JP2933841B2 - 情報記録媒体、情報記録・再生方法および情報記録・再生装置 - Google Patents
情報記録媒体、情報記録・再生方法および情報記録・再生装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この出願に係る発明は、情報記憶
のための情報記録媒体、それを用いた情報記録・再生方
法および情報記録・再生装置に関する。
のための情報記録媒体、それを用いた情報記録・再生方
法および情報記録・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の情報記録媒体（以下、媒体とも略
称する）、情報記録・再生装置およびその装置を用いた
情報記録再生方法の一例が、文献：（「光と磁気の記録
技術」（社）精密光学会編、オーム社刊、（１９９
２））の第２章（ｐｐ．１１〜１４）に開示されてい
る。
称する）、情報記録・再生装置およびその装置を用いた
情報記録再生方法の一例が、文献：（「光と磁気の記録
技術」（社）精密光学会編、オーム社刊、（１９９
２））の第２章（ｐｐ．１１〜１４）に開示されてい
る。
【０００３】この文献に開示の技術によれば、情報の記
録にあたっては、磁気記録媒体に近接配置した磁気ヘッ
ドによって、媒体に磁界を印加し、媒体を磁気ヘッドに
対して高速で移動させて、媒体に情報を磁化パターンと
して記録していた。
録にあたっては、磁気記録媒体に近接配置した磁気ヘッ
ドによって、媒体に磁界を印加し、媒体を磁気ヘッドに
対して高速で移動させて、媒体に情報を磁化パターンと
して記録していた。
【０００４】そして、従来の磁気記録媒体を用いた情報
記録・再生装置においては、記録媒体と磁気ヘッドとの
間の相対運動に基づいて情報を再生していた。具体的に
は、媒体の磁化によって発生する磁界中を相対的に移動
する磁気ヘッドのコイルに生じる誘導電圧を検出して情
報を再生していた。
記録・再生装置においては、記録媒体と磁気ヘッドとの
間の相対運動に基づいて情報を再生していた。具体的に
は、媒体の磁化によって発生する磁界中を相対的に移動
する磁気ヘッドのコイルに生じる誘導電圧を検出して情
報を再生していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術には下記の問題点があった。先ず、従来の磁気記録
媒体においては、媒体の磁化として記録されている情報
を再生するにあたり、電磁誘導の原理を用いて磁気ヘッ
ドのコイルに誘導電圧を生じさせている。誘導電圧を生
じさせるためには、磁気ヘッドに対して媒体を相対運動
させる必要がある。しかも、この相対運動の速度は、充
分な出力電圧を得るために一定速度以上の高速でなけれ
ばならない。このため、従来の情報記録・再生装置にお
いては、再生ヘッドもしくは媒体を高速で相対運動させ
るために、装置の構成が複雑化するという問題点があっ
た。
技術には下記の問題点があった。先ず、従来の磁気記録
媒体においては、媒体の磁化として記録されている情報
を再生するにあたり、電磁誘導の原理を用いて磁気ヘッ
ドのコイルに誘導電圧を生じさせている。誘導電圧を生
じさせるためには、磁気ヘッドに対して媒体を相対運動
させる必要がある。しかも、この相対運動の速度は、充
分な出力電圧を得るために一定速度以上の高速でなけれ
ばならない。このため、従来の情報記録・再生装置にお
いては、再生ヘッドもしくは媒体を高速で相対運動させ
るために、装置の構成が複雑化するという問題点があっ
た。
【０００６】また、情報を磁気的情報として記憶させた
場合は、再生時に何らかの方法で磁気的情報を電気的情
報に変換する必要がある。従って、この変換を行う構成
が情報記録・再生装置には必要であった。
場合は、再生時に何らかの方法で磁気的情報を電気的情
報に変換する必要がある。従って、この変換を行う構成
が情報記録・再生装置には必要であった。
【０００７】このため、新規な情報記録媒体、情報記録
・再生方法および情報記録・再生装置の実現が望まれ、
また、情報記録媒体と磁気ヘッドとの間の高速の相対運
動を行わずに情報を再生できる情報記録・再生装置の実
現が望まれていた。
・再生方法および情報記録・再生装置の実現が望まれ、
また、情報記録媒体と磁気ヘッドとの間の高速の相対運
動を行わずに情報を再生できる情報記録・再生装置の実
現が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】＜第１の発明＞ この出願に係る第１の発明の情報記録媒体は、第１強磁
性層、非磁性層および第２強磁性層を順次積層してなる
３層構造体と、第２強磁性層の表面に形成された反強磁
性層とを備え、磁界の印加による電気抵抗のヒステリシ
スを有する巨大磁気抵抗効果を利用して磁気記録を行う
情報記録媒体において、３層構造体が、複数個の情報を
記憶し得る平面形状の連続膜であることを特徴とする。
性層、非磁性層および第２強磁性層を順次積層してなる
３層構造体と、第２強磁性層の表面に形成された反強磁
性層とを備え、磁界の印加による電気抵抗のヒステリシ
スを有する巨大磁気抵抗効果を利用して磁気記録を行う
情報記録媒体において、３層構造体が、複数個の情報を
記憶し得る平面形状の連続膜であることを特徴とする。
【０００９】また、第１の発明の情報記録媒体におい
て、好ましくは、３層構造体の第２主表面側に、電極層
を具えてなると良い。
て、好ましくは、３層構造体の第２主表面側に、電極層
を具えてなると良い。
【００１０】＜第２の発明＞また、この出願に係る第２
の発明の情報記録・再生方法によれば、第１の発明の情
報記録媒体に、この情報記録媒体の電気抵抗が大きな値
を示す強度の弱磁界、または、この弱磁界よりも強度が
強くかつこの情報記録媒体の電気抵抗が弱磁界を印加し
たときの電気抵抗よりも小さな値を示す強磁界をそれぞ
れ印加することにより、この弱磁界またはこの強磁界の
印加部分の電気抵抗の大きさとして、情報を記録し、こ
の電気抵抗の大きさを検出することにより、この情報を
再生することを特徴とする。
の発明の情報記録・再生方法によれば、第１の発明の情
報記録媒体に、この情報記録媒体の電気抵抗が大きな値
を示す強度の弱磁界、または、この弱磁界よりも強度が
強くかつこの情報記録媒体の電気抵抗が弱磁界を印加し
たときの電気抵抗よりも小さな値を示す強磁界をそれぞ
れ印加することにより、この弱磁界またはこの強磁界の
印加部分の電気抵抗の大きさとして、情報を記録し、こ
の電気抵抗の大きさを検出することにより、この情報を
再生することを特徴とする。
【００１１】また、第２の発明の情報記録・再生方法に
おいて、好ましくは、第１の発明の情報記録媒体に記録
された情報を再生するにあたり、情報記録媒体の表面に
接触させた複数の電極間の情報記録媒体の電気抵抗の大
きさを検出すると良い。
おいて、好ましくは、第１の発明の情報記録媒体に記録
された情報を再生するにあたり、情報記録媒体の表面に
接触させた複数の電極間の情報記録媒体の電気抵抗の大
きさを検出すると良い。
【００１２】また、第２の発明の情報記録・再生方法に
おいて、好ましくは、第１の発明の情報記録媒体であっ
て、電極層を具えた情報記録媒体に記載された情報を再
生するにあたり、情報記録媒体の表面に接触させた電極
と情報記録媒体の電極層との間の電気抵抗の大きさを検
出すると良い。
おいて、好ましくは、第１の発明の情報記録媒体であっ
て、電極層を具えた情報記録媒体に記載された情報を再
生するにあたり、情報記録媒体の表面に接触させた電極
と情報記録媒体の電極層との間の電気抵抗の大きさを検
出すると良い。
【００１３】また、第２の発明の情報記録・再生方法に
おいて、好ましくは、情報を記録するにあたり、弱磁界
を印加する向きと、強磁界を印加する向きとが互いに異
なっていると良い。
おいて、好ましくは、情報を記録するにあたり、弱磁界
を印加する向きと、強磁界を印加する向きとが互いに異
なっていると良い。
【００１４】＜第３の発明＞また、この出願に係る第３
の発明の情報記録・再生装置によれば、第１の発明の情
報記録媒体を具え、この情報記録媒体に磁界を印加する
ための記録ヘッドを具え、この情報記録媒体の電気抵抗
の大きさを検出するための再生ヘッドを具えてなること
を特徴とする。
の発明の情報記録・再生装置によれば、第１の発明の情
報記録媒体を具え、この情報記録媒体に磁界を印加する
ための記録ヘッドを具え、この情報記録媒体の電気抵抗
の大きさを検出するための再生ヘッドを具えてなること
を特徴とする。
【００１５】また、第３の発明の情報記録・再生装置に
おいて、好ましくは、再生ヘッドは、第１の発明の情報
記録媒体の表面に接触させて当該情報記録媒体の電気抵
抗の大きさを検出するための、少なくとも２本の電極を
具えてなると良い。
おいて、好ましくは、再生ヘッドは、第１の発明の情報
記録媒体の表面に接触させて当該情報記録媒体の電気抵
抗の大きさを検出するための、少なくとも２本の電極を
具えてなると良い。
【００１６】さらに、再生ヘッドの電極として、第１の
発明の情報記録媒体の複数の単位記録領域に対応して同
時に接触するための、アレイ状電極を具えてなることが
望ましい。
発明の情報記録媒体の複数の単位記録領域に対応して同
時に接触するための、アレイ状電極を具えてなることが
望ましい。
【００１７】また、第３の発明の記載の情報・再生装置
において、好ましくは、再生ヘッドは、第１の発明の情
報記録媒体であって電極層を具えてなる情報記録媒体の
表面に接触させて、当該情報記録媒体の電極層との間の
電気抵抗を検出するための、少なくとも１本の電極を具
えてなると良い。
において、好ましくは、再生ヘッドは、第１の発明の情
報記録媒体であって電極層を具えてなる情報記録媒体の
表面に接触させて、当該情報記録媒体の電極層との間の
電気抵抗を検出するための、少なくとも１本の電極を具
えてなると良い。
【００１８】さらに、再生ヘッドの電極として、第１の
発明の情報記録媒体であって電極層を具えた情報記録媒
体の単位記録領域毎に同時に接触するための、アレイ状
電極を具えてなることが望ましい。
発明の情報記録媒体であって電極層を具えた情報記録媒
体の単位記録領域毎に同時に接触するための、アレイ状
電極を具えてなることが望ましい。
【００１９】＜第４の発明＞ また、この出願に係る第４の発明の情報記録・再生方法
は、第１強磁性層、非磁性層および第２強磁性層を順次
積層してなる３層構造体と第２強磁性層の表面に形成さ
れた反強磁性層とを備え、磁界の印加による電気抵抗の
ヒステリシスを有する巨大磁気抵抗効果を利用して磁気
記録を行い、３層構造体が複数個の情報を記憶し得る平
面形状の連続膜である情報記録媒体に、情報を記憶する
ための情報記録・再生方法であって、３層構造体の複数
の領域に個別に磁界を印加することによって、この記録
領域の電気抵抗の大きさとして複数の情報を記録し、電
気抵抗の大きさを領域ごとに検出することにより、情報
記録媒体に記録された複数の情報を個別に再生すること
を特徴とする。
は、第１強磁性層、非磁性層および第２強磁性層を順次
積層してなる３層構造体と第２強磁性層の表面に形成さ
れた反強磁性層とを備え、磁界の印加による電気抵抗の
ヒステリシスを有する巨大磁気抵抗効果を利用して磁気
記録を行い、３層構造体が複数個の情報を記憶し得る平
面形状の連続膜である情報記録媒体に、情報を記憶する
ための情報記録・再生方法であって、３層構造体の複数
の領域に個別に磁界を印加することによって、この記録
領域の電気抵抗の大きさとして複数の情報を記録し、電
気抵抗の大きさを領域ごとに検出することにより、情報
記録媒体に記録された複数の情報を個別に再生すること
を特徴とする。
【００２０】尚、この出願に係る第２、第３および第４
の発明において、電気抵抗の大きさを検出するにあたっ
ては、必ずしも電気抵抗値を直接測定する必要はなく、
電気抵抗の大きさに対応した物理量を測定することによ
り間接的に電気抵抗の大きさを検出しても良い。例え
ば、直流４端子法によって電圧を測定することにより、
電気抵抗の大きさを検出して情報を再生することもでき
る。
の発明において、電気抵抗の大きさを検出するにあたっ
ては、必ずしも電気抵抗値を直接測定する必要はなく、
電気抵抗の大きさに対応した物理量を測定することによ
り間接的に電気抵抗の大きさを検出しても良い。例え
ば、直流４端子法によって電圧を測定することにより、
電気抵抗の大きさを検出して情報を再生することもでき
る。
【００２１】
【作用】この出願に係る各発明の情報記録媒体、情報記
録・再生方法および情報記録再生装置によれば、情報の
記録にあたっては、磁気的手段を用いて情報の記録を行
うが、この情報は、情報記録媒体（以下、媒体とも略称
する）に、印加磁界の強度に対応した電気抵抗の大きさ
として記録される。その結果、記録された情報の再生に
あたっては、電気抵抗の大きさを検出することにより、
電気的手段により再生を行うことができる。このよう
に、この出願に係る各発明では、新規な情報記録媒体、
情報記録・再生方法または情報記録再生装置を提供する
ことができる。
録・再生方法および情報記録再生装置によれば、情報の
記録にあたっては、磁気的手段を用いて情報の記録を行
うが、この情報は、情報記録媒体（以下、媒体とも略称
する）に、印加磁界の強度に対応した電気抵抗の大きさ
として記録される。その結果、記録された情報の再生に
あたっては、電気抵抗の大きさを検出することにより、
電気的手段により再生を行うことができる。このよう
に、この出願に係る各発明では、新規な情報記録媒体、
情報記録・再生方法または情報記録再生装置を提供する
ことができる。
【００２２】また、電磁誘導の原理を用いずに情報を再
生することができる。このため、再生ヘッドと媒体とを
高速で相対運動させる必要がない。従って、情報記録・
再生装置の構成を従来よりも簡単にすることができる。
生することができる。このため、再生ヘッドと媒体とを
高速で相対運動させる必要がない。従って、情報記録・
再生装置の構成を従来よりも簡単にすることができる。
【００２３】次に、第１の発明の情報記録媒体におい
て、磁気を印加することにより、電気抵抗の大きさとし
て情報を記録することができる理由について説明する。
て、磁気を印加することにより、電気抵抗の大きさとし
て情報を記録することができる理由について説明する。
【００２４】ここでは、図２を参照して、一例として、
第１強磁性層、非磁性層、第２強磁性層および反磁性層
が順次に積層されたスピン・バルブタイプの情報記録媒
体の磁化の向きと電気抵抗値との関係について説明す
る。このスピン・バルブタイプの媒体においては、第１
および第２強磁性層の磁化の向きが揃った（平行状態）
場合に、その揃った領域の媒体の電気抵抗値は小さくな
る（図２の（Ａ）に示す状態）。一方、第１および第２
強磁性層の磁化の向きが揃っていない場合には、その領
域の媒体の電気抵抗は磁化の向きが揃った場合よりも高
くなる。特に、第１および第２強磁性層の磁化の向きが
互いに逆向き（反平行状態）の場合に、その領域の媒体
の電気抵抗は大きくなる（図２の（Ｂ）に示す状態）。
第１強磁性層、非磁性層、第２強磁性層および反磁性層
が順次に積層されたスピン・バルブタイプの情報記録媒
体の磁化の向きと電気抵抗値との関係について説明す
る。このスピン・バルブタイプの媒体においては、第１
および第２強磁性層の磁化の向きが揃った（平行状態）
場合に、その揃った領域の媒体の電気抵抗値は小さくな
る（図２の（Ａ）に示す状態）。一方、第１および第２
強磁性層の磁化の向きが揃っていない場合には、その領
域の媒体の電気抵抗は磁化の向きが揃った場合よりも高
くなる。特に、第１および第２強磁性層の磁化の向きが
互いに逆向き（反平行状態）の場合に、その領域の媒体
の電気抵抗は大きくなる（図２の（Ｂ）に示す状態）。
【００２５】ところで、図２において反強磁性層内で図
示した矢印は、反強磁性層から発生する交換異方性磁界
の向きを示しており、情報の記録・再生の際に印加され
る磁界の強度程度では変化しない。従って、この反強磁
性層からの交換異方性磁界の向きは通常一定方向に固定
されている。そして、反強磁性層に近い側の強磁性層
は、遠い側の強磁性層よりも、反強磁性層からの磁界の
影響を強く受ける。図２に示した媒体では、第２強磁性
層が反強磁性層からの磁界の影響をより強く受けてい
る。その結果、第２強磁性層の磁化の向きは、第１強磁
性層よりも反強磁性層からの磁界の向きに向き易くな
る。
示した矢印は、反強磁性層から発生する交換異方性磁界
の向きを示しており、情報の記録・再生の際に印加され
る磁界の強度程度では変化しない。従って、この反強磁
性層からの交換異方性磁界の向きは通常一定方向に固定
されている。そして、反強磁性層に近い側の強磁性層
は、遠い側の強磁性層よりも、反強磁性層からの磁界の
影響を強く受ける。図２に示した媒体では、第２強磁性
層が反強磁性層からの磁界の影響をより強く受けてい
る。その結果、第２強磁性層の磁化の向きは、第１強磁
性層よりも反強磁性層からの磁界の向きに向き易くな
る。
【００２６】次に、図３を参照して、媒体に磁界を印加
した場合の、各強磁性層の磁化の向きについて説明す
る。図３は、媒体の電気・磁気特性の説明に供する図で
ある。図３の（Ａ）は、印加磁場の強度と強磁性層の磁
化の向きとの関係を示す、媒体の断面模式図である。ま
た、図３の（Ｂ）は、印加磁場の強度と媒質の電気抵抗
の大きさとの関係を示す磁気抵抗曲線図である。図３の
（Ｂ）の横軸は、印加磁界の強度を表し、縦軸は、媒体
の電気抵抗を表している。
した場合の、各強磁性層の磁化の向きについて説明す
る。図３は、媒体の電気・磁気特性の説明に供する図で
ある。図３の（Ａ）は、印加磁場の強度と強磁性層の磁
化の向きとの関係を示す、媒体の断面模式図である。ま
た、図３の（Ｂ）は、印加磁場の強度と媒質の電気抵抗
の大きさとの関係を示す磁気抵抗曲線図である。図３の
（Ｂ）の横軸は、印加磁界の強度を表し、縦軸は、媒体
の電気抵抗を表している。
【００２７】先ず、初期化（ここでは図面左向きの強磁
界を印加する）を行って、第１および第２磁性層の磁化
の向きをいずれも図面中左向きにする（図３の（Ａ）お
よび（Ｂ）中の（ａ）の状態に相当する）。この媒体
は、図３中の磁気抵抗曲線Ｉに示すように、磁界の印加
による電気抵抗のヒステリシスを有する。このため、初
期化後、媒体に印加する磁界の強度を０としても、磁化
の向きは左向きのままである（ｂ）。
界を印加する）を行って、第１および第２磁性層の磁化
の向きをいずれも図面中左向きにする（図３の（Ａ）お
よび（Ｂ）中の（ａ）の状態に相当する）。この媒体
は、図３中の磁気抵抗曲線Ｉに示すように、磁界の印加
による電気抵抗のヒステリシスを有する。このため、初
期化後、媒体に印加する磁界の強度を０としても、磁化
の向きは左向きのままである（ｂ）。
【００２８】次に、媒体に図面右向きの磁界を印加す
る。磁界の強度を強くしていき、Ｈ+Wの強度の磁界を印
加すると、反強磁性層に近い第２強磁性層の磁化の向き
が右向きに反転する。これは、第２強磁性層では、反強
磁性層からの磁界の影響が強く、このため、印加磁界の
強度が弱くても、磁化の向きが反強磁性層と同じ右向き
になり易いためである。
る。磁界の強度を強くしていき、Ｈ+Wの強度の磁界を印
加すると、反強磁性層に近い第２強磁性層の磁化の向き
が右向きに反転する。これは、第２強磁性層では、反強
磁性層からの磁界の影響が強く、このため、印加磁界の
強度が弱くても、磁化の向きが反強磁性層と同じ右向き
になり易いためである。
【００２９】その結果、第１および第２強磁性層の磁化
の向きは、反平行状態となるので、媒体の電気抵抗値は
高くなる（ｃ）。
の向きは、反平行状態となるので、媒体の電気抵抗値は
高くなる（ｃ）。
【００３０】さらに、右向きの磁界の強度を強くしてい
き、Ｈ+Sの強度の磁化を印加すると、反強磁性層から遠
い側の第１強磁性層の磁化の向きも、反強磁性層からの
磁界の向きと同じ右向きに反転する。その結果、第１お
よび第２強磁性層の磁化の向きは平行状態となるので、
媒体の電気抵抗値は低くなる（ｄ）。
き、Ｈ+Sの強度の磁化を印加すると、反強磁性層から遠
い側の第１強磁性層の磁化の向きも、反強磁性層からの
磁界の向きと同じ右向きに反転する。その結果、第１お
よび第２強磁性層の磁化の向きは平行状態となるので、
媒体の電気抵抗値は低くなる（ｄ）。
【００３１】従って、Ｈ+Wの弱磁界を印加すると高抵抗
値となり、一方、Ｈ+Sの強磁界を印加すると低抵抗値と
なる。このため、Ｈ+SとＨ+Wとの２種類の強度の磁界を
印加することにより、高低の２抵抗値として情報を記録
することができる。
値となり、一方、Ｈ+Sの強磁界を印加すると低抵抗値と
なる。このため、Ｈ+SとＨ+Wとの２種類の強度の磁界を
印加することにより、高低の２抵抗値として情報を記録
することができる。
【００３２】次に、印加する磁界の強度を０とする。こ
のとき、この媒体は磁界の印加による電気抵抗のヒステ
リシスを有しているので、媒体の磁化の向きは両方とも
右向きのままである（ｅ）。
のとき、この媒体は磁界の印加による電気抵抗のヒステ
リシスを有しているので、媒体の磁化の向きは両方とも
右向きのままである（ｅ）。
【００３３】次に、媒体に図面左向きの磁界を印加す
る。磁界の強度を強くしていき、Ｈ-Wの強度の磁界を印
加すると、反強磁性層から遠い第１強磁性層の磁化の向
きが左向きに反転する。これは、第１強磁性層では、反
強磁性層からの磁界の影響が弱いため、磁化の向きが反
強磁性層と逆向きになり易いが、一方、反強磁性層の磁
化の向きの大きな第２強磁性層では、より強磁界を印加
しないと、反強磁性層と逆向きに反転することができな
いためである（ｆ）。
る。磁界の強度を強くしていき、Ｈ-Wの強度の磁界を印
加すると、反強磁性層から遠い第１強磁性層の磁化の向
きが左向きに反転する。これは、第１強磁性層では、反
強磁性層からの磁界の影響が弱いため、磁化の向きが反
強磁性層と逆向きになり易いが、一方、反強磁性層の磁
化の向きの大きな第２強磁性層では、より強磁界を印加
しないと、反強磁性層と逆向きに反転することができな
いためである（ｆ）。
【００３４】さらに、左向きの磁界の強度を強くしてい
き、Ｈ-Sの強度の磁化を印加すると、反強磁性層に近い
側の第２強磁性層の磁化の向きも、反強磁性層の磁化の
向きと逆向きの左向きに反転する。その結果、第１およ
び第２強磁性層の磁化の向きは平行状態となるので、媒
体の電気抵抗値は低くなる（ｇ）。
き、Ｈ-Sの強度の磁化を印加すると、反強磁性層に近い
側の第２強磁性層の磁化の向きも、反強磁性層の磁化の
向きと逆向きの左向きに反転する。その結果、第１およ
び第２強磁性層の磁化の向きは平行状態となるので、媒
体の電気抵抗値は低くなる（ｇ）。
【００３５】次に、強磁界と弱磁界とをそれぞれ個別の
向きに印加する場合について説明する。互いに異なる向
きの強弱の磁界を印加して情報を記録する場合は、初期
化を行う必要がない。
向きに印加する場合について説明する。互いに異なる向
きの強弱の磁界を印加して情報を記録する場合は、初期
化を行う必要がない。
【００３６】例えば、弱磁界を右向きに印加し、強磁界
を左向きに印加する場合、図３の（ｃ）の状態と、
（ｇ）の状態の２つの状態（抵抗値）として、情報を記
憶する。ところで、（ｃ）の状態では、高抵抗値で強磁
性層の磁化の向きが反平行状態となっている。
を左向きに印加する場合、図３の（ｃ）の状態と、
（ｇ）の状態の２つの状態（抵抗値）として、情報を記
憶する。ところで、（ｃ）の状態では、高抵抗値で強磁
性層の磁化の向きが反平行状態となっている。
【００３７】この（ｃ）の状態の媒体に、左向きの強磁
界を印加すると、図３の（ｇ）に示すように、各強磁性
層の磁化の向きがいずれも左向きの平行状態となる。こ
のため、媒体は、（ｇ）（または（ａ））の状態で低抵
抗値となっている。
界を印加すると、図３の（ｇ）に示すように、各強磁性
層の磁化の向きがいずれも左向きの平行状態となる。こ
のため、媒体は、（ｇ）（または（ａ））の状態で低抵
抗値となっている。
【００３８】次に、（ｇ）（または（ａ））の状態の媒
体に、右向きの弱磁界Ｈ+Wを印加する。すると、前述し
たように、媒体は、（ａ）の状態から（ｃ）の状態とな
る。即ち、各強磁性層の磁界の向きが、互いに逆向きの
反平行状態となる。
体に、右向きの弱磁界Ｈ+Wを印加する。すると、前述し
たように、媒体は、（ａ）の状態から（ｃ）の状態とな
る。即ち、各強磁性層の磁界の向きが、互いに逆向きの
反平行状態となる。
【００３９】従って、弱磁界を右向きに印加し、強磁界
を左向きに印加した場合は、媒体は、（ｃ）または
（ｇ）のいずれか一方の状態にしかならない。また、弱
磁界を左向きに印加し、強磁界を右向きに印加した場合
は、媒体は、（ｆ）または（ｄ）のいずれか一方の状態
にしかならない。従って、強磁界と弱磁界とをそれぞれ
個別の向きに印加すれば、初期化を行わずにオーバーラ
イトをすることができる。
を左向きに印加した場合は、媒体は、（ｃ）または
（ｇ）のいずれか一方の状態にしかならない。また、弱
磁界を左向きに印加し、強磁界を右向きに印加した場合
は、媒体は、（ｆ）または（ｄ）のいずれか一方の状態
にしかならない。従って、強磁界と弱磁界とをそれぞれ
個別の向きに印加すれば、初期化を行わずにオーバーラ
イトをすることができる。
【００４０】
【実施例】以下、図面を参照して、この出願に係る各発
明の実施例について合わせて説明する。尚、参照する図
面は、これらの発明が理解できる程度に、各構成成分の
形状、大きさおよび配置関係を概略的に示してあるにす
ぎない。従って、これらの発明が図示例に限定されるも
のでないことは明らかである。尚、図面は、断面を表す
ハッチングを一部省略して示してある。
明の実施例について合わせて説明する。尚、参照する図
面は、これらの発明が理解できる程度に、各構成成分の
形状、大きさおよび配置関係を概略的に示してあるにす
ぎない。従って、これらの発明が図示例に限定されるも
のでないことは明らかである。尚、図面は、断面を表す
ハッチングを一部省略して示してある。
【００４１】＜第１実施例＞第１実施例では、第１の発
明の情報記録媒体の一例について説明する。図１は、第
１実施例の情報記録媒体の説明に供する断面構造図であ
る。
明の情報記録媒体の一例について説明する。図１は、第
１実施例の情報記録媒体の説明に供する断面構造図であ
る。
【００４２】第１実施例の情報記録媒体は、絶縁性の基
板であるＭｇＯ基板１０上に、第１強磁性層１２、非磁
性層１４、第２強磁性層１６および反強磁性層１８を順
次に積層してスピン・バルブタイプの、磁界の印加によ
る電気抵抗のヒステリシスを有する巨大磁気抵抗効果材
料を構成している。この第１および第２強磁性層１２お
よび１６は、厚さ６０ÅのＣｏ層により形成されてお
り、非磁性層１４は、厚さ２８ÅのＣｕ層により形成さ
れている。また、反強磁性層１８は、厚さ２１０ÅのＦ
ｅＭｎ合金層により形成されている。
板であるＭｇＯ基板１０上に、第１強磁性層１２、非磁
性層１４、第２強磁性層１６および反強磁性層１８を順
次に積層してスピン・バルブタイプの、磁界の印加によ
る電気抵抗のヒステリシスを有する巨大磁気抵抗効果材
料を構成している。この第１および第２強磁性層１２お
よび１６は、厚さ６０ÅのＣｏ層により形成されてお
り、非磁性層１４は、厚さ２８ÅのＣｕ層により形成さ
れている。また、反強磁性層１８は、厚さ２１０ÅのＦ
ｅＭｎ合金層により形成されている。
【００４３】従って、第１実施例では、順次に積層され
たＣｏ層、Ｃｕ層およびＣｏ層が３層構造体１１に相当
し、また、３層構造体１１の第１主表面１６ａは、第２
強磁性層の上面に相当する。
たＣｏ層、Ｃｕ層およびＣｏ層が３層構造体１１に相当
し、また、３層構造体１１の第１主表面１６ａは、第２
強磁性層の上面に相当する。
【００４４】次に、この第１実施例の媒体の、磁界の印
加による電気抵抗のヒステリシスの測定結果を図４のグ
ラフに示す。図４のグラフの横軸は磁界の強度（Ｏｅ）
を表し、縦軸は媒体の電気抵抗率の増加率を示してい
る。尚、この増加率は、第１および第２強磁性層１２お
よび１６の磁化の向きが平行となっているときの電気抵
抗を基準としている。そして、グラフ中の磁気抵抗曲線
IIは第１実施例の媒体の磁気抵抗の測定結果を表してい
る。曲線IIの振舞いは、上記作用の欄で説明した図３中
の折れ線Ｉに対応している。例えば、約２０〜約１１０
Ｏｅの弱磁界を印加した場合は、第１および第２強磁性
層の磁化の向きが互いに反平行状態となることにより、
媒質の電気抵抗率が約５％増加している。また、約１１
０Ｏｅよりも強い強度の強磁界を印加した場合には、媒
質の第１および第２強磁性層の磁化の向きが互いに平行
状態となることにより、媒質の電気抵抗率の増加はほぼ
０％となり、電気抵抗率は、弱磁界を印加した場合より
も小さくなっている。また、例えば、約−９０〜約−２
１０Ｏｅの負の弱磁界を印加した場合も、媒質の第１お
よび第２強磁性層の磁界の向きが互いに反平行状態とな
ることにより、媒質の電気抵抗率が約５％増加してい
る。また、約−２１０Ｏｅよりも負の値の大きな強磁界
を印加した場合は、電気抵抗率の増加はほぼ０％とな
り、電気抵抗率は、負方向の弱磁界を印加した場合より
も小さくなっている。そして、印加する磁界が正の場合
も負の場合も、弱磁界または強磁界を印加した後、磁界
の強度を０Ｏｅにしても、弱磁界または強磁界を印加し
たときの電気抵抗が保持される。即ち、第１実施例の媒
質は、磁界の印加による電気抵抗のヒステリシスを有し
ている。従って、印加磁界の強弱によって、媒質に２種
類の電気抵抗値として情報を記憶させることができる。
加による電気抵抗のヒステリシスの測定結果を図４のグ
ラフに示す。図４のグラフの横軸は磁界の強度（Ｏｅ）
を表し、縦軸は媒体の電気抵抗率の増加率を示してい
る。尚、この増加率は、第１および第２強磁性層１２お
よび１６の磁化の向きが平行となっているときの電気抵
抗を基準としている。そして、グラフ中の磁気抵抗曲線
IIは第１実施例の媒体の磁気抵抗の測定結果を表してい
る。曲線IIの振舞いは、上記作用の欄で説明した図３中
の折れ線Ｉに対応している。例えば、約２０〜約１１０
Ｏｅの弱磁界を印加した場合は、第１および第２強磁性
層の磁化の向きが互いに反平行状態となることにより、
媒質の電気抵抗率が約５％増加している。また、約１１
０Ｏｅよりも強い強度の強磁界を印加した場合には、媒
質の第１および第２強磁性層の磁化の向きが互いに平行
状態となることにより、媒質の電気抵抗率の増加はほぼ
０％となり、電気抵抗率は、弱磁界を印加した場合より
も小さくなっている。また、例えば、約−９０〜約−２
１０Ｏｅの負の弱磁界を印加した場合も、媒質の第１お
よび第２強磁性層の磁界の向きが互いに反平行状態とな
ることにより、媒質の電気抵抗率が約５％増加してい
る。また、約−２１０Ｏｅよりも負の値の大きな強磁界
を印加した場合は、電気抵抗率の増加はほぼ０％とな
り、電気抵抗率は、負方向の弱磁界を印加した場合より
も小さくなっている。そして、印加する磁界が正の場合
も負の場合も、弱磁界または強磁界を印加した後、磁界
の強度を０Ｏｅにしても、弱磁界または強磁界を印加し
たときの電気抵抗が保持される。即ち、第１実施例の媒
質は、磁界の印加による電気抵抗のヒステリシスを有し
ている。従って、印加磁界の強弱によって、媒質に２種
類の電気抵抗値として情報を記憶させることができる。
【００４５】尚、図４のグラフの曲線IIにおいて、正の
磁界を印加した場合と負の磁化を印加した場合とでは、
電気抵抗率が大きくなる弱磁界の大きさが異なってい
る。これは、反強磁性層からの磁界（以下、固定磁界と
も称する）の向きの影響によるものである。例えば、印
加磁界の強度が２０Ｏｅの付近では、反強磁性層により
近い第２強磁性層の磁化（以下、第２磁化とも称する）
の向きが、固定磁界の向きに反転する。この反転は、固
定磁界の向きと同じ向きへの反転のため、弱い強度の印
加磁界で生じる。一方、−２１０Ｏｅ付近では、第２磁
化が固定磁界の向きの逆向きに反転する。この反転は、
固定磁界の影響に逆らった反転のため、強い強度の印加
磁界が必要となる。また、１１０Ｏｅ付近および−９０
Ｏｅ付近では、固定磁界の影響の小さな第１強磁性層の
磁化（以下、第１磁化とも称する）の向きが反転する。
第１磁化の向きは、固定磁界の影響が小さいため、印加
磁界の正負にかかわらず同程度の強度の磁界で反転す
る。
磁界を印加した場合と負の磁化を印加した場合とでは、
電気抵抗率が大きくなる弱磁界の大きさが異なってい
る。これは、反強磁性層からの磁界（以下、固定磁界と
も称する）の向きの影響によるものである。例えば、印
加磁界の強度が２０Ｏｅの付近では、反強磁性層により
近い第２強磁性層の磁化（以下、第２磁化とも称する）
の向きが、固定磁界の向きに反転する。この反転は、固
定磁界の向きと同じ向きへの反転のため、弱い強度の印
加磁界で生じる。一方、−２１０Ｏｅ付近では、第２磁
化が固定磁界の向きの逆向きに反転する。この反転は、
固定磁界の影響に逆らった反転のため、強い強度の印加
磁界が必要となる。また、１１０Ｏｅ付近および−９０
Ｏｅ付近では、固定磁界の影響の小さな第１強磁性層の
磁化（以下、第１磁化とも称する）の向きが反転する。
第１磁化の向きは、固定磁界の影響が小さいため、印加
磁界の正負にかかわらず同程度の強度の磁界で反転す
る。
【００４６】＜第２実施例＞次に、第２実施例では、第
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３の
発明の情報記録・再生装置の一例として、上記第１実施
例で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置
について併せて説明する。第２実施例では、強弱２種類
の強度の磁界を同一方向（図４のグラフで磁界の強度が
正となる方向）に印加して情報を記録する場合について
説明する。
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３の
発明の情報記録・再生装置の一例として、上記第１実施
例で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置
について併せて説明する。第２実施例では、強弱２種類
の強度の磁界を同一方向（図４のグラフで磁界の強度が
正となる方向）に印加して情報を記録する場合について
説明する。
【００４７】図５は、第２実施例の説明に供する磁気抵
抗曲線図であり、図４のグラフの右側半分を模式提起に
示したものに相当する。但し、図５では、横軸は、印加
磁界の強度を示し、縦軸は、媒体の電気抵抗を示してい
る。また、図５中の磁気抵抗曲線III は、媒質に一方向
の磁界を印加した場合の媒質の磁気抵抗を表している。
抗曲線図であり、図４のグラフの右側半分を模式提起に
示したものに相当する。但し、図５では、横軸は、印加
磁界の強度を示し、縦軸は、媒体の電気抵抗を示してい
る。また、図５中の磁気抵抗曲線III は、媒質に一方向
の磁界を印加した場合の媒質の磁気抵抗を表している。
【００４８】次に、媒体への情報記録動作について説明
する。ここでは、情報の記録に先立ち、媒体の初期化を
行う。初期化にあたっては、記録時の磁界の印加方向と
は逆向きに強い強度の磁界（例えば−５００Ｏｅ）を印
加する。その結果、媒体の第１および第２強磁性層の磁
化の向きが平行状態となり、媒体の電気抵抗は低抵抗値
Ｒb を示す。
する。ここでは、情報の記録に先立ち、媒体の初期化を
行う。初期化にあたっては、記録時の磁界の印加方向と
は逆向きに強い強度の磁界（例えば−５００Ｏｅ）を印
加する。その結果、媒体の第１および第２強磁性層の磁
化の向きが平行状態となり、媒体の電気抵抗は低抵抗値
Ｒb を示す。
【００４９】次に、媒体に弱磁界Ｈa （例えば７０Ｏ
ｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層の磁
化の向きが反平行状態となり、媒体の電気抵抗はルート
（ａ）（図５中、破線で示す）に沿って変化して高抵抗
値Ｒa を示す。次に、この印加磁界を取り除くと、媒体
の電気抵抗はルート（ａ´）に沿って変化して、高抵抗
値Ｒa を保持する。従って、記録時に印加された弱磁界
Ｈa を高抵抗値Ｒa として記憶することができる。
ｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層の磁
化の向きが反平行状態となり、媒体の電気抵抗はルート
（ａ）（図５中、破線で示す）に沿って変化して高抵抗
値Ｒa を示す。次に、この印加磁界を取り除くと、媒体
の電気抵抗はルート（ａ´）に沿って変化して、高抵抗
値Ｒa を保持する。従って、記録時に印加された弱磁界
Ｈa を高抵抗値Ｒa として記憶することができる。
【００５０】一方、媒体に強磁界Ｈb （例えば３００Ｏ
ｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層の磁
化の向きが平行状態となり、媒体の電気抵抗はルート
（ｂ）に沿って変化して低抵抗値Ｒb を示す。次に、こ
の印加磁界を取り除くと、媒体の電気抵抗はルート（ｂ
´）に沿って変化して、低抵抗値Ｒb を保持する。従っ
て、記録時に印加された強磁界Ｈb を低抵抗値Ｒb とし
て記憶することができる。
ｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層の磁
化の向きが平行状態となり、媒体の電気抵抗はルート
（ｂ）に沿って変化して低抵抗値Ｒb を示す。次に、こ
の印加磁界を取り除くと、媒体の電気抵抗はルート（ｂ
´）に沿って変化して、低抵抗値Ｒb を保持する。従っ
て、記録時に印加された強磁界Ｈb を低抵抗値Ｒb とし
て記憶することができる。
【００５１】次に、図６に、情報記録媒体５０の表面に
沿って記録ヘッド２２を移動させながら、情報を記録す
る様子を示す。記録ヘッド２２を移動させながら、弱磁
界Ｈa または強磁界Ｈb を曲線IVに示す磁界強度パター
ンで印加すると、印加磁界の強度に対応して、媒体５０
に電気抵抗の低い領域である低抵抗部５２および電気抵
抗の高い領域である高抵抗部５４が形成される。尚、記
録ヘッド２２には、従来周知の磁気ヘッドを用いること
ができる。
沿って記録ヘッド２２を移動させながら、情報を記録す
る様子を示す。記録ヘッド２２を移動させながら、弱磁
界Ｈa または強磁界Ｈb を曲線IVに示す磁界強度パター
ンで印加すると、印加磁界の強度に対応して、媒体５０
に電気抵抗の低い領域である低抵抗部５２および電気抵
抗の高い領域である高抵抗部５４が形成される。尚、記
録ヘッド２２には、従来周知の磁気ヘッドを用いること
ができる。
【００５２】そして、この媒体５０の電気抵抗を検出す
ることにより、記録された情報を再生することができ
る。情報の再生については、後述の実施例４および実施
例５において、詳細に説明する。
ることにより、記録された情報を再生することができ
る。情報の再生については、後述の実施例４および実施
例５において、詳細に説明する。
【００５３】＜第３実施例＞次に、第３実施例では、第
２および第４の発明の情報記録・再生方法の一例とし
て、上記第１実施例で示した媒体を用いた情報記録・再
生方法について説明する。第３実施例では、弱磁界と強
磁界とを互いに逆向きに印加して情報を記録する場合に
ついて説明する。
２および第４の発明の情報記録・再生方法の一例とし
て、上記第１実施例で示した媒体を用いた情報記録・再
生方法について説明する。第３実施例では、弱磁界と強
磁界とを互いに逆向きに印加して情報を記録する場合に
ついて説明する。
【００５４】図７は、第３実施例の説明に供する磁気抵
抗曲線図であり、図４のグラフを模式的に示したものに
相当する。但し、図７では、横軸は、印加磁界の強度を
示し、縦軸は、媒体の電気抵抗を示している。また、図
７中の磁気抵抗曲線Ｖは、媒質に互いに逆向きの磁界を
それぞれ印加した場合の媒質の磁気抵抗を表している。
抗曲線図であり、図４のグラフを模式的に示したものに
相当する。但し、図７では、横軸は、印加磁界の強度を
示し、縦軸は、媒体の電気抵抗を示している。また、図
７中の磁気抵抗曲線Ｖは、媒質に互いに逆向きの磁界を
それぞれ印加した場合の媒質の磁気抵抗を表している。
【００５５】次に、媒体への情報記録動作について説明
する。ここでは、情報の記録に先立ち、媒体の初期化は
行わない。
する。ここでは、情報の記録に先立ち、媒体の初期化は
行わない。
【００５６】媒体に負の弱磁界−Ｈa （例えば−１５０
Ｏｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層の
磁化の向きが反平行状態となり、媒体の電気抵抗はルー
ト（ａ）に沿って変化して高抵抗値Ｒa を示す。次に、
この印加磁界を取り除くと、媒体の電気抵抗はルート
（ａ´）に沿って変化して、高抵抗値Ｒa を保持する。
従って、記録時に印加された負の弱磁界−Ｈa を高抵抗
値Ｒa として記憶することができる。
Ｏｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層の
磁化の向きが反平行状態となり、媒体の電気抵抗はルー
ト（ａ）に沿って変化して高抵抗値Ｒa を示す。次に、
この印加磁界を取り除くと、媒体の電気抵抗はルート
（ａ´）に沿って変化して、高抵抗値Ｒa を保持する。
従って、記録時に印加された負の弱磁界−Ｈa を高抵抗
値Ｒa として記憶することができる。
【００５７】一方、媒体に正の強磁界Ｈb （例えば３０
０Ｏｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層
の磁化の向きが平行状態となり、媒体の電気抵抗はルー
ト（ｂ）に沿って変化して低抵抗値Ｒb を示す。次に、
この印加磁界を取り除くと、媒体の電気抵抗はルート
（ｂ´）に沿って変化して、低抵抗値Ｒb を保持する。
従って、記録時に印加された強磁界Ｈb を低抵抗値Ｒb
として記憶することができる。さらに、第３実施例で
は、弱磁界と強磁界とを互いに逆向きに印加するので、
媒体の初期化を行うことなくオーバーライトを行うこと
ができる。
０Ｏｅ）を印加すると、媒体の第１および第２強磁性層
の磁化の向きが平行状態となり、媒体の電気抵抗はルー
ト（ｂ）に沿って変化して低抵抗値Ｒb を示す。次に、
この印加磁界を取り除くと、媒体の電気抵抗はルート
（ｂ´）に沿って変化して、低抵抗値Ｒb を保持する。
従って、記録時に印加された強磁界Ｈb を低抵抗値Ｒb
として記憶することができる。さらに、第３実施例で
は、弱磁界と強磁界とを互いに逆向きに印加するので、
媒体の初期化を行うことなくオーバーライトを行うこと
ができる。
【００５８】そして、印加磁界の向きを逆向きとして
も、情報は電気抵抗の大きさとして記録される。このた
め、第３実施例において記録された情報も、第２実施例
で記録された情報と同様に、媒体の電気抵抗を検出する
ことにより再生することができる。尚、情報の再生につ
いては、後述の実施例４および実施例５において、詳細
に説明する。
も、情報は電気抵抗の大きさとして記録される。このた
め、第３実施例において記録された情報も、第２実施例
で記録された情報と同様に、媒体の電気抵抗を検出する
ことにより再生することができる。尚、情報の再生につ
いては、後述の実施例４および実施例５において、詳細
に説明する。
【００５９】＜第４実施例＞次に、第４実施例では、第
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３発
明の情報記録・再生装置の一例として、上記第１実施例
で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置に
ついて併せて説明する。第４実施例では、媒体の表面に
接触させた２つの電極間の媒体の電気抵抗を検出するこ
とにより、情報を再生する。
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３発
明の情報記録・再生装置の一例として、上記第１実施例
で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置に
ついて併せて説明する。第４実施例では、媒体の表面に
接触させた２つの電極間の媒体の電気抵抗を検出するこ
とにより、情報を再生する。
【００６０】図８は、第４実施例における情報再生動作
の説明に供する図である。図８に示すように、再生ヘッ
ド２４は、２つの電極２６を具えている。この電極を媒
体に接触させて、２つの電極２６間の媒体の電気抵抗を
検出する。ここでは、再生ヘッド２４に設けられた検出
用ＩＣ２８によって、２つの電極２６間の電気抵抗値変
化を電圧変化として検出する。再生ヘッド２４を媒体５
０に沿って移動させた場合の電圧変化パターンを図８の
下側のグラフに曲線VIとして示す。グラフの横軸は、再
生ヘッドの移動距離（任意単位）を表し、縦軸は、電圧
（任意単位）を表している。尚、再生ヘッドの移動速度
が決まれば、横軸を経過時間とすることができるので、
このグラフは検出電圧の時間変動に対応する。
の説明に供する図である。図８に示すように、再生ヘッ
ド２４は、２つの電極２６を具えている。この電極を媒
体に接触させて、２つの電極２６間の媒体の電気抵抗を
検出する。ここでは、再生ヘッド２４に設けられた検出
用ＩＣ２８によって、２つの電極２６間の電気抵抗値変
化を電圧変化として検出する。再生ヘッド２４を媒体５
０に沿って移動させた場合の電圧変化パターンを図８の
下側のグラフに曲線VIとして示す。グラフの横軸は、再
生ヘッドの移動距離（任意単位）を表し、縦軸は、電圧
（任意単位）を表している。尚、再生ヘッドの移動速度
が決まれば、横軸を経過時間とすることができるので、
このグラフは検出電圧の時間変動に対応する。
【００６１】ところで、この実施例において、再生ヘッ
ド２４の移動速度には制限はない。従って、従来の電磁
誘導の原理を用いた再生時の様に、再生ヘッドを移動速
度を高速にする必要はない。
ド２４の移動速度には制限はない。従って、従来の電磁
誘導の原理を用いた再生時の様に、再生ヘッドを移動速
度を高速にする必要はない。
【００６２】＜第５実施例＞次に、第５実施例では、第
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３発
明の情報記録・再生装置の一例として、上記第１実施例
で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置に
ついて併せて説明する。第５実施例では、媒体の単位記
録領域毎に電極を接触させて電気抵抗の大きさを検出す
ることにより、情報を再生する。
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３発
明の情報記録・再生装置の一例として、上記第１実施例
で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置に
ついて併せて説明する。第５実施例では、媒体の単位記
録領域毎に電極を接触させて電気抵抗の大きさを検出す
ることにより、情報を再生する。
【００６３】図９は、第５実施例における情報再生動作
の説明に供する図である。図９に示すように、再生ヘッ
ド３０は、媒体に単位記録領域毎に接触する数のアレイ
状電極３２を具えている。
の説明に供する図である。図９に示すように、再生ヘッ
ド３０は、媒体に単位記録領域毎に接触する数のアレイ
状電極３２を具えている。
【００６４】そして、情報記録媒体の表面に接触させた
アレイ状電極３２間の媒体の電気抵抗の大きさを検出す
ることにより、情報を再生する。ここでは、再生ヘッド
３０に設けられた検出用ＩＣ３４によって、隣接する２
つの電極間の電気抵抗値変化を電圧変化として検出す
る。
アレイ状電極３２間の媒体の電気抵抗の大きさを検出す
ることにより、情報を再生する。ここでは、再生ヘッド
３０に設けられた検出用ＩＣ３４によって、隣接する２
つの電極間の電気抵抗値変化を電圧変化として検出す
る。
【００６５】この実施例で検出した電圧変化パターンを
図９の下側のグラフに曲線VII として示す。グラフの横
軸は、再生ヘッド３０のアレイ状電極３２を構成する各
電極の番号を表し、縦軸は、電圧（任意単位）を表して
いる。尚、この実施例では、再生ヘッド３０を媒体５０
に対して移動させることなく、情報を再生することがで
きる。
図９の下側のグラフに曲線VII として示す。グラフの横
軸は、再生ヘッド３０のアレイ状電極３２を構成する各
電極の番号を表し、縦軸は、電圧（任意単位）を表して
いる。尚、この実施例では、再生ヘッド３０を媒体５０
に対して移動させることなく、情報を再生することがで
きる。
【００６６】＜第６実施例＞第６実施例では、第１の発
明の情報記録媒体の一例について説明する。図１０は、
第６実施例の情報記録媒体の説明に供する断面構造図で
ある。
明の情報記録媒体の一例について説明する。図１０は、
第６実施例の情報記録媒体の説明に供する断面構造図で
ある。
【００６７】第６実施例の情報記録媒体は、絶縁性の基
板であるＭｇＯ基板１０上に、電極層２０、第１強磁性
層１２、非磁性層１４、第２強磁性層１６および反強磁
性層１８を順次に積層してスピン・バルブタイプの、磁
界の印加による電気抵抗のヒステリシスを有する巨大磁
気抵抗効果材料を構成している。この第１および第２強
磁性層１２および１４は、厚さ６０ÅのＣｏ層により形
成されており、非磁性層１４は、厚さ２８ÅのＣｕ層に
より形成されている。また、反強磁性層１８は、厚さ２
１０ÅのＦｅＭｎ合金層により形成されている。また、
電極層２０は、厚さ１０００ÅのＣｕ層により形成され
ている。
板であるＭｇＯ基板１０上に、電極層２０、第１強磁性
層１２、非磁性層１４、第２強磁性層１６および反強磁
性層１８を順次に積層してスピン・バルブタイプの、磁
界の印加による電気抵抗のヒステリシスを有する巨大磁
気抵抗効果材料を構成している。この第１および第２強
磁性層１２および１４は、厚さ６０ÅのＣｏ層により形
成されており、非磁性層１４は、厚さ２８ÅのＣｕ層に
より形成されている。また、反強磁性層１８は、厚さ２
１０ÅのＦｅＭｎ合金層により形成されている。また、
電極層２０は、厚さ１０００ÅのＣｕ層により形成され
ている。
【００６８】従って、第１実施例では、順次に積層され
たＣｏ層、Ｃｕ層およびＣｏ層が３層構造体１１に相当
し、また、３層構造体１１の第１主表面１６ａは、第２
強磁性層の上面に相当する。また、３層構造体１１の第
２主表面１２ａは、第１強磁性層１２の下面に相当す
る。
たＣｏ層、Ｃｕ層およびＣｏ層が３層構造体１１に相当
し、また、３層構造体１１の第１主表面１６ａは、第２
強磁性層の上面に相当する。また、３層構造体１１の第
２主表面１２ａは、第１強磁性層１２の下面に相当す
る。
【００６９】また、第６実施例の情報記録媒体は、第１
実施例の媒体と同様の磁気抵抗曲線を示す。
実施例の媒体と同様の磁気抵抗曲線を示す。
【００７０】また、第６実施例の媒体への情報の記録に
あたっては、上述した第２および第３実施例の記録方法
および装置と同一の方法および装置を用いることができ
る。 ＜第７実施例＞次に、第７実施例では、第２および第４
の発明の情報記録・再生方法および第３発明の情報記録
・再生装置の一例として、上記第６実施例で示した媒体
を用いた情報記録・再生方法および装置について併せて
説明する。第７実施例では、情報記録媒体の表面に接触
させた電極と情報記録媒体の電極層との間の電気抵抗の
大きさを検出することにより、情報を再生する。
あたっては、上述した第２および第３実施例の記録方法
および装置と同一の方法および装置を用いることができ
る。 ＜第７実施例＞次に、第７実施例では、第２および第４
の発明の情報記録・再生方法および第３発明の情報記録
・再生装置の一例として、上記第６実施例で示した媒体
を用いた情報記録・再生方法および装置について併せて
説明する。第７実施例では、情報記録媒体の表面に接触
させた電極と情報記録媒体の電極層との間の電気抵抗の
大きさを検出することにより、情報を再生する。
【００７１】図１１は、第７実施例における情報再生動
作の説明に供する図である。図７に示すように、再生ヘ
ッド３６は、１つの電極３８を具えている。この電極３
８を媒体５６に接触させて、電極３８と電極層２０との
間の媒体５６の電気抵抗を検出する。ここでは、再生ヘ
ッド３６に設けられた検出用ＩＣ４０によって、電極−
電極層間の電気抵抗値変化を電圧変化として検出する。
再生ヘッド３６を媒体５６に沿って移動させた場合の電
圧変化パターンを図１１の下側のグラフに曲線VIIIとし
て示す。この電圧変化パターンは、電極３８が媒体５６
の高抵抗部５４に接触すると高電圧を示し、低抵抗部５
２に接触すると低電圧を示す。グラフの横軸は、再生ヘ
ッドの移動距離（任意単位）を表し、縦軸は、電圧（任
意単位）を表している。尚、再生ヘッド３６の移動速度
が決まれば、横軸を経過時間とすることができるので、
このグラフは検出電圧の時間変動に対応する。
作の説明に供する図である。図７に示すように、再生ヘ
ッド３６は、１つの電極３８を具えている。この電極３
８を媒体５６に接触させて、電極３８と電極層２０との
間の媒体５６の電気抵抗を検出する。ここでは、再生ヘ
ッド３６に設けられた検出用ＩＣ４０によって、電極−
電極層間の電気抵抗値変化を電圧変化として検出する。
再生ヘッド３６を媒体５６に沿って移動させた場合の電
圧変化パターンを図１１の下側のグラフに曲線VIIIとし
て示す。この電圧変化パターンは、電極３８が媒体５６
の高抵抗部５４に接触すると高電圧を示し、低抵抗部５
２に接触すると低電圧を示す。グラフの横軸は、再生ヘ
ッドの移動距離（任意単位）を表し、縦軸は、電圧（任
意単位）を表している。尚、再生ヘッド３６の移動速度
が決まれば、横軸を経過時間とすることができるので、
このグラフは検出電圧の時間変動に対応する。
【００７２】＜第８実施例＞次に、第８実施例では、第
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３発
明の情報記録・再生装置の一例として、上記の第２実施
例で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置
について併せて説明する。第８実施例では、媒体の単位
記録領域毎に電極を接触させて電気抵抗の大きさを検出
することにより、情報を再生する。
２および第４の発明の情報記録・再生方法および第３発
明の情報記録・再生装置の一例として、上記の第２実施
例で示した媒体を用いた情報記録・再生方法および装置
について併せて説明する。第８実施例では、媒体の単位
記録領域毎に電極を接触させて電気抵抗の大きさを検出
することにより、情報を再生する。
【００７３】図１２は、第８実施例における情報再生動
作の説明に供する図である。図１２に示すように、再生
ヘッド４２は、媒体５６に単位記録領域５６ａ毎に接触
する数のアレイ状電極４４を具えている。
作の説明に供する図である。図１２に示すように、再生
ヘッド４２は、媒体５６に単位記録領域５６ａ毎に接触
する数のアレイ状電極４４を具えている。
【００７４】そして、情報記録媒体５６の表面に接触さ
せたアレイ状電極４４と電極層２０との間の媒体５６の
電気抵抗の大きさを検出することにより、情報を再生す
る。ここでは、再生ヘッドに設けられた検出用ＩＣ４６
によって、電極−電極層間の電気抵抗値変化を電圧変化
として検出する。
せたアレイ状電極４４と電極層２０との間の媒体５６の
電気抵抗の大きさを検出することにより、情報を再生す
る。ここでは、再生ヘッドに設けられた検出用ＩＣ４６
によって、電極−電極層間の電気抵抗値変化を電圧変化
として検出する。
【００７５】この実施例で検出した電圧のプロットを図
１２の下側のグラフに示す。このプロットは、電極４４
が媒体５６の高抵抗部５４に接触すると高電圧となり、
低抵抗部５２に接触すると低電圧となっている。グラフ
の横軸は、再生ヘッド４２のアレイ状電極４４を構成す
る電極の番号を表し、縦軸は、電圧（任意単位）を表し
ている。尚、この実施例では、再生ヘッド４２を媒体５
６に対して移動させることなく、情報を再生することが
できる。
１２の下側のグラフに示す。このプロットは、電極４４
が媒体５６の高抵抗部５４に接触すると高電圧となり、
低抵抗部５２に接触すると低電圧となっている。グラフ
の横軸は、再生ヘッド４２のアレイ状電極４４を構成す
る電極の番号を表し、縦軸は、電圧（任意単位）を表し
ている。尚、この実施例では、再生ヘッド４２を媒体５
６に対して移動させることなく、情報を再生することが
できる。
【００７６】上述した各実施例では、これらの発明を特
定材料を使用し、特定の条件で構成した例について説明
したが、これらの発明は多くの変更および変形を行うこ
とができる。例えば、上述した各実施例では、情報記録
媒体のとして帯状のものを用いたが、これらの発明で
は、情報記録媒体の形状は、線状または帯状に限定する
必要はなく、例えば、カード状、シート状あるいはディ
スク状であっても良い。さらに、媒体の表面は平面でな
くとも良く、例えば円筒状や球状であっても良い。
定材料を使用し、特定の条件で構成した例について説明
したが、これらの発明は多くの変更および変形を行うこ
とができる。例えば、上述した各実施例では、情報記録
媒体のとして帯状のものを用いたが、これらの発明で
は、情報記録媒体の形状は、線状または帯状に限定する
必要はなく、例えば、カード状、シート状あるいはディ
スク状であっても良い。さらに、媒体の表面は平面でな
くとも良く、例えば円筒状や球状であっても良い。
【００７７】また、上述の各実施例では、第１および第
２強磁性層の材料としてコバルト（Ｃｏ）を用い、反強
磁性層の材料にＦｅＭｎ合金を用い、非磁性層の材料と
してＣｕを用いたが、これらの発明では、材料の組合せ
はこれに限定されるものではない。例えば、強磁性層の
材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏまたはこれらの合金を
用いることができる。また、反強磁性層の材料として
は、ＮｉＯやＣｏＯを用いることができる。また、非磁
性層の材料としては、ＡｇやＣｒを用いることができ
る。例えば、これらの材料を組合せて、強磁性／非磁性
／強磁性／反強磁性の組合せとして、例えばＣｏ／Ｃｕ
／Ｃｏ／ＮｉＯ、Ｆｅ／Ｃｒ／Ｆｅ／ＦｅＭｎといった
組合せとしても良い。
２強磁性層の材料としてコバルト（Ｃｏ）を用い、反強
磁性層の材料にＦｅＭｎ合金を用い、非磁性層の材料と
してＣｕを用いたが、これらの発明では、材料の組合せ
はこれに限定されるものではない。例えば、強磁性層の
材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏまたはこれらの合金を
用いることができる。また、反強磁性層の材料として
は、ＮｉＯやＣｏＯを用いることができる。また、非磁
性層の材料としては、ＡｇやＣｒを用いることができ
る。例えば、これらの材料を組合せて、強磁性／非磁性
／強磁性／反強磁性の組合せとして、例えばＣｏ／Ｃｕ
／Ｃｏ／ＮｉＯ、Ｆｅ／Ｃｒ／Ｆｅ／ＦｅＭｎといった
組合せとしても良い。
【００７８】また、上述した実施例では、第１強磁性層
と第２強磁性層とに同一の種類の材料を使用したが、こ
れらの発明では、第１強磁性層と第２強磁性層とにそれ
ぞれ互いに異なる種類の材料を使用しても良い。例え
ば、第１強磁性にＣｏを使用し、第２強磁性層にＮｉを
使用しても良い。
と第２強磁性層とに同一の種類の材料を使用したが、こ
れらの発明では、第１強磁性層と第２強磁性層とにそれ
ぞれ互いに異なる種類の材料を使用しても良い。例え
ば、第１強磁性にＣｏを使用し、第２強磁性層にＮｉを
使用しても良い。
【００７９】また、上述した各実施例では、第１強磁性
層を支持体側とし、非磁性層を露出させたが、これらの
発明では、例えば、図１３に示すように、非磁性層を支
持体側とし、第１強磁性層を露出させても良い。
層を支持体側とし、非磁性層を露出させたが、これらの
発明では、例えば、図１３に示すように、非磁性層を支
持体側とし、第１強磁性層を露出させても良い。
【００８０】また、上述した実施例では、媒体として第
１および第２強磁性層のみを設けたが、これらの発明で
は、媒体として、３層構造体以外にも強磁性層が設けて
あっても良い。
１および第２強磁性層のみを設けたが、これらの発明で
は、媒体として、３層構造体以外にも強磁性層が設けて
あっても良い。
【００８１】
【発明の効果】この出願に係る各発明の情報記録媒体、
情報記録・再生方法および情報記録再生装置によれば、
情報の記録にあたっては、磁気的手段を用いて情報の記
録を行うが、この情報は、情報記録媒体（以下、媒体と
も略称する）に、印加磁界の強度に対応した電気抵抗の
大きさとして記録される。その結果、記録された情報の
再生にあたっては、電気抵抗の大きさを検出することに
より、電気的手段により再生を行うことができる。この
ように、この出願に係る各発明では、新規な情報記録媒
体、情報記録・再生方法または情報記録再生装置を提供
することができる。
情報記録・再生方法および情報記録再生装置によれば、
情報の記録にあたっては、磁気的手段を用いて情報の記
録を行うが、この情報は、情報記録媒体（以下、媒体と
も略称する）に、印加磁界の強度に対応した電気抵抗の
大きさとして記録される。その結果、記録された情報の
再生にあたっては、電気抵抗の大きさを検出することに
より、電気的手段により再生を行うことができる。この
ように、この出願に係る各発明では、新規な情報記録媒
体、情報記録・再生方法または情報記録再生装置を提供
することができる。
【００８２】また、電磁誘導の原理を用いずに情報を再
生することができる。このため、再生ヘッドと媒体とを
高速で相対運動させる必要がない。従って、情報記録・
再生装置の構成を従来よりも簡単にすることができる。
生することができる。このため、再生ヘッドと媒体とを
高速で相対運動させる必要がない。従って、情報記録・
再生装置の構成を従来よりも簡単にすることができる。
【００８３】また、強磁界と弱磁界とをそれぞれ個別の
向きに印加する場合、すなわち、互いに異なる向きの強
弱の磁界を印加して情報を記録する場合は、初期化を行
う必要がない。
向きに印加する場合、すなわち、互いに異なる向きの強
弱の磁界を印加して情報を記録する場合は、初期化を行
う必要がない。
【図１】第１実施例の情報記録媒体の説明に供する断面
構造図である。
構造図である。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、スピン・バルブタイプ
の情報記録媒体の磁化の向きと電気抵抗値との関係の説
明に供する図である。
の情報記録媒体の磁化の向きと電気抵抗値との関係の説
明に供する図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、情報記録媒体の電気・
磁気特性の説明に供する図である。
磁気特性の説明に供する図である。
【図４】第１実施例の情報記録媒体の、磁界の印加によ
る電気抵抗のヒステリシスの測定結果を示すグラフであ
る。
る電気抵抗のヒステリシスの測定結果を示すグラフであ
る。
【図５】第２実施例の説明に供する磁気抵抗曲線図であ
る。
る。
【図６】第２実施例における情報記録動作の説明に供す
る図である。
る図である。
【図７】第３実施例の説明に供する磁気抵抗曲線図であ
る。
る。
【図８】第４実施例における情報再生動作の説明に供す
る図である。
る図である。
【図９】第５実施例における情報再生動作の説明に供す
る図である。
る図である。
【図１０】第６実施例の情報記録媒体の説明に供する断
面構造図である。
面構造図である。
【図１１】第７実施例における情報再生動作の説明に供
する図である。
する図である。
【図１２】第８実施例における情報再生動作の説明に供
する図である。
する図である。
【図１３】情報記録媒体の変形例の説明に供する断面構
造図である。
造図である。
１０ ＭｇＯ基板 １１：３層構造体 １２：第１強磁性層 １２ａ：第２主表面 １４：非磁性層 １６：第２強磁性層 １６ａ：第１主表面 １８：反強磁性層 ２０：電極層 ２２：記録ヘッド ２４：再生ヘッド ２６：電極 ２８：検出用ＩＣ ３０：再生ヘッド ３２：アレイ状電極 ３４：検出用ＩＣ ３６：再生ヘッド ３８：電極 ４０：検出用ＩＣ ４２：再生ヘッド ４４：アレイ状電極 ４６：検出用ＩＣ ５０：情報記録媒体 ５２：低抵抗部 ５４：高抵抗部 ５６：情報記録媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−295419（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266651（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 11/08 G11B 9/04 G11B 11/10 506 G11C 11/15
Claims (12)
- 【請求項１】 第１強磁性層、非磁性層および第２強磁
性層を順次積層してなる３層構造体と、前記第２強磁性
層の表面に形成された反強磁性層とを備え、磁界の印加
による電気抵抗のヒステリシスを有する巨大磁気抵抗効
果を利用して磁気記録を行う情報記録媒体において、 前記３層構造体が、複数個の情報を記憶し得る平面形状
の連続膜であることを特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項２】 請求項１に記載の情報記録媒体におい
て、 前記３層構造体の第２主表面側に、電極層を具えてなる
ことを特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の情報記録媒体
に、該情報記録媒体の電気抵抗が大きな値を示す強度の
弱磁界、または、該弱磁界よりも強度が強くかつ該情報
記録媒体の電気抵抗が前記弱磁界を印加したときの電気
抵抗よりも小さな値を示す強磁界をそれぞれ印加するこ
とにより、該弱磁界または該強磁界の印加部分の電気抵
抗の大きさとして、情報を記録し、 該電気抵抗の大きさを検出することにより、該情報を再
生することを特徴とする情報記録・再生方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の情報記録・再生方法に
おいて、請求項１に記載の情報記録媒体に記録された情
報を再生するにあたり、 前記情報記録媒体の表面に接触させた複数の電極間の情
報記録媒体の電気抵抗の大きさを検出することを特徴と
する情報記録・再生方法。 - 【請求項５】 請求項３に記載の情報記録・再生方法に
おいて、請求項２に記載の情報記録媒体に記載された情
報を再生するにあたり、前記情報記録媒体の表面に接触
させた電極と前記情報記録媒体の電極層との間の電気抵
抗を検出することを特徴とする情報記録・再生方法。 - 【請求項６】 請求項３に記載の情報記録・再生方法に
おいて、情報を記録するにあたり、 前記弱磁界を印加する向きと、前記強磁界を印加する向
きとが互いに異なっていることを特徴とする情報記録・
再生方法。 - 【請求項７】 請求項１または２に記載の情報記録媒体
を具え、 該情報記録媒体に磁界を印加するための記録ヘッドを具
え、 該情報記録媒体の電気抵抗の大きさを検出するための再
生ヘッドを具えてなることを特徴とする情報記録・再生
装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の情報記録・再生装置に
おいて、 前記再生ヘッドは、請求項１に記載の前記情報記録媒体
の表面に接触させて当該情報記録媒体の電気抵抗の大き
さを検出するための、少なくとも２本の電極を具えてな
ることを特徴とする情報記録・再生装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の情報記録・再生装置に
おいて、 前記再生ヘッドの電極として、請求項１に記載の情報記
録媒体の複数の単位記録領域に対応して同時に接触する
ための、アレイ状電極を具えてなることを特徴とする情
報記録・再生装置。 - 【請求項１０】 請求項７に記載の情報記録・再生装置
において、 前記再生ヘッドは、請求項２に記載の前記情報記録媒体
の表面に接触させて、当該情報記録媒体の電極層との間
の電気抵抗を検出するための、少なくとも１本の電極を
具えてなることを特徴とする情報記録・再生装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の情報記録・再生装
置において、 前記再生ヘッドの電極として、請求項２に記載の情報記
録媒体の単位記録領域毎に同時に接触するための、アレ
イ状電極を具えてなることを特徴とする情報記録・再生
装置。 - 【請求項１２】 第１強磁性層、非磁性層および第２強
磁性層を順次積層してなる３層構造体と前記第２強磁性
層の表面に形成された反強磁性層とを備え、磁界の印加
による電気抵抗のヒステリシスを有する巨大磁気抵抗効
果を利用して磁気記録を行い、前記３層構造体が複数個
の情報を記憶し得る平面形状の連続膜である情報記録媒
体に、情報を記憶するための情報記録・再生方法であっ
て、 前記３層構造体の複数の領域に個別に磁界を印加するこ
とによって、この記録領域の電気抵抗の大きさとして複
数の情報を記録し、 前記電気抵抗の大きさを前記領域ごとに検出することに
より、前記情報記録媒体に記録された複数の前記情報を
個別に再生することを特徴とする情報記録・再生方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320568A JP2933841B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 情報記録媒体、情報記録・再生方法および情報記録・再生装置 |
| US08/569,609 US5844755A (en) | 1994-12-22 | 1995-12-08 | Giant magnetoresistive information recording medium, and associated recording and reproducing method and apparatus |
| DE69502259T DE69502259T2 (de) | 1994-12-22 | 1995-12-14 | Riesenmagnetoresistives Informationsaufzeichnungsmedium und zugehörigem Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren und -vorrichtung |
| EP95119732A EP0718824B1 (en) | 1994-12-22 | 1995-12-14 | Giant magnetoresistive information recording medium, and associated recording and reproducing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320568A JP2933841B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 情報記録媒体、情報記録・再生方法および情報記録・再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08180477A JPH08180477A (ja) | 1996-07-12 |
| JP2933841B2 true JP2933841B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=18122894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6320568A Expired - Fee Related JP2933841B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 情報記録媒体、情報記録・再生方法および情報記録・再生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5844755A (ja) |
| EP (1) | EP0718824B1 (ja) |
| JP (1) | JP2933841B2 (ja) |
| DE (1) | DE69502259T2 (ja) |
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