JP3071246B2 - 光磁気記録方法 - Google Patents

光磁気記録方法

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JP3071246B2
JP3071246B2 JP3174435A JP17443591A JP3071246B2 JP 3071246 B2 JP3071246 B2 JP 3071246B2 JP 3174435 A JP3174435 A JP 3174435A JP 17443591 A JP17443591 A JP 17443591A JP 3071246 B2 JP3071246 B2 JP 3071246B2
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才明 鴇田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオーバーライト可能な光
磁気記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
書き換え可能な光記録媒体として、磁気光学効果を利用
した光磁気記録媒体が精力的に研究開発され、一部では
実用化されるに至っている。この光磁気記録媒体は大容
量高密度記録、非接触記録再生、アクセスの容易さ等の
利点に加え、オーバーライト(重ね書き)が可能という
点で文書情報ファイル、ビデオ・静止画ファイル、コン
ピュータ用メモリ等への利用が期待されている。光磁気
記録媒体を磁気ディスクと同等もしくはそれ以上の性能
を持った記録媒体とするためには、いくつかの技術的課
題があり、その中の主要なものの1つに、オーバーライ
ト技術がある。現在提案されているオーバーライト技術
は、記録の方法により磁界変調方式と光変調方式(マル
チビーム方式、2層膜方式等)に大別される。
【0003】磁界変調方式は記録情報に応じて印加磁界
の極性を反転させて記録を行う方式である。この方式で
は、磁界の反転を高速で行わなくてはならないため、浮
上タイプの磁気ヘッドを用いる必要があり、媒体交換が
困難である。
【0004】一方、光変調方式は記録情報に応じて照射
レーザビームをオン・オフあるいは強度変調させて記録
させて記録を行う方式である。この方式のうちマルチビ
ーム方式は、2〜3個のレーザビームを用い、磁界の方
向を1回転毎に反転させてトラック毎に記録/消去を行
う擬似オーバーライト方式であるが、装置構成が複雑化
し、コストアップを招くなどの欠点を有している。ま
た、2層膜方式は光磁気記録媒体の記録層を2層膜と
し、オーバーライトを達成しようとするもので、例えば
特開昭62−175948号公報等に開示されている。
同公報に記載されている方式は、例えばTbFeからな
るメモリ層とTbFeCoからなる補助層との2層膜の
記録層を備えた光磁気記録媒体を用い、初期化を行った
後、外部磁界の印加とパワーの異なるレーザビームの照
射によりオーバーライトを実現しようとするものであ
る。すなわち、この方式では、記録に先立ち予め初期化
用磁界により補助層の磁化を一方向に揃え、高出力レー
ザビームを照射して媒体温度TをT>Tc2(Tc2は補
助層のキュリー温度)なる温度迄昇温させ、記録用磁界
(初期化用磁界と反対方向)を印加して補助層の磁化を
反転させ、媒体が冷却される際にその磁化をメモリ層に
転写させることにより記録を行い、また、低出力レーザ
ビームを照射して媒体温度をTc1<T<Tc2(Tc1
はメモリ層のキュリー温度)なる温度迄昇温させ、補助
層の磁化方向をメモリ層に転写させることにより消去を
行う。そのため、この方式では、媒体設計が難しい等の
問題があった。
【0005】本発明は以上のような従来技術の欠点を解
消し、媒体設計が簡単で、しかも単一レーザビーム、単
一磁界もしくは磁界なしで信頼性良くオーバーライトで
きる光磁気記録方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、垂直磁気異方性を示す強磁性膜か
らなるメモリ層と、室温で反強磁性相を示し室温より高
い該メモリ層のキュリー温度付近の温度で磁気相転移を
生じて垂直磁気異方性を有する強磁性相を示す反強磁性
膜からなる補助層とを積層した2層膜からなる記録層を
有する光磁気記録媒体を用い、記録時には下記式(1)
で示すT W (記録時の温度)の温度迄昇温するような条
件でレーザ照射し、消去時には下記式(2)で示すT E
(消去時の温度)の温度迄昇温するような条件でレーザ
照射することを特徴とする光磁気記録方法が提供され
る。
【数2】 a ≦T W <T pc ・・・(1) pc ≦T E <T b ・・・(2) 式中、T pc :反強磁性膜の磁気相転移温度 a :Hc 1 =Hd−Hexとなる時の温度 b :Hc 2 =Hd−Hexとなる時の温度 但し、Hc 1 :強磁性膜の保磁力 Hc 2 :反強磁性膜の保磁力 Hd:強磁性膜をレーザ照射したときにその部分に働く
まわりの磁化からの反磁界 Hex:上記Hdとは逆方向のバイアス磁界
【0007】以下本発明を図面に基づき詳述する。本発
明で用いる光磁気記録媒体は、記録層が、垂直磁気異方
性を示す強磁性膜からなるメモリ層と、室温で反強磁性
相を示し室温より高い該メモリ層のキュリー温度付近の
温度で磁気相転移を生じて強磁性相を示す反強磁性膜か
らなる補助層とを積層してなる。図1にこのような光磁
気記録媒体の一構成例を示す。この記録媒体は、ガラ
ス、プラスチック、セラミックスなどからなる透明支持
体1上にSi34、SiO、SiO2などからなる保護
膜2(膜厚100Å〜5000Å)を設け、その上に垂
直磁気異方性を示す強磁性膜3(膜厚100Å〜500
0Å)を設け、その上に室温で反強磁性相を示し室温よ
り高い温度であって強磁性膜3のキュリー温度付近の温
度で磁気相転移を生じて強磁性相を示す反強磁性膜4
(膜厚100Å〜10000Å)を設け、さらにその上
にSi34、SiO、SiO2などからなる保護膜5
(膜厚100Å〜5000Å)を設けて構成される。各
膜はスパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法等に
より形成することができる。強磁性膜3は例えばTb−
Fe,Gd−Fe,Dy−Fe,Gd−Tb−Fe,T
b−Dy−Fe,Gd−Dy−Fe,Tb−Fe−C
o,Gd−Fe−Co,Dy−Fe−Co,Tb−Dy
−Fe−Co,Gd−Tb−Fe−Co、Gd−Dy−
Fe−Coなどの希土類−遷移金属系アモルファス膜、
あるいはCo−Pt,Co−Crなどの多結晶膜により
構成することができる。反強磁性膜4は例えばMn2
b、(Mn)pSb(Y)q(ただしY=Cr、Ti、V
等、p=2−q)を用いて構成することができる。この
場合、好ましくは反強磁性膜4の熱伝導率は強磁性膜3
の熱伝導率より低くなるように材料を選択する。また、
これら強磁性膜3及び反強磁性膜4は図2に示す如き保
磁力の温度特性を有している必要がある。すなわち、強
磁性膜3のキュリー温度をTc1、反強磁性膜4のキュ
リー温度をTc2、反強磁性膜4の磁気相転移温度をT
pc、強磁性膜3をレーザ照射してTc1付近迄温度を
上げたときにその部分に働くまわりの磁化からの反磁界
をHd、そのHdとは逆方向のバイアス磁界をHexと
し、さらに強磁性膜3の保磁力Hc1との関係がHc1
Hd−Hexとなる温度をTa、反強磁性膜4の保磁力
Hc2との関係がHc2=Hd−Hexとなる温度(Tp
cより高い温度)をTbとすると、次のような関係が成
立している。 Ta>TのときHc1>Hd−Hex Ta≦T<TpcのときHc1≦Hd−Hex Tpc≦T<TbのときHc2≧Hd−Hex
【0008】なお、本発明の光磁気記録媒体の層構成は
図1に示すものに限定されるものでなく種々の変形、変
更が可能であり、例えば保護膜5の上に反射膜を設けて
も良いし、保護膜2,5を適当に除いても良い。また、
強磁性膜3と反強磁性膜4との間に、両層の磁気的相互
作用を調整するための中間層を設けても良い。
【0009】次に、上記光磁気記録媒体を用いた光磁気
記録方法について説明する。記録は、図3(a)に示す
ように強磁性膜3のみ昇温するようなレーザ照射条件で
Ta≦Tw<Tpc(Tw:記録時の温度)の温度迄上
げて行う。このとき反強磁性膜4は磁気相転移点Tpc
より低い温度であるので、反強磁性相は見かけ上、磁化
は0で、強磁性膜3は影響を受けない。ここで、強磁性
膜3のレーザ照射を受けた部分は、まわりの磁化からの
反射界Hdの影響を受け、飽和方向とは逆方向(図では
下向き)に磁化され、膜温度が下がる過程で凍結され
る。記録の際、反磁界とは逆方向にバイアス磁界Hex
が働いているがHexはHdより小さい値または0に設
定されているので記録は必ず反磁界の方向に行なわれ
る。
【0010】消去は、図3(b)に示すように強磁性膜
3、反強磁性膜4ともTpc≦Te<Tb(Te:消去
時の温度)の温度になるようにレーザ照射して行なう。
このとき、反強磁性膜4は磁気相転移が生じて、反強磁
性相から強磁性相に変化し、飽和方向(図では上方向)
の磁化をもち、膜温度が下がる過程で反強磁性膜4の磁
化を強磁性膜3へ転写して行なう。この際、強磁性膜3
の熱伝導率を反強磁性膜4の熱伝導率より高くしておけ
ば強磁性膜3は速く温度が下がるのに対して反強磁性膜
4は少し遅く温度が下がるので、反強磁性膜4の磁化は
強磁性膜3の磁化が大きくなる迄存在し、記録されるこ
とはない。またバイアス磁界Hexは、反強磁性膜4の
磁化の大きさが十分であれば必要ない。消去を行なうと
きの温度範囲は、Tpc≦Te<TbでTb以上に温度
を上げると反強磁性膜4の磁化方向が反磁界Hd方向
(図では下方向)を向いてしまい、消去できなくなるの
でTb以上に温度を上げることはできない。また、再生
は媒体温度がTa以下となるパワーレベルでレーザを照
射することにより行われる。
【0011】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はここに例示の実施例に限定されるもので
はない。グルーブ付きポリカーボネート基板(直径13
0mm)の上にrf2元マグネトロンスパッタ法により
下記の膜を真空中で順次積層し、記録媒体を得た。 保護膜:Si34膜(1000Å) 強磁性膜:Dy0.2(Fe0.90Co0.100.8膜(600
Å) 反強磁性膜:Mn1.8SbCr0.2膜(1500Å) 保護膜:Si34膜(1000Å)
【0012】強磁性膜のキュリー温度Tc1、反強磁性
膜のキュリー温度Tc2、磁気相転移温度Tpc、及び
図2のTa、Tbを求めてみると次のようになった。 Tc1=120℃ Tc2=240℃ Tpc=110℃ Ta≒70℃ Tb≒180℃
【0013】以上のようにして得た記録媒体を線速10m/
秒で駆動させ、外部磁界Hex=100 Oe(記録時
と消去時ともに同一方向)を印加するとともに、記録
時、消去時及び再生時で以下のように照射レーザパワー
を変化させて1MHzの信号を記録再生し、記録/再生
特性の評価を行った。 記録時のレーザパワー:4mW 消去時のレーザパワー:8mW 再生時のレーザパワー:1mW その結果、C/N比は47dBであった。さらに、同記
録媒体上に同一条件で2MHzの記録周波数でオーバー
ライトを実施したところ、C/N比46dBで良好な値
を示した。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、前記構成としたことに
より、単一ビーム、単一磁界または磁界なしでオーバー
ライトが信頼性良く行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光磁気記録媒体の層構成を示す断
面図である。
【図2】本発明の光磁気記録媒体の強磁性膜及び反強磁
性膜の保磁力Hcの温度特性を示す図である。
【図3】(a)は記録時における磁化状態を示し、
(b)は消去時における磁化状態を示す図である。
【符号の説明】
1 支持体 2,5 保護膜 3 強磁性膜(メモリ層) 4 反強磁性膜(補助層)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒沢 美子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平4−219642(JP,A) 特開 平5−6588(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 11/105

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 垂直磁気異方性を示す強磁性膜からなる
    メモリ層と、室温で反強磁性相を示し室温より高い該メ
    モリ層のキュリー温度付近の温度で磁気相転移を生じて
    垂直磁気異方性を有する強磁性相を示す反強磁性膜から
    なる補助層とを積層した2層膜からなる記録層を有する
    光磁気記録媒体を用い、記録時には下記式(1)で示す
    W (記録時の温度)の温度迄昇温するような条件でレ
    ーザ照射し、消去時には下記式(2)で示すT E (消去
    時の温度)の温度迄昇温するような条件でレーザ照射す
    ることを特徴とする光磁気記録方法。 【数1】 a ≦T W <T pc ・・・(1) pc ≦T E <T b ・・・(2) 式中、T pc :反強磁性膜の磁気相転移温度 a :Hc 1 =Hd−Hexとなる時の温度 b :Hc 2 =Hd−Hexとなる時の温度 但し、Hc 1 :強磁性膜の保磁力 Hc 2 :反強磁性膜の保磁力 Hd:強磁性膜をレーザ照射したときにその部分に働く
    まわりの磁化からの反磁界 Hex:上記Hdとは逆方向のバイアス磁界
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