JP2913875B2 - 光磁気記録媒体及びその記録再生方法 - Google Patents
光磁気記録媒体及びその記録再生方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は情報の記録に用いる光磁
気記録媒体及びその記録再生方式に関する。
気記録媒体及びその記録再生方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクは高密度、高速の記録媒体と
して様々な分野での応用が進んでいる。だが動画等への
利用を考えた時、また他の記録媒体との競合を考慮する
と、さらに高密度の記録が要求されている。しかしなが
ら、光ディスクに用いられる再生ビームのスポット径は
使用する半導体レーザーの波長により制限されており、
現在使用されている約７８０ｎｍの波長では約１μm で
ある。従って、記録ビットの間隔が狭くなってくると読
み取りの時に周囲のビットを同時に読みとってしまうた
め信号の強さが著しく低下してしまう。またトラックピ
ッチを狭くした場合でも同様の理由によりクロストーク
の増加を招く。
して様々な分野での応用が進んでいる。だが動画等への
利用を考えた時、また他の記録媒体との競合を考慮する
と、さらに高密度の記録が要求されている。しかしなが
ら、光ディスクに用いられる再生ビームのスポット径は
使用する半導体レーザーの波長により制限されており、
現在使用されている約７８０ｎｍの波長では約１μm で
ある。従って、記録ビットの間隔が狭くなってくると読
み取りの時に周囲のビットを同時に読みとってしまうた
め信号の強さが著しく低下してしまう。またトラックピ
ッチを狭くした場合でも同様の理由によりクロストーク
の増加を招く。
【０００３】これらの問題を解決するには、レーザーの
波長を短くすればよいのであるが短波長の半導体レーザ
ーの開発は非常な技術的困難を伴っており今後さらに多
くの時間を用するものと思われる。また非線形光学素子
を用いて２次高調波を発生させる方法（ＳＨＧ）もある
が、十分なパワーを発生させるのは困難な状況である。
書換え可能な光ディスクである光磁気ディスクにおいて
も上記の問題は全く同一であったが１９９１年２月発行
の雑誌「日経エレクトロニクス」にレーザー光波長を現
行のままで記録密度を上げる方法が報告されている。こ
の方法を図２を用いて簡単にまとめると ａ）再生層（１）、記録層（２）の２層を用い両層に記
録を行う ｂ）初期磁界を用い再生層の磁化をそろえる ｃ）外部磁界（３）を印加しながら再生光（４）を照射
しその温度上昇により記録層（２）の磁化を再生層
（１）に転写する。 というものでこの方式では再生時にまだ再生してない部
分のビットが再生層に存在しないため周囲のビットから
の信号の洩れ込みが小さく記録密度の向上が可能であ
る。また隣接トラックにもビットが無いのでトラックピ
ッチも小さくできる。
波長を短くすればよいのであるが短波長の半導体レーザ
ーの開発は非常な技術的困難を伴っており今後さらに多
くの時間を用するものと思われる。また非線形光学素子
を用いて２次高調波を発生させる方法（ＳＨＧ）もある
が、十分なパワーを発生させるのは困難な状況である。
書換え可能な光ディスクである光磁気ディスクにおいて
も上記の問題は全く同一であったが１９９１年２月発行
の雑誌「日経エレクトロニクス」にレーザー光波長を現
行のままで記録密度を上げる方法が報告されている。こ
の方法を図２を用いて簡単にまとめると ａ）再生層（１）、記録層（２）の２層を用い両層に記
録を行う ｂ）初期磁界を用い再生層の磁化をそろえる ｃ）外部磁界（３）を印加しながら再生光（４）を照射
しその温度上昇により記録層（２）の磁化を再生層
（１）に転写する。 というものでこの方式では再生時にまだ再生してない部
分のビットが再生層に存在しないため周囲のビットから
の信号の洩れ込みが小さく記録密度の向上が可能であ
る。また隣接トラックにもビットが無いのでトラックピ
ッチも小さくできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示すようにこの方式では再生光が通過した部分のビット
は存在しているため、周囲のビットからの信号の洩れ込
みを完全に無くすことはできなかった。すなわち読みと
っているビットの片側は消去された状態であるがもう片
側にはビットがあり、回りが全て消去されている状態に
比べると効果は半分であった。そのため記録密度向上の
効果も不十分なものであった。
示すようにこの方式では再生光が通過した部分のビット
は存在しているため、周囲のビットからの信号の洩れ込
みを完全に無くすことはできなかった。すなわち読みと
っているビットの片側は消去された状態であるがもう片
側にはビットがあり、回りが全て消去されている状態に
比べると効果は半分であった。そのため記録密度向上の
効果も不十分なものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は再生層に特
定の磁気特性を持たせ再生中に初期化磁界を印加するこ
とで、再生後温度の低下した部分を再び初期化して再生
中の周囲からの信号の洩れ込みを完全に無くすことに成
功した。本発明の要旨は、基板上に磁化膜からなる再生
層及び記録層を有し前記再生層及び記録層が互いに交換
結合を行っている光磁気記録媒体であって、 （ａ）再生層は希土類と遷移金属の合金からなり室温に
おいて希土類金属の磁化が優勢な組成であり （ｂ）室温において再生層の保磁力Ｈ C1 と記録層の保磁
力Ｈ C2 は Ｈ C1 ＜Ｈ C2 （ｃ）再生層の補償温度Ｔ comp1 と記録層のキュリー温
度Ｔ C2 は Ｔ comp1 ＜Ｔ C2 である関係をもち、且つ 再生層の温度をＴ R としたとき Ｔ comp1 ＜Ｔ R ＜Ｔ C2 を満足するＴ R の範囲内において 後述の式〔５〕の関係
を満足するＴ R が存在することを特徴とする光磁気記録
媒体、に存する。
定の磁気特性を持たせ再生中に初期化磁界を印加するこ
とで、再生後温度の低下した部分を再び初期化して再生
中の周囲からの信号の洩れ込みを完全に無くすことに成
功した。本発明の要旨は、基板上に磁化膜からなる再生
層及び記録層を有し前記再生層及び記録層が互いに交換
結合を行っている光磁気記録媒体であって、 （ａ）再生層は希土類と遷移金属の合金からなり室温に
おいて希土類金属の磁化が優勢な組成であり （ｂ）室温において再生層の保磁力Ｈ C1 と記録層の保磁
力Ｈ C2 は Ｈ C1 ＜Ｈ C2 （ｃ）再生層の補償温度Ｔ comp1 と記録層のキュリー温
度Ｔ C2 は Ｔ comp1 ＜Ｔ C2 である関係をもち、且つ 再生層の温度をＴ R としたとき Ｔ comp1 ＜Ｔ R ＜Ｔ C2 を満足するＴ R の範囲内において 後述の式〔５〕の関係
を満足するＴ R が存在することを特徴とする光磁気記録
媒体、に存する。
【０００６】また、本発明の他の要旨は、基板上に磁化
膜からなる再生層及び記録層を有し前記再生層及び記録
層が互いに交換結合を行っている光磁気記録媒体であっ
てかつ （ａ）再生層は希土類と遷移金属の合金からなり室温に
おいて希土類金属の磁化が優勢な組成であり （ｂ）室温において再生層の保磁力Ｈ C1 と記録層の保磁
力Ｈ C2 は Ｈ C1 ＜Ｈ C2 （ｃ）再生層の補償温度Ｔ comp1 と記録層のキュリー温
度Ｔ C2 は Ｔ comp1 ＜Ｔ C2 である関係をもつ光磁気記録媒体を用いて、以下の方法
で記録再生を行うことを特徴とする記録再生方法。
情報を記録光の変調または磁界の変調により再生層及び
記録層の磁化方向を変化させることによって記録する
初期化磁界Ｈini を印加して再生層の磁化を一方向に
そろえる Ｈini を印加したままの状態で再生光を照
射することにより再生層の温度ＴR を Ｔcomp1 ＜ＴR ＜ＴC2 となるように昇温し、この結果再生層が補償温度を越え
磁化方向がＨini と逆になるため、再生層と記録層の間
に磁壁が存在するときには磁壁が消失するように磁区が
反転し、存在しないときには変化を生じないことにより
記録層の磁区を再生層に転写する 再生光が通過して
再生層の温度が室温に下がった時、再生層の磁区は再び
Ｈini によって一方向にそろえられる。
膜からなる再生層及び記録層を有し前記再生層及び記録
層が互いに交換結合を行っている光磁気記録媒体であっ
てかつ （ａ）再生層は希土類と遷移金属の合金からなり室温に
おいて希土類金属の磁化が優勢な組成であり （ｂ）室温において再生層の保磁力Ｈ C1 と記録層の保磁
力Ｈ C2 は Ｈ C1 ＜Ｈ C2 （ｃ）再生層の補償温度Ｔ comp1 と記録層のキュリー温
度Ｔ C2 は Ｔ comp1 ＜Ｔ C2 である関係をもつ光磁気記録媒体を用いて、以下の方法
で記録再生を行うことを特徴とする記録再生方法。
情報を記録光の変調または磁界の変調により再生層及び
記録層の磁化方向を変化させることによって記録する
初期化磁界Ｈini を印加して再生層の磁化を一方向に
そろえる Ｈini を印加したままの状態で再生光を照
射することにより再生層の温度ＴR を Ｔcomp1 ＜ＴR ＜ＴC2 となるように昇温し、この結果再生層が補償温度を越え
磁化方向がＨini と逆になるため、再生層と記録層の間
に磁壁が存在するときには磁壁が消失するように磁区が
反転し、存在しないときには変化を生じないことにより
記録層の磁区を再生層に転写する 再生光が通過して
再生層の温度が室温に下がった時、再生層の磁区は再び
Ｈini によって一方向にそろえられる。
【０００７】図１に示すように、本発明の磁性層は交換
結合をした再生層（１）及び記録層（２）の２層よりな
る再生層（１）及び記録層（２）に情報を記録するのは
通常の光変調記録方式や磁界変調記録方式により簡単に
行うことができる。情報の再生の際には再生光（４）の
照射される部分の周囲に再生層（１）を初期化するのに
充分な大きさの初期化磁界（３）Ｈini が印加されてな
ければならない。再生層（１）と記録層（２）の間の交
換結合エネルギーをσW とすると
結合をした再生層（１）及び記録層（２）の２層よりな
る再生層（１）及び記録層（２）に情報を記録するのは
通常の光変調記録方式や磁界変調記録方式により簡単に
行うことができる。情報の再生の際には再生光（４）の
照射される部分の周囲に再生層（１）を初期化するのに
充分な大きさの初期化磁界（３）Ｈini が印加されてな
ければならない。再生層（１）と記録層（２）の間の交
換結合エネルギーをσW とすると
【０００８】
【数２】
【０００９】を満足しなければならない。このとき記録
層（２）の記録が消えない条件は
層（２）の記録が消えない条件は
【００１０】
【数３】
【００１１】〔２〕式は室温においても、また再生光
（４）が照射された状態でも満足されなければならな
い。
（４）が照射された状態でも満足されなければならな
い。
【００１２】本発明の場合はＨini が無くなった場合に
再生層（１）が初期化されたままである必要は無く、磁
壁が消失するように再生層（１）が変化してもかまわな
い。上記した公知技術の場合は再生層（１）の初期化を
行った後にＨini が無い状態でも再生層（１）が変化し
てはいけないため、再生層（１）に対して
再生層（１）が初期化されたままである必要は無く、磁
壁が消失するように再生層（１）が変化してもかまわな
い。上記した公知技術の場合は再生層（１）の初期化を
行った後にＨini が無い状態でも再生層（１）が変化し
てはいけないため、再生層（１）に対して
【００１３】
【数４】
【００１４】という条件が生じて再生層（１）への要求
を厳しくしていたが、本発明ではこういった制約は生じ
ない。
を厳しくしていたが、本発明ではこういった制約は生じ
ない。
【００１５】再生層（１）に再生光（４）が照射された
時の温度をＴR とする。この時の再生層（１）の保磁力
をＨc1R 、飽和磁化をＭs1R とする。ＴR は再生層
（１）の補償温度を越えているから、この時の磁化方向
は室温の時とは逆になる。従ってこのときの磁壁エネル
ギーをσWRとすると
時の温度をＴR とする。この時の再生層（１）の保磁力
をＨc1R 、飽和磁化をＭs1R とする。ＴR は再生層
（１）の補償温度を越えているから、この時の磁化方向
は室温の時とは逆になる。従ってこのときの磁壁エネル
ギーをσWRとすると
【００１６】
【数５】
【００１７】という関係を満足するとき再生層（１）は
記録層（２）との間に磁壁を形成しないように動き、記
録層（２）の情報が再生層（１）に転写されることにな
る。
記録層（２）との間に磁壁を形成しないように動き、記
録層（２）の情報が再生層（１）に転写されることにな
る。
【００１８】〔１〕，〔４〕式から再生層は
【００１９】
【数６】
【００２０】を満足すれば適当なＨini が存在できるこ
とがわかる。再生光（４）が通過して再び温度が室温に
なると〔１〕式の条件が満たされるようになり再生層
（１）は再び初期化される。
とがわかる。再生光（４）が通過して再び温度が室温に
なると〔１〕式の条件が満たされるようになり再生層
（１）は再び初期化される。
【００２１】以上のような動きにより、図１に示すよう
に記録ビットは再生光（４）により昇温した部分のみに
生じ、その他の部分には全く生じないので隣接ビットか
らの信号の漏れ込みは全くなく非常に高密度の記録が可
能となる。ここで用いる再生層（１）は例えばＤｙＦｅ
Ｃｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴ
ｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の低いＨc が得られ易
い材料が使われる。再生光（４）のわずかな温度上昇で
補償温度を超えなければならないため保磁力（磁化）の
温度変化が激しいものがよく、ＧｄＦｅＣｏまたはＧｄ
ＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＴｂ
ＦｅのＧｄ量が多いものが好ましく用いられる。
に記録ビットは再生光（４）により昇温した部分のみに
生じ、その他の部分には全く生じないので隣接ビットか
らの信号の漏れ込みは全くなく非常に高密度の記録が可
能となる。ここで用いる再生層（１）は例えばＤｙＦｅ
Ｃｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴ
ｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の低いＨc が得られ易
い材料が使われる。再生光（４）のわずかな温度上昇で
補償温度を超えなければならないため保磁力（磁化）の
温度変化が激しいものがよく、ＧｄＦｅＣｏまたはＧｄ
ＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＴｂ
ＦｅのＧｄ量が多いものが好ましく用いられる。
【００２２】また記録層（２）にはＴｂＦｅＣｏ、Ｔｂ
Ｆｅ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の大きな
ＨC が得られ易い材料が用いられる。また再生層（１）
と記録層（２）の間に交換結合力を制御するための中間
層を設けてもよい。中間層を設けることによりＨini を
小さくすることが可能となる。中間層としては再生層
（１）及び記録層（２）よりも磁気異方性が小さいもの
が用いられる。例えばＧｄＦｅＣｏ等である。
Ｆｅ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の大きな
ＨC が得られ易い材料が用いられる。また再生層（１）
と記録層（２）の間に交換結合力を制御するための中間
層を設けてもよい。中間層を設けることによりＨini を
小さくすることが可能となる。中間層としては再生層
（１）及び記録層（２）よりも磁気異方性が小さいもの
が用いられる。例えばＧｄＦｅＣｏ等である。
【００２３】再生層（１）の膜厚は薄すぎると保磁力が
大きくなり初期化が困難になり、厚すぎると感度が悪く
なるため５００〜１５００Åが適当である。記録層
（２）は薄すぎると磁区が不安定となり厚すぎると感度
が悪化するため３００〜１５００Åが適当である。本発
明の場合、読みだし時に光ヘッドに対向して強い磁石
（Ｈini)が必要であるので記録、消去に対応した磁界の
反転が困難となるかもしれない。このような場合は記録
あるいは消去専用にもう１つヘッドを用意する。この場
合、２つのヘッドにより見かけ上オーバーライトができ
るのが大きな利点である。
大きくなり初期化が困難になり、厚すぎると感度が悪く
なるため５００〜１５００Åが適当である。記録層
（２）は薄すぎると磁区が不安定となり厚すぎると感度
が悪化するため３００〜１５００Åが適当である。本発
明の場合、読みだし時に光ヘッドに対向して強い磁石
（Ｈini)が必要であるので記録、消去に対応した磁界の
反転が困難となるかもしれない。このような場合は記録
あるいは消去専用にもう１つヘッドを用意する。この場
合、２つのヘッドにより見かけ上オーバーライトができ
るのが大きな利点である。
【００２４】磁性層の両側に酸化防止の為の保護膜をも
うけることは好ましい形態である。保護膜としては酸化
物や窒化物、炭化物、硫化物等のセラミックスの薄膜が
好ましく用いられるＳｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ、ＴｉＯ2 、Ｔ
ａ2 Ｏ5 、ＳｉＯ2 、ＳｉＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＳ、Ｓ
ｉＣ、等である。また、さらにその上に紫外線硬化樹脂
等の有機膜の保護膜を設けてもよい。
うけることは好ましい形態である。保護膜としては酸化
物や窒化物、炭化物、硫化物等のセラミックスの薄膜が
好ましく用いられるＳｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ、ＴｉＯ2 、Ｔ
ａ2 Ｏ5 、ＳｉＯ2 、ＳｉＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＳ、Ｓ
ｉＣ、等である。また、さらにその上に紫外線硬化樹脂
等の有機膜の保護膜を設けてもよい。
【００２５】
【実施例】１例として再生層にＴcomp＝６５℃である１
０００Åの（Ｇｄ90Ｔｂ10)25 Ｆｅ75を用い、記録層に
ＴC ＝２００℃である５００ÅのＴｂ21（Ｆｅ90Ｃ
ｏ10）を用いた場合をしめす。再生パワー１．５ｍＷの
とき再生層は約８０℃まで温度が上昇する。室温と８０
℃のときの再生層及び記録層の特性を表１に示す。この
とき（５）式右辺は
０００Åの（Ｇｄ90Ｔｂ10)25 Ｆｅ75を用い、記録層に
ＴC ＝２００℃である５００ÅのＴｂ21（Ｆｅ90Ｃ
ｏ10）を用いた場合をしめす。再生パワー１．５ｍＷの
とき再生層は約８０℃まで温度が上昇する。室温と８０
℃のときの再生層及び記録層の特性を表１に示す。この
とき（５）式右辺は
【００２６】
【数７】
【００２７】となるからＨini を２．２〜５ｋＯｅの間
に選べばよい。記録層に対する（２）式右辺は室温にお
いて７ｋＯｅ、また８０℃において５．５ｋＯｅである
から記録層の磁区はＨini によって影響を受けず安定に
存在できる。
に選べばよい。記録層に対する（２）式右辺は室温にお
いて７ｋＯｅ、また８０℃において５．５ｋＯｅである
から記録層の磁区はＨini によって影響を受けず安定に
存在できる。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】本発明によると再生層において再生部分
のみに記録ビットを発生させることが可能であるので記
録密度を上げることができて記録容量を飛躍的に向上す
ることができる。
のみに記録ビットを発生させることが可能であるので記
録密度を上げることができて記録容量を飛躍的に向上す
ることができる。
【図１】本発明による再生法の説明図
【図２】従来法による再生法の説明図
１ 再生層 ２ 記録層 ３ 初期化磁界 ４ 再生光
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に磁化膜からなる再生層及び記録
層を有し前記再生層及び記録層が互いに交換結合を行っ
ている光磁気記録媒体であって、 （ａ）再生層は希土類と遷移金属の合金からなり室温に
おいて希土類金属の磁化が優勢な組成であり （ｂ）室温において再生層の保磁力ＨC1と記録層の保磁
力ＨC2は ＨC1＜ＨC2 （ｃ）再生層の補償温度Ｔcomp1 と記録層のキュリー温
度ＴC2は Ｔcomp1 ＜ＴC2 である関係をもち、且つ 再生層の温度をＴ R としたとき Ｔ comp1 ＜Ｔ R ＜Ｔ C2 を満足するＴ R の範囲内において 【数１】 の関係を満足するＴ R が存在することを特徴とする光磁
気記録媒体。 - 【請求項２】 基板上に磁化膜からなる再生層及び記録
層を有し前記再生層及び記録層が互いに交換結合を行っ
ている光磁気記録媒体であってかつ （ａ）再生層は希土類と遷移金属の合金からなり室温に
おいて希土類金属の磁化が優勢な組成であり （ｂ）室温において再生層の保磁力Ｈ C1 と記録層の保磁
力Ｈ C2 は Ｈ C1 ＜Ｈ C2 （ｃ）再生層の補償温度Ｔ comp1 と記録層のキュリー温
度Ｔ C2 は Ｔ comp1 ＜Ｔ C2 である関係をもつ光磁気記録媒体を用いて、以下の方法
で記録再生を行うことを特徴とする記録再生方法。
２値情報に応じて記録光の変調または磁界の変調により
記録層の磁化方向を変化させることによって記録する
初期化磁界Ｈini を印加して前記記録層の磁化方向を
変化させることなく再生層の磁化を一方向にそろえる
Ｈini を印加したままの状態で再生光を照射すること
により再生層の温度Ｔ R を Ｔ comp1 ＜Ｔ R ＜Ｔ C2 となるように昇温し、この結果再生層が補償温度を越え
磁化方向がＨini と逆になるため、再生層と記録層の間
に磁壁が存在するときには磁壁が消失するように磁区が
反転し、存在しないときには変化を生じないことにより
記録層の磁区を再生層に転写する 再生光が通過して
再生層の温度が下がった時、再生層の磁区は再びＨini
によって一方向にそろえられる
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6839691A JP2913875B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 光磁気記録媒体及びその記録再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6839691A JP2913875B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 光磁気記録媒体及びその記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305834A JPH04305834A (ja) | 1992-10-28 |
| JP2913875B2 true JP2913875B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=13372500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6839691A Expired - Lifetime JP2913875B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 光磁気記録媒体及びその記録再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913875B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP6839691A patent/JP2913875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04305834A (ja) | 1992-10-28 |
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Legal Events
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