性金属中間層を有する本実施例の媒体のC/Nの
マーク長依存性を示す。測定条件は、線速9m/s、再
生パワー2.2mW、記録パワー4.8〜5.2mWで
ある。非磁性金属中間層20を再生層18と記録層22
の間に介装することによって、C/N値が大きく改善さ
れたことが確認された。
【0153】実施例3 ガラス基板14上にSiN誘電体層16、GdFeCo
再生層18、NdCo中間層30、TbFeCo記録層
22及びSiN保護層24をスパッタリングにより順次
形成した。
【0154】各層の作製は到達真空度5×10-5Pa以
下の真空槽内で行い、磁性中間層30以外は実施例1と
同一条件で行った。NdCo中間層30は、Arガス圧
0.2Pa、投入電力DC1.0kWのDCスパッタリ
ングにより形成した。
【0155】再生層18及び記録層22の組成は実施例
1と同一である。磁性中間層30の組成は、Nd27Co
73である。また各層16,18,30,22及び24の
膜厚は、それぞれ90nm,40nm,10nm,40
nm,45nmである。
【0156】図23に中間層を除いた4層膜構成の従来
の媒体と本実施例の媒体のC/Nのマーク長依存性を示
す。測定条件は、線速9m/s、再生パワー2.2m
W、記録パワー4.8〜5.2mWである。
【0157】図23から明らかなように、磁性中間層3
0を再生層18と記録層22の間に介装することによっ
て、C/N値が大きく改善されたことが確認された。 実施例4 ガラス基板14上にTb−SiO2 誘電体層16、Dy
Fe制御層32、GdFeCo再生層18、TbFeC
o記録層22及びTb−SiO2 保護層24をスパッタ
リングにより形成した。
【0158】誘電体層16及び保護層24は、RFマグ
ネトロンスパッタリングにより形成し、制御層32、再
生層18及び記録層22はDCマグネトロンスパッタリ
ングにより形成した。
【0159】制御層32の組成はDy12Fe88、再生層
18の組成はGd30Fe50Co20、記録層22の組成は
Tb20Fe72Co8 である。また各層16,32,1
8,22及び24の膜厚は、それぞれ90nm,10n
m,50nm,50nm,90nmである。
【0160】誘電体層16及び保護層24のスパッタリ
ングは、Arガス圧0.5Pa、投入電力RF2kWで
行い、制御層32、再生層18及び記録層22のスパッ
タリングは、Arガス圧0.5Pa、投入電力DC1k
Wで行った。
【0161】制御層32、再生層18及び記録層22の
キュリー温度はそれぞれ、90℃、300℃、200℃
である。図24を参照して、本実施例における再生パワ
ーと再生状況の関係を説明する。図24(A)は再生パ
ワーが2mW未満の状態を示しており、図24(B)は
再生パワーが2mW以上の状態を示している。
【0162】2mW未満の再生レーザビーム26が照射
された図24(A)の状態では、媒体の温度が十分上昇
しないため、再生層18は面内磁化を示しているが、記
録層22との交換結合により磁化方向がある程度の垂直
成分を有している。
【0163】しかし、この温度では制御層32が面内磁
化膜であるため、再生層18に転写された磁化方向の垂
直成分はほとんど無視できるほどわずかであるため読み
出すことはできない。
【0164】2mW以上の再生レーザビーム26が照射
された図24(B)の状態では、ビームスポット内に低
温領域28aと高温領域28bが形成される。高温領域
28bでは制御層32がキュリー温度以上に加熱される
ため、その磁化が消失して制御層32に開口が形成され
る。
【0165】さらに高温領域28bでは、再生層18の
磁化容易方向が面内から垂直へと転移し、交換結合力に
より記録層22の磁化が再生層18に転写される。制御
層32はその膜厚が10nmと薄くて透過率が60%と
高いため、再生層18に転写されたマークを制御層32
の開口を介して読み出すことが可能である。
【0166】低温領域28aでは制御層32のキュリー
温度以下のため、制御層32がマスクとなって再生層1
8に転写された記録マーク以外の部分が再生されること
が防止される。
【0167】図25に制御層32を有しない従来例と比
較した本実施例のC/Nの再生パワー依存性を示す。本
実施例を実線で示し、従来例は点線で示してある。図2
5から明らかなように、本実施例のC/N値は従来例に
比較して顕著に改善されている。
【0168】図26に制御層を有しない従来例と比較し
た本実施例のクロストークの再生パワー依存性を示す。
本実施例を実線で示し、従来例を点線で示してある。尚
ここで言うクロストークとは、現信号と旧信号との差分
のdB値である。図26から明らかなように、本実施例
のクロストークは従来例と比較して顕著に改善されてい
る。
【0169】実施例5 ガラス基板14上にTb−SiO2 誘電体層16、Dy
FeCo制御層32、GdFeCo再生層18、TbF
eCo記録層22及びTb−SiO2 保護層24を順次
スパッタリングにより形成した。
【0170】制御層32の組成はDy35Fe62Co3
あり、再生層18の組成はGd30Fe50Co20であり、
記録層22の組成はTb20Fe72Co8 である。また各
層16,32,18,22、24の膜厚は、それぞれ9
0nm,5nm,70nm,30nm,90nmであ
る。
【0171】制御層32のキュリー温度は100℃、再
生層18及び記録層22のキュリー温度は実施例4と同
一である。本実施例では、制御層32の膜厚が実施例4
よりも薄いために、制御層32の透過率が85%と実施
例4よりも高くなる。磁気誘導超解像再生のメカニズム
は実施例4と同様である。
【0172】図27に本実施例のC/Nの再生パワー依
存性を示し、図28にクロストークの再生パワー依存性
を示す。図27を図25と比較すると明らかなように、
本実施例では制御層32の透過率が実施例4の制御層の
透過率よりも高いため、C/Nは実施例4よりも高くな
る。クロストークは実施例4と同様である。
【0173】実施例6 スパッタリング装置内にTbFeCo、第1のGdFe
Co、第2のGdFeCo及びSiのターゲットと1.
2μmピッチを有するポリカーボネート基板をセット
し、スパッタリング装置のチャンバ内を10-5Paまで
真空引きした。
【0174】そしてポリカーボネート基板14上にSi
N誘電体層16、GdFeCo再生補助層42、GdF
eCo再生層18、TbFeCo記録層22及びSiN
保護層24をDCスパッタリング法で順次形成した。
【0175】スパッタリングによる各層の形成は、到達
真空度5×10-5Paのチャンバ内で、SiN層16,
24を作成する場合は、Arガス圧0.2Pa、投入電
力0.8kWで行い、磁性層42,18,22を作成す
る場合は、Arガス圧0.5Pa、投入電力1.0kW
で行った。
【0176】再生補助層42の組成はGd20Fe54Co
26、再生層18の組成はGd39Fe 37Co24、記録層2
2の組成はTb19Fe73Co8 である。また各層16,
42,18,22,24の膜厚は、それぞれ70nm,
40nm,12nm,40nm,100nmである。
【0177】この組成から明らかなように、再生補助層
42及び記録層22はTMリッチであり、再生層18は
REリッチである。再生補助層42、再生層18及び記
録層22のキュリー温度はそれぞれ360℃、330
℃、220℃である。
【0178】また、再生補助層42、再生層18及び記
録層22の室温における保磁力をそれぞれHc1,Hc
2,Hc3とすると、Hc3>Hc1及びHc3>Hc
2の関係がある。
【0179】このように作成した光磁気記録媒体の記録
特性を調べた。用いたレーザの波長は780nmであ
る。まずバイアス磁界を下向きに印加しながら9mWの
レーザパワーを照射して、記録媒体のデータを消去し
た。
【0180】データの記録は、媒体を線速3m/sec
で回転させながら、記録パワー4mW、周波数7.5M
Hz、デューティ比26%で行った。記録時にはバイア
ス磁界を上向きに印加した。これにより媒体上に長さ約
0.4μmのマークが記録された。
【0181】次にこの記録媒体の再生特性を調べた。デ
ータの再生はバイアス磁界を上向きに印加しながら行っ
た。再生パワー1.5mWでは、先に記録された信号に
対する光磁気信号の出力は得られなかった。これはビー
ムスポット内の再生補助層42全域がアップスピンマス
クを形成しているためと思われる。
【0182】再生パワー1.6mWでは、記録層22の
磁化方向が再生層18を通して再生補助層42に転写さ
れ、光磁気信号の出力を得ることができた。これは、ビ
ームスポット内で記録層22の磁化方向が再生層18に
転写される温度以上の領域ができたために、アップスピ
ンマスクと開口部が形成されたためと思われる。このと
きのキャリアとノイズの比(C/N)は42dBであっ
た。
【0183】再生パワー1.7mWでは、再生補助層4
2の磁化はバイアス磁界の方向、即ち上方向を向き、再
生層18が記録層22と交換結合する領域(開口部)の
直径が0.4μm程度となったために、48dBのC/
Nを得ることができた。
【0184】実施例7 再生補助層42の組成及びキュリー温度を変え、その他
の条件は実施例6と同様にして光磁気記録媒体を作成し
た。再生補助層42の組成はGd23Fe58Co 19であ
り、キュリー温度は300℃である。記録・再生特性を
実施例6と同様に測定すると、再生パワー1.8mWで
46dBのC/Nを得ることができた。
【0185】実施例8 実施例6で作成した記録媒体の再生層18と記録層22
の間に膜厚5nmのSiN膜を設けた。記録・再生特性
を実施例6と同様に測定すると、再生パワー1.7mW
で49dBのC/Nを得ることができた。尚、この測定
に先立ちSiN膜の膜厚について検討したところ、3n
m〜10nmが超解像再生に適していることが判明し
た。
【0186】実施例9 スパッタリング装置内にTbFeCo、第1のGdFe
Co、第2のGdFeCo及びSiのターゲットと1.
2μmのトラックピッチを有するポリカーボネート基板
をセットし、スパッタリング装置のチャンバー内を10
-5Paまで真空引きした。
【0187】次いで、以下の条件で基板上に膜厚70n
mのSiNをDCスパッタ法で製膜した。この膜は磁性
膜を酸化から保護する役目だけでなく、光磁気信号を増
大させるエンハンス効果も有している。
【0188】ガス圧:0.3Pa スパッタガス:アルゴン、窒素 分圧:アルゴン:窒素=6:4 投入電力:0.8kW 次に再びチャンバー内を10-5Paまで真空引きし、以
下の条件でSiNの上に第1のGdFeCo、第2のG
dFeCo、TbFeCoの順にDCスパッタリング法
で連続的に製膜した。
【0189】ガス圧:0.5Pa スパッタガス:アルゴン 投入電力:1kW 再生補助層42の組成はGd20Fe54Co26、再生層1
8の組成はGd39Fe 37Co24、記録層22の組成はT
19Fe73Co8 である。また、各層42,18,22
の膜厚は、それぞれ40nm,12nm,50nmであ
る。
【0190】この組成から明らかなように、再生補助層
42及び記録層22はTMリッチであり、再生層18は
REリッチである。再生補助層42、再生層18及び記
録層22のキュリー温度はそれぞれ360°C,330
°C,220°Cである。
【0191】また、再生補助層42、再生層18及び記
録層22の室温における保磁力をそれぞれHc1,Hc
2,Hc3とすると、Hc3>Hc1及びHc3>Hc
2の関係がある。
【0192】このように作成した光磁気記録媒体の記録
特性を調べた。用いたレーザの波長は780nmであ
る。まず、バイアス磁界を下向きに印加しながら9mW
のレーザパワーを照射して記録媒体のデータを消去し
た。
【0193】データの記録は、媒体を線速3m/sec
で回転させながら、記録パワー4mW、周波数7.5M
Hz、デューティ比26%で行った。記録時にはバイア
ス磁界を上向きに印加した。これにより媒体上に長さ約
0.4μmのマークが記録された。
【0194】次にこの記録媒体の再生特性を調べた。デ
ータの再生はバイアス磁界を上向きに印加しながら行っ
た。再生パワー1.5mWでは、先に記録されたデータ
信号に対する光磁気信号の出力は得られなかった。これ
はビームスポット内の再生補助層42全域がアップスピ
ンマスクを形成しているためと思われる。
【0195】再生パワー1.6mWでは、記録層22の
磁化方向が再生層18を通して再生補助層42に転写さ
れ、光磁気信号の出力を得ることができた。これは、ビ
ームスポット内で記録層22の磁化方向が再生層18に
転写される温度以上の領域ができたために、アップスピ
ンマスクと開口部が形成されたためと思われる。このと
きのC/Nは42dBであった。
【0196】再生パワー1.7mWでは、再生補助層4
2の磁化はバイアス磁界の方向、即ち上方向を向き、再
生層18が記録層22と交換結合する領域(開口部)の
直径が0.4μm程度となったために、48dBのC/
Nを得ることができた。
【0197】次に、再生層18と記録層22の条件は上
述した条件と同一として、再生補助層42の組成を変え
て同様な記録再生特性を測定した。その結果を表1に示
す。ここで、FeとCoの比は一定として、Gdの含有
量を変化させた。
【0198】
【表1】
【0199】表1から、Gdの含有量が20at%〜2
7at%の間で高いC/Nを得られることが理解され
る。 実施例10 再生補助層42の膜厚を検討するために、実施例9と同
様構成の記録媒体で、再生補助層42の膜厚だけを変え
た実験を行った。記録再生方式は実施例9と同様であ
る。結果を表2に示す。
【0200】
【表2】
【0201】表2から明らかなように、再生補助層42
の膜厚が25nm〜60nmの間で高いC/Nが得られ
ている。 実施例11 実施例9と同一構成を有する光磁気記録媒体で、再生層
18の組成を変化させた光磁気ディスクを試作し、その
光磁気信号出力を調べた。その結果を表3に示す。ここ
で、FeとCoの比は一定として、Gdの含有量を変化
させた。再生層18の膜厚は12nmである。
【0202】
【表3】
【0203】表3から明らかなように、再生層18のG
d含有量が29at%〜40at%の時高いC/Nが得
られることが理解される。 実施例12 実施例9と同一構成の光磁気記録媒体で、再生層18の
膜厚を変化させた光磁気ディスクを試作し、その光磁気
信号出力を調べた。その結果を表4に示す。
【0204】
【表4】
【0205】表4から明らかなように、再生層18の膜
厚が1nm〜20nmの間で高いC/Nが得られること
が判明した。表4で×印は、磁気超解像再生が不可能で
あったことを示している。
【0206】実施例13 実施例9と同一構成を有する光磁気記録媒体で、記録層
22の膜厚とキュリー温度について検討した。記録層2
2が300°Cのキュリー温度を有するときには、実施
例9と同一条件で媒体上にマークを記録したところ、約
6mWの記録パワーが必要であった。
【0207】実施例9では線速を3m/secとした
が、実際の光磁気ディスクはその3倍〜5倍の速度で回
転されている。従って、線速15m/secでは30m
W程度の出力が可能な半導体レーザが必要となる。
【0208】しかし、現在の光磁気記録装置に搭載され
ている半導体レーザの最高出力は12mW程度であり、
記録層22のキュリー温度が300°Cでは実用化でき
ない。
【0209】そこで、記録層22のキュリー温度につい
て検討したところ、250°C程度であれば、線速15
m/secでも十分にマークを媒体上に記録することが
可能であることが判明した。
【0210】実施例14 記録層22の膜厚について検討した。再生補助層42の
膜厚を55nm、再生層18の膜厚を15nmとして、
250°Cのキュリー温度を有する記録層22を採用し
た。
【0211】このとき記録層22の膜厚を変化させたと
ころ、膜厚70nmでは線速15m/secとしたと
き、レーザパワー12mWでは十分な記録を行うことが
できなかった。
【0212】しかし、記録層22の膜厚を60nmとし
た場合には、レーザパワー12mWでも十分記録を行う
ことができた。従って、記録層22の膜厚は60nm以
下が好ましいことが判明した。
【0213】実施例15 以下の構成を有する光磁気記録媒体を用いて光磁気信号
のクロストークを調べた。ここでクロストークとは、隣
接するトラックに記録されている光磁気信号を読み出し
てしまうことである。
【0214】再生補助層42の組成はGd20Fe54Co
26、再生層18の組成はGd39Fe 37Co24、記録層2
2の組成はTb19Fe73Co8 である。また、再生補助
層42、再生層18及び記録層22の膜厚は、それぞれ
50nm,15nm,55nmであり、キュリー温度は
それぞれ360°C,330°C,250°Cである。
【0215】基板のトラックピッチは1μmであり、ラ
ンドの幅は0.8μm、グルーブの幅は0.2μmであ
る。この基板上に製膜された上記構成を有する光磁気記
録媒体にマーク長0.4μm、マーク間隔0.4μmの
信号を記録し、波長780nmのレーザを用いて再生し
た。
【0216】隣接するトラックからのクロストークは−
40dB以下であり、トラックピッチが狭くなった場合
に問題となるクロストークを改善できることが判明し
た。 実施例16 スパッタリング装置内にTbFeCo、第1のGdFe
Co、第2のGdFeCo及びSiのターゲットと1.
2μmのトラックピッチを有するポリカーボネート基板
をセットし、スパッタリング装置のチャンバー内を10
-5Paまで真空引きした。
【0217】次に、以下の条件で基板上に膜厚70nm
のSiNをDCスパッタリング法で製膜した。この膜は
磁性膜を酸化から保護する役目だけでなく、光磁気信号
を増大させるエンハンス効果も有している。
【0218】ガス圧:0.3Pa スパッタガス:アルゴン、窒素 分圧:アルゴン:窒素=6:4 投入電力:0.8kW 次に、再びチャンバー内を10-5Paまで真空引きし、
以下に示す条件でSiNの上に第1のGdFeCo,S
i,第2のGdFeCo,TbFeCoの順にDCスパ
ッタリング法で連続的に製膜した。
【0219】ガス圧:0.5Pa スパッタガス:アルゴン 投入電力:1kW 再生補助層42の組成はGd20Fe54Co26、再生層1
8の組成はGd39Fe 37Co24、記録層22の組成はT
19Fe73Co8 である。再生補助層42と再生層18
の間にSi中間層43を介在させた。
【0220】各層42,43,18,22の膜厚は、そ
れぞれ40nm,5nm,12nm,50nmである。
再生補助層42、再生層18及び記録層22のキュリー
温度はそれぞれ360°C,330°C,220°Cで
ある。
【0221】また、再生補助層42、再生層18及び記
録層22の室温における保磁力をそれぞれHc1,Hc
2,Hc3とすると、Hc3>Hc1及びHc3>Hc
2の関係がある。
【0222】このように作成した光磁気記録媒体の記録
特性を調べた。用いたレーザの波長は780nmであ
る。まず、バイアス磁界を下向きに印加しながら9mW
のレーザパワーを照射して、記録媒体のデータを消去し
た。
【0223】データの記録は、媒体を線速3m/sec
で回転させながら、記録パワー4mW、周波数7.5M
Hz、デューティ比26%で行った。記録時にはバイア
ス磁界を上向きに印加した。これにより媒体上に長さ約
0.4μmのマークが記録された。
【0224】次にこの記録媒体の再生特性を調べた。デ
ータの再生はバイアス磁界を上向きに印加しながら行っ
た。再生パワー1.5mWでは、先に記録されたデータ
信号に対する光磁気信号の出力は得られなかった。これ
はビームスポット内の再生補助層42全域がアップスピ
ンマスクを形成しているためと思われる。
【0225】再生パワー1.6mWでは、記録層22の
磁化方向が再生層18を通して再生補助層42に転写さ
れ、光磁気信号の出力を得ることができた。これは、ビ
ームスポット内で記録層22の磁化方向が再生層18に
転写される温度以上の領域ができたために、アップスピ
ンマスクと開口部が形成されたためと思われる。このと
きのC/Nは42dBであった。
【0226】再生パワー1.7mWでは、再生補助層4
2の磁化はバイアス磁界の方向、即ち上方向を向き、再
生層18が記録層22と交換結合する領域(開口部)の
直径が0.4μm程度となったために、48dBのC/
Nを得ることができた。
【0227】実施例17 中間層をSiNから形成した以外は、実施例16と同様
な光磁気記録媒体を作成した。SiN中間層43は5n
mの膜厚を有している。
【0228】この光磁気記録媒体の再生特性を調べたと
ころ、実施例16と同様な高い信号出力を得ることがで
きた。中間層43をAl又はAlNから形成した光磁気
記録媒体で同様な実験を行ったところ、同様に高い信号
出力を得ることができた。
【0229】実施例18 実施例16と同様な構成で、中間層43の膜厚を変化さ
せた光磁気記録媒体を試作し、その光磁気信号出力を調
べた。その結果を表5に示す。
【0230】
【表5】
【0231】表5から明らかなように、中間層43の膜
厚が0.5nm〜20nmの時高いC/Nを得ることが
できた。中間層43の膜厚が薄過ぎる場合、再生補助層
42と再生層18の磁気的な結合が強過ぎるため、C/
Nが下がっていると思われる。中間層43の膜厚が厚過
ぎる場合、再生補助層42と再生層18の磁気的な結合
が弱くなり過ぎるために、C/Nが下がっていると思わ
れる。
【0232】実施例19 実施例16の構成を有する多層膜を1μmのトラックピ
ッチを有する基板上に製膜した。ランドの幅は0.8μ
mであり、グルーブの幅は0.2μmである。この光磁
気記録媒体にマーク長0.4μm、マーク間隔0.4μ
mの信号を記録し、波長780nmのレーザを用いて再
生した。
【0233】隣接するトラックからのクロストークは−
40dB以下であり、トラックピッチが狭くなった場合
に問題となるクロストークを改善できることを確認し
た。 実施例20 スパッタリング装置内にTbFeCo、GdFeCo及
びSiのターゲットと1.2μmのトラックピッチを有
するポリカーボネート基板をセットし、スパッタリング
装置のチャンバー内を10-5Paまで真空引きした。
【0234】次に、以下の条件で基板上に膜厚70nm
のSiNをDCスパッタリング法で製膜した。 ガス圧:0.3Pa スパッタガス:アルゴン、窒素 分圧:アルゴン:窒素=6:4 投入電力:0.8kW 次に再びチャンバー内を10-5Paまで真空引きし、以
下の条件でSiNの上にGdFeCo,Si,GdFe
Co,TbFeCoの順にDCスパッタリング法で連続
的に製膜した。
【0235】ガス圧:0.5Pa スパッタガス:アルゴン 投入電力:1kW 再生補助層42の組成はGd20Fe54Co26であり、再
生層18も再生補助層42と同一の組成を有している。
記録層22の組成はTb19Fe73Co8 である。再生補
助層42と再生層18の間にはSi中間層43が介在し
ている。
【0236】各層42,43,18,22の膜厚は、そ
れぞれ40nm,5nm,12nm,50nmである。
再生補助層42、再生層18及び記録層22のキュリー
温度はそれぞれ360°C,360°C,220°Cで
ある。更に続けて、記録層22の上に100nmの膜厚
を有するSiNを上記と同様な方法で製膜した。このS
iNは磁性膜を酸化から防止する役目をする。
【0237】このように作成した光磁気記録媒体の記録
特性を調べた。用いたレーザの波長は780nmであ
る。まず、バイアス磁界を下向きに印加しながら9mW
のレーザパワーを照射して、記録媒体のデータを消去し
た。
【0238】データの記録は、媒体を線速3m/sec
で回転させながら、記録パワー4mW、周波数7.5M
Hz、デューティ比26%で行った。記録時にはバイア
ス磁界を上向きに印加した。これにより媒体上に長さ約
0.4μmのマークが記録された。
【0239】次にこの記録媒体の再生特性を調べた。デ
ータの再生はバイアス磁界を上向きに印加しながら行っ
た。再生パワー1.5mWでは、先に記録されたデータ
信号に対する光磁気信号の出力は得られなかった。これ
はビームスポット内の再生補助層42全域がアップスピ
ンマスクを形成しているためと思われる。
【0240】再生パワー1.6mWでは、記録層22の
磁化方向が再生層18を通して再生補助層42に転写さ
れ、光磁気信号の出力を得ることができた。これは、ビ
ームスポット内で記録層22の磁化方向が再生層18に
転写される温度以上の領域ができたために、アップスピ
ンマスクと開口部が形成されたためと思われる。このと
きのC/Nは42dBであった。
【0241】再生パワー1.7mWでは、再生補助層の
磁化はバイアス磁界の方向、即ち上方向を向き、再生層
18が記録層22と交換結合する領域(開口部)の直径
が0.4μm程度となったために、48dBのC/Nを
得ることができた。
【0242】実施例21 中間層43をSiNから形成した以外は、実施例20と
同様な条件で光磁気記録媒体を作成した。実施例21と
同様な実験を行ったところ、実施例20と同様な高い信
号出力を得ることができた。
【0243】中間層43をAl又はAlNから形成した
光磁気記録媒体について同様な実験を行ったところ、同
様に高い信号出力を得ることができた。 実施例22 スパッタリング装置内にTbFeCo、GdFeCo及
びSiのターゲットと1.2μmのトラックピッチを有
するポリカーボネート基板をセットし、スパッタリング
装置のチャンバー内を10-5Paまで真空引きした。
【0244】次に、以下の条件で基板上に膜厚70nm
のSiNをDCスパッタリング法で製膜した。 ガス圧:0.3Pa スパッタガス:アルゴン、窒素 分圧:アルゴン:窒素=6:4 投入電力:0.8kW 次に、再びチャンバー内を10-5Paまで真空引きし、
以下に示す条件でSiNの上にGdFeCo,Si,G
dFeCo,TbFeCoの順にDCスパッタリング法
で連続的に製膜した。
【0245】ガス圧:0.5Pa スパッタガス:アルゴン 投入電力:1kW 再生補助層42の組成はGd23Fe51Co26であり、再
生層18も再生補助層42と同一の組成を有している。
記録層22の組成はTb19Fe73Co8 である。再生補
助層42と再生層18の間にはSi中間層43が介在し
ている。
【0246】各層42,43,18,22の膜厚は、そ
れぞれ30nm,5nm,10nm,50nmである。
再生補助層42、再生層18及び記録層22のキュリー
温度はそれぞれ360°C,360°C,220°Cで
ある。
【0247】更に、記録層22の上に100nmの膜厚
を有するSiNを上記と同様な方法で製膜した。この光
磁気記録媒体の記録再生特性を調べた。実施例20と同
様な測定を行ったところ、再生パワー2mWで48dB
のC/Nを得ることができた。
【0248】実施例23 再生補助層42と再生層18の組成をTbFeCo或い
はDyFeCoからなる非晶質合金に置き換えて実施例
20と同様な実験を行った。その結果、膜厚が薄い場合
でも面内磁化膜を実現できなかった。従って、再生補助
層42と再生層18の組成は、GdFeCoが最適であ
ることが判明した。
【0249】実施例24 実施例20の構成を有する多層膜を1μmのトラックピ
ッチを有する基板上に製膜した。ランドの幅は0.8μ
m、グルーブの幅は0.2μmである。この光磁気記録
媒体にマーク長0.4μm、マーク間隔0.4μmの信
号を記録し、波長780nmのレーザを用いて再生し
た。
【0250】隣接するトラックからのクロストークは−
40dB以下であり、トラックピッチが狭くなった場合
に問題となるクロストークを改善できることを確認し
た。 実施例25 ガラス基板14上にSiN誘電体層16、GdFeCo
再生層18、SiN中間層20、TbFeCo記録層2
2及びSiN保護層24をRFスパッタリングにより順
次形成した。
【0251】スパッタリングによる各層の形成は、到達
真空度5×10-5Pa以下の真空チャンバ内で、SiN
層16,20,24を作成する場合は、Arガス圧0.
2Pa、投入電力0.8kWで行い、磁性層18,22
を作成する場合は、Arガス圧0.5Pa、投入電力
1.0kWで行った。
【0252】再生層18の組成はGd29Fe55Co12
あり、記録層22の組成はTb18Fe68Co14である。
また各層16,18,20,22,24の膜厚は、それ
ぞれ90nm,40nm,5nm,40nm,45nm
である。
【0253】再生層18のキュリー温度は330℃、補
償温度は220℃であり、記録層22のキュリー温度は
260℃、補償温度は80℃である。このように作成し
た光磁気記録媒体を用いてマーク長0.4μmのビット
を記録し、C/Nの再生パワー依存性を測定した結果を
図29に実線で示す。破線は実施例1で作成した記録媒
体のC/Nの再生パワー依存性を示している。
【0254】記録・再生条件は、線速5m/sec、記
録パワー5.4mW、デューティ比25%である。再生
用のバイアス磁界は、対物レンズアクチュエータからの
漏洩磁場(約40Oe)を利用した。本実施例で作成し
た記録媒体は実施例1の記録媒体に比較して、再生パワ
ーが上昇しても再生出力が低下しないことが確認でき
た。
【0255】実施例26 ガラス基板14上にSiN誘電体層16、GdFeCo
再生層18、SiN中間層20、TbFeCo記録層2
2及びSiN保護層24をRFスパッタリングにより順
次形成した。
【0256】記録層22の組成はTb26Fe61Co13
あり、再生層18の組成は実施例25と同じである。記
録層22のキュリー温度は220℃、補償温度140℃
である。また各層16,18,20,22,24の膜厚
は、それぞれ90nm,40nm,5nm,40nm,
45nmである。
【0257】このように作成した光磁気記録媒体にマー
ク長0.4μmのビットを記録し、C/Nの再生パワー
依存性を測定した結果を図30に実線で示す。破線は実
施例1で作成した記録媒体のC/Nの再生パワー依存性
を示している。
【0258】記録・再生条件は、線速5m/s、記録パ
ワー5.4mW、デューティ比25%である。再生用の
バイアス磁界は、対物レンズアクチュエータからの漏洩
磁場(約40Oe)を利用した。
【0259】このようにREリッチの希土類−遷移金属
非晶質合金膜を記録層22に用いた場合にも、再生パワ
ーが上昇した場合に再生出力が低下しないことが確認で
きた。
【0260】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、再生すべきマークに隣接するマークを完全にマスク
して再生出力の向上を図ることができるという効果を奏
する。またクロストークも改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施態様の光磁気記録媒体の構成図であ
る。
【図2】第1実施態様の記録媒体の再生方法を説明する
図である。
【図3】非磁性中間層の厚さを変えたときのC/Nのマ
ーク長依存性を示す図である。
【図4】第2実施態様の光磁気記録媒体の構成を示す図
である。
【図5】第2実施態様の記録媒体の再生方法を説明する
図である。
【図6】第3実施態様の光磁気記録媒体の構成を示す図
である。
【図7】磁性再生層と磁性記録層の保磁力の温度特性を
示す図である。
【図8】第3実施態様の記録媒体の再生方法を説明する
図である。
【図9】再生レーザビーム照射領域と再生可能領域との
関係を示す図である。
【図10】第4実施態様の光磁気記録媒体の構成を示す
図である。
【図11】第4実施態様の記録媒体のデータの消去状態
を説明する図である。
【図12】第4実施態様の記録媒体のデータの記録状態
を説明する図である。
【図13】第4実施態様の記録媒体の再生方法を説明す
る図である。
【図14】第5実施態様の光磁気記録媒体の構成を示す
図である。
【図15】記録層の磁化Mの温度依存性を示す図であ
る。
【図16】再生層とTMリッチ記録層の磁化の温度依存
性を示す図である。
【図17】再生時のTMリッチ記録層を有する媒体の磁
化状態とビームスポット内の温度分布を示す図である。
【図18】再生層とREリッチ記録層の磁化の温度依存
性を示す図である。
【図19】再生時のREリッチ記録層を有する媒体の磁
化状態とビームスポット内の温度分布を示す図である。
【図20】対物レンズアクチュエータの漏洩磁場を説明
する図である。
【図21】従来例と比較した実施例1のC/Nのマーク
長依存性を示す図である。
【図22】従来例と比較した実施例2のC/Nのマーク
長依存性を示す図である。
【図23】従来例と比較した実施例3のC/Nのマーク
長依存性を示す図である。
【図24】再生パワーと再生状況の関係を説明する図で
ある。
【図25】従来例と比較した実施例4のC/Nの再生パ
ワー依存性を示す図である。
【図26】従来例と比較した実施例4のクロストークの
再生パワー依存性を示す図である。
【図27】実施例5のC/Nの再生パワー依存性を示す
図である。
【図28】実施例5のクロストークの再生パワー依存性
を示す図である。
【図29】実施例9の記録媒体と実施例1の記録媒体の
C/Nの再生パワー依存性を示す図である。
【図30】実施例10の記録媒体と実施例1の記録媒体
のC/Nの再生パワー依存性を示す図である。
【図31】従来例の再生原理を説明する図である。
【図32】従来例の問題点説明図である。
【符号の説明】
14 透明基板 16 誘電体層 18 再生層 20 非磁性中間層 22 記録層 24 保護層 28a 低温領域 28b 高温領域 30 磁性中間層 32 磁性開口部分制御層 42 再生補助層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 純夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 三原 基伸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 11/10 506 G11B 11/10 521

Claims (31)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板と、 該透明基板上に積層された、室温では面内に磁化容易方
    向を有し所定温度以上では膜面に対して垂直の磁化容易
    方向を有する磁性再生層と、 該磁性再生層上に積層された非磁性中間層と、 該非磁性中間層上に積層された膜面に対して垂直の磁化
    容易方向を有する磁性記録層とを具備し、 前記非磁性中間層は前記所定温度以上で前記磁性記録層
    と前記磁性再生層の間の静磁結合を許容するのに十分な
    薄さである光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記非磁性中間層は1nm以上、10n
    m以下の厚さを有する請求項1記載の光磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記磁性再生層及び前記磁性記録層は、
    希土類−遷移金属非晶質合金膜からそれぞれ構成される
    請求項1記載の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記非磁性中間層はAl,Si,Ti及
    びこれらの酸化物、窒化物からなる群から選択される物
    質から構成される請求項1記載の光磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 透明基板と、 該透明基板上に積層された、室温では面内に磁化容易方
    向を有し所定温度以上では膜面に対して垂直の磁化容易
    方向を有する磁性再生層と、 該磁性再生層上に積層された面内に磁化容易方向を有す
    る磁性中間層と、 該磁性中間層上に積層された膜面に対して垂直の磁化容
    易方向を有する磁性記録層とを具備した光磁気記録媒
    体。
  6. 【請求項6】 前記磁性中間層のキュリー温度をTc、
    再生パワー照射時の前記磁性再生層の温度をTreadとす
    るとき、Tread<Tcである請求項5記載の光磁気記録
    媒体。
  7. 【請求項7】 前記磁性中間層は前記所定温度以上で前
    記磁性記録層との交換結合により垂直方向に磁化され、
    前記磁性再生層と前記磁性記録層とが該磁性中間層を介
    して交換結合される請求項6記載の光磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 前記磁性中間層は、RX FeY Co
    1-x-Y (R=Nd,Sm) 0<X<0.5 0≦Y<0.5 で表される軽希土類−遷移金属非晶質合金膜から構成さ
    れる請求項7記載の光磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】 透明基板と、 該透明基板上に積層された面内に磁化容易方向を有し、
    透過率が60%以上の磁性開口部分制御層と、 該磁性開口部分制御層上に積層された、室温では面内に
    磁化容易方向を有し所定温度以上では膜面に対して垂直
    の磁化容易方向を有する磁性再生層と、 該磁性再生層上に積層された膜面に対して垂直の磁化容
    易方向を有する磁性記録層とを具備した光磁気記録媒
    体。
  10. 【請求項10】 前記磁性開口部分制御層、磁性再生層
    及び磁性記録層のキュリー温度をそれぞれTc1,Tc
    2及びTc3とし、室温をTroom、再生パワー照射時の
    前記磁性再生層の温度をTreadとしたとき、 Tc2>Tc3>Tc1>Troom、且つ開口部分におい
    てTread>Tc1である請求項9記載の光磁気記録媒
    体。
  11. 【請求項11】 前記磁性開口部分制御層、磁性再生層
    及び磁性記録層が、希土類−遷移金属非晶質合金膜から
    構成される請求項10記載の光磁気記録媒体。
  12. 【請求項12】 前記磁性開口部分制御層の透過率が7
    5%以上である請求項10記載の光磁気記録媒体。
  13. 【請求項13】 前記磁性開口部分制御層が1nm以
    上、10nm以下の厚さを有している請求項10記載の
    光磁気記録媒体。
  14. 【請求項14】 透明基板と、 該透明基板上に積層された膜面に対して垂直の磁化容易
    方向を有する磁性再生補助層と、 該磁性再生補助層上に積層された室温で面内に磁化容易
    方向を有する磁性再生層と、 該磁性再生層上に積層された膜面に対して垂直の磁化容
    易方向を有する磁性記録層とを具備し、 前記磁性再生補助層、磁性再生層及び磁性記録層のキュ
    リー温度をそれぞれTc1,Tc2,Tc3とすると
    き、Tc3<Tc1及びTc3<Tc2の関係を満た
    し、 前記磁性再生補助層及び磁性記録層の保磁力をそれぞれ
    Hc1,Hc3とするとき、Hc3>Hc1の関係を満
    たす光磁気記録媒体。
  15. 【請求項15】 前記磁性再生補助層、前記磁性再生層
    及び前記磁性記録層は、希土類−遷移金属非晶質合金膜
    からそれぞれ構成される請求項14記載の光磁気記録媒
    体。
  16. 【請求項16】 前記磁性再生補助層は25nm〜60
    nmの膜厚及び室温において600エルステッド以下の
    保磁力を有しており、前記磁性再生補助層の組成はG
    d,Fe及びCoから構成され、Gdの含有量が20a
    t%〜27at%の間に設定されている請求項14記載
    の光磁気記録媒体。
  17. 【請求項17】 前記磁性再生層は1nm〜40nmの
    膜厚を有しており、前記磁性再生補助層の組成はGd,
    Fe及びCoから構成され、Gdの含有量が29at%
    〜40at%の間に設定されている請求項14記載の光
    磁気記録媒体。
  18. 【請求項18】 前記磁性記録層は60nm以下の膜厚
    と、250°C以下のキュリー温度を有している請求項
    14記載の光磁気記録媒体。
  19. 【請求項19】 前記磁性再生層と前記磁性記録層との
    間に介在された厚さ0.5nm〜20nmの非磁性中間
    層をさらに具備した請求項14記載の光磁気記録媒体。
  20. 【請求項20】 前記磁性再生層と前記磁性記録層との
    間に介在された厚さ0.5nm〜20nmの常磁性中間
    層をさらに具備した請求項14記載の光磁気記録媒体。
  21. 【請求項21】 前記中間層は、Al,Si,Ti,C
    u,Cr及びこれらの窒化物からなる群から選択される
    物質から構成される請求項19又は20記載の光磁気記
    録媒体。
  22. 【請求項22】 前記磁性再生補助層と前記磁性再生層
    が同一組成の材料から構成され、前記磁性再生補助層は
    前記磁性再生層の膜厚より厚い膜厚を有している請求項
    19又は20記載の光磁気記録媒体。
  23. 【請求項23】 前記磁性再生補助層は使用される膜厚
    を有する単層膜の場合に、それ単層では膜面に対して垂
    直の磁化容易方向を有している請求項19又は20記載
    の光磁気記録媒体。
  24. 【請求項24】 前記磁性再生層は使用される膜厚を有
    する単層膜の場合に、それ単層では面内に磁化容易方向
    を有している請求項23記載の光磁気記録媒体。
  25. 【請求項25】 透明基板と、該透明基板上に積層され
    た室温では面内に磁化容易方向を有し、所定温度以上で
    は膜面に対して垂直の磁化容易方向を有する磁性再生層
    と、該磁性再生層上に積層された非磁性中間層と、該非
    磁性中間層上に積層された膜面に対して垂直の磁化容易
    方向を有する磁性記録層とを具備し、前記非磁性中間層
    は前記所定温度以上で前記磁性記録層と前記磁性再生層
    の間の静磁結合を許容するのに十分な薄さである光磁気
    記録媒体に記録された情報の再生方法であって、 前記再生層の保磁力をHc、前記再生層と前記記録層と
    の間の静磁結合力をHsとするとき、 Hrの強さのバイアス磁界を印加しながら前記記録媒体
    にレーザビームを照射して、前記記録層のキュリー温度
    以下に前記記録媒体を加熱し、ビームスポット内に前記
    再生層の磁化が面内方向を向く低温領域と、Hr≦Hs
    +Hcの関係を満たし、前記記録層の磁化が静磁結合に
    よって前記再生層に転写される中間温度領域と、Hr>
    Hs+Hcの関係を満たし、前記再生層の磁化がバイア
    ス磁界方向に揃えられる高温領域とからなる温度分布を
    形成することを特徴とする光磁気記録媒体に記録された
    情報の再生方法。
  26. 【請求項26】 前記磁性記録層は遷移金属リッチの希
    土類−遷移金属非晶質合金膜から構成される請求項25
    記載の光磁気記録媒体に記録された情報の再生方法。
  27. 【請求項27】 透明基板と、該透明基板上に積層され
    た室温では面内に磁化容易方向を有し、所定温度以上で
    は膜面に対して垂直の磁化容易方向を有する磁性再生層
    と、該磁性再生層上に積層された非磁性中間層と、該非
    磁性中間層上に積層された膜面に対して垂直の磁化容易
    方向を有する磁性記録層とを具備し、前記非磁性中間層
    は前記所定温度以上で前記磁性記録層と前記磁性再生層
    の間の静磁結合を許容するのに十分な薄さである光磁気
    記録媒体に記録された情報の再生方法であって、 前記再生層の保磁力をHc、前記再生層と前記記録層と
    の間の静磁結合力をHsとするとき、 前記記録媒体にレーザビームを照射して、前記記録層の
    キュリー温度以下に前記記録媒体を加熱し、ビームスポ
    ット内に前記再生層の磁化が面内方向を向く低温領域
    と、前記記録層の磁化が静磁結合によって前記再生層に
    転写される中間温度領域と、前記再生層に転写された磁
    化が高温になることによって自然に消滅して再生層の磁
    化が消去方向の磁化方向と同一方向に揃えられる高温領
    域とからなる温度分布を形成することを特徴とする光磁
    気記録媒体に記録された情報の再生方法。
  28. 【請求項28】 透明基板と、該透明基板上に積層され
    た室温では面内に磁化容易方向を有し所定温度以上では
    膜面に対して垂直の磁化容易方向を有する磁性再生層
    と、該磁性再生層上に積層された非磁性中間層と、該非
    磁性中間層上に積層された膜面に対して垂直の磁化容易
    方向を有する磁性記録層とを具備し、前記非磁性中間層
    は前記所定温度以上で前記磁性記録層と前記磁性再生層
    の間の静磁結合を許容するのに十分な薄さである光磁気
    記録媒体に記録された情報の再生方法であって、 前記再生層の保磁力をHc、前記再生層と前記記録層と
    の間の静磁結合力をHsとするとき、 Hrの強さのバイアス磁界を印加しながら前記記録媒体
    にレーザビームを照射して、前記記録層のキュリー温度
    以下に前記記録媒体を加熱し、 ビームスポット内にHr>Hs+Hcの関係を満たし、
    前記再生層の磁化がバイアス磁界方向を向く低温領域
    と、Hr≦Hs+Hcの関係を満たし、前記記録層の磁
    化が静磁結合によって前記再生層に転写される中間温度
    領域と、Hr>Hs+Hcの関係を満たし、前記再生層
    の磁化が前記バイアス磁界方向を向く高温領域とからな
    る温度分布を形成することを特徴とする光磁気記録媒体
    に記録された情報の再生方法。
  29. 【請求項29】 前記磁性記録層は希土類リッチの希土
    類−遷移金属非晶質合金膜から構成される請求項28記
    載の光磁気記録媒体に記録された情報の再生方法。
  30. 【請求項30】 光ヘッドに設けられた対物レンズアク
    チュエータの永久磁石からの漏洩磁場を前記再生用のバ
    イアス磁界として利用する請求項25又は請求項28に
    記載の光磁気記録媒体に記録された情報の再生方法。
  31. 【請求項31】 透明基板と、該透明基板上に積層され
    た膜面に対して垂直の磁化容易方向を有する磁性再生補
    助層と、該磁性再生補助層上に積層された室温で面内に
    磁化容易方向を有する磁性再生層と、該磁性再生層上に
    積層された膜面に対して垂直の磁化容易方向を有する磁
    性記録層とを具備し、前記磁性再生補助層、磁性再生層
    及び磁性記録層のキュリー温度をそれぞれTc1,Tc
    2,Tc3とするとき、Tc3<Tc1及びTc3<T
    c2の関係を満たし、前記磁性再生補助層及び磁性記録
    層の保磁力をそれぞれHc1,Hc3とするとき、Hc
    3>Hc1の関係を満たす光磁気記録媒体に記録された
    情報の再生方法であって、 Hrの強さのバイアス磁界を印加しながら前記記録媒体
    にレーザビームを照射して、前記記録層のキュリー温度
    以下に前記記録媒体を加熱し、ビームスポット内に前記
    磁性再生補助層の磁化がバイアス磁界方向を向く低温領
    域と、前記記録層の磁化が交換結合によって前記再生補
    助層に転写される高温領域とからなる温度分布を形成す
    ることを特徴とする光磁気記録媒体に記録された情報の
    再生方法。
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