JP2828092B2 - Thermomagnetic recording medium and thermomagnetic recording method - Google Patents

Thermomagnetic recording medium and thermomagnetic recording method

Info

Publication number
JP2828092B2
JP2828092B2 JP10904397A JP10904397A JP2828092B2 JP 2828092 B2 JP2828092 B2 JP 2828092B2 JP 10904397 A JP10904397 A JP 10904397A JP 10904397 A JP10904397 A JP 10904397A JP 2828092 B2 JP2828092 B2 JP 2828092B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic thin
thin film
temperature
magnetic
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP10904397A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10255346A (en
Inventor
勝久 荒谷
有克 中沖
富士 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10904397A priority Critical patent/JP2828092B2/en
Publication of JPH10255346A publication Critical patent/JPH10255346A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2828092B2 publication Critical patent/JP2828092B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、熱磁気記録媒体と
熱磁気記録方法に係わる。 【0002】 【従来の技術】光磁気相互作用によって情報ビット(磁
区)の読み出しを行う記録媒体に対して情報の記録を行
う熱磁気記録方法においては、垂直磁化膜による磁性薄
膜を有する記録媒体に対し、その磁化の方向を膜面に垂
直な一方向に予め揃えるいわゆる初期化を施しておき、
この磁化方向と反対向きの垂直磁化によるビットをレー
ザ光照射等の局部加熱により形成することによって、2
値化された情報を記録している。 【0003】この熱磁気記録方法においては、情報の書
き換えに先立って、記録されている情報の消去(上記初
期化に相当)の過程すなわち消去を行うための時間を要
し、高転送レートでの記録を実現できない。これに対
し、このような独立の消去過程の時間が不要とされたオ
ーバーライト方式による記録方法が種々提案されてい
る。このオーバーライト方式の熱磁気記録方法の中で有
望視されている方法としては、例えば媒体に対する外部
磁場変調法と、記録用のヘッドの他に消去用のヘッドを
設ける2ヘッド法とが知られている。外部磁場変調法と
は、例えば特願昭60−48806号公報等に開示され
ているように、膜面に垂直な磁化容易磁区を有する非晶
質フェリ磁性薄膜記録媒体に対する昇温用ビームの照射
領域に入力デジタル信号電流の状態に対応する極性の磁
場を印加することにより記録を行うものである。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な外部磁場変調法によって情報転送レートの高い高速記
録を行おうとすると、例えばMHzオーダで動作する電
磁石が必要となり、このような電磁石の作製は困難であ
り、作製できたとしても消費電力及び発熱が大きく実用
的でないという問題点がある。また、2ヘッド法では、
余分なヘッドを必要とし、2つのヘッドを離して設置し
なければならず、ドライブシステムへの負担が大きく、
経済性が悪く、量産にも向かない等の問題点を有してい
る。 【0005】本発明は、レーザ光等による媒体の加熱温
度を切換制御するのみで容易に書き換えすなわちオーバ
ーライトが可能とされ上述した諸問題の解決をはかった
ものである。 【0006】尚、本出願人は、先にこのような問題点の
解決をはかる熱磁気記録方法を、特願昭61−1949
61号出願、及び特願昭61−194962号出願で提
供した。これら出願で提案された熱磁気記録方法は、第
1及び第2の希土類−遷移金属磁性薄膜の積層構造によ
る熱磁気記録媒体を用い、所要の第1の外部磁界の印加
の下に第1の磁性薄膜のほぼキュリー温度TC1以上でか
つ第2の磁性薄膜の副格子磁化の反転が生じない第1の
温度T1 に加熱する第1の加熱状態と、温度TC1以上で
かつ第2の磁性薄膜の副格子磁化を反転させるに充分な
第2の温度T2に加熱する第2の加熱状態とを、記録し
ようとする情報例えば“0”,“1”に応じて切換変調
し、冷却過程で、第1及び第2の磁性薄膜の交換結合力
により第1の磁性薄膜の副格子磁化の向きを第2の磁性
薄膜の副格子磁化の向きに揃えて、例えば“0”,
“1”の記録ビット(磁区)を第1の磁性薄膜に形成す
ると共に、第2の外部磁界によって、或いは、第2の磁
性薄膜組成を、その補償温度が室温から第2の温度T2
間に存在するように選定することによって、室温で第1
の外部磁界のみによって第2の磁性薄膜の副格子磁化が
反転するようにしてオーバーライトが可能な状態を得る
ようにするものである。 【0007】この場合消去のための特別の過程(時間)
を要することがなく高転送レート化をはかることができ
るとか、上述した2ヘッド方式、或いは外部磁場変調方
式による場合の諸問題を解決できる。 【0008】本発明においては、これら特願昭61−1
04961号出願、及び特願昭61−194962号出
願による熱磁気記録方法における利点を生かし、更に、
これにおける上述した第2の磁界の省略、ないしは低減
化、したがって、その記録方法を実施する装置の、より
簡略化をはかることができるようにした熱磁気記録媒体
と熱磁気記録方法を提供するものである。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明による熱磁気記録
媒体は、第1,第2及び第3の磁性薄膜と、第2及び第
3の磁性薄膜の間に設けられ、第2及び第3の磁性薄膜
のキュリー温度より低いキュリー温度の第4の磁性薄膜
とを有してなる。第4の磁性薄膜は、この第4の磁性薄
膜のキュリー温度より低い温度では第2及び第3の磁性
薄膜をいわば間接的に交換結合する交換結合力が維持さ
れ、この第4の磁性薄膜のキュリー温度以上で第2及び
第3の磁性薄膜の交換結合力が遮断される構成とされ
る。 【0010】また、本発明にほる熱磁気記録方法は、第
1,第2及び第3の磁性薄膜と、第2及び第3の磁性薄
膜の間に設けられ、第2及び第3の磁性薄膜のキュリー
温度より低いキュリー温度の第4の磁性薄膜とを有して
なる熱磁気記録媒体に対し、記録しようとする情報に応
じてレーザ光のパワーを変調して第4の磁性薄膜のキュ
リー温度より低い温度と、このキュリー温度以上の高い
温度とを切換えて第2及び第3の磁性薄膜間の交換結合
力を部分的に遮断して情報の記録を行う。 【0011】上述の本発明方法では、記録しようとする
情報に応じてレーザ光を変調して、第4の磁性薄膜のキ
ュリー温度より低いか、このキュリー温度以上の温度の
第1及び第2の加熱状態(加熱温度)を与えるのみで情
報の記録を行うものであり、オーバーライトが可能とな
る。そして、本発明では、第2及び第3の磁性薄膜2及
び3間に、これら第2及び第3磁性薄膜間の磁気的結合
をいわばオン、オフする切換え機能を有する第4の磁性
薄膜を設けた構成及び方法とすることによって、第1及
び第2の加熱温度で確実に情報の記録を行うことができ
る。 【0012】 【発明の実施の形態】本発明による熱磁気記録媒体の基
本構成は、図1に示すように、光透過性基板5上に、第
1,第2及び第3の磁性薄膜1,2及び3が積層された
構成を有するが、本発明においては、図2にその一例の
概略断面図を示すように、ガラス板や、アクリル板等の
光透過性基板5の一方の面に、保護膜または干渉膜とな
る透明の誘電体膜6を介して第1,第2及び第3の磁性
薄膜1,2及び3と、更にこれら第2及び第3の磁性薄
膜2及び3間に介在された第4の磁性薄膜4とが形成さ
れた構成とする。 【0013】第1〜第3の磁性薄膜は、それぞれ希土類
−遷移金属の垂直磁化膜によって構成する。そして、こ
れら磁性薄膜1〜4の積層による磁性層上に、誘電体膜
より成る保護膜7が被着形成される。しかしながら、こ
の熱磁気記録媒体10において、誘電体膜6及び保護膜
7は、省略することもできる。この熱磁気記録媒体10
における隣合う磁性薄膜1,2,4及び3間は互いに交
換結合力により磁気的に結合されて成る。 【0014】上述の構成で、その各誘電体膜6、第1〜
第4の各磁性薄膜1〜4、保護膜7は、それぞれ蒸着、
或いはスパッタリング等によって形成し得る。 【0015】磁性薄膜1〜4は、種々の磁性材料によっ
て構成することが考えられるが、例えば、Nd,Sm,
Gd,Tb,Dy,Ho等の希土類金属(RE)の1種
類あるいは2種類以上がx=10〜40原子%と、C
r,Mn,Fe,Co,Ni,Cu等の遷移金属(T
M)の1種類あるいは2種類以上が1−x=90〜60
原子%とで構成される非晶質合金REX TM1-X によっ
て構成し得る。また、この場合にこれ以外の元素を少量
添加してもよい。このRE−TM非晶質合金磁性材料に
おいて、REがNdあるいはSmの場合を除いては、R
Eの磁気モーメントとTMの磁気モーメントを反平行に
結合し、その結果いわゆるフェリ磁性を示すとともに、
正味の磁化はこれらRE及びTMの各副格子磁化の差
(磁化の向きに応じた正負を考慮するときには各副格子
磁化の和)となる。希土類金属(RE)がNd,Smの
いずれか、あるいはその混合により構成される場合は、
REの磁気モーメントとTMの磁気モーメントは平行に
結合して、いわゆるフェロ的磁性を示し、この場合の正
味の磁化はRE及びTMの各副格子磁化の和となる。 【0016】このような熱磁気記録媒体10に対して、
膜面にほぼ垂直方向の外部磁場Hexの印加の下で、第1
の磁性薄膜1のキュリー温度Tc1以上であって第2の磁
性薄膜2の遷移金属の副格子磁化の向きを所定の向き
(以下この向きを正方向という)に保持する第1の温度
1 による第1の加熱状態と、同様に、外部磁場Hex
印加の下で、ほぼキュリー温度Tc1以上で第2の磁性薄
膜2の遷移金属の副格子磁化の向きを、外部磁場Hex
よって上述の正方向とは逆向き(以下この向きを反転方
向という)に反転する第2の温度T2 による第2の加熱
状態とを与える。そして、これら第1及び第2の温度T
1 及びT2 による第1及び第2の加熱状態からのそれぞ
れの冷却過程で、第3の磁性薄膜3における副格子磁化
の向きは、これが反転されることなく第2の磁性薄膜2
の副格子磁化を、第3の磁性薄膜3の副格子磁化と同じ
向きに、すなわち未記録状態と同様の状態に揃える。 【0017】これら第1及び第2の加熱状態は、熱磁気
記録媒体10へのレーザ光の強度を、記録しようとする
情報に応じて変調することによって行い得る。 【0018】このように、第1及び第2の加熱状態を得
るためのレーザ光の、記録する情報に応じた変調を行う
のみで、第1の磁性薄膜1における、遷移金属TMの副
格子磁化の正方向部分と、反転方向部分とによって、例
えば“0”と“1”との2値の情報の記録がなされる。 【0019】そして、このとき、上述したように、第3
の磁性薄膜3における副格子磁化の向きを反転させるこ
となく第2の磁性薄膜2の副格子磁化を、第3の磁性薄
膜3の副格子磁化と同じ向きに揃えたことにより、これ
ら2値の記録状態で、共に、第2及び第3の磁性薄膜2
及び3の副格子磁化の向きは、磁気記録媒体の情報の未
記録の初期の状態と同等の状態とされるので、次の記録
を行うに当たっては、記録情報に応じた第1及び第2の
加熱状態を与えるのみで、この記録が可能な状態、すな
わちオーバーライトが可能な状態が得られる。 【0020】このようにして情報の記録がなされた熱磁
気記録媒体からの記録情報の読み出し、すなわち再生
は、第1の磁性薄膜1に対する直線偏光レーザビームを
照射して、この光と磁化との相互作用による例えばカー
回転角の検出によって第1の磁性薄膜の遷移金属TMの
副格子磁化の正方向か反転方向かによる2値例えば
“0”及び“1”の読み出しを行う。 【0021】上述したように熱磁気記録媒体10に対す
る情報の記録は、第1の磁性薄膜1において、TMの副
格子磁化の正方向部分と反転方向部分とによって例えば
“0”と“1”との2値の情報がなされるものである
が、この第1の磁性薄膜1と、これと交換結合状態にあ
る第2の磁性薄膜2とについての、各キュリー温度TC1
及びTC2以下の温度での磁化状態は、図3に示す状態A
〜Dの4つの状態を採り得る。 【0022】図3においては、第1及び第2の磁性薄膜
1及び2のみについて、各TMスピンとREスピンの各
向きをそれぞれ実線矢印と破線矢印とをもって模式的に
示したものである。なお、両磁性薄膜1及び2の磁化容
易軸はいずれも膜面に垂直方向いわゆる垂直磁化膜であ
るものとするが、少なくとも一方のみが垂直磁化膜であ
ればよい。 【0023】図3において、状態A及び状態Bは、第1
の磁性薄膜1と第2の磁性薄膜2の各TMスピンすなわ
ちTMの磁気モーメント同士、また各REスピンすなわ
ちREの磁気モーメント同士が互いに同一の向きの状態
である。これに対し、図3の状態C及び状態Dでは、第
1の磁性薄膜1と第2の磁性薄膜2の各TMの磁気モー
メント及びREの磁気モーメントがそれぞれ互いに反対
方向を向いており、層間の界面近傍において、TMの磁
気モーメント、及びREの磁気モーメントの各方向が1
80°変化する領域すなわち界面磁壁9が存在すること
になり、この部分に界面磁壁エネルギ(単位面積当たり
σw erg/cm2 )が蓄えられる。 【0024】また、この熱磁気記録を行う熱磁気記録装
置は、例えば図4に示すように、熱磁気記録媒体10、
例えばディスク状の熱磁気記録媒体10に対して、記録
及び再生のためのレーザ光Rが、図2の光透過性基板5
側から入射され、また、保護膜7側或いは基板5側か
ら、例えば磁石21と更に必要に応じて磁石22とが設
けられてこれらによって媒体10に対して磁場Hex及び
sub を印加する。図4において、磁石21と磁石22
とは互いに離れて配されているが、隣接して配すること
もできる。また後述するように磁場Hsub を不要とする
場合は、磁石22は省略された構成となる。ディスク状
の熱磁気記録媒体10は、駆動モータ25の回転軸26
により回転駆動するようにされている。そして、レーザ
光Rのパワーを記録しようとする情報に応じて変調し
て、熱磁気記録媒体10のレーザ光照射部を、第1及び
第2の温度T1 及びT2 に加熱するようになされてい
る。 【0025】次に、本発明の実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではないこ
とは言うまでもない。 【0026】〔実施例1〕図5を参照して説明する。図
5は、温度変化に伴う磁化状態の変化過程を模式的に示
したものである。この実施例においては、図2で説明し
たように、光透過性基板5上に、第1〜第3の磁性薄膜
1〜3が形成され、第2の磁性薄膜2と第3の磁性薄膜
3との間に第4の磁性薄膜4が設けられ、各磁性薄膜1
〜4がフェリ磁性のTM−RE合金磁性薄膜によって構
成された場合である。 【0027】これら磁性薄膜1〜4は、いわゆるDCマ
グネトロンスパッタリング装置を用いて光透過性基板5
上に、直接的に、すなわち誘電体膜6の形成を省略して
RE−TMフェリ磁性薄膜を順次スパッタリングして形
成した。これら各磁性薄膜1〜4は、RMとTMとを交
互に積層させるように形成した。そして、上層の第3の
磁性薄膜3上に厚さ800Åの例えばSi3 4 ,Al
N,SiO2 ,SiO,MgF2 等より成る保護膜7を
被着形成した。 【0028】この実施例における媒体10の第1及び第
2の磁性薄膜1及び2は、室温からこれらの各キュリー
温度TC1及びTC2に至るまでの温度でそれぞれTM副格
子磁化優勢膜いわゆるTMリッチ膜である場合とする。
また、第3の磁性薄膜3は、室温から上記加熱温度T1
までRE副格子磁化優勢膜いわゆるREリッチ膜である
とする。 【0029】第1〜第4の磁性薄膜1〜4は、それぞれ
のキュリー温度をTC1〜TC4とすると、 TC1<TC2 ‥‥ (1) TC4<TC2,TC3 ‥‥ (2) TC4≦TC1 ‥‥ (3) に選定する。 【0030】第4の磁性薄膜4は、その膜厚を、この第
4の磁性薄膜4のキュリー温度TC4より高い温度で第2
及び第3の磁性薄膜2及び3間の交換力を充分遮断し得
る程度において薄い膜厚例えば100Åの膜厚に選定す
る。 【0031】この実施例1においては、図5に示すよう
に、磁気記録媒体10に図3で示した状態Aと、状態C
もしくはBとによる部分すなわち、第1の磁性薄膜1の
TMスピンの正方向部分と反転方向部分の形成によって
情報の記録を行う場合である。図5において各磁性薄膜
1〜3に記載された矢印は、TMスピンの向きを模式的
に示したものであるが、各磁性薄膜1〜4における磁化
S1〜MS4は、各薄膜1〜4がフェリ磁性薄膜である場
合各磁性薄膜1〜4におけるTM磁気モーメントとRE
磁気モーメントの差に相当するものとなる。 【0032】この例では初期状態で例えば状態A、すな
わち、第1及び第2の磁性薄膜1及び2のTMスピン方
向が共に正方向にあって、この時、第3の磁性薄膜3も
またそのTMスピンが、第1及び第2の磁性薄膜1及び
2のそれと同方向にあるものとする。 【0033】今、この室温TR における初期状態Aから
温度Tを第1の温度T1 或いは第2の温度T2 に昇温す
る。この第1の温度T1 は、第1の磁性薄膜1のほぼキ
ュリー温度TC1以上でかつ後述する外部磁場Hexにより
第2の磁性薄膜2の磁化に反転が生じることのない温度
とする。第2の温度T2 は、第1の温度T1 より高く、
かつ第2の磁性薄膜2のTM副格子磁化を外部磁場Hex
によって反転させるに充分な、ほぼ第2の磁性薄膜2の
キュリー温度TC2以上の温度とする。 【0034】このような温度T1 或いはT2 への加熱が
終了した後には、その温度TがTC1より下がったときに
第1の磁性薄膜1に磁化が現れるが、このときその方向
の決定に関しては、磁性薄膜1及び2間のいわゆる交換
結合力が支配的となるようにする。すなわち、第1の磁
性薄膜1の自発磁化が現れる温度T(TC1近傍)におい
て、おおよそ σw1>2|MS1|h1 ex ‥‥(5) の条件を満足するように、外部磁場Hex及び層間の界面
磁壁エネルギσw1に対する第1の磁性薄膜1の飽和磁化
S1及び膜厚h1 を選定する。このようにすれば、媒体
温度TがTC1より下がったときの磁化状態としては、第
1及び第2磁性薄膜1及び2のTM副格子磁化の向きは
互いに揃った図3の状態Aあるいは状態Bのいずれかと
なり、その加熱時の温度がT1 のとき状態Aに、加熱時
の温度がT2 のとき状態Bになる。 【0035】図5において状態Eは、温度Tが第1の温
度T1 に昇温されて第1の磁性薄膜1の磁化が消失した
状態であり、これより冷却過程で温度Tが、ほぼ第1の
磁性薄膜1のキュリー温度TC1以下となると、前述した
ように第1の磁性薄膜1はTM副格子磁化が第2の磁性
薄膜2の交換結合力によって第2の磁性薄膜2のそれと
同方向の磁化方向となり図5において初期の状態Aとな
って例えば“0”の記録部を形成する。また、図5にお
いて状態Fは、温度Tが第2の温度T2 に昇温されて第
1及び第2の磁性薄膜1及び2の磁化が一旦消失ないし
は減少して磁界Hexによって第2の磁性薄膜2のTM副
格子磁化が磁界Hexによって反転された状態で、この場
合、第4の磁性薄膜4の存在によって第2及び第3の磁
性薄膜2及び3間の交換結合力が遮断されていることに
よって状態Fのように両磁性薄膜2及び3のTM副格子
磁化の向きが互いに逆向きとなることができる。そして
更に温度Tが、第1の磁性薄膜1のキュリー温度TC1
傍に下ると、第2の磁性薄膜2による交換結合力によっ
て第1の磁性薄膜1に第2の磁性薄膜2と同方向つまり
反転方向のTM副格子磁化が生じた状態Gが生じる。第
2及び第3の磁性薄膜2及び3間の第4の磁性薄膜4に
は第2及び第3の磁性薄膜2及び3の副格子磁化の向き
が互いに逆向きとなることによって界面磁壁9が発生す
る。そして、更に、この状態Gから、温度Tが室温TR
まで冷却して来ると、後述する式12及び13の条件の
設定によって状態Bもしくは状態Cとなる。この時第1
の磁性薄膜1のTM副格子磁化が反転方向になることに
よって例えば“1”の情報が記録される。 【0036】そして、ここで状態Cとなるときは、第1
及び第2の磁性薄膜1及び2の界面に互いのTM副格子
磁化すなわちTMスピンが逆向きとなることによって界
面磁壁9が生じることになる。 【0037】ここで、状態Gから状態Bをとるか、状態
Cをとるか、次の条件式で決定される。ここに、第2,
第3及び第4の磁性薄膜2,3及び4の各膜厚をh2
3及びh4 とし、磁化をMS2,MS3及びMS4とし、保
磁力をHC2,HC3及びHC4とし、計算上h4 ≪h2 ,h
3 とし、MS4・HC4≪MS2・HC2,HS3・HC3とする。
また、第1及び第2の磁性薄膜1及び2間の界面磁壁エ
ネルギー密度をσw1とし、第2及び第3の磁性薄膜2及
び3間の界面磁壁エネルギー密度をσW2とすると、第3
の磁性薄膜3が磁化反転しない条件は、 σW2−2MS3・h3 ・Hex<2MS3・h3 ・HC3 ‥‥(11) となる。また、状態Gから状態Cへの遷移条件は、 となる。更にまた、状態Gから状態Bへの遷移条件は、 となる。 【0038】したがって上記式(11)及び(12)が
共に満足される条件が与えられるときは、外部磁界Hex
以外に何ら特段の外部磁界が与えられずとも、室温で状
態Cが得られることになる。 【0039】一方、上記式(11)及び(13)が共に
満足される場合は、室温で状態Bから状態Cへの遷移を
行うには、図5に示すように、初期化状態における正方
向の他の外部磁界Hsub を必要とすることになる。この
場合、この磁界Hsub は、 を満足するように設定される。今、上記条件式(15)
が満足されている場合において、(14)式のみに着目
すると、 Hsub >Hc2+( σW1/2MS2・h2 )−(σW2/2MS2・h2 ) ‥‥(16) となる。 【0040】そして、上述した状態Cへの遷移によっ
て、第2及び第3の磁性薄膜2及び3の磁化の向き、す
なわちTMスピンの向きは、初期化状態の状態Aにおけ
ると同方向の正方向となっていることによって、次の情
報の書き換えに際しての、書き込み情報に応じた温度変
調、すなわち第1及び第2の温度T1 及びT2 への温度
上昇に当たっては、初期化状態からの場合と同様に状態
Eに遷移されることからオーバーライトが可能となる。 【0041】〔実施例2〕上述の実施例1では、室温T
R から第2の温度T2 まで、補償点Tcompが存在しない
TM−RE磁性薄膜によって各磁性薄膜1,2を構成し
た場合であるが、この実施例2では第2の磁性薄膜2が
図6に実線曲線で飽和磁化MS を示し、破線曲線で保磁
力Hc を示すように室温と、第2の磁性薄膜2のキュリ
ー温度TC2以下の第2の温度T2 以下の間で補償点T
compを有し、Tcompより低い温度でRE副格子磁化優勢
膜いわゆるREリッチ膜の特性を示し、Tcompより高い
温度でTM副格子磁化優勢膜いわゆるTMリッチ膜の特
性を示すような磁性膜によって構成する。この場合の熱
磁気記録媒体10を構成する各磁性薄膜1〜4の構成例
を表1に示す。 【0042】 【表1】【0043】そして、この場合の室温TR での第1の磁
性薄膜1と第2の磁性薄膜2との間の交換力σW1は1.
7erg/cm2 で、第2の磁性薄膜2と第3の磁性薄
膜3の交換力σW2は、2.5erg/cm2 であった。
この構成による熱磁気記録媒体10を用い、第1の温度
1 =150℃、第2の温度T2 =250℃として実施
例1と同様の作用によって情報記録を行った。図7は、
この場合の各過程の磁化状態を示す。図7において図5
と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
るものであり、図7において各状態A,E,F,G及び
Cにおける各磁性薄膜1,2,3に付した実線矢印はT
MスピンすなわちTM磁気モーメントを、破線矢印はR
EスピンすなわちTM磁気モーメントを示す。そして、
この実施例2によれば、第1の温度T1 への加熱及び冷
却過程で、状態AもしくはC→状態E→状態Aの遷移が
生じ、これによって例えば“0”のビットが第1の磁性
薄膜1に形成され、第2の温度T2 への加熱及び冷却過
程で状態AもしくはC→状態F→状態G→状態Cへの遷
移が生じ、これによって例えば“1”のビットが書き込
まれることが確認された。 【0044】すなわち、この場合においては、図6に鎖
線aで外部磁場Hexのレベルを示すように、室温TR
第2の磁性薄膜2の保磁力HC2がHC2<Hexとなること
によって、前記(12)式を成立させることができて、
この場合は、図7で示されるように状態Gから状態C
に、外部磁場Hex以外の外部磁場Hsubを与えることな
く直接的に遷移させることができる。 【0045】尚、上述した実施例1及び2の説明におい
ては、図3で説明した状態A,B,C間遷移によって2
値の情報記録を行った場合であるが、図3で示す状態
A,B,D間の遷移によって同様の情報の記録を行うこ
ともできる。すなわち、この場合には、図5及び図7に
おける状態Aを状態Bに、状態Bを状態Aに、状態Cを
状態Dに対応すればよいことになる。 【0046】上述したように、熱磁気記録媒体10にお
いて、その第2の磁性薄膜2と第3の磁性薄膜3との間
に第4の磁性薄膜4を配置し、この第4の磁性薄膜4に
よって記録情報に基く温度T1 かT2 において、よって
第2の磁性薄膜2と第3の磁性薄膜3との間の磁気的結
合を、結合した状態と、遮断した状態に切換えるように
したことから、温度T2 における外部磁場Hexによる第
2の磁性薄膜2の反転を確実に行うことができるもので
ある。 【0047】次に、上述の第4の磁性薄膜4が設けられ
ない構成による熱磁気記録媒体による場合を参考例とし
て例示する。 【0048】〔参考例1〕この参考例においても、外部
磁界Hexのみが与えられる。また、この参考例において
用いられる磁気記録媒体10は、第1,第2及び第4の
磁性薄膜1,2及び3を有して成り、各磁性薄膜1〜3
としては、その保磁力Hc の温度特性の関係が、図8中
曲線81〜83に示すように、記録ビット保磁層となる
第1の磁性薄膜1は室温TR で高い保磁力を示し、第2
の磁性薄膜2はそのキュリー温度が第1及び第3の磁性
薄膜1及び3に比し最も高く、第1の磁性薄膜1のキュ
リー点近傍でその副格子磁化が反転しない特性のものが
選ばれる。例えば第1の磁性薄膜1のキュリー温度TC1
近傍でも約1kOeの保磁力を有するようにする。 【0049】第1磁性薄膜1は、いわゆるTMリッチ膜
であってもREリッチ膜であっても良い。第1〜第3の
各磁性薄膜1〜3のキュリー温度TC1〜TC3は、TC3
C1<TC2に選定される。第2及び第3の磁性薄膜2及
び3についてもTMリッチ膜であるかREリッチ膜であ
るかを問わないが、第2の磁性薄膜2がそのキュリー点
C2近傍でTMリッチ膜である場合は、第3の磁性薄膜
3はそのキュリー点TC3直下でREリッチ膜であり、第
2の磁性薄膜2がTC2近傍でREリッチ膜である場合は
C3直下で第3の磁性薄膜3はTMリッチ膜とする。各
磁性薄膜1〜3の一例の組成、膜厚、特性を表2に示
す。 【0050】 【表2】【0051】この場合、第1及び第2の磁性薄膜1及び
2は、それぞれのキュリー温度以下でFeリッチすなわ
ちTMリッチであり、第3の磁性薄膜3がTbリッチす
なわちREリッチである場合で、この場合の情報記録過
程を図9を参照して説明する。この場合においても図9
中各状態での各磁性薄膜1〜3において、TMスピンな
いしは磁気モーメントを実線矢印で、REスピンないし
は磁気モーメントを破線矢印をもって模式的に示す。 【0052】この場合、2値の記録のための第1及び第
2の温度T1 及びT2 は、第1の温度T1 については、
第1の磁性薄膜1のキュリー温度TC1に近い例えばT1
≒170℃とし、第2の温度T2 については、第2の磁
性薄膜2のキュリー温度TC2に近い例えばT2 ≒270
℃とする。 【0053】今、室温TR での例えば初期化状態で、第
1及び第2の磁性薄膜1及び2がその各TM副格子磁化
が共に正方向にある、すなわち図3で説明した状態Aに
あるとする。 【0054】そして、この参考例1においても、所要の
外部磁界Hexのみの例えば500(Oe)の磁界が、例
えば状態Aにおける第1及び第2の磁性薄膜1及び2の
RE副格子磁化と同方向に与えられる。 【0055】この状態で温度Tを第1の温度T1 に昇温
して行くと、T≧TC3で状態Hに示すように、第3の磁
性薄膜3の磁化が消失し、T≒T1 ≒TC1において、第
1の磁性薄膜1においても状態Iに示すようにこの磁化
が減少ないしは消失するが、この温度T1 で、第2の磁
性薄膜2が所要の保磁力を有するので、外部磁界Hex
よってもその磁化が反転されないようにしておくことに
よって、この昇温状態からの冷却過程で、第2の磁性薄
膜2との交換結合力によって第1の磁性薄膜1に初期状
態Aと同方向の各TM及びRE副格子磁化が発生し、状
態Aに戻って例えば情報“0”の記録部分が形成され
る。 【0056】一方、温度Tを、第2の温度T2 まで昇温
すると、状態Jに示すように、第1の磁性薄膜1の磁化
はもとより、第2の磁性薄膜2の磁化が消失するか殆ど
消失するので、この温度からの冷却過程で、第1及び第
2の磁性薄膜1及び2のTM副格子磁化の方向が外部磁
界Hexによって、この方向に揃えられて安定する。そし
て、更に降温することによって状態K、更に状態Lに示
すように、第1の磁性薄膜1と第2の磁性薄膜2との間
に交換結合力が働き、第1の磁性薄膜1はそのTM副格
子磁化を第2の磁性薄膜2のTM副格子磁化に揃えられ
る。そして、更にこれより降温して第3の磁性薄膜3の
キュリー温度TC3近くの温度になると、第1の磁性薄膜
1の磁化状態が状態Aとは反転した状態に安定し、この
状態Mに保持される。この時、第3の磁性薄膜3は、第
2の磁性薄膜2における保磁力、第1及び第2の磁性薄
膜1及び2間の交換力の大きさ、外部磁場Hexの大きさ
と、外部磁場Hexとのかね合いからその磁化の向きが決
るが、上述の構成による熱磁気記録媒体10では、外部
磁場Hex=500(Oe)で、この外部磁場Hexの方向
に磁化が向く。つまり、第3の磁性薄膜3においては、
そのTMスピンすなわちTM副格子磁化が、状態Mに示
されるように、第1の磁性薄膜1におけるTM副格子磁
化と逆向きになり、第2の磁性薄膜2の磁化が第1の磁
性薄膜1のそれと同方向である状態Mでは第2及び第3
の磁性薄膜2及び3間に磁壁9が発生する。しかしなが
ら、上述の構成では第2及び第3の磁性薄膜2及び3間
の磁壁エネルギーが室温TR で第1及び第2の磁性薄膜
1及び2間の磁壁エネルギーより大きいことにより第2
の磁性薄膜2が第3の磁性薄膜3による交換力によっ
て、TM副格子磁化が第3の磁性薄膜3のそれに揃えら
れて室温TR で状態Cとなることが確かめられた。この
ようにして、第2の温度T2 への加熱によってその冷却
過程で状態Cによる、すなわち情報“1”の記録部分が
形成される。 【0057】そして、この情報“1”の書き込み部分を
含んで、次の情報の書き込みを行うために、温度T1
たはT2 への温度上昇を行うと、状態Cの部分も、状態
Aの部分も共に第2の磁性薄膜2におけるTM及びRE
各副格子磁化は互いに同方向に向けられていることか
ら、何れの場合も、状態Iへの遷移を経ることになるの
で、前述したと同様の例えば“0”及び“1”の情報の
書き込みすなわちオーバーライトができることになる。 【0058】なお、この参考例においては図3における
状態Aと状態Cによる2値情報の記録を行うようにした
場合であるが、図3に示す状態Aに変えて状態Bを、ま
た状態Cを変えて状態Dを得るようにして2値情報の記
録を行うようにすることもでき、この場合においては外
部磁界Hexは図9に示す方向とは逆向きに選定される。 【0059】〔参考例2〕この参考例においても、外部
磁界Hexのみが与えられる。この参考例において用いら
れる磁気記録媒体10も、第1,第2及び第3の磁性薄
膜1,2及び3を有して成り、各磁性薄膜1〜3として
は、その保磁力Hcの温度特性の関係が、図10中曲線
101〜103に示すように記録ビット保磁層となる第
1の磁性薄膜1は室温TR で高い保磁力を示すが、その
キュリー温度TC1が低く、また第3の磁性薄膜3はその
キュリー温度TC3が最も高く、第2の磁性薄膜2のキュ
リー温度TC2近傍において高い保磁力を有するものが選
ばれる。すなわち、第1〜第3磁性薄膜1〜3の各キュ
リー温度TC1〜TC3は、TC3>TC2>TC1に選定され、
第3の磁性薄膜3は情報記録過程において磁化反転が生
じない材料に選定される。第2の磁性薄膜2は図10に
示されるように、室温TR での保磁力が低い材料によっ
て構成されるが、一定の着磁状態が保磁される第3の磁
性薄膜3のTMの副格子磁化の向きに対し、外部磁界H
exによって反転したときのTM副格子磁化の向きが逆に
なるようにTMリッチあるいはREリッチが決定され
る。第1の磁性薄膜1はREリッチあるいはTMリッチ
のいずれでもよいのである。各磁性薄膜1〜3の一例の
組成、膜厚、特性を表3に示す。 【0060】 【表3】 【0061】この場合、第1及び第3の磁性薄膜1及び
3は、それぞれのキュリー温度以下でFeリッチすなわ
ちTMリッチであり、第2の磁性薄膜2がTbリッチす
なわちREリッチである場合で、この場合の情報記録過
程を図11を参照して説明する。この場合においても図
11中各状態での各磁性薄膜1〜3においてTMスピン
ないしは磁気モーメントを実線矢印で、REスピンない
しは磁気モーメントを破線矢印をもって、模式的に示
す。 【0062】この場合2値の記録のための第1及び第2
の温度T1 及びT2 は、第1の温度T1 については、第
1の磁性薄膜1のキュリー温度TC1に近い温度例えばT
1 ≒130℃とし、第2の温度T2 については第2の磁
性薄膜2のキュリー温度TC2に近い例えばT2 ≒200
℃とする。 【0063】いま、室温TR での初期化状態で、第1及
び第2の磁性薄膜1及び2が図3で説明した状態Aにあ
り、このとき第3の磁性薄膜のTMスピンは第1及び第
2の磁性薄膜1及び2のTMスピンと同方向に選ばれて
いるものとする。そして、この参考例2においても所要
の外部磁界Hexが例えば状態Aにおける第1及び第2の
磁性薄膜1及び2のTM副格子磁化と同方向に与えられ
る。 【0064】この状態で温度Tを第1の温度T1 に、昇
温して行くと、温度TがTC1近傍で第1の磁性薄膜1の
磁化が状態Nに示すように消滅ないしは減少するが、こ
の状態で図10に示されるように第2及び第3の磁性薄
膜2及び3は所要の大なる保磁力を有しているので、こ
れらに、外部磁界HexによるTM,RE各副格子磁化の
反転が生じることがないようにしておくことによって、
この昇温状態からの冷却過程で第2の磁性薄膜2との交
換結合力によって第1の磁性薄膜1に初期状態Aと同方
向の各TM及びRE副格子磁化が発生し、状態Aに戻っ
て例えば情報“0”の記録部分が形成される。 【0065】一方、温度Tを、第2の温度T2 すなわち
第2の磁性薄膜2のキュリー温度TC2近傍に昇温する
と、状態Oに示すように第1の磁性薄膜1の磁化はもと
より、第2の磁性薄膜2の磁化が消失するか殆ど消失す
るが、この時この温度で第3の磁性薄膜3は充分大きな
保磁力を有しているので、この温度T2 においても外部
磁界Hexによる影響を受けることなく所定の磁化方向を
保磁している。 【0066】しかしながら、第2の磁性薄膜2に関して
は外部磁界Hexによってその冷却過程でその磁化の向き
が外部磁界Hexに揃えられる。つまり、状態Pに示すよ
うにTM副格子磁化については外部磁界Hexと逆向き、
したがって第2の磁性薄膜2のTM副格子磁化は第3の
TM副格子磁化とは逆向きになり、両磁性薄膜2及び3
間に界面磁壁9が生じる。そしてさらに降温すなわち冷
却過程で温度Tが第1の磁性薄膜1のキュリー温度TC1
に近づくと、第1の磁性薄膜1に磁化が現われるがこの
とき第1の磁性薄膜1の温度特性及び膜厚等の選定によ
って、そのTM副格子磁化が第2の磁性薄膜2のTM副
格子磁化の向きに揃えられて状態Qが得られる。さらに
温度Tを降温して行くと第1の磁性薄膜1はその保磁力
が高くなるのでこの磁化状態が保磁されるが、この媒体
10の構成では第2及び第3の磁性薄膜2及び3間の交
換力が大きく、すなわち第2及び第3の磁性薄膜2及び
3間の磁壁エネルギーに比し、第1及び第2の磁壁エネ
ルギーが小さく選定されているものであり、これによっ
て第2の磁性薄膜2の副格子磁化の向きが反転して図3
で示す状態Cが与えられて情報“1”の記録部分が形成
される。 【0067】そして、この情報“1”の書き込み部分を
含んで、次の情報の書き込みを行うために、温度T1
たはT2 への温度上昇を行うと、状態Aの部分も、状態
Cの部分も共に第2の磁性薄膜2におけるTM及びRE
各副格子磁化は互いに逆方向に向けられていることか
ら、何れの場合も、状態Nへの遷移を経ることになるの
で、前述したと同様の例えば“0”及び“1”の情報の
書き込みすなわちオーバーライトができることになる。 【0068】なお、上述した例においては、状態A及び
Cによる2値情報を行うようにした場合であるが、図3
に示す状態B及びDを、図11の状態A及びCに代えて
2値情報記録を行うようにすることもできる。この場合
においては外部磁界Hexを図11とは逆向きに選定す
る。 【0069】上述したように、第1〜第3の磁性薄膜に
よる熱磁気記録媒体を用いる場合においても、2値記録
ができるが、本発明によれば、第4の磁性薄膜4の介在
によって外部磁場Hexによる第2の磁性薄膜の磁化の反
転を確実に行うことができる。なお、上述した各例にお
いては、各磁性薄膜1〜4がフェリ磁性を有する場合に
ついて示したがフェロ的磁性膜によるものを用いること
もできる。 【0070】 【発明の効果】上述したところから明らかなように、本
発明方法によれば、消去過程(時間)を必要としないこ
とから高転送レート化を実現できること、消去ヘッドを
用いるような2ヘッド方式をとらないことから構造の簡
素化がはかられること、更に外部磁場変調によらず、熱
変調、例えばレーザ光の変調によって記録を行うことが
できることから高速記録化がはかられ、しかも単一レー
ザ光によって構成できることと相俟って装置の簡略化が
格段にはかられるなどの多くの利益がある。また、上述
した各実施例によって明らかなように本発明において、
第3の磁性薄膜3を設けたことによって外部磁界Hex
みを用いて他の外部磁界によらず2値情報記録と共にオ
ーバーライトが可能な状態に持ち来すことができるか、
あるいはそうでなくても、図5で説明した実施例1にお
けるように、状態Bから状態Cへの遷移において外部磁
界Hsub を用いるものの場合においても、例えば特願昭
61−194961号出願で提案したような第1及び第
2の磁性薄膜1及び2のみによる熱磁気記録方法に比し
てその外部磁場Hsub の低減化をはかることができる。
すなわち、特願昭61−194961号出願による熱磁
気記録方法では、本発明による図5の実施例1における
第1及び第2の磁性薄膜1及び2のみを磁性層として有
する構成を採るものであるので、この場合、例えば図3
に示した状態Bから状態Cへの遷移に必要とする外部磁
場Hsub は、 Hsub >HC2+σW /2MS22 ‥‥(161) となる。これに比し実施例1においては前記条件(1
6)式によるものであるから、両式(161)式と(1
6)式とを比較して明らかなように(16)式の場合
は、(161)式に比しσW2/2MS22 の項の分だけ
sub の低減化をはかることができることになる。 【0071】更に例えば、上述したように、磁性層が第
1及び第2の磁性薄膜1及び2のみにより、しかも第2
の磁性薄膜2において、室温TR とそのキュリー温度T
C2との間に補償温度Tcompが存在するよう補償組成では
ない磁性薄膜によって構成する場合、第1の温度T1
すなわち第1の磁性薄膜1のキュリー温度TC1近傍で第
2の磁性薄膜2に磁化反転が生じないようにする必要が
あり、そのため、このときの第2の磁性薄膜2の保磁力
C2は、実際上約1kOe以上となる。このような条件
を満足する材料は、室温TR での保磁力HC2は、約2k
Oe以上にもなるので、(161)式において更にσW
/2MS22 の項が付加された第2の外部磁界H
sub は、少なくとも3〜4kOe以上の大きな磁場を必
要とすることになり、このような磁界Hsub を媒体10
の全域に、同時的或いは順次的に与える装置は実用上難
点がある。 【0072】また、特願昭61−194962号出願の
もののように、第1及び第2の磁性薄膜1及び2のみに
よって、磁性層を構成するものにおいて、その第2の磁
性薄膜2を、室温TR とキュリー温度TC2の間に補償温
度Tcompを用いるものにおいては、第2の外部磁界H
sub を外部磁界Hexと一致させることができ、実質的に
磁界Hsub を特別に設ける必要はなくなるが、この場
合、第1の温度T1 、つまり第1の磁性薄膜1へキュリ
ー温度TC1近傍で第1の磁性薄膜1が、第2の磁性薄膜
2との交換力に作用させるためには、外部磁界Hexは大
きく見積もっても1kOe以下であるのに対し、室温T
R で第2の磁性薄膜2に磁化反転を生じさせる磁界は、
(161)式により約2kOe以上となるので、この値
を小さくさせる為には、膜厚を厚くするとか第2の磁性
薄膜2の磁化反転温度を高温側に設定し、室温TR での
磁化MS を大きくすることが考えられるがこの場合、記
録パワーが大きくなるなどの問題が生じる。ところが、
上述の本発明によれば第3の磁性薄膜3が配設された磁
気記録媒体10の使用によってこのような問題の解決も
はかられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] [0001] The present invention relates to a thermomagnetic recording medium,
It relates to a thermomagnetic recording method. [0002] 2. Description of the Related Art Information bits (magnetism) are generated by magneto-optical interaction.
Information is recorded on the recording medium from which the
In the thermomagnetic recording method, the magnetic thin film by the perpendicular magnetization film is used.
For a recording medium with a film, the direction of magnetization is perpendicular to the film surface.
Perform a so-called initialization that aligns in one straight direction in advance,
A bit with perpendicular magnetization opposite to this magnetization direction is
By forming by local heating such as the light irradiation, 2
It records the coded information. In this thermomagnetic recording method, information is written
Prior to replacement, erase the recorded information (the first
Process), that is, time is required for erasure.
However, recording at a high transfer rate cannot be realized. Against this
However, such an independent erasure process does not require time.
-Various recording methods using the bar light method have been proposed.
You. Among the overwrite type thermomagnetic recording methods,
The methods that have been envisaged are, for example,
The magnetic field modulation method and the erasing head in addition to the recording head
A two-head method is known. External magnetic field modulation and
Is disclosed, for example, in Japanese Patent Application No. 60-48806.
Amorphous with easy magnetic domains perpendicular to the film surface
Of heating beam to porous ferrimagnetic thin film recording medium
The magnetic field of the polarity corresponding to the state of the input digital signal current
Recording is performed by applying a field. [0004] However, as described above,
High-speed recording with high information transfer rate by simple external magnetic field modulation method
For example, if you try to record
Magnets are required, making it difficult to manufacture such electromagnets.
Even if it can be manufactured, power consumption and heat generation are large and practical
There is a problem that it is not a target. In the two-head method,
Requires extra heads, separates the two heads
And the burden on the drive system is large,
It has problems such as poor economy and not suitable for mass production.
You. [0005] The present invention relates to a heating temperature of a medium by laser light or the like.
Easy rewriting, ie, over
-Lighting was enabled to solve the above-mentioned problems.
Things. [0006] The present applicant has first solved such a problem.
A thermomagnetic recording method to be solved is disclosed in Japanese Patent Application No. 61-1949.
No. 61 and Japanese Patent Application No. 61-194962.
Provided. The thermomagnetic recording methods proposed in these applications are
A laminated structure of first and second rare earth-transition metal magnetic thin films
Application of a required first external magnetic field using a thermomagnetic recording medium
Is below the Curie temperature T of the first magnetic thin film.C1Over
The first magnetic thin film does not cause reversal of the sublattice magnetization.
Temperature T1A first heating state of heating to a temperature TC1Above
And sufficient to reverse the sublattice magnetization of the second magnetic thin film
Second temperature TTwoAnd the second heating state for heating
Switching modulation according to information to be tried, for example, "0", "1"
Then, during the cooling process, the exchange coupling force of the first and second magnetic thin films
The direction of the sublattice magnetization of the first magnetic thin film to the second magnetic thin film.
For example, "0",
A recording bit (magnetic domain) of "1" is formed on the first magnetic thin film.
And a second external magnetic field or a second magnetic field.
The compensating temperature is changed from room temperature to the second temperature T.Two
At room temperature by choosing to be between
The sub-lattice magnetization of the second magnetic thin film is caused only by the external magnetic field of
Get overwrite enabled state by inverting
Is to do so. In this case, a special process (time) for erasure is performed.
High transfer rate without the need for
Or the two-head method described above, or an external magnetic field modulation method
Various problems in the case of formulas can be solved. In the present invention, these Japanese Patent Application Nos.
No. 04961 and Japanese Patent Application No. 61-194962
Taking advantage of the thermomagnetic recording method according to the application,
Omission or reduction of the above-mentioned second magnetic field in this case
, And therefore, the equipment that implements the recording method,
Thermomagnetic recording medium that can be simplified
And a thermomagnetic recording method. [0009] SUMMARY OF THE INVENTION Thermomagnetic recording according to the present invention
The medium includes first, second, and third magnetic thin films, and second and second magnetic thin films.
A second and a third magnetic thin film provided between the third magnetic thin film
Fourth magnetic thin film having a Curie temperature lower than the Curie temperature of
And The fourth magnetic thin film is the fourth magnetic thin film.
At temperatures lower than the Curie temperature of the film, the second and third magnetic
Exchange coupling force for indirectly exchange coupling thin films is maintained
Above the Curie temperature of the fourth magnetic thin film.
The exchange coupling force of the third magnetic thin film is cut off.
You. A thermomagnetic recording method according to the present invention is a
First, second and third magnetic thin films, and second and third magnetic thin films
Curie of the second and third magnetic thin films provided between the films
And a fourth magnetic thin film having a Curie temperature lower than the temperature.
Information to be recorded on a thermomagnetic recording medium
Modulates the power of the laser light in the
Temperature lower than the Lee temperature and higher than the Curie temperature
Exchange coupling between the second and third magnetic thin films by switching the temperature
Information is recorded by partially interrupting the force. In the method of the present invention described above, recording is to be performed.
The laser beam is modulated according to the information, and the key of the fourth magnetic thin film is modulated.
Temperature below the Curie temperature or above this Curie temperature
Information is given only by giving the first and second heating states (heating temperature).
Information is recorded and overwriting is possible.
You. In the present invention, the second and third magnetic thin films 2 and
Magnetic coupling between the second and third magnetic thin films between
Fourth magnet with a function to switch on and off
By adopting a structure and a method in which a thin film is provided,
And record information reliably at the second heating temperature.
You. [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A Thermomagnetic Recording Medium According to the Present Invention
In this configuration, as shown in FIG.
1, the second and third magnetic thin films 1, 2 and 3 are laminated
In the present invention, FIG.
As shown in the schematic sectional view, a glass plate, an acrylic plate, etc.
A protective film or an interference film is formed on one surface of the light transmitting substrate 5.
, Second and third magnetic layers through a transparent dielectric film 6
The thin films 1, 2 and 3 and the second and third magnetic thin films
A fourth magnetic thin film 4 interposed between the films 2 and 3 is formed.
Configuration. Each of the first to third magnetic thin films is a rare earth element.
-Constituted by a perpendicular magnetization film of a transition metal. And this
A dielectric film is formed on the magnetic layer formed by laminating the magnetic thin films 1 to 4.
A protective film 7 is formed by deposition. However, this
In the thermomagnetic recording medium 10, the dielectric film 6 and the protective film
7 can also be omitted. This thermomagnetic recording medium 10
Between adjacent magnetic thin films 1, 2, 4, and 3
It is magnetically coupled by exchange coupling force. In the above configuration, each of the dielectric films 6,
The fourth magnetic thin films 1 to 4 and the protective film 7 are deposited,
Alternatively, it can be formed by sputtering or the like. The magnetic thin films 1 to 4 are made of various magnetic materials.
Although it is conceivable to configure by Nd, Sm,
One kind of rare earth metal (RE) such as Gd, Tb, Dy, Ho
Class or two or more types with x = 10 to 40 atomic%, and C
transition metals such as r, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu (T
One or two or more of M) is 1-x = 90 to 60
Amorphous alloy RE composed ofXTM1-XBy
Can be configured. In this case, add a small amount of other elements.
It may be added. This RE-TM amorphous alloy magnetic material
Except when RE is Nd or Sm, R
Make the magnetic moment of E and the magnetic moment of TM antiparallel
And, as a result, exhibit so-called ferrimagnetism,
The net magnetization is the difference between these RE and TM sublattice magnetizations.
(When considering the positive / negative depending on the direction of magnetization,
(Sum of magnetization). Rare earth metal (RE) is Nd, Sm
If it is composed of any one or a mixture of them,
The magnetic moment of RE and the magnetic moment of TM are parallel
Combine to exhibit the so-called ferromagnetic properties, in which case the positive
The taste magnetization is the sum of the RE and TM sublattice magnetizations. For such a thermomagnetic recording medium 10,
External magnetic field H almost perpendicular to the film surfaceexUnder the application of
Curie temperature T of magnetic thin film 1c1The second magnetic field
The direction of the sublattice magnetization of the transition metal of the conductive thin film 2 to a predetermined direction
(Hereinafter, this direction is referred to as a positive direction)
T1And the external magnetic field Hexof
Under the applied voltage, the Curie temperature Tc1The second magnetic thin film
The direction of the sublattice magnetization of the transition metal of the film 2 is determined by the external magnetic field HexTo
Therefore, the direction is opposite to the above-described forward direction (hereinafter, this direction is referred to as the reverse direction).
Direction T)Two Second heating by
Give the state and. Then, the first and second temperatures T
1And TTwo From the first and second heating states
During the cooling process, the sublattice magnetization in the third magnetic thin film 3 is increased.
Of the second magnetic thin film 2 without being reversed.
Is the same as the sublattice magnetization of the third magnetic thin film 3.
Orientation, that is, the same state as the unrecorded state. The first and second heating states are thermomagnetic
Attempts to record the intensity of the laser beam on the recording medium 10
This can be done by modulating according to the information. Thus, the first and second heating states are obtained.
Of the laser beam for modulation according to the information to be recorded
Only in the first magnetic thin film 1
By the positive part and the reverse part of the lattice magnetization,
For example, binary information of "0" and "1" is recorded. At this time, as described above, the third
To reverse the direction of the sublattice magnetization in the magnetic thin film 3 of FIG.
The sub-lattice magnetization of the second magnetic thin film 2 is
This is because the orientation is the same as that of the sublattice magnetization of the film 3.
In the binary recording state, both the second and third magnetic thin films 2
And the directions of the sublattice magnetizations of the magnetic recording medium
Since the state is equivalent to the initial state of the record, the next record
In performing the first and second steps corresponding to the recorded information.
This recording is possible only by giving a heating state.
That is, a state in which overwriting is possible is obtained. The thermomagnet on which information is recorded in this manner
Reading recorded information from a magnetic recording medium, that is, reproducing
Converts the linearly polarized laser beam to the first magnetic thin film 1
Irradiate and interact with this light and magnetization
By detecting the rotation angle, the transition metal TM of the first magnetic thin film
Binary depending on whether the sublattice magnetization is in the positive direction or inversion direction, for example,
“0” and “1” are read. As described above, the thermomagnetic recording medium 10
The recording of the information is performed in the first magnetic thin film 1 by the sub-
For example, by the positive portion and the reverse portion of the lattice magnetization,
Binary information of "0" and "1" is provided.
Are in an exchange-coupled state with the first magnetic thin film 1.
Curie temperature T for the second magnetic thin film 2C1
And TC2The magnetization state at the following temperature is the state A shown in FIG.
To D can be adopted. In FIG. 3, first and second magnetic thin films are shown.
For only 1 and 2, each of the TM spin and RE spin
The directions are schematically shown with solid arrows and dashed arrows, respectively.
It is shown. The magnetization volumes of both magnetic thin films 1 and 2
All easy axes are perpendicular magnetization films in the direction perpendicular to the film surface.
However, at least one of them is a perpendicular magnetization film.
Just do it. In FIG. 3, state A and state B are the first
TM spin tracks of the first magnetic thin film 1 and the second magnetic thin film 2
The TM magnetic moments and each RE spin
When the magnetic moments of RE are in the same direction
It is. In contrast, in states C and D of FIG.
The magnetic mode of each TM of the first magnetic thin film 1 and the second magnetic thin film 2
And RE have opposite magnetic moments
In the vicinity of the interface between the layers.
Direction of the magnetic moment and the magnetic moment of the RE is 1
Existence of a region that changes by 80 °, ie, the interface domain wall 9
And the interface domain wall energy (per unit area)
σwerg / cmTwo) Is stored. A thermomagnetic recording device for performing the thermomagnetic recording
The device is, for example, as shown in FIG.
For example, recording on a disk-shaped thermomagnetic recording medium 10
The laser beam R for reproduction is transmitted from the light transmitting substrate 5 of FIG.
Incident on the side of the protective film 7 or the substrate 5
For example, a magnet 21 and, if necessary, a magnet 22 are provided.
And the magnetic field Hexas well as
HsubIs applied. In FIG. 4, a magnet 21 and a magnet 22 are shown.
Are arranged apart from each other, but adjacent to each other
Can also. Also, as described later, the magnetic field HsubEliminates
In this case, the configuration is such that the magnet 22 is omitted. Disk shape
The thermomagnetic recording medium 10 has a rotating shaft 26 of a drive motor 25.
To be driven to rotate. And the laser
The power of light R is modulated according to the information to be recorded.
Then, the laser beam irradiation part of the thermomagnetic recording medium 10 is
Second temperature T1And TTwoTo be heated to
You. Next, an embodiment of the present invention will be described.
However, the present invention is not limited to these examples.
Needless to say. [Embodiment 1] A description will be given with reference to FIG. Figure
Fig. 5 schematically shows the process of changing the magnetization state due to the temperature change.
It was done. This embodiment will be described with reference to FIG.
As described above, the first to third magnetic thin films are formed on the light transmitting substrate 5.
1 to 3 are formed, the second magnetic thin film 2 and the third magnetic thin film
4 and a fourth magnetic thin film 4 is provided between each of the magnetic thin films 1.
Are composed of ferrimagnetic TM-RE alloy magnetic thin films.
This is the case. These magnetic thin films 1 to 4 are so-called DC
Light transmissive substrate 5 using a guntron sputtering device
Above, directly, that is, omitting the formation of the dielectric film 6
RE-TM ferrimagnetic thin film is formed by sputtering sequentially
Done. These magnetic thin films 1 to 4 exchange RM and TM.
It was formed so as to be laminated on each other. And the upper third
800 .mu.m thick, for example, Si on the magnetic thin film 3.ThreeNFour, Al
N, SiOTwo, SiO, MgFTwoProtective film 7 made of
Formed. The first and second media 10 in this embodiment
The magnetic thin films 1 and 2 of each
Temperature TC1And TC2At each temperature up to
It is assumed that the film is a child magnetization dominant film, a so-called TM rich film.
The third magnetic thin film 3 is heated from room temperature to the heating temperature T.1
Up to the RE sublattice magnetization dominant film, so-called RE rich film
And The first to fourth magnetic thin films 1 to 4 respectively
Curie temperature of TC1~ TC4Then TC1<TC2        ‥‥ (1) TC4<TC2, TC3  ‥‥ (2) TC4≤TC1        ‥‥ (3) To be selected. The thickness of the fourth magnetic thin film 4 is
Curie temperature T of the magnetic thin film 4C4Second at higher temperature
And the exchange force between the third magnetic thin films 2 and 3 can be sufficiently shut off.
To a small thickness, for example, 100 °
You. In the first embodiment, as shown in FIG.
Next, states A and C shown in FIG.
Or, the portion by B, that is, the first magnetic thin film 1
The formation of the positive and reverse directions of TM spin
This is a case where information is recorded. In FIG. 5, each magnetic thin film
Arrows described in 1-3 schematically indicate the direction of TM spin.
The magnetization in each of the magnetic thin films 1 to 4 is shown in FIG.
MS1~ MS4Indicates that each of the thin films 1 to 4 is a ferrimagnetic thin film.
Magnetic moment and RE in each of the magnetic thin films 1 to 4
This corresponds to the difference between the magnetic moments. In this example, in the initial state, for example, state A,
That is, the TM spin directions of the first and second magnetic thin films 1 and 2
The directions are both in the positive direction, and at this time, the third magnetic thin film 3
Further, the TM spins of the first and second magnetic thin films 1 and
It is assumed that it is in the same direction as that of 2. Now, this room temperature TRFrom the initial state A in
Temperature T is first temperature T1Alternatively, the second temperature TTwoHeat up
You. This first temperature T1Is approximately the key of the first magnetic thin film 1.
Curie temperature TC1The external magnetic field H described above and described belowexBy
Temperature at which reversal does not occur in the magnetization of the second magnetic thin film 2
And Second temperature TTwoIs the first temperature T1Higher,
In addition, the TM sublattice magnetization of the second magnetic thin film 2 is changed to an external magnetic field Hex
Of the second magnetic thin film 2 which is sufficient to
Curie temperature TC2The above temperature is set. Such a temperature T1Or TTwoHeating to
After completion, the temperature T becomes TC1When it goes down
Magnetization appears in the first magnetic thin film 1 and the direction of the magnetization
As regards the determination, the so-called exchange between the magnetic thin films 1 and 2
Make the binding force dominant. That is, the first magnetic
Temperature (T (T) at which spontaneous magnetization of the conductive thin film 1 appears.C1Nearby) smell
And roughly σw1> 2 | MS1| H1Hex  ‥‥ (5) In order to satisfy the condition, the external magnetic field HexAnd interface between layers
Domain wall energy σw1Magnetization of the first magnetic thin film 1 with respect to
MS1And film thickness h1Is selected. In this way, the medium
Temperature T is TC1When the magnetization state is lower than
The direction of the TM sublattice magnetization of the first and second magnetic thin films 1 and 2 is
Either the state A or the state B of FIG.
And the temperature at the time of heating is T1When heating to state A
Temperature is TTwoIt becomes the state B at the time of. In FIG. 5, a state E indicates that the temperature T is equal to the first temperature.
Degree T1And the magnetization of the first magnetic thin film 1 disappeared
In the cooling state, the temperature T becomes substantially the first temperature.
Curie temperature T of magnetic thin film 1C1When it comes to the following,
As described above, the first magnetic thin film 1 has the TM
The exchange coupling force of the thin film 2 and that of the second magnetic thin film 2
The magnetization direction becomes the same, which is the initial state A in FIG.
Thus, for example, a recording portion of “0” is formed. Also, FIG.
In the state F, the temperature T is the second temperature TTwoThe temperature is raised to
The magnetization of the first and second magnetic thin films 1 and 2 does not disappear once
Decreases in the magnetic field HexThe TM sub-type of the second magnetic thin film 2
Lattice magnetization is magnetic field HexIn this state,
In this case, the presence of the fourth magnetic thin film 4 causes the second and third magnetic
That the exchange coupling force between the conductive thin films 2 and 3 is interrupted
Therefore, the TM sublattice of both magnetic thin films 2 and 3 as shown in state F
The directions of the magnetizations can be opposite to each other. And
Further, the temperature T is the Curie temperature T of the first magnetic thin film 1.C1Nearby
When approaching, the exchange coupling force of the second magnetic thin film 2 causes
The first magnetic thin film 1 has the same direction as the second magnetic thin film 2,
A state G occurs in which the TM sublattice magnetization in the inversion direction occurs. No.
The fourth magnetic thin film 4 between the second and third magnetic thin films 2 and 3
Is the direction of the sublattice magnetization of the second and third magnetic thin films 2 and 3
Are opposite to each other, and the interface domain wall 9 is generated.
You. Further, from this state G, the temperature T is changed to the room temperature T.R
When it cools down, the conditions of Expressions 12 and 13 described below are satisfied.
A state B or state C is set depending on the setting. At this time the first
Of the TM sublattice magnetization of the magnetic thin film 1
Therefore, for example, information “1” is recorded. When the state C is reached, the first
And the TM sublattice at the interface between the second magnetic thin films 1 and 2
When the magnetization, that is, the TM spin is reversed,
A plane domain wall 9 will be generated. Here, from state G to state B,
C is determined or determined by the following conditional expression. Here,
The thickness of each of the third and fourth magnetic thin films 2, 3 and 4 is represented by hTwo,
hThreeAnd hFourAnd the magnetization is MS2, MS3And MS4And
Magnetic force is HC2, HC3And HC4And hFour≪hTwo, H
ThreeAnd MS4・ HC4≪MS2・ HC2, HS3・ HC3And
In addition, the interface magnetic wall effect between the first and second magnetic thin films 1 and 2 is obtained.
Energy density as σw1And the second and third magnetic thin films 2 and
Domain wall wall energy density betweenW2Then, the third
The conditions under which the magnetic thin film 3 does not undergo magnetization reversal are:   σW2-2MS3・ HThree・ Hex<2MS3・ HThree・ HC3  ‥‥ (11) Becomes The transition condition from the state G to the state C is as follows. Becomes Furthermore, the transition condition from the state G to the state B is: Becomes Therefore, the above equations (11) and (12) are
When conditions satisfying both are given, the external magnetic field Hex
At room temperature even if no external magnetic field is applied.
State C will be obtained. On the other hand, the above equations (11) and (13) are both
If satisfied, transition from state B to state C at room temperature
To do so, as shown in FIG.
Other external magnetic field HsubWill be required. this
In this case, this magnetic field HsubIs Is set to satisfy. Now, the above conditional expression (15)
Focuses only on equation (14) when
Then   Hsub> Hc2+ (ΣW1/ 2MS2・ HTwo)-(ΣW2/ 2MS2・ HTwo)                                                           ‥‥ (16) Becomes Then, by the transition to the state C described above,
Thus, the magnetization directions of the second and third magnetic thin films 2 and 3,
That is, the direction of the TM spin is in the state A in the initialized state.
In this case, the forward direction is the same,
When rewriting information, the temperature change according to the written information
Key, that is, the first and second temperatures T1And TTwoTemperature to
When ascending, the state is the same as from the initialization state
The transition to E enables overwriting. Embodiment 2 In Embodiment 1 described above, the room temperature T
RFrom the second temperature TTwoUp to the compensation point TcompDoes not exist
Each magnetic thin film 1 and 2 is constituted by the TM-RE magnetic thin film.
In the second embodiment, the second magnetic thin film 2
FIG. 6 shows the saturation magnetization MSAnd the coercivity is indicated by the broken line curve.
Force HcAs shown in FIG.
-Temperature TC2The following second temperature TTwoCompensation point T between
compAnd TcompRE sublattice magnetization dominates at lower temperatures
It shows the characteristics of a so-called RE-rich film,comptaller than
Characteristic of so-called TM rich film
It is composed of a magnetic film exhibiting properties. Heat in this case
Configuration example of each magnetic thin film 1 to 4 constituting the magnetic recording medium 10
Are shown in Table 1. [0042] [Table 1]Then, in this case, the room temperature TRThe first magnet at
Force σ between the conductive thin film 1 and the second magnetic thin film 2W1Is 1.
7erg / cmTwoThus, the second magnetic thin film 2 and the third magnetic thin film
Exchange force σ of membrane 3W2Is 2.5 erg / cmTwoMet.
Using the thermomagnetic recording medium 10 having this configuration, the first temperature
T1= 150 ° C., second temperature TTwo= 250 ° C
Information recording was performed by the same operation as in Example 1. FIG.
The magnetization state in each process in this case is shown. In FIG.
The same reference numerals are given to the portions corresponding to and the duplicated description is omitted.
In FIG. 7, each state A, E, F, G and
The solid arrows attached to the magnetic thin films 1, 2, 3 in FIG.
The M spin or TM magnetic moment, and the dashed arrow is R
Indicates the E spin, or TM magnetic moment. And
According to the second embodiment, the first temperature T1Heating and cooling
In the recall process, the transition from state A or C → state E → state A
This causes, for example, a bit of “0” to
The second temperature T formed on the thin film 1TwoHeating and cooling
State A or C → state F → state G → state C
This causes a “1” bit to be written.
It was confirmed that it would fit. That is, in this case, in FIG.
External magnetic field H at line aexRoom temperature TRso
Coercive force H of second magnetic thin film 2C2Is HC2<HexBecome
As a result, the expression (12) can be satisfied,
In this case, as shown in FIG.
The external magnetic field HexExternal magnetic field H other thansubDon't give
The transition can be made directly. In the description of the first and second embodiments,
In this case, the transition between the states A, B, and C described in FIG.
In the case where the value information is recorded, the state shown in FIG.
The same information can be recorded by the transition between A, B, and D.
Can also be. That is, in this case, FIG. 5 and FIG.
State A to state B, state B to state A, and state C to
What is necessary is just to correspond to the state D. As described above, the thermomagnetic recording medium 10
Between the second magnetic thin film 2 and the third magnetic thin film 3.
A fourth magnetic thin film 4 is disposed on the fourth magnetic thin film 4.
Therefore, the temperature T based on the recorded information1Or TTwo At
Magnetic connection between the second magnetic thin film 2 and the third magnetic thin film 3
Switch between the connected and disconnected states
Temperature TTwo External magnetic field H atexBy the first
2 can reliably perform the reversal of the magnetic thin film 2
is there. Next, the above-described fourth magnetic thin film 4 is provided.
The case of a thermomagnetic recording medium with no
To illustrate. Reference Example 1 In this reference example, the external
Magnetic field HexOnly given. In this reference example,
The magnetic recording medium 10 used includes first, second and fourth magnetic recording media.
Magnetic thin films 1, 2 and 3;
As the coercive force HcThe relationship between the temperature characteristics of FIG.
As shown by the curves 81 to 83, it becomes the recording bit coercive layer.
The first magnetic thin film 1 is at room temperature TRShows high coercive force at
The magnetic thin film 2 has a Curie temperature of the first and third magnetic layers.
The highest magnetic thin film 1 compared to the thin films 1 and 3
The characteristic that the sublattice magnetization does not reverse near the Lie point is
To be elected. For example, the Curie temperature T of the first magnetic thin film 1C1
It has a coercive force of about 1 kOe even in the vicinity. The first magnetic thin film 1 is a so-called TM-rich film
Or an RE-rich film. First to third
Curie temperature T of each magnetic thin film 1-3C1~ TC3Is TC3<
TC1<TC2Is selected. Second and third magnetic thin films 2 and 3
And 3 are also TM rich film or RE rich film.
It does not matter whether or not the second magnetic thin film 2 has its Curie point.
TC2If the vicinity is a TM-rich film, the third magnetic thin film
3 is the Curie point TC3Immediately below is an RE-rich film.
2 magnetic thin film 2 is TC2In the case of a RE-rich film in the vicinity
TC3Immediately below, the third magnetic thin film 3 is a TM-rich film. each
Table 2 shows the composition, film thickness, and characteristics of one example of the magnetic thin films 1 to 3.
You. [0050] [Table 2]In this case, the first and second magnetic thin films 1 and
No. 2 is Fe-rich under the respective Curie temperature
TM rich, and the third magnetic thin film 3 is Tb rich
In other words, when the recording is RE rich,
The procedure will be described with reference to FIG. Even in this case, FIG.
In each of the magnetic thin films 1 to 3 in each state,
Ishi indicates the magnetic moment as a solid arrow,
Schematically shows the magnetic moment with a dashed arrow. In this case, the first and second data for binary recording
Temperature T of 21And TTwoIs the first temperature T1about,
Curie temperature T of the first magnetic thin film 1C1For example, close to T1
≒ 170 ° C. and the second temperature TTwoAbout the second magnetic
Curie temperature T of the conductive thin film 2C2For example, close to TTwo$ 270
° C. Now, at room temperature TRFor example, in the initialization state,
The first and second magnetic thin films 1 and 2 have their respective TM sublattice magnetizations.
Are in the positive direction, that is, in the state A described in FIG.
Suppose there is. In the first embodiment, the required
External magnetic field HexFor example, a magnetic field of only 500 (Oe)
For example, the first and second magnetic thin films 1 and 2 in state A
It is given in the same direction as the RE sublattice magnetization. In this state, the temperature T is changed to the first temperature T.1Temperature rise
Then, T ≧ TC3As shown in the state H in FIG.
The magnetization of the conductive thin film 3 disappears, and T ≒ T1≒ TC1In the
As shown in state I, this magnetic thin film 1
Decreases or disappears, but this temperature T1And the second magnet
Since the conductive thin film 2 has a required coercive force, the external magnetic field HexTo
Therefore, make sure that the magnetization is not reversed.
Therefore, during the cooling process from this elevated temperature, the second magnetic thin film
Initial state of the first magnetic thin film 1 by the exchange coupling force with the film 2
Each TM and RE sublattice magnetization in the same direction as state A occurs,
Returning to state A, for example, a recording portion of information "0" is formed.
You. On the other hand, the temperature T is changed to the second temperature TTwoHeating up
Then, as shown in the state J, the magnetization of the first magnetic thin film 1 is changed.
Needless to say, the magnetization of the second magnetic thin film 2 disappears or almost disappears.
Since it disappears, during the cooling process from this temperature, the first and second
Direction of the TM sublattice magnetization of the magnetic thin films 1 and 2
World HexIs stabilized in this direction. Soshi
Then, the temperature is further lowered to show the state K and the state L.
As shown, between the first magnetic thin film 1 and the second magnetic thin film 2
Exchange coupling force acts on the first magnetic thin film 1 and its TM
The magnetism of the second magnetic thin film 2 is aligned with the magnetization of the TM sublattice.
You. Then, the temperature is further lowered to reduce the temperature of the third magnetic thin film 3.
Curie temperature TC3When the temperature is near, the first magnetic thin film
1 is stabilized in a state in which the magnetization state is inverted from the state A.
It is kept in state M. At this time, the third magnetic thin film 3
Coercive force in the first magnetic thin film 2 and the first and second magnetic thin films 2
The magnitude of the exchange force between the membranes 1 and 2, the external magnetic field HexSize of
And the external magnetic field HexThe direction of the magnetization is determined
However, in the thermomagnetic recording medium 10 having the above configuration, the external
Magnetic field Hex= 500 (Oe), this external magnetic field HexDirection
The magnetization is oriented. That is, in the third magnetic thin film 3,
The TM spin, that is, the TM sublattice magnetization is shown in state M.
As shown in FIG.
And the magnetization of the second magnetic thin film 2 becomes the first magnetization.
In the state M in the same direction as that of the conductive thin film 1, the second and third
A domain wall 9 is generated between the magnetic thin films 2 and 3 of FIG. But
In the configuration described above, the distance between the second and third magnetic thin films 2 and 3 is reduced.
Domain wall energy at room temperature TRAnd the first and second magnetic thin films
The second is due to being larger than the domain wall energy between 1 and 2.
Of the third magnetic thin film 3
And the TM sublattice magnetization is aligned with that of the third magnetic thin film 3.
Room temperature TRIt was confirmed that the state was changed to state C. this
Thus, the second temperature TTwoIts cooling by heating to
In the process, according to the state C, ie, the recording portion of the information “1” is
It is formed. Then, the write portion of this information “1” is
In order to write the next information, the temperature T1Ma
Or TTwoWhen the temperature rises to
The portion A is also the TM and RE in the second magnetic thin film 2.
Are each sublattice magnetization oriented in the same direction?
In any case, the transition to state I
Then, for example, the information of “0” and “1”
Writing, that is, overwriting can be performed. In this reference example, FIG.
Binary information is recorded according to state A and state C.
In this case, state B is changed to state A shown in FIG.
The state C is changed to obtain the state D, and the binary information is recorded.
Recording can be performed, in this case,
Part magnetic field HexIs selected in a direction opposite to the direction shown in FIG. Reference Example 2 In this reference example, the external
Magnetic field HexOnly given. Used in this reference example
The first, second and third magnetic recording media 10 are also provided.
Having magnetic films 1, 2 and 3 as magnetic thin films 1 to 3.
Is the coercive force HcThe relationship between the temperature characteristics is shown by the curve in FIG.
As shown in 101 to 103, the recording bit coercive layer
1 magnetic thin film 1RShows high coercive force at
Curie temperature TC1And the third magnetic thin film 3
Curie temperature TC3Is the highest, and the queue of the second magnetic thin film 2 is high.
Lee temperature TC2Those with high coercive force near
Devour. That is, each cut of the first to third magnetic thin films 1 to 3
Lee temperature TC1~ TC3Is TC3> TC2> TC1Selected
The magnetization reversal occurs in the third magnetic thin film 3 during the information recording process.
It is selected for the material which does not change. The second magnetic thin film 2 is shown in FIG.
As shown, room temperature TRMaterial with low coercivity
The third magnetic field where a certain magnetized state is coerced
Magnetic field H with respect to the direction of the TM sublattice magnetization of the conductive thin film 3
exReverses the magnetization direction of the TM sublattice
TM rich or RE rich is determined
You. The first magnetic thin film 1 is RE-rich or TM-rich
Any of these may be used. An example of each magnetic thin film 1-3
Table 3 shows the composition, film thickness, and characteristics. [0060] [Table 3] In this case, the first and third magnetic thin films 1 and
No. 3 is Fe-rich water at each Curie temperature or lower.
TM rich, and the second magnetic thin film 2 is Tb rich
In other words, when the recording is RE rich,
The procedure will be described with reference to FIG. In this case as well
11 shows the TM spin in each of the magnetic thin films 1 to 3 in each state.
Or the magnetic moment is indicated by a solid arrow, and there is no RE spin.
The magnetic moment is shown schematically with a dashed arrow.
You. In this case, the first and second data for binary recording
Temperature T1And TTwoIs the first temperature T1About the
Curie temperature T of the magnetic thin film 1C1Temperature close to, for example, T
1≒ 130 ° C. and the second temperature TTwoAbout the second magnetic
Curie temperature T of the conductive thin film 2C2For example, close to TTwo$ 200
° C. Now, the room temperature TRIn the initial state in
And the second magnetic thin films 1 and 2 are in the state A described in FIG.
At this time, the TM spin of the third magnetic thin film is equal to the first and second TM thin films.
2 in the same direction as the TM spin of the magnetic thin films 1 and 2
Shall be And also in this reference example 2,
External magnetic field HexAre the first and second in state A, for example.
Given in the same direction as the TM sublattice magnetization of the magnetic thin films 1 and 2.
You. In this state, the temperature T is changed to the first temperature T1To the rising
As the temperature increases, the temperature T becomes TC1Near the first magnetic thin film 1
The magnetization disappears or decreases as shown in state N.
As shown in FIG. 10 in the state of FIG.
Since films 2 and 3 have the required large coercive force,
In addition, the external magnetic field HexOf TM and RE sublattice magnetization by
By ensuring that no inversion occurs,
In the process of cooling from this elevated temperature, the exchange with the second magnetic thin film 2 occurs.
The first magnetic thin film 1 is in the same state as the initial state A by the exchange coupling force.
The TM and RE sublattice magnetizations in each direction are generated and return to state A.
Thus, for example, a recording portion of information "0" is formed. On the other hand, the temperature T is changed to the second temperature TTwoIe
Curie temperature T of the second magnetic thin film 2C2Heats up near
As shown in state O, the magnetization of the first magnetic thin film 1 is
As a result, the magnetization of the second magnetic thin film 2 disappears or almost disappears.
However, at this temperature, the third magnetic thin film 3 is sufficiently large at this temperature.
Because of the coercive force, this temperature TTwoAlso outside
Magnetic field HexThe desired magnetization direction is not affected by
Coercive. However, regarding the second magnetic thin film 2,
Is the external magnetic field HexThe direction of its magnetization during its cooling process
Is the external magnetic field HexAligned to. In other words, state P
As for the TM sublattice magnetization, the external magnetic field HexAnd in the opposite direction,
Therefore, the TM sublattice magnetization of the second magnetic thin film 2 is the third
The magnetization direction is opposite to the TM sublattice magnetization, and both magnetic thin films 2 and 3
An interface domain wall 9 is generated therebetween. And even cooler or cooler
In the cooling process, the temperature T becomes the Curie temperature T of the first magnetic thin film 1.C1
Approaching, magnetization appears in the first magnetic thin film 1.
Depending on the selection of the temperature characteristics and the film thickness of the first magnetic thin film 1
That is, the TM sublattice magnetization is the TM sublattice magnetization of the second magnetic thin film 2.
The state Q is obtained by being aligned with the direction of the lattice magnetization. further
As the temperature T is lowered, the first magnetic thin film 1 has its coercive force.
This magnetization state is coercive because the
In the configuration of No. 10, the exchange between the second and third magnetic thin films 2 and 3 is performed.
The exchange force is large, that is, the second and third magnetic thin films 2 and
3 and the first and second domain wall energies.
Energy is small.
As a result, the direction of the sublattice magnetization of the second magnetic thin film 2 is reversed, and FIG.
The state C shown by is given to form a recording portion of information "1".
Is done. Then, the write portion of this information “1” is
In order to write the next information, the temperature T1Ma
Or TTwoWhen the temperature rises to
C and TM in the second magnetic thin film 2
Are each sublattice magnetization oriented in opposite directions?
In either case, the transition to state N will occur.
Then, for example, the information of “0” and “1”
Writing, that is, overwriting can be performed. In the example described above, the state A and the state A
FIG. 3 shows a case where binary information is performed by C.
Are replaced with states A and C in FIG.
Binary information recording may be performed. in this case
The external magnetic field HexIs selected in the opposite direction from FIG.
You. As described above, the first to third magnetic thin films
Even when using a thermomagnetic recording medium, binary recording
According to the present invention, the fourth magnetic thin film 4 is interposed.
By the external magnetic field HexOf the magnetization of the second magnetic thin film
Rolling can be performed reliably. Note that in each of the above examples,
In the case where each of the magnetic thin films 1 to 4 has ferrimagnetism,
The use of ferromagnetic film
Can also. [0070] As is apparent from the above description, the present invention
According to the method of the present invention, the erasure process (time) is not required.
High transfer rate can be realized from the
Since the two-head method used is not used, the structure is simplified.
Heat treatment, regardless of external magnetic field modulation.
Modulation, for example, recording by laser light modulation
High-speed recording because of the
The simplification of the device combined with the fact that it can be configured by the light
There are many benefits, such as striking. Also,
In the present invention, as is evident from the respective embodiments described above,
By providing the third magnetic thin film 3, the external magnetic field Hexof
With binary information recording regardless of other external magnetic fields.
-Can you bring the bar light to a possible state,
Alternatively, even if not, the first embodiment described with reference to FIG.
In the transition from state B to state C, the external magnetic
World HsubIn the case of using
Nos. 1 and 2 as proposed in application No. 61-194961
2 compared with the thermomagnetic recording method using only the magnetic thin films 1 and 2.
External magnetic field HsubCan be reduced.
That is, the thermomagnetism disclosed in Japanese Patent Application No. 61-194961 was used.
In the air recording method, in the first embodiment of FIG.
Only the first and second magnetic thin films 1 and 2 are used as magnetic layers.
In this case, for example, FIG.
External magnets required for transition from state B to state C shown in
Place HsubIs Hsub> HC2+ ΣW/ 2MS2hTwo‥‥ (161) Becomes On the other hand, in Example 1, the condition (1
6), both equations (161) and (1)
As is clear from comparison with equation (6), equation (16) is used.
Is σ compared to equation (161)W2/ 2MS2hTwoTerm
HsubCan be reduced. Further, for example, as described above, the magnetic layer
Only the first and second magnetic thin films 1 and 2 and the second
Room temperature TRAnd its Curie temperature T
C2Between the compensation temperature TcompIn the compensating composition so that
The first temperature T1,
That is, the Curie temperature T of the first magnetic thin film 1C1In the vicinity
It is necessary to prevent the magnetization reversal from occurring in the magnetic thin film 2 of FIG.
The coercive force of the second magnetic thin film 2 at this time
HC2Is actually about 1 kOe or more. Such conditions
Material that satisfiesRCoercivity HC2Is about 2k
Since Oe is larger than Oe, σW
/ 2MS2hTwoThe second external magnetic field H to which the term
subRequires a large magnetic field of at least 3-4 kOe.
In other words, such a magnetic field HsubTo medium 10
It is practically difficult to apply the device simultaneously or sequentially to the whole area
There is a point. Further, the application of Japanese Patent Application No. 61-194962 is disclosed.
Like the first, only the first and second magnetic thin films 1 and 2
Therefore, in the magnetic layer, the second magnetic layer
The thin film 2 at room temperature TRAnd Curie temperature TC2Compensation temperature during
Degree TcompIs used, the second external magnetic field H
subTo the external magnetic field HexCan be matched with practically
Magnetic field HsubIt is no longer necessary to provide
The first temperature T1That is, the curl is applied to the first magnetic thin film 1.
-Temperature TC1The first magnetic thin film 1 is located near the second magnetic thin film
The external magnetic field HexIs large
Although it is less than 1 kOe at best, the room temperature T
RThe magnetic field that causes the magnetization reversal in the second magnetic thin film 2 is
Since it is about 2 kOe or more according to the equation (161), this value
To reduce the thickness, increase the film thickness or use the second magnetic
The magnetization reversal temperature of the thin film 2 is set to the high temperature side, and the room temperature TRAt
Magnetization MSMay be increased, but in this case,
Problems such as an increase in recording power occur. However,
According to the present invention described above, the magnetic thin film provided with the third magnetic thin film 3 is provided.
The use of the air recording medium 10 can solve such a problem.
Peel off.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の熱磁気記録媒体の基本的構成図であ
る。 【図2】本発明による熱磁気記録媒体の一例の断面図で
ある。 【図3】磁化状態間の遷移の説明図である。 【図4】記録装置の概略的構成図である。 【図5】本発明による熱磁気記録方法の一例の磁化過程
の説明図である。 【図6】磁化及び保磁力の温度特性図である。 【図7】比較例の磁化過程の説明図である。 【図8】各磁性薄膜の例の保磁力の温度特性図である。 【図9】比較例の磁化過程の説明図である。 【図10】磁性薄膜の例の保磁力の温度特性図である。 【図11】本発明の他の例の磁化過程の説明図である。 【符号の説明】 1〜4 第1〜第4の磁性薄膜、10 熱磁気記録媒
体、R レーザ光、21,22 磁石、25 駆動モー
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a basic configuration diagram of a thermomagnetic recording medium of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of an example of a thermomagnetic recording medium according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram of transition between magnetization states. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a recording apparatus. FIG. 5 is an explanatory diagram of a magnetization process of an example of the thermomagnetic recording method according to the present invention. FIG. 6 is a temperature characteristic diagram of magnetization and coercive force. FIG. 7 is an explanatory diagram of a magnetization process of a comparative example. FIG. 8 is a temperature characteristic diagram of coercive force of each magnetic thin film example. FIG. 9 is an explanatory diagram of a magnetization process of a comparative example. FIG. 10 is a temperature characteristic diagram of coercive force of an example of a magnetic thin film. FIG. 11 is an explanatory diagram of a magnetization process according to another example of the present invention. [Description of Signs] 1 to 4 First to fourth magnetic thin films, 10 thermomagnetic recording medium, R laser beam, 21, 22, magnet, 25 drive motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 11/10 506 G11B 11/10 586──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G11B 11/10 506 G11B 11/10 586

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.第1,第2及び第3の磁性薄膜と、 上記第2及び第3の磁性薄膜の間に設けられ、上記第2
及び第3の磁性薄膜のキュリー温度より低いキュリー温
度の第4の磁性薄膜とを有し、 上記第4の磁性薄膜は、該第4の磁性薄膜のキュリー温
度より低い温度では上記第2及び第3の磁性薄膜の交換
結合力が維持され、該第4の磁性薄膜のキュリー温度以
上で第2及び第3の磁性薄膜の交換結合力が遮断される
構成とされたことを特徴とする熱磁気記録媒体。 2.第1,第2及び第3の磁性薄膜と、 上記第2及び第3の磁性薄膜の間に設けられ、上記第2
及び第3の磁性薄膜のキュリー温度より低いキュリー温
度の第4の磁性薄膜とを有してなる熱磁気記録媒体に対
し、 記録しようとする情報に応じてレーザ光のパワーを変調
して上記第4の磁性薄膜のキュリー温度より低い温度
と、該キュリー温度以上の高い温度とを切換えて上記第
2及び第3の磁性薄膜間の交換結合力を部分的に遮断し
て情報の記録を行うことを特徴とする熱磁気記録方法。
(57) [Claims] A second magnetic thin film provided between the first, second, and third magnetic thin films;
And a fourth magnetic thin film having a Curie temperature lower than the Curie temperature of the third magnetic thin film, wherein the fourth magnetic thin film has a lower temperature than the Curie temperature of the fourth magnetic thin film. 3. The thermomagnetism is characterized in that the exchange coupling force of the third magnetic thin film is maintained, and the exchange coupling force of the second and third magnetic thin films is cut off above the Curie temperature of the fourth magnetic thin film. recoding media. 2. A second magnetic thin film provided between the first, second, and third magnetic thin films;
And a fourth magnetic thin film having a Curie temperature lower than the Curie temperature of the third magnetic thin film, modulating the power of the laser beam according to the information to be recorded. (4) Recording information by switching between a temperature lower than the Curie temperature of the magnetic thin film and a temperature higher than the Curie temperature to partially block the exchange coupling force between the second and third magnetic thin films. A thermomagnetic recording method.
JP10904397A 1997-04-25 1997-04-25 Thermomagnetic recording medium and thermomagnetic recording method Expired - Lifetime JP2828092B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10904397A JP2828092B2 (en) 1997-04-25 1997-04-25 Thermomagnetic recording medium and thermomagnetic recording method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10904397A JP2828092B2 (en) 1997-04-25 1997-04-25 Thermomagnetic recording medium and thermomagnetic recording method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10255346A JPH10255346A (en) 1998-09-25
JP2828092B2 true JP2828092B2 (en) 1998-11-25

Family

ID=14500169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10904397A Expired - Lifetime JP2828092B2 (en) 1997-04-25 1997-04-25 Thermomagnetic recording medium and thermomagnetic recording method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2828092B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10255346A (en) 1998-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950013704B1 (en) Thermomagnetic recording &amp; reprocducting method
US4878132A (en) Thermomagnetic recording method applying power modulated laser on a magnetically coupled multi-layer structure of perpendicular anisotropy magnetic film
JPH06162589A (en) Magneto-optical recording medium and magneto-optical recording method
JP2762435B2 (en) Thermomagnetic recording method
JP2925424B2 (en) Overwritable high-density magneto-optical recording medium
JPH0227548A (en) Miniaturized ow type magneto-optical recorder
JP2828092B2 (en) Thermomagnetic recording medium and thermomagnetic recording method
JP2853704B2 (en) Thermomagnetic recording medium
JP2809224B2 (en) Thermomagnetic recording device
EP0525705B1 (en) Magneto-optical recording apparatus
JP2829970B2 (en) Thermomagnetic recording medium
JP3090891B2 (en) Thermomagnetic recording medium
JP2805070B2 (en) Thermomagnetic recording method
JPS6352354A (en) Thermomagnetic recording method
JP3613267B2 (en) Magneto-optical recording medium
JP3395189B2 (en) Magneto-optical recording method
JP2910287B2 (en) Magneto-optical recording medium
EP0492359B1 (en) Magneto-optical recording medium
JP3089659B2 (en) Magneto-optical recording medium and recording method thereof
JPH06187676A (en) Magneto-optical recording medium
JPH09134553A (en) Magneto-optical recording medium
JPH06302030A (en) Magneto-optical recording medium and magnetooptical recording method
JPH08194976A (en) Magnetooptic recording medium and magnetooptic recording method
JPH07169122A (en) Magneto-optical recording medium and magneto-optical recording method
JPH04353639A (en) Optomagnetic recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070918

Year of fee payment: 9